无机化学重点笔记范文
时间:2024-01-02 17:43:10
导语:如何才能写好一篇无机化学重点笔记,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。
篇1
首先介绍化学的定义,不同的教材对化学的定义有着不同的表述,笔者采用的定义是:化学是一门在原子、分子、离子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科。然后从“原子、分子、离子层次”、“物质”、“组成”、“结构”、“性质”、“变化规律”几个方面逐字逐句解释其内涵和联系。强调“物质的组成、结构决定性质,性质反映组成和结构,性质决定用途”这一辩证关系和基础理论对化学及相关课程学习的普遍指导意义,这一规律对于单质、无机物和有机物普遍适用。之后,介绍化学的四大分支,使学生对化学类后续课程有一个初步了解。其中,无机化学的研究对象是所有的化学元素和它们的无机化合物。无机化学课程内容主要包含两大结构(原子结构与周期系、分子结构)、四大平衡(电离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配合平衡)、元素化学。同时介绍各章节分配的理论课时及其实验课时,让学生对所学内容及重点章节做到心中有数。最后,教师可以对化学发展史和无机化学的研究趋向做简单介绍,激发学生的求知欲和探索欲,也可留出时间让学生自学。
2化学与医学及检验学的联系
作为医学生,首先让学生了解化学与医学的联系。历史上,化学家很早就努力为医治疾病制造药物(如、抗生素药物等),为医学和人类文明做出了贡献。现代医学的主要任务是研究人体中生理、心理和病理现象的规律,从而寻求预防、诊断和治疗疾病的有效方法,以保障人类健康。显然,医学的研究对象是人体,而人体包含着由八十多种元素构成的上万种化学物质,这些物质间发生着复杂的化学反应,人体的一切生理现象(如消化、吸收、排泄、循环等)都是这些复杂化学变化的外在体现。此外,人体内元素含量与人体健康息息相关,人体必需元素的缺乏和过量都会导致人体化学平衡失调,进而导致多种疾病(如缺钙会导致佝偻病、缺铁会导致贫血、氟过量会导致氟骨症)。最后,治疗疾病要依靠药物,而药物本身也是化学物质,其药理作用与其化学结构和化学性质密切相关。药典中有很多无机药物如碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化铝、氯化铵等,可举例让学生了解。下面介绍化学与检验专业的联系。由于大一新生刚入校,还没接触检验专业课,教师可简单介绍一下检验专业:医学检验是运用现代物理、化学的方法和手段进行医学诊断的一门学科,主要研究如何通过实验室技术、医疗仪器设备为临床诊断、治疗提供依据。该学科要求使用各种光电仪器及化学试剂完成实验分析,所以偏重理科,要求有较好的化学基础。接下来让学生了解经过检验得到准确结果是治疗疾病的首要及关键步骤,激发学生学习检验专业的热情。然后结合具体例子,如临床检验常运用化学原理和方法测定血、尿、胃液等生物标本中某些成分的含量,以帮助正确诊断疾病,来说明检验专业学生打好化学基础的重要性。这部分最后可选择播放高分子化学家周其凤的《化学是你,化学是我》一歌来活跃课堂气氛。歌词中的“化学究竟是什么,化学就是你,化学就是我”,“父母生下的你我,是化学过程的结果,你我的消化系统,是化学过程的场所”,“记忆和思维活动,要借化学过程来描摹”,“即便你我的身心健康,也是化学密码解锁“这几句形象地说明了化学与人体的紧密联系。
3进一步强调无机化学课程的重要性,引导学生掌握其学习方法
篇2
关键词:无机化学 多媒体教学 建议
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0225-02
Abstract:With the development of computer technology, multimedia technology has been widely applied in the inorganic chemistry teaching as a powerful assisted measure. By using multimedia technology, the means and methods of inorganic chemistry teaching were greatly enriched, making chemistry teaching much more vivid, and promoting the teaching efficiency and experiment security. However,multimedia technology was an auxiliary method for chemistry teaching, which cannot replace the status of the traditional teaching, and must be reasonable applied as an assisted method in the in the inorganic chemistry teaching. In this paper, the importance of multimedia teaching in inorganic chemistry was discussed, problems existing in the current multimedia teaching were analyzed, and some suggestions were made.
Key Words:Multimedia Technology; Inorganic Chemistry Teaching; Suggestions
多媒体技术是以计算机技术为核心,将文字、图片、动画等不同形式的媒体结合起来,再应用现代通讯技术将这些媒体展示出来。在无机化学教学过程中运用多媒体技术,可以使抽象的概念、原理用生动、形象、直观的图片、视频等形式为学生讲解,大大提高了学习效率和教学效果。故该文就医学院无机化学多媒体教学的意义以及存在的问题进行研究,并提出建议。
1 多媒体教学在无机化学教学中的意义
1.1 提高效率
多媒体教学应用于无机化学教学中,一方面有助于提高教学效率;另一方面有助于提高学习效率。医学院医药类专业无机化学课程内容多课时少,在传统教学中,无机化学中的分子结构、公式、反应理论、化学方程式等只能依靠老师先以板书的形式在黑板上展示,然后再讲解。书写过程费时费力,重复率高,进度慢,效率低,而且板书的结构、字迹工整清晰与否也会影响到学生对知识的理解。利用多媒体进行教学,解决了这些不足。老师可以在备课时制作多媒体课件,利用多媒体课件专心讲解无机化学知识即可。多媒体课件还可以重复使用,节省了大量的教学准备时间和课堂授课时间,大大增加了课堂信息量,解决了课时矛盾,提高了教学效率。同时,学生在课堂听讲时也不需要分神费力的记笔记,集中精力听讲记下疑难点即可,课后可以重温课件复习,提高了学习效率。
1.2 激发学生学习兴趣
多媒体教学形式具有直观性、趣味性、形象性和交互性的特点[1],多媒体技术应用于无机化学教学中,可以将抽象、复杂的无机化学知识用生动形象的动画、图片、清晰的文字注解和优美的声音表现出来,对学生的感官进行全方位刺激,大大激发了学生的学习兴趣。例如在讲解杂化轨道理论时,因是假设理论,即使老师解释的再详细生动,学生看不到过程也很y理解。运用动画手段模拟电子云分布的变化以及不同基团的影响,制作出动态的分子轨道杂化过程,学生就可以从动画演示中了解轨道及杂化轨道的概念,从而使抽象问题变成动态的直观演示,浅显生动,加深学生的理解和记忆,学生容易也更乐于接受[2]。
1.3 提高教学质量
无机化学理论课有很多教学内容都非常抽象,对于这些内容,仅靠老师在课堂上用简单的语言、文字进行讲解描述,大部分学生很难充分理解。但是,利用多媒体就可以将很难表达的教学内容或者无法观察到的化学现象形象、直观、生动地表现出来。例如,在讲到“离子键”时,我们使用三维动画模拟NaCl的产生过程,生动、形象的揭示离子键的形成,从而使学生获得准确深刻的直观感受,加强其理解和记忆,教学质量得到提高。
2 无机化学多媒体教学中存在的问题
多媒体教学与传统教学相比确实具有无可比拟的优势,但是在无机化学多媒体教学实践中也存在诸多问题。
2.1 内容设计简单缺乏更新
部分教师为了省事方便,一是制作的“多媒体”课件多以文字叙述为主,图片、视频应用较少,内容基本上是“教材搬家”或是对教材的简单总结,重点难点不突出,与课程有关的最新研究成果及实际应用较少提及,逻辑上设计不合理。很难调动学生的学习兴趣,也不利于教学质量的提高[3]。二是课件内容陈旧、缺乏更新,有些老师制作的课件几年不更新,已跟不上知识更新的速度;三是有些老师为了吸引眼球,设计的内容、选用的素材与教材内容不相适应。
