無機化學重點筆記范文

時間:2024-01-02 17:43:10

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無機化學重點筆記

篇1

首先介紹化學的定義,不同的教材對化學的定義有著不同的表述,筆者采用的定義是:化學是一門在原子、分子、離子層次上研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的學科。然后從“原子、分子、離子層次”、“物質”、“組成”、“結構”、“性質”、“變化規律”幾個方面逐字逐句解釋其內涵和聯系。強調“物質的組成、結構決定性質,性質反映組成和結構,性質決定用途”這一辯證關系和基礎理論對化學及相關課程學習的普遍指導意義,這一規律對于單質、無機物和有機物普遍適用。之后,介紹化學的四大分支,使學生對化學類后續課程有一個初步了解。其中,無機化學的研究對象是所有的化學元素和它們的無機化合物。無機化學課程內容主要包含兩大結構(原子結構與周期系、分子結構)、四大平衡(電離平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配合平衡)、元素化學。同時介紹各章節分配的理論課時及其實驗課時,讓學生對所學內容及重點章節做到心中有數。最后,教師可以對化學發展史和無機化學的研究趨向做簡單介紹,激發學生的求知欲和探索欲,也可留出時間讓學生自學。

2化學與醫學及檢驗學的聯系

作為醫學生,首先讓學生了解化學與醫學的聯系。歷史上,化學家很早就努力為醫治疾病制造藥物(如、抗生素藥物等),為醫學和人類文明做出了貢獻?,F代醫學的主要任務是研究人體中生理、心理和病理現象的規律,從而尋求預防、診斷和治療疾病的有效方法,以保障人類健康。顯然,醫學的研究對象是人體,而人體包含著由八十多種元素構成的上萬種化學物質,這些物質間發生著復雜的化學反應,人體的一切生理現象(如消化、吸收、排泄、循環等)都是這些復雜化學變化的外在體現。此外,人體內元素含量與人體健康息息相關,人體必需元素的缺乏和過量都會導致人體化學平衡失調,進而導致多種疾病(如缺鈣會導致佝僂病、缺鐵會導致貧血、氟過量會導致氟骨癥)。最后,治療疾病要依靠藥物,而藥物本身也是化學物質,其藥理作用與其化學結構和化學性質密切相關。藥典中有很多無機藥物如碳酸氫鈉、碳酸鈣、氫氧化鋁、氯化銨等,可舉例讓學生了解。下面介紹化學與檢驗專業的聯系。由于大一新生剛入校,還沒接觸檢驗專業課,教師可簡單介紹一下檢驗專業:醫學檢驗是運用現代物理、化學的方法和手段進行醫學診斷的一門學科,主要研究如何通過實驗室技術、醫療儀器設備為臨床診斷、治療提供依據。該學科要求使用各種光電儀器及化學試劑完成實驗分析,所以偏重理科,要求有較好的化學基礎。接下來讓學生了解經過檢驗得到準確結果是治療疾病的首要及關鍵步驟,激發學生學習檢驗專業的熱情。然后結合具體例子,如臨床檢驗常運用化學原理和方法測定血、尿、胃液等生物標本中某些成分的含量,以幫助正確診斷疾病,來說明檢驗專業學生打好化學基礎的重要性。這部分最后可選擇播放高分子化學家周其鳳的《化學是你,化學是我》一歌來活躍課堂氣氛。歌詞中的“化學究竟是什么,化學就是你,化學就是我”,“父母生下的你我,是化學過程的結果,你我的消化系統,是化學過程的場所”,“記憶和思維活動,要借化學過程來描摹”,“即便你我的身心健康,也是化學密碼解鎖“這幾句形象地說明了化學與人體的緊密聯系。

3進一步強調無機化學課程的重要性,引導學生掌握其學習方法

篇2

關鍵詞:無機化學 多媒體教學 建議

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)03(a)-0225-02

Abstract:With the development of computer technology, multimedia technology has been widely applied in the inorganic chemistry teaching as a powerful assisted measure. By using multimedia technology, the means and methods of inorganic chemistry teaching were greatly enriched, making chemistry teaching much more vivid, and promoting the teaching efficiency and experiment security. However,multimedia technology was an auxiliary method for chemistry teaching, which cannot replace the status of the traditional teaching, and must be reasonable applied as an assisted method in the in the inorganic chemistry teaching. In this paper, the importance of multimedia teaching in inorganic chemistry was discussed, problems existing in the current multimedia teaching were analyzed, and some suggestions were made.

Key Words:Multimedia Technology; Inorganic Chemistry Teaching; Suggestions

多媒體技術是以計算機技術為核心,將文字、圖片、動畫等不同形式的媒體結合起來,再應用現代通訊技術將這些媒體展示出來。在無機化學教學過程中運用多媒體技術,可以使抽象的概念、原理用生動、形象、直觀的圖片、視頻等形式為學生講解,大大提高了學習效率和教學效果。故該文就醫學院無機化學多媒體教學的意義以及存在的問題進行研究,并提出建議。

1 多媒體教學在無機化學教學中的意義

1.1 提高效率

多媒體教學應用于無機化學教學中,一方面有助于提高教學效率;另一方面有助于提高學習效率。醫學院醫藥類專業無機化學課程內容多課時少,在傳統教學中,無機化學中的分子結構、公式、反應理論、化學方程式等只能依靠老師先以板書的形式在黑板上展示,然后再講解。書寫過程費時費力,重復率高,進度慢,效率低,而且板書的結構、字跡工整清晰與否也會影響到學生對知識的理解。利用多媒體進行教學,解決了這些不足。老師可以在備課時制作多媒體課件,利用多媒體課件專心講解無機化學知識即可。多媒體課件還可以重復使用,節省了大量的教學準備時間和課堂授課時間,大大增加了課堂信息量,解決了課時矛盾,提高了教學效率。同時,學生在課堂聽講時也不需要分神費力的記筆記,集中精力聽講記下疑難點即可,課后可以重溫課件復習,提高了學習效率。

1.2 激發學生學習興趣

多媒體教學形式具有直觀性、趣味性、形象性和交互性的特點[1],多媒體技術應用于無機化學教學中,可以將抽象、復雜的無機化學知識用生動形象的動畫、圖片、清晰的文字注解和優美的聲音表現出來,對學生的感官進行全方位刺激,大大激發了學生的學習興趣。例如在講解雜化軌道理論時,因是假設理論,即使老師解釋的再詳細生動,學生看不到過程也很y理解。運用動畫手段模擬電子云分布的變化以及不同基團的影響,制作出動態的分子軌道雜化過程,學生就可以從動畫演示中了解軌道及雜化軌道的概念,從而使抽象問題變成動態的直觀演示,淺顯生動,加深學生的理解和記憶,學生容易也更樂于接受[2]。

1.3 提高教學質量

無機化學理論課有很多教學內容都非常抽象,對于這些內容,僅靠老師在課堂上用簡單的語言、文字進行講解描述,大部分學生很難充分理解。但是,利用多媒體就可以將很難表達的教學內容或者無法觀察到的化學現象形象、直觀、生動地表現出來。例如,在講到“離子鍵”時,我們使用三維動畫模擬NaCl的產生過程,生動、形象的揭示離子鍵的形成,從而使學生獲得準確深刻的直觀感受,加強其理解和記憶,教學質量得到提高。

2 無機化學多媒體教學中存在的問題

多媒體教學與傳統教學相比確實具有無可比擬的優勢,但是在無機化學多媒體教學實踐中也存在諸多問題。

2.1 內容設計簡單缺乏更新

部分教師為了省事方便,一是制作的“多媒體”課件多以文字敘述為主,圖片、視頻應用較少,內容基本上是“教材搬家”或是對教材的簡單總結,重點難點不突出,與課程有關的最新研究成果及實際應用較少提及,邏輯上設計不合理。很難調動學生的學習興趣,也不利于教學質量的提高[3]。二是課件內容陳舊、缺乏更新,有些老師制作的課件幾年不更新,已跟不上知識更新的速度;三是有些老師為了吸引眼球,設計的內容、選用的素材與教材內容不相適應。

2.2 教師照屏宣科

教學是教師、學生以及教學內容、手段、方法等多種因素組成的一個復雜過程,教師是這個過程的主體并在其中起著主導作用,多媒體課件僅是一種輔助手段。教師的責任不僅僅是知識傳授,還包括激發和誘導學生對問題進行思考以及與學生之間的情感交流。一些教師為了圖方便,課前不認真備課,不注意搜集教學有關素材,課堂上使用一些別人現成的課件,缺少自己的教學思路,照本宣科,著實一名課件放映員,與多媒體技術發展的初衷相違背,也易引起學生的厭學抵觸情緒。

