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關鍵詞:環境工程;無機化學;教學改革;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)07-0095-02
當前,世界科學技術發展迅速,知識更新日益加快,教育發展應與科學的迅速崛起相對應,這樣才能夠將知識傳給下一代,而又能夠促使科學更快速地發展?;瘜W是教育的一門基礎學科,經典基礎化學更應該與現代科學相互滲透、交融,實現共同發展,所以無機化學教學中有關的化學特點應有所反映。無機化學課程通過課堂理論知識講授與實驗的密切配合,使學生在獲得無機化學基礎理論、基本知識的同時,掌握無機化學實驗的基本操作技能,獨立分析和處理無機化學的問題,初步培養學生應用所學知識分析和解決問題的能力。無機化學是后續化學學科其他課程及化學化工等相關專業課程的基礎,也是環境工程專業的一門必修基礎課。我校環境工程專業培養的是具備環境工程領域內大氣、水、噪聲、固體廢棄物等污染防治及環境監測等方面基本理論和知識的應用型高級工程技術人才,因此環境科學專業無機化學課程的教學不可能與化學化工類具有相同的教學模式。
要想改變僵硬的“滿堂灌”授課模式,采用靈活多樣的教學模式,激發學生對無機化學的學習興趣和積極性,培養具有創新意識、創新精神、創新能力和實踐能力的人才,在大學基礎化學教學中發揮教師的主導作用,培養學生的自主學習能力,這是非常重要的。
一、教師積極備課
師生雙方是教學中的合作伙伴,教師是主導,學生是主體,師生要為學好無機化學而共同努力。教師應在授課前充分備課,包括備教材、備學生、備方法。備教材是指教師應該對無機化學了如指掌,學生需要掌握哪些章節內容,哪些是重點,哪些是難點。備學生是指要了解學生對無機化學的掌握程度。我校環境科學專業為文理兼收專業,文科學生的化學基礎薄弱,因此必須考慮他們的化學基礎。新生化學基礎的差異會導致其接受新知識和理解新知識的能力不一樣。高校教師在教授無機化學這門課程時,可以對部分高中化學知識進行復習。備方法是指如何講好無機化學的每一節課。在講環境專業和無機化學的聯系時,如在講解解離平衡相關理論知識時,可以選取使含鎘廢水達到排放標準時溶液的pH是多少來計算。鎘離子是毒性很高的重金屬,講課時可以日本富士縣的“骨痛病”作為典型案例,以營造良好的教學氛圍,增強教學效果。
二、指導學生適應大學學習
從中學到大學,教師的教學方法也有很大變化。中學學習有指定的教材,教師會反復講解,重復練習。到大學后,課堂教學進度比中學快得多,講授的知識量也會遠遠大于中學,導致很多學生不知道該如何學習。教師的課堂教學時間很少,知識要通過學生自主學習才能真正理解和掌握。因此,教師要指導學生適應大學的教學方法。教學中,教師可以把典型的課后習題作為作業,檢驗學生的理解程度。無機化學中的很多公式都是直接給出的,沒有推導過程,這會讓學生感覺生硬,而且難以記住公式。教師有必要告訴學生這些公式將會在物理化學中推導出來,打消他們的抵觸情緒。同時,要讓學生了解每章的學習要求、教學計劃和成績評定方法,明確學生要掌握的內容,提高他們的學習效率。大學學習中,學生要把握的學習環節有:預習、聽課、復習、總結、記筆記、做作業、考試等,這些環節把握得好,能夠為進一步地獲取知識打下堅固的基礎。
1.預習課本。預習是聽課主動權的首要方法。預習時,要把不明白的問題記錄下來,聽課時可以增加求知的針對性。這既節省學習的時間,又可以提高聽課的效率,是學習的十分重要的環節。做好聽課筆記。上課要集中精力認真聽講,對教師反復強調的要點、難點以及獨到的見解,認真記好筆記,課堂上爭取弄明白所講內容,經過認真思考、消化和吸收,使之變成自己的東西。
2.復習和總結課堂內容。課后復習,可以鞏固上課所學的知識。復習時,仔細整理課堂筆記,對照課本與參考書,進行補充和歸納,把多余的內容刪掉,并經過反復思考,寫出自己的心得體會。每過一段時間要進行一次總結,這可以把知識融會貫通,溫故而知新,從而形成自己的學習思路,清楚所學知識的來龍去脈,使知識更加系統、完整。
3.做好作業和考試。做作業可以鞏固、消化所學知識,考試可以檢驗所學知識的掌握程度,兩者都可以幫助學生找出薄弱環節,及時加以彌補。做作業時要舉一反三,養成良好的學習習慣,對考試要有正確態度,不應單純地追求高分,不作弊,要把考試當作檢驗自己學習效果和培養獨立解決問題能力的演練。在學習中,要能夠抓住這幾個基本環節,反復思考,不斷消化,加深理解,這樣得到的知識和能力才是最扎實的。
三、提高課堂的趣味性
創設激發學生學習興趣的問題情境,激發學生的聽課興趣。如從實驗現象、生產和生活實際、化學史等入手,創設問題情境。比如,物質結構基礎的教學設計中,教師可以讓學生通過對德布羅意發現微觀粒子波粒二象性的大膽假設,到薛定諤方程的推導,以及電子衍射證明物質微觀粒子波粒二象性的歷史,為枯燥的無機化學增加趣味性,同時也講授了知識。在溶液的通性教學中,教師可先提問:為了防止冬天水箱結冰,應采取哪些措施。然后,學生會通過比較水中加入酒精后凝固點的變化,得出水中加入溶劑后溶液凝固點下降的結論。元素化學教學中,教師可讓學生自己學習,提出問題,讓其他學生回答的方式講解。教師在講授無機化學課程時,要時刻關注學生的學習情況,對他們的課堂接受情況進行了解,以便更好地把握教學進度。教學過程是師生雙向互動的過程。因此,教師在教學過程中不能只注重自己講而忽視學生的掌握情況,要應用多種教學方式,加強與學生之間的溝通和交流,從而更好地了解學生的知識理解情況,提高教學質量和教學效果。
教師可以在進行無機化學教學中通過利用無機化學教學軟件拓展學生的知識面,提高他們的能力,培養他們的素質,鞏固知識基礎。還可以利用多媒體平臺和校園網絡,在網上回答并解決問題,讓學生下課時間通過上網查詢各類無機化學的數據、資料和文獻,更加理解無機化學的基礎知識以及基本理論。
四、注重實驗教學
無機化學是一門實驗性學科,通過實驗教學,可以使學生認識物質的化學性質,揭示化學變化規律,檢驗化學理論,進而更好地掌握化學理論知識。因此,無機化學實驗是培養學生動手能力、觀察能力的重要途徑,在整個無機化學的教學中占有很重要的作用。實驗教學可以提高學生的動手能力和實踐操作能力,因此,教師要對實驗內容進行合理的安排,使學生掌握無機化學的基本操作技能,培養他們的動手能力與實踐創新能力,激發對無機化學的學習興趣。同時,考慮到中學階段進行實驗的機會較少,教師可利用課余時間組織學生參加大學生創新實踐,掌握無機化學的基本操作技能。對學生無法參與的實驗,教師可采取錄播的方式,供學生學習。通過實驗,可以讓學生體會成功的樂趣,對學習無機化學起到輔助效果。
