无机化学教学范文10篇

时间:2023-03-22 17:56:15

无机化学教学

无机化学教学范文篇1

关键词:无机化学;教学方法;改良

1无机化学课程特点及教学中存在问题

无机化学是高校药学类专业的第一门专业基础课程,也是大学化学的入门课程。该课程教学面临着诸多与高中化学的衔接性内容,教师在教学中需要对高中相关知识进行回顾与调用,帮助学生从基础教育模式(知识点重复学习方式)向大学化学的学术性、探究性、自主性学习模式转变。因此,无机化学教学在整个药学专业教育体系中具有启蒙性功能[1]。此外,无机化学具有内容抽象、理论深奥、体系庞杂、知识零散的特点,教学任务繁重。73.17%的学生认为造成无机化学某些章节学习困难的最主要原因是由该课程属性决定的(基于2017级本校药学院本科生调查问卷,样本量123人,下同),尤其是物质结构部分比较枯燥和晦涩,元素化学的内容多为描述,点多面广,教学模式固定,千篇一律,且新知识、新技术介绍较少,往往导致刚脱离基础教育模式的大学新生产生畏难及厌学情绪[2]。现代无机化学是充满活力、发展迅猛的学科,且与其他领域不断交叉融合、互相渗透。因此,高等院校的无机化学教学对科学技术的新发展应当有所反映,无形中又增加了无机化学的教学内容。但是当前教学改革使教学课时数大大减少,教师按照大纲要求在有限的课时内完成教学任务,势必要在课堂向学生教授大量的书本知识,“以教师、课堂、教材为中心”的“填鸭式”传统教学模式仍然盛行,学生被动接受知识,缺乏互动交流,未充分考虑学生的差异性,只追求教学内容目标而忽略学生发展目标,严重挤压学生独立思考空间,不利于学生创造性思维和实践探索能力的培养[3]。另一方面,综合性课程教学已经成为新形势下的大学教学改革趋势,从单纯的、传统的单一学科教学为中心模式向多学科交叉模式进行转变,这种转变也应在高等院校无机化学教学中有所体现。但是,我国药学专业现行无机化学教材多数按学科理论体系为核心编写,过分强调该学科自身的知识体系,忽视了学科之间、课程之间、理论知识与实践之间的联系,导致学生的思维被限制在比较狭窄的知识框架内,很难与其他学科或课程知识融会贯通。如何保证无机化学教学中的经典理论体系同现今的科学相融合,既让学生在有限的时间内掌握无机化学基础知识,又能学以致用,适应现今科学的迅速发展要求,这对课堂教学提出了更高的要求,更是任课教师需要持续研究的课题。

2高校无机化学教学改革基本思路

无机化学课程的教学模式对学生能否适应大学专业学习以及学习主动性和科学思维方式的培养起着至关重要的作用[4]。笔者调研发现,72.36%的学生认为提高课堂教学质量的关键因素是教学方法。因此,教师如何采用新的教学方式,提高教学质量,激发学习热情,培养学生自主学习能力和创新意识,化解教学学时短、教学内容多的矛盾,对大学无机化学的教学来说是一个严峻的挑战,更是值得无机化学教师思考的问题。针对教学方法不适、无机化学庞大的知识体系与课程教学时数的限制、无机化学教学内容与现今的科技发展相脱节等方面的问题,笔者认为从药学专业无机化学课程特点出发,遵循建构主义等教育学、心理学基本原理,按照教学规律,灵活运用多种教学方法与手段,是当前高校无机化学教改的基本思路[5]。为充分调动学生的学习积极性,激发学生的内在动力,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质,笔者近几年在教学方法上做了一些有益的探索,具体包括衔接与导入式教学、基于科研转化教学的研究式案例教学、思维导图式教学、翻转互动教学、形象化教学、化学哲学教学等,探讨了基于小组学习模式的成绩考核方法。

