化学实验论文

化学是自然科学的一种,主要在分子、原子层面,研究物质的组成、性质、结构与变化规律,创造新物质。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。实验,指的是科学研究的基本方法之一。

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  摘要:绿色化学是新课程理念下的一种新型教学方法和教学理念,对开展素质教育活动具有非常重要的意义。教师应重新审视和改革高校化学实验的教学内容、实验计划及转变传统的教学理念,还应优化教学结构,树立新型的绿色化学教学理念。

  关键词:高校;化学实验;绿色化学

  1绿色化学的含义

  绿色化学又被称为环境无害化学、环境友好化学,利用化学原理和方法来研究和寻找的二次循环利用的无毒害原材料,最大程度上减少污染资源,以便更好地实现新课程理念下的教学目标。绿色化学主要分为四个方面:第一,减量即省资源、少污染,减少三废的产生与排放。第二,拒用即不使用一些无法替代、污染性较强的药品原料,进而有效杜绝污染。第三,循环利用,如催化剂、载体,利用一些可循环的资源。第四,回收即回收未反应的试剂、非反应试剂、副产物,助溶剂等。可见,绿色化学主要就是强调利用一些可循环的资源,降低对环境的污染。

  2高校化学实验中绿色化学探究途径

  2.1渗透绿色化学理念,优化教学结构

  在传统教学中,教师并没有认识到绿色化学对化学教学发展的重要性,这一理念严重影响了学生的学习态度。鉴于此,教师应注重培养学生绿色化学思想,并加强绿色环保意识的教育,把保护环境知识一点一点有效地渗透于整个化学实验教学中,也应有意识地把本地区环境污染的典型事例放在教学内容中,如化工厂氯气的外溢,不仅会造成人呼吸困难,而且还会使蔬菜枯萎,损害人体健康。

  基于此,教师应该让学生切身体验到环境污染给人们带来的危害,并通过多种教学途径培养学生对环境保护的责任感,同时还应该把不经过处理的废水、废气对人们造成的危害,及不合理处理可能会导致的安全事故告知学生,这样才能让学生明白回收、做好相应处理工作的重要性,还可以培养学生良好的实验室习惯。此外,教师还应多增设一些实验后废气物无害化处理的教学环节,多引导学生妥善处理、回收实验废弃物,进行废物利用。例如,化学实验教学中回收的废酸(硫酸、盐酸)用来冲洗厕所,这样既能提升试剂的利用率、减少实验污染,还能培养学生的环保意识,使废气材料变成宝贝,实现绿色化学教学目标。

  2.2安排绿色化教学内容

  要想实现绿色化学实验,教师的首要教学任务是从源头制止化学污染的生成。教材是教学最重要的组成部分,也是教学的载体。所以,为实现绿色化教学,教师应尽量挑选一些能够反映绿色教学内容的教材,如果教材中没有特别介绍绿色化学教学内容,教师应该根据实际的教学内容和学生的实际发展情况将实验内容整体化。传统教学中,教师过于忽视实验过程对环境的污染。为改善高校化学实验教学现状,教师应及时调整实验教学内容,选取合适有效的实验题目,其内容应该围绕基本原理、实验操作开设大小型的污染实验,如气体摩尔质量的测定、醋酸标准解离常数和解离度的测定,从根本上解决污染物。

  2.3合理利用多媒体技术,模拟化学仿真实验

  在传统教学中,教师并没有做到与时俱进,依然采用传统的教学手段,无法真实反映化学现象,还会消耗大量的药品和水资源,尤其是容易导致安全事故的发生,影响师生的身体健康。多媒体技术是新课程理念下的一种新型教学手段,不仅可以将枯燥无味的理论知识用更加生动形象的方式呈现给学生,还可以模拟化学仿真实验,减少药品的损耗,实现安全、方便、快捷且污染的目的。所以,在进行化学实验教学的过程中,教师应结合实际的教学内容和学生的认知情况合理地利用多媒体技术,把实验过程更加清晰地呈现给学生,再结合理论知识的讲授,便于学生更好地理解知识。多媒体技术对开展绿色化学教学活动具有非常大的促进作用,理应得到相关教育工作者的支持与重视,以便更好地调动学生的学习积极性。

  2.4将绿色化学教育融入无机及分析化学实验教学过程中

  无机及分析化学实验是我校生物化工、食品工程、制药工程、纺织工程专业大学一年级新生开设的基础实验课,是学生检验无机及分析化学理论知识、获得和累积化学经验知识的重要手段,是提升学生科学素质和化学实验操作技能的重要途径。在无机及分析化学实验的教学过程中,应充分将环保意识、环境化学知识与实验教学联系起来,在实验室进行环保、安全和节能减排教育,加强化学实验废弃物处理技术教育,使学生了解常见的环境污染治理方法及防范措施,实验过程中做到规范操作,节省药品及试剂用量,减少实验对环境的污染。

