分析化学教学现状分析及改革初探*

2020-02-09侯思懿韩爱霞

广州化工 2020年1期

关键词：颜色

侯思懿，司杨，韩爱霞，吴磊

(1 青海大学新能源光伏产业研究中心，青海西宁 810016；2 青海大学化工学院，青海西宁 810016)

分析化学是化工、材料、冶金等专业学生必修的一门重要的基础课，是发展和应用各种方法、仪器和策略，以获得有关物质在空间和时间方面的组成和性质的一门科学，具有理论性和实践性并重的特点[1-2]。分析化学被称为“科学技术的眼睛”，对国民经济的发展具有十分重要的作用。分析化学的教学不仅是为了传授理论知识，更重要的是能够培养学生严谨的科学态度，提高学生综合素质和创新能力。因此，如何在有限的课堂时间内实现价值塑造、能力培养和知识传授三重目标，提高课堂教学效果是目前分析化学教学改革的重点和方向。

1 分析化学教学现状

1.1 课程内容抽象，知识点庞杂

分析化学课程多涵盖分析方法的范围广，知识点繁多而庞杂，涉及大量的计算、公式推导、曲线等，这是分析化学的重难点。目前学生掌握分析化学知识单靠“死记硬背”，在学习过程中极易产生厌烦心理，严重影响学习的积极性。此外，学生普遍存在“重专业轻基础”的心理，非化学专业学生对基础课不重视，使教学更加被动。

1.2 理论教学与实验教学不同步

在教学计划中，分析化学实验作为一门单独的课程，理论教师和实验教师分别由不同的老师担任，因此，实验教学的进程安排不能与理论课很好的同步，往往超前或滞后与理论课程，就使得学生在无理论知识基础之上不加思考的机械性的验证实验或在实验中对之前学的理论知识印象不深，严重打击学生的学习积极性，不能有效促进理论知识的掌握和理解。

1.3 课堂教学与实践应用联系不紧密

分析化学是一门实践性很强的学科，理论知识是基础，实践应用是目标，它们相辅相成、相互促进。但部分教师在授课过程中理论教学较多，实践应用介绍较少，会使学生不明白学习分析化学这门课到底有什么用途，该如何在以后的学习和工作中使用。

1.4 教学方法单一，学生主体活动缺

目前分析化学的教学方法为传统讲授法，这种填鸭式、灌输式的教学模式，以教师为主体，以课本为中心，过分的强调授课教师的主导作用，忽略了教师和学生之间的沟通，使学生完全处于被动学习状态，不能充分发挥其积极性和能动性，在教学过程中会使学生感觉课程内容枯燥，导致学生缺乏学习的主动性及趣味性，不但学生学习效果差、效率低，也降低了教师的积极性。

1.5 考核评价模式陈旧，缺乏过程考核

目前分析化学课程的考核基本采用期末闭卷的考试来评定学生学习效果，但通过一张期末试卷很难全面、公正、真实的反映学生的学习状况。课程成绩分布为平时成绩占40%，期末卷面成绩占60%。对平时考核力度不够，另外，考核内容常常局限于所学教材里面的基础知识，重点以课堂笔记和布置的课后作业内容为主，多为方法原理，概念和方法结果的计算，理论性强，没有考核学生实践方面的能力，整套试卷考察能力的少，死记硬套的多。部分学生在临考前突击背笔记、作练习题，即可侥幸过关，不利于培养学生良好的学风。由此可见，单一的考试模式并不适合分析化学教学质量的提高，科学有效的考核评价方式亟需探索。

2 教学改革措施

2.1 教学方法改革

2.1.1 思维导图教学方法

思维导图是由英国著名心理学家、教育家东尼·博赞于20世纪60年代提出并创立的，旨在开发人的思维潜力、提高人思维能力的简单高效的图形工具，其能有效地处理分散的信息，建立不同信息之间的内在联系。思维导图综合利用左脑的语言、数字、逻辑、顺序、分析、列表，以及右脑的形象、色彩、维度、空间感等多种大脑皮层思维技能，以增强人的思维能力，提升注意力和记忆力[3-5]。研究实践表明，在教学过程中引入思维导图，通过视觉感官刺激的关键词、颜色、形状和联想意象等，使得记忆力增强，教学和学习效率得到提高。

分析化学知识点虽然多而杂，但各个知识点之间是纵横交叉，相互联系，点、线、面联系交织，能形成一个网状的整合知识体系，零星的分析化学知识在思维导图中变的有序化、网络化，能够有效解决学生在学习分析化学过程中面临的信息量大，知识点多的障碍。

针对分析化学每一个章节是独立的一种分析方法这一特点，教学过程中借助思维导图，建立“关键词-设问-关键词扩充-设问-多级知识网络”的教学模式，下面以第三章滴定分析为例，来阐明基于思维导图的教学模式。

(1)教师在新授课中用X-Mind、Mind Manager、Mind Master等思维导图软件绘制出“滴定分析”思维导图(一级分支)，展现这一章节的学习内容，清晰的给出本章学习的重点和难点(见图1)。

