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【课题论文】浅议分析化学研究性实验的探索与实践 (论文参考文献)

星级: ★★★★★ 期刊: 《当代教育理论与实践》作者: 苏界殊浏览量:6699 论文级别:优质本章主题:学生和项目原创论文: 5156论文网更新时间:12-16审核稿件编辑:Wilbur本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:1601 评论次数: 2348

导读:本篇文章是学生和项目类的论文,提供给准备写作相关这方面论文参考书目格式的应届毕业生们提供参考阅读下载。

苏界殊

(湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201)

摘要:文章阐述了分析化学研究性实验的优点,举出设计的实验方案“湘江水体湘潭段的重金属污染的分析和研究”,并对其意义进行了论证和评价.结果表明,本实验方案有效地提高了学生的实验操作技能,激发学生创新思维,增强了学生对学习的兴趣.

关键词:研究性实验;实验方案;创新思维

中图分类号:C64

文献标识码:A

文章编号:1674 -5884( 2011) 09 - 0172 - 02

一、 研究背景

分析化学是一门实践性很强的学科,其任务不仅仅是强化基本知识、实验方法,训练学生的基本操作技能,更要培养学生的自学能力、创新能力、分析解决问题能力和实践能力.研究性实验,是指教师创设不同的实验情景,让学生在教师的指导下对研究对象从多方位、多层面进行分析,然后自行设计实验步骤、选择实验器材,独自操作,最后进行分析总结,得出实验结果的一种实验教学模式.它具有开放性、探究性、实验性的特点,目的是巩固学生的基本操作技能,学会文献查阅方法,提高分析,推理、归纳和撰写科学报告的能力,同时注重培养学生在实验研

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究中严谨的科学作风、实事求是的科学态度、良好的实验素质,以及独立分析问题和解决问题的能力,达到培养学生的创新能力的目的.因此很有

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必要开发突出学生主体性的一系列分析化学研究性实验,让学生从这样的实验项目入门,训练基础实验技能的同时获得一定的研究技能和研究乐趣,引导他们去观察未知实验现象和实验结果的方案,更好地培养学生的创新思维能力.

下面以一个研究性实验项目为样例,对研究性实验进行探索和研究.

二、 研究性实验样例

(一)提出实验项目

项目依据:学生在学习完《分析化学》、《分析化学实验》、《仪器分析》和《仪器分析实验》的课程以后,对分析化学的理论和实验都有了全面的学习,在此基础上可以进行分析化学研究性实验项目的学习.

项目内容:由指导老师根据学生已经学习过内容,提出研究性实验项目.要求具有研究性和创新性,但又不能太脱离学生实际的认知水平.在本样例中,研究性实验项目内容是:湘江水体湘潭段的重金属污染的分析和研究.

(二)学生的组织

研究性实验是在基础化学实验的基础上进行的难度较高的实验,不可能也没有必要对全体学生都提出实验要求,每个研究性实验学生参加的人数一般为4-8人,如果带实验的老师多,就可以增加参加研究性实验的学生人数.确定好学生人数后,根据学生的上课时间和实验室的情况,安排好学生的实验时间.

(三)实验准备

老师向学生提出实验项目后,应组织学生查找资料,对实验项目进行分析和讨论,以研究性实验项目“湘江水体湘潭段的重金属污染的分析和研究”为例,学生在查找资料的基础上,进行了必要的实验准备:

1.了解实验项目的重要意义

该研究性实验是包含了多学科的综合性的实验项目,要求学生了解湘江的地理位置和经济地位,学生经过研究了解到:湘江是洞庭湖水系最大的河流,长江第二大支流,径流量占长江的7。5%,多年平均流量是黄河的1。51倍.湘江流域是湖南省经济建设的重心,也连接长江和华南经济圈的通道和纽带,流域总面积9。 46万平方公里其中湖南省境内占90。17%.湘江流经湖南省的衡阳、株洲、湘潭、长沙和岳阳等8个地、市,人口占全省的59。 5%,是湖南人名副其实的母亲河.湘江原生水质良好,水环境容量大,但近几十年来,湖南工农业的飞速发展、城市人口增长给湘江水资源及流域环境带来了严重的污染.了解实验项目的重要意义是教师将学生带入研究性实验情景的重要环节,有利于提高学生实验的积极性,增强学生进行研究性实验的愿望.

2.确定实验步骤

同学们经过认真的分析研究,在老师的指导下,确定了实验步骤:(1)取样;(2)确定分析元素;(3)配制标准样品;(4)确定分析仪器,了解仪器操作规程;(5)分析样品;(6)数据处理;(7)写出研究实验报告.

