強(qiáng)化“量”的概念，提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量*

史俊友，景年華

(曲靖師范學(xué)院，云南　曲靖　655011)

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強(qiáng)化“量”的概念，提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量*

史俊友，景年華

(曲靖師范學(xué)院，云南曲靖655011)

“量”的概念滲透在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生對其透徹理解對提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果和培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、一絲不茍的工作態(tài)度具有重要意義。但分析實(shí)驗(yàn)教授過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在實(shí)驗(yàn)態(tài)度不端正、基本操作不規(guī)范、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)詳略不當(dāng)、數(shù)據(jù)記錄不正確等問題，這表明學(xué)生嚴(yán)重缺乏“量”的概念。針對上述情況，本文從 “量”概念的培養(yǎng)角度出發(fā)，提出幾點(diǎn)具體建議。

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)；“量”的概念；基本操作

作為分析化學(xué)的實(shí)踐部分，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在分析化學(xué)教學(xué)中具有十分重要的地位。通過該實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)，不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對分析化學(xué)中基本理論、基本知識的理解，鍛煉學(xué)生的基本操作和實(shí)驗(yàn)技能，還可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容是定量分析，定量分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確與是否正確地理解了“量”的概念有關(guān)，因此，正確樹立 “量”的概念在分析化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非常重要[1]。具體來說，“量”是指關(guān)系到測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)操作的無誤和嚴(yán)謹(jǐn)性、計(jì)算結(jié)果的正確性等一些理論知識、操作技能和科學(xué)態(tài)度[2]。

1　學(xué)生在“量”的認(rèn)識方面存在的問題

1.1有效數(shù)字認(rèn)識不到位

“有效數(shù)字”是指在分析工作中實(shí)際上能測量到的數(shù)字，由全部能準(zhǔn)確讀取的數(shù)據(jù)和最后一位可疑數(shù)字組成。它不僅表示了測定結(jié)果的大小，還體現(xiàn)了測定結(jié)果的準(zhǔn)確度，其具體的位數(shù)由采用的方法和儀器的精密度決定[3-4]。通過觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)據(jù)讀取、記錄及計(jì)算結(jié)果時(shí)，存在可疑值不估讀、有效數(shù)字的取舍隨意、不清楚應(yīng)保留幾位有效數(shù)字等現(xiàn)象。如在進(jìn)行滴定分析時(shí)，滴定管讀數(shù)應(yīng)精確到0.01 mL，有些同學(xué)不進(jìn)行估讀將滴定體積精確到0.1 mL，有些同學(xué)把最后一位全部估讀為0，這都是不清楚有效數(shù)字的含義和組成的表現(xiàn)。另外，有些同學(xué)在進(jìn)行結(jié)果計(jì)算時(shí)，認(rèn)為有效數(shù)字越多越好，不按規(guī)定保留有效數(shù)字，如將相對偏差也保留為四位等。

1.2實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范

因未能正確認(rèn)識誤差的傳遞性和規(guī)范操作的重要性，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中常表現(xiàn)出粗枝大葉、不按規(guī)范操作等問題，這些在天平、容量瓶、移液管、滴定管等基本儀器的使用方面都有所體現(xiàn)。在使用分析天平時(shí)，學(xué)生存在不佩戴手套，試樣不回敲，不關(guān)天平側(cè)門讀數(shù)等問題，這些都會導(dǎo)致樣品稱取質(zhì)量不準(zhǔn)確。在容量瓶使用時(shí)，存在搖容量瓶加熱烘干、定容搖勻不徹底、移液管直接插入容量瓶移液等問題；在移液管和吸量管使用中，存在器具不潤洗而直接使用，移液管插入太深，移液管不垂直，移液管停靠時(shí)間短等問題。在滴定管使用過程中，存在著潤洗不充分，不排氣，不試漏，滴定速度過快，讀數(shù)時(shí)滴定管不垂直等問題。上述不規(guī)范的操作可能在滴定中引入較大誤差，造成滴定的準(zhǔn)確度和精密度的下降。

