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基于创新型人才培养的无机化学教学方法探索

更新时间:2009-03-28

0 引言

无机化学作为师范类高等院校化学专业大一新生的重要专业基础课.它不仅能为学生较系统地打好必要的化学基础进而为后继课程服务,而且能使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法.然而,无机化学涉及的化学知识多、理论性强、范围广,但是课时设置较少.教师必须提高教学效率,在有限的时间里,把更多的知识传授给学生,并且在创新型人才培养方针的指导下,作为无机化学的教师,应该强调学生创新能力的培养,把创新意识贯穿在整个教学中,以此来提高学生的创新能力.但是,无机化学课程理论性较强,在教学过程中往往容易出现诸如授课教师惯于灌输式教学、课堂气氛不够活跃,这往往严重影响教学效果,达不到预期的教学目的.因此,在课堂教学中,必须抓住学生的学习兴奋点,使其自主学习,并且利用一桶水来灌溉需要一碗水的教学理念使学生能在快乐中学习,使得这门传统的基础课程教学重新焕发新的生机.教学方法的改革是教学改革的重要环节,它对提高学生的专业综合素质,培养学生的创新意识和创新能力,以及使学生成为一个复合型人才都具有一定的作用.下面主要从5个方面详细地介绍如何改革无机化学教学方法来培养学生的创新能力.

1 与中学化学相结合的教学方法

我校化学师范和应用化学专业所采用的教材是北京师范大学等3所师范大学编写的《无机化学》(第四版).该教材上册理论性强而且深,下册知识点多而且杂,并且无机化学课时大幅度缩减等特点.如何把中学基础化学与大学专业化学联系起来,这是现阶段要解决的现实问题.只有掌握好这门比较难懂复杂的专业课,才能起到良好的教学效果并能起到促进学习兴趣的作用.实际上无机化学与高中化学在内容上衔接还是非常紧密的[1].目前全国高中化学使用的人教版、鲁科版和苏教版3个版本教材都是分为必修和选修模块,其内容涉及《化学反应原理》、《有机化学基础》、《物质结构与性质》、《实验化学》、《化学与生活》、《化学与技术》.这些内容分散到无机化学的各个章节,如在讲授第一章:原子结构与元素周期系时,从中学《物质结构与性质》中洪特规律和泡利不相容原则和《必修2》元素周期律讲解,这样学生学习原子结构与元素周期系就不陌生.就会乐于学习从而就容易掌握其抽象的理论,如《无机化学》第六章:化学平衡常数.这是比较难理解的一章,中学阶段高中生对化学反应原理就不太理解,特别是水溶液中的化学平衡更难理解.通常应把中学课程中涉及到化学平衡常数,和热力学中的焓和熵联系起来.这样就可以把大学无机化学和中学基础化学联系在一起编排一套属于自己的教学模式,更好地帮助这些处在迷茫中的大学生打好基础.因此,基于中学化学来学习《无机化学》学生不会感觉到陌生并有想继续深入研究的欲望,从而提高学生的自主创新能力,达到较好教学效果.

新课标指出:体育与健康学习评价是提升课堂教学效率,促进学生达到学习目标的主要手段之一。初中体育教学评价应该以多元化评价为主,即需要从多个领域去找到学生身上的闪光点,从而帮助学生能够在原来的基础上获得发展与进步。逐步减少学生之间的横向评价,使学生能够在个体进步中逐渐形成良好的学习习惯,不断突破自己。课堂评价内容要涵盖学生的体能、体育知识、体育技能、参与热情、学习态度以及团队协作等等方面,同时要求学生善于对自身进行评价,明确自身优势与不足,并通积极因素去克服,从而获得更好的发展。