2.3 “填鴨式”教學

前面已經提到多媒體教學的一個重要優點就是效率高,教師可以在短時間內傳授大量的信息。這就容易產生一個問題,就是授課節奏過快,教師把時間都用在了面對計算機、操縱鼠標上,忽略了自己學習組織者、指導者、促進者的角色,缺少與學生的目光交流、語言溝通,學生在整個教學過程中只能被動接受,獨立思考的時間有限,缺少與老師的互動,主觀能動性得不到充分發揮,不能積極的參與到教學中,學習氛圍死氣沉沉。

3 多媒體教學在無機化學中應用的建議

3.1 課件質量要提高

多媒體課件是實施教學的重要載體,醫學院無機化學教學質量的好壞很大程度上取決于教師課件的制作質量,因而為實現無C化學多媒體教學效果的最大化必須提高課件的制作質量。教師首先要認真研讀教學大綱,熟練掌握計算機的操作方法,結合具體的教學內容,全面把握教學中的重點和難點。制作課件時,既要簡單明了、詳略得當,又要突出重點和難點;要依據自身教學經驗和學生的接受程度選擇合適的多媒體素材,注意文字與圖形、圖片、FLASH動畫相結合,充分發揮多媒體技術的優勢,對一些抽象難懂的知識僅形象化、具體化處理,豐富教學內容,讓學生認識到無機化學的魅力,從而產生濃厚的學習興趣。

3.2 授課方式靈活

多媒體教學不是簡單通過多媒體設備播放多媒體課件的過程,如果這樣的話大學里就不需要老師,課件發給學生自己看就行。在多媒體教學中,教師與學生是兩個重要的主體,一個負責信息輸出,一個負責信息反饋。教學的目的是將教師的“教”最終轉化為學生的“學”。教師首先要全面熟悉課件,保持清晰的講課思路,靈活組織教學。在課堂上要流暢自如的講解課件內容,并根據學生的反映和課堂需求隨時做好多媒體教學與板書教學的切換。其次,控制好講課節奏,注意學生的反應,把握好課件中文字、圖片、公式等出現的速度,留給學生充足的思考時間,同時采用啟發式教學適時提問,集中學生的注意力,引導學生進行獨立思考。

總之,無機化學是醫學院多個學科專業的基礎課程,理論性和實用性都很強,對學生后續的專業課學習起著非常重要的作用。提倡和發展多媒體教學,既是教學改革的要求,也是實現無機化學教學現代化的必然選擇。我們要充分發揮多媒體教學的優勢,同時整合各種教學手段,全方位、多角度為學生展現教學內容,從而實現教學效率與教學質量雙提高。

參考文獻

[1] 雷建霞.中學化學教學中學生興趣的培養[J].管理學刊,2005,18(4):115-115.

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一、關于教師課堂教學的思考

1.讓學生盡快適應大學化學的學習。

《無機化學》課程與高中課程相比,內容增加,難度加大,加上環境和角色的改變,使得很多大一新生對該門課程的學習感覺很吃力,甚至產生厭學心理。因此,教師要及時向學生講解大學課程的講授特點,大學化學的學習方法,幫助他們轉變學習觀念,盡快適應大學化學學習。另外可以邀請一些教師、學者或優秀的高年級同學進行學習經驗交流,幫助大一新生解除迷惑,明確學習目標,提高主動學習的積極性。同時要求學生努力學習,培養自學能力,為以后課程的學習和科研工作奠定基礎。

2.讓學生明確學習《無機化學》課程的目的和意義。

《無機化學》課程內容龐雜,知識點零碎且理論性強,大一新生普遍感覺很難。因此,教師應該讓學生清楚通過本課程的學習可以為后續課程的學習奠定堅實基礎;可以獲得無機化學領域的基本理論、基本知識和基本技能;可以培養學生嚴謹、實事求是的科學態度,以及提高學生獨立分析和解決問題的能力,等等。

3.重視實驗教學,提高學生實踐能力。

無機化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學是其教學內容的重要組成部分,是培養學生實踐能力和創新能力的重要手段,具有理論教學不可替代的作用。因此可以讓學生親自操作實驗,不僅能豐富課堂內容,活躍課堂氣氛,還能加深學生對無機化學理論知識的記憶和理解。例如開展綜合性設計實驗、化學趣味實驗、實驗技能大賽等可以培養他們科學研究的實際動手操作能力和創新思維能力,提高學習興趣。

4.教學方法靈活多樣。

“興趣是最好的老師”,采用多種教學方法可以激發學生的學習興趣,調動學生學習的積極性。首先,教師充滿激情、幽默生動、親切的教學語言能夠激發學生的學習興趣。其次,在教學中教師可以采取啟發式、互動式和討論式教學,鼓勵學生參與課堂活動,啟迪學生智慧,激發學生獨立思考,變被動學習為主動學習[2],激發學生主動學習。

5.把科學前沿引入無機化學課堂。

在教學過程中教師把無機化學中最前沿的科研動態和自己的科研成果講述給學生,可以拓展學生的思維,開闊學生的眼界,激發學生的學習興趣。如在講電化學一章時,可以介紹鋰離子動力電池、電解制氫等新能源技術。同時在無機化學課堂中引入化學史教育,可以培養學生獨立思考和敢于探索的科學精神。例如在講原子結構時,可以講述“法國王子”德布羅意兩頁左右的博士論文,薛定諤如何建立波動方程,還有我國配位化學的開拓者和奠基人戴安邦先生,等等,這些化學家的故事可以讓學生置身于化學史的發展過程中,體會到科學研究的樂趣,從中學到科學研究的方法,激發學習興趣。

6.合理運用多媒體輔助教學。

多媒體輔助教學具有傳統教學無法比擬的演示效果,學生感到直觀、清晰、新鮮,使課堂氣氛生動活潑,學習興趣濃厚。例如無機化學中雜化軌道理論、價層電子對互斥理論、分子軌道理論、金屬晶體的緊密堆積等內容都比較抽象,若我們在計算機軟件中,用二維、三維動畫模擬顯示[3],就可以將抽象枯燥的教學內容變得具體翔實、通俗易懂,加深學生對無機化學基本理論的理解與掌握。

7.嚴格要求自己,做好本職工作。

無機化學知識點分散、概念多,原理較抽象,教師應鉆研教材,吃透學生,精通教法,講解透徹,突出重點,抓住難點,靈活組織課堂教學。同時教師要嚴格要求自己,多向同行學習,學會反思,克服庸、懶、散心理,不斷完善和提高自己。

二、關于學生如何學的思考

1.應加強自主學習。

《無機化學》課程是大學本科生入學后面對的第一門專業基礎課,內容零碎、抽象,理論性強,同時需要具備一定的數理知識,學生不易理解,往往使學生學習目標不明確,學習主動性、積極性不高。因此學生應加強自主學習,提前預習,帶著問題聽課,做好課堂筆記,課后積極復習,認真完成作業,善于歸納總結,找到一套適合自己的學習方法。

2.抓住關鍵,構建完整知識結構體系。

《無機化學》課程讓大一新生普遍感到“難、雜、亂、多”,其內容包括化學基本原理和元素化學兩大部分,前者包括化學熱力學和化學動力學初步,原子結構、分子結構和配位化合物結構基礎知識,酸堿溶解平衡、沉淀溶解平衡等;而后者包括ⅠA至ⅦA族和零族,ⅠB,ⅡB,ⅣB至ⅦB族和Ⅷ族,ⅢB族和La系、Ar系單質及其化合物的有關知識[4]。學生學習時應該分清主次,抓住各章節的重點,把知識點串聯起來,連點成線、構線成面,形成系統的學習體系,提高學習效率。

3.多看參考書或查閱相關文獻資料。

除了學習無機化學課本內容外,學生應有目的地查閱相關文獻、多看參考書或合理利用校園網、國際互聯網中豐富的教學資源,開展綜合性學習,開拓學習思路,拓寬他們的知識面,同時有效培養和提高學生的自學能力及獨立獲取知識的能力,使他們變被動學習為主動學習,真正成為學習的主人,提高學習質量。

4.強化實踐動手能力。

學生除了要學習無機化學基本理論知識外,還應該利用課余時間參加大學生科技創新活動、社會實踐或社會調查、聆聽學術報告、參與教師科研課題等,培養他們的學習主動性和科研素質,鍛煉他們吃苦耐勞的意志和實踐能力,從而激發他們的學習熱情。

