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無機化學的意義范文1
一、建構主義理論的教學模式和教學方法
建構主義教學模式可以簡單概括為:“教學過程中,以學生為中心,教師發揮組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和創造性,達到使學生實現合理地對當前所學知識的意義建構的目的。”此種模式下,學生是知識意義的主動建構者;教師是過程的協助者;教師不再是以傳統方法傳授教材所論述的知識內容,而是以學生為主動建構知識意義的對象;教學過程所需各種媒體不是簡單地幫助教師傳授知識的手段和方法,而是用來創設情境、進行協作學習和會話交流、學生主動學習及協作探索的認知工具。教師、學生、教材和媒體等四要素與傳統教學相比,各有完全不同的作用,彼此之間有不同的關系。在建構主義的教學模式下,目前已開發出的比較成熟的教學方法主要有“支架式”、“拋錨式”及“隨機式”教學法[1-2]。“支架式”教學法由“搭腳手架、進入情境、獨立探索、協作學習、效果評價”這五個主要環節組成;“拋錨式”教學法由“創設情境、確定問題、自主學習、協作學習、效果評價”這五個主要環節組成;“隨機式”教學法也由五個主要步驟構成,即:“展現情境、隨機進入學習過程、思維發展及訓練、小組內及小組間協作學習、學習效果的自我評價和相互評價”。不同的方法有共性,也有不同,總之,都是由學習者自身最終完成對所學知識的意義建構。本課題組在無機化學教學中,根據所授內容、專業特點及學生化學基礎的不同,嘗試運用不同的建構主義教學方法進行教與學,取得了不同程度的收獲。下面以“緩沖溶液”內容為例展示我們在無機化學教學過程中建構主義教學方法的運用。
二、建構主義理論指導下的醫藥類專業無機化學教學設計案例
“緩沖溶液”這部分內容主要包括“緩沖溶液的概念、組成、緩沖原理、緩沖溶液pH值及計算、緩沖溶液的配制及緩沖溶液的應用等”。該部分內容是化學、醫學、藥學、生物學等眾多學科專業理論中都需要熟練掌握和運用的知識,在實際生活及生產中運用廣泛,藥物藥效藥理實驗過程,藥物制備和保存過程等常常涉及。學生在日后的專業實驗過程及專業性工作中都將高頻率地接觸,但對于初學者往往得不到關注。如果只是按教學目標進行課堂講授,學生簡單接受、掌握的會比較淺顯,較難做到透徹的理解和運用。所以我們在即將進行緩沖溶液內容教學的時候,以“緩沖溶液的特點及其在醫藥學中的應用”為主題,以建構主義“隨機式”教學法為引導,給學生隨機預留了學習任務,引導和強調學生利用各種資源來學習和理解。教學基本過程如下:1.呈現基本情境:首先通過多媒體課件向學生介紹一些實驗室里生化實驗需要用到的一些緩沖溶液;人體龐大緩沖系及酸中毒、堿中毒帶來的危害等等,讓學生了解現實生活中緩沖溶液與我們息息相關。在此基礎上讓同學們回想是否接觸過緩沖溶液。在學生充分挖掘記憶的倉庫時,許多學過高中生物選修課的學生能夠想到高中“血紅蛋白的提取及分離”實驗里接觸過緩沖溶液,只是實驗過程用到,但沒有過多關注,因此學生有初步印象,緊接著給學生布置任務。2.隨機進入學習:形成問題,讓學生通過自學了解什么是緩沖溶液,并就此引導學生利用各種資源(如,實驗室考察、醫院制劑室及生化檢驗室訪問、網絡查詢、圖書館書籍查詢等)來認識緩沖溶液都有哪些類型。從而推理緩沖溶液的組成及作用原理,結合課堂上的部分示例講授及緩沖溶液pH值的計算。讓學生進一步自行解決“緩沖溶液的選擇與配置;醫藥上緩沖溶液的應用等等”問題,并就此推薦學生還要了解日后要學習的生物學、生物化學、分子生物學、藥物化學、藥物制劑等專業課程里的內容與實驗資源。在此過程中隨時注意發展學生的自主學習能力,使學生學會自學,以及認識、消化、吸收與無機化學相關課程知識的能力。3.思維發展訓練:由于緩沖溶液有多種組成類型,實驗過程或生理過程中緩沖溶液如何發揮作用,內容一般都較復雜,需探究的問題往往涉及許多方面,所以需關注發展學生積極的思維能力,有進步時就需要要及時鼓勵,以增強動力。
