启发式教学在《无机及分析化学》课程中的研究漫谈*
2020-09-28许翠霞
许翠霞
(江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院,江苏 南京 211222)
《无机及分析化学》是我校生物科学(师范)、生物制药、科学教育专业学生步入大学学习的第一门基础化学课程。该课程的主要内容是在四大化学平衡(酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡)原理、原子和分子结构理论以及元素周期律的基础上,讨论重要元素及其化合物的组成、结构、性质、变化规律及其含量测定的方法[1]。目前,在《无机及分析化学》授课过程中,最常用的教学方法是讲授法,该方法能让学生直接、快速、精炼地掌握知识点。但这种教学模式的局限之处便是学生处于被动接受知识的状态,学生的主观能动性的发挥受限制。大学教育的重要目标之一是培养具有创新性和开拓性的人才,以适应社会的快速发展,满足其对高层次、创新型人才的需求[2]。因此,在《无机及分析化学》教学中,仅使用传统的讲授法已无法满足新时代的要求。
启发式教学历史悠久,早在几千年前孔子就提出,“不愤不启,不悱不发”,这就是启发式教学思想的开始[3]。启发式教学是指教师根据特定的教学目标,结合学生的知识水平、认知结构,应用各种教学方法,使学生积极主动地提出问题、分析问题及解决问题。因此它既是一种教学方法,又是一种教学思想[4]。在启发式教学中,教师作为学习的启发者、引导者,学生是学习的主体[5]。这种教学模式使学生从传统的被动接受知识到主动参与到课堂教学过程中。学习由被动到主动的转变,可以极大地提高学生自主学习积极性,有利于激发学生的学习兴趣、培养学生的学习能力,既体现“授之以鱼”,又体现“授之以渔”。
《无机及分析化学》课程的学习对培养学生的思考能力、推理能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力有很大的帮助。因此,对该课程教学模式及教学方法的研究一直深受重视,是领域内研究的热点话题。了解《无机及分析化学》的教学现状,针对传统教学方法的不足,亟需将启发式教学模式融入该课程的教学实践中。本文主要探讨了启发式教学在《无机及分析化学》教学中的实践。
1 目前教学中存在的问题
1.1 课时与教学内容的矛盾
《无机及分析化学》是由《无机化学》与《分析化学》这两门课程整合而来,教材公式繁多,内容复杂,知识点分散,对于大一的学生来说,学习难度较大;而且,随着课程改革的进行,该课程的课时在逐步减少。目前我院为生物科学专业学生开设的《无机及分析化学》课程为64课时,与独立设课的《无机化学》112课时、《分析化学》(包括化学分析和仪器分析)112课时相比少很多。课时不足与教学内容量大的矛盾,使得教师在讲授该课程时通常会快节奏、满堂灌,学生往往会感觉课堂枯燥、乏味、缺乏学习兴趣;导致学生听课吃力,教师授课压力大,教学效果不理想[6]。
1.2 学生学情分析
1.2.1 学生已有化学水平参差不齐
由于高考制度的改革,部分我院的学生(尤其是江苏省生源)在高中阶段没有选修化学,这些学生化学基础较薄弱;而高中阶段选修化学的学生基础相对扎实。所以即便同一个班级的学生化学水平也存在一定差异。高中没有选修化学的学生对化学的学习时间短,不了解化学学科的特点,也没能掌握化学的学习方法[7]。《无机及分析化学》又是他们步入大学学习的第一门基础课,且课程难度较大,学生在学习过程中易受挫,一定程度上削弱了学习的积极性与主动性。
1.2.2 学生学习态度
学习态度是指学习者对学习较为持久的肯定或否定的行为倾向或内部反应的准备状态[8],对学习活动是否能顺利开展以及是否能取得良好的学习效果有很大影响[9]。该课程开设在大一上学期,部分大一新生抱着“大学课程平时不用学,只要考前看看就能过关”的心态。同时,由于刚参加完高考,学生普遍处于目标缺失的状态,导致学习自主性欠缺[10]。部分生物系的学生认为化学不是他们的专业课,化学对以后的专业课学习乃至升学、就业、工作没有太大帮助。因此,这些不当的学习态度导致部分学生对《无机及分析化学》课程不够重视。
1.2.3 学生学习方法
学习方法关系到学生学习效果是“事倍功半”还是“事半功倍”。一方面,大一学生刚从高中步入大学,无法立即适应大学的学习环境、学习节奏。另一方面,大学教师不像中学教师那样督促、监管学生,一些自制力较差的学生学习效果会大打折扣[11]。面对内容丰富、推导过程复杂、公式繁多、讲课进度较快的《无机及分析化学》,仅凭上课听讲,无法有效地完成学习。
1.3 教师施教现状
1.3.1 传统教学模式