5.學會合作交流。

《無機化學》課程知識面廣,信息量大而課時少,學生缺少合作交流、獨立獲取知識的機會。學生與學生之間,學生與老師之間應該加強情感溝通和信息交流,有利于思維的撞擊和智慧火花的迸發,加深對知識的印象,有利于促進學生知識水平的提高和學習能力的發展。

6.合理規劃大學生活。

由于環境、角色、學習方式及人際關系等的轉變,很多大一新生入學后感到迷茫、困惑,不知所措,因此應盡快進入大學生的角色,熟悉校園的環境,多與老師、同學接觸溝通,參與院、學校的社團和各種活動,克服自卑心理,重新認識自我,合理規劃大學生活,樹立新的奮斗目標,為實現自己的理想而奮力拼搏。

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【關鍵詞】無機及分析化學;教學效果;教與學;改進方法

隨著課程改革的深入,為了進一步提高課程教學的效率和質量以及減少課堂講授時數,過去在工科類專業單獨開設的《無機化學》及《分析化學》逐漸被《無機及分析化學》課程代替,原因是這兩門化學課程之間有大量的重復內容。但一些問題也隨之而來,如教學內容與教學時數間的矛盾突出。無機及分析化學在內容上,主要包括化學反應的一般原理、定量分析基礎(誤差和數據處理)、四大平衡和四大滴定、物質結構基礎、元素化學和儀器分析等,內容較多。但為了強調化學課程的實踐性,近幾年對理論課的課時進行壓縮,使得理論課時大大減少[1]。此外,鑒于我國傳統的應試教學與大學自主學習的教育方式的不同,許多學生在進入大學后,尚未轉變學習模式,失去了中學學習的依賴,感覺無機及分析化學課程內容繁雜、教學進度快、難以掌握,由此導致學生容易產生厭倦、學習積極性不高等情緒,補考、重修的比率逐年上升[2]。但目前,由于專業科研創新的深入和研究熱點的涌現,對化工類專業本科生的化學知識與化學教學不斷提出新的挑戰和要求。除要求學生具有扎實的化學基礎理論知識,還要有熟練的實驗操作技術。所以教好和學好這門課程對新生的學習興趣、知識積累和科研素質培養至關重要[3]。那么,如何利用有限的教學時間取得良好的教學效果,是每位教師都很關心的問題。下面筆者在總結歸納相關院校經驗的基礎上,根據自己的教學經歷及觀摩學習所得,分別從教師的“教”與學生的“學”兩方面,就該課程的教學談幾點粗淺的心得體會。

1教師的“教”

1.1課前做充分準備,精煉教學內容

備課是課堂教學的首要環節,備好課更是上好課的前提。備課前,教師要深入研究教學大綱和教材,明確該課程的教學目的及各章節的具體要求,以教學層次清晰,教學內容重難點突出為宗旨。由于無機及分析化學涉及知識面較廣,包含無機化學、分析化學及部分物理化學的知識,因此,授課教師需要多閱讀與授課內容相關的參考書,不斷擴增自己的知識儲備。同時,教師可以經常搜集與授課內容相關的科技信息,將最近的科研成果以及自己科學研究感想,在教學過程中傳遞給學生,激發同學們的學習熱情。此外,隨著無機及分析化學的教學課時的壓縮,有限的教學時數和日益嚴格的教學要求是授課教師面臨的挑戰。教師在授課過程中應凝練教學內容,找出教學內容的精髓,把精髓部分給學生講透徹、明白,然后再講相關內容的時候就會達到事半功倍的效果。如物質結構基礎中,核外電子運動狀態、價鍵理論及雜化軌道理論是后期學習有機化學的基礎,是要求重點掌握的內容,所以這部分知識要講解清晰、透徹,讓學生接受。而微觀粒子的波粒二象性、測不準原理等內容則可以略講,以節省課時。

1.2上好緒論課

柏拉圖曾說:“良好的開端,等于成功的一半?!辫b于大一新生剛進入大學,對所學專業的專業前景及學習目標都不清楚,而緒論是整個課程的第一節課,教師應該抓住該堂課的時機,為學生講解相關專業前景,以激發學生的學習興趣,提高學生的求知欲。教師上課時需強調,無機及分析化學是化工類及相關專業的基礎課程,通過本課程的學習,為后續課程(如有機化學、物理化學、生物化學等)的學習打好基礎。此外,教師可結合實例強調無機及分析化學在今后的學習及生活中的重要性。如可以舉無機及分析化學在醫藥衛生(如藥物成分分析與監控)、食品安全(如毒奶粉的檢測)、化工生產中較熟悉的實例,通過這些生活實例,使之認識到這門課程不僅與自己所學的專業知識有關,還與日常生活息息相關,引發學生興趣,激發學生學習的積極性,為后續教學的順利開展奠定良好的基礎[4]。

1.3不同教學方式

傳統的教學模式以教師為主體,學生參與度較少,長時間如此,使得大部分學生容易產生厭倦、疲勞情緒,不利于課堂的進行。針對此種情況,教師可采用教師教授為主,各種新教學方式為輔的混合教學模式。如提問式教學、討論式教學。提問式教學是指在教學中注意不失時機地提出問題,以引起學生的好奇與思考,進而引導學生去分析問題和解決問題。此種方式可激發學生的自主學習熱情,提高學習興趣,培養創新思維[5]。討論式教學,即教師通過設計問題,充分調動學生的主觀能動性,讓學生通過問題討論的方式從而高效、愉悅地汲取知識,進行自我教育的方式。教師提前設置好問題,將學生進行分組,學生課下查閱相關資料,為討論課做好準備。此外,為提高學生上課的積極性以及PPT的制作能力和演講能力,每學期可開展1-2次翻轉課堂活動,讓學生作為主體,制作PPT、參與講課。教師選好要講的內容,提前讓學生做好準備,在上課時進行講解,其他同學可對不理解的地方進行提問,也可對講課方式提出自己的意見,授課教師最終進行點評。由于現在實行大班上課,可將學生進行分組。選擇組織能力、領導能力較強的同學作為小組長。組長根據組員的實際情況進行分配任務,督促檢查任務的完成情況,及時組織同學研究解決出現的各種問題,保證任務的完成。

1.4重視實驗課

伽利略曾說:“科學的真理不應該在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找,而應該在實驗中和以實驗為基礎的理論中去找”,由此可見實驗的重要性。作為無機及分析化學課的重要組成部分,實驗課的宗旨是加強學生對理論知識的理解,訓練學生基本操作技能,培養學生分析問題、解決實際問題的能力,為今后的學習及工作打下基礎。為上好實驗課,教師首先要深刻理解和準確把握教材,在此基礎上,合理設計每一次實驗課,認真做好實驗準備,對實驗現象、實驗條件、實驗關鍵、操作要點和易出現問題的地方做到心中有數,這樣才能指導好學生實驗。其次,為達到鍛煉學生思考能力的目的,提前讓學生做預習,按實驗原理、操作流程書寫預習報告,熟悉實驗內容,并指出實驗過程中的注意點。在實驗過程中,學生應獨立操作,仔細觀察實驗現象,認真記錄數據,并將實驗現象和數據如實記錄在預習本上,不得弄虛作假。對于失敗的實驗,學生需自己分析失敗原因。教師應要求學生實驗中勤于思考,仔細分析,力爭自己解決問題。實驗結束后,教師檢查學生預習報告及實驗結果,并指出不足,學生在此過程中也能有所啟發。課下,學生認真書寫實驗報告冊,教師批改后,于下節實驗課時,單獨糾正每位學生存在的問題。

1.5多與學生溝通交流

上課時,教師需要多關注學生,多與其互動,活躍上課氛圍,調動學生積極性??赏ㄟ^講解現實中的一些實例,吸引學生的注意力,也可以通過提問的方式,讓學生多多的參與教學活動,而不是簡單的以教師為主體的教學。與學生的交流不僅體現在課堂上,也要做到課下多交流。課下,教師可定期以調查問卷的方式,讓學生提出教師在教學中需要哪些改進。也可以通過網絡的方式,組建學習群,學生可以在群內進行關于本課程的任何提問與發言。

2學生的“學”

對于剛擺脫了高中“以教為主”的被動學習模式的大一新生而言,大學課堂往往是內容繁多、教學進度快、自主學習性更強。面對陡然轉變的教學模式,學生往往會感到力不從心,無法適應,長此以往,常常會出現厭學等負面情緒。針對此種情況,教師應及時對學生進行指導,循循善誘,幫助其轉換角色,調整心態,找到有效的學習方法。

