发布时间:2023-03-27 16:41:03
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篇的化学试剂论文样本,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。
化学教学本身并不只是传授给学生一些初步的化学概念和规律,而是通过一系列有效的教育教学手段,全面提高学生的智能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界.从而在将来能够独立地、有创造性地进一步深入学习和从事社会主义现代化建设。运用化学实验,通过一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的智能。
一、围绕实验的“三大原理”引导学生展开思维活动
化学实验理论的主体内容,可概括为⑴实验原理;⑵装置原理;⑶操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕对上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至终渗透着思维训练活动。
首先,是实验原理的思维训练。“实验原理”即反应原理,指的是每个具体的化学实验,反映了或说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。可以围绕如下的角度引发学生思考:1.变化实质──什么化学物质(有时还应进一步分析为什么要选用这些物质)?2.定量关系──反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系?3.反应条件──实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件?为何要选择这样的条件?(1).仪器选用──根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲(安全)的仪器?为何选用这些仪器更适宜?(2).配套组合──根据实验需要,选用的仪器之间,大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用?(3).连接顺序──为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序和安装与拆除的先后顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后果?
二、养成细心观察的习惯,为创造性思维夯实基础
爱因斯坦说过,他没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而导致了重大的发明创造。
化学与我们的生活息息相关,各种与化学有关的现象随处可见。用砖砌墙和贴瓷砖时,先要将砖和瓷砖用水湿润;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,这些奇妙的现象激起学生的好奇心后,就能促使他们去学习掌握水泥、铝和氮气的性质。
我们也会遇到一些奇特的实验现象。例如:一铝制的盛饮料的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入适量NaOH溶液,立即用胶布将罐口密封,反应一段时间后可能会出现什么现象呢?首先,易拉罐“内凹变瘪”,接着“瘪了的罐重新又鼓起来”。对于前面的现象一般很容易解释。这是因为学生很容易从固有的思维定势出发,即分析物质发生变化时,只从加入的物质来考虑,只分析NaOH溶液与CO2的反应,就能得出易拉罐“内凹变瘪”的现象。为什么会出现后面的现象呢?深入思考,不难得出这是因为容器本身“铝”与氢氧化钠溶液也会发生反应。对这些现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,迸发出创新的火花。
一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往只是好奇心驱使所致,由于观察实验时目的性不明确,不善于集中注意力于那些关键设备的主要现象,加之演示实验时仪器小而教室范围宽、学生多,所以他们观察实验并不准确。为此,在可能条件下,教师宜改演示实验成并进实验,或借助CAI软件或VCD光盘、录相带等播放实验录像,尽可能结合并进实验或录像播放,穿插围绕“三大原理”的系列思考题,引导学生有针对性地思考,展开思维训练活动。
三、运用典型实验灌输创造性思维的方法
为了提高化学实验教学中思维训练的效能,教师应当借助典型的化学实验来诱导、激发学生的思维活动,这主要从三个方面着手:
一是教师宏观地把握大纲、教材的整体,通过哪些典型实验对学生进行哪些方面思维训练的规划,分阶段、分层次实施。例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?我们只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。
