時間:2023-07-31 16:40:37
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隨著中學化學課程改革的推進,“教師即研究者”、“向教育科研要質量”已成為教育界乃至全社會普遍認同的理論和努力追求的目標。因此在化學教學中進行教育科研意義重大,化學教師掌握教育科研的基本理論勢在必行。筆者就如何在化學教學中進行教育科研略談拙見,以供參考。
一、化學教育科研的研究過程
化學教育科研是從客觀存在的化學教育事實和現象出發(fā),以推動化學教育教學實際工作的改善和發(fā)展為目的的一種科學行動研究活動。研究過程包括選定課題、制定方案、實施方案、分析資料、撰寫論文五個部分。
1.選定課題
課題的選定是整個研究過程的首發(fā)環(huán)節(jié),它決定研究的價值、意義,影響研究的效果。選題要注意課題的創(chuàng)新性,可行性,實效性和科學性。選題內容一般來自教師的教學理論和教學實踐,主要包括化學課程與教材的研究;化學教學方法與策略的研究;化學學習方法的研究;化學實驗及其教學的研究;化學教學基礎理論的研究;化學教學中思想政治教育的研究;化學課外活動的研究;現代化學教學手段的研究等。
2.制定方案
研究方案是研究工作的統(tǒng)籌性規(guī)劃,制定研究方案就是提出對研究活動的可操作性計劃。涉及的內容主要包括查閱,了解前人對該課題作過哪些研究,有那些科學理論根據;研究者將在何時、何地、運用何方法進行研究活動。查文獻時最好普查文獻索引或目錄,可查《全國報刊索引》(月刊)哲學版的文化教育類G部分(上海圖書館主辦),或查《中學化學教育》(雙月刊)復印報刊資料(人民大學主辦)等。
3.實施方案
這是研究工作的主體落實階段。研究者采用調查、實驗、觀察或其它各種不同的方法和手段進行研究的實踐活動,從中搜集有關問題和資料。在搜集資料過程中,要不斷記錄研究中需要運用的資料以及自己對具體資料的分析意見和結果;要對資料分類和系統(tǒng)化以便于資料的系統(tǒng)保存和調用;要對資料進行整理,加以核對、考證,淘汰一些不必要和不真實的資料。對一些零亂的數據資料可以進行統(tǒng)計加工,使資料內含的規(guī)律能一目了然。
4.分析資料
教學過程和學生學習過程中搜集來的大量資料只是一些具體的研究事實或數據,須經過自己思考和集體討論,進行去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及里的分析,從而發(fā)掘有關規(guī)律,掌握事物的本質。分析的方法有邏輯分析和統(tǒng)計分析兩種。在具體的研究中往往根據研究的具體內容,以某一分析為主,或者兩種分析方法綜合運用。當分析、綜合、概括出研究結論后,還需要到變化的實踐中加以檢驗。
5.撰寫論文
教學研究的結果要用論文或研究報告的形式表達出來,其目的一是總結,二是交流和推廣。
二、化學教育科研的常用方法
化學教育科研方法是指在化學教學中,為達到研究目的而采用的途徑、手段和工具的總和。常用的方法有文獻法,觀察法,實驗法,調查法四種。在研究中往往采用起主導作用的某一種方法,又配合運用其它方法。
1.文獻法
文獻法是運用文獻史料進行研究的方法。它適用于研究以往的化學教學實踐和教學理論,通過研究歷史資料來認識化學教學的發(fā)展規(guī)律,吸取歷史上化學教學經驗的精華,總結教訓,探討化學教材、教學和學習理論的原則和規(guī)律,以指導當前的化學教學實踐。文獻法的操作有四個步驟:一是文獻檢索,二是文獻收集,三是文獻鑒別,四是文獻的研究與運用。在研究過程中應注意:盡可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨證分析史料的價值,選擇能反映本質規(guī)律的材料。
2.觀察法
觀察法是在教育教學處于自然狀態(tài)下,研究者有目的、有計劃地直接觀察教學、學習和實驗等外部表現,搜集化學教學的感性材料,探求化學教學規(guī)律或經驗教訓的一種方法。觀察的方式有定量觀察和定性觀察兩種。定量觀察常通過填寫觀察量表來進行。設計觀察量表最主要的是根據課題需要確定觀察項目,再將項目分解成可以觀察的目標行為。定性觀察只需盡可能詳細地對觀察對象的表現做原原本本的記錄,不追求量的確定。觀察的要求是:觀察要有目的、有計劃、有重點;觀察前要閱讀有關的基本理論和經驗總結等文獻資料;觀察者要作實事求是的、全面的、詳細的記錄;觀察后要及時整理觀察資料。
3.實驗法
實驗法是人們根據研究目的,適當控制或模擬客觀現象,排除干擾,突出主要因素,有計劃地逐步變化條件,探討其條件與現象之間因果關系的研究方法。在化學教學研究中,這種方法應用是較多的。一般有實驗室實驗和現場實驗之分。實驗室實驗較多應用于摸索某些實驗的最優(yōu)方案或化學反應機理等?,F場實驗一般用來檢驗不同教學方法,不同教學手段等。實驗法的一般步驟是:首先是提出問題、訂立計劃;然后進行實驗,再從理論上加以探討驗證;最后得出結論、撰寫論文。其基本要求是:實驗必須周密設計,系統(tǒng)進行,精確測量,反復進行;廣泛參考、吸取前人的經驗教訓,不斷學習新理論,采用新方法。
4.調查法
調查法是通過訪問、問卷、座談、測驗等方式,有計劃地收集化學教學工作某一方面的資料,并從大量事實中概括出化學教學的某些規(guī)律的方法。它常與實驗法、觀察法配合應用,方法比較簡單易行??梢杂盟パ芯糠秶^廣,涉及面較大,時間較長的化學教學現象。調查的一般步驟為:一確定調查課題,制定調查計劃。二搜集材料,這是調查的關鍵環(huán)節(jié)??梢跃C合運用實地考察、開調查會、問卷或測驗等調查手段。必要時要設計調查表格,問卷過程中設計的調查表,較好的方法是讓學生用“√”或“×”進行選擇。三整理材料,將原始材料的可靠性和統(tǒng)一性進行檢查并進行統(tǒng)計處理。四撰寫調查報告。在調查過程中要求調查目的明確、選樣方法科學、收集手段多樣、統(tǒng)計方法合理。
三、化學教育研究論文的撰寫
研究論文的撰寫是課題研究的最后階段,直接關系到科研成果的呈現。其基本組成包括:
1.題目、作者及單位、摘要和關鍵詞。
題目要求醒目、新穎、具有科學性。作者及單位需如實填寫。關鍵詞是表示全文主要內容信息款目的單詞或術語,字數一般控制在3~5個以內。摘要需用最簡潔、精練的詞語表達出論文研究的問題、方法、意義等,字數一般不超過論文總字數的5%.。:
2.緒論
緒論要求簡明扼要,有吸引力。主要用以說明研究課題的背景,意義及方法。
3.本論
本論是全文的精髓,占論文的絕大部分篇幅。要求論述充分,論證有力,重點突出,層次分明,布局合理。要說明研究的過程、方法、樣本和所使用的測量方法。用調查法或實驗法研究的課題,要列出和研究密切有關的數據、表格和圖表等等。
4.結論
主要論述研究結論,特別說明有創(chuàng)見的論點。
主要參考文獻:
在近、現代化學史上,我國的化學家也為人類社會的進步做出了巨大的貢獻,特別是建國后,我國在化學工業(yè)上成果顯著。例如:我國的化學家同生物學家合作在世界上首次人工合成有生物活力的牛胰島素?;瘜W科學與化學工業(yè)上的成就保證了我國原子彈研制中有關化學材料的部分。我國化學家在世界上首次合成了化學結構與天然物相同的核糖核酸,為人工合成生命物質邁出了新的一步。
一個人的自我意象一旦形成,就非常難于改變。積極的、成功的自我意象,對于人是一種巨大的潛在動力。
二、在化學課中滲透國情教育
