時間:2023-08-07 09:24:14
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做一個探究型的教師是新教材提出的一個基本要求。只有教師真正的探究起來,才能讓學生在學習中自然而然地去發現問題、分析問題、解決問題,從而形成探究能力。本文就此談一點自己的體會。
(一)充分準備,做好演示實驗
演示實驗是培養學生探究能力的基礎媒介。那么一個演示實驗是否成功,我認為應該從以下幾方面考慮:
1.多學習,認真鉆研教材和教參等其它教學輔導材料;
如:在化學變化中的能量變化一節中有兩個演示實驗,在我們備課組認真分析討論后將Ba(OH)2 ?8H2O和NH4Cl的反應裝置由燒杯改成塑料袋(如下圖)在上課時解開中間的繩子傳給學生,使每個學生都深切的感受到熱量的變化,極大的鼓舞了學生學習的積極性。
(教材上)(結合教材興趣實驗改進)
2.多改進,對環境有污染且實驗現象不明顯的實驗加以改進,盡量做到無污染、無浪費;如:蔗糖與濃硫酸反應(高一教材p134,人教版)我做了如下改進:
改進后既可以避免SO2對環境的污染,又可以檢驗產生的SO2,從而培養了學生的辨證思維能力和敢于提出問題、敢于質疑的科學精神;
3.多實驗,充分利用學校的實驗室,通過實驗驗證一些自己或他人的想法,從而提高探究能力;
4.多總結,及時把自己的一些想法記錄下來,可以是成功的經驗,也可以是失敗的教訓和心得體會;
(二)變分組實驗為邊講邊實驗
分組實驗是為加強學生的操作規范、加深學生對某些實驗現象、實驗原理的理解而設置的。一般情況下都放在一個章節之后,驗證學過的一些結論,他的好處在于規范了實驗的基本操作,強化了知識點的記憶。但降低了學生對實驗結果的神秘感。因此有些分組實驗我們不妨放在學習新課的時候就直接做,比如學習元素周期律一節時,我在平行班中進行了對比教學,兩個班級在新課時做實驗,先讓學生親自做鎂、鋁分別與水、鹽酸的反應,然后對比反應的現象、分析反應的產物及其原因,雖然紀律是亂了一些,但學生的興趣高漲,在每位同學的參與下很自然的比較出鎂和鋁金屬性的強弱,并總結出金屬性強弱的判定方法,過后學生對實驗的現象都能記憶猶新。對照班中則采用傳統的教學方法,一邊演示實驗一邊講解,但學生興趣明顯減弱,過后對實驗現象和原理的分析多數同學都只能靠死記硬背,很難回想起當時的實驗現象來。
(三)重視家庭小實驗和趣味實驗,激發探究欲望
實驗生活化、簡單化、微型化,是21世紀綠色化學的發展要求。教材中的家庭小實驗和趣味實驗如果能在課前布置下去,將有利于激發學生的學習興趣和探究欲望。但多數
教師只是簡單的讓學生課后去完成,而課后完成往往是去驗證實驗結果,不利于學生探究能力的養成。如:家用“冰袋”的制作、“檢驗發酵粉加水或加熱都能產生二氧化碳”、“白紙顯字”、“酸雨的檢驗”、“吹氣生火”、“指紋檢驗”等,如果將它們改為課前實驗,在學生不知到其原理的情況下去討論、探究,不僅為課堂提供更好的實驗素材,而且還能開闊學生的思路,增強其學習能力。
學起于思,思源于疑,因此一個好的問題對整個教學都相當重要。在講述二氧化硫的性質一課時,我做了如下嘗試:
首先讓學生閱讀教材,初步了解SO2的性質,然后提出如下問題:
(1)SO2與CO2有那些相同點?
(2)SO2與CO2有哪些不同點?
(3)請你用盡可能多的方法鑒別SO2和CO2,并指出哪些方法較好?
學生能很快對(1)(2)兩問進行回答,回答問題(3)時則多數人局限在化學性質中的品紅溶液褪色、酸性高錳酸鉀溶液褪色以及物理法中的密度比較上,這時我進行了適時引導,讓學生結合問題(1)(2),思考時盡量從二者的不同點出發,并動員學生查閱資料、相互討論等,最后總結得出如下方法:
化 學 法
編 號 藥 品 或 操 作 現象及理論依據 結 論
A 品紅溶液或濕潤的有色布條 觀察品紅、布條是否褪色(SO2具有漂白性,CO2則無漂白性) 褪色的是 SO2
B PH試紙 PH值的大小(H2SO3 是中強酸,H2CO3是弱酸) PH值小的SO2
C 酸性高錳酸鉀等強氧化性溶液 顏色是否明顯變化(SO2容
易被氧化,CO2不易被氧化) 顏色明顯變化的是 SO2
D 讓氧氣在一定條件下分別與它們反應,再冷卻到16.8℃以下
看是否有晶體生成(SO2在一定條件下可以被氧化生成SO3,而SO3熔點較低) 有晶體生成的是SO2
E 將兩種氣體分別通入氫硫酸 看看是否有混濁出現(SO2能與氫硫酸反應)
有混濁出現的是SO2
F 分別將兩種氣體通入到灼熱的炭層,再通入到灼熱的氧化銅看氧化銅的顏色是否變化(CO2與C反應生成CO,CO能還原氧化銅) 氧化銅變紅的是CO2
上述方法中A、B、C、E雖然都較簡單,但由于E中用到硫化氫是劇毒氣體,因此該方法不用;B方法中二者PH值相差不大,故現象不夠明顯,所以我們在實驗室中常用的是A、C。
物 理 法
編 號 操 做 現象及理論依據 結 論
溶解法收集等試管的兩種氣體,分別倒扣在水槽中 看液面上升的快慢情況(VSO2:VH2O=40:1,VCO2:VH2O=1:1) 液面上升快的是SO2
稱重法稱量相同體積兩種氣體的質量大小 SO2密度大于CO2 質量大的是SO2
嗅聞法聞氣味 是否有刺激性氣味 有刺激性氣味的是 SO2
降溫法降溫、加壓 看哪一種先液化 先液化的是SO2
從簡便和可行性上實驗室中常用嗅聞法
生物法
編 號 操 作 現象及理論依據結論
動物試驗法將兩只小白鼠置于兩個密閉透明裝置內,并將兩種氣體分別通入到兩個裝置中 觀察實驗動物的表情(SO2刺激呼吸系統,引起咳嗽,CO2使小白鼠窒息) 小白鼠咳嗽的是 SO2
植物試驗法分別將兩種氣體和一棵普通綠色植物密封在一個透明裝置中,并給予充足的光照 過幾天觀察植物生長情況是否正常
(SO2不能進行光合作用,CO2能進行光合作用) 植物死亡的是SO2
霉菌試驗法分別將
兩種氣體和一定數量霉菌作用,再通過顯微鏡觀察 看霉菌生長情況是否正常(SO2抑制霉菌生長) 霉菌死亡或數量沒有明顯增加的是SO2在這樣的嘗試中,加強了學生思維的廣度和深度。這時我又及時的將學生的思維進行收斂,于是我又提出了以下問題:
(4)SO2是大氣的污染物,那么你在實驗室中如何處理?工業上又如何處理?觀察教材上P1的實驗6-2,分析其實驗方案是否科學,如不科學應如何改進?
這一問題將思維進行了收斂,主要突出化學性質。并體現出實驗室和工業的不同點來。
(5)如果CO2中混有SO2該如何除去?
(6)如果欲驗證SO2中是否含有CO2,該選哪些藥品,如何操作?如欲驗證SO2的還原性、氧化性哪些試劑現象明顯?
