理论课和实验课相结合 提高有效数字教学效果.doc

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1、理论课和实验课相结合提高有效数字教学效果　　摘要：有效数字是分析化学课程的教学重点之一。然而在近几年的教学中，笔者在高年级大学生实验报告和本科生毕业论文中发现，测量及计算结果保留的有效数字位数很随意。究其原因，皆因在大学一年级时对有效数字的概念不清，更主要是对有效数字的修约和计算规则不够重视。如何让学生很好地掌握这部分内容，并能很好地记录实验数据，计算实验结果，还需要更进一步深入的学习和探讨。我们在教学中，采用一系列相应的改进措施，并取得了良好的效果。　　关键词：有效数字；分析化学；教学效果　　　　一、要认识到学生在有效数字学习方面的缺陷　　1.对

2、计算结果该保留几位有效数字不清楚，甚至计算器上显示的数字全部写入实验报告或试卷中。　　2.不能清楚的认识到有效数字和实验中各种规格仪器的准确度。在记录实验数字和选择实验用具方面都具有随意性，比如在实验中有时需要用容量瓶定容，某学生选择用烧杯进行定容。　　3.实验教师有时由非专业教师组成，教师对有效数字本身缺乏认识，助长了学生对计算结果保留的随意性，甚至出现实验准备教师给出的标准溶液浓度为0.30mol/l，不满足标准溶液所需的准确度。　　二、理论教学科学讲授，实验教学深化认识　　要解决以上问题，仅仅通过课堂讲解是不够的，更应该结合实验课的教学使学生

3、充分认识到有效数字的重要性和合理性。从根本意义上说，教学和实验是相辅相成的。　　1.在教学环节中明确有效数字的概念　　首先，有效数字是测量中所能够得到的实际意义的数字。一个由有效数字构成的数值，只有最末位的数字是估读数字，其余各位数字都是准确的。有效数字是客观实际存在的，不是主观决定的。因此，在实验课上教师应该对使用仪器的精度做出说明，从而让学生掌握实验仪器所应该保留的有效数字的位数。　　其次，结合分析化学实验作出说明如下：在50.00ml的滴定管，如13.55这一数值，13.5是在滴定管上能够准确读到，而最后一位数字5则是估计值，这个数值有±0.

4、01的误差。有效数字能正确反应测定所用仪器及其准确度的数字（其最末位是误差所在的一位），因而，精度要求不同，使用不同仪器，如：称量1.8克的样品用托盘天平即可。而称取0.7865g的样品只能用分辨值为0.1mg的分析天平。再如规定量取5.0ml或5.00ml体积时，则应分别选用10ml量桶或10ml移液管量取。　　最后，在计算结果时，每一步测量的误差都会传递到结果中去，不能随意增加或减少有效数字位数，需要遵守有效数字计算规则进行运算；加减法：加减运算结果应该取决于绝对误差最大的项，结果的小数点位数应该与小数点后位数最少的项保持一致。乘除法；运算结果

5、取决于相对误差最大的项，计算结果的有效数字位数应该和有效数字位数最少的项保持一致。　　2.在实验课上监督学生如实准确记录实验数据2　　首先，通过实验课程，让学生明白不同的实验仪器具有不同的精度，故记录数据时不能随意保留有效数字的位数。一些学生在实验记录和数据处理时则经常忽略有效数字的修约和运算规则。更有学生在写实验结果时，计算器上显示多少数字就保留多少位数字。为使学生能够对有效数字有更正确的认识，每次批改报告时，发现不符合有效数字保留规则的，教师都应该作出批示。　　其次，要根据具体情况选用不同的仪器。一些学生称量物品时，搞不清什么情况下用分析天平什

6、么情况下该用托盘天平；移取溶液时，该用量桶还是移液管把握不准。　　最后，数据的大小和有效数字位数的多少，不仅代表了某物质具体的量，同时也体现了操作的准确度。实验过程中测得的数据应及时准确客观。记录数据时，应按照有效数字规则注意有效数字位数；数据处理时，对所得实验数据和计算结果之间应符合有效数字的修约和计算规则，数据记录的准确度应该在计算结果中体现。　　3.理论课教师参与实验教学，同时提高实验教师科学素质　　实验教师和理论课教师由不同的人员担任，由此导致理论课和实验课的脱节。理论课上的有效数字相关知识不能在实验课中充分展现其现实意义，实验课的结果不能

7、及时有效的反馈给理论课教师，造成实验课和理论课的教学脱节。针对这一现象，需要理论课教师能够参与到的实验教学中，并对实验中涉及到有效数字相关内容进行讲解分析。同时实验课教师也需要加强自身理论素质，有效数字是分析化学的重要组成部分，这点也需要得到实验教师的共识。　　4.合理的对学生的理论课和实验课成绩进行考核　　为了保证教学质量，必须建立一套科学的考核体系。在分析化学的作业和试卷的批改中，需要对学生有效数字保留情况多加留意，错误的要加以标注。实验课上及时让学生填写考核记录本，对数据记录中有效数字保留错误的要在课堂上加以纠正。实验数据处理结果也要根据有效

8、数字修约规则的结果保持一致。　　　　【参考文献】　　[1]梁信源，兰宇卫，周立亚.《分析化学基础课中的有效数字问题》[J]