  2.5采用模拟化学仿真实验

  传统的分析化学实验中,有些实验需要使用一些有毒、有害的化学试剂,这些实验有可能会排放有毒的废弃物(毒气、毒水、毒渣)污染实验环境,并给师生身体健康带来一定的危害。对于这些毒性大、危险性大、环境污染严重的实验,可以通过模拟化学仿真实验进行实验教学。模拟化学仿真实验既让学生学习了实验方法,又使这些有毒、危险、对环境污染严重的实验变成了绿色化实验,对保护自然资源、缓解化学实验对环境的污染等都会产生积极影响,是减少实验室废弃物污染和保护环境的最佳途径。

  它是化学实验绿色化研究的重要内容,是化学实验摆脱实物教育的一场革命。将绿色化学渗透到分析化学实验教学过程的各个环节中,改进实验教学方法,不仅可以达到提升学生实验操作技能、增强学生的环保意识、培养学生创新意识的教学目的,还可以实现节约试剂、减少污染、零排放的目标。

  2.6采用微型实验

  对于危险、有毒、昂贵、污染的化学实验,微型实验尤其重要。微型实验可实现实验器材微型化、实验药品微量化及点滴化,从源头上显著减少污染物的排放,杜绝实验过程给环境带来的污染,达到绿色环保的要求,提升了实验的安全性,减少试剂药品用量,降低了实验成本,显著减少了有毒、污染物质的排放,改善了实验环境条件,极大减少了对环境的污染。微量实验既有利于实现化学实验的绿色化,又有利于学生树立环保意识。

  2.7妥善处理三废,达到绿色排放

  在无机及分析化学实验教学过程中,会产生一定量的废气、废液(如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾等酸、碱废液)和废渣(如固体产物、剩余的固体原料、破碎的玻璃仪器、废纸等固体废弃物)。实验室产生的废气、废液、废渣,如处理不及时、不合理,将影响实验室人员、居民的身体健康与环境。若将酸、碱废液直接倒入水槽,会腐蚀、损坏排水管道。若将重金属废液直接排入水体,不但是一种浪费,还会污染实验室周边水体,且重金属一般不能被微生物所分解,甚至某些重金属能通过微生物作用产生毒性更大的金属有机物,经过食物链的传递,最终进入人体。

  因此,在实验教学过程中,三废一旦产生,应及时处理,实验过程中产生的一些有毒废气,学生可以通过自制的除尾气装置进行处理。对于有些不好处理的三废,应由实验管理工作人员按照三废处理标准严格进行处理。在实验教学的过程中,用绿色化学发展理念作为指导,从准备实验到操作实验,最后结束实验都要做到绿色化,从源头抓起,从源头阻止污染,让传统化学实验成为更清洁、无害的绿色化学实验。

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  摘要:随着我国新课改和素质教育改革的深入推进, 近些年我国义务教育获得了飞速的发展, 义务教育均衡化和义务教育的整体质量不断提升。当前的义务教育, 聚焦学生核心素养和全面素质的提升, 除了在教育教学理念上获得了重大的突破之外, 还在教材和教学内容上有所改进。教师可以经过大量的问卷调查研究、访谈研究, 并结合自身的教育教学经历, 结合相关的学科知识, 对化学实验课程实验教学存在的问题及优化对策进行探究。

  关键词:化学实验; 问题; 优化对策; 教学质量;

  针对初中化学实验课程的教学来说, 目前的教学效果不容乐观。在一线的教学中还存在若干的问题。例如, 教材老旧更替的同时, 教育教学理念没有同步优化;仍然高度重视考试成绩, 素质教育边缘化严重;缺乏有效的教师培训, 教育教学质量有待提升。这些问题必须给予正视, 否则将会阻碍化学实验课程的教学发展。

  一、化学实验课程教学存在的问题分析

  针对初中化学实验课程的教学来说, 面临的困惑和存在的问题是比较突出的, 这些问题解决不了势必会严重阻碍化学实验课程教学的发展。教材老旧更替的同时, 教育教学理念没有同步优化, 仍然高度重视考试成绩, 素质教育边缘化严重。每学年度都举行统考, 各个学校相互比对, 那么教育主管部门、学校层层施压, 最后教师要晋级晋职也要拿成绩说话, 自然而然, 成绩仍然成为目前化学实验课程教学的主要目标。临近期末考试, 各学校各教研组, 层层施压, 想尽一切办法, 大搞题海战术, 定做复习提纲, 让学生走上“背多分”之路。在新授课上, 教师首先完成的教学设计就是知识点的落实和作业设计, 所有的教学手段都是为提升学生成绩服务的, 素质教育被严重边缘化, 这与化学实验课程改版的初衷是背道而驰的。化学实验课程培养的不是读书记忆的机械, 而是活生生的, 充满情感和拥有是非观念的现代公民。

