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做一个探究型的教师是新教材提出的一个基本要求。只有教师真正的探究起来,才能让学生在学习中自然而然地去发现问题、分析问题、解决问题,从而形成探究能力。本文就此谈一点自己的体会。
(一)充分准备,做好演示实验
演示实验是培养学生探究能力的基础媒介。那么一个演示实验是否成功,我认为应该从以下几方面考虑:
1.多学习,认真钻研教材和教参等其它教学辅导材料;
如:在化学变化中的能量变化一节中有两个演示实验,在我们备课组认真分析讨论后将Ba(OH)2 ?8H2O和NH4Cl的反应装置由烧杯改成塑料袋(如下图)在上课时解开中间的绳子传给学生,使每个学生都深切的感受到热量的变化,极大的鼓舞了学生学习的积极性。
(教材上)(结合教材兴趣实验改进)
2.多改进,对环境有污染且实验现象不明显的实验加以改进,尽量做到无污染、无浪费;如:蔗糖与浓硫酸反应(高一教材p134,人教版)我做了如下改进:
改进后既可以避免SO2对环境的污染,又可以检验产生的SO2,从而培养了学生的辨证思维能力和敢于提出问题、敢于质疑的科学精神;
3.多实验,充分利用学校的实验室,通过实验验证一些自己或他人的想法,从而提高探究能力;
4.多总结,及时把自己的一些想法记录下来,可以是成功的经验,也可以是失败的教训和心得体会;
(二)变分组实验为边讲边实验
分组实验是为加强学生的操作规范、加深学生对某些实验现象、实验原理的理解而设置的。一般情况下都放在一个章节之后,验证学过的一些结论,他的好处在于规范了实验的基本操作,强化了知识点的记忆。但降低了学生对实验结果的神秘感。因此有些分组实验我们不妨放在学习新课的时候就直接做,比如学习元素周期律一节时,我在平行班中进行了对比教学,两个班级在新课时做实验,先让学生亲自做镁、铝分别与水、盐酸的反应,然后对比反应的现象、分析反应的产物及其原因,虽然纪律是乱了一些,但学生的兴趣高涨,在每位同学的参与下很自然的比较出镁和铝金属性的强弱,并总结出金属性强弱的判定方法,过后学生对实验的现象都能记忆犹新。对照班中则采用传统的教学方法,一边演示实验一边讲解,但学生兴趣明显减弱,过后对实验现象和原理的分析多数同学都只能靠死记硬背,很难回想起当时的实验现象来。
(三)重视家庭小实验和趣味实验,激发探究欲望
实验生活化、简单化、微型化,是21世纪绿色化学的发展要求。教材中的家庭小实验和趣味实验如果能在课前布置下去,将有利于激发学生的学习兴趣和探究欲望。但多数
教师只是简单的让学生课后去完成,而课后完成往往是去验证实验结果,不利于学生探究能力的养成。如:家用“冰袋”的制作、“检验发酵粉加水或加热都能产生二氧化碳”、“白纸显字”、“酸雨的检验”、“吹气生火”、“指纹检验”等,如果将它们改为课前实验,在学生不知到其原理的情况下去讨论、探究,不仅为课堂提供更好的实验素材,而且还能开阔学生的思路,增强其学习能力。
学起于思,思源于疑,因此一个好的问题对整个教学都相当重要。在讲述二氧化硫的性质一课时,我做了如下尝试:
首先让学生阅读教材,初步了解SO2的性质,然后提出如下问题:
(1)SO2与CO2有那些相同点?
(2)SO2与CO2有哪些不同点?
(3)请你用尽可能多的方法鉴别SO2和CO2,并指出哪些方法较好?
学生能很快对(1)(2)两问进行回答,回答问题(3)时则多数人局限在化学性质中的品红溶液褪色、酸性高锰酸钾溶液褪色以及物理法中的密度比较上,这时我进行了适时引导,让学生结合问题(1)(2),思考时尽量从二者的不同点出发,并动员学生查阅资料、相互讨论等,最后总结得出如下方法:
化 学 法
编 号 药 品 或 操 作 现象及理论依据 结 论
A 品红溶液或湿润的有色布条 观察品红、布条是否褪色(SO2具有漂白性,CO2则无漂白性) 褪色的是 SO2
B PH试纸 PH值的大小(H2SO3 是中强酸,H2CO3是弱酸) PH值小的SO2
C 酸性高锰酸钾等强氧化性溶液 颜色是否明显变化(SO2容
易被氧化,CO2不易被氧化) 颜色明显变化的是 SO2
D 让氧气在一定条件下分别与它们反应,再冷却到16.8℃以下
看是否有晶体生成(SO2在一定条件下可以被氧化生成SO3,而SO3熔点较低) 有晶体生成的是SO2
E 将两种气体分别通入氢硫酸 看看是否有混浊出现(SO2能与氢硫酸反应)
有混浊出现的是SO2
F 分别将两种气体通入到灼热的炭层,再通入到灼热的氧化铜看氧化铜的颜色是否变化(CO2与C反应生成CO,CO能还原氧化铜) 氧化铜变红的是CO2
上述方法中A、B、C、E虽然都较简单,但由于E中用到硫化氢是剧毒气体,因此该方法不用;B方法中二者PH值相差不大,故现象不够明显,所以我们在实验室中常用的是A、C。
物 理 法
编 号 操 做 现象及理论依据 结 论
溶解法收集等试管的两种气体,分别倒扣在水槽中 看液面上升的快慢情况(VSO2:VH2O=40:1,VCO2:VH2O=1:1) 液面上升快的是SO2
称重法称量相同体积两种气体的质量大小 SO2密度大于CO2 质量大的是SO2
嗅闻法闻气味 是否有刺激性气味 有刺激性气味的是 SO2
降温法降温、加压 看哪一种先液化 先液化的是SO2
从简便和可行性上实验室中常用嗅闻法
生物法
编 号 操 作 现象及理论依据结论
动物试验法将两只小白鼠置于两个密闭透明装置内,并将两种气体分别通入到两个装置中 观察实验动物的表情(SO2刺激呼吸系统,引起咳嗽,CO2使小白鼠窒息) 小白鼠咳嗽的是 SO2
植物试验法分别将两种气体和一棵普通绿色植物密封在一个透明装置中,并给予充足的光照 过几天观察植物生长情况是否正常
(SO2不能进行光合作用,CO2能进行光合作用) 植物死亡的是SO2
霉菌试验法分别将
两种气体和一定数量霉菌作用,再通过显微镜观察 看霉菌生长情况是否正常(SO2抑制霉菌生长) 霉菌死亡或数量没有明显增加的是SO2在这样的尝试中,加强了学生思维的广度和深度。这时我又及时的将学生的思维进行收敛,于是我又提出了以下问题:
(4)SO2是大气的污染物,那么你在实验室中如何处理?工业上又如何处理?观察教材上P1的实验6-2,分析其实验方案是否科学,如不科学应如何改进?
这一问题将思维进行了收敛,主要突出化学性质。并体现出实验室和工业的不同点来。
(5)如果CO2中混有SO2该如何除去?
(6)如果欲验证SO2中是否含有CO2,该选哪些药品,如何操作?如欲验证SO2的还原性、氧化性哪些试剂现象明显?
