浙江师范大学化学(精选7篇)
一、教学内容的改革
(1) 结合专业特点, 精选教学内容。大学化学是材料、化工、采矿、地质、生物、环境等非化学专业学生的公共基础课, 由于各个专业的知识内容和研究重点各不相同, 甚至相差甚远, 因此在选择教学内容时要具有一定的针对性, 在加强对化学基本理论和原理讲授的同时, 结合各专业的特点, 对教学计划作相应的调整。因此, 教师首先要了解该专业对学生的培养目标和学生已有的知识结构, 确定该专业学生应该掌握的基本内容, 在教学内容的取舍上注意与其相关课程的衔接和联系。例如:对于化工和材料专业的学生, 可以就液晶材料、纳米材料、陶瓷材料、光电转换材料等新材料进行重点阐述;而对于环境专业的学生, 在讲到氧族元素时, 可介绍酸雨的形成, 臭氧空洞以及保罗·克鲁特恩等在研究臭氧层形成和破坏方面所取得的成果等。另外, 教师还可结合当前专业方向和本学科的最新科学成果, 适当介绍一些现代化学的前沿领域或重大发现, 启迪学生思维, 开阔学生眼界, 激发学习兴趣。比如在学习配位化合物时, 可以适当介绍抗癌新药的研究以及微量元素对人体健康的影响等等。通过结合专业特点, 精选教学内容, 可以使学生更好地认识到化学与其专业学科的具体联系, 明确学习目的, 进而调动了他们学习的积极性, 使他们利用化学理论和思维来分析、解决本专业中出现问题的能力得到提高。
(2) 选择好的教材, 为提高教学效果提供条件。教材是教学的依据, 对于保证良好的教学效果起着至关重要的作用。目前使用的教材大多为《普通化学》或《工科大学化学》, 这些教材的内容大多适于讲授60学时, 而本门课程只有36学时, 因此非常需要找到一本内容经典、简练易懂、富有时代气息、又有配套习题的新教材。对于现有的教材, 我们建议在内容讲授上不应面面俱到, 而应该突出重点, 注重对应用型原理的讲述。
二、教学方法的改革
(1) 多种教学方法综合运用。教学活动的开展必须采用一定的方法和手段。在高等学校的教学过程中, 教学方法决定着教学目标是否实现、教学运行状态是否良好、教学结果是否理想等。而不少学校教师课堂讲授的时间占到总教学时数的80%以上, 甚至有的教师把讲授法当成唯一的教学方法, 而诸如讨论、启发、实习、自学等方法的使用比例在整个教学中少而又少, 忽视其他教学方法的综合运用, 将不利于学生学习积极性的发挥。现代教学方法不应该是单向灌输, 而应该是建立在现代教育理念和现代教育技术平台上的探讨式的双向交流。因此, 教师应改变过去传统单一的“传授式”教学法, 转而运用启发式、讨论式、问题引入式、案例式等教学方法, 加强课堂教学。例如启发式、问题引入式教学法在大学化学课堂教学中的应用:在讲述稀溶液的依数性这部分内容时, 教师可以先提出“为什么烧沸的肉汤要比同量的开水冷却得慢?为什么在下雪的路面上撒下食盐, 雪就会融化”这样的问题, 然后从解决这些问题入手, 展开教学。这样不仅可以增强学生的学习兴趣, 而且能让学生从中认识到化学是一门对人类和社会有益的具有实用性的科学。
(2) 针对不同的教学内容, 采取不同的形式组织课堂教学。大学化学课程包含的内容较多, 各章内容的连贯性不是很强, 差异性也较大。因此, 针对不同的内容, 要采取不同的形式组织课堂教学, 以求达到最佳的教学效果。例如:在学习热化学与化学反应的方向与限度时, 由于这部分内容概念和定律多, 不仅难于理解而且习题量大, 因此要增加辅导答疑课和习题课, 以促进学生对知识的消化;由于原子结构、分子结构和晶体结构这一章内容非常抽象, 因而讲解时可采用模型和多媒体技术等现代教学手段, 来提高学生对微观世界的认识;对酸碱平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡、配合物的电离平衡部分, 由于高中时学生已经接触过这方面的知识, 因此可以采用讨论式教学法, 将书本上的知识与实际生活联系起来。通过对教学内容的正确定位和对其课堂教学形式的合理选择, 可使教学效果明显提高。
(3) 多媒体技术的应用。新的教学手段的运用是课程发展的必然。利用多媒体教学可以缓解课时少和内容多的矛盾。在授课过程中, 尤其是讲解课程的难点和不易描述的内容, 开发CAI (计算机辅助教学) 课件, 采用多媒体教学, 可以更好地配合讲解, 节省了课堂上画图的时间, 加快讲课进度, 加大课堂信息量。而且, 图文资料色彩鲜艳, 清晰生动, 对提高教学效果益处很大。
摘要:本文着眼于高等院校非化学专业开设大学化学课程的重要性, 从此类专业中大学化学教学的现状和存在的问题出发, 对其教学内容和教学方法的改革进行了探索, 旨在提高非化学专业大学化学的教学效果, 促进创新素质人才的培养。
关键词:大学化学,非化学专业,教学改革
参考文献
[1]甘孟瑜, 张胜涛.非化工类专业大学化学精品课程的建设[J].高等理科教育, 2005 (6) .
关键词:大学基础化学中学化学知识点衔接
中图分类号:G642文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)01(b)-0000-00
Abstract: Along with the goal of talented people Changed for the 21st century , the situation ofmiddle school teaching and the high school teaching is changed too. The high school chemistry knowledge is the first specialized course for freshman .The correlation educator studies of how the freshman to adapt university study as soon as possible and how the middle school to transited university study .The paper analyzing the relation and difference of general chemistry and high school chemistry. exploring how to deal with the linking of two in chemistry teaching .Coming up with suggestions of reference for teaching way of high school chemistry and reforming of teaching content.
Keywords: The university's basic chemical; middle school chemistry; knowledge spot; link up
大一基础化学教学是在中学化学知识的基础上展开的[1],同时又为后续课程奠基铺路,其中的衔接问题应该得到足够的重视.通过此项研究找出中学化学教学与大学教学的联系与区别,为实现学生掌握的中学化学知识平稳快捷的过渡到大学内容,达到两部分内容融会贯通的目的,同时为教师教学提供理论基础及教学参考.
1 大学化学与中学化学知识的联系与区别
总体来说,大学化学与高中化学的一个明显的区别是教学内容的“量”急剧增加了,单位时间内接受知识信息的量与高中相比增加了许多,而辅导练习、消化的课时相应地减少,这对大学学生来说是一个新的挑战.
由于中学化学教学内容本身的问题或中学生认知水平的原因,学生在进入大学时有些化学问题还比较模糊,这样势必影响大一化学的教学质量.因此,在大学化学教学中必须对这些概念加以澄清和重视.从新的高度和新的角度去鸟瞰和透视中学化学教材中的那些相关知识点,从而使学生能透彻理解、准确掌握这些化学知识.
2 如何做好大学化学与中学化学知识之间的衔接
中学生刚进入大学学习时,面临的问题还是比较多的.知识容量大幅增加,难度增大,思维方式从直观、定性转变为抽象、定量,没有了大量的“题海”来加强已学过的知识,各个学科之间似乎较为零散,联系不强.而大多数学生对上述转变心理准备不足,学习方法和能力还停留在高中的层面上,不能适应新起点的学习.这就提示教师要注意选材,精心设计教法,激发学生的学习热情,重视并服务于学生自学能力的培养,引导学生从被动接受的状态向主动掌握的角色转化.
2.1 大学基础化学课的切入点
化学作为一门基础课,其结构随着所学专业的不同有所差异,但是基本上都以无机化学作先行,以无机化学作切入点,教材的编写和教学内容的处理基本能够建立在高中平台上,体系结构基本内容与中学有部分重复,知识梯度也不大,有利于学生兴趣的激发和保持.
