化学胶体研究分析论文

摘要：基于建构主义理论，通过问卷调查法了解大学生对分析化学课程的认知情况，了解他们对分析化学课程的教学方法、教学内容等方面改革的切实需求，最后针对他们的需求，提出教改建议。以下是小编精心整理的《化学胶体研究分析论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

化学胶体研究分析论文 篇1：

基于核心素养的HPS教学设计

摘要：以“胶体”为例，在课程教学中引入胶体发展史，开启学生对胶体的探索之旅。HPS教学模式与核心素养的融合使得学生在认识化学的形成和发展过程中，感受化学的奇妙，体会学习化学知识的快乐所在，从而提高学生的核心素养。

关键词：胶体 HPS教学 化学史 核心素养

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.12.009

*本文系陕西省教育科学“十三五”规划课题（SGH17H143）及陕西理工大学研究生教育教学改革研究项目（SLGYJG2018）研究成果。

HPS教学模式是将科学史（history）、科学哲学（philosophy）和科学社会学（sociology of science）三者进行融合的一种新型教学模式[1]，HPS教学中所表达的内容是追问科学本质的侧面，将其引入教学中可以帮助学生理解科学的本质内涵。目前，国内外大多专家学者认为，理科课程的学习离不开HPS教学，融入HPS教学模式，学生可以了解到科学家研究科学知识的过程中所发生的故事、对社会所带来的影响等，以此来吸引学生对科学知识的兴趣、了解科学本质并掌握学习方法；且能培养学生的科学态度、质疑能力和创新精神[2]。HPS教学模式提倡学生走进知识的发现和发展过程中去学习知识，通过这样的教学模式，学生在感知知识的过程中更易激发学习兴趣，对科学世界充满好奇，也更易理解和掌握知识，并且能够让学生多角度地了解、认识科学本质及其规律。研究发现，HPS强调的诸多教育价值内容在新课标倡导的化学学科五大核心素养中均有不同程度的体现[3]。因而，本课题研究将HPS教学模式融入课堂教学中，通过“胶体”教学课题为例，以化学学科核心素养为基础进行教学设计。

一、设计理念

核心素养是指“学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践”[4]。“学生核心素养的发展”是继教学大纲所涉及的“三维目标”后又一个新的课程理念[5]，是在落实立德树人教育根本任务中产生的[6]。在教学过程中教师通过一系列的教学方法，引导学生学习新知识并提高学生的核心素養。

HPS模型在化学教学过程中强调化学史料的重要性，侧重于从历史的角度分析化学史发展[7]。它将科学、社会发展和人文历史联系在一起，学生习得科学知识的同时，还能从中学习到科学家们在发现、认识、了解知识时的思想和方法。这与我们现今所提倡的化学学科核心素养有着紧密联系。所以，培养中学生学科核心素养的重要途径之一是在化学教学中运用HPS教学模式。通过让学生置身于化学发现史的情境中，跟随科学家一起经历知识的动态生成过程，体验运用理论和实验探索真理的乐趣，以此来培养学生的批判意识和社会责任感，实现对科学本质的理解，提升学生的科学素养。

二、教材分析

“胶体”选自人教版《化学1（必修）》第二章第一节“物质的分类”中的第二部分内容，认识胶体的本质，建立分散系概念及初步建立分散系的知识结构。通过化学发展史、科学精神等贯穿于一系列教学过程中，以科学探究的形式引导学生对比溶液、浊液与胶体的区别[8]，进而培养学生的实验设计能力及分析能力。

三、教学过程

HPS教学模式的关键点是化学史的导入，“将化学史呈现得精彩、有趣”是学生主动沿着这条教学主线学习的驱动力[9]。以美丽的自然景色——耶稣光为教学情境导入课堂教学，提出问题，这样的美景是如何产生的，引起学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。接着，直奔主题，引入“胶体”这一名字的由来，开启胶体的探究之旅。通过格雷阿姆将豆浆等大多无定型胶状物质命名为胶体，引出生活中常见的饮品——豆浆，将其引入教学。此后，将科学家对胶体的发现、认识、探究过程作为主线，利用这些科学史料为学生创设学习情境，让学生在了解胶体的发现历史过程中，认识胶体，了解胶体性质及用途，并学会区分胶体、溶液和浊液。从化学史料中寻找问题，引发学生思考，学生进行假设、实验探究等方法达到答疑解惑的目的。在这一系列的活动中，学生从中习得化学史中所要告诉我们的知识及科学本质。从生活现象到科学实质，从胶体发现发展史到胶体化学的应用前景，学生从中感受化学知识的魅力，加深学生对知识的认识和理解，从而拓展学生的学习面，找寻适当的学习方法，提升学生分析、解决问题的能力，最终提高学生的核心素养。教学流程如图1所示。