通过以上问题的设置,不仅加深了学生对SO2性质的理解,而且使学生的探究意识自然而然地融入到了每一节课堂教学中去。
(一)问题的提出应具有针对性,不能范围太大,范围太大就会使学生感到无处下手,失去探究的兴趣、挫伤学习的积极性。
(二)给学生充分的思考时间,问题提出后不能急于做答,更不能一拿出问题就马上去启发,应给学生一个讨论的机会,让他们智力的火花相互碰撞,在碰撞中使思维得以深化,能力得以加强。
(三)多鼓励,少批评,对于学生提出的各种想法或方案,首先要肯定他们的勇气,尤其是合理而又有新意的应及时予以表扬,不足的地方要引导其自己质疑或提供必要的帮助,使学生的积极性始终保持较高的状态。
(四)掌握好课内课外时间,探究需要一定的知识基础,因而我们要把握好时机,适时提出问题,问题要在能力的基础上、在课余时间能够完成的情况下提出,这样才能保证学生课下真正的去探讨、去寻求解决的办法。
陶行知曾经说过:“解放孩子的头脑,使之能想;解放孩子的双手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能讲。”我想“解放孩子们的学习,就应该使之会学习、会探究”,就要让他们的双手在课堂上动起来,让他们的眼睛在课堂上能够亮起来,让他们的嘴巴在课堂上能够响起来!充分的调动学生的各种感官,在眼观、手做、嘴讲的同时还怕脑子不想吗?只要脑子想,我们的目的自然就达到了——通过实验培养了他们的探
精细化学品化学是我校应化学生在大四第一学期开设的课程。在开课之前我们做过调查,提出三个问题让学生回答:一是,你为什么要选这门课?二是,你了解精细化学品吗?三是,你选这门课主要是想了解那些问题?学生在思考后,对于第一个问题,大部分同学的主要目的是为了拿学分,有的同学直接就说没有其他的科目可选而只能选该课,而对后两个问题回答的非常模糊,说不出所以然,只有个别同学表示虽然不能讲清精细化学品的概念,隐约认为和我们的生活非常相关,想通过精细化学品的学习来掌握一些配方技术。通过这几个问题的回答,可以看出虽然是学生自己选的课但是大部分学生学习目的不是十分明确,这就需要教师加以正确的引导。开课过程中,首先在绪论中主要讲授了精细化学品的定义,特点,作用,主要内容,发展趋势,通过这几方面问题的阐述,主要使同学解决了调查中的前两个疑惑。绪论讲授过程中引用大量的例子和数据,如涉及到洗涤剂、化妆品等日用化学品及一些前沿技术的应用如DNA测序用到的染料、液晶染料、防火涂料、变色龙涂料等功能性染料和涂料时,学生反响很大,表现出极大的兴趣。而随着课程的进行,具体到每一章节需要掌握理论性非常强的枯燥知识,如解释高性能颜料化合物结构和性能之间的联系时,学生的情绪明显的低落下来。我们又做了一次调查,就是让大家谈一下上课的感受,主要是指授课内容方面,很多同学表示理论的东西太枯燥,仅靠授课教师的叙述引不起很大的兴趣;另外,存在着个别学生请假或逃课的现象。我们分析造成这种现象的原因,一是大四的学生面临考研和就业的压力,有些同学认为逃课无关紧要,只要最后能拿到学分就行;二是,以教师为中心的注入式教学模式很难提起学生的学习热情。老师辛辛苦苦查资料、备课,学生没有接受多少。这就促使我们对课程上课的形式和内容作出适当调整。
1.2课程设置时间探索
由于精细化工产品的范围十分广泛,目前很难明确专业的学科领域,但从它们的研制、生产、应用三个方面来考虑,精细化工的基础是应用化学,其内容主要涉及无机化学、有机化学、分析化学以及物理化学的基本知识。而这四大化学我校应化专业学生在三年级的上半年已经全部开完。鉴于大四学生面临着考研的压力以及考研时方向的选择,可考虑将精细化学品课程安调整在大三第二学期开课开课。提前一个学期的开课为同学考研方向的选择提供了一定的参考;避免了就业压力的干扰,使学生可以安心学习,增加专业知识,以便就业时为自己提供就业便利。
1.3课程设置内容探索
精细化学品这门课涉及的内容非常之多,既包括染(颜)料、涂料、农药、表面活性剂、日用化学品、食品添加剂、饲料添加剂、水处理剂、塑料助剂、皮革化学品、纸用化学品等传统的精细化工产品,又包括电子化学品、医疗用化学品、IT行业用化学品等新型的精细化学品。高级“应用型”地方性人才是我校应用化学专业的人才培养目标。因此,学生基本理论、基本技能的培养是最重要,也是最基本的一个原则。精细化工课程做为应用化学专业的一门选修课,在教学的过程中就应该把握这一基本原则,把重点放在提高和加强学生的基本理论、基本知识及基本能力的培养上,着眼于学科发展来认识与理解精细化学品,这是我们的基本出发点,并以此来指导精细化学品化学课程内容的筛选,彰显课程的时代感、凸现课程的作用与地位。因此,在教学过程中我们从制定大纲开始,全面、准确的把握好知识结构和内容,认真备课,多了解精细化工行业的一些最新资讯。力求做到既全面涵盖,又突出重点;既有必要的基本理论,又有丰富的实用技能。针对精细化工课程内容多,知识涵盖面广,而学时少的特点,我们决定采取:
1.3.1在选用有关教材时,仍继续保留染料、颜料、荧光增白剂、涂料、香料、化妆品和农药等传统章节,光谱增感染料和彩色显影成色剂暂时舍去不讲。在教学过程中,对相关产品的分类、结构性质、合成方法、应用、发展现状及趋势等,都必须作尽可能全面、细致的讲授。
1.3.2对于研究性较强的高新技术知识,如感光材料;纳米材料;功能高分子材料;防水、防污、防火等功能性涂料。这些知识虽然专业性、前沿性较强,但针对我们的培养目标和地方特色,作为了解性知识较为适宜。在教学手段和方法上,由于存在着教材滞后问题。要想使学生真正达到学以致用的目的,了解精细化学品化学的前沿和发展方向,让学生参与课堂内容的讲授和进行课堂讨论,如讲到功能性染料和功能性涂料时,我们将以往由教师查新后再整理讲授的方式,改为让学生自己选题查新写论文上台讲课,然后当场解答老师和其他同学提出的相关问题,最后由老师点评小结。论文作业的成绩是根据学生的论文、讲课和回答问题的质量来综合评定。一开始同学不是很适应,主动站到讲台上的很少而且很紧张,在授课教师的一再启发和鼓励下,同学们积极踊跃发言,由于是“同学讲,同学听”充分调动了学生的积极性。在答辩时,气氛活跃,课堂效果生动。大多数同学都欢迎这种讲课作业,认为不仅掌握了最新专业知识,而且对自己的表达能力、论文写作能力、知识的运用能力的提高颇有好处。如,很多同学之前根本不知道文献引用的顺序以及如何在适当的位置标注文献出处,经过这次亲自整理论文才把这些问题一一搞清楚。
1.3.3对于与专业基础课无机、有机、分析的有关内容,如光与色的关系,偶氮类染料制备中的重氮化和偶合反应等。这些是理解和掌握染料知识的基础,又都是学生学过的课程,教学过程中,可采用“信手拈来”的方式,同时也给学生“温故知新”的效果。
1.3.4对于那些和重点知识密切相关,同学较熟悉且又十分容易掌握的内容,如涂料的分类、用途、基本组成等,在经过染料、荧光增白剂、有机颜料的示范和讲授的基础上,给同学提纲采取让学生去图书馆查阅相关资料,学生自学和思考。下次课时,将这些问题作为课堂讨论的话题,学生分组交换意见后,各组可派一位同学上台论述。这种互动方法既可以提高学生的自学能力,又可以让学生在学习的过程中学会团队合作,增加自信心,提高综合素质。
1.4改变课程考试方式,培养学生综合素质
传统考试以闭卷为主,主要考查学生对课程基本知识的记忆和理解。而精细化学品的学习要求除了一些基本知识的掌握外,还有对一些学科前沿的理解。既然课程改革要兼顾知识传授和能力素质培养,那么成绩的考核就不能只看闭卷考试的卷面成绩,而应有多种形式的考核。因此,我们的做法是平时成绩占20%,期末闭卷考试成绩占40%,论文成绩占40%。考试方式的调整,克服了闭卷考试的某些局限,使学生不仅仅为考试而被动学习,能够在主动愉快的氛围中学好这门课程。
二、展示化学之美,以美融情
“科学是美的,每个科学家都有这种感觉。”(杨振宁语)化学世界绚丽多彩,千姿百态,奥秘无穷。
化学美在于它的内容美。元素周期律给人以节律和秩序美,甲烷、二氧化碳等分子结构给人以对称美,千姿百态的钟乳石、石笋给人以静态美,化学平衡的移动给人以动态美,氧化还原反应又给人以辨证统一美。化学美还在于化学现象之美。化学现象是以物质丰富多彩的颜色、立体多样的形状、多姿多彩的变化引起学生美的感觉。蓝色的胆矾、紫色的碘、银白色的钠等物质以其本身艳丽的色彩吸引学生;镁条在空气中燃烧发出耀眼的强光,氨气溶于水形成美丽的喷泉,这些引人入胜的化学现象总是能引起学生的一片惊叹。
同样,美的语言也能激发学生的学习热情。语言是信息的载体,是课堂上师生之间相互交流感情、交换思想的桥梁,是教师完成教学任务的主要手段。教学语言精炼是教师应具备的良好素质,用词的准确性,用语的严谨性,用句的逻辑性,能在潜移默化中促进学生形成严谨的良好思维,收到“润细无声”的效果。教学语言幽默是教师应发挥的。诙谐幽默的语言可以活跃课堂气氛,启迪学生心智,激发学生的学习热情。教学语言的幽默并不同简单的说笑话讲故事,而是通过挖掘教材内在的趣味性材料,加上生动形象的比喻,化深奥为浅显,化平淡为有趣,从而取得良好的教学效果。
