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1干燥速率的測(cè)定方法

將濕物料試樣置于恒定空氣流中進(jìn)行干燥實(shí)驗(yàn)，隨著干燥時(shí)間的延長，水分不斷汽化，濕物料質(zhì)量減少。若記錄物料不同時(shí)間下質(zhì)量G，直到物料質(zhì)量不變?yōu)橹梗簿褪俏锪显谠摋l件下達(dá)到干燥極限為止，此時(shí)留在物料中的水分就是平衡水分X*。將X對(duì)干燥時(shí)間τ作圖，即為干燥曲線。我們教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍缺陷是學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)，不重視動(dòng)手能力的培養(yǎng)。單純的實(shí)驗(yàn)講解比較枯燥，學(xué)生容易走神，教學(xué)效果有限。學(xué)生花在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間是有限的。很多課程上都有規(guī)定:實(shí)驗(yàn)課2個(gè)學(xué)時(shí)或者4個(gè)學(xué)時(shí)，然而，實(shí)際上學(xué)校的實(shí)驗(yàn)不到時(shí)間，人都已經(jīng)走光了。

為什么呢，學(xué)生都按照已經(jīng)寫出的實(shí)驗(yàn)步驟做完了。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生已經(jīng)明確要做什么實(shí)驗(yàn)，用什么藥品，怎樣使用。到了實(shí)驗(yàn)室，按部就班的照作一遍就行，做好就走人。因此，化工原理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的中心問題不是簡單的知識(shí)或者內(nèi)容的傳授，將內(nèi)容或結(jié)果簡單灌輸給學(xué)生的過程。強(qiáng)調(diào)通過教育過程的設(shè)計(jì)、組織、控制、引導(dǎo)，是學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)和實(shí)踐探索，從而培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)，處理信息，以及運(yùn)用信息解決實(shí)際問題的能力。過程教學(xué)要求學(xué)生在教師所創(chuàng)設(shè)的環(huán)境和程序性活動(dòng)中，主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問題，積極探索形成體驗(yàn)，并內(nèi)化成知識(shí)或者技能。知識(shí)傳授中，老師精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的過程，讓學(xué)生自主探索發(fā)現(xiàn)的過程要遠(yuǎn)比傳授知識(shí)要有意義得多。該過程不著重與教學(xué)內(nèi)容，而在學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的方法和本領(lǐng)，重視學(xué)上對(duì)于科學(xué)探索過程的體驗(yàn)、科學(xué)價(jià)值觀和精神的形成，而不渴求學(xué)生探索的具體結(jié)果。我們?cè)诨ぴ砀稍飳?shí)驗(yàn)中，采用啟發(fā)式教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2干燥速率的測(cè)定步驟