通過以上問題的設置,不僅加深了學生對SO2性質的理解,而且使學生的探究意識自然而然地融入到了每一節課堂教學中去。
(一)問題的提出應具有針對性,不能范圍太大,范圍太大就會使學生感到無處下手,失去探究的興趣、挫傷學習的積極性。
(二)給學生充分的思考時間,問題提出后不能急于做答,更不能一拿出問題就馬上去啟發,應給學生一個討論的機會,讓他們智力的火花相互碰撞,在碰撞中使思維得以深化,能力得以加強。
(三)多鼓勵,少批評,對于學生提出的各種想法或方案,首先要肯定他們的勇氣,尤其是合理而又有新意的應及時予以表揚,不足的地方要引導其自己質疑或提供必要的幫助,使學生的積極性始終保持較高的狀態。
(四)掌握好課內課外時間,探究需要一定的知識基礎,因而我們要把握好時機,適時提出問題,問題要在能力的基礎上、在課余時間能夠完成的情況下提出,這樣才能保證學生課下真正的去探討、去尋求解決的辦法。
陶行知曾經說過:“解放孩子的頭腦,使之能想;解放孩子的雙手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能講。”我想“解放孩子們的學習,就應該使之會學習、會探究”,就要讓他們的雙手在課堂上動起來,讓他們的眼睛在課堂上能夠亮起來,讓他們的嘴巴在課堂上能夠響起來!充分的調動學生的各種感官,在眼觀、手做、嘴講的同時還怕腦子不想嗎?只要腦子想,我們的目的自然就達到了——通過實驗培養了他們的探
精細化學品化學是我校應化學生在大四第一學期開設的課程。在開課之前我們做過調查,提出三個問題讓學生回答:一是,你為什么要選這門課?二是,你了解精細化學品嗎?三是,你選這門課主要是想了解那些問題?學生在思考后,對于第一個問題,大部分同學的主要目的是為了拿學分,有的同學直接就說沒有其他的科目可選而只能選該課,而對后兩個問題回答的非常模糊,說不出所以然,只有個別同學表示雖然不能講清精細化學品的概念,隱約認為和我們的生活非常相關,想通過精細化學品的學習來掌握一些配方技術。通過這幾個問題的回答,可以看出雖然是學生自己選的課但是大部分學生學習目的不是十分明確,這就需要教師加以正確的引導。開課過程中,首先在緒論中主要講授了精細化學品的定義,特點,作用,主要內容,發展趨勢,通過這幾方面問題的闡述,主要使同學解決了調查中的前兩個疑惑。緒論講授過程中引用大量的例子和數據,如涉及到洗滌劑、化妝品等日用化學品及一些前沿技術的應用如DNA測序用到的染料、液晶染料、防火涂料、變色龍涂料等功能性染料和涂料時,學生反響很大,表現出極大的興趣。而隨著課程的進行,具體到每一章節需要掌握理論性非常強的枯燥知識,如解釋高性能顏料化合物結構和性能之間的聯系時,學生的情緒明顯的低落下來。我們又做了一次調查,就是讓大家談一下上課的感受,主要是指授課內容方面,很多同學表示理論的東西太枯燥,僅靠授課教師的敘述引不起很大的興趣;另外,存在著個別學生請假或逃課的現象。我們分析造成這種現象的原因,一是大四的學生面臨考研和就業的壓力,有些同學認為逃課無關緊要,只要最后能拿到學分就行;二是,以教師為中心的注入式教學模式很難提起學生的學習熱情。老師辛辛苦苦查資料、備課,學生沒有接受多少。這就促使我們對課程上課的形式和內容作出適當調整。
1.2課程設置時間探索
由于精細化工產品的范圍十分廣泛,目前很難明確專業的學科領域,但從它們的研制、生產、應用三個方面來考慮,精細化工的基礎是應用化學,其內容主要涉及無機化學、有機化學、分析化學以及物理化學的基本知識。而這四大化學我校應化專業學生在三年級的上半年已經全部開完。鑒于大四學生面臨著考研的壓力以及考研時方向的選擇,可考慮將精細化學品課程安調整在大三第二學期開課開課。提前一個學期的開課為同學考研方向的選擇提供了一定的參考;避免了就業壓力的干擾,使學生可以安心學習,增加專業知識,以便就業時為自己提供就業便利。
1.3課程設置內容探索
精細化學品這門課涉及的內容非常之多,既包括染(顏)料、涂料、農藥、表面活性劑、日用化學品、食品添加劑、飼料添加劑、水處理劑、塑料助劑、皮革化學品、紙用化學品等傳統的精細化工產品,又包括電子化學品、醫療用化學品、IT行業用化學品等新型的精細化學品。高級“應用型”地方性人才是我校應用化學專業的人才培養目標。因此,學生基本理論、基本技能的培養是最重要,也是最基本的一個原則。精細化工課程做為應用化學專業的一門選修課,在教學的過程中就應該把握這一基本原則,把重點放在提高和加強學生的基本理論、基本知識及基本能力的培養上,著眼于學科發展來認識與理解精細化學品,這是我們的基本出發點,并以此來指導精細化學品化學課程內容的篩選,彰顯課程的時代感、凸現課程的作用與地位。因此,在教學過程中我們從制定大綱開始,全面、準確的把握好知識結構和內容,認真備課,多了解精細化工行業的一些最新資訊。力求做到既全面涵蓋,又突出重點;既有必要的基本理論,又有豐富的實用技能。針對精細化工課程內容多,知識涵蓋面廣,而學時少的特點,我們決定采取:
1.3.1在選用有關教材時,仍繼續保留染料、顏料、熒光增白劑、涂料、香料、化妝品和農藥等傳統章節,光譜增感染料和彩色顯影成色劑暫時舍去不講。在教學過程中,對相關產品的分類、結構性質、合成方法、應用、發展現狀及趨勢等,都必須作盡可能全面、細致的講授。
1.3.2對于研究性較強的高新技術知識,如感光材料;納米材料;功能高分子材料;防水、防污、防火等功能性涂料。這些知識雖然專業性、前沿性較強,但針對我們的培養目標和地方特色,作為了解性知識較為適宜。在教學手段和方法上,由于存在著教材滯后問題。要想使學生真正達到學以致用的目的,了解精細化學品化學的前沿和發展方向,讓學生參與課堂內容的講授和進行課堂討論,如講到功能性染料和功能性涂料時,我們將以往由教師查新后再整理講授的方式,改為讓學生自己選題查新寫論文上臺講課,然后當場解答老師和其他同學提出的相關問題,最后由老師點評小結。論文作業的成績是根據學生的論文、講課和回答問題的質量來綜合評定。一開始同學不是很適應,主動站到講臺上的很少而且很緊張,在授課教師的一再啟發和鼓勵下,同學們積極踴躍發言,由于是“同學講,同學聽”充分調動了學生的積極性。在答辯時,氣氛活躍,課堂效果生動。大多數同學都歡迎這種講課作業,認為不僅掌握了最新專業知識,而且對自己的表達能力、論文寫作能力、知識的運用能力的提高頗有好處。如,很多同學之前根本不知道文獻引用的順序以及如何在適當的位置標注文獻出處,經過這次親自整理論文才把這些問題一一搞清楚。
1.3.3對于與專業基礎課無機、有機、分析的有關內容,如光與色的關系,偶氮類染料制備中的重氮化和偶合反應等。這些是理解和掌握染料知識的基礎,又都是學生學過的課程,教學過程中,可采用“信手拈來”的方式,同時也給學生“溫故知新”的效果。
1.3.4對于那些和重點知識密切相關,同學較熟悉且又十分容易掌握的內容,如涂料的分類、用途、基本組成等,在經過染料、熒光增白劑、有機顏料的示范和講授的基礎上,給同學提綱采取讓學生去圖書館查閱相關資料,學生自學和思考。下次課時,將這些問題作為課堂討論的話題,學生分組交換意見后,各組可派一位同學上臺論述。這種互動方法既可以提高學生的自學能力,又可以讓學生在學習的過程中學會團隊合作,增加自信心,提高綜合素質。
1.4改變課程考試方式,培養學生綜合素質
傳統考試以閉卷為主,主要考查學生對課程基本知識的記憶和理解。而精細化學品的學習要求除了一些基本知識的掌握外,還有對一些學科前沿的理解。既然課程改革要兼顧知識傳授和能力素質培養,那么成績的考核就不能只看閉卷考試的卷面成績,而應有多種形式的考核。因此,我們的做法是平時成績占20%,期末閉卷考試成績占40%,論文成績占40%。考試方式的調整,克服了閉卷考試的某些局限,使學生不僅僅為考試而被動學習,能夠在主動愉快的氛圍中學好這門課程。
二、展示化學之美,以美融情