二是激发学习者的主观能动作用,将教材规定的某些演示实验或学生实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力.例如,给初三学生讲铁的性质,做铁钉生锈这个演示实验时,可先让学生自己找材料,每人在实验前10天准备三支干净的医用针剂小药瓶。按装满水、少量水、干燥三个不同条件各放入铁钉一枚。让学生每天观察一次并做好记录。等到讲这部分内容时,让学生带来“成果”。教师讲解与学生讨论结合;直到得出正确结论,效果就比较好。
三是选用一些中考”试卷的典型综合实验题,指导学生解题,乃至跟动手实验结合起来训练,中学教材和历届高、中考试题,不乏优秀的典型化学实验题型,如氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳等的制取与系列性质实验,对于培养学生的思维能力颇有作用。
综上所述,结论十分明显:化学实验教学中的思维训练不容忽视,化学实验活动中的思维训练前景广阔,大有可为。对化学实验的观察一般按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。要依次进行,不遗漏。实践证明,注重观察程序对培养学生的创造性思维确是行之有效的方法。
四、灵活运用演示实验、分组实验,为学生的创造性思维创建展示平台
演示实验是化学教学中经常运用的教学形式,它生动、简捷、有效,是培养学生的观察力、思维能力和动手操作能力最好的教学手段之一。我们在平时实施演示实验教学过程中,将教材中的演示实验分为三种形式教学:(1)对于重要实验,教师演示、学生观察分析得出结论;(2)对一些要求不高的实验,可对学生开放实验室,要求学生设计或改进后上台演示;(3)对一些难度较大,要求较高,现象又不太明显的实验,教师先进行演示,让学生在观察中提出问题,让学生讨论分析实验的缺陷在哪里,使学生始终处于探究的思维状态,进而改进实验。将分组实验改为单人实验,这样做使每个学生都能亲自动手操作而且独立进行。它有利于培养良好的学习习惯,使学生们懂得:办任何事情都要有目的、有计划,还要有坚持到底的决心。最重要的是有利于培养独立工作的能力,这也是教育本身所急需培养的一种能力。
五、开展科技活动、展现创新能力
1.1医学院校化学学科特点对化学教师提出了新要求医学
院校的化学相关课程,往往作为医学基础课在第一学期开始开设,学生刚刚步入医学殿堂,对于医学知识兴趣很高,但是却不能正确认识化学对于医学的重要性,只是对临床专业课充满了兴趣与期待,另外由于化学学科需要记忆的内容多,知识点比较零散,课程枯燥,所需理论不能马上转化为实际应用,实用性不强,只是为了应付考试,缺乏学习的兴趣,主动性较差,从而导致了化学相关课程的教学效果不佳,学生厌学。归咎其原因,就在于教师,教师要改革教学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生自主学习、独立思考问题的能力[1]。这些关键就在于化学教师要具有丰富的医学知识,在讲授化学理论时,能够引入医学知识,深入细致的阐明医学与化学的内在联系,只有这样才能保证学生主动接受。目前,医学院校的化学教师多毕业于各师范院校化学专业,在医学院校教学工作中,面临两个最突出的问题:一是更新知识途径狭窄,医学院校化学教材更新换代周期一般较长,教师周而复始地讲授同一本教材,外出进修、学习机会又少,结果造成知识结构的萎缩、陈旧,制约了教学质量的提高[2]。二是医学知识匮乏,由于化学教师从未接受过系统的医学教育,所以在讲授化学与医学的联系时显得力不从心,一些生动的医学例子,自己不理解,只得被迫割舍。
1.2现代多媒体技术的发展对化学教师提出了新要求伴随
着现代多媒体信息技术的突飞猛进,现代医学教育模式已发生了转变。课堂教学已由单一的板书、挂图、模型,转变为了图片、影像、动画、声音、模型为一体的综合教学模式,充分激活学生的感官,教学内容更直观、更形象[3]。尤其是随着电脑虚拟技术的发展,出现了投入少、教学效果明显的虚拟实验室、仿真实验操作软件。这就要求化学教师必须掌握一定的计算机技术和现代信息技术,才能驾驭新的课堂教学模式。目前,从事化学相关课程教学的教师,计算机水平普遍不高,缺乏必要的计算机系统培训,仅仅只能满足简单的操作,较为熟练的掌握Office办公软件,但是对于制作课件的Author-ware、Director、Flash、Dreamweaver、Photoshop等多媒体应用软件知识极其欠缺,尤其是对美国剑桥公司出版的世界最优秀的化学桌面软件ChemOfficeUltra化学辅助系统知之甚少,导致了制作课件水平较低,往往只是板书或教材的搬家,没有体现出多种媒体的综合应用,教学课件缺乏趣味性和互动性[4]。
2医学院校化学教师进行继续医学教育的措施
对于医学院校的化学教师而言,应该结合所授课程的专业特点,树立终身学习的理念,加强理论基础,提高业务素养。
2.1通过自学努力提高化学教师的医学素养