在我院,《无机及分析化学》的授课一般采用传统教学模式为主。教师在台上讲授,是主体;学生在下面听、记笔记,是客体;这种授课方式突出了教师的主控地位而忽视了学生的主体性,影响学生的学习积极性[12]。传统课堂教学多实行“填鸭式”、“满堂灌”的模式,偏重于记忆,导致学生自主学习能力难以提高。该课程是一门理论和实际高度结合的课程,教师在教学中过多注重科学知识的教育,对科研能力的培养不够重视,达不到培养学生独立操作的目的[13]。学生不能有效地将理论知识与实验相结合。
1.3.2 教师过分依赖多媒体
该课程中原子结构、分子结构、晶体结构等章节内容相对抽象,不易理解。多媒体辅助教学可以将复杂、抽象的内容以形象、直观的图像或动画等形式表现出来,便于学生理解、记忆。但过分依赖多媒体,会使教学节奏过快,信息量大,课堂只重视教学的量,而忽略了质;造成学生听课吃力,养成只听不记笔记的习惯,记忆不深刻,教学效果不理想。
2 启发式教学在《无机及分析化学》中的实践与效果
2.1 兴趣启发
美国著名教育家夸美纽斯曾说:“兴趣是创造一个欢乐光明的教学途径之一[14]”。教师通过创设一定的学习环境,揭示该课程知识的社会实践意义,以唤起学生的学习欲望。例如,该课程第四章解离平衡,内容公式较多,推导过程复杂,容易导致学生上课时注意力不够集中,学习兴趣不高。如在讲解缓冲溶液时,试着先提出问题:农夫山泉矿泉水的广告词——“弱碱性水、健康的水”,这说明人体是一个呈弱碱性体系,若机体不断摄入酸性或者中性物质,是否会使体液pH值发生变化,影响身体健康?让学生带着问题来听课,学习过缓冲溶液后便了解到:人体的体液就是一个缓冲体系;引导学生了解缓冲溶液的概念。进一步提问“如果长期、过多地摄入偏酸性的物质,人体体液的pH值能否保持弱碱性?”,引导学生探讨缓冲溶液的有效缓冲范围。再比如,该课程第一章气体和溶液,内容虽然较简单,但知识点连接不紧凑,不便于记忆,学生学习兴趣不高。故在讲解溶液的凝固点时,可以试着提问“冬天下雪时,为什么要撒盐?”、“盐碱地为什么不利于植物的生长?”等,要求学生结合所学内容来解释。
2.2 类比启发
2.3 联想启发
联想就是充分地借助想象力,在事物之间建立合理的联系,由此及彼,由内到外,由古到今,对现实和理想的合理想象[16]。该课程中存在许多微观理论,对于学生来讲,相对抽象、难以理解;对教师来讲,讲解不易。因此,需要借助一些具体的、有形的事物或生活中常见现象来帮助学生理解。例如,第六章原子结构中,原子核外电子的运动状态是一个难点,而且理解起来较抽象。很多学生对于这点理解不透彻。因此,教师可采用联想启发的教学方式,用生活中常见现象来描述具体知识点。可以联想生活中见到的蜜蜂采蜜围绕着花朵飞行的规律来解释电子在核外运动轨迹和离核远近的规律[17]。这种化抽象为具体的讲授方法,使得较难理解知识点通俗易懂,便于学生的理解、记忆。
2.4 演示启发
该课程是一门理论与实验相结合的学科。演示启发是教师通过演示实验,显示事物的突出特征,从而引导学生加强对知识掌握的启发方法。在教学过程中利用一些教具,如模型,给学生进行演示,有助于引导学生积极思考,启发学生正确思维,兼有激发学生的兴趣。例如,原电池的原理讲解中可用水果做一个原电池,加深学生对相关概念的认识;胶体溶液讲解时,用粉笔灰加水、奶粉加水做对比实验,引导学生对乳浊液、悬浊液概念的理解。
2.5 激疑启发
宋朝学者朱熹曾说:“读书者须教有疑,有疑者却要无疑,到这里方是长进”。“疑”是探究知识的起点。在教学过程中,利用学生的求知欲,教师根据教学目标,通过提出问题,设置“悬念”,造成“认知”冲突,从而激发学生的学习兴趣。美国密歇根大学教育专家指出,一个好的启发式问题应该具备以下六个要素[18]:有价值的、可行的、有生活背景的、有意义的、合伦理的、以及可持续的。把激疑启发应用到该课程教学中,如盐类水溶液的酸碱性讲授中。首先教师提问:“水溶液是酸性还是碱性?主要由什么决定?”学生回答:“溶液中含有的[H+]和[OH-]的相对数目”。教师提问:“NaCl、NaAc、NH4Cl这三种盐是否含有[H+]或[OH-]?”学生回答:“不含有”。教师提问:“不含有[H+]和[OH-]是不是表示这三种盐的水溶液是中性溶液?”测量这三种盐水溶液的pH,展示实验现象。提问学生:“为什么这些不含[H+]又不含[OH-]的盐,在水溶液中会显示出酸性或碱性呢?[19]”激发学生的好奇心,发挥主观能动性,引导学生解决科学问题。
3 结 语
在教学改革过程中,启发式教学方法的实施,使得课堂气氛活跃,有助于教学质量的提高。该教学模式无论是对教师,还是对学生都提出了更高的要求。教师在完成教学任务的情况下,还要将启发式教学理念融入课堂,灵活运用多种启发式教学方法授课。在启发式教学课堂中,学生是课堂的主人,课前预习和课后复习、总结在启发式教学课堂中显得尤为重要。教师教学能力的提高和学生自主学习意识的增强是启发式教学在《无机及分析化学》课程中开展的前提。本文对《无机及分析化学》教学改革效果的调研尚有不足,需要进一步完善。