四、教学目标

1.知识与技能

了解胶体的重要性质和用途，并能解释生活中的实际问题；

用丁达尔效应鉴别溶液、胶体和浊液。

2.过程与方法

掌握制备胶体的实验技能；

联系生活实际，能够运用观察、动手操作、查阅资料等方法获取有用信息来解决问题。

3.情感态度与价值观

能够利用知识框架归纳所学知识，在问题情境中讨论问题并得出结论，养成探究、自主、合作的学习方式；

通过胶体的学习，学生感悟到知识与社会、科技发展的密切联系，产生学习化学的浓厚兴趣，增加对化学学科的认同感。据此，“胶体”教学目标定位如图2所示。

五、教学内容

1.课堂导入

【创设情境，导入新课】图片展示：一条条光线烘托着壮丽的美景，营造出宁静而又祥和的氛围。这种给大自然带来神圣而又充满静谧感的光线，久而久之被人们称之为“耶稣光”，如图3（a）（b）（c）所示。

【教师】美丽的“耶稣光”盛景，这种现象是如何产生的？同学们，让我们带着这个问题进入本节课的学习，通过本节课的学习一起找寻答案。

【教师】同学们，你们今天早餐喝了什么呢？

【学生】牛奶、粥、豆浆……（学生七嘴八舌地谈论）

【教师】早餐饮品种类多样，那同学们你们知道如何用化学方法将这些饮品进行分类吗？

【学生】（思考）

设计意图：用壮丽的景色，给予学生视觉上的刺激，将学生的注意力带入课堂，之后抛出问题“这样的美景是如何形成的”，学生带着问题进入本节课，激发学生的求知欲。接着，话音一转，回到日常生活中最常接触到的事物中，怎样用化学方法将它们进行分类？联系生活，拉近学生与知识间的距离感，消除学生对新事物的排斥，引起学生的学习兴趣。同时，在新课导入前抛出两个问题，学生带着问题学习新知，促进思维的发展。

2.引入新知——什么是胶体

【化学史1】1663年，科学家卡修斯在一次偶然间制得一种胶状物质，但这并没有引起他思考，而只是将它视为一种普通溶液，称它为金胶溶液；直到1861年，科学家格雷阿姆将豆浆蒸发后得到了一种胶状物质。他就产生了疑惑，豆浆蒸发是胶状的，其他溶液也是相同状况吗？之后，他进行了大量实验探究，在研究中发现，类似于生理盐水的溶液蒸发易形成晶体析出，而豆漿等蒸发时，大多形成无定型胶状物质。因此，格雷阿姆将这类在蒸发过程中形成无定型胶状的物质命名为“胶体”，一直沿用至今[10]。

【提问】豆浆是胶体，那胶体到底是什么？与溶液、浊液相比，又有哪些样独有的特点呢？

【创设情境】多媒体呈现生活中常见胶体（如鸡蛋清、豆浆、牛奶等）。

【导入课题】这些物质有着相同的名字：胶体。从物质分类的角度看，物质能归为一类，一定存在某种相似性，是什么特征使它们同属于胶体呢[11]？

设计意图：科学家卡修斯与格雷阿姆对待偶然发现的胶状物质持有的两种态度形成鲜明对比，告诉学生对待科学要有一双发现问题的眼睛，通过自身不断的探索和实验，去验证自己的猜想，可能会有意想不到的体会和收获。接着用科学家格雷阿姆命名“胶体”这一化学事件直接引出“胶体”这一新的化学概念，学生对于知识点处于陌生、茫然的状态，而豆浆、牛奶等熟悉的事物均是胶体，减弱学生对知识的陌生感，可以激发学生主动探索、挖掘新知的欲望，主动探究胶体的结构及特征。

3.探索之路——溶液、胶体和浊液的鉴别

【实物展示】分别用三个小烧杯盛装豆浆、生理盐水和泥水，展示给学生，仔细观察胶体、溶液及浊液的不同之处。

【学生回答】浊液可以观察到肉眼可见的固体小颗粒，且不均一、不透明、不稳定，固体颗粒受重力的影响极易沉降下来；胶体、溶液外观相似，无法区别。

【教师】那么如何区分溶液、胶体？

【化学史2】意大利毒理学家塞尔米对“真假溶液”研究的史料。

1845～1850年，意大利毒理学家塞尔米在实验中曾经制得了一些“溶液”，然而他发现这些“溶液”与以往所制得的溶液有些不大一样，在他不断研究探索后发现，这些“溶液”的分散质点比普通的溶液质点要大得多，所以，塞米尔将这些奇怪的“溶液”称为“假溶液”，这些“假溶液”就是胶体。那么通过什么方法鉴别胶体和溶液呢？

