藥學(xué)無機(jī)化學(xué)教學(xué)方法
時(shí)間:2022-01-04 03:05:11
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摘要:在教學(xué)實(shí)踐中致力于無機(jī)化學(xué)教學(xué)方法的改良創(chuàng)新,在教學(xué)中運(yùn)用銜接與導(dǎo)入式教學(xué)、基于科研轉(zhuǎn)化教學(xué)的研究式案例教學(xué)、思維導(dǎo)圖式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)、形象化教學(xué)、化學(xué)哲學(xué)教學(xué)、基于小組學(xué)習(xí)模式的成績(jī)考核方法等多種教學(xué)方法,從而構(gòu)建新型的多元化課堂教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);教學(xué)方法;改良
1無機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn)及教學(xué)中存在問題
無機(jī)化學(xué)是高校藥學(xué)類專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是大學(xué)化學(xué)的入門課程。該課程教學(xué)面臨著諸多與高中化學(xué)的銜接性內(nèi)容,教師在教學(xué)中需要對(duì)高中相關(guān)知識(shí)進(jìn)行回顧與調(diào)用,幫助學(xué)生從基礎(chǔ)教育模式(知識(shí)點(diǎn)重復(fù)學(xué)習(xí)方式)向大學(xué)化學(xué)的學(xué)術(shù)性、探究性、自主性學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變。因此,無機(jī)化學(xué)教學(xué)在整個(gè)藥學(xué)專業(yè)教育體系中具有啟蒙性功能[1]。此外,無機(jī)化學(xué)具有內(nèi)容抽象、理論深?yuàn)W、體系龐雜、知識(shí)零散的特點(diǎn),教學(xué)任務(wù)繁重。73.17%的學(xué)生認(rèn)為造成無機(jī)化學(xué)某些章節(jié)學(xué)習(xí)困難的最主要原因是由該課程屬性決定的(基于2017級(jí)本校藥學(xué)院本科生調(diào)查問卷,樣本量123人,下同),尤其是物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分比較枯燥和晦澀,元素化學(xué)的內(nèi)容多為描述,點(diǎn)多面廣,教學(xué)模式固定,千篇一律,且新知識(shí)、新技術(shù)介紹較少,往往導(dǎo)致剛脫離基礎(chǔ)教育模式的大學(xué)新生產(chǎn)生畏難及厭學(xué)情緒[2]?,F(xiàn)代無機(jī)化學(xué)是充滿活力、發(fā)展迅猛的學(xué)科,且與其他領(lǐng)域不斷交叉融合、互相滲透。因此,高等院校的無機(jī)化學(xué)教學(xué)對(duì)科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展應(yīng)當(dāng)有所反映,無形中又增加了無機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。但是當(dāng)前教學(xué)改革使教學(xué)課時(shí)數(shù)大大減少,教師按照大綱要求在有限的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),勢(shì)必要在課堂向?qū)W生教授大量的書本知識(shí),“以教師、課堂、教材為中心”的“填鴨式”傳統(tǒng)教學(xué)模式仍然盛行,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),缺乏互動(dòng)交流,未充分考慮學(xué)生的差異性,只追求教學(xué)內(nèi)容目標(biāo)而忽略學(xué)生發(fā)展目標(biāo),嚴(yán)重?cái)D壓學(xué)生獨(dú)立思考空間,不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和實(shí)踐探索能力的培養(yǎng)[3]。另一方面,綜合性課程教學(xué)已經(jīng)成為新形勢(shì)下的大學(xué)教學(xué)改革趨勢(shì),從單純的、傳統(tǒng)的單一學(xué)科教學(xué)為中心模式向多學(xué)科交叉模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)變也應(yīng)在高等院校無機(jī)化學(xué)教學(xué)中有所體現(xiàn)。