“科學是美的,每個科學家都有這種感覺。”(楊振寧語)化學世界絢麗多彩,千姿百態,奧秘無窮。
化學美在于它的內容美。元素周期律給人以節律和秩序美,甲烷、二氧化碳等分子結構給人以對稱美,千姿百態的鐘乳石、石筍給人以靜態美,化學平衡的移動給人以動態美,氧化還原反應又給人以辨證統一美。化學美還在于化學現象之美。化學現象是以物質豐富多彩的顏色、立體多樣的形狀、多姿多彩的變化引起學生美的感覺。藍色的膽礬、紫色的碘、銀白色的鈉等物質以其本身艷麗的色彩吸引學生;鎂條在空氣中燃燒發出耀眼的強光,氨氣溶于水形成美麗的噴泉,這些引人入勝的化學現象總是能引起學生的一片驚嘆。
同樣,美的語言也能激發學生的學習熱情。語言是信息的載體,是課堂上師生之間相互交流感情、交換思想的橋梁,是教師完成教學任務的主要手段。教學語言精煉是教師應具備的良好素質,用詞的準確性,用語的嚴謹性,用句的邏輯性,能在潛移默化中促進學生形成嚴謹的良好思維,收到“潤細無聲”的效果。教學語言幽默是教師應發揮的。詼諧幽默的語言可以活躍課堂氣氛,啟迪學生心智,激發學生的學習熱情。教學語言的幽默并不同簡單的說笑話講故事,而是通過挖掘教材內在的趣味性材料,加上生動形象的比喻,化深奧為淺顯,化平淡為有趣,從而取得良好的教學效果。
三、優化課堂提問,以疑導情
學貴有疑,學須知疑。學習的情感產生于克服了由學習困難所造成的苦惱,愉悅之情表現于“山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村”之后的驚喜,是釋疑、解疑后的成功體驗。要使設疑達到預期的目的,關鍵在于問題的質量。好的設疑應突出教材的重點和難點、注重知識間的聯系。化學知識系統性很強,前后知識聯系緊密,如氧化還原反應、元素周期律等知識貫穿與整個中學化學,教師可在每節課的教學中,巧設疑問,承上啟下,使學生溫故而知新,從而啟發學生的思維。另外,設疑的難度要適當。問題過難,不但不能啟發學生的思維,反而會使學生逐漸失去學習的信心;問題過易,則會使學生感到化學知識簡單乏味,久而久之會使學生失去積極探索進取的科學精神。因此,設疑的難度一定要符合學生的認知水平。
在化學課堂教學中,教師若能充分利用情感因素精心設疑,并用激勵性的語言對學生的回答及時作出準確而有分寸的評價,必然會激發學生的求知欲,吸引學生積極參與課堂教學,從而提高教學質量。
四、貼近社會生活,以用激情
社會生產和人的需要是產生興趣的源泉。學習化學是為了更好地為日常生活、工農業生產以及科技服務。因此,在授課時有意識地介紹日常生活、社會環境和建筑中所用到的化學知識,使化學貼近生活,使學生感到學有所得,學有所用。例如,在學習“氯氣”時,可介紹有關漂白劑、漂白粉、消毒液的類型、原理。另外,在科技高速發展的今天,電池在生活中的地位和作用與日俱增,其使用量亦隨之大幅度上升,由于資源緊張和治理環境的需要,廢電池的回收和綜合利用刻不容緩。那么,如何才能使廢電池資源化和無害化呢?請同學們思考并提出設想。化學教學過程中,做到理論聯系實際,既可豐富教學內容,又可以通過生動的實例激發學生的情感,促進學生的求知欲,同時,還可以大大地擴大學生的知識面和視野,使學生深切地感受到化學是一門極具時代氣息的活生生的學問,從而激發學習興趣,使學生迅速進入學習的最佳狀態。
一、貫徹“學為主體,教為主導”的教學原則
“學為主體,教為主導”是一個重要的教學原則,在高考科目改革的背景下,強調這一教學原則又賦予其新的含義。
一是學生的化學學習過程是學習主體在教師指導下對學習客體主動探索、不斷變革,從而不斷發現客體新質,不斷改進已有知識和經驗,建構自己的認知結構的過程。因此,教學過程必需是以培養學生的學習能力為核心,以促進學生整體素質全面提高為目的,以學生的主動參與、自主學習和積極實踐探索為基礎。教師主導作用的發揮主要表現在根據學生的年齡特點和能力水平,對學習材料進行加工和改造,創設有利于學生獨立探索的活動情境,設計不同的探索發現方式,引導學生自己去思考問題,積極參與知識的探索發現過程。讓學生學會學習,只有會學習的學生才可能有較強的綜合能力。
二是解決綜合理科問題的主體是學生,學生在中學學習階段同時學習物理、化學、生物等多門學科,已經掌握了解決理科綜合問題所需的各學科的基礎知識,一個化學教師感到難以解決的綜合性問題,在學生來說也許并非難事。教師的主導作用的發揮主要體現在教學中加強解決問題的策略性知識的教學,引導學生掌握從總體觀點出發、從不同角度認識同一個問題,綜合幾門學科的知識和技能解決問題的科學方法。
二、加強化學學科基礎知識的教學
“3+理科綜合”中的綜合科目考試強調的是綜合能力測試,但學生的綜合能力并不是憑空產生的,它是以各學科知識為基礎的。綜合并不是要單科知識體系,恰恰相反,堅實的單學科基礎知識體系是綜合能力的基礎與載體。自然科學的綜合—分化—綜合的辯證規律,充分說明沒有分類學科的深入細致的研究和發展,就不可能有今天科學的大綜合。同樣,學生的中學單科學科沒有打下厚實的基礎,也不可能對付多學科的綜合考試。
對于高考科目的改革,我們一定要清醒地認識到,基礎的東西往往是最有價值的東西,只有當學科個性表現得淋漓盡致時,它與其他學科之間的交融才能夠實現。因此,我們化學教師一定要更加注重夯實基礎,應依據化學教學大綱進行教學,幫助學生形成良好的化學學科知識體系,構建完整的、立體的化學知識網絡。
例如2000年全國理科綜合高考試題第28題是一道理化綜合題,只要學生對化學中質量守恒和物理中氣體運動的知識有所理解,就可以輕松快捷地完成該題。
三、構建立體的知識網絡
在理科綜合問題中,一定有相當比例的需要跨學科的知識,不同學科能力集合才能解決的問題,而在物理、化學、生物科學中也存在著許多共用的關鍵性概念,如物質、能量、運動、作用力、平衡移動、體系與環境等。我們在加強化學學科的基礎內容、核心內容教學的同時,要充分利用共用概念準確地進行跨學科的滲透,有的放矢地指導學生進行化學學科與其他學科之間的知識融合,幫助學生在化學知識網絡的基礎上構建跨學科的知識網絡。部分跨學科的知識網絡如附圖。
附圖部分跨學科的知識網絡圖
全國2000年理科綜合高考試題第23題就是一道以物質(Co)為載體而設計的理、化、生綜合試題,綜合考查學生核反應、元素周期律、化學計算、作物誘變等知識的掌握情況和遷移應用能力。
四、注重理論聯系實際
在科學技術和社會生產高度發展的今天,科學技術是第一生產力,是推動生產力發展的最活躍因素和社會進步的決定性因素,這是不容置疑的事實。綜合理科既是科學又是技術的特征,使其已經滲透到科學技術、國民生產、人民生活等各個領域。在為全人類提供衣食住行,解決環境污染、能源危機和資源短缺,改善健康和征服疾病等方面取得的重大成就,科學理論的發現到轉化為生產力的周期的縮短,大量高新科技產品的涌現,特別是人的遺傳基因密碼的破譯,理科綜合起著關鍵作用。理科各學科在社會發展中的作用決定了理科綜合問題必須與生產實際相結合。在化學教學中緊密聯系化學在解決人口膨脹、生態和環境惡化、能源危機、資源短缺、合成新材料、征服疾病、探索宇宙奧妙等等問題中的作用講授化學知識,以社會發展的熱點設計理科綜合問題,從學生身邊的事實和現象設計理科綜合問題,引導學生綜合運用各門自然科學、技術科學的知識、方法和手段進行研究和探索,不僅可使學生在解決問題中學習各門學科的科學知識,還能使學生產生探究的強烈欲望,掌握科學方法,提高解決綜合問題的能力,培養科學的人生觀和世界觀。
五、重視學習策略的教學
所謂學習策略是指學習者在學習活動中,有效學習的規則、方法、技巧及其調控。學習策略主要是由兩部分構成,一部分是直接對信息進行加工處理(獲得信息)的具體方法(通常所說的學習方法和思維方法),又稱為認知策略;一部分是對信息加工過程進行調節和控制的策略,稱為元認知策略。
