高等化学教育

高等化学教育（精选十篇）

高等化学教育 篇1

一、高等化学科学方法理念内涵

科学方法是人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段, 简言之, 科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确方法。这种科学方法是人们在认识发展过程中逐渐总结出来的结论, 它能够帮助人们通过科学的思维方式来解决实际问题, 避免陷入误区。

一般来说, 每一门学科都会有其特有的研究方法, 而学科之间还会有些通用的研究方法, 如调查、类比等等, 在高等化学教育工作中实施科学方法, 能够帮助学生更好地掌握学习化学的规律和方法, 激发其学习化学的兴趣, 进而更加全面系统的掌握化学知识。

二、高等化学科学方法教育的现状

科学方法在我国教育工作中已经实施一段时间, 在取得成效的同时也出现了一些问题, 具体有如下几点表现:

1、科学方法应用较少

我们知道化学是一门研究物质如何构成及其性质规律的学科, 学生通过科学的方法来进行化学实验能够有效激发学习兴趣, 巩固课堂知识, 但就现阶段而言, 高等化学教育中化学实验课程较少, 科学方法在化学实验中的运用更是少之又少, 这对学生掌握化学规律是非常不利的, 我们应该重视起科学方法在化学实验课程中的应用。

2、科学思维培养力度不够

培养学生科学思维, 增强其创新能力一直是我们教学中不断强调的问题, 但在大学化学实际教学工作中却很少用到抽象思维法、假说法等科学思维方法。我们在培养学生科学思维能力方面的力度还有待加强。

3、理性思维方法运用不足

大学注重对学生能力的培养, 只有教会学生科学的学习方法, 才能更好地培养其独立学习和解决问题的能力, 在化学教学中合理运用理性思维方法能够培养学生们形成一种严谨的学习态度和缜密的思维方式, 从而为以后在化学领域的深入研究奠定基础, 而现阶段大学化学课程中对演义、归纳等方法的运用却非常少, 因此, 我们应该加强理性思维方法的运用力度, 增强学生学习化学的能力。

三、高等化学培养科学方法的措施

1、完善化学教材

学生学习化学知识主要是依靠教材和教师两种途径来完成, 因此, 我们应该实际出发, 根据现实需要来改革教材内容, 将科学方法运用到教材之中, 这样教师在传授化学知识之时才能更有针对性, 学生在学习化学知识的同时还能够学会科学方法的运用, 这种科学的思维方法学生不仅能够应用到化学学科之中, 同时还可以应用于其他科目以及现实生活中, 一举而多得。

2、改善教学设施

化学的学习不仅仅只限于书本的理论知识, 同时需要大量的实验操作来配合, 尤其是在大学化学教育中更是如此, 如氧化还原滴定法等化学实验的完成离不开相应的化学仪器, 因此, 我们应该强化高校的硬件设施, 引进课程所需的化学仪器, 同时, 根据课程需要增加化学实验课的课时, 这样学生才有更多的机会来通过科学方法进行实践操作, 才能更好的掌握化学知识。

3、加大高校教师培训力度

高校是人才主要的培养基地, 因此, 必须要有一批高素质、高水平的师资队伍才能保证教学质量, 化学科目更是如此, 运用科学方法定期对高校教师进行相应的业务水平和技能培训, 不断更新其教学理念, 能够有效的提高教学质量, 帮助其完成教学任务, 就目前阶段而言, 我们的化学课程标准中并没有对科学方法进行明确的阐述和规定, 也没有明确说明教师在实际教学中应该如何实施, 这就为教师在高等化学的教学带来了一定的困难, 因此说我们要加强高校化学教师的培训力度, 在培训过程中, 通过剖析具体教学实例来使其掌握这种科学方法, 并灵活运用于高校的化学课堂之上。这种定期培训方式, 不仅能够有效提升教师业务水平, 同时对化学科学方法教育的探索有所益处。

4、加强师范学生职业能力训练

高等师范院校是培养优秀教师的发源地, 化学专业学生的学科素养以及职业技能直接决定了其日后走上教师岗位的教学水平, 因此, 十分有必要对化学专业的师范学生进行相应的职业能力训练, 使其能够认识到科学方法教学的重要性以及掌握科学方法教育的相关知识, 可以通过不同的形式来进行科学方法的培训, 如设置化学科学方法教育有关的选修课;请有关的教学专家开展专题讲座等等, 通过实训能够使化学师范学生更加深刻的理解科学方法并做到活学活用。

四、总结

随着课程改革的深入进行, 高等化学正在实现向现代化学的转变, 加强高校化学专业学生科学方法的培养变得尤为重要, 这就要求高校化学教师在重视对学生知识和能力培养的同时, 更加注重对学生科学方法的培养, 并将其灵活的运用到实际教学工作中。

参考文献

[1]郑长龙, 李德才, 王秀红.科技素质教育的几个问题探讨[J].化学教育, 1998 (05) .

[2]魏樟庆.化学教学中实施讨论式教学法的尝试[J].化学教育, 2003 (Z1) .

高等化学教育 篇2

教材是教学活动的依据和知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒体。不少教材的编写以基本概念和基本理论为主线,过分强调教学体系的理性化,对于基本原理的核心地位、化学学科的基本思想、基本研究方法和开拓精神强调不够,难以激发学生的热情和兴趣。为此教材的编写应该顺应形势的发展,打破传统的旧框架和旧结构,把不断出现的新理论、新反应、新方法和反映化学前沿领域的新成果补充到教材和教学内容中,更新教材内容,使中学化学教育与高等化学教育有机地结合起来。中学化学教育仍然是应试的,尽管这一前提无法改变,但是可以将一些新题型加入到考试中,例如一些比较主观的题目的引入能让学生利用所学的知识以及课外积累的知识进行解释,自圆其说即可。这样能拓展学生的知识空间和视野,使学校,老师和学生3方面都重视学生自主思考,提升解决问题的能力。

2.2 转变观念提高认识,适应时代科学发展的要求,进一步提高化学教师自身的知识水平和综合素质

尽管为高等学校输送高素质的人才是中学化学教育的重要目标,但是学生科学素质的培养,尤其是科学思想和科学方法的培养则是化学教育的重中之重。多组织教师交流、进修,更新参考书籍。只有这样,教师自身的能力和素质才能不断地提高,才能最大限度地调动教师的积极性,教学质量才能进一步提高。中学教师可以阅读一些大学化学教材,了解大学阶段学生学什么,面对化学学科的发展趋势和中学化学教育改革的形势,正确认识当前中学化学教学的现状,认真分析现阶段中学化学教学中存在的问题,进一步探索解决问题的途径,对深化化学教学理论、培养学生的能力、提高学生的科学素质具有重要的意义。由于化学知识具有系统性与连贯性,大学教师也应该系统研究中学化学教材内容。在大学教学中,应首先复习中学化学内容,随后指出中学化学知识的局限性,接下来通过大学化学教育去解决悬而未决的问题,充分做好中学化学教学与大学化学教学的衔接工作。与此同时,大学教师可以和中学教师进行化学教学交流,使中学教师能深入地了解高校对中学化学教学的具体要求。如果条件允许,高校还可以与中学合作,进行定向培养,使2者的衔接更加顺畅,也可以缓解高考造成的巨大压力。

