無機化學的知識點范文
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關鍵詞:無機化學;物理化學;課程協調教學
中圖分類號:O61 文獻標志碼:A 文章編號:1671-1602(2016)12-0286-01
化學教學具有復雜性特點,特別是不同的教學在針對不同學生的時候教學模式具有差異性特點。合理配置無機化學與物理化學課程能夠提升教學質量。整合教學資源在基礎教材課程體系上不斷的進行課程教學完善,構建雙方之間的聯系紐帶。將兩者之間存在的重復點轉換為關聯教學。
1無機化學與物理化學課程協調內容
1.1整合教學知識點
根據無機化學與物理化學之間的關系,對教學知識點進行整合。結合教學的實際狀況內在的重復知識點要優化。特別是在物理化學中知識點的應用需要在有限的時間內進行回顧。整合之后的知識點能夠體現教學大綱的重點,根據教學進度安排進行課程設計。能夠使無機化學與物理化學都具有可操作性,這樣能夠避免學生單調的接受化學知識,更好的引導學生開展化學學習。
1.2促進學生自主學習能力的提升
在無機化學與物理化學學習的過程中要增加學生的創新實踐環節,在教學中要構建學生的主體地位。教師要轉換課程教學功能,由知識的單一講解轉變為教學引導。能夠根據學生的實際狀況對無機化學與物理化學主要內容進行有效的整合,優化教學方式,更多的增加學生自主學習的時間。使學生能夠在獨立的環境中開展化學問題的思考。例如在無機化學教學的過程中要平衡教學知識點構造,針對化學計算方法進行總結,比較不同的教學模式。能夠在整體上確認化學基本情況。物理化學要結合課程主要內容,重點講解基礎知識。理論性較強是學生學習的難點。因此要留給學生更多的時間進行自主的知識點異同比較,總結學習過程中遇到的問題。在不同的條件下開展化學計算,另一方面在整合教學內容的時候優化課程要根據實際情況開展,增加教學實踐功能,設計合理的綜合實驗。學生通過實驗教學將會提升科研能力,是理論與實踐相互結合的重要體現。針對不同的學生開展教學方法的創新對于未來化學應用能力的提升具有重要的作用。
1.3加強學科之間的滲透
整合無機化學與物理化學之后,教師要根據教學主要內容適當性的增加兩門課程的專業知識點,能夠擴大學生的知識面。這樣能夠更好的引導學生開展化學學習。擴充的知識點并不需要系統的進行講解,可以簡單地進行說明。增加學科教學的前沿性,為學生知識水平的提升提供重要的推動力。要對學科之間的關系進行全面的了解,能夠正確處理生活中實際問題。在無機化學中對于污染的處理與物理化學中有著明確的區別,物理化學主要講解的是相關概念,為學生介紹臨界流體,無機化學講解萃取技術以及降低污染的措施。在無機化學與物理化學學習中都需要通過對課程內容進行協調,使學生能夠明確教學的主要內容,針對教學的重點協調雙方之間的關系,處理好潛在的矛盾,使無機化學與物理化學既能夠相互促進同樣能夠差異存在。
2無機化學與物理化學課程協調教學方法
2.1重點教學
無機化學與物理化學課程協調要根據學科特點結合實際情況開展資源的優化整合。不能夠簡單的對知識點進行劃分,要掌握一定的方式進行講解。無機化學與物理化學教學內容上會出現重復,并且限于學生知識水平,需要使學生能夠明確無機化學與物理化學的主要問題。注重教學主要內容,將部分內容在特定條件下系統的帶入到教學主體中。無機化學與物理化學在限定條件下研究學科本身的發展規律,重點傳授學生的學習方式以及基本知識,為學生開展化學研究奠定基礎,同時也能夠在不同的環境下應用無機化學與物理化學。
2.2統籌教學
無機化學主要研究的是無機化合物,是化學領域的重要分支學科,與有機化合物相對。物理化學是在物理學科與化學學科基礎之間發展起來的將化學現象作為研究的主要對象,根據物理理論進行實驗,構建化學體系,總結歸納化學的基本發展規律。是化學科學重要理論基礎。物理化學能夠反映化學的主要發展趨勢。在無機化學中需要解決氧化還原反應,但是在物理化學中將要描述電化學的知識體系。兩者作為完整的理論體系能夠解決化學的基本問題。對于兩者理論知識要進行合理的分配,根據學生特點進行規劃。
3結束語
傳統課堂教學以教師為主,教學模式簡單,并不適合新時期現代教育的發展需求。無極化學與物理化學課程協調教學注重教師的引導作用,構建以學生為主體的教學理念,根據教學的主要內容結合實際情況,對于知識點進行有機配合,實現無機化學與物理化學教學相連接。實現了教學資源的合理配置,構建統一協調的課程。協調教學更加注重理論與實踐的結合,使學生能夠對學習到的知識進行深入性理解,掌握更多的學習方法,擴展科學思維。參考文獻:
[1]王小兵,盧文貫,任健敏.無機化學和物理化學課程整合與優化初步探討———以環境工程專業為例[J].大學化學,2014,4,28.
[2]張海永,許德平,張慶武.無機化學與物理化學課程的協調教學[J].化學教育,2015,6,18.
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[關鍵詞]無機化學;自學能力;教材難度;銜接
高等教育的一個主要目標就是培養學生自學能力與學習興趣,具備較高自學能力的大學畢業生才能更好地適應快速發展的社會,才能適應未來不同崗位要求。無機化學是醫藥院校的基礎科目,特別臨床、藥劑、檢驗專業,是基礎中的基礎,無機化學學得好壞直接影響專業課知識掌握,作為大學化學老師更感到有責任和義務實踐好化學教學任務。為了今后能夠更好勝任無機化學教學工作,也為高素質的大學生培養堅實基礎,不斷總結教學體會和教學方法,筆者談談三方面。
1重視與中學化學的銜接
作為進入醫學院校的大學生,盡管有了學學化學的基本素質,但高中階段各地的教學水平存在很大差異,學生基礎不同,對大學生的教學方法也有不同的適應能力。要想讓學生都有很好的學習效果,必須重視大學無機化學知識內容與中學化學知識的銜接。藥學專業、檢驗專業、臨床專業、護理專業的學生中學化學基礎不相同,那么完全用常規的無機化學課程的講授方法學生未必能夠完全接受,這就要教師針對不同專業和不同基礎的學生,制定不同的教學大綱、教學內容和教學目標,充分結合實際使每位學生都能從教師的講授中獲得有用的化學知識。同時還要重視教法的銜接,因中學化學的知識點是零散的,缺乏系統性和理論性,學法單一,習慣于記憶,缺乏知識鏈的延伸和擴散訓練,缺乏抽象思維和邏輯思維的訓練,因此要重視學生的基礎知識和及基本學習方法,要經常講授化學學科在日常生活、醫藥衛生和高科技領域等方面的基礎性、實用性和關鍵,從而激發學習無機化學的興趣和學好化學的社會責任感,不斷強化對化學知識的感性認識,激發其創造性思維,使學生感到無機化學重要并不難學。
2用各種方法手段化解教材難度
