发布时间:2023-03-10 14:55:11
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的大学化学教学样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
《大学化学》课程的积极性兴趣既是学习的最好老师。能否将学生自然地引入到材料化学专业的学习中来,让学生感受到材料化学的魅力,教师上好前言课可以说至关重要。新生上第一门专业基础课时,一般都充满好奇与渴望。教师若照本宣科、泛泛而谈,学生只能按图索骥,被动接受教材上的受死知识,他们大多兴味索然甚至大失所望。教师若能独辟蹊径,借助多媒体优势,向学生合理展示人类自古至今、特别是近年来材料科学界发展的新成就,如金刚石、宝石、发光材料、功能奇异的C60、N60、C90(目前报道的最小的碳纳米管[3])、N70、碳纳米管,无机超分子,原子簇化合物,无机功能材料(如功能配合物、无机纳米新材料与功能材料),纳米陶瓷、磁性、催化剂、气敏及传感材料等。事实上,这些五彩缤纷、性能奇特、形貌特异的材料大多可通过即将学习的《大学化学》课程的相关知识来制备、合成,而并不是遥不可及、的高端技术。通过这种方式,则深深吸引学生的目光,能激发学生学习的兴趣。学生因此也能了解学习好《大学化学》课程的重要性,进而增强对材料化学专业学习的责任感和信心。在各章节的教学过程中,教师都应把其相关知识点与材料的合成、性能研究等密切联系起来。比如,在学习晶体结构部分的知识时,我们在这一块的讲授就与其他专业的授课明显不同,尽可能地把常见晶体(如NaCl、CsCl、ZnS、CaF2、K2S、CaTiO3、TiO2、Al2O3、MgAl2O4、Fe3O4、Co3O4、AgCl、AgI等)的晶体类别、空间结构等向学生讲解阐述清楚,为其学习常见无机化合物、无机材料打下坚实的基础。
2突破传统的教学理念与方法,夯实理论基础
讲授法教学仍然是目前多数课程所用的最基本的教学方式,具有一定的优势,即教师能连贯地向学生传授基础知识,并配合其它方法,可将基本概念、基本原理及相关课程知识传授给学生。教授法运用得当,不仅能将讲授内容系统、科学而准确地传递给学生,而且还能很好地突显讲授内容的重点和难点。然而,实际教学过程中若自始至终均采用这一方法,学生极易疲劳,产生厌倦甚至烦躁的心理。事实上,有些教师一直喜欢满堂灌和填鸭式教学,教师在课堂上洋洋洒洒、痛痛快快地大讲特讲,却完全忽略了学生作为教学主体的作用。这种教学,只是教师知识的倾泻,而不是传授,其结果是教师教得非常累,学生听得更累,因而教学效果往往显得特别差。在近几年材料化学专业的学生对《大学化学》课程的授课评价中我们可以清楚地看到,学生对那些采取满堂灌式教学的教师微词颇多,普遍要求采用灵活多样的教学方法,要充分激发学生学习的积极性。在我系《大学化学》课程教学团队中,我们都十分重视教学理念的转变、更新和教学方法的改革。我们都视其为课程能否鲜活生动的源泉。首先,我们确立了以学生学习为中心的教学观念,以学生最大程度掌握好专业基础知识为目标。如果把教师作为工程师或技术工人,那么学生将可看成为其加工的“产品”。“产品”质量的优劣,能否赢得市场,是检验作为教师教学质量是否合格的标准。要做到这一点,必须对学生进行科学合理地训练和培养。因此,在课堂教学上,教师要积极引导,在十分融洽的环境下合理有序地向学生传授知识,并能激起学生的求知欲,使其在课后有进一步跟踪并深入研究的渴望。其次,为更好地传授知识,改革教学方法,要采用灵活多样、切实可行的教学方法,使学生以最直接、最有效的方式获得知识。比如,在课前,教师要布置任务,设置问题,引导学生进行预习,通过多种途径了解有关课题的成就以及最新发展动态,以吸引学生的注意力,让其对所学内容产生浓厚的兴趣。在课堂上,以多媒体教学为主,必需的板书为辅;以探讨和学生参与教学作为主线,以教师补充和更正作为辅线;以经典基础知识的教学和实际应用为主要教学内容,以相关科学前沿知识的穿插为辅助内容。课后,学生以完成经典题目作业为主要巩固课程内容的方式,以查阅相关知识,进行实验和撰写课程小论文来扩大视野,等等。《大学化学》课程理论众多,在有限的课时里让学生牢固掌握众多理论,难度较大。我们主要通过精选教学内容,采用精讲、精练的方式,理论与实际相结合,科学前沿介绍与教师的科研课题相结合,深入简出,形象生动地向学生进行传授。通过具体的材料合成与应用示例,夯实基础理论,加深《大学化学》与材料化学之间的联系,使学生产生强烈的欲望和浓厚的兴趣。
3转变课程的管理机制
课程管理机制的建立与课程改革相适应,课程管理机制的优劣将直接关系到课程教学质量。课程改革的深入开展应是课程教学管理的核心内容,我们应积极探索新的教学理念,大力开展创新教育,逐步推进教学新模式的转变,确保教学质量的提高。第一,我们要求《大学化学》课程教师都要进行教学研究,特别注重课堂教学、教学内容、教学模式以及教学细节方面的探索与研究。通过对课堂教学过程、特别是教学细节等方面的研究,让教师更加重视教学规律。第二,加强课堂教学的诚信教育和情感交流,培养师生感情,帮助学生正确掌握求知观,不仅要培养学生的道德情操和知识品德,还要增进学生服务于社会的意识和责任感。第三,不断转变教学方式,由封闭式教学向开放式教学转变,由单向式教学向双向式教学转变。第四,教师要转变自己的角色,尽快由“教书匠”转变为“研究者”,由知识的“储备者”向知识的“传播者”转变。教师要经常进行反思,逐步实现深层次创新,使自己成为一个教学理念、教学实践的开拓者和研究者,崇尚科学,崇尚学术。第五,加强课堂教学的监督机制。我们主要通过教学督导、教研室听课与评教、院领导随机听课以及学生期中进行教学评价等方式来提高课堂教学的管理与监督机制。第六,加强课程学习的奖惩机制。对本课程学习比较优秀的学生应及时进行表扬、鼓励甚至奖励,树立模范。对那些不爱学习、偷懒疲沓的学生要及时教育、激励以及必要的课程惩罚,如阅读几篇科学论文,撰写小论文等。
4加大学生实践与创新能力的培养
创新是关乎国家和民族昌盛兴旺的灵魂和永不衰竭的动力源泉。创新人才的培养是大学教育义不容辞的责任。当代大学生创新人才的培养可以分为创新能力和创业素质的训练两个部分。《大学化学》作为专业基础学科,在大学生创新能力培养方面具有更重要的基础性作用,是其他学科无可替代的。因此,结合我系材料化学专业近几年的发展,通过《大学化学》课程的教学与实践,主要在以下几个方面实施对大学生创新能力大力进行培养。(1)教师首先要有创新意识和创新实践活动。通过教师教研和科研课题的申报与立项,教学改革的实施,教学方法的改进,教师进行各种形式的进修,通过指导学生申报课题项目,引导学生参与科学研究。带领大学生参与各种竞赛,领导学生直接服务于社会等,切实提高教师的创新意识和实践活动。(2)精选并优化教学内容,使教学内容更加系统化、科学化。将大学化学课程中无机化学与化学分析中的相关知识紧密结合起来,尽量节省课时。(3)加大基础实验的权重,增设综合性、设计性实验和开放性实验。(4)教师进行课题讲座,通过专题研究,加强《大学化学》课程与专业学习的联系。同时,挑选一些能力较强的学生在课堂上进行小专题报告,培养和锻炼学生进行理论交流的能力。(5)积极邀请学生参与教师课题组或科研课题中来。让学生参与教师的课题研究,不仅使学生了解科研的一般途径,更重的是培养了学生的科研意识和素质,能使学生在进行课程学习时不自觉地提高了科学分辩和吸收的能力。
