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物理化学实验报告

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物理化学实验报告范文第1篇

实验教学物理化学实验素质教育物理化学实验是化学、化工、生物、环境、材料、冶金等专业的一门重要基础实验课,与物理化学和结构化学等课程有着密切的联系,但又是一门独立的、实践性和技术性很强的课程,是培养学生基本素质和科研能力的重要教学环节。实验是化学的灵魂,同样,物理化学实验是物理化学科学的灵魂,它有助于学生理解相关的物理化学理论知识、掌握基本的物理化学实验技术和方法,有助于培养学生的动手能力和科学素养。因此,应充分认识物理化学化实验教学的重要性,努力实践教学实验的“三步曲”,开展好物理化学实验的创新性教学工作,服务于高素质、应用型创新人才的培养。

一、精心准备,做好物理化学实验的教学设计

和理论教学一样,要上好物理化学实验,也得从实验准备开始。物理化学实验不仅要求教师掌握相关的理论知识,而且要求教师掌握相关的实验技能,了解实验与理论的关系,熟悉实验需要的仪器设备、试剂材料,需要花费更多的时间和精力。

第一,结合具体实验,钻研实验内容,理解实验原理,明确实验目的,制定教学方案。根据实验教学内容和目标,选择最佳的教学形式,以实验指导书为基础,联系自己的实践经验,针对实验的难点和重点,设计难易适度的思考问题,激发学生的实验兴趣,引导学生实验的自主性,培养学生实验能力和创新意识,让学生有所思考、有所收获。

第二,熟悉实验中的仪器设备。阅读仪器设备的说明书,根据操作规程、按照教学实验要求进行调试,熟练掌握仪器设备的性能参数、构造、工作原理和使用方法、注意事项,特别留意仪器在实验中最容易出现的故障。只有这样,才能正确引导学生操作仪器,遇到仪器故障时才会不慌不忙,分析故障原因,引导学生排除故障。

第三,自己试做教学实验的每一项内容。预做实验,可以弄清楚实验的整体情况,了解仪器设备的性能、参数,熟悉实验过程中可能出现的现象和结果;可以检查实验室的准备工作情况,在开展教学实验前解决发现的问题。只有自己心知肚明,在实验教学时才能有的放矢地培养学生科学求实的实验品格,指导学生完成每一个实验环节,分析实验现象产生的原因,给出合理的解释。

二、以人为本,开展物理化学实验的教学过程

物理化学实验的现有教学过程,多采用“抱着走”的教学方式,学生“按方抓药”、被动接受,不能达到物理化学实验应有的教学目标。在提倡培养学生创新能力、提高综合素质的今天,应以学生为主体,鼓励学生去体会“发现―思考―创新”的创造规律,最大限度的激发学生对实验的兴趣,把“要我做”变成“我要做”。

一是检查学生的预习情况。对于学生,在做实验前进行预习是“家常便饭”,往往流于形式。只有注意检查学生的实验预习情况,给予适当的评价,才能引导学生自觉养成实验前做好预习工作的好习惯,避免在实验教学中发生“一问三不知”的情况,减少学生的依赖心理,促使学生为做好实验而主动进行充分的准备。

二是采用参与式、启发式、引导式教学方法。讲解实验教学内容时,注意以学生为主体,让学生在参与、互动中明确实验目的,了解实验内容,掌握实验原理,熟悉实验步骤。学生实验时,加强巡视和辅导,不能事事直接告诉学生答案,要让学生在实验中自己感受、探索、查明问题的关键所在,寻求解决问题的最佳方案,让学生通过思考、讨论、实验和理论分析等环节,自己解决问题。

三是注重实验卫生和安全。安全无小事,要加强对学生的安全意识教育,关注实验中安全注意事项,教学时给予必要的提醒。保持实验台面、地面的干净卫生,严格按照操作规程进行实验操作,将废物、废液放入指定的容器,实验后复原实验物品,关好门、窗、水、电,避免造成污染或引发事故。

三、总结评价,进行物理化学实验的教学反思

如果仅有实验教学前精心准备的教学设计和实验教学中以人为本的教学过程,并不能真正开展好物理化学实验的教学工作,服务于高素质、应用型创新人才的培养。教师和学生还应在实验教学后做认真的总结和评价,教师进行实验教学反思,评价学生的实验;学生进行实验学习反思,评价教师的教学,从而实现师生互动、教学相长,为改进、创新和完善物理化学实验教学奠定良好的基础。

首先,督促学生按时完成并提交一份规范的实验报告。学生不能止步于实际动手实践,而要对自己的实验进行回顾和总结,对实验过程进行真实的陈述,对实验现象进行客观的解释,对实验数据进行科学的分析,在训练语言表达能力、检验知识运用能力、提高分析问题能力的同时,实现科学素养的培养,实现感性认识到理性认识的转变和升华。

其次,仔细批改实验报告,全面评价,客观打分。改变传统偏重于实验结果的评价方法,注重对实验报告的全面评价,从实验报告规范、实验目的、实验原理、实验用品、实验过程与记录、实验数据处理与分析、实验思考题、实验总结与态度等方面,全面客观地评价学生的实验报告和完成质量,了解学生对实验教学内容的掌握情况。

最后,及时总结实验教学中出现的问题,持续改进实验教学工作。教师不能满足于完成实验教学或评完实验报告,而要通过回顾教学过程、评阅实验报告,发现和总结实验预习、实验讲解、动手实验、实验报告中存在的问题,认真听取学生的反馈意见和同事的教学建议,仔细分析问题并解决问题,全面改进物理化学实验的教学设计。

参考文献:

[1]崔学桂,张树永,李建平.培养学生创新、综合思维能力是大学化学实验课的中心任务[J].实验室技术与管理,2003,20(2):120-124.

[2]陈永宝,徐庆辉,夏定国.自主学习型物理化学实验教学模式的设计[J].中国现代教育装备,2010,(21):84-85.

[3]邓立志,侯安新,席美云.关于物理化学实验教学改革的几点思考[J].大学化学,2006,21(4):25-27.44.