但是,我國(guó)藥學(xué)專業(yè)現(xiàn)行無機(jī)化學(xué)教材多數(shù)按學(xué)科理論體系為核心編寫,過分強(qiáng)調(diào)該學(xué)科自身的知識(shí)體系,忽視了學(xué)科之間、課程之間、理論知識(shí)與實(shí)踐之間的聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生的思維被限制在比較狹窄的知識(shí)框架內(nèi),很難與其他學(xué)科或課程知識(shí)融會(huì)貫通。如何保證無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的經(jīng)典理論體系同現(xiàn)今的科學(xué)相融合,既讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),又能學(xué)以致用,適應(yīng)現(xiàn)今科學(xué)的迅速發(fā)展要求,這對(duì)課堂教學(xué)提出了更高的要求,更是任課教師需要持續(xù)研究的課題。
2高校無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革基本思路
無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生能否適應(yīng)大學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)主動(dòng)性和科學(xué)思維方式的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用[4]。筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn),72.36%的學(xué)生認(rèn)為提高課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素是教學(xué)方法。因此,教師如何采用新的教學(xué)方式,提高教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí),化解教學(xué)學(xué)時(shí)短、教學(xué)內(nèi)容多的矛盾,對(duì)大學(xué)無機(jī)化學(xué)的教學(xué)來說是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),更是值得無機(jī)化學(xué)教師思考的問題。針對(duì)教學(xué)方法不適、無機(jī)化學(xué)龐大的知識(shí)體系與課程教學(xué)時(shí)數(shù)的限制、無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)今的科技發(fā)展相脫節(jié)等方面的問題,筆者認(rèn)為從藥學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn)出發(fā),遵循建構(gòu)主義等教育學(xué)、心理學(xué)基本原理,按照教學(xué)規(guī)律,靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法與手段,是當(dāng)前高校無機(jī)化學(xué)教改的基本思路[5]。為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),筆者近幾年在教學(xué)方法上做了一些有益的探索,具體包括銜接與導(dǎo)入式教學(xué)、基于科研轉(zhuǎn)化教學(xué)的研究式案例教學(xué)、思維導(dǎo)圖式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)、形象化教學(xué)、化學(xué)哲學(xué)教學(xué)等,探討了基于小組學(xué)習(xí)模式的成績(jī)考核方法。
3高校藥學(xué)類專業(yè)無機(jī)化學(xué)教學(xué)方法改革初探
3.1銜接與導(dǎo)入式教學(xué)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),71.54%的學(xué)生認(rèn)為課堂講一些與無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)的科普知識(shí)及后繼課程相關(guān)內(nèi)容很有必要。為了使知識(shí)點(diǎn)教學(xué)形象生動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,在介紹新知識(shí)點(diǎn)時(shí),筆者采用銜接與導(dǎo)入式教學(xué)[6],從日常生活、社會(huì)問題、熱點(diǎn)新聞及科學(xué)前沿等視角尋找切入點(diǎn),適時(shí)、適當(dāng)、巧妙地引入問題,通過層層設(shè)疑、逐步推進(jìn)的啟發(fā),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生理解深刻、牢固掌握所學(xué)內(nèi)容。