5结语
滴加NaOH试液可使溶液pH升高后,溶液变为澄清。问题:溶液的酸碱性如何划分?如何测定或计算溶液的pH?物质在溶液中形成沉淀,或沉淀的溶解与什么因素有关?如何控制?让学生对这些问题充分讨论后,教师总结:人体的许多生理现象和病理现象与酸碱平衡和沉淀平衡有关。人体体液酸碱平衡是人体的三大基础平衡之一。占人体体重70%的体液有一定的酸碱度,并在较窄的范围内保持稳定,这种酸碱平衡是维持人体生命活动的重要基础。如果这一平衡被破坏,就会影响生命的正常活动,发生酸中毒或碱中毒并导致各种疾病。临床上常用乳酸钠纠正代谢性酸中毒,用氯化铵治疗碱中毒。药物的制备、分析和药理作用研究也常常涉及酸碱反应和沉淀反应。许多药物本身就是酸或碱。为保证临床用药的安全性及有效性,应注意不同药物溶液的pH差异,避免因药物溶液pH改变造成的不良后果。典型案例二:从2008年3月份开始,某集团陆续接到一些婴幼儿食用某品牌婴幼儿奶粉后患泌尿系统结石病的投诉。8月初经专家鉴定某集团涉嫌问题奶粉中有大量致肾病的三聚氰胺,并未对外公布。9月份某集团向消费者宣称已委托某质量技术监督局对本公司产品进行检验,结果显示符合国家的各项质量标准。牛奶中蛋白质测定最常用的方法是凯氏定氮法,它是测定总有机氮最准确和最简单的方法之一,迄今被作为法定的标准检验方法。凯氏定氮法中测定蛋白质的方法有取样、样品消化、蒸馏、滴定4个步骤[3]。问题:凯氏定氮法是通过测定哪种元素含量来计算蛋白质的量?凯氏定氮法有何缺陷?如何完善此方法?让学生对这些问题充分讨论后,教师总结:凯氏定氮法是一种检测物质中“氮元素的含量”的方法。蛋白质是一种含氮的有机化合物,食品中的蛋白质经硫酸和催化剂分解后,产生的氨能够与硫酸结合,生成硫酸氨,再经过碱化蒸馏后,氨即成为游离状态,游离氨经硼酸吸引,再以硫酸或盐酸的标准溶液进行滴定,根据酸的消耗量再乘以换算系数,就可以推算出食品中的蛋白含量。凯氏定氮法不能直接测试食品中蛋白质的含量,要加入测定其他含氮化合物的方法才能完善此方法。
2化学理论突破方法———相关理论的应用以及讲授化学史
在讲授大学化学的部分理论性较强的概念如渗透压等的过程中,可以介绍根据利用这些理论所得到的产品或技术如海水淡化技术。水资源问题特别是淡水资源短缺是当今全球关注的焦点问题之一,而我国淡水资源更是严重不足。据专家预测,2030年前中国的缺水量将达到600亿m3。然而海水中的杂质通常以分子、离子形式存在,去除比较困难,通常采用蒸馏法,需要耗费大量能源。反渗透压法(RO)是一种使用具有选择透过性能的“半透膜”从海水中分离出盐分,以实现海水淡化的技术。在反渗透过程中水能透过半透膜而其他离子和分子却不能,从而实现了溶剂和溶质的分离,得到纯水以及浓的盐溶液。反渗透淡化法的理论基础是渗透压理论。当人为地在盐溶液一边施加一个额外的大于渗透压的压力时,于是盐溶液中的水分子流向纯水一边,这种现象便是反渗透,反渗透过程的驱动力是外加压力[4]。目前反渗透压法在工业化的海水淡化技术中具有重要地位。在讲授大学化学的难点如原子结构等一些理论的过程中,经常介绍些化学名家以及历史典故,可以帮助学生搞清一些化学概念和理论的来龙去脉,增强学学化学的兴趣。比如在讲到微观粒子波粒二象性时,可以简单介绍下法国科学家德布罗意这个历史人物。德布罗意从小酷爱读书,并于1910年获得历史学位。1911年,他听到作为第一届物理讨论会秘书莫里斯谈到量子性质等问题讨论后,激起了强烈的兴趣,他考虑转向研究理论物理学,当他了解到普朗克和爱因斯坦关于量子方面的工作,进一步引起他对物理学的极大兴趣。经过一番思想斗争后,德布罗意终于放弃已决定研究法国历史的计划,选择了物理学的研究道路,并最终获得诺贝尔奖[5]。
3现代多媒体技术辅助手段的运用
“工欲善其事,必先利其器”,随着现代教育技术的发展,利用多媒体技术辅助课堂教学在化学领域中已被广泛应用且发挥了重要作用[6]。通过制作生动的动画可以使复杂难懂的概念和理论变得简单而清晰,这不仅有利于学生更好地理解化学概念和原理,而且能唤起学生学学化学的热情和兴趣。例如在讲到氢气分子所形成的共价键时,直接用语言描述此过程,就会显得生硬、晦涩难懂。如果利用多媒体技术制作成动画,形成化学键的过程就会简单易懂。可以把两个氢原子制作成可以动的圆球,当电子自旋相同时,两个圆球不能靠近;当电子自旋相反时,两个圆球可以相互靠近,并最终固定在一定的位置上,从而表示形成了化学键。利用多媒体技术把静态图用动画取代,把平面图用立体图取代,同时辅助文字和声音对难懂的概念和理论进行注释,图文并茂、生动形象,强烈的视觉效果,大大激发学生学习兴趣,而且有助于培养学生空间想象力[5]。
4创新思维———杂化轨道理论
关键词:大学化学;教学模式改革;高等院校;研究型学习
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0222-02
大学化学课程是高等院校面向化学专业和近化学类专业开设的一门基础课。对于化学专业,大学化学讲授的内容主体上和无机化学基本一致,它既要与中学化学内容相衔接,又要为后续分析化学、有机化学、物理化学、高等无机化学、结构化学等课程的学习奠定基础,对学生的学习起着承前启后的作用,作为面向化学专业新生开设的第一门专业基础课,凸显出其重要地位。随着我国高等教育改革的不断深入,应用型人才培养越来越受到重视,本科教学已经不再是单纯的知识传输,而是对知识、素质、能力等方面的综合培养。在此背景下,我校大学化学课程组成员打破传统教学模式,以学生为本,通过不断深化教学模式改革,使学生在掌握基本理论知识的基础上,养成自主学习的能力,努力使学生建立对该专业的兴趣,为后续课程的开展和学生未来职业生涯规划奠定良好基础。本文主要介绍本课题组在大学化学课程教学模式改革过程中的一些做法和心得体会,以期为其他院校同类课程的改革提供一些经验。
一、大学化学课程的基本内容和主要改革内容
1.大学化学课程的基本内容。本校大学化学课程总学时112学时,分为两个学期讲授,主要内容包括热化学、化学动力学基础、化学平衡、熵和Gibbs函数、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、电化学基础、原子结构、分子结构、配位化合物和元素化学部分。