[4]钱维兰,叶亚平,顾聪.浅谈物理化学实验对学生能力的培养[J].实验室研究与探索,2007,26(6):100-101.118.

[5]王春玲,孙尔康.大学化学实验培养学生创新能力的探索[J].实验室技术与管理,2011,28(10):27-30.

[6]陈永宝.对基础课教学实验室开放的思考[J].北京工业大学学报,2005,(35):134-136.

[7]王旭珍,贾翠英,王新平.以学生为中心,构建物理化学实验教学新体系[J].实验技术与管理,2008,25(11):20-23.

物理化学实验报告范文第2篇

对于高等医学院校药学、药剂、制药工程专业的学生来说,物理化学是一门十分重要的专业基础课[1]。物理化学实验是物理化学课程的重要组成部分,是培养学生动手能力和科学研究能力的重要实践环节。在该实验课的授课过程中如何在学生头脑中架起一座物理现象和化学现象及规律紧密相连的桥梁,并能灵活地运用所学知识和操作技能去解决问题,将是物理化学实验课程教学改革和探索的长期和迫切的要求[2]。

1 目前现状

目前我国高等医学院校所开设的物理化学实验以传统的验证性实验居多,应用性、设计性和综合性实验占比例较低[3]。验证性实验内容简单,学生只需按部就班就能完成实验,这样不利于学生思维能力的提高,不能激发学生的积极性和创造热情。同时传统的物理化学实验教学模式是学生预习—— 教师讲解—— 学生做实验—— 提交实验报告,这种模式的不足之处在于以下三点。

(1)学生在学习过程中处于被动状态,创造性得不到充分发挥。

(2)由于学生人数较多,实验仪器有限,不利于学生基本实验技能的培养与提高。

(3)实验安排比较集中,根本起不到实验验证理论的作用,只是为了完成实验而去做实验。

鉴于以上物理化学实验教学过程中出现的问题,物理化学实验教学某些方面的改革势在必行。

2 教学改革方向

2.1 优化实验内容,与专业知识相结合

目前高等医学院校所开设的物理化学实验课内容多数比较陈旧,多以验证性实验为主,这些传统实验与医学药学关系不是特别紧密,不能体现出医学院校物理化学实验的专业特色。

在实验教学过程中,应该注意物理化学实验和专业教学计划保持一致。物理化学作为药学相关专业的基础课,是药剂学和药代动力学的理论基础,因此在选择实验内容的时候要从药学相关专业的实际出发[1]。将选定的实验与药学专业紧密相关,特别是要与药物分析和药剂学的内容相关联,使教学实验具有综合性、设计性和研究行,能真正体现出物理化学的原理和技术在药学中的应用。

2.2 改变实验方式,多进行开放性实验

传统物理化学实验往往是验证性实验居多,实验的方法也比较单调乏味,缺乏激情。往往是老师先进行实验理论的讲解,然后再进行实验仪器的介绍,最后给学生示范实验的做法,最后是学生照搬老师的方法进行实验,提交实验报告。这样的实验授课方法造成了学生对教师教学模式的麻木,也大大降低了对课程的兴趣,同时在实验的过程中很难发现问题,能力很难得到较大的提高。鉴于传统实验手段上面的不足之处,有必要引入开放性实验解决这一问题。

所谓开放性实验,是指在实验教学中所有实验资源(包括实验时间、实验仪器设备、实验场地等)向学生开放,让学生成为实验的主体,独立的完成实验[4]。传统实验被开放性实验所取代,意味着实验性质由验证型向综合型、设计型过度。

开放性实验的程序往往是这样的:教师首先给出题目或者一个范围,由学生自己通过查阅相关资料来确定实验的方案并依照实验方案进行单独的实验。实验方案包括实验的思路,具体的实验步骤和要达到的目标。开放性实验是以学生为中心的实验方式,有利于调动学习积极性,培养分析问题和解决问题的能力,开放性实验不仅旨在让学生通过实验做到知识的融会贯通,更旨在培养学生独立获取知识和技能的能力,提高其创新能力和综合素质。

2.3 用科学的实验考核机制促进实验教学

实验考核是实验教学的重要组成部分,良好的实验考核制度,不仅可以改善实验教学的质量,提高学生的专业操作技能和创新能力,还能及时发现实验教学过程中的不足之处,从而加以及时改进。传统的实验考核方法一般是根据实验报告来确定学生的实验成绩,这种考核方法侧重的是实验的一个静态的结果,往往会忽略实验的动态过程,另外实验报告不时有抄袭事件发生,所以对学生成绩的评定也是不公平的,久而久之会挫伤学生学习的积极性。而开放性的实验模式提高了实验过程在实验成绩中的比例,将实验过程与实验报告相结合起来对学生的实验成绩进行评定,既重视实验过程,也不轻视实验结果,能让学生形成正确的实验态度和科学的研究方法,对其成长有重要意义。

2.4 与时俱进,不断更新实验内容

随着科技的不断发展,学科的更新也是日新月异的,这就要求授课教师在进行实验教学的过程中要不断充电,要与时俱进的多学习新的专业知识,只有这样,才能胜任开放性实验教学的要求,给学生准备最前沿的实验内容和最新鲜的知识,不断提高学生各方面的能力,同时也不断拓宽自己的知识面。

3 改革前景展望

物理化学实验报告范文第3篇

物理化学实验中涉及热力学、动力学、表面化学及结构化学,知识面广,实验项目多,都是由一个任课教师进行全面指导,这就要求指导教师要精通所有实验项目的内容、详细操作及可能存在的问题,还需要在实验前准备各实验项目所需的实验仪器及试剂。这样的上课方式,不利于实验项目的更好进行,毕竟每个老师都不是全才,严重增加了教师的准备工作。要求任课教师完全弄懂每个实验项目,对实验指导教师提出了更高的要求,也不利于教师的发展。