三、优化课堂提问,以疑导情
学贵有疑,学须知疑。学习的情感产生于克服了由学习困难所造成的苦恼,愉悦之情表现于“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”之后的惊喜,是释疑、解疑后的成功体验。要使设疑达到预期的目的,关键在于问题的质量。好的设疑应突出教材的重点和难点、注重知识间的联系。化学知识系统性很强,前后知识联系紧密,如氧化还原反应、元素周期律等知识贯穿与整个中学化学,教师可在每节课的教学中,巧设疑问,承上启下,使学生温故而知新,从而启发学生的思维。另外,设疑的难度要适当。问题过难,不但不能启发学生的思维,反而会使学生逐渐失去学习的信心;问题过易,则会使学生感到化学知识简单乏味,久而久之会使学生失去积极探索进取的科学精神。因此,设疑的难度一定要符合学生的认知水平。
在化学课堂教学中,教师若能充分利用情感因素精心设疑,并用激励性的语言对学生的回答及时作出准确而有分寸的评价,必然会激发学生的求知欲,吸引学生积极参与课堂教学,从而提高教学质量。
四、贴近社会生活,以用激情
社会生产和人的需要是产生兴趣的源泉。学习化学是为了更好地为日常生活、工农业生产以及科技服务。因此,在授课时有意识地介绍日常生活、社会环境和建筑中所用到的化学知识,使化学贴近生活,使学生感到学有所得,学有所用。例如,在学习“氯气”时,可介绍有关漂白剂、漂白粉、消毒液的类型、原理。另外,在科技高速发展的今天,电池在生活中的地位和作用与日俱增,其使用量亦随之大幅度上升,由于资源紧张和治理环境的需要,废电池的回收和综合利用刻不容缓。那么,如何才能使废电池资源化和无害化呢?请同学们思考并提出设想。化学教学过程中,做到理论联系实际,既可丰富教学内容,又可以通过生动的实例激发学生的情感,促进学生的求知欲,同时,还可以大大地扩大学生的知识面和视野,使学生深切地感受到化学是一门极具时代气息的活生生的学问,从而激发学习兴趣,使学生迅速进入学习的最佳状态。
一、贯彻“学为主体,教为主导”的教学原则
“学为主体,教为主导”是一个重要的教学原则,在高考科目改革的背景下,强调这一教学原则又赋予其新的含义。
一是学生的化学学习过程是学习主体在教师指导下对学习客体主动探索、不断变革,从而不断发现客体新质,不断改进已有知识和经验,建构自己的认知结构的过程。因此,教学过程必需是以培养学生的学习能力为核心,以促进学生整体素质全面提高为目的,以学生的主动参与、自主学习和积极实践探索为基础。教师主导作用的发挥主要表现在根据学生的年龄特点和能力水平,对学习材料进行加工和改造,创设有利于学生独立探索的活动情境,设计不同的探索发现方式,引导学生自己去思考问题,积极参与知识的探索发现过程。让学生学会学习,只有会学习的学生才可能有较强的综合能力。
二是解决综合理科问题的主体是学生,学生在中学学习阶段同时学习物理、化学、生物等多门学科,已经掌握了解决理科综合问题所需的各学科的基础知识,一个化学教师感到难以解决的综合性问题,在学生来说也许并非难事。教师的主导作用的发挥主要体现在教学中加强解决问题的策略性知识的教学,引导学生掌握从总体观点出发、从不同角度认识同一个问题,综合几门学科的知识和技能解决问题的科学方法。
二、加强化学学科基础知识的教学
“3+理科综合”中的综合科目考试强调的是综合能力测试,但学生的综合能力并不是凭空产生的,它是以各学科知识为基础的。综合并不是要单科知识体系,恰恰相反,坚实的单学科基础知识体系是综合能力的基础与载体。自然科学的综合—分化—综合的辩证规律,充分说明没有分类学科的深入细致的研究和发展,就不可能有今天科学的大综合。同样,学生的中学单科学科没有打下厚实的基础,也不可能对付多学科的综合考试。
对于高考科目的改革,我们一定要清醒地认识到,基础的东西往往是最有价值的东西,只有当学科个性表现得淋漓尽致时,它与其他学科之间的交融才能够实现。因此,我们化学教师一定要更加注重夯实基础,应依据化学教学大纲进行教学,帮助学生形成良好的化学学科知识体系,构建完整的、立体的化学知识网络。
例如2000年全国理科综合高考试题第28题是一道理化综合题,只要学生对化学中质量守恒和物理中气体运动的知识有所理解,就可以轻松快捷地完成该题。
三、构建立体的知识网络
在理科综合问题中,一定有相当比例的需要跨学科的知识,不同学科能力集合才能解决的问题,而在物理、化学、生物科学中也存在着许多共用的关键性概念,如物质、能量、运动、作用力、平衡移动、体系与环境等。我们在加强化学学科的基础内容、核心内容教学的同时,要充分利用共用概念准确地进行跨学科的渗透,有的放矢地指导学生进行化学学科与其他学科之间的知识融合,帮助学生在化学知识网络的基础上构建跨学科的知识网络。部分跨学科的知识网络如附图。
附图部分跨学科的知识网络图
全国2000年理科综合高考试题第23题就是一道以物质(Co)为载体而设计的理、化、生综合试题,综合考查学生核反应、元素周期律、化学计算、作物诱变等知识的掌握情况和迁移应用能力。
四、注重理论联系实际
在科学技术和社会生产高度发展的今天,科学技术是第一生产力,是推动生产力发展的最活跃因素和社会进步的决定性因素,这是不容置疑的事实。综合理科既是科学又是技术的特征,使其已经渗透到科学技术、国民生产、人民生活等各个领域。在为全人类提供衣食住行,解决环境污染、能源危机和资源短缺,改善健康和征服疾病等方面取得的重大成就,科学理论的发现到转化为生产力的周期的缩短,大量高新科技产品的涌现,特别是人的遗传基因密码的破译,理科综合起着关键作用。理科各学科在社会发展中的作用决定了理科综合问题必须与生产实际相结合。在化学教学中紧密联系化学在解决人口膨胀、生态和环境恶化、能源危机、资源短缺、合成新材料、征服疾病、探索宇宙奥妙等等问题中的作用讲授化学知识,以社会发展的热点设计理科综合问题,从学生身边的事实和现象设计理科综合问题,引导学生综合运用各门自然科学、技术科学的知识、方法和手段进行研究和探索,不仅可使学生在解决问题中学习各门学科的科学知识,还能使学生产生探究的强烈欲望,掌握科学方法,提高解决综合问题的能力,培养科学的人生观和世界观。
五、重视学习策略的教学
所谓学习策略是指学习者在学习活动中,有效学习的规则、方法、技巧及其调控。学习策略主要是由两部分构成,一部分是直接对信息进行加工处理(获得信息)的具体方法(通常所说的学习方法和思维方法),又称为认知策略;一部分是对信息加工过程进行调节和控制的策略,称为元认知策略。
随着学科的发展和知识的丰富,无机化学的教学内容越来越多,书越编越厚,除了化学平衡和元素化学的知识外,还有物理化学的热力学,反应动力学,电化学及“结构化学”的原子结构等内容,知识点密集且理论性强。以我校化学工程与工艺专业为例,所用教材为天津大学杨宏孝等主编,高等教育出版社出版的无机化学第四版,550页,教学时间为54学时,在如此短的时间内学完全部内容,显然是很费力的。因此大学老师的授课方式和对学生的引导就显得至关重要。
2学生自身条件的局限
无机化学的授课对象是刚刚考入大学的大一新生,一方面他们在高中早已习惯了题海战术,习惯了中学那种死记硬背的学习方法,面对课时少,知识面广,思维跳跃性强的大学有着强烈的不适应。在实际学习过程中,他们在学习初期很容易产生眼高手低的感觉,轻视学习,随着课堂进度加快,中后期面临着信息量大﹑重复少﹑练习少,心理准备不足,普遍感到学习起来很吃力,茫然不知所措,很容易产生焦躁和厌烦的情绪,甚至越来越不喜欢学习,这样直接影响到他们后期的学习。另一个方面他们正处在由中学角色到大学角色的转型期,他们中大都是缺少锻炼的独生子女,以前在生活和学习上极大程度地依赖老师和父母,现在突然失去监督和管理,茫然不知所措。很多学生都反映大学老师上课内容多,讲课速度快,很多时候都听不懂老师讲的是什么,课后自己看书也不太明白,导致出现“教师忙于讲解,学生难以理解”的尴尬局面。其根本原因是忽视对学生学习积极性和自主学习能力的培养,不能突出学生的主体地位。面对大学授课时间少,授课内容多的情况,培养学生的自学能力,突出学生的主体地位显得尤为重要。
3课程教学内容知识陈旧,缺少灵活性
在长达三十多年的时间里,无机化学一直以化学反应原理,物质结构基础,元素化学为课程教学基础内容,知识点更新不大,而且还含有中学的内容。以元素部分为例,元素部分的知识琐碎,系统性不强,而教材中往往只是罗列材料,削弱了理论对学习元素化合物知识的指导作用,讲起来平淡乏味,不利于学生理解和掌握,难以激发学生的兴趣。
4落后的传统教学模式的限制
“以教师为中心,以课堂为中心,以教材为中心”的单一传统教学模式,使学生对无机化学的学习感到很枯燥,认为是一大堆的英文符号和没完没了的数据以及无穷无尽的计算,严重地影响了学生学习无机化学知识的积极性,从而难以为社会提供创造性人材,达不到新的教育机制对“无机化学”教学目标的要求。