2.2 教师照屏宣科
教学是教师、学生以及教学内容、手段、方法等多种因素组成的一个复杂过程,教师是这个过程的主体并在其中起着主导作用,多媒体课件仅是一种辅助手段。教师的责任不仅仅是知识传授,还包括激发和诱导学生对问题进行思考以及与学生之间的情感交流。一些教师为了图方便,课前不认真备课,不注意搜集教学有关素材,课堂上使用一些别人现成的课件,缺少自己的教学思路,照本宣科,着实一名课件放映员,与多媒体技术发展的初衷相违背,也易引起学生的厌学抵触情绪。
2.3 “填鸭式”教学
前面已经提到多媒体教学的一个重要优点就是效率高,教师可以在短时间内传授大量的信息。这就容易产生一个问题,就是授课节奏过快,教师把时间都用在了面对计算机、操纵鼠标上,忽略了自己学习组织者、指导者、促进者的角色,缺少与学生的目光交流、语言沟通,学生在整个教学过程中只能被动接受,独立思考的时间有限,缺少与老师的互动,主观能动性得不到充分发挥,不能积极的参与到教学中,学习氛围死气沉沉。
3 多媒体教学在无机化学中应用的建议
3.1 课件质量要提高
多媒体课件是实施教学的重要载体,医学院无机化学教学质量的好坏很大程度上取决于教师课件的制作质量,因而为实现无C化学多媒体教学效果的最大化必须提高课件的制作质量。教师首先要认真研读教学大纲,熟练掌握计算机的操作方法,结合具体的教学内容,全面把握教学中的重点和难点。制作课件时,既要简单明了、详略得当,又要突出重点和难点;要依据自身教学经验和学生的接受程度选择合适的多媒体素材,注意文字与图形、图片、FLASH动画相结合,充分发挥多媒体技术的优势,对一些抽象难懂的知识仅形象化、具体化处理,丰富教学内容,让学生认识到无机化学的魅力,从而产生浓厚的学习兴趣。
3.2 授课方式灵活
多媒体教学不是简单通过多媒体设备播放多媒体课件的过程,如果这样的话大学里就不需要老师,课件发给学生自己看就行。在多媒体教学中,教师与学生是两个重要的主体,一个负责信息输出,一个负责信息反馈。教学的目的是将教师的“教”最终转化为学生的“学”。教师首先要全面熟悉课件,保持清晰的讲课思路,灵活组织教学。在课堂上要流畅自如的讲解课件内容,并根据学生的反映和课堂需求随时做好多媒体教学与板书教学的切换。其次,控制好讲课节奏,注意学生的反应,把握好课件中文字、图片、公式等出现的速度,留给学生充足的思考时间,同时采用启发式教学适时提问,集中学生的注意力,引导学生进行独立思考。
总之,无机化学是医学院多个学科专业的基础课程,理论性和实用性都很强,对学生后续的专业课学习起着非常重要的作用。提倡和发展多媒体教学,既是教学改革的要求,也是实现无机化学教学现代化的必然选择。我们要充分发挥多媒体教学的优势,同时整合各种教学手段,全方位、多角度为学生展现教学内容,从而实现教学效率与教学质量双提高。
参考文献
[1] 雷建霞.中学化学教学中学生兴趣的培养[J].管理学刊,2005,18(4):115-115.
篇3
一、关于教师课堂教学的思考
1.让学生尽快适应大学化学的学习。
《无机化学》课程与高中课程相比,内容增加,难度加大,加上环境和角色的改变,使得很多大一新生对该门课程的学习感觉很吃力,甚至产生厌学心理。因此,教师要及时向学生讲解大学课程的讲授特点,大学化学的学习方法,帮助他们转变学习观念,尽快适应大学化学学习。另外可以邀请一些教师、学者或优秀的高年级同学进行学习经验交流,帮助大一新生解除迷惑,明确学习目标,提高主动学习的积极性。同时要求学生努力学习,培养自学能力,为以后课程的学习和科研工作奠定基础。
2.让学生明确学习《无机化学》课程的目的和意义。
《无机化学》课程内容庞杂,知识点零碎且理论性强,大一新生普遍感觉很难。因此,教师应该让学生清楚通过本课程的学习可以为后续课程的学习奠定坚实基础;可以获得无机化学领域的基本理论、基本知识和基本技能;可以培养学生严谨、实事求是的科学态度,以及提高学生独立分析和解决问题的能力,等等。
3.重视实验教学,提高学生实践能力。
无机化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是其教学内容的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的重要手段,具有理论教学不可替代的作用。因此可以让学生亲自操作实验,不仅能丰富课堂内容,活跃课堂气氛,还能加深学生对无机化学理论知识的记忆和理解。例如开展综合性设计实验、化学趣味实验、实验技能大赛等可以培养他们科学研究的实际动手操作能力和创新思维能力,提高学习兴趣。
4.教学方法灵活多样。
“兴趣是最好的老师”,采用多种教学方法可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性。首先,教师充满激情、幽默生动、亲切的教学语言能够激发学生的学习兴趣。其次,在教学中教师可以采取启发式、互动式和讨论式教学,鼓励学生参与课堂活动,启迪学生智慧,激发学生独立思考,变被动学习为主动学习[2],激发学生主动学习。
5.把科学前沿引入无机化学课堂。
在教学过程中教师把无机化学中最前沿的科研动态和自己的科研成果讲述给学生,可以拓展学生的思维,开阔学生的眼界,激发学生的学习兴趣。如在讲电化学一章时,可以介绍锂离子动力电池、电解制氢等新能源技术。同时在无机化学课堂中引入化学史教育,可以培养学生独立思考和敢于探索的科学精神。例如在讲原子结构时,可以讲述“法国王子”德布罗意两页左右的博士论文,薛定谔如何建立波动方程,还有我国配位化学的开拓者和奠基人戴安邦先生,等等,这些化学家的故事可以让学生置身于化学史的发展过程中,体会到科学研究的乐趣,从中学到科学研究的方法,激发学习兴趣。
6.合理运用多媒体辅助教学。
多媒体辅助教学具有传统教学无法比拟的演示效果,学生感到直观、清晰、新鲜,使课堂气氛生动活泼,学习兴趣浓厚。例如无机化学中杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论、金属晶体的紧密堆积等内容都比较抽象,若我们在计算机软件中,用二维、三维动画模拟显示[3],就可以将抽象枯燥的教学内容变得具体翔实、通俗易懂,加深学生对无机化学基本理论的理解与掌握。
7.严格要求自己,做好本职工作。
无机化学知识点分散、概念多,原理较抽象,教师应钻研教材,吃透学生,精通教法,讲解透彻,突出重点,抓住难点,灵活组织课堂教学。同时教师要严格要求自己,多向同行学习,学会反思,克服庸、懒、散心理,不断完善和提高自己。
二、关于学生如何学的思考
1.应加强自主学习。
《无机化学》课程是大学本科生入学后面对的第一门专业基础课,内容零碎、抽象,理论性强,同时需要具备一定的数理知识,学生不易理解,往往使学生学习目标不明确,学习主动性、积极性不高。因此学生应加强自主学习,提前预习,带着问题听课,做好课堂笔记,课后积极复习,认真完成作业,善于归纳总结,找到一套适合自己的学习方法。
2.抓住关键,构建完整知识结构体系。
《无机化学》课程让大一新生普遍感到“难、杂、乱、多”,其内容包括化学基本原理和元素化学两大部分,前者包括化学热力学和化学动力学初步,原子结构、分子结构和配位化合物结构基础知识,酸碱溶解平衡、沉淀溶解平衡等;而后者包括ⅠA至ⅦA族和零族,ⅠB,ⅡB,ⅣB至ⅦB族和Ⅷ族,ⅢB族和La系、Ar系单质及其化合物的有关知识[4]。学生学习时应该分清主次,抓住各章节的重点,把知识点串联起来,连点成线、构线成面,形成系统的学习体系,提高学习效率。
3.多看参考书或查阅相关文献资料。
除了学习无机化学课本内容外,学生应有目的地查阅相关文献、多看参考书或合理利用校园网、国际互联网中丰富的教学资源,开展综合性学习,开拓学习思路,拓宽他们的知识面,同时有效培养和提高学生的自学能力及独立获取知识的能力,使他们变被动学习为主动学习,真正成为学习的主人,提高学习质量。
4.强化实践动手能力。
学生除了要学习无机化学基本理论知识外,还应该利用课余时间参加大学生科技创新活动、社会实践或社会调查、聆听学术报告、参与教师科研课题等,培养他们的学习主动性和科研素质,锻炼他们吃苦耐劳的意志和实践能力,从而激发他们的学习热情。
5.学会合作交流。
《无机化学》课程知识面广,信息量大而课时少,学生缺少合作交流、独立获取知识的机会。学生与学生之间,学生与老师之间应该加强情感沟通和信息交流,有利于思维的撞击和智慧火花的迸发,加深对知识的印象,有利于促进学生知识水平的提高和学习能力的发展。
6.合理规划大学生活。
由于环境、角色、学习方式及人际关系等的转变,很多大一新生入学后感到迷茫、困惑,不知所措,因此应尽快进入大学生的角色,熟悉校园的环境,多与老师、同学接触沟通,参与院、学校的社团和各种活动,克服自卑心理,重新认识自我,合理规划大学生活,树立新的奋斗目标,为实现自己的理想而奋力拼搏。