3高校药学类专业无机化学教学方法改革初探

3.1衔接与导入式教学。调查发现,71.54%的学生认为课堂讲一些与无机化学基础知识相关的科普知识及后继课程相关内容很有必要。为了使知识点教学形象生动,提高学生的学习兴趣,根据教学内容,在介绍新知识点时,笔者采用衔接与导入式教学[6],从日常生活、社会问题、热点新闻及科学前沿等视角寻找切入点,适时、适当、巧妙地引入问题,通过层层设疑、逐步推进的启发,提高学生学习兴趣,帮助学生理解深刻、牢固掌握所学内容。例如,在学习沉淀溶解平衡一章时,笔者以日常生活中的龋齿及含氟牙膏的作用、痛风、结石与骨质疏松等病理现象以及大自然中溶洞、钟乳石的形成切入点;在学习酸碱平衡时,以老百姓日常谈论的食物酸碱性与健康的话题、人正常体液均处于恒定的pH值范围这一现象为切入点;在学习氧化与还原一章时,以人们津津乐道的抗氧化食物为切入点;讲授浓差电池时,从心电图的原理入手;以科技前沿石墨烯引出碳元素一节;在讲到金元素时,笔者通过一句唐诗“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,让学生分析这句诗反映了金的哪些属性(化学性质稳定、密度大、贵重),可谓别开生面;再如,结合臭氧层破坏、温室效应、水体污染、重金属中毒等环境问题引出相关章节,不仅能提高学生的兴趣,还能培养学生的环保意识。3.2基于科研转化教学的研究式案例教学法。案例教学法是一种符合现代教育理念的教学方法,它具有目的性、真实性、启发性和实践性等特点,备受推崇[7]。大学教师的教学与科研联系紧密,笔者综合案例教学法、基于问题的教学法(Problem-basedlearning,PBL)、探究式教学、体验式教学等优点[8],提出基于科研转化教学的研究式案例教学法,特点在于所选用的案例取自任课教师科研实践,即围绕课程培养目标,以教师科研实践中的问题为代表性案例,将教材内容与科技前沿相结合、课堂知识与课题研究相结合,以学生为主体、教师为主导的教学方法,在案例讲解的过程中将基本原理与方法融入其中,组织学生对案例进行分析讨论、归纳总结。改善传统的“概念-定理-推导-结论”的教学模式,活跃课堂气氛,拓宽学生视野,培养学生的科研兴趣与科学素养,激发创新欲望,提升获取知识和解决实际问题能力,且比单纯的理论灌输生动易学,更能有效地提高课堂教学质量。另一方面,教学可使科研成果得到印证与传播,教师通过学生活跃的讨论,碰撞思想的火花,加深他们对基础理论的理解,利于基本原理在科研工作的运用。德国哲学家雅斯贝尔斯曾说:“最好的研究者才是最优秀的教师,只有这样的研究者才能带领人们接触真正的求知过程,乃至科学精神,只有他才是活学问的本身,跟他来往之后,科学的本来面目才将得以呈现。通过他的循循善诱,在学生心中才可引发同样的动机。只有自己从事研究的人才有东西教别人,而一般教书匠只能传授僵硬的东西。”因此,教师可将自己的科研经历渗透到与教学要求相符的知识点中。例如,在讲授配合物时,重点讲解目前正在研究的基于金属螯合机制的抗病毒、抗肿瘤药物,将前沿的科学问题归结到基础的配位化学知识;在讲授分子间作用力时,结合笔者承担的部级课题相关的药物设计内容,介绍当前热门的精准药物设计,提高学生的学习兴趣。需要强调的是,研究式案例教学法的成功实施需注意以下几方面:首先,案例的选择要基于无机化学的重点内容及有利于发展探究能力的内容。通过多年实践,笔者认为案例教学的难点在于与知识点相契合的案例的收集、筛选与整理,如何将零散的科研信息整合成可供学习交流的实例;其次,为了适应以学生为中心的教学目的,教师除了具有扎实的专业知识外,还要不断夯实专业知识,改进教学方法,学习新的课堂教学手段,做到案例内容与表现形式的匹配。此外,以研究式案例教学法的实施为契机,笔者鼓励学有余力的学生参与科研活动,如大学生创新实验,挑战杯大赛,通过教师的指导,训练其科学素养,培养创新精神,为以后学习及工作奠定基础。3.3思维导图式教学。思维导图是一种辅助记忆和扩展思维的工具,由英国学者东尼博赞(TonyBuzan)在20世纪60年代初创立[9],能促进学生进行有意义的学习,通过整合新旧知识自主构建知识网络,优化知识结构,进而从整体上把握知识;还能启发学生通过纵向横向总结归纳知识的来龙去脉,拓展相关知识、融会贯通、举一反三,形成能力,内化为治学方法。有利于教师高屋建瓴地把握课程全貌,提高备课效率与质量。近年来,思维导图已成为广泛应用的教学辅助工具[10]。无机化学的物质结构部分电子云与原子轨道、钻穿效应与屏蔽效应等概念艰深晦涩,运用思维导图进行概括、归类、比较、区别,帮助学生构建知识网络,避免相似概念的混淆,易于理解;四大平衡部分计算公式繁多,理解记忆容易混淆。结合思维导图,进行公式和计算的推导,有助于知识点的理解与记忆;元素化学属于无机化学的描述性内容,内容庞大,知识点琐碎杂乱,涉及很多化学反应与现象。鉴于此,笔者设计出无机化学每章节及重要知识点的思维导图,如图1为氢键知识思维导图,并在2017年无机化学课堂教学中实施“思维导图教学模式”。问卷调查显示多数学生认为使用思维导图教学模式构建知识网络后,学习效率有一定的提高(64.6%);对记忆新知识有帮助(77.88%);利用思维导图做笔记较传统方式更方便(59.29%);思维导图笔记形式使思路更清晰(80.53%);利用思维导图复习功课时,能清楚自己还有哪些知识点没有掌握(66.37%);有助于对知识和问题解决方法的积累(71.68%)。需要注意的是思维导图的制作应当根据学期授课安排,围绕教学目标,紧扣教学大纲,根据学生实际情况,合理安排章节,突出教学的重点和难点,并充分挖掘无机化学与药学专业的紧密联系。3.4翻转互动教学法。雅斯贝尔斯指出:“大学是研究和传授科学的殿堂,是教育新人成长的世界,是个体之间富有生命的交往,是学术勃发的世界”。现代教学论认为,传统教学的单向交流模式不能反映教学的复杂性质,多向交流能最大限度地发挥相互作用的潜能[11]。信息流双向流通的小组合作学习被认为是近年来最重要和最成功的教学改革。笔者调研发现,95.93%的学生认为教师应该以学习的引导者的身份参与到学习过程中,在此背景下,“翻转互动教学法”应运而生,即改变传统的单向灌输式由教师一人主讲的教学模式,由教师积极引导,为学生创设和谐的学习环境,激发学生自主学习的意识,进行混合式课程设计,促使学生积极地投入到课堂教学及课后学习中。学生既是知识的接受者,又是知识的探索者。在无机化学元素化合物部分笔者采用“教师精讲+学生试讲”的翻转互动教学法。每堂课教师精讲之后给学生留出试讲的时间,教师先拟出一些小专题,将学生分成5~8人一组,让学生利用教材、专著和网络数据库等资源自制PPT课件,在课堂上进行15分钟左右的交流与讨论,教师进行补充、点评与总结。学生通过信息流双向流通的小组合作学习、课堂展示、师生讨论等形式改变了固有的被动接受的思维模式,实现了师生间的信息多向交流;教师引导学生互相切磋、组内合作、组际竞争、讨论交流、形成集体智慧,师生之间,学生之间的互动得到了充分的运用,使教学形成立体的信息交流网络。此外,在查阅资料、准备课件、交流与讨论的过程中,该教学法既开阔了学生视野,提高了学习兴趣,又锻炼了他们文献检索能力、逻辑思维能力与演讲能力。此外,笔者通过确立“学生演讲”成绩的量化评判标准,即PPT制作的组长或演讲者系数为1,组员系数由组长定,依次为0.9、0.8、0.7、0.6等,要求组员系数至少有两个等级,调动了学生积极性,促进了组内交流。3.5形象化教学。形象化教学主要包括比喻法及拟人化教学,易于加深学生对无机化学知识的理解与记忆,且能活跃课堂气氛,激发学习兴趣,增强师生互动[12]。笔者曾运用形象化教学将无机化学知识点通过比喻、拟人的方式体现出来,比如将极化作用不同的原子或离子比喻为虚胖子或结实的瘦子;再如,配位性质是过渡元素最重要和最突出的化学性质之一,笔者将过渡金属元素拟人化,其具有配位能力类似社会中人具有的“合作力”,是其接纳力、吸引力、影响力与适应力综合反映,具体来说,“接纳力”是指过渡元素具有能量相近的(n-1)d、ns、np、nd价层空轨道。“吸引力”是指一般具有较高的正电荷,离子半径较小,对配体的静电作用较强。“影响力”是指未充满(n-1)d电子屏蔽作用较小,有效核电荷较大,对配位体极化能力较强。“适应力”是指d电子层不饱和,具有较强变形性。另外,在其他重要知识点如电子成对能(取决于中心原子)与晶体场分裂能(由中心原子与配体共同决定)、拉平效应与区分效应、标准电极电势与电极电势(把电极电势比喻为泰山与千佛山之间的高度差,标准电极电势则是泰山或千佛山的海拔高度)等均采用拟人化或比喻法教学,取得了很好的教学效果。此外,通过板书手画、挂图、教具与动画有机结合来讲解微观领域中原子和分子结构、轨道杂化等晦涩概念,使之更加立体更加形象;利用文字、图像、声音等形象化教学,可以增大教学内容信息量,灵活控制教学节奏,避免课堂气氛枯燥乏味,使课堂教学生动有激情,学生学习轻松有热情。3.6化学哲学教学。化学哲学是以化学学科为研究对象,以化学基本运动和化学发展的基本规律为基本研究内容的一门学科,是架设在化学与哲学之间的一座桥梁[13]。德国著名化学家肖莱马曾说:“化学的发展是按辩证法的规律进行的。”以物质为研究对象的化学领域,可以说无时无处不与哲学有关,哲学理应渗透于化学教学与科研之中[14]。无机化学同样蕴含着丰富深刻的哲学原理,包括唯物主义物质观与质量互变、矛盾论和否定之否定规律等辩证法思想,需要教师不断挖掘,并将其渗透于课堂教学中。唯物主义认为物质与运动永不可分,这正如电子永无休止地在原子核附近做高速运动。物质的根本属性是运动,恰如原子核外电子的转移、分子的运动;化学平衡时,各组分浓度恒定不变可看作是一种静态。但反应并没有停止,而是在时时刻刻地进行着,这体现了哲学中运动是永恒的原理。辩证法的质量互变规律认为在物质的运动中,量变与质变既相互区别又相互渗透、相互转化。量变积累到一定程度就会引起质变,没有量变就没有质变。例如,离子晶体中正负离子的半径比量变与晶体结构形式之间的关系、电负性数值变化与金属性与非金属性之间的关系等。矛盾的对立统一规律在无机化学知识中也处处存在。例如,化学反应平衡(如溶解沉淀平衡、酸碱平衡、氧化还原平衡及配合物解离平衡等)包含着正反应和逆反应这两个既对立又统一的矛盾体;除受化学反应自身因素影响外,还在温度、压强、浓度等外界条件的影响下,平衡会被破坏,发生移动,体现了矛盾双方相互转化的规律。在分步沉淀中,各种离子被沉淀的先后顺序取决于离子的浓度与沉淀物的溶度积;当各种离子的浓度相同时,沉淀物的溶度积决定沉淀顺序。当溶度积接近时,离子浓度又是沉淀顺序的决定因素,体现了矛盾论中主要矛盾和次要矛盾以及相互转化的关系;类似的例子还有离子浓度对同离子效应与盐效应的影响。主副反应并存体现了主次矛盾关系。例如,溶液中同一种离子同时参与电离平衡及水解平衡,哪种平衡占主导,决定溶液的酸碱性(NaHCO3溶液呈碱性,NaHSO3溶液呈酸性);自发反应(沉淀反应、金属活泼性)涉及的热力学与动力学之间的关系均体现了主次矛盾关系;还有平衡反应中各物种浓度的近似计算也基于主次矛盾的考虑。无机化学中有很多规律,但这些规律又不是绝对性的,体现了矛盾的普遍性和特殊性,这在元素周期律中有充分的反映。例如,钻穿效应和屏蔽效应对原子核外电子的排布的影响(4f、3d轨道先后顺序)。否定之否定规律体现在无机化学中一些学说的建立与发展、完善过程中。例如酸碱理论、原子学说、配合物理论等。总之,将唯物辩证法等基本哲学原理渗透到无机化学的教学中,从辩证的视角看待无机化学概念、原理和方法,使抽象的哲学理论与奇妙的化学世界有机结合起来,促进对化学理论的深入理解,同时培养学生的科学创新思维能力及正确的世界观。3.7基于小组学习模式的考核评价方法。小组合作学习是目前普遍采用的一种富有创意、实效显著的教学策略,被誉为十多年来最富有成效的教学改革[15]。笔者通过调研发现,本院69.92%的学生认为在完成学习任务后,最希望得到多种组合方式的评价,在此背景下,笔者将“基于小组学习模式”的考核评价方法用于教学实践。前文述及笔者在药学2017级无机化学元素化合物部分引入“教师精讲+学生试讲”的翻转互动教学法。最终成绩由三部分构成:考勤分(20分)+PPT演讲分(40分)+小论文分(40分),制定每部分成绩的量化评判标准,PPT制作与演讲组长、小论文主撰者贡献系数为1,每位组员系数由组长定,依次为0.9、0.8、0.7、0.6等,要求组员系数至少有两个等级,体现基于小组学习模式的考核评价方法,得到了学生的支持。

4总结与展望

无机化学教学范文篇2

1药学无机化学课程的地位和特点

《无机化学》是药学专业大学新生的第一门专业基础课,它既与中学化学内容相衔接,又要为后继课程的学习打下基础,对学生学习起承前启后的关键作用。但是,《无机化学》课程具有教学知识点多、概念抽象及相关公式多、理论知识理解和记忆难、理论与实践难以融和的特点,使得初入大学学习的学生难以适应相对高中来说较快的教学进度,在学习过程中不能有效理解并掌握课程的知识点,从而逐渐丧失学习兴趣与热情。如何有效提高学生的学习积极性,发掘学生学习本课程的兴趣,提高课堂教学的质量,寻求适合学生的学习新模式成为无机化学传统教学方法改革的重中之重。

2网络环境下的双课堂模式

目前,网络信息技术在课程教学中的应用可极大满足学生个性化学习需求,并有力提高学生学习能力和学习效果。翻转课堂通过知识的传授翻转在课外,知识内化在课堂完成的方式,进一步打破传统的教学模式。将网络信息技术的优势应用到药学专业无机化学翻转课堂的教学过程中来,有效利用网络的优质资源,建立传统课堂加网络课堂的双课堂模式,可为药学专业无机化学的教学带来一场新的革命。一方面,网络课堂极大提高自主学习能力。教师首先将学习内容合理分解为若干知识点,然后将其制作为视频及教学课件,接着指导学生按期在网络上自主学习。而且,教师还可在网上设立相关知识点的自测题,用于学生网络课堂学习的自我检测与补充。在网络教学平台上,学生可借助教师提供的视频和教学课件等资源自主完成知识的学习,不受时间和空间的限制,对于重点和难点,学生可以反复回放和复习,对于疑难点,学生可在网络平台讨论区与老师或同学进行交流沟通。学生自主学习时,使用手机等移动终端登录网络课堂即可开始学习,学习教学视频后可通过自测题检验学习效果,没有掌握的内容可回看、复习教学内容以弥补认知的不足。在网络课堂的学习过程中,学生可以根据自身的基础自由选择个性化学习的方式,极大地调动学生的参与度和学习热情,有利于解决无机化学教学中学生的个体差异问题,实现分层教学,也提高了学生学习的自主能动性。另一方面,师生面对面的课堂教学也是必不可少的。在无机化学的知识中,有些复杂知识点通过网络课堂的形式学生并不能完全掌握,而且网络课堂中的知识是分解的片段,学生通过自我学习不能构建完整的知识体系,因而完全依赖网络课堂并不能达到预期的教学效果。课堂教学中,教师在课堂上通过针对性讲解和逐步推演,与学生面对面交流,不仅可以帮助学生理清知识点前后逻辑关系,加深理解重、难知识点,建立全面知识体系,而且教师可依据学生的知识掌握情况,灵活调节教学进度,师生之间的学习互动和情感交流会引起学生情感共鸣,并极大调动学生学习积极性。