隨著學科的發展和知識的豐富,無機化學的教學內容越來越多,其中原子、分子等結構方面內容最為抽象,不少學生學起來很吃力,作為教師應想方設法化解難度,可借助生活中宏觀的例子幫助學生理解抽象的概念、規則等。例如,講解“電子云”概念,筆者借助蜜蜂采蜜時的運動狀況?;ǘ浜帽仍雍耍鄯浜帽入娮硬擅蹠r蜜蜂并無固定軌道,時而飛到左邊時而飛到右邊、上下邊,電子在核外運動時,電子也沒有固定軌道,并且電子輕又小,速度又快,原子核花朵就象籠罩著一團云霧,這云霧是電子云,通過宏觀喻微觀的講解,變得容易理解接受。又如講解原子結構、原子軌道、雜化軌道、化學鍵的形成等,筆者借助多媒體,以三維多媒體課件逼真模擬雜化形成全過程,利用課件的圖、形、聲特點,課堂教學變得形象生動,降低了教材難度,實現易懂易記,實現課本內容大部分都能課堂消化,增強學生學好無機化學的信心。
3重視培養學生的自學能力
無機化學的教學內容多,知識點密集且理論性強,我校的藥學專業,所用教材為哈爾濱醫科大學徐春祥主編,高等教育出版社出版的無機化學第二版,440多頁,教學時間才50多節,在如此短時間內學完全部內容,顯然是很費力的,因此培養學生的自學能力是迫切重要的一項內容,怎樣更好更快培養學生自學能力,筆者談談四點看法。第一,為學生提供相關的參考書和資料,使學生開始學習主要依靠自己的力量來完成好學習任務,無疑可幫助學生自學能力,增強學生的知識面。第二,在課堂教學中提出與其專業相關的問題進行課堂討論,在課堂上師生之間進行交流對話、討論,培養學生發現問題、思考問題、解決問題的能力。鼓勵學生不拘泥于書本,不迷信權威,不墨守成規,盡量減少限制。如不對某些問題設定標準答案,大膽探索,積極提出自己的新觀點、新思想。第三,利用好實驗課教學環節,安排一些設計性實驗。設計性實驗就是由老師提出實驗目的,給出實驗題目和實驗條件,提出實驗要求,由學生確定實驗方案加以實施。由于方案靠學生確定,必然促使學生積極思考,查找資料,形成實驗方案,形成自主學習能力;并且做起實驗來也非常認真,對實驗中出現的問題會積極思考、互相討論、互相交流從而達到實驗目的和效果。第四,設置課外思考題和強化學習過程考核來培養自學能力。在教學過程中,布置一些發散性的思考題,讓學生利用課余時間查閱資料和參考書,這些思考題可以是基本理論問題的衍生,或是新知識、新成果以及學科研究前沿熱點問題;也可針對每個實驗特點,設置三到五個思考題,內容涉及到實驗現象和實驗結果的解釋、實驗數據分析處理。通過實驗現象和結果的分析討論,引導學生積極思考,培養學生獨立分析問題的能力和創新意識,提高自主學習能力。第五,利用好考試考核功能。我們采取的考試模式是:作業和課外思考問答占10%,階段性小測驗占20%,期末考試占70%,由于平時思考問答、提問納入考核成績,促使學生更重視對待作業思考題,實現不斷積累、不斷加深理解,實現不斷提高自主學習能力。
4結束語
無機化學的教學是一個復雜工程,教師要有滿腔的熱情和強烈的責任心,不斷提高自身的專業素養和學識水平,不斷提高和完善自己的教學能力。課前做足準備工作,授課時采用靈活多樣的教學手段,注意教學內容的銜接,盡力化解教材難度,深入淺出,注重培養學生的自學能力和獨立思考能力,為培養高素質人才做出自己的貢獻。
參考文獻
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關鍵詞:無機化學 教學內容 改革
“無機化學”是化學、材料、生物和環境專業主要基礎課程之一,是連接中學化學和大學化學的橋梁,同時又為后繼化學基礎課程乃至有關專業課程打下必要和扎實的基礎,因此它具有承前啟后的作用。
一、調整課程體系,使之更具有系統性和科學性
現行無機化學的課程體系是依學科結構的模式確定的。其編排體系是以基礎理論在先,元素化合物知識在后。教學實踐證明這種課程體系削弱了理論對學習元素化合物知識的指導作用,不利于學生理解和掌握元素及化合物。造成元素及化合物內容被誤解為“描述性”和“記憶性”知識的假象。同時表現出多而泛、淺而全、缺乏時代感等特征。無機化學課程的特點將以培養具有創新意識和發散思維的“全才”為特點。課程的價值不以知識量為主要評價依據,而以知識的理解及其應用為評價依據。圍繞這一特點,結合無機化學課程內容的特點和學生的認知水平以及知識結構的實際,對無機化學課程建立模塊教學的課程體系是十分必要的。我們對教材內容進行了提煉、歸納、充實和提高,將基本內容劃分為一大溶液(包括稀溶液、電解質溶液、緩沖溶液)、二大力學(熱力學、動力學)、 三大結構(原子結構、分子結構、晶體結構)、四大平衡(酸堿平衡、化學平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡)、五大分區(s區、 p區、d區、ds區、f區),講授中遵守以溶液為基礎、結構為主線、力學為主導、平衡為重點、分區重應用的規律,將結構主線始終貫穿在二大力學、四大平衡、元素化學及其應用的教學中。由淺入深、循序漸進引入知識,不僅有利于學生對知識理解,而且每個部分的知識點相互關聯、難點和重點突出,可以通過比較,聯想等方式加強學生分析問題、解決問題的能力。
二、增加學科新知識,體現學科發展的新特點
“貼近生活、貼近社會”應當看成是無機化學課程內容改革的一條原則[2]。增加體現社會問題的新知識,使教學內容更具有時代性,使得學生能夠用已學到的知識和方法解決社會問題,不僅僅可以提高學生學習興趣、啟發和啟動學生創新意識與思維過程,也可體現無機化學重要性。如,將化學的前沿領域知識如新材料化學、 環境化學、生命科學等滲入到基礎教學之中。將溫室效應、氫能源等知識穿插于教師的授課過程中,既能活躍課堂氣氛,也有助于學生對知識的理解和記憶
三、加強與其他基礎化學課程的聯系
無機化學與物理化學、有機化學和分析化學之間相互滲透、交叉。結合四大化學整體內容,將現行傳統的無機化學內容加以整合、重組、優化,可以使學生在知識的積累與靈活理解、理論思維方法的掌握與應用方面獲得更大的收獲,“無機化學”課程必須與物理化學課程相協調,從而避免同層次、低水平的重復,強化知識的整體性和連貫性。
四、結合專業內容授課
“無機化學”是化學、材料、環境和生物等專業的基礎課程之一。教師在授課時, 在加強基礎理論、基本反應和基本知識的同時,根據學生專業特點可以適當穿插一些如超分子化學、納米材料化學、高分子材料的合成、結構與性能等方面的知識。