4.小組協作學習:圍繞緩沖溶液的組成特點及其在醫藥學中的應用等所收獲的知識和自身的理解展開小組討論。討論過程中,每組里的每個學生的觀點受到自己、其他學生以及教師一起考察、評論。同時每個學生也對其他人的觀點、意見和看法進行思考并做出相應的反映。5.效果評價:應包括自我評價與小組評價,評價的內容包括:自主學習緩沖溶液相關內容的能力;在小組協作學習過程中所做出的貢獻;是否在真正意義上完成對需要學習的緩沖溶液知識的意義建構。
三、無機化學教學過程運用建構主義理論的總結
無機化學是一門理論性和實踐性都很強的課程,近幾年來的無機化學教學過程中以建構主義理論教學觀為指導,不斷地以實際問題為載體,把理論知識與實際應用合理的結合,重點強調學生的主體地位,學生自覺主動完成任務是在教師的引導下進行的,讓學生學習查閱文獻資料、分析、解決一些實際問題,并撰寫論文,經歷全面的鍛煉。在教學過程中提高了學生的興趣,發揮了主動性,從而培養了學生主動探索能力、綜合運用能力和創新意識。在某些內容的教學過程中,學生都呈現出讓人意外的表現和閃光點,他們的收獲遠遠超出預期。并且在學習部分內容時接觸了專業知識,也就更深刻地體會到了無機化學的基礎作用。以建構主義理論為指導的教學過程中,我們將實驗實訓課程的內容作為理論課內容的“錨”或“隨機性”任務,做到理論與實踐的有機結合,教學成效顯著,不但節約時間和成本,而且更有助于對效果進行評價。且在教學過程中體現因材施教的原則,注重分層次培養的方式,更好地發揮不同層次學生各自的特點,同時又能保證弱生的主動性、積極性不受挫折。建構主義理論下的教學設計優點眾多,但并不是所有的教學內容都適用。所以,運用建構主義理論指導教學時,須考慮教學內容、知識結構、學生知識基礎及學生素養等是否適合,不能生搬硬套。一般情況下,建構主義理論下的教學更適于開放的且具有較大空間的知識結構、并且容易引起興趣的教學內容。總之,隨著社會發展步伐的加快,教學改革的節奏也越來越快,教學內容要不斷地充實更新,教學方法也須不斷改進。教學過程中,挖掘建構主義理論教學觀的優勢并運用,能夠充分發揮教師的引領作用并激發學生的主觀能動性,在提高學生綜合能力方面必會顯示重要作用。
參考文獻:
[1]何克抗.建構主義——革新傳統教學的理論基礎(一)[J].學科教育,1998(3):29-31.
無機化學的意義范文2
隨著一個化學教育的新課題、一門新興學科——綠色化學的倡導,無機化學實驗是化學專業的啟蒙實驗課,如果可以與綠色化學思想融會貫通,達到無機化學實驗綠色化,對提升學生的環保危機與使命感,建立綠色化學的觀念,有及其重要的意義。同時,還可以培養學生的科學環境與資源觀念。該文參照綠色化學原則,化學藥品使用時參照5r規則(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次為:遠離危險品、降量使用、循環使用、反復使用和再生,對怎樣貫徹其無機化學實驗的綠色化做了分析討論。
一、尋找替代品
按照綠色化學的思想,在源頭上防止污染源,按照實驗目的,在可以實現相同教學成效的要求下,找尋替代品,最好用低毒、無毒化學試劑替換有毒的化學試劑。
舉個簡單的例子,多相離子平衡的實驗,是遵循溶度積思想,平衡移動原理實現沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉化、分步沉淀。遵循實驗基理與綠色化學的思想,再次選擇沉淀離子、沉淀劑,且對以往實驗及改進后本文由收集整理的實驗,展開比較分析,
最終的實驗結果表明:其改進后的實驗結果很好,且現象也顯著,可以實現實驗的目的,且降低了有毒的物質的使用、排放,致使無機化學實驗初步實現綠色化。
二、推行微型實驗
