时间:2023-07-31 16:40:37
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇化学教学论论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。
一、化学教育科研的研究过程
化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。
1.选定课题
课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。
2.制定方案
研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。
3.实施方案
这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。
4.分析资料
教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。
5.撰写论文
教学研究的结果要用论文或研究报告的形式表达出来,其目的一是总结,二是交流和推广。
二、化学教育科研的常用方法
化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。
1.文献法
文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。在研究过程中应注意:尽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;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。
2.观察法
观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。
3.实验法
实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。
4.调查法
调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。
三、化学教育研究论文的撰写
研究论文的撰写是课题研究的最后阶段,直接关系到科研成果的呈现。其基本组成包括:
1.题目、作者及单位、摘要和关键词。
题目要求醒目、新颖、具有科学性。作者及单位需如实填写。关键词是表示全文主要内容信息款目的单词或术语,字数一般控制在3~5个以内。摘要需用最简洁、精练的词语表达出论文研究的问题、方法、意义等,字数一般不超过论文总字数的5%.。:
2.绪论
绪论要求简明扼要,有吸引力。主要用以说明研究课题的背景,意义及方法。
3.本论
本论是全文的精髓,占论文的绝大部分篇幅。要求论述充分,论证有力,重点突出,层次分明,布局合理。要说明研究的过程、方法、样本和所使用的测量方法。用调查法或实验法研究的课题,要列出和研究密切有关的数据、表格和图表等等。
4.结论
主要论述研究结论,特别说明有创见的论点。
主要参考文献:
在近、现代化学史上,我国的化学家也为人类社会的进步做出了巨大的贡献,特别是建国后,我国在化学工业上成果显著。例如:我国的化学家同生物学家合作在世界上首次人工合成有生物活力的牛胰岛素。化学科学与化学工业上的成就保证了我国原子弹研制中有关化学材料的部分。我国化学家在世界上首次合成了化学结构与天然物相同的核糖核酸,为人工合成生命物质迈出了新的一步。
一个人的自我意象一旦形成,就非常难于改变。积极的、成功的自我意象,对于人是一种巨大的潜在动力。
二、在化学课中渗透国情教育
化学课的教育内容很丰富,但它不像思想品德那样直接,它要通过“化学”的形式来进行。例如:国家的一些紧缺能源在化学中可将国家公布的有关统计数据的原因告诉学生,结合课本知识,拟编成习题,让学生进行化学思考、练习,使学生对能源危机有所了解,同时把我国的国土资源、矿产资源从世界部分国家进行比较,在进行水的组成、水的净化有关内容教学时,从水资源在我国也不丰富,算得上中度缺水国,而且各省市水分布还不均匀,也有不同程度的水污染现象,从多方面分析,让学习知道,水不是“取之不尽,用之不竭的”,从而培养学生节约用水的意识和爱护水资源的好风尚。在学习H2、CO、CH4的化学性质时,结合化学与能源的关系,特别是“绿色能源”,分析H2作为氢能源的3大优点:原料来源广泛;发热量高;生成物是水无污染。CO作为能源的优点和弊端(CO有毒)对空气带来污染。CH4作为能源对我国广大农村的能源、环境卫生、农作物的肥料的解决都具有重要意义,针对我国能源紧缺的现状,对学生进行潜意识的要节约能源,开发利用新能源等国情教育。结合教育,介绍空气的发现史,分子原子的发现史,元素的发现史和物质质量守恒定律的发现史。让学生知道对待任何事物都必须有一个实事求是的严肃认真的科学态度。介绍著名化学家居里夫人发现镭的艰辛故事,侯德榜的生平事迹,培养学生的科学态度和良好的道德品质,学习科学家们吃苦耐劳、顽强拼搏的敬业精神。介绍我国原子弹、氢弹的研制成功,人造卫星的成功发射和准确回收,以及我国“神舟”号火箭的载人技术的研制成功,无不凝结着科学家们共同努力奋斗的艰辛,学习科学家们团结协作、自力更生的精神。从小学会协作,学会自立。