化學課的教育內容很豐富,但它不像思想品德那樣直接,它要通過“化學”的形式來進行。例如:國家的一些緊缺能源在化學中可將國家公布的有關統(tǒng)計數據的原因告訴學生,結合課本知識,擬編成習題,讓學生進行化學思考、練習,使學生對能源危機有所了解,同時把我國的國土資源、礦產資源從世界部分國家進行比較,在進行水的組成、水的凈化有關內容教學時,從水資源在我國也不豐富,算得上中度缺水國,而且各省市水分布還不均勻,也有不同程度的水污染現象,從多方面分析,讓學習知道,水不是“取之不盡,用之不竭的”,從而培養(yǎng)學生節(jié)約用水的意識和愛護水資源的好風尚。在學習H2、CO、CH4的化學性質時,結合化學與能源的關系,特別是“綠色能源”,分析H2作為氫能源的3大優(yōu)點:原料來源廣泛;發(fā)熱量高;生成物是水無污染。CO作為能源的優(yōu)點和弊端(CO有毒)對空氣帶來污染。CH4作為能源對我國廣大農村的能源、環(huán)境衛(wèi)生、農作物的肥料的解決都具有重要意義,針對我國能源緊缺的現狀,對學生進行潛意識的要節(jié)約能源,開發(fā)利用新能源等國情教育。結合教育,介紹空氣的發(fā)現史,分子原子的發(fā)現史,元素的發(fā)現史和物質質量守恒定律的發(fā)現史。讓學生知道對待任何事物都必須有一個實事求是的嚴肅認真的科學態(tài)度。介紹著名化學家居里夫人發(fā)現鐳的艱辛故事,侯德榜的生平事跡,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和良好的道德品質,學習科學家們吃苦耐勞、頑強拼搏的敬業(yè)精神。介紹我國原子彈、氫彈的研制成功,人造衛(wèi)星的成功發(fā)射和準確回收,以及我國“神舟”號火箭的載人技術的研制成功,無不凝結著科學家們共同努力奮斗的艱辛,學習科學家們團結協(xié)作、自力更生的精神。從小學會協(xié)作,學會自立。
加強化學實驗教學。在實驗教學方面,化學有得天獨厚的學科條件。化學教師應努力創(chuàng)造化學實驗的機會,或演示或分組或布置家庭小實驗,或演示下放分組或補充趣味實驗。無論哪種形式的實驗教學,教師都應嚴格實驗規(guī)范操作,以培養(yǎng)學生良好品德品質。對于失敗的或效果不明顯的都應重做,以教師自身的科學態(tài)度教育學生、培養(yǎng)學生一絲不茍的科學態(tài)度。
三、環(huán)保知識滲透
人類面臨著兩大環(huán)境問題:一是生態(tài)平衡的破壞;二是因工、農業(yè)生產、交通運輸等人類活動而導致了洪水泛濫、大氣污染、海河污染、地球升溫等,給人類的生存帶來了巨大的危害。因此在化學教育中教師可以結合課程設計一些環(huán)保知識。比如,盲目的使用和不合理施用化肥,是我國農村出現的普遍現象,農村化肥的平均使用量為378kg/km2,已成為化學施用量最多的國家之一。這一現象將會造成水體富營養(yǎng)化污染,未被利用的養(yǎng)份通過流失、淋漓、反硝化、吸附和浸蝕等方式進入空氣,使環(huán)境受到污染。所有推廣合理的耕作制度,減少化肥的施用量,增加有機肥的比例等,都是減少農業(yè)污染有效措施。又如我國大氣污染源主要來自能源的利用,過度燃燒煤、石油、天然氣等燃料排放的氣體有:SO2、CO2、NO2、CO等與潮濕的空氣接觸、就形成酸雨,而酸雨對農作物的影響相當不利,對金屬材料和大理石雕塑等建筑材料有強烈的腐蝕作用。隨著車輛的增多,汽車尾氣中排放的氣體NO2也隨之增多,這將會造成“光化學煙霧污染”,所以改變能源結構,減少廢氣的排放量,增加廢氣處理設施將是一個急需解決的問題,如不用一次性筷子,盡量少用塑料杯、塑料袋等減少白色污染。通過教學,既培養(yǎng)了學生對化學知識的運用能力,又可以引導學生樹立起保護環(huán)境的意識,自覺環(huán)保的好習慣。
四、辯證唯物主義教育在初中化學教學中的滲透
1.世界是物質的
辯證唯物主義認為,世界是物質的。結合教育使學生樹立物質第一,意識第二的唯物辯證法的思想。我們生活的客觀世界是物質的。大到日月星辰,小到分子、原子都是物質的,是不以人們的意志而存在的,是不可消滅的。
2.世界是運動的
辯證唯物主義認為,物質世界是由分子、原子、離子構成的,而且是不斷地運動著的。通過化學變化的現象及本質的認識,通過化學變化及其條件研究使學生認識到客觀事物處于相對運動中,又是不斷變化的。用客觀、微觀相結合,動與靜相結合,質與量相結合,樹立學生運動的思想。
3.量變、質變;內因,外因觀點
辯證唯物主義認為客觀事物是處于永恒變化中,而且變化是有條件的。只有當量變積累到一定程度時才能引起質的變化。而且外因是變化的條件,內因是變化的根據,外因只有通過內因才能起作用。結合化學變化的根據,外因只有通過內因才能起作用。結合化學變化的條件研究,催化劑的對比實驗教學,燃燒和緩慢氧化的學習;還可以結合一氧化碳和二氧化碳的性質比較教育,由分子結構上一下氧原子的差異,致使他們性質大不相同。在傳授化學基礎知識的同時,對學生進行辯證唯物主義教育。
4.對立、統(tǒng)一的觀念
辯證唯物主義認為客觀事物既是對立的又是統(tǒng)一的,是矛盾的統(tǒng)一體。通過介紹物質的純與不純,分子的可分性與不可分性的認識,溶質溶劑的相對性,化合與分解,氧化與還原,如何防火滅火,污染與防止,開發(fā)與利用資源,培養(yǎng)學生相對與絕對的統(tǒng)一,辯證地思考問題。
頭腦風暴的特點是讓參與者敞開思想,集體討論,相互啟發(fā)、思維互補、相互激勵、相互彌補知識缺陷,引起創(chuàng)造性設想的連鎖反應,產生盡可能多的設想,使各種設想在相互碰撞中激起腦海的創(chuàng)造性“風暴”。最后對提出的設想逐一客觀、連續(xù)的分析,找出解決問題的“黃金”方案。
二“頭腦風暴法”理論依據
“頭腦風暴法”最初用于廣告設計,后來在大型企業(yè)的信息分析決策中被廣泛地應用。其理論依據是模仿了人類大腦神經元發(fā)散型的結構,把我們的思維形成一個思維地圖。構成我們大腦神經的神經元,就好像是一棵大樹,分出無數的枝杈,這些枝杈就是神經元的樹突,樹突越多,就越容易和其他神經元相連,人也就越聰明?!邦^腦風暴法”符合我們自然的記憶模式,同時它也強調邏輯性,可以幫助我們記憶信息、激發(fā)靈感。這種方法運用于課堂教學中,可以鍛煉學生的發(fā)散思維能力和概括歸納能力。
三“頭腦風暴法”需要堅持以下原則
1.創(chuàng)設一種自由的氣氛,參加者不應該受任何條條框框限制,放松思想,讓思維自由馳騁。從不同角度、不同層次、不同方位,大膽地展開想象,盡可能地標新立異,與眾不同,提出獨創(chuàng)性的想法,甚至是荒誕的想法。
2.在現階段量有價值,而不是質。提出的建議越多越好,發(fā)言量越大,意見越多種多樣,所論問題越廣越深,出現有價值設想的概率就越大。
3.延遲評判。一切評價和判斷都要延遲到頭腦風暴結束以后才能進行。這樣做一方面是為了防止評判約束與會者的積極思維,破壞自由暢談的有利氣氛;另一方面是為了集中精力先開發(fā)設想,避免把應該在后階段做的工作提前進行,影響創(chuàng)造性設想的大量產生。4.禁止批評。絕對禁止批評是頭腦風暴應該遵循的一個重要原則。參加頭腦風暴會議的每個人都不得對別人的設想提出批評意見,因為批評對創(chuàng)造性思維無疑會產生抑制作用。同時,發(fā)言人的自我批評也在禁止之列。有些人習慣于用一些自謙之詞,這些自我批評性質的說法同樣會破壞會場氣氛,影響自由暢想。
5.取長補短,鼓勵參加者對他人已經提出的設想進行補充、改進和綜合。
目前,這種方法在企業(yè)培訓方面運用的比較多,但很少用到教育教學過程中來。筆者遵循“頭腦風暴法”的規(guī)則,嘗試在化學教學中進行了應用,并且有諸多收獲。
四“頭腦風暴法”與初中化學課堂教學