图1 “滴定分析”一级思维导图

(2)教师通过积极启发引导，借助设问引导学生对“关键词”扩充，形成自己的知识节点，帮助学生形成自有的二级思维导图(见图2)。

①从滴定分分析的定义出发，以氢氧化钠滴定盐酸为例，引导学生理解滴定分析中滴定、化学计量点、滴定终点、终点误差等基本概念。

②滴定分析属于化学分析，即以化学反应为基础的分析方法，那它所利用的化学反应有哪些？在无机化学中我们所学到的化学反应是否都可以用来做滴定分析？滴定分析对化学反应有哪些要求呢？

③“诱敌深入”阶段：滴定分析的核心是利用已知的标准溶液与待测物发生定量的化学反应，那么标准溶液该如何配制？配制好的标准溶液它的浓度都有哪些表示方式呢？(引出本章教学重点)

图2 “滴定分析”二级思维导图

(3)在“标准溶液”这一重点学习过程中，教师针对配制和浓度表示分别展开。教学过程中对氢氧化钠标液的配制过程(计算-称量-配制-标定-计算)，物质的量浓度与滴定度的关系展开学习，实现多级网络知识的建立，最终形成滴定分析的网状结构思维导图(见图3)。

图3 “滴定分析”网状结构思维导图

(4)根据“滴定分析”网状结构思维导图，教师对本章内容进行总结，并对知识点进行延伸，培养学生解决问题和分析问题的能力。请学生根据自己创建的思维导图回答下述问题：①滴定分析法适合测定常量还是微量组分分析？②如需测定食醋当中总酸含量的测定，怎样设计实验方案？选择哪种滴定方法？③如果某一试样中待测离子含量只有ppm级，需要选用什么分析方法进行测定(给学生留下一个思考空间，与后续所学的仪器分析法建立关联)。

由此可以看出，在分析化学教学过程中使用思维导图教学法，学生通过在听课过程中一方面积极主动的对“关键字”进行扩展、分析和整理，使学习内容符合自己的认知规律，极大地提高了记忆力和理解力，使得所学知识立体化、直观化、可视化。另一方面，创建思维导图有利于培养学生逻辑思维和创造性思维，同时增加了学习趣味性和有效性。

2.1.2 PBL教学法结合传统教学法

PBL教学法(Problem Based Learning)是1967年由美国神经病学教授Barrows创建的以问题为导向的教学方法[6-8]。PBL教学法强调以学生为中心，以问题为基础，将传统课程教学的“预习-听课-复习”模式改变为“教师提出问题-学生查找资料-课堂讨论-老师总结”。在PBL教学法中，强调学生自我思考能力和自学能力的培养，强调学生利用各种资源获取知识信息，培养学生分析问题和解决问题的能力。

但单纯使用PBL教学法存在以下几个问题：(1)使用PBL教学法开展教学耗时较多，与教学计划中规定的学时有矛盾；(2)PBL教学法对学生要求高，对于部分自主学习能力不强的学生，面对困难容易退缩；(3)分析化学中有一些抽象、复杂的内容，若仅让学生查找资料，没有讲解基础知识就进行PBL教学，很难收到预期效果。因此，结合课程实际，笔者认为应采用PBL教学法结合传统教学法，既保证学生系统的掌握了课程基本内容，又有利于培养学生查找资料、独立思考、分析问题、解决问题的能力，充分发挥了两种教学方法的优势，提高了分析化学的课堂教学效果和教学质量。

2.2 考核方式改革

考核方式应既可以考出学生真正的知识水平与能力，又可以为课程的学习起到一定的导向作用。分析化学课程传统的考核方式为闭卷考试，平时成绩占40%，期末成绩占60%。该课程的传统考核模式存在以下问题：(1)课程中涉及的理论知识较多，学生通常临近考试时花大量时间和精力去“死记硬背”，对知识的应用投入的精力和时间较少；(2)期末成绩比例过大，造成学生期末突击的学习习惯，在平时的学习积累中积极性不高；(3)传统的考核方式考试题型单一，缺乏创新性，对知识的检测偏向于识记方面，忽略了综合能力的培养。因此，为了发挥考试的诊断，调节和激励作用的有效机制，必须改变“期末一张卷”的传统考核方法，采取多种考核方式相结合的综合考核办法。

2.2.1 改进考核模式

(1)强化过程评价

重视过程性学习评价与考核，灵活采用多种考核方式(雨课堂、小组汇报、课外作业、课堂提问等)。

(2)阶段性考核和期末考核相结合

在每两章结束后，可以根据所学内容进行阶段性考核，由老师出几套不同练习题，在课余时间由学生找老师以现场随机抽取的方式作答，成绩计入平时成绩，这样即可以了解学生对所学知识的理解和掌握情况，也为后续的教学方法及教学进度是否调整提供依据。同时，阶段性的考试可以督促学生平常认真学习，避免期末考试前临时抱佛脚，死记硬背的现象，促进学生真正掌握并能应用所学知识，达到“以考促学”的效果。

(3)考试内容增加综合性思考题或分析论述题

试卷考核内容除基本理论方法外，要体现出学生分析问题、解决问题的能力，采用非标准答案的试题，提升教学效果。

2.2.2 改进评价体系

建立全面客观的学生成绩评价体系，通过多次进行、多种途径的考试，达到对学生真实能力全面的客观评价，从而督促和引导学生学习，巩固所学知识，同时帮助教师及时发现问题，改进教学工作，达到教与学的真正反馈。