有機化學實驗論文8篇

時間:2023-03-03 16:00:14

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有機化學實驗論文

篇1

科學技術的發展日新月異,要使有機化學實驗內容與教學方法與時俱進,我們必須對有機化學實驗教學內容和教學方法進行改進,必須加強應用實驗、趣味實驗和科學前沿課題的新知識實驗。當前一些有機化學實驗教材內容陳舊,除基本操作外,都是一些驗證性實驗,缺乏應用性、趣味性和前沿性的實驗內容。學生每次都像“照方抓藥”那樣地進行實驗,根本不認真預習、思考,這樣學生的綜合能力和創新能力難以得到提高,有機化學實驗教學效果不佳。因之,對有機化學實驗教學內容進行兼并整合,合理構建實驗內容體系是當務之急。

1.1整合強化基本操作內容

根據教育部高等學?;瘜W類(即師范類)專業教學指導委員會制定的“化學專業實驗教學基本內容”,將基本操作和基本技能作為一個單元單獨訓練,該階段主要訓練學生的基本技能,強調操作的規范性。在開始基礎訓練階段,我們發給學生寫實驗預習報告的樣本,要求學生按規范的樣本格式寫好預習報告和實驗報告。要求學生在預習報告中要查閱寫上實驗所用藥品試劑的物理常數。實驗報告一定要實事求是的詳細記錄實驗步驟現象,實驗目的原理,要總結出實驗的重難點、實驗成敗的關鍵步驟和操作、問題討論及說明等。這樣既要求學生在實驗中動手,又要動腦。對于難度較大的基本操作實驗如:減壓蒸餾、紙層色譜、薄層色譜、重結晶、熔點測定、分餾、旋光度測定、萃取與洗滌等獨立安排實驗進行,并要求學生單人單做。對較簡單的基本操作實驗如:蒸餾及沸點的測定、折光率的測定、液體化合物的干燥、機械攪拌、磁力攪拌及密閉合成攪拌等均在相應的合成實驗中一并進行,這樣可使學生在少學時下學到更多的實驗技能。其次刪掉一些簡單陳舊的實驗,增加一些復雜的應用實驗,趣味實驗及前沿科學的新知識實驗。該實驗教學內容的重組提高了學生對實驗的興趣,激發了學生的求知欲,強化了學生嫻熟的基本操作能力的訓練。

1.2在實驗內容的安排上注意實用性、趣味性、時代性

經典的有機化學實驗都是成熟的驗證性實驗,對于師范本科生而言,通過這些實驗掌握了相關的基礎知識、基本操作技能、基本實驗原理和方法,在培養學生的邏輯思維、推理、嚴謹的科學態度等方面是有益的。而且符合學生的認知規律。但我們要培養學生的創新能力,必須改進有機化學實驗教學內容的知識結構,加強應用實驗、趣味實驗和涉及科學前沿課題的實驗。如刪去了一些簡單陳舊缺乏應用性、趣味性的傳統實驗,增加了一些應用性實驗,如:①藥物阿司匹林的合成;②磺胺藥物的合成;③從槐米中提取藥物有效成分蘆丁及鼠李糖;④從黃連中提取黃連素等。增加了一些趣味性實驗如:①從煙葉中提取煙堿;②從茶葉中提取咖啡因;③合成減少農作物落花落果的防落素對氯苯氧乙酸;④合成除草劑2,4-二氯苯氧乙酸。增加一些與時俱進的前沿科學實驗如:①冠醚合成;②納米材料的合成與應用;③手性化合物的合成拆分及表征。通過增添應用實驗、趣味實驗和涉及科學前沿課題的實驗,激發學生的學習興趣和創新精神,將不愿學變為我要學。同時開闊了學生的知識視野,增加了學習的廣度和深度,使學生看到了在人類生產和生活中有機實驗的重要性,形成了自覺渴求新知識的意識,促進了教與學,提高了教學質量和水平。

1.3加強有機化學實驗綠色化

化學專業培養的師范生是肩負著教育下一代重任的人類靈魂工程師—中學化學教師,故“安全—環?!崩砟詈鸵庾R的形成以及具體實施就顯得尤為重要[2],且具有深遠的社會效益和現實意義。為此我們在以下幾個方面進行了實踐:

1.3.1采用半微量實驗和微量實驗

有機實驗易耗品多、產率低、“三廢”排放多、能耗大、污染重。為此我們在不影響實驗效果的情況下將教材上化學實驗的藥品用量均減半,或用半微量實驗或微量實驗方式進行,這樣不僅大大降低了實驗成本,實驗環境也變得清潔,最重要的是學生的節能減排和環境保護意識也得到培養和強化。且有機化學實驗的綠色化也得到彰顯。