2.3 引导学生改变旧的学习方式,掌握正确的学习方法

学习方式是指学生在完成学习任务过程时基本的行为和认知的去向。学习方式不仅指具体的学习策略和方法,还指学习在自主性、探究性和合作性方面的基本特征。中学阶段,学习方法比较单一,主要是以教师为主的课堂传授书本知识,教学方法称为“填鸭式”、“灌输式”。教师会把所有可能考试的知识点讲到,学生的思维被大量的题目以及标准答案所禁锢了。然而,大学教学包含的信息量大,仅凭借在教室里读书是难以做到的。大学教学是以学生为主导的自学模式,是强调学习过程的新型学习模式。显然这种教学模式的转换对大学一年级的新生来讲是难以接受的,因此要求大学教师不仅要传授知识,更重要的是指导学生,帮助他们学会学习,掌握适合自己的学习方法。教师的作用重在引导,引导学生在学习知识的同时掌握合理的学习方法,由强调学习结果向强调学习过程过渡,引导他们学会如何发现问题、思考问题和解决问题,帮助他们通过各种渠道获取信息,提高自己的能力与素质。

3 结论

高等医学职业教育中的化学教学 篇3

关键词：医学职业教育；化学教学；素质教育

医学职业教育是以为医技行业培养专业性强、技能性高、实用性大的高级医技人才为目标的，它的行业明确，目的性强。化学作为一门基础课，如何在医学职业教育中发挥它的应有作用、更好地实施教学呢？要给予化学教学正确的定位，充分发挥其学科特点，注重技能培养，合理安排教学内容，全面贯彻素质教育于教学始终。

一、正视化学教学的目标和任务

大多职业院校是从原中专学校转化升格的，教师首先要进行思想观念和教学理念的转变，深刻领会职业教育的精髓，明确职业教育的培养目标。医学职业院校各专业都有自己明确的培养目标和定位，化学教学的学科目标应紧扣专业目标，其任务是为专业目标服务的。依据教学大纲，理清教学内容中哪些是学生必备的基础知识、哪些是学生必须掌握的技能知识、哪些是拓宽知识，大胆取舍，轻重得当，学以致用。但绝不等于脱离培养目标，面面俱到，学非所用。从教学内容到教学方法，从理论讲解到实验要求，都要服从于职业教育的要求。

二、将素质教育贯穿于教学始终

1.注重教学整体效果

化学是医学教育中的一门重要基础学科，掌握一定的化学知识是每个现代公民必须具备的科学素质之一。因此，（1）保障优秀学生的正常发展，不能使他们处于“嗷嗷待哺”状态，要尽可能满足他们的求知愿望，使他们的潜能得到充分开发；（2）提高中等学生的现有水平，让他们“吃好”，鼓励他们赶超优等生；（3）加大转变后进生的力度。对后进生不能歧视，他们中的绝大多数是由于受非智力因素的影响，造成学习成绩上的暂时落后。作为化学教师应利用化学与生活、化学与社会、化学与环境以及化学趣味实验等有利条件，激发他们的学习兴趣，培养他们正确的学习方法，养成良好的学习习惯，产生迎头赶上的学习动力，使其成长为合格的医技人才。

2.合理安排教学，强化动手能力培养

3.注重学生思维开发

学习化学良好动机的激发与培养有一个由低级到高级，由弱到强的发展过程，即好奇→兴趣→喜爱→爱好→热爱。化学教师往往利用化学实验中的发光、发声、发热、颜色变化、状态改变、气味等奇异现象来引起学生的好奇心。但好奇是一种比较原始的、本能的、不稳定的认识倾向，接着，教师又通过形象生动、准确明白的讲授以及性质联系用途、理论联系实际等教学手段和方法加以引导和巩固，还有作业与考试成功的鼓舞等，逐渐使好奇发展为兴趣。兴趣比好奇要深刻、稳定、具体清晰且有力。在此基础上再进一步发展为喜爱、爱好和热爱。当学习成果常与荣誉、理想和抱负联系在一起时，喜爱、爱好和热爱就融有强烈的情感和意志色彩，具有稳定、持久而强烈的动力特征。

4.培养学生的自学能力

（1）指导阅读；（2）指导练习。指导阅读就是要有组织、有计划、有目的地引导学生进行阅读训练，最好的阅读材料是教材。比如，在学习“元素及其化合物”这一单元的“硫的化合物”这一节内容时，就可以采取自学的方式，上课时先将学习提纲提供给学生，然后指导学生学习，在学生对理论知识有了一定认识的基础上，这时教师再将二氧化硫的性质、硫酸的性质以及硫酸根的鉴别讲给学生、做演示实验，这样学生对物质的性质又有了感性认识，最后引导学生对本节知识作总结。通过这种学习激发了自学的兴趣，增强了自学的信心，提高了教学效果。教师给出适当的阅读任务，要解决什么问题，达到什么教学目标，课前必须精心准备，最后引导学生归纳总结，完成教学任务。

5.发挥学科特点，重视实验教学

只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要求既传授化学知识和技能，又训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德，学生在化学实验中是学习的主体，在教师指导下进行实验，训练用实验解决化学问题，使各项智力因素皆得到发展，故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式。化学实验可以帮助学生建立和巩固化学基本概念和基本理论、获取化学知识、培养科技素质，通过实验培养学生的实验操作技能。

6.合理安排实验教学内容

由于化学课时有限，教师应合理安排实验内容和教学，比如，根据不同的专业进行不同的取舍，有着不同的要求。比如，对于护理专业、助产专业，可将一些性质验证实验如氯和钠及其化合物性质、常见元素化合物性质、化学反应速度和化学平衡移动等改为演示实验，或用多媒体课件代替。而将课时集中用在一些技能性强、临床常用和后续课程也需要用到的实验上，如托盘天平的使用、固体物质的称量、液体的移取、物质的加热、溶液的配制等，作为重点要求，要求学生人人会用，熟练掌握。

7.在实验过程中注意学生素质的培养

实验结果固然重要，在通过实验提高学生技能的过程中，同时也应该注意对学生素质的培养。（1）培养严谨的科学态度，要求学生不能随心所欲，严格按操作规程进行实验，程序化、规范化、精确化，防止学生走过场、大而化之、草草应付，良好的习惯、认真的作风不是说说就会有的，而是在平时的要求中逐渐养成的；（2）培养实事求是的精神，实验的成功与精确是实验的最终目的，但要达到这个目的就要有实事求是的精神，实验有成功就会有失败，之所以有精确度要求是因为误差是不可避免的，要求学生客观地对待实验结果，失败或误差大不要紧，关键是能找到失败与产生误差的原因；（3）培养学生的洞察能力、独立思考能力和分析问题解决问题的能力，现代社会对于任何一个行业的技术工作者来说，其技术的不断提高是建立在敏锐的洞察力、较强的思考能力和一定的分析问题解决问题能力之上的，注意观察实验过程、冷静思考出现的现象、自主解决实验中的各个问题，是我们对学生实验的基本要求。

参考文献：

[1]余先纯.高职院校医用化学教学改革探讨.卫生职业教育，2009（09）.

[2]张丽娟.高职院校医用化学教学改革探讨.中国校外教育，2010（10）.

[3]鞠永熙.高等医学职业教育教学中应把握的原则.医学教育探索，2005（06）.