3翻转课堂的有效设计

在无机化学课程中引入传统课堂加网络课堂的双课堂模式,有利于激发学生获取知识的主动性和热情,会为无机化学教学带来明显的促进作用。教师在双课堂教学活动中,不仅需要改变传统填鸭式教学方式,而且需要结合网络课堂的特点,高效设计翻转课堂,实现在网络课堂中引导学生进行有效自主学习,在传统课堂中培养学生应用知识的能力。一方面,学生在网络课堂的学习需要教师的合理引导和督促。无机化学课程理论性比较强,知识点繁多,学生自行在网络中观看教学视频及教学课件容易产生惰性,很难长时间坚持学习。因而,教师需要在网络课堂中对学生的学习加以引导,如帮助学生建立合理的学习计划,提醒学生按期完成学习任务,还可定期在网络课堂中给学生布置一定的作业以检查学生的学习情况。相对于传统课堂,网络课堂中知识的传授“翻转”在传统课堂外,教师虽不进行知识的讲解,但通过学习任务的和检查,教师可及时了解学生的学习情况,既可避免个别学生的掉队,也可针对学生的知识掌握情况调节传统课堂的教学进度及方法,进一步提高教学效率。另一方面,传统课堂教学中教师对教学过程和教学方法的合理设计,可提高学生的课堂参与度和应用知识的能力。因为在无机化学课程学习里,学生通过网络课堂的学习已经初步掌握了知识点,教师不需要在课堂上重复讲解,而需要针对学生学习的薄弱点和知识的应用,解决学生的实际问题。设计合理的教学过程和教学方法,吸引学生参与到教学过程中来,应用已经掌握的知识点解决问题,不仅可以改变学生被动学习的状态,而且可以帮助学生建立学习的自信心,激发学生的学习热情。在传统课堂教学前,教师需要合理分配网络课堂和传统课堂的学时分布,既保证学生能有时间、有精力完成网络课堂中指定知识点的学习,又需要为传统课堂教学保留充裕的时间。在传统课堂教学中,教师可通过知识点的串讲帮助学生构建知识体系和纠正自主学习中的误区。更重要的是,教师可采用问题教学法和讨论教学法,引导学生应用已经掌握的知识参与到课堂教学中来。如在传统课堂中引导学生展开有效的讨论离不开教师的精心设计,为避免学生事先不进行准备无法在课上展开讨论,在课前教师可提前请学生交讨论发言稿,以设法让学生事先复习相关知识点并思考预定的讨论议题。在课堂讨论过程中,教师应巧设问题诱发学生思考,鼓励较为内向的学生敢于表达意见,适时简洁诠释滔滔不绝的学生的发言内容,引导课堂讨论顺利进行而不偏离正题。问题教学法同样需要在无机化学课程中合理设计,教师在课前先精选问题或者引导学生发现问题,接着将这些问题给学生,要求学生通过网络课堂的学习思考的问题,再要求学生在传统课堂中分组讨论,尽量引导学生针对问题表达自己的见解,然后教师在此基础上整理思路、总结概括,最后教师还可提供拓展和延伸问题,让学生及时练习以巩固,帮助学生知识系统化,并建立分析问题、解决问题的能力。翻转课堂的有效设计将网络课堂和传统课堂有机的结合在一起。知识的初步认知“翻转”在网络课堂中完成,需要教师对学生加以引导和督促,否则学生容易失去学习的动力。知识的“内化”在传统课堂中完成,更离不开教师对课堂的掌控和设计,教师需考虑学生自主学习的基础,利用不同的教学手段启发学生,培养学生应用知识的能力,从而极大的激励学生学习的积极性和主动性。双课堂教学模式中,传统课堂以网络课堂为基础。只有教师对双课堂教学合理设计,引导学生分步参与其中,网络课堂和传统课堂的教学才能深入融合,相互促进。终上所述,翻转课堂教学模式走入了药学专业无机化学教学课堂。网络环境下,翻转课堂教育模式的创新与应用,使教师与学生的角色发生翻天覆地的变化,为无机化学的教学带来了生机和活力,教学效果明显提高。

参考文献

[1]陈二阳,袁姜红.“互联网+”背景下翻转课堂在实训课程中探索与实践[J].忻州师范学院学报,2020(2):9-12.

[2]曾臻.“教”与“学”的整合与重构———评《翻转的课堂,智慧的教师:高校外语课堂中的自我指导式学习》[J].中国教育学刊,2020(4):148.

无机化学教学范文篇3

关键词:应用型高校;无机化学;三重表征;教学策略

随着经济社会的发展,应用型高校发展越发快速,坚持以人为本,不断进行教育改革与教学实践创新.作为应用型高校的一名无机化学一线教师,如何在无机化学课堂教学中改进教学方法,达到高效的课堂教学效果成为主要考虑的问题.在无机化学专业教学过程中,急需转变传统的教学模式,寻找一套创新又能满足教师和学生需求的教学模式.三重表征思维模式[1]在化学学科的应用最早由苏格兰格拉斯哥大学科学教育中心的约翰斯顿(A.H.Johnstone)提出,即对物质进行宏观表征、微观表征和符号表征,并在学习过程中建立起三者的联系,该思维方式是无机化学学科独特的思维方式,有利于学生良好的认知结构和科学观念的形成.但目前在绝大多数高校无机化学课堂运用该思维模式的教学研究甚少.为顺应学校应用型高校转型,根据化学特色专业的建设规划,构建一种基于三重表征思维的新的教学模式应用于无机化学课堂教学成为迫切需要.目前,国内外针对三重表征思维模式的研究倾向于三重表征的基本内涵及教育价值、形成过程及内容特质、培养策略及学生现状等方面进行探讨.[2-4]不少学位论文还开展了三重表征思维对具体化学内容掌握的影响、不同学段或地域的学生三重表征思维的调查研究.[5]这些研究成果,对化学教师理解与实施三重表征思维培养的教学具有重要参考价值.但是,以上研究更多针对于刚接触化学学科的中学生,[6]针对应用型高校无机化学教学中三重表征思维却鲜少提及.因此,在大学无机化学课堂探究三重表征思维有很重要的意义.综上所述,笔者就自己多年的无机化学教学实践,探究三重表针思维在应用型高校无机化学课堂教学的具体应用.

1树立三重表征意识

无机化学是应用型高校化学相关专业学生从中学进入大学后的第一门专业基础课,可以在学生刚开始接触无机化学时帮助学生树立三重表征意识,即“宏观-微观-符号”,具体的教学过程中从绪论开始,帮助学生以无机化学中化合物的物理化学性质以及制备应用等形象的宏观事实为基础,构建化合物的组成、结构等微观视角,并以无机化学独特的符号系统建立起宏观和微观的联系,让学生意识到三重表征思维对无机化学的学习甚至后续其他课程的学习有很大的意义及积极作用.只有学生树立了三重表征意识,才可能在无机化学学习中主动构建三重表征知识体系,从而体会三重表征思维在学习过程中的益处,明白这种思考方式的优势,形成良性循环.

2通过三重表征建构知识间的联系

无机化学的知识分成两大板块一是宏观化学原理和物质结构原理,二是元素化学知识.如何让学生高效有意义地掌握好这些知识,则可以通过三重表征思维对该学科知识进行建构,对物质的性质及变化规律通过实验、现代教育技术等方式进行宏观表征,然后由宏观深入到微观探求反应的本质,反过来根据结构决定性质构建微观到宏观的知识体系,利用符号表征构建宏观和微观转化的桥梁,将三者有机融合,构建科学合理的知识体系.例如,2NO2N2O4这个可逆反应是否达到平衡状态,可以从宏观的角度去观察颜色或者压强等判断各物质的量是否保持恒定,从微观的角度去判断单位时间消耗的微粒数目是否和生成的微粒数目,然后通过符号表征有机地将宏观和微观结合起来,帮助学生开阔视野,建立化学平衡的认知结构.

3利用三重表征思维创设生动的情境

现代无机化学的特征正从基本上是描述性的科学向推理性的科学过渡;从宏观结构向微观结构深入;现在,一个比较完整的,理论化的,定量化和微观化的无机化学新体系正在迅速形成.苏霍姆林斯基说过,“若教师不设法使学生产生情绪高昂、智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那只能是使人产生冷漠的态度,给脑力带来疲劳.[7]要想让学生积极主动有热情地学习无机化学知识,可以在无机化学教学实践中利用三重表征思维创设生动的情境有利于学生对无机化学知识的学习以及能调动学生的学习兴趣.三重表征思维可以帮助学生在理解的基础上获取化学知识,在具体的问题情境中快速轻松地提取有用信息,帮助学生实现量到质的飞越.例如在讲解水解平衡知识时,单纯地讲解水解平衡很抽象,学生很难理解,可以创设实验情境,设计简单的实验将微观的隐性的实验事实用宏观的方法表现出来,可以以碳酸钠为例,碳酸钠本身水解实验现象不明显,但是它水解后呈碱性这一实验事实我们可以创设合理的实验情境,在碳酸钠溶液中加入酚酞溶液呈现红色然后再滴加氯化钙后溶液的颜色逐渐消失,然后用符号表征出实验事实,就可以帮助学生理解并掌握水解平衡这一抽象概念.最终可以促进学生对化学原理的理解,培养学生解决实际问题的能力.

4教学过程中注意实施三重表征思维

学生在初步了解和掌握三重表征后,教师可进一步在教学过程中加深学生对“宏观-微观-符号”的理解和应用,让学生形成并习惯运用该思维方式解决无机化学学习中的相关问题.在无机化学教学过程中很多章节都可运用“宏观-微观-符号”的思维方式学习,例如配合物的价键理论的学习中,Ag(NH3)+2结构的学习,可以通过宏观实验现象与化学符号以及微观结构相互结合从而得出Ag(NH3)+2是直线型这一结论.又比如过渡元素锰的学习,宏观实验现象多而杂,很难记忆,如何把宏观的实验现象和微观结构有机结合起来,可以通过符号表征有机的将宏观性质和微观特征结合起来如图1,学生更好地掌握锰的相关知识,体现了三重表征思维的具体应用,有意识地培养学生运用三重表征解决无机化学学习中遇到的问题.图1在学习反应历程这一知识点的时,过氧化氢和氢溴酸反应生成单质溴,这是宏观事实,微观上,这是由四个基元反应完成的,如何体现宏观与微观之间的关系,进而理解反应历程,就必须结合符号表征,引导学生建立起“微观-宏观-符号”知识体系,进而快速地掌握反应历程这一知识点,为后续由反应机理推导实验速率方程做充分的知识储备.在无机化学的教学实践中,教师应善于有机地结合“宏观-微观-符号”三重表征思维方式帮助学生科学地掌握知识,引导学生建立有效的思维方式,帮助学生积极高效地参与课堂教学,提高对无机化学的学习兴趣.

5基于三重表征提高学生的学习能力

课程和教学的最终目的是帮助学生掌握知识,学会如何学习,通过知识的的传授和探讨使具有科学的思维能力,最终提高学生的科学素养.在无机化学教学过程中融合三维表征学习相关知识,建立“宏观-微观-符号”三个维度间的密切关系,让学生形成合理、科学的知识脉络,让学生在学习无机化学的过程中实现对知识的把握,理解性记忆,做到融会贯通,很大程度地提高应用型高校学生无机化学知识的迁移能力,解决学习生活中实际问题的能力.比如在化学平衡的学习中,比较恒容、恒压下可逆反应的平衡,对学生而言比较抽象难懂,教师则可以先引导学生分别对恒容条件下的平衡以及恒压条件下的平衡进行三维表征的学习,首先安排学生对两种平衡状态通过宏观现象和微观实质建立起符号表征,然后让学生进一步理解单一状态的平衡,建立起宏观-微观-符号三维表征的内在联系,然后引导学生进一步对两种状态下的平衡进行比较,利用微观可视化等现代技术手段建立模型,让学生对恒容、恒压下的可逆反应平衡状态有更深入的理解,从而多维度地掌握该知识,并引导学生运用该思维取解决本章节的一些其他知识.培养学生举一反三的能力和实现思维的飞越.