【学生】“假溶液”的分散质点比溶液的分散质点大。

【教师】那么溶液可以透过滤纸，胶体可以吗？

【学生实验】豆浆、生理盐水、泥水的过滤。

【实验结果】豆浆、生理盐水均能透过滤纸，泥水不可以透过滤纸。

【教师】通过实验发现，除浊液不能透过滤纸外，溶液和胶体均能透过滤纸，那还能用什么方法鉴别胶体和溶液呢？

【化学史3】1861年，苏格兰科学家格雷阿姆（Gra？ ham）在研究不同物质的分子在水溶液中的扩散性质时，发现有的分子扩散速度很快，有的则扩散较慢，并且在进行分子能否透过半透膜实验时，证实了扩散速度较慢的分子的直径要大得多[12]。

【教师】通过阅读本则化学史，同学们从中得到了什么？

【学生】不同物质在水溶液中分子的扩散速度不同。

【教师】同学们能否利用半透膜自行设计实验，来区分胶体和溶液？

【实验设计】豆浆与生理盐水的混和溶液装入半透膜袋中，然后将半透膜袋浸泡在盛有蒸馏水的烧杯中进行渗析实验。检测氯离子、蛋白质能否透过半透膜，从而验证假设胶体粒子直径比溶液粒子大是否成立。

【演示实验】教师演示实验，学生观察现象。

【学生】分散质粒径：胶体大于溶液小于浊液。

【教师】半透膜能透过的粒子直径小于1 nm，溶液的粒子直径一般小于1 nm，胶体的粒子直径一般在1～100 nm之间。

【过渡】我们已经了解到区别溶液、胶体和浊液可以通过其是否能透过滤纸、半透膜来区分，但是方法过于繁杂；有没有更加简单便捷的方法可以区分它们呢？

【化学史4】1869年，丁达尔在一次偶然间，将一束汇聚的光通过溶胶，则从侧面可以看到一个发光的圆锥体；接着，他用同样的方法照射溶液和浊液，则没有此现象。

【教师】通过这则史料同学们想到了什么方法？

【学生】我们可以通过光束照射来鉴别分散系。

【丁达尔效应】当一束光线透过胶体，从垂直入射光方向可以观察到胶体中出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应[13]。

【教师】光束照射下是否会出现光亮通路，我们一起来验证一下。豆浆在汇聚的光束照射下，会出现光亮的通路吗？

【趣味实验】生理盐水、稀释的豆浆以及泥水分别用小手电筒照射。

【实验现象】（学生总结）生理盐水和泥水没有出现光亮通路，豆浆出现光亮通路。

【PPT图片展示】稀释的豆浆在光束照射下产生光亮通路的图片，如图4所示。

【总结】区分溶液、胶体和浊液的简便方法：用汇聚的光束照射，出现光亮通路的是胶体，可以观察到固体小颗粒的是浊液，无明显现象的是溶液。

【知识拓展】在一玻璃瓶中放一点燃的小纸条后密闭，待瓶中充满白烟，用激光笔照射；玻璃瓶中收集大量加湿器口产生的雾气，用激光笔照射。这些均能出现光亮通路，由此说明烟、雾均为胶体。

设计意图：教师通过3段以时间线为线索的化学史，一步步帮助学生找寻鉴别胶体、溶液及浊液的方法。学生通过体验科学家对胶体的一步步探索之旅，实际动手体验科学家鉴别溶液、胶体及浊液的方法，由繁到简，体会到科学的世界需要有足够的耐心和毅力，不放过每一个小细节。同时通过自己动手操作，将自身融入到胶体的探索之旅，学生在不经意间吸收知识，提升自身的核心素养。

4.胶体的制备

【教师】在前面的交流学习中，我们已经对胶体有了初步的了解，知道了如何区分溶液、胶体及浊液。接下来，同学们就通过自己制作胶体来更加深入地认识胶体。

【课本实验（学生动手实验）】Fe（OH）3胶体的制备实验。

将一个盛有25mL蒸馏水的小燒杯加热至沸腾，向沸水中逐滴滴入5～6滴FeCl3饱和溶液，煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。烧杯放置室温后，取一支试管，倾倒少量产物，并向其中加入硫酸镁溶液。观察实验现象得出结论。

【学生】用手电筒照射有光亮的通路，所以制得的是Fe（OH）3胶体。它是均一、透明的。向Fe（OH）3胶体中加入硫酸镁溶液，Fe（OH）3胶体变浑浊，成为Fe（OH）3悬浊液。

【教师】FeCl3溶液加热煮沸制得Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体在电解质的影响下形成Fe（OH）3浊液，同学们从中了解到了什么？