（作者单位 安康职业技术学院）

高等化学教育 篇4

一、理论课教学

在理论课教学中应以实用为原则,删除较深的理论部分和复杂的反应历程,化繁为简,化难为易,达到通俗易懂,注意强调最基本的原理及结论的学习。

首先,激发学生的学习兴趣。古人云:“教人未见意趣,必不可学。”兴趣是提高学生学习情趣的内在动力,兴趣是推动人们去寻找知识和从事某一种活动的巨大精神力量。因为有机化学与我们日常生活有着密切的关系,所以我在教学中首先说一些与我们生活有关又非常熟悉物质。例如:一次性饭盒给我们就餐带来了很大的方便,但是它是由聚乙烯制成,聚乙烯是不可降解的高分子化合物,它对环境的污染是极大的,那么我们应该生产一种什么样的一次性饭盒呢?再如为什么要普及无磷洗衣粉?因为过去的洗衣粉中含有机磷,它的化学稳定性非常好,当其虽生活污水排放到江河湖海中去时,能使鱼虾等水中生物大量死亡。那么有机磷在洗衣粉中起什么作用,我们用什么样的无毒无害的有机物来取代有机磷,从而既能完成去污作用又不造成污染,通过改进研制这就是现在的无磷洗衣粉。这就是生活对有机化学提出的问题。同学们听后非常感兴趣。

其次,理论联系实际。有机化学教学不能够照本宣科,应结合学生的生活实际,生产实际和科学研究的实际进行教学,使学生感受到学习有机化学的重要性。追求有效劳动是人的本能。也就是说,人们都希望自己的劳动是有用的。学生知道自己学习有机化学的用处,就会喜欢有机化学,积极投入到有机化学学习之中。例如:在讲醇和有机酸在浓硫酸的作用下生成酯这一化学反应时,书本上就是方程式,显然是枯燥无味,学生是不会感兴趣,更谈不上如何把知识学好,但是如果先讲市场销售的固体清新剂和液体清新剂的化学成分,当同学们知道这就是酯,然后马上讲它的制作过程,最后再讲书本上的方程式,这种讲法让学生感觉到有机化学知识就在我们生活中,学习有机化学对自己的生活和工作都有用。这些都会成为学生学习好有机化学的动力。

第三,计算机辅助教学。将现代化的教学设备应用到教学中,实现分层教学。它可以弥补课堂教学的不足,变抽象为形象,降低学生的学习难度,正确引导学生认识有机物的结构和反应的本质,从而提高了教学质量。例如:有机化合物的分子结构、反应机理是有机化学的难点和重点,针对这一问题,我制作成很多教学课件,利用计算机模拟三维空间分子结构和反应机理的全过程,通过彩色动画的形式,动态的描述将问题层层导入,使难讲的问题简单化,有利于学生积极主动地去接受新知识。

第四、学起于思,思源于疑。[1]学生有了疑问才会去进一步思考问题,才能有所发现,有所创造。因此,教师在教学中要鼓励学生要多疑多问,自主质疑,去发现问题。教师对学生萌发的创新精神要及时认识,只有这样才有利于全体学生多思考、多发现问题,有利于培养学生的创新能力。

二、实验课教学

首先,化学实验改为绿色化学实验,绿色化学实验是我们实验课教法上改进的重点。实现了在获取新物质的化学过程中充分利用每一个原料原子,实现“零排放”。对污染和危险性较大的实验,利用多媒体技术对实验过程进行仿真,用文字、声音、动画和图像的效果,使学生达到身临其境的感受。从而可见用多媒计算机系统展示化学实验能做到鲜明、生动、安全;用虚拟技术可以让学生学会操作昂贵的精密仪器,掌握有毒、危险和复杂的实验方法。例如:气象色谱的操作技术和乙酰苯胺的合成技术。

其次,以学生发展为本,强化对学生创新精神的培养。美国教育家杜威早就指出;"任何知识的学习,既是为某一理论提供依据,又是创建和形成新理论的素材。”因此,实验课时要善于培养学生的创新精神。例如:乙酸乙酯的合成实验,浓硫酸急速加入,烧瓶底部就会变黑。作催化剂用的乙酸为什么不能象高中时一次加入到烧瓶的底部等等。这些问题在学生大脑中不断发生冲突,不断产生疑问,激发了学生的求知欲望,教学中这种情景的出现会引起学生的思考和探究行为,从而增强了学生的创新精神。

第三,增加设计实验,可强化对学生创造能力的±培养。因为在创造性思维中可以把学过的知识与实际问题相结合,从而进一步升华对知识的内涵和外延的理解。为此,我每学期都增加设计实验,例如:乙酸乙酿的合成。学生就会结合学过的知识,通过查阅各种资料反复研究设计实验方法,教师确定实验方法合格后,开始实验操作,最后得出实验数据。

通过教学实践,这种教学方法得到了学生们和专业课教师的认同,取得了较好的教学效果。

参考文献

高等有机化学学习方法 篇5

要注意应用有机结构理论来理解、分析和比较各种有机化合物的化学性质。例如，在比较烷基氢、烯基氢和炔基氢的酸性强弱时，要运用价键理论进行分析和理解;在比较烯烃和卤代烯烃的亲电加成反应活性高低时，要运用电子效应进行分析;在比较卤代烃和酰卤的亲核取代反应活性时，要运用电子效应和空间效应进行分析;在学习芳烃和杂环化合物的化学性质时，要运用芳香性和取代基效应进行分析和理解;在确定卤代烃消去反应的位置和立体选择性时，要运用立体化学知识进行分析。

高等化学教育 篇6

1.本试卷满分150分，考试时间120分钟。

2.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答案必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。

3.答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上，在答题纸反面清楚地填写姓名。

4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。

相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40

一、选择题（本题共10分，每小题2分，每题只有一个正确选项）

3.某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是

A.不可能有很高的熔沸点

B.不可能是单质

C.可能是有机物

D.可能是离子晶体

4.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是

A.单质氧化性的强弱

B.单质沸点的高低

C.单质与氢气化合的难易

D.最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱

5.二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有

A.还原性 B.氧化性

C.漂白性 D.酸性

二、选择题（本题共36分，每小题3分，每题只有一个正确选项）

6.将Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分别加热熔化，需要克服相同类型作用力的物质有

A.2种 B.3种

C.4种 D.5种

7.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可使用的试剂是

B.1mol咖啡酸最多可与5mol氢气发生加成反应

C.与溴水既能发生取代反应，又能发生加成反应

D.能与Na2CO3溶液反应，但不能与NaHCO3溶液反应

10.卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是

11.下列有关物质性质的比较，错误的是

A.溶解度：小苏打<苏打

B.密度：溴乙烷>水

C.硬度：晶体硅<金刚石D.碳碳键键长：乙烯>苯

12.与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是

A.硫酸铜 B.氢氧化钠

C.硫酸亚铁 D.二氧化硫

13.实验室回收废水中苯酚的过程如右下图所示。下列分析错误的是

A.操作Ⅰ中苯作萃取剂

B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大

C.通过操作Ⅱ苯可循环使用

D.三步操作均需要分液漏斗

14.研究电化学腐蚀及防护的装置如右下图所示。下列有关说法错误的是

A.d为石墨，铁片腐蚀加快

15.一般情况下，前者无法决定后者的是

A.原子核外电子排布——元素在周期表中的位置

B.弱电解质的相对强弱——电离常数的大小

C.分子间作用力的大小——分子稳定性的高低

D.物质内部储存的能量——化学反应的热效应

16.短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和丁的原子核外均有两个未成对电子，乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法错误的是

A.元素丙的单质可用于冶炼金属

B.甲与丁形成的分子中有非极性分子

C.简单离子半径：丁>乙>丙

D.甲与乙形成的化合物均有强氧化性

20.对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是

A.升高温度，对正反应的反应速率影响更大

B.增大压强，对正反应的反应速率影响更大

C.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大

D.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大

21.工业上将Na2CO3和Na2S以1：2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中

A.硫元素既被氧化又被还原

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2

C.每生成1mol Na2S2O3，转移4mol电子

D.相同条件下，每吸收10m3 SO2就会放出2.5m3 CO2

22.将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬，充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8mL气体。原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标准状况）

A.231.5mL B.268.8mL

C.287.5mL D.313.6mL

四、（本题共12分）

26.Mg原子核外电子排布式为 ；Ca原子最外层电子的能量 Mg原子最外层电子的能量（选填“低于”、“高于”或“等于”）。

五、（本题共12分）

氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

七、（本题共12分）

甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应，产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。

完成下列填空：

37.将4.00mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为1.100 mol/L的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸20.00mL。甲醛水溶液的浓度为 mol/L。