加强化学实验教学。在实验教学方面,化学有得天独厚的学科条件。化学教师应努力创造化学实验的机会,或演示或分组或布置家庭小实验,或演示下放分组或补充趣味实验。无论哪种形式的实验教学,教师都应严格实验规范操作,以培养学生良好品德品质。对于失败的或效果不明显的都应重做,以教师自身的科学态度教育学生、培养学生一丝不苟的科学态度。
三、环保知识渗透
人类面临着两大环境问题:一是生态平衡的破坏;二是因工、农业生产、交通运输等人类活动而导致了洪水泛滥、大气污染、海河污染、地球升温等,给人类的生存带来了巨大的危害。因此在化学教育中教师可以结合课程设计一些环保知识。比如,盲目的使用和不合理施用化肥,是我国农村出现的普遍现象,农村化肥的平均使用量为378kg/km2,已成为化学施用量最多的国家之一。这一现象将会造成水体富营养化污染,未被利用的养份通过流失、淋漓、反硝化、吸附和浸蚀等方式进入空气,使环境受到污染。所有推广合理的耕作制度,减少化肥的施用量,增加有机肥的比例等,都是减少农业污染有效措施。又如我国大气污染源主要来自能源的利用,过度燃烧煤、石油、天然气等燃料排放的气体有:SO2、CO2、NO2、CO等与潮湿的空气接触、就形成酸雨,而酸雨对农作物的影响相当不利,对金属材料和大理石雕塑等建筑材料有强烈的腐蚀作用。随着车辆的增多,汽车尾气中排放的气体NO2也随之增多,这将会造成“光化学烟雾污染”,所以改变能源结构,减少废气的排放量,增加废气处理设施将是一个急需解决的问题,如不用一次性筷子,尽量少用塑料杯、塑料袋等减少白色污染。通过教学,既培养了学生对化学知识的运用能力,又可以引导学生树立起保护环境的意识,自觉环保的好习惯。
四、辩证唯物主义教育在初中化学教学中的渗透
1.世界是物质的
辩证唯物主义认为,世界是物质的。结合教育使学生树立物质第一,意识第二的唯物辩证法的思想。我们生活的客观世界是物质的。大到日月星辰,小到分子、原子都是物质的,是不以人们的意志而存在的,是不可消灭的。
2.世界是运动的
辩证唯物主义认为,物质世界是由分子、原子、离子构成的,而且是不断地运动着的。通过化学变化的现象及本质的认识,通过化学变化及其条件研究使学生认识到客观事物处于相对运动中,又是不断变化的。用客观、微观相结合,动与静相结合,质与量相结合,树立学生运动的思想。
3.量变、质变;内因,外因观点
辩证唯物主义认为客观事物是处于永恒变化中,而且变化是有条件的。只有当量变积累到一定程度时才能引起质的变化。而且外因是变化的条件,内因是变化的根据,外因只有通过内因才能起作用。结合化学变化的根据,外因只有通过内因才能起作用。结合化学变化的条件研究,催化剂的对比实验教学,燃烧和缓慢氧化的学习;还可以结合一氧化碳和二氧化碳的性质比较教育,由分子结构上一下氧原子的差异,致使他们性质大不相同。在传授化学基础知识的同时,对学生进行辩证唯物主义教育。
4.对立、统一的观念
辩证唯物主义认为客观事物既是对立的又是统一的,是矛盾的统一体。通过介绍物质的纯与不纯,分子的可分性与不可分性的认识,溶质溶剂的相对性,化合与分解,氧化与还原,如何防火灭火,污染与防止,开发与利用资源,培养学生相对与绝对的统一,辩证地思考问题。
头脑风暴的特点是让参与者敞开思想,集体讨论,相互启发、思维互补、相互激励、相互弥补知识缺陷,引起创造性设想的连锁反应,产生尽可能多的设想,使各种设想在相互碰撞中激起脑海的创造性“风暴”。最后对提出的设想逐一客观、连续的分析,找出解决问题的“黄金”方案。
二“头脑风暴法”理论依据
“头脑风暴法”最初用于广告设计,后来在大型企业的信息分析决策中被广泛地应用。其理论依据是模仿了人类大脑神经元发散型的结构,把我们的思维形成一个思维地图。构成我们大脑神经的神经元,就好像是一棵大树,分出无数的枝杈,这些枝杈就是神经元的树突,树突越多,就越容易和其他神经元相连,人也就越聪明。“头脑风暴法”符合我们自然的记忆模式,同时它也强调逻辑性,可以帮助我们记忆信息、激发灵感。这种方法运用于课堂教学中,可以锻炼学生的发散思维能力和概括归纳能力。
三“头脑风暴法”需要坚持以下原则
1.创设一种自由的气氛,参加者不应该受任何条条框框限制,放松思想,让思维自由驰骋。从不同角度、不同层次、不同方位,大胆地展开想象,尽可能地标新立异,与众不同,提出独创性的想法,甚至是荒诞的想法。
