孫小琴
(江蘇省南通技師學(xué)院,江蘇 南通226007)
隨著社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展,教育的容量在不斷擴(kuò)增,涉及的科學(xué)知識(shí)范圍越來越廣,學(xué)生不僅要掌握教材中的生產(chǎn)技術(shù),更要不斷探索新知。課堂教學(xué)應(yīng)順應(yīng)課程發(fā)展的需求,充分發(fā)揮學(xué)生的特長,鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手、多動(dòng)腦,激發(fā)學(xué)生的探索潛能。教師要富于技巧地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神,鼓勵(lì)學(xué)生用雙眼發(fā)現(xiàn)問題,用雙手發(fā)明設(shè)計(jì),逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新個(gè)性,提升學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)。
化工實(shí)驗(yàn)是化工課堂教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容,緊扣生產(chǎn)操作環(huán)節(jié),能拓展學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的深度和廣度,具有流程復(fù)雜、危險(xiǎn)材料集中、安全管理嚴(yán)格等多重特點(diǎn)。本文從改良更新、生活創(chuàng)造、實(shí)驗(yàn)常識(shí)和規(guī)范報(bào)告四個(gè)方面,探討化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新策略。
教師應(yīng)著力激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的興趣,尊重學(xué)生思維的獨(dú)特性,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,啟發(fā)學(xué)生提出具有獨(dú)創(chuàng)性的解決方案,減少限制性的條條框框。教師要進(jìn)行積極引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生探索實(shí)踐,針對(duì)性創(chuàng)設(shè)情境,為學(xué)生的新穎方案提供技術(shù)和材料支持,讓學(xué)生通過分組合作、交流互助,不斷發(fā)展創(chuàng)新學(xué)習(xí)意識(shí)。
學(xué)生樂于動(dòng)手操控儀器,在化學(xué)反應(yīng)中觀察現(xiàn)象,動(dòng)腦思考。教師要在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中帶領(lǐng)學(xué)生積極探索化工知識(shí),如果只照本宣科,向?qū)W生灌輸實(shí)驗(yàn)的常識(shí)和步驟,就會(huì)束縛學(xué)生的創(chuàng)新思維。教師應(yīng)從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的角度出發(fā),提供適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)材料,設(shè)置問題背景,讓學(xué)生自主探索基本規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律,創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,改良更新儀器和使用方法,創(chuàng)造性地完成研究任務(wù)。例如,在“定量分析儀器的洗滌和使用”實(shí)驗(yàn)中,由于試劑和器皿的種類繁雜,操作規(guī)范要求高且時(shí)間緊,學(xué)生可以分小組設(shè)計(jì)流程,通過對(duì)容量瓶、玻璃棒、燒杯等的分類練習(xí),突破移液管和滴定管的基本手勢(shì)操作問題,發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的因素,因地制宜地創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生在充分合作的基礎(chǔ)上完成設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)了很多洗滌和操控技巧:當(dāng)?shù)味ü軐⑦_(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),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(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有差異,這個(gè)意外現(xiàn)象激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造熱情。學(xué)生發(fā)現(xiàn)熱脹冷縮等原因會(huì)導(dǎo)致液面高度發(fā)生變化,那么,如何解決這一問題呢?學(xué)生提出改良操作步驟,排除溫度因素對(duì)數(shù)據(jù)的干擾,記錄實(shí)驗(yàn)的室溫,同時(shí)避免直接抓握管壁,方案逐一被討論出來??梢?,創(chuàng)新思維和多角度分析問題會(huì)生成很多操作技藝,這不僅節(jié)省了試劑、時(shí)間等投入,也提高了結(jié)果的準(zhǔn)確度。
生活是創(chuàng)造的基礎(chǔ),生活中常見的實(shí)物以及教室的物品都可為化工實(shí)驗(yàn)提供研究情境。教師在課堂教學(xué)中不僅要傳授實(shí)驗(yàn)理論,更要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活背景,通過對(duì)比聯(lián)想、自主分析實(shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)、動(dòng)手實(shí)踐等掌握知識(shí)要點(diǎn)。
