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化学分析方法(合集7篇)

时间:2023-06-21 09:14:27
化学分析方法

化学分析方法第1篇

针对无机及分析化学课程学时少、内容多和民办高校学生化学基础参差不齐的问题,本文从重视第一堂课、精选教学内容、调整教学方法、改革考核方式等方面进行探讨,形成了比较完整的体系,有利于激发学生的学习兴趣,提高教学质量。

关键词:

民办高校;无机及分析化学;教学内容;教学方法;考核方式

无机及分析化学是齐鲁理工学院生物工程和环境科学专业必修的一门专业基础课,是后续有机化学、物理化学、仪器分析等课程的基础。学生对该课程的学习兴趣以及相关知识的掌握程度会对后续课程产生重要影响[1]。相对公办院校而言,民办高校所招收的学生,一般基础薄弱。而环境科学和生物工程两个专业一般是文理兼收,学生化学基础参差不齐。如何让学生在有限的时间内,尽可能掌握与后续专业课程相关的理论知识和实验能力,是我们一直探讨的问题。经过几年的教学经历,我们发现了一些行之有效的教学方法。

1重视第一堂课

由于无机及分析化学是学生接触的第一门化学课程,因此,在上绪论课时,教师除了讲述化学的分类及发展外,要适当讲述生活中与化学相关的例子,以提高学生的学习兴趣,如:食品安全问题中的"美白猪蹄"、校园铊中毒事件、山东潍坊和西安的"夺命快递"事件、天津爆炸案中的氰化钠化学处理等。此外,还要讲解无机及分析化学与其所学专业的联系,这样一方面可以帮助学生了解所学专业,另一方面也可引起学生对该课程的重视。对于生物工程专业来说,我们可以从各门学科研究的尺度着手,说明化学处于承上启下的地位。当前,生命科学的发展已进入分子水平,化学在生命科学中的重要性尤为突出[2]。而对于环境科学专业而言,则侧重讲授各种污染的形成,如大气污染中酸雨的形成、水体污染中重金属超标问题、土壤污染的成因等,同时讲授目前环境监测技术中常用方法很多都是分析化学中的方法或手段。

2精选教学内容

我们所选用的教材是南京大学《无机及分析化学》编写组编写的《无机及分析化学》(第五版),书中内容较为详尽,基本涵盖了无机化学及分析化学的全部内容,知识点较多。但根据生物工程和环境科学两个专业的培养方案,本课程理论课64个学时,实验课36个学时。要解决内容多、学时少的矛盾,就必须对教学内容进行精简。就理论课而言,无机化学部分,我们重点讲授化学热力学基础知识,酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位解离平衡四大化学平衡,原子核外电子的排布及杂化轨道理论。对于较抽象、学生不易理解且与后续课程联系不大的微观粒子波粒二象性及薛定谔方程只作简单介绍。而对于元素周期表中各分区元素的性质及主要化合物这部分而言,内容繁多,学生通过自学即可达到部分教学目标,则采取让学生自学的方式。自学过程中,教师布置一定的思考题,学生通过看书、查资料,给出问题的答案,从而锻炼学生的自学能力。分析化学部分则重点讲授重量分析法、滴定分析法。无机及分析化学实验是无机及分析化学课程的重要组成部分,实验教学不仅可以巩固学生对理论知识的理解,也是培养学生创新思维和创新能力的重要手段[3-5]。实验过程中,我们除了开设验证性实验如:酸碱滴定、硫酸亚铁铵的制备、醋酸标准解离常数和解离度的测定、磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定等实验外,还增加一些开放性实验,如:水中钙镁离子含量的测定(配位滴定法)。同时,对于学生后续课程学习中用到的氧化还原滴定法开设了两个实验:医用双氧水中过氧化氢含量的测定(高锰酸钾法)和葡萄糖含量的测定(碘量法)。

3优化教学方法

3.1合理利用教学方式

教学过程采用多媒体和板书相结合的教学方式。多媒体教学,不仅具有信息量大、直观性强的功能,而且能够解决“课时少、内容多”的矛盾。通过利用多媒体动画,还能将知识形象生动地展现给学生[6]。但对于民办高校学生而言,由于化学基础薄弱,若过多采用多媒体,往往出现学生跟不上教学进度,知识掌握不好,从而降低学生的学习兴趣。为保证教学质量,我们对难理解的知识点采用板书与多媒体相结合的授课方式。充分利用多媒体的直观性和板书的条理性、浓缩性,确保学生对知识有统筹认识和理解。如:对于分子结构中各杂化轨道的杂化方式和空间构型,通过放映动画,将抽象知识形象化,学生会形成深刻的印象并能较好理解所学知识。同时通过板书列出各种杂化方式的参与轨道、键角、空间构型等,有利于学生系统掌握所学知识。

3.2及时总结

适当总结有利于学生对知识的掌握。在授课过程中我们既有教师总结,也有学生总结。教师总结侧重知识系统化,学生总结侧重自己学习中遇到的难点。在每章知识讲授完后,教师要对本章内容进行小结;当一个比较系统的知识体系讲完后,教师也会对该知识体系总结。例如:当化学热力学知识和化学平衡讲完后,教师会这样总结(如图1所示):内能、功、熵、焓都与吉布斯自由能ΔG有着一定联系,当ΔG为正值,反应可以自发进行;若当ΔG为负值,反应不能自发进;如果ΔG=0,则反应达到化学平衡,而化学平衡又可以分为酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位解离平衡,四大化学平衡又都遵循化学平衡的一般规律,同时提示学生分析化学部分的四大滴定分析法(酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法和配位滴定法)原理与四大化学平衡一一对应。通过这样的总结,可以让学生明确所学知识之间的联系,有助于其知识体系的建立和对重点知识的掌握。学生每学习两周,就要求其反馈在此段时间遇到的难点。教师对难点问题进行归纳整理,并在习题课或晚自习辅导过程中集中解答。这样能保证学生对难点的突破。