篇4
【关键词】无机及分析化学;教学效果;教与学;改进方法
随着课程改革的深入,为了进一步提高课程教学的效率和质量以及减少课堂讲授时数,过去在工科类专业单独开设的《无机化学》及《分析化学》逐渐被《无机及分析化学》课程代替,原因是这两门化学课程之间有大量的重复内容。但一些问题也随之而来,如教学内容与教学时数间的矛盾突出。无机及分析化学在内容上,主要包括化学反应的一般原理、定量分析基础(误差和数据处理)、四大平衡和四大滴定、物质结构基础、元素化学和仪器分析等,内容较多。但为了强调化学课程的实践性,近几年对理论课的课时进行压缩,使得理论课时大大减少[1]。此外,鉴于我国传统的应试教学与大学自主学习的教育方式的不同,许多学生在进入大学后,尚未转变学习模式,失去了中学学习的依赖,感觉无机及分析化学课程内容繁杂、教学进度快、难以掌握,由此导致学生容易产生厌倦、学习积极性不高等情绪,补考、重修的比率逐年上升[2]。但目前,由于专业科研创新的深入和研究热点的涌现,对化工类专业本科生的化学知识与化学教学不断提出新的挑战和要求。除要求学生具有扎实的化学基础理论知识,还要有熟练的实验操作技术。所以教好和学好这门课程对新生的学习兴趣、知识积累和科研素质培养至关重要[3]。那么,如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果,是每位教师都很关心的问题。下面笔者在总结归纳相关院校经验的基础上,根据自己的教学经历及观摩学习所得,分别从教师的“教”与学生的“学”两方面,就该课程的教学谈几点粗浅的心得体会。
1教师的“教”
1.1课前做充分准备,精炼教学内容
备课是课堂教学的首要环节,备好课更是上好课的前提。备课前,教师要深入研究教学大纲和教材,明确该课程的教学目的及各章节的具体要求,以教学层次清晰,教学内容重难点突出为宗旨。由于无机及分析化学涉及知识面较广,包含无机化学、分析化学及部分物理化学的知识,因此,授课教师需要多阅读与授课内容相关的参考书,不断扩增自己的知识储备。同时,教师可以经常搜集与授课内容相关的科技信息,将最近的科研成果以及自己科学研究感想,在教学过程中传递给学生,激发同学们的学习热情。此外,随着无机及分析化学的教学课时的压缩,有限的教学时数和日益严格的教学要求是授课教师面临的挑战。教师在授课过程中应凝练教学内容,找出教学内容的精髓,把精髓部分给学生讲透彻、明白,然后再讲相关内容的时候就会达到事半功倍的效果。如物质结构基础中,核外电子运动状态、价键理论及杂化轨道理论是后期学习有机化学的基础,是要求重点掌握的内容,所以这部分知识要讲解清晰、透彻,让学生接受。而微观粒子的波粒二象性、测不准原理等内容则可以略讲,以节省课时。
1.2上好绪论课
柏拉图曾说:“良好的开端,等于成功的一半。”鉴于大一新生刚进入大学,对所学专业的专业前景及学习目标都不清楚,而绪论是整个课程的第一节课,教师应该抓住该堂课的时机,为学生讲解相关专业前景,以激发学生的学习兴趣,提高学生的求知欲。教师上课时需强调,无机及分析化学是化工类及相关专业的基础课程,通过本课程的学习,为后续课程(如有机化学、物理化学、生物化学等)的学习打好基础。此外,教师可结合实例强调无机及分析化学在今后的学习及生活中的重要性。如可以举无机及分析化学在医药卫生(如药物成分分析与监控)、食品安全(如毒奶粉的检测)、化工生产中较熟悉的实例,通过这些生活实例,使之认识到这门课程不仅与自己所学的专业知识有关,还与日常生活息息相关,引发学生兴趣,激发学生学习的积极性,为后续教学的顺利开展奠定良好的基础[4]。
1.3不同教学方式
传统的教学模式以教师为主体,学生参与度较少,长时间如此,使得大部分学生容易产生厌倦、疲劳情绪,不利于课堂的进行。针对此种情况,教师可采用教师教授为主,各种新教学方式为辅的混合教学模式。如提问式教学、讨论式教学。提问式教学是指在教学中注意不失时机地提出问题,以引起学生的好奇与思考,进而引导学生去分析问题和解决问题。此种方式可激发学生的自主学习热情,提高学习兴趣,培养创新思维[5]。讨论式教学,即教师通过设计问题,充分调动学生的主观能动性,让学生通过问题讨论的方式从而高效、愉悦地汲取知识,进行自我教育的方式。教师提前设置好问题,将学生进行分组,学生课下查阅相关资料,为讨论课做好准备。此外,为提高学生上课的积极性以及PPT的制作能力和演讲能力,每学期可开展1-2次翻转课堂活动,让学生作为主体,制作PPT、参与讲课。教师选好要讲的内容,提前让学生做好准备,在上课时进行讲解,其他同学可对不理解的地方进行提问,也可对讲课方式提出自己的意见,授课教师最终进行点评。由于现在实行大班上课,可将学生进行分组。选择组织能力、领导能力较强的同学作为小组长。组长根据组员的实际情况进行分配任务,督促检查任务的完成情况,及时组织同学研究解决出现的各种问题,保证任务的完成。
1.4重视实验课
伽利略曾说:“科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找”,由此可见实验的重要性。作为无机及分析化学课的重要组成部分,实验课的宗旨是加强学生对理论知识的理解,训练学生基本操作技能,培养学生分析问题、解决实际问题的能力,为今后的学习及工作打下基础。为上好实验课,教师首先要深刻理解和准确把握教材,在此基础上,合理设计每一次实验课,认真做好实验准备,对实验现象、实验条件、实验关键、操作要点和易出现问题的地方做到心中有数,这样才能指导好学生实验。其次,为达到锻炼学生思考能力的目的,提前让学生做预习,按实验原理、操作流程书写预习报告,熟悉实验内容,并指出实验过程中的注意点。在实验过程中,学生应独立操作,仔细观察实验现象,认真记录数据,并将实验现象和数据如实记录在预习本上,不得弄虚作假。对于失败的实验,学生需自己分析失败原因。教师应要求学生实验中勤于思考,仔细分析,力争自己解决问题。实验结束后,教师检查学生预习报告及实验结果,并指出不足,学生在此过程中也能有所启发。课下,学生认真书写实验报告册,教师批改后,于下节实验课时,单独纠正每位学生存在的问题。
1.5多与学生沟通交流
上课时,教师需要多关注学生,多与其互动,活跃上课氛围,调动学生积极性。可通过讲解现实中的一些实例,吸引学生的注意力,也可以通过提问的方式,让学生多多的参与教学活动,而不是简单的以教师为主体的教学。与学生的交流不仅体现在课堂上,也要做到课下多交流。课下,教师可定期以调查问卷的方式,让学生提出教师在教学中需要哪些改进。也可以通过网络的方式,组建学习群,学生可以在群内进行关于本课程的任何提问与发言。
2学生的“学”
对于刚摆脱了高中“以教为主”的被动学习模式的大一新生而言,大学课堂往往是内容繁多、教学进度快、自主学习性更强。面对陡然转变的教学模式,学生往往会感到力不从心,无法适应,长此以往,常常会出现厌学等负面情绪。针对此种情况,教师应及时对学生进行指导,循循善诱,帮助其转换角色,调整心态,找到有效的学习方法。
2.1培养学习兴趣
兴趣是最好的老师。学习兴趣是直接推动学生学习的一种内部动力,是提高学习积极性最直接的因素。除在课上采用各种教学方式吸引学生注意外,教师还可鼓励学生积极参加一些学术讲座,或利用网络多接触最新科技成果等,让学生开阔视野,调动学习积极性。
2.2养成课前预习的习惯
鉴于无机及分析化学课程内容繁杂,学生基础差,且课堂进展较快,为提高学生听课效率,可提前让学生预习上课内容,并标记好对哪些内容不太理解。为了督促学生预习并了解学生预习情况,教师可在上课前抽出2-3分钟,提问2-3名学生预习过程中有哪些疑惑,教师汇总后,在上课时,可对学生比较困惑的地方进行重点讲解。
2.3课上认真听讲,课后做好习题与总结
上课是要求学生认真听讲,做好课堂笔记,并多与教师互动。课后,为促进学生及时消化和巩固所学知识,教师可精心选择、布置复习思考题和习题。从不同的侧面培养、训练学生理解问题和运用所学知识解决实际问题的能力。另一方面,通过批改所有学生全部作业,及时发现薄弱之处并加以辅导强化,促进学生知识的掌握和应用。除每节布置相关习题作业外,教师还可要求学生对每章知识点进行总结。总结的方式可任学生自行决定,可以采用做笔记的方式,详细总结每章知识点,也可以采用手动绘图或软件绘图的方式,梳理每章知识点。
3结论
《无机及分析化学》是相关专业一门非常重要的基础课程,是大一新生入学首先面临的科目,在知识的传授和能力培养两方面起着承上启下的作用,而无机及分析化学的施教对象大一新生的学习对于培养大学阶段的学习兴趣、学习习惯、自主创新学习能力等方面均起着至关重要的作用。因此,我们要不断地探索合适的教学方式,培养学生自主学习能力及创新意识,进一步提高教学质量。
参考文献
[1]黄运瑞.制药工程专业无机及分析化学教学探析[J].南阳师范学院学报,2012,11(9):97-98.