2.本课程主要改革内容。①将原有的由单一老师授课模式改变为由一位老师主讲,在一些特色知识环节由具有相关知识实际应用背景的老师辅助讲授的模式。这样改革的优点是可以发挥师资优势(目前本课程组有六位老师承担大学化学教学工作),让学生有更多机会接触和了解本专业老师的情况;②在课堂教学上每2~3次课设立一次3~5分钟的学生讲授环节,由当堂选择的一位或两位同学对自主学习内容的一个知识点进行讲授、剖析。目的是改变“填鸭式”的传统教育模式,培养学生自主学习、分析解决问题的能力,锻炼学生的表达能力,同时改变平时教学环节中学生对自学内容基本不看、老师考试不考、流于形式的不良状况;③在整个教学环节,每学期设计2次讨论辩论课,学生分组对提前设计的专业拓展知识进行讨论辩论。目的是:给学生提供更加宽松自由的学习环境;拉近师生间的关系,建立亦师亦友的关系;锻炼学生的表达能力;锻炼学生团结协作的能力;④以培养学生的创新精神和创新能力为目的,立足所学,加强小论文书写环节,营造“研究型”学习氛围。在课堂的教学过程中及时与日常生活和生产实际相结合,把抽象的理论具体化;⑤课堂讲授与自主学习相结合。近几年来为了适应高等教育的发展,人才培养方案中加大了实践技能课程的比重,相应的理论课学时数有所减少。如何在规定的学时内将课程内容全部讲完,是理论课老师遇到的新问题。在本课程授课中,我们采取了课堂讲授与自主学习相结合的方式。在课堂上主要讲授重点和难点,而将比较容易自学的内容布置给学生课后学习;⑥改革考核方式。考试是检验教师教学效果和学生对知识掌握程度的重要手段,但仅凭借一次期末考试就决定学生成绩的好坏是不客观的。在本门课程考核中我们加大了平时考核的力度,具体比例为平时成绩占30%,期末理论考试成绩占70%。平时考核中,除课本作业外,增加课堂讨论和作为拓展知识的小论文知识的考核,其中平时成绩中课堂作业和考勤占15%,课堂讨论占5%,小论文占10%。
二、课程改革的实施过程
1.全体课程组老师对教学模式进行讨论,分析各种教学模式的优缺点,提出适合我校应用型人才培养需要的教学模式。通过对单个教学班单一老师授课模式和单个教学班多位老师分章节授课模式的比较和分析讨论,本课程组认为前一种模式的主要优点是教授内容比较系统,前后知识点容易衔接,不足之处是教学风格比较单一;后一种模式的主要优点是一年级新生学习一门课就可以接触到多位专业课老师,享受不同特色的教学风格,不足之处是学生刚从高中迈入大学,自主学习和适应新环境的能力还不够强,多个老师轮流上课恐怕学生不太适应,前后知识也可能不容易衔接。综合考虑认为采用由一位老师主讲,在一些特色知识环节由具有相关知识实际应用背景的老师辅助讲授的模式比较好。
2.原来的化学专业和药学专业对无机化学部分要求掌握的难易程度、内容都有很大区别,实行大类招生后大学化学如何兼顾化学、应用化学和药学的要求,需要进一步仔细讨论。另外大学化学教育是在中学化学内容上的提升,在授课中既要注意与中学知识的衔接,又要防止不必要的内容重复。为此我们组织全体课程组老师共同讨论教学大纲,对教学内容基本点、重点、难点和知识实际应用的划分形成统一的意见,在课堂教学中将教师精讲和学生自学相结合。在教学过程中定期开展教学讨论和学生调研,对改革中遇到的问题及时寻找合理化的解决方案。
3.讨论课实施方案。老师提前一个月布置讨论课,主要内容包括:①以5~6名同学为一组,全班同学分为六个小组;②每组同学自主选择一个与所学知识相关的课题,查阅资料,准备讲解;③讨论课上每个小组15分钟左右,其中主动讲解环节7分钟,问答环节8分钟;④每位同学不仅要积极主动讲解、回答问题,而且要勤于思考,向其他同学提问;⑤讨论课成绩总分10分,台上讲解和回答问题6分,台下向其他组提问4分。分数由同学自主打分评定,每个同学只给其他组同学打分,以全班同学30名全勤为例,A同学的分数由其他组25位同学评定,去掉3个最高分和3个最低分后,取平均值,即为该同学的本堂讨论课成绩。
三、对大学化学课程教学方式改革的思考
随着高等教育的不断发展和社会对人才需要的不断变化,对传统的教学模式保持其原有优点的同时,对其不足之处进行改革是十分必要的,但是无论是什么课程,改革不能是为了改革而改革,或者为了申报课题而进行改革,而是应该实实在在地具有真正的目的和意义。对于改革中遇到的问题,有如下思考:①改革要循序渐进。如在自主学习内容的安排上,不能步子迈得太快。一方面对于刚从高中走入大学的一年级新生,在对新知识的掌握上还是主要依靠老师的传授,另一方面绝大多数人都有点惰性,对自主学习的内容即使有一定的考核机制,学生也常常不会和课堂内容一样用同样的精力学习。对于为后期有机化学、物理化学等课程奠定基础的大学化学课程,基础一定要打好,所以自主学习内容应该适当,特别忌讳为了激发学生的能动性而设置大量自主学习环节;②授课中应重视课本理论知识和学科前沿知识相结合。尽管目前教材追踪学科新知识较为及时,但是仍然与最新学术发展有一定的时间差。为了学生能及时获取新的知识,在备课中应注重新知识的补充,授课中注重课本理论与最新学术成果的结合;③授课内容应注重理论与实践相结合。对于普通地方高等院校,主要以培养应用型人才为目标。教师在讲授大学化学理论知识的同时,可以多结合当前一些社会热点问题,如环境污染、能源短缺、食品健康等问题与学生展开讨论,使学生在拓展知识的同时,也能体会到学有所用,进一步激发学生的学习兴趣;④注重师德修养,加强师生互动。良好的师德修养、渊博的知识、良好的课堂氛围是保证教学质量的重要条件。“十年树木,百年树人。”在灌输学生知识的过程中,以教师良好的人格魅力潜移默化地促进学生正确世界观的塑造,才能够培养出德才兼备的对社会有用的人才。
参考文献:
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关键词:化学实验;创新能力;多媒体教学;自主学习
培养具有创新思维、创新能力的化学人才是新时期国家发展战略的客观要求,也是高等学校化学教育的重要任务。竞争激烈的当今,培养学生的自主创新能力及实践能力,是当代教育工作者所需要重视的问题。培养学生的创新意识、创新能力和创新精神,提高学生的综合素质,是高等学校实验教学改革工程中的重点和难点[1]。化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是科学探究和认知的理论来源,是化学学科的灵魂。学生通过实验不仅可以获得直观信息而且可以更直接的认识化学世界。让学生逐渐认识化学规律、形成化学概念、丰富和理解化学知识、提高化学综合素养。更重要的是培养学生创新思维和动手能力的最好的方法就是激发学生的探索精神让他们积极主动参与实验[2]。
1大学化学实验教学的现状
多媒体实验教学的目的是打破传统的授课方式,传统的实验教学都是学生按照实验指导书“照方抓药”。学生为了完成任务拿到学分往往只注重实验结果而忽略了实验现象领悟不到实验的精髓。“授人以鱼不如授人以渔”开展化学实验课的目的不仅要传授学生化学知识和技能,还要训练他们的科学思维和创新能力,同时培养科学精神。然而,在本科化学实验实际教学中,会受许多客观条件和人为因素的限制,实验教学方面依然存在着一些问题[3]。
1.1照本宣科“填鸭式”教学