例如,在學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡一章時(shí),筆者以日常生活中的齲齒及含氟牙膏的作用、痛風(fēng)、結(jié)石與骨質(zhì)疏松等病理現(xiàn)象以及大自然中溶洞、鐘乳石的形成切入點(diǎn);在學(xué)習(xí)酸堿平衡時(shí),以老百姓日常談?wù)摰氖澄锼釅A性與健康的話題、人正常體液均處于恒定的pH值范圍這一現(xiàn)象為切入點(diǎn);在學(xué)習(xí)氧化與還原一章時(shí),以人們津津樂道的抗氧化食物為切入點(diǎn);講授濃差電池時(shí),從心電圖的原理入手;以科技前沿石墨烯引出碳元素一節(jié);在講到金元素時(shí),筆者通過一句唐詩“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金”,讓學(xué)生分析這句詩反映了金的哪些屬性(化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度大、貴重),可謂別開生面;再如,結(jié)合臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、水體污染、重金屬中毒等環(huán)境問題引出相關(guān)章節(jié),不僅能提高學(xué)生的興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。3.2基于科研轉(zhuǎn)化教學(xué)的研究式案例教學(xué)法。案例教學(xué)法是一種符合現(xiàn)代教育理念的教學(xué)方法,它具有目的性、真實(shí)性、啟發(fā)性和實(shí)踐性等特點(diǎn),備受推崇[7]。大學(xué)教師的教學(xué)與科研聯(lián)系緊密,筆者綜合案例教學(xué)法、基于問題的教學(xué)法(Problem-basedlearning,PBL)、探究式教學(xué)、體驗(yàn)式教學(xué)等優(yōu)點(diǎn)[8],提出基于科研轉(zhuǎn)化教學(xué)的研究式案例教學(xué)法,特點(diǎn)在于所選用的案例取自任課教師科研實(shí)踐,即圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo),以教師科研實(shí)踐中的問題為代表性案例,將教材內(nèi)容與科技前沿相結(jié)合、課堂知識(shí)與課題研究相結(jié)合,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法,在案例講解的過程中將基本原理與方法融入其中,組織學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析討論、歸納總結(jié)。改善傳統(tǒng)的“概念-定理-推導(dǎo)-結(jié)論”的教學(xué)模式,活躍課堂氣氛,拓寬學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)創(chuàng)新欲望,提升獲取知識(shí)和解決實(shí)際問題能力,且比單純的理論灌輸生動(dòng)易學(xué),更能有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。另一方面,教學(xué)可使科研成果得到印證與傳播,教師通過學(xué)生活躍的討論,碰撞思想的火花,加深他們對(duì)基礎(chǔ)理論的理解,利于基本原理在科研工作的運(yùn)用。德國(guó)哲學(xué)家雅斯貝爾斯曾說:“最好的研究者才是最優(yōu)秀的教師,只有這樣的研究者才能帶領(lǐng)人們接觸真正的求知過程,乃至科學(xué)精神,只有他才是活學(xué)問的本身,跟他來往之后,科學(xué)的本來面目才將得以呈現(xiàn)。通過他的循循善誘,在學(xué)生心中才可引發(fā)同樣的動(dòng)機(jī)。只有自己從事研究的人才有東西教別人,而一般教書匠只能傳授僵硬的東西?!币虼?,教師可將自己的科研經(jīng)歷滲透到與教學(xué)要求相符的知識(shí)點(diǎn)中。例如,在講授配合物時(shí),重點(diǎn)講解目前正在研究的基于金屬螯合機(jī)制的抗病毒、抗腫瘤藥物,將前沿的科學(xué)問題歸結(jié)到基礎(chǔ)的配位化學(xué)知識(shí);在講授分子間作用力時(shí),結(jié)合筆者承擔(dān)的國(guó)家級(jí)課題相關(guān)的藥物設(shè)計(jì)內(nèi)容,介紹當(dāng)前熱門的精準(zhǔn)藥物設(shè)計(jì),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。需要強(qiáng)調(diào)的是,研究式案例教學(xué)法的成功實(shí)施需注意以下幾方面:首先,案例的選擇要基于無機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容及有利于發(fā)展探究能力的內(nèi)容。