6三重表征思维运用的反思

经过多次课堂教学实施三重表征思维,学生基本能建构在无机化学学习中运用三重表征思维学习相关知识,但这远远不够,教师还应在无机化学教学实践中有效地引导学生实现知识的内化,这就需要加强学生的反思性学习,比如,学生在学习钠的性质这一章节,教师可以引导学生反思在学习过程中是否结合了钠的宏观性质,微观本质以及符号想结合的角度思考问题,钠与水的反应的宏观实验现象是红气球浮游声,那它的微观本质是什么,怎样结合符号表示等问题,让学生形成自我分析、归纳、总结,有意识地科学地反思对于无机化学知识的掌握程度,进一步强调三重表征思维,让学生再次体验和运用该科学的思维方式,将课堂上教师的思维方式内化为学生自己的思维和方法,最终实现高效而有意义地学习,提高学生学习兴趣.同时教师也同时反思针对不同章节还有哪些更为合适的教学方法和思维方式,具体内容还有待进一步实践探究.

结语

三重表征思维是体现了无机化学学科特有的认知视角和思维方式,实践证明是适用于应用型高校无机化学学习的有效思维,有助于应用型高校化学相关专业大一新生更好地学习并掌握无机化学知识,可以提高学生学习化学的兴趣,进而帮助学生有意义地学习更多的知识,同时培养学生独立思考解决问题的能力.在今后的教学中应更进一步探究如何帮助学生建构三重表征思维,帮助学生提高学习效率,为后续课程的学习打下良好的基础.

参考文献:

[1]毕华林,黄婕,元英丽.化学学习中“宏观一微观一符号”三重表征的研究[J].化学教育,2005(5):51-54.

[2]范慧婷.基于宏微符三重表征对学生掌握化学方程式的思考[J].新课程·中学,2014(11):112-113.

[3]张丙香,毕华林.化学三重表征的含义及其教学策略[J].中国教育学刊,2013(2):73-76.

无机化学教学范文篇4

1重构无机化学的教学内容

1.1教学内容与药学专业相结合。无机化学可为学生提供物质结构、溶液体系和元素等系统的化学知识,其课程内容对于学生后续学习《药物化学》《药剂学》《药物分析》等专业课程具有重要的支撑作用。将药学岗位需求知识融入到无机化学的教学过程中,使学生认识到学习无机化学对于后续课程学习的重要性,激发学生学习的积极性。如在讲解配合物时,可结合讲解目前普遍采用的顺铂类抗癌药物发现历史[3]。在讲解化学反应速率的过程中,教师可结合该部分内容解析不同类型药物保质期差异的影响因素,使学生理解在药品保存过程中需要通风、避光和干燥的原因。在讲解元素化合物时可多结合其在医药中的相关应用,如NaBr、KBr等溴化物在临床上可用作镇静剂,KCl在临床上可用于治疗心脏性或肾脏性水肿等。在讲解溶液时,要使学生意识到学习溶液依数性的重要性,通过依数性的学习使学生意识到等渗溶液对维持机体正常的生理功能具有重要的意义,明确大量补液的原则。重视对胶体和表面现象的讲解,药剂学中采用的吐温等表面活性剂与该部分内容密切相关。1.2合理取舍无机化学课程内容。在高职高专药学专业化学系列基础课程体系中,药用基础化学涵盖了无机化学,有机化学和分析化学等化学课程,无机化学教学内容与后续的有机化学、分析化学存在相互渗透和交叉,如物质结构与有机化学结构物质解析的内容存在交叉,溶液平衡如酸碱平衡,配位平衡和沉淀平衡等章节部分与分析化学的滴定分析如酸碱滴定分析、配位滴定分析和沉淀滴定分析等内容存在一定的重叠[4-5],故应尽量避免内容的重复讲解,对于溶液平衡部分具体的公式推导讲解的处理可在分析化学部分再进行。再者,结合高职高专层次职业岗位的需求,弱化对物质结构部分的讲解,以必需够用为先。1.3引入药学专业科研成果。教学内容还应引入药学专业领域的前沿科研成果,以利于能够更好地开阔学生视野,启发其思考并激发学生学习兴趣[6]。如在讲解配合物时可引入近年来药物研发的科研成果。如近年来研究发现,中药疗效并不全部来自有机物,部分中药的有效性来自于有机物与金属离子之间所形成的配合物,二者的结合有时可产生新的生物活性。药物研发还发现,如肿瘤药物β-榄香烯因水溶性差影响了其疗效,后研究者对其进行结构修饰,先后引入氮、氧原子,再与金属元素形成配合物,可显著提高其水溶性从而提高疗效[7]。科研前沿成果的引入可增强学生学习无机化学兴趣,进一步认识学习无机化学等专业基础课的重要性。

2重构无机化学的教学目标

无机化学的混合式教学是以教师为主导,学生为主体,故将其教学目标转化为学生学习任务,其设置依据当前高职高专学生的学情,以药学职业岗位需求的实践能力培养为取向进行了适应于“互联网+”的重构。2.1学习任务设置应符合认知规律。针对无机化学课程每一章核心内容,学习任务应综合考虑药学专业理科和文科学生的平均知识水平,目标的设置需符合高职高专层次学生的认知规律,遵循循序渐进的原则,呈现先易后难的梯度[8]。学习任务设置以高中化学为目标起点,若学生中存在文科生源,应以初中化学作为起点。尤其值得注意的是学习任务起点宜低不宜高,并应分层次进行,使每位同学在学习过程中均能实现其预定层次的学习任务,获得学习的成就感。如在电离平衡的章节,可设置不同层次的学习任务,第一层次的学习任务了解酸碱质子理论中酸碱的定义,能够叙述出其理论对于酸碱定义与中学教材定义的不同。第二层次是学生通过水的解离平衡,能够近似计算溶液pH值;第三层次是缓冲溶液的作用原理,要求知识基础较好的学生能将溶液部分的理论知识内化为实践技能,设计配制常用的缓冲溶液的实验方案。2.2学习任务设置应具体明确。依据无机化学服务于药学专业课程的要求,无机化学的重点即为专业课所必需的具体内容,应要求学生掌握与专业技能相关的知识点[9]。由于信息化教学采用了线上和线下的混合式教学,学生课前课后的个体学习过程已不同于传统的课堂教学[10],学生的学习场所相对自由,学习的时间呈现碎片化,学生学习的时空已经出现了明显的差异,故教师在进行学习任务设置时,须对每个章节中知识点掌握的深度和广度的要求进行明确细致的描述[11],学生依据教师设置的学习任务能够非常明确知晓需要完成的各项任务的节点,可以独立将学习任务逐项落到实处,借助明确的学习任务实现对学生线上学习的高效指导。如在讲解溶液的酸碱性时,核心内容是缓冲溶液,其中,缓冲溶液的作用原理和缓冲溶液的配制是该部分内容的核心部分,故在学习任务的设置中则应对知识目标完成要求进行细化,要求学生完成学习平台微课视频的学习,通过视频学习后能够独立叙述出缓冲溶液具有抗酸、抗碱和抗稀释性能的原因,技能目标是能够在实验室独立配制出一种常见的缓冲溶液,如配制醋酸-醋酸钠缓冲溶液,这样学生在进行视频学习和教材资料阅读时可做到有的放矢,并可预先尝试进行实验方案设计。

3重构无机化学的教学流程

3.1线上课前学习。教师应用超星学习通、云课堂等线上教学平台上线药用无机化学的学习指导、微课视频和自测评价等功能单元,学习任务,细化学习任务,指导学生课前通过自主学习完成知识点的预习。学生在自主学习后按照要求完成该知识点的测试题,访问头脑风暴等学习论坛发表学习心得。教师则及时查询学生的完成情况,设计调整课堂交流环节,以利于课堂教学的开展。如在讲解溶液依数性,可将学习任务细化为针对溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高、溶液的凝固点降低、溶液的渗透压四个小知识点的要求,要求在相应的四个节点处学习微课,完成习题测试,在头脑风暴区提出疑问。3.2线下的课程教学活动。结合线上的自主学习环节,课堂教学活动主要为学生的小组讨论,教师的答疑解惑和难点梳理。课堂的主角由教师转为学生,教师引导学生以小组为单位进行讨论和探究,辅以点评、解析和答疑。如在讲解溶液的依数性时,由教师引导学生了解稀溶液依数性在药学中的应用,学生围绕临床上大量补液的原则需采用等渗溶液展开讨论,讨论结束后由小组汇报,教师根据学生学习的情况,总结渗透压在医学上的重要意义。3.3课后巩固。学生经过课堂的交流讨论后,教师可借助线上教学平台进一步设置深层次的习题测试,通过测试强化学生对重难点内容掌握和巩固。设置“走近药剂工作岗位”环节,引导学生借助互联网数据库资源查阅药液渗透压调节的相关案例,如在药剂生产过程中可采用冰降法等将所配制的药液冰点调整至血浆的凝固点,即可实现等渗压的调节,增强了无机化学课程学习的目的性,学有所用则进一步提高了学生学习的积极性[12]。

4重构无机化学的教学评价

基于线上线下学习的需要,无机化学教学评价进行了改革,采用形成性评价与终结性评价相结合的评价方式。教学评价体现以学生学习占主体,以形成性评价为主的评价占比约为60%,形成性评价分为线上学习(视频学习、任务测试、头脑风暴)和线下学习(小组活动、实时抢答、小组汇报、实验操作等)两部分,线上学习占比为20%,线下学习占比为40%。终结性评价分为理论考核和操作技能考核,理论考核占比为25%,实验考核占比为15%。实验考核分为实验技能和能力考核,实验技能考核占比为5%,重点考察天平的使用、药品的取用、移液管的使用等基本实验技能,能力考核占比为10%,采用综合实验考核,由学生自行设计鉴别或者溶液配制方案等,要求学生通过在预定时间内查阅资料、设计实验方案,开展实验和书写实验报告等步骤完成实验考核,以考促学,培养学生分析和解决问题的能力,提高学生的职业素养。