五、嘗試綠色化學教育,增強環保意識
近年來,全球生態平衡破壞程度加劇,作為環境專業的學生,要在無機化學教學過程中提高自己的環保意識。例如,硫酸亞鐵銨的制備實驗中,包含加熱、減壓過濾、溶解、蒸發、濃縮、結晶等許多化學實驗的基本操作技術,同時硫酸亞鐵在許多工廠(如汽車廠、鐵塔廠等以鋼板、鐵板為原料的工廠)的廢棄物中會存在,以前都是被直接排放掉,既污染環境又會使土壤酸化,這時可以利用其生產出聚合硫酸鐵。聚合硫酸鐵是一種性能優越的無機高分子絮凝劑,廣泛應用于飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理方面。通過這個實驗,不但可以鍛煉學生已掌握的很多基本操作技術,還能使他們學到的知識得到應用,極大地提高他們的學習興趣及學習主動性,使學生從大一開始就在潛移默化中受到綠色化學的教育,這對增強他們的環保意識、提高自身責任感有相當大的意義。
六、明確教育目標,培養創新型人才
教育目標不僅是教育活動的指南,還是教育評價的依據。高等教育的教育目標是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才。培養創新型人才,應確立學生的主體地位,讓他們以獨特的態度和方法把教師傳授的內容變為知識。教師的教學水平直接影響著學生對知識的理解和掌握程度。環境工程專業教師的教學研究和環境發展密切相關,大一入學時,就應讓學生參與教師的課題研究,既可以鍛煉他們的動手能力,了解基礎化學知識與環境的密切聯系,又會培養他們的創新能力。
環境專業無機化學的課程改革,在某種程度上提高了學生的學習興趣,鍛煉了他們的動手能力,也使學生感覺到學到了大量的知識,凸顯出環境專業的無機化學特色,取得明顯效果。然而,由于各種原因,目前還存在很多不足,將會在今后的教學中繼續改進。
參考文獻:
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[關鍵詞]無機化學;教學改革;大學新生;教學質量
無機化學作為“四大化學”之一,在化學與相關領域的學科教學中具有舉足輕重的地位,是我?;瘜W、化工、材料、環境、能源、食品等專業的主干課程,也是學生進入大學后的第一門化學課程。我國普通高中新課程改革將化學由理科單科卷調整為理科綜合卷(含物理、化學、生物)的一部分,中學化學的教學內容和學時大幅下降,導致學生的化學基礎出現一定程度的下滑。但是,大學階段無機化學課程的信息量基本沒變,內容包括化學反應基本原理、物質結構基礎理論和元素化學基礎知識。大一新生學習無機化學的效果和質量直接影響后續各基礎課程和專業課程的學習,也影響其對大學學習的態度和興趣。因此,面向處在由中學到大學過渡期的大一新生,如何有效銜接高中和大學階段的學習方法和化學知識,提高教學質量,已成為無機化學授課教師面臨的迫切需要解決的問題。
一、多管齊下了解新生化學基礎,引導新生盡快適應大學學習方法
(一)新生高中階段化學學習內容和標準降低
新課標高中化學《普通高中化學課程標準》指出,著眼于提高21世紀公民的科學素養,構建“知識與技能”“過程與方法”“情感態度與價值觀”相融合的高中化學課程標準體系。新課標高中化學以常見無機物及其應用、物質結構基礎、化學反應與能量、化學實驗基礎、化學與可持續性發展為必修內容,將物質結構與性質、化學反應原理和實驗化學等教學內容放入選修課程,大幅改變了學生對這些內容的學習和掌握要求。同時,理科綜合高考試卷中高中化學分值為100分,占高考總分數的13.3%,比150分的化學單科卷在高考總分中的比重減少6.7%。而且,由于化學試題多為容易和中等難度,導致近年來高中化學教學課時、學生投入學習時間顯著下降,大部分新生的高中化學基礎變差,底子變薄,他們進入大學后學習無機化學感到困難。
(二)通過調查問卷了解學生基礎,使學生初步建立改變學習方法的意識和預期
大學新生來自全國各地,不同省對高中化學選修課程有不同要求,學生個體的化學基礎也參差不齊。為了更好地了解新生的化學基礎、學習無機化學的興趣與困難、對教學方式的期望和建議,引導大學新生盡快改變依賴教師教學內容和計劃的被動學習模式,積極適應大學自主性學習方法,教研組老師在正式上課前對大一新生進行了不記名方式的問卷調查。問卷內容包括高中化學基礎、新生喜歡的大學教學方法和教學方式、自主學習的頻率等8道選擇題及對大學階段學習方式的思考和對無機化學課堂教學的期望等2道開放題。我們期望通過調查問卷活動調整大一新生的學習心態,引導大一新生初步建立一種意識,即大學階段和高中階段有不同的學習方法和教學方式。
(三)從緒論課開始,著力實現高中化學與無機化學學習的無縫銜接
無機化學是大學的第一門專業基礎課,既傳授基礎知識,又教授專業性理論。該課程具有比高中化學更為擴展的深度和廣度,要求大學生除了掌握書本知識,還要具備研究和解決問題的能力。但大一新生處在由中學到大學的過渡期,對校園生活和學習模式尚不適應。教師需要從緒論課開始,通過各種途徑培養新生的學習態度和學習方法,著力實現高中化學與無機化學學習的無縫銜接。在教學實踐中,我們教研組通過在緒論課上與新生討論、分析問卷調查結果,指出大學階段和中學階段不同的教學目標和學習模式。與中學階段相比,大學教育方式有很大不同:一是大學課表沒有中學時排得滿,學生在課外有許多自由支配的時間;二是大學課堂教學節奏快,信息量大,大學一節課的內容是中學的幾倍甚至幾十倍,授課時往往只講授重點、難點和疑點,很多知識需要學生利用課外時間去學習、消化和掌握;三是大學學習中沒有大量的習題、頻繁的考試、老師和家長的督促,大學生不能像中學生那樣完全依賴任課教師的教學計劃和安排,以課堂教學內容為基礎開展學習,而是需要在課外進行自主性學習,掌握課堂內容,實現多層次學習目標。通過教師在緒論課和后續課堂上的引導,大一新生認識到了自主性學習和改變以往填鴨式教育模式的重要性和必要性,這時我們再引導大一新生重視學習的三大環節(預習、聽課和復習),重視知識點的歸納和整合及前后所學知識的關聯,促使其實現高中化學與無機化學學習的無縫銜接。
(四)以典型應用案列強化學生的學習興趣