2学生实验积极性不高

一般在实验的第一节课已经向学生说明实验前要预习,进实验室时要有预习报告。但是学生对实验的积极性不高,预习报告完全是为了应付检查才写的,这是目前大学生普遍存在的一个现象。教师进行原理、实验内容讲授时,少部分学生属于游离状态,教师在演示实验操作时,学生没有认真注意细节内容,真正到他们进行实验时,问题出现了,不懂得如何解决,而一味的在书本上找答案,还是没能最终解决问题。遇到此类情况,甚至有些学生干脆就不思考,任由错误的发生。由于需要分组进行实验,小组中有个别学生基本都没有亲自动手操作过,在实验过程中表现得很不积极。

3学生抱“应付”心理进行实验数据处理

物理化学实验中测定数据多,这就要求学生具有一定逻辑思维能力对实验数据进行处理,这也是探究实验机理、剖析实验内容的必需步骤。有部分学生完全不理会实验数据处理是否正确,只是一味凭感觉简单处理;有一部分学生是没有真正明白原理,引起处理数据不完整;还有一部分学生查阅后采用软件进行处理,但是由于不知所云,所以很多也都只是给出了图形。比如在三液系组分相图的绘制中,很多采用了某些理论课提供的软件画图,只是纯粹的画图,当问到三角坐标中每个点具体代表什么,学生没法回答。基于以上的情况,主要的根源还是学生要完成实验报告的任务,只能这样的应付了事。这对培养学生技能及解决问题的能力,起不到任何作用。但是基于现状,有些事情无法完善。因此,某些时候,针对这些好学又不是很明白处理原理的学生,需要更加耐心指导,注重不同类型学生心理素质的培养[3]。

4简单的考核方式

物理化学实验课程一般都是考查课,通常采用平时实验报告及平时表现进行综合给分。但是实验报告都是组员之间相互讨论给出,甚至有些都是抄袭过来的,并且对于平时的表现也不好衡量,该课程考核结果不是很满意,所以应该思考下能否改变现有的考核方式。

5针对存在的问题,提出可能性的应对方案

物理化学实验报告范文第4篇

1.1实验仪器设备更新缓慢物理化学实验主要是测定物质的理化性质,因此需要相应的仪器设备。近年来,随着现代实验科学技术的进步,涌现出了大量的智能数显式仪器。这些新仪器的使用,不仅使测量过程更为便捷,而且提高了学生的学习兴趣,也有助于他们毕业后更好地适应工作环境。但有些院校由于对基础化学实验不够重视,实验经费投入不足,致使仪器设备老旧,长年无更新换代,从而影响了实验技术水平和教学质量的提高。

1.2实验数据处理方法落后物理化学实验结果得到的是一系列实验数据,目前大多数学生仍采用传统的数据处理方法,即通过计算器计算、用坐标纸手工作图以获取斜率、截距,或在手工绘制的曲线上作切线等。由于物理化学实验数据量大,处理繁杂,这种方法不仅费时费力,而且处理结果易出现人为误差,影响实验结果的准确性。教师在批改实验报告时也不得不花费大量时间核查其计算结果。因此,有必要选择适当的计算机应用程序来辅助物理化学实验教学。

2物理化学实验教学改革探索

2.1构建理论教学与实验教学并重的教学模式近年来,创新人才的培养越来越受到重视,而实验教学是培养高素质创新人才的重要环节,是提高学生动手能力和科研能力的重要手段,有着课堂教学不可替代的作用。因此,要改变传统观念,重视实验教学,建立理论教学与实验教学并重的教学模式。笔者所在学院在专业人才培养方案中,经过论证适当减少物理化学理论课的学时,增加实验课的学时,并将物理化学实验从理论课中脱离出来,作为一门独立课程列入专业教学计划,单独计算学分。同时,根据实验课单设的要求,对物理化学实验教学大纲进行了修订,对实验教学提出了更高的目标和要求,注重对学生综合动手能力的培养,保证实验教学质量。

2.2优化实验项目与内容,突出专业特色药学专业物理化学实验在实验项目选择与内容设计上除了体现物理化学原理的应用外,还必须突出药学专业特色,以便更好地在有限的实验操作中锻炼、培养学生,提高学生的能力。我们对原有的物理化学实验教学内容体系重新进行了设计和调整。首先,对实验进行整合,减少一些重复性的实验内容和操作,多出的学时用于开设新的实验项目。如“电解质水溶液电导的测定和应用”和“电导法测定临界胶团浓度”这两个实验使用的仪器都是电导率仪,而且电导测定所需时间较短,于是将两个实验整合在一起同时开展。实验中需要用到超级恒温槽,恒温槽的相关知识也在此实验中一并讲解。这样做虽然需要学生提前了解表面活性剂的相关知识,但避免了仪器重复使用,提高了实验效率,节省了学时。其次,对一些经典物理化学实验项目测定内容进行了调整,尽可能地改用实际的药物,使其更好地体现在药学中的应用。如将凝固点降低法测定萘的摩尔质量改为测定中药注射液的渗透压;将三组分相图绘制中的水-醋酸-氯仿体系改为吐温-薄荷油-水体系制备药物乳剂[9];将蔗糖水解速率常数的测定改为同样符合一级降解动力学的硫酸链霉素水解速率常数的测定等。再者,新增一些与药学密切相关的综合性、设计性实验。如药物有效期的测定,给学生提供的药品有盐酸四环素、维生素C、金霉素、硫酸链霉素等,要求学生查阅相关资料,独立设计实验方案,提交教师审核后,安排实验顺序和时间,对实验结果进行分析后再做出整体评价。在新的物理化学实验教学体系下,不仅实验项目数增加了,学生有机会接触更多的实验内容和仪器,锻炼动手能力和创新能力,而且突出了知识点在药学领域中的应用,让学生明白物理化学和自己专业的相关性,提高物理化学及实验的学习兴趣。

2.3更新升级实验仪器设备物理化学实验需要较多的仪器设备,这些仪器设备的好坏直接影响着实验结果。随着技术的发展,仪器推陈出新。笔者所在的学院近年来就投入经费逐步对一些仪器设备进行了更新换代。如更新了电子天平、数字式压力计、数字温度温差仪、数字贝克曼温度计、自动指示旋光仪、数显式恒温槽、数字电导率仪等常规仪器,同时也添置紫外、红外、荧光光谱仪及气相、液相色谱仪和原子吸收分光光度计等大型仪器。这些仪器极大地提高了实验室装备水平,满足了各种实验需求。现代实验仪器价格昂贵,为避免浪费,合理高效利用资源,物理化学实验在项目选择和内容设计上,也充分考虑到药学专业特色,所开设的实验内容尽可能与药学专业融合,充分利用现有药学实验仪器设备。在经费允许的条件下,结合药学专业课程实验教学的需要,共同添置现代实验仪器,供物理化学实验及后续专业课程实验使用。