若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛，充分反应，甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐，设计一个简单实验验证这一判断。

①主要仪器：试管、酒精灯

②可供选用的试剂：硫酸铜溶液、甲醛、甲酸、氢氧化钠溶液

八、（本题共10分）

对溴苯乙烯与丙烯的共聚物是一种高分子阻燃剂，具有低毒、热稳定性好等优点。

完成下列填空：

高等化学教育 篇7

一、化学史在科学精神诞生中的作用

科学精神是人类在长期科学活动中逐渐形成的一种精神状态。最早的科学精神主要表现为理想化的认知精神。此后, 科学成为一种建制化的社会活动, 科学精神发展成理想化的社会关系规范。而科学的社会建制化又使科学与社会的互动日益凸显, 科学精神由此进入文化价值判断领域, 成为科技时代一种重要的价值观。

科学精神的核心内涵是理性精神, 即相信自然界存在一种内在的法则, 人们可以通过科学方法努力寻找反映自然法则的科学规律。近代科学诞生以前, 人类的科学技术活动一般遵循这样的模式:凭经验出发盲目地进行生产, 然后在漫长的生产实践中提炼出技术, 在改进技术的过程中产生科学, 即“从生产到技术再到科学”。近代科学诞生以后, 这一模式开始发生根本性改变。人类的科学技术活动顺序变为:先从事科学研究, 揭示事物的原理和规律, 然后运用事物的原理和规律从事技术创新, 最后转化为现实的生产力, 即“从科学到技术再到生产”。这种转变表明, 人类的科学技术活动开始进入理性时代。

化学史表明, 近代化学的重大发现和发明强化了人类对理性精神的认识。这样的实例有很多, 如元素周期律的发现。进入19世纪后, 随着大量化学元素的发现以及原子量的精确测定, 人类对元素性质与原子量的关系越来越关注。1869年, 门捷列夫发现了元素周期律和元素周期表。人们在元素周期律的指导下, 利用元素之间的一些规律性知识来分类学习物质的性质, 使化学学习和研究变得有规律可循。现在, 化学家已经能利用各种先进的仪器和分析技术对化学世界进行积极的探索, 并正在探索利用纳米技术制造出具有特定功能的产品, 使化学在材料、能源、环境和生命科学等研究方面发挥越来越重要的作用。可见, 从盲目走向理性之后, 人类的科学技术活动方向更加明确了。

二、化学史教育与大学生科学精神的培育

不同学者对科学精神的特征有不同的概括。笔者认为, 高等师范院校通过化学史教育培育大学生的科学精神要强化三个方面:探索精神、实证精神、创新精神。

一是培育大学生的探索精神。人的好奇心是创新的重要动力。例如:关于“物质是什么组成的”这一问题, 人类进行了长期的探索。最早有“五行说”, 即物质是由金、木、水、火、土组成的;近代科学发现, 物质是由分子组成的, 分子又是由原子组成的;科学家经过进一步探索发现, 原子又是由质子、中子、电子组成的。如果人类不了解这些, 就不可能创造出现代的化工产业。

二是培育大学生的实证精神。科学实验是科学定律和科学理论的检验方法, 凡是不能通过实证的东西都不能称为科学, 这就是科学的实证精神。化学史上有许多化学家堪称践行实证精神的典范, 波义耳就是其中的一位。波义耳在一次实验中, 偶然把一滴盐酸洒到紫罗兰的花瓣上, 于是他花用水冲洗花瓣, 花瓣由紫变红。他用其他各种酸做同样的实验, 结果紫罗兰都由紫变红。他用碱做实验, 发现碱也能使紫罗兰改变颜色。波义耳经过反复实验发明了鉴别酸与碱的石蕊试纸, 为科学研究工作带来了极大方便。学生通过对这些化学史中经典案例的学习自然而然就会增强实证意识。

三是培育大学生的创新精神。创新精神是指人们运用已有的知识、信息、技能和方法积极提出新方法、新观点的一种精神。可以说, 化学史上处处闪烁着创新精神的光辉。许多化工技术之所以能够不断得到优化和改进, 是因为众多化学家勇于在前人工作的基础上不断革新。例如:硫酸的制造技术就经历了不断革新的过程。炼金术师们首先发现了两种硫酸的制造方法, 一是干馏法, 一是燃烧硫磺的方法, 但这两种制造方法的效率都不高。1736年, 英国医生乔舒亚·瓦尔特发明了新的硫酸制造方法, 大大提高了硫酸的制造效率。1746年, 化学家约翰·罗巴克发明了“室法”来生产硫酸, 这种方法再次提高了硫酸的制造效率, 而且大大降低了生产成本。教师讲授化学史, 让学生感受到化学史中闪烁的创新之光, 可以很好地培养他们学习化学的兴趣, 培育他们的科学精神。

三、高等师范院校加强化学史教育的策略

一是深化高等师范院校教师对化学史教育重要性的认识。我国学生长期接受的是应试教育, 他们在学习过程中得到的一般都是问题的准确答案, 而很少参与解决问题的实证活动。实际上, 化学史上很多化学家的发明过程都不是一帆风顺的, 甚至有的化学家还为此付出了巨大代价, 有的化学家毕生追求的化学原理直到最后也没有一个准确的结论。化学史上的科学发现过程比简单的知识性结论更加具有教育意义, 更能使学生养成严谨求实、勇于创新的科学精神。另外, 有些教师存在着这样的认识:自然科学类课程只要传授给学生科学知识就完成课程目标了, 不承担对学生正确价值观、人生观、世界观的培育任务。《中共中央国务院关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》指出, “高等学校各门课程都有育人功能”, “学校教育要坚持育人为本, 德育为先, 把人才培养作为根本任务, 把思想政治教育摆在首要位置”。无论是大学生还是中小学生, 形成正确的科学观、自然观都是思想政治教育的一个重要内容, 而化学史教育有利于学生科学观、自然观和世界观、价值观、人生观的形成。所以, 高等师范院校化学学科教师要提高对化学史教育重要性的认识。

二是加强高等师范院校化学专业中的化学史教育。高等师范院校化学专业学生的就业目标主要是中学化学教师, 他们自身科学精神的培育不仅影响个人素养, 还影响将来所教学生的科学精神培育, 因此化学专业学生更有必要学习化学史。现实情况是, 我国高等师范院校化学专业很少专门开设化学史课程, 仅在无机化学课、物理化学课、有机化学课、分析化学课等课程中渗透一些与课程内容相关的化学史常识。这些化学史常识不仅内容有限, 而且没有系统性。另外, 很多化学专业学生有志于攻读研究生, 继续学业。化学史虽然不是研究生招生考试时的必考科目, 但了解化学史对从事化学学术研究是十分有益的。所以, 高等师范院校有必要在化学专业中开设化学史课程选修课, 使化学专业学生集中时间和精力来认识化学史, 培育科学精神。

三是采取多种措施在高等师范院校非化学专业中开展化学史教育。化学史乃至科学史是很多专业学生培育科学精神的重要内容。高等师范院校应该为理工科的师范生开设包括化学史在内的科学史课程, 例如:开设一些关于化学史的讲座, 丰富化学史学习方式。高等师范院校甚至可以将化学史教育融入校园文化建设, 在校园内的墙壁上、楼道内、道路旁悬挂化学家画像, 并配以化学家简介, 在橱窗内、灯箱标语中打出化学家的名言, 以强化化学史教育的育人功能, 使大学生在潜移默化中得到科学精神的熏陶, 自觉践行科学精神。

参考文献

[1]吴国盛.科学的历程[M].北京:北京大学出版社, 2002.

[2]马来平.通俗科技发展史[M].济南:山东科学技术出版社, 2008.

[3]全国干部培训教材编审指导委员会.21世纪干部科技修养必备[M].北京:人民出版社, 2002.