2 注重实验的教学方法

化学是一门以研究物质的组成、结构和性质为目的,以实验为基础的自然科学.在理论课教学中不能忽视实验教学,实验教学在人才培养中起着至关重要的作用,是培养学生创新能力,提高科学研究及应用能力的重要途径,因此要把理论知识的学习与实验教学紧密结合起来.通过实验可以把难懂难理解的概念,转化为更加直观的化学实验结果,使抽象课本内容更加具体化,让化学基本原理更加形象化,这样既能更好地激发学生学习化学的兴趣,还可以更直观地从实验现象中学习化学知识,化学概念能够充分得到理解,理论知识能够得到巩固.与此同时还能够提高学生的观察能力和动手能力,培养其实事求是、严谨认真的科学素养[2].特别是综合性实验的开设更有利于理论课的学习,所谓的综合即把较多的基本理论知识、基本实验技能融合贯通在一个实验中,使实验内容综合联系无机化学课程的较多章节的内容,也可跨多个学科如材料、生命、环境和能源等.综合性实验倡导以学生为主体,调动学生的主动性、积极性,培养学生的综合创新能力.例如在理论课学习配合物的性质时,在实验教学中,有一个探索性实验即取一种少量黑色氧化物加入浓HCl中,发现溶液变成绿色,把反应后溶液加水稀释,结果绿色溶液就会逐渐变成蓝色.如何给学生解释这种现象?原因是当溶液中同时存在Cu2+和Cl-时,Cl-浓度会影响溶液的颜色,这是因为水合离子[Cu(H2O)62+为蓝色,铜配离子[CuCl42-为黄色. 当Cl-过高时Cu2+就会形成[Cu⁃Cl42-和[Cu(H2O)62+,这样黄色和蓝色掺杂就表现出绿色;当将溶液稀释后,溶液中四氯合铜络离子[Cu⁃Cl42-逐渐变少最后消失溶液就变成蓝色.这样就把教材上枯燥乏味的配合物通过实验这个桥梁表现出来.通过这样的教学方式,可以使讲授的内容更加形象生动,增加学生对知识的感性认识,同时能有效地巩固基础理论知识.

综上所述,在公路工程建设施工中,施工技术控制和管理与进度、质量、成本等很多方面都存在着联系,为了做好这项工作,应建立完善的管理体系,设置专门的管理部门,进一步加强技术管理力度,从而保障施工质量。

3 导入式教学方法

《无机化学》下册即元素化学.“多而杂”是元素化合物的显著特点.按照传统的教学方法,教师满堂灌,学生机械地听,往往会导致学生厌学,影响教学效果.因此,导入式教学方法在教学过程中恰当地应用,将提问,启发及分组讨论结合在一起.如分组讨论法即在教师的指导下,学生围绕某个问题各抒己见,相互启发和引导,从而弄清问题的一种教学方法.分组讨论法以学生为主体,激发学生的积极性,通过讨论拓宽知识,培养学生合作的精神,提高学生沟通交流及分析解决问题的能力[3].在《无机化学》的教学过程中采用导入式教学方法进行教学.把日常生活中所看到和所接触到的元素和学习的元素联系起来.这样可以调动学生学习主动性和积极性,使学习的理论和实际生活和生产联系起来,从而提高学生的学习兴趣[4],圆满地达到教学目的.如学习铁元素时,可以采取如下的方式导入:①人们对铁最早的认识来自铁矿石.铁矿石中铁单质含量可达 90% 以上,但是铁矿石中除含有铁外,还含有其他元素,而这些元素和铁溶在一起形成合金.由于合金具有很高的硬度,所以可用这种铁矿石来铸造宝剑和鼎等;②人的血液中含有血红素,血红素是以卟啉环为配体和Fe2+离子反应来形成金属络合物,它能为人类运载氧;③蓝黑墨水中绿钒(FeSO4·7H2O)与鞣酸反应的产物表现蓝黑色.在采用导入式教学方法的过程中,教师可以设置悬疑,引导学生进行思维活动,给学生营造良好的创新思维活动氛围,这要求教师预先创设好思维情境的引入及分析,保证不同的化学概念及理论采用不同的导入方法.比如,在进行杂化轨道理论教学时,教师可以设疑:以CH4分子正四面体结构为例,让学生用刚学过的价键理论来解释,学生可能会遇到困难,因为C价层电子排布为:2s22p2,具有两个单电子,最多只能形成两个共价键,CH4分子为什么有四个共价键呢?并且为什么键长相等呢?这些疑惑的设置,让学生进入思维活动并急于想知道原因.教师在分析疑问的过程中,指导学生进行问题本质的引出,然后再提出杂化轨道的概念,这样学生会深刻地理解其概念.可见,导入教学法不仅可以提高学生学习兴趣,而且能使学生更好接触生活,这样可以使无机化学中的元素渗透到生活的各个方面.更好地将理论联系实际,取得较好教学效果.

无机化学立体化多元互动教学方法是指依托互联网教学平台,实现教师、学生、学习资源以及互联网之间的“立体化多元互动”.“多元互动”包括师生互动、生生互动、师机互动和生机互动等有机的结合.该教学方法突破教学时间和空间上的限制,可以实现课上和课下互动,实现教师和学生之间的“无死角”互动形式,有利于较好地传递信息.在此教学过程中,教师主要起到“引导、促进、协调”的作用,而学生作为教学的主体,通过探索和合作来掌握知识.该方法要求教师能够借助移动终端获得最新的教学资源,随时了解学生的学习动态,并引导学生学习;让学生借助 WIFI在移动终端上随时随地学习,从而营造较好的学习环境和氛围.目前“慕课”的风暴在教学内容、教学效果及教学方法等各个方面都为无机化学课程教学模式的改革和探索提供重要的借鉴意义,“慕课”在教学方法上挑战传统的教学方法,带来教学方式的深刻变化,将以教师“教”为主的教学模式向以学生“学”为主的学习模式转变.这样能更好地强调学生的主体性.立体化多元互动的教学方法将成为无机化学课堂教学的有效补充与延伸.