2.4计算机处理实验数据目前计算机应用逐步普及。计算机除了采集实验数据外,还可对大量的、繁琐的物理化学实验数据进行快速而准确的处理。现阶段大学生群体中计算机普及率较高,我们提倡学生使用计算机软件来处理实验数据和绘制图表。Excel、Origin等是使用最多的数据分析软件,学生利用这些软件可以方便地进行数据批量处理、作图、线性拟合、非线性曲线拟合等步骤处理,快捷准确。笔者曾在所教授的班级进行试点,先向学生详细讲授软件的使用方法,然后要求他们用软件处理数据和作图,再打印出来。由于避免了繁琐的人工处理过程,这一要求受到学生的一致欢迎,学生的积极性很高,所得表格和图形整洁美观,有的学生甚至用word软件来写实验报告。经过几轮试点,逐步推进,现在计算机软件处理实验数据已成为物理化学实验的教学要求之一。随着数字化校园的发展,我们更期待有一天能实现“无纸化实验报告”,即学生网上提交报告,教师网上批改并反馈结果给学生。此外,学生在物理化学实验过程中,获得了一系列的实验数据,通过实验数据一般不能马上得知学生的实验是否成功,往往是在实验结束后的数据处理作图过程中才发现问题,而此时,为时已晚,只能另找时间进实验室补做。为解决此问题,我们利用计算机将相应实验项目数据处理的有关公式和流程编写成一个系统程序,学生做完实验后,把数据输入程序中,可立即得出实验结果并绘出相应的图形,从而判断实验成功与否。若不符合要求,立即查找实验失败的原因并当场改正。

2.5开放实验室实验室开放为学生创造了自主学习、自主探索的环境和条件,有利于培养学生综合实验能力和创新意识。除了正常的实验教学,我们物理化学实验室部分时间定期对学生开放。目前情况下,实验室开放的目的主要有两个:一是给实验课上数据不理想或实验失败的学生提供重新做实验的机会;二是对一部分学有余力且感兴趣的学生,根据所学过的内容及实验操作自行设计实验方案,在教师的协助下完成实验。比如学生学习过电导率的相关知识,知道电导测定的一个重要应用是水的纯度检验,也做过电导法测定弱酸的电离度及难溶盐的溶解度实验,懂得电导率仪如何使用,有的学生会想到收集学校及周边的自来水、井水、雨水、河水、海水、山泉水等用电导率仪进行水质检测,有的学生会更进一步想到设计电导滴定的实验来测定这些水样本中离子的浓度,如用氯化钡溶液滴定来测定水中硫酸根离子的浓度。学生的这些创新性、发散性思维非常值得鼓励,而实验室开放给他们提供了付诸实践的机会,极大地提升了学习兴趣,也锻炼了他们独立的学习能力和动手能力。

3结语

物理化学实验报告范文第5篇

一、物理化学实验的意义与特点

物理化学在化学科学中占有十分重要的地位,它更多地借助了数学、物理等科学的理论及其实验方法,研究化学科学中的机理和规律,研究化学体系的宏观、微观规律,是化学的理论基础。[1]诺贝尔化学奖获得者李远哲先生在《我走过的治学之路》中就曾经写到:“热力学对学习化学很重要,如果热力学没学懂的话,化学也不会学好。”而热力学正是物理化学中的重要组成部分。物理化学实验是物理化学课程的重要辅助课程,在培养人才方面发挥着不可替代的独特作用,是实现素质教育和培养创新人才的重要教学环节。[2][3]物理化学实验作为一门独立的基础实验课,是学生学习和研究物理化学的重要手段和途径,在物理化学教学中起着举足轻重的作用。[4]尤其对于学科设置较为有限的地方性高校来说,物理化学实验更是作为一门重点实验课程开展教学。如何为学生创造良好的学习环境,培养学生的创新思维实践能力,使物理化学实验适应教学要求,是摆在我们每一个从事物理化学课程及其实验教学工作者面前的重要课题。

物理化学实验综合了化学领域中各分支所需要的基本实验工具和实验方法,也是学生第一次接触较多的仪器设备的一门重要实验课程。其中的实验方法和实验技能是化学工作者必须具备的基本功,因此物理化学实验在物理化学乃至整个化学学科中都占有十分重要的地位。[5]物理化学实验主要有两方面特点:第一,物理化学实验通过物理的实验方法和手段探讨化学规律,实验中大量使用由一种或多种仪器设备所组成的实验体系。第二,由于物质的物理化学性质和化学反应性能往往不是直接测量得到的,直接测量的结果需进一步利用数学及物理的方法加以整理和综合运算,才能得到所要验证的结果。因此,物理化学实验能够培养学生综合实验能力、科学研究能力、数据处理和绘图等各方面能力。

二、物理化学实验教学中的不足

随着科学技术的发展,21世纪对高等教育提出了培养知识型、创新型、复合型的人才的高要求,对于地方性高校也不例外。为促进教学思想的更新,增强学生独立思考和勇于创新的精神,提高学生理论联系实际及动手能力,提高教学技术现代化,对原有的物理化学实验教学进行改进,显得尤为迫切和重要。

传统的物理化学实验在一些地方性高校教学中主要存在以下问题:学生在实验过程中缺乏学习主动性和积极性,在实验中主要依赖老师的指导,较少积极预习;承受实验挫败的心理素质弱,当实验出现异常或失败时,不能独立冷静地分析原因,设法自主解决问题;教学的学时不足,实验安排过于紧凑,时间紧;实验教学内容相对单一,多学科专业的实验教学内容重复;数据处理手段和技术条件简单,亟须提高。

