前言:中文期刊网精心挑选了对无机化学的认识范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
对无机化学的认识范文1
【关键词】无机化学;学习兴趣;探讨
无机化学作为药学专业学生必修的第一门化学课,被安排在新生进入大学的第一学期上。与高中相比,无论从学科的知识体系和教师的授课方式都有一个比较大的飞跃,这就给学生的学习带来了一定的困难。再加上学生如果没有很好地意识到本课程对后续专业课程学习的重要性,就会导致部分学生对无机化学的学习兴趣不高,从而最终影响到教学目标的达成。因此激发学生的学习兴趣和积极性,培养学生的学习策略,培养创新能力,在整个无机化学教学过程中就显得尤为重要。
1 上好绪论课
心理学家认为:人的任何活动都是由一定的动机所激发并指向一定的目的的。学习动机是引起学习活动的动力机制,是学习活动得以发动、维持、完成的重要条件,并由此影响学习效果。所以,激发学生的学习动机,是提高学生学习兴趣首要有效途径。而通过学习绪论,能使学生认识到学习本课程的重要性,认识到本课程在整个药学专业学习中的地位和作用,激发学生的学习动机。因此,上好绪论课,提高学生对无机化学的学习兴趣也就不言而喻。在绪论课中要着重对化学与药学的关系进行介绍。
2 循序渐进,做好高中到大学的过渡
由于无机化学的教学内容与高中化学相比,内容多,理论性更强;教学进度更快,而课堂上的练习时间较少。凡此种种,使学生难以跟上老师的教学进度,一旦距离拉大,学生就会产生畏难情绪,失去学习兴趣和热情。因此,教师在开头的几次课的教学中,应适当放慢教学进度,让学生逐步适应大学的上课节奏,实现从高中到大学学习的顺利过渡。教师在教学中要充分把握好这些衔接点,尽量做好与中学知识的衔接,注意知识的承前启后性,让学生感觉新知识只是中学知识的延伸,使学生对教学内容产生认同感,增强学生对无机化学的学习信心。
3 结合教学内容,引入与药学相关的案例
教师在进行无机化学学理论课的教学中,对于教学内容中涉及到药学知识的部分,若能及时引入与药学相关的案例,将极大地提高学生对无机化学的学习兴趣。在讲授化学动力学基础知识时,应用其原理的有关知识可研究药品的稳定性。例如,以维生素C的稳定性研究为例,说明药品在常温下分解10%所需的时间,亦即贮存期。又如在讲到配合物的知识时,如能延伸出与配位化学联系密切的对头颈部癌及泌尿生殖系统癌有显著疗效的顺铂类抗癌药物PtCl2(NH3)2的发现历程;元素化学部分,结合中国药典记载的有关无机原料药(如氧化锌、硫酸锌等)及其制剂等作为教学内容的补充;在讲到酸碱平衡pH的计算时,指出青霉素G在pH=6左右较为稳定,pH值升高则很易水解失效,由此可见pH在药物中起到举足轻重的作用。这样将化学和药物联系在一起,对学生学习无机化学的目的和意义将有更好的认识和促进作用。
4 介绍学科的新领域,新进展
教材的编写速度赶不上学科发展的现状在短时间内难以改变,所以教师在教学中要注意查阅参考国内外新近发表的重要文献,通过归纳、整理,把与生活、专业相关的内容适时渗透入教学中去。在教学中引入科研前沿的新知识,一方面,使学生在学习知识的同时了解科学研究的过程和方法,也是对学生进行科学精神和唯物主义潜移默化的教育;另一方面,使学生变被动学习为主动学习,提高学生学习的自觉性,增强学生学习无机化学的兴趣,让学生自己认识到学好无机化学是他们学好专业的基础,是以后工作的必备知识。例如,在讲到配合物的知识时,给学生介绍一些药物研究的新趋势:对一些药物活性分子进行结构修饰后与金属离子作用合成新型药物的研究,越来越受到科研工作者的关注。如B-榄香烯是我国自行从中药莪术中提取的一种抗肿瘤有效成分,已被批准为二类抗癌药物应用于临床。然而,B-榄香烯属挥发油类,水溶性差,不易为人体所吸收,科研工作者为了改善它的性能,对其进行结构修饰,在B-榄香烯分子中引入氮、氧原子,然后将其与人体内一些必须的微量金属元素作用生成配合物,这样可以提高药物的水溶性、抗肿瘤活性及其靶向性。又如可结合原子、分子结构和分子晶体讲述纳米药物、靶向药物等。
5 加强对学生自学能力的培养
在教学过程中尝试以学生为主体,积极引导学生独立思考,培养学生的自学能力。在一些章节的教学中,采用PBL教学法,即由教师事先提出问题,指导学生分组课下学习,然后由学生在课堂上充当教师进行讲解。通过这种教学方法,既提高了学生的自主学习能力,又在这种“学生-教师”角色互换中,极大地激发了学生的表现欲望和学习兴趣。
总之,培养学生的学习兴趣和自学能力是高等教育的重要课题之一。结合药学专业无机化学的教学特点,积极进行无机化学教学的改革与实践,可有效提高学生的学习兴趣,最终促进教学目标的实现。
参考文献:
[1]刘利萍,钱青.对药学专业无机化学适应性教学的思考[J],药学教育,2006.22(3):31-32