[2]封学军.《无机及分析化学》教学探讨[J].江南大学学报(教育科学版),2008,28(2):71-78.
[3]张华山,郭小峰.“无机及分析化学”课程教学与体会[J].中国大学教学,2013,10:49-51.
[4]海力茜,陶尔大洪,张慧.无机化学在医药学专业中教学改革的几点思考[J].中国民族民间医药,2012,17:81-82.
篇5
[关键词]结构化学;教学改革;互动教学
结构化学课程是我国高等学校化学专业的必修课程,内容涉及量子化学,分子对称性,配位化学和晶体学基础等部分。该课程内容抽象,知识系统庞杂,数理推导较多,学习曲线陡峭,不少学生因此存在着畏难情绪。然而正如诗词所言,无限风光在险峰,学好这门课程不仅有助于理解其它化学课程的内容,也是为进一步在本专业深造打下坚实的基础。[1]在当前深化本科教育教学改革的背景下,如何将结构化学课程上好,真正做到让老师强起来,学生忙起来,效果实起来,笔者在此对授课以来的问题和解决方法进行总结。
1重视数理,夯实基础
结构化学课程的一大难点在于数学推导较多,譬如量子化学部分完全使用数学语言描述核心知识,而对于化学专业的同学,数学一直是软肋,于是极容易产生厌学和畏难情绪。[2-4]针对这个问题,很多老师采取的解决方法是淡化数学推导,重点介绍推导后的结论和意义,但我们在授课过程中,发现这样的授课方式效果欠佳,因为基础不牢,课程的学习只能是空中楼阁、风中沙塔,很多同学在课程结束后还是无法对物理图像有一个正确的认识和把握。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,笔者认为与其淡化数学,不如严格要求,把数学学到位。伟大的思想家恩格斯说过:“任何一门科学的真正完善在于数学工具的广泛应用。”正是因为数学和物理的引入,才让化学摆脱了炼金术的桎梏而成为一门科学。因此我们在授课时自始至终强调数学的重要性,在涉及数学内容较多的章节,提前讲授将要用到的数学工具并布置作业,每章节结束后将重要的公式和结论进行串讲并配合习题进行强化训练,要求所以学生每学完一个章节就做思维导图及时总结复习,将重要公式进行总结归纳制作公式索引表格。尽管提升了学习的难度,但学生对于推导的结果和物理意义理解的更加准确和深入,记忆也更加牢固,锻炼了学生的逻辑思维和严谨认真的科学态度。
2理清主线,合理增负
结构化学课程内容主要涉及量子化学基础,分子对称性,配位化学以及晶体学基础。尽管这四个部分知识彼此之间较为独立,但所表达的核心思想是一致的,即结构决定性质,性质也反映着结构。目前授课内容主要存在问题是:量子化学部分各章节之间主线不够明确;配位化学部分和专业无机化学课程内容有重叠;晶体学基础部分,结构相关的内容介绍较多而相关的性质介绍较少。针对这些问题,我们对课程的授课内容进行了合理的补充和删减。首先,对于量子化学部分,我们在授课一开始给出课程的故事主线,即量子力学的诞生背景,量子力学基本假设,简单模型的量子力学处理方法,氢原子薛定谔方程的求解过程及解的物理意义,以及针对于多电子原子和多原子分子的近似方法。这条主线清晰明确,在每一章节开始时,我们对之前的内容进行简要回顾,帮助学生理清了各章节的逻辑关系,在学期末复习课时对每一个知识点进行展开复习,进行巩固。配位化学部分,对于和无机化学有重叠的部分,我们通过翻转课堂的方式简要复习,同时突出结构化学的重点,即分子轨道理论在配位化学的应用,着重介绍了配体群轨道这个新概念,以及不同配位几何构型下配体群轨道和中心原子如何依据对称性进行线性组合的方式,同时介绍了金属配合物作为均相催化剂催化反应的常见机理。在此基础上,我们还将科研中的一些问题引入课堂讨论,如金属氮宾体和金属氧化物的电子结构,让学生通过知识解决实际科研问题,真正做到科研反哺教学。晶体学部分除了介绍基本知识以外,补充介绍了能带理论,态密度等概念,并介绍了导体,半导体,绝缘体在电子结构上的差异,这些基础知识有利于化学专业的同学在材料化学方向进行科研工作打下基础。尽管课程在深度和广度上都有所增加,但不少同学都表示感受到了挑战性学习所带来获得感和高阶乐趣。
3反客为主,多元考核
传统理论课授课方式,采用幻灯片讲述授课,学生被动填鸭式学习,效果较差,也不利于学生培养综合能力。针对这些问题,我们开始尝试翻转课堂教学方法来提高学生参与性,重点培养学生的学习能力,表达能力,独立思考,发现问题,解决问题的能力,这些都是未来创新型人才所具有的重要特质。翻转课堂的内容主要涉及三个方面,一个是结构化学课程中难度较低的几个章节,如双原子分子电子结构,分子对称性,配位化学基础知识等章节,各章节的总结复习以及研究性课题,教师提供慕课资源,书籍资料和分子建模软件,让所有学生统一准备,课堂上抽签进行讲解,在授课过程中,要求其他小组必须提问,教师在课程结束时对各小组所准备的课件进行补充点评,我们也将翻转课堂教学纳入了考核评价,提高了课程总结笔记,课堂提问,翻转课堂课件等分数项的比例。翻转课堂授课方式有效的活跃了课堂气氛,提高了课堂参与度,也增强了学生的学习能力和思辨精神。
篇6
关键词:高分子化学与物理;教学改革;科学研究;创新能力培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0083-02
一、《高分子化学与物理》课程特点
经过高分子科学与技术的快速发展,高分子的理论发展与应用已经渗透到物理学、化学、材料学、生物学等各个学科与领域,具有鲜明的学科交叉特色。高分子化学与物理的研究成果已经进入了我们日常生活的每个方面[1-6]。作为一门多学科交叉、实用性很强的学科,高分子对各个工业部门和科技领域的渗透作用已成为不争的事实,所以在现行中国高等教育的本科专业中,如化学、应用化学、材料化学、材料物理、复合材料、轻化工程、包装工程、纺织工程、生物工程和环境工程等许多非高分子专业都将高分子相关知识作为必修课和选修课。
非本专业《高分子化学与物理》教学的侧重点在于阐述现代高分子科学已成熟的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,对涉及高分子科学研究前沿的理论、测试方法以及高分子的新产品介绍等内容点到为止,该课程的学习为轻化工程专业学生开启了一扇通往高分子科学的窗户,引导学生了解高分子化学在高分子学科中的地位,通晓课程的主要研究对象和研究内容,为后续专业基础课的学习和高分子在染整中的应用奠定基础[1,2]。通过多年的教学实践证实,对于轻化工程专业(染整方向)的本科生来说,《高分子化学与物理》课程教学呈现以下几方面的特点。
(一)基础课程,衔接不够
对于轻化工程专业(染整方向)的本科生,高分子的学习显得尤为重要,一方面后续课程(如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染料化学》等)的学习必须以高分子为学科背景,另一方面大学生的生产实习、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实践性环节的开展也必须要有高分子基础,因此为了让染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理论知识和应用,开设了《高分子化学与物理》学科平台课程。该课程的学习必须以《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》的课程学习为基础,但江南大学轻化工程专业将《高分子化学与物理》课程设置在大二下学期,《物理化学》等课程也在此学期开设,因此课程开设时间过早,缺乏基础课程的知识,建议在大三上学期开设,以期获得较好的教学效果。