三、改进方法

(一)加强实验前的预习准备

实验之前教师将实验原理、方法步骤、注意事项等布置为学生的课前预习,再通过一系列方法检查学生预习情况,并记入平时成绩。我们通过长期的教学体会到:在实验之前先采取提问的方式考查学生对各个知识点及实验步骤的理解情况,能及时发现问题与不足,有的放矢地针对学生对实验理解的情况作出进一步指导。这种先提问、后讲解,发现问题、解决问题的方式能有效地克服学生的懒惰习惯,促进学生对课程的学习积极性,提高教学质量。

结合课本中难点,尤其是操作过程中需要注意的步骤,制作物理化学实验课件,通过视频等直观方式帮助学生理解实验内容,了解不同实验仪器的使用方法和原理。[6]为学生预习实验的方便,教师可以结合实验教学实际,把实验教学的相关材料制作成网页展示在学校网页上。[7]这样在实验开始前,学生除了利用实验教材或讲义进行实验预习外,还可以上网预习相关的实验内容。不但可以了解到相关的实验原理、实验步骤等,还可以更为直观地了解到相关仪器设备的原理、构造、操作方法及注意事项等。

在实验进行过程中还需教师认真观察学生实验操作的规范性和准确性,发现问题要予以及时纠正。当出现实验失败的情况时,要求学生找出原因并在实验报告中进行探讨。在实验仪器使用的过程中,可以把一些简单的问题,交给上次实验课已经做过该实验的、实验完成较好的学生去帮助失败的学生。实践证明,这个方法既减轻了教师的工作量,又锻炼了学生的自立能力,取得了良好的效果。

(二)优化实验方案

由于各专业对教学大纲的修订使得物理化学实验的学时数有较大幅度的消减。怎样在有限的学习时间内最大限度地学习好相关知识是一个非常重大的挑战。我们通过对实验内容整合,优化实验方案,保证14个重点物化实验的有效完成。

(三)实施因专业施教的模式

目前,随着学科专业数量及规模的不断发展,多个不同的学科专业均开设了物理化学实验,我们需要对现有的物理化学实验内容项目进行调整以满足各学科专业的具体要求。针对不同学科专业的特点开展实验,做到有的放矢,并对各专业实验教学的内容重新补充、及时更新,使实验项目数大于实验计划数。

根据不同学科专业的特点及需求,不同专业的物理化学实验教学内容应该有自己的侧重点,在实验项目选择上,实施“基础实验+专业特点实验”。实行因专业施教的模式,为各专业的学生以后学习本专业知识和从事本专业实验奠定坚实的基础。

(四)加强实验数据处理与作图训练

当物理化学实验的数据较多时,处理起来会较为繁琐,尤其是一些较为复杂的实验要求数据处理及作图更为细致准确,传统手工作图因误差较大往往无法得到正确的结论。因此,利用现代化计算机数据处理系统,如通过excel、origin等软件,可以使实验数据的处理变得准确、快捷,消除学生在处理数据时人为引入的各种误差,提高数据处理的精确度,为客观评价学生的实验结果提供依据。在提高了工作效率的同时,使实验报告更加合理和具科学性,提高了学生的综合处理数据的能力和综合素质的培养。

学生尽可能应用专业软件对实验数据进行处理。以“旋光法测定蔗糖水解反应速率常数”实验为例,所测旋光度数据处理结果可用origin进行作图,进行线性拟合,由拟合直线的斜率求得速率常数并进行下一步计算,这样提高了学生对实验数据处理和作图的能力,甚至为其在今后工作中进行程序化智能化处理数据打下了基础。

实践证明,对物理化学实验教学进行上述改进后,可以圆满地完成教学任务,强化学生对物理化学理论课所学概念、定律、公式的理解认识,培养学生良好的实验观察和操作能力,强化综合能力的训练。改善的教学方法使得学生的综合素质得到了明显提高,对待物理化学实验课程的学习态度也大有改观。

物理化学实验报告范文第6篇

关键词:问题三步曲;物理化学实验;燃烧

【中图分类号】O64-4

物理化学实验要求对仪器操作熟练,有较高的数据处理能力,需要学生运用化学的或物理的知识进行操作、观察、处理实验数据。应该说物理化学实验最能培养学生发现、分析和解决问题的能力,也可以激发学生的创新思维,引导学生将知识向实际应用转化。

1.目前物理化学实验教学中存在的问题

1.1 物理化学实验教学内容较固定,缺少设计性或综合性实验。有些高校虽然开设了综合性或设计性实验,但由于实验空间、设备、师资等原因,综合实验也是几个实验的叠加,还是让学生按照原有的实验步骤从头做到尾。在实验中很难让学生发挥创新思维,这样不利于学生学习新知识和综合素质的提高。

1.2 传统的教学方法以教师为主体,老师将实验原理、步骤及注意点讲一遍,同时还进行示范操作。老师讲的很投入,但学生根本不听或者听不进去,老师讲完后大部分学生仍是对着教材看一步做一步,对其中的步骤不思考为什么要这么做,预期的实验数据呈现的趋势心中没数,实验过程中对老师的依赖性较强,碰到一些简单的问题,自己不想办法解决而是急着找老师。如设定恒温槽温度25度时,有同学将数显的仪表调成300度后发现温度超过30度了还在升温,自己不找原因直接找老师问。学生做完物理化学实验后收获太小,谈不上理解和应用。虽然课前让学生先对实验内容预习,但学生认为反正老师上课要讲,预习不预习都一样,即使进行预习,也只是将教材上的内容抄在预习本上,一点效果也没有。这样学生自学能力、独立思考能力得不到充分发挥。

1.3 实验内容与理论教学出现严重脱节。有的专业部分实验内容往往超前理论教学的情况,比如说在做“蔗糖的转化”的实验时学生还没有学到动力学的知识,这让实验老师无从讲解,使得学生在实验过程中只得按讲义一步一步进行,严重打击了学生的积极性。

1.4 仪器的数量不够,实验课时数少

该实验需用的实验设备数量较多,大部分高校由于经费的限制,每个实验一般五套仪器左右,一般是3人一组进行实验,导致学生自己动手的机会较少,甚至有的学生根本不动手,使教学质量降低。同时,由于物理化学实验的课时数较少,没有时间对学生进行物理化学实验方面的培训,导致仪器容易损坏。