微型化學實驗是指微小型的實驗儀器里,在實驗條件允許的前提下,用比較少的試劑來做的實驗,改進實驗裝置,致使接近微型化,它是綠色化學常用實驗手段。它作為在綠色化學指引下,用防止化學污染的新思想、方法、技術,對傳統的實驗改進、發展的必然的趨勢,是化學實驗的方法的偉大革新。如:無機化學實驗里的性質實驗,其以往的做法是在試管里完成,其試劑用量為1ml-2ml。為此采用點滴板的做法,其試劑用量降低為幾滴,一樣實現實驗的效果,大大降低化學藥品造成環境污染,將這類實驗實現綠色化。
三、發展封閉式實驗
一些有劇毒氣體生成的實驗,采用綠色化學思想,對這類實驗改進成封閉的實驗,使反應在密閉體系里發生,且在反應體系里對廢氣處理掉,實現污染零排放。如:制備硫酸亞鐵銨,一般用廢棄物鐵屑做反應物,可是以前實驗裝置是敞開的,其廢鐵屑里含硫、磷雜質和硫酸進行反應時,生成h2s、h3p有毒氣體,致使實驗室飄著刺鼻的刺激性氣體,其危害人們的身體健康,這不是綠色化學的原則。為此,我們革新實驗的第一步反應,對制備硫酸亞鐵儀器改成閉路回收式,用堿性吸收液處理第一步反應生產的h2s、h3p有毒氣體,達到污染零排放,改善了實驗環境。
四、發展串聯實驗
串聯實驗就是根據調節實驗計劃,其巧妙安置實驗順序,合理利用相關的反應,最好使第一個反應的生成物,轉化為接下來實驗的反應物,達到實驗不間斷。如:配制溶液中的稀硫酸能和廢鐵屑反應,生成硫酸亞鐵銨,得到的產品回收利用,用作三草酸合鐵制備反應物,其制備的三草酸合鐵(ⅲ)酸鉀同樣又作為三草酸合鐵(ⅲ)配陰離子組成、電荷數測定實驗的原始材料。另外還有,制備五水硫酸銅時(使用孔雀石),產物可測定無水硫酸銅鐵含量以及結晶水含量,也可以進行差熱分析。革新實驗后,大大降低實驗廢棄物質排放量,達到無機化學實驗的綠色化,大大促進學生對物質間的轉化關系得到了解。
五、開發模擬實驗
無機化學實驗中,關于元素化合物的實驗,實驗試劑多,排放污染物較多,污染物成分紛雜多樣,且污染環境現象嚴重。另外,學生在實驗室進行實驗,就是單純地混合、滴加,學生做完實驗后掌握的不牢固,不能達到預期效果。
若把這類實驗改進成模擬實驗,可以讓學生在計算機上模擬、做實驗,根據模擬實驗的優點,可達到無機化學實驗的綠色化,從而幫助學生簡明、生動的學習無機化學實驗,防止以往無機化學實驗,帶來的危害人體健康、污染環境問題,一舉達到無機化學實驗的綠色化。
六、回收利用產物
無機化學的意義范文3
無機化學教學改革實施方案
無機化學教學改革實施方案是:理清知識體系,整合教學內容,壓縮教學時數,實行模塊化分層次推進教學,提高教學效率。無機化學教學的模塊化分解和教學時數分配的框架(表略)。無機化學教學整合原則如下:(1)刪掉部分內容(稀有氣體、鑭系、錒系、核化學、金屬晶體和無機化學發展前沿),不再講解,讓學生自學。(2)壓縮部分內容(溶液、熱力學、動力學和晶體學),在后續課程中精講。(3)合并部分內容(化學平衡、解離平衡和溶解平衡)。(4)補充部分內容(教學研究成果)。
無機化學教學改革方案的特色
(1)“三學二素一論”的兩部分六模塊改革。兩部分為理論部分(48學時)和元素部分(42學時)。六模塊為“三學二素一論”:“三學”為微觀學、熱力學和動力學;“二素”為主族元素和副族元素;“一論”為元素通論。(2)“三位一體”的教學模式。微觀學Ⅰ為無機化學一,熱力學Ⅱ和動力學Ⅲ為無機化學二,元素部分為無機化學三,由3個主講教師完成不同模塊,學完就考,學分加和。(3)根據“學生學習認知過程”設計教學順序如下: ①由抽象到具體,先理論部分后元素部分;②由簡單到復雜,微觀學為“原子—分子—離子”;③由理論到應用,熱力學為“熱力學能—化學平衡和電化學—氧化還原反應”;④由主族到副族,先主族元素后副族元素; s區元素和ds區元素進行對比教學。(4)利用規律性的“教學研究成果”促進教學。六模塊中有關規律的教學內容詳見表1。在這部分教學中展示教師教學研究成果,既可以理清學生思路,解決疑點難點;又可以指導學生進行教學研究,以研助教,以教促研。(5)明確重點。溶液的有關理論重點在分析化學課程中講解,而在無機化學課程中只學簡單應用;熱力學和動力學的有關理論重點在物理化學課程中講解,而在無機化學課程中只學簡單應用。