4改革考核方式

传统的考核方式只注重学生期末考试的卷面成绩,对于学习过程不予考查。为适应培养创新型、应用型人才的要求,切实做到学有所思、学有所用[6],我们对考核方式进行了改革。对于理论课程的考核,期末成绩由两部分组成,其中平时成绩占30%,期末考试卷面成绩占70%。平时成绩又包括了平时作业成绩、出勤率、课堂讨论和小论文。优秀的学生应该是知识、能力和素质全面展的学生[7],而平时成绩中的课堂讨论及小论文恰好能反映学生对所学知识的应用能力。例如:对于环境专业的学生,在学完元素部分后,让学生写因化学原因造成的环境污染成因及治理措施的论文;对于生物工程专业的学生,则让其写人体中各种元素及其对人体的影响的论文。对于实验课程而言,更注重对学生平时操作的考查:期末成绩的组成如下:实验操作成绩30%+实验报告成绩20%+实验操作考试20%+期末卷面成绩30%。在实验操作考试中,教师事先将所有实验做成不同的题目,并给出详细的得分点,学生进入实验室后通过抽签的方式决定所考实验内容。通过这种考核方式,能较好地激发学生的学习积极性,锻炼其动手能力。总之,根据民办高校学生的特点和无机及分析化学课程的教学特点,采用合理的教学方法,不仅能提高了教学质量,而且激发了学生的学习兴趣,为其学习后续课程奠定基础。

参考文献

[1]张华山,郭晓峰.“无机及分析化学”课程教学与体会.中国大学教育,2013(10):49-51.

[2]陈书阳,刘小娣.生物系无机及分析化学课程教学中学生兴趣的培养[J].南阳师范学院学报,2011,10(9):105-108.

[3]戴安邦.全面的化学教育与实验教学[J].大学化学.1989,4(2):1-8.

[4]宋继梅,杨捷,吴振玉,等.无机及分析化学基础实验教学的改革与探索[J].实验室研究与探索,2011,30(1):106-108.

[5]冯建成,罗盛旭,黎吉辉,等.无机及分析化学实验课"双轨型"教学模式改革与探索[J].化学教育,2016,37(14)37-41.

[6]刘佳.独立学院土木工程专业普通化学课程教改探索[J].科技信息,2012(5):231.

化学分析方法第2篇

教学内容是保证教学发展、实现育人功能的必要前提,其过程是知识的传授,帮助学生思维发展,并为学生以后的职业发展打下基础的过程。教师在教授课程时必须以此为依据。分析化学课程是中等职业学校面向化工检验专业学生开设的必修课,其目的在于通过让学生了解基本的化学知识技能时,能够独立使用化学基本的实验仪器,完成相应的学习任务。然而在实际的教学内容中,理论教育占据了教学内容的主导地位,而真正通过实践的教育相对而言少的可怜,无法达到教学应体现的实用性。并且中职院校学生基本知识基础薄弱,因而对理论教育无法提起兴趣。并且在之前学习无机化学和有机化学基本知识的过程中已经充分运用到了相应的理论知识,再将精力花费在学习理论知识上反而显得多余了。分析化学所需要做的实验是定量分析实验,这个实验要求学生保证实验结果的精准度,因此这对学生能否对实验的各个环节和步骤熟练程度提出了要求。所以教师应合理地选择教学内容,帮助学生能过熟练使用分析仪器。针对分析化学这门课程的特点,我们应该精选介绍基础知识的教学内容,加大实验教学的力度。

二、选择能激发学生学习兴趣的教学方法

学生对学习的兴趣对他们的学习效率具有很大的影响。然而如何培养学生对学习产生兴趣的关键因素则在于教师的教学方法。相比已经拥有一定的生活经验的中职学生来说,他们对于一般事务的处理能力已初步形成。想要培养他们的求知欲关键则在于将实际生活与教学内容相结合。比如在进行色谱分析的教学中,可以通过引入检测运动员兴奋剂的方法进行教学。在此过程中,学生能够深切的体会到化学在实际生活中的应用,这不仅加深了学生理论知识的印象,更加能提升学生的思维发展能力,面对生活问题的处理更能得心应手。分析化学的教学内容应将重心放在引导学生重视理论知识与实际生活的结合,将理论应用到现实生活中,把操作技能的学习放在重要位置。在做实验时,在一些合适的环节中适当改变实验内容,提高学生的创造力,拓宽实验范围课可以充分调动学生对实验的兴趣,达到意想不到的课堂效果。如在用配位滴定法测定水的硬度时,可以让学生以小组为单位去取水样。水样可以不尽相同,蒸馏水、纯净水、河水等等不同的水质都可以用来做样本。并针对不同的样本产生的实验结果进行分析,鼓励学生研究分析几种不同水样的水质特点,让学生从实验过程中发现新的问题,从中找到乐趣,而不是一味的按教材内容去做,失去了实验的目的———调动学生操作积极性。不仅拓宽了实验内容,增长了学生知识,又达到了教学效果。多媒体工具对于在教学过程中提高教学效率,提升学生学习能力起到了重要的作用。然而像分析天平、酸度计等在分析化学学习过程中所需用到的是比较复杂的分析仪器,其使用方法比较繁琐,很多方面需要学生去记忆,如果一味的按照课本讲解去教导学生使用这些仪器,学生根本无法有效的记住一些注意事项和特别规定,无法达到预期的教学效果;如果在实验过程中为学生讲解,应用现代教育技术,可以激发学生的学习兴趣。

化学分析方法第3篇

1、滴定分析法,根据滴定所消耗标准溶液的浓度和体积以及被测物质与标准溶液所进行化学分析法仪器的化学反应计量关系,求出被测物质的含量,这种方法被称为滴定分析法;

2、重量分析法,根据物质的化学性质,选择合适的化学反应,将被测组分转化为一种组成固定的沉淀或气体形式,通过钝化、干燥、灼烧或吸收剂的吸收等一系列的处理后,精确称量,求出被测组分的含量,这种方法称为重量分析法;

3、色谱分析法,是指按物质在固定相与流动相间分配系数的差别而进行分离、分析的方法。其按流动相的分子聚集状态可分为液相色谱、气相色谱及超临界流体色谱法等。

(来源:文章屋网 )

化学分析方法第4篇

[关键词]误差、滴定、分析、准确度

中图分类号:TQ014 文献标识码:B 文章编号:

前言

滴定分析是十分重要的化学分析方法,滴定分析法是通过标准溶液的浓度和滴定所消耗的体积算出试样中被测组分含量的一种方法,为了使滴定分析的实验结果可靠、准确,我们从实验仪器、基本操作、滴定终点的判断和标准溶液的配制等四个方面来分析误差来源并讨论避免误差的策略。

一、误差来源及如何提高滴定的准确度

1、实验仪器

在滴定分析中用到的仪器主要有滴定管、移液管、锥形瓶等,如果清洗不干净,就很可能引入杂质;如果没有润洗或者润洗不到位都会造成浓度的降低,是一种潜在的“稀释”;滴定管注入液体时下端如果产生气泡,将会对滴定所耗体积造成“偏大”的影响,使计算结果不够准确;如果读取数据时滴定管、移液管与水平面不垂直,液面不稳定,显然会造成读数上的误差;另外,如果移液时移液管中的液体没有自然地全部流出,会使待测液体积减小,所消耗的标准溶液体积减少,浓度会计算的偏低。

由此可见,由于仪器而产生的误差是完全可以避免的,可以采用仪器清洗干净、至少润洗三次、滴定管下端要放液体赶净液泡、读数要待大约30秒以后再准确读数等等方法来避免。一些比较先进的滴定分析方法用到的仪器比较特殊,如电位滴定法需要用到智能电位滴定仪、磁子搅拌器、复合玻璃电极、离子色谱仪以及恒温电导监测器等,在仪器的前期校正、清洗等也需要小心,另外还要注意电极上吸附的沉淀的量也会引起误差。毕竟滴定分析是一种较为精确的分析方法,半滴的误差都会带来很大改变。

2、基本操作

基本操作也就是对滴定管、移液管、锥形瓶的使用,误差来源主要有:在滴定过程中左手对酸式滴定管的旋塞控制不当,旋塞松动导致塞处漏液,将会导致滴定用液体积不够准确;碱式滴定管如果没有控制好玻璃球,就会产生气泡,造成读数比实际耗液体积减小,引起误差;操作时锥形瓶如果没有及时摇动,会使滴定终点的判断失去准确性,而且,可能会在后期待测液体反应不完全而用力摇动时溅出液体;滴定时流速过快造成锥形瓶内液体外溅,会使标准溶液滴加过量;锥形瓶下没有垫白纸或白瓷板作参比物,会使实验者对锥形瓶中溶液颜色变化反应不灵敏,终点滞后;若锥形瓶中溶液变色后就立刻停止滴定,待测溶液未反应完全;滴定停止时,液面未稳定时立即读数会造成溶液读出体积偏大,因为还有一部分标准溶液黏在滴定管壁上。

所以,基本操作是需要练习的,为了避免错误,可以说是熟能生巧的。另外,防止酸式、碱式滴定管的操作不当带来的误差,目前使用的滴定管已经不分酸碱了,采用聚四氟乙烯的材料,可耐酸也可耐碱。另外,可以通过自制“游标”的方法来使读数准确。用圆规把一个单位长度分成十份,可用厚白纸、透明塑料或有机玻璃片等来制作,然后与游标卡尺的使用方式相似。这样读数可以把估读位读的尽可能准确,而且会减少因为凹液面而带来错误。

3、滴定终点

指示剂本身是一种弱酸或弱碱,会消耗滴定剂,所以指示剂的用量不能过多或者浓度过大,否则会造成变色迟钝;另外还要正确选用指示剂;在近滴定终点时,要滴半滴,还要用纯水淋洗锥形瓶壁,以更加准确的判断滴定终点。通过终点误差公式测算,可知滴定终点的判断对误差的控制非常重要。

4、标准溶液

标准溶液的浓度一定要准确,因为滴定分析就是建立在标准溶液浓度已知并准确的基础上。因此,称量的试剂质量大于0.2g时,才能保证误差小于0.1%。一般使用的滴定体积控制在20~40ml之间使测量体积的相对误差小于0.1%。标准溶液配制不规范造成的误差主要原因有:(1)化学实际没有达到分析纯的要求;(2)存在称量误差;(3)在配制标准溶液时,烧杯、玻璃棒、容量瓶等使用不规范。

为了避免由于配制溶液而造成的误差,在直接配制法中,一般采用性质稳定、有较大摩尔质量的物质,因为摩尔质量越大称量时相对误差越小。在间接配制法中,先配一个大致的浓度,再用基准物质来标定其准确浓度,标定应平行测定3~4次,并要求测定结果的相对偏差不大于0.2%。基准物质的量不应太少,最少要在0.2g以上。另外,标定好的标准溶液应该妥善保存,否则应该经常标定。

二、通过实验简述滴定分析的误差及避免

1、 简介水泥化学分析的中主要用到的滴定分析方法

在水泥及其原材料化学分析中常用的标准溶液有EDTA标准溶液、氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、硝酸汞标准溶液等。

2、 误差来源及避免

标准溶液的浓度值的准确与否直接影响滴定分析测量结果的准确度。

在水泥化学分析中,所用的几种标准滴定溶液通常配成大约规定浓度,然后用某些基准物质进行标定而获得几组数据。在标定过程中,首要的是采取措施对整个过程进行质量控制,如对天平、滴定管、容量瓶等进行校准并正确操作,确定滴定终点方法可靠等。国家标准GB / T601-2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》对此作了规定。有关条文如下:

(1)当称量工作基准物质的数值《0.5g时,按精确至十万分之一克称量;数值>0.5g时,按精确至万分之一克称量。

(2)制备滴定用标准溶液的浓度值应在规定浓度值的5%范围内。如要制备0.015mol / L EDTA标准溶液则实际制备的溶液浓度值应在0.0143mo1 / L一0.0157mo1/L范围内。

(3)标定标准溶液的浓度应实行两人同时标定,每人4次平行测定结果极差的相对值要小于0.15%,两人共8次平行测定结果极差的相对值要小于0.18%。若超出上述数值,应再将溶液搅拌均匀,查找有关原因后,重复标定,直到符合极差要求。取两人8次平行测定结果的平均值为最终标定结果。