医学院校不同专业的化学课程主要有《医学化学》、《基础化学》、《有机化学》、《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》等,这些课程基本上都是化学本科专业的主干课程,对于一名合格的化学教师而言,这些课程的化学功底都比较扎实,但是在讲授过程中却无法与书中渗透的医学知识紧密联系起来,因此这就要求化学教师首先应在吃透所授教材的基础上,选择性的查阅医学相关书籍,特别是《生理学》、《生物化学》,学习掌握医学知识,做到言必有据。这样才能保证在讲授的过程中,阐述医学知识,分析化学反应在生命体内的转换,激发学生的学习兴趣[5-6]。另外,为了提高自己的计算机水平,可以查阅一些计算机书籍,系统的学习掌握一些基本的Office办公软件、化学专业软件和多媒体课件制作软件的操作。
2.2通过听课系统的学习医学知识
化学教师除了听同科老师的课,取长补短,改善教学方法,提高教学效果以外,重点是系统、全面地听医学课程。这并不是要求化学教师跟班听所有的医学课程,可以先选择有代表性的和自己讲授内容直接相关的学科,譬如《生物化学》等,每学期可以坚持跟班听取一门,以后可以听取其他学科,积少成多,逐步消化,提高自己的医学知识水平。另外,也可以充分利用网络中,自己所授课程有关的精品课程资源,或其他学校教师的授课视频,借鉴别人的经验,取长补短,充实自己的教学内容。
2.3通过继续深造努力提高知识涵养
化学相对于其他医学学科而言,知识更新速度较慢,但是化学教师不应该满足于现状,可以通过参加各类学历教育、短期培训或者外出交流学习的机会,充实自己的知识,拓展自己的视野,提高自己的学历[7]。只有树立终身学习的理念,才能不断从自身的需求出发,时时学习,处处学习,通过不断提升自己的知识涵养,创新自己的教学,改进教学方法和手段,提高教学水平和教学质量。
2.4通过实践不断反思提高教学水平
化学教师应该边自学边实践,理论联系实际。这里的实践包含两层意思:一是给医学专业教师说课,重点说化学教材中所涉及医学的内容,找问题,查漏补缺,严格杜绝讲错医学知识。二是边用边学,使用一系列辅助教学软件,制作高水平、高质量的多媒体课件[8]。只有通过不断的实践与反思,才能促进自己教学水平的提高,充分激发学生的学习积极性,改进教学效果。
3结束语
由于教学计划的改变,我校有机化学实验课存在着课时数缩减,而教学任务和教学目的却没有改变的情况,如何在有限的课时中达到应有的教学效果是摆在实验教师面前现实和首要的问题。传统的教学方法和模式是教师将实验目的、实验步骤和实验注意事项一一讲述一遍,学生按照教师的讲述根据课本的操作“照方抓药”,将实验完成。从学生的角度出发,教师的这种“满堂灌输,照本宣科”的教学方法使学生在实验过程中缺少了学习的主动性,学习兴趣下降。遵照这种模式教学的结果往往是学生被动的完成实验,没有经过自己的思考,仅仅是为了完成实验而做实验,没有达到巩固所学理论知识、锻炼动手能力的教学目的和教学效果。鉴于这种情况,做为教师,必须改变已有的教学方法和教学手段,而采用问题式教学法教学能够很好的解决以往教学中出现的一些问题。
2问题式教学法的运用
问题式教学法一般是教师根据学生需要掌握的内容提出相应的问题,学生对问题进行分析和思考,通过查资料以及其它各种方式找出解决问题的方法,教师对学生提出的方法进行总结并给出结论,最终达到学生通过思考学习知识的目的。问题式教学法最大的优势在于将学生在学习中的地位由“被动”变为“主动”,通过教师为学生设定的问题引导学生自主的进行学习思考,学生能够在思考问题并解决问题的过程中不知不觉达到学习知识的目的。问题式教学法分为“提出问题”、“分析问题”、“解决问题”、“总结深化”四个步骤,将问题式教学法运用在有机化学实验的教学中能够达到比较理想的教学效果。
2.1让学生带着问题进行实验预习
实验预习是每个学生进行实验之前必须完成的环节。预习实验一方面是为了使学生在动手实验之前做到心中有数,了解实验的目的、原理,清楚实验中使用到的仪器、装置和药品以及实验过程的操作步骤;另一方面也可以锻炼学生的自学能力同时提高了听课的效率。然而,现在的实验预习往往没有得到学生的重视,大部分学生只是将书上的内容进行了抄袭,根本没有达到实验预习应有的效果和目的,这些问题在实验过程中以各种方式被暴露出来,结果不仅会造成实验失败的后果还给实验室带来一定的安全隐患。针对这种情况,需要教师有目的的对学生的预习环节进行强化干预,事先将实验项目告知学生,并将预设问题提出,要求学生通过预习实验教材,查阅图书馆相关文献资料甚至借助互联网寻求解答。当然,预设问题的提出需要教师对教材有很强的把控力,预设的问题不仅应该具有针对性而且要切合学生实际的知识水平。例如,在进行乙酰苯胺制备实验前,可以提出以下几个问题:(1)本实验为什么要使用分馏装置?(2)反应时分馏柱柱顶温度为什么控制在105℃?过高过低有何不妥?(3)除了用水作溶剂重结晶提纯乙酸苯胺外,还可以选用其他什么溶剂?(4)本实验采取了哪些措施来提高乙酰苯胺收率?将问题提给学生后,学生将会带着这些问题运用各种方式去获知问题的答案,获知答案的过程中,学生必须了解实验的目的和原理,对实验装置和实验药品的物理性质有了清楚地认识,对实验的步骤也会进行深入地思考,使得学生对于实验有了全面、深刻的认识,达到了实验预习的目的,调动了学生学习的积极性,培养了学生的自学能力。