無機化學的意義范文4
1.學時及教學內容差異大。由于近年教學學時的大量縮減,目前不同學校針對不同專業開設的無機化學課程學時差異明顯,大部分學校針對化學、應用化學等專業開設的無機化學在100學時左右,也有部分約70學時;對化工及制藥專業學時一般50~80學時;對于非化學化工專業,學時普遍較短,多為32~60學時。對于100學時的專業,一般具有較充足的時間對理論知識、物質結構、元素化學均進行較深入的講解,學生可以掌握全面的無機化學知識;對70學時左右的專業,一般大約45學時用于理論及物質結構講解,元素部分約25學時,元素部分教學內容不能完全覆蓋;對于50學時以下的專業,許多專業只講解理論知識和物質結構,元素部分基本不涉及。從目前現狀看,對于短學時的無機化學課程,往往以犧牲元素化學教學為代價,把在分析、物化等課程中還會涉及的理論內容講得較深入,這導致許多學生缺乏元素化學知識、化學知識整體結構不完整、學習內容不健全。
2.教材種類多,內容編排結構多樣。目前出版的無機化學教材種類繁多,每年都不斷有新出或修訂版無機化學教材出版。為了無機化學書有更廣的應用范圍,大部分教材都完全包含了傳統無機化學的基本化學反應原理、物質結構及元素化學三大模塊,針對短學時的無機化學教材目前相對較為缺乏。無機化學教材內容編排不同教材差異較大,有的按化學原理、物質結構及元素化學排版,有的按物質結構、化學反應原理、元素化學介紹,教材中各模塊間基本相互獨立、銜接較少。在有限的教學時間里,要達到良好教學效果,教學內容的合理取舍與組織對教師無疑是一個挑戰。
3.與其他課程存在交叉與銜接。無機化學是大學化學第一課,其教學內容與后續分析化學、物理化學、有機化學及諸多專業課都有內容的交叉與銜接。無機化學的酸堿平衡、配位解離平衡、沉淀溶解平衡和氧化還原反應是分析化學的理論基礎。無機化學基本化學原理與物理化學中的動力學熱力學存在明顯的遞進。原子結構、分子結構理論對解釋有機化學結構依然實用。應用化學、材料等專業的多門課程都涉及無機化學知識,有的甚至就是元素化學的內容,如無機材料的制備等課程。良好的無機化學基礎是后續化學及專業課程學習的重要基礎,也是提高學生大學學習興趣和自信心的有力保障。
4.學生個體差異顯著。我們知道,按照中國現行高考制度,許多化學及相關專業的學生所就讀的專業并非其自愿選擇,而是通過調劑錄取,對化學的學習興趣各有不同。按照中學化學“必修2+選修6”模塊式教學,不同省份及不同學校對中學化學教學的深度及廣度不同,導致不同學生的化學基礎存在一定差異。而且,隨著高等教育大擴招,高考錄取率達70%,學生個體生理差異也較大。由于學生學習興趣、主觀能動性、中學化學知識基礎等多種原因,在無機化學教學中,能明顯感受到一個班的學生在學習自覺性、領悟力等方面分為幾個不同層次。要保證絕大部分同學都能達到教學要求,學生個體差異也是大學教學必須充分考慮的因素,教學內容和教學方法的設置上應盡可能做到因材施教。
二、無機化學教學內容的銜接
鑒于無機化學在教學時間、課程內容、教學對象等方面的特點,在教學過程中有效組織編排教學內容,注重中學教育與大學教育的良好銜接,引導學生順利過渡到大學學習,融會貫通前后知識,對達到理想教學效果可起到重要促進作用。