2.1培養學習興趣

興趣是最好的老師。學習興趣是直接推動學生學習的一種內部動力,是提高學習積極性最直接的因素。除在課上采用各種教學方式吸引學生注意外,教師還可鼓勵學生積極參加一些學術講座,或利用網絡多接觸最新科技成果等,讓學生開闊視野,調動學習積極性。

2.2養成課前預習的習慣

鑒于無機及分析化學課程內容繁雜,學生基礎差,且課堂進展較快,為提高學生聽課效率,可提前讓學生預習上課內容,并標記好對哪些內容不太理解。為了督促學生預習并了解學生預習情況,教師可在上課前抽出2-3分鐘,提問2-3名學生預習過程中有哪些疑惑,教師匯總后,在上課時,可對學生比較困惑的地方進行重點講解。

2.3課上認真聽講,課后做好習題與總結

上課是要求學生認真聽講,做好課堂筆記,并多與教師互動。課后,為促進學生及時消化和鞏固所學知識,教師可精心選擇、布置復習思考題和習題。從不同的側面培養、訓練學生理解問題和運用所學知識解決實際問題的能力。另一方面,通過批改所有學生全部作業,及時發現薄弱之處并加以輔導強化,促進學生知識的掌握和應用。除每節布置相關習題作業外,教師還可要求學生對每章知識點進行總結??偨Y的方式可任學生自行決定,可以采用做筆記的方式,詳細總結每章知識點,也可以采用手動繪圖或軟件繪圖的方式,梳理每章知識點。

3結論

《無機及分析化學》是相關專業一門非常重要的基礎課程,是大一新生入學首先面臨的科目,在知識的傳授和能力培養兩方面起著承上啟下的作用,而無機及分析化學的施教對象大一新生的學習對于培養大學階段的學習興趣、學習習慣、自主創新學習能力等方面均起著至關重要的作用。因此,我們要不斷地探索合適的教學方式,培養學生自主學習能力及創新意識,進一步提高教學質量。

參考文獻

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[2]封學軍.《無機及分析化學》教學探討[J].江南大學學報(教育科學版),2008,28(2):71-78.

[3]張華山,郭小峰.“無機及分析化學”課程教學與體會[J].中國大學教學,2013,10:49-51.

[4]海力茜,陶爾大洪,張慧.無機化學在醫藥學專業中教學改革的幾點思考[J].中國民族民間醫藥,2012,17:81-82.

篇5

[關鍵詞]結構化學;教學改革;互動教學

結構化學課程是我國高等學?;瘜W專業的必修課程,內容涉及量子化學,分子對稱性,配位化學和晶體學基礎等部分。該課程內容抽象,知識系統龐雜,數理推導較多,學習曲線陡峭,不少學生因此存在著畏難情緒。然而正如詩詞所言,無限風光在險峰,學好這門課程不僅有助于理解其它化學課程的內容,也是為進一步在本專業深造打下堅實的基礎。[1]在當前深化本科教育教學改革的背景下,如何將結構化學課程上好,真正做到讓老師強起來,學生忙起來,效果實起來,筆者在此對授課以來的問題和解決方法進行總結。

1重視數理,夯實基礎

結構化學課程的一大難點在于數學推導較多,譬如量子化學部分完全使用數學語言描述核心知識,而對于化學專業的同學,數學一直是軟肋,于是極容易產生厭學和畏難情緒。[2-4]針對這個問題,很多老師采取的解決方法是淡化數學推導,重點介紹推導后的結論和意義,但我們在授課過程中,發現這樣的授課方式效果欠佳,因為基礎不牢,課程的學習只能是空中樓閣、風中沙塔,很多同學在課程結束后還是無法對物理圖像有一個正確的認識和把握。紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行,筆者認為與其淡化數學,不如嚴格要求,把數學學到位。偉大的思想家恩格斯說過:“任何一門科學的真正完善在于數學工具的廣泛應用?!闭且驗閿祵W和物理的引入,才讓化學擺脫了煉金術的桎梏而成為一門科學。因此我們在授課時自始至終強調數學的重要性,在涉及數學內容較多的章節,提前講授將要用到的數學工具并布置作業,每章節結束后將重要的公式和結論進行串講并配合習題進行強化訓練,要求所以學生每學完一個章節就做思維導圖及時總結復習,將重要公式進行總結歸納制作公式索引表格。盡管提升了學習的難度,但學生對于推導的結果和物理意義理解的更加準確和深入,記憶也更加牢固,鍛煉了學生的邏輯思維和嚴謹認真的科學態度。

2理清主線,合理增負

結構化學課程內容主要涉及量子化學基礎,分子對稱性,配位化學以及晶體學基礎。盡管這四個部分知識彼此之間較為獨立,但所表達的核心思想是一致的,即結構決定性質,性質也反映著結構。目前授課內容主要存在問題是:量子化學部分各章節之間主線不夠明確;配位化學部分和專業無機化學課程內容有重疊;晶體學基礎部分,結構相關的內容介紹較多而相關的性質介紹較少。針對這些問題,我們對課程的授課內容進行了合理的補充和刪減。首先,對于量子化學部分,我們在授課一開始給出課程的故事主線,即量子力學的誕生背景,量子力學基本假設,簡單模型的量子力學處理方法,氫原子薛定諤方程的求解過程及解的物理意義,以及針對于多電子原子和多原子分子的近似方法。這條主線清晰明確,在每一章節開始時,我們對之前的內容進行簡要回顧,幫助學生理清了各章節的邏輯關系,在學期末復習課時對每一個知識點進行展開復習,進行鞏固。配位化學部分,對于和無機化學有重疊的部分,我們通過翻轉課堂的方式簡要復習,同時突出結構化學的重點,即分子軌道理論在配位化學的應用,著重介紹了配體群軌道這個新概念,以及不同配位幾何構型下配體群軌道和中心原子如何依據對稱性進行線性組合的方式,同時介紹了金屬配合物作為均相催化劑催化反應的常見機理。在此基礎上,我們還將科研中的一些問題引入課堂討論,如金屬氮賓體和金屬氧化物的電子結構,讓學生通過知識解決實際科研問題,真正做到科研反哺教學。晶體學部分除了介紹基本知識以外,補充介紹了能帶理論,態密度等概念,并介紹了導體,半導體,絕緣體在電子結構上的差異,這些基礎知識有利于化學專業的同學在材料化學方向進行科研工作打下基礎。盡管課程在深度和廣度上都有所增加,但不少同學都表示感受到了挑戰性學習所帶來獲得感和高階樂趣。

3反客為主,多元考核

傳統理論課授課方式,采用幻燈片講述授課,學生被動填鴨式學習,效果較差,也不利于學生培養綜合能力。針對這些問題,我們開始嘗試翻轉課堂教學方法來提高學生參與性,重點培養學生的學習能力,表達能力,獨立思考,發現問題,解決問題的能力,這些都是未來創新型人才所具有的重要特質。翻轉課堂的內容主要涉及三個方面,一個是結構化學課程中難度較低的幾個章節,如雙原子分子電子結構,分子對稱性,配位化學基礎知識等章節,各章節的總結復習以及研究性課題,教師提供慕課資源,書籍資料和分子建模軟件,讓所有學生統一準備,課堂上抽簽進行講解,在授課過程中,要求其他小組必須提問,教師在課程結束時對各小組所準備的課件進行補充點評,我們也將翻轉課堂教學納入了考核評價,提高了課程總結筆記,課堂提問,翻轉課堂課件等分數項的比例。翻轉課堂授課方式有效的活躍了課堂氣氛,提高了課堂參與度,也增強了學生的學習能力和思辨精神。

篇6

關鍵詞:高分子化學與物理;教學改革;科學研究;創新能力培養

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)43-0083-02

一、《高分子化學與物理》課程特點

經過高分子科學與技術的快速發展,高分子的理論發展與應用已經滲透到物理學、化學、材料學、生物學等各個學科與領域,具有鮮明的學科交叉特色。高分子化學與物理的研究成果已經進入了我們日常生活的每個方面[1-6]。作為一門多學科交叉、實用性很強的學科,高分子對各個工業部門和科技領域的滲透作用已成為不爭的事實,所以在現行中國高等教育的本科專業中,如化學、應用化學、材料化學、材料物理、復合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環境工程等許多非高分子專業都將高分子相關知識作為必修課和選修課。

非本專業《高分子化學與物理》教學的側重點在于闡述現代高分子科學已成熟的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法,對涉及高分子科學研究前沿的理論、測試方法以及高分子的新產品介紹等內容點到為止,該課程的學習為輕化工程專業學生開啟了一扇通往高分子科學的窗戶,引導學生了解高分子化學在高分子學科中的地位,通曉課程的主要研究對象和研究內容,為后續專業基礎課的學習和高分子在染整中的應用奠定基礎[1,2]。通過多年的教學實踐證實,對于輕化工程專業(染整方向)的本科生來說,《高分子化學與物理》課程教學呈現以下幾方面的特點。

