无机化学心得范文

时间:2023-12-28 17:56:21

导语:如何才能写好一篇无机化学心得,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

无机化学心得

篇1

[关键词]无机化学实验;改革;心得

随着市场经济制度的不断完善和发展,高等教育中需要不断地改革和完善实践教学体系,把大学生培养成为具有较高理论水平又具有较好的实验能力、创新能力和良好实验习惯的专业人才,才能满足社会发展的需求[1]。无机化学实验作为一门以实验为基础的科学,是我院化学专业、材料化学专业以及化学工程与工艺专业的必修课之一,同时也是生物和环境等相关专业的基础课[2]。通过无机化学实验课程的学习,不仅有助于学生理解并掌握理论课程所学的化学反应原理、物质结构以及元素化学部分的理论内容,而且可以在培养学生基本实验技能和素养,养成发现问题-分析问题-解决问题的能力的同时,提升他们的创造性思维和能力。因此,无机化学实验课程在无机化学学习中的重要性不言而喻[3]。然而,当前的无机化学实验教学却面临着许多突出的问题,如学生重理论轻实验、对化学实验缺乏兴趣和热情;多数学生做实验抱着完成任务的心理“照方抓药”,不能将课堂上所学的理论知识与实验结果中的现象结合到一起。这也就使得学生对于实验过程缺乏足够的理解,实验动手能力不足,做过就忘,从而达不到学习这门课程的最终目的。因此,如何优化无机化学实验课堂教学,培养学生对实验课程的兴趣,提高学生独立思考和创新思维能力是目前我们亟待解决的问题。针对以上无机化学实验教学过程中所遇到的问题,笔者结合自身上课的经验,浅谈几点无机化学实验教学改革的心得。

1教学内容改革

规范化学实验操作是保证实验结果的重要前提[4]。因此,在教学之前就应该培养学生正确掌握无机化学实验常用仪器的基本操作,使他们打下扎实的实验基本功和标准化的实验操作技能,为以后专业实验课的学习、综合实验和设计实验的进行以及走向工作岗位打下坚实的基础。目前,无机化学实验内容多为一些简单验证性的实验,教材中较为详细地介绍了实验目的、实验原理、实验步骤以及实验注意事项等。多数学生做实验抱着完成任务的心理,学习兴趣小,不能将所学的理论课的知识与实验内容进行有效的结合,使得实验效果变差。所以为了改变这种现状,我们必须对传统无机化学实验的内容进行优化和调整。验证性实验主要是让学生熟悉和使用简单的实验仪器,掌握基本的实验操作和实验分析方法,为后续的实验奠定基础。因此,可以在验证性实验的基础上增加一些能够让学生自主参与的综合性和设计性的实验。

1.1综合性实验

综合性实验较之验证性实验不是简单的按照规定的实验要求、实验方法和实验步骤一步步向明确的实验目标靠近,要突出完成实验的综合性。往往内容和步骤都要较为复杂,需要运用多个化学论文知识。在综合性实验中,强调对于实验结果进行完整的实验分析,以达到对实验过程和实验结果的全面认识。综合性实验能够训练学生综合运用所学的理论知识和实验技能,从而培养和提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力[5]。

1.2设计性实验

设计性实验是根据实验目标,通过创造性地设计实验方法和实验过程,从而获得可靠的具有科学性的实验结果。主要是让学生在老师的指导和帮助下,自己查阅文献,设计实验方案和方法并分析实验结果等。在设计性实验中,强调实验设计方法和过程的科学性、创新性及完整可靠性。对于能够实现实验结果的不同实验设计和方法进行比较,从中选择出最佳的实验设计和方法。在保证实验安全的条件下,锻炼学生主动思考、分析问题和解决问题,培养学生的科学思维和创新意识[6]。

2教学方法改革

传统的实验教学通常采用的都是“填鸭式”的教学模式。教师讲解了实验目的、实验原理和操作要领以后,学生对照教材做实验,而不去思考每步实验操作所对应的实验原理以及可能出现的实验现象,对于自己记录的实验现象正确与否也不知道。这种方式忽视了学生自己的主观能动性和参与意识。为了提高学生的主观能动性,需要我们科学地指导学生进行实验[7]。首先,教学过程中,老师要通过示范操作和指导的方式严格规范实验基本操作,让学生掌握正确的实验操作技能;其次,对于综合性实验部分,要启发学生发现问题,并通过自己的思考或与其他同学间的互相讨论解决问题,借此提高学生动脑和动手的能力。最后,在设计性实验中,可以鼓励学生根据自己所掌握的理论知识,查阅资料,设计实验方案,在与老师讨论了实验方案以后,让学生自己独立或者以分组的形式完成实验,分析实验结果并完成实验报告等。通过这些改革和调整,调动学生对实验学习的主动性和兴趣,充分挖掘他们的学习潜力,培养他们的创新精神、实践能力以及团队协作能力。通过对不同类型的实验采用不同的指导方法,不仅可以使学生掌握基本的实验操作技能,培养并提高他们的动手能力;还可以充分发挥和调动学生学习的积极性和主观能动性,进而提高他们的科学思维能力、创新意识和团队协作精神。

3教学过程管理

在实验教学过程中,由于老师和学生对教学内容的认识和理解存在着一定的差异,从而可能会使教学效果达不到老师的预期目标。实验课的教学一般包括课前预习、实验部分和实验报告三个环节。因此,要加强实验教学过程中各个环节的规范化和精细化管理,对实验过程中每一步各个环节内容与指标尽可能做到量化和细化。通过老师和学生在实验教学过程中的互相交流与配合,最终达到教学结果的最大优化。因此,可以采用课前预习、实验部分、实验报告和实验总结四个环节来细化实验教学过程[8]。在开始实验之前,首先查看学生的预习报告的完成情况,通过提问检查学生是否真正达到了预习的效果,及时指出他们的不足之处并给出预习报告的成绩;在围绕本次实验讲解实验原理、实验内容和注意事项的过程中,要时时提醒学生一定要注意观察实验现象和规范实验操作,养成良好的实验习惯。在具体指导实验的过程中,要教育学生懂得尊重科学和事实,详细如实地记录自己所做实验的实验现象和实验数据,保证原始记录的真实性和可信度,时时牢记科学具有真实性和严谨性;实验结束以后,要求学生下次实验之前完成实验报告,对实验结果和实验现象尤其是异常现象要有充分的分析过程和讨论,拒绝一切形式的抄袭和伪造实验现象和实验结果。对每次的实验要有明确的结论和意见,并且要认真进行实验误差分析;在以上三个环节实施的基础上,在下次实验课开始之前,对上次实验的完成情况进行全班总结。首先纠正实验报告中出现的错误并带领学生分析出现错误的原因,同时教学生怎样进行误差分析等;其次针对试验中学生存在的一些问题择要进行回答,引导学生对存在的问题进行深入的思考。通过上述四个环节的训练和管理,不但可以提高学生做实验的积极性和主动性,达到教师预期的实验效果,而且还可以培养学生实事求是的科学素养,为他们的进一步学习和工作打下坚实的基础。