5结语

无机化学教学范文篇5

关键词:研究式教学;无机化学;应用;建议

无机化学课程教学内容多,涵盖了物质结构基础、化学热力学与动力学基础、水溶液化学原理、元素化学等知识,传统模式的教学方法难以适用于无机化学的实际教学。因此,需要创新教学法以适应其教学特点。在教学中引入研究式教学模式,引导学生实现逻辑与理论的相互结合具有重要的价值和意义。同时,教师基于该教学模式进行创新化的探索,利于学生形成和拓展思维方式。此外,围绕和重视教学的核心内涵开展教学研究,可以促进学生解决问题能力的培养和提高,达到核心教学效果。

1研究式教学的内涵及价值

1.1内涵。研究式教学的内涵即围绕无机化学的基本理论进行引导,在实践过程中以学生的行为方式为核心,形成以探索为核心基本结构。同时,它是通过学生以自我为核心的探索过程而进行的教学实践,也是引导学生进行自主模式学习的参与过程。另外,该模式具有开放式的教学内容[1],能够引导学生基于教学内容进行动态交流,进而渗透教学内容。1.2教学方法。(1)文献法。即通过引用不同的教学理论,并基于先进的资料文献,形成一个系统化的研究、分析、对比过程。同时,该方法需要基于理论进行观点探讨和技术总结,进而形成系统的对比研究方法。(2)访谈法。即通过调查问卷的方法,对教师或学生进行系统访谈,在问卷调查中发现核心编制问题,并基于该问题进行实际的过程分析和探索。(3)案例法。即通过使用教学案例,指出该方法的实际应用内容,进而在过程中形成系统化的无机化学理念。同时,应用具体案例深入剖析了无机化学的内涵,促使学生能够基于问题现象进行研究与探索。1.3核心价值。研究式教学模式的拓展有利于学生基于化学思维进行问题提出,并针对问题进行质疑,进而促使学生的问题思考和解决能力的形成与发展。同时,利用该模式深化学生的主体意识,在实际探索过程中完善专业认知和反思能力,促使其主体意识的提高,达到以自我激励的方式进行问题性探索和思辨。另外,该教学模式有利于学生的实践能力的提高,并基于实验操作实现无机化学知识体系化的形成与构建。最后,该模式有利于学生从学习的本质出发,更客观地评价自身[2],实现思维与理论的深化整合,提高学生的全面素质。

2研究式教学法在高校无机化学教学中的应用分析

2.1仿真情境的拓展。教师应基于仿真式的情境模式进行应用拓展,并结合研究式教学模式,达到两者的有效整合,进而实现化学课堂的灵活性。教师需要基于无机化学的理论进行拓展,甄选出容易混淆的知识点,进而实现探索与理论的深度整合。在知识点的选择中,应对其探索性进行调研,保证能够基于知识理论进行思考。同时,需要对学生的能力水平展开调研,选择适合学生的理论难度,提高学生的探索欲。最后,在仿真式教学环节中,需要重视教学内容、课时时间以及教学设备的影响。例如在常见化合物的学习中,教师可以对砷元素化合物进行探究式探索。首先,进行问题的提出:雄黄(As2S3)和砒霜(As2O3)两者都含有砷元素,但前者可以入酒饮用且能够强身健体,而后者则有剧毒不能食用。为什么两者会存在如此大的差别呢?在探索过程中,需要学生借助文献调研的方法,查找关于砷元素的性质,进而在探索中了解其物理性质与其化学结构的关系。2.1.1砒霜。将砒霜溶于水时有:As2O3+H2O=2H3AsO3。所产生的亚砷酸不稳定,在酸性环境中易发生反应:2H3AsO3+3H2S=As2S3-+H2O。在生命体中,砒霜会与氨基酸成分中的巯基(−SH)反应,使蛋白质失去活性,进而导致中毒。通过探究砒霜的结构及其性质的理论,了解砒霜中As3+毒性的原理和实质。同时,在探索该知识的过程中,学生可以通过查阅资料扩展其对As3+在医学方面价值的了解,例如在治疗疟疾和癌症方面的应用,促进学生对于重点无机元素及其化合物的理论认识与感性理解的有机结合,进而达到良好的教学效果。2.1.2雄黄。在雄黄性质的探索中,通过对比可知:其为As3+与S2−形成的无机化合物,由于二者形成了稳定的共价键,导致雄黄中的砷原子很难被取代,因此其极难引起蛋白质性质的改变。通过与砒霜的性质进行比对,发现两者砷元素性质的不同,进而实现生活常识与无机化学的探索与结合。2.2步骤引导的拓展。教师需要针对原子结构的内容进行调研,并按照由浅入深的步骤进行核心教学内容的拓展,促使学生能够通过基本原则实现课程内容的探索。教师需要在学生的能力范围内进行优化,保证内容的难易程度在学生的可接受和理解范围之内,进而促使学生产生自主探索欲,达到课程内容的掌握。在教学步骤的引导过程中,教师需要注意使用针对性的筛选原则进行内容和理论的全面剖析,达到化学理念的探索与教学目标的实现相结合。同时,教师需要甄选具有新颖性的探索内容,促使学生能够自主的进行质疑,以实现教学内涵的整合。例如,在进行sp杂化轨道的学习中,教师可以基于轨道的构成、电子的排布原则进行分析,并逐步拓展和比较电子能量的大小,然后基于能量大小和轨道空间分布等进行sp杂化轨道的合理化解释。教师需要把握探索的难度是由浅入深的模式进行的,例如通过对原子轨道和电子排布的复习和讨论,促使学生完善能级的概念及其与元素周期的关系,在此基础上阐述sp杂化轨道的核心理论,完成知识体系的构建。2.3探索课题的拓展。教师可以通过课题引入的模式进行探索化的学习,特别通过对特色课题的筛选和重点编排,实现教学内容的有效拓展。教师可以基于学科历史的发展进行讲述,同时结合无机化学的应用价值和方向,促使学生能够在课题探索中对基本理论进行梳理。教师还可以对生活元素进行整合,帮助学生由常见事件深入到课题内容,实现理论教学的目标。如教师可以对氢气的制备历史及其在军事中的应用进行探索,引导学生重视实验原理和实验操作。将氢气制备方法的实验引入课程教学,使学生深入了解实验室制备方法:Zn+2HCl=ZnCl2+H2-和军事制备方法:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2-。另外,教师可以对反应过程中化合物之间的关系进行分析,引导学生在氢气课题的探索中学习超分子化学的内容和氢键及范德华力的理论。综上所述,在课题的选用中,教师可以对生活常识进行理论结合,使学生在学习无机化学的过程中拓展理论,并基于社会热点事件进行元素性质和四大化学平衡理论的应用和讨论。此外,教师要求学生基于常见元素和化合物的日常使用进行社会调查,并对调查结果进行整合分析,实现课题探索的价值。

3创新及建议

教师需要在实际的教学过程中使用创新和合作模式的教学办法,实现以问题为核心的自主探索学习。同时,教师需要在研究式教学中进行规划与知识梳理,引导学生进行思维发散,基于问题进行创新化的分析,进而达到研究式教学方法的核心内涵。其次,教师需要要求学生主动观察并记录在研究过程中遇到的问题,以提高学习积极性。最后,教师需要参与学生的问题探索过程,努力营造适合学习的教学环境,促使无机化学完整理论的构建和完善,最终实现无机化学的教学核心。

4结语

研究式教学不仅有利于学生在自主探索的过程中熟悉无机化学的框架,并在学习过程中完善理论基础,而且可以使学生实现理论的深度学习。教师在该方法中应基于无机化学的内容进行深度整合,促使学生的学习兴趣得到有效提高,进而实现教学的内涵。

参考文献:

[1]李大塘,张蕾,龙承韵,etal.大学无机化学探究式教学的研究与实践[J].教育现代化,2016(3).

无机化学教学范文篇6

关键词:无机化学;转换教学角色;分层教学模式

无机化学属于化学的一门分支学科,是高职院校的医学、理学等专业普遍开设的一门课程。相比本科院校的学生来说,高职院校的学生化学基础不扎实,学生一般会感到授课内容难以理解,因此对对传统的讲授式教学方法进行改革势在必行。基于此,本文从以下三个方面探讨无机化学的新的教学策略,以期为高职院校的相关专业的化学教学提供借鉴。

1注重转换角色教学

在无机化学教学过程中,对于一些学生感兴趣的、难度适中的知识,教师可以引导学生走上讲台,与教师进行角色转换。在实际教学中发现,鼓励学生走上讲台讲课,对于小班教学,效果非常好,学生不容易遗忘。对于大班教学,由于学生对课堂的控制能力较差,课堂秩序较差,学生的学习效果欠佳。因此在无机化学教学中是否采取角色转换教学方式,教师一定要合理把握,不仅要准确把握教学内容的难易程度,还要做好课堂秩序的控制。但是其教学方式值得肯定,采用角色转换的教学方式,有利于学生对知识的巩固深化,使其充分感受到探索和成功的乐趣。

2注重学生分层式教学

分层教学属于比较新颖的教学模式,对基础知识层次不齐,所学知识薄弱的学生来说,普遍适用。针对学生的知识水平,学习需求的不同将其分为不同层次的教学对象,采用不同的教学目标和教学内容,让基础知识水平层次不齐的学生都能得到充分发展[1]。高职院校的学生,化学基础薄弱,授课教师采用分层教学能够充分调动学生的学习积极性,提高学生的学习质量。分层教学应从教学对象、教学目标、课堂教学、课后作业、教学评估这五个方面进行全方位分层,教学才能达预期目标。教师要正视学生的个体差异,面向全体学生,因材施教,使学生的学习效果最佳。采用分层教学的方法,既是授课教师熟悉授课学生基础知识的过程,又是学生自我认识和评价的过程,所以教师和学生应该互相商量,平等自愿。同时,学生的层次也会随着学习的过程发生改变,授课教师应该及时根据学习情况作出合理的调整,增强教学活动的针对性[2]。

3提倡质疑问难,让学生成为主动探索者

“学起于思,思源于疑”,只有善于发现问题和提出问题,才能在此基础上思考和寻求解决问题的方法[3]。学习中善于思考,常有疑问,并善于发问,才能学以致用,并有创新成果,这是培养学生创造性思维的重要途径。作为教师应该大力提倡、鼓励和引导学生的产生质疑,并和学生一起探讨,不能针对学生的质疑直接给出回答,而应该营造热烈讨论的气氛,引导学生主动思维,让学生自己找到答案。教师在课堂上把引导学生发问必须作为一个必不可少的环节。多年的化学教学经验表明,让学生自己发现并提出问题比教师主动设计问题更能激发学生学习的主动性,更重要的是它能使高职院校的学生由一个被动接受者变为一个主动探索者,把学习的潜力充分挖掘出来。

4结语

总之,担任高职院校无机化学的教师,应结合学生所掌握的实际化学知识的深度,改变传统的教育理念,理论结合实际,有针对性地对自己的教学方法进行改革,加强学生自主学习的培养,并树立培养学生学会学习的教育观念。

参考文献

[1]周光明,彭红军.尊重差异,因材施教.构建“和谐”教学新模式—高校分层教学探究[J].中国大学教学,2007,(6):69-71.