2.2让学生在实验过程中带着问题积极思考
[教师提问]结合生活经验谈谈:(1)家里有哪些化学用品?你们是怎么使用的?(2)有多少种煮沸开水的方法?(3)如何除去水壶中的水垢或茶杯里的茶垢?(4)你或家长是如何洗碗的?[学生]讨论、回答。[教师过渡]生活中的很多操作都用到化学知识以及化学中的相关实验操作,在化学实验室中这些操作都有专门的仪器和操作名称。设计意图:化学离不开生活,所以从学生熟悉的生活经验引入,不仅突出生活中处处有化学实验的影子,同时强调实验对生活的重要性,让学生初步形成“化学是一门以实验为基础的科学”的观念。
(二)生活视角关注安全
[师生互动]家庭和实验室中分别有哪些易燃、易爆?教师和学生共同填写表1的前半部分。[教师小结]这些易燃品在使用的过程中应远离火源,以免发生伤害!由于化学药品的腐蚀性和毒性,在实验室做实验的过程中,需要戴好护目镜、手套、穿好实验服。[教师提问]家里下水管道有没有堵塞经历,一般有哪些方法让管道疏通?[学生]思考。(主要是物理途径)[实验演示]展示管道疏通剂的商品,指出具有腐蚀性。[教师追问]清洁厕所可以用什么日化用品?是否可以和管道疏通剂混用呢?[教师实验]取四根试管,两根装有铁片,两根试管装有毛发油脂,然后每种情况分别滴加盐酸(或洁厕灵)和氢氧化钠(或液态管道疏通剂)溶液,请学生观察现象[教师小结](1)生活中和实验室里都有很多物质都具有腐蚀性;(2)不同化学药品腐蚀对象、腐蚀效果各异;(3)化学药品的腐蚀性需要使用时注意其安全性;(4)腐蚀性也可以加以应用,造福生活。[教师过渡]举例说明滥用日化用品可能造成的有毒物质。完成表1的后半部分。设计意图:中学生以及社会大众往往局限地认为只有化学实验室的药品是危险的,所以油然而生的畏惧心理不利于他们对化学知识的学习和理解。所以这个环节从生活中的用品入手,指出其危险性,说明不止化学实验室才有这些安全问题,生活中同样处处需要留心;另一方面也说明只有学习化学,理解化学,才能科学、辩证地看待这些危险,才能在生活中趋利避害。这才是化学实验安全教育的意义所在。安全问题是化学实验教学的首要问题,但是简单的规则说教比不上鲜活的案例,平铺直叙的灌输比不上学生自己的生活体验回忆。从身边的安全问题过渡到实验室中的安全,并非想单纯展现化学药品的潜在危险,而是试图引导学生认识到生活中的安全问题同样存在,而且需要用化学知识去解决,学习化学有利于我们趋利避害。在实验学习中体现由生活走向化学,化学为生活服务的思想,实现知识的迁移,使学生从另一个角度认识化学学习意义,增强学习主观能动性。
(三)体验药品的存放及取用规则
[教师提问]思考家里的厨房中存储白糖、食盐、碱面、酒以及醋的容器有何不同?为什么?(见图1和2)[学生体验]1.用宽口瓶喝水;2.用细口径瓶取固体[教师小结]对学生的操作进行补充纠正,并总结固体药品存、取、放的知识图(见图3)[学生]演示液体药品的取用。[教师小结]对学生的操作进行补充纠正,并总结液体药品存、取、放的知识图(见图4)。[教师过渡]那么对于一定量地液体药品如何取用呢?既然是一定量的液体需要用到什么仪器?为什么量筒要做成现在这个形状:底座的目的是什么?为什么将量筒做得细长且均匀?能否用量筒来加热?量筒怎么读数?[学生]思考回答。[教师讲解]请每位同学用桌子上的量筒量取5ml的水,量取三次,分别平视、仰视、俯视量取,记录三次量取的结果(见表2)。[教师讲解]另外在量筒中加入一定量的水进行读数,分别平视、仰视、俯视读数,记录三次读数的结果(见表2)。[学生实验]量筒使用。设计意图:应用生活类比和迁移,仪器设计的技术原理和对比正误方法的体验学习等多种形式,帮助学生理解化学实验,而不是简单罗列种种条目去强迫机械记忆。
(四)液体药品的加热
[教师过渡]生活中有哪些可以用来加热的方法?[教师提问]你想探究酒精灯的哪些问题?例如:酒精灯火焰哪一层温度最高?酒精燃烧产生什么?熄灭酒精灯有什么方法?用酒精灯怎么加热液体?[学生]分成小组讨论,并利用实验器材合作完成探究。[教师讲解]酒精灯的使用注意事项,并总结(见图5)。[学生讨论](1)加热时试管内的液体的量应为多少?(2)能否用手拿试管?(3)如何用酒精灯加热?(4)能否直接加热?(5)如果试管外壁有水的话,能否不擦干直接加热?为什么?(5)加热试管里的液体时,能否将试管口对着人?为什么?(6)将液体加热至沸腾的试管,能否立即用冷水冲洗?为什么?[教师讲解]给液体加热时的注意事项(见图6)。[小组合作]利用所给器材(酒精灯、试管、试管夹、水)进行给液体加热的操作。设计意图:再次突出生活体验作为联系学生前概念和新认知的桥梁。介绍实验室中加热方法以及酒精灯的使用注意事项时,在安全性保障前提下,教师可以做适当的错误演示,展现一定不良后果给予学生警示,这也是一种突出实验安全的重要途径。由于学生在其他学科实验中多少对本环节操作有所接触,所以采取小组合作探究和讨论的方式,以期学生对酒精灯加热操作有更加深入的了解。