目前無機化學課程內容幾乎全部屬于基礎無機化學的范疇,特別是基礎理論部分很少涉及無機化學的實際應用,不能反映無機化學在現代科技發展和當代生活中的重要地位和作用,導致有些學生片面地認為學習無機化學沒有意思,因此對其缺乏興趣。我們在講授基礎理論時注重引用科技前沿和生活實際應用的案例,或無機化學與物理學、材料學、生物學等學科交叉的典型案例,這樣做不僅開闊了學生的眼界,而且使學生認識到無機化學在科學和應用領域中的重要地位,激發了學生掌握知識、思考問題的興趣和動力。例如我們講解熵變、焓變和自由能變時介紹天然蛋白質的G298大小與穩定性的關系。G298若太大即穩定性太強,則蛋白質不易降解或難以發揮生理功能;G298太小對穩定性又是有害的,會使得蛋白質對微小變化過于敏感;天然蛋白質的G298位于-30~30kJ/mol之間,其穩定性既不強也不弱。我們講授沉淀-溶解平衡時結合幼兒吃太多糖容易產生蛀牙的原因及用含氟牙膏可防止蛀牙的現象,引導學生理解和掌握沉淀-溶解平衡。這些典型應用案例不僅拓展了學生對無機化學學科前沿和交叉學科知識的認識,而且促使學生將學過的理論知識與實踐應用結合起來,深入思考并理解其中蘊含的化學原理和結構知識。案例教學極大地調動了新生主動學習無機化學的興趣,有力地培養了學生的科研興趣和創新意識。
二、教學內容與教學方法改革探索
元素化學部分是無機化學的主要組成部分,也是與高中化學內容聯系比較多的一部分,包括s區、p區、d區、ds區和f區元素,幾乎涵蓋了周期表中的所有元素及其化合物。其中鹵素、氧、硫、氮、磷、堿金屬和堿土金屬、鐵等重要元素和無機物的性質與應用是高中化學的必修內容,大學階段可根據元素化學教學內容和教學目標,實行分層次教學。第一,課堂講授。理論性較強的重要結構、化合物性質可重點講授,以點帶面,使學生舉一反三,如大π鍵和極化對碳酸鹽分解的影響。第二,實施“問題教學法”。教學采用預先布置問題課前自學課上討論與講授相結合的模式,讓學生帶著問題自學熟悉、易懂的內容,從而有耐心、信心、能力去思考問題,在課堂上積極發表自己的見解。第三,學生完全自學。一些簡單易學的教學內容(如氫、稀有氣體等)可安排學生課后自學。教學中將講授、學生自主學習、討論進行合理分配,既節約了課時,又提高了元素化學的教學效率和學生自主學習無機化學的積極性,并將學生從死記硬背中解放出來,培養學生綜合分析、歸納總結和口頭表達的能力。教師在講授元素及化合物重要內容時,應突出微觀結構決定或影響性質與性能這一內部規律,引導學生將元素核外電子結構、價鍵結構、分子結構和分子間作用力等前半部分學到的化學理論貫穿元素及其重要化合物的性質學習,培養學生由物質的微觀結構推知其宏觀物理及化學性質的能力。同時教師可讓學生根據宏觀性質及其應用再反過來理解化合物結構,把微觀與宏觀結合起來,將相關理論知識與枯燥繁多的化合物性質前后呼應起來,使元素及化合物的知識變得較容易理解和記憶,以此培養學生在遇到實際問題時自主應用化學理論尋找解決方案的科學意識。
三、創新考核方式,注重能力培養
目前我國高校的課程考核基本上沿用以考試為導向的應試教育模式。大學生為考而學,沒有將學習目標和重心放在掌握知識、培養應用知識解決實際問題能力的方向上。無機化學中的不同教學內容有著不同層次的教學目標,考核也應采取適應教學目標的多層次、多樣化的方式,以引導學生將學習重心和關注點放在掌握基礎知識和基本理論上,自覺提升分析問題、解決問題的能力,培養學習能力、實踐能力和創新意識。在教學改革實踐中,我們根據不同層次的教學內容和教學目標靈活采用不同形式的考核方式,如期末考試、專題小作業、課堂提問與討論、平時作業等。元素化學部分以課堂提問與討論、專題小作業為主,期末考試為輔;基礎理論以期末考試為主,課堂提問與討論、專題小作業為輔。期末卷面成績、平時作業成績、課堂提問與討論+專題小作業在總評成績中所占比例為6∶2∶2。創新考核方式不僅能對教學起到良好的促進、評價和導向調節作用,還能調動學生主動學習的興趣和積極性,促使其將精力主要用在綜合理解、靈活運用各種基礎理論知識和應用創新上。通過教學改革,大多數新生學習無機化學的自主性和積極性顯著提高,課堂教學氣氛也更加活躍,教學效果顯著提升。我們培養學生自主學習、靈活運用基礎知識和基礎理論的能力,努力把學生培養成為高素質的應用人才。(文字編輯:李麗妍)
參考文獻:
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(一)注重系統性知識整理和了解
很多學生比較重視課本上非常具有條理的知識,但是卻忽視了對一些系統性知識的整理和了解。這樣的做法是不可取的。因為教科書往往是將最簡單、初級的知識整理起來,而缺乏系統性的知識有條理的整理,但是這一部分知識卻往往代表著更高級的知識形態。系統性的知識是根據經驗總結出來的知識,可能并未總結到課本上,但是在實際應用過程中卻起到了更大的作用。所以學生不能埋頭鉆研課本,而是應該將目光放寬放遠,注重系統性知識的了解、整理和總結。
(二)不要忽視一些貌似凌亂的知識
化學這一學科本身研究對象就比較復雜,如果只是處于學科的前沿,會覺得知識井然有序。隨著學習的深入,就會發現越多的雜亂的知識。而這些雜亂的知識也是組成整個知識系統的重要組成部分,所以不能夠忽視那些貌似凌亂的知識。要關注一些專家學者的研究工作等。可能是一些學者根據經驗總結出來的知識,來不及整理等,而這部分知識卻能對整個知識結構的認識起到關鍵的作用。
二、從教師的角度探討無機化學教學中的問題
(一)培養學生科學的思維方法和能力
對于學生而言,其獨立思考能力和判斷能力是非常重要的。所以教師在教學過程中,應該注意培養學生的思維,而并非將知識的傳授放在首要位置。在教學過程中,教師們就可以將重心稍移向培養學生思維,訓練學生發現問題和解決問題的能力。在無機化學的教學過程中,可以在教學初期引入化學史,使得同學們對化學的理解更加立體化。這樣,學生可以更深層次地理解無機化學的科學思想,體會科學方法。以制氫氣為例。使用活潑金屬和酸反應,可以放出氫氣。這個講解過程,教師們就可以引入一些歷史典故。在19世紀初期,受認識水平限制,很多化學家都認為這一反應能夠產生氫氣是由于活潑金屬中含有氫氣,即認為活潑金屬是含氫化合物。然而一個化學家為了證明活潑金屬是含氫化合物,就使之與氧氣發生反應,希望能夠產生水。然而卻并不能夠得到水這一產物。由此證明活潑金屬中并不含氫。這樣的講解過程很容易將同學們帶入到課堂氣氛中,增加了同學們對課程的興趣,同時,也可以使得同學們記住這一反應的原理,并且懂得可以通過實驗來驗證自己心中的猜想。
