對比分析法在有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的運用論文

　　摘要：根據有機化學(xué)實(shí)驗課程特點(diǎn)，從實(shí)驗目的、實(shí)驗方案、實(shí)驗裝置、實(shí)驗現象和實(shí)驗結果等方面進(jìn)行對比分析探索，旨在培養學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng )新能力。

　　關(guān)鍵詞：對比分析法；有機化學(xué)；實(shí)驗教學(xué)

　　有機化學(xué)實(shí)驗是高等院�；瘜W(xué)、化工、水產(chǎn)、海洋、食品、制藥、農業(yè)、林業(yè)、材料等諸多專(zhuān)業(yè)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的必修課程，通過(guò)實(shí)踐性操作，促使大學(xué)生更加直觀(guān)地理解理論科學(xué)知識、驗證科學(xué)理論、掌握實(shí)驗操作技能，同時(shí)可全面培養學(xué)生的動(dòng)手能力、觀(guān)察能力、邏輯思維能力和創(chuàng )新能力。在傳統的有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式中存在諸多問(wèn)題及弊端，譬如教學(xué)理念陳舊，學(xué)生興趣不濃；實(shí)驗方案單一，創(chuàng )新性不足；環(huán)保意識淡薄，實(shí)驗污染嚴重；重視結果，忽視細節與過(guò)程等，以致達不到預期的教學(xué)效果�；�于有機化學(xué)實(shí)驗的重要性及傳統教學(xué)模式中存在的問(wèn)題及弊端，積極探索新的教學(xué)模式迫在眉睫。對比分析是邏輯思維的一種重要方法，是對兩種或兩種以上事物或現象異同的辯證思維過(guò)程。通過(guò)對比分析，可以使易混淆的明晰化、抽象的具體化、復雜的簡(jiǎn)單化、片面的全面化；通過(guò)對比分析，還可以提高學(xué)生的注意力、觀(guān)察力、想像力和思維能力。對比分析法在語(yǔ)言教學(xué)中已經(jīng)取得了豐碩的成果[1-3]，而在有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式中鮮見(jiàn)探索[4-5]。筆者結合自己多年從事有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的體會(huì )，開(kāi)展對比分析法在有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應用探索，旨在提高學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng )新能力。

　　1實(shí)驗目的的對比分析

　　做實(shí)驗就是要驗證各種理論或假設的正確性與可行性以及尋找或改進(jìn)各種達到目標的途徑。實(shí)驗前明確實(shí)驗目的尤為重要，因為只有讓學(xué)生明確實(shí)驗目標，他們才會(huì )將注意力放到所要操作的動(dòng)作上，他們才會(huì )深入細致地去觀(guān)察與思考。在大學(xué)有機化學(xué)實(shí)驗中，同樣一套實(shí)驗裝置可能因實(shí)驗目的不同使得需要側重觀(guān)察的內容不一樣。例如有機化學(xué)實(shí)驗中的簡(jiǎn)單蒸餾裝置可以達到以下幾種實(shí)驗目的：（1）觀(guān)察溫度計的讀數，可以測定純化合物的沸點(diǎn)；（2）觀(guān)察回流燒瓶中物料量的變化，可濃縮物料；或觀(guān)察接收瓶液體量的變化，回收溶劑；（3）觀(guān)察溫度計的變化，不同溫度時(shí)段變換接收瓶，可達到提純的目的，或用于分離液體沸點(diǎn)相差較大的混合物。通過(guò)對比分析實(shí)驗目的不難發(fā)現，同一實(shí)驗裝置可能存在多種功能與多種用途。這種拓展式思維訓練，可激發(fā)學(xué)生的無(wú)限潛能。

　　2實(shí)驗方案的對比分析

　　實(shí)驗方案單一，導致學(xué)生思維模式固定，創(chuàng )新性不足。實(shí)驗中，方案的多樣化是教育創(chuàng )新的一種直接體現，是創(chuàng )新策略“科學(xué)合理、經(jīng)濟實(shí)用、巧妙設計”的綜合體現。學(xué)生獨立思考能力的發(fā)展與提高是在廣闊的學(xué)習空間中逐漸發(fā)展的一個(gè)過(guò)程。在傳統教學(xué)中，實(shí)驗的開(kāi)展都是按照實(shí)驗書(shū)本上固定單一的實(shí)驗方案進(jìn)行，實(shí)驗內容相對片面、不系統，對學(xué)生的洞察能力和知識遷移能力都存在一定的束縛，發(fā)散性思維空間狹小，造成學(xué)生的創(chuàng )新意識不強、創(chuàng )新能力不足。由多個(gè)實(shí)驗方案取代單一實(shí)驗方案，實(shí)現教學(xué)內容的系統與完善，擴大學(xué)生的知識面，增強學(xué)生的對比分析能力，培養創(chuàng )新能力。例如在乙酸丁酯的制備實(shí)驗中，可多個(gè)方案同步進(jìn)行：（1）濃硫酸催化-回流酯化；（2）固體超強酸催化-回流酯化；（3）濃硫酸催化-回流與共沸酯化；（4）固體超強酸催化-回流與共沸酯化。通過(guò)以上4種方案的對比分析，不僅使學(xué)生了解了平衡反應的原理及其特征，同時(shí)也逐步形成了有機化學(xué)實(shí)驗的綠色化與環(huán)保意識。

