淺談《基礎化學實驗》課程教學設計

【摘要】《基礎化學實驗》課程是農、林、生物等學科專業學生培養方案中的一門重要的專業基礎必修課，也是化學教學的重要組成部分。因此讓學生更好的掌握該課程所涉及到的基礎知識及基本的操作技能，成為該課程的基本目標，同時也是教師教學的首要任務。筆者從課程教學大綱出發，根據自己多年的教學實踐，結合本校學生實際情況，通過具體教學實例，詳細闡述了該課程的課程教學設計和具體教學流程。實踐證實，該課程教學設計方法能有效的提高學生的實驗興趣，掌握相關的基本技能，激發學生的創造思維能力。

【關鍵詞】基礎化學實驗 "教學實例 "創造思維

【基金項目】新疆塔里木大學高教研究項目（TDGJ1402）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）09-0174-02

1.課程簡介與定位

《基礎化學實驗》是為適應21世紀大學生的培養要求，著重培養學生的創新精神，將原來附屬在各相關課程中的《普通化學實驗》，《分析化學實驗》和《有機化學實驗》從中分離出來，進行綜合而開設的一門新課程。《基礎化學實驗》主要介紹化學的實驗原理、實驗方法、實驗手段以及實驗的操作技能。它與相關化學課程相適應，與農、林、生物各學科專業相關聯，因此本課程是這些專業的學生學習中必不可少的專業基礎必修課。此外，學習本課程也可以讓學生驗證、鞏固和加深課堂所學的基礎理論知識，為學生學好后續課程以及今后從事科學研究打下堅實基礎。

2.課程內容及培養目標

2.1 課程內容安排

根據我校的實際，本課程面向本科教育，突出能力及綜合素質的培養，共選擇了34個實驗項目，實驗內容共分為四種類型：基本操作實驗、驗證性實驗、綜合性和設計性實驗，實踐教學為90個學時，授課時間分為兩個學期，授課內容與理論課同步。

2.2 課程重點、難點

課程在講授時要突出五個重點：（1）實驗原理及方法;（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、過濾、萃取、重結晶、升華、紙色譜等物質制備、提純、分離等操作技能;（4）電子天平、離心機、分光光度計、旋光儀、熔點儀、PH計等儀器的使用方法;（5）物質的定性檢測、定量分析方法及數據處理方法。要把握兩個難點：（1）實驗原理及方法;（2）物質的定量分析及數據處理方法。

2.3 培養目標

通過學習這門課主要是讓學生達到以下三個目標：（1）知識培養目標：培養學生掌握化學實驗的基礎知識、基本理論、基本技能;從實驗獲得感性認識，深入理解和應用《無機及分析化學》、《有機化學》等理論課中的概念、理論，并能靈活運用所學理論知識指導實驗。（2）能力培養目標：訓練學生正確的使用儀器、規范化操作，提高學生的動手能力;培養學生具有自我獲取知識、提出問題、分析問題、解決問題的獨立工作能力;創新意識與創新能力。（3）素質培養目標：培養學生實事求是的科學態度、勤儉節約的優良作風、認真細致的工作作風;讓學生獲取環境保護的意識;培養學生的溝通協調能力及團隊合作精神。

3.課程教學設計

3.1 課程設計理念及教學方法

針對我們學校的實際情況，授課對象都是農林、食品、生物的大一的民漢新生，知識水平參差不齊，接受知識的能力也存在很大差異，尤其對于民族學生來說，大部分同學基礎知識薄弱，且漢語水平較差。根據這一實情，針對不同專業學生，在遵循大綱教材的基礎上，區分講課重點、靈活安排教學內容等一系列的應對措施來設計好每一堂課。

課堂教學的設計遵循“以學生為本，堅持全面發展，能力本位”的理念，主要采用了講授、演示及分層的教學方法，除此之外，還從實際情況出發，采用了靈活多樣的其他教學方法，如探究法、個別輔導法、化學興趣小組法、舉例法等。根據所用的教學方法采用了網絡、多媒體、板書及一體化的教學手段。

3.2 教學流程設計

3.2.1 教學流程圖

3.2.2 實例剖析具體教學過程

下面通過實驗——《茶葉中咖啡因的提取》來具體說明教學的實際過程。

引入正題之后，通過步步引導，揭示實驗原理。教師通過介紹咖啡因的物理性質，由學生總結出咖啡因的提取方法：（1）根據咖啡因的溶解性能，可以采用溶劑法進行提取（如果學生已經做過油料作物中粗油脂的提取實驗，可以找學生組裝利用索氏提取器萃取的裝置和蒸餾的裝置，采用這種提問的方式可以讓學生強化和鞏固已有的基本操作知識）; （2）根據咖啡因易升華的性質，可以采用升華的方法進行提取。然后教師通過設問：提取出來的咖啡因純度如何？激發學生回憶已經做過的化學實驗——固體有機化合物熔點的測定，使學生知道是可以通過測提純物的熔點來鑒定其純度。

由咖啡因的性質，確立實驗方案——升華法提取咖啡因。根據所采用的實驗方法，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上，并且調整好它和酒精燈間位置，然后在鐵圈上放上一個大的蒸發皿，蒸發皿里面裝入砂子，砂子里面放上裝有茶葉和碳酸鈣的混合粉末的小蒸發皿，這樣我們就可以利用砂浴進行加熱，引導學生思考——為何不直接加熱而要用砂浴加熱呢？學生思考回答：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。加熱一段時間之后準備一張濾紙，濾紙用針戳上很多的小洞，戳完之后把濾紙翻過來，使濾紙孔洞帶有毛刺的那一面朝上，然后蓋在蒸發皿上面，邊介紹邊演示，然后引導學生思考——為什么要把濾紙戳成孔呢？學生思考回答：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，引導學生思考——為什么漏斗頸要用棉花虛塞呢？學生思考回答：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，由老師詳述具體實驗步驟，并強調注意事項，最后由學生自行動手實驗，實驗過程中教師不斷巡視，及時給學生解惑答疑。

實驗結束，由學生自行總結和分析實驗數據并撰寫實驗報告。為了進一步激發和培養學生的學習興趣，告訴學生工業上，咖啡因主要是通過人工合成制得的，可以采用布置課外小作業的方式，讓學生自行查找資料來了解相關的知識，以培養學生對化學實驗的興趣和愛好，從而培養學生的開放、發散思維能力。

4.教學小結

由于實驗課程重在學生做而不是教師講，所以實驗教學講解部分時間不易過長，應控制在30分鐘之內。本人的實踐教學證明，自主式、引導式的教學模式能有效的提高我們學校學生對化學實驗的興趣，充分調動學生的主觀積極能動性，讓學生更加積極主動地發現問題、解決問題，從而使學生更好地掌握實驗中所涉及到的基本操作技能。而且在引導式的課堂教學過程中不知不覺便培養了學生勤于思考、勤于動腦的好習慣，活躍了學生的創造性思維，有助于培養和鍛煉他們自行設計實驗的能力。