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在為電化學方向專業講離子-電子法配平氧化還原反應時,我們增加講解一些常用的電池如鋅錳干電池、鎳氫電池、鋰離子電池的電池反應,對電池的正極電極材料和負極電極材料、優缺點及其市場分布等做一些簡單介紹,使學生在學習氧化還原反應理論的同時,對其應用性也有初步了解。實踐證明,我們把基礎理論與學生的專業融合起來講授,既提高了教學效果,也提高學生課堂學習的興趣,同時拓寬學生的化學視野。另一方面,我們在講授無機化學的基礎知識時,適當地穿插一些與現代科技、生活常識的內容,突出無機化學在實際中的應用,改變學生認為無機化學知識陳舊的錯誤觀念。二、完善教學過程,提高學生的學習興趣學生在校期間主要任務是學習,他們的思想問題基本都與學習有關,教師能夠及時解決學生的學習困難,不僅對幫助學生掌握正確的學習方法,端正學風和班風,乃至樹立正確的人生觀都具有極為重要的作用。如何讓他們順利地接受并掌握知識,我們需要在教學過程中科學地創新教學方法,采用多元化的全方位的教學模式。首先是優化教學過程。陶行知先生說過:“教什么和怎么教,絕不是凌空可以規定的?!庇捎诋斍按髮W生的課余時間安排了較多的課外活動,看書的時候并不多,因此課堂教學就顯得尤為重要。為了能夠在有限的時間讓學生掌握住書本知識,我們在學生管理和教學方面做了如下嘗試:一是改革班主任聘任制度,讓大一的第一門專業基礎課老師兼任該專業班主任,老師通過密切聯系學生,掌握學生思想及學習程度,有選擇地組織和構建教學內容,把自己的教學思想和教學方法融于教學內容之中,設計教學方案,使之適合于學生的經驗、興趣、知識水平、理解力和能力發展的現狀要求。二是采取了集體備課制度,學思想,優化教學方法和內容。三是采取多種教學手段和教學方法,講課時多媒體與板書相結合,注重激發學生的學習興趣。其次是豐富課堂內容。教師的工作是一種用語言和肢體來傳達信息,以靈魂影響塑造靈魂的勞動。講臺是老師表演的舞臺,老師講課充滿激情、抑揚頓挫、風趣幽默,往往會感染學生,使他們聽課更富熱情,課堂學習更加輕松。尤其是學生剛從中學進入大學,課堂知識容納量顯著增多,更需要老師聲情并茂的演說來促進課堂教學。電視節目“壹周立波秀”可以算一個范例,講課也應該如此,不過這要因人而異。另外,課堂教學中多設計課堂專題的討論與交流,以問題為中心,層層剖開,鼓勵學生發表對問題的見解,活躍課堂氣氛也會有很好的效果。最后是開展豐富的課外交流活動。輔導答疑、批改作業、班級座談會、知識講座、個別談心等課外活動是課堂教學的重要補充環節。教學相長要求互動,課堂上的時間畢竟有限,充分利用課外活動給學生發表意見的機會就顯得非常重要。通過與學生在知識上、情感上的溝通和交流,了解學生的學習問題、思想問題,教師在課堂上就可以有針對性地傳道解惑,提高學生的學習興趣和積極性。同時,教師的威信也將大幅度提高。
明確學習任務,引導學生知識體系的形成
大一學生正處于智力發展的高峰期,記憶力、觀察力、思考力、邏輯思維能力與創造性都會有很大的發展。[3]他們的學習有了一定的專業性、目的性和探索性,表現出廣泛的興趣,接觸到各種各樣的學習方法,學習的職業定向性較為明確。調查發現:他們認為既然選擇了這個專業,就要徹底搞清楚有關的一切問題。尤其無機化學是第一門專業基礎課,學生的學習積極性非常高。但是無機化學內容很多,包含了幾乎所有的化學中用到的基礎知識,有些理論知識僅僅是為了元素化學的學習而安排在課中,講得并不透徹,也解決不了所有問題,這就給學生認知帶來了困難,學生容易產生急躁情緒,甚至會打擊學習積極性。在講授無機化學時,我們應該考慮到這一認知特點,要讓學生認識到無機化學僅僅是撬開專業知識的第一把鑰匙,不可能解決所有化學問題,以此來消除學生的急躁情緒。同時,還要注重介紹無機化學與其他專業課程的關系,理順課程的系統性和連貫性。因此,在緒論部分教學中,我們花費較多的學時,向學生介紹無機化學課程的基本結構、無機化學在化學中的地位,學習無機化學現階段的任務,與有機化學、分析化學、物理化學之間的關系等,讓學生明確現階段的學習目的和任務。在其他章節教學過程中,我們整理出各知識點在后續課程的作用,給學生明確所學知識對后續課程的幫助或在專業上的應用,暫時沒辦法深入探討的內容將在后續課中作分析等等。例如,指出SP雜化理論在有機化學中的重要性、化學平衡在分析化學中的應用、固體結構對新材料的開發應用、晶體場理論解釋水合離子顏色等。實踐證明,這些做法都有助于學生從全局上把握知識脈絡,清楚學習無機化學所要達到的目的任務,而不至于在細節上迷失。構建學生的知識體系,還要注意無機化學知識與高中知識的銜接。大學與中學化學教材中存在這種現象:同一個知識點兩階段所闡述的內涵和外延不一致,這類知識非常容易引起學生認知上的混亂,已形成的思維定勢還會影響學生對大學基礎化學知識的接受。教學中,我們也體會到必須強調知識的演替,讓學生知道用更加科學的概念和理論糾正以前所形成的印象,消除認知上的沖突。
培養學生科學的思維方法和自學能力
無機化學教學的另一個任務就是初步培養學生科學的思維方法和自學能力,以順應構建全民學習和終身學習的學習型社會的要求。大一學生剛進入大學,學習的依賴性較強,自學能力較差,尤其是對理論知識的學習,常感到內容多且具有“不確定性”,不易理解。因此在教學過程中,我們要不斷提高學生的“免疫能力”,不要流感來了抗流感、頭疼來了治頭疼,要給學生打疫苗,增強抵抗力,授以漁而不授以魚,教會學生學習方法,提高學生自學能力。要培養學生科學的思維方法和自學能力,首先教學中要重視學生對化學知識系統的理解,對科學思想形成過程的理解。無機化學知識有理論、有元素,內容多,我們講課時通過追溯知識點的形成過程及發展演變,把孤立的知識歸納總結,從中給學生灌輸科學的思維方法。比如講述分子結構一章,通過對化學鍵理論的不斷深化,我們可以引導學生逐一認識理論的發展過程以及思考問題的科學方法。從1916年“八電子穩定結構”理論的提出到目前“分子軌道理論”廣泛應用的介紹,學生對化學鍵的認識,從定性到定量,從簡單到復雜,可以說是步步深入。新問題的出現促使新理論的誕生。不同的理論有不同的應用領域,僅靠一個理論不能解決所有問題,所以要具體問題具體分析,辯證地思考,學生由此不僅形成了系統的、動態的知識,而且分析問題解決問題的能力得到了很大提高。在講解元素知識的時候,我們充分地利用元素周期律把繁多的知識串聯起來,理順知識框架,幫助學生科學思維方法的形成。其次,教學中進行學習方法的引導。學習方法的引導要恰當地結合教學內容。[4]由于無機化學知識點較多、較雜,我們在教學中主要做到了兩點:一是對于聯系緊密的內容,把握知識點之間的聯系,以點帶面,化繁為簡,講解透徹一個問題,教給學生一個思路。例如化學平衡章節,詳細講解酸堿平衡,電化學平衡,而把與酸堿平衡研究思路接近的沉淀溶解平衡與配位平衡留給了學生自學;二是對于知識點聯系少且難度較大的問題,把復雜問題簡單化、抽象問題具體化、表觀問題本質化,教會學生正確理解概念的內涵,以不變應萬變,培養學生良好的學習方法。例如,有這樣一道習題:298.15K時電極反應(式略)如果向體系加入(式略)同學們對這樣的解答非常疑惑:電極反應的能斯特方程,是把同種電極的標準態與非標準態關系聯系起來,兩種不同的電極類型怎么能寫在同一個能斯特方程式中?E(Ag+/Ag)怎么突然變成了E(AgCl/Ag)?解答這一問題時我們應緊緊圍繞“標準態”概念的實質,不需要直接求E(AgCl/Ag)的大小,根據學生現有的認識,仍然按照原來的金屬-金屬離子電極類型的能斯特方程來解,慢慢推導出解決問題的思路。即(式略)
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關鍵詞: 高中化學 大學無機化學 知識銜接