高等化学教育 篇8

关键词：现代教育技术,高等学校,化学实验

化学实验教学是化学教学的重要组成部分, 化学实验是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段。近年来, 随着高等学校信息化教学的迅速发展, 实验教学信息化已成为教育现代化的重要标志, 适当地运用现代教育技术进行化学实验教学, 不仅可以解决传统化学实验教学的不足, 而且对于培养学生实事求是的科学态度、缜密的科研思维和敏锐的科研创新能力起着至关重要的作用。引进现代化教育技术来揭示化学的本质以及化学学习的思维过程, 既是现代化学教学的要求, 又是化学教学艺术的体现[1]。

1 现代化学实验教学技术

在新的信息化教学理论指导下, 化学实验教学的信息化和网络化迅速发展。计算机辅助教学系统 (CAI) 是信息时代在教学方法和教学手段上最具代表性的产物, 它具有交互性、集成性和自适应性等特点。近年来随着Internet的发展更为CAI开辟了一片广阔的天空, 先进的仿真技术、网络化的实验平台已登上高等学校的讲台, 发挥信息技术的优势, 综合应用多媒体、超文本、人工智能、网络通信和知识库等计算机技术, 克服了传统教学情景方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率, 实现最优化的教学目标。

1.1 化学实验仿真设计课件

化学实验仿真设计课件运用Flash软件和3DStudio MAX软件进行动画仿真, 集视、听、操作于一体的新式课件。化学实验仿真课件与普通演示课件以及实验过程的视频教程有着明显的不同。在实验教学中, 平面的、简单的电子课件只是使学生看到实验操作的步骤, 很容易忽视实验操作中的细节, 而且由于某些错误操作所引起的严重后果也无法演示;另外实地拍摄的视频教程也不能根据实验教学需要, 将实验过程中微小的细节变化放大, 不足以引起学生的足够重视。然而, 化学实验仿真设计课件从实验仪器的安装到每一步具体实验操作, 以及实验中的注意事项均可真实地展现给学生。例如:在仪器分析实验的教学中, 对原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪的仪器结构进行比较, 使学生掌握原子吸收光谱仪的光源与检测器成直线型, 而原子荧光光谱仪光源与检测器成直角型, 同时还比较了空心阴极灯和高强度空心阴极灯的不同、火焰原子化和石磨炉原子化的不同、仪器工作条件选择和测量对象的不同[2]。在化学仿真课件中还可以通过模拟各种具有一定危险性的实验, 让学生见识到那些原本由于教学条件的局限, 在实际操作过程中无法实现的化学实验, 开阔学生的视野, 提高学生对化学理论与实际的统一的识。化学实验仿真设计课件可激发学生对化学实验的学习兴趣, 给予学生更多的自主性和灵活性, 使学生积极主动地操作实验。在中国的有许多高等院校已于近几年相继开展了计算机辅助实验教学方面的研究与探索, 仿真实验软件的选题与制作水平正在不断提高。

1.2 化学虚拟实验室

虚拟实验室是虚拟仪器技术在实验室中的具体应用, 虚拟仪器技术是测试技术与计算机技术和通信技术相结合的产物, 实验者可以在模拟真实环境中完成各种预定的实验。化学虚拟实验室的最大优势是不受时间、空间、微观、宏观的限制, 利用计算机网络的远程控制与交互, 成为传统实验教学的有益补充[3]。虚拟实验室的另一优势是可以摆脱实验仪器和实验材料的限制, 避免有毒实验试剂对人体的伤害, 节约人力资源投入和实验费用的支出。目前普通高等学校普遍存在着实验室建设经费投入严重不足的问题, 化学虚拟实验室可以通过互联网技术可以实现大型科学仪器的资源共享, 避免了大型仪器设备的重复添置, 节约财务开支。虚拟实验系统还可以根据课程内容的需要, 灵活地选择相应实验系统, 实验课程的内容确定后, 实验系统的管理员通过调用不同的软件, 重新组合成不同的实验系统, 从而达到不同的化学实验课程的教学要求。

1.3 网络实验教学平台

要发挥CAI先进的教育技术, 对于网络实验教学平台的建设是必不可少的。网络实验教学平台能全面实现开放式的实验教学, 由于网络仿真实验运行成本低, 操作过程逼真, 学生兴趣高, 容纳的学生数量大, 更有利于实验室的开放教学与资源共享。网络实验教学平台可提供教学内容网络化、直观化和形象化, 并且产生独特的教学效果。这种先进的教学方式比传统的教学方法更加方便、简捷、快速, 有助于培养学生获取信息的兴趣, 提高分析问题和解决问题的能力。实验室开通网络后, 实验教师可以在网上备课, 将教案制成多媒体课件和动画, 并挂在实验教学中心的网页上, 随时从网络上将教案调出, 进行教学。网络实验教学平台的建立, 有利于师生之间的交流沟通, 提高实验教学层次, 体现实验教学方法的现代化气息, 有助于师生在网络上进行交流和答疑, 当学生在开放实验室遇到实验操作上的问题时, 可以通过实验室的网络来查询解决问题的办法。实现网络化实验教学, 还可以使大型精密分析仪器的测试原理和操作方法通过仿真实验和教学录像虚拟的展示在屏幕上, 让学生在网上不断地进行模拟仿真实验, 这样能够大幅提高大型分析仪器的实验操作。我们在网络教学平台也有所起步, 构建了有机化学实验网络平台教学模式, 取得了良好的教学效果。

2 化学实验教学运用现代化教育技术的意义

目前各种现代化教育技术还处在发展、起步阶段, 但在实验教学过程中却已经发挥了巨大的作用。利用现代教育技术可以弥补实验教学条件的不足, 避免真实实验操作所带来的各种危险, 彻底打破空间与时间的限制, 培养学生的学习兴趣, 提高学生分析问题和解决问题的能力, 弥补传统实验教学的缺点和不足。将现代化教育技术运用于化学实验教学之中, 具有深远的意义。

2.1 改变实验教学观念, 为教育改革服务

现代化教育技术的应用, 要求教师由演示者向指导者、创新者的转换;学生由模仿者向探求者和创造者转换。在应用现代化教育技术进行化学实验教学同时, 改变实验教学观念, 使人才培养方向由经验型人才向创造型人才转变[4]。现代化教育技术是多学科技术发展的综合, 代表着当前学科技术的发展水平。随着实验设备实现互联网远程连接, 实验的控制更加精准, 实验数据的处理和分析更加快捷便利。现代化教育技术有效构建了一个与技术发展同步的实验环境, 甚至具有适当的超前性, 为化学实验教学改革注入了新的活力。通过引入现代化教育技术, 使大学生更容易掌握世界前沿的科学知识, 培养他们成为具有个性的知识品质的创新型人才。现代教育技术即是实验教学改革的制高点和突破口, 也是走向现代化教学的必由之路[5]。

2.2 实验教学手段多样化, 提高化学实验教学效果

现代化教育技术提供给学生与真实实验一样的感受和体会, 丰富了学生感性认识, 加深对教学内容的理解, 又可以弥补因为实验设备、实验场地、教学经费等多方面的不足, 丰富实验教学资源。现代化教育技术为实验教学改革提供了条件, 教师可采取多种灵活的教学方法, 实行个性化教学。通过网络虚拟实验教学, 学生可以自主地选择自己所需的实验内容, 灵活控制学习时间, 不受时间和空间的限制, 同时, 实验教学考核也可采取多样化, 通过网络考核与实际考核相结合, 更能真实评价学生的综合能力。利用网络实验教学平台, 学生可通过上网接受教师指导, 完成各项实验内容, 提交实验报告;教师可以通过互联网组织各种实时或非实时的分布式教学, 批改实验报告。将教学内容、教师辅导和学生的思考、实验操作等融为一体, 打破实验教学长期受到课堂、课时等因素的约束。由于现代化教育技术能够模拟真实的实验环境, 使得整个实验过程具有游戏的特点, 将群体式学习、协作式学习、竞赛式学习模式的有机结合和与灵活应用, 不仅可以激发学生浓厚的学习兴趣, 而且能够显著提高化学实验教学的显著效果。在虚拟化学实验中, 学生可以通过改变实验参数, 针对不同的结果进行总结与分析, 更加有利于培养学生敏锐的科学洞察力和敢做敢为的创新精神。

