高師院校分析化學論文

時間:2022-09-07 10:49:55

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高師院校分析化學論文

1分析化學實驗教學中美育的內容

1.1實驗室之美

寬敞明亮的實驗室、擺放有序的儀器設備、整潔一新的實驗室臺面、地面,在環境優美的實驗室完成學習任務,都能給予學生美的享受。但實際上大部分化學實驗室都有著令人不悅的異常氣味,這就需要教師先引導學生了解實驗室,了解化學實驗的特點,了解異常氣味產生的來源;再啟發學生通過科學合理的實驗設計,嚴格遵循實驗室的各項規程,減少實驗對化學試劑的使用以及“三廢”的產生和排放。實驗完畢后,再將個人使用的儀器刷洗干凈,擺放整齊,將實驗臺面、地面打掃干凈,以保持實驗室的整潔之美。

1.2實驗儀器之美

分析化學實驗使用的玻璃儀器較多,如滴定管、容量瓶等,造型各異,本身就具有直線美、曲線美及造型美。教師在實驗教學過程中要求學生按照“從左到右,自下而上”的原則組裝儀器,儀器裝畢干凈利落、勻稱協調,充分展現出儀器美的均衡性。而教師要求學生規范的使用儀器,如通過控制滴定管活塞的開關,就可隨時控制反應速度以及反應的終止。使學生體會到儀器美不僅在“外表”,還有“內在”的性能美。

1.3實驗技術之美

隨著科技的進步,化學實驗技術也愈顯其美的價值和特征。如鄰二氮菲分光光度法測定鐵的實驗,往屆學生使用的是手動波長的721型分光光度計,用于可見光區的測定,按鈕式、手動波長設置,波長精度10nm,操作繁瑣,儀器穩定性能也較差。現在實驗使用UV762型全自動掃描分光光度計,通過觸摸屏實現全部操作,測量波長范圍寬,可用于紫外和可見光的測定,波長精度為2nm,可進行自動波長掃描,大大提高了學生的實驗效率。讓學生體驗到現代分析儀器技術突飛猛進的發展美。

1.4實驗操作之美

實驗演示時,教師先以規范、優美、嫻熟的動作給學生做出示范,從儀器的用法到試劑的用量處處體現出實驗操作之美,增強學生獲得鮮明的實驗現象、準確的實驗結果的信心。當學生進行實驗時,教師再巡回指導,解惑答疑,讓學生切身體驗到滴定終點將到時,一滴或半滴試劑的滴下就能改變顏色而獲得準確實驗結果的操作樂趣,既是培養學生良好實驗習慣的手段,也是美的欣賞和熏陶的途徑。

1.5實驗思維之美

“化學實驗過程不僅是感性活動過程,而且更是理論思維活動過程,它本質上是理論思維的物化。”科學之美在于發現,因為科學的發現就是透過現象看本質,尋找其深刻的內在規律,這是人們從事科學研究的目的所在。如常見陽離子混合液的定性分析實驗時,在酸性試液中加入稀HCl溶液,可得到白色沉淀,經分析可確定白色沉淀是由AgCl/Hg2Cl2/PbCl2組成,從而體現出Ag+、Hg2+2的Pb2+的共性。接著將除去氯化物的酸性離心液中加入硫代乙酰胺(TAA)溶液并加熱,可得到第二組陽離子的硫化物沉淀,離心分離;再將離心液pH值調為9.0,并加入TAA加熱,可得到第三組陽離子的硫化物沉淀。實驗要求學生細致觀察現象從中發現實質之美。上述現象的實質是其硫化物溶解度的差異,第二組陽離子相應的硫化物的溶解度小,因此在酸性試液中可生成沉淀,從而與其它離子分離;而第三組陽離子相應的硫化物的溶解度比第二組的大,所以在堿性試液中才能沉淀完全。由此可見,使離子完全沉淀的條件選擇依據是離子生成相應化合物的溶解度。教師通過引導學生對一系列實驗現象的觀察與思考,使他們深深領悟該原理在思維上的動態之美與和諧之美。