化學學科被分為不同深度展開不同階段的教育,在各教學階段的銜接必須引起人們的重視,然而,目前我國教育教學中高中化學和大學無機化學知識的銜接仍然存在一定的不足,導致學生化學知識的學習受到不良影響?;瘜W知識在社會生產和人們生活中的應用廣泛,因此,大學化學教學中教師需要結合高中化學課程的知識點有效開展教學,找出高中化學和大學化學知識的銜接點,其對學生知識水平的提高和人生的發展影響重大。
一、高中化學知識和大學無機化學知識的差異分析
(一)教學方式和目標的差異
隨著新課程改革的實施,我國高中化學教學發生巨大變革,然而在教學實施過程中,其問題依然存在,例如高中化學教學中增加大量實驗環節,但是某些經濟落后的地區受限于有限的教學資源,實驗課程的開展受到阻礙,教師通常采用黑板教學的方式將實驗環節取代,從而使學生進入大學后,對化學實驗的了解甚少。如此,高中化學知識和大學無機化學知識之間就出現銜接問題。首先,高中化學和大學無機化學知識在教學目標上存在區別。高中化學知識學習是為大學化學知識學習奠定基礎,大學化學知識學習則是對化學知識進行深入研究,更好地滿足工作的需要。所以,大學化學教學過程中,學生在掌握基礎化學知識的同時,要具備一定的自主探索能力和創新能力。目前我國許多地區的高中化學教學在應試制度下的化學教學模式已經無法滿足大學化學培養優秀人才的需求。
(二)教學內容的差異
高中化學主要是模塊學習,各章節間基本上是彼此獨立的,并且涉及的理論知識不多,而且為了應付高考,課程學習不全面。大學化學教學中,例如無機化學教學,其雖然包括一些實驗環節,但主要以理論知識作為基礎,理論知識的學習在課程學習中占據較大的比重,多達七成以上,而高中化學課程無法為大學的無機化學課程學習打下扎實的理論基礎。
二、高中化學和大學無機化學知識的銜接策略
(一)高中階段化學教學
高中化學教學過程中,教師應加深學生對高中化學的了解,明白高中化學學習是為大學無機化學學習打下基礎,從而使學生的傳統學習觀念得到轉變,使學生更好地了解化學學習將關系到今后大學學習中哪些專業,使學生樹立明確的學習目標,促進高中化學知識和大學無機化學知識在思想層面上的有效銜接。高中化學教學在內容方面應注重“啟后”,然而并非將大學化學內容的教學取代,而是基于新課改背景下,教師加強化學理論知識的教學,從而為學生大學化學學習奠定基礎,從而使學生做好今后大學無機化學的學習的思想準備。
(二)大學階段化學教學
首先,在保持教材不變的前提下,對教學內容進行合理調整。其中,需要結合學生專業的不同和知識需求的差異,理論根據化學類和醫藥類的區別從理論和應用兩方面對無機化學和有機化學的內容進行調整。需要進行高中化學欠缺知識的完善,并將重復贅述和無關緊要的內容刪除或跳過。也有一些知識在高中化學教學中有所提及,但是并未進行深入講解,那么這些內容需要在大學無機化學教學中進行補充,從而使化學知識緊密銜接。其次,化學教師應使教材更加貼近學生的實際生活,以貼近實際的展現形式,促使學生的學習興趣和積極性得到提高;教師需在教學中注重對學生的提問,通過提出問題進行化學教學活動的引導,實現學生自主思考習慣和創新能力的培養。教師在教學過程中應體現科學性和思想性,并且在課堂教學中合理引入高中化學知識。并且需在教學中引導學生正確處理高中化學和大學無機化學知識的銜接,在提高學生學習熱情的同時,為學生開放化學實驗室,為學生創造良好的化學研究條件,幫助學生在自主探索和合作交流中對化學的技能知識具有真正的了解和掌握,學會科學的研究方法,樹立正確的研究態度,從而更好地進行化學學習并獲取實踐經驗。教師在課堂上應充分體現學生的主體地位,促進學生主觀能動性的發揮,將新知識及方法納入學生已有的認知當中。
結語
我國教學改革一直重視高中化學和大學化學知識的銜接問題,因此,針對這一問題,在教育教學過程中,教師必須結合學生的現狀及發展需求,尋找切實可行、行之有效的教學方法,積極促進高中學生和大學學生化學知識水平及素質能力的提高,從而更好地為社會經濟建設進行優質人才的培養和輸出,促進我國現代化建設的進一步發展。
參考文獻:
[1]李玉嫻,張欣.高中化學新課程與大學無機化學電化學的銜接[J].化學教育,2015,07:12-15.
篇6
關鍵詞:無機化學;吉布斯函數;十字關系圖;串聯
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)45-0190-02
1 引言
無機化學是四大基礎化學之一,是化學及相關專業入門必修基礎課程。內容包含氣體、熱化學、化學動力學基礎、化學平衡(含溶液四大平衡)、電化學、物質結構和元素化學,相比中學化學知識,大學無機化學最大的不同是引入了熱化學知識,如何將熱化學知識與其他知識點聯系起來成為教學中的一個難點,本文以熱力學中吉布斯(Gibbs)函數為橋梁,將熱力學與化學平衡及電化學知識點串聯起來,形成一個系統的學習體系,促進無機化學知識點的融合。
2 吉布斯(Gibbs)函數的基本概念
吉布斯函數G又被稱為Gibbs自由能,由著名美國理論物理學家J.W.Gibbs(1839~1903)最先提出,其定義式如下[1]:GH—TS
H,T,S都是狀態函數,G也是狀態函數,并且與H有相同的量綱。定義式中H在熱力學里面稱為焓,ΔH為焓變。在熱化學中ΔH=QP,表明:在定壓和不做非體積功的過程中,封閉體系從環境所吸收的熱等于體系焓的增加。ΔH0)是自發趨向。體系的自由能變ΔG=ΔH-TΔS綜合ΔH和ΔS這兩個自發動力,熱力學第二定律認為等溫、定壓且體系不做非體積功條件下:
ΔG
ΔG>0,正向過程不可能自發,逆向過程自發進行;
ΔG=0,體系處于平衡狀態。
在定溫定壓下的可逆過程中,自由能變ΔG等于體系所做最大非體積功:ΔG=Wmax
熱化學重點研究化學反應過程的熱力學函數的變化,下面我們利用化學反應過程中的標準摩爾吉布斯函數變ΔrG■■(T)串聯化學平衡和電化學的各知識點。
3 ΔrG■■(T)的十字關系圖[2-6]
3.1 吉布斯—亥姆霍茲(Gibbs—Helmhotz)公式
①式為吉布斯—亥姆霍茲(Gibbs—Helmhotz)公式,是熱化學計算ΔrG■■(T)最經典的方法。由公式可知ΔrG■■(T)受溫度T影響很明顯,相對來說,不少化學反應的ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)隨溫度變化的改變值卻很小。在無機化學中一般不考慮溫度對ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)的影響。因此利用公式吉布斯—亥姆霍茲(Gibbs—Helmhotz)公式可以計算不同溫度下的ΔrG■■(T),進一步判斷標準狀態下不同溫度時反應自發進行的方向。
3.2化學等溫方程式
②式為化學等溫方程式,ΔrG■■(T)是非標準狀態下的吉布斯自由能變,Q為化學反應的反應商。利用此公式可以計算非標準狀態下化學反應的吉布斯自由能變,從而可判斷非標準狀態下反應自發進行的方向。