4成绩考核改革

目前,无机化学实验的考核主要是依据学生的实验报告完成的情况评定成绩。这种方法不仅缺乏全面性和合理性,同时也使得学生形成不重视实验课的习惯。认为只要实验报告完成的好就可以取得好的成绩,甚者去抄袭其他同学的实验报告,这样完全达不到我们开设实验课的真正目的。因此,实验课的考核也应该全方位、客观、合理地对学生做出评价。这就要求我们必须建立一套符合该课程特点、有利于培养学生基本实验技能和创新能力的考核方法,公正、客观地对学生的实验成绩进行评价。考核内容应该综合考察学生对无机化学实验基础理论的掌握情况、实验操作技能的熟练程度及综合创新能力,而不是仅仅只局限于实验报告完成情况。无机化学实验总成绩由平时成绩(70%)和实验考核成绩(30%)两部分组成。平时成绩通过对实验预习报告、实验操作、实验习惯和实验报告四个方面的考核评定。由老师按照平时成绩=[实验预习报告(10分)+实验操作(40分)+实验习惯(10分)+实验报告(40分)]×70%的分值比例来记录。实验考核成绩则包括笔试(50%)和实验操作(50%)两个部分。笔试是老师根据本学期的实验教学内容,考察学生对基本知识和基本原理的掌握情况。实验操作考核,老师可以根据学生掌握的理论知识和实验操作技能,提出若干个学生没做过的小实验,考察学生对已学知识和能力的运用情况[9]。这种重平时、重基础、重能力的综合考核方式,既能全面、客观、公正地反映学生实验基本能力的学习情况,又可以鼓励和激发学生自主提高自己的综合实验能力和创新意识。同时,使学生感受到实验教学的公平性和公正性,提高学生学习的积极性和主动性,从而使实验教学质量得到较大程度的提升。

5小结

无机化学实验在大学整个化学教育体系中起着极为重要的作用,学生的实验操作技能和创新能力的提高是我们开设无机化学实验教学的终极目标。但是目前依然存在着一些我们必须面临和解决的问题,需要我们努力去克服和改正。通过不断的教学改革提高学生的实践能力和创新能力,培养他们树立正确的科研态度和创新精神仍是一项复杂而又艰巨的任务。

参考文献

[1]李颖,罗云杰.改革实验教学注重技能培养—浅谈无机化学实验教学改革[J].宁波高等专科学校学报,1999,11(4):10-13.

[2]徐家宁,门瑞芝,张寒琦.基础化学实验(上册)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]梁慧锋.浅谈无机化学实验教学内容的改革[J].化学教育,2002,9:28-29.

[4]李颖,罗云杰.改革实验教学注重技能培养---浅谈无机化学实验教学改革[J].宁波高等专科学校学报,1999,11(4):10-13.

[5]陈晓燕.浅论无机化学实验教学改革[J].科技文汇,2010,12:116-117.

[6]苏碧云,李磊,刘祥,等.大学无机化学实验课程内容的优化[J].大学化学,2012,27(2):34-37.

[7]唐婧,郑胜彪,李子荣.无机化学实验改革初探[J].广东化工,2010,37(2):156.

[8]高喜平,李军波,芦雷鸣,等.无机化学实验教学的改革初探[J].化工时刊,2010,24(4):72-74.

篇2

【关键词】化学核心素养;感悟式教学;流程;策略

核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。核心素养的形成不是一蹴而就的,具有终生发展性,也具有阶段性,即一些核心素养在特定的教育阶段可能更容易取得良好的培养效果。化学核心素养包含宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、实验探究与创新意识、科学精神和社会责任等五个要素。基于此,我在高中化学教学中积极尝试感悟式教学,激发学生学习兴趣,促进学生转变学习方式,通过引导学生参与宏观辨识与微观探析,进行证据推理和实验探究等活动,着力提升学生的化学核心素养。

一、化学“感悟式教学”的基本流程

“感悟式”教学强调学生的“自悟”,“悟”的主体是学生。在整个教学过程中,教师的作用是提供学生“悟”的平台,引导学生确立“悟”的感受点,激活学生思维,再给予学生自我感悟的时间和空间去再探索、再发现、再创造。所以我所实施的化学感悟式教学的基本流程是“读――疑――思――悟”。具体做法如下:

1.组织预习,让学生读而感之

首先是强调预习,即通过“读书”,让学生对所要学的内容有大概的宏观辨识,为下一步“疑”打好基础。“读书”,用眼、用口、用耳,更要用心。心理学家实验证实,人类获取信息的83%来自视觉,11%来自听觉,所以“读”对于获取基本知识是非常重要的。在化学新教材课本上,结论性的文字叙述少了,留白(包括实验现象等等)多了,所以学生的预习难度加大。为了帮助学生学习,我采用了预习提纲的方式,有时也要求学生借助网络等资源来完成预习。如对于电解质、非电解质的学习,我将预习提纲设计如下:

案例1:电解质、非电解质的预习

(1)阅读教材关于电解质与非电解质的内容,了解定义,发现两者的区别和注意要点。

(2)尝试练习:下列物质中:①Cu ②液态氯化氢 ③氯气 ④盐酸 ⑤酒精 ⑥CO2 ⑦饱和食盐水,属于电解质的为 ;属于非电解质的有 ; 既不是电解质、也不是非电解质的是 。(填物质的序号)

2.设计问题,让学生疑而问之

这一环节是通过收集学生在自主预习过程中出现的问题,创设真实的问题情境并加以设计,为进一步深入探究确定目标。比如上面讲到的有关电解质与非电解质的预习作业。当学生在反复阅读了“电解质”与“非电解质”的定义后,对其中的关键词如“化合物”,一部分仔细的学生会抓住,但还会有相当多的同学没能注意,所以在做练习时,错误会不可避免地出现。有的同学在解题过程中可能就会产生如:铜能导电,那它为何不是电解质?二氧化碳的水溶液可以导电,那它为何是非电解质?等问题;还有些同学自主纠错后,也会提出诸如:“为何XX是电解质?YY是非电解质?”等问题。

虽然提出的问题比较浅显,但对我所任教的多数学生而言还是很有价值的。因为大多数学生习惯于被动地接受知识,缺乏质疑精神和问题意识,所以在教学中我积极创设宽松民主的课堂气氛,培养学生勇于质疑、敢于提问的科学精神。

3.启发引导,让学生思而知之

课堂上,学生在教师的启发引导下,把自己已有的知识、经验与当前的学习活动结合起来,激发思维、动脑思考、解决疑问,从而获取新知识、新方法。这里教师的启发要注重层层引导,可借助递进式、连环式提问技巧,帮助学生层层深入,直达核心。

案例2:电解质、非电解质的教学

思考1:Cu、盐酸、饱和食盐水能导电,其本质是什么?

思考2:Cu、盐酸、饱和食盐水为什么不是电解质?此组概念适用的物质类别是什么?

思考3:为什么液态氯化氢是电解质、酒精是非电解质?

思考4:二氧化碳是非电解质的本质原因是什么?

思考5:电解质、非电解质概念判断的注意点有哪些?

说明:这5个问题层层递进,结合学生已有的知识,如导电的本质、物质的构成与类别、物质的电离等等,引导学生从宏观辨识和微观探析两个不同的视角理解电解质、非电解质概念,最后通过学生小组讨论再一次回顾,便于更好地建构这一概念体系。

4.留有空间,让学生悟而得之

留白是美的,美在能让人去感悟,去揣摩。在教学中也需要讲究留白的艺术,给学生多一点思维的空间,让他们自己去领悟其中的奥秘。比如在电解质与非电解质的教学片段结尾,适当地留出几分钟时间,让学生对所学内容进行理解吸收,自主悟出判断电解质和非电解质的有效方法,运用概念和原理解决实际遇到的问题。

高中化学新教材打破了以往老教材中严密的知识结构体系和严谨的化学概念体系,把本来完整、系统的知识,分几个层次(按难度由浅到深),在不同的章节中出现。这符合学生对事物一般的认知规律,由易到难,但在实际的教学过程中也有不利之处:一是时间一长学过的知识容易遗忘;二是不利于学生对知识完整、系统地把握和认识。所以如何将新旧知识进行重组,作比较、找异同,进而总结、归纳,形成完整的知识网络体系;或是将知识联系生活实际,学以致用,真正地服务于生活等等,这些应该由学生自己通过感悟而获得的,只有这样,知识才能内化为学生自己的财富,化学核心素养才能得到提升。

二、化学“感悟式教学”的基本策略

感悟式教学的关键是在教师有效帮助即引导下,学生对课本内容“感受”、“自悟”以及由此而产生高层次的“悟得”。在这个过程中,教师的引导就格外重要,在引发学生自我“感悟”时,我主要运用了以下几个策略:

1.情景再现

通过图片、录像等多媒体手段把情景直观、形象地展示给学生,提供“悟”的舞台。比如在讲《酸雨》这个课题时,通过预习,在学生的脑海中会将文字叙述的内容转化为情景,是想象思维的过程;再布置学生分组协作,以《酸雨的形成、危害与防护》为题,上网查找相关内容,做成PPT。上课交流过程中,在图片、视频影像等视觉的强烈冲击下,学生深刻感受到酸雨对地球的破坏,从而感悟要“从我做起,从身边的小事做起,为酸雨的防治尽自己的绵薄之力”,并影响号召身边的家人朋友共同为此努力。这样学生不但对相关知识点更容易掌握,作为一名公民的社会责任感更是油然而生,深刻领悟到保护环境、人人有责!