(4)使用标准滴定溶液时的滴定速度要与标定时的滴定速度一致,一般应保持在6mL / min一8 mL /min,约2滴/秒一3滴/秒,从而使溶液在管壁上的附着残留量少而恒定。近滴定终点时要放慢滴定速度,约每秒1滴或搅拌两圈才滴一滴,这样,终点的颜色突变清楚、准确。滴定溶液的消耗量,每次都按GB /T601-2002中附录A进行补正。

(5)标准滴定溶液的重复标定。标准规定,标准滴定溶液在常温下的保存时间一般不超过两个月。温度变化对标准滴定溶液浓度稳定性影响大,氢氧化钠标准滴定溶液的变化尤为明显,当温度在二天内变化10℃以上时需重复标定一次。

所以有些实验应该严格按照标准实行操作,才能保证结果的准确。进行空白实验的设置也是十分有必要的,以校正试剂及人为误差。化学分析中滴定分析是一种传统的方法,在很多实验中都会用到这类分析方法。

结束语

误差是难以避免的,但是我们可以通过熟练的操作方法、实验方法的改良、精细的数据测量等将产生的误差减到最小,最终提高滴定分析的准确度。

参考文献:

[1].任树林,减小滴定分析误差的两种方法,延安教育学院学报, 2004年6月.

化学分析方法第5篇

课前预习,我们绝大多数化学教师都非常重视。然而,在实际教学工作中,则往往由于学生缺乏良好的阅读习惯而难以落实。为此,我们教师必须十分重视对学生课前阅读的指导,有计划有步骤地培养学生进行阅读,使其养成良好的阅读习惯。

首先,要创设情境,提高学生的阅读兴趣。我们在给学生布置阅读作业时,可结合课文,先给学生讲一个故事、提几个有吸引力的问题或做几个现象十分明显的实验,从而创设一种情境,使学生在心理上对要阅读的课文产生兴趣,并形成强烈的求知欲望。例如,在布置学生阅读“燃料燃烧”一节时,可先给学生讲一讲下面的史实:云南的元谋人通过学会利用火,从而向人类文明迈进了一大步。这会使学生对学习产生浓厚的兴趣。学生有了兴趣,在课前就会积极主动地阅读课文。

其次,要循序渐进,不断地提高阅读要求。阅读要求要十分明确具体,不仅要使学生明确阅读范围,更要使学生明确通过阅读要解决什么问题。在开始阶段,可将这些要求编成具体的问题并印成讲义发给学生,要求学生通过阅读完成。一段时间后,可将讲义缩简成阅读提纲,写在小黑板上布置给学生。等学生有了一定的阅读基础,就不必再发讲义和布置阅读提纲,可逐步要求学生通过归纳课文的“段落大意”、“中心思想”,从而自己提炼出阅读提纲。

再次,要加强检查,使学生逐步养成阅读习惯。为了使学生在课前能认真阅读并达到预期效果,教师的严格检查是必不可少的。等学生有了一定的阅读习惯后,教师可采用学生自我检查、教师不定期抽查的方式检查学生的课本及阅读笔记,也可通过课堂提问的方式检查学生的阅读情况。这样,经过一个时期的严格要求,学生的阅读习惯就会逐渐养成。二、课堂教学,重在教会阅读方法

课堂教学是学校教学工作的中心环节,也是提高学生阅读水平的关键一环。在课堂教学中,学生为主体、教师为主导的思想已广泛地被我们广大教师所接受。那么,在课堂阅读教学中我们又怎样把学习主动权交给学生,真正体现学生的主体和教师的主导作用呢?这就要求我们教师在课堂上必须十分重视对学生阅读方法的指导。

1.要重视文字叙述,但更要重视表格、插图。不少同学在阅读化学课本时,往往对课本中的文字叙述十分重视,能仔细阅读,但对课本中的表格、插图就不太重视,眼光一扫而过。而实际上,化学课本中的表格却十分重要,它给我们提供了大量的数据、材料,而这些数据、材料往往是说明化学概念、原理的重要依据。化学课本中的插图则由于简单明了,突出重点,比起实物来往往更能使人一目了然,从而更能使人容易理解所学的化学知识。所以,我们教师在课堂教学中,一定要指导学生认真阅读课本中的各种表格、插图。此外,我们还应给学生介绍各种化学工具书,并教会他们在阅读中能正确查阅化学工具书中的各种表格、插图。

2.要重视普遍性,但更要重视特殊性。在课堂阅读指导中,我们教师要十分重视让学生通过阅读认识事物的规律。例如,(1)在学习气体的物理性质时,可指导学生通过阅读找出空气中通常情况下大多数气体的颜色是无色的这一规律;(2)在学习酸溶液的化学性质时,可指导学生找出可与酸溶液的通性,这样的普遍性规律十分重要,然而,对事物的一些特殊性,由于学生在阅读时常常不十分注意,所以,我们教师在阅读指导中更应要求学生引起重视。例如,上面讲的例(1)中,臭氧就不符合上面讲的一般规律,通常情况下臭氧的颜色是淡蓝色的。上面讲的例(2)中,浓硫酸就不能与金属反应制得氢气。这些问题的特殊性学生往往容易忽视。所以,我们在阅读指导中,应要求学生学会使用比较的方法,对同类事物不仅要比较它们的相似之处、联系之处,更要比较它们的不同之处、特殊之处。

3.要重视结果,但更要重视过程。许多学生在阅读化学教材时,十分重视结果而忽视过程。主要表现在对化学概念、化学原理能熟记,但对化学概念、化学原理的引出过程、推导过程不清楚;对化学实验的结果能够了解,但对化学实验的操作过程及操作原理记不清楚等。我们教师在阅读指导中,必须要求学生十分重视对化学过程的正确理解,看书不仅要知道结果,更重要的是要知道过程。

三、课后阅读,重在提高阅读能力

课后阅读是课堂阅读的延伸,它是培养和提高学生阅读能力的重要阶段。我们教师同样也要十分重视对学生课后阅读的指导,并着重把握好下面三关。

一是归纳总结关。学生课后阅读的第一关是对已学化学知识的归纳总结。在一般情况下,学生在上完一节新课后都必须在课后认真阅读课文,并对本节课文的知识点进行归纳总结,从而非常牢固地掌握好本节课文的知识重点、难点。在学完一章后,必须对全章知识进行由点到线、再由线到面的总结,从而使知识条理化、网络化。要注意的是,我们教师在布置学生做这样的阅读作业时,一般不要再布置其他书面练习,要让学生有充分的时间阅读、思考、归纳。

