提高无机及分析化学教学效果的几点技巧
2019-02-16周艳红
周艳红
(青岛科技大学高密校区 化学化工教研室,山东 高密 261500)
无机及分析化学是高分子、化工、环境、材料等专业的第一门专业基础课,也是在大学阶段最早接触的化学四大基础课之一,该课程学习的好坏直接影响了学生后期对化学类课程学习的兴趣,因此对相关课程的教学方法等有很多研究[1-3]。如何在有限的课时里,取得比较好的教学效果,是每位授课教师需要考虑的重要问题[4]。针对基础化学原理教学中存在的问题,创新教学方法、提高教学质量和效果是很有必要的。
1 无机及分析化学教学现状
首先,无机及分析化学课程开设对象是大学一年级新生,大一学生高中化学基础参差不齐,部分学生基础薄弱,很多是被调剂到现在的专业,而且对这门课程和自己专业的关系认识不足,导致学习该课程的动力不足,特别是高中阶段没有选修无机化学的同学,学习该课程更加吃力,短时间内难以适应学习节奏,导致学习兴趣和自信心都不高,学习意志力薄弱;
其次,大一新生还不适应大学学习化学的学习方法,而是更习惯中学课堂上教师讲完知识点紧接着练习巩固知识点的方法,学习依赖性强,独立思考习惯弱。
再次,无机及分析化学是把无机化学和分析化学两门课程有机融合在一起,理论知识抽象,学习难度比中学化学大,课时少任务重,教师或多或少要赶课时增大课堂信息量,大一新生课前预习,课后内化知识的自觉性不够,不会充分利用上课外的自习时间,难以充分消化掌握课堂学习内容。针对无机及分析化学教学中存在的问题,创新教学方法、提高教学质量和效果是很有必要的。
2 提高无机及分析化学教学效果的几点技巧
2.1 重视绪论课教学
“好的开始是成功的一半”,绪论课是一门课的开场白,是对学生的启动与激发。笔者认为绪论课的讲授越精彩,学生越是愿意学习这门课。因此,绪论课在教学过程中具有特殊的重要性[5]。当然想讲出精彩华丽的绪论课,不是随意说说就行的,必须要引起学生浓厚的学习兴趣。教师可以从以下几个方面去启发和引导学生学习绪论课:(1)介绍无机及分析化学的定义、地位、作用及任务,通过探寻化学发展史激发学生的学习兴趣。(2)介绍和无机及分析化学相关的科学前沿,激发起学生强烈的求知欲,让他觉得学好这门课可以实现自我价值和社会价值。教师可以谈及开发和利用新能源。太阳能是取之不尽 、用之不竭 、无污染的绿色能源,有很大的开发利用前景。而寻找理想的光催化分解水的催化剂是科学家一直致力研究的课题。(3)介绍无机及分析化学的学习方法和中学学习方法的不同以及无机及分析化学的考核方式。
2.2 注重课堂教学中对学生非智力因素的培养
课堂教学是教师传播、学生学习知识的阵地,通过知识为载体,更重要的是要培养大学生的科学思维能力、创新精神,非智力因素培养等。针对学生学习无机及分析化学兴趣不够高,动力不够足的问题,教师可以通过无机及分析化学课堂教学对学生进行非智力因素培养,从而达到智力和非智力培养教育这样“一箭双雕”的目的。
(1) 学习动机培养:除了在绪论课对学生进行专业教育外,当讲到一些和应用实践相关的知识时让他们知道学到的知识将来是有用的,可以创造生产实用价值,可以为社会做贡献,这样可以激发起学生学习这门课程的强烈的学习动机,明确学习目的。比如给化工专业学生讲解用吉布斯自由能变判断反应方向时,可举这样例子:汽车尾气排放的气体是CO和NO,那么这两种气体是否可以相互反应转化成无毒的CO2和N2呢?也就是CO+NO=CO2+N2能否向右进行?可在一定条件下用吉布斯自由能变判断出这个反应可以自发向右进行,但这个反应的速率很慢,需要找到合适的催化剂,汽车尾气转化催化剂的研究就成为很多科学家关注的课题,前提就是先要判断这个反应在热力学上可以发生,否则催化剂的研究就是徒劳。
(2)学习兴趣培养:教师讲到熵这个概念时可以从小朋友玩积木做例子,当摆的积木越来越高时积木突然倒塌,这时混乱度增大熵值增大,也是个自发过程。还有放学铃一响,本来端坐在自己座位上的同学纷纷涌向教室门口,从有序变成无序,混乱度增大熵值增加的过程。再比如婴儿的皮肤紧致润滑,吹弹可破,而老年人的皮肤却沟沟壑壑,皱纹满布,人衰老的过程也可以看做是熵值增大的过程。这是个自发过程,人们利用各种延缓衰老的手段不是自发的。这些例子都可以帮助学生理解熵的概念,而且这些接地气的例子可以激发学生的好奇心和学习兴趣。