(一)基礎課程,銜接不夠

對于輕化工程專業(染整方向)的本科生,高分子的學習顯得尤為重要,一方面后續課程(如《纖維化學與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學》等)的學習必須以高分子為學科背景,另一方面大學生的生產實習、創新學分實驗、創新訓練計劃和本科畢業論文等實踐性環節的開展也必須要有高分子基礎,因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識和應用,開設了《高分子化學與物理》學科平臺課程。該課程的學習必須以《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》的課程學習為基礎,但江南大學輕化工程專業將《高分子化學與物理》課程設置在大二下學期,《物理化學》等課程也在此學期開設,因此課程開設時間過早,缺乏基礎課程的知識,建議在大三上學期開設,以期獲得較好的教學效果。

(二)內容多、學時少,課時緊張

《高分子化學與物理》課程主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分,其中高分子化學部分包括高分子科學的發展歷史、發展趨勢,基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應與方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側重于高分子的結構(如鏈結構、聚集態結構等)、分子運動、力學狀態與轉變,物理性能等。對于高分子專業的本科階段,通常會開設《高分子化學》和《高分子物理》兩門課程,分別在32至48學時不等;而對于輕化工程專業,只開設了《高分子化學與物理》一門課程,48學時,相對來說內容多、課時少。在這樣的情況下,教學活動的有效開展、課程體系的完善、講授內容的連貫與取舍等都顯得非常重要,對任課老師是一種不小的挑戰。

(三)注重理論,缺乏實踐

《高分子化學與物理》是一門以實驗為基礎的自然科學,但輕化工程專業只開設理論學習課程,沒有相關實驗課程。為了使學生能夠更好地掌握課程學習內容,同時培養學生的動手能力和分析、解決問題能力,提高學生的實驗技能,相應的實驗課程的開設顯得非常迫切,能夠讓所學知識與理論在實驗中得到驗證,注重理論與實踐的結合,讓學生從最初的原料出發,選擇合適的聚合方法與聚合反應,得到在實際生活中真正用得上的高分子產品。

二、教學改革舉措

針對輕化工程專業《高分子化學與物理》的課程特點,結合本校的實際情況,要求學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠了解高分子的應用,重點培養他們的實踐與創新能力,作者經過幾年的教學實踐和摸索,總結了幾點教學改革舉措。

(一)規劃本科培養方案,合理調整課程設置

目前我校輕化工程專業的課程設置還存在一定的問題,建議對本科培養方案進行修改,在《高分子化學與物理》授課前完成《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》等基礎課程的學習,這樣才能提高學生的學習效率,增強他們的學習興趣,便于更好地掌握相關理論與知識。

(二)多媒體資源課件與傳統板書有效結合

多媒體課件具有豐富表現力、良好交互性和極大共享性等特點,它可以將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化,能夠充分調動和發揮學生學習的積極性和主動性。但在運用多媒體教學的同時也出現了諸如教師幾乎不寫板書,學生不記筆記等問題,嚴重影響了教與學的質量。建議對任課教師的教學大綱、考核方式、教學難點與重點等相關教學文件進行監督,要求授課過程中課件放映與傳統板書相結合,將學生上課情況、學生主動參與積極性、平時作業等與學生的最終成績掛鉤,進行綜合評定。

(三)增設實驗課程,提高學生實踐能力

《高分子化學與物理》是一門理論與實踐相結合的課程,實驗課是對理論課學習的有效補充,通過直觀的現象和結果驗證理論學習的真實性,幫助學生理解所學理論知識,因此實驗課的教學顯得尤為重要,建議在輕化工程專業開設實驗課程,但涉及的實驗眾多,要求任課老師充分考慮實驗的可操作性、重復性和可行性等方面,認真編寫實驗講義。此外,學校和學院應重視實驗室配套設施建設,突破實驗教學完全依附于理論課程教學的傳統框架,增加啟發式實驗和創新性實驗所占比例額,注重驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有效結合,開動學生的思維,發揮學生的潛質,提高學生的創新意識。

(四)理論聯系實際,注重啟發式教學

《高分子化學與物理》是一門相對來說比較抽象、枯燥的課程,但它也是一門應用性很強的課程,高分子材料用途廣泛,遍及現代社會生活中衣、食、住、行、用等各個方面,因而在課程講授時注重理論聯系實際,將抽象的概論、理論與實際應用有機結合,將對課堂教學效果起到重要的促進作用。

三、創新能力的培養

(一)培養方案中開設新生研討課和專業導論課

為了提高學生對專業的認同感以及學生的學習興趣和熱情,可以嘗試在本科培養方案中針對大學新生開設新生研討課和專業導論課,以趣味講座和座談的方式進行專業介紹,了解專業背景,告知學生輕化工程這個專業是以化學與高分子為學科背景的,加強學科平臺課程的學習至關重要。

(二)實施學生雙導師制

全面推進學生雙導師制是確保創新型人才培養的重要手段,企業導師和校內導師組成課程小組,共同確定課程教學大綱、教學內容、教材及承擔教學任務,使專業理論課程與行業實際需求緊密結合。

(三)強化實驗課程學習和創新能力培養

實驗課程采用自主設計實驗,在實驗大綱的規范下完成實驗要求,將驗證性實驗、啟發式實驗和創新性實驗有機結合。在國家大學生創新創業計劃項目、江蘇省大學生創新創業計劃項目和江南大學大學生創新訓練計劃項目等資助下,實現學生創新訓練的全參與和全覆蓋,指導教師從選題開始就應該注重基礎理論知識在創新實驗中的應用,達到學以致用的目標。

(四)強化學生的畢業論文(設計)指導

畢業論文(設計)是學生畢業離校前最后一個實踐性環節,也是所學基礎理論知識得到充分應用的關鍵環節,因此可以從課題的選擇、采取的技術路線、擬采用的研究方法和達到的預期目標等方面進行合理規劃與設計,充分發揮學生所學知識與理論的應用,提升學生運用知識的綜合能力,強化學生的專業基礎。同時,輕化工程專業的畢業生中從事與高分子相關行業的人數眾多,學科交叉特色鮮明,為學生的出國深造、攻讀研究生和就業奠定堅實的高分子基礎。

四、結語

根據國內外行業需求和自身特色,通過教學改革與實踐,圍繞復合型、創新型染整專業技術人才的培養目標,通過理論與實踐相結合、教學和科研相結合、校內與校外相結合、科學素養與人文情懷相結合的人才培養模式,注重理論知識的傳授與學生創新能力的培養相結合,全面提高和調動學生的學習積極性和學習興趣,為學生的學習與工作奠定堅實的基礎。

參考文獻:

[1]徐曉冬.非高分子專業《高分子化學與物理》教學中的幾點體會[J].高分子通報,2010,(5):74-78.

[2]劉兆麗,曹亞峰,譚鳳芝,李沅.非高分子專業高分子化學與物理教學的幾點探索[J].科教導刊,2013,(1):82-83.

[3]喻湘華,鄢國平,李亮,吳江渝,郭慶中,曾小平.高分子化學與高分子物理課程教學改革與探索[J].化工時刊,2011,25(3):68-70.

[4]胡建設,周愛娟,王宏光.高分子化學與物理實驗教學探索與實踐[J].高分子通報,2010,(5):70-73.