(二)培養學生的科研意識和創新意識
在教學中教師需要培養學生的科研意識和創新意識,使得學生能夠在教師們的引導下,自己去研究發現的問題,也可以通過自己研究來驗證課本的知識。在無機化學的教學中,教師可以指出,教科書中對于氫鍵的介紹不夠全面,一些教科書只介紹了氫鍵由N、O、F三種元素組成,但是卻沒有介紹氫鍵的擴展含義。因為Cl、S、C等元素也是可以形成氫鍵的。這樣一來,同學們就會明白,不能夠單一地依賴于課本的知識,還應該通過自己的探索來發現知識的多樣性和復雜性,激發同學們進行科研的積極性,增強其科研意識和創新意識。
(三)密切聯系實際,提高學生的學習興趣
21世紀科學技術綜合化、整體化的趨勢日益增強,科學技術的這種發展趨勢必然反映到教育上,必然要求現代教育在內容、體系上體現這種綜合化的特點。然而,傳統的無機化學教學模式忽視與藥學專業課程的相互交叉和滲透,嚴重影響了學習的積極性和創新思維的發展。筆者在教學實踐中結合無機化學的課程特點和大一學生的知識體系結構,注重培養學生的科學整體意識、自主學習意識和綠色化學意識,大大提高了學生學習的積極性。為培養出即具備扎實的基礎知識、熟練的基本技能和方法,又擁有創新精神和實踐能力的符合時代要求的大學生,奠定了良好的基礎。
1 科學整體意識的培養
學科間相互滲透和交叉、碰撞所產生的火花是科學發展的驅動力之一,也是許多創新性學科論點與方法產生的源泉,是學科發展的動力。最活躍的研究領域多位于多學科的交叉點上,而當代科技發展的趨勢和特點是學科間互相融合、互相補充、互相促進[1]。學科交叉的實質也就是知識體系的滲透和融合。根據學科專業自身的發展規律和趨勢,通過不同學科的有機滲透與組合,構建新型的學科體系,是培養具有多學科知識背景、知識和能力結構合理、基礎扎實、素質全面、適應性強的綜合性人才的關鍵。無機化學對醫藥學生來說就是和醫藥聯系起來,將所學知識更好地服務于醫藥,無機藥物化學的興起就是很好的例子。教學中每章知識都列出一些與醫藥相關聯的問題,讓學生自己查閱相關的資料去尋找答案或是通過閱讀提出自己的觀點,或以小論文的形式上交。比如講到沉淀溶解平衡時體出的問題:常用的難溶電解質藥物有哪些,是如何制備的?體內的結石的組成是什么,是如何形成的?結石的藥物是怎樣制備本文由收集整理的?膠體是怎樣形成的,如何制備?而在原子結構這章中就要在課堂講課時將原子吸收光譜的原理參入進來,讓學生感覺到所學知識不是離應用那么遙遠。分子結構講到雜化軌道理論時,問題是青霉素為什么能夠殺死病菌呢?讓學生頗為震驚的問題,似乎不能跟無機化學聯系起來,提高了學生對無機化學的認識深度。配合物與醫藥的關聯問題就更多,而且配合物藥物是現在研究的熱點之一。草藥中的有機成分與金屬配合后生物活性提高,例如茶多酚與金屬離子(如鈣、鋅等)配合后有可能兼具二者的藥理活性[2]。鉑、銻、錫、釩、硒、鍺等的配合物在抗癌金屬配合物中占重要地位,稀土離子在抗凝血、抗炎和治療燒傷等方面的優越性引起人們對其藥理的關注,使稀土離子與細胞膜作用的研究成為熱點。讓學生查閱相關的文獻報道。通過這些問題的提出,不僅讓學生感覺到無機化學與各專業學科的相互交叉與滲透,培養了整體科學意識,而且更大地提高了學生對無機化學的重視,激發了學習的積極性,提高了學習興趣。
2 自主學習意識的培養
興趣是激發自主學習意識的前提。對醫藥院校無機化學的教學必須要充分的和專業知識聯系,這樣才能讓學生感覺到自己所學的知識是有用的,才能調動他們的學習興趣和積極性。教學中提出一些與專業相關的問題,讓學生選擇自己感興趣的問題,每10人一個小組去查找資料,由小組長負責安排小組討論會,將發現的問題再通過查資料或是跟老師一起討論,在討論課上每個小組派代表講解本組的工作,這樣既增長了見識又加深了對無機化學知識的理解。
德國教育家第斯多惠指出:“一個差的教師奉送真理,一個好的教師則教人發現真理。”,無機化學是中醫藥院校一門重要的基礎課程,擔負著培養學生從中學被動學習到大學的自主學習、從只啃課本到主動去圖書館獵取相關知識、從回答問題到自己發現問題提出問題等責任。例如,電解質溶液這章,人體各部位體液的ph是多少?正常人體血液的ph是多少?如何維持著人體血液的ph值基本不變?什么情況下人會發生酸堿平衡失調?如何看待酸堿體質這一學說?這些問題同學們非常感興趣,感覺到將要學習的酸堿電離平衡和他們的專業課有很大的聯系,就會積極的去查找資料尋找答案。這樣既可以更好地鞏固理論知識,又能拓寬知識面,而且會對當下流行的酸堿體質這一學說進行深度思考,能從科學的角度對這一理論進行評判。
3 綠色化學意識的培養
關鍵詞:無機化學;教學模式;教學改革;教學方法
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)31-0045-02
無機化學(工科)是北京科技大學冶金、材料、環境、生態等有關專業的一門基礎課。它是培養上述各專業工程技術人才整體知識結構、能力結構及素質教育的重要組成部分,也是學習有關專業課程的重要基礎,每年約有900名本科生學習該課程。無機化學是研究無機物質組成、結構、性質和變化規律的科學[1],通過本課程的學習,使學生掌握化學反應的原理、物質結構的基礎理論及元素化學的基本知識,了解與化學密切相關的社會熱點、科技發展、學科滲透交叉等方面的知識,使學生具有較高化學素質和知識水平,培養用化學的思想和觀點解決實際問題的綜合能力。根據無機化學課程教學的基本要求,我們從課程體系和課程內容的優化與改革,師資隊伍整體素質的培養建設,以及教學模式、教學手段、教學方法等方面進行了全面建設,取得了可喜的成果和良好的效果。
一、理論與實踐結合,基礎與前沿并重,開拓學生們的化學視野
無機化學是一門傳統的化學基礎課程,在該課程中介紹的知識都是非常經典的,許多學生在學習過程中感覺較為枯燥,為了提高學生的積極性,開拓學生的視野,我們做了以下一些工作:
1.理論和實際相聯系。在相應章節的學習中將該內容在生產、科研中的應用進行簡單介紹,理論和實際相聯系,使講課內容不顯得空泛和枯燥,學生也會覺得自己學習的知識大有用處,學有所用本身就是學生學習的動力。如我們在講到原電池部分時,適當介紹干電池、鉛酸蓄電池、鋰電池等的原理及應用;講到晶體缺陷時介紹摻雜在材料合成中的應用;講授沉淀-溶解平衡時介紹水熱合成法的原理;碳族元素的學習中,加入納米材料的研究等。