2.问题三步曲教学法的实施

问题三步曲教学法是以问题为中心,以学生为主体的教学方法,是培养学生创新思维能力,获取知识能力,独立学习能力的一种教学方法。我们以“燃烧热的测定”实验为例子,对学生进行问题三步曲教学法,即在预习中提出问题,在实验中解决问题,在结束时思考问题,探索问题三步曲教学法在物理化学实验教学中的作用。

第一步,在预习“燃烧热的测定”实验时,我们提出以下问题:①这个实验属于物理化学理论课的那一章节?②燃烧热、恒容反应热、恒压反应热、水当量的概念及求算方法有哪些?③量热计的类型有哪些?本实验用哪一个类型?雷诺曲线是什么?氧弹式量热计的结构怎样?④样品压片时称量的质量为什么是粗略的量呢?⑤氧弹中加入10毫升的蒸馏水的作用是什么?⑥为什么内外筒的水温需要差1℃呢?⑦为什么需要先测量苯甲酸的燃烧热?什么样的状态算作点火成功?什么样的燃烧算作燃烧完全?有了这些问题,学生在预习过程中对于实验要做什么,怎么做,预期会得到多少数据、怎样处理,实验需要注意的地方等通过问题在预习中会做到心中有数。

第二步,在实验进行时引导学生深入的讨论和思考,甚至继续创新。例如上面的第4个问题,样品压片时为什么质量不是很准确,有的学生开始还没有意识到,后来相互讨论得出,是因为即使称量的很准确在压片过程中也会损失,需要压好片后用分析天平准确称量;再如第5个问题,加入10毫升蒸馏水的作用教材书上没有说明原因,但是在数据处理中的公式里有个“5.983×VNaOH”,很多同学不理解,所以需要给他们讲一下,因为氧弹中残留的氮气燃烧,形成氮氧化合物产生的热量要在总量中扣除,水与氮氧化合物形成酸性液体,然后用碱液对其进行滴定测出消耗的VNaOH,所以在公式中会出现VNaOH。这样实验讲解的时间不需要占用太长,实验过程中出现问题时,学生会积极思考,或者老师与学生一起找出原因,这样会激发学生实验的探索性。

第三步,实验结束时也要给学生设置问题,比如本实验的数据如何处理?可否使用计算机绘图?实验中可否用其他的物质代替苯甲酸?如果测定的是液体样品,可不可以用该套装置测量燃烧热呢?等等。这些问题可以让学生对整个实验继续思考,并不是做完实验就算完,得到数据就了事,需要他们进行细致的分析,做成一份严谨的实验报告,同时通过学生的文献查阅和思考可以将燃烧热的测定的装置进行改进优化,达到了理论联系实际。

3.结语

在物理化学实验教学中实施问题三部曲教学法有利于提高学生学习物理化学实验的兴趣,避免了传统的“填鸭式”、“保姆式”的教育,在实践中证明,该法能够充分调动学生的积极性,提高学生发现,分析,解决问题的能力,同时能够有效激发学生创新能力。

参考文献

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[3]徐悦华.物理化学实验教学中的“诱思探究”[J].广东化工,2006,33(5):102-103

[4]刘文萍.问题教学法在物理化学实验教学中的应用,广州化工,2011,39(16):182-183

物理化学实验报告范文第7篇

我国古代教育家、思想家孔子在几千年前就有“因材施教”的教育思想,并一直在教学实践中身体力行。西方教育家也提出了“教育应具有针对性”的理论。上述这些思想都是分层次教育的理论基础。所谓高等教育阶段的分层次教育,有两方面的含义:①同一门课,不同的专业使用不同的教材;②同一门课,同一专业的不同学生,可选择不同的授课层次和授课内容[1]。分层次实验教学改革的关键,是要打破所有学生同一培养模式的僵局,利用鲜活的、为不同学生量身打造的不同的教学内容,调动起每个学生参与实验的积极性。在新的实验教学环境下,学生自我追求的目标越来越高,所选择的实验课层次逐渐提高;学生创新能力、动手能力、实际应用能力也随之不断提高[2]。

二、物理化学实验分层次教学模式的实施

广西大学化学化工学院物理化学课程组承担着全校理、工、生、农等专业物理化学课程的理论教学和实验指导工作,根据专业教学大纲的不同,化学和应用化学这两门理科专业的物理化学实验独立设课,计108学时;而工、生、农专业的物理化学实验与基础理论课相结合,实验部分计33学时。课程组根据教学班级编制实验班并开展工作:实验教学分层次培养,分为基础层次、提高性层次和科研性层次三类,它是在提高实验课教学效率的同时,把大纲要求的教学与开放性实验教学结合起来,在规定的实验时间内,既完成教学大纲要求,又能使能力强、兴趣浓的学生在创新精神、动手能力方面得到进一步加强[3]。从表1中可以看出,实验教学改革不仅注重纵向分层次,使实验教学循序渐进,在夯实基础的同时构筑高地;也注重了横向的分层次,将实验等级不断提高,依据学生的专业及他们的意愿和能力,选择不同层次的实验,给予学生更大的积极性和创造性的发展空间。

(一)基础层次

基础层次主要包括工、生、农等相关专业的学生,占开展物理化学实验学生的80%以上,该层次强调实验与理论教学统筹协调,旨在让学生更深入地理解和掌握物理化学的一些基本原理、基础技术与实验方法。目前开设实验8个,涵盖了化学热力学、相平衡、化学动力学、电化学和表面化学的内容。其中电化学部分开设实验1个:波根多夫对消法测定原电池电动势。该实验为验证性实验,可使学生对铜、锌等电极有初步的感性认识,学习电极制备与处理的基本技能以及电化学测量体系的组建、电解池与电解质溶液的选择等基本操作;通过原电池电动势的测定实验,训练基本物理量电势的测定以及电位差计的测量原理和正确使用方法。在教学上,由教师严格把关,把实验要求、原理、步骤等较完整地提供给学生,使学生通过实验,达到感性认识的训练目的。