1.3.2盡可能減少或不用有毒害的化學試劑或原料

有機合成實驗所用的化學試劑、溶劑、催化劑或多或少有一定的毒性,為了使有機化學實驗綠色化,我們在實驗內容的安排上減少或去除毒性大的有機實驗,棄用毒性大的有機試劑或溶劑。如將水蒸氣蒸餾實驗中早期使用的有毒性的苯胺、苯甲醛和溴苯改為花椒和桂皮,使之為純天然的綠色實驗。將從茶葉中提取咖啡因和煙葉中提取煙堿的裝置改用乙醇在索氏提取器中進行,這樣既將實驗時間縮短了2h,又消除了毒性。在有機合成實驗中刪除一些毒性大的實驗,如苯和溴制溴苯、硝基苯的制備、苯胺的制備等。并結合專業特點新增一些對環境友好的藥物合成實驗如:合成口服治療尿道感染藥物扁桃酸、局部麻醉劑苯佐卡因等。將乙酰乙酸乙酯合成實驗中用的有毒溶劑二甲苯和鈉珠原料改為鈉絲,用鈉絲可不用二甲苯溶劑,從而有效地減少了環境污染,所有這些均使綠色化學教學在實驗中對學生起到了潛移默化的作用,培養了學生的綠色化意識。

1.3.3采用“一條龍”化學實驗

在有機化學實驗中我們安排了“一條龍”合成實驗,即將多個合成實驗串聯起來,前一個實驗的產品作為后一個實驗的原料,這樣既節約了化學試劑,防止和減少了環境污染,又使學生把學過的知識系統化,也培養了學生綜合分析問題和解決問題的能力[4]。如我們將苯胺乙酰化乙酰苯胺對乙酰氨基苯磺酰氯對乙酰氨基苯磺酰胺對氨基苯磺酰胺(磺胺)。在甲基橙制備實驗中將3個串聯起來,即苯胺磺化對氨基苯磺酸(重氮化)重氮鹽(偶聯)甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的制備中,將2個實驗串聯,即對硝基苯甲酸酯化對硝基苯甲酸乙酯(還原)對氨基苯甲酸乙酯(即苯佐卡因)。

2在有機化學實驗教學內容的組織上分層次分階段進行教學

有機化學實驗教學內容改革重組后,以基本操作、簡單合成、多步合成、綜合實驗、設計實驗、開放實驗的順序組織教學內容。這樣一個從基本技能訓練、應用技能訓練、綜合技能訓練到創新能力訓練的四個層次的實驗體系,使學生由淺入深、由簡到繁、由單元技能訓練到綜合能力訓練、再至創新能力訓練,使學生的實驗技能循序漸進,逐步提高,最終初步掌握簡單的科學研究方法和創新能力。在實驗操作中,又將合成、分離提純及鑒定測試或表征等環節連成一體,形成系列化實驗。這樣做可使學生看到自己的實驗成果,他們會更認真主動完成和掌握實驗的全過程,并給他們帶來成就感,從而調動學生的學習積極性和主動性,不斷地提高教學質量。

3有機化學實驗教學方式的改革使教學質量穩步提高

3.1要求學生課前認真預習,培養學生自學能力和查閱文獻資料能力

學生每次進行實驗前,教師要認真檢查學生的實驗預習報告,無預習報告者不得進入實驗室做實驗,寫實驗預習報告的目的是使學生在做每個實驗前,必須認真查閱所使用藥品試劑的理化性質,明確實驗原理、目的及步驟,了解有關藥品、儀器的使用方法,掌握實驗的重難點,挖掘實驗成敗的關鍵問題及注意事項,明確每一步操作的目的任務,做到有的放矢,為做好每個實驗奠定基礎。通過檢查學生的預習報告和口頭提問,促進了學生學習的主動性和積極性,激發了學生做好實驗的熱情。通過在預習中查閱資料和網絡化學資源,不僅可以幫助學生了解有機物的理化性質,解釋實驗現象,預測實驗結果和選擇正確的合成路線,而且還可以使學生了解相關科研方向的研究現狀與最新進展。并使學生掌握了查閱文獻的基本方法。從而培養了學生的綜合能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創新能力以及初步的科研能力[5]。

3.2在課堂上認真講解耐心指導

在教學內容改革整合后,教學方式對于落實教學目的起至關重要的作用。在基本操作實驗部分,教師必須抓住重難點講清實驗原理,實驗成敗的關鍵問題,讓學生理解每一步操作的原理,然后在學生做實驗過程中認真檢查學生的每一步操作,耐心糾正不規范操作。如在分餾和蒸餾的基本操作中,注意檢查學生的裝置是否規范美觀,冷凝管的選擇是否正確,溫度計插得高低是否得當等,所有這些細節問題都直接影響到實驗的效果和規范性。通過這部分基本操作培訓,不僅培養了學生的動手能力,還培養了學生實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。

3.3在“一條龍”實驗、綜合實驗、設計實驗、開放性實驗中進行分組實驗教學

即讓每組成員以既相對獨立,又相互合作的方式完成整個實驗。這樣學生在獨立完成部分實驗之后與其他組員之間共享實驗成果,共同分析解決實驗中所遇到的問題。這種組合實驗教學方式,可以培養學生的團隊精神和協作精神,提高學生的科研素養和責任心。

3.4應用信息化教學手段和多媒體教學以提高教學質量

篇2

體現在教學指導思想上,重視技能的培養和理論的驗證,忽視實驗對理論形成的推動作用,忽視創新意識的培養。在教學內容上,由于受經費投入、學生擴招等多方面因素的影響,基本操作、驗證型實驗多,綜合型、設計型實驗少;陳舊內容多,新穎內容少;實驗教學手段落后,傳統實驗技術多,新技術內容少。在教學方法上,教師按實驗教材講授,學生按實驗教材操作,操作過程程式化,過程簡單,結果分析單調,學生獨立自主思維不夠。