  缺乏有效的教师培训, 教育教学质量有待提升是当前教育的问题之一。教学活动包括教师的“教”和学生的“学”两个部分, 起引导作用的是教师的“教”, 起关键作用的是学生的“学”。学生“学”不学跟兴趣的浓厚度有直接关系, 如何激发学生的学习兴趣又与教师的“教”有关联性。为此, 新形势下, 如何提升教师的教学魅力和教学技能显得至关重要。教师这个行业圈子比较窄, 工作之后很多的教师没有及时的开展“继续学习”。通过自学来提升教师的素养在一般教师身上很难完成, 那么在职培训就成为提升教师素质的关键所在。一些学校每周都会召开教研组会议, 也会有公开课交流, 但是起到的效果不太明显。化学实验课程内容毕竟发生了一些调整和变化, 一些老教师和没教授过化学实验课程的教师也没有办法给出很好的建议, 这也使得课程教学的质量不高。

  二、新形势下优化化学实验课程教学的对策研究

  教师可以透过文献研究, 针对存在的问题, 采取针对性的策略, 这样可以少走弯路, 促进化学实验课程教学的可持续发展。

  (一) 强化教材教法研究, 转变不合时宜的教学理念和教学思维

  作为教师要强化教材教法研究, 转变不合时宜的教学理念和教学思维, 从个人、教研组到学校都要认真研读《教学大纲》, 认真研究教学教法, 实现资源共享, 针对存在的教学困惑, 通过集体的力量给与解决。化学实验课程是我国倡导科教兴国战略的需要, 是培养现代公民的需要。那么在授课的过程中教师要摒弃“唯分数是从”的理念, 在重视智育的同时, 强化动手能力和德育教育。在课堂授课的过程中, 留出更多的时间给学生, 激发学生学习的参与性和积极性, 在评价学生上也要做到多元化, 关注学生的个性发展和品质发展, 培养学生遵规守纪的观念, 提升学生深度发展和可持续发展的能力。

  (二) 正确认识化学实验课程, 促进学生的可持续发展

  化学实验课程的教学不是让学生机械式的记忆相关知识, 而是在课堂上, 开展道德教育, 培养他们遵纪守法的观念, 让学生获得知识的同时, 实现能力的提升和情感价值观念的塑造, 促进学生的可持续发展。在教学上也要适当的扩充教学内容, 在教学方法和评价方法上要做到因地制宜。化学实验课程针对的是全国或者全省的学情, 那么在授课的过程中就可以开展针对性的授课, 适当的调整教学内容。在评价学生上, 关注学生的成绩, 但是更关注学生的成长和发展。同时还要强化校际合作, 学科融合, 加快校本研修。

  (三) 做好相关培训, 强化资源研发和共享

  针对化学课程来说, 做好相关的培训就必不可少了。从教学大纲、教材教法、教学观念到教学模式等, 都可以进行适当的培训。培训的方式很多, 可以是专家培训、教师经验交流、赛课等形式。目前最为有效的方式就是强化理论培训, 突出实践交流。让有经验的教师, 特别是教学理念新、教学成绩突出的教师现身说法。强化与省教科所的联系, 发挥州、市教科所的作用, 举办相关的培训活动。另外, 各学校在教育教学的过程中, 往往“各扫门前雪”, 校际之间基本上很少有往来和联系, 这是不利于化学实验课程长远发展的。强化资源研发和共享是短时间内提升课程教学有效性的最佳选择, 其可以由教育主管部门牵头, 编写相关的教育教学资料和手册, 给一线的教师答疑解惑, 强化教师间的交流与沟通, 同时使已建立的教师微信群和QQ群发挥它们的作用, 让这些交流的平台成为促进课程教育教学发展的加油站。

  化学实验课程的教学发展也不是一蹴而就的, 而是一个系统性的工程。无论是教育主管部门, 还是学校、教师都要有担当的勇气, 创新的意识和奉献的精神, 认真钻研教材教法, 学会总结和反思, 自觉落实素质教育和新课改的理念。我们相信, 化学实验课程一定会成为促进学生深度发展的精品课程。

  参考文献

  [1]徐静.初中化学问题解决教学策略与学生主体性发展的研究[D].天津师范大学, 20xx.

  [2]石华锡.初中化学实验教学策略[J].常州工学院学报 (社科版) , 20xx (4) :95-96.

