蘇小虎(甘肅省畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院;甘肅 武威 733000)
探究有機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐
蘇小虎(甘肅省畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院;甘肅 武威 733000)
文章通過苯乙酮的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐,并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生有機(jī)合成的學(xué)習(xí)思路。
設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn);實(shí)踐;培養(yǎng)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)已成為化學(xué)基礎(chǔ)課程中必不可少的一部分。學(xué)生可以通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)、理解、運(yùn)用理論知識(shí)以及學(xué)會(huì)其基本的實(shí)驗(yàn)操作本領(lǐng)。這也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力、開拓創(chuàng)新能力、解決現(xiàn)實(shí)難題能力等綜合素質(zhì)的必要途徑。不管是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平中看還是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量上看,都取得了一定的成果。
每一個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的設(shè)定,都是基于每一位學(xué)生的實(shí)際情況以及一些外在條件而定的。如:學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)理解程度;學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的領(lǐng)會(huì)程度;實(shí)驗(yàn)室里面的具體條件情況。假若設(shè)定的計(jì)劃與學(xué)生的能力相差很大,那必會(huì)讓學(xué)生失去原有熱情。但是,所計(jì)劃的內(nèi)容又要超于教材所涉及的知識(shí)領(lǐng)域。因?yàn)槟菢訒?huì)讓學(xué)生們感覺到一定難度,才具有一定的挑戰(zhàn)性。當(dāng)然,也不能忽視學(xué)生受畢業(yè)論文的影響,那樣有利于增加學(xué)生的熱情度。
設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)給學(xué)生們?cè)斐闪艘欢ㄓ绊懥?。其不但可以提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的有機(jī)化學(xué)本質(zhì),還可以提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的有機(jī)化學(xué)本質(zhì)。甚至,可以把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣引到實(shí)驗(yàn)中來。這更是培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維能力和解決難題的能力。
2.1 實(shí)驗(yàn)操作前所作出的準(zhǔn)備
在實(shí)驗(yàn)操作前,每一位學(xué)生必須要對(duì)與此相關(guān)的一些實(shí)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行一定的認(rèn)識(shí)、理解。因?yàn)闆]有掌握一些實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的學(xué)生,想順利完成設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)的可能性幾乎為零。所以,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前就必須做好前期工作準(zhǔn)備。
2.2 加大宣傳力度
利用大眾傳媒的方法,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)積極參與實(shí)踐活動(dòng)是可以獲得學(xué)習(xí)方法和可以對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固。
2.3 實(shí)驗(yàn)室要實(shí)行開放
要在公共休息的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的開放。安排學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)的管理,以便于教師及時(shí)了解情況并便于解決在實(shí)驗(yàn)中所遇到的難題,更是給學(xué)生們?nèi)?shí)驗(yàn)室提供了自由的時(shí)間。
2.4 實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)要有保證
學(xué)生基于本身所具有的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)出來綜合性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中如果實(shí)驗(yàn)失敗次數(shù)較多以及反復(fù)操作實(shí)驗(yàn)的次數(shù)也較多,那就需要有足夠的經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地作為保障。所以,要設(shè)定專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)作為保證,方可把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)順利地完成。
教師安排任務(wù)給學(xué)生后,都是經(jīng)過學(xué)生自主完成并對(duì)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行研究、分析。在實(shí)驗(yàn)中所遇到的難題,教師都引領(lǐng)著學(xué)生獨(dú)立地去找到解決方案。在實(shí)驗(yàn)操作中,教師的首要任務(wù)是檢查學(xué)生們的設(shè)計(jì)方案,帶領(lǐng)學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,最后就是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查。
4.1 對(duì)目標(biāo)任務(wù)的具體要求
把符合標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)產(chǎn)品特點(diǎn)的檢測(cè)產(chǎn)品和表征產(chǎn)品作為目標(biāo)。其任務(wù)就是把合成、分離以及表征的有機(jī)化合物依據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的要求,而進(jìn)行正確的整合。把自己所學(xué)的理論知識(shí)和所查找出的資料相結(jié)合,自主地完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的合成方式、條件反應(yīng)、使用的原材料;在實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的問題都是通過學(xué)生自己的能力去尋找解決方法。按照所規(guī)定的鑒定步驟進(jìn)行操作,并查找出與理論知識(shí)或者是實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)不符合的原因。然后把實(shí)驗(yàn)方案再進(jìn)行重新的設(shè)計(jì),最后通過再一次進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)操作。其就是通過整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析得出目標(biāo)產(chǎn)物是苯乙酮。
4.2 做好前期準(zhǔn)備工作以及對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放
為激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣,可以把設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)按照小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。其小組的的組合可以由學(xué)生的喜好進(jìn)行自由組合。小組之間也可通過相互討論的方式來提高對(duì)方的競(jìng)爭(zhēng)力。教師要督促好學(xué)生們完成實(shí)驗(yàn)前期的準(zhǔn)備工作。學(xué)生們所設(shè)計(jì)的方案要以安全性為主,并能夠流利地回答出設(shè)計(jì)的依據(jù)。在教師對(duì)此的核查之下,實(shí)驗(yàn)才可以進(jìn)行。在開放實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)中,教師也應(yīng)不定時(shí)地對(duì)開放實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)督。這樣才能了解學(xué)生們的情況并作出正確的指導(dǎo)。
4.3 產(chǎn)物的鑒定以及表征
在合成產(chǎn)物層面上,學(xué)生要通過自己的能力進(jìn)行沸點(diǎn)、折光率、密度,最后在老師的帶領(lǐng)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)試復(fù)核。測(cè)試結(jié)果出來,面對(duì)有問題的數(shù)據(jù)教師則會(huì)通過指引的方式讓學(xué)生找到問題的根源并及時(shí)糾正。教師和學(xué)生共同完成氣相色譜的測(cè)定,這個(gè)過程老師也起著指導(dǎo)的作用。如:教師指導(dǎo)著學(xué)生把譜圖進(jìn)行詳細(xì)的分析,若符合樣品標(biāo)準(zhǔn)的就進(jìn)一步進(jìn)行紅外測(cè)定、質(zhì)譜測(cè)定以及核磁測(cè)定。接著,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行圖譜的分析。最后,獲得正確的合成分析結(jié)論。
4.4 評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案以及對(duì)材料的整理提交
學(xué)生們所得到的實(shí)驗(yàn)分析情況以及設(shè)計(jì)方案都是由教師進(jìn)行評(píng)價(jià)的。在評(píng)價(jià)的過程中學(xué)生是有權(quán)利提出意見的。因?yàn)樵u(píng)價(jià)的目的就是為了讓學(xué)生知道有機(jī)物的合成方法是多種多樣的。材料的提交是為了有效地監(jiān)督學(xué)生對(duì)材料進(jìn)行整理。整理材料可以讓學(xué)生進(jìn)一步理清實(shí)驗(yàn)思路、加深對(duì)理論知識(shí)的理解,并可以再次對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行檢查。
在實(shí)驗(yàn)操作的過程之中,學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)自己的問題、找到解決方法。在反復(fù)操作中,學(xué)生可以不斷地提高自己的能力、鞏固自己的知識(shí),并從中找到實(shí)驗(yàn)的興趣。
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[3]吳莉,張富青,傅晶,等建設(shè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系的思考[J]實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2010,13(3):16-18.