开展微型实验研究_建立基础化学实验课程新体系 (2)

第25卷 化学专业论文集

2004年12月

首都师范大学学报(自然科学版)JournalofCapitalNormalUniversity

(NaturalScienceEdition)

Vol.25Dec. 2004

开展微型实验研究,建立基础化学实验课程新体系

王少亭 杨永丽 聂峰梅 邓玉恒 张 敏

(首都师范大学化学系,北京 100037)

摘要

我校从1990年开始开展无机化学的微型化学实验研究,到目前为止,大约有分属三个系列的30个实验被研究并微型化,其中大部分在化学实验的教学中得以成功采用.一个由基础实验、设计实验和系列实验组成的新的化学实验课程新体系正在我校逐渐形成.与常规实验相比,该课程体系的采用,对学生能力的培养和素质的提高具有一定的意义.

关键词:微型实验,新课程体系,实验课程.中图分类号:O6 3

为适应21世纪高等学校化学专业教育的发展,从1990年以来,我校无机化学教研室的教师开

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始了无机化学实验课的教学改革,通过不断探索、实践,深入开展微型化学实验研究,初步建立了由基础实验、设计实验、系列化实验组成的基础化学实验课程新体系.

础化学实验课的新体系.

新课程体系的特点是以提高学生素质为核心,加强对学生观察能力、动手能力、分析问题和解决问题能力的培养.通过现代化教学手段的采用,对培养学生的科学态度,科学方法的掌握和塑造学生的科技人格具有独到的功能.更新教学内容,改革教学方法,使其更具有时代性、示范性和规范性.

在实验课程的教学中,我们改革了过去在实验中采用的单一 知识型 模型体系,改革实验 依附 于理论为 依托 ,变学生 照方抓药 为自己 开方抓药 ,优化经典实验,改繁为简,增加较多思考题和理论知识内容.通过微型化实验的采用,及时将现代化学的科技成果归纳、提炼、融合到实验教学中.

今年在我校修订的基础化学实验教学大纲中,开展微型实验的研究,增加学生的环保意识,提倡绿色化学已定为教学目的和任务.实践证明,微型化学实验的研究,促进了新课程体系的形成.

1 素质教育,迫切需要建立面向21世

纪新的课程体系

课程是教育的心脏,根据促进主体性与主动精神发展的要求,素质教育的课程体系应该以提高学生素质为核心而不是学科为中心,课程改革不应是简单的扩充,用增加课程的办法来满足新的要求,应通过课程改革将新的要求和内容综合到现在的课程中.

大学一年级的化学实验课既是大学的 入门课 ,也是后续课程的 奠基课 ,在化学教学中,该课程占有重要地位.然而多年来化学实验课程仍以单一的 知识型 、传统的 验证型 为主,不少内容选择、学时安排依附于理论课,所选实验内容相对较陈旧,不能满足现代化学教学的要求.为了改变这种局面,我们对本课程进行系列化改革,初步形成了基

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2 微型实验是新的课程体系中的重要

组成部分

我们对基础化学实验的主要内容进行了微型化研究.

基本理论、原理实验的微型化得以全面开展.我CO2PbI2

化学反应速率和活化能等实验的微型化.如:在化学反应速率和活化能测定实验中,我们用2mL注射器和10mL小烧杯量取试剂进行反应,试剂量为常规用量的1 10,学生每个人独自完成,反应时间减少1 3,活化能测定值的误差不超过文献值的10%.与常规实验相比,微型实验具有独特的优越性.

我们对元素化学实验,尤其是产生CO、NO2、Cl2

等有毒气体实验进行了微型化.如:卤素系列化合物制备和性质实验,改用支管试管、点滴板、离心试管等微型实验后,实验时间由原350min缩至160min,试剂用量是常规量的1 8,基本无Cl2冒出.实验效果达到教学要求,实现了化学实验的绿色化.

综合设计实验的加强,微型化的开展给予了保证,有利于学生创新能力的培养.我们开设了铁系列、铜系列、氯系列等综合设计实验,均实现了它们的微型化.如:铁系列,由废铁屑制取FeSO4!7H2O、莫尔盐、三草酸合铁( )酸钾晶体的实验中,微型实验与常规实验相比,试剂量为1/10,学时为1/2,产率80%以上,对Fe( )离子限量分析,#级为7%, 级位73%, 级为20%,符合产品质量要求.