5师生之间缺乏及时的沟通交流
从老师的角度来看,学生有点太怯于与老师沟通了。大学的老师有一个共同的特点就是与学生沟通较少,很多学生每周只能和老师见上一两面。相对于高中时同老师的见面频率而言,明显少了很多。师生间面对面交流的机会随之也就大大减少,三成大学生整年“师生零交流”。从学生的角度来看,学生们通常只有在课上或是课间时才会和老师有互动,尽管大多数学生和老师愿意相互交流,但有时候似乎缺乏有效的沟通途径。
6理论教学与实验教学的不同步性
化学工程与工艺专业理论课进度相对实验课有些滞后,导致实验环节时学生对基础理论知识不理解,对实验步骤懵懵懂懂,多数学生完全按照实验书所给的步骤来做,不加以任何思考,这样就导致实验做完原理步骤忘完,完全达不到通过实验课的学习培养学生的科研能力和科学素养的目的,还会让学生认为这是一种负担。针对以上问题,优化无机化学课程的结构和内容,改革教学方式,贯彻新的教学理念,正确引导学生建立正确的学习方法,提高学习兴趣和自学能力,培养学生的创新意识和创新能力,并使学生在有限的教学时间内,尽可能多地掌握无机化学基础知识是摆在我们面前的一项重要任务,势在必行。
二、具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题。
1教学内容的改革
课堂教学内容的变革决定了课程改革的效果,在教学改革过程中要探索先进的教学理念,不断提高无机化学课程教学水平,使该课程在提高学生素质和能力方面发挥更大的作用。具体内容如下:
1.1精选教材内容,突出重点,分散难点
无机化学课程以“二结构、三原理、四平衡”的基本理论和元素化合物知识为主线,主要讲述化学的基本原理和元素的性质以及相关化学反应。在教学过程中既要加强与中学化学教学内容的联系,又要协调好无机化学与物理化学、有机化学和分析化学中的部分内容的关系,把握好同一知识点在不同学科之间的衔接,避免重复,更好地精简课时,提高效率。现有的无机化学教材有很多与中学化学,基础化学,分析化学重复的内容,四大化学反应,原子分子结构是工科无机化学的重要基础理论,也是教学的难点和重点。
1.2加强无机化学教学内容的针对性
以本专业企业生产、学生就业、考研的实用性为出发点选择拟讲授的内容,形成化学与工程专业,乃至应用化学,材料和环境等专业的全方位的培养模式。工科基础化学的教学改革应在注重课程整体性的基础上,选取教学内容,在以突出知识主线的前提下,把握好知识的深度与广度的平衡,就是在讲清楚重要知识的基础上,让化学原理与专业知识有机结合。
1.3理论教学与实验同步,开放性实验辅助理论教学
对化学工程与工艺专业的学生来说,实验课的学习也在教学过程中也有着重要的作用,通过对实验课的学习能够培养学生的科研能力和科学素养,为成为高素质化工类应用人才打下坚实的基础。基础理论知识的理解对学生的实验技能有着指导性的意义,所以要保证理论教学与实验教学的同步性,这样既能保证学生掌握基础的实验技能,又能促进其对基础理论知识的理解。对于理论课进度相对滞后的实验课,在实验课环节,教师要在实验前将实验知识与理论知识相结合并给予学生系统化,详细化的讲解,不能就实验讲实验,能为学生引申的尽可能引申,这样可以使学生做到心中有数,有的放矢,这样既保证了学生掌握基本的实验技能,也有利于其对后续基础理论知识的理解和掌握,理论教学与实验教学相辅相成,更好地培养了学生的动手能力,思考问题分析问题解决问题的能力以及理论联系实际的能力,进而培养了学生的科研能力和科学素养。
1.4引入多媒体演示教学
针对工科学生结构化学基础薄弱的情况,为避免教材中单纯罗列抽象概念的情况,引入多媒体辅助课堂演示教学,制作三维多媒体课件,通过计算机直观地向学生描述原子的结构,原子轨道图形,杂化轨道形状与空间取向,化学键的形成及空间图像等,以动画形式生动逼真地模拟杂化形成的全过程,充分地利用了多媒体教学的图、形、声等特点,使课堂教学形象生动,易懂易记。教师也可以在备课过程中对多媒体课件不断地进行修改和完善,使教学内容更加完整、充实。
1.5建立一定的平台及时与学生进行沟通交流
针对师生之间缺乏及时沟通交流的情况,可以建立面对面的平台或群平台等,能够让学生遇到不懂的问题,包括学术问题题和个人烦恼等等,进行及时的沟通交流,引导学生充分利用业余时间,查阅无机化学相关的文献,拓宽其知识面,调动其学习积极性,培养其自学能力。今年我带的化工班特地建了一个群,对实验中存在的问题及时进行沟通交流,对于好的素材师生共享,加深了师生之间的互相了解,拉近了师生之间的距离,从而提高了学生学习的主动性和积极性。有时候学生会因为一个老师,而喜欢上一门课。
2教学方法的改革
教学方法的改革是课程改革的重要环节,教师应该从教和学两个方面改善教学方法,将化学基础知识融于生活,科研和生产,从而培养学生的学习兴趣。具体做法如下:
2.1做好新旧知识的衔接,引导学生利用已有的知识解决新问题
培养学生养成课前预习课后复习的习惯,在讲授过程中,教师通过设问,提问等方式,引导学生对以前所学的知识进行回忆,引导学生积极思考,用已有的知识解决新问题,这样就使得学生在学习新知识点的同时,复习巩固旧知识,从而增强学生学习的成就感和学习无机化学的信心。
2.2引入学生参与的制度,充分调动学生的积极性
对于深度不高的教学内容,鉴于学时所限,可以引入学生参与的制度,提前让学生查资料,鼓励学生用PPT形式,做几分钟的演讲,这样就由原来的只有教师讲授转为师生通讲,充分调动学生课余时间学习的积极性,课后采用互评的形式,这样不仅锻炼了学生敢于发言的勇气,也让学生更好地积累经验,为下一次的成功打好基础。
2.3以科研促进教学,让专业知识与实际生活紧密结合
无机化学知识点多,理论性很强,学生学起来普遍感到枯燥,很难产生学习兴趣。在教学过程中,教师要将课本上的理论与有关的科技研究成果和生活中的具体事例相结合,既有利于避免教学内容的空洞抽象、枯燥乏味,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能更好地激发学生学习的兴趣。同时也可以安排不同的学术讲座,就科学领域前沿的热点问题展开交流和讨论,例如,非金属材料科学,稀土金属在人类生产生活的作用,生态环境保护等课题,以丰富学生的第二课堂,让他们觉得自己所学的知识与社会的发展息息相关,从而增强了学生对本专业学习的信心。
2.4以提高教学质量为核心,培养学生的学习兴趣和自主学习能力
针对大一学生要完成从高中到大学过渡的特点,实现从以教师讲授为主向以学生自学为主的转变,教师在课堂教学中要采取有效方法(例如,把化学基础知识融入生活,将化学基础知识融入生产,将化学基础知识融入科研等),激发学生的学习兴趣,保证学生的主体性和创造性的发挥,以实现学生智力和非智力因素和谐发展,使学生由“不想学、不会学”转变为”我要学、我会学”。这对于培养学生终生的学习习惯,促进学生学习能力的发展,帮助学生积极思考等具有非常重要的意义。
3考核方式的改革
考核是检查教师教学效果和评价学生学习成效的必要方法,也是教学的重要环节。能够督促学生平日的学习和客观的评价学生的学习情况,调整如下:
3.1多元化考核评价体系的构建是检查教学效果的重要举措
在高校中普遍存在部分学生平时不学习,考前临时突击的现象。为了避免这种不良学习风气的滋生,应构建多元化的考核体系,以学生的平时考核(占30%)和期末考核(占70%)进行综合评定。考试进行的载体是试卷,试卷要以能力测试为主导,考查学生对所学基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力作为命题的指导思想。在考试题型多样化的前提下,要将基础知识与综合能力相结合,注重对分析问题和解决问题能力的考查。因此命题教师应在期末考试中增加一定比例的综合素质题,以考察学生综合运用所学知识、原理来分析和解决实际问题的能力,从而实现通过考试来检查教学效果的目的。
3.2严格平时考核是巩固课堂教学效果的一个重要环节
在构建的多元化考核评价体系中,学生的平时考核(共计30分)共分为三个部分:出勤情况和课堂表现(占5分);作业及随堂阶段性考试(占10分);专业小论文或小报告(占15分)。布置每个学生根据所学的知识点及试题规范化要求出一份自己认为有质量的试题及答案上交,老师从学生所出的题中择优选取,考试结束后指导学生互相批改并作出评价,这样不仅提高了学生的学习兴趣同时有力地促进了学生解题能力及综合运用知识的能力。通过大量阅读文献,撰写小论文,做小报告,从而拓宽学生的知识面,也把平时成绩真正的落到实处。最后一次课,我对三个班的学生做了一个调查,在讲台上做报告,撰写论文,出一套试卷,让学生任选一样去做,会怎么选?最后参与的学生65人,做报告,46%,论文:35%,出试卷,19%。选择做报告的主要原因是具有挑战性,可以很好锻炼自己的语言表达能力,并在此过程中体会到了老师工作的不易,培养其在以后的学习和工作中学会尊重别人的劳动;撰写论文有利于拓宽自己的知识面,发现有很多东西值得进一步学习;通过出试卷发现了自己在学习中存在的问题,加深了对书本知识的理解和掌握。