2.諾貝爾化學獎的編輯。在課堂教學中,我們將教學內容與相應的諾貝爾獎有機地聯系在一起,編輯了相關的諾貝爾化學獎簡介,鏈接在課件中。一方面,使學生了解我們現在學習內容的發現歷史和發展歷史,有助于他們對化學學科的實驗性、理論性有一個整體的認識;另一方面,通過對諾貝爾化學獎得主的生平、研究過程的介紹,使他們了解化學學科的研究方法、基礎課程學習的意義,激發學生的探索、創新精神。例如,當講到雜化軌道理論時,我們介紹了雜化軌道理論的創建人,著名的美國化學家,1954年諾貝爾化學獎、1962年諾貝爾和平獎得主——L.Pauling,指出Pauling之所以取得這么巨大的成績,與他獨特的研究方法是密切相關的。L.Pauling作為化學家,他具有比一般化學家更多的數學和物理方面的知識,這使他在研究中能更好地將其他學科的發展與化學相結合,采用移植方法,開拓邊緣學科,不斷地在物質結構理論方面取得突破性成就。通過這類例子的介紹,引導學生理解在學習中廣泛涉獵各種知識的必要性,作為非化學專業學生學好化學及其他學科的意義,重視學習方法、研究方法的運用。
通過這些措施,豐富了課堂內容,提高了學生們的學習興趣,進一步激發了學生學習的積極性,使他們變被動學習為主動學習,教學質量也隨之得到了提高。
二、教學方法的交流是提高教學質量的關鍵
無機化學是北京科技大學的基礎必修課,每年約有900名本科生學習該課程,因此開設了多個講臺。隨著教師新老交替的進行,如何盡快地提高新教師的授課水平,成為亟待解決的問題之一。而且無機化學課程的教學內容較多,如果不能在教學內容、教學重點、教學要求等問題上統一認識,則講臺間差異會很大。為了盡快提高新教師的授課質量,使教學更符合課堂要求,同時也為了促進教師之間的互相交流和學習,課程組每周開展一次集體備課活動。主要內容有:請老教師傳授教學經驗;討論教學要求;交流教學體會。每次活動,我們都邀請經驗豐富,甚至已退休的老教師參加活動。針對某一章節的重點、難點內容,請老教師傳授教學經驗,然后根據這門課的教學大綱,各位教師各抒己見,針對某一具體章節內容的教學方法、教學要求進行討論,最后再做總結歸納。同時各位教師就自己上課的體會或碰到的問題一起進行交流討論,并不斷地發現問題、解決問題。例如,在討論到氧化還原反應一章時,沉淀、配合物的生成對電極電勢的影響一直是講授的難點,大多數教科書都是直接從Nernst方程導出結果。在集體討論時,有的教師就提出均從化學熱力學出發,利用ΔG與電極電勢的關系來講授,關系簡單,學生應該容易接受。但通過課堂上的實踐后,發現從化學熱力學出發,道理簡單,但計算繁瑣。最終認為,兩種方法都可以教給學生,讓學生根據自己的特點去選擇理解的出發點,會收到異曲同工之效。通過這樣的集體備課活動,使大家明確了教學要求、教學目標和如何進行教學,對多媒體課件有一個較詳細的了解。
三、教學手段的先進性、多樣性
無機化學課程采用大課講授,輔之以答疑、網上課件、網上習題等方式進行。
1.多媒體教學。教學手段的改革與創新,是課程建設中最富于時代氣息的一個環節。在信息時代和網絡時代的今天,多媒體教學的應用是課程建設現代化的標志,各高校已充分意識到多媒體教學的重要性,并進行了大量的多媒體制作工作[2,3]。自2002年起,在無機化學課堂教學中開始采用自主研發的多媒體教學課件。經過多年的教學實踐,課件不斷地修改完善,得到了學生們的認可和好評。課堂教學證明,應用多媒體教學徹底改變了傳統的教學模式,從教和學兩個方面都有重要的改善。
2.視頻演示實驗。傳統的課堂實物演示實驗,需要教師提前準備實驗用品和試劑;在演示過程中,特別是對于大班課堂,總有許多學生會看不清楚或根本看不到;此外實驗的安全性是傳統演示實驗必須考慮的關鍵問題,為了保證萬無一失,有些實驗就受到了限制而不能搬到課堂上。為了克服傳統演示實驗的這些問題,教師根據課堂教學內容,將重要化合物的性質、反應現象拍攝成32個視頻演示實驗,在課堂教學中穿插使用。利用演示實驗輔助課堂教學,不僅大大方便了教師,而且因為現象清楚,很受學生們的歡迎,也提高了教學質量。教學實踐證明,演示實驗可避免枯燥的理論講解,極大地活躍了課堂氣氛,讓學生更加直觀地感受知識、掌握知識,激發了學生對學習無機化學的興趣。
3.教學課件網上播出。多媒體教學,一般來說,教學內容設計量大、知識點多,單位時間內傳授給學生的信息量大,從視覺上講前后銜接不是很理想,有時會使學生思維不能高度集中,課堂筆記不能及時跟上,導致少數學生對教學內容掌握得不扎實。為了方便學生的課后學習、復習,我們安排教學課件在網上播出,使學生對課程的重點、難點一目了然,這樣學生可上網復習、查閱,使他們能緊跟教師講課的節奏,隨時了解課堂教學要求,有利于學生的學習和整個教學質量的提高。
4.網上習題。對于剛從中學題海式的學習方式中走出來進入大學學習的一年級學生,他們在應用知識、分析問題、解決問題等能力方面存在嚴重不足[4]。如果沒有合適的課后練習題做,他們往往會覺得復習無從下手,不知所措。通過與學生們的交流,了解到他們中很多人認為只有課后教師布置的習題對他們來說要達到掌握所學知識的目的是不夠的。而從圖書館找來的無機化學復習指導書,由于年代、對象不同,不一定適合工科學生,所以編寫一些符合現行大綱要求、適合本校學生的練習題十分必要。我們積極搜取素材,對每一章內容都仔細斟酌,共編寫了2千多道練習題。該習題集按全國高校現行無機化學的考試模式,分為:是非題、選擇題、填空題、配平題、問答題和計算題六種類型。習題集的完成,方便了學生的學習,使學生通過習題集練習,可以檢驗自己的學習情況,找出掌握知識的不足,使他們不斷地發現問題、思考問題、解決問題,從而達到鞏固課堂學習知識、活學活用的目的。作為對學生學習的補充,習題內容充實,既圍繞對基本概念、基本知識的理解,又緊密聯系實際應用,使學生達到學而會用、學而有用的目的。有余力的同學可以用以鞏固知識和檢驗學習效果,是學生根據自身情況,拓展學習的場所。
下一階段,我們將制作《無機化學》視頻課程,爭取早日在網上投入使用,使無機化學教學更加豐富多彩。
參考文獻:
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[5]任玲,胡長文,吳俠.無機化學的教學創新探索[J].大學化學,2011,(1):23.