[2]刘艳菊,王霞,杨怀霞.药学专业无机化学绪论课中科研前沿渗透教学探索[J],中国校外教育,2010.11:97
对无机化学的认识范文2
无机化学是药学专业课程体系中的一门专业基础课,该课程主要任务是一直是为有机化学、分析化学、物理化学以及药学专业课程准备必须的基础知识,也是对高中化学知识的深化,同时还要结合药学专业特点,所以也是药学的启蒙课程,因此在课程体系中无机化学起着承前启后的重要作用,其教学质量优劣直接影响整个培养目标的实现。正是这种特殊的地位使得其教学内容涵盖面非常广泛,主要包括基本化学规律、基本的结构理论、元素性质和常见无机药物,这些内容都是后续课程的重要基础,尽管在教学计划中将教学内容划分为掌握、熟悉和了解三个层次,但是在实际教学过程中很难突出教学重点,一直以来教学效果很不理想。因此,从新认识无机化学的地位、突出教学重点、改进教学方法势在必行。
1 教学中存在的问题
1.1 教学内容多而且陈旧
尽管无机化学是化学学科中最古老的分支之一,但是在教学中无机化学被普遍认为是分析化学和物理化学等课程的简化版,导致了该课程的教学内容非常多,主要包括化学平衡部分、原子与分子结构理论部分和元素性质三部分。化学平衡涵盖了基本的化学概念和化学原理,是要求重点掌握的内容;原子和分子结构部分是该课程的重点和难点,其教学效果直接影响学生对有机药物结构的认识。另外医药院校所有的化学课程一般被看作药学专业课的基础课,因此学时安排较少,教学中化学平衡和结构理论部分几乎占用了90%的学时,导致没有时间介绍当前无机化学的最新发展动态,使得该课程长期以来教学内容更新缓慢[1]。
1.2 教学互动困难
良好的师生互动可以激发学生的学习兴趣,营造愉悦的学习氛围,是提高教学质量的重要手段,然而无机化学课程的教学对象是一年级新生,在当今应试教育背景下培养的学生,学习一般缺乏主动性而且自学能力较差[2]。缺乏主动性是应试教育的结果,自学能力不强应该归因于长期被动的“填鸭式”教学模式。为了提高学习主动性和自学能力,我们安排了许多与课堂教学内容有密切关系的课外学习内容,然后以课堂提问的方式进行检查,结果发现效果较差;另外尽管我们在课堂教学过程中有意去设计一些教学互动环节,但是效果不佳,教师课前的提问环节几乎是教师自问自答;教学互动方法中的重要一环是课后作业,然而在教学中发现随着课程的延续课后作业质量越来越差,而且到课程后期抄袭现象严重,教师已经不能从作业中了解学生真正的学习效果。
2 对无机化学课程的认识
国际上大学化学教育的第一门课程是General Chemistry,此课程在最初引入我国时, 把这门课程翻译成“普通化学”, 这种错误的译名掩盖了课程的真实教学目的,也就弄错了它的教育任务与教学内容。1952年,教育部化学课程改革小组把大学化学教育的第一门专业课程定名为“无机化学”,并一致延续至今,而在国外高校教学体系中,无机化学是一门高年级理论课,因此国内这种错误导致该课程教学内容陈旧,无法反映无机化学中的最新发展成果。我国高等医药院校同样采用了这种课程设置模式,尽管部分专业将其定名为“基础化学”,但是其教学内容仍然是无机、有机和物理化学的浓缩与简化。无机化学课程的实质应该是化学和药学教育的绪论课和启蒙课,因此应该定名为“化学概论”,具体内容除了讲授化学科学的基本原理、定量分析和元素概论以外,还应该概括讲授与药学密切相关的交叉学科,比如环境化学、药用材料学、生命科学等[3]。但是由于历史原因和学时的限制,使得本应该推陈出新的教学内容长期不变,因此必须对教学内容和教学方法适当优化和改进。
3 教学改革探讨
3.1 精选教学内容
近年来针对无机化学课程的特点以及对该课程认识的加深,我们对教学大纲进行了修订,首先是把学生可以看懂改为自学内容;其次把原理和规律相似的内容整合在一起集中讲授,比如化学平衡部分,重点讲酸碱平衡,突出平衡移动的规律的应用、强化分析解决问题的能力,在此基础上讲授其它化学平衡时,弱化平衡移动部分,将重点放在较难理解的基本概念上;第三是降低结构理论部分的难度,针对结构理论部分难度较大的状况,在与后续课程教师充分交流的基础上,只要求掌握基本概念和重要结论,弱化理论本身而注重锻炼学生运用结论的能力[1]。最后留出一定的课时介绍本学科的最新研究进展,同时积极介绍无机药物的研究成果,如少量砒霜可以治疗白血病和血癌、钌和锇制成的化合物用于治疗结肠癌和卵巢癌等癌症等等,这些最新的研究成果更加突出了无机化学的重要性以及和药学的密切联系。
3.2 发挥网络教学资源的优势