传统的实验教学几乎把实验所用的药品、仪器、实验操作步骤都一一给出,完全把老师和书本的思想灌输给了学生。学生只要照方抓药就可以,毫无创造性可言。这种教学方式难以激发学生的实验兴趣,即使做完实验也不会有什么收获,更谈不上培养学生的创新思维创新能力。从根本上体现不出实验的真正价值。
1.2考核单一学生重视度不够
传统的化学实验课程主要以理论教学为主,成绩是考核学生的主要依据。实验操作部分占比重并不大,致使很多学生认为实验课不重要[4],做实验也是马马虎虎应付了事,甚至为了应付期末更改或者抄袭别人数据。这种不严谨的实验态度不仅学不到知识而且在实验过程中还可能会造成实验事故。
1.3课时限制复杂实验无法完成
众所周知,完成复杂的实验需要几个小时甚至更长的时间,这样的实验完全按照课堂时间安排是根本完成不了的。而且每个化学实验开始前都需要做前期准备,例如查阅资料,领取实验相关药品清洗实验仪器等这些不起眼的细节都有可能导致实验不能进行甚至实验失败。然而,大学生需要学习的课程是综合性的多学科的,因此,学生没有足够的时间去完成一个完整的复杂的实验。
2化学实验改革策略
2.1学生为主体的多媒体教学
多媒体教学有许多优点,如(1)可以有效地缩短教学时间,提高记忆效率,最大限度地调动学生集中注意力。化学实验多媒体演示教学,使授课方式变得更方便、快捷、节省出更多的时间让学生思考并准备实验所需药品。从而提高教学效率,培养学生创新思维。(2)综合运用文字、图片、动画和视频等资料进行教学活动,尤其是图片,动画和视频更生动直观更形象。(3)活跃课堂气氛,加深巩固教学内容,让学生学到知识的同时感到快乐,寓学于乐。因此,化学实验采用视频演示可以更形象快捷展示实验流程及应注意的事项,给学生留下的印象更深。
在多媒体教学实施过程中,采用启发式教学,老师提前录好实验步骤和仪器正确操作方式的视频包括实验过程中应注意的事项。学生提前通过视频充分预习掌握实验原理熟悉实验流程。课堂上采用多媒体播放视频授课,不仅生动形象还可以调动学生的实验积极性。实验过程中可以重复播放视频学习也可以直接向实验指导老师请教。整个实验操作让学生独立完成,认真观察实验现象,对实验过程中遇到问题可以提出自己的疑问和建议,例如,实验中的危险药品或者昂贵试剂是否可以用其他的代替,是否可以摸索改变实验条件,得到更理想的实验结果等。这样的教学可以充分体现学生的主体性,培养学生的创新思维,激发学生的学习兴趣和积极主动性,从而提高学生的化学综合素养。
2.2多层次考核实验成绩
为了培养学生独立思考动手能力,让学生真正喜欢化学,了解这个充满神奇的学科。考核的方式采取多元化。(1)实验预习的考核:学生课前交预习报告,老师检查之后,进行提问,没有提前做实验预习的学生不允许做实验。(2)实验操作过程的考核:实验结束指导教师对每个学生实验操作的规范性进行打分并做讲解。让学生养成良好的实验习惯。(3)实验结果与讨论:实验数据是否合理,数据处理是否准确。思考题解析是否透彻明了等。为了考核学生对实验的理解程度老师也可以提出一些实验相关的问题让学生思。例如《大学基础化学实验》课本中“水的总硬度及钙镁含量的测定”的原理是配位滴定法[5]。在完成这个实验后老师可以提出一个类似问题:鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,那么可以用什么方法来测定呢?
2.3加大开放实验室的力度
实验是化学知识创新的源头,化学人才培养的基地。为了让学生避免受到课时的限制,采取课外开放实验室措施。这样对化学有浓烈学习兴趣又有潜质的学生可以提前向学院和实验指导老师提出申请预约实验室,使用时做好药品仪器使用时间等记录,这样对实验感兴趣的学生就可以不受时间限制,利用课余时间或者假期进行实验操作。提高自身创新能力实验水平。
结束语
综上所述,多媒体教学模式是一种长效机制,在学生和教师之间建立一个互相交流促进的平台。学生对实验操作或者注意事项有所困惑时可以调出视频重新播放学习,加深印象。教师在学生动手实验过程中观察了解学生的特点特长,因材施教。多媒体教学让学生学习了解化学基础知识的同时激发学生观察分析解决问题的能力。提高实验操作技能,培养实验爱好,开发创新思维,综合提高学生化学素养,为以后的科研道路打下良好的基础。
参考文献
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[4]焦晓燕,王学军.大学生化学实验技能现状调查与教学策略研究[J].河北北方学院学报(自然科学版),2014,30(4):53-58.
关键词:化学实验课教学改革;七步教学法;综合实验;操作考核
中图分类号:G633.8
文献标志码:A
章编号:1002-0845(2007)02-0050-02
一场实验考试下来,总能听到不少老师抱怨:这些学生的动手能力太差,问这也不会,问那也答不上来,他们基本没有分析问题和解决问题的能力。
造成上述不能令人满意的结果的原因很多,除了国家的教育经费投入不足,教材的选取不合理,学生的家庭背景、心理状态和临场发挥的差异等等因素外,笔者认为更重要的是传统的教学模式在作怪。因此,必须对传统的化学实验课教学进行改革。
一、摒弃“依纲靠本”的观念,编制符合校情的实验教材
长期以来,在学校教学中有一种很流行的观念,叫“依纲靠本”。意思是说,教师教书要依据大纲,不能离开课本。课本等于全部教学任务,教师教课、学校考试都不能超出课本范围。这样就使教学内容和育人目标被锁定在一个狭小的圈子之内,教师和学生成了教材的奴隶。不难看出,这种对教材的使用方法是应试教育课程观的产物,直接妨碍着教师对学生创新意识和实践能力的培养。随着现代科学技术的日新月异,教材内容的老化、脱离实际等问题也日渐突出。
为了解决上述问题,我们立足现实,结合校情,自编了一本“实验化学”教材。该书是我们教研室多年工作的智慧结晶,体现了时代精神。时代在变,实验内容也应作相应调整。如今年在新开设的实验项目中就增设了“纳米ZnO的制备及表征”等内容,这些实验反映了当今世界的最新成果,让学生实实在在地体会到了现代高科技并不是那么神秘的,它们就在自己身边。
二、打破学科间“条块”分割格局,引进学科交叉的实验内容
各个学科有各个学科的特点,也就有各自的实验教材。这些实验内容专业性强,有其自身的特点,在一定程度上可以锻炼学生动手能力,但对学科间的联系缺乏衔接,这是传统的实验教材的通病。而涵盖学科交叉的综合实验,可以更好地引导和启发学生的思维,培养他们综合应用所学知识去解决实际问题的能力。为此在选择实验内容时,我们一方面注重基础实验的开设,另一方面还增设了复合型实验内容。如在“物理化学”实验中,我们增添了“酪氨酸酶的提取及性能分析”等实验内容,该内容将“生物化学”、“分析化学”、“物理化学”等好几个学科交织在一起,能够使学生思维得到综合训练。
三、改革传统实验课的教学手段和方法
传统的实验课是“教师讲授―学生实验―报告书写”三段式模式,这种模式虽然对提高学生的实验能力起到了一定的成效,但总体来看,效果并不理想。多年的执教经验告诉我们,该法易滋生学生的惰性心理,不利于培养学生分析问题的能力。笔者就实验教学的方法作过多次尝试,认为学生课前预习、教师精讲、示例、设问、提示、研讨和评价等七个环节综合实施更能提高学生的综合素质。
