無機化學基礎知識點范文
時間:2024-01-03 18:11:20
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篇1
Abstract:Inorganic chemistry is an important professional course in the pharmacy majors’students of medical college.With the continuous deepening reform of the teaching method and its related technologies,how to cultivate pharmaceutical students creative ability and scientific ability has emerged as a problem.This paper was focused on the importance of teaching method in inorganic chemistry.The author combining with the experience of teaching inorganic chemistry in recent years,the related teaching contents,teaching methods and so on were discussed,to cultivate the innovation ability of students in the learning process.
Key Words:Pharmacy majors;Inorganic Chemistry;Teaching reform
無機化學是研究無機化合物的組成、結構、性質、反應規律的一門學科,是藥學類專業很重要的一門專業基礎課程,是中藥學、藥物資源、藥物制劑、藥物分析等專業課程的必修課程之一[1]。通過學習無機化學課程,不但可以鞏固和深化藥學等相關專業學生的理論知識,還可以培養他們自主學習能力、創新能力、發現問題和解決實際問題的能力等。無機化學基本概念多、知識點零碎,在學習過程中易使學生產生難學、厭倦等情緒。因此,積極探索研究無機化學的教學方法和教學重點,提高學生的學習效率和學習質量,為其他專業課程打下基礎,是一個重要的課題。
1 激發學習興趣,提高學習積極性
無機化學作為通識教育的一門重要課程,在學習過程中還要培養學生的科學思維能力,使學生能夠自主地、科學地分析問題、解決問題,增強學生獲取知識的獨立性與主動性[2]。 藥學專業是培育具有藥學學科基本理論知識和實驗技能,能在藥品生產、檢驗、流通、使用和研究等領域從事藥物研究、藥物制劑、藥物鑒定以及臨床用藥等方面人才的一門學科。因此,藥學專業無機化學的學習需要注重化學與生命科學各學科相結合,培養學生的專業興趣。
無機化學課程知識點比較多、元素性質多樣、理論較為抽象難懂(如:原子結構、分子結構)等,這些因素通常會讓學生在學習過程中感覺枯燥而喪失耐心和信心,產生厭學情緒。另外,有些學生在高中階段,由于實驗條件限制,無法學習相關實驗操作,平時學習化學以死記硬背為主,對無機化學學習興趣不高。偉大的物理學家愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師。”這句話說明培養學生的學習興趣,激發其主動求知、探索、實踐,并體會此過程中的愉快情緒和體驗至關重要。將學習過程中的知識點與日常生活中的“衣食住行”關聯起來,是提高學生學習興趣的一個途徑。可以將現在媒體報道較多的環境污染、食品安全等相關問題,與化學聯系起來。如講解相關元素章節時,可以舉例廢水、廢氣、廢渣的亂排放,未經處理的廢水、廢氣、廢渣中含有大量的鉛、汞、砷、鎘、銻、鎳、鈷、錫、氟、鉻、硒等,可使水源和土壤遭到嚴重污染,如日本的“水俁病”與汞污染、鉛污染與神經系統疾病、鎘的污染與骨質疏松癥等、食品中的硝酸鹽污染與化肥之間的關系等;當然,還可以結合化學元素對人體健康的重要性,如:鈣廣泛存在于人體的骨骼、牙齒中,它還參與血壓的調解、心臟的收縮、血液的凝固等;鋅是人體合成生長激素的原料,兒童缺鋅會限制生長發育等;鉀元素以磷酸鹽形式存在,能調節血壓和使心臟正常工作;這些日常生活知識的引入可以讓學生充分認識在生活中無機化學的重要性,使學生從內心感受到學習無機化學的重要性。其次,將知識點與相關的科學家勵志故事結合起來,從人文思想上陶冶學生情操,提高其學習化學知識的興趣,如:鐳元素與居里夫人、青霉素與弗萊明、元素周期表與門捷列夫、我國著名結構化學家盧嘉錫與低溫相偏硼酸鋇的發現等。
2 改革教學內容,綜合利用多種教學手段
化學是醫藥院校藥學專業學生必學的專業基礎課,而無機化學的教學通常是在大學一年級進行,因此,引導學生學習好無機化學、夯實基礎知識,對于學習其他的專業知識也是十分必要的。目前,無機化學教學存在內容稍顯陳舊、知識點更新慢、理論與實際生產生活偏離較多,這就要求在教學過程中結合實際情況對教學內容進行改革,適應時代的發展和培養新型藥學人才的需要。為了使無機化學教學適應中醫藥院校的具體要求和實際需要,應該對無機化學課程進行適當和必要的調整。如教學過程中要結合藥學的實際需要,著重講解無機化學相關的基礎知識反應速率、氧化還原反應、沉淀溶解平衡、酸堿平衡等,再簡單介紹相關的原子、分子結構、化學鍵理論等;與高中重復的教學內容要留給學生自學等。這樣會使教學內容簡潔、銜接較好,有利于學生學習和掌握。而對于學科知識點較為陳舊且更新慢的問題,授課教師應該在教學過程中結合課程內容,引入并介紹自己的科研工作、經歷和感受,不用局限于教學大綱的要求,積極推介相關前沿學科的新思維、新觀點,適當地介紹交叉學科的相關研究進展。這樣不僅可以開闊學生的眼界、提高了學生學習興趣,對于培養主動學習知識、應用知識、解決問題等研究性工作能力也有很大幫助。
教學方法是教師為了完成教學任務,完成教學目標,在教學過程中運用的方式與手段的總稱。當教學目的和教學內容確定以后,必須輔以富有成效的教學方法,才能達到較好的教學效果[2]。因此,教學過程的成功與失敗,在很大程度上取決于教學方法的選擇合適與否。探索研究并積極推進一種或幾種行之有效的教學方法,能夠節省時間和精力,提高教學質量和效果。在教學過程中,可以根據學習章節安排,綜合利用案例教學法、PBL教學法、多媒體教學法和歸納比較法等教學方法,改變在教學過程中過度依賴PPT,只是把陳舊的教學內容放到PPT上,導致學生興趣不高等現象,提倡啟發式教學、探究式的教學,提高吸引力和感染力,讓學生勤于思考、主動參與。
3 培養學生自主學習能力
由于長期的教學模式影響下,課堂教學以教師為主,自主學習能力弱是大學各專業普遍存在的現象;而對于無機化學的學習,由于本科階段化學教學與初、高中化學教學有明顯不同,學科知識更加深化,而課時減少、這就加劇了本科階段化學學習的難度,同時,由于本科階段化學專業實驗較多,很多實驗學生甚至只是單純從課本以及學術研究得來,在實際操作過程中經驗不足,加之使用新型大型化學設備更加劇了學習化學的難度。這些因素導致藥學專業學生在學習無機化學過程中自主學習能力不高,甚至無法適應大學化學的學習。因此,提高學習自主學習能力對于提高他們的學習興趣,培養其自主探索、創新的能力至關重要[3]。
培養學生自主學習能力,首先要激發其學習動力,開拓視野。激發學習動力是培養學生自主學習能力的基石,轉換為學習的動力,進而激發對學習知識的熱情,從而達到自主探索與創新的目的。授課老師要針對在課堂教學過程中,要提高學生學習知識動力和學科認知情況,可以介紹學科發展愿景,未來就業前景與專業發展方向等;根據學校現實情況,讓學生參與到大型化學實驗設備的學習和實際操作,激發他們的學習興趣;帶領學生去相關就業實習單位,如藥品生產企業等參觀實習,擴展他們就業知識和操作欲望,激發學生的學習主動性。其次,優化課堂結構。課堂教學教師與學生教學主體的變化要求在學習過程中,教師要從知識的灌輸者,評價的主體轉變為課堂教學內容的提供者、服務者,真正發揮學生作為教學主體的作用。在教學過程中,教師要鼓勵學生積極思考,主動發言,甚至在有些情況下,提高學生課堂教學參與度;優化師生關系,教師要增加與學生課上課下的互動,特別是在課下,要打破等級觀念,積極與學生溝通,取得學生信任。最后,提高預習重要性。化學教師要鼓勵學生自主預習,明確預習的目的和意義,同時,要明確預習的要求,明確下一課時學習的知識點與教材知識的銜接,特別是化學實驗,要及時做好化學實驗筆記。另一方面,結合適當的評價機制,提高預習重要性。檢測課堂學習效果是激發學生學習主動性,培育學生成就感的有效手段。
4 重視無機化學實驗教學
篇2
在為電化學方向專業講離子-電子法配平氧化還原反應時,我們增加講解一些常用的電池如鋅錳干電池、鎳氫電池、鋰離子電池的電池反應,對電池的正極電極材料和負極電極材料、優缺點及其市場分布等做一些簡單介紹,使學生在學習氧化還原反應理論的同時,對其應用性也有初步了解。實踐證明,我們把基礎理論與學生的專業融合起來講授,既提高了教學效果,也提高學生課堂學習的興趣,同時拓寬學生的化學視野。另一方面,我們在講授無機化學的基礎知識時,適當地穿插一些與現代科技、生活常識的內容,突出無機化學在實際中的應用,改變學生認為無機化學知識陳舊的錯誤觀念。二、完善教學過程,提高學生的學習興趣學生在校期間主要任務是學習,他們的思想問題基本都與學習有關,教師能夠及時解決學生的學習困難,不僅對幫助學生掌握正確的學習方法,端正學風和班風,乃至樹立正確的人生觀都具有極為重要的作用。如何讓他們順利地接受并掌握知識,我們需要在教學過程中科學地創新教學方法,采用多元化的全方位的教學模式。首先是優化教學過程。陶行知先生說過:“教什么和怎么教,絕不是凌空可以規定的。”由于當前大學生的課余時間安排了較多的課外活動,看書的時候并不多,因此課堂教學就顯得尤為重要。為了能夠在有限的時間讓學生掌握住書本知識,我們在學生管理和教學方面做了如下嘗試:一是改革班主任聘任制度,讓大一的第一門專業基礎課老師兼任該專業班主任,老師通過密切聯系學生,掌握學生思想及學習程度,有選擇地組織和構建教學內容,把自己的教學思想和教學方法融于教學內容之中,設計教學方案,使之適合于學生的經驗、興趣、知識水平、理解力和能力發展的現狀要求。二是采取了集體備課制度,學思想,優化教學方法和內容。三是采取多種教學手段和教學方法,講課時多媒體與板書相結合,注重激發學生的學習興趣。其次是豐富課堂內容。教師的工作是一種用語言和肢體來傳達信息,以靈魂影響塑造靈魂的勞動。講臺是老師表演的舞臺,老師講課充滿激情、抑揚頓挫、風趣幽默,往往會感染學生,使他們聽課更富熱情,課堂學習更加輕松。尤其是學生剛從中學進入大學,課堂知識容納量顯著增多,更需要老師聲情并茂的演說來促進課堂教學。電視節目“壹周立波秀”可以算一個范例,講課也應該如此,不過這要因人而異。另外,課堂教學中多設計課堂專題的討論與交流,以問題為中心,層層剖開,鼓勵學生發表對問題的見解,活躍課堂氣氛也會有很好的效果。最后是開展豐富的課外交流活動。輔導答疑、批改作業、班級座談會、知識講座、個別談心等課外活動是課堂教學的重要補充環節。教學相長要求互動,課堂上的時間畢竟有限,充分利用課外活動給學生發表意見的機會就顯得非常重要。通過與學生在知識上、情感上的溝通和交流,了解學生的學習問題、思想問題,教師在課堂上就可以有針對性地傳道解惑,提高學生的學習興趣和積極性。同時,教師的威信也將大幅度提高。