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一、注重課本。扎實基礎知識

課本有基礎、示范的作用,離開課本的學習是無源之本。所以,要弄清課本中提供的每一個知識和方法。在解題時,應該具備優先向課本求教的意識,通過課本來查明知識和方法上的缺陷,盡可能把問題回歸到課本中的例題、習題中。有些同學認為要想學好數理化,只要多買幾本復習資料,多做些習題就行了,那種拋開課本,熱衷于資料的做法是不可取的。所以我常常給學生說:“我與課本有沖突以課本為主,資料與我有沖突以我為主?!?/p>

要多看課本,細看課本,主要看反應的原理,特殊性質,哪個反應是特有的,比如顏色、氣味、特殊現象等,這對你以后做推斷題很有幫助,同時必須記憶基本公式、基本概念和基本規律、化學方程式,這是學好化學的先決條件,是學好化學的最基本要求。在看化學方程式時,要看該反應是否為可逆反應,反應條件,有些反應在不同條件下會得到不同的結果,這些都是做推斷題的必備知識,反復看課本,每看一次都有不同的收獲,看的過程中學會記憶,然后歸類,比如和水反應的有什么,反應得到氧氣的有哪些等等。

二、課堂上的學習是關鍵

為了保證課堂上的聽課效率,課前應盡量抽時間預習。通過課前的閱讀了解知識重、難點和疑點,課上才能更好地掌握知識的來龍去脈,加深理解,也才能注意學習老師分析問題解決問題的思路和方法,提高思維能力。上課以聽講為主,但還要有一個筆記本,好的筆記是教科書知識的濃縮、補充和深化,是思維過程的展現與提煉。由于化學學科知識點既多又零碎、分散,所以,課堂上除了認真聽課,積極思考外,還要在理解的基礎上,用自己的語言記下老師講的重點、難點知識,以及思路和疑點,便于今后復習。筆記本是針對自己的學習資料,以后要經???,充分發揮筆記本的作用。

三、靈活運用知識。把知識變成自己的

學到的知識,要善于運用到實際中去。不注意知識的靈活運用,那些知識始終是課本的是老師的,只有通過具體運用,才能擴展和加深自己的知識,學會對具體問題具體分析,才能提高分析和解決問題的能力,把知識變成自己的。練習題可以加深理解,融會貫通,鍛煉思考問題和解決問題的能力,因此學習化學必須要獨立地、保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。

四、構建知識體系。學會知識遷移

重視知識體系的構建,構建知識體系包括:大到整個化學的知識結構,小到每一章的知識結構等等。比如對于無機化學《元素及其化合物》這部分內容,可以“元素一單質一氧化物(氫化物)一存在”為線索;學習具體的單質、化合物時既可以“結構一性質一用途一制法”為思路,又可從該單質到各類化合物之間的橫向聯系進行復習,同時結合元素周期律,將元素化合物知識形成一個完整的知識網絡。通過多種途徑、循環往復地聯想,不僅可以加深對所學知識的記憶,而且有助于思維發散能力的培養。我們應該學會在老師的指導下,把各部分相應的知識按其內在聯系進行歸納整理,將散、亂的知識串成線,結成網,納入自己的知識結構之中,從而形成一個系統完整的知識體系。只有系統地掌握好知識結構,才能把零散的知識系統起來,才能熟練地解決和處理化學問題,尤其是綜合性的問題,做到知識的遷移。

五、化學實驗是另一把鑰匙

化學實驗是學習化學知識的另一把鑰匙。化學是一門建立在實驗基礎之上的自然科學,首先,在課堂上要認真觀察老師所做的每一個演示實驗,觀察的同時還要積極地思維。其次,要認真上好實驗課。實驗時要主動操作,如實地記錄數據和實驗現象。課后要及時地獨立完成實驗報告,對實驗中遇到的異?,F象做出力所能及的解釋。只有通過親身的觀察、操作和體驗,才能提高自己分析問題、解決問題和運用化學知識的能力。

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關鍵詞:物理化學 教學改革

物理化學是以物理學的原理和技術研究化學問題的學科,是化工類各專業中最重要的的四大基礎課程之一[1]。它在數學、物理學及無機化學、有機化學、分析化學的基礎上,進一步系統闡述化學的理論,為后續的專業課程學習、知識應用和科學研究提供更全面、更直接的基礎,是鏈接基礎學科和應用學科、科學研究的橋梁。[1]

由于該課程內容邏輯性強、概念抽象難懂、公式較多,導致學生常常不易理解接受,難以學好。加上我校學生多來自西部民族地區,原有理論基礎較為薄弱,因此結合我校實際情況,對物理化學課程的教學思想、教學方法等進行了一系列的實踐與探索。

1 重新設計教學方案,體現分層教學思想

我?;W院和生命科學與工程學院均開設物理化學課程,共涉及7個專業,在教學方案設計上,分為3個層次:第一層次為化學工程與工藝專業、高分子材料與工程專業、應用化學專業;第二層次為環境工程專業,制藥工程專業;第三層次為食品工程專業,生物工程專業。針對不同專業的培養方案和要求,在實際教學中需要在各個層次上體現出教學學時,教學目的,教學內容上的差別,通過設計教學的各個環節使各專業學生達到專業培養方案中所提到的要求,因此我們制定分層次的教學大綱,制定分層次的教學進度表,在教學中除了講授物理化學基礎理論知識之外,還要整理不同專業方向的前沿知識,注重理論聯系實際,體現分級教學的思想。[2]

2 大膽探索和嘗試,提出3大教學法

以著名教育學家奧蘇貝爾的同化理論為依據,結合物理化學課程的自身特點,充分考慮學習者的心里特征,通過教學方法的創新,使學生對知識本身和形成過程產生興趣,從而達到良好的教學效果。

2.1框架式教學方法

物理化學分為熱力學、動力學、電化學、界面化學、膠體化學五大部分,在教學中要讓學生掌握每一個部分要解決的核心問題,比如熱力學解決能量、方向和限度問題;動力學解決速率和機理問題;電化學解決電解質溶液理論問題,可逆電化學問題和不可逆電化學問題。對物理化學理論知識體系有一個全面的認識。

在具體到每一章每一節的學習,在教學中會把事先準備好的教學提綱材料印發給學生,提綱中包含了章節學習重點、難點;知識結構主線;要預習的內容、進度;討論的問題;達到的學習要求等信息。

在每一個章節學習結束后,都加一個框架總結的環節,例如在物理化學熱力學的教學中,要求學生做到以下幾點:

① 掌握熱力學中 U H F G S函數間的聯系

②掌握五個函數及重要公式間的聯系

③掌握重要公式間的聯系

④提倡由一個公式出發推導其他公式。

2.2 科學研究輔助式教學法

科研和教學本身就是相輔相成的,以科研來帶動教學,激發學生的興趣, 拓展學生的能力,提升學生的科學素養[2],在實際教學中我們會安排二類研究性題目,一是學生感興趣的題目;二是教師的科研題目。從實驗題目的選擇、實驗方案的設計到實驗數據的處理, 都由學生獨立完成, 這既能讓學生在分析問題,解決問題的過程中鞏固和提高理論知識,又為學生將來的科學研究打下了良好的基礎。通過這種教學方式的實施,取得了良好的教學效果,并多次在學?!疤魬鸨贝髮W生課外學術科技作品競賽中取得優異成績。

2.3 互動式教學法

教學是以學生為中心的雙邊活動,教師在主持,設計,調整教學的過程中,應該把學生的學習主體地位擺在首位,使學生在學習過程中有著積極的興趣和飽滿的精神狀態,積極主動的思考。在實際教學中,我們發現互動式學習是一個很好的教學模式。例如, “ 偏摩爾量”和“化學勢” 一節的教學中, 可以采用課堂討論方式,課前教師給學生擬定如下幾個討論題目: (1)偏摩爾量和摩爾量的區別是什么?為什么在多組分體系熱力學中必須要學習偏摩爾量? (2)從化學勢的定義中能夠看出化學勢是一個表示什么含義的物理量?(3)學完偏摩爾量、化學勢和偏摩爾量集合公式,我們能從理論上解決什么問題?在交流互動中,認真聽取每一個學生的發言,對獨特的見解或新穎的觀點, 進行鼓勵。在交流互動中,對學生的觀點進行歸納和總結[3],取得了良好教學效果。[3]

3 教學改革的實踐效果

物理化學教學改革實施多年,在化工學院和生命科學與工程學院近40個左右的專業班級上實踐,取得了良好的教學效果,主要表現為以下幾個方面:

1)實現了分級教學,教學內容更加合理。

2)借鑒和吸收先進教育理論,由傳統的“老師為中心”的模式轉變為“學生為中心”的模式,注重了學生的學習心理。

3)在教學方法上實現轉變,由傳統的“教師講學生記記筆記做習題”轉變為框架式教學法、科學研究輔助式教學法、互動式教學法相結合。

總之, 物理化學課程作為化工類各專業的一門基礎理論課程, 需要我們結合化工類各專業的特點和培養要求,合理選取和不斷更新教學內容,大膽嘗試教學內容改革;不斷學習和借鑒新的教育學,心理學的最新成果和理論,大膽嘗試教學方法改革。最終培養出基礎知識深厚,創新意識和創新能力強的實用型專業人才。

參考文獻:

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[2]高盤亮 與時俱進,實現物理化學教學的創新[J]臨沂師范學院學報2004(6).26:76-78.

[3] 趙東江 高師院校物理化學教學的改革與實踐[J]吉林省教育學院學報2005(2).21:54-56.