课前预习是前提,没有充分的课前预习,学生只能是被动地接受老师的讲解,实验的目标性就不强。教师的精讲也不是面面俱到,而是重点内容重点讲,实验仪器操作要进行示范。授课时,应多增加设问内容,以引导学生去思考。当学生答不出时,不要直接给予答案,而要采用点拨的方式加以暗示,启发学生思维。
学生实验过程中,指导教师要眼观六路,耳听八方。遇到学生不正确的操作时,要用委婉的语气加以引导,而不应过分指责。如使用托盘天平时,有些学生非左物右码,而是右物左码。笔者看后不觉有些好笑,只是小声地说:“同学,一次性将被测物放在左面,用右手取放砝码不是很顺手吗!”学生听后,似乎悟出了一些道理,笑着说:“老师,我明白了,这样规定原来是为了操作方便呀!”此外,实验过程中,学生会遇到许多意想不到的问题,而这个时候,正是考验每一位学生的最好时刻。学生必须面对现实,冷静地、细心地、有条理地、具体地分析每一个数据和结果,观察和回顾每一个具体实验过程和步骤。在此基础上,提出详细的整改意见,不断修正实验方案,以便实验能够顺利进行。每一个步骤和每一个改进,都必须十分谨慎和小心,不能有半点差错,否则将会前功尽弃或者误入歧途。
实验过程中,教师的角色应由传统的课堂“主宰者”变为学生学习迷途中的“向导”;而学生则由传统的“被动接受的机器”转变为在和谐、宽松环境中的实践者和探索者。只有这样,学生的判断能力、分析能力以及归纳能力才会得到提高。面对学生的提问,教师要做到“四个不轻易”。即不轻易打断学生的发言,不轻易否定学生的结论,不轻易中断学生的争论,不轻易给学生“正确答案”。让学生在平等的氛围中与教师打交道,这样才能充分发挥学生的积极性和想象力。
实验完成后,学生要完成实验报告。一些老师要求报告内容的结尾要完成课后的思考题,而笔者则认为分析实验的成败与得失更重要。因为这样更能培养学生的思维能力。学校开设的大学化学实验我都指导过。对有机化学实验,要分析影响产率高低的原因;对分析化学实验,得考虑引起各组平行实验数据差异的原因,是系统误差还是偶然误差抑或是方法不当所引起的;对物理化学实验,应从温度、操作熟练程度、样品的浓度等各方面考察实验结果与实际发生偏离的原因……。
学生作业上交后,应认真及时地全批全改。强调及时,尤为重要,因为只有这样实验信息才能得到及时反馈。事实证明,及时的反馈比迟到的反馈效果要好得多。作业批改完后,对完成好的同学,该鼓励的就鼓励,不足的地方找学生当面谈清楚。这里的“当面”也十分重要。我曾见过不少学生拿到下发的作业本后,不是随手一扔,就是放在书包里,仔细看阅者并不多。
四、改变传统实验考核依附于理论课考核的做法,积极探索和完善实验操作考核制度
传统的大学化学实验课考核依附于理论课考核,理论课成绩愈高,其总体成绩就愈高,据此根本无法对学生的动手能力和独立思考问题的能力做出评判。我们教研室多方积累,已逐步形成了一整套规范化的操作考试体系,即教师先准备好十来个操作试题,试题内容有学生做过的,也有未开设过的实验,学生抽签确定考题,然后由一个老师监考一个学生。考试期间学生可以看阅教材和参考书,教师则按预先设定的各操作的评分标准,根据考生的操作及数据处理,现场评分。这一举措对规范学生的操作,培养学生的思维起到了积极的作用。
总之,通过编写教材,选取恰当的实验内容,全面落实七步教学法,完善考核体系后,一个学期下来,笔者所带过的班级学生的动手能力明显改观:他们思维敏捷,具有一定的分析问题的能力,实验操作考试成绩大多在良好以上,有两位同学还被选派去参加了湖北省大学化学实验操作竞赛。
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关键词:大学化学;课程设计;教学模式;非化学专业
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0175-02
一、引言
随着我国高等教育改革的不断深入,复合型、创新型人才培养越来越受到重视,本科教学已经不再是单纯的专业知识传输,而是对知识、素质、能力等方面的综合培养。化学学科作为一门中心科学与应用型科学,与物理学、材料学、生命科学等多种学科相互交叉、相互渗透,已成为许多高校非化学专业学生的一门重要的基础课程。通过《大学化学》课程的学习可以帮助学生掌握必需的化学基本理论和基本技能,能运用化学的理论、观点、方法审视公众关注的材料、能源、环境保护、生命科学、国防、医药卫生、资源利用等热点问题。在知识经济快速发展的今天,加强大学化学课程教育,培养具有一定化学基础知识和应用能力的学生是非常必要的。它顺应了教学改革的要求,有助于提高学生的综合素质,增强学生在就业市场上的竞争力,拓宽学生的人生发展道路。
而《大学化学》课程教学模式改革是一个系统而漫长的过程,如何尽可能的调动所有有益教学的因素,充分利用教学资源,为培养创新型、复合型人才服务是许多教育工作者关心的问题。在此背景下,许多高校针对《大学化学》课程进行了诸多有益的尝试,包括从教学内容、考试模式、活力课堂建设和实验教学等方面进行的教学改革,这些对培养学生的创新意识、探究能力和动手能力,提高教学效果等方面都提供了有益的经验。
本文将针对我校材料专业的《大学化学》对人才培养的要求等特点,结合多年的高校一线教师的授课经验,就大学化学课程设计、教学理念、教学方法等方面的教学思考,浅谈如何以学生为主体,提高《大学化学》课程教学质量。
二、前沿问题
大学化学是一门中心性和实用性的学科,作为一门自然科学基础课,是培养大学生的基本素质课程。国内各高校根据不同的非化学专业的需要开设的基础化学课程也各不相同。主要有大学化学(或普通化学、应用化学)、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学及相关实验课程等。因此《大学化学》这类课程的开设目的,并不是培养化学家,而是旨在使相关专业的学生对化学学科有较为全面的了解并初步掌握化学领域内必需的基础知识,为后续课程和各自专业课程的学习打下坚实的基础,这与化学专业的化学教育有很大的不同。因此,在进行教学时应根据授课对象的专业背景对教学内容进行合理取舍和调整,使其能与学生的专业结合起来,使学生了解到所学内容能为其所用,从而调动其学习积极性和主动性。
对于非化学专业的学生来说,他们既要掌握丰富的化学科学知识,涉猎有关化学的前沿领域和历史动态,掌握与化学基础知识和基本能力有关的各专业学科的相关知识,学习任务相对教重。那么如何激发学生的学习动力、提高大学化学课程的教学效果,在有限的教学时间把学生教好,是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。
另外现有的该课程设置在各大高校中主要是理论课,而无配套实验。实验教学是化学教学的重要组成部分,是非化学化工专业学生将化学理论与实际相结合的为数不多的途径之一,在学生能力培养方面具有不可替代的作用。但实际情况是,大学化学课程学时通常较少,根本无法开展实验教学。这些问题的存在,一定程度上会挫伤学生的学习积极性和主动性。以上诸多问题都是现在化学课程开展中的不利方面,因此大学化学课程的改革是十分必要的。