　　3實(shí)驗現象的對比分析

　　化學(xué)實(shí)驗過(guò)程中因受實(shí)驗操作個(gè)體、實(shí)驗材料、試劑純度及實(shí)驗條件等諸多因素的影響，經(jīng)常會(huì )出現不同的實(shí)驗現象，通過(guò)對不同的實(shí)驗現象進(jìn)行對比分析，更易培養學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)的認知能力和邏輯推理能力。例如在乙酸丁酯的制備實(shí)驗中，需要加入約1ml的濃硫酸來(lái)催化反應，學(xué)生實(shí)驗中經(jīng)常會(huì )碰到反應過(guò)程中溶液出現不同顏色的現象，如紅色、紫紅色、粉紅色、黑色等，而正�，F象是無(wú)色。通過(guò)這些現象的對比分析，學(xué)生能很快認識到這都是因濃硫酸具有強氧化性、強脫水性而惹的“禍”。又如在重結晶及熱過(guò)濾實(shí)驗中，學(xué)生在制備粗乙酰苯胺熱飽和溶液的過(guò)程中，部分學(xué)生會(huì )觀(guān)察到油珠的出現。通過(guò)對有無(wú)油珠現象的對比分析，學(xué)生能推測出乙酰苯胺的熔點(diǎn)不高，極易液化，同時(shí)認識到加熱過(guò)程中玻璃棒攪拌的重要性。這種對實(shí)驗現象的對比分析促使學(xué)生獲取隱含于現象背后的理論知識，提高了判斷能力和解決復雜問(wèn)題的能力。

　　4實(shí)驗裝置的對比分析

　　大學(xué)有機化學(xué)實(shí)驗中涉及的實(shí)驗裝置較多，但很多實(shí)驗裝置由于細微的區別會(huì )導致實(shí)驗結果有較大差異。通過(guò)將兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗裝置進(jìn)行比較，使原來(lái)抽象枯燥的、難于理解和掌握的知識變得生動(dòng)有趣、淺顯易懂。這樣既豐富了實(shí)驗教學(xué)內容，又提高了學(xué)生興趣，同時(shí)還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng )新思維。例如蒸餾裝置和精餾裝置，二者都是通過(guò)汽化-冷凝過(guò)程來(lái)實(shí)現混合物的分離，但大部分學(xué)生初次接觸時(shí)很難理解這兩種實(shí)驗裝置的異同，若將兩種裝置的異同加以對比分析，可以發(fā)現精餾就是在蒸餾裝置中多添加一根分餾柱，實(shí)現多次汽化-冷凝過(guò)程，是多次蒸餾的一種整合，這種多次蒸餾可以達到使沸點(diǎn)相近的混合物都可以實(shí)現分離的效果。又如冷凝裝置中常采用到的直形和球形冷凝管，對于二者用途的區別大多數學(xué)生還是模棱兩可，但將二者對比分析發(fā)現，球形冷凝管存在球凹面，冷凝面積較大，冷凝效果更好，比較適用于化學(xué)回流反應，因為在回流時(shí)溶劑及一些物料會(huì )形成大量蒸氣，避免蒸氣流失才選用冷凝效果更好的球形冷凝管，使反應更徹底；而直形冷凝管不存在球凹面，冷凝時(shí)液體不會(huì )滯留而直接流出，避免混合物分離時(shí)受到影響，一般是在用蒸餾法分離物質(zhì)時(shí)使用。

　　5實(shí)驗結果的對比分析

　　實(shí)驗結果的好與差、成與敗是學(xué)生自我實(shí)驗評價(jià)的一個(gè)重要指標，將會(huì )對學(xué)生后續實(shí)驗的積極性及興趣的培養都產(chǎn)生重要的影響。而實(shí)驗結果會(huì )受到實(shí)驗過(guò)程中諸多因素的制約，如不同學(xué)生個(gè)體的不同操作能力、不同實(shí)驗態(tài)度、不同實(shí)驗儀器引起的系統誤差、不同實(shí)驗試劑引起的不同效果等。通過(guò)對實(shí)驗結果的對比分析，使學(xué)生從差的結果、失敗的結果中學(xué)到更多的東西，培養他們嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度以及分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。美國心理學(xué)家加涅曾提出學(xué)習層級理論，其基本觀(guān)點(diǎn)是學(xué)習任何一種新的知識技能，都是以已經(jīng)習得的、從屬于它們的知識技能為基礎的[6]。對比分析法在一定意義上就是在兩種及以上的事物或現象中找不同，并探索、發(fā)現新的知識。這種方法在有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中應用，不僅使學(xué)生充分體驗和感悟到了科學(xué)方法在實(shí)驗過(guò)程中應用的樂(lè )趣，而且有益于學(xué)生實(shí)驗興趣的提升、思維能力和創(chuàng )新能力的培養。

　　參考文獻：

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　　[4]傅晶，鄧惠文，張富青，等.比較教學(xué)法在大學(xué)有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應用[J].化學(xué)工程與裝備，2011（12）：219-220.

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　　[6]李如春.構建模塊式實(shí)習課程的定位和原則[J].人才資源開(kāi)發(fā)，2015（2）：245-246.

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