综上所述, 随着教育现代化、开放化、国际化发展, 将现代教育技术应用于高等学校的化学实验教学之中, 不仅能够充分发挥计算机先进技术的优势, 更可以成为对传统化学实验教学的有力补充, 使学生的自主学习能力和创造力得到最大程度的发挥, 为实现高等学校化学实验教学的飞跃发展提供强大的技术支撑。

参考文献

[1]杨晓芳.现代教育技术在高等学校教学过程中的地位和作用[J].继续教育研究, 2010 (, 11) :127～128

[2]鲍长利, 贾琼, 陈博, 等.仪器分析实验教学改革的探讨[J].实验室研究与探索, 2009, 28 (10) :123～125

[3]熊庆, 陈华, 李梦龙, 等.大学化学网络虚拟实验室建设[J].实验科学与技术, 2011, 9 (2) :166～167

[4]周雨阳, 段玉生.现代教育技术促进实验教学创新[J].实验技术与管理, 2011, 27 (11) :337～339

高等化学教育 篇9

1 目前高等院校化学实验的废物处理状况

高等院校化学实验主要有分为两大类, 一是面向全校各专业本科生、研究生开设的化学实验;二是教师和研究生的科研所做的与化学有关实验。一般来说本科生开设的化学实验相对固定, 产生的三废所含主要有害物质种类相对简单集中, 但数量较大。教师及研究生科研产生的三废污染物种类较多、废液成分难以控制并且部分毒性较大。虽然化学实验室的排污量不像化工厂那样大, 但这种“聚沙成塔”污染, 其积累效应不可忽视。目前化学实验常规的减少废物的方法是采用微量、半微量实验操作, 实验教师和学生通常是使用橡胶手套及其它防护措施以避免化学药品与人体皮肤的直接接触。实验教学过程中对废气的处理仅仅是采用简单的物理化学方法进行吸收或使用良好的通风橱将易挥发的有毒物质排到实验室之外。对废液的处理采取方法有的以实验室为单位, 对有毒有害废液分类回收, 集中收集后送到专业污水处理厂进行处理;有的自行进行一些简单的物理、化学处理, 而后排放掉;还有的环保意识淡薄直接排入下水道。对固体废物的处理多数是收集后作为垃圾直接倒掉, 很少考虑对周围环境带来污染和危害。造成这种情况发生的原因主要是部分高校化学实验室三废处理管理措施粗放, 可操作性差, 多数规定仅是停留在纸上和墙上。实验室没有污染物达标排放和节约资源具体实施措施和行动, 对浪费资源及污染环境的行为没有约束和处罚办法。所有这些不但对实验室及周围环境带来污染, 危害了教师和学生的健康, 而且不利于培养学生节约资源、爱护环境的习惯。随着高等院校招生人数及与化学有关专业的增加, 实验所需的化学试剂的数量越来越大, 实验所产生的“三废”数量逐渐增多, 化学实验室三废问题已成为高校急需解决的问题之一。

2 绿色化学和今后化学实验应遵循的5R原则

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学的核心内容是“原子经济性”和“5R”原则[2]。“原子经济性”是指在化学合成反应中, 最大限度地利用反应物中的各个原子, 使之更多或全部转变为目标分子, 以实现最低排放甚至零排放, 从而实现既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高, 反应产生的废弃物越少, 对环境造成的污染越小。 “5R”原则是指拒用 (Reject) 危险品, 减量 (Reduce) 、循环 (Recycle) 、重复 (Reuse) 和再生 (Regenerate) 化学反应中所用的溶剂、催化剂和载体等。绿色化学要求在生产、教学和科研中用环境友好的化学品代替危险化学品, 尽可能地减少化学品的用量, 对一些可以再生、重复使用和循环使用的化学品尽可能回收利用, 最大限度节约资源、减少污染和保护环境。绿色化学的这些原理为高等院校化学实验的改革提供了依据。

3 应用绿色化学原理 改革高等院校化学实验

实验项目的选择, 决定了化学试剂、反应条件、产物、试剂用量等是否绿色化, 因此选择无毒害或低毒害的化学实验尤为重要。以下根据绿色化学的原理就高等院校化学实验的绿色化进行初步探讨。

3.1 开设一些原子经济性好、反应容易、原料价廉的一些绿色化学反应实验

例如在无机化合物制备实验中, 用亚硫酸钠和硫制备硫代硫酸钠就是一个原子经济性好的反应化学实验。在这个化学合成实验中, 反应物亚硫酸钠和硫都是常见并对环境无害的化学品, 并且全部转变成了产物硫代硫酸钠, 原子利用率为100%。再如有机化学的周环反应和重排反应也是原子利用率100%的反应。选择这些反应作为化学实验, 就可减少废物向环境排放。

3.2 推广微型化学实验, 节约化学试剂的用量, 减少对实验室及环境的危害

微型化学实验是在微型化学仪器装置中进行化学实验的一种新型的实验技术。它的核心是“实验药品的微量化, 实验仪器的微型化”, 其目的是用尽可能少的化学试剂获得比较明显的反应结果和准确的化学信息[3]。与常规化学实验相比, 微型化学实验具有减少试剂用量、降低水和能源的消耗、缩短反应时间、节约经费、操作安全、污染性小等优点。目前由于很多先进的技术及仪器进入了实验室, 许多化学实验进行微量、半微量操作已完全可能。如原来需要数克才能完成的分析试验, 现在通过原子吸收、红外光谱、核磁共振等仪器只需要毫克级样品即能完成。此外可通过采用“性质实验点滴化, 分析实验减量化, 合成实验微型化”等措施对传统的实验操作进行改进, 达到“以尽可能少的试剂获取所需化学信息”的目标。如在性质实验中, 在不影响实验效果的前提下, 尽可能降低试剂的浓度, 使用点滴板代替试管进行实验操作, 减少试剂的用量。在滴定分析实验中, 将标液的浓度由0.1mol·L-1降至0.01～0.02moL-1, 使用25mL的滴定管代替50mL的滴定管, 锥形瓶由250mL改为100mL。在合成实验中所有试剂的用量减至半微量或微量。实践证明, 微量、半微量实验与常规实验在准确性与严密性上并无明显差别, 能够达到培养学生实验能力、学习知识的目的。

3.3 采用无毒或低毒的化学试剂实验代替高度化学试剂实验, 减轻环境的压力

如重铬酸钾法测定亚铁盐中铁的含量这一实验, 实验中若回收含铬废水, 则废水的回收量太大;若不回收, 则有大量的含铬的离子的溶液排放到下水道中, 会对地下水资源造成严重污染。若改用高锰酸钾法测定过氧化氢或碘量法测定维生素C就可减少铬离子对环境的危害。再如沉淀溶解平衡及配位化合物实验中, 多次用到铅、汞等对环境危害性较大的盐, 若改用铜、锌盐的实验, 效果基本一样, 但对环境的影响就小的多。