《化學課程標準》要求教學活動要以學生為主體,通過開展自主學習和探究性學習,使學生在掌握扎實的基礎知識和基本技能的同時,還要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。每個學生的知識背景、思維習慣、觀察問題的角度和方法不一樣,運用“頭腦風暴法”可以讓學生互相啟發(fā),互相幫助,共同提高;確保大部分甚至是所有學生的思維在學習過程中始終處于積極、主動的狀態(tài);使課堂教學成為一系列由學生主體活動的展開和整合的過程。
“授人以魚,不如授人以漁?!被瘜W是一門以實驗為基礎的學科,教師要以學生的發(fā)展為宗旨,以培養(yǎng)學生的自主學習能力和實踐創(chuàng)新能力為重點。特別是我們這些農村中學的化學教師,在課堂教學中運用“頭腦風暴法”能夠更充分地激發(fā)學生學習化學的興趣,使語言學習的過程轉化成為學生形成積極的情感態(tài)度、主動思維、大膽實踐的過程。
五“頭腦風暴法”教學的實施
1、確定議題
一個好的“頭腦風暴法”需要從對問題的準確闡明開始。因此,老師必須在頭腦風暴前確定一個目標,使學生明確通過這次討論解決什么問題,同時不要限制可能的解決方案的范圍。一般而言,比較具體的議題能使學生較快的產生設想;比較抽象和宏觀的議題引發(fā)設想的時間較長,但設想的創(chuàng)造性也可能較強。對于我選擇的教學片段,主要的議題是“信息具有哪些特征”。
2、準備階段
在準備階段,可以將全班學生分成若干小組并任命組長,并且設置一定的時間限制。這樣學生在討論發(fā)言時可以形成一種競爭的氛圍,進一步促使學生踴躍參與、活躍思維。針對教學內容實際,我在教學中把全班學生分成六個小組,討論時間限制在十分鐘。
3、實施“頭腦風暴法”教學
依據“頭腦風暴法”的特點、原則,當一群人圍繞一個特定的興趣領域產生新觀點的時候,這種情景就叫做“頭腦風暴”。老師簡明介紹討論問題的內容,扼要介紹各種系統(tǒng)的設想和方案,然后激發(fā)學生踴躍發(fā)言,一些有價值的設想,往往可以經過“思維共振”的“頭腦風暴”來產生。在相互啟迪之下,學生的思維更加活躍,思路更加開闊,這種發(fā)散性思維和“頭腦風暴法”的訓練方式能夠促進學生靈活地思考,激發(fā)學生創(chuàng)造的欲望,達到思維的互補
下面以二氧化碳的性質的研究說明“頭腦風暴法”的使用過程:創(chuàng)設情景,提出問題:
教師播放flas“死狗洞”——在意大利那不勒斯城附近有一個“死狗洞”,狗、貓等動物一走進去,掙扎幾分鐘就死了,人卻可以安然無恙地通過這個洞。迷信的人因此說,洞里面有“屠狗妖”。
教師提出問題:為什么會有如此奇異的現象呢?原來與二氧化碳的物理性質有關,那么,二氧化碳有怎樣的物理性質?可以通過哪些方法研究二氧化碳的物理性質?
分組討論
交流設計:教師采用“頭腦風暴法”,有學生討論需研究二氧化碳的哪些物理性質?交流后進行分組,分為密度組、溶解性組、能不能供給呼吸組。交流結束后,教師作實驗前的提示:合作;記錄;需要儀器與教師聯系。
分組實驗
自主探究:學生按設想完成實驗。(1)密度組:收集一瓶空氣和一瓶二氧化碳均為(250ml),放在天平上稱量。(2)溶解性組:取15ml注射器一個,抽取10ml二氧化碳,將注射器豎浸入5ml水中,觀察注射器中剩余氣體情況。(3)呼吸組:兩個小白老鼠,兩個250ml的燒杯,一瓶CO2氣體。
小組匯報-----全班交流:
密度組:天平指針偏向二氧化碳,說明二氧化碳密度大于空氣。
溶解性組:注射器中剩余氣體為5ml,證明二氧化碳可以溶于水中。
呼吸組:在倒有半瓶CO2的燒杯中小白老鼠8分鐘內死亡,另一個則安然無恙。
教師引思:有沒有其他方法也可證明二氧化碳的密度和溶解性等物理性質。
教師演示:在一只250mL的燒杯中,放一高一低兩支燃著的蠟燭(如圖所示),用一個100mL的集氣瓶收集一瓶二氧化碳,倒入燒杯中,觀察有何現象發(fā)生?
解釋與結論二氧化碳的物理性質:無色、無味的氣體,密度大于空氣,可溶水。
化學性質:不能燃燒也不支持燃燒;不能供給呼吸等。
學生在實驗中,積極、認真、投入、合作;實驗后意猶未盡,他們感到還有很多其他方法可以研究二氧化碳的性質,思路寬了,方法多了。課堂中學生真正動了起來,體現出學生的聰明才智和巨大的潛力。
4“頭腦風暴法”教學評價
老師在綜合大家的意見后,進而提出最終解決問題的可行性方案。在對“信息具有哪些特征”進行頭腦風暴的過程中,學生提出了傳遞性、傳播性、共享性、價值性、時效性、可處理性、可存儲性、可轉換性、真?zhèn)涡?、事實性、相對性、可依附性、滯后性、可觸摸性、載體性、不完全性、可再生性、等級性、主導性、表現性、實用性、不確定性等二十幾種特征,盡管這些特征有些是不確切的甚至是錯誤的,但這些都是學生智慧的火花在閃現。頭腦風暴完成之后,我又對這些特征進行了分析、綜合,在這個過程中使學生掌握了信息的基本特征。
通過實際運用,我們發(fā)現“頭腦風暴法”適合大多數的復習課或概念性不強的新授課。這種方法能夠激發(fā)學生的發(fā)散思維能力以及清晰、準確地表達個人觀點的能力;同時,它還能幫助學生將大家零散的、不成邏輯的思想火花,匯集整理成完整的和有價值的思想、方案、行動計劃或解決問題的方法。
六運用“頭腦風暴法”教學應注意的問題
首先,教師為了提高教學效果,在運用“頭腦風暴法”時要遵循一定的原則:禁止批評、自由暢談、追求數量、取長補短。此方法的目的是獲得盡可能多的設想,所以要讓學生大膽地展開想象,盡可能地提出獨創(chuàng)性的想法。尤其要鼓勵平時比較內向或不愛發(fā)言的學生多發(fā)表意見,提醒學生可以利用別人的思維火花來點燃自己的靈感和智慧。但切不可隨便打斷學生的發(fā)言,不可隨意批評學生的設想。
其次,教師在教學的各個環(huán)節(jié)根據不同的教學目標都可以實施此方法。可以讓學生在限定的時間內就一個主題自由暢談自己的意見和觀點,教師不發(fā)表任何評價,但當學生有困難時要適時啟發(fā)、引導和鼓勵?;顒咏Y束后還可以作個小結,糾正明顯不妥的表達。
再次,教師要做個有心人,注意觀察周圍的事物,從平時的生活中汲取靈感,在課堂創(chuàng)設真實或仿真的情境。教師在教學過程中,要把握課堂教學拓展的寬度與廣度,善于發(fā)現學生學習的興奮點,并滿足學生需求。唯有如此,學生才可能變被動的學習、無奈的學習為主動的學習、愉快的學習。
總之,“頭腦風暴法”是一種技能,一種藝術。在教學過程中,教師應該以學生的發(fā)展為宗旨,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點,發(fā)揮學生的主觀能動性,鼓勵學生大膽想象,積極思考,主動探索。“頭腦風暴”讓每一個學生都能展示自己的優(yōu)勢與實力,感受到參與和成功的愉悅。
2.中職化學教學教學方式單一,學生缺乏興趣。大多數教育工作者在教學工作中都是按照教案的計劃一字不落地傳授給學生,忽視學生的化學課程體驗,在教學的過程中不能創(chuàng)新自己的教學方式,一味按照傳統(tǒng)的教學方式教學,使學生失去學習化學的積極性,不能給學生更多、更好、更新奇的教學體驗。教師在教學的過程中沒有考慮學生的實際應用情況,不能和學生進行積極的溝通,導致教學過程中出現課堂是教師的而不是學生的這種現象。
3.中職化學引入的生源綜合能力較差。隨著近幾年的教育發(fā)展,中等職業(yè)教育面臨著巨大的生源壓力。為了解決生源問題,多數中職教育學校降低招生的門檻,忽視生源的質量,高度重視生源的數量,導致中職化學教育生源的質量薄弱,無法滿足企業(yè)和社會發(fā)展的需要,質量差體現在學生的基礎知識薄弱,文化水平下降,缺乏主動學習的意識,缺乏獨立解決問題和獨立思考的能力等,對待化學的學習更是消極怠工,致使化學專業(yè)學生的整體水平下降。