3.准备药品、试剂和仪器

确定实验步骤后,让学生根据实验内容和步骤,提出实验所需的药品、试剂和仪器,并在实验开始前准备到位,这不仅为实验的顺利进行打下来良好的基础,也培养了学生的计划管理的能力.

(四)实验过程

(1)取样

取样是本实验取得成功的重要步骤之一,如何取样才能真正反应出湘江湘潭段水体的基本情况,这是进行本实验面临的首要问题.同学们在查阅相关资料后,提出了取样方案:(1)按地段取样,将湘江湘潭段水域分为四部分,即马家河段、湘潭二桥段、湘潭一桥段和莲城大桥段;(2)按水面横向取样,即两岸和江中,取样深度为30 - 50cm.外出实地取样,这在验证性实验过程中是不可能做得到的.这有利于扩展学生视野,大大拓展了实验教学的时间和空间.

(2)确定分析元素

确定分析元素必须要了解湘潭地区的工业布局,以及这些工厂有可能给湘江河水带来哪些污染,以及这些污染给环境和人们的生活造成的危害.据此同学们确定分析元素有:汞、铅、镉、锰、铬.

(3)配制标准样品

要配制标准样品,首先要确定元素的分析方法,例如,铅可以采用原子吸收法测定,而铅对锐线光谱的吸收有几个特征吸收波长,每个特征吸收波长的线性范围都不一样,取哪一个线性范围来配制标准溶液,这又需要同学们查阅有关环境保护方面的资料,估计水样中重金属离子存在的大致范围,从而确定线性范围.然后估计确定的线性范围选取基准试剂配制标准样品.

(4)确定分析仪器,了解仪器操作规程

选择了分析方法,也就确定了分析仪器,不同的元素采用的分析方法和分析仪器也不同,例如:铅、镉、锰、铬可以采用原子吸收光谱仪进行分析,但是汞要采用冷原子荧光测汞仪进行测定.因此要求学生充分了解仪器的操作规程以及各种分析条件,在分析过程中排除人为因素的干扰,保证分析结果的可靠性.

(5)分析样品

分析样品的过程是学生实际操作仪

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器进行实验的过程,在这个过程中可以提高学生的动手能力,熟悉仪器的结构、性能以及仪器的各种操作条件的控制.在实验过程中要求学生认真记录实验数据,养成良好的科研习惯,培养了学生的严谨的科研态度.

(6)数据处理

在这个阶段要求学生将记录的原始数据通过整理、计算以表格和图形的形式表达出来,通过对实验数据的规范记录及科学分析,来揭示出物理量之间的联系程度或事物的内在规律.学生通过这个阶段的学习,熟练掌握了EX-CEL等数据处理软件,掌握了各种数据处理的方法,以及数据的表示方法,例如:做三线表格,作线性关系图等.

(7)写出研究实验报告

要求学生根据实验结果写出研究实验报告,促使学生培养科学总结、归纳的能力,学会从已完成的工作中挖掘内在的普遍规律.例如,学生的数据处理的

分析化学研究性实验的探索与实践
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结果发现某地段锰金属含量超标,我就启发学生去寻找锰离子的来源,找到污染源.其次要求学生以精练的语言对实验论文目的、方法、结果和结论进行高度概括,培养学生追求科学真理,务实严谨的科研态度和踏实的作风.经过这个阶段的学习,培养学生的基本科研素质和学术精神.

三、 结语

本研究性实验有以下几个特点:

1.研究性实验是在教师的主导下进行的;

2.在实验过程中,学生根据实验的目的,自行设计出科学、可行的实验方案,提高了学生分析问题,解决问题的能力.

3.这是一个理论与实际相结合的实验,学生在学习完分析化学理论和基础实验的基础上,运用所学的知识对现实的湘江水体进行分析.这种理论与实际相结合的实验能极大的激发学生的学习兴趣.

4.学生通过对研究性实验的实践操作,使学生的实验不再局限在固定的实验时间和固定的实验空间即实验室里,而是让学生有自由的实验时间和更广阔的实验空间,这样就能有效的激发和满足不同层次学生的探索和创新 .

5.通过研究性实验,学生不仅获得了各种知识和信息,同时也训练了他们的思维能力,使学生的思维更加深刻、严谨,思维的面会更加宽阔.恰恰这种既深刻又有广度的思维是创新思维的基础和关键.因此研究性实验是培养学生创新思维、提高创新能力的最佳平台.

[ 参考文献 ]

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