1.6實驗設計之美

一個體現出科學性、可行性、安全性、簡約性的實驗設計,不僅是科學設計,而且是美的設計。居里夫人說:“科學的探討本身就含著美,其本身給人的愉悅就是報酬。”如研究型設計性實驗“Cu2+、Zn2+混合溶液各自含量的測定”,有學生會考慮利用Cu2+、Zn2+與EDTA絡合性能的差異,采用控制酸度法測定。即在pH為5~6時,以二甲酚橙(XO)為指示劑,用EDTA標準溶液滴定Zn2+的含量,然后調節溶液的酸度pH為4,以1-(2-吡啶偶氮)-2萘酚(PAN)為指示劑,加熱80~90℃情況下,用EDTA標準溶液滴定Cu2+的含量。但是,這種方法的結果誤差較大且滴定終點的顏色突變不明顯。如何解釋和解決這個問題,就要考慮Cu2+、Zn2+兩種金屬離子和EDTA、XO的絡合性的差異,盡管在pH為5~6時,Cu2+與XO不絡合,但與EDTA會有絡合反應,從而造成較大的測定誤差。為此,師生共同探究解決方案,最后結合預實驗給出可行的實驗方案,即以硫脲掩蔽Cu2+先測定Zn2+含量(要求嚴格控制溶液的酸度、硫脲與其它試劑的加入順序);再取一份試液,測定總量時,首先以Cu2+標準溶液多次實驗,確定正確的滴定終點顏色,從而提出正確合理的設計方案。

1.7實驗報告之美

實驗報告是實驗全過程的記錄、歸納和升華。教師除了要求學生把實驗目的、原理、過程現象、數據處理、結果分析等簡要地記錄下來,形成常規格式的書面報告外;還要重點強調學生需獨立完成并且實事求是的記錄數據和描述現象,不可臆造、篡改或抄襲。如滴定分析實驗,需要求學生在三次平行實驗中,數據極差應在0.08mL以內(以每次消耗滴定液體積20mL計算)才算合格;若不合格,必須再進行操作直到得到三次合格的數據為止。同時鼓勵學生對實驗報告進行創造性設計,繪制美觀、整潔、比例適當的線條圖、著色圖、裝置圖等,就像一幅精美的繪畫那樣令學生自我陶醉,培養學生通過“想象-創造”,用化學語言和簡明符號來表達化學之美的能力,從中體會到獲得成功的創造美感。

1.8實驗教師之美

在美育和實驗教學的滲透、結合與促進中,教師起著媒介、橋梁的作用,所以實驗教師不僅要以美施教,從心靈到儀表都要成為美的化身,以美好的形象和言行垂范于學生,以自己的人格魅力影響學生,同時要以高超精湛的教學藝術使學生感到上課就是一種愜意的審美享受。實驗教師著裝樸素得當、教態端莊自然,使內在學識修養與外在形象和諧統一,就會令學生感到愉快,提高聽課情緒,有利于知識的傳遞。而實驗教師在課堂教學傳遞知識信息時使用的準確、生動、富有啟發性的語言,吐字清晰,發音標準,都能讓學生體驗和感受到輕重緩急、高低強弱等眾多的語言變化美。從而使師與生、教與學之間呈現一種融洽暢達的氛圍,形成一種師生心靈相通、情感和諧的美。

2分析化學實驗教學模式的審美化

如何在分析化學實驗教學中充分展示上述美育內容,就需要教師了解美學原理以及將美學原理與實驗教學相結合的原則,改變傳統實驗教學模式為審美化教學,使學生在欣賞、體驗化學實驗美的同時習得知識、陶冶情操;達到提高教學效率,又培養學生審美素質的目的。