[2]吴方琼,曾仁权,杨新斌.农科《基础化学》-分层教学模式的探索与实践[J].西昌学院学报(自然科学版),2015,(2):96-99.

无机化学教学范文篇7

关键词:素质教育;无机化学教学改革;探索与实践

无机化学是普通高校化学、化工、轻工、材料、冶金、生物医药等相关专业开设的第一门专业基础课程,是学生进入高校学习的第一门化学专业课。无机化学与生命、材料、环境、能源等其它学科之间的相互交叉、相互渗透,形成了许多新兴的边缘学科如有机金属化合物化学、生物无机化学、无机固体化学、物理无机化学、无机高分子化学等,更为无机化学注入了新的活力,使它成为丰富多彩具有无限发展前途的学科。在这样的背景下无机化学的教学不仅要教有学生最基本的技能而且需要反映出无机化学学科的最新理论和成果。传统的无机化学教学模式是以教师为中心,通过教师的讲授、动作示范把知识传递给学生,这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动进程,有利于系统的传授。但是这种只重知识的传授,缺少教师和学生、学生和学生之间交流互动,忽略了对学习习惯和方法的培养,忽视知识在生产生活中的应用,使学生也感觉知识抽象、难以理解。因此,研究采用新的教学理念,挖掘开放性教学资源,让学生感觉化学有趣而且与生活生产联系紧密,激发学习热情,培养学生自主学习能力和创新意识,学会用化学思维解决实际遇到的问题,是当前无机化学教学改革的主要工作。

1重视收集和听取学生的意见

任何教学方法的改革不单纯是“方法”的改革,而首先是教学思想的转变,教学活动是“教”的活动和“学”的活动的有机统一,必须依靠师与生、教与学共同作用,协调配合去完成。学生是学习、认识和发展的主体,教学活动必须以调动学生的主动性、积极性为出发点,努力构建学生的学习主体地位。从学生中收集对无机化学教学内容、教学方法、教学进度、作业布置、考试方式和知识点等的意见和建议,适时地调整和改进无机化学课程的教学。

2创新教学体系,优化教学内容

教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。教材在坚持科学性、先进性、系统性的前提下,应该做到内容精练,剔除那些陈旧过时的教学内容,注重基础,突出重点,分散难点,便于讲授,利于自学。例如:热力学的内容将会在物理化学中系统学习,因此只需要讲一下焓、熵、自由能的物理意义及简单计算、应用即可。而对于元素部分,内容繁杂但易懂,有些内容高中时期已经学过。教师在讲解的过程可以只讲授重点同时加以总结、归纳,便于学生理解记忆。同时,在教学过程中,既强调基础知识的重要性,强调知识的关联性,并将读国内外专业期刊、杂志、网站报道的最近相关研究成果和进展介绍给学生,使教学内容更加丰富,增加课堂教学信息量。例如:在讲解碳族元素时将碳纳米管和石墨烯等新材料的发展、应用及前景介绍给学生。

3教学方法和手段的改革

讲授方法的优化是关键,教师要以创新教育为核心,改变传统的教学理念,营造宽松和谐的学习环境,优化讲授方法,引导学生自主探究,促使学生不断创新。学生不再喜欢传统的教师讲、学生听的教学模式,这种教学模式容易造成学生上课不积极,反应迟钝,有压抑感。学生也希望教师突破传统教学模式,采用自主式教学,使其积极参与。优化讲授方法至关重要。

3.1教学氛围

教师要营造一个自由、开放、民主的教学氛围,充分利用课堂时间,和学生交流,拉近师生间的距离。在课堂讲授时,利用熟悉的生活信息情景为切入点(如“生活中的化学物质”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”),立足从社会、人文、科学、技术多角度来探索化学课程资源。同时,根据不同专业的培养目标,进行分层次教学,因材施教,调动其学生的积极性,树立正确的学习观念从而达到事半功倍的效果。

3.2教学方法

在教学方法上,运用互动式、启发式教学方法,注重在教学中实践“以学生为主体,以教师为主导”的素质教育指导思想,采用板书加多媒体等多元化、全方位的教学手段,努力提高教学质量,培养学生的综合能力和创新意识。例如:在教学中,可以把有关章节交给学生自学,然后通过提问、讨论、写小结等手段来检验学生的学习效果,既调动了学生的积极性,又培养了学生的自学能力。同时,定期举行学习方法交流会,加强对学生学习方法的指导和思路的介绍,让学生尽快适应从中学的应试教育到大学素质教育的转变。

3.3教学模式

开辟无机化学网络教学模式,网络教学模式可以充分利用网络资源,创造开放式学习环境,丰富教学内容;同时加强教师与学生之间的学习交流,弥补课题时间的不足;提供教师之间、学校之间的教学经验交流和资源共享。例如:通过开设电子邮箱,将每章的学习要求、预习要求以及讨论课程的题目发给学生,同时学生在学习的过程中如有疑问,教师也可以通过电子邮箱进行答疑。

4教学评价的改革

教学评价体系要从侧重基本知识的考核转到侧重应用知识能力的考核上来,因此,采用兼容并重的考核体系,多种考核评价方式并举,多角度来考察学生,避免机械地背诵书本知识应付考试,注重学习效果和过程,提高学生学生知识、素质和能力,为其它专业课的学习打下良好基础知识。我院在实际教学中经过多年的修改和完善,成绩由原来单一的闭卷考发展为3部分组成的多元化考核体系:出勤及课堂表现10%;习题作业20%;期中期末考试70%。

5实验教学的改革

通过实验教学,加深对无机化学基础理论的理解,掌握实验基本操作技能、技巧和初步进行科学实验的能力,养成严谨、认真和实事求是的科学态度,提高观察、分析和解决问题的能力及学生的综合素质。实验教学中,精选实验内容,取消陈旧实验,加强综合性实验,选择那些能体现化学学科的科学方法、基础理论和操作技能的实验;在实验教学中注重紧密联系实际,适当增加一些难度适中,有一定趣味性和应用性的实验,增强学生的专业兴趣;实验中增加学生自主创新,鼓励学生参与在研项目,强化素质教育,培养创新型人才;开展课外实验研究,通过查找资料,拓展学生的知识面,在实验研究中让学生自己去寻找和发现、解决问题;加强计算机在实验中的应用,使学生能够获得实验数据的处理的方法及相关知识。无机化学教学改革的目的是为了提高教学质量,变“强制性”教学活动为“主动性参与”教学活动,强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚人格为核心的素质教育观念,为国家和社会培养大量符合社会需要的高水平的创新型人才。

作者:韩冰 张捷 张静涛 刘炳坤 单位:郑州轻工业学院

参考文献:

[1]杜婕.高校无机化学课程教学现状及其改革思路研究[J].贵阳学院学报:自然科学版,2011,6(2):79-81.

[2]李海霞,符小文,吴良,等.以素质教育为中心的无机化学教学改革[J].药学教育,2012,28(1):24-36.

[3]樊晓芳.高等院校无机化学教学改革探析[J].中国科技信息,2013,3(81):146-153.

无机化学教学范文篇8

1案例教学及其背景

所谓案例教学是指在教师指导下,把学生带入具有一定代表性的典型事件的现场,深入角色,再现案例情景,以提高学生实际运作能力的一种教学方法。1921年,哈佛大学法学院首次将案例方法应用于教学中。这种教学法强调在教学中由学生参与分析和讨论个别案例,目的是通过对案例的认识达到对法律规则的理解。到20世纪中叶,案例教学被美国所有的著名法律学院采用,并随后逐渐被应用于医学、经济学、社会学、心理学、管理学等学科的教学和研究中,尤其是应用于美国的师范教育和师资培训并取得了很好的教学效果。目前,案例教学法已成为美国各种专业和职业教育中的一种重要方法。近年来,国内也有不少教师对此进行了实践,并认为该教学法是非常有效的教学方法。

2无机化学案例教学步骤及示例

与其他课程类似,无机化学案例教学的步骤可分为:提供案例,组织讨论(包括学生查阅资料、收集信息),教师评述,原理分析。与此相对应的学生的学习过程应是:案例情境,查阅资料、收集信息,分析材料,掌握原理及应用。让受教育者通过阅读、分析和思考以及相互间进行讨论和争辩,提高思维推理和处理问题的能力。所设计的教学过程应以学生的积极参与为前提,教师不是单纯通过说教,而是通过对具体事件的讨论分析逐渐归纳出知识脉络并解决问题。通常采用问题式案例来实施教学,这些案例主要是来源于工作或生活实际,应具有如下特点:

(1)知识性:所选案例要具有一定的知识内涵,学生可从中获取知识。案例:某日某医院内科病房在给一病人静脉滴注阿莫西林一克拉维酸后,接着滴注乳酸环丙沙星注射液,当这两种药物在输液器中混合后,出现大量微黄色的针状结晶沉淀,而输液瓶中的剩余环丙沙星注射液仍澄明。经研究发现:阿莫西林.克拉维酸注射液的pH为8.76,当pH降低至6.59时产生浑浊,pH低于4.13即有微黄色的针状结晶析出。因此,阿莫西林一克拉维酸注射液与pH较低的药物环丙沙星(pH为4.5~5.5)、庆大霉素(pH为4.0~6.0)配伍时即出现沉淀。滴加NaOH试液可使溶液pH升高后,溶液变为澄清。问题:①溶液的酸碱性如何划分?②如何测定或计算溶液的pH?③物质在溶液中形成沉淀,或沉淀的溶解与什么因素有关?如何控制?让学生对这些问题充分讨论后,教师总结:人体的许多生理现象和病理现象与酸碱平衡和沉淀平衡有关。人体体液酸碱平衡是人体的三大基础平衡之一。占人体体重70%的体液有一定的酸碱度,并在较窄的范围内保持稳定,这种酸碱平衡是维持人体生命活动的重要基础。如果这一平衡被破坏,就会影响生命的正常活动,发生酸中毒或碱中毒并导致各种疾病。临床上常用乳酸钠纠正代谢性酸中毒,用氯化铵治疗碱中毒。药物的制备、分析和药理作用研究也常常涉及酸碱反应和沉淀反应。许多药物本身就是酸或碱。为保证临床用药的安全性及有效性,应注意不同药物溶液的pH差异,避免因药物溶液pH改变造成的不良后果。

