時(shí)間:2023-03-17 18:00:52
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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);實(shí)驗(yàn)室安全管理;化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程
1問題提出與綠色化學(xué)
“8•12”天津港碼頭瑞海公司危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)特別重大火災(zāi)爆炸事故,震驚全國(guó),甚至世界。這種特別重大的安全責(zé)任事故,至今壓在人們的心底無法抹去。然而,近年來高校實(shí)驗(yàn)室(中心)安全事故也時(shí)有發(fā)生。這些安全事故的發(fā)生,不僅嚴(yán)重影響學(xué)校正常的教學(xué)、科研秩序。而且給社會(huì)和個(gè)人帶來了財(cái)產(chǎn)甚至生命的重大損失。認(rèn)真地梳理、調(diào)查、分析這些安全事故的原因,非常明顯,主要起因:(1)不正確的安全觀念和態(tài)度(僥幸、無所謂、不在乎);(2)缺乏知識(shí)及技術(shù);(3)生理的不當(dāng)不適應(yīng);(4)不適當(dāng)?shù)沫h(huán)境和設(shè)備引起的行為??傊?,是人的責(zé)任安全意識(shí)不強(qiáng)或管理不善,都是人的因素。據(jù)確切統(tǒng)計(jì),人為因素占98%[1]。因此,高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理,要以人為本,居安思危,防患未然,從源頭上解決問題。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)(EnvironmentallyBenignChemistry)、清潔化學(xué)(CleanChemistry)。即是用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或消滅那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生[2]??梢钥闯?,綠色化學(xué)注重源頭預(yù)防,提倡無毒、低毒原料和反應(yīng)條件的應(yīng)用,使資源和原料得到最大限度的利用,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境的無害化和可持續(xù)化發(fā)展。基于綠色化學(xué)理念,在綠色化學(xué)視域下,嘗試高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理,創(chuàng)建綠色、環(huán)保、安全的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理升級(jí)版,取得了良好效果。
2基于綠色化學(xué)理念的安全管理
2.1加強(qiáng)綠色化學(xué)教育
樹立實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)綠色化學(xué)教育主要是綠色化學(xué)思想、理念、“5R原則(不用危險(xiǎn)品、減少用量、循環(huán)使用、回收再用、再生)”的教育。把綠色化學(xué)的思想和理念融入化學(xué)課程的教學(xué)大綱,貫穿到化學(xué)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。理論教學(xué)的緒論課,在講好化學(xué)學(xué)科的研究對(duì)象、發(fā)展、應(yīng)用中,適當(dāng)提及新興學(xué)科綠色化學(xué)的研究對(duì)象、發(fā)展以及應(yīng)用,讓學(xué)生知道綠色化學(xué)是干什么的,有什么用處。尤其是在講授化學(xué)科學(xué)技術(shù)對(duì)科學(xué)和社會(huì)歷史貢獻(xiàn)時(shí),一定要提到,化學(xué)科學(xué)技術(shù)的另一面。即人類生態(tài)環(huán)境的化學(xué)污染和化學(xué)產(chǎn)品的安全危害。讓學(xué)生一開始就有綠色化學(xué)的思想和理念,在今后的學(xué)習(xí)和工作中,始終具有綠色、環(huán)保、安全的意識(shí)和責(zé)任。課堂教學(xué)中,每一個(gè)定律、技術(shù)、方法和化學(xué)反應(yīng)過程都可以融入綠色化學(xué)的思想和技術(shù)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,更是要讓學(xué)生知道,怎樣用綠色化學(xué)的技術(shù)和方法減少或消滅那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。如何使用無毒、無害的原料,在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物的排放;提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全以及人體健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。教育以綠色化學(xué)為科學(xué)基礎(chǔ),使師生“知其所以然”,使其體會(huì)“何應(yīng)為、何應(yīng)不為”,將安全意識(shí)轉(zhuǎn)化為安全習(xí)慣,實(shí)現(xiàn)安全意識(shí)固化和安全行為常態(tài)化。加強(qiáng)師生實(shí)驗(yàn)安全操作技能訓(xùn)練,從每個(gè)細(xì)節(jié)入手,從根源上強(qiáng)化安全意識(shí)和責(zé)任。實(shí)驗(yàn)教室里有《化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則》《實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)定》《化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全歌》以及“綠色、環(huán)保、安全”的紅色標(biāo)語(yǔ),使用儀器設(shè)備、藥品用品上有“綠色、環(huán)保、安全”的標(biāo)簽。處處是“綠色、環(huán)保、安全”的字樣,事事是“綠色、環(huán)保、安全”的責(zé)任。營(yíng)造了“綠色、環(huán)保、安全在我心中,綠色、環(huán)保、安全人人有責(zé)”的良好氛圍。這樣,在化學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)參透綠色化學(xué)的思想和理念,常念化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全的“緊箍咒”,就能安全無憂;只有警鐘長(zhǎng)鳴,才能防患于未然。
2.2制訂綠色管理制度
明確實(shí)驗(yàn)安全責(zé)任哲人說得好,“沒有規(guī)矩,不成方圓”,規(guī)矩是安全的保障和“籠子”。在綠色化學(xué)的視域下,首先對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱分析研究,增加綠色、環(huán)保、安全的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,去除毒性強(qiáng)、污染重、危害大的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,用微型實(shí)驗(yàn)和替代實(shí)驗(yàn)的方法,保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綠色安全化。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度進(jìn)行認(rèn)真的修改完善,在《化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則》《化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)定》《化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品倉(cāng)庫(kù)安全管理規(guī)定》中,有法規(guī)依據(jù),包含綠色化學(xué)的理念和技術(shù);有嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范和責(zé)任擔(dān)當(dāng)賠償要求。