2.1教學目標審美化

教學目標審美化就是改變傳統實驗教學中單純的驗證性、知識傳授性模式,將知識傳授和審美修養結合起來,使學生能將化學知識變為審美對象,在親身實踐中體驗到分析化學實驗里的儀器美、操作美、現象美、思維美,提高其審美欣賞、創造和表現能力。同時通過審美模仿與遷移,培養學生積極向上的生活態度。

2.2教學內容審美化

分析化學實驗教學內容豐富且涉及面廣,但各知識點間并非孤立無關,而是有規可尋。教學內容審美化就是要發掘這其中的內在邏輯美,即讓教學內容邏輯清晰化。可采取以知識點為紐結,知識點間的聯系為線,再以多條線形成面,以多個面構成“點線面體”的立體知識系統和跨學科知識聯系,按照“基礎實驗—綜合實驗—研究實驗”三個層次組織實驗教學內容,實現教學內容的審美轉化。如在酸堿滴定法的基礎、綜合實驗完成后,安排HCl-NH4Cl、HCl-MgCl2-NaCl中各組分含量的測定這兩個研究性實驗。為了設計出科學合理的實驗方案,學生需查閱相關理論書、分析化學手冊以獲得各種有用的常數和溶液的配制方法,寫出完整規范的設計實驗報告,再在實驗室里完成實驗。通過完成這兩個實驗的學習,學生對強酸、弱酸和極弱酸的概念性質以及滴定過程的特性有了深入的理解;同時,對于幾種指示劑的變色范圍、選擇原則等更加熟悉,今后遇到同類問題都會迎刃而解。在絡合滴定法基礎、綜合性實驗完成后,則安排Fe3+-Al3+、Cu2+-Zn2+混合液中各自含量測定的兩個研究性實驗,讓學生在實驗過程中充分了解各種離子性質(絡合、水解等)、酸效應曲線的應用以及各種金屬離子指示劑的變色、適用酸度范圍及其正確應用等,得到的效果是傳統教學內容的編排所無法取得的。

2.3教學過程審美化

教學過程審美化就是教師將實驗課的預習、授課、演示、提問、啟發、討論等環節藝術化,引導學生用實驗、記錄、實驗條件控制等科學方法及分析、比較、抽象概括等邏輯思維方法得出正確結論,使學生在學習過程中,體驗到研究科學問題的思維過程美、理性美。

2.4教學手段審美化

教學手段審美化就是實驗教學中充分利用直觀教具與多媒體等現代教學手段,向學生展示直觀、形象、和諧、愉悅化學美的同時,促進學生學習興趣,提高教學質量和效率,銳化學生審美感觀。如分析天平的稱量實驗,就可先播放相關視頻,再輔以教師講解,最后進行實際操作練習。

2.5教學評價審美化

教學評價審美化即采取多樣化的評價方法,以積極的態度看待學生個體差異,給予肯定評價。如在研究型設計性實驗中對提出有新意和創新性的方案的學生要及時肯定、積極鼓勵,以贊美的評語使學生感到成功和進步,激發學生新的積極行為。

3結語

新世紀基礎教育改革要求高師院校以培養優秀教師(以及科學后備人才)基本素質和綜合能力為主線,對教學目標、教學管理、教學方式、教學手段等進行系統的改革與規范,不僅要重視學生的學習能力、語言表達及教學組織能力、創新思維及研究能力,而且也要將學生對社會和自然的關注和協調能力、科學的世界觀、和諧的情操觀和審美能力等的培養貫穿于整個教學過程中,做到真正的“以人為本”。分析化學實驗教學中融合審美教育,教師是主導,要改革教學模式,將美的教育真實的貫穿于整個教學過程,在言傳身教中影響學生,給學生以美的欣賞、熏陶及感染;不能簡單的灌輸說教,更不能本末倒置以美育替代智育。要以科學技術教育為媒介,將教書與育人統一起來,從而陶冶學生的高尚情操,塑造美的靈魂,提高學生的科學素養。

作者:邱罡陳宜菲單位:韓山師范學院環境化學應用技術研究所韓山師范學院化學系