3.3明确的考核制度可以促进学生端正学习态度
明确的考核制度可以促进学生端正学习态度,促使学生养成一个良好的学习习惯。而且这种针对学习过程的每个环节的量化记录,有利于教师掌握学生的学习动态,根据平时记录反馈的信息,及时调整教学方法、优化教学管理,使教学效果进一步提高。
物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科,是化学学科的一个重要分支,是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课,它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用,对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设,不断深化教学改革,提高教学质量,创建精品课程,才能完成时代赋予我们的使命。
物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。
1教学内容改革。即教材改革
我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版,教学过程中,不断选用新教材,对老师来说要加重负担,要不断写新的备课笔记。但我们体会到,写备课笔记可以加深对内容理解,提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展,新材料、新催化剂、纳米材料的出现,促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材,要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。
2教学过程改革中。采用“六个相结合”
①宏观与微观相结合。对于难理解的概念,先从微观上解释,说明其物理化学意义,再从宏观上形象化。比如介绍熵的物理意义时,我们可以将红墨水滴入水中,红墨水不断扩散。系统混乱度逐渐增大,来描述熵是系统混乱度的量度。
②理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加,而开放体系因为可以有负熵流,可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况;还联系我国的改革开放政策,孤立体系——“一个封闭的山村”,熵值会越来越大,发展的动力就越来越小,经济落后,人民受穷,而要改变面貌。必须改革开放,把山村变成开放体系,“要想富先修路,少生孩子多种树”,引进外资、引进先进科学技术,就是引进负熵流,使体系熵值减少,才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解,又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。
③内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立,除了要讲清原理的内容外,还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时,向学生说明这是采用理想模型法得来的;讲可逆过程时,说明这是采用科学抽象法得来的;讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时,说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用,教学中注意培养学生创造思维能力。
④基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾。或习题课上,介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。
⑤课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中,要把教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时,结合教研论文“对化学热力学熵判据的讨论”,来讨论“熵总是过程方向的判据吗?”,在讲化学平衡移动时,结合教研论文“反应组分浓度对化学平衡的影响”,来讨论“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗?”等等。
⑥理论教学与化工生产相结合。我们是职业院校,培养的大多数学生将来要到化工生产第一线,因此更要注重实验环节,增强学生学习兴趣,培养高技能,高水平的应用性人才。例如在讲化学反应速率时,结合工业合成氨的具体状况。探讨如何提高反应速率,增加氨的产量。3习题课是提高教学质量的重要环节
物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程。要学好它很不容易的,物理化学被认为是化工技术类专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律,非常抽象不好理解,不好掌握,习题难解。我们在教学实践中体会到,要化难为易。提高学生学习积极性,除了上好理论课外,习题课是一个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道,必需多做习题。在解题过程中,加深对理论的熟悉与理解,培养分析问题、解决问题能力,解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样,认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分:
①扩大知识面的新理论、新知识介绍。
②归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是“零碎”的感觉、片段的知识,只有把它们联系在一起,形成相互关联的知识系统,才能更深刻理解,更好掌握。为此,每一章学习后,我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。
③总结学生作业中问题。对学生作业中的错误,特别是典型的有代表性的错误要及时指出,对有特色的解题技巧要介绍推广。
④组织讨论思考题。一般教材的每章后面,都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答,习题课时进行讨论讲解。
⑤做一定数量的练习题。每章学习后,我们都印发给学生一些数量的练习题,其中选择题20个左右,计算题5至8个。这些练习题都是历年教学中精心挑选出来的,有代表性,有一定的难度。我们一般提前发给学生,要学生先做一遍,上习题课时,老师选择其中典型试题讲解。
4把现代化教学手段应用到物理化学教学中
20世纪90年代以来,计算机技术与网络技术飞快发展,多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体,突破了时空限制,虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具,把多媒体计算机应用到教学上,实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用,使教学的思想、教学的理论发生了变化,教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化,课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明,进行计算机辅助教学,提高了教学质量,提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中,是教学改革的一个重要方向。计算机辅助教学有以下建议和思考
①编制课堂教学的电子教案与教学课件。
②对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答。并且输入到计算机中,形成word文档。
一、注重评价内容的全面性
化学教学目标是多元的,目前被普遍认同的教学目标的分类基本上是布卢姆的教学目标分类法,该法将教学目标分为认知、情感和动作技能三大领域,中学化学创新教学的教学目标也不例外,它的多元化的教学目标也主要反应在以上三大领域。多元化的教学目标需要全面的化学教学评价才能确保该目标的实现,然而在我们的化学教学中由于长期以来只重视认知目标的评价,考什么教什么,怎么考怎么教,把难以量化的情感目标和动作技能目标基本排除在被评价目标之外,从而导致教学评价和教学目标严重脱节。这种现象是与中学化学创新教学的先进教学思想极不适应的,化学创新教学在目标上的多元性要求化学教学评价应该是全面的、而不是片面的;是和其教学目标相吻合的、而不是脱离的,即中学化学创新教学下的教学评价应该对学生的化学基础知识和基本技能的掌握情况、观察能力、实验能力、创新能力等能力的发展状况以及学生的创新意识、创新精神、对学习化学的兴趣等情感状况作出全面的客观的评价。