(2)典型性:所选案例要能够说明一类或一组事件,经典、典型。案例:实验室中所用的铬酸洗液是重铬酸钾饱和溶液和浓硫酸的混合物,是一种棕红色的强氧化剂,常用于洗涤化学玻璃器皿,以除去器壁上附着的油污层。洗液经使用后,将由棕红色逐渐转变为暗绿色,若全部变为暗绿色,表明洗液已失效。大量使用铬酸洗液容易造成环境污染,现在铬酸洗液已逐渐被其他洗涤剂所替代。问题:①铬酸洗液的洗涤原理是什么?②为什么说铬酸洗液若全部变为暗绿色,表明洗液已失效?③根据已学习过的P区元素的知识,从常见的化学试剂中选择合适的洗液代用品,并说明理由。教师分析总结:配制洗液时,将浓H:S0与K2Cr20混合,有CrO红色针状晶体析出。洗液实际上是利用CrO的强氧化性及H:s0的强酸性,当洗液由棕红色转变为棕或暗绿色时,表明大部分cr(Ⅵ)已转化为cr(1I),洗液基本失效。若全部变为暗绿色,表明洗液已完全失效。由于铬(VI)污染环境,是致癌物质,因此目前已很少使用。作为该洗液的代用品,可选王水,其组成为(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3。

(3)针对性和启发性:这类案例必须与教学内容一致,这也是正确分析案例的保证;通过分析案例启发学生思维。案例:FeSO-7H:O为绿色晶体,俗称绿矾。它是一种重要的亚铁盐,医药上作内服药剂治疗缺铁性贫血;在农业上用作杀菌剂,可防治小麦等农作物的病害;工业上用于制造蓝色墨水以及防腐剂和媒染剂。人们常常发现久置的亚铁盐溶液中会有棕色的碱式盐沉淀生成,因此通常使用时需新鲜配制;配制时需加适量的酸以及少量单质铁或其他抗氧化剂。问题:①使用一定浓度的亚铁盐溶液为什么需要新鲜配制?②配制亚铁盐溶液时,为什么需加适量的酸以及少量单质铁或其他还原剂?它们起什么作用?可否用硝酸来配制亚铁盐溶液?③FeSO•7HO以及其他的亚铁盐固体应当如何保存?教师引导学生讨论、分析所提出的每一个问题,最后总结归纳亚铁及其盐的重要性质。

(4)趣味性:可调动学生的学习兴趣。案例:金红石型纳米二氧化钛是一种热稳定性优良的抗菌纳米复合环保涂料,具有抗菌效果好、功效长、广谱抗(杀)菌、对人体及动物无毒性等优点。实验表明,这种涂料通过接触作用对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌24小时的杀灭率达到90%以上。因此常被用作医院门诊、病房的室内墙面涂料,起抗菌和降低污染的作用。它的制备方法有多种,常用的方法为:以TiC1、盐酸为原料,在冰水浴冷却下将TiC1缓慢滴人蒸馏水中,连续搅拌,配成一定浓度的水溶液为储备液,与盐酸、蒸馏水按一定比例配制混匀后升温、搅拌,在一定温度下保温数小时,将所得水解产物过滤、洗涤直至滤液呈中性(即无C1一),经加热干燥即可制得TiO粉体。在制备过程中,盐酸的加入量对沉淀产物形成金红石型TiO,有重要影响。问题:①你可否写出该制备过程的主要反应式?②制备过程中,如何检验滤液呈中性无cl一离子?③为何加入盐酸的量对形成金红石型TiO有重要影响?分析总结:该制备方法主要是利用TiC1的易水解性,其反应式可见教材中相应章节的内容。滤液中有无cl一,可加入AgNO溶液检验有无白色沉淀即可。实验证明,不加盐酸时,所得水解产物呈胶体沉淀状态,无法用普通过滤方法截留沉淀物;例如1L的反应液,当加入10mL盐酸时,产率为52%,加入量为20mL时,产率为94%。但盐酸的量继续增加,则TiO。的收率反而降低。原因是盐酸(HC1)是TIC14水解反应中的生成物,根据化学平衡原理可知其在体系中含量过高,会抑制水解反应进行,使产率降低。

(5)实践性:与学生的实践需求相吻合,对学习有指导意义。案例:临床上常用KMnO作为消毒防腐剂。例如,0.02%~0.05%的KMnO溶液常用于冲洗黏膜、腔道和伤口,0.1%的KMnO溶液可用于有机磷中毒时洗胃等。在日常生活中,一定浓度的KMnO溶液可用于饮食用具、器皿、蔬菜、水果等消毒;在医药化工中,可用于生产维生素C、糊精等;在轻化工业中用作纤维、油脂的漂白和脱色,具有广泛的用途。问题:①临床上使用KMnO作消毒剂和防腐剂,实际上是利用它的什么性质?②上述高锰酸钾溶液,是酸性溶液还是碱性溶液?③应如何保存KMnO?如此通过具有知识性、典型性、针对性、启发性、趣味性和实践性的案例内容,对知识点进行讲授,可弥补传统方法的局限,充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性。

无机化学教学范文篇9

关键词:无机化学;辩证思维;教学

目前世界正处于“百年未有之大变局”,中华民族伟大复兴之路面临诸多挑战。高等教育为谁培养人,培养什么样的人这个重大命题更加受到国家关注。如何在无机化学专业课程中融入思政内容,从而培养高素质又红又专型人才就成为时代要求。笔者常年担任高师《无机化学》专任教师,深切感到无机化学课教学过程中融入马克思主义自然辩证法教育对于培养优秀的社会主义建设者可以大有作为。

1分析和综合

学习原子结构一章时,就用到了分析和综合[1]。首先从历史的角度进行分析,最早的古希腊原子论认为,原子的数目是无穷的,它们之间没有性质的区别,只有形状、体积和序列的不同。运动是原子固有的属性。它们互相结合起来,就产生了各种不同的复合物。原子分离,物体便归于消灭。当然,这种对原子的认识是原始的和初步的,是人类探索原子结构的初始阶段。19世纪初提出了道尔顿理论,这个理论认为原子是组成化学元素的、非常微小的、不可再分割的物质微粒。在化学反应中原子保持其本来的性质。道尔顿理论非常粗糙,但是也有其合理的地方,圆满地解释了当时已知的化学反应的定量关系,和古希腊的原子论相比,有了很大的进步。但是限于当时的实验条件,又存在很多问题,例如从“思维经济原则”出发,错误的给出许多元素原子量。也没有涉及到原子的微观结构究竟是什么样子的。20世纪初,卢瑟福提出原子的核式结构学说:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着原子核旋转。该理论合理的地方是提出原子由原子核和核外电子组成,按照这个学说,可很好地解释α粒子的散射实验结果,α粒子散射实验的数据还可以估计原子核的大小。卢瑟福原子模型也存在致命弱点,即正负电荷之间的电场力无法满足稳定性的要求,即无法解释原子系统的稳定性。1913年,年轻的丹麦物理学家玻尔在总结当时在总结当时最新的物理学发现:普朗克黑体辐射和量子概念、爱因斯坦光子论、卢瑟福原子带核模型的基础上建立了氢原子核外电子运动模型,解释了氢原子光谱,后人称为玻尔理论。玻尔理论合理的内容是:核外电子处于定态时有确定的能量;原子光谱源自核外电子的能量变化。这一真理为后来的量子力学所继承。玻尔理论的基本科学思想方法是,承认原子体系能够稳定而长期存在的客观事实,大胆地假定光谱的来源是核外电子的能量变化,用类比的科学方法,形成核外电子的行星模型,提出量子化条件和跃迁规则等革命性的概念。然而新量子力学证明了电子在核外的所谓“行星轨道”是根本不存在的。用玻尔的方法计算比氢原子稍复杂的氦原子的光谱便有非常大的误差。最终提出量子力学了理论来解释原子结构。按照量子力学理论,核外电子运动没有固定的轨道,在任何区域都可能出现,只不过在有些区域出现的概率大,在有些区域出现的概率小,例如波尔理论中氢原子的波尔半径就是基态氢原子中电子出现概率最大的区域。通过分析前面几种理论的合理的地方和不足的地方,结合量子力学,综合起来提出了最新的原子结构模型,即用概率理论来解释核外电子的运动规律。并用薛定谔方程来描述核外运动状态。当然,对于大学一年级同学来说,没有必要掌握复杂的数学推导过程,只要掌握四个量子数,就能描述核外电子的运动状态。这种通过人类认识原子结构历史性,以及逐渐完备过程的分析,最终采用综合的方法,提出量子力学的原子结构理论,既能够理解原子结构认识的历史,也能使同学们明白及早把握最新的科学成就对科学发展的重要意义。当然也说明任何新理论都不是凭空产生的,需要站在前人的肩膀上,并要用实验作为基础。

2归纳和演绎

归纳是从个别到一般,寻求事物一般特征的认识方法,也是一种逻辑推理形式,归纳推理不是必然性推理,其结论具有或然性[2]。例如在学习元素周期律时,可以利用归纳和演绎的方法。元素周期率,主要包括原子半径、电离能、电子亲和能和电负性的变化规律。根据周期表中某一主族或者某一周期中每个元素的原子半径数值、电离能数值、电子亲和能和电负性的数值进行归纳出变化规律,可以演绎出其它主族和其它周期这些数据的变化规律。当然,元素性质的周期性变化是大体上的趋势,其中还有许多例外,所以演绎的结果还需要实验进行验证。这也是我们学习无机化学元素部分内容要特别注意的方面。例如,通过归纳和演绎的方法,可以得出:同周期元素随原子序数的增加,原子半径表现出从左向右减小的趋势。但是要注意,主族元素减小最快;过渡元素总体上表现为减小,但不规则且减小较慢;内过渡元素减小最慢。各周期末尾稀有气体的半径较大,但是是范德华半径。同族元素随原子序数的增加,原子半径自上而下增大,但是过渡元素的变化不明显,特别是镧系以后的个元素。所以在无机化学教学过程中,要特别注意采用演绎的方法得出性质的变化规律是,要注意特例的存在。例如,在无机化学下册卤素一章学习过程中,卤素单质的氧化性变化规律是F2>Cl2>Br2>I2,+1价含氧酸的氧化性变化规律是HClO>HBrO>HIO,但是+5价含氧酸的氧化性变化规律是HBrO3>HClO3>HIO3,所以在无机化学的学习过程中,要特别注意演绎出规律的局限性,当然这也是客观世界复杂性的必然结果。