2.2 针对专业特色衔接好化学教育
①培养学生学习兴趣、创造良好的学习动机:在新生入学后,应注意利用班会、讨论课等机会,对学生进行学习目的教育、理想前途教育,让学生将社会动机和个人动机有机结合起来,形成积极健康的学习动机[2].
②训练学生适应大学的学习特点:首先,教师应当明确指出本门课程最基本、最重要的章节,让学生对本门课程有大致的了解.在一门课程的前几节课,不妨先沿用中学“扶”的方法,重点部分尽量仔细,板书不要省略步骤,得到结果后再重复强调一次.
③注重教学互动:教学互动是中学比较缺乏的一环,具体的内容和形式可以丰富多样.可以是教师提出问题,也可以是学生提出问题,也可以通过讨论、设计解决问题.主要目的是鼓励学生进行经验交流和信息传递,形成一个你追我赶、互勉共进的良好学风.
3大学化学与中学化学知识衔接的重要性
可以说,80%的中学化学知识与无机化学的学习内容相关.因此,教学内容的设计应以“学生发展,社会需要”为原则,注重學生去思考问题,即引导学生思考所学知识是否科学、有无局限性,并努力探讨所学知识在可能范围内的应用和发展,促进学生全面发展,不仅满足基础教育战线的需要,同时也为社会输送符合经济发展和社会需要的化学专门人才和其他人才.
4结语
本论文通过对大学基础化学与中学化学相关知识点内容的分析归纳,对二者之间的联系与衔接进行研究,提出应该加强学生的基础教育,了解学生的接受能力,做好基础化学与后续课程的衔接,为实现学生掌握的中学化学知识平稳快捷的过渡到大学内容,达到两部分内容融会贯通的目的,为教师教学提供理论基础及教学参考.
参考文献
[1] 许锦泉.强化大一化学概念跟中学的衔接点的教学探讨[J].高等理科教育,1999,(5):12-15.
[2] 翟润瑟.研究学生学习心理特征架起衔接的有机桥梁[J].潍坊教育学院学报,2001,14(2):46-47.
课程名称:无机化学实验课程编号:1004002
适用专业:08级化学(师范教育)专业
学时数: 112学分数:4
执笔人: 鲜华编写日期: 2008.09审批人:柳闽生
一、课程性质和目的促进学生复习、巩固实验课的教学内容,检验学生对本学科基本原理和基础知识的理解和掌握的程度;检查学生的实验技能;检查学生观察实验现象、数据处理、查阅资料手册、自行设计实验和独立思考的能力;培养学生严谨的科学态度与良好的实验工作习惯。
二、课程教学内容
绪言实验室基本知识实验数据处理常用仪器及基本操作实验基本操作物理化学量及常数的测定化学反应原理与物质结构基础元素化合物的性质无机化合物的提纯与制备综合性设计性和研究性实验
三、考试主要内容及考试要求
本考试大纲以四年制本科人才培养规格为目标,按照无机化学实验教学内容的知识体系,提出了考核的知识点和考核的目标。
考核内容:预习报告,实验报告,实验现象解释,仪器组装和使用,实验技能技巧,实验态度以及遵守实验室规章制度等。
(一)实验基本操作技能
1、熟练掌握
玻璃仪器的洗涤与干燥,托盘天平的使用,试剂的取用(正确的取量及估量)与溶液配制,试管操作,气体发生器的使用,仪器装置气密性的检查,气体的收集和净化,搅拌和振荡,加热(水浴加热)、烘干、灼烧与冷却,蒸发、浓缩与稀释,溶解和重结晶,过滤方法的选择和使用(常压过滤、减压过滤),倾泻分离,酒精灯、酒精喷灯的使用,离心分离、减压分离、重结晶分离,分析天平的使用,温度计的使用,其它常见的一般无机化学实验仪器(或器具)的使用,实验现象的观察与记录、分析与推理,实验报告书写与实验装置图绘制。
2、一般掌握
一般仪器的连接、安装与拆卸,冷冻剂,干燥剂的选择,移液管、容量瓶、滴定管的使用与滴定操作,气压计的使用,pH计的使用,分光光度计的使用,秒表的使用。
(二)实验室工作技能
了解典型无机药品的保管知识,能正确选择存放容器与存放条件。
掌握实验室一般事故(烧伤、触电、腐蚀、火灾、爆炸等事故)处理方法。了解实验室废液、废渣回收利用的一般处理方法。
(三)掌握重要无机物的基本性质及其主要反应现象
了解无机物的合成、分离与提纯的常用方法
掌握无机化学基本原理验证性实验及有关常数的测定方法
考核的实验:(下列实验供考核时选用)
实验
1、分析天平的使用和溶液的配制
实验
2、酸碱滴定
实验
3、CO2相对分子质量的测定
实验
4、醋酸电离度和电离常数的测定--pH计的使用
实验
5、化学反应速率和活化能的测定
实验
6、I32+I-平衡常数的测定
实验
7、电离平衡与沉淀平衡
实验
8、氧化还原反应
实验
9、配合物的生成和性质
实验
10、氯化钠的提纯
实验
11、转化法制备硝酸钾
实验
12、硫氰酸铁配位离子配位数的测定
实验
13、摩尔气体常数的测定
实验
14、高锰酸钾的制备 — 固体碱熔氧化法
实验
15、CuSO4的提纯(微型实验)
实验
16、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的制备及组成分析
实验
17、一种钴的配合物的制备
实验
18、硫酸锰铵的制备及检验
实验
19、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备和组成测定
四、大纲说明:
1、考核目标分为三个层次;了解、掌握(或会、能),熟练掌握。三个层次依次提高。
2、考试教材:北京师范大学无机化学教研室编.《无机化学实验》(第三版).北京,高教出版社,2001
参考教材:华东化工学院无机化学教研组编.《无机化学实验》(第三版).北京,高等教育出版社,1990.8
周宁怀等编.《微型化学实验》.北京,科学出版社,20003、成绩构成:分为平时成绩(70%)和考试(30%)两部分,共计100分。
实验平时成绩应根据实验预习、实验操作、实验报告等三方面进行综合评定。其中:
(1)实验预习(20%):预习报告用统一的预习报告纸按如下内容要求写,且书写整洁,排版合理者给20分。预习报告的内容:实验名称、目的、原理、步骤(主要操作流程示意图)、实验现象、数据记录、实验装置图、实验关键和注意事项等,以上内容欠缺可扣分,内容、格式基本达到要求,书写草者要酌情扣分。
(2)实验操作(40%):实验装置正确,操作规范,仪器使用熟练,数据记录规范且达到要求,无损坏仪器。实验结束后能及时洗涤、整理仪器并归原,保持实验台面整洁和环境卫生,遵守纪律和实验态度好记40分。
(3)实验报告(40%):实验报告用统一的实验报告纸按规定的内容,格式书写。实验报告完整,实验数据处理规范,有实验结果报告并给予科学的解释,有实验讨论和建议并能完成课后思考题,独立、按时完成实验报告,报告书写工整、清晰、简洁明了,布局合理者,且有原始数据登记本,并经老师签字者,记40分。
一、微课堂的定义
微课堂是现阶段新出的一种教育模式,通过“短、小、精、活”的形式进行教学,受到广泛大学生的热爱。微课堂通过使用短视频的方式和平板电脑、智能手机等与网络终端相结合的形式向每位学习者提供信息化的一种网络教学,打破以往的教学形式,通过制作成短片的形式将其出现在学习者的视野中。
二、微课堂的优点
微课堂讲课的方式是以短小、精炼的视频内容进行讲课,通过学习与使用电子终端设备进行自学,并且具有以下几个优点:
(一)讲课时间短。微课堂通过用短片的形式展示学习内容,时间通常为10分钟左右,在一定程度上能集中学生的注意力。讲课者要积极运用现实课堂重点掌握其中一个知识点,其中包括概念、例题、课后复习、习题练习等,由于时间的问题,教学者根据对知识的构思与表达一直是进行教育工作者的一大挑战,同时也是考验教师智力的体现。