關鍵詞:無機化學;醫學檢驗;教學改革;能力培養
《無機化學》是醫學檢驗專業的主干課程,是培養學生思維與技能的文化課程與專業課程,其教學內容和教學效果直接影響到后續課程(有機化學、分析化學、生物化學等課程)的學習和掌握。因此,如何搞好無機化學的教學工作,提高教學質量,使教與學變得輕松有趣,是值得深思的問題。針對目前我校的無機化學教學現狀,從素質培養、提高能力等方面,結合教學實踐,筆者對《無機化學》課程教學內容及教學方法的改進進行了探索,愿和大家一起分享與討論。
一、無機化學的教學現狀和存在問題
我校檢驗專業選用的是人民衛生出版社出版的“十一五”規劃教材《無機化學》。本教材在貫徹“以服務為宗旨,以崗位需求為導向”的培養目標,本著“必須,夠用”的原則,適當降低理論的難度,體現無機化學在醫學檢驗專業領域的應用。教材編排內容如下:
第一章 物質結構和元素周期律
第二章 氧化還原反應
第三章 重要元素及其化合物
第四章 物質的量
第五章 溶液
第六章 化學反應速率和化學平衡
第七章 電解質溶液
第八章 配位化合物
實驗指導部分(共九個實驗內容)
教師在實踐中主要遇到以下一些問題。
1.1課時和知識量的矛盾
由于教材內容很多,72學時要把理論知識與學生實驗完成,并讓學生“吸收和消化”顯然是有困難。于是,教學要求與教學實踐之間出現了矛盾。
1.2學生化學基礎參差不齊與課堂要求的矛盾
由于我校地處邊疆,整體教學水平落后,選擇中等衛生職業教育的大部分學生化學基礎知識相當薄弱,而這門課程是檢驗專業一年級的重要課程。于是在和初中教學銜接基礎上要兼顧學生學習方法和思維習慣的改變,做好本學科的教學,使學生在原有知識的基礎上力求最大限度的吸收新知識這給教學帶來很大的壓力。
1.3教材難度與學生水平的矛盾
本教材的內容針對醫學檢驗專業設置的,知識難度與初中化學知識跨度比較大。盡管教材難度已經有所降低,但就我校學生的整體知識水平來說,知識內容是具有較大難度的。這就需要教師進行較大的整合,既要體現教材的完整性與系統性,又要讓內容簡約扼要,深入淺出,要使學生在現有基礎上結合專業知識攻克相關的化學知識。
1.4教材內容與專業特色的矛盾
教材內容有純化學傾向,知識內容比較抽象,概念多,一定程度的繁雜計算容易讓許多學生失去學習興趣和熱情。教材過多重視科學知識的教育,而對科學能力和科學品質的培養重視不夠,尤其是針對將來的醫學檢驗專業素質來說是有所欠缺的。這就要求教學要與專業特色相結合,讓學生認識到化學知識在醫學檢驗領域的重要性,增強學生獲取知識的主動性與自覺性。
二、《無機化學》教學改進探索
2.1教學內容的調整與精煉
在知識框架體系內,我根據實踐做了內容上的小調整。知識內容分為三大模塊。模塊一:物質結構、配位化合物(配合物穩定常數放在化學平衡常數中穿插)和元素知識,這樣調整的經驗是在元素周期律后講述元素知識,使知識從抽象到具體的一個過程,更符合認知規律。模塊二:氧化還原反應、物質的量和化學反應速率和化學平衡。這樣安排的理由是這部分知識是無機化學的精髓部分,概念,理論較多,掌握好有利于模塊三的學習。模塊三為溶液和電解質部分內容,這部分內容計算較多,所涉及的內容和醫學專業聯系更為密切。
調整后的實踐證明,這樣的安排能夠使學生依據現有教材,深入淺出,有重點地掌握無機化學的知識精髓,提高教學效率和質量,還可以加強課程與專業的聯系。在調整后為了避免知識的枯燥乏味,將復雜的計算公式的推導減少,將內容與醫學檢驗各學科聯系,加強化學與醫學檢驗的聯系。例如,在講述溶液的酸堿性時候,就可以穿插關于體液PH值,體液酸堿平衡,講述電解質時候可以利用鹽的水解理論解釋酸中毒與堿中毒的治療原理。這樣即使無機化學知識與醫學聯系起來,也更加符合專業的教學實際要求,讓學生感受到學化學和醫學是息息相關的,是學有所用的。教學中還應結合課程進度不斷把學科最前沿知識和新的研究方法介紹給學生,注重知識面的補充和延伸。例如在整個無機化學的教學中,除把握教材內容外,同時可以增加一些化學史料以及交叉學科的新進展新突破,使學生對該課程保持新鮮與好奇,使得他們對化學保持濃厚的興趣,以不斷探索的精神來學習這門基礎課程。例如,在介紹原子結構的時候,可通過播放一些影視文件,如Dalton原子學說、電子發現過程等來對原子結構理論發展進行回顧,使枯燥的理論學習變得形象生動。再比如,在講授碳同素異形體時,可講述一些碳納米管的的應用前景,如儲氫容器的制備、特殊性能復合材料的制備等,這些有利于激發學生學習化學的興趣和求知欲望。
2.2 因材施教,改進教學方法與教學手段
教學內容的調整與精煉為保證教學質量和效果提供了可能,但教學質量最終還是要取決于教學過程的實施。《無機化學》被安排在學生第一學期學習,內容多,學時緊,學生剛從中學階段進入中專學習。他們在學習和生活等各方面還不完全適應,特別對學習方法和學習內容上的不適應,極大地影響了他們對課程的學習。每堂課的內容遠比中學要多的多,絕大多數學生生非常不適應,學習起來倍感吃力,甚至覺得迷茫。一旦他們遇到困難,就容易自暴自棄,放松對自己的要求。因此,這就要求在進入無機化學教學時,老師要充分“備”學生,了解學生的知識基礎,及時講解中等專業教育學習方向與學習方法,幫助他們轉變學習觀念,盡快適應與專業相關的《無機化學》的學習。另外,由于學生之間也存在著較大的個體差異,所以,這就對教學過程提出很大的考驗與挑戰。如何在教學中既要講出知識點的深度,達到中等教育的目的和教學大綱的要求,又要在有限的時間內循序漸進、由淺入深地講解知識點,讓參差不齊的學生能在同一起跑線上共同進步。對此,我因材施教,對教學方法和教學手段做了以下改進。
2.2.1、做好預習、提高課堂效率
本《無機化學》主要介紹了原子結構、元素化學、化學平衡、溶液、電解質的內容。在內容多,課時少的情況下,我們既要保持無機化學學科框架的整體性,還要滿足學生后續專業課學習的需求, 這就導致了我們在教學中不可能面面俱到,而是要突出重點、難點。因此我課前先列出章節要點,然后在教學結束后及時小姐回顧與習題鞏固。預習的效果如何我們采用直接引用及課堂提問的方式,來了解學生對這些知識的預習情況,通過課前預習,學生對內容有了大概的了解,對不易理解的地方作出標識,上課老師講解過程中學生就有了重點。如在講述化學反應的時候學生通過預致了解了反應速率的概念,并且從有效碰撞理論思考了為什么濃度,溫度,壓強,催化劑可以改變化學反應速率。教學中教師只需要通過討論就將該部分內容愉快的和同學分享了??傊?,讓學生養成課前預習的良好習慣,大大提高了學生學習的積極性,還能培養思考分析能力,大大提高了課堂效率。
2.2.2培養學生學習型思維和創新型能力
師者,“傳道,授業,解惑”。我認為在知識的傳承過程中,更要注重學生綜合思維能力與技能的培養,使他們能具有自己掌握不斷更新的科技知識的能力,以滿足在以后實際工作的需要。
傳統的教學模式是教師不斷“強塞”,學生被動“填充”。這種灌輸模式的教學不利于充分發揮學生的主觀能動性,不利于學生創造性思維的培養和學習能力的提高,也不利于教學質量和效果的提高。教師教學不應只注重“教”更重要的是“導”,要引導學生提出問題,指導學生解決問題,這樣才能充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。比如學習化學平衡,就應啟發學生從勒夏特列原理理解體系是如何自發的“反抗”向著條件減弱的方向移動,在找出共性與差異后使知識系統化和條理化,就可以輕松理解掌握并準確運用知識。
