[摘 要] 配位滴定法是分析化學理論課的重要組成部分,該章節知識點多,計算量大,且各個知識點間的聯系密切,具有較強的邏輯性。學生普遍感到該章節學習難度較大。本文通過對學生學習情況問卷調查,分析了學習中存在的難點及原因,提出相應的解決對策,期望對該章的教學提供參考。
[關鍵詞] 配位滴定;難點成因分析;解決對策
[基金項目] 2018年寧夏大學本科教學工程項目資助“基于‘PBL的實驗教學模式探索”(NXDX2018016)
[作者簡介] 李紅英(1961—),女,河北冀縣人,碩士,寧夏大學化學化工學院教授,研究方向為分析化學。
[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2020)35-0256-02? ? ?[收稿日期] 2019-09-20
配位滴定法是分析化學課程教學中的重要一章,在金屬離子測定中有特殊意義。主要內容包括EDTA的結構和性質、配位反應平衡常數和條件穩定常數、配位滴定基本原理及指示劑的選擇及配位滴定中酸度控制等。該內容難點在于作為滴定劑的EDTA由于其選擇性差,滴定中除主反應外,還存在各種副反應,干擾主反應的進行,當副反應發生時反映金屬離子與EDTA配合物MY實際穩定情況的應是條件穩定常數K/MY[1]。首先要分析識別各類副反應并計算副反應效應,才能得到K/MY。從K/MY出發,結合滴定分析誤差的要求,可得到準確滴定的判別式,再由準確滴定的判別式又可以計算出待測離子允許的最高酸度。整個章節內容一環扣一環。學習過程中要抓住配位滴定主反應這個主干,弄清楚副反應的脈絡,搞明白條件穩定常數K/MY的意義及它與穩定常數KMY的關系,才能學好配位滴定法一章。本文以學生學習情況問卷調查為基礎,探討配位滴定法章節學習中存在的難點,并尋求解決方法。
一、學生配位滴定章節學習情況調查
設計了六道問題進行調查,第1題“學習完配位滴定法章節后,你對該章基本原理和計算方法掌握情況如何?”9%的學生表示完全掌握,37%的學生基本掌握,41%的學生表示掌握少部分,13%的學生表示少完全沒有掌握。第2題“如果在課堂上或學習過程中有不懂的地方,你會找老師和同學尋求幫助嗎?”29%的學生說不懂的就會問,25%的學生有時會問,38%的學生不會問,他們希望借助參考書自己解決問題,8%的學生從來不問,等待老師講解,如果老師沒講就將其束之高閣。第3題“老師布置的作業是否能比較順利完成?”8%的學生表示能比較順利完成作業,57%的學生表示完成作業過程中有點困難,借助參考書籍還是能夠完成。25%的學生在做作業時困難較大。10%人不會做直接抄參考答案。第4題“你認為每節課的信息量足夠嗎?”63%的學生認為夠了,37%覺的還可以適當增加。第5題“你有課前預習課后復習的習慣嗎?8%的學生回答有課前預習課后復習的習慣,63%的學生有時有,25%的學生很少,4%的學生從來不作預習和復習。第6題“你對學習分析化學感興趣嗎?”69%的學生認為有興趣,31%學生表示興趣一般。從問卷調查情況來看,配位滴定章節學習過程中確實存在一定問題。
二、學習難點成因分析
(一)基礎知識儲備不足致使分析問題解決問題能力欠缺
在問到關于對配位滴定章節基本原理和計算方法掌握情況問題時,有一半還多的學生表示對該章內容只有少部分或完全沒有掌握。原因之一是學生基礎知識儲備不足導致分析問題解決問題能力較差,分析問題的能力需要一定基礎知識儲備支撐。知識的儲備不僅涉及“量”的問題,還有“質”的問題。基礎知識儲備量對其新知識的認知和加工有很大影響[3]。如果知識儲備不足將導致學生的理解能力受限,從而到影響分析和解決問題能力,極易造成機械性學習。這點主要表現在面對配位滴定一章知識點和公式多的情況,不能夠靈活應用知識,形成知識間的內在聯系。缺乏結構化組織知識。在遇到新問題時,不能提取主要信息,易對一些無關的信息給予過多關注,找不到解決問題的方法。
(二)沒有建立較好分析化學思維方式