2.在现阶段量有价值,而不是质。提出的建议越多越好,发言量越大,意见越多种多样,所论问题越广越深,出现有价值设想的概率就越大。
3.延迟评判。一切评价和判断都要延迟到头脑风暴结束以后才能进行。这样做一方面是为了防止评判约束与会者的积极思维,破坏自由畅谈的有利气氛;另一方面是为了集中精力先开发设想,避免把应该在后阶段做的工作提前进行,影响创造性设想的大量产生。4.禁止批评。绝对禁止批评是头脑风暴应该遵循的一个重要原则。参加头脑风暴会议的每个人都不得对别人的设想提出批评意见,因为批评对创造性思维无疑会产生抑制作用。同时,发言人的自我批评也在禁止之列。有些人习惯于用一些自谦之词,这些自我批评性质的说法同样会破坏会场气氛,影响自由畅想。
5.取长补短,鼓励参加者对他人已经提出的设想进行补充、改进和综合。
目前,这种方法在企业培训方面运用的比较多,但很少用到教育教学过程中来。笔者遵循“头脑风暴法”的规则,尝试在化学教学中进行了应用,并且有诸多收获。
四“头脑风暴法”与初中化学课堂教学
《化学课程标准》要求教学活动要以学生为主体,通过开展自主学习和探究性学习,使学生在掌握扎实的基础知识和基本技能的同时,还要培养学生的创新能力和实践能力。每个学生的知识背景、思维习惯、观察问题的角度和方法不一样,运用“头脑风暴法”可以让学生互相启发,互相帮助,共同提高;确保大部分甚至是所有学生的思维在学习过程中始终处于积极、主动的状态;使课堂教学成为一系列由学生主体活动的展开和整合的过程。
“授人以鱼,不如授人以渔。”化学是一门以实验为基础的学科,教师要以学生的发展为宗旨,以培养学生的自主学习能力和实践创新能力为重点。特别是我们这些农村中学的化学教师,在课堂教学中运用“头脑风暴法”能够更充分地激发学生学习化学的兴趣,使语言学习的过程转化成为学生形成积极的情感态度、主动思维、大胆实践的过程。
五“头脑风暴法”教学的实施
1、确定议题
一个好的“头脑风暴法”需要从对问题的准确阐明开始。因此,老师必须在头脑风暴前确定一个目标,使学生明确通过这次讨论解决什么问题,同时不要限制可能的解决方案的范围。一般而言,比较具体的议题能使学生较快的产生设想;比较抽象和宏观的议题引发设想的时间较长,但设想的创造性也可能较强。对于我选择的教学片段,主要的议题是“信息具有哪些特征”。
2、准备阶段
在准备阶段,可以将全班学生分成若干小组并任命组长,并且设置一定的时间限制。这样学生在讨论发言时可以形成一种竞争的氛围,进一步促使学生踊跃参与、活跃思维。针对教学内容实际,我在教学中把全班学生分成六个小组,讨论时间限制在十分钟。
3、实施“头脑风暴法”教学
依据“头脑风暴法”的特点、原则,当一群人围绕一个特定的兴趣领域产生新观点的时候,这种情景就叫做“头脑风暴”。老师简明介绍讨论问题的内容,扼要介绍各种系统的设想和方案,然后激发学生踊跃发言,一些有价值的设想,往往可以经过“思维共振”的“头脑风暴”来产生。在相互启迪之下,学生的思维更加活跃,思路更加开阔,这种发散性思维和“头脑风暴法”的训练方式能够促进学生灵活地思考,激发学生创造的欲望,达到思维的互补
下面以二氧化碳的性质的研究说明“头脑风暴法”的使用过程:创设情景,提出问题:
教师播放flas“死狗洞”——在意大利那不勒斯城附近有一个“死狗洞”,狗、猫等动物一走进去,挣扎几分钟就死了,人却可以安然无恙地通过这个洞。迷信的人因此说,洞里面有“屠狗妖”。
教师提出问题:为什么会有如此奇异的现象呢?原来与二氧化碳的物理性质有关,那么,二氧化碳有怎样的物理性质?可以通过哪些方法研究二氧化碳的物理性质?
分组讨论
交流设计:教师采用“头脑风暴法”,有学生讨论需研究二氧化碳的哪些物理性质?交流后进行分组,分为密度组、溶解性组、能不能供给呼吸组。交流结束后,教师作实验前的提示:合作;记录;需要仪器与教师联系。
分组实验
自主探究:学生按设想完成实验。(1)密度组:收集一瓶空气和一瓶二氧化碳均为(250ml),放在天平上称量。(2)溶解性组:取15ml注射器一个,抽取10ml二氧化碳,将注射器竖浸入5ml水中,观察注射器中剩余气体情况。(3)呼吸组:两个小白老鼠,两个250ml的烧杯,一瓶CO2气体。
小组汇报-----全班交流:
密度组:天平指针偏向二氧化碳,说明二氧化碳密度大于空气。
溶解性组:注射器中剩余气体为5ml,证明二氧化碳可以溶于水中。
呼吸组:在倒有半瓶CO2的烧杯中小白老鼠8分钟内死亡,另一个则安然无恙。
教师引思:有没有其他方法也可证明二氧化碳的密度和溶解性等物理性质。
教师演示:在一只250mL的烧杯中,放一高一低两支燃着的蜡烛(如图所示),用一个100mL的集气瓶收集一瓶二氧化碳,倒入烧杯中,观察有何现象发生?