(二)教学内容少。微课堂一般情况下,讲课内容比较集中,没有那么复杂与繁琐。通常状况下,微课堂只专门讲解其中一个知识要点,其特点是针对性较强、内容简洁明了、主题突出。因此在进行讲课时,教学者要将其重点、难点以及疑点进行相互融合,以此达到想要达到的教学目的。与此同时保证好教育可持续性,虽然微课堂视频短,但其内容精炼,保证了教育的完整性。
(三)资源容量小。微课堂是目前新兴的一种新型教学方式,信息内容多,视频短小并支持在线播放,师生之间能进行在线观看并且能实现远程教学,能实现教师之间相互交流沟通以及评价。
(四)资源构成情境化。微课堂将课本、教案、试题形成一体组成一个短视频,成为集教学为一体的教学资源。微课堂可以通过视频反应教课记录,也可以通过辅助资料进行学习,使学习者更具主动性,微课堂视频内容包括丰富的教学资源内容,其中包括教学理念、课程设计、多媒体素材与幻灯片等这些内容将其构成一个内容丰富,结构紧凑的“教学包”,为学生的学习提供了方便。
三、微课堂的设计原理
微课是充分利用先进的微信息化技术,运用在较短的时间内将其传统的教学内容进行视频化,它不能将某个学科的所有知识点概括,也不能将其传统课堂上的所有重点概括。所以,微课堂不能进行传统课堂的教学,只能作为一种辅助教学方式。所以在整个教学设计中,微课应遵循一定的原则。
(一)短小精悍且结构完整。微课堂有一定的时间限制,因此微课堂不仅要体现“微”又要体现“课”,而且一定要围绕中心简单易懂,突出重难点又讲解清楚,杜绝滔滔不绝的讲解要吸引人注意,要语言精准不能说些无关紧要的话,总之要做到有引人注目且语言精练、新颖。
(二)易学实用且生动有趣。微课应主要集中在其中一个知识点上,要求一定要简短有吸引力、生动且实用、自成篇章、易学易懂。在进行设计制作时要将其视频动画、图像声音以及字幕背景等方面进行统一,保证多媒体软件技术有效搭配,保证微课的吸引力。
(三)完整性与共享性。微课堂是以小课堂而深受大家追捧,不仅有头又有尾,而且将其引导思考布置任务的责任一并承担,这就要求不仅要突出重点而且要形象直观,以此实现较好的教学目的。微课堂一般情况下是运用网络传输的,一方面可以使学习者在多种移动终端上进行随时随地的学习,比起课堂的集中教学,另一方面比较省时省力又节约资源,达到了教学资源共享。
四、微课堂在大学化学教学中的实际应用
化学课作为医科高职缺一不可的基本课,其主要讲解了化学中的基本原理以及相关的知识点,通过将化学中的基本知识鱼特征和社会生活紧密联系在一块,旨在培养新的一批技术人员。我校学习大学化学课程的多半是高一新生,由于高一新生来自我国各个地方,首先在接受能力方面就存在一定差异,其次对于内容的认识以及知识概括相对于中学来说进展较快,学生不能全部适应。大学化学内容难理解、概念涉及的区域大况且与中学体系差距较大,再加上学生本身自学能力较薄弱,积极性较低、总是需要老师强迫着去学习。因此在学习大学化学时,那些重点以及难点可以采用微课进行自主学习。在进行大学化学教学实践时,第一步要将大学化学中的难点进行深入学习;第二歩是要注意课堂教学设计,主动改变教学方式与教学质量。另外不能直接进入课题,首先要引导并且教师说话要得体,教案要简单明了,讲完课后要迅速的总结小结。
(一)微课堂中心内容的确定。微课堂的核心是将教学中的设计作为重点。将文章中的重点、内容以及结构的重点引导学生能够自发学习教学中的简单的知识点。例如:讲原子构成时,可通过视频的形式将原子的结构、显现出来。可以采用小动画的形式将抽象的物体简单简单化,带给学生新的认识,及时帮助理解这些难点和重点。
(二)将内容结合学科特点。我们要将微课程与自己的学科相融合,才能取得更好的效果。例如使用到在高职化学教学中,可以实现将生活化的东西重新在微课中体现出来,让同学们更加清楚地观察以及发现生活,从中感悟到其中的奥妙。对于微课程的开发需要我们齐心协力的总结教学中的重点以及疑点,设立一个小目标。
(三)针对中心点进行教学活动设计。将教学活动设计好导语,围绕核心点进行教学活动设计,点出重点问题。重点问题要紧抓中心点,并对中心点展开仔细的分析。其中课堂总结是对课程中心点与核心摘要的再次练习,通过反复练习增加对知识的记忆,指引学生进行反复性思维练习,争取做到对知识数往知来。但值得注意的是视频实质所显现的设计和超高水平的视频制作技术,高水平的拍摄,才能增加学生对学习知识的兴趣。进行视频的制作,例如将有关镜头的设计及写作还有音频与视频等相关东西与讲课内容相结合,同学生的兴趣紧紧联系在一起。对于学生,有字体的微课更加容易学习。相反对讲课老师来说,有字体的内容需要加强录制时口语问题。根据大纲整体思路,从符合实际教学的中心点出发,重点将热力学与氧化还原以及化学平衡等课程采用微课教学。主要涉及的重难点以及常见知识点集中在热力学、吉布斯函数、微观物质结构、四个量子数以及杂化轨道等问题上。根据视频制作以及相关老师、教学效果来看,经常见的重点以及知识要点要集中使用微课教学效果最好。根据物质结构基础的纯薛定谔方程结果显示表明,四个量子数在进行学习制作时使用了图表,最后收尾处同样进行了总结与练习,知识点总结效率高,但微课堂的特点是教课时间短,因此使得整个知识点讲的不清晰,导致教学效果下降。例如热力学部分中吉布斯函数求解由于自身局限性的问题,不适合使用模型、动画等方式教学。在进行教学设计时,使用了公式推导并结合典型例题,讲授过程中采用启发式、对比式、总结式微课教学方式,加强了学生对公式的理解与使用能力。在进行电化学中原电池进行微课学习时,可以使用新的教学设计方案。不是直击主题,而是以大家非常熟知的各种电池为引线并与实际相结合,首先应当让学生有一种全新认识,之后再慢慢引入到原电池中关于电池的核心内容以及主要概念。并运用图片、动画、视频等多种方法进行教学讲解,使用这种方法教学得到有效提高,因此获得了学校举办的微课堂比赛活动一等奖。
(四)微课堂可化难为易。将抽象的内容具体分析,将难点问题简单化,从难理解的重点开始讲解,结合科目特点进行一一讲解,首先做好分类,其次全方位展开,不能快速,要稳定走精度路线,才能更好地推广。由于制作微课堂的比较多,所以要以知识的中心为出发点,进行学科微课程关乎的知识点通常比较科学与准确,因此不能随意改变。况且以知识点为中心进行制作微课堂,可以使每个科目操作简单化。对于杂化轨道我们可以采用多种方法,这个量就比较大,面也广,可以采用模型图片、动画、视频与必要的板书进行讲解,运用启发式提问方法并总结教学实际,进行对比,取得了良好的效果。
结束语
根据以上分析可得:课文只能适当地运用到理科的大学化学中去。相对于某些知识点,例如:简介性质简单明了,知识点比较少的知识可以使用微课堂进行教学,能达到想要的效果,并且能进一步加强记忆,帮助学生达到自学的目的。那些比较复杂且难点和重点较多的知识,一般情况下10分钟左右不能讲解清楚,这样的知识点不建议使用微课,即使使用了也很难达到想要的效果。
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学院作为一所省属地方本科高校,把人才培养质量一直视为办学的生命线。化学与材料工程学院目前已有化学、应用化学、材料化学、化学工程与工艺以及高分子材料工程5个专业。尽管面临不同的专业,自20xx年以来我们对5个专业的基础化学实验进行了统一安排,即5个专业的基础化学实验完全一致。这样做,有利于实验教学资源的充分发挥和教学的统一管理。但是,这种一致化亦存在一些不合理的地方。这是因为,专业的不同,人才培养的目标层次和培养内涵大有不同。考虑到不同专业的特点,我们拟在未来几年里对大学化学基础化学实验进行实质性调整,并在现有实验教学运行机制的基础上进行探索与实践,将采用更加高效的教学运行机制,大力提升教学质量水平。