明確學習任務,引導學生知識體系的形成
大一學生正處于智力發展的高峰期,記憶力、觀察力、思考力、邏輯思維能力與創造性都會有很大的發展。[3]他們的學習有了一定的專業性、目的性和探索性,表現出廣泛的興趣,接觸到各種各樣的學習方法,學習的職業定向性較為明確。調查發現:他們認為既然選擇了這個專業,就要徹底搞清楚有關的一切問題。尤其無機化學是第一門專業基礎課,學生的學習積極性非常高。但是無機化學內容很多,包含了幾乎所有的化學中用到的基礎知識,有些理論知識僅僅是為了元素化學的學習而安排在課中,講得并不透徹,也解決不了所有問題,這就給學生認知帶來了困難,學生容易產生急躁情緒,甚至會打擊學習積極性。在講授無機化學時,我們應該考慮到這一認知特點,要讓學生認識到無機化學僅僅是撬開專業知識的第一把鑰匙,不可能解決所有化學問題,以此來消除學生的急躁情緒。同時,還要注重介紹無機化學與其他專業課程的關系,理順課程的系統性和連貫性。因此,在緒論部分教學中,我們花費較多的學時,向學生介紹無機化學課程的基本結構、無機化學在化學中的地位,學習無機化學現階段的任務,與有機化學、分析化學、物理化學之間的關系等,讓學生明確現階段的學習目的和任務。在其他章節教學過程中,我們整理出各知識點在后續課程的作用,給學生明確所學知識對后續課程的幫助或在專業上的應用,暫時沒辦法深入探討的內容將在后續課中作分析等等。例如,指出SP雜化理論在有機化學中的重要性、化學平衡在分析化學中的應用、固體結構對新材料的開發應用、晶體場理論解釋水合離子顏色等。實踐證明,這些做法都有助于學生從全局上把握知識脈絡,清楚學習無機化學所要達到的目的任務,而不至于在細節上迷失。構建學生的知識體系,還要注意無機化學知識與高中知識的銜接。大學與中學化學教材中存在這種現象:同一個知識點兩階段所闡述的內涵和外延不一致,這類知識非常容易引起學生認知上的混亂,已形成的思維定勢還會影響學生對大學基礎化學知識的接受。教學中,我們也體會到必須強調知識的演替,讓學生知道用更加科學的概念和理論糾正以前所形成的印象,消除認知上的沖突。
培養學生科學的思維方法和自學能力
無機化學教學的另一個任務就是初步培養學生科學的思維方法和自學能力,以順應構建全民學習和終身學習的學習型社會的要求。大一學生剛進入大學,學習的依賴性較強,自學能力較差,尤其是對理論知識的學習,常感到內容多且具有“不確定性”,不易理解。因此在教學過程中,我們要不斷提高學生的“免疫能力”,不要流感來了抗流感、頭疼來了治頭疼,要給學生打疫苗,增強抵抗力,授以漁而不授以魚,教會學生學習方法,提高學生自學能力。要培養學生科學的思維方法和自學能力,首先教學中要重視學生對化學知識系統的理解,對科學思想形成過程的理解。無機化學知識有理論、有元素,內容多,我們講課時通過追溯知識點的形成過程及發展演變,把孤立的知識歸納總結,從中給學生灌輸科學的思維方法。比如講述分子結構一章,通過對化學鍵理論的不斷深化,我們可以引導學生逐一認識理論的發展過程以及思考問題的科學方法。從1916年“八電子穩定結構”理論的提出到目前“分子軌道理論”廣泛應用的介紹,學生對化學鍵的認識,從定性到定量,從簡單到復雜,可以說是步步深入。新問題的出現促使新理論的誕生。不同的理論有不同的應用領域,僅靠一個理論不能解決所有問題,所以要具體問題具體分析,辯證地思考,學生由此不僅形成了系統的、動態的知識,而且分析問題解決問題的能力得到了很大提高。在講解元素知識的時候,我們充分地利用元素周期律把繁多的知識串聯起來,理順知識框架,幫助學生科學思維方法的形成。其次,教學中進行學習方法的引導。學習方法的引導要恰當地結合教學內容。[4]由于無機化學知識點較多、較雜,我們在教學中主要做到了兩點:一是對于聯系緊密的內容,把握知識點之間的聯系,以點帶面,化繁為簡,講解透徹一個問題,教給學生一個思路。例如化學平衡章節,詳細講解酸堿平衡,電化學平衡,而把與酸堿平衡研究思路接近的沉淀溶解平衡與配位平衡留給了學生自學;二是對于知識點聯系少且難度較大的問題,把復雜問題簡單化、抽象問題具體化、表觀問題本質化,教會學生正確理解概念的內涵,以不變應萬變,培養學生良好的學習方法。例如,有這樣一道習題:298.15K時電極反應(式略)如果向體系加入(式略)同學們對這樣的解答非常疑惑:電極反應的能斯特方程,是把同種電極的標準態與非標準態關系聯系起來,兩種不同的電極類型怎么能寫在同一個能斯特方程式中?E(Ag+/Ag)怎么突然變成了E(AgCl/Ag)?解答這一問題時我們應緊緊圍繞“標準態”概念的實質,不需要直接求E(AgCl/Ag)的大小,根據學生現有的認識,仍然按照原來的金屬-金屬離子電極類型的能斯特方程來解,慢慢推導出解決問題的思路。即(式略)
篇3
[關鍵詞]藥學專業 無機化學 校本教材 編寫 規則
[作者簡介]孫敬(1964- ),女,遼寧朝陽人,通遼職業學院化工學院,副教授,研究方向為藥學無機化學教學法。(內蒙古 通遼 028000)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2013)05-0150-02
我國高職教育的發展與發達國家相比起步較晚,但近幾年由于國家和社會的高度重視和大力支持,其發展速度迅猛,應運而生的高職教材建設也得到了快速發展,幾年內出版了大量高職教材,其中不乏高質量的好教材。職業技術教育主要是為區域經濟的發展培養人才,但由于各地區經濟發展方向的差異,對人才的專業需求不同,技能側重不同,要求掌握程度也不同,因此在教學中很難做到統一標準。為更好地服務于本地區醫藥企業的發展,通遼職業學院化工學院無機教研室根據教學實踐探索,編寫出對外服務于企業的需求與發展、對內適應于學生具體情況的高職藥學專業的無機化學校本教材。
一、藥學專業無機化學校本教材編寫的思路
教育部曾就高職教材的建設問題明確提出,高職理論課應該“以應用為目的,以必需、夠用為度”。因此,在校本教材的編寫過程中,應該注重理論與實踐的聯系,突出職業能力的培養,弱化其理論性,教材內容的知識點應明確具體,充分體現高職教育教學的特點,體現以學生為主體的教學理念。從本質上講,所有課程的體系都是對教材內容的篩選、組織、實施的體系。無機化學是藥學專業的基礎課,任務是為學生學習藥學專業課做準備,為學生將來的就業服務,為學生的后續教育打基礎。因此,在無機化學校本教材的編寫過程中,教專業課需要的基礎知識,教就業崗位需要從業者掌握的知識和能力。從專業角度出發,以相應的職業資格標準為導向,吸納新知識、新技術、新方法,打破傳統學科體系的束縛,圍繞必需的知識點組織、編排教學內容。從學生客觀實際情況出發,根據學生的知識基礎和接受能力,以科學有效的方法和手段實施教學。
二、成立長期相對穩定的校本教材編寫組
藥學無機化學為學生學習藥學專業課做準備,為學生將來的就業服務,在成立校本教材編寫組時,吸納專業課教師和醫藥企業專家參與,編寫組成員以承擔藥學無機化學課程教學的教師為主,由承擔藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學等課程教學的教師和藥廠的行家共同組成。編寫組成員在教材編寫過程中,負責教材內容的制定、編寫、試用、跟蹤、反饋、修正直至定稿。
三、藥學專業無機化學校本教材編寫的細則
1.依據崗位和專業課的需要篩選教材的知識點。高職藥學無機化學教材內容的確定程序是由藥企的專家提供其需要的崗位培養目標,根據培養目標制定課程設置、專業課的教學內容,最后由承擔藥學無機化學課程教學的教師決定無機化學課程的教學知識點。藥學專業課包括藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學等,無機化學是專業課的基礎,為其他專業課打基礎,其知識點決定于專業課。根據專業課內容的具體需要,確定無機化學課程必須包括原子、分子結構;溶液、膠體溶液及表面現象、化學反應速率和化學平衡、酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化和還原和配位化合物等內容。這是進行專業課教學的前提和基礎,必須堅持“實用為準”的原則,在編寫過程中要弱化理論,打破傳統學科體系的束縛,注重專業課的實用性,即根據專業課的需要,在教材內容的取舍上做到所選知識點是必需的、實用的。
2.知識點明確具體、重點突出、夠用為度。圍繞所選擇的每一個知識點組織、編排教學內容,突出重點,目標明確、具體。重點就是專業課所需要的具體內容,目標就是專業課要求學生掌握的水準。這是一章中的核心內容,也是最終教學目標,其余內容均為其服務。核心內容是一章的教學重點,要精講細講,深入剖析,使學生牢固掌握,并達到靈活運用的目的,其深度以專業課夠用為準,其廣度以專業課及學生將來的繼續教育夠用為度。如酸堿平衡一章,其核心內容是緩沖溶液,包括緩沖溶液的作用原理、配制,屬重點剖析的范圍,要使學生在學習中運用自如。其中關于弱電解質溶液的pH計算,只推導出一元弱酸、弱堿pH的計算公式,在后續課程及后續教育中即已夠用,對教材中出現的公式,如緩沖溶液的pH計算、稀溶液的依數性中的P=KbB 、Tb=KbbB 、Tf=KfbB 等,只要求學生掌握公式的使用,對其理論推導不做要求。根據專業課的需要在教材的深度和廣度方面,力爭做到深淺適中、寬廣適度、簡明適用。
3.調整難易梯度,符合學生認知規律。在每一章的知識體系中,內容均以核心內容為中心主線進行展開,包括的內容均為核心內容必須用到的,為最終教學目標做鋪墊、做準備,并完成最終教學目標的任務。整章內容的安排、組織,要自成體系,每課節之間形成有機整體,并呈現出先易后難的自然梯度,符合學生的認知規律。如酸堿平衡一章教材的先后順序是酸堿質子理論、水的離解平衡、溶液的酸堿性和pH、一元弱酸、弱堿溶液pH近似計算、酸堿指示劑、緩沖溶液,教材內容從前到后,難度呈逐漸上升趨勢。每一章的教學內容均以高中化學教材內容為起點,甚至以初中化學的內容為起點,使教學起點盡可能低,內容簡單扼要,便于學生接受。
4.增加應用性、激發學生學習化學的興趣。教材的每一章知識體系,要根據其內容適當補充醫藥學方面的應用或意義,如在滲透壓部分增加了與醫藥有關的滲透濃度、等滲、高滲和低滲溶液、晶體滲透壓、膠體滲透壓及其應用。在緩沖溶液的選擇和配制及緩沖溶液在醫藥學上的意義中增加了實驗室配制緩沖溶液的常用簡便方法,介紹了人體血液中的主要緩沖系等。通過對實際應用的學習和了解,使學生充分認識到無機化學在醫藥學中是有的放矢的,激發學生學習化學的興趣。