教師要立足化工課堂培養(yǎng)學(xué)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(gè)階段,逐步帶領(lǐng)學(xué)生分析物料組成的變化。生產(chǎn)模擬實(shí)驗(yàn)可以瞄準(zhǔn)生活日用品,這樣能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。在實(shí)施操作時(shí),教師要適當(dāng)放低教學(xué)起點(diǎn),讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)訓(xùn),為交流互動(dòng)積累經(jīng)驗(yàn)。教師通過不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加入部分基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,能讓學(xué)生減少實(shí)踐中的障礙,進(jìn)一步學(xué)習(xí)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(shí),教師可以選擇日用醋制品來測(cè)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(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以選用氫氧化鈉作為標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定,考慮到中和產(chǎn)物有NaAc和水,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)為堿性,可以選用酚酞為實(shí)驗(yàn)指示劑。每組樣品調(diào)查分3次進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄,計(jì)算總酸量,統(tǒng)計(jì)相對(duì)平均偏差。在探究多組樣品后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同品種的食醋中所含醋酸的量不同,酸味強(qiáng)度的高低主要是由其多少?zèng)Q定。
教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中向?qū)W生滲透安全生產(chǎn)意識(shí),夯實(shí)學(xué)生的常規(guī)技能基礎(chǔ),針對(duì)不同的原料和儀表進(jìn)行反復(fù)的操作練習(xí)。例如,在“載氣流速的測(cè)量和校正”實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)氣相色譜法分析流程圖,并對(duì)照?qǐng)D解牢記主要操控步驟:裝配和潤濕皂膜流量計(jì)、調(diào)節(jié)氣路系統(tǒng)、計(jì)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?jiǎng)?wù),實(shí)驗(yàn)員應(yīng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)氣瓶的關(guān)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(duì)照壓力表的指針示數(shù)開閉高壓氣瓶。
化工實(shí)驗(yàn)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯窟^程,從預(yù)案審核到調(diào)控總結(jié),有嚴(yán)格的操作規(guī)范和書面報(bào)告要求。學(xué)生應(yīng)細(xì)讀教師提供的待選課題,設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)報(bào)告,將方法原理、試驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)計(jì)算公式等逐一寫明,交由教師審核合格后,再開始分組進(jìn)行操作。如果實(shí)際做法有變動(dòng),學(xué)生應(yīng)當(dāng)場(chǎng)向?qū)嶒?yàn)員匯報(bào),并記錄在報(bào)告中,力爭(zhēng)使實(shí)現(xiàn)操作嚴(yán)謹(jǐn)有序,不出紕漏。例如,在“維生素C含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中,教師可讓學(xué)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(xì)致研磨,用蒸餾水溶解后加醋酸及淀粉指示劑,最后做碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定,直至溶液呈現(xiàn)穩(wěn)定藍(lán)色為止。在結(jié)果處理階段,學(xué)生需要列出碘溶液的用量和濃度,核算維C的含量。實(shí)驗(yàn)中,有學(xué)生提出熟制會(huì)導(dǎo)致維C的丟失,教師可以讓學(xué)生將熟制果蔬帶到實(shí)驗(yàn)室,設(shè)計(jì)并完成對(duì)照實(shí)驗(yàn),比較維C在熟制后丟失的程度。
實(shí)驗(yàn)是嚴(yán)密的,預(yù)案卻經(jīng)常出乎意料,只要學(xué)生保證實(shí)驗(yàn)規(guī)范,通過發(fā)散性思維和想象,就能將一個(gè)個(gè)創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)舉措落到實(shí)處,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的提高。教師在教學(xué)中要充分備課,嚴(yán)格落實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),創(chuàng)新化設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),注重嘗試和教學(xué)反思,努力發(fā)現(xiàn)新思想和新方法,通過積極的評(píng)價(jià)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,肯定學(xué)生在創(chuàng)新探索中的點(diǎn)滴發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐對(duì)接,全面提升學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。