1大学化学实验教学功能与运行机制
大学化学实验的基本功能无外乎以下四个方面:(1)基本操作技能的培养;(2)专业基础技能的训练;(3)专业应用能力的实践;(4)创新和创造能力的锻炼。显然,大学化学实验的功能轴线,即是为本专业的学习打下夯实的实验操作技能基础并获得专业知识的应用和再创造的能力。
围绕大学化学实验的功能轴线,大学化学实验教学运行机制可以概括为以下几个方面。一是甄选合适的实验教学内容、科学的实验教学方法和有效的教学手段来扎扎实实培养学生化学操作的基本技能。这是最基本的要求,也是开设大学化学实验的最基本的目标层次。二是应有科学实效的教学管理制度和和规范化管理的长效机制,并配置有严格有序的实验教学监督机制。这大学化学实验教学必不可少的保障制度。没有严格有效的管理与监督机制,大学化学实验教学的质量则无法得到应有的保障。三是实验教学的软、硬件建设及功能发挥。其中,“软件”主要指的是大学化学实验课程的动态发展、课程运行的科学管理、实验教学方法的改革、实验指导教师队伍的发展建设等。“硬件”主要指的是大学化学实验教学手段的更新、仪器设备的更新与增加、实验室功能的不断升级等。以上三个方面组成了大学化学实验教学运行机制的有机统一体。其中的每一个方面都至关重要,无论哪一方面得不到充分发展,大学化学实验的教学都难以取得理想的效果。
2大学化学实验教学的深化改革
大学化学实验教学涉及到多个方面和层次。我们认为,主要有以下几个方面的内容。
(1)仔细遴选大学化学实验教学内容。大学化学实验教学内容的选择既要达到基本操作能力的培养和基本理论知识的巩固与发展,又要实现学生的知识再创造能力的培训。以淮南师范学院“大学化学实验”课程为例,我们主要开设了以下实验内容:溶液的物质的量和质量摩尔浓度配制与标定,几种常见的重要的无机化合物的制备或提纯,化学热力学、动力学及电化学的一些验证型实验,主族元素IA-VIIA以及1B-VIIB和VIII元素及其重要化合物的验证实验,以及5~6个容量分析和1个重量分析等常规实验。此外还选用了“混合阴离子分离与鉴别”、“混合阳离子分离与鉴别”、“日常生活中的化学”、“无机纳米材料的合成与组成分析”、“化学需氧量(COD)值测定”、“常见水果中维生素C含量测定”、“动植物体中微量元素测定”等实验。这些实验不仅覆盖面广,实验能力培养全面,而且还激发了学生学习的积极性。学生通过常规实验特别是兴趣实验的学习,培养和锻炼了学生査阅资料,实验方案设计,问题分析以及使用大型仪器等诸方面的能力。
(2)改革实验教学方法,采用灵活多样的教学模式。高效科学的实验教学方法是“大学化学实验”成功运行的保障。传统的实验教学方法与过程主要包括以下环节:学生实验前按照指导教师的要求进行预习,在课堂上教师进行讲解和示范,然后学生进行具体的实验,依据实验过程与结果撰写实验报告并上交。这种教学方式在地方普通高校是比较盛行的。然而,在这种教学模式中,教师填鸭式地教,学生机械地学,无法激发学习的积极性,因而无法获得令人满意的教学效果。近几年来,我们尝试多种教学方法在教学过程中灵活穿插使用,如采用多种方法以激发学生实验学习的内动力和积极性。重点放在以培养学生操作能力、动手能力、对理论课程知识体系的消化吸收和再创造的能力。积极引导学生,培养学生的实验设计、验证以及不断创新的思维意识和研究能力。不能机械地依赖于理论课程,要在理论课程的基础上培养和锻炼学生对知识和应用的创新能力。通过不断的教学改革,我们的大学化学实验教学收到了比较理想的效果。
(3)改革和创新实验管理模式。对大学化学实验管理一直是困扰地方高校化学实验稳步发展的一个瓶颈。我们认为,最困难的应是对实验过程的管理。实验过程包括实验前准备、实验过程以及实验完成后的后续工作等阶段。若实验过程管理不到位,则实验效果很难达到预期要求。对实验过程的管理,可分可分为对学生和实验指导教师两个方面的管理。学生方面的管理主要涉及到实验前的准备、实验过程的监控、实验态度、实验投人和实验创造性等方面的考核与评价等。教师方面,主要涉及到教师对实验教学的投人、创造性劳动、给予学生的指导效果以及实验后的工作等方面的考核与衡量等。我们分别从这两个方面齐抓共管,平等对待。在对学生实验过程的管理中,首先是狠抓实验前的准备检查工作,预习与实验准备+到位的学生不允许进实验室,何时预习、准备充分了才可进行实验。其次是狠抓学生的实验态度、实验认真程度和实验投人量,对敷衍塞责、蒙混过关者予应以严惩。对那些实验投人量大、工作积极又有创造性成果的学生要予以表扬、加分。最后是善于发现学生的创新、创造和研究能力,并积极引导学生不断开发这方面的能力。实验指导教师在实验管理中既是实验的管理者又是被管理的对象。对教师的管理往往要困难和复杂得多。我们不仅呼唤实验指导教师要全身心投人到实验教学工作中去,还要去大力激发学生的学习动力和积极性、给予学生科学指导以及实验再创造能力的培养。教师的实验指导效果应纳人到其教学考核和年度考核的考核体系之中。
(4)更新和改善实验教学手段。在不断增加和更新教学资源的前提下,重点是教学手段更新。实验教学内容的顺利完成需要借助高效可行的教学手段来具体实施。我们主要从两个方面人手。其一是,改善实验环境和实验条件。配置充足具有现代化功能实验室和配套齐全的实验仪器设备。配置合格胜任的实验教师队伍。其二是,改革传统的教学手段,采用灵活多样的教学手段,特别是加强现代化教学手段,以有效提高学生自学、实验模仿、实验设计、实验创新以及实验结果处理等综合能力的培养。
(5)打造一支技术过硬、能力强的实验教师队伍。实验指导教师队伍的质量将直接关系到实验教学的质量优劣。而实验教师队伍的培养和发展则是循序渐进的过程。首先要有几位学院里的实验指导“大师”,我们应先培养几位有影响的实验教师领军人,然后在其带领下逐步加强实验指导教师队伍力量。其次是通过实验教师师资培训,选派中青年教师到相关企业或工厂进行专业训练。待其培训归来后,将工厂企业中的先进实验技术及应用技术带人到实验教学中来。另外,我们还要利用优秀教师的示范作用,开展青年教师导师制,以加速年轻教师的快速成长。最后,学院相关部门还要有明确的大学化学实验教师队伍建设规划,充分利用学校有利政策来发展和壮大大学化学实验教师队伍。
(6)科研融人实验教学。首先,实验指导教师有S标地吸纳一部分学生进人自己的科研团队,让其进行必要的科研素质的培训。然后指导学生申请院校及更高层次的科研课题。学生在完成各项课题的同时,即进行了各种实验能力的培训。其次,鼓励教师将研究成果直接转化为教学辅助手段或实验项目,真正达到科研带动实验教学的目的。
3大学化学实验教学运行机制的实践
为了促使大学化学实验得以有效运行,我们主要从以下儿个方面进行了探索与实践。
(1)充分利用各种资源,整合大学化学实验教学内容?发动实验指导教师,依据教学大纲的要求并结合学科特点,由每位指导教师提供2~3个实验项目。这些项目不仅具有严谨的科学性,同时应具有较高的可操作性、实用性和趣味性。我们大学化学实验教学组对所呈上来的项目经过仔细甄选,最后确定实验教学内容。此外,每学年都要求更新实验项目。通过这些项目的训练,不仅能有效锻炼学生的基本操作技能和科学素质,亦能培养学生的创新能力。