5.以人才的可持續發展為原則,培養學生的自學能力。考慮到現代產業結構的變化和生產者流動性的增強,要求就業者不斷繼續學習和回歸教育,具備扎實的基礎素質、較大的可塑性和較強的適應性;同時,還要兼顧到專業技術發展變化對理論知識的需求,以及畢業生職業崗位轉換的客觀要求,在教材的處理上要注重對學生學習能力和學習方法的培養。如元素知識在藥學的專業課中很少用到,類似這樣的內容,要進行篩選、整理,并作為選學或自學內容,保證學生在知識上不存在缺陷,又培養了學生的自學能力。如此,全部元素知識在教材中只用了兩個專題:金屬元素和非金屬元素,使教材既突出了無機化學在藥學中的實用性,又為學生在技能培養方面具有可持續發展打下了基礎。
四、校本教材編寫的注意事項及特點
1.教材的內容準確、規范、具有時代性。從教材總體來講,其內容大致分為兩部分:一部分是理論基礎,側重于化學專業;另一部分是藥學專業和崗位應用,兩部分內容是緊密聯系不可分割的;但其各自的傾向不同,側重點不同,如在溶液的組成方面,常用物質的量濃度用cB表示,但在滲透內容中又引入了滲透濃度cos,二者的表示方式、計算方法、常用單位類似,甚至有時得出的數值也相同,但卻是意義不同的兩個概念。因此,在教材的編寫中應遵循雙重規則,即化學專業的規則和藥學專業和崗位工作中的常用規則。但無論哪一部分內容都應確保語言文字使用的正確、流暢,名詞概念的準確和嚴密,專業術語的規范;還要吸納一些與藥學有關的最新發展成果,在繼承傳統的基礎上反映前沿,確保教材內容的嚴謹、規范、準確,又賦予時代氣息。
2.靈活性和實用性。以“必需、夠用”為原則組織編寫的校本教材,其內容相對來講較少,但針對性較強,編寫是針對在校學生畢業后的就業方向,主要是為區域性經濟服務。當地方產業布局發生變化,或學校服務區域發生變化時,可根據學生就業方向的改變,及時調整校本教材的內容,因此校本教材每次印刷量都不是很大,以便隨情況的變化和需要的不同及時調整。可以說校本教材的最大特點就是靈活、實用。
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篇4
1.1學生無機化學基礎差,缺乏學好無機化學的信心
隨著高中畢業生的減少和本科院校的擴招,使得大專院校的招生錄取線一降再降,如湖南高職高專錄取總分由2008年文史330分,理工270分,到2013年的文、理皆200分,只要是從事過高中教育或大學教育的人都知道,高考200分學生的基礎是怎樣的薄;加上大專院校招生的學生中,大多數來自文科畢業生,如我校藥學專業的文科生比例為69%,無機化學的知識基礎可想而之。這一點,學生自己也有自知之明,52%認為自己的化學非常差,根本沒入門。在2012年和2013年新生的入學無機化學基礎知識考查中也證實,有11%的學生不能完整地寫出原子序數1~20號的元素名稱、符號,約78%的學生不會計算常見化合物中元素的化合價,約43%的學生不能完整地寫出常見的物質名稱或化學式。由于學生高中化學底子非常薄弱,30%的學生對學好無機化學沒有信心,特別是部分來自文科畢業的學生,認為自己本來就因為化學不好才選擇讀了文科,加上高三沒有學化學,存在畏難的先入為主的心理;另有10%的學生有觀望的心理,沒有十足的信心學好無機化學。
1.2沒有養成良好的學習習慣,學習缺乏主動性
由于受傳統教育影響,多數教師及學生缺乏對自主學習能力培養的意識,或者由于在中小學期間沒有養成良好的學習習慣,學習方法不恰當,從而對學習失去興趣,缺乏意志力,在日常艱苦的學習過程中,學習缺乏信心,遇到難題容易退縮,對老師布置的任務存在敷衍應付現象。就學生來說,普遍缺乏自主學習的主動性,學習上的事情習慣讓老師包辦,23%的學生上課依賴教師的講解,希望老師多講練習,課后被動應付老師布置的作業,在自主學習課外知識、發展興趣、培養能力、進行科學研究等方面自主性差,意識淡薄[1]。
1.3學生對課堂教學提出了更高的要求
近幾年來為了適應高等教育的發展,人才培養方案中加大了實踐技能課程和課時的比重,相應的理論課學時數有所減少。如何在規定的學時內將課程內容完成,是理論課老師遇到的新問題。然而在調查問卷中顯示,大部分學生希望老師授課時以專業相關的知識為基礎,多理論聯系實際,拓展知識面,復習基礎知識的同時加深內容的講解及課后習題的分析講解;學生也希望老師教學語言幽默、課堂氣氛帶有“娛樂性”。如果真按學生所要求的那樣授課,授課的課時數要增加很多,這樣與基礎課時減少存在矛盾,同時也要求授課老師本人的知識面更廣、授課技能的更高。
2、困境中看到的希望
挖掘學生的潛力、發現學生的閃光點、尋找成功的希望,是我們每一位從事教育的人必需思考的問題。從調查問卷得知,99%的學生認為無機化學對以后的專業課有幫助,也就說明學生能正確認識無機化學這門課程的重要性。對有明確學習目標的學生,可以根據學生的自身的特點,采取一定的方式,有目的培養和提高他們的學習能力,使其在學習過程中對新知識的掌握來提高完成任務的能力。通過高中三年的學習,大專學生已經具備一定的自學能力、概括能力、語言表達能力及文字表達能力,并且96%的學生表示愿意利用課余時間相互學習、取長補短、共同進步。大一新生都有一定化學基礎,如能夠辨認一些最基本的化學符號及名稱,也了解部分化學概念及生活化學知識,學生能夠看懂化學知識應用的文字介紹。對于簡單的基礎知識的練習部分,學生可以單獨自學完成。網絡為學生提供了拓展視野的平臺。在信息時代,網絡已成為人們獲取知識、信息和培養能力的一個重要途徑。目前網絡教育得到了迅速發展,出現了大量的電子教材及各種形式的網校和許多專業網站、網絡課程。網絡具有傳遞信息快、容量大的功能,可以給學生提供大量的感性材料。學生可以不再受到時間和空間的限制,通過網絡搜索,快速找到自己所需要的內容或資料,不僅可以培養學生的自主學習能力,還可為“終身學習”打好基礎[2]。
3、對策研究
隨著我國高等教育的跨越式發展,高等教育規模的迅速擴大,大專新生素質不斷下降已成為不爭的事實,改變教學觀念、改進教學方法、提高教學質量、培養出順應時代的發展所需要的人才,既是社會快速發展的需要、學生自身發展的內在要求,也是每一位大專院校的教育工作者一直探尋的主題。
3.1建立課外學習小組,相互學習與自主學習相結合,取長補短
擁有自學能力,不僅是學生在校順利完成學業的重要保證,而且更是學生將來入身社會的自立之本,他們能夠面對日趨復雜和競爭激烈的社會形勢,不斷汲取日益膨脹的科學文化知識,以適應職業更高的要求和生存更好的需要。采取建立課外學習小組的形式,其具體組織形式如下:以課代表為中心,7~8人為一組,根據自愿原則,選一位工作熱心的、化學基礎相對較好的為組長,組長負責組員平時作業的收發和批閱,將作業情況、存在的問題及需要老師回答的問題集中到課代表處,課代表在每次課上課前傳達給授課老師。對于典型及普遍存在的問題,老師在上課時集中回答。對于個別的、簡單的問題,利用課余時間,以組為單位,組內相互討論、相互學習、自行解決。如常見物質的命名、化學式的書寫、化合價的標定、溶解性、電離方程式的書寫等必需掌握的、最基本的、化學知識。建立課外學習小組,將相互學習與自主學習相結合的方式是大專學生培養自主學習能力、填補基礎知識空缺的一種有效方式。這種方式可在一定程度上減少上課復習基礎知識的時間,給學生創造了更多交流和相互學習的機會,有利于增強學生之間的感情和班級凝聚力,提高學生發現問題和處理問題的能力。
3.2課外化學知識的查找,編寫化學小論文,提高學生學習無機化學的興趣
課堂的時間是有限的,老師教給學生的知識也是有限。作為大學教育,除了專業知識的傳授以外,另外一個任務就是教會學生利用現代科學手段,在海量的知識中收集所需要的知識,將知識消化后為己所用。這種有目的收集知識、整理知識、運用知識的能力需在老師的引領下,學生在親身實踐中慢慢獲得。老師給定一定的范圍或方向,學生通過網絡搜索或查看相關書籍,然后將獲得的化學知識進行歸納,編寫化學小論文。化學小論文的題材有很多,如環保方向的“綠色食品”、“環保冰箱”、“綠色涂料”,“污水處理”、“潔凈煤技術”,能源方向的“太陽能電池”、“風力發電”、“鋰電池”,又如材料方面的“納米材料”、“防水材料”等。通過化學化學小論文的編寫,不僅提高了學生搜尋知識的能力、開闊了學生的視野、充實了學生的課余生活,還可提高學生學習化學的興趣。
3.3精心安排教學內容,采用多種教學方法,靈活運用教學手段,提高課堂教學效率和教學質量
從教學內容上,教師本著提高學生興趣,提高教與學的效率的原則,采取基礎知識過關抽查、重點細講、難點精講、知識點歸納,簡單易懂的知識放到專題自學和無機化學小論文的編寫中。比如氧化還原反應與電極電勢一章中,課前給出自學提綱,學生通過自學后完成指定的練習,上課開始時通過隨機抽查的方式了解學生掌握情況,上課主要講授化學方程式的配平、電極電勢的計算及應用。課后引導學生查閱相關資料,了解生活中的氧化還原反應的現象,如充電電池、鐵生銹、塑料老化等。從教學方法上,增加誘導式、探究式、問題式、討論式、娛導式教學的比例,盡可能把教學內容與生活相關知識貫穿在由問題組成的、相互關聯的知識框架中,師生在不斷發現問題、解決問題過程中回顧舊知識,接觸新知識,從而學生的問題意識和解決問題的能力得到提高[3]。如在講反應熱時,可由生活中的“暖寶寶”引入,誘導學生思考產生熱的原因,然后引出反應熱的相關概念、熱化學方程式的書寫及計算等。從教學手段上,根據教學內容,將多媒體教學與適當板書有效結合,提高教學效率。多媒體教學能使一些在傳統教學手段下很難表達的內容形象、生動、直觀地顯示出來;能節約板書時間,提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激,激發學生的學習興趣,從而提高教學效率[4]。如雜化軌道的形成過程及空間形狀,堿金屬的焰色反應等。遇到有關計算公式的推導和知識的歸納時,運用邊講解邊板書更有利于學生的思維。如緩沖溶液pH值的計算公式的推導、電極電勢的計算等。
4、結語
篇5
【關鍵詞】醫學檢驗;無機化學;案例教學;創新模式
1引言
無機化學是醫學檢驗專業中最重要的一門課程,不僅培養學生的專業素質,還能夠引導學生形成正確的價值觀和科學世界觀,并且在實驗中學習到新知識,對思維邏輯的培養具有獨特的作用。因此教育機構應該對醫學檢驗無機化學案例教學模式進行改進。對無機化學的原理和基礎知識、相關技能進行改進,幫助學生能夠全面的掌握。目前,高等醫學院校對教育進行深化改革,教師應該結合醫院檢驗專業的特點進行整合,對無機化學教學內容及教學方式等進行改革。
2無機化學課程的意義