(五)仪器认识及使用
1.仪器的连接[教师提问]:为什么要连接仪器?怎么连接仪器?连接仪器不当可能会造成怎样的后果?[学生实验]仪器的连接和气密性检查。教师对学生实验过程中出现的问题进行指导。设计意图:强化学生对仪器连接重要性的认识,再次将生活与实验室的注意事项紧密联系。2.仪器的清洗体验[教师过渡]生活中用完的碗、锅、杯子、茶壶等需要及时洗净,我们刚刚使用的实验仪器也需要及时洗净。[学生实验]让不同组同学采用不同程度的清洗,然后比较清洁的标准差异。[教师讲解]强调清洗实验仪器的相关规则。设计意图:“既不聚成水滴,也不成股流下”仅仅成为很多学校同学只会背诵和在考试中填写的“洁净要求”,很多一线教师在教学实践中也并不能展现这一符合要求的试管,所以这一环节往往只是纸上谈兵的摆设。将这个机会还给学生体验,分组开展清洗实践,清洗时间、清洗力度和仔细程度各有差异,学生在过程中会发现什么叫“聚成水滴”、什么才是“成股流下”;而只有用心清洗之后,方能真正体验到这一清洁标准。3.仪器的分类[学生活动]对本节课所用的仪器进行分类,并说出分类依据。[教师总结]举一种仪器分类的方法,如:仪器加热类型的分类(见图7)。其他分类方法由学生课后讨论完成。设计意图:作为本课的小结,从另一角度重新审视化学实验的载体——仪器,在整理分类过程中初步建构分类观——本应在具体物质学习过程中才接触到的分类观,在学习化学的初始阶段已经开始提供指引,这是一种新的尝试。
(六)板书展现
一、优化材料化学专业课程体系的必要性
1.高等教育改革的需要。目前,优化课程体系,改革教学内容,构建合理的知识结构,注重理论联系实际,更新教学手段是高等教育改革的需求。优化课程体系不仅要使它所包含的专业基础课、专业课、实践课等形成相互联系的统一整体,而且要充分体现培养目标和培养规格。
2.现代科学技术发展的需要。近年来,随着材料化学专业教育课程论及教育理念的发展,我们根据材料科学发展规律,对材料化学专业课程体系进行了两次优化调整(分别为2008年下半年和2012年上半年)。我们优化的材料化学专业课程体系能够体现材料化学专业教育特色,完善材料化学专业课程体系,加强材料化学专业的学科方法论教育。
3.市场经济发展的需要。优化材料化学专业课程体系能够反映社会和市场经济对综合性专业人才的要求。优化的材料化学专业课程体系应该充分体现以就业为导向的思想。我们倡导与专业相关的知名企业家走进课堂开展必修课教学,实现在校内与企业的对接,强化学生的就业意识,提高学生的专业技能。
二、现行课程体系存在的问题及其成因
1.办学特色不明确。专业建设存在一些薄弱环节,如材料化学课程体系的基础课平台不够规范,课程设置不够科学,教学进程安排不够合理,等等。此外,由于材料化学专业办学时间短,存在专业学科定位不准,专业人才培养目标不够明确,课程体系不够科学等问题。近年来,为提高教学质量,适应社会对人才的需求,很多高校开展了人才培养和教学体系研究。因此,有必要对材料化学专业课程体系的建设进行思考。
2.课程设置理念滞后。在材料化学专业课程设置中,我们受传统的重视知识传授的狭义专业概念的限制,不够重视独立思考习惯、自学能力、动手能力和生存能力的培养。同时,在课程设置中存在社会需求、学生的就业取向、市场前景等的考虑程度不够周到等问题。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到本专业的学术训练,而且受到广泛的通识教育,把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心和有雄心的智者。
3.实验教学条件欠缺。优化实践教学应该体现以下三个方面内容:一是毕业实习、毕业论文(设计)实行“分类指导,分流培养”。学生可根据个人从业需要,撰写高水平的实习报告,获取名副其实的学分。二是优化实践教学进程。各专业可根据专业特点和人才培养需要,科学、合理地确定毕业实习的时间和进程。三是增设创业实践环节。学生可通过创业训练、第二课堂与创新活动,获得创新、创业学分。而我们现行的材料化学专业的实践教学环节,因人力资源和物质资源等原因,欠缺根据学生需要安排实习和创新性实践内容。
4.师资队伍建设力度不够。师资队伍是优化课程体系的执行者,也是培养材料化学专业人才的主导者。先有优秀的教师,后有优秀的学生,再有品牌专业[2]。材料化学专业成立以来,我们加大力度引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的博士研究生数名,充实了本专业的教师队伍。目前我们正在通过各方努力引进高水平教师,加强材料化学专业的师资队伍建设。
三、课程体系的优化策略
课程体系是高校人才培养目标、课程指导思想、课程设置、课程结构及教学管理模式的综合体现,是学校办学特色、学科专业特色和人才培养特色的综合反映。课程体系是构建人才培养方案的核心内容,其是否科学合理,对培养高质量人才目标具有决定性的意义。我们通过选择、整合与调适课程体系等措施优化了材料化学专业课程体系。