(2)明确大学化学实验培养目标。在此目标的要求下,制定科学规范的大学化学实验教学管理制度。制度的建设需要有严格和严厉的保障机制。只有严格和严厉的保障机制,才能确保制度的长效机制。在此方面,我们既倍感压力,同时也深知其要害。当然,严格的管理制度的执行往往会受到来自各方面的压力和不满。在学生层面上,不仅要晓以利害,还要循循善诱,严格要求,最终让学生步人正轨。在实验指导教师方面,不仅要严格要求,层层落实各项规章制度和管理制度,还要考察其运行效果。对考核达不到要求的实验指导教师,要求其限期整改。如整改不理想的,则将不再聘为大学化学实验指导教师。
(3)激发实验教师的教改积极性,不断改革大学化学实验的教学模式和改善教学手段。我们利用学校提供的相关政策,对积极进行实验教学方法改革并取得显著成效的教师给予职称晋级加分、教学考核和年度考核优先、教学质量工程申报时给予优先以及与个人收人挂钩等优惠政策。对在实验教学中不断革新教学手段并取得优异的教学效果的教师要给予物质和荣誉奖励。
不断提升实验指导教师的整体水平。不仅要求大学化学实验指导教师十分熟悉教学内容,还要运用科学有效的教学方法和教学手段将教学内容顺利地让学生进行掌握。这就要求实验指导教师不仅有过硬的专业基础知识,还要不断进行教学科学研究。我们要求实验指导教师都要不断从事教学与科学研究,每位教师都必须主持或参与各级教学和科学研究项目。此外,我们还不断创造各种便利条件,让一些实验指导教师到一些企业或工厂进行顶岗学习,然后将其所学引人到实验教学中来,以扩展学生的视野。
(5)不断改善实验教学条件和教学环境。通过各种“软”、“硬”件建设,不断地创造条件,以改善现有的实验教学条件。不仅要求实验仪器设备要充裕,宽敞先进的功能实验室,还必须有充足的开放实验室和实验基地,让学生在完成正常的实验之外能进行能力巩固、实验创新和应用开发研究。
《中国教师》:初中化学是学生在初三时才开始学的, 也就一个学年的学习内容, 却令许多初中生头疼不已。化学有这么难学吗?您认为学生学习化学困难的原因可能有哪些?教师该如何帮助这些学习困难的学生?
王磊:有些学生切实感受到化学难学, 一个原因是与开课的时间有关。学习化学需要学生具备一定的抽象思维能力、微观想象能力以及较好的逻辑推理能力, 还需要一定的数学、物理等知识经验和方法基础。作为化学启蒙课程, 原本应该给学生一些时间去体会学科的价值, 体验学科方法, 但实际上为中考而教学赶进度的现象较为普遍, 往往新授课就以中考的要求作为教学目标, 要求学生完成综合性问题解决等较高能力要求的学习任务等, 自然有些学生会觉得化学难学。
有些学校已经尝试解决这个问题。比如, 将初三化学课时的一部分调整到初二年级开设, 总课时不变, 但是整体课程时间拉长, 改变教学节奏, 有助于学生的理解内化。也有的学校要求教师不赶课时, 保证上好新授课, 区分好新授课、单元复习课、总复习课的任务水平要求, 不但没有增加学生的学习压力, 还使化学成为初三孩子很享受的一门课程。
使某些学生感到化学难学的另外一个原因是化学学科独特的思维方式和科学方法。化学学科引导学生观察物质的存在及变化, 追寻存在及变化的微观本质, 通过各种证据在宏微观之间建立起逻辑推理关系, 以及基于物质转化关系建立起对物质及其变化系统的动态的、整体的思考, 这是化学学科带给学生的根本的发展。因此, 在日常教学中, 教师不仅教知识, 更要重视知识获得的过程和方法以及知识间关系的建立, 是非常重要的。
举例而言, 每个教师都会讲“氧气的性质”, 那么为什么做了“碳在氧气中燃烧”的实验, 就证明氧气可以与碳发生反应, 不是碳在氧气中燃烧更旺的现象呢?我们可以用澄清石灰水证明新的物质存在。这一实验的逻辑关系是:因为有澄清石灰水变浑的现象, 证明有新物质生成;因为有新物质生成, 证明碳和氧气发生反应;因为碳和氧气能够发生反应, 证明氧气有与碳点燃条件下反应的性质。在氧气性质的教学中, 我们还可以通过其他实验帮助学生归纳出:判断物质是否具有某种化学性质, 就是判断物质能否发生化学变化;而判断化学变化是否发生的依据是有否新物质的生成或某种反应物的减少……这样外显思维过程的教学贯穿课程始终, 会让学生感觉学习化学有法可依、有据可循。
概括而言, 化学是认识和研究物质及其变化的一门科学, 它既具有自然科学认识客观世界的普遍性, 也具有其特殊的视角、方法、特点和要求, 特别是化学学科对于物质及其变化的认识要求宏观、微观、符号三重表征相统一, 具体的实验形象思维与本质分析和抽象概括相结合, 同时还对物质及其变化的整体系统思维有相当的要求。这对初中生原本的认识方式和思维习惯构成了不小的挑战。如果学生的学习和教师的教学还只是依赖单纯的记忆和灌输, 或是缺少针对性的、促进学生认识方式和思维习惯转变的教学, 都会使得学生出现明显的学习分化和学习问题。教学中存在的客观问题也促使教师们反思, 是否应该更深入地理解化学学科的特点, 学生学习化学的规律, 化学课程和教学对于学生认识思维发展的相互关系, 做到更加科学合理地组织和开展教学。
《中国教师》:其实生活中我们天天在与化学打交道。2011年版的课标中, 还专有“身边的化学物质”这一主题内容。教学与生活相联系, 这也是化学教育一直倡导的。现在化学教师在这方面做得如何, 尚需哪些改进呢?
王磊:化学新课程实施已有十几年了, “从生活走进化学, 从化学走向社会”的理念已被大多数化学教师所接受。在各种公开的展示课中我们已经很难看到没有情境素材的知识教学了, 就是日常教学中越来越多的教师也会充分利用教材中的情境或者借鉴优秀课例, 甚至自主开发适宜的情境素材展开教学。
虽然很多教师都乐于将教学与生活、社会相联系, 但是不同教师使用情境素材的出发点是不同的。当教师把基于真实情境的教学的价值定位于仅仅是吸引学生注意力、激发学习兴趣和拓展学习视野, 那么教师在选择素材时倾向于关注素材内容的趣味性、表现形式的生动性, 使用素材时大多以教学的辅助内容展示给学生。在课时紧张时, 教师会轻易放弃与情境相关的教学内容。
有些教师使用情境教学是看重素材提供给学生的问题解决活动和复杂的问题情境有利于学生能力方法的培养。这些教师在选取素材方面会更多地关注素材的教学性, 包括学生是否能够理解素材中所蕴含的各种知识关系及推理逻辑;学生是否可以对素材进行分析、推断、评价, 甚至再创新等思维加工活动。这类教师使用素材时也更倾向于将素材设计为推动教学发展的线索。
还有一类教师在使用情景素材时更看重素材本身所蕴含的学科方法、学科思想, 以及在对素材的研究和理解过程中学生获得的关注和认识社会问题、利用所学知识解决社会问题的科学素养的提升。因此在选择素材时, 对一个教学单元而言, 教师会注意单元素材的系统性, 对具体素材而言, 教师会兼顾素材的社会性、学科性和教学性。在运用素材的过程中, 教师们也尽力发挥素材的价值, 将素材作为教学的推动系统与学科本体内容有机融合, 展现学科思想和方法。甚至在课堂中超越学科本体内容, 还原真实生活中的化学与社会的关系, 将真实问题情境作为课堂教学的研究对象, 学科本体知识、方法则是学生进行问题解决的工具。
《中国教师》:2011年版课标继续提出科学探究的教学目标和内容。经过前10年的科学探究的教学实践, 现在化学教师对科学探究理念的理解以及实际教学情况如何呢?接下去要进一步落实科学探究的理念和目标, 教师需要做哪些方面的改进?