1.與中學化學教學的銜接。目前高中化學三個版本教材均采用模塊式教學,將化學教學內容分為兩個必修模塊(《化學1》和《化學2》)和六個選修模塊(《物質結構與性質》、《化學反應原理》和《有機化學基礎》、《化學與生活》、《化學與技術》、《實驗化學》)。必修模塊涉及了化學物質分類及離子反應、氧化還原反應;元素周期表、化學鍵;化學能與熱能、電能、化學反應的速率和限度;重要的金屬及其化合物;硫、氮、氧及其化合物。《物質結構與性質》模塊涉及了原子結構及性質、分子結構及性質、共價鍵、晶體結構及性質;《化學反應原理》涉及了化學反應與能量、化學反應速率與化學平衡、水溶液中的離子平衡等內容。從中學教學內容看,無機化學中的基本化學反應原理、物質結構及元素化學都有涉及,但是其教學程度較淺,多處于對概念的了解,且不同省區學習內容可能存在很大差異,無機化學中對各部分內容均有很大程度的提升,如化學平衡中引入了標準平衡常數、焓、熵、Gibbs函數等熱力學函數。在無機化學教學內容的設置上,應根據中學化學教學內容,在對全班同學進行充分調研的基礎上,為學生設計構建科學的教學大綱,安排合適的教學內容,幫助學生在現有基礎上循序漸進,不斷深入。
2.前后章節內容的銜接。無機化學教學一般都會涉及化學反應基本原理、物質結構與元素化學三部分內容,化學反應基本原理和物質結構通常安排在元素化學之前,各教材在化學反應基本原理和物質結構間有的將物質結構先行講解,有的則先介紹化學反應基本原理。物質結構決定其化學性質,作者認為先介紹分子結構、化學鍵等物質結構知識有利于學生理解化學反應原理部分的知識(如熱學函數、鍵能、碰撞理論、反應機理等),而且高中物理以及化學中均涉及有原子結構、化學鍵等相關內容,學生也容易理解接受。原子結構、分子結構、化學熱力學及動力學、氧化還原、配位化學等無機化學基本理論知識很多在元素化學中將得到具體體現,并指導著元素化學的教學與研究,因此,元素化學放在最后講解比較科學?;瘜W反應基本原理、物質結構與元素化學三大模塊除了相互存在銜接外,各模塊內部各章節也存在很密切的關聯,如化學反應原理部分中化學反應熱力學、化學平衡知識、四大平衡反應是一脈相承的關系;物質結構部分里,原子結構、分子結構、晶體結構、配合物結構則是物質結構的逐漸深入;元素化學同區內各族之間有相似結構和相似性能但又存在變化規律。因此,注意前后章節內容的有機銜接將有助幫助學生理解掌握。
3.必修與選修內容的銜接。由于教學學時的壓縮,無機化學教材涵蓋的內容通常無法完全在課堂上給學生進行詳細講解,一般教材通常將教學內容分為必修和選修兩部分,選修內容采用不同排版方式標注出來。延伸基礎知識、難度較深的內容,如化學動力學中對化學反應機理的講解,一般無機化學教材都設為選修內容。另外,為了擴寬學生視野,無機化學教材中也對該章節內容涉及的學科前沿知識進行補充介紹,如大連理工大學版無機化學分別在化學反應動力學和氧化還原章節補充介紹了化學動力學在考古中的應用、化學電源實例等知識,幫助學生了解理論知識的實際應用,提高學生學習興趣和應用知識的能力。在為某些學科專門編寫的、針對性較強的教材中,學科背景知識以及無機化學在該學科的應用等內容常設為選修。除了書本中明確建議的選修內容,教師也可根據學時、學生學習情況,靈活調節教學內容,將學生基礎好、容易自學完成的內容設定為自學或選修內容,以節約出更多時間用于重點難點知識的講解和實踐教學。
4.理論教學與實驗教學的銜接?;瘜W是一門實驗科學,讓學生學習掌握基本化學實驗技術,提高學生發現問題與解決問題的能力,培養學生科學嚴謹的工作態度和良好的實驗習慣,是化學教學的一項重要任務。許多同學在中學沒有條件進行化學實驗教學,無機化學是他們接觸的第一門化學實驗課,第一門實驗課的教學效果對提高學生實驗課程學習興趣、端正學習態度、養成良好實驗習慣意義重大。實驗教學是對理論教學的一種宏觀展示,可以讓學生更直觀了解化學反應本質。我們需要注意的是,實驗教學是建立在理論教學基礎上的,因此在無機化學中必須注重理論教學與實驗教學的銜接,實驗教學需要將時間安排在相應理論教學之后,切不可將理論與實驗教學完全獨立開來。一些簡單的驗證性實驗可以考慮以視頻的方式在理論教學中直接演示給學生,節約部分實驗教學時間以開設更多的實驗內容。在實驗教學內容設置中,需要考慮每個實驗對學生實驗技能的培養目的,應盡可能在不同實驗中培養學生不同實驗技能,讓學生在有限的時間掌握更多實驗技術,提高其實踐動手能力。
