淺談《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

【摘要】《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程是農(nóng)、林、生物等學(xué)科專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方案中的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，也是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。因此讓學(xué)生更好的掌握該課程所涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)及基本的操作技能，成為該課程的基本目標(biāo)，同時(shí)也是教師教學(xué)的首要任務(wù)。筆者從課程教學(xué)大綱出發(fā)，根據(jù)自己多年的教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合本校學(xué)生實(shí)際情況，通過(guò)具體教學(xué)實(shí)例，詳細(xì)闡述了該課程的課程教學(xué)設(shè)計(jì)和具體教學(xué)流程。實(shí)踐證實(shí)，該課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法能有效的提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，掌握相關(guān)的基本技能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) "教學(xué)實(shí)例 "創(chuàng)造思維

【基金項(xiàng)目】新疆塔里木大學(xué)高教研究項(xiàng)目（TDGJ1402）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）09-0174-02

1.課程簡(jiǎn)介與定位

《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是為適應(yīng)21世紀(jì)大學(xué)生的培養(yǎng)要求，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，將原來(lái)附屬在各相關(guān)課程中的《普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》從中分離出來(lái)，進(jìn)行綜合而開(kāi)設(shè)的一門新課程。《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》主要介紹化學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段以及實(shí)驗(yàn)的操作技能。它與相關(guān)化學(xué)課程相適應(yīng)，與農(nóng)、林、生物各學(xué)科專業(yè)相關(guān)聯(lián)，因此本課程是這些專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)中必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。此外，學(xué)習(xí)本課程也可以讓學(xué)生驗(yàn)證、鞏固和加深課堂所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，為學(xué)生學(xué)好后續(xù)課程以及今后從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.課程內(nèi)容及培養(yǎng)目標(biāo)

2.1 課程內(nèi)容安排

根據(jù)我校的實(shí)際，本課程面向本科教育，突出能力及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，共選擇了34個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容共分為四種類型：基本操作實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐教學(xué)為90個(gè)學(xué)時(shí)，授課時(shí)間分為兩個(gè)學(xué)期，授課內(nèi)容與理論課同步。

2.2 課程重點(diǎn)、難點(diǎn)

課程在講授時(shí)要突出五個(gè)重點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)原理及方法;（2）稱量、定容、移液、滴定等定量分析基本操作技能;（3）加熱、回流、蒸餾、過(guò)濾、萃取、重結(jié)晶、升華、紙色譜等物質(zhì)制備、提純、分離等操作技能;（4）電子天平、離心機(jī)、分光光度計(jì)、旋光儀、熔點(diǎn)儀、PH計(jì)等儀器的使用方法;（5）物質(zhì)的定性檢測(cè)、定量分析方法及數(shù)據(jù)處理方法。要把握兩個(gè)難點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)原理及方法;（2）物質(zhì)的定量分析及數(shù)據(jù)處理方法。

2.3 培養(yǎng)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)這門課主要是讓學(xué)生達(dá)到以下三個(gè)目標(biāo)：（1）知識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能;從實(shí)驗(yàn)獲得感性認(rèn)識(shí)，深入理解和應(yīng)用《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》等理論課中的概念、理論，并能靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。（2）能力培養(yǎng)目標(biāo)：訓(xùn)練學(xué)生正確的使用儀器、規(guī)范化操作，提高學(xué)生的動(dòng)手能力;培養(yǎng)學(xué)生具有自我獲取知識(shí)、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的獨(dú)立工作能力;創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。（3）素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、勤儉節(jié)約的優(yōu)良作風(fēng)、認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng);讓學(xué)生獲取環(huán)境保護(hù)的意識(shí);培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)調(diào)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.課程教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 課程設(shè)計(jì)理念及教學(xué)方法

針對(duì)我們學(xué)校的實(shí)際情況，授課對(duì)象都是農(nóng)林、食品、生物的大一的民漢新生，知識(shí)水平參差不齊，接受知識(shí)的能力也存在很大差異，尤其對(duì)于民族學(xué)生來(lái)說(shuō)，大部分同學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，且漢語(yǔ)水平較差。根據(jù)這一實(shí)情，針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生，在遵循大綱教材的基礎(chǔ)上，區(qū)分講課重點(diǎn)、靈活安排教學(xué)內(nèi)容等一系列的應(yīng)對(duì)措施來(lái)設(shè)計(jì)好每一堂課。

課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)遵循“以學(xué)生為本，堅(jiān)持全面發(fā)展，能力本位”的理念，主要采用了講授、演示及分層的教學(xué)方法，除此之外，還從實(shí)際情況出發(fā)，采用了靈活多樣的其他教學(xué)方法，如探究法、個(gè)別輔導(dǎo)法、化學(xué)興趣小組法、舉例法等。根據(jù)所用的教學(xué)方法采用了網(wǎng)絡(luò)、多媒體、板書(shū)及一體化的教學(xué)手段。

