孫小琴
(江蘇省南通技師學院,江蘇 南通226007)
隨著社會進步和科技發(fā)展,教育的容量在不斷擴增,涉及的科學知識范圍越來越廣,學生不僅要掌握教材中的生產(chǎn)技術,更要不斷探索新知。課堂教學應順應課程發(fā)展的需求,充分發(fā)揮學生的特長,鼓勵學生多動手、多動腦,激發(fā)學生的探索潛能。教師要富于技巧地激發(fā)學生的創(chuàng)造精神,鼓勵學生用雙眼發(fā)現(xiàn)問題,用雙手發(fā)明設計,逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新個性,提升學生創(chuàng)新素養(yǎng)。
化工實驗是化工課堂教學的基礎內(nèi)容,緊扣生產(chǎn)操作環(huán)節(jié),能拓展學生專業(yè)學習的深度和廣度,具有流程復雜、危險材料集中、安全管理嚴格等多重特點。本文從改良更新、生活創(chuàng)造、實驗常識和規(guī)范報告四個方面,探討化工實驗教學的創(chuàng)新策略。
教師應著力激發(fā)學生主動探索的興趣,尊重學生思維的獨特性,鼓勵學生發(fā)散思維,啟發(fā)學生提出具有獨創(chuàng)性的解決方案,減少限制性的條條框框。教師要進行積極引導,鼓勵學生探索實踐,針對性創(chuàng)設情境,為學生的新穎方案提供技術和材料支持,讓學生通過分組合作、交流互助,不斷發(fā)展創(chuàng)新學習意識。
學生樂于動手操控儀器,在化學反應中觀察現(xiàn)象,動腦思考。教師要在實驗活動中帶領學生積極探索化工知識,如果只照本宣科,向學生灌輸實驗的常識和步驟,就會束縛學生的創(chuàng)新思維。教師應從激發(fā)學生學習熱情的角度出發(fā),提供適當?shù)姆磻牧希O置問題背景,讓學生自主探索基本規(guī)律和應用規(guī)律,創(chuàng)新設計方案,改良更新儀器和使用方法,創(chuàng)造性地完成研究任務。例如,在“定量分析儀器的洗滌和使用”實驗中,由于試劑和器皿的種類繁雜,操作規(guī)范要求高且時間緊,學生可以分小組設計流程,通過對容量瓶、玻璃棒、燒杯等的分類練習,突破移液管和滴定管的基本手勢操作問題,發(fā)現(xiàn)可能導致實驗誤差的因素,因地制宜地創(chuàng)設實驗方案。學生在充分合作的基礎上完成設計,發(fā)現(xiàn)了很多洗滌和操控技巧:當?shù)味ü軐⑦_到滴定終點時,可以用洗耳球吹洗管壁的殘留液體,并將白紙置于液柱觀察液面高度,這樣能使顏色反差大,便于觀看液面底部所在刻度。然后靜觀30秒,直至顏色不再回變。有的學生在分組實驗中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有差異,這個意外現(xiàn)象激發(fā)了學生的創(chuàng)造熱情。學生發(fā)現(xiàn)熱脹冷縮等原因會導致液面高度發(fā)生變化,那么,如何解決這一問題呢?學生提出改良操作步驟,排除溫度因素對數(shù)據(jù)的干擾,記錄實驗的室溫,同時避免直接抓握管壁,方案逐一被討論出來。可見,創(chuàng)新思維和多角度分析問題會生成很多操作技藝,這不僅節(jié)省了試劑、時間等投入,也提高了結果的準確度。
生活是創(chuàng)造的基礎,生活中常見的實物以及教室的物品都可為化工實驗提供研究情境。教師在課堂教學中不僅要傳授實驗理論,更要引導學生關注生活背景,通過對比聯(lián)想、自主分析實驗方法和注意事項、動手實踐等掌握知識要點。