Research and Exploration on the teaching of physical chemistry curriculum reform in Ethnic Universities and colleges of Engineering Physics

PengCheng1 TianHUA1

(1 Chemical Engineering institute of Northwest University For Nationalities Gansu Lanzhou 730030)

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一、計算機輔助化學教學的特點和優勢

1.直觀性好,變抽象為具體。

化學課程中微觀和抽象的內容較多,像原子核外電子運動狀態、電子云的概念等都比較抽象,單憑教師在課堂上口頭講述,學生理解起來比較困難,需要通過一系列復雜的思維加工過程才能獲得知識。利用圖形、動畫、音效等各種媒體制作的多媒體課件可以將難以理解的抽象知識直觀地展示給學生,生動地模擬和再現物質微觀的結構、狀態和變化過程?!鞍俾劜蝗缫灰姟?,電教媒體的直觀性使學生對抽象的知識有了感性的認識,符合學生的認知規律,避免了學生由于對知識難以理解而產生厭學情緒。

2.計算機模擬化學實驗,彌補常規實驗的不足。

多媒體電腦輔助教學的一大優點是形象性和動感強烈,運用這一優點模擬一些化學實驗,可以收到很好的效果。有些化學實驗反應速度過快或過慢,學生往往不易看清反應現象,以致影響教學進度;有些實驗如硫化氫的制取、苯的溴代、硝基苯的制取等會放出有毒氣體,嚴重污染環境;有些易燃易爆的藥品實驗,因有一定的危險性,一般條件的實驗無法進行;有些實驗設備價格昂貴,一般難以配備。若借助于計算機,則可用鮮明的色彩模擬真實的實驗,克服上述不利因素。用二維和三維圖像及動畫進行模擬,可局部放大一般實驗中不易觀察但很重要的現象,引起學生的注意,而且制成的軟件可反復使用,較實際實驗節省很多費用。通過實驗的模擬,可變不可見為可見,變間接觀察為直接觀察,實現其他媒體難以實現的功能。

3.培養學生自我學習和自我教育的能力。

隨著網絡技術的發展,知識更新速度加快,學習者通過網絡就可便捷快速地獲得所需要的各方面的知識,從被動地接受知識轉變為主動地獲得知識,個體的發展水平將越來越取決于不斷利用信息、培養自我學習和自我教育的能力。例如在學氧化碳時,布置學生上網查找有關二氧化碳的資料,然后在課堂上與同學們交流。有的學生找到了二氧化碳的奇妙用途,有的學生了解了二氧化碳的許多性質,有的學生認識到了原來二氧化碳就在我們的身邊,有的學生給同學們介紹了溫室效應,有的學生繪聲繪色講起了“殺人湖”的故事……這樣不但使學生體驗到化學與人類、環境的密切關系,培養了主動與他人進行交流和討論,清楚地表達自己觀點的能力,而且調動了學生的學習主動性和積極性,提高了他們獲取信息以及充分利用信息資源,快速高效地解決問題的能力。

4.實現資源的共享,提高教學質量。

計算機教學還可以減少各教學環節的重復勞動,實現資源的共享。教師可以使用計算機備課,用超文本格式或幻燈片形式保存,其中的大部分內容可以在課堂上直接展示出來。以往不容易演示的部分,如3D模型、動態演示等可以直接在制作過程中合成在課件中,在教學過程中可以根據課堂情況適當調整。同樣的一套幻燈片,不同學校的教師可以根據本校的教學計劃來自行修改,這樣就減少了重復開發,利于教師之間的經驗交流。學生也可以把這種課件作為“電子筆記”,課上可以專注于教師的講解,課后可以根據這些“筆記”進行復習。尤其是利用計算機網絡和適當的教學軟件,使優秀教師的教學成果能供全國乃至全世界師生共享,并實現學生自主學習、協作學習和遠距離教育。

二、多媒體課件在化學課堂中運用要注意的問題

就現狀而言,計算機多媒體輔助化學教學仍然是“輔助”,是從屬地位。在使用多媒體計算機輔助教學的同時,也應清楚地認識到,計算機不是萬能的,在化學課堂的教學中,還不能完全取代傳統教學系統和方法,只是起到一種教學輔助作用。我認為在化學教學中運用計算機和網絡媒體時應注意這樣幾個問題:

1.不能放棄實驗操作。

化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學對培養和提高中學生的綜合能力素質起著重要的作用。模擬實驗是絕對不能代替實驗操作的。模擬實驗的可信度不高,長期下去會造成學生對接受的知識持懷疑態度。如果熱衷于用計算機的模擬實驗來代替實驗操作,學生將喪失質疑、創新能力,不利于學生動手能力的培養,不利于學生科學品質的養成。作為教師不能只讓學生觀察示范實驗的視頻資料,應帶學生進入實驗室,創造條件讓學生動手,在操作過程中獲得直接的感性認識,如此才能培養學生的動手能力和創新精神。

2.運用多媒體教學要充分考慮學生的需要和接受能力。

部分教師把課件拿來用以后,從頭到尾,沒有一個字板書,而是用動畫、投影、幻燈片填充了整個課堂。這樣,學生難以理清思路,掌握重點,要記筆記也來不及。因此,我們不能讓計算機和網絡成為“滿堂灌”的另一種形式。信息量大是多媒體技術的一個特點,而如果運用不當,課件或鏈接內容過于豐滿,那么所教知識只能像放電影一樣在學生眼前一閃而過,甚至有的材料沒等學生看完就已換為下一段內容,學生更是無暇記錄重要內容。如此運用多媒體教學,使得多媒體成了現代化的“滿堂灌”,授課效果可想而知。所以,利用計算機和網絡進行課前準備時,一定要注意“以人為本”,遵循“適量”原則,切不可貪多求快。

3.多媒體課件的使用一定要適度。

外觀精美的課件固然能夠吸引學生的注意力,但若界面色彩過于艷麗、界面過于花哨,卻會適得其反,使學生的注意力轉移到課件本身上來,對其內容卻沒有留下什么深刻的印象。多媒體不是“書本搬家”,不是“黑板搬家”,而是利用它解決我們在教學中不能解決或難以解決的問題。所以,設計計算機多媒體課件時,一定要以教學內容和要求為依據,充分考慮學生的認知習慣和規律,將完美的外在形式與實用的內容有機結合,才能真正有效地輔助教學。因此,在對媒體的選擇上,只要能說明問題,能達到目的,應越簡單越好。不是每一堂課都要利用計算機輔助教學,也不是整堂課都要利用計算機。

4.多媒體制作是一個長期積累過程。

有很多教師為了制作出45分鐘的課件,用上幾個星期,搞得精疲力竭,到了后來,熱情就漸漸消退了,甚至怕做課件。究其原因主要有兩點:一是對常用的多媒體制作軟件應用不熟練,二是缺少豐富的素材。因此,我們要注意平時的不斷學習,對一些常用的軟件,應該熟練掌握其中的一、兩種。制作課件的大量素材可以從網上下載,平時多注意積累素材,分門別類,制課件時也就方便快捷多了。也可從網絡上尋找一些制作優良的課件,根據自己的見解,進行修改、補充,或從它們的啟發中構思出適合自己教學的課件。這樣就能輕松地、愉快地、有效地在化學教學中運用多媒體。

三、化學教學中常用的計算機軟件的介紹

1.PowerPoint。

PowerPoint和Word、Excel等應用軟件一樣,都是Microsoft公司推出的Office系列產品之一,主要用于設計制作廣告宣傳、產品演示的電子版幻燈片,制作的演示文稿可以通過計算機屏幕或者投影機播放。

2.Flash。

Flash是Macromedia公司的一個的網頁交互動畫制作工具??梢酝ㄟ^點擊按鈕、選擇菜單來控制動畫的播放。

3.Authorware。

Authorware是由Macromedia公司開發推出的一套優秀的多媒體編輯系統,它廣泛應用于計算機輔助教育、娛樂及辦公自動化等領域,是深受廣大計算機用戶和專業開發人員歡迎的最流行的多媒體創作工具。

4.化學金排。

它是基于Word平臺的一套化學專業排版輔助中文軟件,利用該軟件可以輕松實現化學中常用的同位素輸入、原子結構示意圖、電子式、電子轉移標注、有機物結構式、有機反應方程式、反應條件輸入、化學常用符號輸入、化學儀器、化學裝置、圖片圖形調整等許多實用功能功能。

5.小豬化學分子結構模型編輯器。

它是是一個用于建造三維化學分子結構模型的應用程序。用戶只需按照分子的結構簡式輸入各個原子和原子團的連接情況,該程序就會自動計算出每一個原子的位置,并且調用OpenGL將立體的分子模型顯示出來。

