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摘要:分析化學是化學及相關專業的一門重要的基礎課。分析化學既有系統的理論,同時又有很強的實用性。為了使不同專業學生有效掌握分析化學知識,培養學生科學嚴謹的態度和分析、解決實際問題的能力,分析了傳統教學中存在的主要問題,提出采用思維導圖和PBL結合傳統教學法開展分析化學課堂教學,同時改進考核模式和評價體系,激發學生學習興趣,培養自主學習能力、分析和解決問題的能力。
關鍵詞:分析化學;課程教學;改革措施
分析化學是化工、材料、冶金等專業學生必修的一門重要的基礎課,是發展和應用各種方法、儀器和策略,以獲得有關物質在空間和時間方面的組成和性質的一門科學,具有理論性和實踐性并重的特點[1-2]。分析化學被稱為“科學技術的眼睛”,對國民經濟的發展具有十分重要的作用。分析化學的教學不僅是為了傳授理論知識,更重要的是能夠培養學生嚴謹的科學態度,提高學生綜合素質和創新能力。因此,如何在有限的課堂時間內實現價值塑造、能力培養和知識傳授三重目標,提高課堂教學效果是目前分析化學教學改革的重點和方向。
1分析化學教學現狀
1.1課程內容抽象,知識點龐雜
分析化學課程多涵蓋分析方法的范圍廣,知識點繁多而龐雜,涉及大量的計算、公式推導、曲線等,這是分析化學的重難點。目前學生掌握分析化學知識單靠“死記硬背”,在學習過程中極易產生厭煩心理,嚴重影響學習的積極性。此外,學生普遍存在“重專業輕基礎”的心理,非化學專業學生對基礎課不重視,使教學更加被動。
1.2理論教學與實驗教學不同步
在教學計劃中,分析化學實驗作為一門單獨的課程,理論教師和實驗教師分別由不同的老師擔任,因此,實驗教學的進程安排不能與理論課很好的同步,往往超前或滯后與理論課程,就使得學生在無理論知識基礎之上不加思考的機械性的驗證實驗或在實驗中對之前學的理論知識印象不深,嚴重打擊學生的學習積極性,不能有效促進理論知識的掌握和理解。
1.3課堂教學與實踐應用聯系不緊密
分析化學是一門實踐性很強的學科,理論知識是基礎,實踐應用是目標,它們相輔相成、相互促進。但部分教師在授課過程中理論教學較多,實踐應用介紹較少,會使學生不明白學習分析化學這門課到底有什么用途,該如何在以后的學習和工作中使用。
1.4教學方法單一,學生主體活動缺
目前分析化學的教學方法為傳統講授法,這種填鴨式、灌輸式的教學模式,以教師為主體,以課本為中心,過分的強調授課教師的主導作用,忽略了教師和學生之間的溝通,使學生完全處于被動學習狀態,不能充分發揮其積極性和能動性,在教學過程中會使學生感覺課程內容枯燥,導致學生缺乏學習的主動性及趣味性,不但學生學習效果差、效率低,也降低了教師的積極性。
1.5考核評價模式陳舊,缺乏過程考核
目前分析化學課程的考核基本采用期末閉卷的考試來評定學生學習效果,但通過一張期末試卷很難全面、公正、真實的反映學生的學習狀況。課程成績分布為平時成績占40%,期末卷面成績占60%。對平時考核力度不夠,另外,考核內容常常局限于所學教材里面的基礎知識,重點以課堂筆記和布置的課后作業內容為主,多為方法原理,概念和方法結果的計算,理論性強,沒有考核學生實踐方面的能力,整套試卷考察能力的少,死記硬套的多。部分學生在臨考前突擊背筆記、作練習題,即可僥幸過關,不利于培養學生良好的學風。由此可見,單一的考試模式并不適合分析化學教學質量的提高,科學有效的考核評價方式亟需探索。
2教學改革措施
2.1教學方法改革
2.1.1思維導圖教學方法
思維導圖是由英國著名心理學家、教育家東尼·博贊于20世紀60年代提出并創立的,旨在開發人的思維潛力、提高人思維能力的簡單高效的圖形工具,其能有效地處理分散的信息,建立不同信息之間的內在聯系。思維導圖綜合利用左腦的語言、數字、邏輯、順序、分析、列表,以及右腦的形象、色彩、維度、空間感等多種大腦皮層思維技能,以增強人的思維能力,提升注意力和記憶力[3-5]。研究實踐表明,在教學過程中引入思維導圖,通過視覺感官刺激的關鍵詞、顏色、形狀和聯想意象等,使得記憶力增強,教學和學習效率得到提高。分析化學知識點雖然多而雜,但各個知識點之間是縱橫交叉,相互聯系,點、線、面聯系交織,能形成一個網狀的整合知識體系,零星的分析化學知識在思維導圖中變的有序化、網絡化,能夠有效解決學生在學習分析化學過程中面臨的信息量大,知識點多的障礙。針對分析化學每一個章節是獨立的一種分析方法這一特點,教學過程中借助思維導圖,建立“關鍵詞-設問-關鍵詞擴充-設問-多級知識網絡”的教學模式,下面以第三章滴定分析為例,來闡明基于思維導圖的教學模式。(1)教師在新授課中用X-Mind、MindManager、MindMaster等思維導圖軟件繪制出“滴定分析”思維導圖(一級分支),展現這一章節的學習內容,清晰的給出本章學習的重點和難點。(2)教師通過積極啟發引導,借助設問引導學生對“關鍵詞”擴充,形成自己的知識節點,幫助學生形成自有的二級思維導圖(見圖2)。