尤其是,還全面制訂了《安全事故應(yīng)急處置預(yù)案》。規(guī)章制度的建立完善,筑起化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色、環(huán)保、安全的“防火墻”,為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理立下了不可逾越的規(guī)矩。高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理還有兩項(xiàng)必須做好的工作。一是,化學(xué)實(shí)驗(yàn)“三廢”的處理。高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容廣,學(xué)時(shí)多,頻次高,任務(wù)重。所以,“三廢”物品量多危害大。為此,制訂了嚴(yán)格的規(guī)章制度。主要是廢氣、廢液能收集凈化的,收集凈化后再處置,不能收集凈化的,在確保流通的情況下排放。對(duì)廢渣,特別是劇毒藥品,實(shí)行個(gè)人責(zé)任處置制度。多數(shù)是封袋,貼上標(biāo)簽,注明廢品名稱和危害,安全處置。二是,危險(xiǎn)化學(xué)品的管理。根據(jù)教育部辦公廳《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理工作的通知》[3]精神,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的危化品倉(cāng)庫(kù),有懂技術(shù)、有知識(shí)、管理經(jīng)驗(yàn)的專人管理。并實(shí)行,需要主管部門簽字的《人員準(zhǔn)入制度》,有管理人員負(fù)責(zé)的《人員進(jìn)出登記制度》和《物品進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)登記制度》等。始終繃緊安全管理這根弦,處處扎牢安全管理這個(gè)“籠子”。
2.3遵循綠色化學(xué)理念提升安全管理水平
2.3.1實(shí)驗(yàn)室安全管理的綠色理念
綠色化學(xué)的理念可概括為“三性”:一是潔凈性,致力于從源頭上防止和消除污染;二是原子經(jīng)濟(jì)性,在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”;三是安全性,盡可能不使用有毒或有害的危險(xiǎn)化學(xué)品,反應(yīng)條件盡可能溫和或安全。該理念的目標(biāo)并不是被動(dòng)地去消除安全存在的隱患,而是要主動(dòng)地從源頭上去“防患于未然”,有效預(yù)防人的不安全行為和物的不安全狀態(tài),從根本上轉(zhuǎn)變思維方式,培育師生安全思想觀念,提高其安全素質(zhì),構(gòu)建完善安全技術(shù)體系,將實(shí)驗(yàn)室的危險(xiǎn)降到最低程度?;谶@一理念,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理又負(fù)有新的工作責(zé)任。實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施建設(shè),儀器設(shè)備、藥品的購(gòu)置,實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法,從計(jì)劃到實(shí)施都要遵循“三性”理念,重視安全管理的整個(gè)過程,形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色、環(huán)保、安全的管理系統(tǒng)模式。
2.3.2設(shè)施設(shè)備的安全綠色化
按照綠色、環(huán)保、安全的要求,學(xué)校投入較大資金對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的校舍、水、電、通風(fēng)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和升級(jí)改造。選用原材料保證帶有綠色環(huán)保標(biāo)志,符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)。給排水管徑不小于規(guī)定數(shù)值,以確保給排水的通暢;照明電與動(dòng)力電電閘分開,設(shè)計(jì)短路、過載、漏電等保護(hù)裝置,確保一鍵斷電,有效遏制事故的蔓延;通風(fēng)、排氣系統(tǒng)滿足大型精密設(shè)備的特殊需要,便于有毒有害氣體的散發(fā);建立了消防預(yù)警設(shè)施,事故警報(bào)系統(tǒng)、呼救系統(tǒng)、逃生系統(tǒng)等。設(shè)施設(shè)備的綠色化,從源頭上堵住了安全事故的發(fā)生。消防、報(bào)警、呼救、逃生系統(tǒng)的設(shè)置,在事故發(fā)生時(shí)都會(huì)發(fā)揮最大效益,使危害程度降至最低。
2.3.3實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法的綠色化
從綠色、環(huán)保、安全的角度出發(fā),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。采用“替代”原則,對(duì)于毒性、危險(xiǎn)性較大、成功率較低的實(shí)驗(yàn)(如硝基苯和濃硫酸的制備),采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)進(jìn)行虛擬模擬實(shí)驗(yàn);用調(diào)溫式電爐替代酒精燈。在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下,提倡“拒用”原則,淘汰毒性大、危險(xiǎn)大、耗量大、污染嚴(yán)重且成功率低的實(shí)驗(yàn),選用無污染或者少污染的實(shí)驗(yàn),如氯化鈉提純、醋酸質(zhì)量濃度的測(cè)定等。實(shí)施“減量”原則,精密計(jì)算,嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)藥品用量;積極推廣微型實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)操作安全和“三廢”污染的減少。貫徹“循環(huán)”原則,盡量選擇反應(yīng)產(chǎn)物可以連續(xù)利用的實(shí)驗(yàn),讓實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物可以被其他的實(shí)驗(yàn)所用,節(jié)約成本,減少污染物的排放。綠色化學(xué)理念、技術(shù)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理賦予了新的內(nèi)涵和效益。
3結(jié)束語(yǔ)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室雖小,但安全管理是一個(gè)值得重視的系統(tǒng)工程。實(shí)踐證明,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理只要領(lǐng)導(dǎo)重視,管理人員用心盡力,融入綠色化學(xué)理念,采用綠色化學(xué)技術(shù),就能使安全管理升級(jí)。近幾年,在綠色化學(xué)的視域下,加強(qiáng)綠色化學(xué)教育,制訂綠色安全管理制度,提升綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理上了一個(gè)新的臺(tái)階。杜絕了重大安全事故的發(fā)生,也遏制了小事故頻發(fā)的勢(shì)頭。基本形成了高效安全的管理模式,創(chuàng)建了綠色、環(huán)保、安全的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系。為學(xué)校的教學(xué)與科研提供一個(gè)安全可靠的良好環(huán)境,也為高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理提供了新途徑。
作者:仲婧 朱曉慧 曹曉群 單位:泰山醫(yī)學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]仲婧.高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全現(xiàn)狀分析及防范措施[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2015,7(3):148.