進一步強調無機化學是非常重要的,對于大一新生來說,他們的學習方式就是延續了高中學習的特點,但是學生就會過于依賴教師的講授,對于一些課程需要學生自己去學習。具體來說,學生應該進行課前預習,主要對本節課的難點和重點進行學習,這樣學生在課堂上就會專心聽課,做好課堂筆記。在大學的教材中涉及到的內容比較復雜,學生分不清楚主次關系。在大學的課堂上教師授課的方式比較精簡和概括,學生要是理解能力比較差應該在課后進行復習,并且要獨立完成課后作業,學生在課余時間應該對課外讀物進行閱讀[1]。對于無機化學課程來說,主要是結合自身的特點,化學所涉及的知識點及化學元素比較復雜,學生不容易抓到知識重點,教師所強調的知識點,學生才能進行深刻的記憶,并且要引導學生對知識點進行歸納,學生要學會在化學平衡中所蘊含著的哲學思想。同時教師還應該引導學生無機化學實驗操作的規范性和訓練性,這個也是檢驗專業學生從事檢驗領域必備的基本技能。在無極化學實驗課程中,學生一定要做到預習實驗、弄懂原理、仔細操作、詳細總結等,因此檢驗專業的學生要重視實驗的規范性,形成良好的實驗操作習慣[2]。
3試析醫學檢驗無機化學案例教學存在問題及作用
3.1常見的問題
在院校教學中最普遍的問題就是資金不足,造成沒有先進的設備進行實驗,對于無機化學又是一門要求較高學科,因此,在實際的教學中并沒有取得理想的效果,在教學中很多教師都是采用書本教學,這種學習方式不能全面培養學生思維能力和實踐能力,然而學生不能進行實驗這是一個很大的問題,隨著社會經濟的不斷發展,社會需要大量的復合型人才,因此創新的教學模式和引進大量的實驗設備是目前教學的一項首要任務[3]。
3.2無機化學對學生學習的幫助作用
高等學校在進行教學的過程中,因為實驗教學有一定的困難,不能幫助學生有效的學習。教師可以采用多媒體的教學方式,根據電腦場景進行實驗操作。簡單的對器材進行組裝和線路的檢修。在實驗中避免對下次實驗中犯下同樣的錯誤,學生只能通過書本上的知識進行操作,缺乏實驗教學,因為只有實驗操作方便學生理解和學習。讓學生在不斷的動手中培養邏輯思維,提高動手能力,對錯誤的地方加深理解。實驗不僅提高教學質量,還能夠體現出實驗效率,學校就不會受到器材的限制,不僅提高課堂效率,還能夠減少學生的學習時間。在學習中要明確電腦軟件的指令,減少沒有必要的實驗步驟,讓學生直接進入實驗的重點,通過電腦的啟動能夠快速地完成準備工作,可以大大減少學校工作量。
4醫學檢驗無機化學案例教學模式的改進措施
4.1設置每節課導語
教師要對相關數據進行調查,在上課之前應該應用淺顯易懂的課前導語能夠激發學生的學習積極性。教師在講解緩沖溶劑的過程中,為了學生能夠意識到這個感性認識,教師應該舉生活中的例子,例如;汽車彈簧鋼板、自行車坐墊下的彈簧的作用,之后再舉出醫學中與緩沖相關的例子,人吃了酸性和堿性的食物以后,血液的pH基本保持在7.4左右。在講解配合物這一章的過程中,教師應該對相關元素進行介紹,人體需要必要金屬元素都是可以配合物形式存在的例子,輸氧的血紅素主要含有鐵配合物,人體內有許多催化酶都是含有很多復雜的配合物,然后再把配合物的臨床診斷和治療的應用進行簡單介紹,主要是通過緩沖劑與配合物在人體及臨床應用中的重要性,激發學生對相應的知識產生濃厚的興趣[4]。
4.2合理設計教學程序
在實際操作的過程中,需要老師制定科學合理的教學模式,這樣才能夠提高教學質量。在上課之前,對于仿真技術教師要進行多次論證,對教學方案進行優化,努力做好上課準備。順利開展教學模式。教師要精心編制課程,盡量做到一體化教學模式,因此,仿真技術在電氣控制技術教學中應用,在教學中可以結合學生自身的情況選擇模擬環境,這樣學生才能有效發揮自身的實力。學校還可以與企業進行合作,讓學生了解當前社會的需求,繼而更加的努力學習知識。
4.3突出重點、化解難點
在上課的過程中,教師應該注意授課的精選內容,對相關思路進行理清,同時對相關重點和難點知識點進行整理。對于簡單的知識,很容易被學生理解和掌握,讓學生自己閱讀或者從簡講解。但是對于難點和重點,教師應該側重進行講述,使學生能夠準確地理解無機化學的理念和原理,并且要對化學的相關知識進行延伸。無機化學的核心內容就是原子結構,這個知識點比較難,如果沒有進行實際實驗,很難懂。實施教學中教師應該對教學方式進行創新,在教學的過程中應該采用多媒體進行教學,多媒體的播放讓學生全面了解新科學技術,從而大大提高學生的求知愿望。培養學生創新意識的同時,不斷培養學生的邏輯思維能力和發現問題能力。學生在學習的過程中完全可以自己解決問題,并且促進學生之間相互合作和溝通,讓他們之間形成良好的競爭關系,老師在設計教學方案時一定要結合實際情況,這樣能夠更好幫助學生理解學習的內容。
4.4培養學生創新思維能力
老師作為引導者,學生是課堂的主體,老師應該與學生構建良好的師生關系,進行平等的交流。大學生正處于思維邏輯的培養階段,在教學中融入數學文化對學生的思維能力培養具有很大的作用,教師應該制定教學的目標,在制定教學目標之前應該充分了解學生的實際和教材內容,這樣才能在教學的過程中發揮出好的效果,采用不同的教學方式,來突出知識的重點。把教學知識融入到學生的身心中,關注每個學生的發展。給予學生適當的鼓勵和表揚。同時,還要給學生留出自己的空間交流問題,從而提高學生解決數學問題的能力。
5結語
篇6
關鍵詞:環境科學;無機及分析化學;教學
中圖分類號:G642文獻標志碼:A文章編號:2096-000X(2016)24-0140-02
Abstract:Accordingtotherequirementsofthecourse,thearticleexplainshowtoselectteachingmaterialsandteachingcontentofinorganicandanalyticalchemistrycourse.Atthesametime,onthebasisofthecharacteristicsoftheenvironmentalscienceandthestudents'situation,theteachingreformoftheclassroomteachingisdiscussed.
Keywords:environmentalscience;inorganicandanalyticalchemistry;teaching
在環境科學本科專業的培養方案中,化學課程占了比較大的比重。學生首先學習的化學專業基礎課是《無機及分析化學》(有配套的無機及分析化學實驗課程),由無機化學與分析化學的化學分析兩大部分內容整合形成。它將為后續課程的學習奠定基礎,如有機化學、儀器分析化學、物理化學和環境化學等。因此,有必要對無機及分析化學的教學進行探討,激發學生的學習興趣,提高課堂的教學效果,以適應科技的飛速發展。
一、教材的選擇
目前,該課程采用高等教育出版社的面向21世紀課程教材,《無機化學與化學分析》(第三版),史啟禎主編。教材分為兩大部分-主篇和副篇,主篇的內容是基礎,是對學生的基本要求,副篇的內容供教師選用和學生選讀。主篇共有19章,第1章到第12章為無機化學及分析化學的基礎理論知識,而第13章到第17章為元素、化合物知識,第18、19章分別介紹氫和核化學的一些相關知識。與舊版相比,新版引入了學科的前沿知識,選取的教材內容更加新穎,有助于學生初步了解學科的發展趨勢。為了適應新形勢下的課堂教學要求,新版也調整了部分章節內容的編排順序。別具特色的是,教材中的習題作業全部用英語表達,并且最后還給出了一些英文詞匯的解釋[1]。
二、教學內容側重點的選擇
該課程是對環境科學本科專業的學生開設的,而不是化學本科專業的學生,所以課時進行了一定的壓縮。因此教學過程中不可能面面俱到,不需要像化學專業的學生那么深入,要求講授基礎知識。
環境科學專業畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握普通化學、分析化學、物理化學、工程力學、測量學、工程制圖、微生物學、水力學、電工學、環境監測與評價、環境工程學科的基本理論、基本知識;2.掌握水污染控制工程、空氣污染控制工程、噪聲污染控制工程、固體廢物處理處置與資源化工程的基本原理和設計方法;3.具有污染物監測和分析、環境監測、環境質量評價、環境規劃與管理的初步能力;4.了解環境科學與技術的理論前沿和發展動態;5.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有初步的科學研究和實際工作能力。由此出發,在主篇內容的教學中,應該把重點放在第1章到第12章的無機化學及分析化學理論知識上。
三、教學改革的四個方面
(一)在教學中滲透學科研究的前沿領域
高校教學必須重視各學科領域的最新發展,將其融會貫通到教學進程中,開闊學生的眼界,培養學生的興趣,提高學生的知識素養,使教學與時俱進,不斷推陳出新,保持足夠的吸引力,為培養創新型人才打下夯實的基礎。
對環境科學專業的《無機及分析化學》課程而言,教學中主要滲透的是環境學科以及無機、分析領域的發展。例如第六章《氧化還原反應與電化學》講授中,介紹了廢棄干電池是環境殺手,臺灣成功大學研發以硫酸亞鐵溶解廢電池,再萃取成為磁性納米吸附劑,反而成為污染防治的助手。第19章《核化學簡介》講授中,介紹了中國科學院東北地理與農業生態研究所環境修復材料與技術學科組研制出一種可凈化放射性銫污染的新型納米材料。同時,該材料還可在外加磁場作用下,實現吸附材料與廢水的簡便、快速分離,為土壤重金屬污染治理研究提供了一條新的思路[2,3]。
(二)在教學中多媒體教學與傳統教學相結合
目前,多媒體教學已經普遍應用于高校的各學科教學中,因其靈活多變,可以充分調動學生的積極主動性,大大提高了教學質量。
例如講授現代價鍵理論的要點-原子軌道最大重疊時,運用多媒體教學,可以直觀、具體、形象地演示這一抽象的微觀過程,學生在動態的畫面中,似乎看得見原子軌道的形狀和取向,這是傳統的教學手段無法達到的。
但也不能一味地全部采用多媒體教學,摒棄傳統教學。不是所有的教學內容都適合使用多媒體手段。《無機及分析化學》涉及到許多基本定律和公式,教師用粉筆在黑板上層層深入地推導,通過板書、語言、動作和表情與學生進行實時交流,這比用多媒體教學更能使學生深刻地理解基本定律和公式的關鍵之處。例如,在講授一元弱酸和弱堿平衡計算時,利用多媒體講授,教師被“固定”在電腦前面,與學生的交流很少,哪怕是逐步地呈現公式,學生也不容易掌握。而在傳統的黑板上,教師科學、嚴謹地一步步推導,加上富有邏輯性的推理語言、板書的停頓、近距離與學生眼神的交流,使學生更容易理清思路,緊跟教學的節奏,學生收獲的不僅是一條定律或公式,更是一種思考方法。
因此,如果教師針對不同的章節內容采用不同的教學媒體,將多媒體技術和傳統教學方式有機結合起來,將會達到事半功倍的效果[4]。
(三)在教學中創設問題情境
問題教學法是一種以問題為中心進行教學活動的方法。它是貫徹啟發式教學的基本教學方法。在傳統教學甚至多媒體教學中,“填鴨式”教學是主流模式,教多問少。教師即便提出一些問題,或者學生被動地回答,或者教師自問自答,或者教師只問不答,在教學中幾乎沒有給學生提供解決問題的時機,學生的能力也就無法提升。
在教學中如何創設問題情境?