王磊:调研表明, 探究教学也是实施新课程以来教师们认同度很高的一个教学观念。这与课程标准的规定、教材的努力呈现、科学教育研究领域的引领与宣传以及考试评价导向都有很大关系。十几年来的探究教学实践确实取得了一些成果。
首先, 教师们明确科学探究是化学课程的重要内容, 化学课程承载了发展学生科学探究能力的任务, 同时用科学探究的方式学习化学也是必不可少的。其次, 教师们清晰探究活动的基本要素, 教学中能够有意识地促进学生在各个探究要素上的能力发展。再者, 探究教学的优质观摩课层出不穷。最后, 从目前探究教学实践来看, 基于实验的探究和基于真实应用背景的探究的教学实践很丰富, 与元素化合物知识有关的探究教学比较成熟, 也呈现出多样化。
虽然探究教学有了很大发展, 但教学实践中也存在一些问题或局限, 总结如下:
第一, 从探究内容来说, 有关概念原理知识的探究比较少。这与有些教师认为有实验才是探究, 没有实验就不能探究的想法有一定关系。这也显示出教师在认识上的局限。
第二, 强调探究环节, 缺少学科过程方法的体现;关注表面活动, 而对探究活动中的高级思维过程关注不足。教师比较关注学生做了哪个实验, 实验现象是否明显, 实验结论是否正确, 而较少追问学生为什么要做这个实验, 做这个实验是为了获得哪些数据或证据, 实验结果促使我们得出什么结论, 结论的得出是要严谨可信。还以“氧气的性质”为例, 对于铁丝在氧气中燃烧的实验, 很多教师强调的是火星四射、发光放热等现象的观察。而对于这个实验来说, 目的是证明氧气可以和铁发生剧烈反应, 发光放热等现象是化学反应发生的常见特征, 是辅助证据, 而最有力的证据是有黑色的新物质生成, 所以有的教师为了进一步证明新物质, 会增加反应物铁和产物四氧化三铁性质不同的对比实验。实验内容不重要, 重要的是建立了探究目的——实验过程——实验结果——探究结论间的逻辑关系。
第三, 目前初中化学探究教学中给定探究问题、有确定统一的探究结果的探究活动比较常见, 由学生主动提出问题、对学生提出的多样化的猜想假设进行假设检验, 或者由一个探究活动引发生成性和多轮次探究的活动比较少。在基于探究活动形成结论的过程中也是总结归纳多, 解释论证少, 批判质疑更少。
第四, 教师习惯于设计基于知识解析的探究, 不习惯设计促进学生认识发展的探究活动。我国传统化学教学比较强调知识解析, 强调学生对知识本身的精细、正确掌握, 但是缺少对知识功能价值的把握。促进学生认识发展的教学力求改变学生对知识及其系统的认识方式, 并以这样的认识方式理解身边世界, 解决具体问题。以“溶液”教学为例, 基于知识解析的教学更强调溶液的定义, 强调溶解度定义中的几个要素, 强调溶液质量分数的计算公式, 强调一定质量分数溶液的配制要点……而从学生认识发展视角看, 溶液单元教学应引导学生认识分析一个溶液体系。首先学生需要认识到一个溶液体系是由溶质和溶剂两个不同部分组成的;其次学生可以体会溶质、溶剂确定时, 溶质、溶剂间存在定量关系;再者, 溶质溶剂的比例关系在一定条件下是有极限的, 这是溶解度存在的根本原因, 也是实现饱和溶液与不饱和溶液间相互转化的依据。有了这样的思考, 教学就需要分别设计促进学生认识发展的探究活动, 比如第一次活动可以给学生多种物质寻找组成溶液的条件;第二次活动, 给学生不同的溶质、溶剂组, 鼓励学生探究溶质溶剂间的定量关系;第三次活动, 则引导学生体会溶解极限及其改变的条件。
《中国教师》:化学是一门以实验为基础的科学。初中化学也非常重视化学实验的教学, 2011年版课标还专门规定了教学必须完成的学生实验内容。目前教师在实验教学方面还存在什么问题, 如何改进?
王磊:2011版课程标准与实验稿相比, 最明显的变化是明确了8个学生必做实验。这样做, 一是从课程标准这样的高度提出实验要求, 督促各级教育行政部门保证学校的基本实验条件;二是提示教师这8个学生必做实验, 是对化学实验教学的基本要求, 有条件的学校、教师应根据教学实际需求安排更多的学生实验活动, 以提升学生的实验探究能力、提高教学效果。
课标规定的8个学生实验有着很强的代表性, 每个实验都承载了核心基础知识、重要实验方法以及不同实验探究任务类型的思路方法。
举例而言, “粗盐中难溶性杂质的去除”实验, 从任务的角度来看属于物质分离提纯, 因此如何建立物质分离提纯的思路方法是教师需要关注的问题。这个实验还涉及过滤等基本操作以及物质的溶解性等重要知识。
“氧气的实验室制取与性质”实验, 其承载的知识内容和实验技能教师们都很清楚。这个实验涉及物质制备与物质性质研究两类任务。物质制备的基本思路是从目标物依据元素守恒等观点寻找反应物, 再从反应条件、定量关系等不同角度筛选反应物, 设计实验装置, 进行实验操作。物质性质研究的基本思路是基于物质已有经验信息推断物质可能具有的性质, 寻找合适的化学反应表现化学性质, 或其他证据证明性质存在。每种任务类型都有独特的任务解决思路, 在学生学习的不同阶段, 这些思路也会呈现出不同水平。在氧气的有关实验中这些思路只是初步感知, 将来还会在二氧化碳的有关实验中得到强化与发展, 在金属、酸碱盐的有关学习以及日后高中的元素化合物的学习中都会继续发展完善。
教师在进行实验教学时, 应充分重视这8个基础实验的教学价值:展现核心知识、训练基本操作技能。同时通过这8个实验的完成, 使学生将所学知识建立在直接经验的基础之上, 促进学生核心知识的自主建构。另外, 通过这8个实验, 教师可以设计出不同的实验方式, 以实验操作为主或让学生主动探究, 从而增进学生对探究的理解, 培养学生的实验探究能力。
关于实验教学, 教师们还应注意的是课程标准的内容标准中, 在其他主题“活动与探究建议”中还提出了38个实验或实验系列, 教师可根据实际情况, 结合化学学习内容, 尽可能实施这些实验活动, 以充分培养学生的科学探究能力。
《中国教师》:2011年版的课标在评价建议部分提出多元的评价方式, 并提供了具体案例, 对一线的教学评价将大有帮助。但是, 由于化学是一门中考科目, 教师和学生往往只关注纸笔测验而忽略活动表现、学习档案等评价方式。具体教学实践中, 初中化学教学评价, 尤其是中考, 该如何发挥好“指挥棒”的作用以促进学生科学素养的发展, 而不只是考出好成绩呢?