一、設(shè)計(jì)顯著實(shí)驗(yàn),提高現(xiàn)象的“可見度”
在教學(xué)中,我們會(huì)遇到這樣的問題:一些演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,不利于學(xué)生的觀察認(rèn)知。怎樣解決這個(gè)問題,是擺在我們教師面前的一項(xiàng)任務(wù)。譬如,在《飽和溶液不飽和溶液》一節(jié)中,食鹽溶液、硝酸鉀溶液均無色,我將食鹽換成硫酸銅,硝酸鉀換成高錳酸鉀,這樣就把原來的無色變成了鮮艷的藍(lán)色和紫紅色,便于學(xué)生觀察試管底部是否有固體剩余,從而判斷溶液是否飽和。在學(xué)習(xí)硝酸鉀和氯化鈉的混合物分離時(shí),遇到同樣的問題,我就采取類似的方法解決,達(dá)到了較好的效果。
二、補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn),融化知識(shí)點(diǎn)
當(dāng)我們講解純理論知識(shí)點(diǎn)時(shí),光憑空洞說教學(xué)生往往是難以接受的,這就要求我們教師適當(dāng)補(bǔ)做一些演示實(shí)驗(yàn),調(diào)動(dòng)學(xué)生的形象思維,以達(dá)到對(duì)知識(shí)的理解。在《二氧化碳》一節(jié)中,講到二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí),強(qiáng)調(diào)要用稀鹽酸而不用稀硫酸。我增加了兩點(diǎn):不可用碳酸鈉代替石灰石;滅火器中應(yīng)用碳酸鈉而不用石灰石。為了讓學(xué)生能更好地理解,我在講二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法前,先做了三個(gè)小實(shí)驗(yàn):⑴石灰石中注入稀鹽酸,反應(yīng)迅速,石灰石表面不斷冒氣泡;⑵石灰石中注入稀硫酸,開始時(shí)石灰石表面迅速放出氣體,一會(huì)兒,氣泡便停止產(chǎn)生;⑶碳酸鈉溶液與鹽酸混合,反應(yīng)非常劇烈,瞬時(shí)就完成。三個(gè)小實(shí)驗(yàn)的演示,使學(xué)生對(duì)三個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解更容易、更透徹。
三、增加學(xué)生實(shí)驗(yàn),發(fā)揮學(xué)生的主體作用
一、知識(shí)的分類
對(duì)于知識(shí),不同的學(xué)者有不同的理解。1986年,舒爾曼(Shulman)對(duì)教師的知識(shí)分類進(jìn)行了研究,并提出了7種類型的知識(shí),即一般教學(xué)知識(shí)、關(guān)于學(xué)生的知識(shí)、學(xué)科知識(shí)、教學(xué)內(nèi)容知識(shí)、其他內(nèi)容知識(shí)、關(guān)于課程的知識(shí)以及教育目標(biāo)的知識(shí)。我國(guó)學(xué)者認(rèn)為,能勝任教育教學(xué)的教師,其合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)具備三方面的知識(shí),學(xué)科知識(shí)(也稱為本體性知識(shí))、條件知識(shí)和實(shí)踐性知識(shí)。
學(xué)科知識(shí)方面,要求教師既要熟悉、深刻理解所教學(xué)科的知識(shí),知曉知識(shí)的由來、組織、與其他學(xué)科的聯(lián)系以及在現(xiàn)實(shí)情境中的應(yīng)用,還要具備向?qū)W生傳授學(xué)科知識(shí)的專門知識(shí),了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需要、學(xué)習(xí)困難,注意培養(yǎng)學(xué)生提出問題和解決問題的能力。
條件性知識(shí),即教育教學(xué)中所運(yùn)用的教育學(xué)與心理學(xué)的知識(shí),包括學(xué)生發(fā)展、課堂互動(dòng)、個(gè)體差異、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)方法與策略、教學(xué)計(jì)劃與目標(biāo)等,掌握條件性知識(shí)有助于教師認(rèn)識(shí)教育活動(dòng)的規(guī)律,也有助于教師采取行之有效的策略對(duì)教育進(jìn)行靈活而有效的調(diào)控,從而順利實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)。
實(shí)踐性知識(shí),即教師在實(shí)際教學(xué)過程中所具有的課堂情境知識(shí)以及與之相關(guān)的知識(shí),這類知識(shí)大多數(shù)來自于實(shí)踐,是教師經(jīng)驗(yàn)的積累。
二、中學(xué)化學(xué)教師應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)
l.化學(xué)學(xué)科知識(shí)
教師的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)因人而異,但根據(jù)當(dāng)前化學(xué)教師的工作任務(wù),化學(xué)教師的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是如附圖所示的“雞蛋式”結(jié)構(gòu),包括核心知識(shí)、緊密知識(shí)和知識(shí)。核心知識(shí)是指中學(xué)化學(xué)教材中的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本實(shí)驗(yàn)技能以及教材的結(jié)構(gòu)安排等內(nèi)容。緊密知識(shí)是指與教材內(nèi)容相關(guān)的較高層次的化學(xué)理論、化學(xué)學(xué)科的體系框架、化學(xué)學(xué)科發(fā)展史、探究化學(xué)學(xué)科知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)與思考方式、對(duì)化學(xué)學(xué)科及其發(fā)展的基本認(rèn)識(shí)和價(jià)值判斷等內(nèi)容。知識(shí)是指與社會(huì)、生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的知識(shí),化學(xué)與其他學(xué)科的交叉融合,化學(xué)學(xué)科最新成就等內(nèi)容。核心知識(shí)反映教師教學(xué)工作的基本內(nèi)容。緊密知識(shí)反映教師學(xué)科知識(shí)的縱深度,這部分內(nèi)容不僅有助于教師講清“是什么”,更有助于教師講清“為什么”,使教學(xué)做到深入淺出,得心應(yīng)手。知識(shí)反映教師學(xué)科知識(shí)的寬度,這部分內(nèi)容可幫助教師靈活多樣地處理教材,縮小教學(xué)內(nèi)容與新知識(shí)、應(yīng)用之間的差距,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
教師的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)是影響乃至制約教師創(chuàng)造力的一個(gè)重要因素,教師所內(nèi)化的知識(shí)的性質(zhì)、數(shù)量、類型和程度不同,其創(chuàng)造力的強(qiáng)度和方向也就不同。所以,教師應(yīng)該建立合理的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)。自學(xué)、參加繼續(xù)教育、閱讀報(bào)刊、查閱網(wǎng)絡(luò)資料等可使教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)不斷得到更新。
2.條件性知識(shí)
隨著社會(huì)的發(fā)展,我們所面對(duì)的學(xué)生也會(huì)更加個(gè)性化,這就要求教師必須不斷學(xué)習(xí)心理學(xué)和教育學(xué),能夠以新的教育理念來面對(duì)自己的教學(xué)對(duì)象。
新課程的最大特點(diǎn)是徹底改變“學(xué)問中心”的應(yīng)試模式,將素質(zhì)教育落實(shí)到新的課程標(biāo)準(zhǔn)中,讓每一個(gè)學(xué)生都得到全面的發(fā)展。但在長(zhǎng)期的應(yīng)試教育中,化學(xué)教師形成了重教師的知識(shí)傳授輕學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí),重書本知識(shí)輕社會(huì)實(shí)踐與發(fā)展,重考分輕能力和情感的陳舊教育觀念,根本不能適應(yīng)新課程中讓學(xué)生全面發(fā)展理念對(duì)教師的要求。
新課程將“以人為本”的教育理念放到了前所未有的重要地位,現(xiàn)代基礎(chǔ)教育的最終目標(biāo)是青少年的全面發(fā)展,這就要求中學(xué)化學(xué)教師必須具有關(guān)于青少年發(fā)展與教育方面的理論與實(shí)踐知識(shí),即要真正擁有這兩方面的理論與實(shí)踐知識(shí),樹立正確的教育觀念,以便在教育教學(xué)過程中有效地從青少年的身心健康、知識(shí)增長(zhǎng)各方面指導(dǎo)他們?nèi)姘l(fā)展。