2食品專業有機化學實驗改革

2.1樹立啟發式的實驗教育觀念

要實現由驗證型實驗教學方法向啟發式的實驗教學方法的轉變,教師應首先樹立啟發式實驗教育的教學理念,變傳統的單向知識傳授模式為知識傳授與啟發探索相結合的模式。這樣才能將研究能力和創新能力培養融入到課堂教學中,貫穿于教學的各個環節。同時,通過啟發式實驗教育,能使學生變“模仿”實驗為“探索發現”實驗。這種以學生為主體、教師為主導的課堂是將學習知識、培養技能和能力融為一體的載體,學生將會對課堂產生極大的興趣。

2.2教師啟發式的實驗教學

以往填鴨式的有機實驗課堂教學形式單調,難以激起學生的學習興趣、求知欲望和創造欲望,學生只是在眾多的知識當中被動地接受教師講授的現象、原理、規律等,缺乏主動、積極地去認知、探究。教師啟發式的實驗教學則在實驗之初,介紹目前幾種常用的實驗方案,啟發學生通過比較發現幾種方案的優缺點及適用范圍,然后引導學生提出適合實驗室應用的實驗方案或對某個步驟提出改進方案,最終讓學生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學生在全過程手腦并用,并讓學生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現象的對比中發現問題,思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗,在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作,我們則將兩個實驗合并為一個實驗,讓學生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結果,得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同,從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中,書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量,計算收率。而改進后的方案為,設置不同劑量比例的實驗組,讓同學分組操作,不同實驗組之間通過對比實驗現象與收率,分析原因,通過對不同劑量組數據的分析,使同學在這一過程中認識到酰化劑的劑量對反應的影響。通過這種改革,使學生在一種探索研究性氛圍中幫助學生掌握實驗要點、難點及注意事項,使學生深刻理解實驗步驟的設置原理,規范實驗操作。通過這種啟發式實驗教學,激發學生探索和創造性研究的積極性,從被動接受者轉變成知識的創造者,為他們將來進行畢業設計、科研工作做準備。

3啟發式科研訓練在有機化學實驗課程的實施效果

以往傳統實驗教學主要以講授法和演示法為主,學生只要“照方抓藥”式被動開展實驗,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發式實驗教學則實現了教學與科研的雙贏。大二年級學生在實驗課結束后感言:“有機化學實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學課堂中了受到科研的啟蒙教育,能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓練過程中,在提高綜合實踐能力的同時,創新意識和能力能夠得到明顯提高。

4結語

篇3

由于教學計劃的改變,我校有機化學實驗課存在著課時數縮減,而教學任務和教學目的卻沒有改變的情況,如何在有限的課時中達到應有的教學效果是擺在實驗教師面前現實和首要的問題。傳統的教學方法和模式是教師將實驗目的、實驗步驟和實驗注意事項一一講述一遍,學生按照教師的講述根據課本的操作“照方抓藥”,將實驗完成。從學生的角度出發,教師的這種“滿堂灌輸,照本宣科”的教學方法使學生在實驗過程中缺少了學習的主動性,學習興趣下降。遵照這種模式教學的結果往往是學生被動的完成實驗,沒有經過自己的思考,僅僅是為了完成實驗而做實驗,沒有達到鞏固所學理論知識、鍛煉動手能力的教學目的和教學效果。鑒于這種情況,做為教師,必須改變已有的教學方法和教學手段,而采用問題式教學法教學能夠很好的解決以往教學中出現的一些問題。

2問題式教學法的運用

問題式教學法一般是教師根據學生需要掌握的內容提出相應的問題,學生對問題進行分析和思考,通過查資料以及其它各種方式找出解決問題的方法,教師對學生提出的方法進行總結并給出結論,最終達到學生通過思考學習知識的目的。問題式教學法最大的優勢在于將學生在學習中的地位由“被動”變為“主動”,通過教師為學生設定的問題引導學生自主的進行學習思考,學生能夠在思考問題并解決問題的過程中不知不覺達到學習知識的目的。問題式教學法分為“提出問題”、“分析問題”、“解決問題”、“總結深化”四個步驟,將問題式教學法運用在有機化學實驗的教學中能夠達到比較理想的教學效果。