解释与结论二氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,密度大于空气,可溶水。
化学性质:不能燃烧也不支持燃烧;不能供给呼吸等。
学生在实验中,积极、认真、投入、合作;实验后意犹未尽,他们感到还有很多其他方法可以研究二氧化碳的性质,思路宽了,方法多了。课堂中学生真正动了起来,体现出学生的聪明才智和巨大的潜力。
4“头脑风暴法”教学评价
老师在综合大家的意见后,进而提出最终解决问题的可行性方案。在对“信息具有哪些特征”进行头脑风暴的过程中,学生提出了传递性、传播性、共享性、价值性、时效性、可处理性、可存储性、可转换性、真伪性、事实性、相对性、可依附性、滞后性、可触摸性、载体性、不完全性、可再生性、等级性、主导性、表现性、实用性、不确定性等二十几种特征,尽管这些特征有些是不确切的甚至是错误的,但这些都是学生智慧的火花在闪现。头脑风暴完成之后,我又对这些特征进行了分析、综合,在这个过程中使学生掌握了信息的基本特征。
通过实际运用,我们发现“头脑风暴法”适合大多数的复习课或概念性不强的新授课。这种方法能够激发学生的发散思维能力以及清晰、准确地表达个人观点的能力;同时,它还能帮助学生将大家零散的、不成逻辑的思想火花,汇集整理成完整的和有价值的思想、方案、行动计划或解决问题的方法。
六运用“头脑风暴法”教学应注意的问题
首先,教师为了提高教学效果,在运用“头脑风暴法”时要遵循一定的原则:禁止批评、自由畅谈、追求数量、取长补短。此方法的目的是获得尽可能多的设想,所以要让学生大胆地展开想象,尽可能地提出独创性的想法。尤其要鼓励平时比较内向或不爱发言的学生多发表意见,提醒学生可以利用别人的思维火花来点燃自己的灵感和智慧。但切不可随便打断学生的发言,不可随意批评学生的设想。
其次,教师在教学的各个环节根据不同的教学目标都可以实施此方法。可以让学生在限定的时间内就一个主题自由畅谈自己的意见和观点,教师不发表任何评价,但当学生有困难时要适时启发、引导和鼓励。活动结束后还可以作个小结,纠正明显不妥的表达。
再次,教师要做个有心人,注意观察周围的事物,从平时的生活中汲取灵感,在课堂创设真实或仿真的情境。教师在教学过程中,要把握课堂教学拓展的宽度与广度,善于发现学生学习的兴奋点,并满足学生需求。唯有如此,学生才可能变被动的学习、无奈的学习为主动的学习、愉快的学习。
总之,“头脑风暴法”是一种技能,一种艺术。在教学过程中,教师应该以学生的发展为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,发挥学生的主观能动性,鼓励学生大胆想象,积极思考,主动探索。“头脑风暴”让每一个学生都能展示自己的优势与实力,感受到参与和成功的愉悦。
二、多采用具体、形象的方式强化基础知识的学习
具体、形象的比喻、谐音记忆、音符、朗朗上口的口诀等能辅助学生的学习,也能加强学习的趣味性,让学生更容易掌握、并记牢,从而达到巧学的境界。1.化合价的口诀:一价氢氯钾钠银;二价氧钙钡镁锌;三铝四硅五价磷;二三铁,二四碳;二四六硫都齐全;铜汞二价最常见;条件不同价不同;单质为零永不变。2.梳理氧化还原反应关系时就可以谐音帮助记忆。
三、图像巧解化学题
1.四个基本反应与氧化还原反应之间的关系,可以借助形象的图帮助理解、记忆。图可以画成熊猫或猪仔或青蛙,越形象越能加深学生的印象。2.使用托盘天平称量的时候,会有将药品和砝码放置放反的情况,会导致称量出来的结果偏差。简易的图示,能很快说明问题。例:称量20.5g(游码刻度0.5g),m(药品)+0.5=20,m(药品)=19.5g。将会称少了,一来一去相差两倍的游码刻度。3.使用量筒量取溶液,不管是读取量筒中液体的体积,还是量取规定体积的溶液,都涉及仰俯视读数的问题;配制一定物质的量浓度溶液实验中也会涉及仰俯视读数,从而导致误差的问题。利用图像,即能直观地解决。从图像可以知道,俯视读出的数据肯定比实际值高;仰视读出的数据肯定比实际值低。4.2L0.2mol/L的AlCl3溶液中加入一定量NaOH溶液,产生Al(OH)3沉淀,NaOH过量后沉淀会慢慢溶解,求相关量。这种题目,如果能精确地画出坐标图,再利用数学的相似比例关系,基本就能从图中将问题解决了。
在新课程环境下,在强调学生自主、探究、合作学习的新教学理念的同时,更要注重教师主导作用的发挥。新课程环境下的教师主导作用,主要是引领学生的思维方向,在导学、导思、导探、导创中诱导、引导、指导、疏导、启导,教师的“导”要“导”在以学为主体、授之以渔上,要导得恰到好处,要点到为止。要在导趣、导情、导思、导疑、导法、导用上下功夫,培养学生的创新能力和实践精神。那么在新课程下改进传统的教学方法,把创新教育巧妙、有机地渗透到化学教学中去是很有现实意义的探索。
二、新课程对化学课堂教学的冲击
课程改革的理念与策略最终都需要落实在课堂上,体现在教学活动中。课堂教学的改革既要关注“怎样教”,更要关注学生“怎样学”。传统化学教学中,教师是课堂的中心,教师讲,学生听,学生学习的主运动性得不到发展。普遍存在着以“接受性学习”作为主导的,甚至是唯一的学习方式的现象,这不利于学生的健康发展,与新课程倡导的素质教育的理念相背离,必须进行改革。
三、新课程倡导“自主、合作、探究”的学习方式