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的确定实验、验证性设计实验和条件性设计实验等不同的实验类型.以往全班学生同做一个实验,现在一个实验全班做,每个学生都可设计出自己的实验方案,工作量之大很难完成.微型实验的开展,得以顺利进行.师生之间、同学之间即可以发挥其个性又可以相互讨论,爱护和培养了学生的好奇心、求知欲,帮助学生自主学习,独立思考,为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境,培养学生的科学精神.

素质教育发展学生主动精神,注重学生个性健康发展.从促进学生主动精神和个性健康发展出发,素质教育不是把学生看作知识的被动接受者,而是看作知识的主人.新课程体系,我们增加了系列化实验和研究、开发现代科技实验.系列化实验由一系列即独立又相互联系的实验构成,前一个实验的产物为下个实验的反应物,加之定量测定,使整个实验按一系统步步设计系列化.现代科技实验,跟踪学科的发展,研究、开发生产生活中要解决的问题,将其归纳、提炼、融合到实验中,使课程内容站在高新技术的 制高点 ,使其具有现代化的特征.如:废干电池的综合利用实验,由废弃的锌、锰干电池提取Mn( )化合物及锌粒.在这类实验中,充分发挥学生的 个性 ,大胆的设计,反复探索,多样的设计方案及实施,均采用微型实验得以顺利进行.实践、证明,发挥微型实验特点,建立以学习者为中心的教学体系,学生不仅是继承性学习,更是创新性学习,使学生学会学习,学会发展,达到素质教育之目的.

我校无机化学教研室的教师坚持对微型实验进行研究、探索,不断深入对化学实验课程的整体优化,对新课程体系的形成起到了促进和保证作用.十多年中对30个左右实验进行微型化研究,为这项工作研究、推广付出大量的时间和精力,取得较为显著的研究成果.1994年编写出%基础无机化学实验指导&讲义,微型实验为特色之一,获首师大优秀讲义三等奖,已试用全系师范、非师范本科生至今;修改后的 微型化学实验 讲义已成文.现已有成套微型化实验专用仪器供学生正常开课使用. 微型实验研究 2000年为校级改革立项.2002年为北京市教委 北京市高等教育精品教材 立项 基础化学实验,微型实验为主要内容之一. 微型化学实验 课题评选为2002年首都师范大学教学成果奖.

3 微型实验的开展,保证了新课程体

系的建立

新课程体系的核心是提高学生素质,微型实验的开展很好地显示出其特点.素质教育是面向全体的教育,努力开发每个学生的特长和潜能,是使他们在天赋允许的范围内充分发展.微型实验的开展在上述方面取得较好效果.基础实验中有些实验学时长,有毒的物质较多.现在总的趋势,精简教学学时,压缩每节课的时值.常规实验中不少内容要合并或两人一组完成.微型实验因药品用量少,减少污染,省时等优点,很好地解决了这个矛盾.如:CO2相对分子质量的测定实验,原计划为6学时(300min),新教学计划只安排4学时(160min).对此我们改为微型实验后,一般都能在4学时内完成.更重要的是以往是两人一组的实验,现一个人就可独立完成.微型实验全面展开,让每个人都在原有的基础上有所发展,达到素质教育之目的.

素质教育以培养学生创新精神和实践能力为重点.在重视培养学生创新精神的同时,改变那种只重书本知识,忽视实践能力培养的现象.在新课程体系中,我们增强了设计实验的研究.设计实验为一般性

参考文献

1 王少亭,等.深入开展微型化学实验,深化实验课改革.广西师范大学学报,2000(1)7~82 王少亭,等.微型化学实验与%无机化学实验&整体优化.杭州师范学院学报,1998(增刊):36~373 北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学实验.第二版,北京:高等教育出版社,2001.144~145

EstablishtheNewSystemofBasicChemistryLaboratoryCoursebyDevelopingtheStudiesonMicroscaleExperiment

WangShaoting YangYongli NieFengmei DengYuheng ZhangMin

(DepartmentofChemistry,CapitalNormalUniversity,Beinjing 100037)

Abstract

Webegunthestudiesonmicroscaleinorganiclaboratoryfrom1990.Tillnowabout30experiments,threeserieshavebeenstudiedandminiaturized.Mostofthemhavebeensuccessfullyadoptedinthelaboratorycourse.Anewchemistrylaboratorycoursesystemconsistedofbasicexperiment,designingexperimentandseriesexperimentisgraduallyofrmedinouruniversity.

Keywords:microscalelaboratory,newcoursesystem,laboratorycourse.