可以說,沒有堅(jiān)實(shí)的教育學(xué)心理學(xué)方面的理論和實(shí)踐知識(shí),就不會(huì)樹立正確的教育觀念,沒有正確的教育觀念,就不能擺脫應(yīng)試教育的“鐐銬”,根本不能成為一名新課程的執(zhí)行者和實(shí)踐者,其他新課程中的角色更是無法勝任。
條件性知識(shí)是動(dòng)態(tài)的,可以通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)來掌握,但更多的是在教學(xué)實(shí)施過程中逐漸地了解和習(xí)得,需要?jiǎng)討B(tài)地把握領(lǐng)會(huì),并在實(shí)踐中加以發(fā)展和加深。可通過請(qǐng)進(jìn)來(專家引領(lǐng))、送出去(在職培訓(xùn))等方式使教師的條件性知識(shí)得到充實(shí),但關(guān)鍵還需要廣大化學(xué)教師在教育教學(xué)實(shí)踐中積極主動(dòng)地去內(nèi)化,只有把外部的知識(shí)納入個(gè)體的知識(shí)體系中,才能把理論自覺地落實(shí)到行動(dòng)中去,從而克服理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象。
3.實(shí)踐性知識(shí)
具有豐富的實(shí)踐性知識(shí)可以使化學(xué)教師在課時(shí)計(jì)劃、課堂規(guī)則的制定與執(zhí)行、吸引學(xué)生的注意力、教材呈現(xiàn)、課堂練習(xí)、家庭作業(yè)的檢查以及課后評(píng)價(jià)等方面游刃有余。專家型的化學(xué)教師能夠根據(jù)過去的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有效地勾勒出對(duì)待優(yōu)等生和后進(jìn)生的方案,為了有效地組織教學(xué),能夠補(bǔ)充很多課外的東西。
實(shí)踐性知識(shí)得以提高的基礎(chǔ)是教育教學(xué)實(shí)踐,核心是反思?;瘜W(xué)教師開展研究是提高化學(xué)實(shí)踐性知識(shí)的有效途徑,所以我們要積極開展課改實(shí)踐,并要善于經(jīng)常對(duì)自己或他人的教學(xué)實(shí)踐按照新課標(biāo)的要求進(jìn)行反思和總結(jié),由感性上升為理性。同時(shí)還要積極開展教育科研,要善于運(yùn)用科學(xué)的理論和方法,有目的有意識(shí)地對(duì)教學(xué)領(lǐng)域中的現(xiàn)象進(jìn)行研究,對(duì)自己的教學(xué)行為進(jìn)行反思,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),探索和認(rèn)識(shí)教學(xué)規(guī)律,形成適合自己的教學(xué)方式和教學(xué)風(fēng)格,提高自身的教學(xué)水平和研究能力。通過教師在自己的教學(xué)實(shí)踐中的“反思研究”,教師的專業(yè)知識(shí)及技能可以得到擴(kuò)展和提高,從而使化學(xué)教師從“教書匠”走向“學(xué)者型”教師和教育家。不僅要自己重視研究,還要使學(xué)生在思想、能力、個(gè)性等方面都有長(zhǎng)足的發(fā)展,充分開發(fā)學(xué)生的潛能,鼓勵(lì)學(xué)生思辨,注重他們對(duì)知識(shí)的探究和研究能力的培養(yǎng),能以類似科研的方式主動(dòng)地獲取知識(shí)、解決問題。
在新課程改革中,化學(xué)教師不僅要有廣博的化學(xué)專業(yè)知識(shí),有深厚的教育學(xué)和心理學(xué)素養(yǎng),還須積極追蹤現(xiàn)代專業(yè)前沿知識(shí),還要廣泛融入綜合性知識(shí),同時(shí)要充分利用課程資源,在教學(xué)中多方面、廣視角融人相關(guān)學(xué)科知識(shí),積極開展教育實(shí)踐,通過教育科研不斷反思,為落實(shí)新課程貢獻(xiàn)智慧。
參考文獻(xiàn)
l張大均.教育心理學(xué)[M](第二版).北京:人民教育出版社,2004
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生形成概念,理解鞏固化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力。因此必須重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),把化學(xué)實(shí)驗(yàn)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中,充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用。如改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),增加演示實(shí)驗(yàn)的趣味性,把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)等。
為使課堂教學(xué)順利進(jìn)行,每節(jié)課都應(yīng)有一個(gè)良好的開端,為學(xué)生創(chuàng)造探求新知的氛圍。為此,要想方設(shè)法使學(xué)生對(duì)該節(jié)課的引入產(chǎn)生興趣。興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)的成分,是推動(dòng)學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、渴求知識(shí)、探索真理的動(dòng)力。所以,應(yīng)盡量從化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入新課。如在“課題1化學(xué)使世界變得更加孫麗多彩”中,課題內(nèi)容包含了大量的信息,從古代化學(xué)到現(xiàn)代化學(xué)再講到明天化學(xué)。從而讓學(xué)生了解什么是化學(xué),了解化學(xué)的重要性。這里的教學(xué)設(shè)計(jì)理念很好,但其泄及的內(nèi)容過于廣泛,學(xué)生是根本無法理解的。我感覺有點(diǎn)走過場(chǎng)的味道。我認(rèn)為該課題的處理不適合就課講課,生搬硬套。于是,我對(duì)課題1的教學(xué)設(shè)計(jì)作了一些改變。首先,我做了一個(gè)將“白酒變葡萄酒”小魔術(shù)引入新課,學(xué)生的熱情立即調(diào)動(dòng)起來了。接著又做了“密信顯字”和“魔棒點(diǎn)燈”這兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),同時(shí)讓學(xué)生也參與一部分的實(shí)驗(yàn)工作。這時(shí)候?qū)W生已經(jīng)對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣。于是我就很自然地引入講解,化學(xué)與生活息息相關(guān)和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性的內(nèi)容。在講到化學(xué)與生活息息相關(guān)時(shí),我又補(bǔ)充作了鐵置換硫酸銅溶液中的銅的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)新物質(zhì)的產(chǎn)生。又如在“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”中對(duì)蠟燭及其燃燒的探究這一實(shí)驗(yàn),看似簡(jiǎn)單,其實(shí)有著比較深刻的內(nèi)涵。要鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性地參與此項(xiàng)探究活動(dòng),敢于增添或更改某些實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,誰(shuí)觀察到的現(xiàn)象越多,描述越詳細(xì)越準(zhǔn)確越好。要鼓勵(lì)學(xué)生敢于將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與別人進(jìn)行交流,善于發(fā)現(xiàn)別人的優(yōu)點(diǎn),并改進(jìn)自己的不足。學(xué)生因?yàn)閯傞_始接觸化學(xué),初始或不敢發(fā)言,但經(jīng)過我的鼓勵(lì)引導(dǎo)下,學(xué)生們變得踴躍發(fā)言,課堂氣氛熱情高漲。同時(shí),初步激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能讓學(xué)生感知化學(xué)規(guī)律,還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,思維能力和動(dòng)手能力。