2.1讓學生帶著問題進行實驗預習

實驗預習是每個學生進行實驗之前必須完成的環節。預習實驗一方面是為了使學生在動手實驗之前做到心中有數,了解實驗的目的、原理,清楚實驗中使用到的儀器、裝置和藥品以及實驗過程的操作步驟;另一方面也可以鍛煉學生的自學能力同時提高了聽課的效率。然而,現在的實驗預習往往沒有得到學生的重視,大部分學生只是將書上的內容進行了抄襲,根本沒有達到實驗預習應有的效果和目的,這些問題在實驗過程中以各種方式被暴露出來,結果不僅會造成實驗失敗的后果還給實驗室帶來一定的安全隱患。針對這種情況,需要教師有目的的對學生的預習環節進行強化干預,事先將實驗項目告知學生,并將預設問題提出,要求學生通過預習實驗教材,查閱圖書館相關文獻資料甚至借助互聯網尋求解答。當然,預設問題的提出需要教師對教材有很強的把控力,預設的問題不僅應該具有針對性而且要切合學生實際的知識水平。例如,在進行乙酰苯胺制備實驗前,可以提出以下幾個問題:(1)本實驗為什么要使用分餾裝置?(2)反應時分餾柱柱頂溫度為什么控制在105℃?過高過低有何不妥?(3)除了用水作溶劑重結晶提純乙酸苯胺外,還可以選用其他什么溶劑?(4)本實驗采取了哪些措施來提高乙酰苯胺收率?將問題提給學生后,學生將會帶著這些問題運用各種方式去獲知問題的答案,獲知答案的過程中,學生必須了解實驗的目的和原理,對實驗裝置和實驗藥品的物理性質有了清楚地認識,對實驗的步驟也會進行深入地思考,使得學生對于實驗有了全面、深刻的認識,達到了實驗預習的目的,調動了學生學習的積極性,培養了學生的自學能力。

2.2讓學生在實驗過程中帶著問題積極思考

篇4

1.1《機械優化設計》課程理論教學研究與改革

《機械優化設計》課程理論教學體系的建設主要包括優化課程內容、制定課程教學大綱、編寫課程教案幾個方面。如前所述,機械優化設計課程教學需要克服“四個脫節”。因此在課程體系研究方面主要解決實現理論基礎教學和應用能力培養相結合,以及課程內容與技術發展相結合兩個問題。

(1)實現理論基礎教學和應用能力培養相結合針對因該課程數學基礎較多導致工科學生畏難情緒大,學習熱情不高等問題,在課程數學理論基礎等知識點方面,側重算法原理的講解而非算法過程的介紹;側重使學生掌握使用現有數學工具解決工程問題,而非自行編制算法程序求解數值問題。從而使學生從算法原理和理論基礎中跳出來,提升到知識的應用的層次。

(2)課程內容與技術發展相結合機械設計問題已經從求解小規模單一問題發展到求解大規模復雜性問題。因此優化方法也從經典的優化方法發展到多學科設計優化、智能優化方法、基于仿真的優化等領域。因此課程內容應和技術發展相結合,適當引入先進優化方法的介紹。為學生從解決簡單數值問題過渡到今后解決復雜工程問題提供知識儲備。適應“卓越計劃”提出的培養學生工程能力的要求。

1.2《機械優化設計》實驗課程體系的建設

《機械優化設計》實驗課程體系的建設主要包括實驗內容與實驗項目的設置、制定實驗教學大綱、編寫實驗指導書幾個方面。實驗體系建設的主要目的是使實驗項目設置與工程問題相結合,實驗內容與工程實踐所需的綜合性知識應用相適應。

(1)首先在實驗項目設置時,根據“卓越計劃”的要求,以培養學生的工程能力和知識的綜合運用能力為目標。通過建立知識-能力-實驗內容關系矩陣。將各個知識點的能力培養落實到各個實驗項目環節。并且實驗項目的設置突出和其他相關課程內容、工程問題相結合。避免知識點與工程應用脫節,從而達到工程技術人才的具備知識的綜合運用能力的培養要求。

(2)其次在實驗項目設置時,對不同類型的實驗項目,優化其實驗方法及其目的。主要改革體系現在以下三個方面:算法原理類實驗,避免要求學生采用通用語言編寫成熟優化算法的實驗。而采用數值計算軟件驗證,并要求主要對比分析不同算法的求解過程的特點。工程問題類實驗。側重于工程優化問題數學模型的構建,如何選擇合適的優化方法求解。綜合類實驗,和考核環節的課程project相結合,采取開放式的實驗方式。側重于培養學生對知識的綜合運用能力、工程素質和合作意識。

1.3《機械優化設計》教學方法研究

教學方法有多種,不同的方法有不同的特點和其適應性。本項目研究的一個重要內容之一是擬比較幾種方法的特點,將其融入到不同實驗的教學過程中。

(1)對于基礎理論的介紹,以板書教學為主,多媒體教學為輔。這樣有利于學生理解理論基礎,克服學生對數學推導的畏懼心理。

(2)對于各種算法的介紹,在簡單介紹其原理的基礎上,采用對比教學的方法,側重于各種算法特點和適用性的比較。并應用結合成熟的數值計算軟件,采取現場實驗教學的方法進行講解。

(3)在考核形式方面。除日常的考核和實驗成績考核以外,結合課程項目教學的方法,讓學生以組為單位完成一個自選的項目(Project),并以組為單位做一個展示(Presentation)。一方面鍛煉學生運用知識綜合解決問題的能力,另一方面培養學生的團隊協作和工程素質。

2改革特色及成效

“卓越計劃”強調學生工程實踐能力的培養。因此結合“卓越計劃”的實施契機,在對課程建設中存在的問題進行系統深入地分析的基礎上,經過不斷的教學研究與實踐,我?!稒C械優化設計》實驗教學已初步形成了特色。并取得了一定的成效。主要體現在以下幾個方面:

(1)在理論教學建設方面實現理論基礎教學和應用能力培養相結合;課程內容與技術發展相結合。從而使學生從算法原理和理論基礎中跳出來,提升到知識的應用的層次。適應“卓越計劃”提出的培養學生工程能力的要求。