采用啟發式教學的方式,不僅培養了學生的思維能力,還能增強學生的學習興趣與求知欲望。例如:在講解溶液滲透壓時,先以輸液為例引入,問學生“輸液時應該使用濃度多大的氯化鈉溶液, 濃度過大或過小會對人體產生什么影響并造成什么后果”引起學生的思考。進而引出要講的稀溶液的滲透壓。通過這樣的引入,既能培養學生提出新問題的能力,又能增強學生求知的欲望,營造了好的教學氣氛,達到了好的教學效果。
2.2.3有效利于多媒體輔助教學
多媒體教學在我校已經得到快速發展,其信息容量和教學內容的具體化、形象化、生動化等方面是傳統粉筆加黑板的教學手段無法相比的。采用多媒體教學,如,原子結構是無機化學中的一個難點。內容比較抽象,學生普遍感到在短時間內難以正確理解這些概念。在課堂講授過程中,課采用多媒體教學,利用三維立體圖片并借助動畫來反映一些動態的變化過程,(如,共價鍵的形成過程)形象生動,使抽象的內容具體化,給學生留下了深刻印象,強化了課堂教學效果,提高了學生學習的興趣。但多媒體教學也欠缺板書靈活性,我們也不能單一使用某種教學手段,而是應該把二者有機結合,取長補短,以保證最好的教學效果和效率。
3.1改革考試模式、突出實踐技能
考試作為教學中的一個重要環節,它可以檢查學生掌握知識的水平,提高學生學習的積極性,同時也反映教學中存在的問題,它可以客觀地評價該教師的教學效果。但傳統的考試模式的有只重理論輕實踐的弊端,我對無機化學的考試模式進行改革探索,從知識、能力、素質三方面綜合考察。具體做法為:將期末成績分成平時成績、實驗考試成績和期末考試成績,細化平時成績、突出實踐技能、注重知識的靈活應用和綜合素質的提高。
關鍵詞:觀察;實驗;理解
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2013)03-123-01
無機化學實驗課程教學內容存在的問題教學內容陳舊,經典實驗多,現代實驗少實驗教學一般只安排一些經典的實驗,重復性好,簡單操作。無機化學實驗只是培養學生的基本操作技能。無機化學實驗教學改革提高了化學實驗教學效果,激發了學生對化學實驗的興趣,增強了學生的實驗基本操作能力,為進一步培養學生的創新能力打下了良好的基礎。
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。通過實驗,可以使學生獲得直觀的感性知識,從而把難以理解的化學知識或現象更好地理解、鞏固,促進學生觀察、分析和解決問題等各方面能力的提高,也可以激發學生學習化學的興趣。
教學觀念陳舊,方法單一無機化學實驗是化學專業開設的第一門實驗課,考慮到學生在中學階段,親自動手操作的機會不多,怕學生不能獨立操作來完成實驗,所以實驗之前,教師將實驗的原理、要求、難點、實驗現象以及注意事項等進行了詳細的講解,以確保實驗成功。
一、教學過程中,教師最好把每節新課改為先預習、再實驗、后總結的做法。
即每次實驗結束后,將下一次實驗的內容和相應有針對性的思考題布置給學生,通過思考題把下一次實驗教學的重點、難點和關鍵點變成學生學習的目標,在此基礎上寫出預習報告。經過這樣的環節,學生在課前預習時就有較強的目的性和針對性,上課討論時會感到目的明確,心中有數,積極思考。在課堂教學和討論的過程中,教師要鼓勵同學積極參與,營造出一種民主的氣氛。
二、學會搜集事實 搜集的方法有觀察和實驗。
實驗是控制條件下的觀察?;瘜W研究特別重視實驗,因為自然界的化學變化現象都很復雜,直接觀察不易得到事物的本質。例如,鐵生銹是常見的化學變化,若不控制發生作用的條件,如水氣、氧、二氧化碳、空氣中的雜質和溫度等就不易了解所起的反應和所形成的產物。無論觀察或實驗,所搜集的事實必須切實準確?;瘜W實驗中的各種操作,如沉淀、過濾、灼燒、稱重、蒸餾、滴定、結晶、萃取等等,都是在控制條件下獲得正確可靠事實知識的實驗手段。正確知識的獲得,既要靠熟練的技術,也要靠精密的儀器,近代化學是由天平的應用開始的。通過對每一現象的測量,并用數字表示,才算對此現象有了確切知識。
三、無機化學是重要的基礎學科,研究物質的組成、結構、性質、及其變化規律?;瘜W是為適應醫學各專業的特點和需要而開設的一門化學基礎課。
學好化學的方法:
1、課前預習:在學習新課以前要先自學一遍,這樣能對教師本節課要講授的內容有所了解,聽課時特別要注意預習時未理解的部分。
2、課堂認真聽講:課堂聽講十分關鍵。聽講時要緊跟老師的思路,積極思考,產生共鳴。聽課時適當做些筆記,有利于課后復習,也有利于在課堂集中注意力。
3、課后復習:課后的復習是消化和掌握所學知識的重要過程。本門課程的特點是理論性較強,有些概念比較抽象,不能企圖一聽就懂,一看就會。一定要通過反復自學和思考,才能逐漸加深理解并掌握其實質。
4、課后作業:課后完成一定量的習題有助于深入理解課堂內部。也有助于培養獨立思考和自學能力的極好方法。每次課后,老師會布置一些習題。大學要認真解答。獨立完成,按時交作業。
5、查閱參考書:除預習、復習、做練習外,閱讀參考書是一個重要環節。也是培養獨立思考和自學能力的極好方法。
除了學好課本的內容,還必須重視無機化學實驗,實驗不僅能驗證課本中的內容,有助于加深對所學知識的理解。而且還能鍛煉大家的動手能力和實際操作能力。
四、自我歸納總結
關鍵詞:高校無機化學 教學問題 優化策略
隨著當前科學技術水平的逐步提高,市場競爭越來越激烈,從而推動了教育領域的發展,特別是高校教育,需要肩負我黨與政府為其賦予的歷史重任,培養更多優質人才。高校無機化學教學是材料、化工等專業的必修科目,對社會未來發展都有著重要作用,所以,教職人員應深入對教學內容及形式進行研究,提高教學質量及效率。以下簡要針對高校無機化學教學的相關內容進行探討。
一、當前高校在講解無機化學內容時存在的不足
1.過于重視知識講解,忽略培養學生學習方法及習慣。目前,很多化學老師在講解課程內容時,過度重視理論知識的講解,沿用以往的教學模式,依據教材內容講解化學概念、公式、原理等,通過滿堂灌的形式講解知識點。此種教學方法過于枯燥、乏味,無法調動學生們的學習積極性,并且在教學過程中,教師始終處于主體地位,忽略了學生們的學習自主性。培養使學生養成良好的學習習慣,如果學生脫離了教師的指導,很難開展自主學習,不利于學生以后發展。
2.教學內容較多,更新較為緩慢,同實際生活關聯較少。對于無機化學來講,其包含的知識點相對較多,并且內容十分抽象,結構較為零散,學生理解起來十分困難,如果教師仍采用以往的教學方法,很容易使學生產生抵觸、厭煩的心理,喪失學習化學的興趣。同時,隨著目前科學技術的發展,無機化學內容出現了很多新的理論、技術等,但是,教師在進行教學活動期間,卻無法緊跟時代的發展步伐,講解的內容較為陳舊。另外,講解的化學知識與學生們的實際生活關聯較少,學生無法靈活應用學習的知識點處理生活中的問題。
二、對高校無機化學教學進行優化的措施