二、注重评价方法的多样性
中学化学创新教学目标的多元化理应要求多样化的评价方法与之相对应,惟有如此才能使全面的化学教学评价落到实处。一般说来化学创新教学的常用评价方法主要有以下几种:
1.考试(笔试)。在化学创新教学的诸多教学评价方法中考试仍然是极其重要的一种,当我们在大力呼唤创新能力、倡导创新教学的同时又大肆批评单一的笔试评价方式不利于化学创新教学开展的时候还论及考试,或许会给人一种不协调的感觉。其实考试与化学创新教学在本质上并不排斥,而问题的关键是考什么、如何考的问题,不好的考试会阻碍创新而好的考试会完全可以为学生的创新服务。为体现创新精神、引导化学创新教学实施,我们必须对我们的化学考试进行改革,对试题要以由知识立意转变为能力立意为指导,着力从以下方面进行优化:(1)增大主观题的比重。常见的试题类型大致可以分为主观性试题和客观性试题两种,在化学考试的试题类型中常见的客观性题型主要有选择题、填空题、简答题等;常见的主观性题型主要有计算题、论文题等等。两种类型虽各有长短,但比较而言主观性的试题在测量学生的组织综合能力、灵活运用所学化学知识解决新问题的能力及学生的创新能力方面有着独特的优势,所以我们要在化学考试的试题中适当增大主观性试题的比重。(2)开发体现创新精神的新题型。在当前的化学考试的试题中,一般情况下以化学知识立意的试题较多,以能力立意的试题较少,为改变这一现状,体现创新精神,引导化学创新教学的开展,在化学考试中可尝试开发以下类型的试题:①“开放性和情景性”试题。开放性试题是指试题的条件是开放的、内容是开放的、思维过程是开放的以及结论是开放的试题,这种试题可以有效地提供给学生自由展现个人才能的机会,能够充分利用所学的化学知识解决生活中的一些实际问题,增强化学学科教学中的理论和实践的有机结合,对培养学生的创造思维和创新精神很有好处。②“跨学科知识”型试题。综观当今的许多重大学科研究成果绝大多数是学科之间知识的综合,所以我们的化学试题要注重开发不同学科知识之间相互渗透的试题,以此加强化学学科和其它相关学科的联系,综合运用所学的知识解决问题。同时该种试题类型的开发与当今刚刚推广的全国高考的“3+X”模式在精神上是一脉相承的,例如要求学生利用物理原理设计一个化学实验证明浓硫酸的脱水性就是这种题型的极好的例证。
2.档案袋评价法。该法是适应化学创新教学对化学教学评价提出的新要求而采用的一种新的评价方法,它是为每个学生建立一个化学档案袋,然后将学生在化学教学中所有体现创新精神和创新能力的行为和成果都一一记录在案,主要包括一些化学学习策略卡、化学小论文、课外小制作、小实验尤其是家庭实验和微型化学实验以及一个很好的化学解题思路等等。通过这种方式,经过一段时间以后,每个学生的创新精神和创新能力就会从档案袋中反映出来。
3.观察法、调查法及谈话法等等。对于化学教学目标中难以量化的情感领域和动作技能领域的教学目标如学生的化学学习兴趣、创新意识、爱国主义情感以及辩证唯物主义观点等方面可以通过观察法、调查法及谈话法等一些定性的方法进行评价。
三、注重评价标准的科学化
教学评价从评价的标准来分通常可以分为绝对评价、相对评价和个体内差异评价三种形式。绝对评价法是在被评价对象集合之外确定一个标准,然后将评价对象与之相比较而进行的评价,它的最大的特点就是它的教育性,被评价者通过评价后看到自己的进步会激发其继续前进的斗志;相对评价法是以某一集合的平均状况为基准,再把被评价对象与之相比较来评价每个被评对象在该集合中的相对位置,它往往容易造成学生之间的激烈的竞争,尤其是对后进生的发展不利;个体内差异评价是以评价对象——学生自身为参照点进行的评价,由于是跟自我相比较,充分考虑了学生之间的个人差异,所以较绝对评价法更能体现出它的激励性,它的这一特点对化学创新教学尤其重要,因为它有利于增强学生的自信心和创新能力的培养。从三种评价标准的不同优缺点可以看出,化学创新教学在开展教学评价时,应该是灵活运用绝对评价法,允许不同的学生按不同的速度达到化学创新教学的目标,慎重运用相对评价法,大力提倡以往化学教学评价中常常缺少的个体内差异评价。
四、注重学生的自我评价
教学评价从评价的主体来分可以分为他人评价和个人评价两种形式。在目前的化学教学评价中几乎是清一色的他人评价,教师是对学生打分数的权威,学生只有处于被动地被评价者的地位,使得学生的主体性得不到应有的体现。现代教学评价认为,应该充分认识到学生个人开展的自我评价的重要意义,它不仅能够让学生发现自己学习中存在的问题及时了解自己的学习状况、增强学习的自信心,而且更重要的是能够增强学生的自我评价的能力,充分发挥学生的主体性和创造性。因此化学创新教学在进行教学评价时不仅要做好他人为主的外部评价,更要注重学生自己的自我评价,使二者达到完美的有机结合。
总之,我们一定要充分认识到化学教学评价在化学教学系统中的重要地位和统率作用,同时还要认识到当今化学教学评价中学生评价方面的弊端及其对开展化学创新教学的阻碍作用,从而增强我们对化学教学评价中学生评价方面的历史责任感。最后让我们行动起来,努力探讨化学教学评价中学生评价方面改革的新路子、新方法,从而能够让它发挥出它的重要功能,把我们的化学教学尽快引导到化学创新教学的轨道上来,能够在创新教学的康庄大道上阔步前进。
参考文献
二、抓住重点问题,采取多种方式复习
不是简单地过一遍,而应突出重点。根据所掌握的情况,适当调整教学课时分配,对于掌握较好的知识一带而过,普遍存在的问题要下功夫彻底解决。例如问卷调查后发现很多新生对电解质的概念和电解质导电的实质等内容掌握不牢;对一些概念如加热、高温、点燃、燃烧混淆不清;对有些知识点如溶解度的计算模糊不清。这些重点问题,要彻底解决。还要使学生认清初中知识既是高中化学的基石,有些知识点在会考、高考中也占有一定地位。
如在化学分册中初中基本概念、基础理论、基本计算要求中就有15个知识点,《高考考试说明》也有多处明确要求,近几年在高考中频繁出现关于溶液溶解度和溶液的深质的质量分数计算的考题。采取各种灵活多样的方式,既能提高学生的学习兴趣,也是启发式为中心培养能力的需要。在复习中既可以采用列表、知识结构图、归纳对比等复结方式,还可以采用分组讨论、层层诱导、实验启发等先进教改手段。不要一味满堂灌,要留一定空白,讲练结合,设置疑问,培养学生的思维方式和思维能力,以适应高中教学。
三、及时查漏补缺,适当拓宽延伸
针对初中知识重点突出地复习,还要对忽视和薄弱问题及时弥补。通过问卷调查,学生普遍反映有以下三个方面急需弥补:
①初、高中教材脱节的内容。现行的初三新教材和高中教材之间存在一些脱节。如初三新教材删去了电解质、非电解质和核外电子排布规律等概念和理论,也没有以选学内容的形式出现,但这些内容属于初、高中相互衔接的知识,高中讲到就感到突然和陌生。这些知识应在复习中注意弥补。
②关于溶液较高要求的计算。在初中关于溶剂和温度发生变化时溶解度的计算不做要求,以后学生却要在高中习题中常常接触到,这些内容要适当加深一些。
一、优化课堂教学是实施素质教育的重要环节
课堂教学的主要目的应是教会学生对化学基本概念和基础知识的真正掌握,发展学生的基本素质,而不应全部以解题的技能训练来代替它,防止淹没在题海中。
教学中要注意不能简单地从化学原理及概念入手来讲授,可以从化学的实际应用或者化学的发展史或是化学知识研究的途径出发,再深入至化学原理及概念,以致再分类,解释,做练习,从而使学生在接受化学新知识时学得实际些,理解得深刻些。只有针对不同的概念和知识,将化学的发展史、方法论和人类生活、社会实践紧密地融合在一起,才会激发起不同层次的学生的学习兴趣,才能让学生更好地理解人类与自然、偶然与必然、机遇与创新、实践与理论之间的关系,并形成深层次的认识,从而使学生能对现代科学技术的高度发展作出积极的响应。也只有把“由旧知识发展成新知识的方法”交给学生,才能促使学生由“学会”变得“会学”,从而适应当前科学技术知识的迅猛发展。
其次,课堂教学中必须对化学概念和知识予以适度的“强化”,此处的“强化”有两层含义:其一是应促使学生树立知识是发展的、进化的观点,任何化学概念和知识都不是静止的和僵化的,而应是发展进化的。现代科学的高度发展正是建立在这一基础之上的。例如C60的发明说明碳元素不仅仅只是组成金刚石和石墨。其二是应促使学生树立实践的观点,懂得任何概念、知识都不是干巴巴的定义,相反应是有理论联系实际的广阔天地,煤气中毒事件的屡屡发生、化学污染屡禁不止、亚硝酸钠误为食盐的多次中毒事件的发生、山西甲醇兑酒中毒事件的出现等等,不能不说是化学教育的悲哀!