二是发散思维关。学生课后阅读指导的第二关是培养他们的发散思维能力。这可从以下两方面加以指导。一方面,是指导学生在阅读中提出疑点、发现问题。另一方面,是指导学生在阅读中要多联想、多角度思考。这样,通过在阅读中提出疑点、发现问题、多联想、多角度思考,提高了学生的发散思维能力,同时也使他们所学的知识在头脑中得到增容,思维过程也逐渐立体化。

三是分析应用关。学生课后阅读的第三关是分析应用关,让学生从知识的掌握过程逐渐过渡到知识的应用过程。在这个阶段,我们仍要十分重视循序渐进。一般情况下,应先让学生独立完成课本上的习题,然后再利用有关课外阅读材料及信息给予题来提高学生的阅读能力。配合有关教材内容,让学生阅读、练习这类题目,不仅可以拓宽学生的知识面,让学生开阔眼界,更重要的是学生通过对这些题的求解,进行了一系列的分析、判断、推理等心理活动,从而提高了对所学知识的应用能力。

总之,培养和提高学生的化学阅读能力是化学教学中一项长期的工作。从以上三方面,我们对学生进行由浅入深的训练会逐步使学生的化学阅读能力得到稳步提高,对学生学习化学的能力进行培养,从而提高教学质量和教学效率。

化学分析方法第6篇

摘 要:在医学院校的药物分析、预防医学、检验医学等专业中,分析化学是一门非常重要的专业基础课程,其涉及的基础理论知识、实验方法等在很多技术领域中都发挥着极其重要的作用。随着新的分析方法及其相关技术的发展,教学中的新问题也不断出现。该文在论述医学院分析化学教学方法重要性的基础上,提出医学院分析化学教学应综合采用PBL教学法、案例教学法、归纳分析比较法、多媒体教学法,以期提高医学生的学习兴趣及实验操作能力,达到提高理论和实验教学质量的目的。

关键词:医学院校 分析化学 教学方法

中图分类号:G43 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)03(a)-0148-03

Discussion on Teaching Methods of Analytical Chemistry in Medical College

Hu Kai Gong Haiyan Cui Yongxia Chen Zhihong Wu Mingxia

(Henan University of Chinese Medicine,Zhengzhou He'nan,450046,China)

Abstract:Analytical chemistry is an important professional foundation course in the medical college,the theoretical knowledge and experimental technology of which plays an important role in many fields.With the development of new analysis method and its related technologies,the problems in the teaching methods of analytical chemistry are also appearing constantly.This paper was focused on the importance of teaching method in analytical chemistry.Base on the discussion,new teaching methods including PBL teaching method,case teaching method,inductive analysis,comparative method,multimedia teaching methods were proposed to enhance the students’ interest in learning,improve the theoretical and experimental teaching quality.

Key Words:Medical College;Analytical chemistry;Teaching methods

分析化学是研究有关物质的化学组成、结构和化学性质的一门学科,它也是医学院药学(药物化学、药物分析、药理毒理学和药剂学)和检验(检验医学、预防医学、食品药品分析)等专业必修的一门基础课程。随着高新技术领域的扩展,人们在生物及遗传工程的发展、医药技术、食品安全和环境保护等方面提出了更高要求,分析化学在各学科的交叉渗透中越来越受到重视,其所涉及的检测手段及相关技术在医药卫生事业如新药研制、药品检验、临床检验、病因调查、环境分析及三废处理等方面起着极度重要的作用。除此之外,分析化学研究内容也是构成学生基础知识链的重要组成部分,为后续课程的学习打下基础,对学生综合素质的提高与培养起着重要的作用。

近年来,首先,随着高校专业课程分类逐渐的精细化,作为一门基础课程,分析化学的授课时数以及教学内容不断被压缩;其次,随着技术手段的提高,医学实验中所用到的各种仪器的操作日益简便,而对于有关仪器理论知识的掌握越来越不受重视。除此之外,分析化学课程内容具有公式多、内容杂、对量的要求高等特点,对于理科基础差的学生来说,一时难以适应。由于上述因素,可能会导致学生学习效果差,学习兴趣消沉,进而影响医学院校分析化学课程的教学效果和教学质量。因此,教师从分析化学课程内容出发,提高学生对分析化学课程的学习兴趣,使他们充分掌握所学课程的基本理论和实验操作技能,用较少的课时保证他们的基础理论课程教学,进一步提高本学科理论和实验教学质量,探讨该课程的教学方法是提高其教学质量的主要途径,有重要的现实意义。

1 目前分析化学课程教学中存在的问题

1.1 教材超龄“服役”,内容陈旧过时

分析化学是一门重要的专业基础课程,在自然科学研究和许多工业生产、生活等领域都被称为“科学的眼睛”[1]。分析化学课程主要由基础分析化学和仪器分析两大部分组成。其中基础分析化学的主要内容是经典的定量分析(主要包括酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定);而仪器分析部分是关于现代仪器分析技术为基础内容。尽管基础分析化学对于培养学生了解分析过程、数据处理等起着一定的作用;但是在实际应用中,随着现代科学技术的发展,自动化程度越来越高,传统化学分析技术的应用领域越来越窄,更多检测是借助于先进的检测仪器来进行。目前,在技术监督部门的食品药品检测,以及医院的临床检验、化验中,仪器分析是分析技术的主流。实际应用中大多以分光光度计、气液相色谱、气液质联用等,而教学内容却还局限于简单的四大滴定定量分析,与实际的工作或者生产中相比,就显得落伍。