3.4 选择系列化实验, 减少试剂浪费和污染

传统的化学实验是从实验原理和类型出发设置实验, 每个实验的目的就是为了练习单个实验操作、合成某个化合物, 结果使各个实验孤立起来, 如果把各门实验课程与实验项目统畴安排, 合理安排实验顺序, 采用系列化实验, 使前面实验的产物作为后面实验的原料, 就可充分利用每次实验产物、减少资源的浪费并节约实验经费。如把硫代硫酸钠的制备与碘和硫代酸钠的配置和标定、五水硫酸铜的合成和胆矾中铜的测定等实验结合起来, 就可把前一实验的产品作为下一实验的原料。目前很多高等院校化学实验都成为一门独立的实验课, 统筹考虑系列化安排实验已完全可能。

3.5 对一些污染性较大、还没有较好方法替代的反应实验, 采用现代计算机模拟仿真技术, 设计成模拟化学实验[4]

目前多媒体技术广泛应用于理论教学, 取得了很好的教学效果, 我们同样可以利用计算机多媒体技术对化学实验装置、流程、实验过程进行模拟仿真, 通过文字、声音、图像、动画等技术, 使学生学生既能观察到实验现象和学习操作, 又掌握了化学原理和实验方法。这种仿真实验技术非常适用于危害性大、污染严重、三废难处理的的实验。例如无机化学中汞、铅、砷、铬、镍等重金属性质实验可设计成模拟化学实验, 这样既能让学生学习了重金属的化学性质, 又减少这些重金属对环境的危害。当然化学是一门需要动手操作的实验性学科, 多媒体技术只能作为一种辅助手段。

3.6 废物综合利用, 最大限度节约资源

化学实验产生较多的废物, 部分废物具有较高的回收价值。如在很多萃取及合成实验中使用较多的有机溶剂, 这些溶剂使用后直接倒掉不但造成资源的浪费, 而且还造成环境污染。如果把这些溶剂通过干燥、蒸馏、分馏等简单处理, 就可以回收利用。此外, 上一级同学的产品可以做下一级同学的原料。如去年学生实验合成的乙酰苯胺就可做今年学生重结晶实验的原料, 提纯后的乙酰苯胺又可做测熔点的原料。

3.7 采用最新的一些实验技术, 改造现有的化学反应实验

目前化学实验新技术、新理论、新概念不断涌现, 出现了微波反应、离子液体、超临界流体、超声波技术、膜技术、生物催化技术、固相合成技术、电化学合成技术等很多的新理论和新技术[5]。在化学实验中, 有目的采用一些新技术、新方法, 会大大减少化学试剂的用量, 减轻化学品对环境的污染。当然目前由于资金和技术的限制, 这些实验技术在高等院校化学实验中应用还较少, 因而应用这些技术设计一些简单可行的实验, 使学生能够学习到这些新的技术也是当今高等院校化学实验教学急需解决的一个课题。

4 结 论

随着高等院校招生规模的不断扩大及与化学有关的专业越来越多, 化学试剂的用量会成倍的增加, 因此化学实验室对环境的污染已成为不可回避的问题, 化学实验必须走绿色化的道路。可喜的是, 目前许多高校已经在为实验教学绿色化而努力, 许多化学教师及化学实验人员在积极探讨绿色化学实验的方法和应用。可以相信, 经过数代化学教育工作者的努力, 一批对环境友好、无毒无害的化学实验进入大学的实验室, 化学实验室也会成为高校中环境友好清洁的实验室之一。

摘要：分析高等院校化学实验的污染状况, 根据绿色化学原理, 阐明采用原子经济反应、推广微型化学实验、选择无毒或低毒的化学实验、开设系列化学实验、模拟化学实验、综合利用废物、采用新的实验技术等是今后高等院校化学实验改革方向。

关键词：绿色化学,化学试验,教学改革

参考文献

[1]张忠宪.环境与绿色化学 (第一版) [M].北京:清华大学出版社, 2005:2-4.

[2]任玉杰主编.绿色有机化学实验 (第一版) [M].北京:化学工业出版社, 2008:1-28.

[3]张佩丽, 绕震红.化学实验教学中的“绿色化”和“微型化”[J].实验室科学, 2007 (3) :156-157.

[4]祝优珍, 王志国, 赵由才主编.实验室污染与防治 (第一版) [M].北京:化学工业出版社, 2006:248-263.

探析高等院校探究性化学实验教学 篇10

一、探究性化学实验教学

探究性化学实验教学就是教师引导学生根据直观、鲜明的实验现象和实验数据, 运用科学方法推测物质的性质及其变化规律, 让学生参与到发现问题、思考问题、解决问题的全过程中。[1]在教学过程中, 教师不把现成的知识点直接告诉学生, 而让学生在实验基础上进行充分的思考和讨论, 目的是让学生经历探究过程, 以新知识的探索者和发现者的身份, 自行设计方案;通过实验、观察、推理、分析、判断等活动获得相关知识和技能, 体会实验研究方法, 培养创新精神和实践能力。

二、探究性化学实验教学的优点

(一) 有利于发挥学生的主体性

高素质人才的培养需要体现主体精神, 探究性实验教学与传统实验教学最大的不同是学生不再一味听教师讲、看教师做, [2]而是学生自己从选择内容到动手实验的过程。作为接受高等教育的大学生, 不再像中学生那样被动地接受知识, 而是主动地选择和获得新知, 教师只起指导、组织和协助作用, 在这样的学习氛围中, 学生有利于发挥出自己的个性, 真正感受到自己是学习的主人, 是教学活动的主体, 由此激发其主动参与的热情, 由“要我学”到“我要学”。

(二) 有利于培养学生创造性思维能力

传统的化学实验操作是学生“照单抓药”式的实验过程, 每一步步骤和方法都由教师事先精心设计, 学生是机械式的完成任务, 无暇顾及创造思维。究其原因, 主要是教师把大学的实验学习定位在初中级学习阶段的模式上, 对学生的创新能力没有多少信心, 这和作为有理想、有知识、有抱负的当代大学生的培养方式并不匹配。探究性实验的显著特点之一, 是要求学生逐步进入“高阶学习”的境界, 它通过必修和选修课程的设置, 使学生打牢基础知识的同时, 通过对一些“未知”领域的论证和判断, 学会观察实验过程中的细微变化, 学会推理物质的发展规律, 学会思考隐藏在一些表象背后的深层次的原理, 学会总结自身成功实验设计的经验和失败案例的原因, 这些训练的过程将十分有利于学生创造性思维能力的培养。

(三) 有利于培养学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师。孔子曰:“知之者不如好之者, 好之者不如乐之者。”探究性化学实验通过学生的自我设计、自我构建、自我操作和自我探究, 能够把自身对实验的理解、偏好、特长等个性化元素设计到整个学习过程中, 在人性化的学习氛围中, 学生会自发进入紧张、活泼、积极、兴奋的学习状态, 并从内心深处表达出渴望探求知识的愿望, 这种由学生自身所感受到的兴趣, 往往能够体现在整个学习活动的过程中, 具有较强的稳定性和持久性。

三、探究性化学实验教学应遵循的原则

(一) 科学性原则

探究性化学实验的科学性非常强, 实验原理、实验操作步骤和程序与化学理论知识、科学的实验研究方法必须一致。在实验过程中, 要着重培养学生科学的思维方法, 处理突发问题的能力, 洞察实验细微变化的意识, 以提高学生的科学素质, 这也正是探究性实验的宗旨。[3]

(二) 过程性原则

与传统的演示性实验重视获取知识的目标不同, 探究性化学实验更注重学习的过程性。从实验的提出、引入, 数据的分析、处理到实验结果的评价要保证学生的全程参与, 锻炼学生的推理、探究、思维和实验能力。同时探究性实验的内容设计的安排应有一定的梯度性, 由易到难, 由简到繁, 循序渐进, 逐步加大探究力度, 使学生有一个不断适应的过程。

