1、分析化學實驗混合式教學探討摘要采用混合式教學模式在分析化學實驗課程中實施課程思政，使專業課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。以EDTA標準溶液的配制與標定及水的硬度的測定實驗課程為例，從思政教學目標、思政教學融入點、教學過程及實施途徑和教學效果評價等方面，對如何在實驗教學過程中融入課程思政教育進行探討與實踐。課程實施過程中借助雨課堂等多媒體平臺將思政教育元素巧妙地融入教學當中，達到“育德”和“育才”的有機統一，推進課程思政的有效實施。關鍵詞分析化學實驗；課程思政；水的硬度；混合式教學；學生自主探究1融入課程思政的教學目標設計在分析化學實驗課程中融入課程思政的教學目標包括知識、能力、情感

2、和思政目標。知識目標為：掌握EDTA標準溶液標定的原理；掌握金屬指示劑變色的原理；掌握配位滴定法測定水的硬度的原理。能力目標為：學習EDTA標準溶液的配制及標定的方法，掌握配位滴定法測定水的硬度的方法。情感目標為：通過探究實驗感受物質從量變到質變的過程；培養學生之間團結協作意識及積極主動探究實踐的態度。此外，在實驗教學中融入思政目標，即增強學生的環境保護意識，珍惜水資源，珍愛生命，培養學生用辯證唯物主義思維看待世界。2思政融入點設計根據思政教學目標，將本次實驗教學內容分為四部分進行，并在每個教學內容巧妙地引入思政點，以期達到“潤物細無聲”的育人效果，具體如表1所示。3教學過程及實施途徑3.1E

3、DTA標準溶液及碳酸鈣基準物的配制乙二胺四乙酸(簡稱EDTA，常用H4Y表示)難溶于水，常溫下其溶解度為0.2gL-1，在分析中不能直接配制標準溶液，通常使用其二鈉鹽配制標準溶液，由于市售的乙二胺四乙酸二鈉鹽含有少量金屬離子，所以通常采用間接法配制標準溶液。使用電子分析天平進行準確稱量，稱量樣品質量精確到小數點后四位。實驗采用碳酸鈣基準物進行EDTA標準溶液的標定。使用托盤天平進行稱量，稱量的質量在一定范圍內即可。可加HCl溶液溶解CaCO3，其反應如下：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2然后把溶液轉移到容量瓶中并稀釋，制成鈣標準溶液。本部分教學內容相對簡單，需要使用天平作為稱量

4、工具。課前利用雨課堂推送天平的學習資料，包括天平的發明史及天平的稱量操作視頻。布置預習作業：天平(包括托盤天平及分析天平)的稱量步驟是什么？稱量過程中應注意事項有哪些？為什么采用乙二胺四乙酸二鈉鹽進行標準溶液的配制？EDTA標準溶液的標定采用的基準物有哪些？選擇基準物的原則是什么？課中，教師通過講解法及演示法完成EDTA標準溶液及基準物的配制教學內容。引入天平的發明史講解科學家不屈不撓的探索精神，鼓勵學生崇尚科學，不畏艱難，不斷探索。電子分析天平的使用步驟是先調節水平，然后按“TRAP”鍵置零，再進行稱量，使用“減量法”進行稱量，稱量的過程不允許有半點的疏忽，因為分析天平稱量可精確到小數點后四

5、位，即“0.0000g”。要求學生在稱量的過程中要嚴謹細致，不可以粗心大意，引導學生養成良好的實驗習慣，樹立嚴謹的科學態度。3.2EDTA標準溶液的標定EDTA標準溶液的標定實驗原理：吸取一定量鈣標準溶液，調節酸度至pH12，用鈣指示劑作指示劑以EDTA滴定至溶液從酒紅色變為純藍色，即為終點，其變色原理如下：鈣指示劑(常以H3Ind表示)在溶液中按下式電離：H3Ind=2H+HInd2-在pH12溶液中，HInd2-與Ca2+離子形成比較穩定的絡離子，反應如下：滴定前：HInd2-(純藍色)+Ca2+CaInd-(酒紅色)+H+滴定中：Ca2+H2Y2-=CaY2-+2H+終點時：CaInd-

6、(酒紅色)+H2Y2-CaY2-+HInd2-(純藍色)+H+將本部分教學內容細分為兩部分，并分別引入思政點。3.2.1滴定突躍EDTA標準溶液的標定采用線上線下混合式、學生自主探究式教學方法。課前，利用雨課堂學習視頻提前預習，并布置預習作業：EDTA標準溶液如何標定？屬于什么滴定方法？滴定原理是什么？課中，以小組形式分組，每個小組派代表講解實驗原理及實驗步驟，教師對學生講解過程進行點評并進行知識點補充，講解結束后，學生以小組合作形式完成EDTA標準溶液的標定實驗。本次實驗教學充分發揮了學生的主觀能動性，以學生為主體，教師為主導，貫穿整個課堂教學；以小組合作的形式進行，培養了學生團結協作的能力