3.3ΔrG■■(T)與化學平衡的關系
③式是通過②式化學等溫方程式推導而來:
ΔrG■■(T)=ΔrG■■(T)+RTIn Q
當反應達到平衡時:ΔrG■■(T)=0,Q=K■,
ΔrG■■(T)=-RTInK■(T)
③式將熱化學與化學平衡很好的串聯了起來,將這兩個知識點連成了線。
3.4ΔrG■■(T)與電化學的關系
在電化學中,可逆電池在定溫定壓所做的最大電功為: Wmax=-nFε
若反應進度為1mol,ΔrG■■=Wmax=-nFε
在標準狀態下時:ΔrG■■(T)=-nFεθ
此式將熱化學與電化學串聯起來,進而將熱化學、平衡常數和電動勢知識點連成了線。
3.5ΔrG■■(T)的串聯作用
通過ΔrG■■(T)的十字關系圖,以ΔrG■■(T)為橋梁,可以進一步推導出其他重要的公式。
3.5.1范霍夫(van,t Hoff)方程式。將十字關系圖中的①式和③式結合起來,可得到:
-RTlnK■(T)=ΔrH■■(T)-TΔrS■■(T)
lnK■(T)=-■+■
此式是熱化學中十分重要的關系式之一,稱為范霍夫(van,t Hoff)方程式。此式表示了溫度對化學平衡的影響,嚴格地說,ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)與溫度有關,但是在溫度變化范圍不大,物質本身又無相變發生的情況下,可以近視地將ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)看作與溫度無關,認為:ΔrH■■(T)≈ΔrH■■(298K),ΔrS■■(T)≈ΔrS■■(298K)。則當溫度分別為T1、T2時如下。
T1時,lnK■(T1)=-■+■
T2時,lnK■(T2)=-■+■
兩式相減,得
ln■=■■
如果反應是液體氣化的過程:H2O(1)=H2O(g)
反應的標準平衡常數K■=p(H2O)/P■,即等于平衡時氣體的相對蒸氣壓力。將范霍夫(van,t Hoff)方程式應用于液體的氣化過程,得:ln■=■■
此式稱為克拉貝龍—克勞修斯(Clapeyron-Clausii)方程式,式中ΔvapH■■為液體的標準摩爾汽化焓。此式表示2個不同熱力學溫度與相應2個蒸氣壓力間的關系,也可用來表示2個不同壓力下的相應沸騰溫度間的關系[7]。
3.5.2能斯特(Nernst)方程。通過十字關系圖中②、④兩式可得:
ΔrG■■(T)=-nFε,ΔrG■■(T)=-nFεθ
ΔrG■■(T)=ΔrG■■(T)+RTlnQ
-nFε=-nFεθ+RTlnQ
ε=εθ-■lnQ
此式最先由德國化學家W.Nernst提出來,叫做Nernst方程,是電化學中的基本方程。上式是電池反應的Nernst方程,電極反應的Nernst方程如下:
φ=φθ-■ln■
3.5.3εθ與K■■的關系。利用十字關系圖中③式和④式,可得:
-RTlnK■■(T)=ΔrG■■(T)=-nFεθ
lnK■■(T)=■
由上述關系可以看出電動勢或電極電勢的測定是熱力學信息的重要來源之一,可以通過ε、εθ、φθ等的測定或計算得到ΔrG■■(T)、ΔrG■■(T)和K■■。很顯然,由熱力學數據也可以計算ε、εθ和φθ。
4 結語
無機化學知識點多,把各個知識點串聯起來,形成一個相互關聯的知識體系,能使學生更好掌握各知識點,也能促進學生的綜合分析能力。吉布斯函數很好的起到了這個串聯作用,利用ΔrG■■(T)的十字關系圖,將熱化學、化學平衡和電化學清晰的串聯在一起,使這些沉悶的公式“流動”起來,激發學生將各知識點融會貫通,學習效率事半功倍。
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中學化學由兩個大的板快組成:無機化學和有機化學,對于無機化學學生普遍覺得比較容易一些,而對于有機化學的學習,一直以來許多同學的難點,首先分子式復雜記不住,其次是有機的思維模式不容易建立起來,最后就是心理上懼怕有機化學。針對此狀,我想談一些有機化學的復習構想和建議。以減少我們在復習中的盲目性和無針對性。
1.學生情況調查分析
在進入有機化學復習之前,我們可以通過師生談話,問卷調查,或者考試摸底等方式,得到第一手的信息,了解學生的現狀,知道他們差在什么地方?為什么差?哪些地方是他們認為的難點。這樣方便我們制定有效合理的復習方案。我通過這三種途徑收集到了學生在復習之初的有機化學的認知水平:其一:學生對有機化學許多的基本概念理解模糊。其二:對各類有機反應能夠發生的條件,以及各類有機反應的含義似是而非。其三:對于許多有代表性的有機物結構不清,性質不熟。造成做題時的艱難。其四:這也是有機化學中的高層次要求了,使得其對這類題的解答一籌莫展,這從而暴露了學生在知識的綜合運用方面還十分欠缺。
2.對考綱的分析和對考試情況的分析
有機化學的復習不能復習太淺,也不能復習得太深,得有一個依據,這個依據就是我們的教材和我們的考試說明任何超越這個基礎上的復習都是沒有意議,費力不討好的。縱觀近幾年的全國各地的理科綜合考試在有機化學這方面的考核不論是考查的內容還是考查的方式以及考查的分值基本趨于穩定,大多數是以選擇題,推斷題的形出現:但不管怎么考都是圍繞著 基本知識展開。對于有機推斷就常以醇,醛,羧酸,以及酯展開。
3.有機化學的復習建議
對于高三化學的復習,不能再像以前上新課那樣的上法。不能每個知識點都講得細講得慢,這樣做一來時間不夠三來都是學生學過的舊知識學生會聽得沒勁,老師雖然花了許多時間但學生的收效卻很小。所以高三這一年的時間要把三年的內容復習完,如果沒有計劃,沒有方法那么是很難達到有效的復習的。加之高考不僅考查了學生對學科知識的理解程度,更重要的是檢測了學生的綜合分析能力以及思維能力。因此這就為高三的復習提出了更高的要求,如何有效的將學生以往的零散知識聯系起來形成一個有機的整體?這『是我們復習中必須思考解決的,一個問題。對于有機化學也是一樣,我們可以把有機化學看作一個獨立的部分,將其知識編制成一個網絡。其實有機化學的規律性比無機化學規律性強,有機化學知識間的牽連大而廣,如果從烴出發能夠得到鹵代烷可以通過一些反應得到醇類,醇類在氧化就能引出醛和酮,在氧化就能引出羧酸,在由羧酸和醇能得到酯(油脂),這其中還能引出許多有機反應類型。各個知識之間交連在一起,所以我們要有一套適合自己學生的有效的復習方法,才能將看似復雜的有機化學形成知識網絡,才能真正將書本中的知識裝入自己的頭腦中化為己有。其實學生常常感到有機化學不難,可就是學不好,考不好。他們普遍感到知識瑣碎,零亂,規律多而雜,因而不得要領。
3.1有機化學的系統復習要有“點”有“實”