(二)内容多、学时少,课时紧张
《高分子化学与物理》课程主要包括高分子化学和高分子物理两个部分,其中高分子化学部分包括高分子科学的发展历史、发展趋势,基本概念、分类与命名、基本原理、高分子合成反应与方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、离子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分则侧重于高分子的结构(如链结构、聚集态结构等)、分子运动、力学状态与转变,物理性能等。对于高分子专业的本科阶段,通常会开设《高分子化学》和《高分子物理》两门课程,分别在32至48学时不等;而对于轻化工程专业,只开设了《高分子化学与物理》一门课程,48学时,相对来说内容多、课时少。在这样的情况下,教学活动的有效开展、课程体系的完善、讲授内容的连贯与取舍等都显得非常重要,对任课老师是一种不小的挑战。
(三)注重理论,缺乏实践
《高分子化学与物理》是一门以实验为基础的自然科学,但轻化工程专业只开设理论学习课程,没有相关实验课程。为了使学生能够更好地掌握课程学习内容,同时培养学生的动手能力和分析、解决问题能力,提高学生的实验技能,相应的实验课程的开设显得非常迫切,能够让所学知识与理论在实验中得到验证,注重理论与实践的结合,让学生从最初的原料出发,选择合适的聚合方法与聚合反应,得到在实际生活中真正用得上的高分子产品。
二、教学改革举措
针对轻化工程专业《高分子化学与物理》的课程特点,结合本校的实际情况,要求学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够了解高分子的应用,重点培养他们的实践与创新能力,作者经过几年的教学实践和摸索,总结了几点教学改革举措。
(一)规划本科培养方案,合理调整课程设置
目前我校轻化工程专业的课程设置还存在一定的问题,建议对本科培养方案进行修改,在《高分子化学与物理》授课前完成《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》等基础课程的学习,这样才能提高学生的学习效率,增强他们的学习兴趣,便于更好地掌握相关理论与知识。
(二)多媒体资源课件与传统板书有效结合
多媒体课件具有丰富表现力、良好交互性和极大共享性等特点,它可以将枯燥乏味的理论知识直观化和形象化,能够充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。但在运用多媒体教学的同时也出现了诸如教师几乎不写板书,学生不记笔记等问题,严重影响了教与学的质量。建议对任课教师的教学大纲、考核方式、教学难点与重点等相关教学文件进行监督,要求授课过程中课件放映与传统板书相结合,将学生上课情况、学生主动参与积极性、平时作业等与学生的最终成绩挂钩,进行综合评定。
(三)增设实验课程,提高学生实践能力
《高分子化学与物理》是一门理论与实践相结合的课程,实验课是对理论课学习的有效补充,通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性,帮助学生理解所学理论知识,因此实验课的教学显得尤为重要,建议在轻化工程专业开设实验课程,但涉及的实验众多,要求任课老师充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面,认真编写实验讲义。此外,学校和学院应重视实验室配套设施建设,突破实验教学完全依附于理论课程教学的传统框架,增加启发式实验和创新性实验所占比例额,注重验证性实验、启发式实验和创新性实验有效结合,开动学生的思维,发挥学生的潜质,提高学生的创新意识。
(四)理论联系实际,注重启发式教学
《高分子化学与物理》是一门相对来说比较抽象、枯燥的课程,但它也是一门应用性很强的课程,高分子材料用途广泛,遍及现代社会生活中衣、食、住、行、用等各个方面,因而在课程讲授时注重理论联系实际,将抽象的概论、理论与实际应用有机结合,将对课堂教学效果起到重要的促进作用。
三、创新能力的培养
(一)培养方案中开设新生研讨课和专业导论课
为了提高学生对专业的认同感以及学生的学习兴趣和热情,可以尝试在本科培养方案中针对大学新生开设新生研讨课和专业导论课,以趣味讲座和座谈的方式进行专业介绍,了解专业背景,告知学生轻化工程这个专业是以化学与高分子为学科背景的,加强学科平台课程的学习至关重要。
(二)实施学生双导师制
全面推进学生双导师制是确保创新型人才培养的重要手段,企业导师和校内导师组成课程小组,共同确定课程教学大纲、教学内容、教材及承担教学任务,使专业理论课程与行业实际需求紧密结合。
(三)强化实验课程学习和创新能力培养
实验课程采用自主设计实验,在实验大纲的规范下完成实验要求,将验证性实验、启发式实验和创新性实验有机结合。在国家大学生创新创业计划项目、江苏省大学生创新创业计划项目和江南大学大学生创新训练计划项目等资助下,实现学生创新训练的全参与和全覆盖,指导教师从选题开始就应该注重基础理论知识在创新实验中的应用,达到学以致用的目标。
(四)强化学生的毕业论文(设计)指导
毕业论文(设计)是学生毕业离校前最后一个实践性环节,也是所学基础理论知识得到充分应用的关键环节,因此可以从课题的选择、采取的技术路线、拟采用的研究方法和达到的预期目标等方面进行合理规划与设计,充分发挥学生所学知识与理论的应用,提升学生运用知识的综合能力,强化学生的专业基础。同时,轻化工程专业的毕业生中从事与高分子相关行业的人数众多,学科交叉特色鲜明,为学生的出国深造、攻读研究生和就业奠定坚实的高分子基础。
四、结语
根据国内外行业需求和自身特色,通过教学改革与实践,围绕复合型、创新型染整专业技术人才的培养目标,通过理论与实践相结合、教学和科研相结合、校内与校外相结合、科学素养与人文情怀相结合的人才培养模式,注重理论知识的传授与学生创新能力的培养相结合,全面提高和调动学生的学习积极性和学习兴趣,为学生的学习与工作奠定坚实的基础。
参考文献:
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[2]刘兆丽,曹亚峰,谭凤芝,李沅.非高分子专业高分子化学与物理教学的几点探索[J].科教导刊,2013,(1):82-83.
[3]喻湘华,鄢国平,李亮,吴江渝,郭庆中,曾小平.高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索[J].化工时刊,2011,25(3):68-70.
[4]胡建设,周爱娟,王宏光.高分子化学与物理实验教学探索与实践[J].高分子通报,2010,(5):70-73.