三、教学过程的思考
非化学专业与化学专业的化学教育有很大的不同,因此任课教师在进行课堂实践教学时应十分明确教学目的和任务,在进行教学时应根据授课对象的培养目标及专业背景等特点对教学内容进行合理取舍和调整。既能有利于学生科学素养的综合提高,又能为后续专业课程学习提供一定基础。
因此面向非化学专业的大学化学课程重点在拓宽学生们的知识面,注重对整体化学体系的把握和观察,而不是仅局限于某个理论的详尽解释或某一复杂化学问题的计算等,在给学生们提供基础理论知识之时要注重学科交叉融合及前沿动态。本文认为:“突出重点”、“改进教学方法”、“注重实践”为达到非化学专业的《大学化学》教学模式改革目标的有效途径。具体内容如下:
1.突出重点,适当把握及精选《大学化学》教学内容大学化学课程的内容选自四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学),内容多、渗透性强,这对学生的知识结构及对学习提出了较高的要求。此外该课程理论性和实践性都很强,可以说它既是一门基本理论学科,又是一门以实验为基础的学科。在教学内容上,如果试图全面详尽给学生提供化学各学科基础知识及严谨理论计算,很容易使非化学专业的学生进入一种“云深不知处”的学习状态,对于并非立志从事化学的学生来说,他们可能还没领略到化学之美就只被铺天盖地的化学知识给掩埋了,给学生的印象也就成了知识的堆砌。这时何谈学习的乐趣及动力呢?因此应结合学生专业特点及人才培养的目标,对教学计划、教学内容作相应的调整。
笔者所处的化学教学是面向无机非金属材料专业学生开设,因此在教学过程中对大学化学的基本教学内容进行适当取舍,包括调整后的内容能使得学生可以整体把握大学化学的学科脉络,但对某些复杂的化学计算部分,比如化学平衡的各种计算,进行了淡化处理,引入前沿科技或应用领域时加强与后续课程的衔接和联系,介绍一些现代化学的前沿领域或教师本人的科研课题,并适当围绕智能材料、纳米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光电转换材料等新材料的结构性能及应用进行阐述。以此开阔学生眼界,激发学生的学习兴趣。
2.改进教学方法,培养学生的自主学习能力教学方法是促使教学内容内化为学生素质的手段,起着导向、中介和内化的作用,不同的课程内容要和相应的教学方法匹配对应,才能相得益彰。近年来各高校通过开展讨论,推行多媒体教学和启发式、讲座式教学,教学效果有所提高。在本人的教学过程中,通常针对不同的教学内容,采取不同的形式组织课堂教学。例如物质结构基础这部分内容较抽象,往往多引用模型和多媒体技术等现代教学手段为主。例如元素和化合物性质这部分,因为大多学生高中时学过相关知识,因此可以由学生自学,组织课堂讨论,教师引导答疑。例如表征体系混乱度的“状态函数―熵”时,多延伸举例各种体系从有序到无序的倾向性案例,利用认知心理中用已知经验去理解未知事件的心理行为,帮助学生们快速拉近与新知识的陌生感和距离感,从而深刻理解该部分概念。在教学的同时不要拘泥于原有框架,应鼓励学生有新思想和新见解,培养学生开拓未知领域的兴趣,也有利于课堂气氛,提高课堂的教学效率。
3.注重实践,加强实验教学,提高创新技能化学是以实验为基础的学科,化学学科的魅力在于其生动及复杂多变,具有强烈的视觉效果及生动感。通过实验可以把书本学习中的复杂科学理论和严谨的化学语言进行生动再现及验证,同时实验过程也是培养学生严谨求实的科学作风、动手能力和创新精神的重要手段,所以我们应为学生提供更多的实验动手机会。
具体实施中,应增加该类课程中的实验学时,利用各自学校的化学实验室为学生们提供实验条件。相应设计配套实验内容,包括基础实验、综合实验、开放性实验。基础实验和综合实验面向全体学生开放,主要是对学生进行基本实验技能训练和综合能力的培养,加深对理论教学的理解。开放性试验面向部分学生开放,主要形式以学生自学和独立实验为主、教师辅导为辅,鼓励他们勇于探索与创新,主要是对学生的动手能力和创新精神的培养。对于非化学专业学生们来说,受条件制约,这方面还有很多工作可做。但实验教学对于提高教学效果,改变教学模式,带动学生学习化学的积极性,改变传统教学内容中封闭被动的模式,向开放型、主动性模式转变,都具有极大的作用。
四、小结
对于非化学专业的大学生来说,大学化学是作为一门专业方面的基础课程,讲授的内容虽然和中学化学内容有部分重叠,但更深入全面和复杂,并且要为后续的各类专业课程,比如无机非金属材料、功能材料、材料工艺基础、晶体学、复合材料等的学习奠定基础,因此又起着对学生的大学学习承前启后的作用。同时大学化学作为大学新生开设的第一门专业基础课,对于学生们的学习兴趣及专业热情有着极大的影响,因此如何有效的从课程模式方面进行改革和探索,从而提高大学化学课程的教学效果,在有限的教学时间把学生教好,是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。
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关键词:农科化学;教学改革;困惑与突破
中图分类号:G642.0文献标识码:A
作者简介:刘红梅(1968-),女,副教授,主要研究方向为大学化学教学,河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛066600赵莹,河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛066600郑学芳,河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛
大学化学是我校设施农业、植物保护、动物科学等十多个专业开设的必修基础课,课程覆盖面广,是学生学好专业以及今后职业发展的重要保障。作为一线教师普遍希望不断改进教学,提高人才培养质量,更好地为专业服务。但是现有的教学模式中仍存在着因教师自身或外界因素带来的种种问题,需要教师清醒认识和分析,提出有效的解决之道。
1农科大学化学教学现状
农科大学化学的开课对象是大一新生,他们既有来自普通高中的普招生,又有来自职业中学的对口生,学生的化学基础具有明显差异。特别是对口学生,高中阶段基本不开设化学课,导致学生缺乏大学化学学习的必备基础,化学学习始终面临非常大的困难。我校该课的授课通常采取3-4个小班上合班课方式。给教师授课和学生学习都带来很大难度,学生的学习情况难以把握,教学目标的实施常常受到制约。随着教学改革的逐步深入,现代教学观越来越倡导课堂要走出“专制”走向民主,走出封闭走向开放,走出学科走向社会、生活。教学过程也不单单只是忠实的执行授课计划的过程,一些根深蒂固的传统教学观念受到挑战。
2课程教学中的困惑分析
2.1教学理念之惑