通過多年實(shí)踐,筆者認(rèn)為案例教學(xué)的難點(diǎn)在于與知識(shí)點(diǎn)相契合的案例的收集、篩選與整理,如何將零散的科研信息整合成可供學(xué)習(xí)交流的實(shí)例;其次,為了適應(yīng)以學(xué)生為中心的教學(xué)目的,教師除了具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)外,還要不斷夯實(shí)專業(yè)知識(shí),改進(jìn)教學(xué)方法,學(xué)習(xí)新的課堂教學(xué)手段,做到案例內(nèi)容與表現(xiàn)形式的匹配。此外,以研究式案例教學(xué)法的實(shí)施為契機(jī),筆者鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生參與科研活動(dòng),如大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),挑戰(zhàn)杯大賽,通過教師的指導(dǎo),訓(xùn)練其科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)創(chuàng)新精神,為以后學(xué)習(xí)及工作奠定基礎(chǔ)。3.3思維導(dǎo)圖式教學(xué)。思維導(dǎo)圖是一種輔助記憶和擴(kuò)展思維的工具,由英國(guó)學(xué)者東尼博贊(TonyBuzan)在20世紀(jì)60年代初創(chuàng)立[9],能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí),通過整合新舊知識(shí)自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),進(jìn)而從整體上把握知識(shí);還能啟發(fā)學(xué)生通過縱向橫向總結(jié)歸納知識(shí)的來龍去脈,拓展相關(guān)知識(shí)、融會(huì)貫通、舉一反三,形成能力,內(nèi)化為治學(xué)方法。有利于教師高屋建瓴地把握課程全貌,提高備課效率與質(zhì)量。近年來,思維導(dǎo)圖已成為廣泛應(yīng)用的教學(xué)輔助工具[10]。無機(jī)化學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分電子云與原子軌道、鉆穿效應(yīng)與屏蔽效應(yīng)等概念艱深晦澀,運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行概括、歸類、比較、區(qū)別,幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),避免相似概念的混淆,易于理解;四大平衡部分計(jì)算公式繁多,理解記憶容易混淆。結(jié)合思維導(dǎo)圖,進(jìn)行公式和計(jì)算的推導(dǎo),有助于知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶;元素化學(xué)屬于無機(jī)化學(xué)的描述性內(nèi)容,內(nèi)容龐大,知識(shí)點(diǎn)瑣碎雜亂,涉及很多化學(xué)反應(yīng)與現(xiàn)象。鑒于此,筆者設(shè)計(jì)出無機(jī)化學(xué)每章節(jié)及重要知識(shí)點(diǎn)的思維導(dǎo)圖,如圖1為氫鍵知識(shí)思維導(dǎo)圖,并在2017年無機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)施“思維導(dǎo)圖教學(xué)模式”。問卷調(diào)查顯示多數(shù)學(xué)生認(rèn)為使用思維導(dǎo)圖教學(xué)模式構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)后,學(xué)習(xí)效率有一定的提高(64.6%);對(duì)記憶新知識(shí)有幫助(77.88%);利用思維導(dǎo)圖做筆記較傳統(tǒng)方式更方便(59.29%);思維導(dǎo)圖筆記形式使思路更清晰(80.53%);利用思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)功課時(shí),能清楚自己還有哪些知識(shí)點(diǎn)沒有掌握(66.37%);有助于對(duì)知識(shí)和問題解決方法的積累(71.68%)。需要注意的是思維導(dǎo)圖的制作應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)期授課安排,圍繞教學(xué)目標(biāo),緊扣教學(xué)大綱,根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況,合理安排章節(jié),突出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),并充分挖掘無機(jī)化學(xué)與藥學(xué)專業(yè)的緊密聯(lián)系。3.4翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)法。