大學無機化學教學改革實踐與思考論文
無機化學作為“四大化學”之一,在化學與相關(guān)領(lǐng)域的學科教學中具有舉足輕重的地位,是我;瘜W、化工、材料、環(huán)境、能源、食品等專業(yè)的主干課程,也是學生進入大學后的第一門化學課程。我國普通高中新課程改革將化學由理科單科卷調(diào)整為理科綜合卷(含物理、化學、生物)的一部分,中學化學的教學內(nèi)容和學時大幅下降,導(dǎo)致學生的化學基礎(chǔ)出現(xiàn)一定程度的下滑。但是,大學階段無機化學課程的信息量基本沒變,內(nèi)容包括化學反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論和元素化學基礎(chǔ)知識。大一新生學習無機化學的效果和質(zhì)量直接影響后續(xù)各基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學習,也影響其對大學學習的態(tài)度和興趣。因此,面向處在由中學到大學過渡期的大一新生,如何有效銜接高中和大學階段的學習方法和化學知識,提高教學質(zhì)量,已成為無機化學授課教師面臨的迫切需要解決的問題。
一、多管齊下了解新生化學基礎(chǔ),引導(dǎo)新生盡快適應(yīng)大學學習方法
(一)新生高中階段化學學習內(nèi)容和標準降低
新課標高中化學《普通高中化學課程標準》指出,著眼于提高21世紀公民的科學素養(yǎng),構(gòu)建“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”相融合的高中化學課程標準體系。新課標高中化學以常見無機物及其應(yīng)用、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、化學反應(yīng)與能量、化學實驗基礎(chǔ)、化學與可持續(xù)性發(fā)展為必修內(nèi)容,將物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學反應(yīng)原理和實驗化學等教學內(nèi)容放入選修課程,大幅改變了學生對這些內(nèi)容的學習和掌握要求。同時,理科綜合高考試卷中高中化學分值為100分,占高考總分數(shù)的13.3%,比150分的化學單科卷在高考總分中的比重減少6.7%。而且,由于化學試題多為容易和中等難度,導(dǎo)致近年來高中化學教學課時、學生投入學習時間顯著下降,大部分新生的`高中化學基礎(chǔ)變差,底子變薄,他們進入大學后學習無機化學感到困難。
。ǘ┩ㄟ^調(diào)查問卷了解學生基礎(chǔ),使學生初步建立改變學習方法的意識和預(yù)期
大學新生來自全國各地,不同省對高中化學選修課程有不同要求,學生個體的化學基礎(chǔ)也參差不齊。為了更好地了解新生的化學基礎(chǔ)、學習無機化學的興趣與困難、對教學方式的期望和建議,引導(dǎo)大學新生盡快改變依賴教師教學內(nèi)容和計劃的被動學習模式,積極適應(yīng)大學自主性學習方法,教研組老師在正式上課前對大一新生進行了不記名方式的問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容包括高中化學基礎(chǔ)、新生喜歡的大學教學方法和教學方式、自主學習的頻率等8道選擇題及對大學階段學習方式的思考和對無機化學課堂教學的期望等2道開放題。我們期望通過調(diào)查問卷活動調(diào)整大一新生的學習心態(tài),引導(dǎo)大一新生初步建立一種意識,即大學階段和高中階段有不同的學習方法和教學方式。
(三)從緒論課開始,著力實現(xiàn)高中化學與無機化學學習的無縫銜接