篇7
一、注重课本。扎实基础知识
课本有基础、示范的作用,离开课本的学习是无源之本。所以,要弄清课本中提供的每一个知识和方法。在解题时,应该具备优先向课本求教的意识,通过课本来查明知识和方法上的缺陷,尽可能把问题回归到课本中的例题、习题中。有些同学认为要想学好数理化,只要多买几本复习资料,多做些习题就行了,那种抛开课本,热衷于资料的做法是不可取的。所以我常常给学生说:“我与课本有冲突以课本为主,资料与我有冲突以我为主。”
要多看课本,细看课本,主要看反应的原理,特殊性质,哪个反应是特有的,比如颜色、气味、特殊现象等,这对你以后做推断题很有帮助,同时必须记忆基本公式、基本概念和基本规律、化学方程式,这是学好化学的先决条件,是学好化学的最基本要求。在看化学方程式时,要看该反应是否为可逆反应,反应条件,有些反应在不同条件下会得到不同的结果,这些都是做推断题的必备知识,反复看课本,每看一次都有不同的收获,看的过程中学会记忆,然后归类,比如和水反应的有什么,反应得到氧气的有哪些等等。
二、课堂上的学习是关键
为了保证课堂上的听课效率,课前应尽量抽时间预习。通过课前的阅读了解知识重、难点和疑点,课上才能更好地掌握知识的来龙去脉,加深理解,也才能注意学习老师分析问题解决问题的思路和方法,提高思维能力。上课以听讲为主,但还要有一个笔记本,好的笔记是教科书知识的浓缩、补充和深化,是思维过程的展现与提炼。由于化学学科知识点既多又零碎、分散,所以,课堂上除了认真听课,积极思考外,还要在理解的基础上,用自己的语言记下老师讲的重点、难点知识,以及思路和疑点,便于今后复习。笔记本是针对自己的学习资料,以后要经常看,充分发挥笔记本的作用。
三、灵活运用知识。把知识变成自己的
学到的知识,要善于运用到实际中去。不注意知识的灵活运用,那些知识始终是课本的是老师的,只有通过具体运用,才能扩展和加深自己的知识,学会对具体问题具体分析,才能提高分析和解决问题的能力,把知识变成自己的。练习题可以加深理解,融会贯通,锻炼思考问题和解决问题的能力,因此学习化学必须要独立地、保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。
四、构建知识体系。学会知识迁移
重视知识体系的构建,构建知识体系包括:大到整个化学的知识结构,小到每一章的知识结构等等。比如对于无机化学《元素及其化合物》这部分内容,可以“元素一单质一氧化物(氢化物)一存在”为线索;学习具体的单质、化合物时既可以“结构一性质一用途一制法”为思路,又可从该单质到各类化合物之间的横向联系进行复习,同时结合元素周期律,将元素化合物知识形成一个完整的知识网络。通过多种途径、循环往复地联想,不仅可以加深对所学知识的记忆,而且有助于思维发散能力的培养。我们应该学会在老师的指导下,把各部分相应的知识按其内在联系进行归纳整理,将散、乱的知识串成线,结成网,纳入自己的知识结构之中,从而形成一个系统完整的知识体系。只有系统地掌握好知识结构,才能把零散的知识系统起来,才能熟练地解决和处理化学问题,尤其是综合性的问题,做到知识的迁移。
五、化学实验是另一把钥匙
化学实验是学习化学知识的另一把钥匙。化学是一门建立在实验基础之上的自然科学,首先,在课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验,观察的同时还要积极地思维。其次,要认真上好实验课。实验时要主动操作,如实地记录数据和实验现象。课后要及时地独立完成实验报告,对实验中遇到的异常现象做出力所能及的解释。只有通过亲身的观察、操作和体验,才能提高自己分析问题、解决问题和运用化学知识的能力。
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关键词:物理化学 教学改革
物理化学是以物理学的原理和技术研究化学问题的学科,是化工类各专业中最重要的的四大基础课程之一[1]。它在数学、物理学及无机化学、有机化学、分析化学的基础上,进一步系统阐述化学的理论,为后续的专业课程学习、知识应用和科学研究提供更全面、更直接的基础,是链接基础学科和应用学科、科学研究的桥梁。[1]
由于该课程内容逻辑性强、概念抽象难懂、公式较多,导致学生常常不易理解接受,难以学好。加上我校学生多来自西部民族地区,原有理论基础较为薄弱,因此结合我校实际情况,对物理化学课程的教学思想、教学方法等进行了一系列的实践与探索。
1 重新设计教学方案,体现分层教学思想
我校化工学院和生命科学与工程学院均开设物理化学课程,共涉及7个专业,在教学方案设计上,分为3个层次:第一层次为化学工程与工艺专业、高分子材料与工程专业、应用化学专业;第二层次为环境工程专业,制药工程专业;第三层次为食品工程专业,生物工程专业。针对不同专业的培养方案和要求,在实际教学中需要在各个层次上体现出教学学时,教学目的,教学内容上的差别,通过设计教学的各个环节使各专业学生达到专业培养方案中所提到的要求,因此我们制定分层次的教学大纲,制定分层次的教学进度表,在教学中除了讲授物理化学基础理论知识之外,还要整理不同专业方向的前沿知识,注重理论联系实际,体现分级教学的思想。[2]
2 大胆探索和尝试,提出3大教学法
以著名教育学家奥苏贝尔的同化理论为依据,结合物理化学课程的自身特点,充分考虑学习者的心里特征,通过教学方法的创新,使学生对知识本身和形成过程产生兴趣,从而达到良好的教学效果。
2.1框架式教学方法
物理化学分为热力学、动力学、电化学、界面化学、胶体化学五大部分,在教学中要让学生掌握每一个部分要解决的核心问题,比如热力学解决能量、方向和限度问题;动力学解决速率和机理问题;电化学解决电解质溶液理论问题,可逆电化学问题和不可逆电化学问题。对物理化学理论知识体系有一个全面的认识。
在具体到每一章每一节的学习,在教学中会把事先准备好的教学提纲材料印发给学生,提纲中包含了章节学习重点、难点;知识结构主线;要预习的内容、进度;讨论的问题;达到的学习要求等信息。
在每一个章节学习结束后,都加一个框架总结的环节,例如在物理化学热力学的教学中,要求学生做到以下几点:
① 掌握热力学中 U H F G S函数间的联系
②掌握五个函数及重要公式间的联系
③掌握重要公式间的联系
④提倡由一个公式出发推导其他公式。
2.2 科学研究辅助式教学法
科研和教学本身就是相辅相成的,以科研来带动教学,激发学生的兴趣, 拓展学生的能力,提升学生的科学素养[2],在实际教学中我们会安排二类研究性题目,一是学生感兴趣的题目;二是教师的科研题目。从实验题目的选择、实验方案的设计到实验数据的处理, 都由学生独立完成, 这既能让学生在分析问题,解决问题的过程中巩固和提高理论知识,又为学生将来的科学研究打下了良好的基础。通过这种教学方式的实施,取得了良好的教学效果,并多次在学校“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中取得优异成绩。
2.3 互动式教学法
教学是以学生为中心的双边活动,教师在主持,设计,调整教学的过程中,应该把学生的学习主体地位摆在首位,使学生在学习过程中有着积极的兴趣和饱满的精神状态,积极主动的思考。在实际教学中,我们发现互动式学习是一个很好的教学模式。例如, “ 偏摩尔量”和“化学势” 一节的教学中, 可以采用课堂讨论方式,课前教师给学生拟定如下几个讨论题目: (1)偏摩尔量和摩尔量的区别是什么?为什么在多组分体系热力学中必须要学习偏摩尔量? (2)从化学势的定义中能够看出化学势是一个表示什么含义的物理量?(3)学完偏摩尔量、化学势和偏摩尔量集合公式,我们能从理论上解决什么问题?在交流互动中,认真听取每一个学生的发言,对独特的见解或新颖的观点, 进行鼓励。在交流互动中,对学生的观点进行归纳和总结[3],取得了良好教学效果。[3]
3 教学改革的实践效果
物理化学教学改革实施多年,在化工学院和生命科学与工程学院近40个左右的专业班级上实践,取得了良好的教学效果,主要表现为以下几个方面:
1)实现了分级教学,教学内容更加合理。
2)借鉴和吸收先进教育理论,由传统的“老师为中心”的模式转变为“学生为中心”的模式,注重了学生的学习心理。
3)在教学方法上实现转变,由传统的“教师讲学生记记笔记做习题”转变为框架式教学法、科学研究辅助式教学法、互动式教学法相结合。
总之, 物理化学课程作为化工类各专业的一门基础理论课程, 需要我们结合化工类各专业的特点和培养要求,合理选取和不断更新教学内容,大胆尝试教学内容改革;不断学习和借鉴新的教育学,心理学的最新成果和理论,大胆尝试教学方法改革。最终培养出基础知识深厚,创新意识和创新能力强的实用型专业人才。
参考文献:
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[3] 赵东江 高师院校物理化学教学的改革与实践[J]吉林省教育学院学报2005(2).21:54-56.
