基于少学时下无机化学教学学生创新能力的培养

2020-03-10

河南化工 2020年1期

(郑州轻工业大学材料与化学工程学院，河南郑州 450002)

培养创新人才已成为我国的教育方针，培养具有创新能力的现代人才的主要途径是开展创新教育。通过教学实践培养具有创新能力的优秀学生，作为主要参与者的高校教师面临着前所未有的机遇与挑战[1]。无机化学作为工科院校学生所学的第一门专业基础课，起着承前启下的作用，在无机化学课程中开展创新思维的培养，为学生转变应试教育思维，建立学科知识体系，用专业的知识看待世界研究事物奠定了基础。

1 构建无机化学教学体系

现阶段无机化学的教学面临知识内容丰富，而学时大幅减少的挑战，构建合适的教学体系迫在眉睫。无机化学的教学内容主要分为三大模块：基本理论、物质结构、元素知识。构建教学体系之前，必须对学生高中所学内容进行调查。中学无机化学教材主要是《高中化学必修1》《高中化学必修2》《高中选修1化学与生活》《高中选修2化学与技术》《高中化学选修3物质结构与性质》《高中化学选修4化学反应原理》《高中化学选修5有机化学基础》《高中化学选修6实验化学》。版本主要有人教版、苏教版以及鲁教版。对大一新生的问卷调查显示，必修是所有学生在中学阶段所学的，而对于6本选修教材，学生的程度是参差不齐。后续基础课如分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、结构化学的学习也会遇到无机化学的基本理论。高中化学体系内容如表1所示。

从表1中可以看出中学阶段对三大模块的知识

表1 高中化学体系内容

收稿日期：2019-09-25

基金项目：郑州轻工业大学第十一批教学改革与研究项目

作者简介：韩冰(1983-)，男，博士，副教授，从事化学专业教学、稀土发光材料的研究工作，E-mail：hanbing@zzuli.edu.cn。

都有或多或少的学习。因此，在理想气体状态方程、碱金属元素、氧化还原反应的配平等与高中化学基本类似的知识点采用鼓励学生自学，教师利用习题课对知识点进行归纳总结的学习方式。这样既激发了学生学习的主动性，又提高了课堂教学效果[2]。

对于中学未曾接触到的知识点标准平衡常数、配位化学、能斯特方程、四个量子数等内容，教师在讲解时候要帮助学生与已有知识形成联系，使他们尽快接受；对中学教材存在颠覆性的概念知识，如氧化数、核外电子运动状态的描述等，需教师在讲解时候多分析知识点的差异，帮助学生更好地理解。

此外，在无机化学教学体系中，引入最新前沿知识与课本内容有机结合，将化学化工行业具体到实际生活生产中。比如在讲解原电池的时候，向学生介绍新能源的相关知识；在讲解化学动力学时，引入二氧化钛光催化讲解有机物的研究；在讲解元素知识时，向学生介绍稀土发光材料[3]。

2 建立创新思维为主的教学模式

首先，在讲解知识点时采用“启发式教学”，设置一个问题，引导学生积极思考各抒己见，最后教师带领大家一起完成归纳总结。比如，在讲解原子核外电子排布的时候，电子往往是优先填充能量低的原子轨道，这时可向学生提问，为什么原子失去电子往往最先失去最外层电子呢？这是因为核外电子的排布是原子核与电子的引力以及电子之间的斥力达到一个最佳平衡的状态，这时整个原子体系的能力最低，而失去电子时主要是受到外电场的引力，因而最外层电子最易失去。

其次，引导学生用变化发展的观点去看待事物、研究事物。例如，在讲解酸碱平衡时，各种理论的提出都有鲜明的时代背景，现在应用最为广泛的是酸碱质子理论。在讲解分子轨道理论时，通过氧分子的顺磁实验得知氧分子存在未成对电子，这一现象按照现代价键理论无法解释，进而引申出分子轨道，并与原子轨道对比讲解。通过提出问题、分析探讨后解决问题这一教学思路，让学生用发展变化的思维去看待科学技术的创新。

再者，引导学生转变学习思维，遇到问题从实际情况出发，着眼于解决实际问题，进而培养学生良好的科学素养。比如，在讲解水溶液酸碱平衡的计算中，在一些特定范围下，通过一些近似计算将公式简化，这种学习思维与中学阶段的纯计算大不相同，很多同学一时难以转变观念，而这种处理问题的思维正是将理论联系实际处理现实问题常用的方法。

最后，构建适应时代发展的互联网教学模式。利用互联网资源辅助无机化学教学主要有以下两种形式。①通过“慕课”网站观看教学视频，视频讲解能很好地提升学生预习、复习效果，帮助学生加深对某个知识点的理解，丰富教学内容，弥补学时不足的情况。②建立QQ群，将授课内容、习题作业及时发送给学生，学生与老师之间在线答疑及时加深学生对知识的理解。

3 考核方式的改变

以注重能力形成、培养学生创新能力为目的的无机化学教学，不能再以试卷分数作为单一的评级考核标准。建立了平时考核和期末考核多元化的考核评价体系，严格平时考核，使学生培养好的学习习惯、巩固教学效果的重要环节。每完成一章无机化学的授课，都及时布置习题作业，通过批改作业教师可以了解学生对课堂的掌握情况，习题作业成绩占总成绩的20%。此外，学生的出勤率、课堂回答问题的情况占总成绩的10%。对于期末考核，我们不断完善扩充试题库，将知识点与应用相结合的综合题型比例增大，试题重复率低。期末试卷的得分情况占总成绩的10%。同时，我们也建立了反馈机制，在课程结束后通过网络问卷调查来解学生对教师上课情况的评价，以便教师及时做出相关修正。