好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生的直接興趣。適當(dāng)而巧妙地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段來創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情境,對(duì)教學(xué)會(huì)有極大的幫助。例如講到金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)后,教師可提出問題:“金屬鈉與硫酸銅溶液可以發(fā)生置換反應(yīng)嗎?”根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,學(xué)生會(huì)答“可以!”教師可再引導(dǎo):“如果可以,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?”得出初步結(jié)論是如發(fā)生反應(yīng),會(huì)有紅色的銅析出。這時(shí)教師不失時(shí)機(jī)地演示出這一實(shí)驗(yàn),結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在溶液表面不斷游動(dòng),最后溶液中生成藍(lán)色沉淀。這一現(xiàn)象與初步估計(jì)的相矛盾。此時(shí)的學(xué)生充滿疑惑,教師只需略加點(diǎn)撥,指出運(yùn)用上述結(jié)論時(shí),在常溫下能與水反應(yīng)的活潑金屬應(yīng)除外。
要知道,化學(xué)給學(xué)生所帶來的學(xué)習(xí)興趣很大程度上是來自于實(shí)驗(yàn)。因此,我們應(yīng)盡可能多地利用實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境。[
把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加理解。如講二氧化碳的性質(zhì),采用邊做實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論。并不是將知識(shí)直接灌輸給學(xué)生。如驗(yàn)證二氧化碳能溶于水的實(shí)驗(yàn)課前我讓學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)軟塑料瓶。課堂上學(xué)生親自動(dòng)手做這個(gè)實(shí)驗(yàn)??粗芰掀渴湛s,學(xué)生們都表現(xiàn)得很興奮。學(xué)生自然地掌握了二氧化碳能溶于水的性質(zhì)。又如,為了讓學(xué)生更加了解汽水中溶有二氧化碳。我讓學(xué)拿回一瓶汽水,塞上帶膠塞的導(dǎo)氣管,將放出的氣體通入石灰水中檢驗(yàn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)就自然地記住了碳酸飲料的生產(chǎn)就利用二氧化碳溶于水的性質(zhì)。還有,講“二氧化碳的制取”實(shí)驗(yàn)時(shí)并不局限于用大理石(或石灰石)與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。還讓學(xué)生用雞蛋殼與稀鹽酸或食醋反應(yīng)看能否制取二氧化碳。這樣學(xué)生很容易就記住了雞蛋殼的成分有碳酸鈣。
1.1實(shí)驗(yàn)室體制和現(xiàn)代高校培養(yǎng)需求不匹配
當(dāng)代大學(xué)生的素質(zhì)教育已成為全社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn),現(xiàn)代高校的教育方式向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,已成為大勢(shì)所趨。由于部分高校缺乏相關(guān)的激勵(lì)機(jī)制,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)不夠,實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)投入、實(shí)驗(yàn)室面積、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏,甚至大部分儀器陳舊不更新,造成了大部分實(shí)驗(yàn)高質(zhì)低開,甚至無法開出,形成了較差的教學(xué)效果。隨著高校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展極度滯后以及實(shí)驗(yàn)室工作人員得不到應(yīng)有的重視等現(xiàn)象,突顯出實(shí)驗(yàn)人員欠缺進(jìn)修提升致使實(shí)驗(yàn)室人員總體業(yè)務(wù)水平相對(duì)下降等矛盾。更重要的是,實(shí)驗(yàn)室由于工作崗位缺乏激勵(lì)機(jī)制,導(dǎo)致工作氣氛閑散,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量,不利于對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng),不利于實(shí)驗(yàn)室科研的開展。
1.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理人員工作積極性低
由于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室體制的問題,學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視,實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位偏。很多高校在待遇上實(shí)行差別對(duì)待,把教師作為教學(xué)人員,但受傳統(tǒng)教學(xué)指導(dǎo)思想的影響而把實(shí)驗(yàn)室人員作為教輔人員,從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的教師工資待遇低,使實(shí)驗(yàn)室人員的工作積極性受到嚴(yán)重影響,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量不高,教師隊(duì)伍不夠穩(wěn)定,學(xué)生動(dòng)手能力弱,無法滿足社會(huì)的需要。因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵是建立一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、人員精干的實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍,這樣才能確保完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)和提高教學(xué)質(zhì)量。
1.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)代脫節(jié)
目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本還停留在傳統(tǒng)教學(xué)的概念上,實(shí)驗(yàn)課程被作為輔助環(huán)節(jié)存在于理論教學(xué)中,處于次級(jí)地位。另外,部分教師在實(shí)驗(yàn)課上照搬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,無法激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,不利于操作技能的培養(yǎng)。然而,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)教學(xué)將成為實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的學(xué)科教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)室的地位和作用也必將更加突出。除此之外,為了更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,必須把現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室工作中,這樣不僅能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,更可以改變傳統(tǒng)的管理模式和理念,在給師生帶來極大便利的同時(shí),提高實(shí)驗(yàn)室本身的服務(wù)質(zhì)量和管理水平。
2加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)管理的方法與手段
2.1規(guī)章制度建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范管理離不開一些具體的規(guī)章制度,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的儀器、藥品等加強(qiáng)管理,保證各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的正常開展。首先,應(yīng)制定儀器設(shè)備管理制度。對(duì)儀器設(shè)備的使用流程以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等作出較為詳細(xì)的說明,還要對(duì)儀器的維護(hù)及報(bào)損等作出明確規(guī)定,以保證儀器設(shè)備的使用壽命最大化。尤其對(duì)于一些精密儀器的使用,應(yīng)做出特別規(guī)定,如紅外光譜儀、氣相色譜儀等,由于這些設(shè)備的價(jià)格比較昂貴,應(yīng)對(duì)其使用和操作程序嚴(yán)加規(guī)范,盡量防止損壞。其次,制定針對(duì)藥品的規(guī)章制度。對(duì)于藥品的使用也應(yīng)予以規(guī)范,尤其對(duì)于一些有毒、易腐蝕等危險(xiǎn)物品的使用,應(yīng)作出嚴(yán)格說明,以保證實(shí)驗(yàn)的健康環(huán)保進(jìn)行。再次,應(yīng)對(duì)廢液、廢氣以及廢渣等化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物的處理工作做出詳細(xì)規(guī)定,以防違規(guī)處理破壞實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,并造成空氣污染。最后,對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的師生的行為應(yīng)通過一定的規(guī)章制度進(jìn)行規(guī)范。