农科化学基础课由于涉及无机、有机、分析等多个分支内容,知识密集繁杂。很多教师坚持“理论讲得越深,学术水平越高”的固有观念,导致对这些课程的理论涉及太深,而对其社会应用则体现较浅。并且在教师的课程准备中,更多思考的是教学内容本身,学生往往得不到足够关注。
2.2教师、学生地位和心理之惑
在传统的教学观念和教学模式中,教师始终处于主导地位,是教学的组织者和控制者,是学生学习结果的评判者,从而导致“以教定学”的现状,使学生在学习知识和培养能力中处于消极被动。同时,伴随专业教学改革带来的基础课学时的不断压缩,化学教师常常纠结于不愿割舍的教学内容和不断减少的学时间的矛盾中,而使化学课面临“教师忙于讲解、学生难以理解”的局面。对学生而言,刚刚走入大学校园,还不能完全适应与宽松、弹性的教学方式。“一对多”的合班教学模式使部分教师对学生的指导表现出束手无策,埋怨多于引导。
2.3教学方法之惑
化学基础课课堂常见的是平铺直叙的教师“一言堂”讲授法,和学生间的交流欠缺,偶尔的一对一提问对于合班教学的课堂没有引起共鸣,教学的“统一性”掩盖了学生的“差异性”。且教学内容缺乏与社会生活、学生专业间的联系。一些教师的教学工具只有PPT,同时缺乏对学生质疑精神的鼓励,学生在学习中普遍没有养成提问的习惯,沉闷的课堂气氛使学生经常出现缺课、玩手等思想离线状况。
2.4教学评价之惑
如果教学的主体——学生越来越受关注,教学评价的功能就会更加突出。现实的教学评价虽然体现了部分平时作业、考勤等因素,主要采取的还是单纯的硬评价,包括作业和期末的终结性考核。不同的学生,采用统一的评价标准,只体现评价的鉴定功能,忽视、弱化了其更重要的激励和反思功能。
3教学困惑突破探析
3.1顺应课程发展需求,突破固有观念
改革使教学充满活力,助力课程发展。要改变教师“满堂灌”,学生学得难的现状,从合理改进授课计划入手,内容设置加大与学生专业间联系紧密的内容,调整遵循“少而精”的原则,从够用走向应用性、实用性。但要注意并非简单的内容减少,避免学生所学的东西变得浅薄。例如溶液和胶体一章,关于稀溶液依数性的几类具体公式及推导可不再重点讲解,着重分析讲解和学生专业联系密切并且感兴趣的现实应用。又比如无机及有机关于反应历程的内容不再详细介绍,而增加与生命科学联系紧密的糖、蛋白质、核酸及相关实验的学时等等。这样解放了教师,抓住了学生兴趣,也能达到学以致用。面对不断变化的学生,教师在各自常态教学中需要习惯性融入对教与学的思考,既研究教法又要研究学法,注意给学生提供自学、自问、自练的机会。例如,可以每次课后及时总结,写出教学反思,有哪些精彩之处,又有哪些问题有待改进。可以每天课间或课后与学生沟通交流,每天学习阅读等等。教而不研则钝,研而不教则空,要不断为自己的教学注入新的色彩。
3.2转变视角,教师、学生角色新定位
重新审视教师、学生在教学中的作用是教学改革和实践的关键问题,要强调能力培养,就要强化学生的主体作用。教师的职责要从传递知识越来越多地转向激励思考。教师应该更多地扮演“顾问”的角色,是一位积极引导学生发现问题、而不是急于拿出现成答案的人。教师的“教”是为学生的“学”服务,学生不应只作为被动承载知识的储存器,而应该做知识的积极获取者,要落实“以学定教”。教学的目的要着眼于每个学生的发展。依据学情,重新把握教学内容和流程。对口生每年将近三分之二的学生在高中不学化学课,为此,在开始讲授新内容之前最好先补充关于物质的量、物质的量浓度等高中基本知识,这是学生学习新知识的必备基础。此外,选定适合学生实际的、难度恰当的课堂练习,能积极调动学生学习的兴趣和信心,是检验学以致用的标杆。
3.3重在激发,选用灵活教学方法
我们希望化学课堂能够激发学生渴求知识的热情、成为人人都能参与的“肯学、愿学”的课堂,需要突破几个问题:一是加强互动教学。要打破教师唱独角戏的沉闷局面,着力激发学生的质疑精神。在课中设置适当“问题”、“讨论”环节,加强师生、生生之间的交流沟通。教师做学生交流的积极参与者,并提供恰逢其时的点拨引导。欢迎、鼓励学生打断老师随时提问,或者每节课都留下一段时间专门给学生提问等等。讲课是一种交流,要避免单纯依赖PPT的“读课”形式,将走动式教学、精心而恰当的板书、能随时唤起每个学生的姓名、借助直观的实物模型等灵活多样的教学方式融入课堂。同时,教师善于运用表情、眼神和学生进行无声的交流,也会使刻板的教学充满吸引力。二是开展鼓励式教学。每个学生都有闪光点,人人都向往成功。老师要善于捕捉学生每一个好的表现和细微的进步,不吝赞美,特别是对于合班课的教学更显珍贵。学生在回答问题时答得正确,教师给与表扬,答得不正确或不会回答,也没有埋怨指责,而是耐心引导直到回答正确。对于学生作业,书写规范、正确,要及时给与鼓励的评语,而不是全体刻板的对勾和划×,能让学生体会到教师对其点滴进步的关注,一定会对学生产生触动和激励作用,更好的激发学习热情。三是突出分层教学。农科学生化学基础与水平的差异,需要教师在教学中做到高低兼顾。在调查基础上将学生分为高——基础好(具有全部高中化学学习经历)、考研;中——基础较好(有部分高中化学学习经历);低——基础差(仅有初中化学学习经历)三个层次,每堂课精心设置不同的教学模块和目标要求。分层教学合理降低了“学困生”的学习难度,同时也满足了“学优生”扩大知识面的需求,体现因材施教。
3.4改进评价标准,扩展评价功能
改进后的评价标准,一是要针对不同学生突出评价的差异性,二是要注重学习过程,用发展的眼光看待学生。为此在通常硬评价体系中,从不同层次学生的实际出发,安排难易梯度不同的练习或作业,使各层次学生可以选择完成。同时,新的评价方法要纳入平时对学生参与课堂、问题解决等动态指标的软评价,并将这些评价以分数形式体现在最终结业成绩中。这种多元评价体系能够从发展的角度评判学生,合理判断学生的学业状况和发展潜力,更能发挥评价的激励功能。农科化学基础课困惑的突破必定伴随改革的脚步,需要教师有打破多年教学习惯的勇气。作为教师让我们人人都成为一名能对教学不断反思再实践的教师,一名能把学生留在课堂的教师,一名真正因材而施教的教师。
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关键词:大学化学;实验课教学;教学质量
中图分类号:?摇G642.4 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2012)12-0260-03
大学化学实验在培养大学生认识、研究、掌握和应用化学现象及变化规律中起到非常重要的作用。学生通过化学实验能掌握必需的基本理论知识、基本操作和实验技能,培养学生实事求是的科学态度,提高学生的分析问题、解决实际问题以及创新能力。这对我国培养新时代的人才具有很重要的现实意义,因此,必须提高大学化学实验课的教学质量。
一、大学化学实验教学环节存在的一些问题
高校化学实验教学是培养大学生的化学基本实验技能、创新能力、理论联系实际能力的关键环节之一。在我校以提高科研能力作为发展目标的大前提下,虽然对化学实验教学课程体系进行了一系列改革,并且正在不断革新和完善,但在教学中我们发现化学实验教学环节还存在一些问题,主要归纳为以下几点。