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,書越編越厚,除了化學平衡和元素化學的知識外,還有物理化學的熱力學,反應動力學,電化學及“結構化學”的原子結構等內容,知識點密集且理論性強。以我校化學工程與工藝專業為例,所用教材為天津大學楊宏孝等主編,高等教育出版社出版的無機化學第四版,550頁,教學時間為54學時,在如此短的時間內學完全部內容,顯然是很費力的。因此大學老師的授課方式和對學生的引導就顯得至關重要。
2學生自身條件的局限
無機化學的授課對象是剛剛考入大學的大一新生,一方面他們在高中早已習慣了題海戰術,習慣了中學那種死記硬背的學習方法,面對課時少,知識面廣,思維跳躍性強的大學有著強烈的不適應。在實際學習過程中,他們在學習初期很容易產生眼高手低的感覺,輕視學習,隨著課堂進度加快,中后期面臨著信息量大﹑重復少﹑練習少,心理準備不足,普遍感到學習起來很吃力,茫然不知所措,很容易產生焦躁和厭煩的情緒,甚至越來越不喜歡學習,這樣直接影響到他們后期的學習。另一個方面他們正處在由中學角色到大學角色的轉型期,他們中大都是缺少鍛煉的獨生子女,以前在生活和學習上極大程度地依賴老師和父母,現在突然失去監督和管理,茫然不知所措。很多學生都反映大學老師上課內容多,講課速度快,很多時候都聽不懂老師講的是什么,課后自己看書也不太明白,導致出現“教師忙于講解,學生難以理解”的尷尬局面。其根本原因是忽視對學生學習積極性和自主學習能力的培養,不能突出學生的主體地位。面對大學授課時間少,授課內容多的情況,培養學生的自學能力,突出學生的主體地位顯得尤為重要。
3課程教學內容知識陳舊,缺少靈活性
在長達三十多年的時間里,無機化學一直以化學反應原理,物質結構基礎,元素化學為課程教學基礎內容,知識點更新不大,而且還含有中學的內容。以元素部分為例,元素部分的知識瑣碎,系統性不強,而教材中往往只是羅列材料,削弱了理論對學習元素化合物知識的指導作用,講起來平淡乏味,不利于學生理解和掌握,難以激發學生的興趣。
4落后的傳統教學模式的限制
“以教師為中心,以課堂為中心,以教材為中心”的單一傳統教學模式,使學生對無機化學的學習感到很枯燥,認為是一大堆的英文符號和沒完沒了的數據以及無窮無盡的計算,嚴重地影響了學生學習無機化學知識的積極性,從而難以為社會提供創造性人材,達不到新的教育機制對“無機化學”教學目標的要求。
5師生之間缺乏及時的溝通交流
從老師的角度來看,學生有點太怯于與老師溝通了。大學的老師有一個共同的特點就是與學生溝通較少,很多學生每周只能和老師見上一兩面。相對于高中時同老師的見面頻率而言,明顯少了很多。師生間面對面交流的機會隨之也就大大減少,三成大學生整年“師生零交流”。從學生的角度來看,學生們通常只有在課上或是課間時才會和老師有互動,盡管大多數學生和老師愿意相互交流,但有時候似乎缺乏有效的溝通途徑。
6理論教學與實驗教學的不同步性
化學工程與工藝專業理論課進度相對實驗課有些滯后,導致實驗環節時學生對基礎理論知識不理解,對實驗步驟懵懵懂懂,多數學生完全按照實驗書所給的步驟來做,不加以任何思考,這樣就導致實驗做完原理步驟忘完,完全達不到通過實驗課的學習培養學生的科研能力和科學素養的目的,還會讓學生認為這是一種負擔。針對以上問題,優化無機化學課程的結構和內容,改革教學方式,貫徹新的教學理念,正確引導學生建立正確的學習方法,提高學習興趣和自學能力,培養學生的創新意識和創新能力,并使學生在有限的教學時間內,盡可能多地掌握無機化學基礎知識是擺在我們面前的一項重要任務,勢在必行。
二、具體改革內容、改革目標和擬解決的關鍵問題。
1教學內容的改革
課堂教學內容的變革決定了課程改革的效果,在教學改革過程中要探索先進的教學理念,不斷提高無機化學課程教學水平,使該課程在提高學生素質和能力方面發揮更大的作用。具體內容如下:
1.1精選教材內容,突出重點,分散難點
無機化學課程以“二結構、三原理、四平衡”的基本理論和元素化合物知識為主線,主要講述化學的基本原理和元素的性質以及相關化學反應。在教學過程中既要加強與中學化學教學內容的聯系,又要協調好無機化學與物理化學、有機化學和分析化學中的部分內容的關系,把握好同一知識點在不同學科之間的銜接,避免重復,更好地精簡課時,提高效率。現有的無機化學教材有很多與中學化學,基礎化學,分析化學重復的內容,四大化學反應,原子分子結構是工科無機化學的重要基礎理論,也是教學的難點和重點。
1.2加強無機化學教學內容的針對性
以本專業企業生產、學生就業、考研的實用性為出發點選擇擬講授的內容,形成化學與工程專業,乃至應用化學,材料和環境等專業的全方位的培養模式。工科基礎化學的教學改革應在注重課程整體性的基礎上,選取教學內容,在以突出知識主線的前提下,把握好知識的深度與廣度的平衡,就是在講清楚重要知識的基礎上,讓化學原理與專業知識有機結合。
1.3理論教學與實驗同步,開放性實驗輔助理論教學
對化學工程與工藝專業的學生來說,實驗課的學習也在教學過程中也有著重要的作用,通過對實驗課的學習能夠培養學生的科研能力和科學素養,為成為高素質化工類應用人才打下堅實的基礎。基礎理論知識的理解對學生的實驗技能有著指導性的意義,所以要保證理論教學與實驗教學的同步性,這樣既能保證學生掌握基礎的實驗技能,又能促進其對基礎理論知識的理解。對于理論課進度相對滯后的實驗課,在實驗課環節,教師要在實驗前將實驗知識與理論知識相結合并給予學生系統化,詳細化的講解,不能就實驗講實驗,能為學生引申的盡可能引申,這樣可以使學生做到心中有數,有的放矢,這樣既保證了學生掌握基本的實驗技能,也有利于其對后續基礎理論知識的理解和掌握,理論教學與實驗教學相輔相成,更好地培養了學生的動手能力,思考問題分析問題解決問題的能力以及理論聯系實際的能力,進而培養了學生的科研能力和科學素養。
1.4引入多媒體演示教學
針對工科學生結構化學基礎薄弱的情況,為避免教材中單純羅列抽象概念的情況,引入多媒體輔助課堂演示教學,制作三維多媒體課件,通過計算機直觀地向學生描述原子的結構,原子軌道圖形,雜化軌道形狀與空間取向,化學鍵的形成及空間圖像等,以動畫形式生動逼真地模擬雜化形成的全過程,充分地利用了多媒體教學的圖、形、聲等特點,使課堂教學形象生動,易懂易記。教師也可以在備課過程中對多媒體課件不斷地進行修改和完善,使教學內容更加完整、充實。
1.5建立一定的平臺及時與學生進行溝通交流
針對師生之間缺乏及時溝通交流的情況,可以建立面對面的平臺或群平臺等,能夠讓學生遇到不懂的問題,包括學術問題題和個人煩惱等等,進行及時的溝通交流,引導學生充分利用業余時間,查閱無機化學相關的文獻,拓寬其知識面,調動其學習積極性,培養其自學能力。今年我帶的化工班特地建了一個群,對實驗中存在的問題及時進行溝通交流,對于好的素材師生共享,加深了師生之間的互相了解,拉近了師生之間的距離,從而提高了學生學習的主動性和積極性。有時候學生會因為一個老師,而喜歡上一門課。
2教學方法的改革
教學方法的改革是課程改革的重要環節,教師應該從教和學兩個方面改善教學方法,將化學基礎知識融于生活,科研和生產,從而培養學生的學習興趣。具體做法如下:
2.1做好新舊知識的銜接,引導學生利用已有的知識解決新問題
培養學生養成課前預習課后復習的習慣,在講授過程中,教師通過設問,提問等方式,引導學生對以前所學的知識進行回憶,引導學生積極思考,用已有的知識解決新問題,這樣就使得學生在學習新知識點的同時,復習鞏固舊知識,從而增強學生學習的成就感和學習無機化學的信心。
2.2引入學生參與的制度,充分調動學生的積極性
對于深度不高的教學內容,鑒于學時所限,可以引入學生參與的制度,提前讓學生查資料,鼓勵學生用PPT形式,做幾分鐘的演講,這樣就由原來的只有教師講授轉為師生通講,充分調動學生課余時間學習的積極性,課后采用互評的形式,這樣不僅鍛煉了學生敢于發言的勇氣,也讓學生更好地積累經驗,為下一次的成功打好基礎。
2.3以科研促進教學,讓專業知識與實際生活緊密結合