二、解決中職化學教學問題的對應措施
1.引入科學合理的教材。在選擇教材的問題上,中職教育的相關職能部門應當綜合學生、教師、企業(yè)、社會等多方面的發(fā)展需求,根據學校的教育情況,選用專業(yè)性符合企業(yè)要求的教材。注重學生的基礎學習培養(yǎng)后,依靠學校提供的教材,對學生進行更深層次的培養(yǎng),提高學生就業(yè)的職業(yè)技能和素質。此外,在注重教材質量的同時,也應當考慮到教材的數量和使用周期,緊跟時代前進的步伐,為學生提供新教材,保證學生全面發(fā)展。
2.采用多元化的教學方式,調動學生的學習積極性。中職化學教育工作者在教育學生的過程中,應當創(chuàng)新自己的教學方式,積極利用先進的多媒體教學技術。譬如,在做化學實驗之前,教師可以播放簡單的情境視頻,激發(fā)學生的好奇心。我曾利用教學多媒體設備給學生放映各種神奇的化學現象,激發(fā)學生上課的積極性。在教學過程中,為了提高班級學生的合作、動手、創(chuàng)新能力,可以把學生分組,通過化學實驗的完成情況,表揚學生。對于完成情況較差的學生,提供學習的建議,鼓勵中職化學專業(yè)的每一名學生積極融入到學習化學的過程中來。這樣做不僅能提高學生的專業(yè)能力,而且對學生的綜合能力進行了強化。
在新課程環(huán)境下,在強調學生自主、探究、合作學習的新教學理念的同時,更要注重教師主導作用的發(fā)揮。新課程環(huán)境下的教師主導作用,主要是引領學生的思維方向,在導學、導思、導探、導創(chuàng)中誘導、引導、指導、疏導、啟導,教師的“導”要“導”在以學為主體、授之以漁上,要導得恰到好處,要點到為止。要在導趣、導情、導思、導疑、導法、導用上下功夫,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐精神。那么在新課程下改進傳統(tǒng)的教學方法,把創(chuàng)新教育巧妙、有機地滲透到化學教學中去是很有現實意義的探索。
二、新課程對化學課堂教學的沖擊
課程改革的理念與策略最終都需要落實在課堂上,體現在教學活動中。課堂教學的改革既要關注“怎樣教”,更要關注學生“怎樣學”。傳統(tǒng)化學教學中,教師是課堂的中心,教師講,學生聽,學生學習的主運動性得不到發(fā)展。普遍存在著以“接受性學習”作為主導的,甚至是唯一的學習方式的現象,這不利于學生的健康發(fā)展,與新課程倡導的素質教育的理念相背離,必須進行改革。
三、新課程倡導“自主、合作、探究”的學習方式
自主學習就是學生自己確定學習目標、選擇學習方法、監(jiān)控學習過程、評價學習結果的一種學習方式。與傳統(tǒng)的接受性學習相比,突顯了學生學習的獨立性即自我監(jiān)控性能力。
值得注意的是在化學學習中并不是所有的知識都適合于學生自主學習的,所以化學教師要有目的地選擇和挖掘適合學生進行自主學習的內容和素材,這是決定自主學習成功與否的關鍵一環(huán)。從總體上來說,那些宏觀的與學生的日常生活聯系比較密切的事實內容比較適合自主學習,如有關空氣、水、金屬等部分與日常生活相關的知識。
合作學習是指學生在小組或團隊中為了完成共同的任務,有明確的任務分工的互學習。合作學習需要建立“共同體中心環(huán)境”,通過共同體使學生間、師生間以及學生與其他參與者之間的互動,提供學習反饋、增加學習機會、增強學習動機,并提高學習質量。
在班級里,重要的是建立一種積極的、和諧的氛圍以適合于化學學科學習,這種班級學習規(guī)范應重視對理解的探究,要體現科學的嚴謹性。在合作學習中由于有學習者的積極參與,高密度的交互作用和積極的自我概念,使教學過程遠遠不只是一個認知的過程,同時還是一個交往與審美的過程。[2]
另外,化學學習還要與更為廣泛的共同體聯系,我們應努力使化學課堂體現社會、體現生活、體現真實,同時我們還要鼓勵學生在生活中、在社會中充分應用化學知識,使所學的化學知識“活”起來——這就是合作學習的真正目的。
探究性學習是指從科學領域或現實社會生活中選擇和確定主題,在教學中創(chuàng)設一種研究情境,通過學生自主、獨立地發(fā)現問題、實驗操作、調查、信息搜集和處理、表達與交流等探索活動,獲得知識、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展,特別是探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展的學習方式。
采用探究的方式學習“氣體摩爾體積”,教材對“氣體摩爾體積”內容的處理,滲透了氣體分子運動論的基本觀點,通過建立“氣體模型”,解釋了氣體摩爾體積——氣體的共性。充分挖掘教材中隱含的“模型方法”內容,明確地將“模型方法”的運用作為本節(jié)教學的一個重要內容,即凸現了科學方法的教學,又使學生對氣體的共性有了更深的認識。
四、新課程教學中教師教學行為的變化
新的化學課程倡導從學生和社會發(fā)展的需要出發(fā),將科學探究作為課程改革的突破口,激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)新意識,促進學生積極主動地學習,使獲得化學知識和技能成為理解化學、進行科學探究、聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。教師通過心理換位能求得與學生思維上的同步和心理上的共鳴,使教學過程得到優(yōu)化。”
在新課程教學中必須以“學生學為中心”,建立平等和諧的新型師生關系,創(chuàng)設基于師生交往的互動、互惠和對話的教學關系。這就要求我們教師關心學生,尊重學生,促使學生把從生活世界和心靈世界中建立的主體意識遷移到知識世界中來;相信學生,在教學上讓學生自主學習、自我管理、自我教育、自我約束。
五、結束語
與世界化學課程改革的發(fā)展趨勢相一致,我國的化學課程改革正朝著課程內容綜合化、密切聯系社會和生活實際、重視學生的發(fā)展和學習能力培養(yǎng)、重視學生自主學習和探究學習、加強課程的實踐性等方向發(fā)展。新形勢下的化學教學必須改革傳統(tǒng)的教學思路,從思想上提高認識,從行動上趕上時代教育發(fā)展的步伐,這就要求我們師范畢業(yè)生要轉變觀念,拓寬思路,改變方法,以全新的思路,全新的方法投入到化學新課程改革中,從而活化化學課堂教學,使化學課堂成為學生喜聞樂,增長知識才干的場所,營造一個活化的課堂教學平臺。
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研究和探索教學模式,不僅有利于積極展示和推進課堂教學的科學化、規(guī)范化,活躍教學思想,促進教學理論和教學實踐的優(yōu)化組合,提高教師素質,而且對師范生在潛移默化中形成教學模式理念,規(guī)范教學行為,培養(yǎng)從教能力具有強烈的示范作用。
90年代初期以來,我有幸得到化學教育界老前輩劉知新、潘鴻章、馬經德等先生的指教,在系統(tǒng)學習和掌握了化學課程論、化學教學系統(tǒng)文化、化學學習論等化學現代教育理論的基礎上,與學科組的老師們一起構建了在教師引導下以學生自主學習為核心的化學課堂教學模式。其中較有代表性的是:以分層遞進引導、組織探究發(fā)現為主旨,以“激趣——疑問——假設——驗證——結論”為主要教學環(huán)節(jié)的“引導——探究”教學模式;以學生自主發(fā)現學習為主旨,以“定向——自學——討論——精講——演練”為主要教學環(huán)節(jié)的“引導——自學”教學模式;結合對化學實驗教學的研究,構建了以實驗探索發(fā)現學習為主旨,以“觀察實驗——準備實驗——操作實驗——串聯實驗——設計實驗”為主要教學環(huán)節(jié)的“實驗串聯教學”模式。這些教學模式的總結論文多篇發(fā)表于全國核心期刊,運用上述教學模式執(zhí)教的多堂公開課均獲得好評。