1.利用學生代表性的錯誤創設問題情境
在講化學熱力學的基本概念-熱和功時,教師提問:熱和功屬于狀態函數嗎?不少學生聯想溫度和壓強,馬上回答是!這時教師要求學生回憶狀態函數的特性,討論熱、功與狀態函數的性質比較,最后由學生自己得出熱和功不屬于狀態函數。
2.利用學生固有知識與客觀事實的矛盾創設問題情境
同樣是在討論熱和功基本概念,教師提問:熱和功是系統的能量嗎?學生很有把握地說是。教師明確指出,并非如此。這時教師可以逐步地追問:系統的狀態沒有改變,有沒有熱和功?-系統從同樣的始態到同樣的終態,熱和功一樣?通過問題教學,學生真正理解和掌握了熱和功這兩個基本概念。
3.利用學生對同一問題的不同看法創設問題情境
在講價層電子對互斥理論時,教師提問:水和氨分子的鍵角大小比較?學生的意見不統一,教師要求學生利用VSEPR理論計算水和氨分子的分子理想模型,繼而通過電子對排斥力順序判斷分子的立體結構及鍵角大小,最后順利地導出答案:水分子的鍵角小于氨分子的鍵角。
4.利用提出的假設創設問題情境
在講化學熱力學的基本概念-自發過程時,教師提出假設:熱可以自動從低溫物體傳向高溫物體。創設如下的問題:熱從低溫物體傳向高溫物體,再從高溫物體傳向低溫物體,從始態到終態,系統和環境有什么變化?教師要求學生分組討論。
5.利用課堂演示實驗創設問題情境
對于化學課程來說,課堂演示實驗是很重要的一種教學形式。結合現代化的多媒體技術,還可以進行虛擬的實驗演示,在演示實驗過程中,可以詢問學生關于實驗操作或實驗現象的問題。
在教學中有時候會同時應用幾種創新問題情境的方法,如提出假設并且利用學生的不同看法來提出問題。這類方法很多,教師只要用心,都可以游刃有余地應用到教學中。
如何給學生提供解決問題的時機?
要留出足夠的時間給學生思考回答問題;要設計難度適中的問題給學生解決;給學生的提問要回答,切忌只問不答,盡量避免自問自答;
在教學中創設問題情境,不僅能使學生獲取知識,熟練掌握基本技能,更重要的是能調動學生的積極性和主動性,培養學生獨立思考、自主學習的能力[5]。
(四)在教學中加強各知識點的聯系
在多年的教學生涯中,教師對《無機及分析化學》每個章節的關鍵點和知識點都了如指掌,在教學中也會強調對每個知識點的講解,然而對知識點之間的聯系尤其是各章節知識點的聯系相對不夠重視,也較少融入到教學中。如何突出各章節知識點之間的邏輯關系?借鑒思維導圖,以圖形方式說明各章節的主要教學內容,直觀地給出各章節關鍵點與知識點之間的內在聯系,可以反映知識點之間的層層推進,使學生形成一個較為完整的知識網絡,培養學生的邏輯能力[6],例如圖1反映了化學熱力學和化學動力學的關系。
目前,我們正在錄制慕課視頻。接下來,我們將會嘗試線上學習和線下教學按一定比例相結合的混合教學模式。總之,我們的教學模式也不是一成不變的,需要在教學中不斷前行,摸索總結經驗,提出更多、更好的教學方式、方法來改進教學質量。
作者;許妙瓊
參考文獻
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[2]邱銳.中科院東北地理所制備出可凈化核污染新型納米材料[N].第四版.中國科學報,2014,3(6).
[3]董斌,呂仁慶,曹作剛.無機化學研究的前沿領域在教學中的應用[J].高等函授學報(自然科學版),2011,24(2):29-33.
[4]楊影洲.無機化學教學中使用多媒體技術應注意的問題[J].長春理工大學學報綜合版,2006,2(2):113-114.
篇7
關鍵詞:無機化學;醫學檢驗;教學改革;能力培養
《無機化學》是醫學檢驗專業的主干課程,是培養學生思維與技能的文化課程與專業課程,其教學內容和教學效果直接影響到后續課程(有機化學、分析化學、生物化學等課程)的學習和掌握。因此,如何搞好無機化學的教學工作,提高教學質量,使教與學變得輕松有趣,是值得深思的問題。針對目前我校的無機化學教學現狀,從素質培養、提高能力等方面,結合教學實踐,筆者對《無機化學》課程教學內容及教學方法的改進進行了探索,愿和大家一起分享與討論。
一、無機化學的教學現狀和存在問題
我校檢驗專業選用的是人民衛生出版社出版的“十一五”規劃教材《無機化學》。本教材在貫徹“以服務為宗旨,以崗位需求為導向”的培養目標,本著“必須,夠用”的原則,適當降低理論的難度,體現無機化學在醫學檢驗專業領域的應用。教材編排內容如下:
第一章 物質結構和元素周期律
第二章 氧化還原反應
第三章 重要元素及其化合物
第四章 物質的量
第五章 溶液
第六章 化學反應速率和化學平衡
第七章 電解質溶液
第八章 配位化合物
實驗指導部分(共九個實驗內容)
教師在實踐中主要遇到以下一些問題。
1.1課時和知識量的矛盾
由于教材內容很多,72學時要把理論知識與學生實驗完成,并讓學生“吸收和消化”顯然是有困難。于是,教學要求與教學實踐之間出現了矛盾。
1.2學生化學基礎參差不齊與課堂要求的矛盾
由于我校地處邊疆,整體教學水平落后,選擇中等衛生職業教育的大部分學生化學基礎知識相當薄弱,而這門課程是檢驗專業一年級的重要課程。于是在和初中教學銜接基礎上要兼顧學生學習方法和思維習慣的改變,做好本學科的教學,使學生在原有知識的基礎上力求最大限度的吸收新知識這給教學帶來很大的壓力。
1.3教材難度與學生水平的矛盾
本教材的內容針對醫學檢驗專業設置的,知識難度與初中化學知識跨度比較大。盡管教材難度已經有所降低,但就我校學生的整體知識水平來說,知識內容是具有較大難度的。這就需要教師進行較大的整合,既要體現教材的完整性與系統性,又要讓內容簡約扼要,深入淺出,要使學生在現有基礎上結合專業知識攻克相關的化學知識。
1.4教材內容與專業特色的矛盾
教材內容有純化學傾向,知識內容比較抽象,概念多,一定程度的繁雜計算容易讓許多學生失去學習興趣和熱情。教材過多重視科學知識的教育,而對科學能力和科學品質的培養重視不夠,尤其是針對將來的醫學檢驗專業素質來說是有所欠缺的。這就要求教學要與專業特色相結合,讓學生認識到化學知識在醫學檢驗領域的重要性,增強學生獲取知識的主動性與自覺性。
二、《無機化學》教學改進探索
2.1教學內容的調整與精煉
在知識框架體系內,我根據實踐做了內容上的小調整。知識內容分為三大模塊。模塊一:物質結構、配位化合物(配合物穩定常數放在化學平衡常數中穿插)和元素知識,這樣調整的經驗是在元素周期律后講述元素知識,使知識從抽象到具體的一個過程,更符合認知規律。模塊二:氧化還原反應、物質的量和化學反應速率和化學平衡。這樣安排的理由是這部分知識是無機化學的精髓部分,概念,理論較多,掌握好有利于模塊三的學習。模塊三為溶液和電解質部分內容,這部分內容計算較多,所涉及的內容和醫學專業聯系更為密切。
調整后的實踐證明,這樣的安排能夠使學生依據現有教材,深入淺出,有重點地掌握無機化學的知識精髓,提高教學效率和質量,還可以加強課程與專業的聯系。在調整后為了避免知識的枯燥乏味,將復雜的計算公式的推導減少,將內容與醫學檢驗各學科聯系,加強化學與醫學檢驗的聯系。例如,在講述溶液的酸堿性時候,就可以穿插關于體液PH值,體液酸堿平衡,講述電解質時候可以利用鹽的水解理論解釋酸中毒與堿中毒的治療原理。這樣即使無機化學知識與醫學聯系起來,也更加符合專業的教學實際要求,讓學生感受到學化學和醫學是息息相關的,是學有所用的。教學中還應結合課程進度不斷把學科最前沿知識和新的研究方法介紹給學生,注重知識面的補充和延伸。例如在整個無機化學的教學中,除把握教材內容外,同時可以增加一些化學史料以及交叉學科的新進展新突破,使學生對該課程保持新鮮與好奇,使得他們對化學保持濃厚的興趣,以不斷探索的精神來學習這門基礎課程。例如,在介紹原子結構的時候,可通過播放一些影視文件,如Dalton原子學說、電子發現過程等來對原子結構理論發展進行回顧,使枯燥的理論學習變得形象生動。再比如,在講授碳同素異形體時,可講述一些碳納米管的的應用前景,如儲氫容器的制備、特殊性能復合材料的制備等,這些有利于激發學生學習化學的興趣和求知欲望。
2.2 因材施教,改進教學方法與教學手段
教學內容的調整與精煉為保證教學質量和效果提供了可能,但教學質量最終還是要取決于教學過程的實施。《無機化學》被安排在學生第一學期學習,內容多,學時緊,學生剛從中學階段進入中專學習。他們在學習和生活等各方面還不完全適應,特別對學習方法和學習內容上的不適應,極大地影響了他們對課程的學習。每堂課的內容遠比中學要多的多,絕大多數學生生非常不適應,學習起來倍感吃力,甚至覺得迷茫。一旦他們遇到困難,就容易自暴自棄,放松對自己的要求。因此,這就要求在進入無機化學教學時,老師要充分“備”學生,了解學生的知識基礎,及時講解中等專業教育學習方向與學習方法,幫助他們轉變學習觀念,盡快適應與專業相關的《無機化學》的學習。另外,由于學生之間也存在著較大的個體差異,所以,這就對教學過程提出很大的考驗與挑戰。如何在教學中既要講出知識點的深度,達到中等教育的目的和教學大綱的要求,又要在有限的時間內循序漸進、由淺入深地講解知識點,讓參差不齊的學生能在同一起跑線上共同進步。對此,我因材施教,對教學方法和教學手段做了以下改進。