【学生】胶体、溶液和浊液在一定的条件下可以相互转化。

【教师提问】制得的Fe（OH）3胶体是均一、透明的，那胶体都是透明的吗？

【学生回答】不是，豆浆是胶体但不是透明的。

【教师提问】同学们通过实验能否得出制备Fe（OH）3胶体的反应原理（书写化学反应方程式）

【教师】同学们在初中阶段已经接触过溶液、浊液。它们都有什么特点？

【学生】溶液是均一、透明且稳定的；浊液是不均一、不透明且不稳定的。

【教师】那么我们今天所学的胶体呢？透明吗？稳定吗？

【学生回答】胶体是均一的，但不都是透明的；且胶体在一定条件下能稳定存在。

【教师总结】胶体处于介稳态。

【教师】帮助学生梳理所学知识点，形成知识框架；学生独立完成表格。

【完成表格】如表1所示。

设计意图：学生初步理解了胶体的相关知识，在此基础上通过动手实验制备胶体，更加深入了解胶体。不仅能够培养学生的实验技能且让学生积极参与到课堂教学中，充分体现学生的主体性。学生在实验的过程中，对胶体进行再认识，使得“胶体”不单单是书本中的一个名词，也可以通过自己动手制备，让胶体变成自己所熟悉的，提高学生的认同感。

【化学史5】林纳和皮克通过实验证明胶体微粒带电，且同种胶体粒子带有相同电荷。

布朗运动史料：1827年，布朗（R.Brown）在水中洒入花粉，用显微镜观察时发现花粉的小颗粒在作不停地、无规则地运动，这种现象叫做布朗运动[14]。

【教师提问】通过这两则化学史料，同学们相互讨论并总结出胶体为什么处于介稳状态？

【学生】胶粒带同种电荷，使得它们之间相互排斥，不易聚集起来形成较大的颗粒沉降下来；同时，胶粒不停地、无规则地运动也使其不易聚集成质量较大的颗粒。

【教师】胶体除了是均一、透明且处于介稳态，还有什么特点呢？

5.胶体的特性

【过渡】同学们知道制作豆腐用的原料是什么？

【学生回答】黄豆。

【教师】豆腐是怎样做出来的呢？

【豆腐工艺流程图】如图5所示。

【教师】黄豆打磨成豆浆，进行点兑才能成为豆腐花。是制作豆腐的重要步骤，也是我们俗称的“卤水点豆腐”。

【教师】豆腐是卤水点兑豆浆制得的，卤水的主要成分是氯化镁。通过实验，让我们一起在实验室里体验豆腐的制作过程。

【趣味实验】“卤水点豆腐”的模拟实验——将饱和的氯化镁溶液滴入豆浆中。

【教师】同学们在实验过程中注意观察实验现象。

【学生】豆浆聚集成豆腐花。

【教师】“卤水点豆腐”的原理是什么？

【学生】学生思考。

【聚沉的定义】胶体粒子均带电荷，向胶体中加入电解质溶液时，加入的阳离子（或阴离子）中和了胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集成较大颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出。起聚沉作用的是与胶体粒子所带相反电荷的异号离子[15]。

【学生】豆浆是胶体，氯化镁溶液是电解质。向豆浆中加入氯化镁溶液发生聚沉，形成较大的颗粒——豆腐花。

【原理】豆浆是胶体，它的蛋白质胶粒在分散剂（水）中不断运动，无法聚集在一起。由于蛋白质胶粒带负电，分子间因同种电荷排斥而均匀分布在分散剂中，呈相对稳定状态。卤水实质是氯化镁，将其加入到豆浆中，提供带正电荷的镁离子从而中和了蛋白质胶粒所带的负电荷，分子间失去了静电排斥，使得胶粒聚集沉降。这就是胶体的聚沉。

【动画模拟】播放胶体聚沉形成过程的动画模拟，如图6所示。

【提问】除在分散系中加入电解质外，还有哪些方法可使胶体聚沉？

【总结】加入电解质；加热、搅拌；加入带相反电性的胶体粒子[16]。

【联系生活】同学们已经了解了卤水点豆腐所涉及到的原理是胶体的聚沉，那大家还知道哪些场景中涉及到了胶体的聚沉吗？

【图片展示】医学上，用三氯化铁溶液进行应急止血；生活中，肉冻、果冻的制作以及明矾净水；自然现象，三角洲成因。

设计意图：通过生活中常见食物——豆腐，引入豆腐的制作原理“卤水点豆腐”。学生通过动手实验，亲自感受豆腐的制作过程，观察胶体的“聚沉”是什么，体会胶体的聚沉。通过动手实验，学生观察现象，总结思考。避免了传统教学中灌输式的教学方式，避免学生对概念的理解模糊。并且培养学生的实验操作技能及独立思考能力。