三、無機化學教學實現銜接的教學方法
無機化學在較多層面存在教學內容的銜接,為了實現相關知識間的有效銜接,教師在授課過程中除了在教學內容的安排上要合理設置外,在教學過程中教師還需在不同環節采用不同教學方法,以達到理想的教學效果。
1.課前預習作業。無機化學教學內容多,課程任務重,每節課的信息量大,適當的課前預習有助于學生在課堂教學中集中注意力,跟隨主講老師的教學思路。老師可以為學生提供適當的預習作業幫助學生有重點的預習,預習作業最好能注重將學內容與中學知識、前面章節內容間的聯系與差異,讓學生覺得熟悉而新鮮,激發學生好奇心和探索熱情,為課堂教學奠定良好基礎。對課堂中可一帶而過的教學內容,亦可在預習中引導學生自學,節約課堂時間。
2.課堂設問式教學。課堂教學是無機化學理論課最重要的環節,在課堂教學中教師更需要采用巧妙的教學方法,將各種內容有機銜接起來。在課堂中向學生提出相關問題,是調動學生思維、促使學生主動將相關知識銜接起來的好方法。例如,涉及到中學知識的,可以請學生回答中學學習內容是什么,老師再順勢介紹中學與大學知識的異同。再次出現的前面章節的內容,老師可以通過提問學生來幫助學生復習鞏固,并找出前后知識的關聯。
3.課后作業知識點的兼顧。課后作業也是將各種知識有效銜接的好辦法,除了前后緊密相聯的知識外,老師也可故意設計一些復合習題,在同一個題目中涉及前后章節知識以及多個知識點,訓練學生綜合分析問題的思維,教會學生解決綜合問題的方法,提高其對綜合知識的掌握與應用能力。如在氧化還原反應里可以將化學平衡常數、熱力學函數、Hess定律、電動勢、能斯特方程式等知識點關聯在一起,根據具體情況可進一步計算求解酸堿平衡常數、溶解度、配合物穩定常數等物理量。
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關鍵詞:無機化學;科研潛質;培養;能力
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)08-0068-02
化學是一門重要的自然科學學科,其在人類社會發展和科技進步中發揮著舉足輕重的作用。對于我國而言,傳統的化學教育僅僅重視知識的傳授,而忽視知識創新,在實際教學中缺乏對學生科學研究能力的培養,造成培養的畢業生素質下降。無機化學作為化學學科中的基礎學科,對于培養化學專業的高級專門人才具有重要作用。本文中,筆者將結合自身的教學經驗與體會,淺談高校無機化學教學中如何加強對大學生科研潛質的培養。
一、重視緒論教學
無機化學課程的緒論部分旨在對課程的研究背景、研究對象、研究方法和研究意義等進行總體上的概括。然而,傳統的教學模式卻忽視了緒論部分的講授,造成學生學習興趣難以激發,學習主觀能動性和創造性受到了抑制,教學效果不理想。考慮到緒論對于整個課程無機化學教學的重要性,筆者認為講授該內容要注重以下兩個方面。
1.借助現代自然科學知識,從宏觀到微觀讓學生感受化學的魅力,了解化學的重要性。如可以從宇宙元素的起源到形成現在生命體的DNA過程,從大到天體物質演變到微觀的原子運動等具體實例向學生展示化學的奇妙之處,以便激發學生好奇心,培養其學習興趣。
2.明確無機化學是化學學科和其他自然科學的基石,借助具體的實例說明無機化學的重要性。教師要把握教材,但不能局限于教材的內容。當今社會處于知識爆炸的階段,知識更新非常迅速,而教材通常承載著經典但已經過時的知識信息。教師需要在備課時查閱大量最新前沿的研究成果,將其圖文并茂地融入到緒論介紹中,如既要講到“門捷列夫發現世界是由一系列周期性遞變的元素組成”這些經典知識,又要講到“現在的納米技術已經合成出機械強度超過鋼鐵幾百倍的碳納米管材料”等先進前沿的化學研究成果。這樣,學生就能直觀地感受無機化學的魅力和發展前景,激發其學習的動力和熱情。
二、運用動畫模型教學