7、，引導學生明白團結就是力量的道理。在總結EDTA標準溶液的標定實驗過程中，引導學生觀察顏色的變化，在開始滴定的很長一段時間內，顏色并不會有變化，直到接近化學計量點時，滴定最后一滴或半滴時，溶液的pH發生急劇變化，顏色也瞬間發生變化，即為滴定突躍。突躍的本質正是符合辯證唯物主義中的質量互變規律，即處于不斷變化之中的事物，在其每次由一種性質變化到另一種性質的過程中，總是由微小的變化(即量變)慢慢積累開始，當這種積累達到一定程度就會導致事物由一個性質變化到另一個性質4。引導學生滴定過程需要細心耐心，不可操之過急，在接近滴定終點時應采用半滴操作進行滴定，待搖晃后溶液30秒不褪色即為滴定終點，實驗過程中

8、多加或少加半滴都會給實驗帶來一定的誤差。通過滴定實驗引導學生操作嚴謹細致，做任何事情都需要日積月累，不能一蹴而就，凡事欲速則不達，千里之行始于足下。3.2.2金屬指示劑金屬指示劑一般是有機染料，能與待測金屬離子形成與游離指示劑顏色不同的有色配合物，指示溶液中金屬離子濃度的變化，確定滴定終點。EDTA標準溶液的標定和水的硬度的測定分別采用的金屬指示劑是鈣指示劑和鉻黑T指示劑，其結構式如圖1所示。以鈣指示劑為例，鈣指示劑在水溶液中成游離狀態(純藍色)，可以與鈣離子形成較為穩定的配合物(酒紅色)，由于EDTA與鈣離子形成的配合物穩定性稍高于鈣指示劑與鈣離子形成的配合物。所以當在溶液中滴定加入EDTA

9、時，EDTA逐漸奪取配合物中的鈣離子并與之結合，此時鈣指示劑成游離態(純藍色)，溶液由紫紅色變為純藍色，由此判斷是否為滴定終點。由EDTA與鈣指示劑的這種對立競爭關系，引導學生世界上任何事物都是相輔相成的，都是對立統一的，任何事物和個體都需要在對立和統一中達成平衡。3.3水的硬度的測定課前：讓學生研究關于水的硬度測定文獻資料，并在雨課堂課前預習資料，并布置預習作業：生活飲用自來水的硬度標準是什么？測定水的硬度的方法有哪些？各有什么優缺點？課中：同樣以小組討論的形式讓學生進行講解自來水的硬度測定原理及實驗步驟。學生通過預習查閱資料解了水的硬度的標準及測定方法。教師引導學生觀看中國水質污染情況視頻

10、，告誡學生水是人類的生命之源，引導學生樹立環保意識，愛護水資源，珍惜生命。教師講述工業上鍋爐水由于硬度過大而發生爆炸引發安全事故的案例，引出水的硬度測定的重要性及意義。此外，教師讓學生參照生活飲用水衛生標準對日常飲用水進行檢驗，加強學生對理論知識的理解認知，同時可以提高學生對生態環境保護方面的認識，在潛移默化中引導學生理解、領悟、認同并踐行一個“環境人”的責任與使命5。落實到實際行動上，讓學生遵守實驗室安全規則，實驗過程產生的廢液必須經過正規“三廢”處理，否則會嚴重污染環境，屬于違法行為，如此要求，使養成了學生克己守法的規則意識6-7。課后，讓學生以小組形式進行水質調研，并上交調研報告及心得體

11、會。學生通過小組合作的形式完成資料的搜集、討論及實驗操作，鍛煉了學生的資料檢索及團結協作能力。4教學效果評價檢測教學效果是否達成，達成度如何，主要從知識、能力、素質層面三個方面進行評價，具體評價方法如表2所示。通過檢查預習作業，課堂提問，小組討論總結報告等方式可以了解學生是否掌握所學知識及是否具有分析問題和解決問題的能力；課后增加思考題讓學生思考課堂感想，在課堂分享實驗心得，從素質層面可以使學生樹立正確的人生觀、價值觀。5結語筆者通過線上線下混合式教學法及學生自主探究法進行分析化學實驗課程教學，以EDTA標準溶液的配制與標定及水的硬度的測定實驗課程為例。通過這種“小組合作、學生講授、教師點評”的模式可刺激教學相長，提升學生們的學習主動性，利于其團隊意識、自學能力的提升8