無機化學是大學的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,既傳授基礎(chǔ)知識,又教授專業(yè)性理論。該課程具有比高中化學更為擴展的深度和廣度,要求大學生除了掌握書本知識,還要具備研究和解決問題的能力。但大一新生處在由中學到大學的過渡期,對校園生活和學習模式尚不適應(yīng)。教師需要從緒論課開始,通過各種途徑培養(yǎng)新生的學習態(tài)度和學習方法,著力實現(xiàn)高中化學與無機化學學習的無縫銜接。在教學實踐中,我們教研組通過在緒論課上與新生討論、分析問卷調(diào)查結(jié)果,指出大學階段和中學階段不同的教學目標和學習模式。與中學階段相比,大學教育方式有很大不同:一是大學課表沒有中學時排得滿,學生在課外有許多自由支配的時間;二是大學課堂教學節(jié)奏快,信息量大,大學一節(jié)課的內(nèi)容是中學的幾倍甚至幾十倍,授課時往往只講授重點、難點和疑點,很多知識需要學生利用課外時間去學習、消化和掌握;三是大學學習中沒有大量的習題、頻繁的考試、老師和家長的督促,大學生不能像中學生那樣完全依賴任課教師的教學計劃和安排,以課堂教學內(nèi)容為基礎(chǔ)開展學習,而是需要在課外進行自主性學習,掌握課堂內(nèi)容,實現(xiàn)多層次學習目標。通過教師在緒論課和后續(xù)課堂上的引導(dǎo),大一新生認識到了自主性學習和改變以往填鴨式教育模式的重要性和必要性,這時我們再引導(dǎo)大一新生重視學習的三大環(huán)節(jié)(預(yù)習、聽課和復(fù)習),重視知識點的歸納和整合及前后所學知識的關(guān)聯(lián),促使其實現(xiàn)高中化學與無機化學學習的無縫銜接。
。ㄋ模┮缘湫蛻(yīng)用案列強化學生的學習興趣
目前無機化學課程內(nèi)容幾乎全部屬于基礎(chǔ)無機化學的范疇,特別是基礎(chǔ)理論部分很少涉及無機化學的實際應(yīng)用,不能反映無機化學在現(xiàn)代科技發(fā)展和當代生活中的重要地位和作用,導(dǎo)致有些學生片面地認為學習無機化學沒有意思,因此對其缺乏興趣。我們在講授基礎(chǔ)理論時注重引用科技前沿和生活實際應(yīng)用的案例,或無機化學與物理學、材料學、生物學等學科交叉的典型案例,這樣做不僅開闊了學生的眼界,而且使學生認識到無機化學在科學和應(yīng)用領(lǐng)域中的重要地位,激發(fā)了學生掌握知識、思考問題的興趣和動力。例如我們講解熵變、焓變和自由能變時介紹天然蛋白質(zhì)的△G298大小與穩(wěn)定性的關(guān)系!鳎牵玻梗溉籼蠹捶(wěn)定性太強,則蛋白質(zhì)不易降解或難以發(fā)揮生理功能;△G298太小對穩(wěn)定性又是有害的,會使得蛋白質(zhì)對微小變化過于敏感;天然蛋白質(zhì)的△G298位于-30~30kJ/mol之間,其穩(wěn)定性既不強也不弱。我們講授沉淀-溶解平衡時結(jié)合幼兒吃太多糖容易產(chǎn)生蛀牙的原因及用含氟牙膏可防止蛀牙的現(xiàn)象,引導(dǎo)學生理解和掌握沉淀-溶解平衡。這些典型應(yīng)用案例不僅拓展了學生對無機化學學科前沿和交叉學科知識的認識,而且促使學生將學過的理論知識與實踐應(yīng)用結(jié)合起來,深入思考并理解其中蘊含的化學原理和結(jié)構(gòu)知識。案例教學極大地調(diào)動了新生主動學習無機化學的興趣,有力地培養(yǎng)了學生的科研興趣和創(chuàng)新意識。
二、教學內(nèi)容與教學方法改革探索
元素化學部分是無機化學的主要組成部分,也是與高中化學內(nèi)容聯(lián)系比較多的一部分,包括s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)元素,幾乎涵蓋了周期表中的所有元素及其化合物。其中鹵素、氧、硫、氮、磷、堿金屬和堿土金屬、鐵等重要元素和無機物的性質(zhì)與應(yīng)用是高中化學的必修內(nèi)容,大學階段可根據(jù)元素化學教學內(nèi)容和教學目標,實行分層次教學。第一,課堂講授。