教師要立足化工課堂培養(yǎng)學生的生產(chǎn)技能,可將生產(chǎn)初步分為原料輸入、中間產(chǎn)物合成、產(chǎn)品制作幾個階段,逐步帶領學生分析物料組成的變化。生產(chǎn)模擬實驗可以瞄準生活日用品,這樣能激發(fā)學生的探究興趣。在實施操作時,教師要適當放低教學起點,讓每個學生都有機會動手實訓,為交流互動積累經(jīng)驗。教師通過不斷調(diào)整教學內(nèi)容,加入部分基礎化學實驗內(nèi)容,能讓學生減少實踐中的障礙,進一步學習完整的工業(yè)生產(chǎn)工藝。例如,在講解“酸堿滴定的化工分析法”時,教師可以選擇日用醋制品來測定總酸度。常用食醋有“米醋”“酒醋”“白醋”等,HAc是其重要成分,還有微量的乳酸等其他弱酸。在實驗中,學生可以選用氫氧化鈉作為標準溶液來滴定,考慮到中和產(chǎn)物有NaAc和水,化學計量點為堿性,可以選用酚酞為實驗指示劑。每組樣品調(diào)查分3次進行數(shù)據(jù)記錄,計算總酸量,統(tǒng)計相對平均偏差。在探究多組樣品后,學生發(fā)現(xiàn)不同品種的食醋中所含醋酸的量不同,酸味強度的高低主要是由其多少決定。
教師要在實驗教學中向學生滲透安全生產(chǎn)意識,夯實學生的常規(guī)技能基礎,針對不同的原料和儀表進行反復的操作練習。例如,在“載氣流速的測量和校正”實驗中,教師應引導學生認真學習氣相色譜法分析流程圖,并對照圖解牢記主要操控步驟:裝配和潤濕皂膜流量計、調(diào)節(jié)氣路系統(tǒng)、計算載氣流速、繪制曲線。由于系列裝置中使用到高壓氣瓶,安全操控是第一要務,實驗員應反復強調(diào)氣瓶的關閉順序,分析減壓閥的連接,采用正確順序操作高壓氣閥和減壓氣閥,對照壓力表的指針示數(shù)開閉高壓氣瓶。
化工實驗是嚴謹?shù)难芯窟^程,從預案審核到調(diào)控總結,有嚴格的操作規(guī)范和書面報告要求。學生應細讀教師提供的待選課題,設計預習報告,將方法原理、試驗步驟、注意事項、數(shù)據(jù)計算公式等逐一寫明,交由教師審核合格后,再開始分組進行操作。如果實際做法有變動,學生應當場向實驗員匯報,并記錄在報告中,力爭使實現(xiàn)操作嚴謹有序,不出紕漏。例如,在“維生素C含量的測定”實驗中,教師可讓學生尋找富含維C的蔬菜或水果,清水洗凈后干燥,稱取相同質(zhì)量的樣品后細致研磨,用蒸餾水溶解后加醋酸及淀粉指示劑,最后做碘標準溶液的滴定,直至溶液呈現(xiàn)穩(wěn)定藍色為止。在結果處理階段,學生需要列出碘溶液的用量和濃度,核算維C的含量。實驗中,有學生提出熟制會導致維C的丟失,教師可以讓學生將熟制果蔬帶到實驗室,設計并完成對照實驗,比較維C在熟制后丟失的程度。
實驗是嚴密的,預案卻經(jīng)常出乎意料,只要學生保證實驗規(guī)范,通過發(fā)散性思維和想象,就能將一個個創(chuàng)新的實驗舉措落到實處,最終實現(xiàn)學習效率的提高。教師在教學中要充分備課,嚴格落實實驗教學任務,創(chuàng)新化設計每一個教學環(huán)節(jié),注重嘗試和教學反思,努力發(fā)現(xiàn)新思想和新方法,通過積極的評價激發(fā)學生的學習熱情,肯定學生在創(chuàng)新探索中的點滴發(fā)現(xiàn),讓學生的學習與生活實踐對接,全面提升學生的創(chuàng)新素質(zhì)。