有機化學系統復習的點就是知識點,能力點,實際點(聯系工農業生產,環境保護等社會實際)在系統的復習中要將這三點融入其中。對于考點,知識點的把握通過教學大綱和考試說明能夠抓住。通過許多方法使學生掌握不同層次的知識,比如對于易錯的知識點,重點,難點教師可以設計成一個一個專題幫助學生突破,比如有機合成是個難點我們就可以將其設為一個專題。也可以讓學生自己團結互助相互之間幫助掌握知識點,再此基礎上將這些知識點運用起來分析問題解決問題?;瘜W本身就和工農業生產以及環保等社會實際聯系密切,這就要引導同學們留心身邊的化學,運用已有知識解決實際問題。這里的“實”指得是落到實處。
3.2有機化學的系統復習要“有效”
在這里的效是指高效而且成績顯著,爭取在短時間內,復習更多的東西。有機化學包括三個大的內容:烴類、烴的衍生物、以及糖類,油脂,蛋白質。這些內容 占了高二的大部分,如果教師在復習的過程中擔心學生的知識點什么都遺忘完了,而采取按照教材的體系新課式的復習,這樣內容多,可能復習不完,而且整個復習的過程中教師累,學生也不苦不堪言,更關鍵的是效果甚微。所以教師就應該有目的的、有重要點的復習,找出有機化學中的重點難點,以及學生的盲點,有計劃有步步驟的幫助學生理清楚。
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關鍵詞:無機化學;開式放教學;自主學習;創新
無機化學是高等醫學院校為藥學、藥物制劑、制藥工程和醫學檢驗專業開設的重要的專業基礎課,是系統性和實用性都很強的一門學科,也是大學生入校后首先接觸到的課程之一。通過無機化學的學習,可使學生掌握必要的理論基礎知識、嫻熟的實驗技能和必備的分析測試手段,并為后續課程如有機化學、物理化學及藥理學等的學習奠定理論基礎。因此,如何搞好無機化學教學,使教與學變得輕松有趣,是值得每位無機化學教師深思的問題。從目前來看,無機化學教學主要還停留在傳統的教學模式上,即“填鴨式、滿堂灌、一言堂”,學生學習乏味沒熱情,主體地位無從體現,自我發揮的空間較小,課堂教學質量無法保證,嚴重阻礙了學生獨立思考及解決問題能力的發展,不符合素質教育的基本要求[1-2]。因此,必須采用先進的教育理念,結合開放的教學資源,利用開放式的教學模式,有效地激發學生學習無機化學的興趣,培養創新意識和實踐能力。
1開放式教學
開放式教學是在堅持以人為本和立足發展的先進教育理念下產生的新型教學模式。它強調在教學過程中以學生為主體,教師為輔助,給學生充分的自由和空間,通過鼓勵學生主動思考、不斷創新、展示個性,使每個學生都能發表見解并參與到課堂中去,從而根據個人能力和興趣愛好開發潛能并培養學習興趣,養成獨立思考和解決問題的習慣,進而達到“以人的發展為目的”的教育目標[3]。開放式教學主要強調學習者的內部學習過程,教師不再像傳統教學那樣把過多的精力放在教材的講解上,而是注重講授本課程最基本、最核心的內容,把更多的知識問題化,把課堂大部分時間留給學生,鼓勵學生“從做中學”,即在“做”的過程中學習,通過“做”達到“學”的目的,更好地培養自主學習能力和溝通能力,同時對學生的心態、情感和動機等給予更多的關注,有效地激發學生探索知識的欲望,提升思維的廣度和深度,最終使學生不斷進步,超越自我。
2引入開放式教學模式的必要性
2.1符合素質教育的基本要求
素質教育是指培養學生德、智、體全面發展,以注重知識、創新精神和實踐能力為重點,使學生的科學文化素質、思想道德素質、身心素質都得以和諧發展。傳統教學以教師為中心,過多地拘泥于教材,缺乏對學生獨立思考能力和解決問題能力的培養,這樣的教學模式已經不能適應現代教育發展的要求,必須將以傳授知識為目的的教育觀念轉變為重點傳授學生獲取知識的方法和手段,不是“授之與魚”,而要“授之與漁”。開放式教學重視興趣的培養,鼓勵創新,給學生提供充分發展的自由空間,使其能及時發現問題并主動解決問題,促進學生的全面發展,綜合素質得以提高[4]。
2.2有利于激發學習興趣,培養自主學習習慣
俄羅斯教育家托爾斯泰曾說過,“成功的教學需要的不是強制,而是激發學生的興趣”。興趣是學習知識的動力和源泉,只有自己感興趣的知識,學生才會愿意學、主動學。傳統教學只是注重知識的講解與傳授,忽略學生的主體地位,容易使學生產生倦怠心理,對學習以及生活缺少主觀能動性,身心健康也會造成一定程度的損害。開放式教學突破了傳統教育中“聽老師講,跟老師學”的被動接受模式,教學內容不僅來自教材,而且和日常生活密切相關,還能了解化學前沿領域的重大研究進展,學生既開闊了視野,又啟迪了思維,真正感受到學習的樂趣。由于所學的每個知識點都能在后續專業課中找到“用武之地”,學生逐漸由最初的“不想學、不會學”轉變為“我要學、我會學”,培養學生的自主學習習慣和終身探究學習的能力。
2.3有利于提高教師的專業素養
常言道:“欲給學生一碗水,自己要先準備一桶水”。為了滿足開放式教學模式的需求,無機化學教師必須具備深厚的專業技術功底、廣闊的專業知識背景和嫻熟的專業技能。在教學過程中,既要強調基礎知識的重要性,又要強調知識之間的關聯性。因此,教師必須廣泛閱讀化學專業書籍和參考文獻,根據學科特點以及與藥學專業的聯系,通過網絡查閱無機化學領域的最新研究進展,對教學內容進行必要的拓展和延伸;充分利用教研室內部資源,通過集體備課和相互聽課的方式,互相借鑒對方的教學經驗和方法[5];通過參加專業的教學研討會,擴大自己的知識面等等。此外,無機化學教師應在和藥學類及后續相關專業課教師的溝通中,了解無機化學知識在該專業課中的具體應用情況,根據學科特點做到有針對性的講解。由于通過各種方式不斷地完善自己,促使教師的專業素質不斷提高。
3開放式教學模式在無機化學教學中的應用
3.1構建開放的教學氛圍
課堂教學不僅是知識傳遞的過程,也是師生情感交融、思想共鳴的過程。作為一名教師,要十分重視課堂氣氛的作用,要正視學生的知識基礎、情感和個性差異,營造一個自由、和諧、民主、愉悅、開放的課堂教學氛圍,這種氛圍是傳授知識、培養情趣、啟迪智慧、提高覺悟的催化劑。只有在這種積極的課堂氛圍中,學生的注意力才能更加集中、思維更加活躍、敢想、敢說、敢于實踐,進而達到師生友好交流的目的。另外,教師要真誠地對待每一位學生、愛護、尊重并充分相信學生,滿足他們的表現欲和求知欲,激發學生的創造熱情,最大限度地挖掘他們的潛能。在學生提出專業問題時,教師不可覺得自己高高在上,要積極耐心地給予解答。當學生答錯或回答問題不完整時,教師要給予充分的諒解和足夠的寬容,經常對他們作出肯定的評價,使學生積極地參與到教學活動中,達到教與學的和諧統一。
3.2構建開放的知識體系
知識開放是開放式教學的主體部分,也是開放式教學模式的靈魂和核心。由于受更新周期和容量所限,符合專業要求的無機化學教材普遍欠缺,而且難以反映本學科的學術前沿發展動態。因此,教師要對教材內容進行適當擴充,增加本學科前沿領域知識及相關學科內容,強調無機化學與各學科的聯系,注重擴大學生的知識面、拓展知識的深度和廣度。合理利用存在于教科書以外的各種學習資源,如教師和學生可以利用網絡信息技術,搜集與教學內容相關的知識信息,也可以去圖書館查閱相關文獻,對課堂內容給以必要的補充。另外,教師可組織學生到藥廠、醫院等校外實訓基地進行參觀考察,了解藥物的制備過程和藥品的臨床使用情況,使學生明確化學知識與所學專業的聯系,提高學生學習無機化學的積極性[6]。