1.3實(shí)驗(yàn)過程主次不分，速度慢，效果差強(qiáng)人意

大部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)老師的嚴(yán)格要求下能按部就班的開展實(shí)驗(yàn)，以期實(shí)驗(yàn)結(jié)果能有較好的準(zhǔn)確度和精密度，但由于未能從總體上把握影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素和關(guān)鍵步驟，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)中各步驟主次不分，詳略不當(dāng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間拖長，大大降低了實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)驗(yàn)效果一般。典型實(shí)例為鄰二氮菲法分光光度法測定鐵的實(shí)驗(yàn)，在繪制鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)需加入體積不等的鐵標(biāo)液、鹽酸羥胺、鄰二氮菲、乙酸鈉等溶液，四種溶液中直接影響標(biāo)準(zhǔn)曲線優(yōu)劣的是鐵標(biāo)液的移取，應(yīng)用吸量管準(zhǔn)確移取，其他三種溶液可粗略加入。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，大部分同學(xué)因未明白鐵顯色定量時(shí)四種溶液的作用，均用吸量管準(zhǔn)確加入，這大大增加了取液工作量，同時(shí)降低了關(guān)鍵移取的準(zhǔn)確性，最終導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)曲線制作效果一般。

2　強(qiáng)化學(xué)生“量”的概念的措施

鑒于分析實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的表現(xiàn)，為了加深學(xué)生對 “量”的概念的理解，教學(xué)過程中可進(jìn)行一下嘗試

2.1突出“量”的重要性，糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度，強(qiáng)化“量”的概念

“量”是分析化學(xué)的核心，不論理論教學(xué)還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)都應(yīng)將“量”的概念應(yīng)貫穿始終[5]。首先在分析化學(xué)理論教學(xué)的緒論部分，教師可通過舉例引導(dǎo)學(xué)生明白分析化學(xué)對于食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、藥物監(jiān)測、醫(yī)療診斷中的重要作用，清楚準(zhǔn)確的分析結(jié)果對于食品質(zhì)量、環(huán)境安全及醫(yī)療診斷結(jié)果的意義，充分認(rèn)識分析化學(xué)中 “量”的概念的重要性，從而端正自身態(tài)度，認(rèn)真學(xué)習(xí)理論知識，扎實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)技能。另外，在理論教學(xué)過程中，教師不僅要在《誤差和分析數(shù)據(jù)處理》部分講解“量”的概念，還要在其余各章節(jié)結(jié)合不同分析方法的特點(diǎn)給學(xué)生反復(fù)深化“量”的概念，將這一概念貫穿于整個(gè)分析化學(xué)教學(xué)過程中。最后，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)伊始為了讓學(xué)生從整體上把握基本操作和“量”的概念之間的關(guān)系，應(yīng)開設(shè)專題講解常規(guī)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識，給學(xué)生比較系統(tǒng)的理性認(rèn)識。

2.2強(qiáng)化示范引導(dǎo)，規(guī)范基本操作，促進(jìn)學(xué)生理解

分析實(shí)驗(yàn)中的基本操作具有顯著的“傳幫帶”的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)教師在基本操作養(yǎng)成階段首先要做好示范演示，在保證自身操作的規(guī)范、正確同時(shí)，結(jié)合操作的具體細(xì)節(jié)提出要求，這對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)的規(guī)范化操作起著決定的作用。 同時(shí)，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中多巡視，就學(xué)生的錯(cuò)誤操作及時(shí)進(jìn)行糾正。另外，教師應(yīng)注意“細(xì)節(jié)教學(xué)”[6]，對基本操作細(xì)節(jié)上做具體要求的原因講清楚。如在用移液管移液時(shí)，要求管尖插入液面1～2 cm, 不能插入太深或太淺，原因是什么？另外，移液管放液完成后應(yīng)使移液管停靠15 s以上，又是為什么？諸如此類，基本每個(gè)細(xì)節(jié)要求都有其具體原因。當(dāng)這些問題清楚后，學(xué)生就會明白細(xì)節(jié)要求對于“量”的準(zhǔn)確性的意義，從而更加主動的注意操作細(xì)節(jié)問題。