我国互联网已经基本普及,课堂教学中的知识点在其上几乎都可以检索到,而且其提供了大量的课本以外的知识,这些都是对课堂教学的有益补充。我们在教学中积极引导学生正确的利用互联网以扩大知识面,结合无机化学的教学内容,我们注意引导学生浏览一些科普网站,如科学网、中国科普网和中国科普博览等;同时建议学生适当关注一些专业网站,如美国化学会、Nature和Science等网站,了解国际科学研究的热点和重要进展,既激发学生的学习和研究兴趣,又锻炼了英文的阅读能力。
对无机化学的认识范文3
[关键词] 无机化学实验 教学改革 绿色化学
高校化学医药类专业无机化学实验是以化学学科为支撑的,旨在培养学生动手能力和实验技能的一门重要课程,也是培养学生创新能力和综合素质的重要方法。因此,高校无机化学的实验教学显得尤为重要。但在无机化学实验中,由于化学试剂品种多、消耗量大,部分试剂含有较强毒性,反应过程中常放出有毒性的气体,因而无机化学实验常常带来污染,影响实验教师和学生的身体健康。如何减少实验过程中有毒试剂的用量,提高试剂的利用效率,减少对环境的污染已成为高校化学试验教学中需要解决的迫切问题。加快推进无机化学实验教学绿色化改革,即“绿色化学”教育,是解决此问题的根本途径,也是化学及化学实验课程与教学改革的重要指导思想。
一、绿色化学及绿色化学实验的内涵
绿色化学是近年来产生和发展的新兴交叉学科,是当今国际化学研究的前沿。它的主要特点是:充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境的排放;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。它的具体内涵体现在五个“R”上,即应遵循5R原则:不用危险品(Reject)、减少用量(Reduce)、循环使用(Recycle)、回收再用(Reuse)、再生(Regeneration)。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用产物。绿色化学实验是在绿色化学思想的指导下,充分利用现有实验设备和各种实验条件以预防化学污染的新思想和新技术为指导对常规实验进行“绿色化”设计改革而形成的化学实验,使产品循环利用,这样既可巩固学生的基本实验操作能力,又可减少实验废物的排放,减轻对环境的污染。同时对提高人才培养质量,培养学生的创新精神、创新能力和拓宽知识面十分有益,为培养合格的化学教学和医药技术人才打下坚实的基础。
二、强化绿色教育,增强环保意识
绿色化教育不仅要落实在无机化学实验过程中,而且要贯穿在实验教学的整个环节。指导教师应在学生进入实验室的第一天起就对学生进行绿色化学教育,灌输正确对待和处理无机化学实验中的“三废”问题,无机化学实验中产生的“三废”具有废物量少、成分复杂、污染面广、时间不确定、难于集中等特点,对治理污染带来一定困难,若处理不当将对环境造成很大危害。在实验过程中教师应引导学生不断寻找有毒试剂的替代品,探索无污染环保功能的替代性装置。结合实验和知识讲座把绿色化学融合到实验教学过程中,让学生明白实验用到的有关有毒、有害药品对环境、人类健康的影响,以及它们的主要来源、污染环境的原因及防治的方法。
三、改革实验教学理念,创建以人为本的绿色化学实验
化学是一门以实验为基础的自然科学,无机化学实验以基本操作为手段,以化学试剂为原料,以验证课堂讲授的基本理论和知识为内容,培养学生基本操作能力、正确观察、精密思考和分析的科学素养,以及发现问题、分析问题、解决问题的独立工作能力和严谨的科学态度。多年来,广大教育工作者为了培养学生的创新能力,对“双基”能力培养的实验教学理念进行改革创新,构建了“以人为本”和“以学生为本”的新实验教学理念。新的实验教学理念更有利于学生个性和特长的发展以及学生创新能力的培养。无机化学实验教学过程中将产生大量危害人体健康和环境安全的“三废”,为此,我们对无机化学实验的教学理念进行了改革,将“实验绿色化”理念融入“以人为本”和“以学生为本”理念中,在培养学生创新能力前提下,通过对实验教学内容、手段和方法的改革,实现实验教学绿色化。
四、改进实验设计,实现实验教学绿色化
通过调整实验教学计划,合理安排实验项目和次序,尽可能地使前一个反应的产物转变成下一个实验的反应物或原料。这不仅是实现无机化学实验绿色化的一个重要途径,而且在一定程度上减轻了对环境的污染,有利于环境保护。
在现有的条件下,我们无法将全部实验及实验的全过程实行“绿色化”,但我们努力实现无机化学实验教学绿色化,以尽量少的化学原料和试剂获取尽量多的化学信息。在不影响实验效果前提下,微型化一些验证性实验。既能让学生观察到明显的实验现象,又能节省原料减少污染。实验结束统一收集实验废液待处理后再排放。
充分利用现有实验设备和各种实验条件对部分实验进行“绿色化”设计,重新组合或设计实验内容,综合利用实验产物,最大限度地提高试剂的利用率;通过调整实验次序,使一个实验的产物或废物成为下一个实验的原料,使本来存在的几次污染变为一次污染,甚至变得没有污染。