王磊:我们应该看到, 中考这个“指挥棒”自身其实已经发生了可喜的变化, 且还在不断地变化。
纵观这几年全国化学中考试卷, 试题难度, 特别是计算题难度明显降低, 偏题、怪题已很少见到。试题能围绕课程标准规定的核心知识、基本技能进行考查, 能较为全面地覆盖课程标准规定的化学教学内容, 重点突出。一项关于九省市概念原理中考命题与义务教育化学课程标准一致性的研究表明, 九省市中考概念原理知识命题与课程标准一致性较好, 且教材版本的差异并没有影响中考概念原理知识试题命制的质量, 说明中考较好地执行和贯彻了课程标准的理念和内容。无论是经济发达还是不发达的地区, 中考对概念原理知识考查的内容覆盖性较好, 认知水平要求较为合理, 没有出现严重的深广度超标等不利于学生发展的现象。
关注过程方法, 是新课程的重要理念。很多中考题目会通过列举信息、提供资料、模型分析、思维辨析等方式考查学生比较、分类、概括、抽象等科学方法的应用能力。对科学探究能力的考查更是新课程中考试卷的必要内容, 有的考题通过要求学生填写探究问题、猜想与假设的内容、实验设计中的具体步骤、实验探究结论等内容, 考查学生理解探究活动全过程的内在逻辑关系以及针对不同探究要素的探究能力。
重视化学与社会的联系, 关注化学、技术、社会间的相互影响, 也是新课程中考化学试题的一大特色。几乎每一份化学中考试卷都有相当数量的题目体现了化学学科的实际应用价值, 体现了化学与社会生活的广泛联系, 让学生从化学的视角去观察自身周围的世界, 从化学与社会的相互作用中体会、感悟学习化学的价值。目前涌现出了许多基于真实问题情境的好题目。
适度开放性也是新课程中考的一个亮点。现在中考试卷中开放性试题数量较以前有所增加, 包括解题过程的开放、答案的开放、表达方式的开放等各种类型, 有些地区还对评分标准进行了开放, 这是对进一步落实新课程理念的大胆探索。开放性试题涉及的内容领域比较广泛, 比如证据例举、知识方法总结、实验过程设计、真实问题解决方案设计与评价等。开放性试题特别适合考查学生的知识远迁移能力和创意思维等创新能力。
当然, 中考也依然存在着不尽如人意的地方。对九省市概念原理中考命题与课程标准的一致性研究发现, 省级和市级命题之间, 不同地区的命题之间质量存在一定差异, 特别是在认知水平要求上, 有的试卷中考查记忆水平的题目所占比率过大, 偏重机械地考查概念原理知识;有的试卷中概念原理知识考查过程中高层认知水平的考查重点没有落在对概念原理知识的理解及其应用上, 而是放在比较复杂的计算上。这些与课程标准的要求都还是有差距的。另外, 在体现能力立意方面, 也存在如何处理好学科思想方法与学生思维发展水平相适应, 避免能力要求过高, 能力考查点不在核心点上的偏差。
课程标准提出要强化评价的诊断与发展功能, 在这一方面我们还应结合心理学、统计学等学科的最新发展进行进一步的研究。目前已有一些团队开展有关工作, 这些研究进展将会逐步渗透到中考命题中。
关于活动表现评价和学习档案的建立, 这两种评价方式由于操作的问题, 暂时还没有全面纳入中考评价中。但是, 这两种评价方式各有独特优势。活动表现评价特别有利于发现学生优势学习方式、了解学生学习习惯、发现学生能力特点, 同时教师也可以通过观察学生的活动过程了解学生的认识方式特征、认识发展阶段, 获得充分深刻的教学诊断信息。学习档案则有助于师生了解学生的学习发展脉络, 对于促进学生的自主学习、自我反思, 以及教师针对不同学生制定不同教学 (学习) 方案都是很有用的。所以, 建议教师们不要因为中考只用纸笔测验, 就拒绝其他评价方式。评价不是目的, 要让评价成为促进教学的工具和手段。
《中国教师》:基于2011年版课标的要求, 初中化学教师该如何发展自身的专业水平?在教师培训方面您有何建议?
王磊:化学教师专业发展是一个永恒的话题。教师专业发展一定是外因和内因共同起作用的结果。先从内因看, 化学教师要想实现自身专业发展首先要有发展愿望, 能主动思考。这种愿望与思考不是一个简单的期望, 要有切实的行动。在教育部远程培训平台对教师进行答疑时, 我们发现, 有些教师不会提问, 这说明这些教师缺乏思考。
不论是学科问题, 还是教学问题, 如果只是人云亦云, 教师是很难获得真正成长的。举例而言, 探究教学的核心价值到底是什么, 开展探究教学与化学知识学习间到底是什么关系, 教师如果想不清楚, 这探究教学就只能是表层活动, 缺乏实在的功能价值, 甚至还会浪费课时。再如, “分子是保持物质化学性质的最小微粒”这句话到底对不对?这个问题几乎每次答疑活动都有教师提出来。教师们质疑的理由是“由原子构成的物质, 原子应该是保持物质化学性质的最小微粒”。真的是这样吗?其实教师们自我追问一下:
·为什么分子是保持物质化学性质的最小微粒?
因为分子在化学变化中改变, 分子改变, 原物质就不存在了。
·在化学变化中分子改变的原因是什么?
是化学键的变化。
·由原子构成的物质化学变化前后变不变?
也变化。原子构成的物质 (例:原子晶体) 原子间存在化学键, 化学变化前后原子间化学键改变。可见原子没有保持物质的化学性质。
追问的这些问题及答案都是教师们学习过的, 只不过有些超出了初中教学范畴, 教师们就不肯深入去想了, 这也显示了教师们思想上的惰性。
其次, 教师要学会建立合作团队、依靠自己的团队。俗话说, 独木不成林, 个人智慧总是有限的。我们看到的优秀教师似乎没有只靠个人奋斗的, 他们通常都会有一个好的教研团队, 有一些教研伙伴, 共同研究、交流共享、共同进步。
教师专业发展的外因也有很多, 包括教研氛围、教师评价导向等等。教师培训也是其中的重要方面。目前国家非常重视教师的培训工作, 各级教育行政机构都设有专管教师培训的部门, 国家还划拨专款资助“国培计划”项目, 邀请各方面专家, 开展了大量教师培训工作。基于多年开展教师培训工作的经验, 以及培训中对教师的调查与观察, 我们认为目前的培训工作还可以从以下三点进一步加强:
(1) 基于初中课程内容的学科知识体系梳理。有些初中化学教师只关注初中知识, 只能依据初中教材内容解释有关信息或解决简单问题, 无法超越教材从学科本质上更深刻理解问题, 也无法全面理解课程体系和教材体系, 所以基于初中课程, 帮助教师构建合理知识体系, 达到整体理解课程、整体理解教材水平, 是教师培训应该关注的一个方面。
(2) 向教师传递先进教学观念时, 应注意给出基于该教学观念的多样化的教学案例, 并解读其中观念呈现方式、观念实施策略, 也就是教学观念内容、教学观念使用价值、教学观念使用策略、教学观念使用效果要成套给出, 这样才有利于教师接受教学观念并进行迁移应用。如果能辅导教师基于该教学观念完成一份教学设计, 并跟踪辅导教师实践、再设计、再实践, 这样的基于专家引领的二设计、二实践、二反思的培训效果是非常好的。
(3) 重视教师促进学生认识发展的教学观念的形成与运用。研究表明, 无论是探究教学观念还是STS教学观念, 这些教学观念的认识水平和向行为转化的水平都与教师持有的促进学生认识发展的教学观念的水平显著相关, 且促进学生认识发展的教学观念对二者有决定作用。所以, 在教师培训中坚持促进学生认识发展的教学观念的培养是有重大意义的。
《中国教师》:怎样才能更好地理解和落实2011年版课标的宗旨和目标, 是广大化学教师要努力与奋斗的。对此, 您还有哪些建议与要求寄语他们?