自主学习就是学生自己确定学习目标、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的一种学习方式。与传统的接受性学习相比,突显了学生学习的独立性即自我监控性能力。
值得注意的是在化学学习中并不是所有的知识都适合于学生自主学习的,所以化学教师要有目的地选择和挖掘适合学生进行自主学习的内容和素材,这是决定自主学习成功与否的关键一环。从总体上来说,那些宏观的与学生的日常生活联系比较密切的事实内容比较适合自主学习,如有关空气、水、金属等部分与日常生活相关的知识。
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确的任务分工的互学习。合作学习需要建立“共同体中心环境”,通过共同体使学生间、师生间以及学生与其他参与者之间的互动,提供学习反馈、增加学习机会、增强学习动机,并提高学习质量。
在班级里,重要的是建立一种积极的、和谐的氛围以适合于化学学科学习,这种班级学习规范应重视对理解的探究,要体现科学的严谨性。在合作学习中由于有学习者的积极参与,高密度的交互作用和积极的自我概念,使教学过程远远不只是一个认知的过程,同时还是一个交往与审美的过程。[2]
另外,化学学习还要与更为广泛的共同体联系,我们应努力使化学课堂体现社会、体现生活、体现真实,同时我们还要鼓励学生在生活中、在社会中充分应用化学知识,使所学的化学知识“活”起来——这就是合作学习的真正目的。
探究性学习是指从科学领域或现实社会生活中选择和确定主题,在教学中创设一种研究情境,通过学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查、信息搜集和处理、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式。
采用探究的方式学习“气体摩尔体积”,教材对“气体摩尔体积”内容的处理,渗透了气体分子运动论的基本观点,通过建立“气体模型”,解释了气体摩尔体积——气体的共性。充分挖掘教材中隐含的“模型方法”内容,明确地将“模型方法”的运用作为本节教学的一个重要内容,即凸现了科学方法的教学,又使学生对气体的共性有了更深的认识。
四、新课程教学中教师教学行为的变化
新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促进学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。教师通过心理换位能求得与学生思维上的同步和心理上的共鸣,使教学过程得到优化。”
在新课程教学中必须以“学生学为中心”,建立平等和谐的新型师生关系,创设基于师生交往的互动、互惠和对话的教学关系。这就要求我们教师关心学生,尊重学生,促使学生把从生活世界和心灵世界中建立的主体意识迁移到知识世界中来;相信学生,在教学上让学生自主学习、自我管理、自我教育、自我约束。
五、结束语
与世界化学课程改革的发展趋势相一致,我国的化学课程改革正朝着课程内容综合化、密切联系社会和生活实际、重视学生的发展和学习能力培养、重视学生自主学习和探究学习、加强课程的实践性等方向发展。新形势下的化学教学必须改革传统的教学思路,从思想上提高认识,从行动上赶上时代教育发展的步伐,这就要求我们师范毕业生要转变观念,拓宽思路,改变方法,以全新的思路,全新的方法投入到化学新课程改革中,从而活化化学课堂教学,使化学课堂成为学生喜闻乐,增长知识才干的场所,营造一个活化的课堂教学平台。
参考文献:
[1]张建华,浅谈新课程下化学学习方式的变革[J],中国教育现代化,2004,17:68
[2]苏伶俐.新课程的理念与创新[M],高等教育出版社,2004,4,(1),74-75
[3]郑桂华,化学探究性学习教学示例[M],浙江教育出版社,2004,8(1),24
[4]赵丽.教师在教学中要注意心理换位[J],中国职业技术教育,2005,6,1(200),61
[5]陈奇峰,初中化学新课程教学中教师教学行为的变化.中国教学资源网,教育论文,初中论文:
研究和探索教学模式,不仅有利于积极展示和推进课堂教学的科学化、规范化,活跃教学思想,促进教学理论和教学实践的优化组合,提高教师素质,而且对师范生在潜移默化中形成教学模式理念,规范教学行为,培养从教能力具有强烈的示范作用。
90年代初期以来,我有幸得到化学教育界老前辈刘知新、潘鸿章、马经德等先生的指教,在系统学习和掌握了化学课程论、化学教学系统文化、化学学习论等化学现代教育理论的基础上,与学科组的老师们一起构建了在教师引导下以学生自主学习为核心的化学课堂教学模式。其中较有代表性的是:以分层递进引导、组织探究发现为主旨,以“激趣——疑问——假设——验证——结论”为主要教学环节的“引导——探究”教学模式;以学生自主发现学习为主旨,以“定向——自学——讨论——精讲——演练”为主要教学环节的“引导——自学”教学模式;结合对化学实验教学的研究,构建了以实验探索发现学习为主旨,以“观察实验——准备实验——操作实验——串联实验——设计实验”为主要教学环节的“实验串联教学”模式。这些教学模式的总结论文多篇发表于全国核心期刊,运用上述教学模式执教的多堂公开课均获得好评。