1.调整教学计划,优化专业基础课内容。
(1)优化材料化学专业的无机化学课程内容材料化学专业课程体系是材料化学专业人才培养方案的核心,课程体系的科学性直接影响材料化学专业的人才培养质量。因此,随着材料化学专业办学条件的改善和教学理念的科学化,有必要优化材料化学专业课程体系。我们现行的材料化学专业课程体系中无机化学课程是大学一年级学生的必修课程。此门课程的指导思想直接影响学生在大学学习的思维模式和获取知识的习惯,这个阶段也是在大学一年级学生从中学学习模式转变成大学学习模式的关键时期。因此我们有意识地培养学生的独立思考意识和自学能力,为学生将来的学习工作打下良好的基础。无机化学课程内容包括理论部分和元素部分。我们认为无机化学理论部分内容是无机化学课程的核心部分,元素部分内容是辅助部分。目前无机化学课程详细介绍理论部分内容和元素部分内容。我们对材料化学专业的三届(2007、2008、2009级学生)90名同学进行问卷调查,结果80名同学不赞成全部介绍无机化学元素部分内容,而是希望在老师的指导下以自学方式完成无机化学元素部分内容的学习。对元素部分内容我们采取了抓典型元素性质的分析和讨论,引导学生掌握学习元素化学知识的方法;通过实例指导学生去认识一个元素、一族元素或一类元素;逐步了解结构—性能—功能之间的关系;初步掌握如何通过查阅参考书、手册汲取知识的模式。其余元素部分内容我们设置为自学内容。(2)优化材料化学专业的高等数学课程内容高等数学作为高等院校的基础学科,承担着培养学生数学能力,提高学生逻辑思维能力,为专业课程学习提供数学思想和数理方法论的任务。高等数学是化学、生物、物理、材料物理、材料化学专业的基础课程。目前一些普通高等院校的课程设置中有生物、化学、材料化学专业的“生化材”类高等数学教育教学。而随着材料化学学科与数学学科的交叉日益加深,定性定量分析发展迅速,材料结构分析、材料物理性能测试计算时需要更深的高等数学知识,所以我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学教学。同时我们在材料化学专业的高等数学课程内容中增加了线性代数的内容,以便达到材料结构测试和性能计算的知识要求。(3)材料结构分析方法课程的教学形式的优化测试方法在材料化学专业的发展起着非常重要的作用。随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益广发和苛刻,对材料性能及其组分和微观结构的关系越来越感兴趣,因而不断出现新的研究方法。测试手段也越来越多样化,实验方法的数量随着科学技术的发展而急速增加。因此我们把材料结构分析方法课程的教学形式进行优化。具体做法是任课老师在课堂上介绍材料结构和性能测定仪器的原理,然后到实际仪器设备房间进行教学。学生在仪器管理人员的指导下,利用化学与环境科学学院和内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的科学仪器设备完成本课程的学习内容。这样设置学生自己动手测定样品的结构和性能的课程,有助于提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。(4)以专业前沿知识讲座充实课程内容课程内容应当随着社会、企业、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容常常是数年,甚至数十年前的人类材料科学知识的概括。所以,任课老师要根据自身研究工作经历及时充实现代材料科学知识,优化课程内涵结构。材料化学专业老师可以采用以下三种方法:一是将现代材料科技成果恰当地融入到基础课教学中,用新的材料科技内容去改造、替代、充实陈旧的教学内容,并处理好知识的继承和发展的关系,使其有机地融合在一起;二是开设材料加工新技术课程内容或开展材料设计加工科技活动,激发学生的兴趣,提高他们的动手能力;三是开展能够反映本学科专业前沿知识、最新科技成就的专题讲座。
2.加强实践教学,优化课程类型。
根据“高等院校理工科教学指导委员会通讯”所提倡的高等院校材料化学专业规范讨论稿的要求,材料化学专业的实践课程有基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、专业实习、毕业论文等内容[3]。多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效手段,通过实验来研究物质及其变化规律,使学生获取基本的实验动手能力、综合分析问题的能力、解决问题的能力,一定的科学研究能力和创新能力[4]。在材料化学专业实验教学上,充分考虑实验内容的科学性和系统性,选择具有一定难度和较大覆盖面的交叉型综合实验作为实验教学的主要内容,着重培养学生的创新能力。全面开放所有实验室,给学生创造开展专业综合技能训练的场所,提高学生的专业素质。