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  一、实验内容改革

  分析化学实验内容既要强调分析化学实验技术本身的基础,又要关注分析化学方法的前沿发展。目前分析化学的传统实验较单一,新颖性较差。比如配位滴定法测定的自来水的硬度这个实验,虽然实验教授了蒙药学专业学生配位滴定分析的原理,但是跟蒙药学这门专业没有有机联系在一起。如果我们将实验内容改为EDTA配位滴定法测定蒙药寒水石中硫酸钙的含量,就可以将配位滴定分析方法应用到蒙药学研究领域中,更能直观教授学生分析化学在蒙药中的应用,亦可以提高学生理论联系实际的科研能力和兴趣,减少专业基础实验的单调性。分析化学实验的教学的主要任务是了解和掌握各种分析方法、仪器的操作和技能。一方面强调分析化学实验教学的基础知识和操作技能,因为这些“传统”知识如滴定分析法和重量分析法的理论和实验技能是分析工作的基础。另一方面,随着蒙药学从传统的配方药研究发展为新药的研究如剂型研究、提取有效成分及含量测定研究等,实验课程的内容也尽量满足这些研究的发展,使蒙药学专业学生了解这些分析技术发展的前沿。

  二、考核机制改革

  分析化学实验分两个学期,共80学时,5学分,是单独于理论课记成绩的。所以只记录学生实验报告的成绩,并不能体现学生们完成实验的水平和能力。考核机制改革后,学生的实验成绩是由平时成绩和实验报告成绩组成。平时成绩包括实验预习情况(主要查看预习报告)和实验课程表现(操作是否规范,考勤等)。实验报告成绩主要包括实验数据处理和实验结果。实验结束时,指导老师要对学生的预习报告、原始数据的记录及仪器使用情况进行逐一量化评分。其中,预习报告为20分,课程表现(操作是不是规范,实验数据是否正确,所用仪器是否整理清洗)为40分,实验报告为40分(标题,原理,使用仪器试剂等是否完整正确,有无附原始数据和图,实验结果计算是否正确)。通过考核机制的改革,可以全面体现学生了解掌握一个实验的水平。

  三、重视能力培养,增加设计性实验的比重

  分析化学实验课的目的是培养学生实际动手能力和分析解决问题的能力。但是目前分析化学针对四大滴定的10个实验基本操作重复度比较高,仪器较简单,实验内容固定等易让学生感到简单枯燥,导致学生对实验课失去兴趣,仪器分析实验课程也基本如此。这种“照单抓药”的实验,不利于培养学生动脑解决实际问题的科研能力。为了改变现状,我们设计减少一些传统实验,加入了一些设计性实验。由老师根据学生所学知识,拟定实验题目,通过查阅文献和讨论设定实验原理、方法。当然这是在现有仪器和实验条件的基础上,开展的教学和科研交叉的实验。比如我们给学生拟定的题目有“滴定法测定蒙药筋骨风痛膏中二硫化二砷的含量”或“紫外可见分光光度法测定蒙药红花中红花黄色素含量”等,就结合了滴定分析法中氧化还原滴定或现代化分析仪器知识和学生的蒙药学专业知识,可以激发蒙药学专业学生的兴趣。因前期教学过程中要求学生规范化操作和培养积极思考的习惯,使学生通过查阅文献和交流讨论基本能解决问题。这就大大增加了实验的趣味性和学生的自信,使原本枯燥的实验过程变得相对生动活泼,锻炼蒙药学专业学生解决实际问题的能力。这种设计性的实验不是一成不变,不局限于一两种实验,可以根据蒙药研究的发展前沿和目前的实验条件,更改设计性实验题目。开放式实验教学模式是拓宽学生知识面、培养学生科研意识和创新能力的一个重要环节,是未来实验教学的发展趋势。我们已经对药学专业学生采用分析化学开放式教学模式,让学生从大二进入研究室,自由选择导师,随指导老师进行简单的科研活动,但目前未对蒙药学专业学生开放。原因有以下几点:第一是开放式实验室和指导教师的不足,设备维护保养和如何解决实验经费不足的问题。另一个重要原因是开放式实验教学对导师的要求很高。需要老师不仅有分析化学知识功底,也必须了解和掌握蒙药研究方面的知识。

  四、教师培养

  目前蒙药学专业学生最大的学习难题在于语言障碍,尤其是实验专业术语的理解。比如老师讲解实验过程说到用量瓶稀释溶液,有学生误用锥形瓶。这样的错误比比皆是。本教研室有两位本科是汉语授课的蒙古族教师,平常蒙古语交流虽没问题,但是实验仪器和药品操作全部用蒙古语讲解受到一定的限制。针对这个情况,我们计划分批派两位老师到专门院校去进修,提高蒙古语授课的专业能力。与此同时,授课指导老师也要提高蒙药领域的认知和科研能力,以便在科研工作中更好地指导蒙药学专业学生。