2.2實(shí)驗(yàn)程序管理
當(dāng)前很多高校已將計(jì)算機(jī)用于實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)程序管理,計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用已成為研究熱點(diǎn),學(xué)生和教師均可操作。對(duì)于各個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)流程加強(qiáng)對(duì)教師和學(xué)生的管理,尤其是要保證學(xué)生能嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行操作,避免因?qū)?shí)驗(yàn)不熟悉而損壞儀器和藥品。應(yīng)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,在每次實(shí)驗(yàn)前做好認(rèn)真預(yù)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)要有比較全面的認(rèn)識(shí),防止在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)意外情況。另外,在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求細(xì)心操作、觀察,并做好詳細(xì)記錄,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做好分析,以提交較為詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。最后,實(shí)驗(yàn)后,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中使用的所有藥品和儀器按照要求進(jìn)行歸位,歸位前應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器做好檢查及清洗等工作,并按照原來的順序貼上相應(yīng)標(biāo)簽予以標(biāo)注。另外,對(duì)于實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)做好清理工作,防止出現(xiàn)意外問題。
2.3師資隊(duì)伍管理與建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y隊(duì)伍的管理與建設(shè)是實(shí)驗(yàn)室管理的重要環(huán)節(jié),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要保證。首先,應(yīng)提高實(shí)驗(yàn)教師的職業(yè)責(zé)任意識(shí),讓他們認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作的重要性,并具有強(qiáng)烈的安全實(shí)驗(yàn)意識(shí)。其次,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行明確的責(zé)任分工。如實(shí)驗(yàn)報(bào)告批閱的分管教師應(yīng)對(duì)每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告做好詳細(xì)記錄和歸類保管工作。再次,應(yīng)對(duì)教師做好定期培訓(xùn)工作。隨著科技的不斷發(fā)展以及知識(shí)更新速度的不斷加快,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器具不斷得以優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)步驟逐漸進(jìn)行簡(jiǎn)化,在此情況下,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教師及時(shí)進(jìn)行培訓(xùn),以讓他們的知識(shí)體系能隨時(shí)跟上學(xué)科發(fā)展的新要求。最后,應(yīng)做好考核工作。為調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室教師的工作積極性,應(yīng)對(duì)他們進(jìn)行一定的績(jī)效考核,通過獎(jiǎng)勵(lì)或處罰措施,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室教師的責(zé)任感,并不斷提高實(shí)驗(yàn)室的管理質(zhì)量,保證各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
3通過實(shí)踐提升高校實(shí)驗(yàn)管理
3.1調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平
對(duì)于化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生而言,許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程都有重復(fù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如滴定操作的練習(xí),至少出現(xiàn)在三門以上的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中,而且大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。這不利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求。因此需要更改過時(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),教師之間要相互銜接,盡量避免同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目出現(xiàn)在不同實(shí)驗(yàn)課程中,縮減驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),增加應(yīng)用型、綜合型、開放型實(shí)驗(yàn),從而提高學(xué)生的綜合能力、開拓學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。
3.2加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)的合作
高職院校培養(yǎng)人才的終極目標(biāo)就是服務(wù)于企業(yè),通過與企業(yè)的合作,可以了解企業(yè)的需求,從而引導(dǎo)高職院校更新人才培養(yǎng)方案,提高創(chuàng)新能力。另一方面,實(shí)驗(yàn)室的科研成果可以通過企業(yè)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力??梢耘c企業(yè)合作,實(shí)施“訂單式”人才培養(yǎng),并建立校外實(shí)訓(xùn)基地,讓學(xué)生到企業(yè)去實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)室可以利用自身大型儀器、技術(shù)為企業(yè)提供服務(wù),從而達(dá)到互惠互利的目的。
3.3對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)管理
由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的各類化學(xué)試劑品種繁多,潛伏著很大的危險(xiǎn),試劑藥品如果不能存放的科學(xué)合理,將產(chǎn)生巨大的危害。因此必須要求各項(xiàng)藥品專柜存放;實(shí)驗(yàn)中剩下的藥品和試劑必須妥善保管;易燃易爆類藥品必須確保規(guī)范以保證實(shí)驗(yàn)室的安全;相關(guān)教師必須熟悉全部藥劑的性質(zhì),進(jìn)而采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)其管理,甚至進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件化管理,以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的科學(xué)性和有效性。
3.4向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室,以賽促訓(xùn)、以賽促學(xué)