2.2.1、做好預習、提高課堂效率
本《無機化學》主要介紹了原子結構、元素化學、化學平衡、溶液、電解質的內容。在內容多,課時少的情況下,我們既要保持無機化學學科框架的整體性,還要滿足學生后續專業課學習的需求, 這就導致了我們在教學中不可能面面俱到,而是要突出重點、難點。因此我課前先列出章節要點,然后在教學結束后及時小姐回顧與習題鞏固。預習的效果如何我們采用直接引用及課堂提問的方式,來了解學生對這些知識的預習情況,通過課前預習,學生對內容有了大概的了解,對不易理解的地方作出標識,上課老師講解過程中學生就有了重點。如在講述化學反應的時候學生通過預致了解了反應速率的概念,并且從有效碰撞理論思考了為什么濃度,溫度,壓強,催化劑可以改變化學反應速率。教學中教師只需要通過討論就將該部分內容愉快的和同學分享了。總之,讓學生養成課前預習的良好習慣,大大提高了學生學習的積極性,還能培養思考分析能力,大大提高了課堂效率。
2.2.2培養學生學習型思維和創新型能力
師者,“傳道,授業,解惑”。我認為在知識的傳承過程中,更要注重學生綜合思維能力與技能的培養,使他們能具有自己掌握不斷更新的科技知識的能力,以滿足在以后實際工作的需要。
傳統的教學模式是教師不斷“強塞”,學生被動“填充”。這種灌輸模式的教學不利于充分發揮學生的主觀能動性,不利于學生創造性思維的培養和學習能力的提高,也不利于教學質量和效果的提高。教師教學不應只注重“教”更重要的是“導”,要引導學生提出問題,指導學生解決問題,這樣才能充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。比如學習化學平衡,就應啟發學生從勒夏特列原理理解體系是如何自發的“反抗”向著條件減弱的方向移動,在找出共性與差異后使知識系統化和條理化,就可以輕松理解掌握并準確運用知識。
采用啟發式教學的方式,不僅培養了學生的思維能力,還能增強學生的學習興趣與求知欲望。例如:在講解溶液滲透壓時,先以輸液為例引入,問學生“輸液時應該使用濃度多大的氯化鈉溶液, 濃度過大或過小會對人體產生什么影響并造成什么后果”引起學生的思考。進而引出要講的稀溶液的滲透壓。通過這樣的引入,既能培養學生提出新問題的能力,又能增強學生求知的欲望,營造了好的教學氣氛,達到了好的教學效果。
2.2.3有效利于多媒體輔助教學
多媒體教學在我校已經得到快速發展,其信息容量和教學內容的具體化、形象化、生動化等方面是傳統粉筆加黑板的教學手段無法相比的。采用多媒體教學,如,原子結構是無機化學中的一個難點。內容比較抽象,學生普遍感到在短時間內難以正確理解這些概念。在課堂講授過程中,課采用多媒體教學,利用三維立體圖片并借助動畫來反映一些動態的變化過程,(如,共價鍵的形成過程)形象生動,使抽象的內容具體化,給學生留下了深刻印象,強化了課堂教學效果,提高了學生學習的興趣。但多媒體教學也欠缺板書靈活性,我們也不能單一使用某種教學手段,而是應該把二者有機結合,取長補短,以保證最好的教學效果和效率。
3.1改革考試模式、突出實踐技能
考試作為教學中的一個重要環節,它可以檢查學生掌握知識的水平,提高學生學習的積極性,同時也反映教學中存在的問題,它可以客觀地評價該教師的教學效果。但傳統的考試模式的有只重理論輕實踐的弊端,我對無機化學的考試模式進行改革探索,從知識、能力、素質三方面綜合考察。具體做法為:將期末成績分成平時成績、實驗考試成績和期末考試成績,細化平時成績、突出實踐技能、注重知識的靈活應用和綜合素質的提高。
篇8
關鍵詞:重復提取理論;無機化學;編碼和提取;學習績效提升
卡皮克重復提取理論是美國的研究者Karpicke[1,2]在“提取過程對學習的促進”研究中得出的理論成果,他認為重復提取比細化學習更能促進學習的發生和記憶的保持,“信息編碼”是將信息存入大腦的學習過程,“信息提取”是回憶存入大腦中的信息,并能用語言輸出的過程[1-3]。筆者根據對徐州工程學院化學化工學院應用化學專業2011-2012級學生學習無機化學的學習情況的調查結果,以及學校的教學要求,以提高無機化學的教學質量為宗旨,在2013-2014級應用化學專業的無機化學教學過程中注意教學方法轉換,在課堂教學過程中滲透“卡皮克重復提取理論”,以提高學生對無機化學的學習興趣和課堂參與度。通過實踐對比平行班的學習成績得出結論:卡皮克重復提取理論更有助于學生的信息“編碼和提取”,在無機化學原理和元素化學教學中均具有可實踐性,有利于提高課堂教學質量,學生學習績效明顯提升。
1確定用對比分析法考核“卡皮克重復提取理論”的教學實踐效果
1.1確定“重復提取”理論實施過程中的不變因素
(1)筆者一直擔任徐州工程學院應用化學專業的無機化學教學工作,且致力于提高無機化學的課堂教學質量,積極進行教學改革實踐。其他專業的無機化學教學工作由其他教師承擔,但具有相同或更高的職稱/學歷,不會因為任課教師的教學水平導致對比誤差。(2)同一年級的應用化學專業的學生在入校分班時被平行分班。平行班學生的學習能力和化學知識背景相似,學習的接受能力相近。同年級中應用化學專業和化學工程與工藝專業對專業基礎課的要求一致,且高考錄取分數線相同,并有相同的科目等級要求。不同年級的學生背景之間差異性不容易比較,但是應用化學專業學生在入校的錄取分數上均為二本分數線上3-5分,因此可認為同年級不同專業,以及不同年級的應用化學專業學生的學習背景相近。(3)在理論實施的過程中,進行定量考核實施效果所用試卷題目有區分度,但歷年來應用化學專業的期末試卷的難易程度相當。由于大學的教學課程原則上一個專業只開設一次,為了比較該理論在教學實踐中的可實施性,我們選擇從相同/相近專業的平行班進行比對分析。
1.2定性分析重復提取理論的可適性
在徐州工程學院的無機化學教學大綱中,課程內容分兩個學期進行,無機化學上下冊分別對應的教學內容是化學原理和元素化學。筆者將重復提取理論指導教學過程的班級視為實驗班,以普通教學指導教學過程的班級視為平行班。首先選擇在元素化學教學中進行重復提取理論的實踐應用,根據學生在實踐教學中的表現和配合度,確定了該理論的可適性。然后再將該理論用于邏輯性強、理解為主的化學原理教學。
1.3定量分析重復提取理論對學生學習績效提升效果
將期末考試成績作為量化標準,通過對比分析實驗班與平行班的期末考試成績,包括知識點得分率的數據,確定重復提取理論在元素化學和化學原理教學中的效果,得出重復提取理論在無機化學教學中是否具有可實施性。
2圍繞卡皮克重復提取理論在無機化學教學中的實踐開展的教學研究
2.1常見教學改革指導下的元素化學教學方法的改進與實施
采用普通教學改革實踐指導2012級應用化學專業1、2班(下文簡稱“12應化1、2”,其他年級同)的元素化學教學,通過運用常規教學方法、教學理念,提升課堂教學的教學質量。主要體現在以下幾方面:(1)注重理論和實際應用相結合。在課程講解過程中注意舉例與生活相關的練習,增加學生的學習興趣和好奇心;同時也要引入最新的科研動態和專業知識前沿,培養和提高利用理論分析和解決實際化學問題的能力,從而激發和調動學生學習元素化學的興趣和熱情[4,5]。(2)教學中體現“三分教七分學”中“學”的主動性和自覺性。不但要在教學過程中注重教師的教學方法、教學模式要與教學內容相匹配,同時引導學生自主學習的習慣,培養學生的自學能力。(3)注重利用化學原理解釋元素化學中的知識點,從多個相似的“個案”中找“規律”。簡單而言,就是在教學過程中教師引導學生將化學原理的知識與元素化學的知識聯系起來,要利用化學原理解釋現象。
2.2卡皮克重復提取理論在元素化學教學中的教學實踐
2.2.1確定理論實施對象和重復提取的內容第一,選擇13應化2為實驗班,是由于學院的教學任務實施規定我擔任應化專業的任課教師;第二,確定元素化學教學作為卡皮克重復提取理論實施的內容,是緣于元素化學中記憶性內容較多,零碎的記憶片段是學生容易遺忘,或者容易混淆的。同時又因為元素化學的教學內容相對簡單,學生容易理解和掌握知識點。2.2.2重復提取理論的元素化學實踐教學結果比較表1為徐州工程學院化學化工學院12應化1、2,13應化1、2在元素化學期末考試中的情況分析。在元素化學的教學中,13應化2為實驗班(運用重復提取理論指導教學實踐),13應化1和12應化1、2為平行班(運用普通教學改革方法指導教學實踐)。通過橫向和縱向比較表1的數據,實驗班的高分數段(>80)人數明顯多于平行班;平行班的3個班級中在各分數段的人數相差無幾。與之相對應的實驗班的不及格人數也大為減少。這個結果初步表明該理論在元素化學的教學過程中具有能動作用,能夠促進和提高元素化學的課堂教學質量。