1.2 教学方法单一,教学效果达不到要求

目前,高校的分析化学课程主要采用传统的讲授式教学方法,以教师讲授和学生听课为主。这种讲授式的教学方法,采用教师讲授知识点为主的课堂教学,容易导致学生产生依赖心理,往往通过被动死记硬背相关知识点来掌握有关课程,最终达到考试达标的目的。此外,在实际教学中,实验教学通常安排以验证实验和基础实验为主,目前的实验课大部分都是玻璃仪器操作,有的高校学生几乎整个学期都在练习四大滴定操作;对于一些实用性较多的仪器分析实验,由于仪器相对较为昂贵,如:分光光度计、红外光谱仪、气液相色谱分析仪、气液质联用仪等,几乎整个学期都接触不到。而这一现状就造成了很多不良结果,尤其是遇到具体应用问题时,学生往往不知道怎么解决。即使有的学生靠死记硬背掌握了相关知识点的情况下,往往也不能选择解决问题合适方法,不具备正确操作仪器的能力。分析化学是一门以实验为基础的学科,但是随着我国高校大规模的扩招,学生规模越来越大,实验设备却没有成比例增加,这样在教学中实验设备经常不够学生单独操作。对于很多分析仪器,实验教学中大多以老师操作、学生观摩为主,学生对大多数分析仪器只能简单的了解一下,难以加深印象。而且,有些高校仪器设备过于老化陈旧,有时可能连学生观摩的机会都难以保证。

2 改革教法、学法,更新教学手段

教学方法是教师为了完成教学任务,完成教学目标,在教学过程中运用的方式与手段的总称。教学方法对于教师完成教学任务、实现教学目标具有重要意义。当教学目的和教学内容确定以后,必须辅以富有成效的教学方法,才能达到较好的教学效果[2]。因此,教学过程的成功与失败,在很大程度上取决于教学方法的选择合适与否。研究并推进相关教学方法的改进,可以用较少的时间、精力和物力,而取得最佳的教学效果。因此,探索一种或几种行之有效的教学方法,对于提高教学质量和教学效果刻不容缓。

2.1 PBL教学法

PBL教学法(problem-based learning,PBL),主要是基于问题为基础、学生为主体、教师为导向的启发式教学方法。通过教师围绕课程内容提出问题,并以问题为基本线索,引导学生在不断提出问题和解决问题的过程中学习教学内容。其教学过程包括:提出问题―自学解疑―重点讲授和归纳总结[3]。该种教学方法的核心内容是教师根据学生现有水平状况、知识结构等,并结合教学大纲和目标,精心设计学生感兴趣的问题。对于医学院的学生而言,笔者认为,应当选取一些有新意,与医学专业密切相关的问题,提高学生学习分析化学的兴趣。之后,学生在教师的指导下分成5~6人的小组,查阅相关资料,进行组内交流,共同完成学习任务。接下来在教师指导下进行课堂讨论,小组发言。最后,教师就课堂讨论过程中学生难以理解和准确把握的难点问题进行讲解,解决所提出的问题,并归纳总结。与传统教学法相比,PBL教学法更着重学生的自学能力、创新立异能力、发现问题、归纳分析问题和处理问题的能力等培养,应在教学中推广。

2.2 案例教学法

案例教学法是一种采用相关案例为基础的教学方式。其通常是由授课教师在备课时广泛搜集与医学有关的案例,从而在引入新知识前,先给学生介绍或讲解与所教授内容相关的实际案例,提高授课对象的学习兴趣和注意力,最后引入相关分析方法基础知识的讲解。例如,在讲解到酸碱平衡和pH值计算相关知识时,可以联系到人体会发生酸中毒、碱中毒的问题;在学习离子选择电极的类型和应用时,则可以引入酶电极在医学、生物、临床诊断上的相关应用等;在讲授原子吸收光谱仪时,可以适当介绍人体内微量元素如锌、钙、铅、铁含量的测定方法,以及相关疾病的诊断等;在讲光谱分析法时,提出了“低度竹叶青酒的褪色问题”等。这样,通过把基础理论与实际应用联系起来,不仅可以增强学生对于分析化学的学习兴趣,同时也可以显著提高教学效果。近年来,有关分析化学案例教学的书籍已有出版,在实际教学中引入案例教学法值得推广。

2.3 归纳比较法

归纳比较法是将零散的知识点进行条理化、系统化的一种方法。分析化学课程内容多、原理多、公式多,且知识点琐碎、不易记忆,在教学过程中采用归纳比较法,有助于学生建立起知识框架,对教学内容一目了然,便于理解记忆。比如在讲解“四大滴定”时,首先掌握酸碱滴定分析的原理、特点和指示剂的选择原则等,而在学习其他滴定分析方法时采用归纳比较对照的方法来进行讲解,这样学生理解起来就比较简便、省时。通过这样的对比讲解,学生能够建立起滴定原理、滴定曲线、准确滴定条件、指示剂选择、典型应用实例为主线的知识框架,掌握“四大滴定”有关的主要知识点。此外,在讲授银量法的知识点时,可以同时对莫尔分析法、佛尔哈德法两种方法进行比较学习,对比其各自指示剂、滴定条件、滴定原理、干扰离子的影响、应用范围等,找出其相关异同点,有利于学生对比记忆。

2.4 多媒体教学法

分析化学包括化学分析和仪器分析两部分,其中有许多概念、原理比较抽象而难以理解,如滴定分析中的滴定曲线、指示剂范围;色谱分析理论中的塔板理论、范弟姆特方程式等,仅通过书本上的文字描述和教师的讲解,学生往往难以理解、掌握。如果采用多媒体教学,生动、形象、直观的图形、图像、动画、文字和声音等方式向学生讲解较为抽象的理论知识,变复杂为简单,变枯燥为生动,学生能较快、准确地把握教学的重点,理解教学中的难点。比如,为了使同学们直观地理解酸碱滴定曲线在滴定过程中的变化情况,教师可以利用化学仿真实验室软件,制作相关动画,将滴定过程通过多媒体形象、生动的显示出来,学生能清楚地理解在化学计量点附近滴定剂体积的微小变化,造成溶液中pH值明显变化,通过观察滴定突跃现象以及指示剂颜色的剧烈变化,会提高学生的学习兴趣,增强相关知识点的教学效果和学习效率。

总之,随着科学技术的进步以及临床医学、药学等相关学科的发展,学科交叉越来越多,分析化学对于解决医学中存在的问题越来越重要。不断探索和实践好的教学方法,使学生带着兴趣把课程学好,学习能力、创新能力以及研究问题的能力得以提升,继而转化为以后从事医学工作的技能,造福整个社会。

参考文献

[1] 李克安,赵凤林,焦书明,等.分析化学教学的探讨与实践[J].大学化学,2003,18(1):26-31.