雖然多媒體教學已經深入到課堂,但是大多教師的課件仍然缺少直觀形象的動畫模型,影響了教學效果。為了解決此問題,筆者認為多媒體動畫模型教學將會極為直觀地呈現基本原理和過程,幫助學生建立化學空間思維,顯著加強對基本知識和原理的理解,激發其思考和創造力。如在講述元素和元素周期律的章節時,概念繁多,知識抽象,教師若僅僅語言闡述“元素的種類是由原子核內質子數決定的,而元素周期律是原子核外電子周期性排布造成的”,此時,初學者常常因概念不清而不能理解。教師若能運用三維動畫模型,逐一呈現核內質子數遞增對應元素種類的變化,進而展現核外電子如何進行周期性的排布,學生理解掌握就容易多了。實踐證明,運用動畫模型教學,學生將會迅速接受并理解嶄新概念和原理,容易形成獨立思考解決問題的能力。
三、改革實驗課程的設置和實驗模式
傳統的無機化學課程均有配套的實驗課程,然而實驗課程的模式和設置存在不合理之處,主要體現在:(1)理論課和實驗相互脫節。傳統的理論課和實驗課在不同的時間段進行,授課教師往往也不同,造成學生的理論學習難以得到及時針對性的實踐,從而削弱理論和實踐之間相互促進的關系。(2)針對本科生的開放實驗室缺乏。傳統實驗課程常實行集中時間集中地點實驗,不允許學生依據自己學習需要隨時實驗,對本科生的開放實驗室很少,從而缺乏對學生創新研究能力的鍛煉。為了解決該問題,筆者認為可以從以下兩個方面進行實驗課程的改革。
1.將實驗演示融入到理論課教學中。課堂實驗,能夠實現理論和實踐之間的相互促進,提高學生發現問題,解決問題的能力。如,在講授沉淀溶解平衡溶度積規則這一章節時,教師若僅僅進行理論講授,往往顯得簡單,學生們也認為沉淀過程很簡單,似乎都不存在問題。然而,實際情況并非如此,沉淀實驗的操作,通常會涉及到很多問題,如過飽和效應,配位效應,離子效應等。事實上,當今的研究熱點――納米材料的合成就是建立在沉淀形成的形貌控制上。如果沒有實驗和理論的結合,人們是不會發現諸多的自然科學規律,更難以有科學技術的進步。因此將實驗演示融入到理論課教學中將顯著鍛煉學生發現問題、思考問題、解決問題的能力。
2.設立固定的開放實驗室,以供不同學生依據自身有針對性地進行實驗。筆者在教學中發現,不少學生對實驗有較大的興趣,僅僅教學計劃安排的實驗內容很難滿足其需要。結果造成很多具有較好創新能力的學生得不到充足的科學研究訓練,阻礙其科學素質的提高。如果能夠設立開放的實驗室,那么每一個學生都可以依據自己感興趣的方面進行針對性的實驗,一方面能夠很好地鞏固理論課知識,同時還能鍛煉其科學研究的能力,這對于培養21世紀新型創新性人才是非常有利的。
四、改變評價機制
傳統的無機化學評價機制多側重于用考題對學生掌握情況進行考核,通過考試分數的高低對學生學習效果進行評估。事實上,這種評價機制往往誘使學生走向題海,而非綜合能力的鍛煉。事實證明,高分的考生在步入研究生階段往往表現平庸,其主要原因是科學研究需要活躍的思維,強烈的好奇心和探索精神,而非考試分數。良好的科學潛質需要在大學基礎課程學習中得到培養,讓學生樂于學習,樂于鉆研。因此,筆者認為,可以考慮在傳統考題模式外附加大學生科研立項考核。教師引導大學生,依據自身的興趣,去發現問題,通過查閱各種資料,建立適合大學生自身的科學研究項目。最后,通過項目完成過程對學生綜合能力進行全方位評估。實際上,國內已有不少高校正在嘗試這樣的評價機制,已經獲得良好的效果。
總之,為了滿足新世紀國家對新型創新型人才的需要,筆者作為一名高校化學專業一線教師,結合自身的教學經驗與體會,就高校無機化學教學中如何加強對大學生科研潛質的培養做了一些有益的探索,相信在這些措施的積極作用下,無機化學專業的大學生將會顯著提高學習興趣,提升自身的科研能力,為后續繼續深造奠定良好的基礎。
參考文獻:
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[2]楊毅敏.高等實驗教學改革與創新人才培養[J].海南大學學報:自然科學版,2003,20(1):87-90.