【化学史6】1807年，科学家们对胶体还没有一个明确的认知时，列依斯用两根玻璃管插到湿润的黏土中发现了电泳现象。

【教师】电泳现象是什么呢？

【视频播放】如图7所示，Fe（OH）3胶体的电泳，教师讲解电泳的定义。

6.胶体的应用

【过渡】胶体化学在目前的科学研究中已成为一项热门课题，胶体因其1～100 nm的粒子直径及其独有的性质，使得它在生产生活中有着广泛的应用。

【胶体应用】制备凝胶态物质，比如豆腐、肉冻、果冻；静电除尘装置；污水净化；制备纳米材料等。

【教师】本节课知识已经学完，同学们能解释美丽的耶稣光是怎么产生的吗？

【学生】这是丁达尔效应，空气中的大量雾气和灰尘均为胶体，在太阳光的照射下，就可以看到许多线条。

设计意图：性质决定用途，本节课学习了胶体的结构及性质。胶体能给日常生活带来什么？化学学习的意义何在？从知识的学习转移到知识带给生活的便利，科学为社会进步所做的贡献。由此培养学生的社会责任感。最后首尾呼应，新课刚开始用耶稣光的情景引入教学，学生在知识学完思考回答问题，巩固新知。

【作业布置】除了本节课所了解到的胶体在日常生活中的应用，查阅资料，例举出胶体还有什么应用途径？中国的豆腐所用的原材料是豆类，那同学们知道日本豆腐所用的原材料是什么吗？它的制作工艺与我国豆腐的制作是否相同呢？

胶体的发现、命名、性质的探索以及将其应用到生产生活中，这都离不开许多科学家所做的贡献，通过今天的学习，你有什么启示？

六、结语

本教学创设了化学史情境，让学生从史料中探索、认识科学家们对于胶体的研究及应用从而学习胶体、了解胶体的特征及在生产生活中的应用，并且从中感悟到科学与社会的紧密联系以及认识到科技进步促进社会发展的重要作用。化学学科五大素养通过此次HPS教学模式的应用也有较好的成果。胶体的介稳态、聚沉和电泳等特性及胶体在纳米技术、静电除尘及净水等应用与胶粒直径在1～100 nm之间及同种胶粒带相同电荷体现了宏观辨识与微观探析；通过某种手段可以使胶体在溶液、浊液之间转换渗透着变化观念与平衡思想；通过模拟豆腐制作过程与播放动画模拟展示聚沉现象的实质表达的是证据推理与模型认知；化学史的引入将从对胶体知识的萌芽期到如今应用在生产生活中的一系列研究过程，学生不仅感受到科学家的优良品质，同时在此过程中跟随科学家的步伐，进行实验探究，深入挖掘胶体发展史背后所蕴含的科学哲学和社会学内容，帮助学生树立尊重科学、尊重自然的优秀品质[17]，从而提高學生的核心素养。

参考文献

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作者：郭豫梅 刘存芳 史娟 任传清 卢久富 靳玲侠

化学胶体研究分析论文 篇2：

大学生对分析化学课程的认知构建与教改对策

摘 要：基于建构主义理论，通过问卷调查法了解大学生对分析化学课程的认知情况，了解他们对分析化学课程的教学方法、教学内容等方面改革的切实需求，最后针对他们的需求，提出教改建议。

关键词：大学生 分析化学课程 认知 教改

建构主义是一种重要的学习哲学，它的观点包括认知的建构主义、社会的建构主义和激进建构主义，这些观点的共同点是：强调科学知识只是对现实的一种更可能正确的解释，但不是绝对正确的最终答案，它在被个体接受之前，对个体来说是毫无权威可言的。学生的学习不仅是对新知识的理解，而且是对新知识的分析、检验和批判。因此，学习不是知识由教师向学生的传递，而是个体建构自己的知识的过程，这意味着学习并不是简单的信息的积累，它同时包含由新、旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组；学习过程并不是简单的信息输入、存储和提取，而是新旧经验之间的双向的相互作用过程。因此，教师不是简单的知识的呈现者，他应该重视学生以往在日常生活和学习中已经形成的丰富经验，小到身边的衣食住行，大到宇宙、星体的运行，从自然现象到社会生活，并把学生现有的知识经验作为新知识的生长点，引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。

根据建构主义的观点，要对一门课程进行教学改革，必须先了解学生对该门课程的认知及其对教学内容与方法的建构，才能有针对性地提出教学改革方案，达到提高教学质量、培养综合创新型人才的目的。分析化学课程包括分析化学理论与分析化学实验两部分，是高等院校农业科学和生命科学各专业的一门基础课，它对于培养学生的实践能力、分析和解决问题的能力，以及养成严谨的科学态度和提高创新能力等具有非常重要的作用。传统分析化学教学方法以教师为中心、以传授书本知识为主，而现代教学方法则主张以教师为主导、学生为主体。在新课程改革中，“从学生已有生活经验出发”已成为化学新课程的共同理念，这是对原有的课程与教学的突破和超越。然而，教学实践中，教学内容却远离学生的实际生活，给学生的学习设置了太多的障碍，使学生对学习化学望而生畏，对生活中的化学现象产生陌生感、距离感和恐惧感，长此以往，学生将失去实践的意识和能力。因此，教师必须首先通过调查，了解学生在自己已有的学科背景、生活经验中积累的经验的基础上，对分析化学课程重要性、内容、教学方法等方面的认知与建构现状，才能找准教学改革的起点，切实提高教学质量。为此，本研究以西北农林科技大学为调查地点，以讲授分析化学课程的不同专业大一和大二年级学生为调查对象，做了相应的调查研究，并提出了针对性的教改方案。