(2)在實驗課程建設方面根據“卓越計劃”的要求,以培養學生的工程能力和知識的綜合運用能力為目標。通過建立知識-能力-實驗內容關系矩陣。將各個知識點的能力培養落實到各個實驗項目環節。并針對不同類型實驗,優化其實驗方法。

篇5

關鍵詞:演示實驗 問題 優化

演示實驗是有助學生理解物理概念和應用物理知識的基礎環節。根據當前新課標的要求,演示實驗的價值為取向指導應該以“學生發展為本”,然后根據實際的教學資源,對演示過程、手段、效果等各個維度進行積極的優化創新,以使得演示實驗教學的最佳功效得以實現。

一、演示實驗需要解決以下問題

1、實驗器材不足

實驗室里并不是所有的演示實驗所需設備都能夠配齊,有的演示實驗設備只有一套,究其原因,主要是辦學經費緊張,學校為了節約資金,在訂購實驗器材的時候就只征訂了一套,這樣就造成了實驗器材不足,例如有時某一節課會出現兩個班的物理課重合,這時由于實驗器材的限制,導致只能有一個班級可以使用演示器材進行上課,而另一個班級的任課教師只好不用。另外,有的實驗器材由于使用時間太久,次數過多,部分儀器或部件出現損壞,而實驗室里由于條件所限,又沒有必要的備用部分來加以替換?,F在普通高中的物理實驗員一般都是由任課教師兼職擔任,而任課教師由于平時的工作壓力和任務,一般沒有多少時間能到實驗室對儀器進行檢查,對于一些工作原理較為復雜的演示實驗儀器,實驗員沒有必要的維修設備,很多情況下也沒有所必須的維修技能,因此導致有的演示實驗儀器出現損壞后就只好放置在實驗室里,導致演示實驗不能開展。

2、照書演示分析而忽略實踐

當前高中教育把追求升學率放置在了首要的位置,為了有個好的升學率,為了使學生在考試中取得一個比較高的分數,限于條件,教師普遍參照書上的實驗插圖進行解釋和說明,對于書上的演示實驗,一些物理教師采取將其畫到黑板上,以黑板上的實驗圖像代替真實演示實驗的直觀教學法,他們認為這樣做能節省做演示實驗的時間,可以著重講解注意事項和原理,繼而提高上課的教學效果,而且還能避免演示實驗儀器導致的分心問題。

3、演示過程簡單

教師在上課做演示實驗的過程中,多數人都是匆匆了事,一般情況下都是以教師自己在講臺上做、學生在講臺下觀看的形式,演示實驗的教學方法比較陳舊單一,究其原因,很多情況下是由于教師沒有把演示實驗的教學作為教學的重點環節來抓,純粹是為了完成教學任務,或者是在講完一個知識點(例如某個公式或者定理)之后,然后通過演示實驗來驗證一下所講授知識的結論。每次做演示實驗的時候并沒有什么明確的指導思想,純粹是為了做演示實驗而做實驗。

在課上演示的過程中,很多教師缺乏和學生的互動,更多的時候教師是把自己置于一個講解員和演示者的角色。演示實驗的過程,其實就是教師一個人唱“獨角戲”的過程,而且演示實驗開始之前,很多教師并沒有明確向學生們提出觀察的要點和需要思考或注意的問題,當演示實驗開始的時候,學生們很大程度上就好像在看表演或變魔術演出,當演示實驗做完了,“戲”也就結束了,純粹就是看一個熱鬧。

在這樣的教學環境下,教師把所有的實驗過程都自己包辦,學生在下面機械的聽講、觀察,長此以往,學生的學習積極性得不到提高,更不要說培養學生認真觀察和獨立思考的習慣和能力了。這樣教出來的學生,很難具有良好的科學素養,而且實踐動手能力偏低,其理解能力和創新能力更得不到訓練和提高,對知識的掌握和運用會大打折扣,教師的教學效果反而也不會很理想,最終影響的其實還是物理教師本身的教學質量。

二、高中物理如何進行演示實驗的教學優化

演示實驗作為高中物理教育中的重要一環,如果能夠合理利用,使其取得理想的效果,則對高中物理的課堂教學和學生的素質提高,都有著巨大的提升作用。所以在當前的實際物理教學中,教師要大力提倡多做演示實驗,有時還可通過自己的努力,大膽的對課本里的演示實驗進行改進和完善,以使其更好的適應自己的物理教學工作。

1、充分運用演示實驗教學,解決實驗教學資源匱乏

演示實驗的教學需要數量眾多的教學儀器,隨著社會的發展,學校里配備的實驗儀器也是越來越好,越來越現代化,尤其是隨著互聯網技術的發展,很多的演示實驗現在在網絡上都有了多媒體視頻。在現在的物理教學當中,即使實驗室里沒有演示實驗所需的器材,教師也可以通過互聯網搜索到相關的視頻錄像和模擬動畫,并通過教室里的多媒體投影播放給學生觀看,從而省略了自己的動手演示。