2.亲身体验

化W教学中,学生亲身实验就是最有效的体验方法。新教材突出以学生为本、与社会实践相结合的重视发展的教育理念,其中半数以上的实验要求学生亲手完成。很多实验是以科学探究的方式呈现的,这对培养学生的证据推理和实验探究能力提供了平台。新教材在学习结果的描述上并没有全部给出结论,而是让师生一起通过观察、实验、思考,得出答案,让学生把注意力放在应用知识解释生活和实验中的现象上,独立地学习、实验、探究。实验中,学生主要通过实验操作、现象记录,收集证据进行推理等过程,在动手做、仔细看、动脑想等多种心理活动的交融、撞击中,激活已有经验,并产生新的经验;最后,又使经验内化为自我的感悟,并将感悟到的东西转化为个性化的知识经验。

3.鉴别比较

有比较才有鉴别,有比较才有新发现,比较也是引导学生感悟的有效手段。比如在进行化学键的概念教学时,在详细讲解离子键的知识点后,就进入到共价键的学习阶段。有了离子键的学习作为基础,在学习共价键时,可要求学生在预习课本知识的基础上,对离子键、共价键进行比较,从成键微粒、成键本质、成键元素等多个角度进行深入地分析,并在此基础上归纳,形成对离子键、共价键基本的认识。以上教学,从宏观辨析和微观探析两个层面,通过比较的方式,对离子键和共价键进行了剖析,这也为更好地理解共价化合物和离子化合物电子式书写的不同提供了铺垫。

4.类比迁移

化学知识点既多又分散,且大量的知识需要识记,但它们并不都是孤立存在的。因此在学习过程中,可运用类比的思维方法,将相似、相关的知识点的学习方法迁移到新知识点的学习上来,寻找相似性、共通性,这不仅有利于新知识的理解,更会在相似类比中有所发现、有所感悟,从而构建完整的知识体系。比如在金属、非金属元素及其化合物的性质学习时,由于还没接触到元素周期表、元素周期律知识,缺乏这一内容的指导,学习难度加大。此时类比迁移就是一个很好的策略,可以达到事半功倍的效果。例如溴、碘性质的探究中,可由氯气的性质进行迁移,并从微观角度剖析:原子最外层电子数均为7,可在宏观上体现氯、溴、碘单质的相似性;原子电子层数依次递增,可在宏观上体现氯、溴、碘单质的递变性。再通过氯气及其化合物性质实验的探究,让学生进一步感悟到结构决定性质,性质反映结构这一重要原则。

综上所述,在高中化学学科教学中合理运用相关策略,实施“读――疑――思――悟”感悟式教学流程,能够有效促进形成及发展学生的化学核心素养,对学生逐步形成适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力是很有帮助的。

【参考文献】

篇3

元素及其化合物的知识点多,学生需要掌握的内容繁多难学,教师的讲解会浪费很多的时间,学生理不出头绪.若用计算机多媒体课件辅助,重点抓住原子结构与族通性的关系.用不同颜色标出具有相似性的元素,让学生网上搜索原子结构和分子结构的原理,归纳出元素性质的变化规律性,这对于元素及其化合物的学习有很大的帮助作用[2].学生也可以上网查找有关的资料,自学元素及其化合物的制备、用途等,了解最新的一些化合物的研究动向.如,必修一中讲到氯气的性质时,在完成课堂上的演示实验之后,教师可以动画模拟氯气与其他物质反应时的微观过程.学生观察大屏幕上的flas进行思考,大家看到我们平时用肉眼看不到的反应过程自然相当好奇,我们也可以让学生在电脑中演示、模拟,然后讨论溴,碘的性质.他们以所学的氯气的知识为基础通过联想和类比,认为溴,碘的原子结构和氯的相似,应具有氯相似的性质,可以与金属、非金属、水、碱等反应.再提出学生能否自己设计实验方案去验证呢?讨论又达,可以借助网络去查相关的资料.最后我们借助实物投影仪演示部分实验过程,也可以用多媒体播放实验过程,学生的思维能力得到了锻炼.

二、应用在无机化学演示实验课上

1.许多化学实验反应很快,实验现象瞬间消失,导致学生注意力来不及集中在重点现象,实验达不到预期效果.比如,Na与H2O反应实验,由于反应比较剧烈,现象很快消失,不易描述出实验现象.我们可以借助计算机穿插实验录像的技术,并反复播放该实验的视频文件,学生就能看清整个实验过程.

2.对于某些演示实验.教师一边要自己动手演示实验,一边要调控学生注意力,此时就无法组织学生思考与讨论,导致无法调动实验探究的氛围.我们可以借助计算机穿插实验录像的技术,通过按鼠标或键盘使实验画面可以停留在任何地方,这时我们就可以停下来观察实验现象、学生进行思考,很好的完成实验探究过程.

3.常规条件下无法完成的实验可以用信息技术来模拟.在实验教学中我们也会遇到一些困难,如,有些有毒、有危险、有污染、常规条件下无法操作的实验,还有一些耗时很长或如果操作错误会导致严重后果的实验等,我们在教学中都无法完成,这是信息技术就可以发挥它特有的功能,用计算机来模拟操作.例如,我们在讲到浓硫酸具有强氧化性,溅到皮肤上会严重烧伤皮肤.我们当然不能做实验,但我们可以用多媒体播放一段事先录制的一些电视上报导过的一些浓硫酸伤人的片段,使学生对浓硫酸的强氧化性有了深刻的认识.为下面浓硫酸的其他实验做好铺垫,他们在实验中使用浓硫酸会更加小心,避免意外发生.有些实验反应速率非常慢,如果利用课堂上有限的时间去演示,一节课下来也观察不到现象,有的可能需要几个小时,几天甚至几个月.我们可以通过动画模拟反应过程.对污染性较大的实验如,氧化汞分解和由于操作错误会引起高危险的实验不宜演示给学生看.可以也通过动画模拟和伴音的效果来展示给学生,让学生有身临其境的感觉.对与那些大型的工业生产中的实际过程和自然界中不能看到丰富多彩的那些化学现象在课堂的空间和时间上不可能观察到的.就只能用计算机通过不同颜色、线条等模拟出生产和生活中的种种化学变化.让学生很直观的感受实验的过程.