①從滴定分分析的定義出發,以氫氧化鈉滴定鹽酸為例,引導學生理解滴定分析中滴定、化學計量點、滴定終點、終點誤差等基本概念。②滴定分析屬于化學分析,即以化學反應為基礎的分析方法,那它所利用的化學反應有哪些?在無機化學中我們所學到的化學反應是否都可以用來做滴定分析?滴定分析對化學反應有哪些要求呢?③“誘敵深入”階段:滴定分析的核心是利用已知的標準溶液與待測物發生定量的化學反應,那么標準溶液該如何配制?配制好的標準溶液它的濃度都有哪些表示方式呢?(3)在“標準溶液”這一重點學習過程中,教師針對配制和濃度表示分別展開。教學過程中對氫氧化鈉標液的配制過程(計算-稱量-配制-標定-計算),物質的量濃度與滴定度的關系展開學習,實現多級網絡知識的建立,最終形成滴定分析的網狀結構思維導圖。(4)根據“滴定分析”網狀結構思維導圖,教師對本章內容進行總結,并對知識點進行延伸,培養學生解決問題和分析問題的能力。請學生根據自己創建的思維導圖回答下述問題:①滴定分析法適合測定常量還是微量組分分析?②如需測定食醋當中總酸含量的測定,怎樣設計實驗方案?選擇哪種滴定方法?③如果某一試樣中待測離子含量只有ppm級,需要選用什么分析方法進行測定(給學生留下一個思考空間,與后續所學的儀器分析法建立關聯)。由此可以看出,在分析化學教學過程中使用思維導圖教學法,學生通過在聽課過程中一方面積極主動的對“關鍵字”進行擴展、分析和整理,使學習內容符合自己的認知規律,極大地提高了記憶力和理解力,使得所學知識立體化、直觀化、可視化。另一方面,創建思維導圖有利于培養學生邏輯思維和創造性思維,同時增加了學習趣味性和有效性。
2.1.2PBL教學法結合傳統教學法
PBL教學法(ProblemBasedLearning)是1967年由美國神經病學教授Barrows創建的以問題為導向的教學方法[6-8]。PBL教學法強調以學生為中心,以問題為基礎,將傳統課程教學的“預習-聽課-復習”模式改變為“教師提出問題-學生查找資料-課堂討論-老師總結”。在PBL教學法中,強調學生自我思考能力和自學能力的培養,強調學生利用各種資源獲取知識信息,培養學生分析問題和解決問題的能力。但單純使用PBL教學法存在以下幾個問題:(1)使用PBL教學法開展教學耗時較多,與教學計劃中規定的學時有矛盾;(2)PBL教學法對學生要求高,對于部分自主學習能力不強的學生,面對困難容易退縮;(3)分析化學中有一些抽象、復雜的內容,若僅讓學生查找資料,沒有講解基礎知識就進行PBL教學,很難收到預期效果。因此,結合課程實際,筆者認為應采用PBL教學法結合傳統教學法,既保證學生系統的掌握了課程基本內容,又有利于培養學生查找資料、獨立思考、分析問題、解決問題的能力,充分發揮了兩種教學方法的優勢,提高了分析化學的課堂教學效果和教學質量。
2.2考核方式改革
考核方式應既可以考出學生真正的知識水平與能力,又可以為課程的學習起到一定的導向作用。分析化學課程傳統的考核方式為閉卷考試,平時成績占40%,期末成績占60%。該課程的傳統考核模式存在以下問題:(1)課程中涉及的理論知識較多,學生通常臨近考試時花大量時間和精力去“死記硬背”,對知識的應用投入的精力和時間較少;(2)期末成績比例過大,造成學生期末突擊的學習習慣,在平時的學習積累中積極性不高;(3)傳統的考核方式考試題型單一,缺乏創新性,對知識的檢測偏向于識記方面,忽略了綜合能力的培養。因此,為了發揮考試的診斷,調節和激勵作用的有效機制,必須改變“期末一張卷”的傳統考核方法,采取多種考核方式相結合的綜合考核辦法。
2.2.1改進考核模式
(1)強化過程評價
重視過程性學習評價與考核,靈活采用多種考核方式(雨課堂、小組匯報、課外作業、課堂提問等)。
(2)階段性考核和期末考核相結合
在每兩章結束后,可以根據所學內容進行階段性考核,由老師出幾套不同練習題,在課余時間由學生找老師以現場隨機抽取的方式作答,成績計入平時成績,這樣即可以了解學生對所學知識的理解和掌握情況,也為后續的教學方法及教學進度是否調整提供依據。同時,階段性的考試可以督促學生平常認真學習,避免期末考試前臨時抱佛腳,死記硬背的現象,促進學生真正掌握并能應用所學知識,達到“以考促學”的效果。
(3)考試內容增加綜合性思考題或分析論述題
試卷考核內容除基本理論方法外,要體現出學生分析問題、解決問題的能力,采用非標準答案的試題,提升教學效果。
2.2.2改進評價體系
建立全面客觀的學生成績評價體系,通過多次進行、多種途徑的考試,達到對學生真實能力全面的客觀評價,從而督促和引導學生學習,鞏固所學知識,同時幫助教師及時發現問題,改進教學工作,達到教與學的真正反饋。
3結語
通過改進教學方法、優化考核方式,激發學生的學習積極性和主動性,進一步提高了教學質量,為社會培養了科學態度嚴謹、求真務實的新型創新人才。
參考文獻
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作者:侯思懿 司楊 韓愛霞 吳磊 單位:青海大學新能源光伏產業研究中心 青海大學化工學院