化学分析方法第7篇

[论文关键词]教育科学 量化研究 文献研究 思辨研究 质化研究

教育学科理论和体系的建构,依然是今天教育研究者的一项重要使命。教育学学科界限的模糊性,决定了其研究方法的多样性和复杂性,研究方法的科学性则是教育科学理论建构的根本有效路径。

一、教育科学研究方法的多样性及其分类

如果将教育学科归为社会科学范畴的话,那么,社会科学研究中最基本的研究方法即量化研究、质化研究和文献研究方法,理应成为教育学科研究中的重要研究方法和手段。而思辨研究依然会是教育学科研究中一种不可或缺的研究方法,因为教育研究者面对的是一个有意义的、价值关涉的教育世界,教育学科所蕴含着的人文精神和人性特质,使它与人文科学有着天然的联系。

因此,教育科学研究方可归纳为四大基本类别:量化研究方法(实验法、定量调查法、数理分析和测验等)、质化研究(人类学方法、定性调查法、个案研究法)、文献研究方法(历史研究法、比较研究法)和思辨方法(注重纯粹的逻辑推理的一种哲学思辨)。虽然,量化研究与文献研究、定性调查法等一样,都具有一定的科学属性,具有可积累性、可修正性等特征;都强调对资料数据的科学收集和有效占有,通过严密可靠的数据资料为寻求事物间的规律性联系和科学性结论提供必要的事实和依据(当然,量化研究通过观察、调查和测量所得出的相关数据属于第一手资料,历史研究和比较研究中的数据则主要来自于文本,属于第二手资料),但由于研究技术、手段、方法的差异性,决定了它们属于不同的研究方法类型。

二、量化研究的广泛使用是教育科学研究日趋成熟精细的标志

广义上的实证研究包含量化研究和质化研究。学者张红霞认为,实证研究可以是定量的,也可以是定性的。比如,个案研究如果能把每一步操作都详细地记录下来,就可以认为具有一定程度的可重复性。而我们这里所指的量化研究属于狭义上的实证性研究,即主要以实验、调查、测验和数理分析等自然科学研究方法进行的实证性研究。实证性研究作为社会科学的一种研究范式,倡导将自然科学实证的精神贯彻于社会现象研究之中,主张从经验人手,采用程序化、操作化和定量分析的手段,使社会现象的研究达到精细化和准确化的水平。

20世纪初,德国学者梅依曼和拉伊力倡把教育研究从哲学思辨传统中脱离出来,走科学化、实验化的路径,要求通过科学的验证来发现和陈述事实,提出只有通过实验与观察,在有意识地简化要素条件下研究教育现象中各种复杂的因果关系,教育学才能成为一门科学。

一个多世纪以来,社会科学的各种理论、方法与技术蓬勃发展,研究方法日趋精细,并陆续引入教育研究领域,促使教育研究呈现出不同的取向和形态。从西方教育科学的发展历程看,教育科学对实证研究方法的借鉴、吸收是其发展和成熟的重要标志。教育研究者通过对教育实践中各种数据的调查、分析,通过对文献研究、质化研究、思辨研究等多种研究方法的综合运用,对教育实践中的众多实然问题给予问答,并进行了理论上的有益探索。

以教育管理学的发展为例,自20世纪50年代以来,伴随着教育管理理论的兴起,教育管理科学论成为美国教育管理研究的一个主流性理论学派。“教育管理科学论将自身奠基在逻辑实证主义的基础上,强调教育管理研究立场的价值无涉,强调教育科学理论的描述、解释和预测功能,强调教育科学理论的可应用性、可操作性,强调量化研究,重视测量、数据统计,强调观察、实验的重要性,偏爱用图标和模型说明问题”。尽管教育管理科学论在20世纪70年代后遭到了教育管理主观论和价值论的挑战,然而,纵观今天美国和欧洲的教育研究,量化研究方法依然占据着研究方法的重要地位。

马尔科姆·泰勒在分析了欧洲2000年出版的最具代表性和影响性的17种英文高等教育专业期刊上发表的文章后得出结论:在高等教育研究中,占主导的只有三类研究方法,分别是:文献分析(37%)、多变量分析(26%)以及访谈(17%),这三种研究方法占到文章数的80%之多,即文献研究方法、量化研究方法、质化研究分别占据了发表文章的37%、26%和17%。马尔科姆还认为,这种现象并不奇怪,因为在所有的社会科学研究中,像文献评论、问卷调查和访谈这些方法都非常普遍。

从我国教育研究的现状看,国内主要教育类期刊上发表的文章所采用的研究方法,大多是马尔科姆所指的诸如概念分析、批判和现象学等思辨类型的研究方法,而关于量化研究方面的文章内容比较单一,比如,调查问卷类文章主题主要集中在学生经验方面,诸如大学生就业、创业、学习等。有学者在分析《教育研究》所发表的文章后指出,它共登载的165篇研究论文中,主要以思辨、历史文献分析、比较研究等方法完成的论文为主,占86.7%,其中思辨类论文达115篇,又占有绝对优势(70%)。采用“定量方法”或自然科学方法完成的调查报告、实验报告和数理分析研究论文共计22篇,仅占13.3%。

三、量化研究的运用与效用范围

在教育领域中,量化研究要求研究者事先建立假设并确立各种关系变量,通过概率抽样的方式选择样本,使用经过检测的标准化工具和程序采集数据,同时将事物在某一时刻凝固起来,对数据进行分析、验证,建立不同变量之间的相关关系,必要时使用实验干预手段对控制组和实验组进行对比,进而检验某种关于事物客观规律的理论假设。在研究过程中极力排除研究者本人对研究的影响,尽量做到价值中立。由于量化研究所具有的客观性,以及具有明确、具体的操作程序、可验证性和可重复性等特征,它在宏观研究、因果分析、规律性和趋势性问题的分析、描述、预测及验证方面,具有不可替代的作用。

