信息化教学手段在分析化学实训中的应用
来源:用户上传
作者:
【摘要】在分析化学的实训教学中，以《自来水硬度的测定》教学设计为例，通过采用多媒体动画、手机投屏等多种信息化教学手段，有效解决实验原理难以理解，操作不规范等关键问题，注重学生的过程评价，提高学生的实训课程的自主学习的主动性和积极性。
【关键词】分析化学实训 信息化教学 教学设计
【基金项目】兴义民族师范学院博士基金项目（2018-2021）资助。
【中图分类号】O652-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）06-0140-02
1.教学分析
本次任务《自来水硬度的测定》选自化工应用技术专业课程《分析化学》，是专业基础课程，教材选用十二五规划教材，为后续课程《仪器分析》打下基础。
根据培养目标，为了使学生熟练地掌握分析化学的滴定分析技术，共设计了五个实训模块，本实训属于第三个模块中的第一个任务，使用4课时完成。
授课对象为高职一年级学生，这一阶段的学生学习积极性比较高，喜欢动手操作但是没有耐心。喜欢上实训课，但是对于实验原理不清楚，照单抓药，不进行思考；操作不规范，数据记录及处理不认真。
我们从知识、能力和素质三个方面确定了本次实训的教学目标。知识目标为掌握水硬度的测定原理和方法；熟悉水的硬度表示方法。能力目标为能用络合滴定法准确测定水样的硬度；能对测定结果进行分析、处理。职业素养：形成安全生产、节能环保的职业意识；养成严格遵守操作规程的职业操守。
确定本次实训教学重点为：滴定操作的规范性及數据的记录和处理。教学难点：滴定终点的判断及指示剂变色的原理。
2教学策略
在教学策略上，以“配位滴定法测定自来水硬度”这一任务为驱动；充分利用泛雅教学平台，整合视频、多媒体课件、移动终端、虚拟实验室、网络资源等多种信息化手段展开教学，重点解决学生在实训过程中操作规范和数据处理等问题。
3.教学过程
3.1课前
课前准备，通过教学平台发布的学习资料，学生可以在客户端“学习通”应用中用手机进行学习，抽象的滴定原理可以通过平台上的动画形象的展现给学生，让学生直观的观察到：水中的Ca2+、Mg2+离子与指示剂铬黑T指示剂想络合，形成了酒红色溶液。随着滴定剂EDTA的加入，由于Ca、和Mg与EDTA的配位能力更强，上述络合物中的钙镁离子被EDTA夺取出来，指示剂被释放出来，溶液颜色变为纯蓝色。让学生直观看到配位滴定的变色原理。有效解决了配位滴定的变色原理这一教学难点。繁琐的滴定流程，也用动画展示操作流程，化繁为简，避免学生在实训过程中只抓细节不顾大局的毛病。
3.2课中
实训教学过程主要分为：小组方案汇报，演示操作要点，学生进行滴定分析及数据处理演示。每个环节都综合使用了多种信息化资源与手段。
3.2.1 环节1 分析方案汇报及制定
学生分组汇报分析方案。点评学生汇报的分析流程，展示国标方案，讨论滴定条件，制定合理的分析最后制定本次实训的操作流程。在此过程中，让学生思考反应条件如何具体选择。展示通过仿真软件水硬度的测定流程，进一步让学生熟悉测定步骤，激发学生的动手兴趣。
3.2.2 环节2确定实训任务
根据分析流程，制定本次实训的2个具体任务：
（1）EDTA标准溶液的配制和标定
（2）自来水硬度的测定
3.2.3 环节3任务实施
演示滴定操作过程。在此过程中，借助于多媒体软件，重点演示基本的操作规范，比如，移液管的使用，半滴操作等。借助于投屏软件可以实现在大屏幕上播放操作细节，解决实验过程中学生多，无法演示操作细节的问题。
学生实训中，重点巡视学生的操作是否规范，对于典型的错误借助手机及时录播，让学生及时改正，以此规范学生的基本操作。针对滴定终点的判断这一教学难点及时选择典型案例，利用投屏软件在大屏幕上展示滴定过量及滴定不足时锥形瓶中溶液的颜色，让学生对滴定终点的判断有直观的感受，强调半滴操作的重要性。
数据的记录和处理是本次实训的重点。传统的实训过程中，学生课后整理实验报告，在此过程中，为了使实验结果在误差范围内，学生有可能对实验数据进行涂改。为了避免此类问题，要求学生在实训操作完成以后，立刻登录教学平台，将所得实验数据完全提交到教学平台上，避免学生对实验数据进行私自修改，使学生养成良好的职业素养和科学实验态度。
并以同一学生的不同颜色的滴定终点为例，讲授数据处理过程，误差分析过程。强调正确判断滴定终点的重要性。课后让学生登录教学平台完成实验数据的处理，完成水质检测报告单的填写。
3.2.4 总结评价
学生分小组汇报所测水质的硬度，教师讲授水硬度的常识，指出水硬度是钙镁离子的总浓度，根据不同浓度分为软水，硬水，和很硬水，让学生判断所测水硬度属于哪个范围，激发学生的学习兴趣。课后根据学生的在线测评成绩（10%），实训课堂表现（40%），实验数据处理（20%）及实训报告的书写情况（30%）在教学平台给出本次学生的实训成绩，体现过程评价的重要性[1]。
3.3课后拓展
通过开放实训课堂，请学生完成不同品牌矿泉水硬度测定，并与自来水硬度相比较。查阅相关国标规定，检测给定的矿泉水硬度是否达标。
学期末，教师带队到市质监局实习，完成水样硬度测定的实习任务，并与实训课堂比较，学生归纳总结硬度测定的条件选择。进一步拓展提高学生知识迁移能力，让学生不仅会操作，更要学会合理简化测定条件，提高测定的准确度和精密度。
4.教学反思
本次实训是滴定操作，如果基础知识在也课上讲解，将严重减少学生的操作时间，无法完整实现教学目标。通过信息化手段，学生可以在课前接收预习材料，完成基础知识的获取，多媒体动画形象展现了配位滴定的原理，突破教学难点，并为课上赢得宝贵的动手时间。
教学指导视频可以多次查看，避免了课上线性听课的不足，学生可以掌握完整的学习内容；投屏软件的使用，规范学生的操作细节；有效解决实训过程中对于操作要点看不清的问题。
网络教学平台可以记录学生学习的每一个任务点，教学评价更及时全面。学生实验数据及时上传教学平台，可以有效杜绝对实验数据的篡改，有助于养成良好的职业操守。
参考文献：
[1]柳玉英，王平，王粤博，刘青，蔺红桃，张天，范慧清.改革分析化学实验教学模式 培养学生自主学习能力[J].实验室研究与探索.2018，37，217-220.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14731648.htm