王磊:2011年版课程标准是对实验稿的继承和发扬, 比较集中地体现了十年来人们对于启蒙化学教育的认识和理解、实践和研究的成果, 具体表现在:确立了以科学素养和三维目标为特征的化学新课程理念和课程目标;构建了主题导向的三级三维课程内容结构, 整合知识、过程和情境;以探究为核心的多样化教学方式引导学生“从生活走进化学, 从化学走向社会”已经深入人心;倡导促进学生科学素养发展的多样化评价方式。
人们更加达成共识:培养每一位学生的科学素养是初中化学课程的宗旨;促使学生在知识技能、过程方法、情感、态度、价值观等方面都得到发展是课程和教学的基本目标;引导学生学习科学探究的过程和方法、形成化学的基本观念, 认识身边物质的性质、研究物质构成的奥秘、探索物质的变化规律, 体会化学科学的社会发展价值、理解化学与社会的相互关系, 学习如何应用化学知识分析和解决个人生活和社会发展中的实际问题, 这是初中化学课程内容的核心要求所在。要为学生提供有利于科学素养发展的化学核心知识、重要的化学过程方法以及体现化学知识在自然界、社会和生活中的真实存在和实际应用的生动学习内容, 将核心的知识、丰富的探究活动和真实的学习情景相融合。化学课堂教学要采用以探究为核心的多样化的教学方式方法, 积极开展促进学生化学认识发展与核心观念建构的单元整体教学, 坚持追求体现学生科学学习特点、符合认识发展规律的有效教学。
关键词:有机化学 实践 教学设计 实验教学
有机化学是高等院校化学、生物相关专业的一门重要基础课①,是一门探讨有机分子结构、性质、有机反应途径、机理以及相关产物分离与结构鉴定的基础科学②。在本校化学、生物科学、化学工程与工艺、材料科学、生物制药等相关专业本科教学计划中,有机化学被列为学科基础课程,该课程同时设置了有机化学实验课,通过实践操作,培养学生的实验设计能力,为后续专业课程学习打下了良好基础。在开设本课时,学生已经修过普通化学,然而,学生在学习有机化学时依然容易感到内容多、头绪乱、学习吃力。针对上述问题,我们有意识地在提高学生兴趣、改进教学方法等方面进行了探索,获得了不错的教学效果。在此,笔者总结了一些心得体会与大家交流分享,以更好地推进有机化学教学。
一、认真备课,结合学生专业进行正确引导
备课时需针对不同的专业要求,确定讲课内容和重点。例如,在给生物制药专业本科生讲授有机化学时,需向学生阐述有机化学在制药领域中的应用,在药物合成过程中所用到的有机反应类型和机理,特别是引入绿色化学的概念,以减少在制药过程中产生的环境污染,达到资源最大化利用。在讲到乙烯聚合这一部分内容时,可向学生介绍聚合物在生活中的具体应用。比如说,生活中塑料制品的主要成分大多是聚乙烯,常用药物纯化分离、污水治理领域的膜分离技术,其核心部件膜组件也大多是高分子聚合物,比如聚醚砜超滤膜、聚偏氟乙烯超滤膜、聚氯乙烯微滤膜等。而在膜技术领域,膜污染问题是制约膜技术发展的瓶颈,可以通过对膜表面进行化学改性的方法提高膜的抗污染性能,这些都要用到有机化学相关知识。通过这些事例,进行专业引导,可以提高学生对本门课程的学习热情。
二、充分利用多媒体,丰富教学形式
有机化学中涉及到大量化学方程式、电子结构、分子构型等抽象概念,而多媒体课件则可以对其进行有效的补充。在讲解相关反应机理时,对于化学反应过程最好做成动画演示,帮助学生理解并且加深印象。例如,在讲解碳原子杂化轨道形成过程中,电子跃迁,轨道的杂化过程可通过flash动画演示,教师应结合每一步动画讲解相应的机理,从而让学生对抽象的过程有宏观的认识。同时,在采用多媒体教学过程中,需注意板书与多媒体课件有机地结合,对于一些反应过程必须利用板书进行详细的讲解,过分依赖课件有可能造成细节讲解不透彻。
在教学过程中,要注意引入生活中的案例,使枯燥的理论生活化③。例如,在讲授蛋白质化学这一章内容时,可先布置一个有关蛋白质的小课题,让学生课后查阅相关资料,并在课中进行讲解。例如,在生活中,如果误服了含有大量重金属的食物,如何采用急救措施,其解毒原理又是什么?儿童重金属中毒会对其生长发育有什么影响?学生通过对这些问题的查阅,搞清楚相关问题的原理,同时又增加了生活常识,从而达到学以致用。
三、理论联系实际,重视实验教学
在实验教学过程中,可采用阶段性实验教学,首先安排一些趣味性、实验性较强的验证实验④,例如,阿司匹林、染料合成、茶叶提取咖啡因等。对于这类实验,学生往往表现出较大的兴趣。另外,结合教师的科研项目,我们还可安排一些开放性实验,实验室在特定的时间内向学生开放。例如,本课题组主要从事环境固体废物处理及资源化研究,对于生物科学专业的学生,可让他们参加到城市污泥好氧生物发酵的课题研究中,通过对课题的参与加深对本专业知识的理解,并且培养独立思考和解决问题的能力。
四、完善课程考核体系
课程考核体系对一门课程的顺利开展具有重要意义。大学学习中主要在于掌握学习方法,扩大知识面,而不能过分的强调考试分数的高低,不能单纯以期末卷面考试成绩的高低来考核学生对有机化学这门课的掌握情况。因此,需完善课程考核体系,加大平时成绩和实验操作成绩的比重。在教学中可根据教学章节实际内容,布置综合性知识总结论文,要求学生在查阅大量文献的基础上撰写学习报告,培养学生总结、思考、分析、概括问题的能力,还可以让个别有能力的学生根据自己的兴趣整理设计有机化学小课件,在学生中进行讲解,并对相关学生进行加分,以提高其积极性。
另外,适当增加课堂提问和设问并给出成绩记录,也能有效地提高和强化学生对课程学习的积极性。结合随堂小考、课堂提问、综述论文、课件等平时成绩,进行学生成绩的综合考查,并且加大平时成绩在总成绩中的比重,而不是仅仅以期末考试成绩来考察对本门课程的掌握情况。
五、小结与展望
经过近年来的教学实践可知,完善与改革有机化学教学方法、探索新的教学方式是提高教学质量、培养学生学习积极性、增强学生学习综合能力的根本途径。教师要根据实际教学条件、联系学生专业,注重引入国内外最新研究成果、新动向,完善以学生为中心的教学体系,让学生成为教学的主体;提高学生的参与度,激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习。要进一步完善考核体系,采取多样化的考核方式,减小卷面考试分数的比重,考核形式灵活多变,使其更能反应学生的真实综合能力。总之,在有机化学的教学过程中,要紧紧围绕本学科的特点,针对各专业的课程设置和培养方向,合理把握和划分课程知识体系和教学层次,借助教学方法改革和实践教学活动的开展,建立适合本课程的特色教学模式。
注释:
①殷焕顺,周杰,钱萍,等.有机化学绪论课的重要性及教学实践[J].广州化工,2007(35):61-63.
②孟晓荣,杨清翠,江元汝,理工类高校有机化学教学模式的探讨与实践[J].黑龙江教育,2012(1):1-2.
③陈牲,刘平. 探究式教学法在《有机化学》教学中的应用[J].科技教育创新,2012(11):221-222.
④高尚,赵建勋,梁庆成,蒋大勇,秦杰明.材料科学专业有机化学教学改革研究[J].长春教育学院学报,2011,27(7): 84-85.
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