三、应用在无机化学复习课上

篇4

[关键词]金属有机化学;课程建设;人才培养

金属有机化学课程是有机化学和无机化学交叠的一门分支课程,它是在无机化学和有机化学相互渗透的过程中发展起来的,主要涉及金属有机化合物的合成及其相关反应。纵观金属有机化学的发展充满了大量的意外发现。早在1827年,丹麦药剂师Zeise用乙醇和氯铂酸盐反应而首次合成了金属有机铂化合物。之后,科学家们通过不同的方法合成了大量的金属有机化合物,并研究其在催化,材料等领域的应用。随着研究的深入,已经有许多科学家涉猎这方面的研究,自1963年以来,已有20多位科学家获得了金属有机化学方面的诺贝尔化学奖。由此可见,金属有机化学具有重要的科学意义,并不断推动人类社会进步和科学发展。这也体现了在高等院校开设金属有机化学课程的重要性。因此本文将从开设金属有机化学课程的作用,教学目标与任务,教学方法与手段及师资队伍建设等方面探索和分析地方高等院校开设金属有机化学课程的意义。

1金属有机化学课程的作用

金属有机化学作为有机化学和无机化学的交叉学科和分支学科之一,通常是普通高校高年级本科生的选修课程以及无机专业和有机专业研究生的必修课程。该课程涉及的基本理论较深,特别是一些理论需要借助无机化学理论来理解,同时也要有机合成功底,因此这就需要学生要正确掌握无机化学和有机化学的基础理论知识;如有有机化学中的各种合成策略及无机化学中的各种配位场理论,晶体场理论及十八电子规则等。因此,通常高校在制定本科生人才培养方案时将会首先开设无机化学和有机化学课程,而金属有机化学作为选修课程供有兴趣的同学学习,本科生对金属有机化学课程学习的要求不高,只要能够掌握基本的金属有机化学理论和相关化合物的制备方法即可,这能为他们今后考研打下基础。而对培养研究生而言,特别是对于金属有机合成及金属催化专业研究生,这门课程的开设能够极大地增强该专业研究生的专业理论知识,有利于学生利用相关知识解决科学研究中的具体问题,从而进一步培养了学生的学习兴趣。

2金属有机化学课程的教学目标与任务

金属有机化学课程教学主要完成基本的理论讲解,如配位化学,金属配合物的相关性质等,以及不同的反应类型与机理,金属有机化学的物理测量方法及其在有机合成及生物方面的应用,向学生讲授完这些知识后,希望能够达到以下的教学目标及任务:(1)提高学生的思想道德品质,文化科学知识和身心素质;(2)使学生掌握基本的金属有机化学知识和培养学生运用该知识的能力,从而提高学生学习该门专业课程的学习兴趣;(3)使学生掌握金属有机化学的实验技术,如无水无氧操作技术等;(4)使学生了解金属有机化合物的形成方式,金属配体的配位类型及一般性质;(5)了解金属有机化合物的类型及所发生的反应;(6)掌握氧化加成与还原消除反应以及插入反应这些典型的反应类型;(7)掌握均相催化的机理,包括烯烃的异构化、加氢反应、氢甲酰化、偶联反应等反应类型;(8)熟练掌握金属有机化学的相关应用,如烯烃的复分解反应、碳氢键活化及金属有机功能材料等方面的应用。

3金属有机化学课程的教学方法

在讲述这门课程之前,必须首先选定好一本教材,目前关于这门课程的教材很多,最近出版的是宋礼成院士和王佰全教授编写[1],这也是目前关于金属有机化学教材中最全面的教材。确定教材之后,形成各位教师独有的教学方法,需要老师们自己在教学过程中不断积累、创新和探索,在此,我通过浏览文献、并结合在学习金属有机化学过程中的心得以及地方高校的教学要求,对金属有机化学教学方法做如下总结:

一、以“激发兴趣”、“熟练掌握”、“形成系统”、“灵活运用”为目的的教学模式。以通俗易懂的教学案例激发学生的学习兴趣,比如学生通常喜欢老师给他们讲解关于某个反应类型的反应机理,开动学生的思维能力;以熟练掌握教材中的归纳性及总结性的反应类型、机理及相关应用。形成系统即在学习的过程中带领学生抓紧教材中的一条主线。;灵活运用即能够让学生利用所学到的相关理论解决金属有机化学问题。

二、强化和注重基础理论知识的讲解。作为交叉学科,金属有机化学涵盖无机化学及有机化学专业两方面的专业理论知识。使学生弄懂了基本理论,这样让学生在今后的学习过程中能够灵活地运用这些理论解决金属有机化学问题。从大的方面来讲,其基础知识分为两大类:金属有机化合物的合成及测量该类化合物在材料,催化剂高分子科学上的应用[2]。

三、注重基本问题及金属有机专业术语的讲述。在学习金属有机化学的过程中,往往我们会接触到很多新的问题及专业术语。基本问题主要涉及的是反应机理的讲述,如氧化加成与还原消除机理,亲电与亲核取代反应机理,插入反应机理及复分解反应机理等,这方面的教学,不能强迫学生去记忆,而是提醒学生今后碰到类似的反应能够抓住反应的本质。而对于金属有机专业术语主要可能涉及一些人名反应以及反应机理中描述的专业术语,有时描述金属配体多重键,如卡宾和卡拜等。四、借助现在教学技术为教学手段,启用网络教学模式[3]。在学习该课程的过程中,经常会接触到画图和反应图示以及反应机理的描述。这样可以提高教学效果。

4师资队伍建设方面

担任金属有机化学课程的教师可以是有机化学专业的老师,也可以是无机化学专业的老师,但必须在金属有机方面具有较扎实的理论基础,当然,教学经验是逐渐积累起来的。近年来,随着研究生招生人数的扩大,全国一流的高等学校为地方院校输送了大量金属有机化学专业方向的博士研究生,这样壮大了地方高校金属有机化学的教学队伍及科研队伍,为专业人才培养提供了有力保障。总之,地方高校开设金属有机化学这门专业课程,对高校提高人才培养质量,加强有机化学及无机化学两门专业课程的发展具有重要意义。今后,我们也将继续关注、重视和发展这门课程的硬件建设和师资队伍建设。

参考文献

[1]宋礼成,王佰全.金属有机化学原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]高伟,伍乔林,罗旭阳.《金属有机化学》教学中的几点体会[J].高教学刊,2016,14:66-67

篇5

在实施过程中,要明确在开设物理学科的目的,不可因改变了教学模式而忘记教学目的.中学物理是普通教育的一门课程,中学物理教学应服从普通教育的总目标,即使儿童、少年在品德、智力、体质等方面全面发展,培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义建设人才.中学物理教学,要使学生获得作为一个现代化的社会主义公民常用的基本的物理常识; 要使学生在学习基本物理知识的过程中逐步掌握研究物理问题的科学方法,从而培养学生分析、解决问题的能力;还需大力培养学生的科学态度.

在此基础上,物理学科的新课程计划还要求突出物理学科的基础地位,加强对“物理学与其他学科以及物理学与技术进步、社会发展的关系”的了解.物理教学的目的是培养学生的品格和修养,无论是过去还是将来,“育人”永远是教育的根本目的.改革我们的教育教学方式,只是为了更好地达到“育好人”的目的.

在实施过程中,培养学生的学习能力,依然是教学的重点.物理学科实施新课程计划,落脚点就是促使学生形成独立思考、自主学习的能力;具有科学精神,形成科学态度,学会科学方法;进一步发展创新精神和实践能力,逐步形成适应学习化社会需要的终生学习的能力.必须明确,在物理学科教学中,应该培养学生哪些方面的能力,即物理学科能力的结构是什么样的,这既是一个理论问题,也是一个实际问题.从教育心理学的理论出发,结合我国教育方针和教学大纲的要求,根据我国中学生的培养目标,可以确定高中物理学习能力应该包括认知方面的能力、操作方面的能力、解决问题和创造性方面的能力、情感意志方面的能力.认知方面的能力对学习行为起着先导和反馈的作用;操作方面的能力和解决问题、创造性方面的能力对学习行为起着执行和完成的作用;情感意志方面的能力对学习行为起着动力和调节的作用.