各高等院校在自身開放實(shí)驗(yàn)室的同時(shí),還可以相互組織參與專業(yè)技能大賽和職業(yè)技能大賽,通過“以賽促訓(xùn)、以賽促學(xué)”來調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師的積極性,給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì),激勵(lì)學(xué)生和教師的鉆研精神,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、專業(yè)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神。實(shí)驗(yàn)室還可以加強(qiáng)與其他高校實(shí)驗(yàn)室之間的合作,實(shí)現(xiàn)資源的共享,這樣不僅節(jié)約資源,也增強(qiáng)了同行間的協(xié)調(diào)合作,相互學(xué)習(xí),共同提高。
4結(jié)語(yǔ)
一、傳授新知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)
這是以讓學(xué)生獲取新知識(shí)為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn),通常是邊講邊演示。從邏輯上看,這往往是一個(gè)由特殊到一般的學(xué)習(xí)過程。教師在演示時(shí),先講述實(shí)驗(yàn)原理、條件及注意事項(xiàng);當(dāng)學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,教師再通過談話啟發(fā)學(xué)生對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋,引導(dǎo)其得出正確的結(jié)論。
例如,在講“銨離子的檢驗(yàn)”時(shí),采取的方法是先演示“氯化銨和硫酸銨分別與氫氧化鈉溶液作用”的實(shí)驗(yàn),然后總結(jié)得出檢驗(yàn)銨離子的一般方法。為此在開始演示實(shí)驗(yàn)之前,要突出強(qiáng)調(diào)銨鹽能跟堿起反應(yīng)放出氨氣(講銨鹽性質(zhì)時(shí)學(xué)過的)。實(shí)驗(yàn)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生觀察濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近裝有銨鹽(氯化銨和硫酸銨)與氫氧化鈉混合液的試管口時(shí),試紙顏色的變化,能聞到什么氣味,然后由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果來回答,并由教師加以總結(jié)得出正確的結(jié)論。像這樣通過演示實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行新知識(shí)的教學(xué),就具有較強(qiáng)的真實(shí)感和說服力,使學(xué)生容易理解和記憶所獲得的新知識(shí)。
使用傳授新知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①在演示實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生并未掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí),在沒有理論的指導(dǎo)下,學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)往往會(huì)忽略掉最關(guān)鍵的內(nèi)容。因此,教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)的條件、環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果(亦即告訴學(xué)生觀察什么、如何去觀察),使學(xué)生能看懂實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)確地觀察到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果。這是這種演示實(shí)驗(yàn)的感性階段。
②在演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師不要急于做出結(jié)論,應(yīng)通過談話啟發(fā)學(xué)生自己去做結(jié)論,以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,促進(jìn)其對(duì)知識(shí)的消化理解,并加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固。例如,在前述有關(guān)銨鹽檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)學(xué)生觀察到“試紙變藍(lán),有刺激性氨味”時(shí),應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思考產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因。這是這種演示實(shí)驗(yàn)的理性階段。
③要注意把實(shí)驗(yàn)中所得出的特殊(或個(gè)別)的結(jié)論推廣到一般(或同類的其它對(duì)象)中去,使學(xué)生類推地掌握帶有規(guī)律性的知識(shí)。例如,應(yīng)把從演示“氯化銨和硫酸銨中銨離子的鑒定”實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論推廣到其它銨鹽的鑒定中去,總結(jié)得出“化學(xué)上檢驗(yàn)銨鹽的一般方法”,這是對(duì)這種實(shí)驗(yàn)的歸納。
④應(yīng)要求學(xué)生用文字或圖表把實(shí)驗(yàn)的結(jié)論記錄下來,或結(jié)合指導(dǎo)學(xué)生讀書把教材中的有關(guān)內(nèi)容做上記號(hào)或摘錄下來以鞏固知識(shí)。
二、驗(yàn)證鞏固所學(xué)知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)
這是以驗(yàn)證或鞏固已學(xué)過的知識(shí)為目的而進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn),通常是在講授完新知識(shí)以后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。從邏輯上看,這往往是一個(gè)由一般到特殊的學(xué)習(xí)過程。教師講課時(shí),先通過新舊知識(shí)的聯(lián)系與對(duì)比,結(jié)合使用各種直觀教具講授新知識(shí),待學(xué)生初步掌握了這些知識(shí)后,再進(jìn)行有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證和鞏固所學(xué)過的知識(shí)。
例如,在講“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法”時(shí),先結(jié)合有關(guān)氧氣制取與收集的掛圖,講解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)原理與收集方法,使學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容先具有初步的認(rèn)識(shí),然后課堂現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)室制取及收集氧氣的過程。使學(xué)生通過觀察教師的演示,進(jìn)一步加深印象,提高當(dāng)堂課的鞏固率。又如,介紹“常見的堿——?dú)溲趸}”時(shí),先通過復(fù)習(xí)堿的概念,指出氫氧化鈣是一種堿,應(yīng)具有堿的通性——使指示示劑變色,然后再演示把紫色的石蕊試液及無色的酚酞試液分別滴加到氫氧化鈣溶液(澄清石灰水)中,讓學(xué)生觀察溶液的顏色變化情況,以驗(yàn)證剛剛學(xué)習(xí)到的事實(shí)。
使用這種演示實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué)時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①在演示實(shí)驗(yàn)前,因?qū)W生對(duì)有關(guān)內(nèi)容已有初步的印象,所以教師在演示時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已初步掌握的知識(shí)來觀察實(shí)驗(yàn)的過程及現(xiàn)象,同時(shí)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)操作過程中的關(guān)鍵步驟,即有目的、有針對(duì)性地觀察。
②在演示實(shí)驗(yàn)過程中,要啟發(fā)學(xué)生積極思考。例如在演示實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí),可以提出這樣的問題:除了用排水法收集氧氣外,能否用排空氣法收集?怎樣用簡(jiǎn)單的方法證明收集到的是氧氣?