对于有有毒气体排出的实验,可通过改进实验装置,添加尾气吸收的设备,以减少污染。
绿色化学教育是化学教育内容上的重大更新,已经得到世界各国政府、企业界和化学界的广泛关注和重视,是实施可持续发展的重要组成部分。要实施绿色化学教育,教师必须有强烈的绿色意识,首先利用自己的言行去感染学生,使其逐渐产生对绿色化学的意识,然后结合具体事例巧妙而生动地渗透到教学过程的某些环节中,这样学生在学习知识的过程中,就自然地产生了保护环境、实施绿色化学的意识。我们在无机化学实验教学过程中以不同的模式将绿色化学理念和内容贯穿始终,让学生系统地学习绿色化学知识,教育学生树立绿色化学的思维方式,以适应时代和社会发展的需要。目前要搞好绿色化学教学还有许多工作要做,只有广大教师认识到绿色化学的重要性,积极参与有关的研讨和教学实践,绿色化学教育才能得到迅速的推广和普及。
参考文献:
[1]石孟琼,刘丹丹.试论医用基础化学实验教学中的绿色化学教学.中国中医药现代远程教育,2010,(11).
[2]金安靖.浅谈绿色化学.中国校外教育,2010,(4).
[3]欧阳玉祝,陈小东,彭晓春,王迎春,基于绿色化学理念的基础化学实验教学研究.化工高等教育,2010,(2).
[4]谢志刚,宋仲容,王家平.无机化学教学中绿色化学理念的渗透.化工教育,2006,(8).
对无机化学的认识范文4
21世纪科学技术综合化、整体化的趋势日益增强,科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上,必然要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点。然而,传统的无机化学教学模式忽视与药学专业课程的相互交叉和渗透,严重影响了学习的积极性和创新思维的发展。笔者在教学实践中结合无机化学的课程特点和大一学生的知识体系结构,注重培养学生的科学整体意识、自主学习意识和绿色化学意识,大大提高了学生学习的积极性。为培养出即具备扎实的基础知识、熟练的基本技能和方法,又拥有创新精神和实践能力的符合时代要求的大学生,奠定了良好的基础。
1 科学整体意识的培养
学科间相互渗透和交叉、碰撞所产生的火花是科学发展的驱动力之一,也是许多创新性学科论点与方法产生的源泉,是学科发展的动力。最活跃的研究领域多位于多学科的交叉点上,而当代科技发展的趋势和特点是学科间互相融合、互相补充、互相促进[1]。学科交叉的实质也就是知识体系的渗透和融合。根据学科专业自身的发展规律和趋势,通过不同学科的有机渗透与组合,构建新型的学科体系,是培养具有多学科知识背景、知识和能力结构合理、基础扎实、素质全面、适应性强的综合性人才的关键。无机化学对医药学生来说就是和医药联系起来,将所学知识更好地服务于医药,无机药物化学的兴起就是很好的例子。教学中每章知识都列出一些与医药相关联的问题,让学生自己查阅相关的资料去寻找答案或是通过阅读提出自己的观点,或以小论文的形式上交。比如讲到沉淀溶解平衡时体出的问题:常用的难溶电解质药物有哪些,是如何制备的?体内的结石的组成是什么,是如何形成的?结石的药物是怎样制备本文由收集整理的?胶体是怎样形成的,如何制备?而在原子结构这章中就要在课堂讲课时将原子吸收光谱的原理参入进来,让学生感觉到所学知识不是离应用那么遥远。分子结构讲到杂化轨道理论时,问题是青霉素为什么能够杀死病菌呢?让学生颇为震惊的问题,似乎不能跟无机化学联系起来,提高了学生对无机化学的认识深度。配合物与医药的关联问题就更多,而且配合物药物是现在研究的热点之一。草药中的有机成分与金属配合后生物活性提高,例如茶多酚与金属离子(如钙、锌等)配合后有可能兼具二者的药理活性[2]。铂、锑、锡、钒、硒、锗等的配合物在抗癌金属配合物中占重要地位,稀土离子在抗凝血、抗炎和治疗烧伤等方面的优越性引起人们对其药理的关注,使稀土离子与细胞膜作用的研究成为热点。让学生查阅相关的文献报道。通过这些问题的提出,不仅让学生感觉到无机化学与各专业学科的相互交叉与渗透,培养了整体科学意识,而且更大地提高了学生对无机化学的重视,激发了学习的积极性,提高了学习兴趣。
2 自主学习意识的培养
兴趣是激发自主学习意识的前提。对医药院校无机化学的教学必须要充分的和专业知识联系,这样才能让学生感觉到自己所学的知识是有用的,才能调动他们的学习兴趣和积极性。教学中提出一些与专业相关的问题,让学生选择自己感兴趣的问题,每10人一个小组去查找资料,由小组长负责安排小组讨论会,将发现的问题再通过查资料或是跟老师一起讨论,在讨论课上每个小组派代表讲解本组的工作,这样既增长了见识又加深了对无机化学知识的理解。