从马尔科姆对高等教育文章研究方法特点的总结看,采用量化研究的文章主要集中在系统政策、课程设计、高等教育评估和评价、学生经验等研究层面和主题方面,关于教学质量、院校管理等研究则较多采取了混合研究方法。由此可见,教育科学中的量化研究适用于下述研究。(1)适合于宏观研究。即比较适合于教育政策、教育规划和教育预测方面的研究,适合在宏观层面上对事物进行大规模的调查和趋势性的特征预测,通过教育现象的平均情况和抽样总体的代表性,以求发现问题或提出解决问题的新视角。(2)适合于对教育现象进行数量化的因果分析和相关分析,发现趋势性的因果规律和相关规律。例如,研究高等教育经费投入与GDP之间的数量关系、专业结构与经济结构的相关性分析等。(3)适合于课程改革、教育评估和评价、学生发展等方面的评价、描述和预测性研究。通过观察、实验、测量,将数据加以分析和归纳,发现和推断具有代表性的、可推广的特征和模型。(4)能够证实或证伪已形成的理论假设,并不断地修改或完善已有的理论假设。比如,学习心理领域的许多理论就是通过验证或证伪方法发展起来的。

信度和效度是关系到量化研究结论准确和普遍意义的关键性要素,而无论是观察、实验、测量、数据统计,还是用图标和模型说明问题,其设计和研究难度都比较大,对研究者有很高的技术要求。因此,研究者除了需要具有严谨规范的求实精神、较强的演绎归纳分析能力外,还需要对研究问题能够给予合理假设,需要具有一套完备的操作技术,包括抽样方法、资料收集方法(如问卷法、实验法)、数字统计方法(如描述性统计、推断性统计)等。研究者不仅要找到一个合适的样本或者选题值得进行大样本调查,同时在问卷设计、样本选择、信度和效度检验、分析工具、分析深度、合作沟通等诸多方面都应具备科学的态度和较高的专业水准。

四、基化研究的优缺点辨析

实际上,教育科学中的量化研究虽然强调事物的“量化”,即通过对观察、实验和调查,获取客观材料,从而归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法,但其根本意义依然在于寻求一种规律性认识对事物本质的认识。只是量化研究更追求和强调科学的程序、手段和步骤,依靠对事物可以量化的部分和相关关系进行调查、测量、计算和分析,以达到对事物“本质”的一定把握。一般来讲,在研究阶段上、对问题的认识程度上,定性是定量的基础,定量是定性的更高阶段。从这个意义上看,量化研究方法有以下优点。(1)量化研究方法符合教育研究的根本目的。“教育研究可以定义为对数据(用于分析和研究的各种数字、文字、图象或其他形式的资源)的系统收集和分析,其目的是对教育的方方面面进行有效的概括、预测、干预和说明。”(2)量化研究有利于数据资料的有效积累,有利于对研究问题的深度解决,有利于克服教育研究中的主观性和各种偏见。如果我们想对大学的教学改革评头论足,必须比较全面深入地了解研究型大学和普通大学的教学现状,否则难以令人信服,而这很难通过思辨或文献等方法来完成目的。大学教学的实际状况和学生对教学质量的真实想法,只有通过问卷调查等量化研究方法才能够真实地得以反映。以张红霞、曲铭峰的《研究型大学与普通高校本科教学的差异及启示——基于全国72所高校的问卷调查》为例,该文章通过对研究型大学与普通高校本科教学的差异性的问卷调查,通过大量调查数据的整理分析,客观真实地为我们揭示了不同类型高校的大学生对教学的满意度情况和影响满意度的相关因素。其得出的结论有些出乎我们的意料:研究型大学(北大、清华除外)的教学质量问题普遍严重;教学经费不足是质量问题的首要原因。由于研究者客观中立的研究立场和科学求实的科学态度,由于问卷内容的严谨规范和数据资料的真实可靠,尽管结论令人意外,但却很难否认该结论的真实性。(3)量化研究能够通过清晰易懂的图表、数字或简短的文字说明事实、实质和趋势。比如,马丁·特罗通过相关数字对高等教育精英阶段、大众化阶段(毛入学率15%以上)和普及化阶段(50%)作出了科学论段,形象说明了高等教育不同发展阶段的数字特征。

量化研究的局限性主要体现在以下几个方面。(1)量化研究除了对研究者的技术性有较高要求外,还需要研究者秉持一种客观中立的立场,尽量坚持价值与事实的适度分离。但是,当研究者因某些原因想用自己的研究支持某种观点时,就有可能产生偏见,这势必会影响结论的真实性。虽然研究者应坚持价值无涉这一原则,但真正将价值与事实分离却很难做到。(2)作为量化研究中的一种重要研究手段——问卷调查法,其抽样误差总会客观存在,在一定程度上使研究的总体效度受到影响。问卷调查和结果往往会受到经费和人为因素的干扰,而且,大多数问卷往往比较浅显,不能深入到引出应答者真实意见和情感,也就不能揭示事物的内在规律。以《大学生自主创业现状调查与对策研究》一文为例,研究的主题是关于大学生自主创业现状的调查,但调查的人群却只有在校大学生,调查内容主要反映在校大学生的创业意向、创业意向与家庭背景关系、大学生赞成创业或不赞成创业原因、大学生创业知识等问题方面,而有些结论与问题内容不构成必然关系。比如,结论对策中的“政府应优化大学生创业的社会环境”与问卷内容无法呼应。(3)基于访谈法的量化研究结果的效度在很大程度上要取决于访谈者的观察能力、反应能力和人际交往能力。(4)发现趋势性的因果规律和相关规律具有相当大的难度。研究者在对复杂教育现象进行数量化的因果分析和相关分析时,不同变量的选择会对结论产生极大的影响,而且,如政策等变量因素在实证研究和数据预测中很难得以体现。预测与实际的不符使人们在很大程度上对宏观预测的科学性提出质疑。比如,关于高等教育发展规模的预测方面,20世纪90年代相关实证性预测文章对我国2010年的高等教育在校生规模的最大胆的预测也没有超出1000万人,而2008年我国各类高等教育总规模已经超过2 700万人。在对教育现象的相关分析中,有些相关分析显得比较牵强,令人难以认同。有时从一项相关研究的结果中获得有关原因和结果的推论是困难的。当变量A和B相关时,研究者不能明确地推断出是A引起B,还是A和B是由第三个变量C引起的。