(二)提高层次

提高层次实验开放的对象为本学院化学和应用化学这两门理科专业的学生,每年向约80名学生开放。旨在使学生在教师的启发和指导下,通过认真思考和研究完成实验,达到更高层次上对电化学的全面掌握,除了基础层次的实验内容,引入一些实验技能要求较高,知识点覆盖更广泛的实验,同时开设设计性实验。该层次开放必修实验13个,此外还有3~5个设计性实验。目前的电化学设计性实验《金属-空气电极的制备及性能检测》是物理化学教学改革过程中将原有实验《铅蓄电池及其充放电曲线的测定》改进后开设的,克服了原有使用成品密封铅蓄电池,学生无法观察电池的正负极、电解液和隔膜等结构,只能简单操作测试仪器,实验内容单一的缺点。并且金属-空气电池是目前化学电源的研究热点之一,改进后的实验内容不仅涵盖了原实验内容的设计要点,更是结合了实验设备等硬件设施建设情况,贴近社会需求和科学技术发展水平。在教学上,结合理科专业的培养目标,要求提高层次的学生能在预习过程中就能够结合所学的物理化学知识基本掌握实验内容。实验过程中是由学生进行实验目的、原理和实验步骤的讲解,实验指导教师做补充并指出实验要点和注意事项,同时引入讨论课或小论文等环节。提高层次学生的教学目标是:掌握实验原理,实验操作规范,实验报告正确,实验讨论合理。上述措施旨在端正理科专业学生的科研态度和提高学以致用的能力,为将来的科研实践工作打基础。

(三)科研层次

科研层次的教学是结合我校“大学生实验技能和科技创新能力训练基金项目”进行的,该项目于2012年7月开始启动,旨在鼓励和支持本科生早进课题、早进实验室、早进团队,在导师指导下强化实验技能,参与科学研究或工程设计,增强本科生创新、实践、创业、就业等四种能力,提高人才培养质量。因此,参与项目的本科生需要开展的是某一科研课题的研究,以有关物理化学实验技能为基础,充分利用物理化学基础实验室的现有条件,在教师的指导下开展科研活动。项目开展两年多来,第一批项目已经结题,学生均反映基础层次和提高层次学到的一些实验技能,如电池测试、粘度测定,比表面测定等测试技术都能用在科研实践中,相关理论知识也得到了进一步巩固。

三、分层次实验教学模式对实验室建设的作用

实现分层次实验教学后,实验室的建设也可以分层次进行。2014年,课程组出版了新的《物理化学实验》教材,使大学物理化学实验适应新的发展形势:针对更新后的设备,对基础层次的实验内容进行了调整,如《乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定》。同时,结合本次课程组教师的科研成果增加了一些提高层次的综合性、设计性实验,如《药物有效期的测定》、《TiO2纳米材料的制备与表征》等。对科研层次主要是引进先进的精密仪器,提高测定准确率,目前物理化学基础实验室已更换了比表面测试仪,不仅能在实验教学中起作用,更能为学生开展科研项目提供分析测试平台,利用测试数据发表的科研成果也能够激励教师和学生及时地改进实验方法,不断更新实验题目,充分锻炼教师和学生的实践能力和创新精神,促进实验室的建设。

四、结束语

物理化学实验报告范文第8篇

关键词:物理化学实验;考核评价体系;探索实践

高校课程学习效果评价是教学活动的重要环节。学生是教学活动的主体,考核是评价学生学习效果的常用手段,也是教学评价的核心内容。学业考评机制对驱动学生自主学习、培养学生创新思维具有举足轻重的重要作用。评价结果也是学生保送研究生、评奖学金、出国留学申请等方面相对客观的重要参考依据[1]。

1目前我国高校采用的主要考评机制

百分制考核在我国学生教育的小学、初中和高中阶段,在一定程度上成为学生积极进取,学习理论文化知识的重要驱动手段。考试分数的高低成为学校特别是高等学校选拔学生的重要依据和客观标准。这一体系沿用至今且仍然在我国众多高校学习评价体系中占有绝对统治地位。然而进入大学阶段,百分制考试手段的弊端日益凸显,一定程度上丧失了其驱动学生掌握科学文化知识的功能。这与现行的学业评价考核方式———百分制考核有很大关系。当前高校通用的百分制考核,学生考试成绩达到六十分即可全部获得该课程的学分,“六十分万岁”依然在学生观念中根深蒂固,严重阻碍了学生在学业上的积极进取以及主观能动性的发挥。等级制考评体系则完全以学生的学习获得为依据,未设定“六十分”门槛,采用级差评定学生的学业效果。具有“模糊”和“清晰”的双重属性[2]。清晰的等级有效淡化了分数效应和竞争,使学生在学习过程中更加注重学习能力和创新思维的培养。另一方面,也有利于缓解学生的心理压力和精神负担,有助于培养学生的健康心理,避免学生之间“分”“分”计较。但等级制考评体系有其明显的缺陷,一是等级制考核的“模糊性”不利于学生查漏补缺和在以后的学习中针对性的完善自己。二是学习能力较为接近但仍有区别的学生,对高校的人才选拔、评奖评优造成困难,难以取舍。百分制考评与等级制考评是当前高校正在采用的两种主要学习评价机制,如南开大学主要采用百分制,清华大学采用等级制。两种评价体系各有利弊,具体采用何种评价机制应根据课程特点具体问题具体分析,加以灵活应用。

2物理化学实验课程的特点

物理化学实验课程与理论课程,既密切联系,又有所区别,各有侧重。因此完全套用理论课程的百分制考核方式,一考百了,不利于学生创新实践能力的培养,与开设物理化学实验课程的目的背道而驰[7]。因此探讨和建立对理工类院校实验实践类课程教学模式、教学内容以及实验学习过程考核和实验结果考核评价的新方法、新体系,势在必行。我们在多年的实验课教学过程中,以安徽工业大学物理化学实验课的学生学习评价体系为蓝本,结合物理化学实验课程“基于理论,注重实验”的特点,在原有考评体系的基础上,建立了一套新的学生实验课程学习能力的考评机制,采取了“百分制考核+等级制考核”的考评体系