篇6

关键词 新课程 活化课堂教学 新模式

著名教育家吕叔湘说:“成功的教师之所以成功,是因为把课教活了。”如何让课堂活起来,让学生动起来,使生物教学成为师生共同参与的互动教学活动,并构建活化课堂教学的新模式?对此。本人进行了以下几个方面的探讨:

一、激发学生兴趣,倡导互动――探究式学习

生物学教学非常注重直观,而多媒体组合这种方式能够通过多种渠道、多种方式,刺激学生的多种感官,使学生能利用多种感官进行分析,进行学习,更加有效地实现教学的直观性。因此,在“互动――探究式学习”中自主构建知识,便成为了学生学习的最佳模式。此学习模式的含义是:在教师创设合理的教学情境、立足于“导”的背景下,学生积极主动地探究知识,通过师生、生生之间情知的互动,学生主动地提出问题、分析问题、解决问题,以达到掌握知识、培养能力、发展智力、深化思维等学习目标,并培养学生的创新意识、创新思维及实践能力,全面提高学生的科学素养。

二、活用教材资源。激发课堂活力

中学生物教材是生物信息的载体,是教师教和学生学的主要内容,它的综合性很强,涉及社会、经济、人文等因素,也与化学、地理等学科密切联系。目前,中学生物教学实行一纲多本,即围绕着一个教学大纲,出现了人教版、北师大版和苏教版等生物教材,各学校可以根据自己学校特色选用生物教材。在讲授《生物技术》这一节时,我没有用教材内容进行照本宣科,而是布置学生利用课余时间上网搜集生物技术的成果,然后在课堂上汇报搜集的资料,并组织课堂讨论,在此基础上师生共同归纳生物技术在医药卫生、食品、工业等方面的成果。这样,不仅拓展了学习内容,而且学生学有兴趣,学得主动,提高了学习效果。

三、联系生活实际,活化课堂教学

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    在职业高中的物理教学任务中,有很多的物理实验是难以实现的或者很难操作。比如说“牛顿第二定律”,若在课堂上进行此实验,一方面会浪费学生的时间,还会影响教学的进度,而且这些实验的数据处理起来也很麻烦,大多数的职业高中物理老师都不会做这个实验,只是课堂讲解一下。但这个实验在教材中占有很重要的地位,对于学生思维的培养又有重要意义,所以通过信息化技术就可以满足学生实验的需求。

    2、职高物理教学中应用信息化技术的意义

    2.1使物理教学过程变得生动、形象。物理是一门研究物质的结构以及物质间的相互作用及其运动规律的自然科学。究其研究的物质结构、研究的守恒律或不变性,大多触及的都是微观世界,而且都很具有抽象性。由于职高的学生对世界的认识尚处于开发阶段,缺乏感性的知识,抽象思维以及想象的能力还不是很高。因此,信息化的教学手段成为了职高教学的必然要求。利用信息化的教学手段,可以帮助学生直观、形象地理解一些物理的概念、规律等。另外一方面利用信息化技术还可以夸张地表现微观世界和宏观世界,对理想化的物理状态进行模拟,实现动静的转化、时间的延迟与加快,实现抽象到具体的转变。

    2.2有利于加大物理知识的传输量。物理的发展对人们的生活有着重要的影响,职业教育教学的目的就是为了培养更多的适应社会需要的应用型人才,这也要求我们老师在教学的时候,对其输入更多的信息与知识,加强物理学应用类知识与科技发展的介绍,开阔学生们的眼界,拓宽他们的知识面。利用信息化的教学技术一方面可以节省课堂上不必要浪费的教学时间,提高教学进度,另外还可以丰富知识和信息的传递,传递给学生更多关于物理现象和科技成果的信息。

    3、物理教学信息化技术技术的应用策略分析

    3.1要坚持信息化教学与传统教学的有机结合。信息化教学时传统教学与当代科学技术相互融合的家园。因此,必须要吸收两者的优点,摒弃各自的缺点,不能让两者中的任何一方占据主要的地位,相互补充、相辅相成才是最理想的教学效果。要知道在传统教学中,老师在黑板上的板书和勾画以及相伴的肢体语言,对调动学生的思维所起的引导作用,是其他媒体难以代替的。而信息化教学手段有利于解决物理教学中的抽象问题,使其生活形象起来,倘若老师在进行物理教学时只利用传统的教学方法和教学形式,就很难讲清楚的物理知识。因此,必须要实现两者的结合。

    3.2要把握物理学科特点,把握“适度”原则。物理教学是一门对物质及其规律探讨的学科,利用信息化的教学手段节省了教师对复杂图像和表格的描绘,节省课堂时间的同时,还有利于提高老师的教学效果,加快教学的进度,老师也有可以节省更多的时间,将重心放在学生不理解的问题上,增加物理教学课堂的信息量。但是任何事情都具有两面性,信息化的教学手段也是如此,如果老师在利用信息化技术进行教学的时候,不能把握好“度”,不能处理好大信息量和适度的教学节奏的矛盾问题,就会在一定程度上减弱锻炼学生思考的能力。因为信息化技术可以直观地看到物理上一切的抽象事物,这些直观的图像、视频往往使学生对一些内容思考不到位,久而久之,影响他们的思考能力。因此,笔者在这里建议广大同行利用信息化技术进行教学的时候,要突出基本概念,基本方法和重点难点的,适度地运用信息化教学手段。

    3.3信息化模拟实验不能完全代替物理实验。物理是一门以实验为基础的学科,在这一门学科中,实验占据了很重要的作用,学生对物理知识的理解与获取,创新与思考都是在实验的基础上形成的。在物理实验的过程中,学生通过观察和动手实验,能逐渐掌握实验、对比等方法,最重要的是学生通过实验活动,动手能力,分析概括能力等各方面的能力都能得到提高。因此,信息化的模拟实验不能完全代替物理实验,适当的对一些操作难度大的、很难实现的物理实验可以利用信息化手段进行模拟,比如上文说到的“牛顿第二定律”。但是以多媒体为主的信息化教学手段不能使个别教师产生依赖心理,降低了物理教学的效果。

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我们都喜欢听特级教师,尤其是全国知名的特级教师的课,为什么?因为他们的课堂是一种启迪感化,循循善诱,心灵交流的过程;他们的课堂淋漓尽致地演绎了“课伊始,趣已生;课继续,情更浓;课已完,意未尽”的教学真谛;他们的课堂“行云流水”,每个教学环节都折射出“看似无心,实则有意”的教学功底。这犹如武林高手般“踏雪无痕”,我们权且称之为“教学无痕”吧!这种“无痕”考验的是教师的功底。《百分数的认识》是北师大版小学数学五年级下册的教学内容,本文将以此课为例谈一谈对“无痕”教学的实践与思考。

一、精心创设情境,让数学与生活的对接“无痕”

“数学化”与“生活化”是我们数学课堂教学追求的两个维度,它们相辅相成:“生活化”是基础,它帮助我们理解抽象的数学;“数学化”是目标,它帮助我们认识生活世界,解决生活世界中的问题。在教学中,教师要通过“生活化”实现“数学化”,努力实现“数学化”与“生活化”之间的“无痕化”对接。“创设情境”便是最常用、最有效的策略之一,它有利于解决数学内容的高度抽象性和小学生思维的具体形象性之间的矛盾。

在《百分数的认识》一课中,我摈弃了教材中创设的情境:足球运动员进球率与种子发芽率。原因只有一个:离学生的生活太远,缺失了教学情境应当具备的一个最基本的条件――丰富的现实背景。为了使情境富于“现实性”与“挑战性”,我创设了这样一个情境:我市举行三年级学生数学竞赛,学校教导处要推荐一名同学参加比赛,以下这是三年级两个班推荐的四位同学及其答题情况,请帮杜老师确定一名选手。

生1 :老师,我认为应该让蒋小刚去,因为他答对的题数最多。

生2:我也是这样认为的,因为答对题数多,代表他掌握的知识牢固,这样参加比赛得奖的可能性大一些。

师:有道理!其他同学也是这样认为的吗?