德国教育家第斯多惠指出:“一个差的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”,无机化学是中医药院校一门重要的基础课程,担负着培养学生从中学被动学习到大学的自主学习、从只啃课本到主动去图书馆猎取相关知识、从回答问题到自己发现问题提出问题等责任。例如,电解质溶液这章,人体各部位体液的ph是多少?正常人体血液的ph是多少?如何维持着人体血液的ph值基本不变?什么情况下人会发生酸碱平衡失调?如何看待酸碱体质这一学说?这些问题同学们非常感兴趣,感觉到将要学习的酸碱电离平衡和他们的专业课有很大的联系,就会积极的去查找资料寻找答案。这样既可以更好地巩固理论知识,又能拓宽知识面,而且会对当下流行的酸碱体质这一学说进行深度思考,能从科学的角度对这一理论进行评判。
3 绿色化学意识的培养
对无机化学的认识范文5
关键词:无机化学;研究性学习;创新能力
无机化学是研究无机物质组成、结构、性质和变化规律的科学,是化学专业的一门非常重要的课程。在化学科学形成和发展的过程中,无机化学处于基础和母体的地位,随着学科融合与交叉,在此基础上还衍生出了配合物化学、生物无机化学、无机材料化学等多个分支和学科。学好无机化学课程将为化学相关课程的学习奠定扎实的基础[1,2]。传统的教育体系中,多采用灌输式教学模式,重结果、轻过程;重考试、轻能力。2011年教育部和财政部下发了“高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”,意见提出高等教育的根本任务是培养人才,提升人才培养水平必须要注重整体推进,始终坚持育人为本,各级政府和高等学校要把教育资源配置、学校工作着力点集中到强化教学环节、提高教育质量上来[3]。因此,传统的教学模式不能满足培养优秀人才的教学目标。研究性学习,是一种新的教学方式。它是指学生在教师的帮助、指导下,从自然现象、社会现象和自我生活中自主发现问题、探究问题,并在观察问题、研究问题、尝试解决问题的过程中获取知识、掌握方法、提高能力的一种学习活动。随着世界各国教育改革步伐的加快,研究性学习受到各国教育理论界和实践工作者的重视,成为世界教育界研究的热点问题[4,5]。南京师范大学无机化学教学团队一直致力于课程教学方法、教学模式的研究与改革[6,7],至今已经进行了十余年的探索,近年来在研究性学习应用于无机化学的教学实践中有一些心得体会。
1研究性学习的意义
1.1改变教师传统的教学观念传统的教学中,教师教什么,学生学什么;教师教多少,学生学多少;教师处于主动地位,学生被动接受知识;教师注重专业水平的提升和课堂教学技能的培养,以及学生考试的成绩,忽视学生的兴趣、创造性及能力的培养。研究性学习提倡教师从关注“怎么教”、“教什么”到关注学生“怎么学”、“学什么”,让学生主动参与、发现、探究知识,在研究中掌握知识,获得能力,培养创新意识和创新精神。研究性学习还促使教师自己不断学习、不断总结,关注学科前沿,接受新知识和新方法,并渗透到课堂中,及时更新、丰富教学内容。在研究性学习中,教师要成为知识建构的促进者,教学方式的探索者,学生成长的引领者,新型师生关系的建设者。1.2引导学生对知识的自主建构每个学生都有表现自己独立学习能力的欲望,研究性学习就是要培养学生自主学习、主动学习,完成对知识的自主建构,提高课堂效率。教师应该努力调整和协调各方面关系,帮助学生构建良好的自主学习平台,树立学习信心、培养学习兴趣、提供学习条件、创设问题情境、教授学习方法。自主构建知识可包含发现问题、查阅文献、团结协作、找寻方法、解决问题等环节。自主构建知识有利于发挥学生主体性和主动性,有利于学生由被动学习向主动学习转变,激发学生兴趣,促进学习积极性,增强相互协作能力,提高学习效率,训练坚韧的意志,培养科学探索精神。1.3培养学生解决问题的能力和勇于探索的精神本科教育是高等教育的基础和重要阶段,对本科教学的重视有利于提高人才培养水平,促进学科发展、提升学校科研能力,推进高等教育的改革。在本科教学中开展研究性学习也是响应高等教育改革的号召,要求学生不拘泥于书本、不依赖于教师,鼓励学生充分发挥自己的主观能动性,独立思考、大胆探索、勇于发现、积极体验。通过研究中的学习,学生学会查询资料、收集信息、分析问题、做出判断,最终解决问题。在研究性学习中,学生也将孕育创新精神,发展思维能力,培养良好的个性品质。
2无机化学教学中研究性学习的开展