無機化學的意義范文6
一、轉變教育思想力求教師知識現代化
新的教學思想不但要在方法上打破以講授、灌輸為主的教學設想,更重要的是教師首先要用現代化的知識更新原有不適合現代教學的陳舊過時的知識。要使教師充分認識到,在面向21世紀的今天,現代化教學正在幫助人類更好地解決能源、農業、衣著、環保、醫療、交通等生產和生活的重大問題。這種發展趨勢決定了化學在新的科學技術革命中占有十分重要的地位,其中突出的是化學與材料科學、能源、環??茖W、生命科學、農業生產等的聯系。所以化學教師積極要跟上現代化的步伐,結合化學學科的特點,把有關的新的知識引進教材,納入教學體系。
我們知道,材料是人類、社會進步的重要標志,新材料的發明和利用促進了其他科學技術的進步。如果在化學領域沒有半導體材料的研制成功就不可能有目前的計算機技術;如果在化學領域沒有現代化的高溫、高強度結構材料研制成功就沒有今天的宇航工業;如果在化學領域沒有低損耗的光導纖維研制成功就沒有當前正在快速發展的光通訊等等。種種事實說明化學領域的新材料產生是新興技術的基礎,是高新技術的突破口。因此,在使用新教材時,教師要及時學習補充有關的這方面知識,同時也要用一定的篇幅以必學、選學、閱讀、資料、校園網或墻報的形式讓學生了解和知道這方面的有關知識。如在材料科學方面有:金屬材料、非金屬材料、半導體材料有機合成高分子材料的知識;在能源科學方面有:太陽能、核能、生物能、海洋能、氫能等幾種新型能源的知識;在環境保護科學方面:大氣污染、土壤污染、水體污染、食品污染、固體廢物、放射性、噪聲等污染及其防治的重要措施的知識等等。此外,教師在使用新教材時還要充分挖掘當今科學前沿新研究項目所包含著的基本知識和基本理論,使學生逐步學會用已經掌握的知識和概念去接近和理解前沿科學的新發現,如教材中涉及到的C60等。
二、更新教學理念強化教學手段現代化
要更新傳統的教學理念,積極使用現代化的教學手段進行新的化學知識的教學。這個過程不是否定傳統的教學方法,而是在傳統的教學方法基礎之上使教學過程更加完善和更加完美,使學生接受知識更加直接和更加容易。如“投影實驗”就是一種非常好的現代化的教學手段,它所應用的電教媒體有電腦、大屏幕彩色投影機、攝像機、數碼照相機、DVD和VCD機等等。我們利用電腦可以把化學反應的微觀變化過程宏觀化,把原來教師的演示實驗投影化,使原來無法想象的和直觀看不清楚的實驗一目了然。也可以利用攝像機把化學演示實驗的教師操作過程和實驗現象進行攝制后,再真實、清晰地呈現于大屏幕彩色投影的屏幕上,便于學生細致觀察,從而能激發學習興趣增強教學效果。也可以利用數碼照相機把教學過程需要的關鍵知識內容拍照下來,再投影觀看,也可以運用DVD和VCD機播放典型的教學過程給學生看等等。
我們知道,在講授初中化學教材中“質量守恒定律”時,運用電教手段可彌補教師演示實驗上的很多不足:(1)在課堂演示實驗中,由于天平比較小,砝碼的質量、游碼在刻度尺上的刻度和指針在分度盤上的位置都是很難看得清楚的,但用到大屏幕的投影機就可以彌補這個演示實驗的不足,放大了托盤天平的可見度,使學生能夠清晰地觀察到實驗結果,為學生的學習、理解和信服化學反應前后物質質量守恒,培養學生實事求是的辯證唯物主義的科學態度掃清了障礙。(2)彌補了過去很難仔細觀察白磷在錐形瓶中燃燒、氣球由正常狀態逐漸膨脹、再由漲大的氣球逐漸變成比正常狀態還癟的狀態和白磷燃燒后生成五氧化二磷的全部過程,加深了學生對白磷燃燒過程中的現象以及生成固體五氧化二磷導致錐形瓶內氣壓發生變化的理解。(3)彌補了在實驗最后進行稱量時,學生能夠清晰地觀察到天平指針仍處于原來的平衡位置。這樣,在演示實驗結束后,學生會馬上得到一個實驗結論----“在化學反應前后,參加反應各物質質量總和保持不變”。加深了對“質量守恒定律”的理解,并且在學生大腦中留有深刻的印象。
教師也可以利用自己的才智,自己動手制作多媒體教學課件,來形象地展現現代教學中的以下知識內容:(1)傳統教學手段無法形象表現的、學生難以理解的化學的微觀世界,強化學生對化學的微觀世界的認識,更好的掌握物質的微觀世界與宏觀物質的本質聯系。(2)更多的了解化學發展的前沿的知識,如新材料的研制和發展、對物質世界的多角度的認識等。(3)取代初中化學演示實驗中可見度較差,實驗現象不明顯或化學藥品很貴的實驗,如“二氧化碳的性質”演示實驗、“氫氣的實驗室制法”以及“酸、堿、鹽”的性質演示實驗等等。
教師如果都能積極地采用現代化的知識和現代化的教學手段從事教學,就能夠極大程度地提高學生學習化學的熱情,強化對化學學科的情感,同時也有效地深化了學生對化學知識的認識,開拓了學生對物質世界認識的視野,較好地掌握了化學發展的前沿科學內容,并且也提高了學生獨立完成化學實驗的能力,為學生以后自己動手進行探究實驗打下良好的基礎。