無機化學知識點多,理論性很強,學生學起來普遍感到枯燥,很難產生學習興趣。在教學過程中,教師要將課本上的理論與有關的科技研究成果和生活中的具體事例相結合,既有利于避免教學內容的空洞抽象、枯燥乏味,也有利于拓寬學生的知識面,同時還能更好地激發學生學習的興趣。同時也可以安排不同的學術講座,就科學領域前沿的熱點問題展開交流和討論,例如,非金屬材料科學,稀土金屬在人類生產生活的作用,生態環境保護等課題,以豐富學生的第二課堂,讓他們覺得自己所學的知識與社會的發展息息相關,從而增強了學生對本專業學習的信心。
2.4以提高教學質量為核心,培養學生的學習興趣和自主學習能力
針對大一學生要完成從高中到大學過渡的特點,實現從以教師講授為主向以學生自學為主的轉變,教師在課堂教學中要采取有效方法(例如,把化學基礎知識融入生活,將化學基礎知識融入生產,將化學基礎知識融入科研等),激發學生的學習興趣,保證學生的主體性和創造性的發揮,以實現學生智力和非智力因素和諧發展,使學生由“不想學、不會學”轉變為”我要學、我會學”。這對于培養學生終生的學習習慣,促進學生學習能力的發展,幫助學生積極思考等具有非常重要的意義。
3考核方式的改革
考核是檢查教師教學效果和評價學生學習成效的必要方法,也是教學的重要環節。能夠督促學生平日的學習和客觀的評價學生的學習情況,調整如下:
3.1多元化考核評價體系的構建是檢查教學效果的重要舉措
在高校中普遍存在部分學生平時不學習,考前臨時突擊的現象。為了避免這種不良學習風氣的滋生,應構建多元化的考核體系,以學生的平時考核(占30%)和期末考核(占70%)進行綜合評定。考試進行的載體是試卷,試卷要以能力測試為主導,考查學生對所學基礎知識、基本技能的掌握程度和綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力作為命題的指導思想。在考試題型多樣化的前提下,要將基礎知識與綜合能力相結合,注重對分析問題和解決問題能力的考查。因此命題教師應在期末考試中增加一定比例的綜合素質題,以考察學生綜合運用所學知識、原理來分析和解決實際問題的能力,從而實現通過考試來檢查教學效果的目的。
3.2嚴格平時考核是鞏固課堂教學效果的一個重要環節
在構建的多元化考核評價體系中,學生的平時考核(共計30分)共分為三個部分:出勤情況和課堂表現(占5分);作業及隨堂階段性考試(占10分);專業小論文或小報告(占15分)。布置每個學生根據所學的知識點及試題規范化要求出一份自己認為有質量的試題及答案上交,老師從學生所出的題中擇優選取,考試結束后指導學生互相批改并作出評價,這樣不僅提高了學生的學習興趣同時有力地促進了學生解題能力及綜合運用知識的能力。通過大量閱讀文獻,撰寫小論文,做小報告,從而拓寬學生的知識面,也把平時成績真正的落到實處。最后一次課,我對三個班的學生做了一個調查,在講臺上做報告,撰寫論文,出一套試卷,讓學生任選一樣去做,會怎么選?最后參與的學生65人,做報告,46%,論文:35%,出試卷,19%。選擇做報告的主要原因是具有挑戰性,可以很好鍛煉自己的語言表達能力,并在此過程中體會到了老師工作的不易,培養其在以后的學習和工作中學會尊重別人的勞動;撰寫論文有利于拓寬自己的知識面,發現有很多東西值得進一步學習;通過出試卷發現了自己在學習中存在的問題,加深了對書本知識的理解和掌握。
3.3明確的考核制度可以促進學生端正學習態度
明確的考核制度可以促進學生端正學習態度,促使學生養成一個良好的學習習慣。而且這種針對學習過程的每個環節的量化記錄,有利于教師掌握學生的學習動態,根據平時記錄反饋的信息,及時調整教學方法、優化教學管理,使教學效果進一步提高。
物理化學是物理學與化學交叉的邊緣學科,是化學學科的一個重要分支,是化學學科的理論基礎。該課程是化工技術類專業一門必修的重要的基礎課,它在化學與化工人才培養中有負有極其重要的作用,對學生科學世界觀和綜合素質的培養、動手能力和創造思維能力的培養起著至關重要的作用。因此必須加強物理化學課程建設,不斷深化教學改革,提高教學質量,創建精品課程,才能完成時代賦予我們的使命。
物理化學教學改革包括教學內容(即教材)改革、教學過程改革、教學方法手段改革、教學管理(包括教學時間、教學安排、考試內容、考試方法、評分標準等等)改革。
1教學內容改革。即教材改革
我們先后使用了天津大學王正烈主編的《物理化學》第一版、第二版,教學過程中,不斷選用新教材,對老師來說要加重負擔,要不斷寫新的備課筆記。但我們體會到,寫備課筆記可以加深對內容理解,提高教學效果。近些年來由于量子力學、微電子技術、波譜技術的發展,新材料、新催化劑、納米材料的出現,促進了物理化學的發展。因此在教學內容上就不能局限于教材,要把物理化學的新知識、新成果介紹給學生。
2教學過程改革中。采用“六個相結合”
①宏觀與微觀相結合。對于難理解的概念,先從微觀上解釋,說明其物理化學意義,再從宏觀上形象化。比如介紹熵的物理意義時,我們可以將紅墨水滴入水中,紅墨水不斷擴散。系統混亂度逐漸增大,來描述熵是系統混亂度的量度。
②理論與實際相結合。例如講孤立體系熵增加,而開放體系因為可以有負熵流,可使開放體系熵減少。教學中聯系生物體成長、壯大、死亡過程與熵的變化情況;還聯系我國的改革開放政策,孤立體系——“一個封閉的山村”,熵值會越來越大,發展的動力就越來越小,經濟落后,人民受窮,而要改變面貌。必須改革開放,把山村變成開放體系,“要想富先修路,少生孩子多種樹”,引進外資、引進先進科學技術,就是引進負熵流,使體系熵值減少,才能快速發展。這樣既加深了對熵定律理論的理解,又能從自然科學角度說明黨的改革開放政策是正確性。
③內容與方法論相結合。對物理化學中一些原理、定律的建立,除了要講清原理的內容外,還要說明該原理是采用何種研究方法得來的。例如講理想氣體、理想溶液、理想吸附時,向學生說明這是采用理想模型法得來的;講可逆過程時,說明這是采用科學抽象法得來的;講標準燃燒熱、標準生成熱、標準電極電位等時,說明這是采用相對數值法得來的。還結合教學內容向學生說明逆向思維、發散思維、類比思維方法的運用,教學中注意培養學生創造思維能力。
④基礎知識與前沿知識相結合。在教材的每一章末尾。或習題課上,介紹與本章內容相關物理化學前沿新知識、新理論、新成果、新技術。
⑤課堂教學與教學研究相結合。在課堂教學中,要把教學研究成果結合進去。例如在講熵判據時,結合教研論文“對化學熱力學熵判據的討論”,來討論“熵總是過程方向的判據嗎?”,在講化學平衡移動時,結合教研論文“反應組分濃度對化學平衡的影響”,來討論“增加反應的濃度平衡一定向產物方向移動嗎?”等等。
⑥理論教學與化工生產相結合。我們是職業院校,培養的大多數學生將來要到化工生產第一線,因此更要注重實驗環節,增強學生學習興趣,培養高技能,高水平的應用性人才。例如在講化學反應速率時,結合工業合成氨的具體狀況。探討如何提高反應速率,增加氨的產量。3習題課是提高教學質量的重要環節
物理化學課程是一門十分強調概念、定律和邏輯推理的理論課程。要學好它很不容易的,物理化學被認為是化工技術類專業中最難學的課程。難學的原因在于它有許多基本概念、基本定律,非常抽象不好理解,不好掌握,習題難解。我們在教學實踐中體會到,要化難為易。提高學生學習積極性,除了上好理論課外,習題課是一個重要的、必有可少的環節。學過物理化學的人都知道,必需多做習題。在解題過程中,加深對理論的熟悉與理解,培養分析問題、解決問題能力,解題過程是理論聯系實際的過程。上習題課要象上理論課一樣,認真備課、寫好教案。我們習題課的內容一般包括下列幾個部分:
①擴大知識面的新理論、新知識介紹。
②歸納總結一章中所學的知識。學生每節課所學的知識往往是“零碎”的感覺、片段的知識,只有把它們聯系在一起,形成相互關聯的知識系統,才能更深刻理解,更好掌握。為此,每一章學習后,我們幫助學生把一章中所學的知識點以“聯絡圖”形式進行歸納總結。