近年来,南京师范大学无机化学教学团队通过实验教学、案例教学和体验教学等方式进行了研究性学习的渗透与开展。2.1实验教学——透过现象看本质无机化学的研究对象涵盖了整个元素周期表中的所有元素,涉及的物质结构类型多,化学键型复杂,化学反应多样。尽管在很多高校无机化学的理论与实验属于两门课程,但两者不能脱节。以碱金属性质为例,笔者设计了“钠与不同水的反应”的研究课题,问题看似简单,但实验中学生发现金属钠分别和水、干燥的冰、湿润的冰发生反应时,反应现象完全不同:钠在水中迅速融成小球发生剧烈反应;在干燥的冰上开始不反应,后来融化和爆炸;在湿润的冰上迅速融化和爆炸。可以看出,活泼金属和水的反应背后还蕴含了很多无机化学的理论知识,结合书本内容与文献资料,学生从晶体结构、主副反应、热力学过程、动力学参数等方面对反应现象进行了解释,透过实验现象研究了不同条件下反应的本质,并完成了一份完整的研究报告。该方法的主要内容特点为:结合无机元素化学内容,进行元素性质的研究;根据实验现象看出化学变化的本质,进一步理解无机化学理论知识。可以说该方法是理论与实践的结合,现象与本质的统一。2.2案例教学——纵观化学发展与进步化学的历史渊源古老,从人类生活在地球上开始,大自然的许多化学现象,如森林失火、动植物腐烂、空气和水等对物质的侵蚀就不断刺激着人类的感官,在人类与自然相处和斗争的过程中,包括化学在内的自然科学开始萌芽。可以说在化学发展的历史中,每一次重大或微小的发现都是人类在研究性学习的过程。因此通过人类认识化学的案例教学,既能传授化学知识,又让学生看到对化学的了解与认识并不是一蹴而就或一帆风顺的,而是在前人的经验与研究者的不断探索与发现中产生的。以配位化学理论的建立为例[8],1798年法国化学家Tassaert将亚钴盐放在氯化铵和氨水溶液中得到橘黄色的盐,其结构被认为是CoCl3∙6NH3。这个新化合物的发现对经典化合价理论提出了尖锐的挑战,化合价已经饱和的分子CoCl3和NH3为什么还能生成稳定的化合物?人们做了很多实验,发现该化合物中测不出三价钴和氨分子的存在,按照经典化合价概念和链式理论都不能得到与实验事实相符的结构。在近100年后的1893年,年仅26岁的瑞士年轻学者Werner发现往该物质中加入硝酸银能沉淀出3个氯离子,再根据此类化合物的结构分析、电导研究等,进一步提出了具有革命意义的配位理论,奠定了现代配位化学的基础,也因此获得了诺贝尔化学奖。纵观化学发展历史,从氧气的认识、周期律的发现,到飞秒光谱学、超分辨率荧光显微技术的发展,无一不渗透着化学工作者不断研究、发现与总结的过程。通过真实的案例,学生可以了解化学发展的重要阶段,了解化学家为了认识新事物并掌握原理和本质做出的巨大贡献,学习化学家研究问题的思路与方法。该方法的主要内容特点为:研究人类认识自然的过程,学习科学家探索化学世界的方法。2.3体验教学——让学生走上讲台选择适当的课题让学生走上讲台参与教学是引导学生自主构建知识、提高学生积极主动性的一个好方法。课题可以来源于跟无机化学密切相关的热点问题和生活中的无机化学问题,如酸碱平衡与人体健康、生命元素及生物功能的关系,电池的种类与废电池的危害,废水中重金属离子的去除等。教学流程为任务分配−组建小组−分组准备−课堂汇报−教师点评。教师会对每个课题进行初步介绍与指导,学生明确目标后分工协作、积极讨论,用研究性学习方式进行课题研究。得出结论后,由各组指派同学走上讲台,用演示文稿、小实验或演讲的形式进行汇报,教师和同学可对该课题进行提问或点评。该活动充分体现了主体性、创造性、开放性、合作性和互动性的特点,学生不仅主动构建了无机化学知识,更在活动中锻炼了能力,体现了价值。该方法的主要内容特点为:改变传统教师讲、学生听的教学模式,让学生成为教学的主动参与者,结合生活中的化学研究化学在生活中的应用。
3实施效果
笔者自2013年起在无机化学教学中开展了研究性学习的尝试,从课堂表现、课后作业、学生问卷调查中逐步总结经验,改进教学方法,优化评价模式,学生总评成绩的考核标准如表1所示。在百分制的总评成绩中,有80%的成绩参考了传统评价标准与模式(平时作业、期中测试、期末测试),20%的成绩来源于研究性学习开展的各个环节(课题开展、研究报告、团队合作)。为了考查研究性学习开展的实验组班级在期末考试中的表现,笔者将2013-2014级化学专业学生的无机化学考试成绩进行了比较(表2),可以看出实验组班级平均分明显优于未开展研究性学习的对照组班级平均分。由此可见,无机化学教学中研究性学习方式的引入不仅增强了学生的实践与创新能力,同时对理论知识的学习也起到了较好的促进作用。因此,该方法在无机化学及相关学科的教学中可以借鉴并值得推广。
4结语
研究性学习可以不局限于某个课题和内容,不局限于某种形式,它是建立在师生双方转变教学理念基础上的一种主动的、开放的、多元的学习方式。实践表明,无机化学教学中研究性学习的尝试极大地激发了师生的共同学习兴趣,促进了学生在课堂内外的独立思考和相互协作,加深了师生之间的互动与情感,培养了学生解决问题的能力和勇于探索的精神,大大提高了教学效果。在全面推进素质教育、培养新型创新性人才的发展道路上,研究性学习必将会有更加广阔的发展空间。
参考文献
[1]大连理工大学无机化学教研室.无机化学.北京:高等教育出版社,2001.