为了提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力,为了将来在教学中能引导小学生教学中注重研究性课程的设计与实施,这是对化学教学较高层次的探索。初期,我较多地采用在活动课程中进行以小组合作为基本组织形式,以问题为中心的主题式研究。其一般程序可概括为:选择研究课题设计研究方案实施研究计划信息加工处理成果交流评判。例如:引导学生就铜与浓硫酸实验中对浓硫酸浓度的选择和反应装置的防污染设计进行研究。通过实验操作、比较分析、查阅文献、归纳演绎等方法得出结论:当浓硫酸的浓度范围为84%~90%时,反应速度较快,反应现象明显稳定。通过研究,学生还设计了成套防污染实验装置,撰写的小论文《铜与浓硫酸反应的条件选择》获省和全国中师生化学小论文评比一等奖。
二、加强重在过程的实验教学,培养师范生的实验能力
实验是化学科学赖以形成和发展的基础,是学习化学的媒介,也是小学自然教学的重要手段。化学实验在小学自然教学中虽不是重点,却是教学的难点。因此,培养中师生化学实验能力,不仅关系到中师化学教学目标实施的质量,而且还关系到中师生将来能否适应小学自然教学和开展教学实验需要的问题。
我认为全面的化学实验能力应该是运用实验手段解决问题的能力,是一个多维的心智和动作技能等的结合体。在中师化学实验教学中培养的最基本的实验能力应指观察能力、操作能力、分析实验现象和总结实验结论的能力、实验设计能力以及处理常见实验突发事故的能力。所以在实验教学中,我注重全面发挥实验教学的功能,把教学重点由实验操作的机械模仿训练,转移到形成思维技能、提高实验能力以及学会处理问题的过程上来。其主要思路为:
1、增加动手实验的机会。化学实验和制作具有很强的技能性,需反复多次,严格认真训练方能奏效。我通过开足开齐大纲规定的实验课,优化必修课中的实验教学,重视开设选修实验,加强课外活动实验,布置课外实验与制作等做法让学生多做多练。
2、确保实验内容的多样性。仅以学生实验为例,我们开设了化学实验基本操作,与元素化合物知识相关的探索性实验和验证实验,与小学自然教学联系的实验习题,有体现实验教学灵活性的选做实验,还有旨在进一步培养学生动手能力、鼓励课外研究的课外实验与制作。
3、强调实验设计的研究性。为培养学生从能力,我们开设了与小学自然教学内容有关的实验设计,从目的要求到完成方法以及成果评价等都带有一定研究性:如对实验装置的改进,反应物最佳用量的确定,实验条件的控制等。结合演示实验教学,指导学生将浓H2SO4的氧化性,HNO3的氧化性、碘的升华等对环境产生污染的实验装置由敞开式改为封闭式,此外在选做实验和课外实验与制作的设计中还重视了其应用和服务于生活实际的成分。
4、突出实验教学的示范性。在实验教学中要十分重视教师演示实验的示范作用,切实加强对学生分组实验的指导,开放实验室,让学生尝试设计和准备实验的全过程,渗透对小学自然教学的研究。例如在教授“氧和硫”一章中,考虑到小学自然教学中氧气的制取是难点,所以在选做实验中对氧气的制法提出了较高层次的教学要求:学会用KMnO4、KClO3、H2O2等制取氧气,掌握实验的成败关键;并在氨气、甲烷的实验室制法的教学中,又恰到好处地重现氧气制法,这样举一反三,重在过程的实验教学,让学生掌握并达到准备、灵活、协调的程度。
5、注重科学素质教育的全面性。我把实验教学从单纯地当做一种直观工具和辅助手段的从属地位上升到科学育人不可缺少的重要手段的高度,通过实验教学使学生达到掌握化学知识、实验技能和科学方法,养成科学态度和科学自然观,学会运用实验手段解决化学实际问题的能力,并将此迁移为中师生必备的教育能力,为将来创造性地完成小学教育工作打好良好基础。
三、渗透分层递进的学法指导,提高师范生的自学能力
从学法指导入手,是教会学生学习的重要途径。学法指导的设计是有层次的,以化学自学方法为例,第一层次是指学生学会阅读教材,理解并归纳重要内容。以化学概念和原理为主的课文比较适合于这种自学方法;第二层次是指导学生学会整理笔记,比较、归纳知识,形成知识体系。以初中原子结构初步知识为指导来认识元素族性质变化规律的律前元素的课文比较适合于这类自学方法;最后一个层次是让学生学会独立感知材料获取信息,并且将新信息与原有知识结合,形成解决问题的能力。独立地加工信息获取知识,是学生自学能力的一个质的飞跃。例如强调结构与周期规律理论的指导作用,体现“构——位——性”三者统一关系的律后元素的课文较为适合于这类自学方法。
我在教学中经常指导学生使用的课前——课上——课后自学方法“三步曲”是:
1、课前预习法。课前对即将学习的内容布置预习思考题,让学生带着问题自学教材,记忆要领,演练例题,粗解习题,初步了解和掌握教材基本内容。预习使学生主动学习、走在课文内容前面,有利于形成学习的良性循环。
物理化学课程涉及的公式约有150个,教学时,要求学生掌握基本公式的推导和证明,能用基本公式去解决一些实际性问题.提倡学生平时自学,上课前复习巩固学过的知识,强调数学和物理基础知识的重要性,培养学生对所学知识进行综合应用的能力.利用高等数学知识,帮助学生掌握、理解物理化学公式.如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零;从理想气体发生PVT变化,可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数;从肥皂可以了解润湿和乳化等概念.将现实生活中的某事件引入学习中,与物理化学紧密联系,加深学生对知识概念的理解,提高学生实际运用知识的能力.