2.3卡皮克重復提取理論在化學原理教學中的教學實踐
通過卡皮克重復提取理論對元素化學的教學提升效果,以及該理論在實踐中總結的經驗,我們將該理論用于原理性強、理解能力占學習主導的無機化學原理教學。以2014-2015學年第1學期同時學習無機化學原理內容的14應化1、2和14化藝(化學工程與工藝專業)1、2為研究對象,其中14應化2為實驗班,其他班級為平行班。表2和表3給出了4個班級在期末考試中的成績(各分數段的人數占班級總人數百分比,以及不同題型的得分率)。通過平行班與實驗班的數據對比分析得出:第一,實驗班的高分數段人數明顯高于其他3個班級,且不及格人數也顯著下降。第二,實驗班在各考查點的得分率均高于平行班,且在計算題和選擇題的得分上占有領先優勢。結合表2和表3的數據,從考查題型的得分率分析卡皮克重復提取理論對無機化學原理教學的提升,體現在:第一,就基礎知識的掌握情況而言,重復提取理論的“編碼”過程有助于學生鞏固大腦中的存儲信息,并靈活提取“編碼”、解決相關問題。第二,在提高題與難題的靈活性考查方面(如計算題和簡答題),重復提取理論有助于銳化試題的區分度,在發掘學生思維廣闊性和全面性的同時,更是提高了學生水平的區分度,為學有余力的學生在理論研究時提供深入的空間。第三,在有意識地重復提取理論教學的知識灌輸下,學生對信息的“編碼和提取”切換模式更加靈活,避免了對考題模棱兩可、無從下筆的情況,高分人數增多。
3卡皮克重復提取理論在無機化學教學實施過程中的契合路徑
3.1選擇適當的提取方式
所謂重復提取是大腦中儲存信息的互相交換,并能以語言或者文字的方式表達出來。在教學過程中,需要施教者(教師)“因材施教”地根據授課內容和知識授體(學生)的學習背景和學習能力選擇合適的提取方式。在選擇提取方式上應該注意:(1)注重知識授體的知識接受能力,根據其學習接受能力的強弱,靈活選用合適提取的內容和方式。(2)在注重知識授體對信息的“編碼和提取”的同時,不能忽略施教者的“信息輸出”過程。相對而言,學生的“信息輸入”過程(即編碼過程)比施教者的“信息輸出”更利于培養學生的學習能力。(3)留有“知識空隙”的教學過程,有益于刺激學生對“未輸入信息”進行編碼或“未來信息訪問”的渴求。這里的“知識空隙”是需要教授的知識點,亦是學生可以經過思考、研討、查閱文獻后獲取的知識。(4)重復提取的方式與提取時間或提取間隔有聯系。比如,學生在學習高中時從未接觸過的新知識點時,第一次提取需要注重原理或概念等基本知識;在第二次提取的過程中可以增加靈活、通過動腦思考可以回答出來的問題;第三次提取可以利用理論和實際相結合的知識點進行。對接受能力較好的學生而言,可以直接進行上述第二、三次的提取。提取的形式以有利于學生循序漸進的掌握教學內容為目的。
3.2重復提取≠重復考試
(練習),要進行有信息反饋的重復提取傳統意義上的重復提取可能意味著重復學習與重復考試。在筆者所在的學校,部分教師采取傳統的講授法完成教學進度,學生多通過重復學習的方式強化大腦進行“信息編碼”,教師通常根據練習題來檢驗學生掌握知識的情況。練習相對來說是一種缺乏知識廣度、經不起實踐考量的學習方式。根據卡皮克等人的研究結果顯示,有信息反饋的提取比重復學習更能促進保持記憶[1-3],即有意識的提取模式(注重回想練習)更能促進記憶保持。因此我們在該理論的實踐過程中注重反饋提取結果,讓學生知其然并知其所以然。就學生而言,學生往往會忽視對學習有實際促進作用的因素。一方面,在傳統的教學方式下,部分學生模糊了學習的本質,純粹為了應付考試而學習,漠視知識渴求;此時,即時地增強學生聽課的目的性成為提高知識吸收效率的有效手段,利于對知識的深入理解和運用。另一方面,也是絕大多數學生忽視的,他們往往不善于掌控課堂的節奏,在施教者創造的“提取環境”中無所適從,或毫無察覺。因此如何更好地調試學生記憶庫里“存儲的編碼”就顯得尤為重要。重復提取理論恰恰可以在這種境況中發揮它獨特的魅力——在較短的時間內幫助學生有導向性地“檢索編碼”,以順利“提取信息”。教學方法是隨時體現重復提取過程的最佳選擇途徑。筆者在實踐中意識到,在啟發式教學、探究式學習、協作式學習的過程中都包含多種“提取”活動。此外更要注重在傳統講授式教學中注入“提取”的成分,讓學生的大腦皮層處于活潑、興奮的狀態,有利于提高學生的學習和記憶效果。
3.3確定重復提取的時間間隔
提取的時間間隔是指在兩次提取測試之間的時間間隔,有擴展型提取(在提取練習中逐步加大重復測試之間的時間間隔)、等距型提取(在提取練習中保持相同的時間間隔)和收縮型提取(逐步縮短測試之間的時間間隔)[5]。在我們重復提取的教學過程中,主要采用了擴展型提取完成提取目標。通常在新內容講完以后的次周對已學知識點進行回顧和分析,在學完該單元后會進行第二次的提取過程。第三次的提取是在后續學習過程中,根據教學內容,積極創造“提取”機會。重復提取的內容是知識單元需要掌握的知識點和重點,以及在實際生活、生產中的實踐或應用。
3.4創造提取機會[5],促進意義學習
通過筆者運用重復提取理論進行教學實踐的過程來看:第一,重復提取理論在課堂教學中應用的核心是施教者的引導,施教者在教學中的主導地位不容忽視。第二,鋪設學習情境設計,有利于創造“提取機會”,能有效加深理解判斷,使學生無意識地參與知識的“編碼和提取”。第三,學生有先入為主的知識訴求和學習目的,能促進知識的“編碼和提取”。筆者認定教學實施過程是上述過程的綜合運用,亦與施教者的教育理念、授體的知識背景息息相關。在重復提取理論的實踐過程中,我們注重“用已學的知識點”解釋或理解“新知識”。施教者在積極創造條件讓學生“提取信息”過程中,要根據授課內容的難易程度和知識授體的接受能力及時調整提取方法和提取信息,以達到教學“輸出舊信息——輸入新信息”的目的。即便在提取的時候出現學生遺忘學習內容的情況,但是通過提取活動可以讓學生意識到自己沒有掌握的知識點,提供一次查漏補缺的過程。舉例如下:(1)在新學習氧化還原平衡的原電池電動勢理論計算的內容時:恒溫恒壓-能自發進行的-氧化還原反應-設計成原電池,如何根據已經學習的熱力學數據計算出原電池的電動勢?第一,積極引導學生從已知條件中“提取信息”。A.從“恒溫恒壓-能自發進行的反應”中檢索信息,學生提取的信息為:已經在熱力學部分講過的“判斷反應自發進行方向的判據-自發進行的反應,其吉布斯自由能變小于零(∆G<0)”。B.“氧化還原反應-設計成原電池”意味著在這個過程中有電流通過,也就是說系統做電功(非體積功);進一步引導學生提取信息:“對于電功的計算方法:電池的電動勢與電路通過電量的乘積(W電=EQ=EnF)”。第二,教師及時進行“信息輸入”。“根據熱力學原理,在恒溫恒壓條件下,反應系統吉布斯自由能變的降低值等于系統所做的最大有用功”,學生則即時地進行“信息編碼”。第三,學生根據“編碼和提取的信息”,得出通過反應的吉布斯自由能變計算出原電池的電動勢的方法:∆G=-W電=-EQ=-EnF。(2)在后續的幾個學時繼續學習“判斷氧化還原反應進行的方向”時,教師可以根據教學內容及時創造“提取環境”,使學生積極“提取信息”,判斷反應進行方向。根據∆rGm=-EnF=nF(E+-E-):∆rGm<0E>0E+>E-反應正向進行∆rGm=0E=0E+=E-反應處于平衡態∆rGm>0E<0E+<E-反應逆向進行通過卡皮克重復提取理論在無機化學教學過程中的教學模式探索,在進行了該理論實施前后的教學效果對比后,我們分析得出卡皮克重復提取理論可以有效提高無機化學的教學質量,同時也發掘了學生更多的學習能動性,在量變的學習方法下促成質變的進步和飛躍。筆者真誠希望通過無機化學教學實施過程中卡皮克重復提取理論的實踐經驗能給其他課程的教學實踐提供借鑒和參考,以希望教育同行們可以在各類課程的教學實踐中運用重復提取理論,提高課堂教學質量。
參考文獻
[1]Karpicke,J.D.;Roediger,H.L.JouranlofExperimentalPsychology:LearningMemoryandCognition2007,33(4),704.
[2]Karpicke,J.D.;Blunt,J.R.Science2011,331,772.
[3]趙國慶,鄭蘭琴.中國電化教育,2012,No.3,16.
[4]顏魯婷,唐愛偉,劉博,段武彪,戴春愛,劉連云.大學化學,2015,30(1),31.
篇9
關鍵詞:有機化學 高考 學習方法
引言:有機化學是中學重要內容之一,是學學有機化學的奠基石。從近幾年來高考的化學試題研究發現,有機化學試題的分值都在20分以上。然而相比較無機化學知識而言,有機化學內容相對較少,學時數也較少,對于中學生來說,掌握的程度相比無機化學要差一些。那如何更好的學習有機化學呢?