③總結學生作業中問題。對學生作業中的錯誤,特別是典型的有代表性的錯誤要及時指出,對有特色的解題技巧要介紹推廣。
④組織討論思考題。一般教材的每章后面,都有一些思考題。我們先布置給學生先思考、解答,習題課時進行討論講解。
⑤做一定數量的練習題。每章學習后,我們都印發給學生一些數量的練習題,其中選擇題20個左右,計算題5至8個。這些練習題都是歷年教學中精心挑選出來的,有代表性,有一定的難度。我們一般提前發給學生,要學生先做一遍,上習題課時,老師選擇其中典型試題講解。
4把現代化教學手段應用到物理化學教學中
20世紀90年代以來,計算機技術與網絡技術飛快發展,多媒體計算機集文字、聲音、圖形、圖像、動畫、影視等為一體,突破了時空限制,虛擬現實。多媒體計算機與網絡成為重要的教學手段、教學工具,把多媒體計算機應用到教學上,實現教學現代化。多媒體計算機在教學上應用,使教學的思想、教學的理論發生了變化,教學手段、教學方法、教學觀點與形式發生了變化,課堂教學的結構與內容、課外輔導的內容與形式、考試內容與方式、學生成績評定的標準與手段等發生了變化。國內外的大量實踐表明,進行計算機輔助教學,提高了教學質量,提高了學生的素質。把多媒體計算機和網絡技術應用到教學中,是教學改革的一個重要方向。計算機輔助教學有以下建議和思考
①編制課堂教學的電子教案與教學課件。
②對教材的思考題、練習題、習題進行詳細解答。并且輸入到計算機中,形成word文檔。
一、注重評價內容的全面性
化學教學目標是多元的,目前被普遍認同的教學目標的分類基本上是布盧姆的教學目標分類法,該法將教學目標分為認知、情感和動作技能三大領域,中學化學創新教學的教學目標也不例外,它的多元化的教學目標也主要反應在以上三大領域。多元化的教學目標需要全面的化學教學評價才能確保該目標的實現,然而在我們的化學教學中由于長期以來只重視認知目標的評價,考什么教什么,怎么考怎么教,把難以量化的情感目標和動作技能目標基本排除在被評價目標之外,從而導致教學評價和教學目標嚴重脫節。這種現象是與中學化學創新教學的先進教學思想極不適應的,化學創新教學在目標上的多元性要求化學教學評價應該是全面的、而不是片面的;是和其教學目標相吻合的、而不是脫離的,即中學化學創新教學下的教學評價應該對學生的化學基礎知識和基本技能的掌握情況、觀察能力、實驗能力、創新能力等能力的發展狀況以及學生的創新意識、創新精神、對學習化學的興趣等情感狀況作出全面的客觀的評價。
二、注重評價方法的多樣性
中學化學創新教學目標的多元化理應要求多樣化的評價方法與之相對應,惟有如此才能使全面的化學教學評價落到實處。一般說來化學創新教學的常用評價方法主要有以下幾種:
1.考試(筆試)。在化學創新教學的諸多教學評價方法中考試仍然是極其重要的一種,當我們在大力呼喚創新能力、倡導創新教學的同時又大肆批評單一的筆試評價方式不利于化學創新教學開展的時候還論及考試,或許會給人一種不協調的感覺。其實考試與化學創新教學在本質上并不排斥,而問題的關鍵是考什么、如何考的問題,不好的考試會阻礙創新而好的考試會完全可以為學生的創新服務。為體現創新精神、引導化學創新教學實施,我們必須對我們的化學考試進行改革,對試題要以由知識立意轉變為能力立意為指導,著力從以下方面進行優化:(1)增大主觀題的比重。常見的試題類型大致可以分為主觀性試題和客觀性試題兩種,在化學考試的試題類型中常見的客觀性題型主要有選擇題、填空題、簡答題等;常見的主觀性題型主要有計算題、論文題等等。兩種類型雖各有長短,但比較而言主觀性的試題在測量學生的組織綜合能力、靈活運用所學化學知識解決新問題的能力及學生的創新能力方面有著獨特的優勢,所以我們要在化學考試的試題中適當增大主觀性試題的比重。(2)開發體現創新精神的新題型。在當前的化學考試的試題中,一般情況下以化學知識立意的試題較多,以能力立意的試題較少,為改變這一現狀,體現創新精神,引導化學創新教學的開展,在化學考試中可嘗試開發以下類型的試題:①“開放性和情景性”試題。開放性試題是指試題的條件是開放的、內容是開放的、思維過程是開放的以及結論是開放的試題,這種試題可以有效地提供給學生自由展現個人才能的機會,能夠充分利用所學的化學知識解決生活中的一些實際問題,增強化學學科教學中的理論和實踐的有機結合,對培養學生的創造思維和創新精神很有好處。②“跨學科知識”型試題。綜觀當今的許多重大學科研究成果絕大多數是學科之間知識的綜合,所以我們的化學試題要注重開發不同學科知識之間相互滲透的試題,以此加強化學學科和其它相關學科的聯系,綜合運用所學的知識解決問題。同時該種試題類型的開發與當今剛剛推廣的全國高考的“3+X”模式在精神上是一脈相承的,例如要求學生利用物理原理設計一個化學實驗證明濃硫酸的脫水性就是這種題型的極好的例證。
2.檔案袋評價法。該法是適應化學創新教學對化學教學評價提出的新要求而采用的一種新的評價方法,它是為每個學生建立一個化學檔案袋,然后將學生在化學教學中所有體現創新精神和創新能力的行為和成果都一一記錄在案,主要包括一些化學學習策略卡、化學小論文、課外小制作、小實驗尤其是家庭實驗和微型化學實驗以及一個很好的化學解題思路等等。通過這種方式,經過一段時間以后,每個學生的創新精神和創新能力就會從檔案袋中反映出來。
3.觀察法、調查法及談話法等等。對于化學教學目標中難以量化的情感領域和動作技能領域的教學目標如學生的化學學習興趣、創新意識、愛國主義情感以及辯證唯物主義觀點等方面可以通過觀察法、調查法及談話法等一些定性的方法進行評價。
三、注重評價標準的科學化
教學評價從評價的標準來分通常可以分為絕對評價、相對評價和個體內差異評價三種形式。絕對評價法是在被評價對象集合之外確定一個標準,然后將評價對象與之相比較而進行的評價,它的最大的特點就是它的教育性,被評價者通過評價后看到自己的進步會激發其繼續前進的斗志;相對評價法是以某一集合的平均狀況為基準,再把被評價對象與之相比較來評價每個被評對象在該集合中的相對位置,它往往容易造成學生之間的激烈的競爭,尤其是對后進生的發展不利;個體內差異評價是以評價對象——學生自身為參照點進行的評價,由于是跟自我相比較,充分考慮了學生之間的個人差異,所以較絕對評價法更能體現出它的激勵性,它的這一特點對化學創新教學尤其重要,因為它有利于增強學生的自信心和創新能力的培養。從三種評價標準的不同優缺點可以看出,化學創新教學在開展教學評價時,應該是靈活運用絕對評價法,允許不同的學生按不同的速度達到化學創新教學的目標,慎重運用相對評價法,大力提倡以往化學教學評價中常常缺少的個體內差異評價。
四、注重學生的自我評價
教學評價從評價的主體來分可以分為他人評價和個人評價兩種形式。在目前的化學教學評價中幾乎是清一色的他人評價,教師是對學生打分數的權威,學生只有處于被動地被評價者的地位,使得學生的主體性得不到應有的體現。現代教學評價認為,應該充分認識到學生個人開展的自我評價的重要意義,它不僅能夠讓學生發現自己學習中存在的問題及時了解自己的學習狀況、增強學習的自信心,而且更重要的是能夠增強學生的自我評價的能力,充分發揮學生的主體性和創造性。因此化學創新教學在進行教學評價時不僅要做好他人為主的外部評價,更要注重學生自己的自我評價,使二者達到完美的有機結合。
總之,我們一定要充分認識到化學教學評價在化學教學系統中的重要地位和統率作用,同時還要認識到當今化學教學評價中學生評價方面的弊端及其對開展化學創新教學的阻礙作用,從而增強我們對化學教學評價中學生評價方面的歷史責任感。最后讓我們行動起來,努力探討化學教學評價中學生評價方面改革的新路子、新方法,從而能夠讓它發揮出它的重要功能,把我們的化學教學盡快引導到化學創新教學的軌道上來,能夠在創新教學的康莊大道上闊步前進。
參考文獻
二、抓住重點問題,采取多種方式復習