1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育
在学习物理化学课程时,会涉及到很多著名的物理学家和化学家,讲到相关内容时,教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事.一方面,可以提高学生学习的积极性,集中他们的注意力,缓解课堂的学习气氛;另一方面,每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程,通过了解他们的经历,不仅丰富了课堂教学内容,而且学生对科学的发展也产生了兴趣,对科学家产生了崇拜,成为学生学习的榜样.如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家:荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德,正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生.其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者,他50多岁时还经营着一家牧场,亲自送牛奶,被誉为“牧场化学家”.在讲到稀释定律时,介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹,他出身普通家庭,求学时对化学产生浓厚的兴趣,1884年在博士论文中提出了电离假设,1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律,1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖.
2教学方法与考核方式改革
2.1多媒体教学与传统教学相结合
传统教学采用粉笔板书的方式,书写需要一定时间,导致学生接受知识量较少.而利用PPT课件,结合Flas,能使教学内容生动、信息量大,给学生更直观的印象,提高课堂效率.物理化学课程公式多,逻辑性强,有些问题比较抽象,单纯采用多媒体呈现,导致学生思维跟不上文字显示的速度,因此不能仅用多媒体一种教学方式.结合教学实际,采用多媒体教学与板书相结合的方式授课,学生能充分地消化吸收所学的知识,教学速度适中,从而提高教学质量和效率.
2.2考核方式的改革与创新
物理化学课程考核方法普遍采用平时成绩加期末考试两大块的组合,存在期末考试成绩在总评成绩中比例偏重的问题.考核方式改革前,平时成绩占20%,期末考试成绩占80%.这种考核方式可能导致学生平时学习不认真,期末考试前突击,因而不能起到督促学生平时学习的作用.考核方式改革后,采取平时成绩占20%,阶段考试或考核成绩占30%,期末考试成绩占50%的形式.在原有基础上,降低了期末考试的比例,规定小于等于48学时的课程,期间加一次阶段性考试或考核;大于48学时小于等于64学时的课程,期间加两次阶段性考试或考核.虽然教师的工作量比改革前增加了,但学生学习的主动性和积极性得到了提高.学生要想取得优秀的成绩,就不能忽视阶段性成绩.另外,也尝试在总评成绩中增加其它一些(如课堂讨论、课程论文等)考核方式,从而促进学生积极学习.
目前,北京林业大学院材料科学与技术学院林产化工专业的“有机合成化学”课程是以2004年版王玉炉主编的《有机合成化学》教材为主。它包含了有机合成的重要反应、选择性反应等内容,体现了当前的合成反应内容,但该教材缺少林化产品应用的实例,因此需引入新的教材充实教学内容。
(二)实验课教学内容和实验方法陈旧
林产化学工业是以森林资源为原料进行化学加工利用的工业,是森林工业的重要组成部分,是制取人类生活和生产所需要产品的工业。当前“有机合成化学”实验课程的授课内容为“樟脑氧化合成樟脑醌”的实验,其选题和采取的实验方法都已较为陈旧,不能满足当前林产化工行业科技发展的需要。而且实验设备数量有限、老化等原因使得实验测试分析方法单一、落后,从而导致实验数据误差增大、高质量的设计性实验无法正常开展。
二、“有机合成化学”课程教学改革的措施
(一)理论课教学内容的改革
针对林产化工专业“有机合成化学”课程教学内容存在的问题,笔者从以下几个方面对课程教学内容进行了改革。
1.引入新的教材
笔者结合林产化工专业林化学科的发展趋势,分析国内外相关课程的发展现状,适时吸纳有机合成化学方面的研究成果,对教学参考书的选择进行了广泛的调研,选择出适合课程教学内容、具代表性的中外文教学参考书,如Morrison的《OrganicChemistry》原版专业教材。
2.增加新的教学内容
笔者认为教学新内容和前沿科研内容的引入,不仅使教师所授的理论知识更加全面、具有紧跟国际形势的先进性,而且体现了林产化工产品的多样性,培养了学生的创新能力。另外,笔者还将“有机合成化学”课程中没有包含且属于当前我国林产化工行业发展的热点内容介绍给学生,目的是扩大学生的知识面、提高学生的学习兴趣和积极性、激发学生对科学研究的热爱、培养学生勤于观察思考的习惯。