2.3改革評價(jià)模式，落實(shí)“量”的概念

目前我院分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核方式主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告(60%)和期末實(shí)驗(yàn)考試(40%)為主，忽略了學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)常識和基本操作細(xì)節(jié)的落實(shí)和考核，針對此點(diǎn)進(jìn)行考核方式的改革，已達(dá)到以考促學(xué)的效果。考核主要從實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)操作、期末理論考試、期末實(shí)驗(yàn)考試四部分進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%，主要目的是督促學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)工作，熟悉報(bào)告書寫流程，掌握實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確處理方式。平時(shí)操作部分占20%，主要目的是在平時(shí)督促學(xué)生掌握基本操作。教師首先依據(jù)基本操作項(xiàng)目制定詳細(xì)的評分細(xì)則，包括分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)巡視中學(xué)生的使用情況給與扣分并糾正。期末理論考試占20%，主要從基本操作、基本原理及實(shí)驗(yàn)注意細(xì)節(jié)方面出題，考察學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)知識的落實(shí)。期末實(shí)驗(yàn)考試占30%，主要從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果三方面對學(xué)生進(jìn)行全面考察，可從總體上體現(xiàn)出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作水平和分析能力。

3　結(jié)　論

“量”是所有分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，更體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的所有實(shí)驗(yàn)步驟中，因此分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)更注重細(xì)節(jié)和積累。在教學(xué)中，教師應(yīng)盡量做到“講解透徹”、“做好示范”、“落實(shí)到位”， 通過每節(jié)課的積極引導(dǎo)和嚴(yán)格要求使學(xué)生不斷的積累、領(lǐng)會、完善“量的概念”,從而提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，并養(yǎng)成細(xì)致認(rèn)真的工作態(tài)度。

[1]鄒明靜,王英玲,李剛,等. 將“量”的概念融入藥學(xué)與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)的教學(xué)[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育，2011,18(1):29-30.

[2]王瓊. 淺談定量分析中 “量”的概念[J].高等理科教育，2002, 41(1): 76-78.

[3]華中師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，陜西師范大學(xué)，等. 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn).4版[M].北京: 高等教育出版社，2014:104-105.

[4]李建榮. 在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透“量”的概念[J].大學(xué)化學(xué),2006,28(4):28-30.

[5]董樹國，曹宏梅，王雨茁，等. 在滴定分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中樹立正確的“量”的概念[J]. 廣州化工，2011,39(18)： 170-171.

[6]梁勇,金輝杰. 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中如何樹立準(zhǔn)確的“量”的概念[J]. 大學(xué)化學(xué)，2001,16(4): 19-21.

Strengthen the Concept of "Quantity" and Improve the Teaching Quality of Analytical Chemistry Experiment*

SHIJun-you，JINGNian-hua

(Qujing Normal University, Yunnan Qujing 655011,China)

The concept of "quantity" penetrates in each link of analytical chemistry experiment teaching，and the well understanding of it is of great significance for the improvement of analytical chemistry experiment teaching and the cultivation of students’s rigorous, careful, meticulous work attitude. Several problems had been found in the experiment process, such as not rigorous experimental attitude, not standard basic operation, the improper link，incorrect data record, which shows that students’ lack of the concept of "quantity". According to the above situation, some specific suggestions were put forward from the perspective of the cultivation for the concept of "quantity".

analytical chemistry experiment; the concept of "quantity"; basic operation

云南省教育廳科學(xué)研究基金項(xiàng)目(2014Y438)；曲靖師范學(xué)院重點(diǎn)資助項(xiàng)目(2011ZDZC1)；曲靖師范學(xué)院校級精品課程項(xiàng)目(JPKC2013003，JPKC2014004)。

史俊友(1981-)，男，博士，副教授，主要從事天然產(chǎn)物的分離分析工作。

G642.42

A

1001-9677(2016)02-0164-02