生3:好像正确题数相差的太多了,这可不太正常。

师:是吗?你观察得很细致。其他同学还有什么想说的吗?

生4:老师,我有一个疑问。他们每个人做的题数应该都不一样吧?

师:是的,在没有知道每个人做的总题数之前,我们所下的结论都为时过早。现在老师告诉你们,你们能比较吗?

学生在获取了正确题数与总题数等数学信息后,立即着手计算正确题数占总题数的分率,在一番计算、探讨后将分数转化成了分母是100的分数,通过比较得出了孙芳的成绩最好的结论。在这样一个充满挑战与现实的情境中,学生表现得兴致盎然,乐此不疲。

这个教学情境之所以成功,我想主要是将“百分数”概念的建构与活动情境“无痕”地整合贯穿于数学活动中。在一个“帮老师解决问题”的“无比荣耀”的任务驱动下,孩子们的认知冲突被激发了,在运用已有知识帮助老师解决了棘手问题后,也很好地帮助老师将他们自己带进了“百分数初步认识”的大门,从而顺畅主动地完成“百分数”的概念建构。

二、精心设计梯度,让思维与智慧的绽放“无痕”

随着对数学教育研究的深入,人们越来越认识到数学不仅是一门具有很高文化价值的学科,它同时具有很高的智力价值。我们不可能期待每一堂数学课都能成为“思维风暴”的课堂,但通过教师在课前的精心设计教学梯度,在课堂实现不露痕迹,含而不露地“让学生自己用脚走路,让学生用自己的头脑去思考”的目标却并非是遥不可及的。

《百分数的认识》这一课百分数的读写学生很容易掌握,只作为考查点即可,而百分数的意义、百分数与分数的联系和区别既是重点也是难点。因此,作为本课堂核心的数学思想――比的思想应当渗透在百分数意义的理解上。为了使学生能更好地理解百分数的意义,课堂上我设计了三次不同层次的“比较”:

一比:同中求同――引出百分数的意义。

师:同学们,90%在这里表示什么意思?

生1:90%表示100道题目,孙芳做对了90道。

师:可以这样表述。还有其他的说法吗?

生2:90%表示,做对的题数占总题数的百分之九十。

师:你是怎么想的?

生2:因为90%这个百分数是从18/20这个分数来的。18/20表示做对的题数占总题数的18/20,那么90%就可以表示做对的题数占总题数的90%。

师:同学们选择其中的一个百分数,像这位同学一样同桌之间相互说一说吗?

二比:异中求同――概括百分数的意义。

师:看来大家对百分数有了一定的认识,老师为大家准备了一些百分数,你能说一说它们的意义吗?(PPT出示,配图)

这四组题目具有一定的代表性:第一个数据与百分数意义的表述方式完全相同,第二数据总量与部分量的顺序相反,第三个数据则是最常见的“率”,第四则是不出现总量(但可以根据图来确定总量)。通过这样四组表述不同的百分数意义理解,旨在异中寻同,概括出百分数意义的一般表述方法。

师:说了这么多百分数的意义,你能用一句话来概括百分数的意义吗?

先给学生一个独立思考的空间,以便后面学生进一步交流。在学生反馈的同时,教师对学生的方法不进行任何指点,让学生充分展示自己的想法。通过大量的练习,学生感受这里的百分数表示的是通过一个数和另一个数在做比较,表示两个数量之间的一种关系。

三比:同中求异――百分数与分数的区别。

百分数是由分数导出的,因此,理清百分数与分数的不同之处也是本堂课的一个教学重点。为了使学生能清晰地比较百分数与分数的不同之处,课前我设计了这样一道练习题(PPT出示):

课堂上学生通过辨析,得出了百分数与分数的不同:虽然百分数与分数都可以表示两个数之间相比的关系,即一个数是另一个数的几分之几;但两者的区别是,分数还可以带计量单位表示一个量,而百分数不能带计量单位表示量。因为百分数只表示两个数之间相比的关系,所以百分数也叫百分比;如果是表示部分同总数相比,百分数也叫百分率。

学生学习的过程是一个渐进的、螺旋上升的过程,教师将重点教学内容进行分解,设计成三个“环环相扣、层层递进”的教学环节,为学生铺设了“跳一跳摘桃子”的平台。经过学生的独立思考,学生对问题的理解和解决有了自己的见解,于是他们有话可说,而合作交流有助于把问题讨论深刻。所以,讨论前的独立思考不是“空白”,而恰恰是思维的最高处。在整个教与学的过程中,教师注重学生对于百分数概念的理解过程,机智地运用学生的迁移,并不是急于牵引学生回到标准答案上来,而是诱发学生自觉地反思、体会,逐步靠近准确的概念。

三、精心选择载体,让历史与文化的融入“无痕”

数学可以说是与人类发展同步的,源远流长。作为一门基础科学,它的作用渗透到各个方面,人类的每一个成果都不可能与数学没有联系。数学和其他科学一样,是人类共同的精神财富,数学是人类智慧的结晶。

因此,在日常课堂教学中,我们应该十分注重让数学历史与数学文化自然、融洽、和谐地融入我们的课堂教学。这或许已是老生常谈了,但依然具有新意。因为现下“数学与文化两张皮”“数学+文化”的现象依然存在,这与“贴标签式”的思想教育有什么两样呢?这又怎能起到思想教育的作用呢?最好的思想教育应当是在不知不觉中完成的,犹如春风般“润物细无声”,实现“不露痕迹”的教育,这才是最佳的模式。

我在设计《百分数的认识》中努力实现这种思想教育的“无痕化”。我首先出示这样一组题目:①请用一个百分数表示下面的四个成语:百里挑一、十拿九稳、百战百胜、一举两得。②请根据描述写出以下三个成语:命中率100%,生还的可能性为10%,50%的国土面积。

面对这样新颖的练习题,学生们都表现得异常兴奋,丝毫感觉不到这是老师在向他们灌输有关的思想教育:我国的古典文化源远流长,我们的数学与古典文化之间存在千丝万缕的联系,作为一个中国人应当感到自豪与骄傲。所以教师认为有一定难度的第二组题目他们也同样做得得心应手,并且做完题目后一个个脸上洋溢着笑容,似乎意犹未尽。

课的最后,我一改往常与学生共同小结课堂内容的做法,赠送给他们一句学习宝典:成功=99%的汗水+1%的灵感。对于这句话学生也许早已熟悉了,有的或许已经背得滚瓜烂熟了,但他们还是非常乐意接受。因为老师对这句话做了精心的包装,是一句“成功宝典”,而且这是“我”(指学生)刚刚懂得百分数的知识后得到的,这是多么幸福呀!