理論性較強的重要結(jié)構(gòu)、化合物性質(zhì)可重點講授,以點帶面,使學生舉一反三,如大π鍵和極化對碳酸鹽分解的影響。第二,實施“問題教學法”。教學采用預(yù)先布置問題→課前自學→課上討論與講授相結(jié)合的模式,讓學生帶著問題自學熟悉、易懂的內(nèi)容,從而有耐心、信心、能力去思考問題,在課堂上積極發(fā)表自己的見解。第三,學生完全自學。一些簡單易學的教學內(nèi)容(如氫、稀有氣體等)可安排學生課后自學。教學中將講授、學生自主學習、討論進行合理分配,既節(jié)約了課時,又提高了元素化學的教學效率和學生自主學習無機化學的積極性,并將學生從死記硬背中解放出來,培養(yǎng)學生綜合分析、歸納總結(jié)和口頭表達的能力。教師在講授元素及化合物重要內(nèi)容時,應(yīng)突出微觀結(jié)構(gòu)決定或影響性質(zhì)與性能這一內(nèi)部規(guī)律,引導(dǎo)學生將元素核外電子結(jié)構(gòu)、價鍵結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和分子間作用力等前半部分學到的化學理論貫穿元素及其重要化合物的性質(zhì)學習,培養(yǎng)學生由物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)推知其宏觀物理及化學性質(zhì)的能力。同時教師可讓學生根據(jù)宏觀性質(zhì)及其應(yīng)用再反過來理解化合物結(jié)構(gòu),把微觀與宏觀結(jié)合起來,將相關(guān)理論知識與枯燥繁多的化合物性質(zhì)前后呼應(yīng)起來,使元素及化合物的知識變得較容易理解和記憶,以此培養(yǎng)學生在遇到實際問題時自主應(yīng)用化學理論尋找解決方案的科學意識。
三、創(chuàng)新考核方式,注重能力培養(yǎng)
目前我國高校的課程考核基本上沿用以考試為導(dǎo)向的應(yīng)試教育模式。大學生為考而學,沒有將學習目標和重心放在掌握知識、培養(yǎng)應(yīng)用知識解決實際問題能力的方向上。無機化學中的不同教學內(nèi)容有著不同層次的教學目標,考核也應(yīng)采取適應(yīng)教學目標的多層次、多樣化的方式,以引導(dǎo)學生將學習重心和關(guān)注點放在掌握基礎(chǔ)知識和基本理論上,自覺提升分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學習能力、實踐能力和創(chuàng)新意識。在教學改革實踐中,我們根據(jù)不同層次的教學內(nèi)容和教學目標靈活采用不同形式的考核方式,如期末考試、專題小作業(yè)、課堂提問與討論、平時作業(yè)等。元素化學部分以課堂提問與討論、專題小作業(yè)為主,期末考試為輔;基礎(chǔ)理論以期末考試為主,課堂提問與討論、專題小作業(yè)為輔。期末卷面成績、平時作業(yè)成績、課堂提問與討論+專題小作業(yè)在總評成績中所占比例為6∶2∶2。創(chuàng)新考核方式不僅能對教學起到良好的促進、評價和導(dǎo)向調(diào)節(jié)作用,還能調(diào)動學生主動學習的興趣和積極性,促使其將精力主要用在綜合理解、靈活運用各種基礎(chǔ)理論知識和應(yīng)用創(chuàng)新上。通過教學改革,大多數(shù)新生學習無機化學的自主性和積極性顯著提高,課堂教學氣氛也更加活躍,教學效果顯著提升。我們培養(yǎng)學生自主學習、靈活運用基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論的能力,努力把學生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的應(yīng)用人才。(文字編輯:李麗妍)
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