Research and Exploration on the teaching of physical chemistry curriculum reform in Ethnic Universities and colleges of Engineering Physics
PengCheng1 TianHUA1
(1 Chemical Engineering institute of Northwest University For Nationalities Gansu Lanzhou 730030)
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一、计算机辅助化学教学的特点和优势
1.直观性好,变抽象为具体。
化学课程中微观和抽象的内容较多,像原子核外电子运动状态、电子云的概念等都比较抽象,单凭教师在课堂上口头讲述,学生理解起来比较困难,需要通过一系列复杂的思维加工过程才能获得知识。利用图形、动画、音效等各种媒体制作的多媒体课件可以将难以理解的抽象知识直观地展示给学生,生动地模拟和再现物质微观的结构、状态和变化过程。“百闻不如一见”,电教媒体的直观性使学生对抽象的知识有了感性的认识,符合学生的认知规律,避免了学生由于对知识难以理解而产生厌学情绪。
2.计算机模拟化学实验,弥补常规实验的不足。
多媒体电脑辅助教学的一大优点是形象性和动感强烈,运用这一优点模拟一些化学实验,可以收到很好的效果。有些化学实验反应速度过快或过慢,学生往往不易看清反应现象,以致影响教学进度;有些实验如硫化氢的制取、苯的溴代、硝基苯的制取等会放出有毒气体,严重污染环境;有些易燃易爆的药品实验,因有一定的危险性,一般条件的实验无法进行;有些实验设备价格昂贵,一般难以配备。若借助于计算机,则可用鲜明的色彩模拟真实的实验,克服上述不利因素。用二维和三维图像及动画进行模拟,可局部放大一般实验中不易观察但很重要的现象,引起学生的注意,而且制成的软件可反复使用,较实际实验节省很多费用。通过实验的模拟,可变不可见为可见,变间接观察为直接观察,实现其他媒体难以实现的功能。
3.培养学生自我学习和自我教育的能力。
随着网络技术的发展,知识更新速度加快,学习者通过网络就可便捷快速地获得所需要的各方面的知识,从被动地接受知识转变为主动地获得知识,个体的发展水平将越来越取决于不断利用信息、培养自我学习和自我教育的能力。例如在学氧化碳时,布置学生上网查找有关二氧化碳的资料,然后在课堂上与同学们交流。有的学生找到了二氧化碳的奇妙用途,有的学生了解了二氧化碳的许多性质,有的学生认识到了原来二氧化碳就在我们的身边,有的学生给同学们介绍了温室效应,有的学生绘声绘色讲起了“杀人湖”的故事……这样不但使学生体验到化学与人类、环境的密切关系,培养了主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己观点的能力,而且调动了学生的学习主动性和积极性,提高了他们获取信息以及充分利用信息资源,快速高效地解决问题的能力。
4.实现资源的共享,提高教学质量。
计算机教学还可以减少各教学环节的重复劳动,实现资源的共享。教师可以使用计算机备课,用超文本格式或幻灯片形式保存,其中的大部分内容可以在课堂上直接展示出来。以往不容易演示的部分,如3D模型、动态演示等可以直接在制作过程中合成在课件中,在教学过程中可以根据课堂情况适当调整。同样的一套幻灯片,不同学校的教师可以根据本校的教学计划来自行修改,这样就减少了重复开发,利于教师之间的经验交流。学生也可以把这种课件作为“电子笔记”,课上可以专注于教师的讲解,课后可以根据这些“笔记”进行复习。尤其是利用计算机网络和适当的教学软件,使优秀教师的教学成果能供全国乃至全世界师生共享,并实现学生自主学习、协作学习和远距离教育。
二、多媒体课件在化学课堂中运用要注意的问题
就现状而言,计算机多媒体辅助化学教学仍然是“辅助”,是从属地位。在使用多媒体计算机辅助教学的同时,也应清楚地认识到,计算机不是万能的,在化学课堂的教学中,还不能完全取代传统教学系统和方法,只是起到一种教学辅助作用。我认为在化学教学中运用计算机和网络媒体时应注意这样几个问题:
1.不能放弃实验操作。
化学是一门以实验为基础的学科,实验教学对培养和提高中学生的综合能力素质起着重要的作用。模拟实验是绝对不能代替实验操作的。模拟实验的可信度不高,长期下去会造成学生对接受的知识持怀疑态度。如果热衷于用计算机的模拟实验来代替实验操作,学生将丧失质疑、创新能力,不利于学生动手能力的培养,不利于学生科学品质的养成。作为教师不能只让学生观察示范实验的视频资料,应带学生进入实验室,创造条件让学生动手,在操作过程中获得直接的感性认识,如此才能培养学生的动手能力和创新精神。
2.运用多媒体教学要充分考虑学生的需要和接受能力。
部分教师把课件拿来用以后,从头到尾,没有一个字板书,而是用动画、投影、幻灯片填充了整个课堂。这样,学生难以理清思路,掌握重点,要记笔记也来不及。因此,我们不能让计算机和网络成为“满堂灌”的另一种形式。信息量大是多媒体技术的一个特点,而如果运用不当,课件或链接内容过于丰满,那么所教知识只能像放电影一样在学生眼前一闪而过,甚至有的材料没等学生看完就已换为下一段内容,学生更是无暇记录重要内容。如此运用多媒体教学,使得多媒体成了现代化的“满堂灌”,授课效果可想而知。所以,利用计算机和网络进行课前准备时,一定要注意“以人为本”,遵循“适量”原则,切不可贪多求快。
3.多媒体课件的使用一定要适度。
外观精美的课件固然能够吸引学生的注意力,但若界面色彩过于艳丽、界面过于花哨,却会适得其反,使学生的注意力转移到课件本身上来,对其内容却没有留下什么深刻的印象。多媒体不是“书本搬家”,不是“黑板搬家”,而是利用它解决我们在教学中不能解决或难以解决的问题。所以,设计计算机多媒体课件时,一定要以教学内容和要求为依据,充分考虑学生的认知习惯和规律,将完美的外在形式与实用的内容有机结合,才能真正有效地辅助教学。因此,在对媒体的选择上,只要能说明问题,能达到目的,应越简单越好。不是每一堂课都要利用计算机辅助教学,也不是整堂课都要利用计算机。
4.多媒体制作是一个长期积累过程。
有很多教师为了制作出45分钟的课件,用上几个星期,搞得精疲力竭,到了后来,热情就渐渐消退了,甚至怕做课件。究其原因主要有两点:一是对常用的多媒体制作软件应用不熟练,二是缺少丰富的素材。因此,我们要注意平时的不断学习,对一些常用的软件,应该熟练掌握其中的一、两种。制作课件的大量素材可以从网上下载,平时多注意积累素材,分门别类,制课件时也就方便快捷多了。也可从网络上寻找一些制作优良的课件,根据自己的见解,进行修改、补充,或从它们的启发中构思出适合自己教学的课件。这样就能轻松地、愉快地、有效地在化学教学中运用多媒体。
三、化学教学中常用的计算机软件的介绍
1.PowerPoint。
PowerPoint和Word、Excel等应用软件一样,都是Microsoft公司推出的Office系列产品之一,主要用于设计制作广告宣传、产品演示的电子版幻灯片,制作的演示文稿可以通过计算机屏幕或者投影机播放。
2.Flash。
Flash是Macromedia公司的一个的网页交互动画制作工具。可以通过点击按钮、选择菜单来控制动画的播放。
3.Authorware。
Authorware是由Macromedia公司开发推出的一套优秀的多媒体编辑系统,它广泛应用于计算机辅助教育、娱乐及办公自动化等领域,是深受广大计算机用户和专业开发人员欢迎的最流行的多媒体创作工具。
4.化学金排。
它是基于Word平台的一套化学专业排版辅助中文软件,利用该软件可以轻松实现化学中常用的同位素输入、原子结构示意图、电子式、电子转移标注、有机物结构式、有机反应方程式、反应条件输入、化学常用符号输入、化学仪器、化学装置、图片图形调整等许多实用功能功能。
5.小猪化学分子结构模型编辑器。
它是是一个用于建造三维化学分子结构模型的应用程序。用户只需按照分子的结构简式输入各个原子和原子团的连接情况,该程序就会自动计算出每一个原子的位置,并且调用OpenGL将立体的分子模型显示出来。
6.化学品电子手册。
该软件是一个综合性的有关化学品信息软件。内容包括化学矿物、金属和非金属、无机化学品、有机化学品等常用化学品的中文名称、英文名称、分子式或结构式、物理性质、毒性、用途和制备方法、消耗定额、生产单位。
7.ChemOffice。
ChemOffice是一个优秀的桌面化学软件,具有强大的高端开发能力,集成了Chem3D ChemDraw ChemFinder和ChemInfo以及Chem Table Editor等软件。
计算机辅助教学是提高现代化学教学质量的一项行之有效的方法和途径,教师要熟练使用多媒体辅助教学,就必须有创新精神、科研意识,树立终生学习的观念和不断进取的精神,这正是教学改革的动力源泉。善于将这种现代化教学手段与传统教学相结合、互相渗透、互相补充和完善,必将大大优化化学课堂教学,提高教学质量。但是计算机只是一种辅助教学手段,不应该包括整个教学过程,不能取代教师的作用,它仅仅是传递教学信息的工具,是辅助课堂教学的手段。不能片面追求多媒体的表面作用,热衷于热闹、新奇的场面,而应视其教学内容和学生实际,牢固树立优化组合的新观念,本着形式服从效果的原则,克服媒体组合与课件制作的盲目性,充分发挥教师的主观能动性,积极改进教学方法,精心设计课堂结构,使计算机辅助教学起到升华教学过程、提高教学效果的作用。
参考文献:
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[3]张贤慧.计算机在化学中的应用.