另外,课堂教学中我们应不时地将化学家的远大理想、爱国事迹、顽强拼搏精神等穿插到教学过程之中,培养学生的爱国主义情感,良好的政治素质和道德素质。
二、化学教育靠实验育人
化学实验教学的重点应放在对学生的观察能力、规范操作能力和实验设计能力的训练上。
实验能力,包括按实验步骤进行实验的能力;基本操作能力;实验设计能力(包括方法的选择、组合和修改);观察、测量、分析和判断能力;选择仪器、试剂、技术和条件的能力。通过实验教学,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。在实验中,要求学生有目的、有计划、有顺序地观察。例如,在碳酸氢铵的分解实验中,观察(1)变化前的颜色、状态;(2)加热过程中的气味、石灰水的变化、试管内壁的现象、量的变化;(3)反应后有什么现象。认真记录,分析实验现象,写出实验报告。在每一步骤、每一环节上严格要求学生,使学生形成一丝不苟,严肃认真,勤奋求实的科学的实验态度。逐步训练学生自己观察问题、自己提出问题。通过自己的分析和科学实验,自己独立解决问题。
三、习题教学的目的应放在对学生全面的能力训练上,着重应是自学能力以及对知识、信息的分析、综合和归纳能力的培养
习题教学应通过学生自学和开展典型习题的课堂讨论,加强和检查学生的自学效果,活跃课堂教学的气氛,形成自学能力和思维能力,适应信息迁移式试题。
在习题教学上,“精讲多练”长时间流行,还有不少教师仍只采用“多练”的形式。而素质教育中的习题教学,作为教师来讲,应有“精品意识”,精讲精练,适应教学的改革。因此,选择的练习题应编些问答、分析推断和一些综合题,注意概念异同的比较、理论的交叉、综合等。这样才能更好地检验学生对知识的掌握程度,接受新的信息和灵活运用知识的能力。
四、化学活动课教学是化学教学工作的另一种形式,是培养人才、促进人才成长的基本途径之一
化学活动课教学的重点应放在对学生科学素质的培养,以及学生动手、动脑能力的训练上。
1.1结合医学病例讲解生物化学是在分子水平上研究生命现象的一门学科,很多常见病症的致病机理都可以用所学的生物化学知识给与解答,在课堂教学中将这些知识点与病例结合起来讲授,可有效激发学生求知欲和学习的兴趣,让学生感受到学了不仅有趣而且有用[5]。比如讲授糖代谢章节时结合低血糖、糖尿病的致病原因及治疗、保健方法进行讲解;在脂代谢一章中,通过投影病例图片讲解肥胖症、脂肪肝、酮血酮尿症、结石症、动脉粥样硬化等与脂代谢反常的关系;讲授核苷酸代谢时则可增加痛风病的致病机理及饮食注意事项;讲授蛋白质、核酸结构和性质时可结合镰刀型贫血病、DNA突变导致的病例进行讲解,提醒学生注意预防日常生活中的一些致癌因素,通过每章一例典型病例,让学生认识到知识的学以致用,由此激发学生学习兴趣。
1.2结合饮食保健知识讲解在生物化学各章节教学内容中,除了与病例相关的知识外,还有大量跟日常饮食保健密切相关的基础知识,在教学中如果能够充分利用这些素材,适当增加一些生活保健常识,也是激发学生学习兴趣,提高其学习主动性的有效方法。例如,在学习维生素章节时,就可结合维生素缺乏症如口角炎、脚气病、佝偻病等进行讲解,用实例提醒学生不可过于挑食偏食,要注重饮食平衡;在脂类的学习中可引入必需脂肪酸、不饱和脂肪酸、脑磷脂、卵磷脂、DHA、EPA等保健知识的讲解;而核酸章节的学习中则可结合导致DNA结构变化的因素如亚硝酸盐、烷基化试剂、碱基类似物等,告诫学生不可过多实用油炸食品和腌制食品;此外还有必需氨基酸、生物活性肽、膳食纤维、功能性寡聚糖等保健食品也可以在相应教学章节适当加以介绍,通过这些与身体健康密切相关的饮食保健知识的讲解,极大的活跃了课堂气氛,学生也不再觉得生物化学枯燥难学。
1.3结合日常生活现象中的生化知识讲解生物化学教学内容丰富,其中有许多知识点都可以解释一些日常生活现象,例如酒精消毒、豆腐制作、煮熟的鸡蛋更容易消化、高蛋白饮品能够缓解重金属中毒等生活现象可以结合蛋白质变性讲解;加酶洗衣粉、发烧或酸中毒对人类的影响等机理可以结合酶催化作用讲解;而在核酸章节的授课过程当中,结合“种瓜得瓜,种豆得豆”、“龙生龙,凤生凤”、“一母生九子,九子各不同”等俗语开展教学,学生更能理解核酸的结构特点、功能及遗传信息传递表达的机理。总而言之,通过结合日常生活现象进行相关知识的讲解,解答了以往学生“知其然,不知其所以然”的问题,而这正是大多数学生最感兴趣的内容,激发学生学习兴趣的同时,也有效的促进了学生进一步学习探究的欲望。
1.4结合本校教师科研课题讲解教师的科研课题多具有前瞻性和实用性,将教师的科研工作与教学相结合,将学科发展的前沿动态或是与地方经济发展紧密相关科研课题融入到教学内容当中,这无疑也是激发学生学习探究欲望的有效法宝,比如学院有的教师开展的是纤维素酶、土壤脲酶、淀粉酶、果胶酶的专项研究,在酶化学一章中就可以适当结合这些内容进行引导;有的教师开展的是有丝素肽、蚕蛹蛋白、饲料蛋白的研究,这些内容可以结合蛋白质化学章节进行介绍;还有的教师开展的是中草药活性物质黄酮苷、皂苷、多糖等的提取方法研究,在讲授“生物膜的氧化损伤与保护”以及“呼吸链的电子传递与自由基的产生”等教学内容时可结合抗氧化剂的类型和功能进行讲解。通过教师科研课题的引入,让学生真正领会到学以致用的重要意义。此外,因为介绍的都是学生可以参与的科研课题,不仅提高了学习兴趣,也是鞭策学生努力学好本课程的重要动力因素之一。
2实用检测技术及先进分子生化技术的学习
生物化学是一门实践性很强的学科,在教学内容中除了大量与生活、生产紧密相关的基础知识外,有关生化技术的学习也不容忽视,而这些具有实用性的检测技术,或是对生活生产正造成日新月异变化的先进的生化技术,才是学生最感兴趣的,很多之前认为“生物化学学了没用、反正对专业没有影响、对就业也没什么帮助“等等之类的学生,但凡讲到有关生化技术的内容时都会集中注意力,因此可以通过在教学过程中结合实例强调学习生物化学的实用性与重要性来激发学生的学习兴趣和学习动力。