雅斯貝爾斯指出:“大學(xué)是研究和傳授科學(xué)的殿堂,是教育新人成長(zhǎng)的世界,是個(gè)體之間富有生命的交往,是學(xué)術(shù)勃發(fā)的世界”?,F(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為,傳統(tǒng)教學(xué)的單向交流模式不能反映教學(xué)的復(fù)雜性質(zhì),多向交流能最大限度地發(fā)揮相互作用的潛能[11]。信息流雙向流通的小組合作學(xué)習(xí)被認(rèn)為是近年來最重要和最成功的教學(xué)改革。筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn),95.93%的學(xué)生認(rèn)為教師應(yīng)該以學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者的身份參與到學(xué)習(xí)過程中,在此背景下,“翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)法”應(yīng)運(yùn)而生,即改變傳統(tǒng)的單向灌輸式由教師一人主講的教學(xué)模式,由教師積極引導(dǎo),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí),進(jìn)行混合式課程設(shè)計(jì),促使學(xué)生積極地投入到課堂教學(xué)及課后學(xué)習(xí)中。學(xué)生既是知識(shí)的接受者,又是知識(shí)的探索者。在無機(jī)化學(xué)元素化合物部分筆者采用“教師精講+學(xué)生試講”的翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)法。每堂課教師精講之后給學(xué)生留出試講的時(shí)間,教師先擬出一些小專題,將學(xué)生分成5~8人一組,讓學(xué)生利用教材、專著和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等資源自制PPT課件,在課堂上進(jìn)行15分鐘左右的交流與討論,教師進(jìn)行補(bǔ)充、點(diǎn)評(píng)與總結(jié)。學(xué)生通過信息流雙向流通的小組合作學(xué)習(xí)、課堂展示、師生討論等形式改變了固有的被動(dòng)接受的思維模式,實(shí)現(xiàn)了師生間的信息多向交流;教師引導(dǎo)學(xué)生互相切磋、組內(nèi)合作、組際競(jìng)爭(zhēng)、討論交流、形成集體智慧,師生之間,學(xué)生之間的互動(dòng)得到了充分的運(yùn)用,使教學(xué)形成立體的信息交流網(wǎng)絡(luò)。此外,在查閱資料、準(zhǔn)備課件、交流與討論的過程中,該教學(xué)法既開闊了學(xué)生視野,提高了學(xué)習(xí)興趣,又鍛煉了他們文獻(xiàn)檢索能力、邏輯思維能力與演講能力。此外,筆者通過確立“學(xué)生演講”成績(jī)的量化評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),即PPT制作的組長(zhǎng)或演講者系數(shù)為1,組員系數(shù)由組長(zhǎng)定,依次為0.9、0.8、0.7、0.6等,要求組員系數(shù)至少有兩個(gè)等級(jí),調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性,促進(jìn)了組內(nèi)交流。3.5形象化教學(xué)。形象化教學(xué)主要包括比喻法及擬人化教學(xué),易于加深學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)知識(shí)的理解與記憶,且能活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)師生互動(dòng)[12]。筆者曾運(yùn)用形象化教學(xué)將無機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)通過比喻、擬人的方式體現(xiàn)出來,比如將極化作用不同的原子或離子比喻為虛胖子或結(jié)實(shí)的瘦子;再如,配位性質(zhì)是過渡元素最重要和最突出的化學(xué)性質(zhì)之一,筆者將過渡金屬元素?cái)M人化,其具有配位能力類似社會(huì)中人具有的“合作力”,是其接納力、吸引力、影響力與適應(yīng)力綜合反映,具體來說,“接納力”是指過渡元素具有能量相近的(n-1)d、ns、np、nd價(jià)層空軌道。“吸引力”是指一般具有較高的正電荷,離子半徑較小,對(duì)配體的靜電作用較強(qiáng)?!坝绊懥Α笔侵肝闯錆M(n-1)d電子屏蔽作用較小,有效核電荷較大,對(duì)配位體極化能力較強(qiáng)?!斑m應(yīng)力”是指d電子層不飽和,具有較強(qiáng)變形性。