3.2 教學(xué)流程設(shè)計(jì)

3.2.1 教學(xué)流程圖

3.2.2 實(shí)例剖析具體教學(xué)過(guò)程

下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)——《茶葉中咖啡因的提取》來(lái)具體說(shuō)明教學(xué)的實(shí)際過(guò)程。

引入正題之后，通過(guò)步步引導(dǎo)，揭示實(shí)驗(yàn)原理。教師通過(guò)介紹咖啡因的物理性質(zhì)，由學(xué)生總結(jié)出咖啡因的提取方法：（1）根據(jù)咖啡因的溶解性能，可以采用溶劑法進(jìn)行提取（如果學(xué)生已經(jīng)做過(guò)油料作物中粗油脂的提取實(shí)驗(yàn)，可以找學(xué)生組裝利用索氏提取器萃取的裝置和蒸餾的裝置，采用這種提問(wèn)的方式可以讓學(xué)生強(qiáng)化和鞏固已有的基本操作知識(shí)）; （2）根據(jù)咖啡因易升華的性質(zhì)，可以采用升華的方法進(jìn)行提取。然后教師通過(guò)設(shè)問(wèn)：提取出來(lái)的咖啡因純度如何？激發(fā)學(xué)生回憶已經(jīng)做過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)——固體有機(jī)化合物熔點(diǎn)的測(cè)定，使學(xué)生知道是可以通過(guò)測(cè)提純物的熔點(diǎn)來(lái)鑒定其純度。

由咖啡因的性質(zhì)，確立實(shí)驗(yàn)方案——升華法提取咖啡因。根據(jù)所采用的實(shí)驗(yàn)方法，選擇儀器藥品，師生共同完成儀器的組裝：首先將鐵圈固定在鐵架臺(tái)上，并且調(diào)整好它和酒精燈間位置，然后在鐵圈上放上一個(gè)大的蒸發(fā)皿，蒸發(fā)皿里面裝入砂子，砂子里面放上裝有茶葉和碳酸鈣的混合粉末的小蒸發(fā)皿，這樣我們就可以利用砂浴進(jìn)行加熱，引導(dǎo)學(xué)生思考——為何不直接加熱而要用砂浴加熱呢？學(xué)生思考回答：利用砂浴可以有效地控制溫度，避免直接加熱溫度太高而使咖啡因熔化。加熱一段時(shí)間之后準(zhǔn)備一張濾紙，濾紙用針戳上很多的小洞，戳完之后把濾紙翻過(guò)來(lái)，使濾紙孔洞帶有毛刺的那一面朝上，然后蓋在蒸發(fā)皿上面，邊介紹邊演示，然后引導(dǎo)學(xué)生思考——為什么要把濾紙戳成孔呢？學(xué)生思考回答：加熱了茶葉之后，咖啡因因升華它的蒸氣要往上走，這些孔可以有利于咖啡因蒸氣的向上升騰。老師接著介紹并演示，蓋好濾紙后，再用漏斗覆蓋，漏斗頸用棉花虛塞，引導(dǎo)學(xué)生思考——為什么漏斗頸要用棉花虛塞呢？學(xué)生思考回答：為了防止升華的咖啡因蒸氣逸散到空氣中造成損失。

完成了儀器的組裝之后，由老師詳述具體實(shí)驗(yàn)步驟，并強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，最后由學(xué)生自行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師不斷巡視，及時(shí)給學(xué)生解惑答疑。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，由學(xué)生自行總結(jié)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。為了進(jìn)一步激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，告訴學(xué)生工業(yè)上，咖啡因主要是通過(guò)人工合成制得的，可以采用布置課外小作業(yè)的方式，讓學(xué)生自行查找資料來(lái)了解相關(guān)的知識(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和愛(ài)好，從而培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)放、發(fā)散思維能力。

4.教學(xué)小結(jié)

由于實(shí)驗(yàn)課程重在學(xué)生做而不是教師講，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)講解部分時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)控制在30分鐘之內(nèi)。本人的實(shí)踐教學(xué)證明，自主式、引導(dǎo)式的教學(xué)模式能有效的提高我們學(xué)校學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀積極能動(dòng)性，讓學(xué)生更加積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)中所涉及到的基本操作技能。而且在引導(dǎo)式的課堂教學(xué)過(guò)程中不知不覺(jué)便培養(yǎng)了學(xué)生勤于思考、勤于動(dòng)腦的好習(xí)慣，活躍了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，有助于培養(yǎng)和鍛煉他們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。