③演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師要敦促學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)來解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。如在演示氫氧化鈣溶液與指示劑作用時(shí),當(dāng)學(xué)生觀察到“滴有紫色石蕊試液的氫氧化鈣溶液變成藍(lán)色,而滴有無色酚酞試液的氫氧化鈣溶液變成紅色”后,讓其解釋該現(xiàn)象,指出該現(xiàn)象所證實(shí)的問題。這是一個(gè)由一般到特殊的認(rèn)識(shí)過程。
三、指導(dǎo)性的演示實(shí)驗(yàn)
1.制取氣體時(shí),先檢查裝置的氣密性,后裝入藥品。檢查裝置氣密性時(shí),先把導(dǎo)管插入水中,后用手掌緊貼容器的外壁。
2.排水法收集氣體時(shí),先排凈空氣,后收集氣體;集滿后,應(yīng)先把導(dǎo)管移出水面,后熄滅火焰。
3.氫氣還原氧化銅和一氧化碳還原氧化鐵時(shí),先通氣(H2或CO)后加熱;實(shí)驗(yàn)完畢時(shí),先熄燈后停氣。
4.點(diǎn)燃可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等),應(yīng)先檢驗(yàn)純度,然后點(diǎn)燃。
5.用托盤天平稱量物質(zhì)時(shí),應(yīng)先調(diào)零,后稱量;加砝碼時(shí),應(yīng)先加質(zhì)量大的砝碼,后加質(zhì)量小的砝碼;稱量完后,先記下讀數(shù),后把砝碼放回盒中,最后把游碼移回零處。
6.如果濃H2SO4不慎沾到皮膚上,先迅速用布拭去,后用水沖洗,再涂上3%~5%的NaHCO3。
7.稀釋濃H2SO4時(shí),一定要先把水倒入容器中,后把濃H2SO4沿器壁慢慢地注入水中,并不斷攪拌。
8.使用試紙檢驗(yàn)溶液的性質(zhì)時(shí),先把一小塊試紙放在表面皿或玻片上,后用玻棒沾待測(cè)液點(diǎn)試紙中部,再觀察變化;檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)時(shí),先用蒸餾水潤(rùn)濕粘在玻棒一端,后接近管口檢驗(yàn)。
9.容量瓶、滴定管等應(yīng)先查漏后使用。
10.取用塊狀藥品或密度較大的金屬顆粒放入玻璃容器時(shí),應(yīng)先把容器橫放,后把藥品放入容器口,再把容器慢慢地豎立起來。
11.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),溶于水放熱的物質(zhì)應(yīng)先冷卻,后轉(zhuǎn)移。
12.制乙烯配制混和液時(shí),應(yīng)先在容器中加酒精,再沿器壁慢慢注入濃H2SO4,并不斷攪拌。
13.氣體中混有水蒸氣和其它雜質(zhì),若要得到純凈干燥的氣體,使用液體試劑除雜時(shí),應(yīng)先除去雜質(zhì),后除水蒸氣;使用加熱方法除雜時(shí),應(yīng)先除水蒸氣,后除去雜質(zhì)。
14.過濾時(shí),應(yīng)先把上層清液過濾,后把沉淀倒入過濾器。
色層分析法是在一種載體(通常是固體)上進(jìn)行混合物分離和分析的方法?;旌衔?一般是液體)隨展開液流經(jīng)載體,就可以被分離成各種純組份。而分析每一個(gè)純組份,顯然比分析混合物要簡(jiǎn)單得多,所以色層分析法可以提高分析的準(zhǔn)確性和靈敏度。有時(shí)可以直接根據(jù)載體上出現(xiàn)的各種純組份的顏色,來確定混合物中含有哪些物質(zhì)。
進(jìn)行色層分析需要有吸附劑(如氧化鋁、氧化硅等),還要把吸附劑裝在吸附柱上,操作就比較復(fù)雜一些。這里介紹用粉筆來模擬色層分析法,既簡(jiǎn)便又有趣。
1.藍(lán)墨水中有幾種染料
取一支粉筆,在距離粗的一頭1厘米的地方點(diǎn)上一點(diǎn)藍(lán)墨水(只要用細(xì)玻璃棒蘸上藍(lán)墨水一點(diǎn),不可用滴管滿,因?yàn)檫@樣做會(huì)使藍(lán)墨水的點(diǎn)太大),點(diǎn)完后,藍(lán)墨水點(diǎn)的直徑約為1毫米。
在培養(yǎng)皿內(nèi)加酒精作展開液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉筆的大頭朝下,豎立在酒精中,但酒精的液面不可與藍(lán)墨水點(diǎn)接觸。
不久,酒精就在粉筆上慢慢上升,隨著酒精向上擴(kuò)散,藍(lán)墨水也在粉筆上向上移動(dòng)。最后,你可以看到粉筆上半部的墨水是藍(lán)色的,粉筆下半部的墨水是紫色的。說明在藍(lán)墨水中存在著兩種染料,一種是紫色的,另一種是藍(lán)色的。
2.紅墨水中有幾種染料
再取一支粉筆,在粗的一頭點(diǎn)上一點(diǎn)紅墨水(位置和藍(lán)墨水點(diǎn)相同),然后把它豎立在酒精中,紅墨水也會(huì)隨著酒精慢慢向上擴(kuò)散。最后,你會(huì)看到,粉筆上半部的墨水是橙紅色的,下個(gè)部的墨水是紅色的,說明紅墨水中也有兩種染料。
3.分離甲基橙和酚酞
在試管中加入2毫升濃氨水和18毫升蒸餾水,混勻。再加入10毫升丁醇,管口用橡皮塞塞嚴(yán),充分搖動(dòng)試管,然后將試管靜置。等溶液分層后(上層是氨的丁醇溶液,下層是氨水),用滴管取出上層溶液放在培養(yǎng)皿內(nèi)。
將0.5毫升甲基橙指示劑和0.5毫升酚酞指示劑混合均勻。
取一支粉筆,在粗的一頭點(diǎn)上一點(diǎn)混合指示劑(位置和實(shí)驗(yàn)1中相同),然后把粉筆豎立在培養(yǎng)皿內(nèi)的氨的丁醇溶液中。不久混合指示劉慢慢向上擴(kuò)散。最后,粉筆的上半部是紅色的,下半部是橙黃色的。為什么會(huì)發(fā)生這一變化呢?原來,酚酞和甲基橙在粉筆上的擴(kuò)散速度是不同的,酚酞往上爬得快,甲基橙爬得慢。所以粉筆上半部是酚酞,它遇到氨水顯紅色,粉筆的下半部是甲基橙,遇到氨水顯橙黃色。通過這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),可以使我們初步了解到,在色層分析中是怎樣把兩種物質(zhì)分開的。
4.綠葉中的色素
取—些綠葉(可以用綠葉蔬菜,例如菠菜,或者用綠色樹葉).放在研缽中搗碎。把綠葉的汁和碎末涂在粉筆下端距離粗的一頭l厘米的地方(最好涂得多一點(diǎn))。