(3)意志力培养:讲到酸碱滴定中酸碱滴定曲线绘制时,20.00mL 0.1molL-1的NaOH滴定20.00mL同浓度的盐酸时,通过老师和学生一起推导计算出几个关键点的pH值,并描点连线得到滴定曲线,分析滴定曲线可得出,从滴定开始到19.98mL,pH上升地比较慢,但差化学计量点0.02mL,也就是相当于差半滴到计量点,pH值急剧上升,到过了化学计量点0.02mL,也就是过量半滴,pH值4.3上升到9.7,增加了5.4个单位,这是一个量变引起质变的过程,我们叫它滴定突跃。讲到这个知识点时可以给学生讲学习也是一件在积累中量变引起质变的过程,学什么东西就要坚持到底,而不是像有的人挖井这里挖挖那里挖挖结果一无所获,而认准了一个地方一直挖下去的那个人却最终挖出了汩汩甘泉。
(4) 情智培养: 讲到杂化轨道理论,这部分内容很抽象,学生难以理解,除了运用多媒体视频和动画教学手段外,老师通俗易懂的讲解也很重要,在讲CH4分子中C 原子采取sp3杂化方式杂化时,可以借用一个地瓜和三个土豆混合做成地瓜土豆粥,我们就既可以得到地瓜的营养也可以得到土豆的营养,而如果只有土豆或只有地瓜,那我们只能得到一种食物的营养,不够全面。用这样一个例子,帮助学生理解一个ns轨道和3个np轨道进行混杂,得到3个能量相同的sp3杂化轨道,很多学生在会心一笑中理解了杂化轨道的概念。在以氯化钠为例讲解离子键形成时,钠离子和氯离子先靠静电引力相互吸引靠近,随着两者距离越来越近,其原子核和电子间的斥力越来越大,当与引力达到平衡时,达到稳定体系形成了氯化钠,当继续靠近时,斥力大于引力,此时不稳定。可以用刺猬们相互取暖时,不能靠的太近,因为彼此会扎伤,也不能靠的太远达不到互相取暖的目的,这也好比人与人交往时也需要有一点距离,同学之间交往要注意分寸感和距离感。讲到“离子氛”的概念时,也可以以人是社会人为例,每个人都要相互影响和牵制,不可能独立存在于社会中,只考虑自己只会到处碰壁,通过这些例子帮助学生理解了概念,同时也对学生进行了情智教育。
3 教学方法多样化
3.1 翻转课堂,慕课
翻转课堂,慕课,对分课堂等这些新的教学模式各有优点,可以根据课堂内容灵活运用一种或者两种甚至三种结合利用,最终达到最佳学习效果。比如讲到无机元素及其化合物部分时,可以单独用对分课堂,也就是教师讲授一次课,课下学生吸收内化,下一次课生生讨论,也可以翻转和对分课堂相结合,比如讲到元素及其化合物性质部分时,可用翻转课堂代替老师上课讲授然后再用对分模式让学生讨论。 学习高锰酸钾滴定分析时,由于已经做过实验,学生学习起来容易很多,可以用PBL教学模式和对分课堂相结合,利用问题导向和学生讨论结合,学生通过讨论解决不了的问题最后由老师来总结。
3.2 线上线下相结合 课上课下相结合
上完每一次课堂教学对学生和教师而言都不是学习或教学活动的结束,学生要对学习的知识进行内化,构建自己的学习体系,完成课后作业。而老师要反思课堂教学是否达到学习目标,学习效果如何,而且要跟踪课下学生的学习进度。现在网络这么发达,师生可用QQ、微信、MSN 等线上方式实时沟通联系,教师可建立无机及分析化学习谈论群还有助教联络群等,让学生及时把课堂上的疑惑反馈给教师,教师也及时解答学生的疑惑,可根据学生课下的学习情况调整布置作业数量、难度等。这不是对课堂教学的补充,而是作为完整的教师教学过程的一部分,虽然会增加老师的一些工作量,但对于保证学生的学习效果是有利的。线上的学习和线下课堂学习相结合,课下的学习和课上的学习相结合,相辅相成,达到学习效果最优化。
4 评价方式多样化,注重学习过程考核,平时成绩和期末成绩相结合
现今无机及分析化学教学方法的改革如火如荼,评价学生学习效果的好坏也不应再沿用以前的“一锤定音”只看期末考试成绩的方式,而是要重视学习过程的评价,看课堂上是否动脑思考,是否积极参与讨论,看课下是否独立完成作业,完成质量如何,看是否通过学习思维能力,自学能力等有所提高,为此我们采取了平时成绩30%和期末考试成绩70%相结合的评价方式,平时成绩又包括考勤,作业数量及质量,课堂提问及测验,期中考试成绩等几个方面。大一学生出勤率较高,考勤占20%,作业数量及质量各占15%, 课堂提问及测验30%,期中考试成绩占20%,由于期中考试是大一学生的第一次考试,有的学生还不太适应大学化学的学习方法及考核方式,所以不宜占分比重太大,主要起到让学生了解无机及分析化学的考试方法,题型,难度等,了解自己前半学期学习效果,为后半学期的学习起到警醒作用。
5 总结
时代在不断发展,无机及分析化学的课程也必须与时俱进。作为化学相关专业的基础课程,这门课程的重要性不言而喻。本文从绪论课教学、课堂教学中非智力因素培养、教学方法、评价方式四个方面,对无机及分析化学课程进行教学改革,从而达到提高课堂教学效率、激发学生学习兴趣、提高学生实践能力和创新能力的目的。这些讲课技巧在笔者的课程教学中取得了较好的效果,因此特意分享出来希望能够起到抛砖引玉的作用。