目前,在各级有关部门的支持下,按材料化学课程体系要求能完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学任务。但是经济欠发达地区的高等院校的材料化学专业的实践教学课程出现了一些新情况。以往三四十人的实习队伍进入企业、经济实体完成实践教学任务。而今,大型企业自动化程度很高,实习生很难进入车间进行实地实践学习,微小企业又没有能力接收大量实习生,加上专业实习经费的缺乏等原因,材料化学专业的实践教学课程无法实现“大部队”形式的实习任务。所以,我们对材料化学专业实践教学课程进行了优化。我们设置了适合地区特点的、按学生兴趣分成由五—八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行不同内容的实践的多元化实践教学模式。在不同的微小企业完成实践教学课程时我们注重学生自身管理和实践指导老师巡视管理相结合,保证实践教学过程中的实习效率和学生安全问题。改变材料化学专业现行毕业论文模式,允许学生做毕业论文时根据自身兴趣爱好和就业取向选择课题,可以在学院老师的指导下完成毕业论文课题,也可以在科研所、企业、经济实体完成毕业论文课题。
3.增设自学选修课程,优化课程结构。
一、实验课题的产生
1.深入本乡实地调查,认识到农村教学改革的紧迫性随着科学技术的发展,科学种田在农村迅速普及,农民需要科学种田的知识,急需使用各种化肥、除草剂、植物生长调节剂等,用来提高单位面积上的作物产量。调查中了解到:以前毕业的初中生,不知道化肥、农药的性能、保管和使用方法,看不明白市售农药、化肥的配制浓度和配制方法。不认识化学肥料的分子式,不会计算常用氮、磷、钾化肥的有效成分百分含量。调查结果,给我们很大震动,坚定了实验信心,增强了化学学科教学改革的紧迫感。明确了学科教学必须适应当地农村发展的需要,面向实际教学,传授生产急需的化学知识,为农村建设培养实用人才。
2.实验目的和措施。要振兴农村,在校的初中生,就是明天、后天的生产者和技术人才,因此,必须提高他们的文化素质、劳动素质,依靠学校教育,依靠学科教学。“不求人人升学,但求人人成材”。在实施过程中,结合化学科的教学内容特点,在适当的章节中,强化、渗透土壤、农药化肥等农村应急的化学知识。编写具有本乡特点的乡土教材,同时要解决好实验基地。在这个问题上,我们的措施是学校实验田与学生家庭的园田地相结合的办法。
二、实验改革的内容与教学原则
教学原则:农村初中化学教学要适应社会主义初级阶段农村经济的需要,适应当前农村经济建设发展的需要。在化学教学过程中,我们认真执行并完成全日制化学教学大纲的要求和教材中的具体内容,注重加强基础知识教学,培养学生具有良好的学科基本理论知识和技能,为打好参加农业生产劳动和进一步学习现代科学技术的基础。同时,结合我乡生产实际强化、渗透与农业生产有关的应急适用化学知识。
针对乡情,编写具有本乡特色的乡土教材,使基础教学与生产实践紧密配合,相互渗透。
三、实验效果和我们的体会
1.实验促进了常规教学,使化学基础知识稳步提高。
几年来,学生通过田间实践劳动,看到辛勤劳动后的丰收景象,极大地调动了学生学习化学的兴趣,明确了学习目的,扩大了学生的知识面,拓宽了视野,促进了常规教学,使基础学习成绩稳步提高。
2.实验培养了新型农民,学校教学真正服务于社会。
3.实验受到了各级领导的关怀和重视,并给予很高的评价。
关键词:双创;“有机化学”;实训教学
1重构课程体系框架
以“双创”为导向,以课程为载体,以创新创业实践项目为依托,在做与学的过程中,渗透创新创业意识、传播创新创业方法、培养创新创业能力,构建新型“有机化学”实训教学模式[3]。传统的“有机化学”课程过分强调知识的完整性、系统性、逻辑性。本课题打破原有的课程体系,在每个章节实训内容的选取上,从贴近生活的创业实践项目与开放式实训项目入手,延伸至专业领域,激发学生的学习兴趣,使学生了解物质的性能与用途,掌握专业实操技能,并且注重创新创业意识与能力的培养。“有机化学”实训项目列表如表1所示。
2实训教学改革方案的实施
2.1加强实训技术信息化的应用。随着多媒体、移动互联网及智能终端的发展普及,充分考虑“00”后学生学习特点与习惯,利用本课题组成员近期出版的新形态一体化教材与在线开放课程平台将原本系统的知识与技能科普化、碎片化、颗粒化,使学者不受时间和空间的限制,更方便地学习,学生则更容易掌握知识技能,激发兴趣,培养创造性思维。2.2优化实训教学方法。在日常教学中,多引入创新创业项目以及专利案例,有效调动学生的创新积极性,激发学生的创新灵感,促进学生的创新实践,提升学生的创新能力。以开放式的实训项目为依托,可以使学生由知识技能的被动接受者转变为知识的能动建造者,鼓励学生在实验方法的改良、仪器的改造等方面进行创新研究,闪现的新思路、新问题、新措施都能成为可申请专利的新方法、新工艺、新技术[4]。2.3加强实训教学的延展性。“有机化学”实训教学不局限于课堂内的学习,亦不局限于本专业的应用,还可以延伸到专业外的其他领域。