3.3構建開放的實驗教學模式
傳統實驗教學大多采取先講后做的“菜譜式”教學模式,這種教學模式容易使學生產生依賴心理,老師怎么講就怎么做,自己不動腦思考為什么這樣做,嚴重阻礙了學生觀察能力及創新能力的發展[7]。開放式實驗教學是一種以實驗過程的開放性與學生參與的自主性為特點的教學模式,是培養學生的動手能力和分析問題、解決問題能力的重要途徑。在開放式實驗教學中,鼓勵學生根據自己的興趣愛好,自擬接近生活和生產實際的實驗項目,查找文獻,收集資料,擬訂出實驗目的、實驗原理、實驗儀器及所需試劑、實驗操作步驟等,經教師審閱后最終確定并實施。在整個教學過程中教師主要起指導作用,為學生解答實驗中出現的問題。通過完成自己設計的實驗,使學生逐步養成獨立思考和解決問題的能力[8]。
3.4構建開放的網絡教學平臺
高校網絡教學平臺是以網絡技術為基礎,教學設備為輔助,學習者為中心,教學者為主導的應用支撐系統,它可以為廣大教師和學生提供一個內容新穎豐富,實用便利快捷的互動窗口。教師可以將課程簡介、教學大綱、教學日歷、電子教案、習題答案、重要知識點等放到網絡教學平臺上,學生可以隨時查閱,提高教學資源的利用率。教師還可以在網絡教學平臺上進行在線答疑和網上考試,學生之間也可以在平臺上進行交流與互動,使課內外的教學活動得以補充和延續。
3.5構建開放的考核評估體系
科學合理的評價體系,是開放式教學模式成功的關鍵。傳統的無機化學考核方式還是以期末閉卷考試為主,只注重對教材中理論知識的掌握程度,忽略對學生理論和實踐相結合的應用能力的考查,不利于綜合素質的培養和提高。開放式考核評價應從激發學生的學習積極性出發,采用過程評估和期末考試相結合的方式,堅持開放性和民主性,既考核學習結果又注重學習過程,對學生的學習成績和學習表現進行開放、全面、多元的評價。過程評價可以綜合以下幾個方面:教師對學生的評價,學生對自己的學習態度、學習過程的自我評價以及同學之間的互相評價等。而對于期末考試的內容,應強化知識應用和遷移能力的考查[9-10]。
4結論
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摘要:無機化學是技工院校冶金、化工、輕化等各專業的必修基礎課程。由于這門課程對技校生的專業學習具有極其重要的作用,因此在教學過程中,教師必須從培養技術應用性、技能型人才的需求出發,突出技工院校實際教學特色,深化知識理論“必需、夠用”的原則,探討如何優化和完善教學內容、教學手段、教學方法。
關鍵詞 :技校 無機化學 教學
無機化學課程既是培養相應專業實用型人才整體知識結構和綜合能力的重要組成部分,同時也是其后繼專業基礎課程和專業課程不可缺少的重要基礎。但由于無機化學這門課程的教學內容具有一定的理論難度、深度,對于化學基礎素質較差的技校生來說,理解與掌握的難度較大。因此在教學過程中,采用傳統的化學教學模式,學生往往對學習缺乏興趣,產生畏難、厭學情緒,課堂教學效果難以達到預期的目標。為此,筆者所在學院組織化學專業與冶金相關專業教師以及新余鋼鐵有限責任公司的理化工程師立足于學院的冶金特點,一起開展專項課改研究,探討優化和完善教學內容、教學手段、教學方法,收到較好的效果。
一、課程內容的設置
“因材施教”是技工院校各專業開展教學都必須遵循的基本原則。筆者在教學過程中不斷接到學生認為無機化學課程太難學的反映。究其原因,是教師在教學過程中照搬教材內容,忽視了技校學生的基礎知識掌握現狀。隨著高中、大學的不斷擴招,技校入學門檻的徹底取消。如今技校生的生源素質與十多年前相比已不可同日而語,越來越多的技校新生來自偏遠農村、山區,許多還是“雙差生”,化學基礎理論的學習接近于無。在這種狀態下,我們要求學生較好地掌握有著一定理論深度的無機化學的課程內容,無異于天方夜譚。因此,筆者認為開展無機化學教學的第一步,就是要根據學生的化學專業基礎知識掌握現狀以及專業發展的需要,重新設置課程內容,對教材要敢于取舍。
技工院校無機化學的課程內容主要分為化學理論和元素化學兩部分,按技工院?!氨匦韬蛪蛴谩钡慕虒W原則,首先對化學理論部分進行精選,物質結構部分略去了薛定諤方程、分子軌道理論、價層電子對互斥理論和晶體場理論,化學熱力學的內容全部略去,其他堿酸理論、平衡理論及氧化還原理論也刪去艱深和不成熟的學說以及復雜的計算;對元素化學部分,在體現周期系的原則下,盡量突出典型和通用的元素和化合物,但鑒于工業生產的廣泛性和科學技術的迅速發展,對某些不常見的元素及化合物(如鑭系元素、錒系元素)也做簡單的介紹。另外考慮到技校生的化學基礎知識薄弱的現狀,將與中學化學重復的內容,如物質的量及其單位、酸和堿、氧化數配平法、電解、原子的組成等,作為課后以及晚自習學生復習內容,以后教師再反復指導,復習這些學習內容。這種必要的反復,既能使教學內容系統清晰,又可起到“溫故而知新”的作用,學生反映很好。
二、教學方法的選擇
技工院校的無機化學教學模式,長久以來一直沿用普通高中的化學教學體系,即停留在以理論教學為主的課堂授課階段。這一階段更加注重教師的主導作用,卻忽視了學生在化學學習中的主體地位。隨著技工院校教學改革的不斷深入,隨之逐漸進入高度重視實驗教學的階段。近幾年來由于技工院校的專業教學必須適應企業崗位群要求的需要,化學教學再次改革,又進入到理論教學與實踐教學高度融合階段,如今已進入到全方位課程內容整合階段。而針對無機化學課程概念多、知識點多、理論多的特點,經過多年的教學實踐,我們逐步發現,采用目標教學法開展教學更能體現以學生為主體,以教師為主導的原則,從而遵循教學規律和教學內容的內在邏輯性,由淺入深、循循善誘,做到重點突出、難點剖析透徹,充分體現理論聯系實際,融知識傳授、能力培養、素質教育于一體。
技工院校的目標教學法不同于傳統目標教學法。傳統目標教學法是教師將一次課的教學過程分解為課堂導入、展示教學目標、遵循教學目標講解相關知識、目標測評等幾個環節,并根據這些環節組織實施教學。這里的目標,最主要是指知識目標,即教師要求學生理論知識掌握的程度。而對于技工院校的學生來說,不僅要掌握理論知識,同時還必須培養相應的“關鍵能力”。
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關鍵詞:基礎差異;實驗方案;評價體系;無機化學