2、引導和吸引更多學生參與演示實驗教學

在演示實驗進行的過程當中,可引導學生思考和分析實驗內容,如果有的同學看不清楚,例如后排的同學,長此以往,就會使得學生得不到鍛煉學習物理的科學方法,不能培養學生正確認真的科學態度,無法提高學生動手探索物理規律的能力。應盡量吸引學生仔細觀察、大膽猜想、小心求證,逐步引導學生對實驗現象和原理進行歸納總結。讓學生在老師的指導與點撥下,化身于上幾個世紀的科學家,通過自己親自動手實驗,經過自己的獨立探究和思考,從而總結出所要掌握的物理規律。通過這樣的變化,可以使得學生在演示實驗進行的時候,通過自身的親身經歷,會把有關的知識掌握的更為牢靠,同時也會使得自己學會科學的處理生活中的問題,學會科學的思維方法。

三、有關高中物理演示教學問題如何優化及未來展望

高中物理演示實驗過程中,操作和示范的主要任務由教師承擔。學生由于自身條件的限制,每天都有很多功課要學習,學習任務和壓力較大,很難有太多時間能參與演示實驗教學的設計與創新。因此,從另一方面給我們物理教師提示:如果想要學生們也能參與進演示實驗的開展,有時必須要提前通知他們抽時間做好儀器或設備的準備工作,這對他們的作業時間勢必要造成沖擊,進而影響到學習時間的分配,甚至其它學科的學習成績,這就需要學生能夠具有一定的規劃和統籌能力,能夠安排合理學習時間,提高主動探索能力。另外,演示實驗的教學效果如何,有時不限于教師自身采取的教學策略,還與演示實驗的合理準確性和學生學習狀態密切相關。但只要教師在教學的過程中肯鉆研,在演示實驗的教學上肯下功夫,則演示實驗的教學肯定會對教師的教學帶來質的變化。

參考文獻:

篇6

一以有機化學實驗為起點

培養本科生科研素質從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中,組建本科學生課外科研興趣小組,長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學,分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比,這些學生思想動機總體相對較端正,除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學生一直踏踏實實,完成了多個環節的課外科研活性內容,堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期,這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后,盡管有專業知識的限制,但是由于學生的主動積極進取學習,大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后,在教師的指導下,學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結果,指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文,利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽,學生的潛力得到了充分的發揮,不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力,整體綜合素質較高。例如,首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目和多項校學生科研項目;同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎;由于畢業論文是幾年積累的結晶,這些學生的本科畢業論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念,大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學生中,學生的學習成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學金,但由于綜合素質強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學和浙江大學各一名(整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名)。

二小結與重點

院校相比,由于一般院校藥學本科學生總體科研素質相比較弱,如何個性化的提高一般院校藥學本科生的科研素質是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學實驗教學為基礎/起點培養一般院校藥學本科學生的科研素質的探索,能夠充分發掘出具有科研潛質的學生,并激發出了學生在科研方面的潛能,學生的綜合素質也得到了進一步提升,能夠為一般院校藥學本科生進行科研“早教”提供一定的參考。

作者:吳建章 單位:溫州醫科大學藥學院

篇7

由于人員配備和教學經費緊張等各方面的原因,一方面開放性實驗工作量很難客觀定量,難以充分調動指導著和管理者的積極性,另一方面學生實驗成績大多只重結果輕過程,考核結果很難客觀真實反映學生的實驗能力和操作技能水平,有悖于在實驗中培養學生實事求是、理論聯系實際的優良學風[4]的培養目標。(5)實驗投資不足的問題。高校的大規模擴招,實驗硬件不足,落后的儀器設備和教學、教輔人員緊張等問題,導致開放性實驗無法真正開放,也無法充分調動教與學的積極性與主動性。