另外,在其他重要知識(shí)點(diǎn)如電子成對(duì)能(取決于中心原子)與晶體場(chǎng)分裂能(由中心原子與配體共同決定)、拉平效應(yīng)與區(qū)分效應(yīng)、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)與電極電勢(shì)(把電極電勢(shì)比喻為泰山與千佛山之間的高度差,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)則是泰山或千佛山的海拔高度)等均采用擬人化或比喻法教學(xué),取得了很好的教學(xué)效果。此外,通過板書手畫、掛圖、教具與動(dòng)畫有機(jī)結(jié)合來講解微觀領(lǐng)域中原子和分子結(jié)構(gòu)、軌道雜化等晦澀概念,使之更加立體更加形象;利用文字、圖像、聲音等形象化教學(xué),可以增大教學(xué)內(nèi)容信息量,靈活控制教學(xué)節(jié)奏,避免課堂氣氛枯燥乏味,使課堂教學(xué)生動(dòng)有激情,學(xué)生學(xué)習(xí)輕松有熱情。3.6化學(xué)哲學(xué)教學(xué)。化學(xué)哲學(xué)是以化學(xué)學(xué)科為研究對(duì)象,以化學(xué)基本運(yùn)動(dòng)和化學(xué)發(fā)展的基本規(guī)律為基本研究?jī)?nèi)容的一門學(xué)科,是架設(shè)在化學(xué)與哲學(xué)之間的一座橋梁[13]。德國(guó)著名化學(xué)家肖萊馬曾說:“化學(xué)的發(fā)展是按辯證法的規(guī)律進(jìn)行的?!币晕镔|(zhì)為研究對(duì)象的化學(xué)領(lǐng)域,可以說無時(shí)無處不與哲學(xué)有關(guān),哲學(xué)理應(yīng)滲透于化學(xué)教學(xué)與科研之中[14]。無機(jī)化學(xué)同樣蘊(yùn)含著豐富深刻的哲學(xué)原理,包括唯物主義物質(zhì)觀與質(zhì)量互變、矛盾論和否定之否定規(guī)律等辯證法思想,需要教師不斷挖掘,并將其滲透于課堂教學(xué)中。唯物主義認(rèn)為物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)永不可分,這正如電子永無休止地在原子核附近做高速運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)的根本屬性是運(yùn)動(dòng),恰如原子核外電子的轉(zhuǎn)移、分子的運(yùn)動(dòng);化學(xué)平衡時(shí),各組分濃度恒定不變可看作是一種靜態(tài)。但反應(yīng)并沒有停止,而是在時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著,這體現(xiàn)了哲學(xué)中運(yùn)動(dòng)是永恒的原理。辯證法的質(zhì)量互變規(guī)律認(rèn)為在物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)中,量變與質(zhì)變既相互區(qū)別又相互滲透、相互轉(zhuǎn)化。量變積累到一定程度就會(huì)引起質(zhì)變,沒有量變就沒有質(zhì)變。例如,離子晶體中正負(fù)離子的半徑比量變與晶體結(jié)構(gòu)形式之間的關(guān)系、電負(fù)性數(shù)值變化與金屬性與非金屬性之間的關(guān)系等。矛盾的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律在無機(jī)化學(xué)知識(shí)中也處處存在。例如,化學(xué)反應(yīng)平衡(如溶解沉淀平衡、酸堿平衡、氧化還原平衡及配合物解離平衡等)包含著正反應(yīng)和逆反應(yīng)這兩個(gè)既對(duì)立又統(tǒng)一的矛盾體;除受化學(xué)反應(yīng)自身因素影響外,還在溫度、壓強(qiáng)、濃度等外界條件的影響下,平衡會(huì)被破壞,發(fā)生移動(dòng),體現(xiàn)了矛盾雙方相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。在分步沉淀中,各種離子被沉淀的先后順序取決于離子的濃度與沉淀物的溶度積;當(dāng)各種離子的濃度相同時(shí),沉淀物的溶度積決定沉淀順序。當(dāng)溶度積接近時(shí),離子濃度又是沉淀順序的決定因素,體現(xiàn)了矛盾論中主要矛盾和次要矛盾以及相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系;類似的例子還有離子濃度對(duì)同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)的影響。主副反應(yīng)并存體現(xiàn)了主次矛盾關(guān)系。例如,溶液中同一種離子同時(shí)參與電離平衡及水解平衡,哪種平衡占主導(dǎo),決定溶液的酸堿性(NaHCO3溶液呈堿性,NaHSO3溶液呈酸性);自發(fā)反應(yīng)(沉淀反應(yīng)、金屬活潑性)涉及的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)之間的關(guān)系均體現(xiàn)了主次矛盾關(guān)系;還有平衡反應(yīng)中各物種濃度的近似計(jì)算也基于主次矛盾的考慮。