一:近幾年高考卷有機大題的分析,了解有機化學試題的考查動向
通過查詢2010年至2013年高考卷,歸納出有機化學的主要考查知識點主要為:反應方程式,反應類型,同分異構體,結構簡式,官能團名稱,有機物名稱等。四年來考查知識點相對固定。2008年開始,江蘇卷出現有機合成路線設計流程圖題型,一直沿用。上海卷在2012年后將此作為新增考查點,2013年浙江卷將此作為新考查點。
有機合成路線設計不僅能準確考查學生對典型有機物性質及其轉化關系的掌握情況,更能考查學生對于信息的遷移和加工能力,同時也全面反映學生思維的質量。所以成就了高考難點之一。
二:通過高考題,尋求有機化學學習的方法
(2013 浙江.28)某課題組以苯為主要原料,采取以下路線合成利膽藥-柳胺酚,回答下列問題:
(1)對于柳胺酚,下列說法正確的是:
A.1mol柳胺酚最多可以和2molNaOH反應 B.不發生消化反應
C.可發生水解反應 D.可與溴發生取代反應
(2)寫出A B 反應所需的試劑 (3)寫出B C的化學方程式
(4)寫出化合物F的結構簡式
(5)寫出同時符合下列條件的F的同分異構體的結構簡式 (寫出3種)
①屬酚類化合物,且本換上有三種不同化學環境的氫原子②能發生銀鏡反應
(6)以苯和乙烯為原料可合成聚苯乙烯,請設計合成路線(無機試劑及溶劑任選)。
在這些考點中,第(1)(2)(3)小題考查要求不高,一般考試得分較為理想。然而學生得分率較低的為(4),(5),(6)小題。因此,要想順利的拿下這類高考題,我們就需要有一個相對完整的有機知識體系的認識。
1.掌握有機化合物的官能團與化學性質的關系,構建基礎知識體系。
化學學習的基本思路是:結構決定性質,性質反映結構。在有機物結構中,官能團是決定有機化合物化學特性的主要因素。常見官能團的特殊化學性質[1]:(1)能使溴水褪色的物質可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵或酚羥基;(2)能使酸性高錳酸鉀褪色的物質可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵,醛基或酚羥基;(3)能發生銀鏡反應或與新制氫氧化銅煮沸后生成磚紅色沉淀的物質一定含有醛基。(4)能與Na反應放出H2的物質可能含有醇羥基,酚羥基,羧基。(5)能與Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊試液變紅的含有羧基.(6)能與FeCl3溶液顯紫色的有機物中含有酚羥基。(7)能水解的有機物中可能含有酯基,氯代烴,肽鍵。(8)能發生消去反應的為醇或鹵代烴。
有機化合物之間的化學反應,主要發生在官能團以及與官能團相連的碳原子上。因此,在對有機化合物的學習的認識過程中,尤其要注重對官能團結構特征的認識,掌握了官能團部位在反應中的變化,就掌握了該反應的實質。利用規律,對知識點加以重組和遷移。比如利用官能團性質,可以將單官能團合成多官能團的物質,將小分子有機化合物合成高分子有機物。掌握有機化學結構和性質的關系,就能融會貫通將各種官能團進行相互轉化,形成結構化的知識網絡,從而對有機化學有個整體認識,提高有機化學的學習效率。
2.掌握有機物分子式變化規律,突破同分異構體的書寫和數量判斷。
同分異構體是中學化學教學中的重點,也是高考必考的一個難點。在教材中所講的有關同分異構體的知識簡單,但在高考中提出了更高的要求。通常對于同分異構體的知識點考查時都帶有限制條件,我們可以通過以下方式來做出判斷。
①熟練掌握各種官能團的特殊性質。這點就有賴于前面基礎知識構建體系的穩固性。
②掌握同分異構體的書寫規律。同分異構體的異構方式主要為:構造異構和立體異構。中學階段重點考察構造異構。而構造異構體主要分為(1)碳骨架異構。比如CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3.(2)取代基或官能團位置異構.比如CH3CH2CH2Cl 與CH3CH(CH3)Cl (3)官能團異構。如同碳原子數(n>2)時,飽和一元醛和飽和一元酮互為同分異構體,飽和一元酯和飽和一元羧酸互為同分異構體。
在高考中對于同分異構體的數量判斷,通常是三種異構規律的綜合考察,稍有不慎,容易遺漏。為防止遺漏,可以采用“定二議一”法。比如先將官能團,取代基或官能團位置固定為相同,進行碳骨架異構,再在同一種同分異構體中進行官能團異構,最后進行取代基或官能團位置異構。在2013年浙江這道高考有機題的第(5)小題中,我們可以寫出以下同分異構體:
3.掌握有機合成設計的方法,實現有機物合成目標
對于簡單化合物的合成,通常可以采用類比法來設計合成路線。但如果有機物結構復雜,步驟多,就不得不掌握合成路線設計的策略和技巧[2]。
(1)逆向合成法:就是從需要合成的目標分子出發,按一定的邏輯推導原則,推出目標分子的前體,再逆向推出該前體的前體,連續逆推下去。直至推導出簡單的起始原料。
(2)合成路線設計流程圖。 在逆推過程中,往往需要把目標分子的某些鍵切斷,得到兩個或更多碎片。通過碎片找到相應的試劑分子。把逆推和切斷倒過來,運用與碎片相對應的試劑在一定條件下進行反應就是合成路線。
(3)合成設計流程圖遵循的原則。①使合成步驟盡可能少②應有合理的切斷依據③涉及到官能團時,在新官能團處切斷,得到原官能團④遵循最大程度簡化原則。如在分子中央處切斷,在有支鏈處切斷,利用分子對稱性切斷。
在上述2013年浙江高考題中,第(6)小題的合成路線可以采用逆向推理法,即為:
所以聚乙烯的合成設計路線流程圖如下所示:
有機合成路線設計題由于很好的契合了高考能力考查的要求,預計將成為高考的必考題型。雖然能力要求較高,但是只要我們掌握其特點和分析方法,科學訓練,勤于總結歸納,定能“啃”下這塊硬骨頭。
總之,在有機化學的學習過程中,我們應該多積累基礎知識,尋找有機物之間類似或轉化的規律,構建有機化學反應及不同官能團的網絡知識結構體系,有助于我們更好的學習有機化學。
參考文獻:
篇10
[關鍵詞]無機及分析化學;能源化學工程;模塊化;教學改革
當前,大多數工科專業將無機化學和分析化學的課程內容進行重新組合,形成無機及分析化學。通過系統地學習和掌握化學的基本概念、基本理論以及化學基礎知識,培養學生對化學的興趣和解決化學問題的能力。無機及分析化學中的化學熱力學、化學動力學、物質結構、四大平衡理論是要求必須掌握的。這些基本理論和知識在能源化學中的應用是很基礎的東西,能為后續專業課程的學習奠定良好的化學基礎。[1]我們所開設的新專業能源化學工程,主要研究方向為:能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、環境化工。它以化工的理論與技術為應用基礎,圍繞新能源利用與化學轉化,實現能源利用和可持續發展。重視與提高課堂教學質量和推動無機及分析化學實驗在培養學生動手能力與實驗創新能力方面起著重要作用,是無機及分析化學課程改革必須直面的棘手問題。因此,進行模塊化優化無機及分析化學教學內容、多方面激發學生學習無機化學的興趣、充分利用現代多媒體技術革新教學方法、培養學生的知識運用能力、有效提高無機及分析化學課程教學質量,可以滿足社會及區域經濟的發展對人才的需求和素質教育的要求。
一、模塊化優化無機及分析化學教學內容
所謂課程模塊,描述的是圍繞特定主題或內容的教學活動的組合,或是一個內容上及時間上自成一體、帶學分、可檢測、具有限定內容的教學單元,它可以由不同的教學活動組合而成。模塊化教學強調理論教學、實踐、練習、研討的同步式一體化的教與學,強調在專業教學過程中,把理論、實踐等環節緊密結合。基于以上課程模塊化的考慮,將無機化學和分析化學兩門課程的教學內容進行模塊化教學(見表1)。由于將無機化學和分析化學的課程內容打亂后進行重新組合,導致概念和知識點多,各章節之間存在較強的獨立性。[2]因此,要合理安排大一第一學期的教學內容,這樣有助于學生轉變思維方式和學習方法。
二、多方面激發學生學習無機及分析化學的興趣
興趣是最好的老師,良好的學習興趣是主動學習的原動力。要學好無機及分析化學,激發學生的興趣至關重要。[3]在緒論教學過程中,要做好本課程的介紹及發展前景和學生學習心理方面的工作,在無機化學教學中建立好教師、學生和教材三者之間的相互關系。第一,在緒論課上介紹無機和分析化學發展過程及發展前景,讓學生認識到學習本課程的重要性,以達到激發學生學習興趣的目的;接著主要介紹無機及分析化學的作用及學習方法和相關考核辦法。第二,闡明化學與人類生活密切相關的環境、能源、材料以及人類社會生活中的熱點問題,以此為載體深入淺出地介紹化學與人類生活、社會發展的關系。第三,在專業導論課上強調無機及分析化學是能源化工類相關專業的基礎課,能為以后的專業課學習和將來從事工作奠定基礎。第四,通過新生認知見習,讓學生在參觀相關無機化工企業中獲得感性認識;在平時的課堂教學中,利用一些貼近生活的例子解答知識疑惑,激發學生的學習興趣。第五,建立合作學習小組,布置課后課題作業,利用網絡資源學習無機及分析化學,查找相關資料完成課程論文作業。
三、充分利用現代多媒體技術革新教學方法
在無機及分析化學教學中,利用現代多媒體技術革新教學方法能提高教學效果。要面對的教學問題有:課前制作精美的多媒體課件,發揮多媒體課件的優勢;主講教師課堂講授“動”與“靜”結合,活躍課堂氣氛;不可徹底忽略傳統的板書;進行多媒體技術與傳統教學技術相結合,有效提高課堂教學效果。[4]第一,使用多媒體技術教學可以模擬化學反應歷程,讓學生清晰地看到原子或分子的拆分及重新組合的過程,化抽象概念變為具體事物,這樣可以加深學生對化學概念的理解。如,Flas制作了各種類型分子雜化軌道(sp,sp2,sp3,dsp2等)的形成過程。第二,采用多媒體教學手段展示教學重點、難點,實現人機對話,有助于學生理解和記憶課本內容。第三,進行多媒體教學時,應以學生為主體,但教師依然是教學活動的組織者和引導者。
四、培養學生知識的運用能力
通過學校組織學生參加各類化工學科競賽活動是調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程興趣的重要舉措。[5]第一,積極組織學生參加廣西各類化學實驗技能競賽,堅持開展國家級、省部級大學生創新創業實驗項目。第二,為了鼓勵和培養大學生創新能力,學院組織學生參加化工年會化工論文競賽。第三,開放實驗室,鼓勵學生積極參與到開放實驗室的研究課題;設立創新實驗基金,由學生自由申請,對實驗取得階段性成果的學生給予創新基金資助。此外,改革無機化學教學方法,必須將傳統的驗證性實驗轉變為新型的探究性實驗,通過探究性實驗培養學生的創新能力。在導師的指導下,學生在設計實驗方案中能夠開發智力、培養良好的實驗素養,鍛煉自學能力。
五、適應能源化工專業要求方面的改革
能源化學工程專業是一個綜合性、實踐性很強的專業,在理論教學上要求學生掌握能源化學工程基礎理論和相關技能。在實踐教學上,應明確教學過程中的內容重點和難點,尤其是熱力學方面的內容應該重點詳細講解,使學生更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律,為低碳環保使用能源奠定基礎。我們針對實踐性很強的能源化學工程專業,依據其專業的特點實施校內實訓和校外實習相結合,使課程實驗、課程設計、畢業設計、社會實踐活動等環節能為培養具備高素質的能源化學工程專業人才服務。此外,我們還完善校內實驗實訓和校外實習基地的建設,向企業提供人才培養方案,共同建設與加強人才培養方案中的實踐性教學環節。在實踐評價體系的建設中,收集專家評價、教師評價、實習接收單位評價、系(分院)自評、學生評價等信息,做到以評促建。
六、結論
本文針對我校能源化學工程專業開設的無機及分析化學課程,在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面對教學環節進行了總結和探究。加強基礎理論知識教學使學生具備扎實的實踐技能,進一步培養學生的創新能力,提高教學質量,能為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。
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