為了提高學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力,為了將來在教學中能引導小學生教學中注重研究性課程的設計與實施,這是對化學教學較高層次的探索。初期,我較多地采用在活動課程中進行以小組合作為基本組織形式,以問題為中心的主題式研究。其一般程序可概括為:選擇研究課題設計研究方案實施研究計劃信息加工處理成果交流評判。例如:引導學生就銅與濃硫酸實驗中對濃硫酸濃度的選擇和反應裝置的防污染設計進行研究。通過實驗操作、比較分析、查閱文獻、歸納演繹等方法得出結論:當濃硫酸的濃度范圍為84%~90%時,反應速度較快,反應現象明顯穩(wěn)定。通過研究,學生還設計了成套防污染實驗裝置,撰寫的小論文《銅與濃硫酸反應的條件選擇》獲省和全國中師生化學小論文評比一等獎。
二、加強重在過程的實驗教學,培養(yǎng)師范生的實驗能力
實驗是化學科學賴以形成和發(fā)展的基礎,是學習化學的媒介,也是小學自然教學的重要手段?;瘜W實驗在小學自然教學中雖不是重點,卻是教學的難點。因此,培養(yǎng)中師生化學實驗能力,不僅關系到中師化學教學目標實施的質量,而且還關系到中師生將來能否適應小學自然教學和開展教學實驗需要的問題。
我認為全面的化學實驗能力應該是運用實驗手段解決問題的能力,是一個多維的心智和動作技能等的結合體。在中師化學實驗教學中培養(yǎng)的最基本的實驗能力應指觀察能力、操作能力、分析實驗現象和總結實驗結論的能力、實驗設計能力以及處理常見實驗突發(fā)事故的能力。所以在實驗教學中,我注重全面發(fā)揮實驗教學的功能,把教學重點由實驗操作的機械模仿訓練,轉移到形成思維技能、提高實驗能力以及學會處理問題的過程上來。其主要思路為:
1、增加動手實驗的機會?;瘜W實驗和制作具有很強的技能性,需反復多次,嚴格認真訓練方能奏效。我通過開足開齊大綱規(guī)定的實驗課,優(yōu)化必修課中的實驗教學,重視開設選修實驗,加強課外活動實驗,布置課外實驗與制作等做法讓學生多做多練。
2、確保實驗內容的多樣性。僅以學生實驗為例,我們開設了化學實驗基本操作,與元素化合物知識相關的探索性實驗和驗證實驗,與小學自然教學聯系的實驗習題,有體現實驗教學靈活性的選做實驗,還有旨在進一步培養(yǎng)學生動手能力、鼓勵課外研究的課外實驗與制作。
3、強調實驗設計的研究性。為培養(yǎng)學生從能力,我們開設了與小學自然教學內容有關的實驗設計,從目的要求到完成方法以及成果評價等都帶有一定研究性:如對實驗裝置的改進,反應物最佳用量的確定,實驗條件的控制等。結合演示實驗教學,指導學生將濃H2SO4的氧化性,HNO3的氧化性、碘的升華等對環(huán)境產生污染的實驗裝置由敞開式改為封閉式,此外在選做實驗和課外實驗與制作的設計中還重視了其應用和服務于生活實際的成分。
4、突出實驗教學的示范性。在實驗教學中要十分重視教師演示實驗的示范作用,切實加強對學生分組實驗的指導,開放實驗室,讓學生嘗試設計和準備實驗的全過程,滲透對小學自然教學的研究。例如在教授“氧和硫”一章中,考慮到小學自然教學中氧氣的制取是難點,所以在選做實驗中對氧氣的制法提出了較高層次的教學要求:學會用KMnO4、KClO3、H2O2等制取氧氣,掌握實驗的成敗關鍵;并在氨氣、甲烷的實驗室制法的教學中,又恰到好處地重現氧氣制法,這樣舉一反三,重在過程的實驗教學,讓學生掌握并達到準備、靈活、協(xié)調的程度。
5、注重科學素質教育的全面性。我把實驗教學從單純地當做一種直觀工具和輔助手段的從屬地位上升到科學育人不可缺少的重要手段的高度,通過實驗教學使學生達到掌握化學知識、實驗技能和科學方法,養(yǎng)成科學態(tài)度和科學自然觀,學會運用實驗手段解決化學實際問題的能力,并將此遷移為中師生必備的教育能力,為將來創(chuàng)造性地完成小學教育工作打好良好基礎。
三、滲透分層遞進的學法指導,提高師范生的自學能力
從學法指導入手,是教會學生學習的重要途徑。學法指導的設計是有層次的,以化學自學方法為例,第一層次是指學生學會閱讀教材,理解并歸納重要內容。以化學概念和原理為主的課文比較適合于這種自學方法;第二層次是指導學生學會整理筆記,比較、歸納知識,形成知識體系。以初中原子結構初步知識為指導來認識元素族性質變化規(guī)律的律前元素的課文比較適合于這類自學方法;最后一個層次是讓學生學會獨立感知材料獲取信息,并且將新信息與原有知識結合,形成解決問題的能力。獨立地加工信息獲取知識,是學生自學能力的一個質的飛躍。例如強調結構與周期規(guī)律理論的指導作用,體現“構——位——性”三者統(tǒng)一關系的律后元素的課文較為適合于這類自學方法。
我在教學中經常指導學生使用的課前——課上——課后自學方法“三步曲”是:
1、課前預習法。課前對即將學習的內容布置預習思考題,讓學生帶著問題自學教材,記憶要領,演練例題,粗解習題,初步了解和掌握教材基本內容。預習使學生主動學習、走在課文內容前面,有利于形成學習的良性循環(huán)。
物理化學課程涉及的公式約有150個,教學時,要求學生掌握基本公式的推導和證明,能用基本公式去解決一些實際性問題.提倡學生平時自學,上課前復習鞏固學過的知識,強調數學和物理基礎知識的重要性,培養(yǎng)學生對所學知識進行綜合應用的能力.利用高等數學知識,幫助學生掌握、理解物理化學公式.如從卡諾循環(huán)可以推導出可逆熱溫商之和為零;從理想氣體發(fā)生PVT變化,可以求焓變、熵變、吉布斯函數變和吉布斯函數判據等參數;從肥皂可以了解潤濕和乳化等概念.將現實生活中的某事件引入學習中,與物理化學緊密聯系,加深學生對知識概念的理解,提高學生實際運用知識的能力.
1.2引入物理化學科學家的故事進行勵志教育
在學習物理化學課程時,會涉及到很多著名的物理學家和化學家,講到相關內容時,教師會講解他們的個人簡歷和趣聞逸事.一方面,可以提高學生學習的積極性,集中他們的注意力,緩解課堂的學習氣氛;另一方面,每一位科學家的成功都離不開其自身不斷努力奮斗的過程,通過了解他們的經歷,不僅豐富了課堂教學內容,而且學生對科學的發(fā)展也產生了興趣,對科學家產生了崇拜,成為學生學習的榜樣.如首次提出物理化學這個概念的是1901年和1909年先后獲得諾貝爾化學獎的兩位化學家:荷蘭的范特霍夫和德國的奧斯特瓦爾德,正是他們的研究促成了物理化學學科的誕生.其中范特霍夫是首位諾貝爾化學獎的獲得者,他50多歲時還經營著一家牧場,親自送牛奶,被譽為“牧場化學家”.在講到稀釋定律時,介紹奧斯特瓦爾德的生平事跡,他出身普通家庭,求學時對化學產生濃厚的興趣,1884年在博士論文中提出了電離假設,1888年提出了以他名字命名的奧斯特瓦爾德稀釋定律,1909年因在催化作用、化學平衡和氨制硝酸等方面的杰出貢獻而獲得諾貝爾化學獎.
2教學方法與考核方式改革
2.1多媒體教學與傳統(tǒng)教學相結合
傳統(tǒng)教學采用粉筆板書的方式,書寫需要一定時間,導致學生接受知識量較少.而利用PPT課件,結合Flas,能使教學內容生動、信息量大,給學生更直觀的印象,提高課堂效率.物理化學課程公式多,邏輯性強,有些問題比較抽象,單純采用多媒體呈現,導致學生思維跟不上文字顯示的速度,因此不能僅用多媒體一種教學方式.結合教學實際,采用多媒體教學與板書相結合的方式授課,學生能充分地消化吸收所學的知識,教學速度適中,從而提高教學質量和效率.