2.1实用检测技术的讲解生化技术在日常生产生活领域应用范围非常广,特别是一些跟产物分析相关的检测技术实用性更强,在教学中如果能够结合一些实例讲解这些技术的重要性,不仅可以加深学生对理论知识的理解,也无形中活跃了课堂,提高了教学效果。典型的例子是在学习蛋白质含量的测定方法时结合三鹿奶粉三聚氰胺事件进行对比讲解,让学生更能理解不同的测定方法之间的差别;又比如可以通过刑侦案例讲解PCR的原理及重要性;在学习油脂自动氧化与酸败作用的衡量值(酸值)的测定时引入对地沟油的思考;再其次可以通过维生素C含量测定让学生分析对比不同蔬果的营养价值;此外,还可以结合学生毕业论文实验讲解大分子物质如蛋白质、酶、核酸的纯化分离方法。所有这些生化技术的实用性,学生看得到、体会得到,不用再过多的强调,他们也能自觉加强对生物化学的学习。
2.2先进分子生化技术的讲解生物化学是生命科学领域中最活跃的分支学科之一,生化技术是发展生命科学各分支学科重要基础。新的实验技术方法的创建极大的影响了人类的生活,在教学中结合研究前沿介绍一些相关的技术方法,让学生通过实际的例子认识到学好本门课程的意义,从而激发他们的学习兴趣。具体做法是通过对“转基因食品、克隆人、物种杂交”等有争议的话题让学生探讨先进生化技术的利与弊,再展望如基因治疗、单克隆抗体、生物芯片、基因定点突变、定向分子进化等新技术新方法对人类未来生活的影响,鼓励学生热爱生物化学、学好生物化学。
我院采用现有的CAD电脑室进行化学化工文献检索课程教学。在CAD电脑室中,可采用多媒体课件、在线演示、检索过程录像演示、电脑室上网实习与在线考核等多种教学手段进行教学。同时,学生可以直接在电脑上联网查阅,更有利于PBL教学法的实施。
1.2推行启发式教学,分组讨论模式
PBL教学法是以问题为基础来组织学生学习的,它要求学生围绕问题进行学习,问题成为学生学习的动力和培养综合思考能力及解决问题能力的工具。因此在化学化工文献检索课中,教师针对不同专业提出不同的研究问题,将学生按5~7人一组进行分组,共同解决问题。教师鼓励学生自主选择检索工具、检索方式、检索路径及检索策略,根据检索系统和实际要求选择多种获取和利用文献信息的方式,共同处理问题并解决过程中所遇到的各种困难。学生为更好地解决问题,常常先进行任务分配,并依照各自的任务查找信息资料。通过搜集、整理信息资料,小组成员共同讨论、交流,寻求解决问题的最佳方案。如出现分歧,学生可及时向教师请教,教师则扮演引导者的角色,注意课堂的掌控,及时了解学生解决问题的进展程度以及可能出现的新问题,以备后续讲课时更具有针对性。同时,教师要给予学生正确的引导和评价,引导问题时要多鼓励鞭策,不要轻易下结论,要给予学生自信,充分调动学习积极性。
1.3分组报告、答辩,教师总结
分组讨论后进入学生和教师互动阶段。学生不仅要上交报告,而且各组必须准备一个时间不少于10分钟的PPT报告,推选代表就本组的检索思路、运用的检索方法及得到的检索结果向教师和同学们汇报,在时间允许的情况下进行现场演示。每个小组代表发言结束后,必须接受其他小组的提问,这个过程中本小组的其他成员可以帮助回答问题。在学生的答辩过程中,教师不是观众,而要在学生无法回答问题或者回答错误时给予引导和帮助,并补充讲得不太清楚的知识点和漏讲的内容。教师在指导学生的同时,学生自己也会看到小组之间的差距,从而提高他们自我计划、自我监控和评估的能力,最终达到自主学习的程度。在此阶段值得注意的是,教师一定要多多鼓励学生,允许他们犯错误,允许有不同的观点,让同学们在互相辩论中加强学习效果,共同进步。最后,教师对每组的讨论结果进行评价,对结果中的特殊问题进行点评,并因势利导,总结归纳出该组问题所涉及的数据库的检索方法、各自的优缺点、规律及策略。
1.4考核评价
课程考核的目的是为了检查学生的学习效果,以形成教学反馈。在引入PBL教学法的同时,笔者对传统的考核方式进行了部分改革,学生本课程总评成绩(100%)=期末笔试成绩(占30%)+平时成绩(占40%)+实习结果及讨论表现(占40%)。其中,考试成绩所占比例大大减少。平时成绩主要取决于实践操作的完成质量,考查学生对每个知识板块的掌握程度。实习结果及讨论表现能够反映学生课后收集整理资料的详尽程度、综合信息检索能力及语言表达能力等。
1.5与先行课、并行课密切配合
化学化工文献检索课安排在大三下学期。此时,学生已具备四大化学课的基础理论和基本实验知识,并具有一定的阅读量及笔译外文专业资料的能力。另一方面,文献检索课对巩固、运用理论知识和提高外语水平也有重要作用。设置“问题”时,要有意识地结合先行和并行课的内容,并密切结合毕业论文(设计)的开题调研。
2PBL教学法在化学化工文献检索教学中的应用成效
PBL教学法无疑是一种先进的教学理念,笔者将其应用在化学化工文献检索教学中获得了较好的成效。PBL教学法的优势主要体现在分组讨论过程。在这过程中,小组成员自发分工、协作,汇总答案的过程,培养了学生独立思考的能力、文献检索的能力、分析问题、解决问题的能力、语言交流的能力,以及学生的主动性、积极性、创新性和团结协作的精神。同时,学生与教师之间有了更多的沟通和交流,拉近了师生间的距离,增加了学生对教师的认同感和满意度。与传统教学相比,在PBL教学法中,教师不仅仅是知识的传授者,还是学生发展的促进者、指导者、学习者和合作者等。尽管问题的解决由学生自主进行,但问题能否成功解决与教师的努力密不可分。要促使教学的成功,教师必须深刻理解要探究问题的学科内容,了解学生的思维发展水平。只有这样,教师才能选择和设计那些既能充分与课堂教学内容融合,又具有趣味性,能吸引学生的注意力、激发学习讨论兴趣的问题。在问题的设计上更要多提学生容易犯错、容易忽略、难以解决的问题。要做到这些,教师必须不断完善自己的知识体系,提高自己的教学创新意识。教师的教学创新意识提高了,在教学过程中也会使学生视野更开阔,思维更灵活。
3PBL教学法在化学化工文献检索教学中应用的不足
PBL教学法具备传统教学不可比拟的优势,但仍存在不可忽视的局限性。首先,PBL教学法无法全面推行。这主要是由于目前现有的经费投入、教学资源、课程学时数及师资力量难以满足PBL教学要求,如电脑的数目及配制不足、数据库的购买不足等。其次,教师的教学思维易与PBL教学脱节、无统一规范的PBL教材、图书设备资源缺乏、学生的学习习惯尚需改善等因素,使检索课的教学质量难以保证。最后,课程设计不合理或超出学生的研究能力、课堂讨论学生积极性不够、PBL教学耗时较多等原因也阻碍了检索课教学质量的进一步提升。因此需要师生共同努力,积极配合,群策群力才能够圆满解决。