突出學生自主學習巧設計蒸餾原理

更新時間：2018-07-15 點擊次數：2199

蒸餾是液體混合物分離的一種常用方法，也是化工生產中應用廣泛的一種分離方法。蒸餾是《化工單元操作》課程中一個主要的單元操作，而《化工單元操作》是化工類專業的一門專業基礎課。因蒸餾操作具有通用性和典型性的特點，在全國石油和化工行業職業技能競賽中，蒸餾操作也是常設的實操類賽項。因此，學習蒸餾的有關知識和掌握蒸餾的操作技能是化工行業對職業技能型人才的基本要求。
蒸餾原理是蒸餾的基礎。蒸餾原理是蒸餾單元操作課的學習內容，學習的好壞，理解的如何，決定著學生掌握蒸餾技能的水平。如何學好蒸餾，引起學生探究蒸餾興趣是每一位教師首先要思考的事情。
1 目前學生特點及蒸餾教學的不足
現階段職業教育的學生主要有以下學習特點：(1)邏輯思維能力不足。學生學習前后的知識不連貫，往往是分散的。學生掌握知識不夠全面，是造成邏輯性不強的主要原因。(2)學生學習興趣不高。學生缺乏學習知識的主動性，往往是被動接受，不能進行深入地分析理解，掌握的往往是表面的東西，很容易忘記。(3)學生注意力容易分散，很容易從一個事情分散到另一個事情，而且注意力不能持久。
目前，教材在蒸餾內容安排上都是直接給出蒸餾定義或蒸餾原理。概念很準確，但是缺乏直接生動形象的素材，不能引起學生的興趣，給學生的理解造成了困難。教師在講課的過程中往往囿于書本或教學安排，缺乏變動，整節課進行邏輯性很強地講解蒸餾的重要性、概念、分類等。蒸餾教學形式單一，缺乏活力，不符合學生的理解規律，不能站在學生的角度去做教學設計，所以學生學習蒸餾的興趣不高，講解后學生依然不能很好地理解蒸餾，給后面精餾學習帶來了困難。
針對以上學生特點和教學過程中的不足，本論文采用以學生自主學習為主，轉變課堂教學模式，講做結合，步步引導，層層深入的思路來進行教學設計，做到符合學生學習特點，能更好地理解蒸餾原理。
2 實例引導交流討論總結蒸餾過程
學生學習蒸餾首先要明白“蒸餾是什么”。學生都熟悉蒸餾水是什么，他們在實驗室里都用過。蒸餾水是怎么來的呢？引出蒸餾水實驗。
蒸餾水實驗就是典型的蒸餾過程。首先學生通過微課，觀看蒸餾水實驗。在課堂上，學生分組列出蒸餾水實驗所需實驗儀器，然后學生根據自己選擇的儀器自己動手進行搭建蒸餾水實驗裝置，后進行操作蒸餾水蒸餾實驗。通過觀察實驗，學生分組討論蒸餾水實驗的蒸餾過程是什么。后學生自主總結出蒸餾水的蒸餾過程為圖1：

圖1蒸餾水的蒸餾過程
由浪漫主義大詩人李白飲酒做詩，“舉杯邀明月，對影成三人”，引出白酒，再引出白酒的生產工藝，終引出蒸餾在白酒生產中的重要地位。學生觀察傳統白酒蒸餾圖片，根據自己的理解，交流講解白酒蒸餾過程。后學生自主總結出白酒的蒸餾過程為圖2：

圖2白酒蒸餾的蒸餾過程
通過上述兩個蒸餾實例的分析，學生有了一定的蒸餾基礎，如果蒸餾其他產品呢，蒸餾過程是什么？蒸餾都有共性的過程，蒸餾過程可以歸納如圖3：

圖3蒸餾過程
蒸餾過程的結論都是學生自主觀察、分析、交流討論得到的。整個學習過程貫穿了教師引導，學生自主學習的教學思路。學生始終能親自參與，保持很高的學習興趣，“蒸餾是什么”學生得到深刻理解。
3 引導升華突破難點——蒸餾原理
蒸餾實例是學生對蒸餾的感性認識，學生怎樣才能上升到理解蒸餾原理的高度呢？理解蒸餾原理設計思路還是突出學生自主分析，教師引導。通過設問“為什么蒸餾能通過簡單的加熱冷凝就能將物質分離提純呢”，引導學生發現蒸餾深層次的內容——蒸餾原理。重新回到上面兩個蒸餾實例，引導學生分析蒸餾前后物質性質有哪些不同。分析過程如下圖4：

圖4蒸餾前后物質揮發性能比較
對比蒸餾前后左右兩邊的物質，自然引出物質揮發能力，即揮發性的概念。怎么比較物質揮發性大小呢？從而引出沸點。通過表1：乙醇、水的沸點與揮發性之間的關系，可以得出沸點與揮發性之間的關系：沸點越低，越容易揮發；沸點越高，越難揮發。

表1乙醇、水的沸點與揮發性能
通過以上的分析，可以巧妙地引出蒸餾原理，如圖5。蒸餾原理是理解了原和理的基礎上的結合，原就是蒸餾的過程：液體加熱變為汽化和蒸汽冷卻凝結為液體；理就是實現蒸餾的內因，機理：物質具有揮發性，而且揮發性的大小不同。綜合原和理，實現液體混合物組分的分離。這樣設計學生更容易理解和掌握蒸餾原理。

圖5巧思蒸餾原理
4 總結
依據目前學生的特點，改進了教材的教學過程，本論文巧妙構思了蒸餾原理的學習過程，即以教師引導，突出學生自主學習，對蒸餾過程和蒸餾原理進行層層突破的教學過程。
學生通過對蒸餾實例的觀察分析，自主總結出什么是蒸餾——蒸餾過程，即液體加熱變為汽化和蒸汽冷卻凝結為液體兩個過程的結合。學生通過理解揮發性與沸點之間的關系，巧妙地設計，能更好地理解精餾原理。
學生通過本次教學設計能夠激發出學習蒸餾的興趣，通過實例增強了觀察能力、分析能力，小組討論增進了學生的團隊精神。
學生學會了用自主學習的方法解決問題，主動思索掌握新知識，通過逐層分析，體驗探究的艱辛與獲得突破的喜悅。