[2]华彤文,王颖霞,卞江,陈景祖.普通化学原理.北京:北京大学出版社,2013.
[3]教育部.教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见.[2007-02-17].
[4]王爱芬.教育理论与实践,2005,25(4),48.
[5]王鹏伟.教育研究,2002,No.9,80.
[6]黄晓华,杨静,李邨,周志华.大学化学,2005,20(3),18.
[7]杨静,黄晓华,吴勇,方敏.高等理科教育,2013,No.5,79.
对无机化学的认识范文6
在为电化学方向专业讲离子-电子法配平氧化还原反应时,我们增加讲解一些常用的电池如锌锰干电池、镍氢电池、锂离子电池的电池反应,对电池的正极电极材料和负极电极材料、优缺点及其市场分布等做一些简单介绍,使学生在学习氧化还原反应理论的同时,对其应用性也有初步了解。实践证明,我们把基础理论与学生的专业融合起来讲授,既提高了教学效果,也提高学生课堂学习的兴趣,同时拓宽学生的化学视野。另一方面,我们在讲授无机化学的基础知识时,适当地穿插一些与现代科技、生活常识的内容,突出无机化学在实际中的应用,改变学生认为无机化学知识陈旧的错误观念。二、完善教学过程,提高学生的学习兴趣学生在校期间主要任务是学习,他们的思想问题基本都与学习有关,教师能够及时解决学生的学习困难,不仅对帮助学生掌握正确的学习方法,端正学风和班风,乃至树立正确的人生观都具有极为重要的作用。如何让他们顺利地接受并掌握知识,我们需要在教学过程中科学地创新教学方法,采用多元化的全方位的教学模式。首先是优化教学过程。陶行知先生说过:“教什么和怎么教,绝不是凌空可以规定的。”由于当前大学生的课余时间安排了较多的课外活动,看书的时候并不多,因此课堂教学就显得尤为重要。为了能够在有限的时间让学生掌握住书本知识,我们在学生管理和教学方面做了如下尝试:一是改革班主任聘任制度,让大一的第一门专业基础课老师兼任该专业班主任,老师通过密切联系学生,掌握学生思想及学习程度,有选择地组织和构建教学内容,把自己的教学思想和教学方法融于教学内容之中,设计教学方案,使之适合于学生的经验、兴趣、知识水平、理解力和能力发展的现状要求。二是采取了集体备课制度,学思想,优化教学方法和内容。三是采取多种教学手段和教学方法,讲课时多媒体与板书相结合,注重激发学生的学习兴趣。其次是丰富课堂内容。教师的工作是一种用语言和肢体来传达信息,以灵魂影响塑造灵魂的劳动。讲台是老师表演的舞台,老师讲课充满激情、抑扬顿挫、风趣幽默,往往会感染学生,使他们听课更富热情,课堂学习更加轻松。尤其是学生刚从中学进入大学,课堂知识容纳量显著增多,更需要老师声情并茂的演说来促进课堂教学。电视节目“壹周立波秀”可以算一个范例,讲课也应该如此,不过这要因人而异。另外,课堂教学中多设计课堂专题的讨论与交流,以问题为中心,层层剖开,鼓励学生发表对问题的见解,活跃课堂气氛也会有很好的效果。最后是开展丰富的课外交流活动。辅导答疑、批改作业、班级座谈会、知识讲座、个别谈心等课外活动是课堂教学的重要补充环节。教学相长要求互动,课堂上的时间毕竟有限,充分利用课外活动给学生发表意见的机会就显得非常重要。通过与学生在知识上、情感上的沟通和交流,了解学生的学习问题、思想问题,教师在课堂上就可以有针对性地传道解惑,提高学生的学习兴趣和积极性。同时,教师的威信也将大幅度提高。
明确学习任务,引导学生知识体系的形成