不是簡單地過一遍,而應突出重點。根據所掌握的情況,適當調整教學課時分配,對于掌握較好的知識一帶而過,普遍存在的問題要下功夫徹底解決。例如問卷調查后發現很多新生對電解質的概念和電解質導電的實質等內容掌握不牢;對一些概念如加熱、高溫、點燃、燃燒混淆不清;對有些知識點如溶解度的計算模糊不清。這些重點問題,要徹底解決。還要使學生認清初中知識既是高中化學的基石,有些知識點在會考、高考中也占有一定地位。
如在化學分冊中初中基本概念、基礎理論、基本計算要求中就有15個知識點,《高考考試說明》也有多處明確要求,近幾年在高考中頻繁出現關于溶液溶解度和溶液的深質的質量分數計算的考題。采取各種靈活多樣的方式,既能提高學生的學習興趣,也是啟發式為中心培養能力的需要。在復習中既可以采用列表、知識結構圖、歸納對比等復結方式,還可以采用分組討論、層層誘導、實驗啟發等先進教改手段。不要一味滿堂灌,要留一定空白,講練結合,設置疑問,培養學生的思維方式和思維能力,以適應高中教學。
三、及時查漏補缺,適當拓寬延伸
針對初中知識重點突出地復習,還要對忽視和薄弱問題及時彌補。通過問卷調查,學生普遍反映有以下三個方面急需彌補:
①初、高中教材脫節的內容。現行的初三新教材和高中教材之間存在一些脫節。如初三新教材刪去了電解質、非電解質和核外電子排布規律等概念和理論,也沒有以選學內容的形式出現,但這些內容屬于初、高中相互銜接的知識,高中講到就感到突然和陌生。這些知識應在復習中注意彌補。
②關于溶液較高要求的計算。在初中關于溶劑和溫度發生變化時溶解度的計算不做要求,以后學生卻要在高中習題中常常接觸到,這些內容要適當加深一些。
一、優化課堂教學是實施素質教育的重要環節
課堂教學的主要目的應是教會學生對化學基本概念和基礎知識的真正掌握,發展學生的基本素質,而不應全部以解題的技能訓練來代替它,防止淹沒在題海中。
教學中要注意不能簡單地從化學原理及概念入手來講授,可以從化學的實際應用或者化學的發展史或是化學知識研究的途徑出發,再深入至化學原理及概念,以致再分類,解釋,做練習,從而使學生在接受化學新知識時學得實際些,理解得深刻些。只有針對不同的概念和知識,將化學的發展史、方法論和人類生活、社會實踐緊密地融合在一起,才會激發起不同層次的學生的學習興趣,才能讓學生更好地理解人類與自然、偶然與必然、機遇與創新、實踐與理論之間的關系,并形成深層次的認識,從而使學生能對現代科學技術的高度發展作出積極的響應。也只有把“由舊知識發展成新知識的方法”交給學生,才能促使學生由“學會”變得“會學”,從而適應當前科學技術知識的迅猛發展。
其次,課堂教學中必須對化學概念和知識予以適度的“強化”,此處的“強化”有兩層含義:其一是應促使學生樹立知識是發展的、進化的觀點,任何化學概念和知識都不是靜止的和僵化的,而應是發展進化的。現代科學的高度發展正是建立在這一基礎之上的。例如C60的發明說明碳元素不僅僅只是組成金剛石和石墨。其二是應促使學生樹立實踐的觀點,懂得任何概念、知識都不是干巴巴的定義,相反應是有理論聯系實際的廣闊天地,煤氣中毒事件的屢屢發生、化學污染屢禁不止、亞硝酸鈉誤為食鹽的多次中毒事件的發生、山西甲醇兌酒中毒事件的出現等等,不能不說是化學教育的悲哀!
另外,課堂教學中我們應不時地將化學家的遠大理想、愛國事跡、頑強拼搏精神等穿插到教學過程之中,培養學生的愛國主義情感,良好的政治素質和道德素質。
二、化學教育靠實驗育人
化學實驗教學的重點應放在對學生的觀察能力、規范操作能力和實驗設計能力的訓練上。
實驗能力,包括按實驗步驟進行實驗的能力;基本操作能力;實驗設計能力(包括方法的選擇、組合和修改);觀察、測量、分析和判斷能力;選擇儀器、試劑、技術和條件的能力。通過實驗教學,培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。在實驗中,要求學生有目的、有計劃、有順序地觀察。例如,在碳酸氫銨的分解實驗中,觀察(1)變化前的顏色、狀態;(2)加熱過程中的氣味、石灰水的變化、試管內壁的現象、量的變化;(3)反應后有什么現象。認真記錄,分析實驗現象,寫出實驗報告。在每一步驟、每一環節上嚴格要求學生,使學生形成一絲不茍,嚴肅認真,勤奮求實的科學的實驗態度。逐步訓練學生自己觀察問題、自己提出問題。通過自己的分析和科學實驗,自己獨立解決問題。
三、習題教學的目的應放在對學生全面的能力訓練上,著重應是自學能力以及對知識、信息的分析、綜合和歸納能力的培養
習題教學應通過學生自學和開展典型習題的課堂討論,加強和檢查學生的自學效果,活躍課堂教學的氣氛,形成自學能力和思維能力,適應信息遷移式試題。
在習題教學上,“精講多練”長時間流行,還有不少教師仍只采用“多練”的形式。而素質教育中的習題教學,作為教師來講,應有“精品意識”,精講精練,適應教學的改革。因此,選擇的練習題應編些問答、分析推斷和一些綜合題,注意概念異同的比較、理論的交叉、綜合等。這樣才能更好地檢驗學生對知識的掌握程度,接受新的信息和靈活運用知識的能力。
四、化學活動課教學是化學教學工作的另一種形式,是培養人才、促進人才成長的基本途徑之一
化學活動課教學的重點應放在對學生科學素質的培養,以及學生動手、動腦能力的訓練上。
1.1結合醫學病例講解生物化學是在分子水平上研究生命現象的一門學科,很多常見病癥的致病機理都可以用所學的生物化學知識給與解答,在課堂教學中將這些知識點與病例結合起來講授,可有效激發學生求知欲和學習的興趣,讓學生感受到學了不僅有趣而且有用[5]。比如講授糖代謝章節時結合低血糖、糖尿病的致病原因及治療、保健方法進行講解;在脂代謝一章中,通過投影病例圖片講解肥胖癥、脂肪肝、酮血酮尿癥、結石癥、動脈粥樣硬化等與脂代謝反常的關系;講授核苷酸代謝時則可增加痛風病的致病機理及飲食注意事項;講授蛋白質、核酸結構和性質時可結合鐮刀型貧血病、DNA突變導致的病例進行講解,提醒學生注意預防日常生活中的一些致癌因素,通過每章一例典型病例,讓學生認識到知識的學以致用,由此激發學生學習興趣。
1.2結合飲食保健知識講解在生物化學各章節教學內容中,除了與病例相關的知識外,還有大量跟日常飲食保健密切相關的基礎知識,在教學中如果能夠充分利用這些素材,適當增加一些生活保健常識,也是激發學生學習興趣,提高其學習主動性的有效方法。例如,在學習維生素章節時,就可結合維生素缺乏癥如口角炎、腳氣病、佝僂病等進行講解,用實例提醒學生不可過于挑食偏食,要注重飲食平衡;在脂類的學習中可引入必需脂肪酸、不飽和脂肪酸、腦磷脂、卵磷脂、DHA、EPA等保健知識的講解;而核酸章節的學習中則可結合導致DNA結構變化的因素如亞硝酸鹽、烷基化試劑、堿基類似物等,告誡學生不可過多實用油炸食品和腌制食品;此外還有必需氨基酸、生物活性肽、膳食纖維、功能性寡聚糖等保健食品也可以在相應教學章節適當加以介紹,通過這些與身體健康密切相關的飲食保健知識的講解,極大的活躍了課堂氣氛,學生也不再覺得生物化學枯燥難學。
1.3結合日常生活現象中的生化知識講解生物化學教學內容豐富,其中有許多知識點都可以解釋一些日常生活現象,例如酒精消毒、豆腐制作、煮熟的雞蛋更容易消化、高蛋白飲品能夠緩解重金屬中毒等生活現象可以結合蛋白質變性講解;加酶洗衣粉、發燒或酸中毒對人類的影響等機理可以結合酶催化作用講解;而在核酸章節的授課過程當中,結合“種瓜得瓜,種豆得豆”、“龍生龍,鳳生鳳”、“一母生九子,九子各不同”等俗語開展教學,學生更能理解核酸的結構特點、功能及遺傳信息傳遞表達的機理。總而言之,通過結合日常生活現象進行相關知識的講解,解答了以往學生“知其然,不知其所以然”的問題,而這正是大多數學生最感興趣的內容,激發學生學習興趣的同時,也有效的促進了學生進一步學習探究的欲望。