3从抽象到具体

无机化学学习过程中,从抽象到具体的辩证思维过程非常普遍[3]。例如,我们要学习很多定律,这些定律是科学家通过具体的实验结果和现象形成理论的过程,通过学习理论,还要应用这些理论解决一些具体问题,这就是从抽象到具体的过程[4]。例如,化学热力学一章中,学习的热力学第一定律,实际上就是能量守恒定律,在本章就有很多具体的应用。例如,对于具体的封闭体系,在只做体积功的条件下,要计算体系内能的变化量,就需要利用热力学第一定律。包括焓的概念的提出,指的是封闭体系在恒压条件下,不做非体积功,体系所吸收的热量全部用于体系的焓变,即特定条件下,热力学第一定律的另一种表达形式。热化学就是把热力学第一定律具体应用到化学反应上,讨论和计算化学反应的热量变化问题[5]。例如,在分子结构一章,价电子层互斥理论可以预言一些小分子的空间几何构型,在一个共价分子中,中心原子周围电子对排布的几何形状,主要决定于中心原子的价电子层中的电子对数目及(包括成键电子对和未成键的孤电子对)互相排斥作用,分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种结构。这是抽象的理论,遇到具体问题时,就要按照理论,首先确定出中心原子提供的价电子数目,然后确定配位原子提供的价电子数,如果是离子的话,还要加上或者减去相应的电荷数,最后确定中心原子的价电子层中的电子对数目,然后找出最小的排斥作用的构型就是该分子或者离子的构型,当然还要看一下有没有孤对电子,以确定价电子对的构型和分子的构型是不是一致。通过具体问题的解决,能够对抽象的理论有更好的理解,同时,能够增强自己分析问题和解决问题的能力。

4历史和逻辑的统一

恩格斯认为,为了从历史的偶然性中摆脱出来,尽管在研究经济学或其他领域的问题时,逻辑方法是唯一适用的。无机化学的发展和进步,亦遵循历史和逻辑的统一。正如前面介绍的,在人类认识原子的过程中,在历史的不同阶段,先后经历了古希腊原子论、道尔顿原子论,卢瑟福原子论,波尔原子论,以及现代的量子力学模型。实际上就是人类认识事物从简单到复杂,从表面现象到核外电子运动的本质的逻辑关系,有经验上升到理论。单纯的历史分析,只注重感性实践和演化特征,把握的是事物经验、知觉到的部分,把握的是事物与外部关系及其感性的历史变化;单纯的逻辑分析,则把事物抽空,注重的是事物内部不变的特性、静止的特性和形式的部分。只有坚持历史和逻辑的统一,把对事物的历史考察与对事物的逻辑分析有机结合起来,才能够全面的,深入的掌握事物的本质。在人类探索原子结构的过程中,如果只强调历史过程,不看到各种理论之间的逻辑关系,则不能从前人的理论上获得发展的积极因素,势必会减慢科学的发展速度。反过来,逻辑的发展需要历史的例证,需要不断接触实际的科学发展。

5结语

无机化学的教学过程中,注意学结其中的辩证法思想,可以使师生在教学过程中站的更高,看的更远,可以从横向也可以从纵向把握无机化学学科的脉络和发展前景;可以培养学生理性的、缜密的思维和科学修养。

参考文献

[1]吴国庆.无机化学:上册.第4版[M].北京:高等教育出版社,2002.

[2]殷杰,郭贵春.自然辩证法概论[M].北京:高等教育出版社,2020.

[3]常新红.高师无机化学教学的思考和实践[J].广州化工,2014,42(1):162-163.

[4]常新红.从教学内容上思考高师无机化学教学范式改革[J].广州化工,2015,43(22):220-221.

无机化学教学范文篇10

关键词:课程思政;无机化学;德育教学

随着当今社会的不断发展,人民对于高等教育的要求已不仅仅局限于学好通识课程与学精专业课程,越来越多的高校暴力事件的发生已经向全社会敲响了警钟,同时也引发社会的极大关注。人们渐渐开始思索高等教育应该:“培养什么人,为谁培养人”的更深层次内涵。在2016年全国高校思想政治工作会议中指出:“其他各门课都要守好一段渠,种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应[1]”。如何将思想政治教育融入到各类课程,特别是工科类课程的教育教学过程中,是广大工科类教师应该思考与探索的实际问题。

1“课程思政”融入无机化学教学的建设目标

无机化学作为高等院校工科类专业的一门重要基础课程,大部分院校在一年级就进行开课,因此本课程面对的是刚结束高考进入大学校园的大一新生。一方面,这些学生刚刚经历过严峻的高考,对大学生活充满无限的期待与兴趣,此时将思政教育贯穿于授课过程中将会很好的树立这部分学生的正确的人生观、价值观,会对其大学四年的生活与学习产生积极的推动作用;另一方面,考虑到如今步入大学校园的基本已是新时代的“00后”群体,相比“90后”学生,这部分学生有着更强烈的个人想法,社会的高速发展造就了他们无拘无束、敢想敢做的生活态度;如何在无机化学教学过程中引入育人环节,是高校化学教师值得思考得一个问题。通过教学环节的实践与探索,将达到以下课程建设目标:1.1课程教学目标。本课程的任务是通过课堂讲授,并与无机化学实验课密切配合,使学生能在元素周期律、物质结构、热力学基础、化学平衡和氧化还原等原理的指导下,理解和掌握重要元素及其化合物的特性、典型反应以及物质结构等基本知识,同时在科学思维能力方面获得应有的训练和培养。1.2思政育人目标。通过在发挥思想政治课育人功能的同时,梳理专业课程所蕴含的思想政治教育元素和承载的思想政治教育功能,融入课堂教学环境,实现思想政治教育与专业课教育的有机统一。从科学精神、环保意识、安全规范、学习兴趣等方面论述化学教学中实施德育教育的重要性和实施途径。

2“课程思政”融入无机化学教学的实施途径

2.1科学精神的培养。当代大学生在面对困难时往往表现出畏惧与退缩,他们并没有经历太多困难的磨练,因此,在教学过程中要不断地融入科学精神,以培养学生不惧困难,勇于挑战的科研精神。比如在讲授理论知识的同时,适当的介绍一些化学家们在艰苦条件下刻苦钻研,持之以恒的科学精神,以此来勉励广大的同学。例如中国化学家侯德榜,他出生于福建的一个农村,从小家境贫困,但是勤奋好学,聪明能干。通过自己刻苦努力,从而创造了“侯氏制碱法”,从而在世界的制碱业中占有一席之位,成为中国化学工作者的骄傲;再比如法国科学家居里夫人,在她出生后父母就面临失业,还要承担起养育五个孩子的重任,使得居里从小就养成了勤奋刻苦的精神,1989年她与丈夫皮埃尔•居里在极其困难的条件下,对沥青铀矿进行分离和分析,终于在1898年先后发现两种新元素钋(Po)和镭(Ra),并因此获得诺贝尔物理学奖。通过这些生动鲜明的人物事迹,一方面能够有效的活跃课堂气氛,激发学生们的学习兴趣;更重要的是让广大学生从这些科学家的事迹中学习到不畏艰苦、勇于开拓创新的拼搏精神,为他们今后走向社会以及工作岗位奠定良好地道德基础。2.2环保意识的养成。当今世界,各国之间的竞争往往体现在能源与科技方面,因此,正确的处理能源开发与环境保护之间的关系就显得尤为重要,在教学中对学生进行爱护资源,有保护环境的教育是一项重要任务[2]。大学生的环保意识较为薄弱,仅仅是从日常的公益广告或者街头横幅中获取环保知识,而对更深层次上的环境污染态势知之甚少。因此,在授课过程中,可结合理论知识点向学生们讲授不同的污染源所引起的环保问题,从专业的角度向学生讲授这些污染的产生途径、防治措施。例如在讲到原电池结构这一节时,通过向学生介绍废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等元素,其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质,废旧电池中的重金属会影响种子的萌发与生长,其中渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染,危及水生物的生存和水资源的利用,间接威胁人类的健康;此外在讲到酸碱平衡这一章时,通过介绍废酸、废碱等电解质溶液对土地所造成的污染,使土地酸化和盐碱化,就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹等工业生产中面临的问题。更深层次的向学生解读一些化学废品、工业三废排放等对大气、水源、土壤等造成的危害的机理,让学生们真正地在学习理论知识的同时,强化个人环保意识。2.3安全规范意识。在化学课程学习的过程中,实验部分与理论教学密不可分,因此,在讲授理论课程的同时,需要对学生们今后做实验时的安全规范进行指导,旨在让学生们认识到安全操作的重要性,培养学生实验安全意识以及杜绝浪费的优良品质,从多个方面对学生们进行安全规范教育。例如进入实验室后个人穿着方面要格外注意,不能穿着短袖短裤等进入实验室,不能将食物带入实验室等;对于一些本身具有危险性的化学实验而言,在实验开始之前必须提醒学生提高安全意识,操作要规范,否则会带来不可估量的后果;实验室事故大部分是误操作事故,对实验室设备药品的不熟悉,对实验室安全防护知识缺乏。因此,在授课过程中既要向学生们传达实验有趣且神奇的一面,同时也要告诫学生实验操作的规范性,进而激发学生们的学习兴趣,与此同时也加强了他们的安全规范意识。只有这样才能将理论与实际相结合,真正做到寓教于乐。2.4激发学习兴趣。教师的首要任务是激发学生学习化学的兴趣,调动学习的积极性[3]。因此,在教学过程中尽量融入一些能够激发学生学习兴趣的内容显得尤为必要,可以结合一些学生们熟悉的小常识、小知识的原理进行授课,例如冬天为什么要在地面上撒盐、生理盐水的浓度为什么是0.9%等一些与人们生产生活息息相关的知识,通过这些有趣的现象激发学生们主动获取知识的欲望;此外,还可以利用课余时间举办一些化学知识竞赛,通过查找文献,实践调查等方式,让学生们对所学的知识产生兴趣,从而提升整体教学效果。

3结语

教师的责任不仅仅限于教书,更多的在于育人。化学作为一门与人类生产、生活结合十分紧密的学科,教师更应该注重在教学的过程中充分挖掘思政元素,并结合当前科技前沿领域的相关问题,丰富学生的知识面,让学生在课堂接受知识的同时,潜移默化的学到新知识,掌握新本领,从而真正做到“素质教育”,达到“教书育人”的目的[4-5]。“青年兴则国家兴,青年强则国家强”,教师通过在化学教学过程中思政元素的融入,必将使广大青少年在未来的学习与生活中承担起建设伟大祖国的重大责任,为实现我国伟大民族复兴事业而尽献自己的一份力量。

参考文献

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[2]付蔚莹,傅新禾.当代大学生环保教育对策探究[J].中国成人教育,2011(8):59-60.

[3]李蕾,杨屹,李明磊,等.多种形式的化学第二课堂实践推进大学生创新教育[J].实验技术与管理,2012,29(2):17-19.

[4]丁良喜,苗杰.“课程思政”视阙下化学教育中德育教育的渗透[J].老区建设,2018(8):82-85.