1 研究方法与样本分布情况

在西北农林科技大学，采用整群抽样法，抽取样本，采用问卷调查法发放问卷，回收问卷，并对问卷进行筛选、整理、编码和录入，最后采用统计描述法进行统计分析。其中单项选择题采用分布、集中离散趋势等统计分析法加以分析；对多项选择题，采用多重二分法，统计量为应答次数和应答百分比，应答次数表示某个选项一共被选了多少次，应答百分比则表示某个选项被选的次数占所有选项被选择的总次数的百分比。

于2012年共发放问卷350份，回收有效问卷320份，有效回收率为91.4%。320份有效问卷中，学院分配分别为资环学院1.3%、理学院0.4%、动医学院6.6%、园艺学院15.9%、葡萄酒学院11.9%、食品学院14.7%、创新学院11.3%、生命学院11.3%、动科学院9.4%、林学院9.4%、植保学院7.8%。专业分配为：水土保持1.3%、资源环境与城乡规划管理0.3%、应用化学0.6%、动物医学6.3%、园艺15.9%、葡萄与葡萄酒工程11.9%、食品质量与安全7.8%、食品科学与工程6.9%、生工基地1.9%、生技基地9.4%、生物技术8.1%、生物工程3.1%、草业科学2.5%、动物科学0.6%、水产养殖学6.3%、林产化工8.4%、林学0.9%、制药工程7.8%。年级分布为大一93.4%、大二6.6%。农村43.8%、城镇与县城29.1%、一般城市18.8%、省会或直辖市8.4%。被访者年龄介于9-23之间，其中18～21岁者居多，人数都超过10%，正态P-P图检验结果表明，年龄均值为19.59岁，标准差为1.21岁，年龄服从正态分布。

2 结果与讨论

2.1 大学生对分析化学课程的整体性认知与建构

大学生认为分析化学课程中最最重要的环节是化学分析23.4%、仪器分析11.6%以及化学分析与仪器分析65.0%，可见，超过六成的学生认为化学分析与仪器分析同样重要。被访者最感兴趣的内容是化学分析35.0%、仪器分析42.2%和化学分析与仪器分析22.8%。这体现了分析化学课程在化学分析和仪器分析两大知识板块的异质性较高，他们分别对学生产生一定的吸引力，但是同时对这两个板块感兴趣的人很少。认为教学方法最需要创新的是化学分析37.2%、仪器分析36.9%以及化学分析与仪器分析25.9%，认为教学内容最需要创新的内容是化学分析37.8%、仪器分析31.6%和化学分析与仪器分析30.6%。

大学生认为分析化学课程教学内容“完全不适合未来发展、小部分适合未来发展、半数适合未来发展、大多数适合未来发展”和“完全适合未来发展”的分别占1.6%、23.8%、28.8%、44.7%和1.3%。说明六成以上学生认为目前分析化学课程的教学内容符合未来发展，但是仍有20%以上的学生认为需要对教学课程内容加以修改以符合未来发展。分别有21.9%、27.2%和50.9%的被访回答“不需要、无所谓”和“需要”重新组织理论课的教学内容。可见，现有教学内容亟待改进和调整。

对于分析化学课程现有安排的合理性的评价，采用五个指标进行评价，这五个指标均采用5分制，学生对这五个指标的评价对的评价，均采用5分制，被访学生评价平均分（标准差）分别为：“分析化学课程新颖度”3.20（1.00）、“实验数量充足度”3.98（0.98）、“实验顺序合理度”3.55（0.97）以及“训练操作目的的实现度”3.81（1.00）、“实验与理论的契合度”3.85（0.92）。说明学生对分析化学课程新颖度的评价不高，教学内容、教材编排需要更加灵活。