2.2考核方式的改革與創(chuàng)新
物理化學課程考核方法普遍采用平時成績加期末考試兩大塊的組合,存在期末考試成績在總評成績中比例偏重的問題.考核方式改革前,平時成績占20%,期末考試成績占80%.這種考核方式可能導致學生平時學習不認真,期末考試前突擊,因而不能起到督促學生平時學習的作用.考核方式改革后,采取平時成績占20%,階段考試或考核成績占30%,期末考試成績占50%的形式.在原有基礎上,降低了期末考試的比例,規(guī)定小于等于48學時的課程,期間加一次階段性考試或考核;大于48學時小于等于64學時的課程,期間加兩次階段性考試或考核.雖然教師的工作量比改革前增加了,但學生學習的主動性和積極性得到了提高.學生要想取得優(yōu)秀的成績,就不能忽視階段性成績.另外,也嘗試在總評成績中增加其它一些(如課堂討論、課程論文等)考核方式,從而促進學生積極學習.
目前,北京林業(yè)大學院材料科學與技術學院林產化工專業(yè)的“有機合成化學”課程是以2004年版王玉爐主編的《有機合成化學》教材為主。它包含了有機合成的重要反應、選擇性反應等內容,體現了當前的合成反應內容,但該教材缺少林化產品應用的實例,因此需引入新的教材充實教學內容。
(二)實驗課教學內容和實驗方法陳舊
林產化學工業(yè)是以森林資源為原料進行化學加工利用的工業(yè),是森林工業(yè)的重要組成部分,是制取人類生活和生產所需要產品的工業(yè)。當前“有機合成化學”實驗課程的授課內容為“樟腦氧化合成樟腦醌”的實驗,其選題和采取的實驗方法都已較為陳舊,不能滿足當前林產化工行業(yè)科技發(fā)展的需要。而且實驗設備數量有限、老化等原因使得實驗測試分析方法單一、落后,從而導致實驗數據誤差增大、高質量的設計性實驗無法正常開展。
二、“有機合成化學”課程教學改革的措施
(一)理論課教學內容的改革
針對林產化工專業(yè)“有機合成化學”課程教學內容存在的問題,筆者從以下幾個方面對課程教學內容進行了改革。
1.引入新的教材
筆者結合林產化工專業(yè)林化學科的發(fā)展趨勢,分析國內外相關課程的發(fā)展現狀,適時吸納有機合成化學方面的研究成果,對教學參考書的選擇進行了廣泛的調研,選擇出適合課程教學內容、具代表性的中外文教學參考書,如Morrison的《OrganicChemistry》原版專業(yè)教材。
2.增加新的教學內容
筆者認為教學新內容和前沿科研內容的引入,不僅使教師所授的理論知識更加全面、具有緊跟國際形勢的先進性,而且體現了林產化工產品的多樣性,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。另外,筆者還將“有機合成化學”課程中沒有包含且屬于當前我國林產化工行業(yè)發(fā)展的熱點內容介紹給學生,目的是擴大學生的知識面、提高學生的學習興趣和積極性、激發(fā)學生對科學研究的熱愛、培養(yǎng)學生勤于觀察思考的習慣。
(二)理論課教學方法和手段的改革
“有機合成化學”課程是在學生具備了必要的有機化學、分析化學等基礎知識之后必修的一門專業(yè)基礎課程,是承上啟下的課程。因此,筆者認為教師做好本課程的教學工作,對其進行教學方法和手段的改革,有利于提高林產化工專業(yè)人才培養(yǎng)的質量。
1.以現代教育理念為指導,制作高質量的多媒體課件
筆者認為采用“黑板+粉筆”的教學手段授課,教學效率低下,因此必須以教育教學理論為依據,采用現代教學工具和手段開展教學活動。在“有機合成化學”課程教學過程中,筆者改變傳統(tǒng)的教學方式,采用新穎多樣的多媒體課件授課,激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲望。如,筆者采用自己制作和搜集的與理論知識相關的反映實際合成反應現象和反應機理的模擬視頻和三維動畫片及部分生產工藝流程的錄像,開展“有機合成化學”課程的教學活動,使抽象難懂的“有機合成化學”課程變得生動形象,使抽象的反應機理直觀、清晰。學生在課堂上可以清楚地看到各種合成產物的準確結構和詳細反應工藝原理,這不僅可以幫助學生加深對所學內容的理解,而且也可以使教師在有限的課堂教學時間內為學生講授更多的教學內容及學科前沿知識。
2.遵循現代教學理念,使學生成為教學活動的主體
如果教師在課堂上采用“倉儲式”“填鴨式”教學方式授課的話,那么學生就會對學習產生厭煩的情緒。因此,在課堂教學過程中,筆者應用現代教學理念,結合日常生活中遇到的有機合成化學方面的素材進行講授,提高學生學習的趣味性,使學生真正成為教學活動的主體。如教師在講授“應用萜類化合物進行香料的合成”“塑料用增塑劑的合成”等問題時,首先將學生分成小組,讓學生以小組為單位查找資料;其次讓小組的代表在課堂上對這個問題進行講解,并讓學生對不明白的問題互相提問;最后由教師評出講解內容和所提問題都有深度的一組,給予適當的獎勵,目的是激發(fā)學生學習的主觀能動性。
3.將理論教學與科研、生產實踐相結合,提高學生的科研能力
筆者通過一些小型科研活動,讓學生掌握并設計出先進合理、貼合生產實際的目標產物的有機合成路線,激發(fā)學生學習的興趣,提高學生的科研能力。此外,還要鼓勵學生積極參加大學生科研訓練計劃及各類科研活動,這既拓展了理論教學的內容,又鍛煉了學生的科研能力。因此,筆者認為只有讓學生直接參與一些小型的林產化工學科實際生產的目標產物的有機合成路線設計,才能讓學生把所學的“有機合成化學”課程的知識真正應用到實踐中去,教師才能夠發(fā)現學生在實際應用中所暴露出的問題,并及時解決問題。
(三)實驗課教學的改革
高校實驗課教學的主要目標是培養(yǎng)學生對所學理論知識的應用和創(chuàng)新能力。實驗環(huán)節(jié)的教學不僅對學生鞏固有機合成化學基本理論知識具有重要作用,而且有利于培養(yǎng)學生的觀察分析、實際操作、綜合設計等能力。因此,筆者認為必須深化實驗環(huán)節(jié)的教學改革,具體做法如下。
1.根據科研情況開設研究設計性實驗
在對實驗室進行建設的同時,筆者結合“有機合成化學”實驗課程教學內容及林化產品加工的特點,讓學生設計具有前沿科研性的實驗。如藿檀酯木香型香料(國際著名香精香料公司Symrise和Quest的產品)的合成實驗,學生利用α-松油烯(林化產品中間體)與缺電子親二烯體,通過Diels-Alder反應,合成一系列化合物,如與丁烯酮、甲基丙烯酸甲酯、丙烯醛等物質通過雙烯加成合成不同香型的香料。筆者多年的教學實踐經驗證明,學生通過設計新的實驗,激發(fā)了對科學研究的興趣,提高了科研思維和創(chuàng)新能力,為其今后的畢業(yè)設計和將來從事科研開發(fā)工作提供了實踐平臺。
2.開展雙語教學
在“有機合成化學”實驗課程中有許多“人名”反應,翻譯成中文后會有很多不同版本,不易被學生理解,不利于“有機合成化學”實驗課程的講解,影響學科的發(fā)展。因為很多專業(yè)知識點用英語解釋時準確性較高,并有利于學生對專業(yè)知識點的理解,所以筆者在“有機合成化學”實驗課程中引入了英文版的專業(yè)教材,開展雙語教學活動。這不僅可使實驗教學內容緊跟國際科研前沿信息,及時將專業(yè)領域研究的最新發(fā)展和所學的知識有機地結合起來,而且可使學生在實驗課教學中很好地掌握專業(yè)外語知識,為學生今后獨立查閱科技外文文獻打下良好的基礎。
3.采取靈活多樣的考核方式
在這次教學改革中,筆者建立了科學、系統(tǒng)、客觀、嚴格的實驗課考核方式,主要從以下幾方面對學生進行考核:①實驗操作;②對實驗常識性問題的理解與掌握;③對實驗過程突況的處理;④實驗報告書寫的規(guī)范性。筆者認為使用這種考核方式,教師不僅可以全面地考核學生對實驗內容的掌握程度,給出科學、合理的實驗成績,而且還提高了學生的實際動手能力。