篇10
在教学过程中,我体会到这门课之所以难教,首先因为这是学生进入大学后的第一门专业课,需要面临教与学的方式的根本转变。这门课所教授的知识点,学生在中学阶段大都已经接触到。但是,目前中学化学的教学水平差别很大:经历过“奥赛”训练的学生学过的知识已经超过这门课程的教学内容,而部分学生的知识水平又很薄弱,甚至几乎要从头学起。在这种情形下,如何满足全体学生的知识需求,调动所有学生听课的兴趣,显然是比较困难的。另外,这门课程的大多数知识点,在后续的“物理化学”“结构化学”等课程中又会在更深的层次上重复。如何选择教学内容,尽量避免不必要的重复,也是一个突出的难题。
针对这些问题,我在教学内容的选择中尽可能地做“减法”,突出知识的主干,少讲或不讲相关的枝蔓。重点讲授最基本的概念、容易混淆的概念和较难理解的概念(如熵、反应过渡态、波粒二重性等),特别发挥我多年从事科学研究的经验和优势,强调在今后从事化学研究中确实有用的知识。在讲授各种重要公式(如Gibbs方程式、化学反应等温方程式等)时,强调它们的物理意义,避免复杂的推导。我曾有机会聆听过卢嘉锡、唐敖庆、张乾二等老一辈化学家的学术报告与讲课,深深体会到好的教学方法应当是深入浅出、化繁为简。要培养和相信学生自主学习、独立思考的能力,大部分知识没必要讲解得过细过繁。
另一方面,我在教学中注意结合相关的科学研究工作,而且逐年地做“加法”。这样既能发挥我个人的优势,而且可以拓展学生的学术视野,明显提高学生听课的兴趣乃至专业兴趣,特别能满足部分基础较好的学生的知识需求。如果结合得好的话,也可以加深学生对相关知识内容的理解。但是在实际教学中,任何选择合适的研究工作内容,并能较为自然地与教学内容紧密结合起来,既需要较为深厚的科研积累,又需要一定的教学技巧与经验。我所选择的科研工作,除了国际科学前沿的一些重要进展以外,也注意介绍我国特别是本系化学研究的一些突出工作。从实际教学效果看,有些工作可以结合得比较贴切,如煤化工研究与热化学的结合,富勒烯等碳簇与杂化轨道、价键理论的结合等,有些工作还是结合得比较勉强,有些工作则只能在例题中体现。总体上,我个人及研究群体的研究工作结合得最好,因为自己最为熟悉。我以“物质结构与原子团簇”为题,将自己的主要研究方向与课程内容结合,从讲解三种化学键与四种晶体结构的基本关系开始,认识原子团簇的特殊结构层次及大都具有“悬挂键”的结构特性,由此延伸至固体表面特别是纳米材料的化学活性,在对比原子团簇与纳米材料之后,揭示纳米材料的特殊性能是由于尺寸改变而不是结构改变所导致的。我再枚举原子团簇的研究事例,深化对共价键理论方法的认识。如通过碳簇结构从链至环再至笼的变化,演绎碳原子杂化轨道的变化,进而通过杂化轨道方法,推测氮、磷等原子团簇的可能结构与应用;以简单的路易斯价键理论的“八隅律”,解析了含一个杂原子的链状碳簇负离子结构稳定性与成簇碳原子奇偶性的奇妙关联。我曾多次在教师培训班上将该主题作为示范课讲授,也给多所学校的本科生乃至高中生讲课,收到较好的效果和反响。因此,教师的科研基础和水平在教学工作中还是能够发挥作用的。我个人除了需要不断拓展研究方向和学术视野以外,也时时留意国内外科研的最新进展,在听取学术报告时注意收集适合教学的范例。
我所讲授的是化学专业本科生的第一门专业基础课,自然也是最浅显的一门课程。但是我在讲课时反复向学生强调并以实例说明,这门课的每一个知识点,不仅是化学学科知识的基石,而且只要今后从事化学及相关工作,都能发挥重要的作用。如在化学反应以及化工产业中最为重要的催化反应,大多与配位化学有关,而配位化学反应本质上就是酸碱理论中的路易斯酸碱反应。我在讲授相关知识时提到,清华大学李亚栋院士在合成贵金属与贱金属的纳米合金时,发现它们的组成与两种金属电负性差的关系,并加以应用和推广;复旦大学赵东元院士在设计合成介孔材料时,发现和应用了“酸碱对原理”。这些研究成果都来自于这门课程的知识。
不少教师认为教学占用了科研的时间和精力,因此把教学工作作为负担,不乐意承担基础课的教学任务,不愿意在教学中投入较多的精力。而我在教学过程中切身感受到教学对科研的促进作用:如果认真地想将课上好,就一定会加深对课程相关的基本概念的认识,进一步学习相关的知识,从而有效地提高自己的科研水平。我的主要研究方向是原子团簇科学,但是国内外科学界对原子团簇的定义一直缺乏共识。我在讲授“化学键与物质结构”一章的内容时,逐步形成了自己的观点,提出了关于原子团簇的明确定义,澄清了科学界的一些混乱的概念,引导了该领域研究的发展。我在讲授了课程中关于化学热力学和动力学的知识后,才意识到当前十分热门的“光催化”反应,并非化学动力学范畴内的催化反应,因此也不能照搬催化化学的理论。我讲授这门课程已近二十年,但是在每年上课的过程中,都会发现自己对课程中某些概念或反应的认识仍然不够准确,还需要进一步学习和思考,并向其他教师请教或讨论。我深深感受到,教学不仅是教师传授知识的过程,也是教师不断自我提高学术水平包括研究能力的过程。
我每年给新生上课时,都首先强调批判性思维方式的培养。明确告诉学生教材中的内容、观点可能会有错误,我讲授的内容、观点也肯定会有错误,不要迷信教材、迷信教师、迷信权威;课程指定的教材仅是学习的参考书,我不会照本宣科,学生也完全可以参考其他教材。我在课堂教学中会亮出个人非共识的学术观点,如认为“分子晶体”以外的“原子晶体”“离子晶体”“金属晶体”都不是由分子组成,绝大多数无机化合物都是“非分子物质”,并且强调这只是我个人的观点。我在教学中也对教材中的某些观点提出个人不同的意见。如许多教材中将离子极化的影响归结为相关化合物溶解度降低、颜色加深的规律性变化,我对此并不赞同,在讲授这些内容时发表了自己的观点并与同学讨论。与其他教师一样,我也会遇到回答不出学生问题的情形。我不会勉强应付,而是根据实际情况,或者实事求是地承认自己还不掌握相关的知识,需要与其他教师讨论或学习后才能解答;或者说明相关的科学问题尚未解决,鼓励学生深入探究的精神。
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