大一学生正处于智力发展的高峰期,记忆力、观察力、思考力、逻辑思维能力与创造性都会有很大的发展。[3]他们的学习有了一定的专业性、目的性和探索性,表现出广泛的兴趣,接触到各种各样的学习方法,学习的职业定向性较为明确。调查发现:他们认为既然选择了这个专业,就要彻底搞清楚有关的一切问题。尤其无机化学是第一门专业基础课,学生的学习积极性非常高。但是无机化学内容很多,包含了几乎所有的化学中用到的基础知识,有些理论知识仅仅是为了元素化学的学习而安排在课中,讲得并不透彻,也解决不了所有问题,这就给学生认知带来了困难,学生容易产生急躁情绪,甚至会打击学习积极性。在讲授无机化学时,我们应该考虑到这一认知特点,要让学生认识到无机化学仅仅是撬开专业知识的第一把钥匙,不可能解决所有化学问题,以此来消除学生的急躁情绪。同时,还要注重介绍无机化学与其他专业课程的关系,理顺课程的系统性和连贯性。因此,在绪论部分教学中,我们花费较多的学时,向学生介绍无机化学课程的基本结构、无机化学在化学中的地位,学习无机化学现阶段的任务,与有机化学、分析化学、物理化学之间的关系等,让学生明确现阶段的学习目的和任务。在其他章节教学过程中,我们整理出各知识点在后续课程的作用,给学生明确所学知识对后续课程的帮助或在专业上的应用,暂时没办法深入探讨的内容将在后续课中作分析等等。例如,指出SP杂化理论在有机化学中的重要性、化学平衡在分析化学中的应用、固体结构对新材料的开发应用、晶体场理论解释水合离子颜色等。实践证明,这些做法都有助于学生从全局上把握知识脉络,清楚学习无机化学所要达到的目的任务,而不至于在细节上迷失。构建学生的知识体系,还要注意无机化学知识与高中知识的衔接。大学与中学化学教材中存在这种现象:同一个知识点两阶段所阐述的内涵和外延不一致,这类知识非常容易引起学生认知上的混乱,已形成的思维定势还会影响学生对大学基础化学知识的接受。教学中,我们也体会到必须强调知识的演替,让学生知道用更加科学的概念和理论纠正以前所形成的印象,消除认知上的冲突。
培养学生科学的思维方法和自学能力
无机化学教学的另一个任务就是初步培养学生科学的思维方法和自学能力,以顺应构建全民学习和终身学习的学习型社会的要求。大一学生刚进入大学,学习的依赖性较强,自学能力较差,尤其是对理论知识的学习,常感到内容多且具有“不确定性”,不易理解。因此在教学过程中,我们要不断提高学生的“免疫能力”,不要流感来了抗流感、头疼来了治头疼,要给学生打疫苗,增强抵抗力,授以渔而不授以鱼,教会学生学习方法,提高学生自学能力。要培养学生科学的思维方法和自学能力,首先教学中要重视学生对化学知识系统的理解,对科学思想形成过程的理解。无机化学知识有理论、有元素,内容多,我们讲课时通过追溯知识点的形成过程及发展演变,把孤立的知识归纳总结,从中给学生灌输科学的思维方法。比如讲述分子结构一章,通过对化学键理论的不断深化,我们可以引导学生逐一认识理论的发展过程以及思考问题的科学方法。从1916年“八电子稳定结构”理论的提出到目前“分子轨道理论”广泛应用的介绍,学生对化学键的认识,从定性到定量,从简单到复杂,可以说是步步深入。新问题的出现促使新理论的诞生。不同的理论有不同的应用领域,仅靠一个理论不能解决所有问题,所以要具体问题具体分析,辩证地思考,学生由此不仅形成了系统的、动态的知识,而且分析问题解决问题的能力得到了很大提高。在讲解元素知识的时候,我们充分地利用元素周期律把繁多的知识串联起来,理顺知识框架,帮助学生科学思维方法的形成。其次,教学中进行学习方法的引导。学习方法的引导要恰当地结合教学内容。[4]由于无机化学知识点较多、较杂,我们在教学中主要做到了两点:一是对于联系紧密的内容,把握知识点之间的联系,以点带面,化繁为简,讲解透彻一个问题,教给学生一个思路。例如化学平衡章节,详细讲解酸碱平衡,电化学平衡,而把与酸碱平衡研究思路接近的沉淀溶解平衡与配位平衡留给了学生自学;二是对于知识点联系少且难度较大的问题,把复杂问题简单化、抽象问题具体化、表观问题本质化,教会学生正确理解概念的内涵,以不变应万变,培养学生良好的学习方法。例如,有这样一道习题:298.15K时电极反应(式略)如果向体系加入(式略)同学们对这样的解答非常疑惑:电极反应的能斯特方程,是把同种电极的标准态与非标准态关系联系起来,两种不同的电极类型怎么能写在同一个能斯特方程式中?E(Ag+/Ag)怎么突然变成了E(AgCl/Ag)?解答这一问题时我们应紧紧围绕“标准态”概念的实质,不需要直接求E(AgCl/Ag)的大小,根据学生现有的认识,仍然按照原来的金属-金属离子电极类型的能斯特方程来解,慢慢推导出解决问题的思路。即(式略)