6.化學品電子手冊。

該軟件是一個綜合性的有關化學品信息軟件。內容包括化學礦物、金屬和非金屬、無機化學品、有機化學品等常用化學品的中文名稱、英文名稱、分子式或結構式、物理性質、毒性、用途和制備方法、消耗定額、生產單位。

7.ChemOffice。

ChemOffice是一個優秀的桌面化學軟件,具有強大的高端開發能力,集成了Chem3D ChemDraw ChemFinder和ChemInfo以及Chem Table Editor等軟件。

計算機輔助教學是提高現代化學教學質量的一項行之有效的方法和途徑,教師要熟練使用多媒體輔助教學,就必須有創新精神、科研意識,樹立終生學習的觀念和不斷進取的精神,這正是教學改革的動力源泉。善于將這種現代化教學手段與傳統教學相結合、互相滲透、互相補充和完善,必將大大優化化學課堂教學,提高教學質量。但是計算機只是一種輔助教學手段,不應該包括整個教學過程,不能取代教師的作用,它僅僅是傳遞教學信息的工具,是輔助課堂教學的手段。不能片面追求多媒體的表面作用,熱衷于熱鬧、新奇的場面,而應視其教學內容和學生實際,牢固樹立優化組合的新觀念,本著形式服從效果的原則,克服媒體組合與課件制作的盲目性,充分發揮教師的主觀能動性,積極改進教學方法,精心設計課堂結構,使計算機輔助教學起到升華教學過程、提高教學效果的作用。

參考文獻:

[1]顧剛.淺淡化學課堂教學中多媒體課件的運用.

[2]陳永紅.淺談多媒體在初中化學中的應用.

[3]張賢慧.計算機在化學中的應用.

篇10

在教學過程中,我體會到這門課之所以難教,首先因為這是學生進入大學后的第一門專業課,需要面臨教與學的方式的根本轉變。這門課所教授的知識點,學生在中學階段大都已經接觸到。但是,目前中學化學的教學水平差別很大:經歷過“奧賽”訓練的學生學過的知識已經超過這門課程的教學內容,而部分學生的知識水平又很薄弱,甚至幾乎要從頭學起。在這種情形下,如何滿足全體學生的知識需求,調動所有學生聽課的興趣,顯然是比較困難的。另外,這門課程的大多數知識點,在后續的“物理化學”“結構化學”等課程中又會在更深的層次上重復。如何選擇教學內容,盡量避免不必要的重復,也是一個突出的難題。

針對這些問題,我在教學內容的選擇中盡可能地做“減法”,突出知識的主干,少講或不講相關的枝蔓。重點講授最基本的概念、容易混淆的概念和較難理解的概念(如熵、反應過渡態、波粒二重性等),特別發揮我多年從事科學研究的經驗和優勢,強調在今后從事化學研究中確實有用的知識。在講授各種重要公式(如Gibbs方程式、化學反應等溫方程式等)時,強調它們的物理意義,避免復雜的推導。我曾有機會聆聽過盧嘉錫、唐敖慶、張乾二等老一輩化學家的學術報告與講課,深深體會到好的教學方法應當是深入淺出、化繁為簡。要培養和相信學生自主學習、獨立思考的能力,大部分知識沒必要講解得過細過繁。

另一方面,我在教學中注意結合相關的科學研究工作,而且逐年地做“加法”。這樣既能發揮我個人的優勢,而且可以拓展學生的學術視野,明顯提高學生聽課的興趣乃至專業興趣,特別能滿足部分基礎較好的學生的知識需求。如果結合得好的話,也可以加深學生對相關知識內容的理解。但是在實際教學中,任何選擇合適的研究工作內容,并能較為自然地與教學內容緊密結合起來,既需要較為深厚的科研積累,又需要一定的教學技巧與經驗。我所選擇的科研工作,除了國際科學前沿的一些重要進展以外,也注意介紹我國特別是本系化學研究的一些突出工作。從實際教學效果看,有些工作可以結合得比較貼切,如煤化工研究與熱化學的結合,富勒烯等碳簇與雜化軌道、價鍵理論的結合等,有些工作還是結合得比較勉強,有些工作則只能在例題中體現??傮w上,我個人及研究群體的研究工作結合得最好,因為自己最為熟悉。我以“物質結構與原子團簇”為題,將自己的主要研究方向與課程內容結合,從講解三種化學鍵與四種晶體結構的基本關系開始,認識原子團簇的特殊結構層次及大都具有“懸掛鍵”的結構特性,由此延伸至固體表面特別是納米材料的化學活性,在對比原子團簇與納米材料之后,揭示納米材料的特殊性能是由于尺寸改變而不是結構改變所導致的。我再枚舉原子團簇的研究事例,深化對共價鍵理論方法的認識。如通過碳簇結構從鏈至環再至籠的變化,演繹碳原子雜化軌道的變化,進而通過雜化軌道方法,推測氮、磷等原子團簇的可能結構與應用;以簡單的路易斯價鍵理論的“八隅律”,解析了含一個雜原子的鏈狀碳簇負離子結構穩定性與成簇碳原子奇偶性的奇妙關聯。我曾多次在教師培訓班上將該主題作為示范課講授,也給多所學校的本科生乃至高中生講課,收到較好的效果和反響。因此,教師的科研基礎和水平在教學工作中還是能夠發揮作用的。我個人除了需要不斷拓展研究方向和學術視野以外,也時時留意國內外科研的最新進展,在聽取學術報告時注意收集適合教學的范例。

我所講授的是化學專業本科生的第一門專業基礎課,自然也是最淺顯的一門課程。但是我在講課時反復向學生強調并以實例說明,這門課的每一個知識點,不僅是化學學科知識的基石,而且只要今后從事化學及相關工作,都能發揮重要的作用。如在化學反應以及化工產業中最為重要的催化反應,大多與配位化學有關,而配位化學反應本質上就是酸堿理論中的路易斯酸堿反應。我在講授相關知識時提到,清華大學李亞棟院士在合成貴金屬與賤金屬的納米合金時,發現它們的組成與兩種金屬電負性差的關系,并加以應用和推廣;復旦大學趙東元院士在設計合成介孔材料時,發現和應用了“酸堿對原理”。這些研究成果都來自于這門課程的知識。

不少教師認為教學占用了科研的時間和精力,因此把教學工作作為負擔,不樂意承擔基礎課的教學任務,不愿意在教學中投入較多的精力。而我在教學過程中切身感受到教學對科研的促進作用:如果認真地想將課上好,就一定會加深對課程相關的基本概念的認識,進一步學習相關的知識,從而有效地提高自己的科研水平。我的主要研究方向是原子團簇科學,但是國內外科學界對原子團簇的定義一直缺乏共識。我在講授“化學鍵與物質結構”一章的內容時,逐步形成了自己的觀點,提出了關于原子團簇的明確定義,澄清了科學界的一些混亂的概念,引導了該領域研究的發展。我在講授了課程中關于化學熱力學和動力學的知識后,才意識到當前十分熱門的“光催化”反應,并非化學動力學范疇內的催化反應,因此也不能照搬催化化學的理論。我講授這門課程已近二十年,但是在每年上課的過程中,都會發現自己對課程中某些概念或反應的認識仍然不夠準確,還需要進一步學習和思考,并向其他教師請教或討論。我深深感受到,教學不僅是教師傳授知識的過程,也是教師不斷自我提高學術水平包括研究能力的過程。

我每年給新生上課時,都首先強調批判性思維方式的培養。明確告訴學生教材中的內容、觀點可能會有錯誤,我講授的內容、觀點也肯定會有錯誤,不要迷信教材、迷信教師、迷信權威;課程指定的教材僅是學習的參考書,我不會照本宣科,學生也完全可以參考其他教材。我在課堂教學中會亮出個人非共識的學術觀點,如認為“分子晶體”以外的“原子晶體”“離子晶體”“金屬晶體”都不是由分子組成,絕大多數無機化合物都是“非分子物質”,并且強調這只是我個人的觀點。我在教學中也對教材中的某些觀點提出個人不同的意見。如許多教材中將離子極化的影響歸結為相關化合物溶解度降低、顏色加深的規律性變化,我對此并不贊同,在講授這些內容時發表了自己的觀點并與同學討論。與其他教師一樣,我也會遇到回答不出學生問題的情形。我不會勉強應付,而是根據實際情況,或者實事求是地承認自己還不掌握相關的知識,需要與其他教師討論或學習后才能解答;或者說明相關的科學問題尚未解決,鼓勵學生深入探究的精神。