(三) 发展性原则

探究性化学实验以促进学生智力和非智力素质的发展为目的, 重在关注学生全方面的发展潜力。在实验课题的选取上, 要把目光放远一些, 充分考虑实验的新颖性和可拓展性, 要在符合学生认知结构的基础上, 选取有进一步拓展, 有深化发展的课题, 使学生完成基本任务的前提下, 留有继续探究和思考的余地, 营造一种意由未尽、回味无穷的教学心理境界。[4]

(四) 安全性原则

探究性化学实验是学生自主地进行实验。由于学生经验普遍不足, 面对突发事件反应不够沉着、冷静等因素都会影响实验的效果, 因此, 在实验前要强化学生对实验仪器和用品等相关知识和技能的了解, 牢记实验操作守则, 同时应尽量避免需要腐蚀性液体、有毒性气体等具有一定危险性的实验操作。

四、探究性化学实验教学的过程

根据科学研究的一般过程和实验教学内容特点, 探究性化学实验教学过程一般分为六个阶段:创设问题情境→猜想与假设→设计实验方案→实施实验方案→实验结论讨论与交流→反思与评价[5]

(一) 创设问题情境

科学探究过程是围绕所探究的问题展开的。因此, 创设真实地探究问题情境, 营造探索的氛围, 对探究性化学实验教学非常重要。教师通过向学生呈现探究问题的相关背景资料, 引导学生提出一系列有可能进行探究的问题的方式, 进行情境的设置。对于探究问题的把握, 我们认为, 当学生感到所面临的问题想解决又不能很好地解决时, 就越发地激起学生积极主动参与探究, 直至最终解决问题。[6]理想的创设问题情境是让学生融入到学习活动中, 自己不断提出具有探究价值的问题, 并将对解决方案的探索, 自觉地变成学生的潜在意识。

(二) 猜想与假设

猜想与假设是指根据学生已有的化学知识和实验经验的储备, 设想问题之间的某种联系, 对未知的事物及其变化规律做出的一种推理和判断, 从而对可能的结论进行猜测, 并尝试性地提出自己的见解和想法。在这一环节中, 教师要根据具体的内容, 采用多种方式, 鼓励学生大胆地提出自己的想法, 对于学生的某些偏激, 甚至是荒唐的“提案”教师也不应立即给予否决, 而是通过适当的引导和讲解, 使学生自发地感悟到其中的内在原理。

(三) 设计实验方案

实验方案的制定是整个化学实验探究的关键步骤。实验方案的内容包括对实验对象的分析, 实验原理的运用, 实验仪器的选择, 实验步骤的确定和实验目标的期望。教师应根据探究问题的难易程度, 在设计实验方案时给学生以必要的方法指导, 特别是对实验过程的总体把握上, 要注意实验设计的全面性、层次性和典型性, 使学生逐步掌握统筹思考、分析问题及控制变量的意识, 能运用科学方法进行实验方案设计并确保实验结果的精确性和公正性。[7]

(四) 实施实验方案

实施实验方案就是根据事先确定的实验设计内容展开实验步骤。在这个过程中, 应把握两方面问题, 首先要加强学生的思考能力。要使学生带着问题去展开实验, 学会在思考的引导下观察, 在观察的基础上进行思考, 逐步形成学生自我思考的意识, 引导学生对实验多问为什么、是什么、怎么办, 养成独立实验的观念。其次, 要加强学生的动手能力。科学证明动手实践是实现学习的最佳途径, 也许学生开始的“笨手笨脚”很令教师失望, 但学生正是在经历过这样一次次的“不起眼”的“蜕换”, 才能实现华丽的“蝶变”, 毕竟手脑结合, 才能实现学习的最佳效果。

(五) 实验结论讨论与交流

实验方案设计和实施过程的不同, 可能会导致产生不一样的实验结果。实验结束后, 要组织学生以班级或小组的形式, 以实验数据为依据, 鼓励学生多发表自己的见解和观点, 使大家能够共同分享到成功的经验和失败的教训。在交流结论讨论的基础上, 要指导学生根据实验中出现的不同现象, 运用所学的知识原理进行辨证地分析判断, 通过对比, 去查找原因, 发现问题, 调整或重新设计实验方案, 使自己的实验探索过程更趋合理。

(六) 反思与评价

反思与评价是对整个学习过程的理性回顾与总结, 包括学生对探究问题的阐述是否科学、提出的猜想与假设是否被事实与证据所证实、数据的检测是否准确、设计的方案是否有效、得出的结论是否合理等进行反思与评价。这需要教师学生从全方位的角度深层次地来认识和思考优化探究性化学实验的方法和措施, 这将促进学生用严谨求实和积极进取的态度来进行探究性化学实验。[8]

五、探究性化学实验教学应注意的问题

(一) 合理分组

小组是探究性化学实验教学的基本组织形式, 人数一般为3至5人。小组成员协作相比个人独立实验, 有利于集思广益;而相对班级的探究, 由于具有灵活机动等特点, 在发挥组织的聚焦、有序和调节功能上有独到之处。[9]教师在对学习者特征分析的基础上, 要根据内容、进度的不同, 在组内采用异质分组, 使小组成员在性别和能力等方面具有一定的差异, 具有互补性;在组间采用同质分组, 使各组的学习进程和认知程度相当。采用两种分组交叉的方式, 充分发挥了组内成员优势, 保证了组间整体水平大致相近, 有利于加强竞争机制、共享实验数据, 进一步完善实验规划。

(二) 强化探究

在教学实践过程中, 由于受实验课时的限制, 学生往往匆匆忙忙地以完成所布置的作业为主, 在实验的过程中没有思考、发问和判断的时间。我们认为可以根据探究的教学内容, 留给学生特定的时间, 进行问题的创设、猜想和设计, 在实施实验的过程中, 要重点强调的是“探究”, 而不是“验证”。要大胆放手, 让学生独立思考, 积极动脑、动手参与到学习活动中去。在讨论和总结阶段, 要通过交流和对比, 引导学生发现新的问题, 探索新的知识点。这样, 整个教学的内容就达到了一个更高的境界, 使教学目标完成的更为显著, [10]学生得到的启迪更为深刻。

(三) 科学评价

评价作为检验教学效果的方式, 对于教学实践的开展起着风向标的作用。探究性化学实验的目的不在于仅仅是学生实现了某个实验的结果, 而是学生是否真正融入到整个实验的过程中, 通过自己的所思所想, 从而对实验中所出现的问题有所感悟。因此, 探究性实验的评价手段和方法不采用一元化实验结果的评价方式, 可以根据学生在实验过程中是否提出了创新性观点、对突发问题的应变和判断能力以及对实验数据的组织和推理能力来综合评定, 即使对于失败的探究, 也可以通过学生自身查找分析原因, 改进实验方案的合理化措施等进行评价。这种多元化的评价体系不仅能有效摆脱学生面对应试教育的束缚, 易于“点亮”思维的火花, 还会极大提高学生科学的实验意识。

通过对探究性化学实验教学的研究, 我们认为学生在学习过程中所收获的不仅仅是知识的索取, 更重要的在于学生的思维得到了充分的调动, 学习的主动精神、创造精神和团结互助的精神得到了充分的发挥, 培养了遇到困难勇于克服的信心和意志, 这对当代大学生在以后的学习和工作中将会起到积极的作用。

摘要：本文撰写目的是探讨一套适应高等院校教学的探究性化学实验模式。本文运用分析法、综合法、归纳法和对比法等科学研究的方法, 首先阐述了探究性化学实验教学的相关概念;其次, 从三个方面论述了探究性化学实验教学的优点, 总结了探究性化学实验教学应遵循的原则, 重点论述了实施探究性化学实验教学的过程;最后分析了探究性化学实验教学应注意的问题。

关键词：高等院校,探究性化学实验教学,优点,原则

参考文献

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