分析化學學習過程中要建立起嚴格的“量“的概念。配位滴定分析中有大量計算問題,涉及很多計算公式。要求學生在學習過程中不能只知道簡單的記憶。首先要弄明白在計算什么、怎么算、計算結果要說明什么。在“配位平衡”一節中,配位滴定副反應、副反應系數和條件穩定常數的概念及計算是一環扣一環。學生學習時不能從本質入手對影響主反應的副反應逐一進行分析識別,進而對副反應效應進行計算,發現其對配位反應平衡的影響,從嚴格的“量”的角度評價某滴定分析是否能達到準確測定要求。而是習慣通過死記硬背的方式學習,缺乏一定的邏輯思維。
(三)學習方法的欠缺
我們在調查中發現,部分學生盲目地堅持自己的在中學階段學習方法,不能完全適應大學的學習。大學一節課的信息量和難度遠超過中學,這就要求學生課前預習課后復習。復習也不是簡單地死記公式及概念,而應將新學習得到的知識納入先前的認知結構中,把握概念的實質。另外要不斷調整優化學習方法,達到好的學習效果。
(四)學習興趣有待提高
配位滴定一章知識點多,公式多,計算復雜。一旦遇到困難,計算題不會解,會使得學生學習興趣逐漸降低。另一方面教師在教學方面也存在一定的問題,如教學方法單一,往往將學生限定在自己設置教學情境中,學生缺乏自主性。還有教師過多的補充相關知識,加大學習的難度,挫傷學生學習積極性。
三、針對學習難點形成原因,提出相應改進措施
(一)分析化學思維指學生學習
學生遇到分析化學問題時,首先會搜索大腦中己有的解題方法,并與之進行匹配,如果找不到匹配的原型,便無從著手解決不了背景稍微陌生或沒見過問題,這就是學生分析化學意識薄弱的表現。教師教學中可以篩選一些具有代表性的診斷性題目或選擇不易理解的概念和容易混淆的問題進行討論,讓學生從錯誤的答案中引出正確的答案,借以了解學生的思維過程,確定學生學習理解的難點,培養以分析化學思維解決問題。同時鼓勵學生間對解決問題的想法及思路進行討論并互評,充分調動學生的積極性。實驗課與理論課是相輔相成,應把實驗課得到的感性材料,經過大腦的思維加工、變成理性的認識,帶動基本知識,思維方式及動手能力提高。
(二)提高學生學習興趣
興趣是推動人認識事物、探索真理的重要動機[4]。只有有了興趣,才會激起對學習動力,想辦法克服遇到的困難。應針對不同的學生,給予適當的學習目標,讓學生有種踮踮腳就能達到目標的感覺,這樣可提高學習分析化學的信心,從而提高其學習興趣。例如第一次單元測試成績不理想時,第二次測試題難度可適當降低,使學生有繼續努力的愿望。另一方面可以讓學生參與相關研究項目,親身感受配位滴定在實際中應用,提高學習的積極性和主動性。
(三)適當有效的學習方法
大學階段的學習與中學階段相比,在學習內容、學習方法等方面發生了很大的變化。體現在以下幾個方面:一是專業性強,課程基本是圍繞著專業的方向和需要開設。二是授課進度快、內容多,往往一節課要講授一章或幾章的內容,老師授課之后的理解消化鞏固等各個環節主要靠學生獨立去完成。三是學習途徑的多樣性,除了課堂教學也可以按照自己的學術興趣去探求獲得更多的知識,例如通過自習,各種學術報告學習方法等。要想較好完成分析化學學習,應有適合的學習方法。首先學會預習,預習時要讀、思、問、記同步進行。對課本內容能看懂多少就算多少,不必求全理解,疑難也不必鉆深,只需用筆做出不同符號的標記。把沒有讀懂的問題記下來,作為聽課的重點。二是做好課堂筆記,課堂筆記應是有重點的記錄老師所講的內容。這將有助于課后復習,起到消化鞏固之效。三是要在課后及時回顧復習,不僅要復習老師在課堂上講授的重要內容,還要復習那些你仍感模糊的知識。如果你堅持定期復習筆記和課本,并做一定數量相關的練習,對深刻理解所學內容大有益處。最后是關于學習途徑,除課堂學習以外,要學會利用圖書館資源。可以選讀一些關于對分析化學發展做出貢獻科學家的傳記及分析化學明天類書籍,提高學習興趣。
參考文獻
[1]趙景波.淺議分析化學配位滴定法的教學要點[J].安徽化工,2018(4):119-120.
[2]王勝碧.高校分析化學教學內容改革對策探討[J].化工設計通訊,2018(1):142.
[3]何亞萍,翟云會,蘇毅嚴.分析化學中應用教學調查[J].科技視界,2018(33):70-71.
[4]李芳蓉,賀莉萍,王英,等.基于“項目導向、任務驅動”教學法的分析化學教學改革[J].甘肅高師學報,2017(9):50-54.