2.2 大学生对分析化学实验课程的认知与建构

对实验课内容的评价，分为两个指标，均采用5分制，第一，操作性强弱，取值1～5的含义分别为非常不强、不强、一般、强、非常强；第二，实用性强弱，取值1～5的含义分别为非常不实用、不实用、一般、实用、非常实用。分析化学实验包括返滴定法测定NH4HCO3的含氮量、EDTA的配制、标定及自来水硬度的测定、酸碱溶液的配制、酸标准溶液的配制、标定及混合碱的测定、胶体、电解质溶液及配位化合物的性质、K2Cr2O7标准溶液的配制及FeSO4片含Fe量的测定、氧化还原和电化学及化学反应速率和化学平衡、乙酸电离常数和电离度的测定及镁摩尔质量的测定、KMnO4标准溶液的标定及H2O2含量的测定、碱标准溶液的配制、标定及食用白醋酸度的测定、分光光度法测Fe、分光光度法测P等12个，被访大学生对各实验操作性强弱评分的平均值（标准差）分别为：3.43（0.82）、3.62（1.01）、 3.43（0.88）、3.50（1.02）、3.30（0.89）、3.57（0.92）、3.39（0.94）、3.33（0.97）、3.55（0.87）、3.41（0.97）、3.32（0.92）和3.23（0.92）；被访大学生对各实验实用性强弱评分的平均值（标准差）分别为：2.55（0.94）、2.42（1.00）、2.59（1.03）、2.50（0.10）、2.71（0.87）、2.56（0.92）、2.64（0.90）、2.81（1.01）、2.63（0.86）、2.50（1.03）、2.73（0.95）和2.84（1.00）。大学生对实验操作性强度的评分都较高，大于3.3分，而对实验实用性强度的打分则比较第，均低于2.9分。可见，大学分析化学的实验编排，在保障操作性的基础上，尚需增加实用性。

大学生认为目前分析化学实验课程存在的最大的问题是（总应答次数640）：生搬硬套19.7%、缺乏主动思考14.7%、实验问题认识不深14.1%、只重视实验结果13.1%、敷衍了事12.5%、操作不规范不熟练10.8%、课时太短4.1%、教师讲解过于详细3.9%、重要性认识不足2.8%、教材内容枯燥2.5%、实验设备不足1.9%。大学生认为实验课最需要的能力包括（总应答次数1160）：独立分析解决问题能力20.7%、实验操作能力17.5%、综合创造能力15.1%、数据处理能力11.0%、思维能力10.9%、仪器设备应用能力9.6%、研究能力8.5%和观察能力6.6%。

因此，在实验教学过程方面，25.0%的被访倾向于“先讲后做”，而75.0%的被访则倾向于“讲做结合”。说明实验教学还是以边讲边做的方式比较理想。因为有学生反映，先讲后做，容易忘记某些实验操作细节。在实验课教师指导方式方面，选择“每班一个老师”和“每班两个老师”的分别占38.4%和15.6%，还有45.9%的人选择“每个实验内容一个老师”。这些教学方式的教学效果需要在实际教学中进一步进行比较研究。当然，也要考虑到是师资资源分配等方面的条件。

2.3 大学生对分析化学理论课程的认知与构建

对理论课内容的评价，分为三个指标，均采用5分制，第一，内容繁琐或不足，取值1～5的含义分别为非常不足，不足，合适，繁琐，非常繁琐；第二，内容重要性，取值1～5的含义分别为非常不重要，不重要，一般，重要，非常重要；第三，内容实用性，取值1～5的含义分别为非常不实用，不实用，一般，实用，非常实用。分析化学课程理论课的章节包括：溶液和胶体、化学反应方向与能量、化学反应速率与化学平衡、物质结构基础、分析化学概论、酸碱溶液与酸碱滴定、沉淀溶解平衡与沉淀滴定、配位化合物与配位滴定、氧化还原与氧化还原滴定、电位分析法与电位滴定、吸光分析基础等11章，学生对各章内容繁琐或不足程度评分的均值（标准差）分别为3.08（0.76）、3.08（0.95）、3.08（0.91）、3.13（1.13）、3.09（1.10）、3.12 （0.88）、3.14（0.90）、3.15（0.93）、3.09（0.95）、3.04（0.95）和2.96（0.98）；对各章内容重要性评分的均值（标准差）分别为3.34（0.79）、3.50（0.91）、3.72（0.93）、3.45（1.06）、3.34 （1.11）、3.79（0.95）、3.64（0.97）、3.61（0.92）、3.77（1.01）、3.49（1.00）和3.29（0.98）；对各章内容实用性评分的均值（标准差）分别为3.39（0.89）、3.30（1.02）、3.55（1.10）、3.28（1.25）、3.30（1.24）、3.76（1.04）、3.69（1.04）、3.52（1.01）、3.69（1.06）、3.41（1.13）和3.19（1.02）。大学生对理论课内容的评价呈中等偏上水平，对各章内容三个指标的评分均为超过4分，理论课内容需大力改进。大学生认为分析化学理论课需要改进的方面（总应答次数为945）分别为：实际课题及技术22.0%、教材把握学术前沿21.0%、新技术新仪器介绍20.3%、教材重点突出有趣16.9%、计算机软件学习11.0%、实验顺序编排8.8%。