2.1物理化学实验学习体系的构成

高等学校物理化学实验课程是提高学生动手能力以及培养学生探索精神和创新能力的一门基础实验课,是不仅能够巩固学生无机、分析及有机化学实验的基本实验技能,而且能够使学生掌握物理化学的研究方法,从而加深对物理化学理论课所学理论知识的理解[3-6]。实验课程的考核应当由实验学习过程的考核和实验结果的考核以及实验理论知识的笔试考核三部分构成。涵盖了从学习开始到结束的整个过程。三者相互结合,各占一定比重,从不同侧面反应学生学习效果,对学生的实验学习效果进行客观评价,促进学生取长补短,完善自我。

2.2物理化学实验课程的考评特点

目前对物理化学实验课程的学习,各高校、高校内不同专业学习效果的评价机制各不相同。有的高校对物理化学实验课程的学习仍然采用笔试考试百分制制,与物理化学理论课的考核内容大同小异;有的高校则只考核操作,但物理化学实验的特殊性在于,每个实验的专属设备台套数有限,难以保证所有同学同时操作考核,其公平公正性大打折扣;还有高校开设物理化学实验的非化学化工类专业,如基本放弃了对学生实践能力的考核,丧失了设置物理化学实验课程的初衷。

3原有评价机制的弊端与不足

在我们实验教学实践过程中发现,三阶段考核的评价方式在实验学习过程的考核和实验结果的考核过程中存在弊端。物理化学实验区别于其它实验的一个基本特点是对实验设备的依赖,需要通过对物质、反应体系基本物理量变化的监测,探索客观体系的内在规律。实验设备台套数有限,不能满足所有学生同时进行单人实验。分组小班上课,上课学生多,教学量大,教学任务重,数个老师同时展开实验教学,对实验学习过程的考核和实验结果的考核(实验报告)仍然沿用百分制考核,不同老师衡量标准不同,难以公平公正的评价不同学生学习效果,有的老师评价分数在五十分到九十分区间分布,而有的老师则所评分数几乎全部在九十分以上,从九十一到九十九,实际上九十一与九十九分转化到对学生课程结束后的最终评价上,差别几乎体现不出来,因此不同老师个体评价标准具有差异性、随机性大。实验学习过程的考核和实验结果的考核基本失去了对学生学习过程客观公正评价的功能。

4创新评价机制的有效探索

我们以安徽工业大学化工学院物理化学实验课程体系为样本,尝试建立新型的、适于评价学生学习效果的考核机制,驱动学生对真知的探索和实践创新能力的培养。该评价机制可概括为“等级制+百分制=百分制”,一定程度上剔出了等级制和百分制的弊端,扬长避短,最终的表现形式认为百分制,既有利于学生对自身学习效果形成正确评价,又有利于高校的人才选拔,评奖评优等教学激励工作的开展。具体来讲,物理化学实验课程的“等级制+百分制=百分制”考核机制概括如下:实验学习过程的考核和实验结果的考核以及实验理论知识的考核三段式评价涵盖了学生实验课程学习的整个过程,在实验学习过程的考核和实验结果的考核阶段实施等级制考核,不同等级与相应分数相对应,分别以A、B、C、D、E、F形式记录,等级A以90分计;等级B对应80分;等级C对应70分;等级D对应60分;等级E对应50分;等级F对应未参加考核学生,按0分计。实验理论知识的考核采用百分制。三阶段考核各自占不同比例,如实验学习过程考核占20%,实验结果考核占30%,实验理论知识考核占50%,转化为学生的最终百分制成绩。也即实验学习过程考核×20%+实验结果考核×30%+实验理论知识考核×50%=最终实验课程学习效果的百分制评价,计算中实验学习过程和实验结果考核的等级评价结果转化为对应分值计算。如某学生实验学习过程考核为A,实验结果考核为B,实验理论知识考核为90分,那么该生的最终学习评价为:90×20%+80×30%+90×50%=87分。实验学习过程的考核和实验结果的考核注重学习过程,实验理论知识考核注重学习结果,三阶段考评贯穿整个学习过程,每个阶段根据该阶段特点采用不同考核方式,同时使得学生在整个学习过程中,能对自己的学习效果进行提醒、监控,避免某些自制能力差的学生等到课程结束后考核时,才意识到自身学习情况问题的出现。

5创新评价机制的实施效果与思考

安徽工业大学物理化学实验教学团队从2015年9月开始,对学习物理化学实验课程的应用化学、高分子化学、化学工程与工艺以及化学生物学本科生,实施创新评价机制,将三阶段教学法及其评价方式落实在教学过程的各个阶段。取得了良好效果,体现在以下几个方面:(1)加强了对学生的学习过程监控,避免了学生学期末“悔不当初”情况的出现,有效降低了学生的不通过率。同时说明部分学生自我控制、自我约束能力不强,不注重平时积累,导致期末结课难以通过现象的发生。因此该评价机制对其它课程的考核也有一定的借鉴意义和作用。(2)学习过程中的等级评价,驱动不同层次的学生在学习过程中,通过努力学习不断提搞等级层次,目标明确,能力得到提升,避免了百分制考核中“六十分”即可现象的出现。(3)改评价机制的最终表现形式为百分制,精确描述了学生对该门课程学习效果的最终评价,反应了学生各种能力的细微差别。同时也给教师以及学校激励选拔人才提供了重要参考依据。(4)教师根据各个阶段评价结果以及学生的最终评价结果,找出教学薄弱环节,查漏补缺,调节三阶段在最终评价中所占比重,在后续教学过程中予以加强。综上所述,针对当前高校物理化学实验课程评价体系的不足,分析了等机制和百分制在学生学习评价中的不足之处,各取所长,结合实验实践类课程特点,提出了用“等级制+百分制=百分制”体系评价物理化学实验课程的学习效果,并在本科生教学中进行了有益尝试,通过对学生学习过程评价的监控,加强了平时学习积累,驱动了学生的内在学习兴趣,有利于学生创新思维的培养。教学效果显著改善,对其它实验实践类课程的学习考核评价具有一定借鉴意义。

参考文献

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