三、“有機合成化學”課程教學改革的效果
“有機合成化學”課程經過多年的探索與實踐,在教學內容、教學方法、教學水平和師資隊伍建設等方面都有了較大的提高。同時“有機合成化學”課程的教學活動得到了學校教學督導組專家的肯定,主講教師的授課多次被評為優(yōu)秀、受到學生的熱烈歡迎和一致好評。
(一)理論課教學改革的效果
因為“有機合成化學”課程本身具有理論性強、概念抽象等特點,所以單純的理論授課很容易使學生感到枯燥。改革后的課程使教學內容更加緊跟國際先進趨勢,體現出林產化工產品的多樣性,更符合我國林產化工行業(yè)的發(fā)展趨勢,從而更能激發(fā)學生對專業(yè)課學習的興趣,提高學生自主創(chuàng)新、自主設計的能力。另外,教學理念的轉變活躍了學生的思維,使學生不僅在課堂上積極參與教師的教學活動,而且在課下踴躍思考、提出問題,收到了好的教學效果,提升了學生的綜合素質,并使年輕教師的教學基本功得到提高。
(二)實驗課教學改革的效果
開設先進合理、貼合實際生產的設計性實驗課程,激發(fā)了學生學習興趣,提高了學生動手能力,培養(yǎng)了學生科研思維和創(chuàng)新能力,使學生在畢業(yè)論文(設計)中涉及新產品的制備和應用的內容明顯增加。實驗課的全新考核方法真實地反映了學生的實際水平。學生普遍認為這一考核方法比較好,能較真實地反映學生的綜合實踐能力,對他們的學習有良好的促進作用。
分析化學是高師化學各專業(yè)的必修基礎課,是一門實踐性很強的學科。在分析化學中,實驗教學和理論教學具有同等重要的地位,是相輔相成的關系…。分析化學實驗教學不僅要培養(yǎng)學生的實驗興趣,調動學生學習積極性,深刻理解所學的內容,牢固掌握基本操作,還要注重培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等綜合素質。分析化學實驗有著其他教學環(huán)節(jié)和實驗無法替代的作用。
然而,從以往的教學效果看,分析化學實驗教學中存在一些問題,以致學生對分析化學實驗課未能給予應有的重視,只是基本完成教學目標,難以在實驗教學中培養(yǎng)學生的綜合素質。根據我們近幾年的教學實踐,通過以下幾種途徑可以明顯提高分析化學實驗教學質量和學生的綜合素質。
一、采用多媒體教學。增加實驗教學的趣味性和科學性。培養(yǎng)學生的實驗興趣。
分析化學實驗對規(guī)范性操作要求很嚴,僅靠上課時教師演示難以保證教學效果。近兩年對于分析天平的使用、容量器皿的基本操作、分光光度計的使用等內容首先通過多媒體教學將規(guī)范的操作等程序采用錄像、電腦動畫等直觀的形式加以演示,將復雜的、枯燥的操作技能,在多媒體教學中得到深刻的理解,使學生在輕松氛圍中掌握規(guī)范性操作的具體要求,實驗時學生做起來就會得心應手,大大提高了實驗效率。教師可以利用暫停鍵停止播放,有針對性地進行重點講解,啟發(fā)學生思考不按規(guī)范操作可能導致怎樣的誤差,讓學生不僅知其然而且知其所以然。例如對于半滴的操作,用酸式滴定管時是輕輕轉動旋塞,使溶液懸掛在出口管嘴上,形成半滴,用錐形瓶內壁將其沾落,再用洗瓶吹洗。加入半滴后顏色變化正好,到達滴定終點。若向此溶液中再加半滴,溶液顏色加深,滴定明顯過量。通過多加半滴后顏色變化,讓學生真正認識到分析化學實驗對“量”的嚴格要求,從而能在實驗中嚴格控制滴加量,減少實驗誤差。對滴定終點的判斷,可以緩慢展示變色過程,并呈現出逼真的終點顏色,便于學生快速掌握滴定方法和要領。通過多媒體教學,學生深刻地體會到分析化學實驗與無機化學實驗具體要求的不同,加深了對“量”的概念的認識,提高了學生的實驗興趣。
二、耐心細致地指導,并進行階段性檢查,使學生牢固掌握基本操作技能
分析化學實驗有著嚴格規(guī)范的操作要求,這是獲得準確分析結果的最基本保證。沒有規(guī)范的操作技能訓練和扎實的專業(yè)理論知識儲備,就不可能有很強的實驗能力。加強學生操作技能訓練和專業(yè)理論知識儲備是提高學生實驗能力的關鍵因素引。
在進行新的實驗課程之前,不是立即開展正規(guī)的實驗活動,而是先進行基本操作訓練,訓練過程中,要求教師有高度的責任心,仔細觀察學生的操作,耐心指導操作不規(guī)范的同學。建構主義學習理論雖然強調學生建構意義的主動性,但是教師的引導和幫助的作用也是必不可少的,它們是一個問題的兩個方面,相輔相成,缺一不可。教師是教學過程的指導者與組織者,意義建構的幫助者、引導者與促進者。在實驗教學過程中,需要教師具備與實驗內容相一致的活動經驗和經歷,具備能夠提供符合實驗要求的示范性結果。因此,教師必須努力實踐,提高自身的專業(yè)素質,以具備組織設計和實施實驗教學、創(chuàng)造性地開展實驗教學活動的能力。例如很多學生開始使用堿式滴定管時,滴定結束時管尖部分有氣泡,此時指導教師可以現場演示操作方法,要強調用拇指和食指捏玻璃珠的上半部乳膠管,向右邊擠乳膠管,使玻璃珠移至手心一側,這樣停止滴定時管尖部分就不會有氣泡。教師演示完后再讓學生操作,學生能理解規(guī)范操作的必要性并能較快地掌握操作要點。提前通知學生在天平稱量和滴定分析基本操作實驗完成后,將進行階段性測驗,檢查學生對分析化學實驗規(guī)范操作的掌握情況,檢測不合格的學生將不允許做下一輪實驗,在這種壓力下,學生幾乎都會自覺地嚴格要求自己,認真按照規(guī)范性操作的要求去練習,直至熟練掌握規(guī)范性操作,從而養(yǎng)成嚴謹的實驗習慣。
為使學生能牢固地掌握分析化學實驗的基本操作,在經過前期酸堿滴定和絡合滴定實驗的基礎上,設置了分析化學實驗期中基本功檢查項目,通過檢查了解學生的實際操作水平,是否達到預期目標,實驗中還有哪些不足,以便在后續(xù)的實驗中加強訓練和補救,促使學生能養(yǎng)成規(guī)范的操作習慣,養(yǎng)成良好的工作作風和嚴謹的科學態(tài)度。分析化學實驗基本功檢查是根據前期實驗的內容設計的,根據分析化學實驗的具體特點,我們對實驗操作評分標準進行了具體規(guī)定,讓學生了解,在實驗過程中老師不停地巡視。發(fā)現錯誤后,教師及時記錄下來,在學生實驗結束后進行及時指導,這樣學生很清楚自己的不足,有利于日后有針對性地訓練。
實踐證明,實驗課教師耐心細致地指導,并進行階段性檢查和期中基本功檢查,有利于學生養(yǎng)成規(guī)范的操作習慣、良好的工作作風和嚴謹的科學態(tài)度,確保學生牢固掌握基本操作技能。在2008年我校本科教學評估時,專家隨機抽取十位大三的學生做分析化學實驗,學生的規(guī)范操作和很強的動手能力給專家們留下了深刻的印象。
三、利用建構主義理論。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
建構主義理論強調意義構建是學習的本質和最終目的,強調學習的情景性,即在真實世界中建構知識意義、學會解決問題的方法。其主要思想為:學生是意義構建的主體,在實驗教學中,突出學生的主體地位,鋪設解決問題的階梯,從實驗中提煉問題,又能設計一些將新知識應用于實踐的實例,從而給學生解決實際問題的機會,使學生的認知不斷“同化”和“順應”,從而達到對所學理論的理解、掌握和應用,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,提高實驗教學的質量。如在進行設計性實驗“混合堿分析”教學時,學生通過查閱文獻、理論計算和粗測等手段制定實驗方案。在選用雙指示劑法時,他們發(fā)現了很多問題,如第一計量點pH值由NaHCO,決定,酚酞在其中應顯何色?能否從理論上加以判斷?不同版本的教材中,對第一終點顏色的描述不盡相同,有的要求滴定至無色-5],有的要求滴定至微紅色J,究竟應滴定至什么顏色?實驗中應如何解決這樣的問題?對于前兩個問題,學生通過計算NaHCO水溶液的pH值從而加以判斷(理論計算pH=8.13),也能想到配制NaHCO,溶液,于是將課前配制的25mL0.05mol·L的NaHCO溶液拿出,現場加入了2滴酚酞,此時溶液顯無色,說明第一終點的顏色為無色。約2小時以后,細心的學生發(fā)現NaHCO水溶液中酚酞的顏色已經變成了淺粉色。學生非常好奇,提出問題:酚酞在NaH—CO水溶液中為什么會變色?變色的原因是什么?我們鼓勵學生課后查閱資料或做實驗解釋其中的原因。最后經實驗證明:NaHCO,水溶液的pH值會隨放置時間的延長而增加,因而酚酞的顏色會加深。pH值增加的原因是NaHCO的聚合。
