摘 要: 為適應教學改革和發展的需要,在配位化學實驗教學中,本文作者采用問題發現式、啟發式、開放式等方法進行教學,提高了實驗教學質量,培養了學生的實踐能力和創新能力。
關鍵詞: 配位化合物實驗 教學方法 教學實踐
配位化合物實驗是高職無機化學實驗中一個常做的實驗。傳統的教學模式,教師在學生初步預習的基礎上針對實驗目的、原理、步驟、具體操作及注意事項等方面進行講解,然后指導學生操作;學生則在教師準備好各種試劑的基礎上,根據書本和教師所授進行簡單的驗證式實驗,這樣導致的結果是束縛了學生的積極性和創造性,對提高學生的綜合素質極為不利。筆者通過細心研究,對配位化合物實驗中傳統的教學模式進行了積極的改革,總結出行之有效的教學方法,并在教學實踐中取得了預期的效果。
1.實驗課的整體設計及教法應用
從教材內容來看,配位化合物實驗可分為:配合物的生成和組成、配位平衡及其移動、配位平衡與氧化還原反應三個部分。該實驗的操作雖然并不復雜,但是影響實驗的因素很多,當操作順序、試劑的濃度和用量發生改變,實驗出現異常現象的機率就比較大,因此該實驗的可研究性比較高,適合培養學生的實驗能力和素養。根據認知規律,結合高職學生的特點,在該實驗的教學中,筆者采用了以下的設計和教法:
教學過程:學生實驗—發現問題—教師收集整理—教師引導—學生解決問題(較易問題,當場解決;較難問題,課后實驗、查資料數據等解決)—知識拓展和延伸。
教學方法:問題發現式—啟發式—開放式。
2.先做后講,收集問題
配位化合物實驗主要是在試管中進行,該實驗對學生來說沒有什么難度,筆者認為難點在于學生能否在實驗中發現問題,因為如果不能發現問題,實驗也就沒有了目的,課程目標也就無法實現。傳統的“先講后做”的模式,教師有可能會“先入為主”,使學生機械地去操作實驗中的每一個步驟,而不去思考為什么要這樣做,更不可能去發現問題。因此,教師應該先讓學生照自己的思維動手去做,在操作中去發現問題。筆者認為還要發揮集體的力量,將學生實驗中發現的問題收集起來,師生共同研究,共同提高。在具體的教學過程中,學生常常提出如下問題:
(1)在CuSO溶液中滴加NH#8226;HO,觀察不到藍色Cu(OH)SO沉淀的生成。
(2)在說明配合物與一般簡單化合物和復鹽的區別時,常以硫酸四氨合銅(Il)溶液中加入氫氧化鈉溶液不產生氫氧化銅沉淀來說明,但在實驗中,有時會出現氫氧化銅沉淀。
(3)說明配位平衡移動情況時,0.1mol/L FeCl溶液加水稀釋,滴入0.1mol/L KSCN溶液后,將上述溶液分成3份。第一份溶液中加入1mol/L FeCl溶液;第二份溶液中加入0.1mol/L KSCN溶液;第三份溶液作對照。結果發現往往只有一份溶液有明顯血紅色加深現象。
(4)在FeCl溶液中加入KI溶液,然后滴入CCl振蕩后,發現溶液偏紅。
(5)在FeCl溶液中滴加1mol/L NaF溶液至溶液變為無色,再加入KI溶液和CCl。該實驗中,當加入較多量的NaF溶液后,溶液會出現白色渾濁。
學生在做實驗時幾乎都會提出各種問題,這時教師應及時將這些問題收集整理。學生做了實驗以后,教師再去講解,更易引起學生的關注,更有助于問題的解決。
3.分類整理,制定方案
對于以上學生提出的問題,教師可引導學生采用不同的方法去解決。對于較簡單的問題(1)和問題(4),可采用啟發的方式,讓學生發現自己在實驗過程中的失誤:問題(1)中,滴加氨水時不能過快,要逐滴滴入;問題(4)中,試管沒有洗干凈,殘存的KSCN溶液干擾了實驗。這樣從他們自己的失誤入手,就能讓學生更細致、嚴謹地對待實驗中的每個操作,這比教師單純地說教效果好得多。
對于其他問題,教師可讓學生思考后制定出各自的方案,根據理論知識和通過反復實驗加以驗證,學生可以利用課余時間找資料,查數據,自行設計實驗方案,將所學的知識融會貫通。這既能調動學生學習的積極性,又能使學生的基本技能得到提高。如問題(2)、(3)、(5)中,學生通過自己查資料、做實驗,發現出現反常的現象可能是由于反應物用量或濃度不同所致,也就是說反應物用量或濃度不同,可能帶來的實驗結果會完全相反。學生通過實驗、查資料、計算等各種努力歸納出了反應物的配比與實驗現象的關系,更深刻地認識到化學實驗比理論上的知識有更多不確定性,只有學好了理論知識,多多實踐,勤于思考,才能使自己的綜合能力得到提高。
4.嘗試挫折,擴展延伸
在實驗教學中教師應該著力于促使學生將理論與實踐相結合,著力于對學生科學素養、實踐能力和創新意識的培養。只有親身實踐實驗設計和實施的全過程,經歷挫折失敗,直至取得成功,學生的創新和研究能力才能得到鍛煉;只有通過對實驗現象的反復觀察和分析,并能夠擴展和延伸,學生的敏銳洞察力和創造性思維才能得到提升。實驗中不要怕出錯、走彎路,學生往往是在遇到挫折以后才能夠發現問題,才會積極主動地去反思。如上面提到的五個問題,都是在實驗結果與理論結果不符的情況下發現的。因此教師在教學中,要給學生傳達這樣一個信息,實驗中遇到挫折和失敗是正常的,但遇難而退或者忽略問題卻是不可取的。
此外,教師還要引導和鼓勵學生注重觀察和分析,并能將當前的實驗內容加以拓展和遷移。在配位化合物實驗中,有些學生在洗裝有K溶液的試管時,發現水池中變藍色,覺得很好奇,想了解其原因,而此時,教師可趁此機會向其介紹有關用K、K檢驗亞鐵離子、鐵離子的方法。有些學生在做向FeCl溶液中滴加NaF溶液,再加入KI和CCl溶液這一實驗時,沒有按正常次序加入藥品,而是先加KI溶液,再加NaF溶液,檢驗不同順序加入試劑對實驗結果的影響。對這種做法,教師應提倡和鼓勵,因為只有這樣,學生自主學習的意識才會加強,學生能力培養的目標才會得以實現。
5.結語
從配位化合物實驗教學實踐中,筆者得出這樣的結論,一方面,教師要結合具體實驗的要求,結合學生的特點,讓學生通過自我努力,發現和解決問題。另一方面,在有條件的情況下,教師可以調整實驗內容,由學生根據需要,自行設計實驗內容,并適當加以延伸和拓展,給學生更多開放、自由的平臺,從而提高學生的科研水平和自主創新能力。
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