3 结论与教改建议

通过调查发现，大学生对大学分析化学课程重要性的认知度较高，也具有较高的学习兴趣，六成以上学生认为目前分析化学课程的教学内容符合未来发展。但是对目前分析化学课程的内容、教学具体环节上，大学生有自己的建构：大学分析化学的实验编排，在保障操作性的基础上，尚需增加实用性。理论课需要在课程内容上增加实际课题及技术、学术前沿、新技术新仪器介绍，在编排上增加趣味性。实验课的编排，应该在保障操作性的基础上增加实验的实用性，同时，在实验教学方式设计上，以边讲边做的方式进行实验课教学，强调学生在实验课上的主动思考，在注重实验结果的基础上更注重实验过程的设计，如果条件许可，实验课多增加几个教师。通过大学生对分析化学实验课的认知和建构，构成了大学分析化学课程教学改革的方向，以此出发，必将会提高大学分析化学课程的效果，培养综合创新型分析化学人才。

参考文献

[1]温彭年，贾国英.建构主义理论与教学改革—— 建构主义学习理论综述[J].教育理论与实践，2002（5）：17-22.

[2]阚显文，朱英贵，王聪，等.多媒体教学手段与传统教学方法在《分析化学》教学中有效融合的探讨[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2012（6）：51-54.

[3]王后雄.从生活经验到科学概念：化学教学起点的教学策略[J].教育科学研究，2009（4）：51-54.

作者：李荣华

化学胶体研究分析论文 篇3：

林学专业无机及分析化学课程内容改革的实践

作者简介：陈学泽(1954-)，男，教授，湖南蓝山人，从事无机及分析化学的教学和研究。

【摘要】 合并无机化学和分析化学，开设无机及分析化学是林学专业建立多层次课程体系的重大步骤。将无机及分析化学内容分为化学基本知识和理论,溶液中的平衡及应用,现代测试方法三部分。删除过于艰深的内容,增加与林学专业结合的内容。结合实验课和教学方法、手段,全面进行了课程内容改革。与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》比较，新编《无机及分析化学》的篇幅减少了约二分之一。

【关键词】 林学；化学；教学内容；改革

化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在1999年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课，各门课程自身的系统性和规律性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。

在面向21世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。

这种改革的思路已经纳入教育部面向21世纪教学改革项目，即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题^[1-3]。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲，由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年，我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面，主要做了以下几个方面的工作。

1 将无机及分析化学的教学内容分为三个部分

第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约20学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等內容。

2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三

例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线，而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中，将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章，教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问

题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。

3 提高教学的层次与视点

例如讲授胶体时，提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲Gibbs公式时,让学生自己判断Gibbs函数变与焓、熵和温度的关系，并判断化学反应的自发性，加深对Gibbs函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象，在讲分子间力时，把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。

4 无机及分析化学理论教学内容的确定

与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨，经过对以往教学内容的总结，新的教学内容和新教材的章节顺序确定为：

第一章溶液和胶体:溶液浓度，稀溶液的依数性，胶体溶液，表面现象

第二章化学反应的基础理论：焓、熵、自由能，化学反应速率，化学平衡

第三章分析化学概论：定量分析的一般程序，有效数字，误差，有限数据的统计处理，滴定分析计算，仪器分析简介

第四章溶液中的离子平衡：酸碱质子理论，酸碱溶液ｐＨ值计算，缓冲溶液，难溶电解质的沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解

第五章酸碱滴定法：酸碱滴定曲线，酸碱指示剂，酸碱标准溶液的配制，酸碱滴定法的应用

第六章沉淀滴定法和重量分析法：

第七章配位化合物：配位化合物组成与命名，配位平衡，螯合物，配合物的应用

第八章配位滴定法：ＥＤＴＡ的性质，配位滴定曲线，金属指示剂，配位滴定法的应用

第九章氧化还原反应与电化学：氧化还原反应，原电池与电极电势，元素电势图

第十章氧化还原滴定与电势分析法：条件电势，氧化还原滴定曲线，氧化还原滴定指示剂，常用的氧化还原滴定方法，电势分析法的基本原理，膜电势，电势分析的定量方法

第十一章物质结构简介：原子结构，分子结构，晶体结构，分子间力与氢键

第十二章生命元素选述

第十三章分光光度分析法：物质与光的作用，光吸收定律，偏离光吸收定律的原因，分光光度法的应用第十四章化学与社会：化学和环境，化学和生命体，稀土与农林业，化学与纳米材料

与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开，约600页)比较，按以上内容新编了《无机及分析化学》教材，其篇幅减少了约二分之一^[4]。

5 改革实验课的教学

化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际，依照化学课程改革的要求，突出了基本操作的规范，适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验，压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告，这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。

无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高，取得令人满意的教学效果。

参考文献

[1] 黄蔷蕾. 编写“面向21世纪教材——《无机及分析化学》”的思考和体会[J]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 55

[2] 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[J]. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 117～120

[3] 王运,董元彦,张方钰,胡先文. 面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J]. 高等农业教育,2005,4: 60～62

[4] 陈学泽. 无机及分析化学(第二版)[M]. 北京:中国林业出版社,2007,4

收稿日期：2008-4-13

作者：陈学泽　汤　林　肖洪波