2改革實驗教學,探索層次遞進的開放性實驗教學模式

有機化學實驗包括基本操作技能、分離純化、有機合成、結構檢測訓練幾大塊,結合課堂實驗教學、課外項目實驗、科技創新等形式,逐漸形成了基礎認知、綜合設計、研究創新三個層次的實驗教學體系[5]?;A性實驗就是傳統的課程實驗,訓練基本操作技術和技能;綜合設計性實驗是學生綜合運用所學理論知識進行設計開發實驗,培養學生的綜合素質和創新能力,使學生初步具有分析問題和解決問題的能力;研究創新性實驗是在提出實驗項目后,由學生根據已有知識和實驗條件進行實驗方案設計,指導教師審查通過后,在教師的協助和指導下完成。根據我校的情況,基礎實驗采取全面預約開放形式;綜合設計實驗由課程小組共同確定實驗項目,提出目的要求,以學生為主體、教師為主導完成實驗,教師及時檢查實驗記錄,并適當進行學生實驗心得交流;研究創新實驗可以由指導教師結合自身科研課題、企業項目或結合課程建設等提出具體探究性實驗,或有學生與實際生活結合提出的趣味性題目,采用項目教學法[6]完成該層次實驗,該層次實驗通過項目立項管理,學生作為實驗項目的第一責任人,充分調動了學生的主動性,又能培養學生的管理意識、責任意識和團隊協作精神,通過文獻查閱、方案設計、實驗操作、應對突發事件、實驗總結、交流討論等實踐活動,訓練了學生各方面的綜合素質。總結近期開放性實驗教學已取得的經驗,未來開放性實驗教學的改革發展趨勢將集中體現在以下幾方面:(1)實驗教學體系的構建與完善。根據學生的專業培養要求、知識結構、學校辦學特色和實驗條件,以及實驗的難易程度等分級分層次組織實驗教學,及時修訂并完善實驗實踐教學計劃和教學大綱,從實驗教學整體出發,明確實驗課程的任務和目標,調整實驗項目和內容,構建層次遞進的實驗課程體系。(2)實驗項目和內容不斷更新。為了開放性實驗進行得有聲有色,首先要激發學生的實驗興趣,即要求開放性實驗項目及內容能對學生產生足夠的吸引力,這就要求實驗項目及內容要充分體現實驗室的特色和建設水平,讓學生有機會接觸到本學科專業發展的前沿,讓學生盡可能多的學習使用常規實驗接觸不到的儀器設備,讓學生緊跟現代科學技術的發展步伐和適應新時期的人才需求。(3)開放性實驗室管理體制的完善。隨著科技的進步,開放實驗教學及其管理體制需要不斷進行改革創新,即管理理念、管理技術手段、管理制度、管理模式的創新,充分運用計算機技術,建立與開放實驗教學相適應的管理信息系統,涵蓋開放實驗預約、學生自主學習、儀器設備管理、實驗耗材管理、實驗是安全和成績查詢等。(4)質量考核和評價體系的完善。在整個實驗教學過程中,不僅進行實驗結果的考核,更應加重對實驗過程的考核,指導教師在每次實驗操作結束時及時對學生的實驗思路、操作能力等方面做出定量或定性的評定。另外,開放性實驗教學的質量對于培養大學生創新能力、實踐能力又很重要的影響,因此,需要對開放性實驗教學質量進行評價,建立科學性、系統性、可操作性的評價指標體系是很必要的。

3層次遞進開放性實驗教學模式的實施效果

實施層次遞進開放性實驗教學模式,學生預約確定實驗項目,自主實驗,提高了學生學習的主動性和積極性,促進了學生知識、能力、素質的協調發展。實驗室開放預約一年來,實驗室幾乎成了學生的家,實驗室全天都有學生實驗,每班一半以上的學生參加了校級或省級大學生實踐創新創業項目。

4結語

篇8

根據不同專業的培養目標以及教學對象的特點,我們在實驗教學內容上進行了精心的選擇和安排,教學課程內容注重培養學生的基本實驗技能?;緦嶒灢僮饔柧毑糠终伎倢W時數約30%,綜合性實驗占40%,研究性實驗占20%,設計性實驗內容占10%。充分考慮基本實驗方法和技術出現的順序及頻率,重要的實驗操作至少要訓練兩次以上,幫助學生靈活運用這些實驗基本功打好基礎。為此前期我們安排熔點和沸點測定、常壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、折光率測定、旋光度測定、重結晶等實驗,盡可能對各種基礎操作進行訓練。運用前期所學的實驗方法和操作技術,對物質進行合成,然后對產品進行鑒定及含量分析,對學生實驗技能的綜合訓練做到由淺到深、由簡到繁、循序漸進。

2開設多步驟合成實驗培養學生綜合能力

在有機實驗教學安排上,一般是學生先做一些基本實驗。掌握了一些基本實驗方法、實驗技術,經綜合性實驗的訓練。進行設計實驗實踐。因此,在學生掌握了一些最基本的操作技術,完成了一定數量的有代表性的、典型的、重要的有機反應類型的制備實驗之后。盡可能將單個的合成實驗變成多步驟的合成實驗,用前一步反應所得的產品,作為后一步反應的原料,即多步驟有機合成。比如可以設計合成1-溴-2甲基-3硝基苯。該系列實驗涉及到的基本操作有滴液漏斗的使用、回流、蒸餾、萃取分離、重結晶、抽濾、熔點的測定、脫色等。涉及到的反應有苯的鹵化、烷基化、硝化、磺化及去磺化等諸多反應。在這個實驗中,學生能獲得較多的信息,較深刻的理解到欲給甲苯的鄰位引入硝基或鹵素,首先要利用磺?;鶎ξ贿M行占位反應,從而避免對位產物的生成。由于是系列實驗,每一步產品的產率及純度都關系到下一步實驗能否進行,學生必須仔細認真地對待每一步反應和每一步操作。通過這些操作既加強了基本實驗技能的訓練,又加強了理論與實際的聯系,并且前一反應的產物要用來作為后一反應的原料,因此對中間產物的質和量提出了較高的要求,杜絕了部分學生的弄虛作假。培養了學生實事求是的科學態度。

3滲透綠色化學理念,引入現代有機化學實驗技術與方法

(1)我們在實驗教學過程中有意識地向學生滲透環保意識,使學生充分認識到保護環境必須要“從自我做起”,從而養成良好的實驗行為習慣,在實驗中所產生的廢液必須分類回收,如果可能盡量做到循環利用,盡可能做到“三廢”對環境的零排放。(2)對某些有毒反應,尋找無毒替代物。如間二硝基苯的制備實驗,所用的原料硝基苯及產物間二硝基苯均為劇毒致癌化學物質,我們選用毒性較小甲基橙制備實驗取代間二硝基苯的制備實驗。而甲基橙為實驗室常用酸堿指示劑,可以大大增加了學生對甲基橙合成的興趣。(3)充分利用學生的產品,將該反應產品作為另一反應的原料,實現無廢物排放。如上面實驗合成的甲基橙,甲基橙可以作為光催化降解的模型化合物,甲基橙可以被分解為無毒的小分子。