“教的境界大约分为三个层次:上、中、下。记问之学的境界乃下界;必然王国境界乃是中界;自由王国境界乃是上界。”我们要走出被自己设计的教案和思路所奴役的必然王国境界,追求左右逢源,出神入化而又形散神不散的自由王国境界,在教学设计中就必然要体现教学上的艺术,在无形中吸引学生的注意,渗透教学内容;引导学生注意观察身边的事物,使数学不再枯燥,而是生动、有趣、活泼的课堂,从而促进学生数学思维能力的发展。

参考文献:

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关键词:创新人才;无机化学;教学体系;构建

培养创新人才已成为我国的教育方针,既是新时期战略发展的必然要求,也是摆在高校面前的一项重要课题。培养创新人才离不开教学改革与创新,而教学体系的科学构建则是教学改革的关键。

长期以来,我们在“无机化学”课程教学体系的建设中、在实施研究性教学的探索实践中,不断地对“无机化学”教学内容、教学方法、教学手段等进行全方位改革尝试。我们提出的“无机化学开放式、探究式、研讨式教学模式研究”2004年获得湖北省教学研究立项,该项目2006年获华中师范大学教学成果一等奖。此后,我校在全校范围内以校级立项的形式开展了以研究性教学为推手的教学方法改革,从2007年秋至2009年春共有120多门课程立项参与研究性教学活动,2009和2011年举办了2届以研究性教学为主体的教师教学竞赛。从这一点来看,说明我们前期的研究性教学成果对我校这一工作的开展产生了一定的影响。为了深化这一工作,2010年我们对“无机化学”新的教学体系研究又进行了立项建设。

一、教学体系改革的基本思想

1.创新人才培养与教学改革

创新人才培养这一目标的实现涉及三个大的层面:(1)育人理念。包括教育思想、教育体制、教育管理、人才培养模式。(2)实施者、参与者。主要为政府官员、管理人员、教师、学生乃至家长。(3)载体。如教材、教学内容、教学方法、教学手段及教学评估等。作为高校教学一线的教师,是这一目标实现的主要参与者,同时更是创新人才培养所需载体的完成者。

就化学专业而言,进入21世纪后,可持续发展战略的实施(如环境、能源、资源等)、高新技术与新兴工业的发展(生物技术、材料科学、超微加工等)以及市场经济中的竞争(新产品开发、传统过程改造),都需要不断创新,这就需要大量德才兼备、具有创新意识和创新精神、具备扎实专业基础知识与创新实践能力的专业技术人才。因此,需要不断地改革教学体系,使教学体系能够与时俱进,从而培养大量符合时展要求的创新人才。

2.无机化学教学体系构建的思想和目标

教学体系的构建要立足于学生发展的需要,要把握四性:科学性、可读性、应用性和研究性。

科学性体现在教学体系结构合理、知识内容严谨、取材科学。

可读性是指由于教材是教学体系内容的主要载体,所以教材要注重编法,语言生动、材料有趣,站在学生的角度进行叙述。最重要的是要能激发学生的兴趣,有利于学生自主学习。

应用性是指教学体系要做到厚基础、重实践、重能力。处理好传统内容与现代内容的关系,敢于摒弃、整合陈旧内容,补充新知识、新理论,让所学知识能够真正应用于实际。

研究性要求教学体系不墨守成规,以生产、生活、科学研究中能看得见的事实为案例,阐述其中的科学原理,激发学生的学习兴趣,将知识点与学生的兴趣点结合。从而改变学生被动的、接受式的、记忆式的学习方法,让学生灵活地运用已有知识和能力去解决许多其他的问题。为学生研究和创新提供一定的空间,让学生能独立思考,敢于根据事实和自己的思考提出质疑,从而激发学生的创新意识和潜能。

3.无机化学教学体系内容概况

“无机化学”课程包括“普化原理”和“元素化学”两大部分内容。“普化原理”部分主要涉及化学热力学与化学平衡、微观结构理论两大块;“元素化学”部分主要是讨论元素周期表中诸元素及其化合物的存在、制备、结构、性质与应用等。它们既各自独立、自成体系,又紧密联系。

我们在构建无机化学教学体系内容时除要体现上面的基本思想外,更主要是呈现各知识点的本质特征及其延伸和各知识点间的相互关联。改变以前理论部分与元素部分基本分离的情况,在理论部分更多地引用与元素化学相关的例子,而在元素化学中更多地运用前面的理论知识来解释问题。从而使二者联系更为紧密,理论部分不致过于抽象而元素部分不致过于枯燥。

在“元素化学”部分单列了第13-17章(见下表)。这种处理方式不仅将元素及其化合物的共性规律进行了比较全面的总结归纳,给出其内在的、本质的属性,并给出了它们性质的某些特殊性及其本质原因;更主要的是能够让学生通过领会这些规律性与特殊性的本质去研究、构建书本中少见或没有的知识与问题。另一方面,由于经过了近几十年的发展,元素化合物及其应用领域有了极大的扩展,这也是教学体系内容应适当考虑的问题。

二、教学体系内容基本框架

下表是近两年我院部分专业执行的新教学体系内容。我院“无机化学”为大一新生课程,共9时。由于第一学期相对较短,教学内容为前11章,属于理论部分;其余内容在第二学期讲授,其中后4章根据情况选讲或自学。

三、新教学体系构建与实施之体会

1.教学体系的构建要能激发学生的创新潜能

例如第13章是在原子结构、分子结构两章知识内容的基础上展开的,所讨论的无机分子只涉及无机共价分子、离子或离子化合物中含有共价的部分,共分9小节。将原子的电子组态与无机分子结构相联系,体现了由原子形成分子时其结构的本质特征。物质的结构不仅是化学教学的一个重点,也是一个难点。以往的教材基本上都是遇到需要介绍一个物质分子的结构时就介绍这个分子的结构,而且也是结论性的叙述,学生基本上是被动地去记忆一个个分子的结构而很少知其原因,更不知如何扩展运用。如H2O的结构是人所共知的,但研究生考试时却答不出OF2的结构。又如CO2、03等有3种可能的空间构型:直线型、“V”型、三角形。为何CO2是直线型而O3是“V”型,而不是其他类型呢?其原因何在?再如,F与I能形成IF7,能否形成IF92-?从结构角度看若IF92-存在的话,就有可能从实验上去合成它。

不同的无机物(包括有机物)有不同的结构,它们的结构有无规律性?需要一个一个地去学习去认识吗?为什么同一元素原子在不同的物质分子中其成键情况(杂化态)可能不同,其本质原因是什么?还有,为何主族元素偶数族元素与奇数族元素的常见氧化数不同,主族元素与副族元素的氧化数规律有哪些差别,差别的本质原因又是什么?这些问题的提出与探讨,不仅激起了学生浓厚的兴趣,更重要的是通过这些探讨使学生真正理解了无机分子结构与原子的电子组态间的关系,初步掌握了由不同原子构建的分子其结构的规律,从而无需一个个地去学习、去记忆。

又如物质的氧化还原性问题。物质具有氧化性的本质是什么,氧化能力又与哪些因素有关?一些物质的氧化性为何受介质酸度的影响?通常的定势思维是:氧化数的高低、电极电势,用Nernst方程来说明。那么,如何解释氧和臭氧、过氧化物、过硫化物、多硫化物以及一些低氧化数的其他物质的强氧化性问题。

同一元素不同氧化态物质的氧化性,金属和非金属的规律不同。标准态下,非金属含氧酸如HClO、HClO,、HClO3、HClO4,其氧化性是依次减弱的;金属含氧酸(盐)或化合物则是高氧化态表现为氧化性,低氧化态表现为还原性,而处于中间氧化态的既有氧化性又有还原性。

这样的例子在无机化学中还有很多。通过对这些问题的研究与探讨,不仅激发了学生的兴趣和潜能,而且使学生掌握了事物的本质属性,并运用这些知识去解决其他问题。

2.处理好知识的“零售、批发、自主生产、设计研发”的关系

知识的承载、传授有如商品交换,也有一个类似“零售、批发、自主生产、设计研发”的问题。“零售”好比学生对知识的逐个学习,如对一个个的物质结构、反应、理化性质、应用等的理解与记忆;“批发”即所谓通常所说的举一反三;“自主生产”就是能根据掌握的知识、原理、条件照着去做;“设计研发”即是要创造出以前没有的产品(理论、思想、实验技术、物质等)。学生只有通过教材、教师(或其他途径)对知识从“零售”到“批发”,再到“自主生产”,然后才能对“产品”进行重新设计、研发。能达到最后一个层次,便属于创新了。