学生通过“有机化学”实训项目列表掌握的知识与技能可以指导学生社团的实践活动,在原有的生物科技协会和DIY手工协会的基础上,注入课程元素,与专业结合,使所学知识技能得以巩固、升华与泛化,激发学生的创新能力,鼓励学生制作创新产品。2.4改革考核方式。目前,本课程的考核方式是重期末、轻过程的传统评价模式,这不利于全面评价学生的知识能力水平,不利于双创人才的培养。应采取多元化、立体化的考核方式,如个人与小组考核相结合、理论与实践考核相结合、基础知识技能与创新能力考核相结合,将学生参加的创新实践、竞赛、专利以及撰写项目计划书、论文等纳入考核范围。2.5提升课程教学团队的双创教学能力。通过派送调研、学习考察、进修培训等方式,不断提高课程教师的高职教育水平、专业水平、创新与创业能力。为落实“三教”改革新任务,坚持“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建”,致力提升教师的专业教学水平和实践创新教学能力,打造教学创新团队,全面提升学院教学质量。
3实施效果评估
通过学生评价、同行评价以及对改革前后教师和学生在思想观念、教学行为、学习行为、创新能力、创业素养等方面的内容进行深入细致的比较(见表2),2018级学生的学习效果与各能力的发展明显优于前两届(见图1),故判断新型“有机化学”实训教学改革方案具有可行性。
4结语
每次实验都是一座美丽的山峰,实验生动的再现了物质的性质,为学生的探究提供了阶梯,使学生在思考中不断攀登,在分析、猜想、假设、讨论和设计方案中,体验思考探究所带来的乐趣,不断完善和修复自己的思维,以提升自己的探究能力和创新能力.例如在学习“生活中常见的盐”时,在给学生演示硫酸铜的实验时,加的水过多或过少都难以达到预期的实验效果.为了达到良好的效果,教师可以首先给学生演示过多或多少水给实验带来的现象,组织学生建立小组讨论,对实验进行改进.经过学生的激烈讨论,在学生的层层的剖析下,逐渐的掌握了实验的要领:为了得到硫酸铜晶体,加入的水量要适中、要均匀.结合学生的讨论,学生对实验进行了改进,选择了一支干燥的Y形试管,在两侧分别装入蓝色的五水合硫酸铜晶体和白色的无水硫酸铜粉末,对蓝色的五水合硫酸铜晶体进行加热,就会分解得到白色的无水硫酸铜粉末,在水蒸气会在另一端冷却与白色的硫酸铜粉末化合为蓝色的五水合硫酸铜晶体,这样的反复实验、反复加热,使得实验的现象非常的明了,通过对实验原理的分析,学生对实验进行了改进,充分尝试到了创新带来的喜悦,使的学生收到了莫大的鼓舞,极大地高涨了学生的学习热情,加深了学生探究的新思路、新方法,实现了对自身能力的提高.
二、合作互助,利用操作体验形成
合作是学生思维的交汇,促进学生思考的全面性、严密性,学生的思维得到不断修复和完善.在合作交流的过程中,学生对自己的思维进行反思,努力的将自己最全面的思维展示出来,促进了学生对自身的努力.学生思维的不断碰撞,彻底暴露了思维上的遗漏,实现了对操作的修改、突破和创新.例如在学习“氧气的实验室制法”时,教师就可以从原理指导,使学生了解制取氧气的三种不同的制法,从中选择利用加热高锰酸钾固体来制取氧气.教师对本班的学生进行分组,指导学生相互帮助,合作完成实验,亲自体验氧气的生成、收集和检验,通过学生的合作操作,学生之间就会相互的观察,指出相互之间的操作不同,讨论哪一种操作更为科学、更为严密,从而使课本的理论更具有说服力.有个学生认为在操作的过程中,没有必要非要在导管口塞上一团棉花,结合学生的这个想法,教师就可以指导学生分组操作,一组使用棉花、一组不使用棉花,其它的条件均相同,对比生成氧气的速率.在这两组实验的对比中,学生明显的看到没有加棉花的实验出现了堵塞现象,产生气泡的速率减慢.这样的实验有效验证了实验当中的小技巧,给理论的学习提供了更具有说服力的证据,使得学生敢于提出问题、探究问题和解决问题,而不再完全的依赖于课本,拥有了自己的思想和个性.
三、强化迁移,利用延伸提高应用
初中化学知识具有很强的联系性和逻辑性,往往一种方法能够解决多种问题.在教学中,教师就要及时地引导学生的知识迁移,使学生从课本顺利地走向生活、走向应用,领会探究物质的方法和技巧,增强学生解决问题的能力.例如在学习“金属的化学性质”时,在学生对金属的性质有了一定的学习和认识后,教师就可以采用延伸性的问题以训练学生的思维灵活性,让学生设计实验探究镁、铜、锌的活泼性,一时间学生纷纷从自己的认知出发,建立了各种各样的验证方法:利用金属与酸的反应来判断金属的活动性;利用金属与其盐溶液之间的置换来判断金属性;利用金属与氧气的反应来判断金属的活动性.等等还有很多,教师要及时的对学生的方法进行总结,并写在板书上,让学生讨论各种方法的可行性、具体的操作措施,哪一个更为简单、可行、高效?学生纷纷的开始阐述自己的观点,评价别人的观点,相互之间进行不断地完善、改进,最终设计了科学严谨的实验方案.通过延伸问题的提出,激发了学生对原有知识的调动,顺利地实现了知识的迁移,使学生了解了再比较中酸不能用硝酸、钾钙钠的盐溶液不能相互置换,从根本上理解了金属的通性和特性.通过这样的延伸实验探究,学生学会了知识的迁移和归纳总结,掌握了思考问题的一般方法.
四、总结