4選擇聯系學生專業的實驗內容

基于我校化學、材料及生物類專業畢業后大部分將從事與化學、材料及生物制藥有關的工作,教學上有意為學生將來的發展做好知識方面的儲備。在實驗教學中,我們在教學內容上根據專業的不同,選擇了一些與專業聯系緊密的實驗內容,如:針對高分子材料專業及金屬材料專業我們選擇雙酚A(BPA)的制備實驗作為教學內容,雙酚A是一種用途很廣泛的化工原料。它是雙酚A型環氧樹脂及聚碳酸酯等化工產品的合成原料。雙酚A主要是通過苯酚和丙酮的縮合反應來制備,一般用鹽酸、硫酸等質子酸作為催化劑。由于高分子專業及金屬材料專業在后續課程中會講到環氧樹脂及環氧樹脂涂料的制備。前期的實驗會讓學生對環氧樹脂有更深的認識。另外我們也適當增加了精細有機合成,天然有機物提取等實驗內容如針對應用化學專業開設具有解熱、鎮痛和消炎作用阿司匹林的制備實驗。對生物工程專業學生開設茶葉中提取可作為中樞神經興奮藥的“咖啡因“等。這些實驗既激發了學生學習有機化學的興趣,又培養了學生將實驗成果及時轉化為經濟效益的意識。

5建立開放型實驗室,培養學生的創新能力

創新教育應當融入所有教學環節,讓學生多接觸需要發現、分析和解決的問題,進行思維訓練和實踐鍛煉。首先,加強開放性實驗項目的設置與管理。開放性實驗項目目前已成為應用化學專業培養方案的一個有機組成部分。而且有的項目還根據低年級與高年級學生知識水平和實驗動手能力的差異,因材施教,把科學研究訓練、科研實踐訓練分成要求不同的兩個層次,使低年級學生盡早接受研究氣氛的熏陶;高年級學生的訓練選題則盡量與教師的科研課題結合,條件具備的還與其畢業論文工作相銜接,使他們得到系統和全面的鍛煉,以期獲得更好的效果。在開放性實驗方面,我們針對基礎較扎實,求知欲較強,對化學有濃厚興趣的學生開展“大學生創新與實踐活動”。其形式將學院論證、設立由教師或學生建議的具有科研或開發背景的課題與項目,然后由學生自行組合的小組(3~5人)在教師的指導下完成研究工作,提交研究論文或研究報告。通過這種活動進一步提高學生的實踐能力和綜合素養,了解科學研究方法,鼓勵他們積極參與各項競爭,展示自己的才華。其次,繼續組織學生積極參加省內外的各類競賽,如課程競賽、化學實驗競賽等。以江蘇省化學化工實驗競賽為例,參賽以小組為單位進行,要求參賽者針對一個綜合的化學問題,設計出制備、分離、分析等詳細步驟,包括提出所需藥品及儀器設備的要求,完成論文式報告,并進行答辯。這種競賽方式可以綜合考察學生的分析解決問題的創造力、實驗動手能力、數據處理能力、科研論文撰寫能力及口頭表達能力。通過這種競賽可以總體考察學生在化學學習與實踐中的能力和團隊合作精神;檢驗化學教學的狀況。

6改革實驗考核體系,實現客觀全面評價

考核是實驗課的重要組成部分,是對學生掌握知識水平的操作技能情況的綜合客觀評價。(1)考前開放實驗室,給學生創造良好的復習條件??记皩⒄麄€學期的實驗儀器都擺出來,學生可以來實驗室進行復習,并有教師輔導。(2)正確擬定考核題目,制定統一評分標準。命題原則是以大綱為依據,注意不偏離所學的基本內容,又要考核學生靈活運用所學過知識和技能;既要反應基本要求,又要有綜合試題,使考試真正能夠起到對學生全面檢查,并利于提高學生分析問題和解決問題的能力。(3)以組為單位,現場觀摩,單兵考核。每班學生分成四組,每組7~8人,以小組為單位分批進入實驗室現場考核。按序抽簽,單兵考核,其他學生現場觀摩?,F場抽簽,使學生無法猜題,這就促使學生必須對本學期所學的內容進行全面的復習,考前開放實驗室,學生積極參加,扭轉學生死記硬背應付考試的被動局面?,F場觀摩受益面大,效果好。每個學生雖然只抽一個考題,但要觀摩6~7個學生的考試,觀摩別人可以發現自己的問題。(4)評定總結。小組考核完畢后,學生進行評定總結,由于考核情況相互了解,學生發言積極,氣氛活躍,最好老師補充總結。小組講評,既肯定成績,又指出存在的問題,激發了學生的進取精神,活躍了學習氛圍。教學實踐證明,改革實驗考核方法,嚴格實驗教學管理,不但使學生對實驗課的重視程度加強,也使學生的操作技能得到進一步加強。

7總結

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