在實驗過程中要求學生認真觀察實驗現象,并引導學生通過實驗現象發(fā)現實驗中的問題,改進實驗方案,最終完成整個實驗。這樣不僅提高了學生綜合運用各種實驗方法和實驗技能的能力,更重要的是引導學生在實驗過程中不斷思考問題,拓寬知識面,培養(yǎng)學生的科學思維能力和創(chuàng)新意識。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是本科教學的一個長期的系統(tǒng)的改革過程,是大學本科教育提高教學質量的一個核心問題¨。
四、開辟第二課堂,提高學生綜合素質
(一)可以變抽象為具體,模擬微觀世界的化學反應和現象,使教學更加形象、直觀,便于學習者理解和掌握。
化學反應機理、化學概念是反映化學過程中最本質的特征,它們具有邏輯性、概括性和抽象性,學生需要具有較強的空間想象力和抽象思維能力,大多數學生理解起來感到很吃力。教師單靠語言和文字的描述很難在學生的大腦中留下深刻的印象。為了化解這一難點,可通過多媒體技術,運用動畫,生動、形象、直觀地模擬進行解釋。同時用多媒體技術所做的多媒體課件在呈現客觀事物的時間順序、空間結構和運動特征時比傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢更加明顯。
(二)提供了良好的學習環(huán)境。
教師利用多媒體的人機對話、超文本、人工智能、虛擬現實、信息貯存量大等功能,可以為學生提供良好的學習環(huán)境,輔之以必要的反饋練習,及時肯定或解答,可以幫助學生總結學習方法,查找學習障礙,逐步提高學生的自學能力和處理實際問題的能力。計算機輔助教學在提高課堂效率、增大課堂容量、進行全面即時性輔導、減輕學生課業(yè)負擔等方面的效率,是其他教學媒體所難以相比的。
(三)有利于開闊學生的視野。
多媒體課件在教學中的引入可以增強教學過程的交互性,使單向的教學活動變?yōu)殡p向的或多向的教學活動。計算機存儲量大,教師可為學生提供豐富的背景資料,加深學生的認識程度,使得學生思維不僅橫向發(fā)展,更向著縱向發(fā)展。計算機網絡可以縮短時空距離,加強人與人之間的聯系,有利于開闊學生的視野,形成互助合作的優(yōu)良素質。如電子圖書館和網絡的服務,允許用戶把信息(電子郵件)傳給本系統(tǒng)的其他用戶,更可以通過一些學?;蚱髽I(yè)創(chuàng)設的網校進行交流與學習。
二、化學教學中使用多媒體課件的時機
(一)微觀粒子的變化、運動、結構。
借助于現代信息技術,教師可以直觀具體地描述原子、分子等微觀粒子的結構,原子軌道的形狀和空間伸展方向,分子結構、晶體結構等,從不同角度觀察共價鍵和晶體等的形成過程,以有效延長學生“有意注意”的時間。以C60結構為例,課本上僅為平面結構,用現代信息技術制成三維立體圖像可以讓學生選中一個碳原子,然后疊加成C60,使學生形象地了解C60實際物質結構與空間距離、鍵角等的關系,有利于理解碳的空間結構。
(二)元素化合物的實際用途或現代化科研設備與化工生產設備及工藝流程的演示。
對現代科研設備與工藝流水線,教師可以把一些較為復雜的設備與工藝利用現代信息技術制作成圖片,模擬反應原理,使學生清楚明白地看清原料的加入、氣體的流向、產品的流出等過程,讓學生不出校門即可取得實地參觀的效果,從而激發(fā)學生學習化學的興趣,拓寬學生的視野,增強教學效果。
(三)有毒,有害,以及在短時間內無法完成的實驗。
如一氧化碳、砷化氫等毒性實驗,鐵的生銹,煤和石油的形成等,常規(guī)教學只能教師口述,而多媒體課件將發(fā)揮無可替代的作用。三、信息化環(huán)境中教師的作用
現代教學理論認為教學是教師的教和學生的學的統(tǒng)一。借助計算機,師生在教學中可以交互顯現信息,整個教學組織過程教學信息的流通不再是一個從教師到學生的單向流動過程,而變成一個師生之間能夠實現信息互動的雙向反饋過程。在這個過程中,利用計算機網絡和虛擬現實教學技術,學生的學習將不再是單純的演繹或歸納過程,而是一個建立在邏輯思維體系基礎上的全方位認知發(fā)展過程。
這種互動性不但便于教師及時了解學生的思想活動情況,能根據學生的實際需要設計與調整教學內容,不斷激勵學生參與到教學中,而且教師可以根據學生的個人需要及時提供指導信息,學生也可以主動向教師咨詢請教,實現個別化學習,促進個性的形成,調動非智力因素,培養(yǎng)學習的積極性。與此同時,師生之間的關系也將出現新的變化:教師將不再是教學過程的控制者,而變成學生學習的引導者和幫助者。
除了掌握精深的專業(yè)知識、熟練的實驗操作、必備的教育理論外,教師應注意搜集與整理教與學所需的各種信息,把各種教學資料存儲到電腦中,以便編制CAI課件。為了充分發(fā)揮多媒體課件在化學課堂上適當的應用,教師還可以自己進行腳本設計,使得多媒體課件更加形象生動,更有說服力,與化學教學活動聯系得更加緊密。
四、信息技術教學環(huán)境中值得思考的問題
化學多媒體課件在課堂上不能替代教師,而是輔助教師進行教學,教師應該將多媒體課件作為課堂教學點睛之筆?,F代技術手段與常規(guī)教學應該是相輔相成的關系。多媒體課件是突出教學重點、突破教學難點的工具,凡是能夠用普通媒體如模型、掛圖等實現的就無須用多媒體課件展示。粉筆和黑板仍應是教師的主要教學工具,教師也需要精辟的講解配合有條理的板書來吸引學生的注意力。教師在課堂上的主導作用是不能變的。
板書是教師用以傳達教學信息的一種媒介,在一堂完整的課堂教學中,板書可以揭示教學內容的要點和邏輯層次,體現知識脈絡和體系,將教學信息的結構及其內在聯系呈現給學生,使學生便于聯想記憶。沙塔洛夫“綱要信號圖式教學法”的產生就源于板書的啟示?;瘜W學科的特點決定了化學知識具有層次性、階段性,沒有板書或者僅僅只是展示一下板書,知識的全面性或者層次性不能在學生頭腦中形成一個整體,否則一堂課下來,學生只是對多媒體課件中的圖片、聲音、動畫有較強的記憶,而他們所記憶的知識點是零散的、不完整的、不系統(tǒng)的。
多媒體教學可以把教學內容的密度加大,節(jié)約課堂時間。但是在課堂時間里,學生接受知識的能力是有限的。知識過多,學生只能跟著課件大致瀏覽一遍,往往課上聽得明白,課下卻用得糊涂。因此教師必須對教學內容進行必要的加工處理、改良和重新組織。
現代信息技術在現代教育中盡管占有不可替代的地位,但它不是萬能的,它并不能完全取代和否定其他的教學手段,只是對傳統(tǒng)教育的一種完全補充、完善和發(fā)展。今天的化學教育目標是提高學生的科學素養(yǎng)和在未來的社會中的生存能力,因此無論是哪一種完全基于現代信息技術的探究式學習都不可能培養(yǎng)出良好科學素養(yǎng)的實踐者。
論文關鍵詞:現代教學技術信息化資源高?;瘜W教學
論文摘要:本文針對現代教學技術對化學教學的影響進行了分析,認為教師應探索開發(fā)和運用現代化教學手段,使信息化資源更有效地融合于高?;瘜W教學,促進化學教學改革。
參考文獻:
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