1.4結合本校教師科研課題講解教師的科研課題多具有前瞻性和實用性,將教師的科研工作與教學相結合,將學科發展的前沿動態或是與地方經濟發展緊密相關科研課題融入到教學內容當中,這無疑也是激發學生學習探究欲望的有效法寶,比如學院有的教師開展的是纖維素酶、土壤脲酶、淀粉酶、果膠酶的專項研究,在酶化學一章中就可以適當結合這些內容進行引導;有的教師開展的是有絲素肽、蠶蛹蛋白、飼料蛋白的研究,這些內容可以結合蛋白質化學章節進行介紹;還有的教師開展的是中草藥活性物質黃酮苷、皂苷、多糖等的提取方法研究,在講授“生物膜的氧化損傷與保護”以及“呼吸鏈的電子傳遞與自由基的產生”等教學內容時可結合抗氧化劑的類型和功能進行講解。通過教師科研課題的引入,讓學生真正領會到學以致用的重要意義。此外,因為介紹的都是學生可以參與的科研課題,不僅提高了學習興趣,也是鞭策學生努力學好本課程的重要動力因素之一。
2實用檢測技術及先進分子生化技術的學習
生物化學是一門實踐性很強的學科,在教學內容中除了大量與生活、生產緊密相關的基礎知識外,有關生化技術的學習也不容忽視,而這些具有實用性的檢測技術,或是對生活生產正造成日新月異變化的先進的生化技術,才是學生最感興趣的,很多之前認為“生物化學學了沒用、反正對專業沒有影響、對就業也沒什么幫助“等等之類的學生,但凡講到有關生化技術的內容時都會集中注意力,因此可以通過在教學過程中結合實例強調學習生物化學的實用性與重要性來激發學生的學習興趣和學習動力。
2.1實用檢測技術的講解生化技術在日常生產生活領域應用范圍非常廣,特別是一些跟產物分析相關的檢測技術實用性更強,在教學中如果能夠結合一些實例講解這些技術的重要性,不僅可以加深學生對理論知識的理解,也無形中活躍了課堂,提高了教學效果。典型的例子是在學習蛋白質含量的測定方法時結合三鹿奶粉三聚氰胺事件進行對比講解,讓學生更能理解不同的測定方法之間的差別;又比如可以通過刑偵案例講解PCR的原理及重要性;在學習油脂自動氧化與酸敗作用的衡量值(酸值)的測定時引入對地溝油的思考;再其次可以通過維生素C含量測定讓學生分析對比不同蔬果的營養價值;此外,還可以結合學生畢業論文實驗講解大分子物質如蛋白質、酶、核酸的純化分離方法。所有這些生化技術的實用性,學生看得到、體會得到,不用再過多的強調,他們也能自覺加強對生物化學的學習。
2.2先進分子生化技術的講解生物化學是生命科學領域中最活躍的分支學科之一,生化技術是發展生命科學各分支學科重要基礎。新的實驗技術方法的創建極大的影響了人類的生活,在教學中結合研究前沿介紹一些相關的技術方法,讓學生通過實際的例子認識到學好本門課程的意義,從而激發他們的學習興趣。具體做法是通過對“轉基因食品、克隆人、物種雜交”等有爭議的話題讓學生探討先進生化技術的利與弊,再展望如基因治療、單克隆抗體、生物芯片、基因定點突變、定向分子進化等新技術新方法對人類未來生活的影響,鼓勵學生熱愛生物化學、學好生物化學。
我院采用現有的CAD電腦室進行化學化工文獻檢索課程教學。在CAD電腦室中,可采用多媒體課件、在線演示、檢索過程錄像演示、電腦室上網實習與在線考核等多種教學手段進行教學。同時,學生可以直接在電腦上聯網查閱,更有利于PBL教學法的實施。
1.2推行啟發式教學,分組討論模式
PBL教學法是以問題為基礎來組織學生學習的,它要求學生圍繞問題進行學習,問題成為學生學習的動力和培養綜合思考能力及解決問題能力的工具。因此在化學化工文獻檢索課中,教師針對不同專業提出不同的研究問題,將學生按5~7人一組進行分組,共同解決問題。教師鼓勵學生自主選擇檢索工具、檢索方式、檢索路徑及檢索策略,根據檢索系統和實際要求選擇多種獲取和利用文獻信息的方式,共同處理問題并解決過程中所遇到的各種困難。學生為更好地解決問題,常常先進行任務分配,并依照各自的任務查找信息資料。通過搜集、整理信息資料,小組成員共同討論、交流,尋求解決問題的最佳方案。如出現分歧,學生可及時向教師請教,教師則扮演引導者的角色,注意課堂的掌控,及時了解學生解決問題的進展程度以及可能出現的新問題,以備后續講課時更具有針對性。同時,教師要給予學生正確的引導和評價,引導問題時要多鼓勵鞭策,不要輕易下結論,要給予學生自信,充分調動學習積極性。
1.3分組報告、答辯,教師總結
分組討論后進入學生和教師互動階段。學生不僅要上交報告,而且各組必須準備一個時間不少于10分鐘的PPT報告,推選代表就本組的檢索思路、運用的檢索方法及得到的檢索結果向教師和同學們匯報,在時間允許的情況下進行現場演示。每個小組代表發言結束后,必須接受其他小組的提問,這個過程中本小組的其他成員可以幫助回答問題。在學生的答辯過程中,教師不是觀眾,而要在學生無法回答問題或者回答錯誤時給予引導和幫助,并補充講得不太清楚的知識點和漏講的內容。教師在指導學生的同時,學生自己也會看到小組之間的差距,從而提高他們自我計劃、自我監控和評估的能力,最終達到自主學習的程度。在此階段值得注意的是,教師一定要多多鼓勵學生,允許他們犯錯誤,允許有不同的觀點,讓同學們在互相辯論中加強學習效果,共同進步。最后,教師對每組的討論結果進行評價,對結果中的特殊問題進行點評,并因勢利導,總結歸納出該組問題所涉及的數據庫的檢索方法、各自的優缺點、規律及策略。
1.4考核評價
課程考核的目的是為了檢查學生的學習效果,以形成教學反饋。在引入PBL教學法的同時,筆者對傳統的考核方式進行了部分改革,學生本課程總評成績(100%)=期末筆試成績(占30%)+平時成績(占40%)+實習結果及討論表現(占40%)。其中,考試成績所占比例大大減少。平時成績主要取決于實踐操作的完成質量,考查學生對每個知識板塊的掌握程度。實習結果及討論表現能夠反映學生課后收集整理資料的詳盡程度、綜合信息檢索能力及語言表達能力等。
1.5與先行課、并行課密切配合
化學化工文獻檢索課安排在大三下學期。此時,學生已具備四大化學課的基礎理論和基本實驗知識,并具有一定的閱讀量及筆譯外文專業資料的能力。另一方面,文獻檢索課對鞏固、運用理論知識和提高外語水平也有重要作用。設置“問題”時,要有意識地結合先行和并行課的內容,并密切結合畢業論文(設計)的開題調研。
2PBL教學法在化學化工文獻檢索教學中的應用成效
PBL教學法無疑是一種先進的教學理念,筆者將其應用在化學化工文獻檢索教學中獲得了較好的成效。PBL教學法的優勢主要體現在分組討論過程。在這過程中,小組成員自發分工、協作,匯總答案的過程,培養了學生獨立思考的能力、文獻檢索的能力、分析問題、解決問題的能力、語言交流的能力,以及學生的主動性、積極性、創新性和團結協作的精神。同時,學生與教師之間有了更多的溝通和交流,拉近了師生間的距離,增加了學生對教師的認同感和滿意度。與傳統教學相比,在PBL教學法中,教師不僅僅是知識的傳授者,還是學生發展的促進者、指導者、學習者和合作者等。盡管問題的解決由學生自主進行,但問題能否成功解決與教師的努力密不可分。要促使教學的成功,教師必須深刻理解要探究問題的學科內容,了解學生的思維發展水平。只有這樣,教師才能選擇和設計那些既能充分與課堂教學內容融合,又具有趣味性,能吸引學生的注意力、激發學習討論興趣的問題。在問題的設計上更要多提學生容易犯錯、容易忽略、難以解決的問題。要做到這些,教師必須不斷完善自己的知識體系,提高自己的教學創新意識。教師的教學創新意識提高了,在教學過程中也會使學生視野更開闊,思維更靈活。
3PBL教學法在化學化工文獻檢索教學中應用的不足
PBL教學法具備傳統教學不可比擬的優勢,但仍存在不可忽視的局限性。首先,PBL教學法無法全面推行。這主要是由于目前現有的經費投入、教學資源、課程學時數及師資力量難以滿足PBL教學要求,如電腦的數目及配制不足、數據庫的購買不足等。其次,教師的教學思維易與PBL教學脫節、無統一規范的PBL教材、圖書設備資源缺乏、學生的學習習慣尚需改善等因素,使檢索課的教學質量難以保證。最后,課程設計不合理或超出學生的研究能力、課堂討論學生積極性不夠、PBL教學耗時較多等原因也阻礙了檢索課教學質量的進一步提升。因此需要師生共同努力,積極配合,群策群力才能夠圓滿解決。