常说学习知识要能举一反三,其实,有许多知识的学习仅能“反三”是远远不够的。举一个分子结构学习的简单例子:H2O的结构为每一个学生所熟悉,但考研时却几乎没有考生能够给出OF2的结构,为什么会这样?那是因为学生对H2O结构的认识是被告知的,“掌握”的仅仅是这个分子的结构。在第13章中引入分子片和自组装的概念,以H2O的结构为基础扩展致OF2、Cl2O、Br2O、HOX.SF2、SCl2、H2O2……。同理,由NIl3扩展到NF3、NCl3、NBr3、ClNH2、Cl2NH、PX3……:由NH3和H2O扩展到N2H4、NH2OH……。由配位键可将H20的结构扩展到H2SO4、H2SO3……”的结构,将NIl3的结构扩展到POCl3、PSCl3……的结构。由此让学生自己构建其他物质分子的结构(见下图)。

3.处理好理论与应用的关系

化学是一个实验性、应用性极强的学科。通过学习化学,我们不断认识物质世界、改造物质世界,还创造新的物质世界。无机物的存在与制备是元素化学中最重要也是最本质的内容之一,贯穿于整个元素化学的教学之中。但学生在理解和应用上存在许多误区,如物质的性质与制备的关系、上游产品与下游产品的关系、理论与实际的关系、工业生产与实验室制备的关系,等等。在考查这一知识点时,学生往往想当然地进行制备。

随着合成技术和相关学科的发展,物质的制备有多种分类方法。作为专业基础课,我们从化学反应的基本原理出发进行分类,用热力学原理作为指导,以期揭示各自的制备(合成)方法、原理及其相互间的关系。最后,以氮(非金属)和锰(金属)为例,综合介绍了如何从大自然中存在的物质出发,制备我们所需要的各种物质,为人类服务。

4.按学生的认知能力构建知识体系

强调学生自主学习,兴趣很重要。不强迫学生被动地接受知识,而要巧妙地让学生主动学习。以一个读者的身份来叙述所构建的知识内容,循序渐进、前后连贯、主线明晰、语言通俗,还要读来有趣。既要让知识点起到发散、辐射的作用,能引起学生的诸多联想,又要将复杂的、看似零散的、孤立的内容关联起来,构建多维知识网络。

四、教学实施中的几个问题

有几个问题可能是大家关心的:(1)教学内容与教学课时;(2)13至17章与后几章的关系,教学内容是否会重复;(3)13至17章的教学会否冲淡后几章的教学;(4)教学效果如何。

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一、分层次教学的必要性

无机化学实验是药学类学生在大学中首先接触到的专业基础实验课,良好的实验课教学能够使学生养成严谨、科学和独立的实验习惯,为他们接下来课程的学习打下坚实的基础。

我们对几年来本校学生做了一些简单的调查,结果显示学生在实验课上存在不少问题。一是同一班的同学对实验操作的熟悉程度相差较大。在中学里能够独立完成实验的学生比较少。对新入学同学的调查结果显示,只有约20%的同学亲独立完成过中学阶段的实验;做过部分实验的约占65%;剩余的学生没有完成过一个完整的实验,甚至没看过实验演示。二是学生基础实验知识层次差别大。部分同学对大多数仪器都说不出名称,不知其用途。三是动手操作时不规范、不标准。四是不少学生在实验过程中因害怕做不出结果或怕试剂不小心溅在身上而畏首畏尾,不亲自动手,使用他人的实验结果完成实验报告。五是多数学生做实验只会看着书中的步骤来做,做不到融会贯通,不能从实验中发现问题,提出新的想法。

要解决上述问题,我们需要找到一种合适的教学方法,因材施教,从每个学生的实际清苦出发,施行有差别的教育,让每一个学生能够扬长避短,找到适合自己的学习方法。对学生进行分层次教学,是使全体学生共同进步的有效措施,也是因材施教落到实处的一种有效方法[1]。

二、分层次教学具体实施

1.教学对象分层次

依照新生的实验掌握情况调查表以及在初次实验中的课堂表现和测试结果,将个每个实验室的学生分为两个层次。 第一层次是能够独自完成实验,且动手操作能力优秀的同学。他们对化学实验感兴趣,实践能力强,对实验有明确的认识。第二层次同学是动手能力欠佳,不能亲自完成实验的同学。他们对实验的认识不足,即使是一些常用的仪器他们尚不能正确使用,实验过程中不愿意动手操作,缺乏积极性。

2.教学目标分层次

根据教材的知识结构、学生对实验技能掌握的基础和学生对实验的认知能力,合理确定不同层次学生的实验教学目标[2]。具体到每一次实验,第一层次同学必须达到实验的全部要求。包括明确实验目的,掌握实验原理,实验过程有清晰的思路,能够准确使用各仪器,实验过程如果遇到问题保持沉着冷静,对问题的原因可以做出的分析,最后可以得出精确结论。第二层次同学在能够完成实验的前提下,降低一些标准,对于实验结果不必要求达到百分之百的精确,首先要培养他们的积极性。但对仪器的基本操作不能有错误。在实验过程中不能找出问题原因的,由老师给他们做指导,帮助他们找到答案。最后由教师提出一些问题让学生解决,帮他们养成勤思考的习惯,提高他们解决问题的能力。

3.教学内容分层次

对于各层次学生,教学日志中的实验内容要求全部完成。但是将一学期分为两个不同阶段,在同一阶段对两层次学生在实验内容和要求上做不同要求。第一阶段,对第一层次同学必须做到实验目的、原理、步骤、操作要点全面掌握,并且在课前预先估计实验结果、实际操作过程中可能出现的问题和解决办法。而对第二层次同学要求其能较熟练掌握并能顺利实验。在第二阶段,要求第一层次学生能够对个实验能够提出不同的实验设想。而对第二层次学生在能够完成实验的基础上做到课前预估实验结果、实际操作过程中会出现的一些问题和解决方法。

4.具体方法分层次

由于每个实验室的学生都在30名左右,由一位老师教导他们通常会顾此失彼。在同一个时间里可能会有多名同学询问不同的问题,没办法做到统一解答,而一一解答势必会影响实验的进度。因此在实验课上将学生穿插安排实验座位,每个实验台上都有两名第一层次和两名第二层次的学生,这样能力较强的同学可以帮助能力较弱的同学解决一些问题;有时会选几名操作能力很强的同学,让他们提前做好准备,在课余时间先进行一次实验,总结问题,在正式实验课中让他们帮助老师巡视指导实验操作,提升他们的荣誉感,进一步加深他们对实验的爱好;课堂上遇到问题进行讨论时,答案明显的问题提问对实验缺乏兴趣的同学,给他们更多的表现空间,激发他们的兴趣。

5.实验考核分层次

以前我们主要从课堂表现、实验报告和期末综合测试三方面对学生进行考核。在分层次教学法中,对第一层次的学生除了在预习、回答问题、操作技能和实验报告这些环节严格要求以外,还要求其能够通过预习做出简单的设计报告。而对第二层次同学来说,只要保证他们能够独立完成实验的基本操作,能够认真完成实验报告,其它方面可以适当降低要求。

三、分层次教学的成效

1.学生对实验的兴趣提高。大多数同学能够自觉预习,课后能够查找相关资料;提出的问题在和质量上都有所提高;实验过程中会与老师积极讨论问题。

2.动手操作能力提高。学期初不愿动手、不敢动手的同学都克服了害怕实验伤害而不敢做实验、怕做不出结果而胆怯的心理,能够亲自动手做实验且精益求精。

3.对待实验的态度大大改善,学生之间能够互相探讨,互帮互助。到了学期的中后期,大多数问题同学们经过小组讨论就能得出正确结论。