4 教学与科研相结合的教学方法

[1]尹学琼,朱莉,王小红,等.无机化学教学内容的衔接及教学方法[J].教育教学论,2013(19):212-214.

无机化学是大四化学的基础,只有学好无机化学在今后化学方面学习才会有更好的发展.作为一名化学专业的学生掌握好基础知识是至关重要的,因此在教学过程中,针对我校大学化学专业的实际情况,充分利用无机化学承前启后的特点,在教学过程中把新知识和重难点采取多元化的教学方法,培养学生的自主创新能力.

5 立体化多元互动的教学方法

钩藤(Rammulus Uncariae CumUncis)为茜草科植物钩藤[Uncaria rhynchophylla (Miq.) Miq. ex Havil.]、大叶钩藤(Uncaria macrophylla Wall.)、毛钩藤(Uncaria hirsute Havil.)、华钩藤[Uncaria sinensis (Oliv.) Havil.]或无柄果钩藤(Uncaria sessilifructus Roxb.),产于广东、广西、云南、贵州、福建、湖南、湖北及江西,常生于山谷溪边的疏林或灌丛中,在国外主要分布于日本等[1-2]。

6 结语

日前,经国务院同意,生态环境部、农业农村部联合印发《农业农村污染治理攻坚战行动计划》(以下简称“《行动计划》”),明确了农业农村污染治理的总体要求、行动目标、主要任务和保障措施,对农业农村污染治理攻坚战作出部署,并将农业农村污染治理工作纳入各省(区、市)污染防治攻坚战的考核范围,作为各省(区、市)党委和政府目标责任考核、市县干部政绩考核的重要内容。

参考文献:

大学的教学不同于中学,它具有较强的专业性和研究性.本科生科研起源于美国麻省理工学院,在我国起步较晚.但近年来在高校中处于越来越重要的地位.比如省级、国家级大学生创新创业训练项目的设置,要求越来越多的大学生参加科研活动.大学生参与科研创新活动不仅有利于创新意识和实践能力的培养,也有利于知识的学习及深化.科研训练有助于学生对某一领域或某一方向理论有深入的了解,在科研过程中,学生能够亲身体会具体完整的实验操作.一个科研项目完成后,要求学生撰写一份完整的报告,表现较好的学生可以准备PPT参加答辩,整个过程下来,学生的个人能力肯定会得到很大的提高,并且有些学生还可以发表论文,这样会提高学生的学习主动性和探索创新能力.科研和教学相结合是基于已知的知识来探索未知的过程,这要求科研方向尽量地贴近教学内容.在教学过程中,教师需要对最新的相关无机化学知识进行不断地探索,了解最新的前沿知识.同时,也要对课堂教学方法进行更好地探索.在科研的过程中,要结合无机化学所涉及的内容,对学生进行有效地指导,加快所学知识的理解和掌握,并能灵活地将其与科研进行融会贯通.无机化学偏向无机材料主要是无机非金属和无机金属材料,因此我选择的科研方向为“功能配合物材料”,把材料的合成方法,性能及用途运用在无机化学教学中,这样的科研项目不仅应用教学的内容同时也丰富教学内容.科研可以促进教学内容的更新,如在学习镧系元素时教材内容涉及的内容较少且陈旧,而我根据自己及其他科研工作者研究的关于稀土磁性及荧光性质,特别是荧光性质可应用于探测有毒金属离子,有机小分子等,这些前沿信息激发学生的好奇感及兴趣,他们就会沿着这条道路找到学习无机化学其他内容的兴趣,可以达到事半功倍良好的教学 效果[5].

[2]姜健,姜洪武,卢声,等.基于应用型人才培养的无机化学实验教学模式改革研究[J].山东化工,2016,45:148-151.

[3]李平,曹运华.小组讨论导入式教学方法的探索[J].齐齐哈尔医学院学报,2009,30(20):2558-2559.

[4]苏芳. 无机化学教学的导入艺术[J]. 大学化学,2011,26(5):33-35.

[5]王凡,陈林,周立亚.无机化学教学过程中学生创造性思维的培养[J].化工高等教育,2013(1):75-78.

 
张秀梅,高伟
《淮北师范大学学报(自然科学版)》2018年第01期文献

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