(1)放置托架，開啟總電源、加熱電源和風(fēng)機(jī)電源。提問:加熱電源和風(fēng)機(jī)電源開啟先后順序應(yīng)該是怎樣的?為什么?讓學(xué)生理解了不開風(fēng)機(jī)，只開加熱會(huì)導(dǎo)致過熱損壞加熱管。(2)打開儀表電源開關(guān)，加熱器通電加熱，旋轉(zhuǎn)加熱按鈕至適當(dāng)加熱電壓(根據(jù)實(shí)驗(yàn)室溫和實(shí)驗(yàn)講解時(shí)間長短)。在U型濕漏斗中加入一定水量，并關(guān)注干球溫度，干燥室溫度(干球溫度)要求達(dá)到恒定溫度(例如70℃)。(3)將毛氈加入大概20g的水并使其潤濕均勻。(4)當(dāng)干燥室溫度恒定在70℃時(shí)，將濕毛氈十分小心地放置于稱重傳感器上。放置毛氈時(shí)應(yīng)特別注意不能用力下壓。一般的教學(xué)步驟，大致為:設(shè)計(jì)問題情境，產(chǎn)生問題;通過資料從事必要的觀察;有條不紊的展開所想出的解決問題的方法;檢驗(yàn)或驗(yàn)證解決為題的方法是否有效。這里關(guān)鍵一步是產(chǎn)生問題，是真實(shí)的問題，學(xué)生自己產(chǎn)生的問題，而不是教材規(guī)定的問題，不是老師主觀的問題，更不是為了提問題而提出的問題。因此在一門課堂上，會(huì)有兩種不同的評(píng)價(jià)。我們一般是給學(xué)生講授，直至全都懂了，沒有問題，特別是大學(xué)本科三四年紀(jì)的學(xué)生，年齡越大，年級(jí)越高，問題越少。通過啟發(fā)，學(xué)生注意到傳感器的負(fù)荷重量上限僅為300g，用力過大容易損壞稱重傳感器。(5)每分鐘記錄一次控制柜上顯示的重量數(shù)據(jù)W1。(6)待毛氈恒重時(shí)，即為實(shí)驗(yàn)終了時(shí)，小心地取出毛氈，記錄控制柜上顯示的重量數(shù)據(jù)W2。學(xué)習(xí)活動(dòng)對(duì)于學(xué)習(xí)者是否有意義來區(qū)分兩類不同的學(xué)習(xí):一種是所謂的認(rèn)知學(xué)習(xí)，它只是腦力活動(dòng)，沒有個(gè)人情感投入;另一種是意義學(xué)習(xí)，它指一種是個(gè)體的行為態(tài)度、個(gè)性以及在未來選擇行為方針時(shí)發(fā)生重大變化的學(xué)習(xí)。純粹的吸收實(shí)施知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)已現(xiàn)實(shí)意義不大，對(duì)于學(xué)生今后步入社會(huì)意義更小。學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于營造有利于學(xué)習(xí)的氣氛，既然學(xué)生具有內(nèi)在學(xué)習(xí)的動(dòng)力，他們所需要的不是壓抑，能讓他們好奇心和創(chuàng)造性得以自由舒展的土壤、陽光和空氣。這些條件一旦具備，那顆求知的種子就會(huì)自主發(fā)芽生長，而教師主要作用就是營造這種促進(jìn)學(xué)習(xí)的氣氛。(7)先關(guān)閉加熱器電源，繼續(xù)通風(fēng)一段時(shí)間后，再關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源及儀表電源，切斷總電源，清理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)過程中，不要拍打、碰扣裝置面板，以免引起料盤晃動(dòng)，影響結(jié)果。要求學(xué)生通過動(dòng)手做經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生過程，從而獲得直接經(jīng)驗(yàn)。加強(qiáng)觀察，實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生通過動(dòng)手操作，親身經(jīng)歷知識(shí)發(fā)生過程，加強(qiáng)實(shí)習(xí)和練習(xí)，讓學(xué)生在這些活動(dòng)中運(yùn)用已經(jīng)掌握的知識(shí)去分析和解決實(shí)踐中的問題，讓學(xué)生在觀察中思考，對(duì)探究結(jié)果的猜測(cè)，提出假說，為后繼研究制定計(jì)劃，考慮變量的選擇和控制，對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析等處理，在與同伴的對(duì)話，與老師的交流中相互質(zhì)疑和評(píng)價(jià)，反思自己的預(yù)設(shè)，考慮可能的其他解釋，從中得出結(jié)論。(8)將毛氈放入烘箱中，在120℃條件下烘干30min至恒重，馬上用天平稱量其絕干質(zhì)量Gc。有同學(xué)提問，為什么需要烘干30min?老師沒有急于給予答案，而是讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)思考并判斷，嘗試著烘干20min，30min和35min后分別稱量發(fā)現(xiàn)重量有并沒有變化，前后對(duì)比說明達(dá)到恒重。這是以激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題為開始，以產(chǎn)生新的問題為終的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的懷疑精神和創(chuàng)新精神。由于每位學(xué)生的背景不同，認(rèn)知風(fēng)格各有差異，所產(chǎn)生的問題自然會(huì)有差異，解決問題的程序，假設(shè)和結(jié)果也會(huì)不同，這樣，科學(xué)教育的過程就不再是追求標(biāo)準(zhǔn)答案的過程，而是發(fā)展學(xué)生富有個(gè)性的綜合科學(xué)素養(yǎng)的過程。(9)關(guān)閉烘箱電源。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行單元小結(jié)性學(xué)習(xí)引導(dǎo)，讓學(xué)生質(zhì)疑探索以后，在課堂上集中學(xué)習(xí)、交流、探索談?wù)摚浞终{(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，從而加深理論的理解，鞏固所學(xué)內(nèi)容。

培養(yǎng)對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)的觀察能力和提出問題的能力，增進(jìn)對(duì)提出問題意義的理解;發(fā)展提出猜想和形成假設(shè)的能力，了解假設(shè)對(duì)化工探究的作用;發(fā)展制定計(jì)劃，進(jìn)行進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和手腦并用的實(shí)踐能力，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究中的重要性。它不僅可以幫助學(xué)生獲取化工原理知識(shí)，而且對(duì)學(xué)生的思維能力的提高有著不可替代的作用。先由學(xué)生自學(xué)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，教師提出自學(xué)的要求，交給學(xué)生自學(xué)方法。允許學(xué)生進(jìn)行討論，老師適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生把已經(jīng)有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和要探究的內(nèi)容聯(lián)系在一起，在學(xué)生討論的過程中，啟發(fā)學(xué)生通過觀察分析比較，區(qū)分有關(guān)因素和物管因素，迅速抓住問題的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)和提出自己要研究的問題，并對(duì)問題提出初步假設(shè)和猜想，老師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生緊緊圍繞這些猜想和假設(shè)，積極尋找設(shè)計(jì)，驗(yàn)證猜想和假設(shè)的實(shí)驗(yàn)方法。如對(duì)比法，控制變量法，排除法，理想實(shí)驗(yàn)法，定量測(cè)定法等試驗(yàn)方法。老師讓學(xué)生充分發(fā)揮智慧和想象力，盡快發(fā)散思維，獲得多向思維的最佳方法，在此基礎(chǔ)上，老師幫助學(xué)生修改，選擇或者綜合設(shè)計(jì)出最好的實(shí)驗(yàn)方案，并使學(xué)生從中收益。

3結(jié)語

啟發(fā)式教學(xué)沒有千篇一律的固定程式，強(qiáng)調(diào)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象靈活多變和具有伸縮性，它否定對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格控制，倡導(dǎo)學(xué)生按照自己的想法去尋找結(jié)論。鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用各種信息查詢手段查得所需資料，同時(shí)溝通知識(shí)點(diǎn)上的橫向聯(lián)系和縱向聯(lián)系。橫向指?jìng)€(gè)學(xué)科之間的相互聯(lián)系，比如化工原理精餾實(shí)驗(yàn)涉及到化學(xué)中溶液濃度，氣液相的相互轉(zhuǎn)化問題，數(shù)學(xué)中溶液配比的計(jì)算等問題的相互聯(lián)系。而縱向是指把握教育時(shí)間性，使得各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在教學(xué)內(nèi)容上的相互銜接和逐步遞進(jìn)加深。

作者：白薇揚(yáng)趙清華譚懷琴李軍單位：重慶理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院