1.利用分組的形式開展教學活動。因為學生們認知能力、理解水平、化學基礎等都存在較大的區別,如果采用統一的教學方法,則很難幫助全體學生提高化學水平。作為化學老師,就需要利用分組教學的方法開展教學活動,從而給予學生針對性的指導,提高教學質量。例如:教師在講解“固體的結構與性質”課程時,就可以先依據學生們的興趣愛好、化學基礎等將學生劃分成若干小組,讓學生先分組對課程內容進行討論,為不同小組的學生制定不同的學習任務。針對化學基礎相對薄弱的學生,教師可以為其制定一些較為基礎的任務,如:掌握原子、分子、離子晶體的結構與性質。針對化學基礎一般的學生,教師可以為學生制定一些較為拔高類的任務,如:各個固體的結構存在哪些異同點。針對化學水平較高,化學學習興趣較濃厚的學生,教師可以為其制定一些發散類的任務。如:在我們日常生活中都會碰到哪些固體,其都有哪些性質,結構是怎樣的。利用分組教學的方法,可以極大程度調動學生們的學習積極性,并且增進學生之間的交流,幫助學生深入理解教學內容,提高教學質量。
2.借助多媒體技術開展教學活動。目前,多媒體技術被廣泛應用到教學活動中,獲取了良好的成果。在講解無機化學課程時,多媒體技術可以借助色彩艷麗的圖片、靈活生動的視頻等將其中復雜、抽象、繁瑣的知識點變得簡潔、具體、形象,有助于學生理解記憶,從而提高教學質量。例如:教師在講解“拉烏爾定律”課程時,其內容為“在某一溫度下,稀溶液的蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓乘以溶劑的摩爾分數”。此內容學生們理解起來極為困難,這時,教師就可以借助多媒體技術為學生播放一些相關圖片,試驗視頻,讓學生可以清楚地觀看的試驗現象,然后再講解理論知識,就能夠起到事半功倍的效果。
3.化學教學與學生們的實際生活關聯在一起。人們的生活中處處離不開化學知識,作為化學老師,應善于將教學活動與學生們的實際生活聯系在一起,幫助學生靈活利用學習過的內容處理問題,并且消除學生們對化學知識的陌生感,使學生更深入地記憶相應知識。例如:教師在講解“堿金屬和堿土金屬元素”課程時,可以讓學生聯想一些生活中常見的堿性金屬,然后針對學生們提出的一些常見堿金屬進行相關試驗,幫助學生掌握其相關性質,提高教學質量。通過此種方法,能夠讓學生們認識到學習無機化學的重要性,并且深入掌握相關概念、原理、特性等,提高教學質量,幫助學生完善自身發展。另外,教師也可以組織學生在課余時間進行一些生活性的小實驗,提高學生們的動手能力。
總而言之,伴隨著現今新課程改革速率的逐步深入,教學內容及教學模式發生了較大的變化,作為老師,應及時調整教學觀念及教學方法,采用多種多樣的教學模式激發學生們的學習積極性。在進行無機化學課程講解期間,教師應找尋其存在的不足,并予以相應的改進,利用分組的形式、借助多媒體技術開展教學活動,并且與學生們的實際生活聯系在一起,提高教學質量,為學生以后的學習及發展夯實基礎。因此,對高校無機化學教學的相關內容進行探討是值得教師深入研究的內容。
參考文獻
1無機化學實驗室綠色化的必要性及意義
無機化學實驗是無機化學賴以形成和發展的基礎,是檢驗無機化學知識真理性的標準,是化學教學中學生獲得化學經驗知識和檢驗化學知識的重要媒體和手段,是提高學生科學素質的重要內容和途徑。近年來由于學校招生規模不斷擴大,做實驗的學生也相應增加,實驗室產生的廢棄液也隨之增加。無機化學實驗為我校中藥學、藥學、制藥學專業大一新生開設的基礎實驗課,將綠色化學理念融入其中,實現無機化學實驗室的綠色化,不僅能使教師在良好的環境中工作、學習,而且使學生從大一開始就在潛移默化中受到綠色化學的教育,這對培養學生保護環境及資源的觀念,提高他們環境保護的緊迫感和責任感具有非常重要的意義。
2藥學無機化學實驗室的綠色化途徑
2.1將綠色化教育融于無機實驗教學中
無機化學實驗為大一新生第一學期的一門化學實驗課。教學過程中,應充分將與環境化學有關的知識與藥學無機化學實驗教學聯系起來,使學生明白無機化學元素及其化合物在環境中的分布及行為,充分認識環境保護對人類未來的重要性。并同時在實驗室進行安全、環保教育,加強廢棄物處理方法、技術教育,使學生能夠掌握一些無機物造成的常見污染及治理方法和防范措施,并通過規范化的實驗操作、流程,節約藥品并減少環境污染,引導學生自己尋求治理污染的新途徑。使學生認識到化學工業在國民經濟中的重要地位的同時,也認識到一些化學藥品的危險性以及它們給環境帶來的危害,從而培養學生良好的實驗習慣和環保意識。
2.2以實驗室綠色化建設為指導思想對實驗進行統籌設計
無機化學實驗室綠色化建設必須從源頭抓起:即從源頭上減少有毒有害廢棄物的數量。具體方法可以從以下幾個方面做起:科學、合理、統籌地設計學生實驗方案,減少現象重復和藥品資源的浪費,減少藥品的用量。對所要開設的所有藥學無機實驗整體統籌,合理安排次序,盡量能將一些實驗串聯起來,可以實現某些產物或副產物回收、或再利用。每一次實驗安排都要進行優化考慮,盡可能達到:實驗材料廉價易得,實驗過程中無副反應或副反應產物較少。無機實驗反應過程中使用的試劑、溶劑、催化劑等盡可能無毒無害,反應產出物盡量無毒或毒害性小并易處理,反應條件盡可能溫和等。
2.3積極采用微型無機化學實驗
所謂微型化學實驗[1],就是通過使用盡可能少的化學試劑來獲得盡可能多的所需化學信息的實驗方法與技術。微型化實驗具有降低污染、減少教學經費,并能縮短教學實驗時間的優點。無機化學實驗微型化對環境保護來說是非常必要的,主要表現在:無機化學實驗內容主要是一些無機化合物的性質檢驗實驗,所需試劑品種及用量都較多,對實驗室及周邊環境污染較大。如果采用微型化實驗,既降低了水、電等能源的消耗,又可以減少“三廢”的排量。而且雖然化學試劑用量少,但實驗現象及結果仍可以達到準確、明顯的效果。
2.4采用先進的技術、儀器,減少環境污染
目前,使用計算機技術的CAI教學已成為全國各高校教學改革的主要方向之一[2],此法具有教學和輔助教學的雙重功能。在藥學無機化學實驗中,對那些化學試劑、溶劑用量比較大且在整個實驗中廢棄物排放量比較大、處理廢棄物存在困難的實驗,或對于必須做但又需要用到有毒有害的藥品,以及藥品昂貴或易揮發、易引起燃燒、爆炸等危險,會對環境造成較大污染的實驗,可改為CAI教學,以模擬仿真的方法來完成,或采用比較先進的、可減少污染的儀器進行實驗[3]。
2.5科學、合理地處理實驗廢棄物
藥學無機化學實驗室的廢棄物種類相對較多,學生實驗結束后,必須對其廢棄物進行區別處理,根據廢棄物的不同狀態及性質,采取不同的處理方法[4]。對于固體實驗藥品,無論剩余多少一律回收,可留作下次實驗使用。對于那些無毒、無污染的雜物,教師應要求放入指定的垃圾桶,不要隨便丟放,集中后倒入指定的處理地點。對于實驗過程中的固體生成物,能綜合利用的盡量回收后利用,不能綜合利用的,就需要在回收后進行處理。對于那些有毒廢渣、廢液等藥品,應該放入藥品回收缸中,積累到一定量后集中處理。
2.6建立有效的規章制度
建設綠色化的藥學無機實驗室,單靠教師對學生的道德教育顯然是不夠的,還應該建立一套行之有效的規章制度。大一新生中,有多數學生在中學化學學習過程中根本沒機會自己動手做實驗,有的甚至沒進過化學實驗室,所以安全、環保意識比較薄弱,只靠老師在實驗課上的強調不能達到實驗室綠色化的目標。有了學校制定的實驗室規章制度,就有了教育學生的標準,會更有利于實驗室綠色化建設[5]。