無機化學實驗是大一新生進入大學階段初次接觸的實驗內容,具有承上啟下的重要作用。其不僅能幫助學生鞏固在課堂上學習的理論知識,鍛煉基本實驗技能,培養學生觀察、分析和解決問題的基本科學實驗能力,也是為提高學習化學的興趣、學習后續課程和未來的科學研究及實際工作打下良好的基礎[1]。很多大學新生在剛進入大學時,很難適應大學的教學模式。大學課程與高中課程的差異較大,不論是在學習方法上還是在學習的知識點的深度上,都有明顯差異[2,3]。主要體現在下面幾個方面。①地區差異:在高中階段,不同地區的學生的課程設置不同。相對而言,沿海城市的教育資源比較豐富,沿海地區的學生在學習化學基礎知識的同時,能夠有機會在學校實驗室接觸到教材中提到的實驗過程或實驗現象,甚至有可能有自己親自動手做實驗的機會。在這樣的過程中,學生不僅能學到一些基本的實驗操作方法,而且能很好地幫助學生理解書本中的內容。而不少中西部地區的學生,在高中階段僅僅只能學習課本上的知識,基本沒有動手操作實驗的機會。因而導致不同地區的學生的基礎差異很大,使大學老師的實驗課程教學實施起來困難重重且教學效果不好。②學習目的和學習方法不同:在現行的應試教育背景下,高中生的學習往往是被動的,家長和老師起主導作用。為了在高考中取得好的成績,去一所理想的學校,在家長和老師的共同監督下,大部分的高中學生可以埋頭學習考試大綱規定的考試內容。而大學需要學生們的自我學習和自我提升能力,大學老師往往只起到引導的作用,學生的學習是自主學習。高中的教學方法以提高解題能力為主而進行的大量解題技巧的練習。
高中生課前預習的習慣并未得到挖掘,在課堂上更是很少記課堂筆記,課后也不會翻看課本回顧知識要點,僅僅是完成老師布置的習題任務,學生學習主動性較差,對教師有很強的依賴性。同時,由于高中升學壓力的影響,學生很少有空余時間去閱讀一些相關的課外資料,不能很好地拓展自己的知識體系。而在大學中,課時相對較少,但教學信息量多,知識點較深入,因此就要求學生進行課前預習,課上記筆記,課后進行大量相關書籍或資料的閱讀,這樣學生才能領會到知識的精髓,才有可能將其運用到以后的學習和實踐中;另外,高中的教學活動都是以教材為依據的,高中化學與大學化學體系基本相同,但其深度相差較大,高中的教材編寫是以基本概念與理論知識為主要內容,基本只涉及基本原理,重點關注思維能力的訓練,常將復雜的問題進行簡化處理,而化學發展的客觀規律和事實講述較少,不能聯系實際。但大學化學不僅關注最基本的原理、思想、研究方法,更注重學生創新精神的培養。在大學化學課程中,學生除了要對化學的基本概念,化學反應的基本規律以及能量關系、不同結構的物質的異同點等有全面的認識了解外,對涉及的化學實驗基本技能等能夠熟練掌握,并能在實踐中加以利用。③學生成績評價不夠全面:目前的實驗課程教學成績主要由實驗預習報告、實驗操作和實驗數據分析組成。實驗預習僅通過預習報告評價預習的效果,教師很難了解學生的真實預習情況。實驗操作往往是在實驗過程中的表現及產物的外觀等。這種評價方法難以全面地評價學生的學習效果。因此,很難做到公平公正地評價學生的學習情況。因此,讓學生在無機化學實驗課程中理解和吸收我們教給他們的知識和實驗技巧是每一個高校教師的職責。同時,作為高等教育工作的參與者,我們必須要正確認識高等教育和基礎教育的差異,尤其是教學目的的差異。高等教育是以基礎教育為基礎的專業化教育,主要目的就是培養具有獨立思想和較高創新能力的高級專業型人才。基于此我們可以從如下三個方面著手探索符合現代教學要求的教學方法。
1利用現代的通訊技術,做好高中和大學的銜接
并努力減少地區學生在實驗課程方面的差異首先,我們要對當前無機化學實驗教材在銜接高中知識結構中存在的問題有明確認知,熟悉各個地區高中化學教育的內容和要求,結合現有教材的實際情況,探索出適合不同地區、不同基礎的學生的普適性教學方法。基于現代通訊技術的大學化學實驗課前的預備知識學習[4]。在熟悉不同地區高中化學教學情況的基礎上,通過優化整合教學資源,建立大學化學實驗課程教學資源庫(包含與大學化學實驗相關的基礎性知識,相關的實驗操作示范視頻和拓展材料)。與大學化學實驗相關的基礎性知識包括與課程相關的預備知識(可能是不少地區高中課程的學習內容)及無機化學課程內容資源;實驗操作示范視頻包括接下來實驗中涉及的操作規范及高中階段應該了解的實驗操作等;拓展材料包括與實驗相關的現階段的重要科學進展、趣味化學知識和國家級精品課程學習網站等。這些資源將通過班級微信或QQ群分享給學生,使學生在課前了解足夠多的信息。同時,教學資源庫中的素材在深度和廣度上都有不同層次的區分,可以滿足不同基礎學生的需求。相對基礎薄弱的學生可以完善基礎理論的學習,而有一定基礎的同學可以閱讀稍有難度和拓展性的知識,為以后的科學創新打下基礎。同時,為了進一步了解學生的學習及預習情況,我們將建設在線平臺??梢詫崟r了解每個學生的學習動態,包括學習時長,學內容等;同時學生也可以通過留言或在線交流等方式與教師交流討論。這樣教師就能及時解決了學生在預習中所碰到的問題,為后續進入實驗室試驗的順利進行打下基礎。同時,我們會根據學生在平臺上的課前預習情況給學生打分,并作為學生最終成績的一部分而計入最終成績。通過這樣的過程可以優化教學體系,也能讓學生了解更多的前沿科學知識,豐富學生的知識體系,有助于培養學生知識運用能力和創造能力。
2完善實驗內容并注重實驗方案的優化創新
化學是一門以實驗為核心的自然學科,通過基本的實驗鍛煉,讓學生建立嚴謹的科學態度,提高學生在科學實驗方面的基本能力和技巧。首先我們通過現代傳媒技術讓學習基礎相對差的學生得到提高,達到或基本達到教學的要求。同時,無機化學實驗作為大一新生首次接觸到的比較系統的實驗鍛煉機會,也是學生思維能力形成的關鍵時期,是培養創新意識的重要階段[5,6]。我們在實驗過程中需要利用多種方法和模式引導學生創新意識的形成。在實驗前我們首先要向學生介紹相關的實驗安全知識,實驗室的一些規章制度。對于基礎化學實驗,我們應介紹實驗中涉及的基本概念,基本規律和理論。在實驗過程,要求學生掌握基本的操作規范,實驗原始數據記錄的規范化;對于在實驗中不按要求(亂加試劑或改變添加試劑的順序)的學生,要求他們認真觀察實驗現象,記錄并分析實驗結果,加強對實驗現象背后科學本質的了解和學習;同時,創新是民族進步的力量源泉,也是民族發展的動力和潛在希望,是發展之基。高等教育是培養創新人才的搖籃。因此,對于實驗中積極思考,改進實驗方案的同學,我們應積極鼓勵,哪怕實驗結果沒有達到預期,只要實驗方案可行,且對實驗現象和結果進行了深入的分析,我們都應該給予高分。同時我們也應該結合無機化學課程的基本知識結構,增加設計型或研究型實驗的次數,以提升學生的科學素養(包括個人和團隊)。例如在學習原電池之后,可以讓學生到實驗室參觀一下燃料電池的制備過程,然后自己做一個蘋果電池等。這樣開放式的試題,會讓學生從多角度思考問題,跳出固定思維的模式,從而提高學生創新思維。另外,也可以讓學生可以根據實驗結果的要求自己設計實驗,鼓勵學生對觀察到的實驗現象進行積極討論,讓學生獨立挖掘實驗現象背后的根本原因,同時也會促使學生回顧和歸納總結所學的知識要點。通過以上這些措施不僅可以鍛煉學生主動學習無機化學的基本理論,培養學生的創新思維,更能培養學生的科學素質,特別是科學方法和科學的思維方式。
3完善實驗教學評價體系
為了完善實驗教學評價體系,分模塊考核將得使實驗教學考核更客觀[7,8]。因此,我們設計了分模塊的考核方式,其具體的評價體系如表1。