1.态度不够积极,缺乏事实求是的科学态度。我校上化学实验的学生主要来自于化工与制药学院、材料科学学院和环境工程学院,专业的不同,导致学生对化学实验的认识不够,所以对待实验课的态度不够积极,主要表现为部分同学无故旷课,上课开小差,没有严肃认真的态度,随便进出实验室。在对待实验结果时,随意编写不真实的数据,完全没有事实求是的科学态度。
2.预习不到位,动手能力较差。认真预习实验,是成功完成实验的基本条件之一。学生往往认为反正老师都是要讲实验目的、实验原理和实验步骤的,觉得没有预习的必要,所以大部分学生没有真正地提前预习或预习不到位,没有养成良好的预习习惯,只是通过简单的抄写实验原理和实验步骤来应付老师的检查。由于学生来自各个不同层次的高中,据了解有的学生在中学阶段从未做过实验,最多只是看老师上课的演示实验,再加上在老师对实验内容进行短暂的讲解后,由于没有认真预习实验,很多学生还是对实验很茫然,不知道该怎么做,所以学生的动手能力还有很大的提升空间。
3.对实验的观察能力差,缺乏探究的能力。要完成化学实验,必须要学会用人的感觉器官去感受化学实验过程中发生的各种实验现象,并且学会透过现象看本质,比如学生在做Mn2+在酸性条件下与NaBiO3反应的实验时,有同学描述的现象是“生成了黑色的溶液,同时还有沉淀生成”。主要的原因是加入的NaBiO3过量,没有反应完全,就认为有沉淀产生,溶液是浑浊的,也看不清真正的颜色。同时在实验过程中,对产生的一些与书本结果不同的现象,不会去探究个明白,反而视而不见,根本就不可能提出新的问题,也不会去探根索源。
4.缺乏公共意识和环保意识。部分学生做完实验后药品随意摆放,不打扫实验桌面,实验仪器也不清洗。没有用完的药品没有倒入指定的回收瓶,而是随意倒入下水道。
二、对化学实验教学的改革措施
1.改变教学模式,提高学生的学习主动性。在过去的教学中,教师往往根据教材将实验目的、实验原理和实验步骤进行详细的讲解,学生也是机械地根据教材安排,按照实验步骤进行操作,导致学生不愿动脑筋,也没有积极主动性。目前我们采用教师提问,学生回答,或学生提问,大家讨论,然后老师再补充的教学模式,引导学生自主地思考问题、解决问题,这样不仅引用到了理论知识,加深了对理论知识的理解,更重要的是激发了学生求知探索的热情,使学生学到了许多书本上没有的东西,为其科研能力的提高奠定了基础。
学生实验往往是验证性的实验,而且大多数实验事先已全部准备好,实验中所需药品由实验人员事先按要求配制好,所用仪器全部按规定在实验台上摆好,学生实验时只须“照方抓药”,这样容易造成学生的依赖心理。我们在实验教学中穿插自行设计实验,根据学生的兴趣,围绕理论课程的教学内容,独立选题、设计实验并完成实验的全过程,在实践中学习和掌握文献的查阅与获取、实验研究课题的分析与评价、实验方案的设计与制定等技能,实验完成后,学生既验证了理论,又达到了动手动脑的目的,由被动学习变为主动学习,也提高了自信。
2.完善化学实验教学的辅助手段。随着计算机网络技术和信息科技的进步,多媒体辅助教学已经成为大学教学中的重要手段。依托我校的教学网络平台,我们自主开发建立了大学化学实验的网上虚拟实验室,便于学生对化学实验进行更好的预习和交流。大学化学网络虚拟实验室运用AdobePhotoshop、Macromedia Flash等软件,将文本、图形、声音、动画等多媒体信息与化学实验操作动态地结合在一起,制作flas实验。这种虚拟实验室可将大学化学实验基本操作技术及其详细步骤简单清楚、动态地表达出来,让学习者先观看正确的演示,再通过实现人机交互虚拟操作,认识化学实验仪器,练习化学实验基本操作,熟悉实验流程,强化理解实现互动,可减少实验事故的发生,培养学生规范化实验操作。例如我们在模拟实验中增加了“四氯化碳氯化法制备无水三氯化铬”以及“二茂铁的制备”等十个实验,不仅开阔了学生的视野,而且在模拟实验过程,解决了传统实验教学的不足之处,使实验教学更加紧凑;同时也激发了学生的学习兴趣与创新意识,使学生由被动学习者变为主动学习者,优化了教学过程,提高了教学质量。
3.开拓多元化的实验项目,培养创新能力。我们在实验课的开设上进行了改革,重新编写了化学实验教材,实验项目也变得多元化,所开设的实验课分为基础实验、设计性实验、综合性实验和创新性实验。基础性化学实验包括实验基本知识的学习和实验基本仪器的使用以及数据处理;设计性实验需要独立分析课题,设计装置完成实验,要求把知识转化为能力。实验的开设方式是只给题目和器材,不给方法和答案,在一个个问题的引导下自己查阅资料和设计装置深入进行探索和完成实验;综合性化学实验部分,这类实验要求能运用所学知识和实验技能独立探索化学问题。由于实验的内容还属于与基础性实验衔接的部分,所以大部分内容是属于探索性实验。创新性实验主要依托本教研室老师的科研实验室的有关项目,做一些创新性实验,要求学生根据课题的需要,查阅相关文献,制定实验方案来解决问题。学生按照设计好的实验方案,自觉地利用实验室开放时间积极地进行准备和试验。这样学生有足够的时间来修复实验方案、研究实验现象、分析实验结果,大大提高学生分析问题、解决问题和创新的能力。同时,促进了科研成果与本科教学相结合,促进了实验教学与研究开发实践的结合,提高了学生实验素养与创新能力。
4.强化绿色环保意识,渗透绿色环保教育。在化学实验教学中应该渗透绿色环保思想,不但能够节约资源,从源头上阻止污染,而且有助于培养学生认识和解决化学实验中出现的环保问题的能力,增强学生的绿色环保和可持续发展意识。比如在实验过程中用到的低沸点有机溶剂如乙醚、甲醛、苯等,如使用不当,会对实验人员或环境造成很大的污染;在有机合成实验中,要学会设计不同的合成路线,通过反复比较,尽可能采用环保节能的合成路线;教师应尽量引导学生创造性地开展微型化学实验,实现环保、节约资源的目的,如在进行化学沉淀定性实验时,就可以指导学生在点滴板上进行,从而达到节省试剂、减少污染、缩短实验时间等目的。
5.完善化学实验的评价体系。实验考核是化学实验教学的重要环节,考核不光对学生的实验具有评价作用,同时也能对学生起到督促的作用,提高学生做实验的积极性。由于实验课程的特殊性,不可能沿袭理论课的考试方法。为此,对于基础性实验,我们提出了把实验成绩分为以下几块:预习(10分)、实验室行为规范(10分)、实验具体操作(30分)、实验完成情况(20分)、实验报告(30分)分五个方面进行综合考察,满分100分。这就要求老师在整个实验的过程中细心观察学生的实验情况,及时解决实验中出现的问题,做到老师和学生一起探讨,这也提高了学生的积极主动性。另外对于设计性实验和创新性实验,我们根据学生的文献查阅能力、实验方案的设计、实验操作技能、遇到实验突况时的应急能力等几个方面进行评定,更侧重于学生综合实验技能的提高。教师可通过实验实施全过程与学生的交流,找出每一个学生身上的闪光点,培养他们大胆质疑、认真求证的科学精神、实事求是的科学态度,提高他们的综合能力素质。