中藥學專業分析化學課程中有效數字的教學設計

陳豐連，曹 騁，曾元兒

（廣州中醫藥大學，廣東 廣州 510006）

中藥學專業分析化學課程中有效數字的教學設計

陳豐連，曹 騁，曾元兒

（廣州中醫藥大學，廣東 廣州 510006）

以分析化學中有效數字教學為例，通過分析該知識點的教學目的、重點和難點，通過采用日常現象提示法、結合專業講授法等，促使學生重視和正確使用有效數字。

課堂設計；有效數字；分析化學

筆者發現，在教學中，有效數字這一節內容學生均能理解，但由于知識點之間的關系層次不太清楚，使得這節內容重點不突出，學生在后期的學習和實驗過程中，在讀取和記錄有效數字時，還是容易出現誤讀、隨意讀取和記錄的現象。根據以上問題，筆者在課堂教學中重新編排了有效數字這一節內容，使之條理性、關系層次性更好，便于學生抓住學習重點，并結合有效數字在中藥學專業中具體運用，使學生真正掌握和運用有效數字。現就筆者在課堂教學設計中的經驗和體會做一簡要闡述。

1 教學目的和要求

本節的教學目的是掌握有效數字的概念、組成及修約規則，熟悉有效數字的運用，了解有效數字的作用。

2 重點、難點分析

2.1 重點分析

有效數字是分析化學課程中的一個重要內容，目的主要是培養學生在化學分析中建立一個正確的“量”的概念。有效數字是表示“量”的直接載體，因此，本節的教學重點就是教會學生如何正確記錄和運用有效數字。

2.2 難點分析

由于認識不到有效數字的作用及其所代表的意義，學生在運用有效數字時，往往不知道該保留幾位有效數字，對有效數字的取舍也很隨意。因此，本節難點就是如何讓學生明白不同的有效數字所代表的意義也不同，讓其認識到自己所記錄的每一個數字，代表的是一個測量過程，都是有實際意義的，而不能隨意讀取和記錄，從而認識到正確記錄和表示有效數字的重要性。

3 課堂設計

以1個學時（40分鐘）的有效數字教學為例，整節課內容編排為以下8個部分：引言、有效數字的定義、有效數字的組成、有效數字的作用、有效數字的位數計算、有效數字的修約規則、有效數字的運算法則及有效數字的應用。下面就這8個部分內容談談所采用的具體教學方法。

3.1日常現象提示法

引言部分的學習是引導學生進入有效數字學習的準備階段，舉出一些日常生活中有關有效數字的例子，以引起學生的興趣和注意力。例如：在體檢時表示一個人的身高體重，一般記錄為“1.65m，60.0k g”，這時可以提問學生，是否可表示為“1.6500000m，60.000000k g”？這樣，學生的注意力就會被吸引過來。

3.2 概念分析法

教師在講課時對于一些定義、概念不能只是給學生讀一遍，而是要進一步進行分析、講解。有效數字的定義是“分析工作中實際能測量到的數字”，這個定義我們可以分為兩部分解釋，一是有效數字與分析工作是相聯系的，其對應的是一個測量過程，是一個動作，一個具體操作過程對應的是一個具體數字；二是有效數字是實際能測量到的數字，這就說明了測量數字的唯一性。接著，可以舉例：數學上的抽象數字2.0與2大小是一樣的，但實際測量中2.0與2卻是兩個不同的數字。只有對定義、概念進行詳細解釋，學生才能從這種高度概括的語言中體會到許多有用的東西。

3.3 設問引思教學法

針對某一知識點巧妙地創設問題，在教學過程中把學生引入到解決問題的氛圍中來。在講到有效數字的組成時，先展示一張滴定管中裝有碘溶液的圖片，體積是13.00m l，教師先提出問題：碘液的體積應該讀多少，是13m l、13.0m l、13.00m l還是13.000m l？讓學生帶著這個問題來學習有效數字的組成。

3.4 啟發式和問答式教學法

在上課時設置一些問答題，這些問題要是學生通過思考可以回答出來的，然后教師再根據問題進行引導，層層深入，最后推導出所要講的新知識。這種學習方法讓學生更易于理解和掌握新知識。例如，在講到有效數字的作用時，可通過提問：74.6334g、74.63g、0.07k g分別是用什么測量工具測出來的？學生通過以前所學的知識，可回答出測量工具分別為分析天平、托盤天平和臺秤，教師即可引出“有效數字位數不同，代表其所用的測量工具不同”這個知識點；可要求學生計算具體數字的絕對誤差和相對誤差，如計算0.518和0.5180的絕對誤差和相對誤差，通過計算可發現其絕對誤差和相對誤差相差10倍，說明有效數字中即使最后的位數是個“0”，也不能隨意省略，從而體現了測量中記錄有效數字的唯一性。另外，在有效數字位數的計算、有效數字的修約規則及有效數字運算法則的教學中，均可采用啟發式和問答式教學法。

3.5 結合專業講授法

分析化學是專業基礎課，若是在上課時能把所學的知識和專業相結合，就能讓學生體會到所學知識是有實用價值的，從而提高其學習的積極性。例如，在講到有效數字的應用時，為了強調在實際工作中要正確記錄和表示有效數字，可通過舉《中國藥典》中的例子，如七葉神安片中表示為“本品每片含三七葉總皂苷以人參皂苷R b3（C53H90O22）計不得少于5.0m g”，教師提問，若是結果表示為“本品每片含三七葉總皂苷以人參皂苷R b3（C53H90O22）計不得少于5m g”會有什么不同？這時，教師就可以引導學生回憶這節課前面所講的內容，從而得出：若是七葉神安片的標準為5.0m g，則檢品含量在4.95～5.05之間均為合格產品；若是標準為5m g，則檢品含量在4.6～5.4之間均為合格產品。若是有某一檢品檢出R b3含量為4.9m g，則標準為5.0m g時為不合格產品，標準為5m g時為合格產品，由此可知，有效數字位數不同，其產品合格范圍也不相同。這樣能讓學生深刻體會到正確記錄和表示有效數字的重要性。

4 教學效果

近幾年我們已在四年制本科中藥學專業教學中使用了本課堂設計，通過教學實踐，學生普遍反映相關內容通俗易懂、上課趣味性強，并且由此可認識到分析化學在專業學習中的重要性，在后期的實驗和畢業論文中，學生都很重視有效數字的記錄。這堂課還是學校的公開課，許多其他專業的教師在聽完有效數字這堂課后均反映，聽完這堂課才了解到，在平時的實驗研究中正確記錄有效數字是多么的重要。

G420

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1671-1246（2013）10-0054-02