無機(jī)化學(xué)中有很多規(guī)律,但這些規(guī)律又不是絕對(duì)性的,體現(xiàn)了矛盾的普遍性和特殊性,這在元素周期律中有充分的反映。例如,鉆穿效應(yīng)和屏蔽效應(yīng)對(duì)原子核外電子的排布的影響(4f、3d軌道先后順序)。否定之否定規(guī)律體現(xiàn)在無機(jī)化學(xué)中一些學(xué)說的建立與發(fā)展、完善過程中。例如酸堿理論、原子學(xué)說、配合物理論等??傊?,將唯物辯證法等基本哲學(xué)原理滲透到無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中,從辯證的視角看待無機(jī)化學(xué)概念、原理和方法,使抽象的哲學(xué)理論與奇妙的化學(xué)世界有機(jī)結(jié)合起來,促進(jìn)對(duì)化學(xué)理論的深入理解,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維能力及正確的世界觀。3.7基于小組學(xué)習(xí)模式的考核評(píng)價(jià)方法。小組合作學(xué)習(xí)是目前普遍采用的一種富有創(chuàng)意、實(shí)效顯著的教學(xué)策略,被譽(yù)為十多年來最富有成效的教學(xué)改革[15]。筆者通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),本院69.92%的學(xué)生認(rèn)為在完成學(xué)習(xí)任務(wù)后,最希望得到多種組合方式的評(píng)價(jià),在此背景下,筆者將“基于小組學(xué)習(xí)模式”的考核評(píng)價(jià)方法用于教學(xué)實(shí)踐。前文述及筆者在藥學(xué)2017級(jí)無機(jī)化學(xué)元素化合物部分引入“教師精講+學(xué)生試講”的翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)法。最終成績(jī)由三部分構(gòu)成:考勤分(20分)+PPT演講分(40分)+小論文分(40分),制定每部分成績(jī)的量化評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),PPT制作與演講組長(zhǎng)、小論文主撰者貢獻(xiàn)系數(shù)為1,每位組員系數(shù)由組長(zhǎng)定,依次為0.9、0.8、0.7、0.6等,要求組員系數(shù)至少有兩個(gè)等級(jí),體現(xiàn)基于小組學(xué)習(xí)模式的考核評(píng)價(jià)方法,得到了學(xué)生的支持。
4總結(jié)與展望
無機(jī)化學(xué)作為藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)必修課,具有概念多、原理多、公式多、學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)。課堂教學(xué)作為完成教育任務(wù)的重要渠道與培養(yǎng)人才的主要陣地,如何在課堂教學(xué)中從無機(jī)化學(xué)龐大的知識(shí)體系中發(fā)掘內(nèi)在聯(lián)系、尋找共同規(guī)律并提高教學(xué)效果一直是大學(xué)教師追求的目標(biāo)。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中致力于構(gòu)建新型的課堂教學(xué)模式,發(fā)現(xiàn)合理使用新穎的教學(xué)手段、對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革能極大提高課堂教學(xué)效果。例如銜接與導(dǎo)入式教學(xué)、基于科研轉(zhuǎn)化的研究式案例教學(xué)、思維導(dǎo)圖式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)互動(dòng)教學(xué)、形象化教學(xué)、化學(xué)哲學(xué)教學(xué)、基于小組學(xué)習(xí)模式的成績(jī)考核方法。靈活運(yùn)用這幾種方法,可使深?yuàn)W理論通俗化、零散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、抽象概念形象化、枯燥知識(shí)娛樂化,提高學(xué)生無機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果,推動(dòng)學(xué)科綜合化與教學(xué)模式最優(yōu)化。當(dāng)然,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的成果進(jìn)行量化考核是評(píng)價(jià)任何教學(xué)法必不可少的環(huán)節(jié),也是筆者仍需繼續(xù)探索的工作。
作者:展鵬 康東偉 屈直言 喻路兵 劉新泳 單位:山東大學(xué)藥學(xué)院