(二)理论课教学方法和手段的改革
“有机合成化学”课程是在学生具备了必要的有机化学、分析化学等基础知识之后必修的一门专业基础课程,是承上启下的课程。因此,笔者认为教师做好本课程的教学工作,对其进行教学方法和手段的改革,有利于提高林产化工专业人才培养的质量。
1.以现代教育理念为指导,制作高质量的多媒体课件
笔者认为采用“黑板+粉笔”的教学手段授课,教学效率低下,因此必须以教育教学理论为依据,采用现代教学工具和手段开展教学活动。在“有机合成化学”课程教学过程中,笔者改变传统的教学方式,采用新颖多样的多媒体课件授课,激发了学生的学习兴趣和求知欲望。如,笔者采用自己制作和搜集的与理论知识相关的反映实际合成反应现象和反应机理的模拟视频和三维动画片及部分生产工艺流程的录像,开展“有机合成化学”课程的教学活动,使抽象难懂的“有机合成化学”课程变得生动形象,使抽象的反应机理直观、清晰。学生在课堂上可以清楚地看到各种合成产物的准确结构和详细反应工艺原理,这不仅可以帮助学生加深对所学内容的理解,而且也可以使教师在有限的课堂教学时间内为学生讲授更多的教学内容及学科前沿知识。
2.遵循现代教学理念,使学生成为教学活动的主体
如果教师在课堂上采用“仓储式”“填鸭式”教学方式授课的话,那么学生就会对学习产生厌烦的情绪。因此,在课堂教学过程中,笔者应用现代教学理念,结合日常生活中遇到的有机合成化学方面的素材进行讲授,提高学生学习的趣味性,使学生真正成为教学活动的主体。如教师在讲授“应用萜类化合物进行香料的合成”“塑料用增塑剂的合成”等问题时,首先将学生分成小组,让学生以小组为单位查找资料;其次让小组的代表在课堂上对这个问题进行讲解,并让学生对不明白的问题互相提问;最后由教师评出讲解内容和所提问题都有深度的一组,给予适当的奖励,目的是激发学生学习的主观能动性。
3.将理论教学与科研、生产实践相结合,提高学生的科研能力
笔者通过一些小型科研活动,让学生掌握并设计出先进合理、贴合生产实际的目标产物的有机合成路线,激发学生学习的兴趣,提高学生的科研能力。此外,还要鼓励学生积极参加大学生科研训练计划及各类科研活动,这既拓展了理论教学的内容,又锻炼了学生的科研能力。因此,笔者认为只有让学生直接参与一些小型的林产化工学科实际生产的目标产物的有机合成路线设计,才能让学生把所学的“有机合成化学”课程的知识真正应用到实践中去,教师才能够发现学生在实际应用中所暴露出的问题,并及时解决问题。
(三)实验课教学的改革
高校实验课教学的主要目标是培养学生对所学理论知识的应用和创新能力。实验环节的教学不仅对学生巩固有机合成化学基本理论知识具有重要作用,而且有利于培养学生的观察分析、实际操作、综合设计等能力。因此,笔者认为必须深化实验环节的教学改革,具体做法如下。
1.根据科研情况开设研究设计性实验
在对实验室进行建设的同时,笔者结合“有机合成化学”实验课程教学内容及林化产品加工的特点,让学生设计具有前沿科研性的实验。如藿檀酯木香型香料(国际著名香精香料公司Symrise和Quest的产品)的合成实验,学生利用α-松油烯(林化产品中间体)与缺电子亲二烯体,通过Diels-Alder反应,合成一系列化合物,如与丁烯酮、甲基丙烯酸甲酯、丙烯醛等物质通过双烯加成合成不同香型的香料。笔者多年的教学实践经验证明,学生通过设计新的实验,激发了对科学研究的兴趣,提高了科研思维和创新能力,为其今后的毕业设计和将来从事科研开发工作提供了实践平台。
2.开展双语教学
在“有机合成化学”实验课程中有许多“人名”反应,翻译成中文后会有很多不同版本,不易被学生理解,不利于“有机合成化学”实验课程的讲解,影响学科的发展。因为很多专业知识点用英语解释时准确性较高,并有利于学生对专业知识点的理解,所以笔者在“有机合成化学”实验课程中引入了英文版的专业教材,开展双语教学活动。这不仅可使实验教学内容紧跟国际科研前沿信息,及时将专业领域研究的最新发展和所学的知识有机地结合起来,而且可使学生在实验课教学中很好地掌握专业外语知识,为学生今后独立查阅科技外文文献打下良好的基础。
3.采取灵活多样的考核方式
在这次教学改革中,笔者建立了科学、系统、客观、严格的实验课考核方式,主要从以下几方面对学生进行考核:①实验操作;②对实验常识性问题的理解与掌握;③对实验过程突况的处理;④实验报告书写的规范性。笔者认为使用这种考核方式,教师不仅可以全面地考核学生对实验内容的掌握程度,给出科学、合理的实验成绩,而且还提高了学生的实际动手能力。
三、“有机合成化学”课程教学改革的效果
“有机合成化学”课程经过多年的探索与实践,在教学内容、教学方法、教学水平和师资队伍建设等方面都有了较大的提高。同时“有机合成化学”课程的教学活动得到了学校教学督导组专家的肯定,主讲教师的授课多次被评为优秀、受到学生的热烈欢迎和一致好评。
(一)理论课教学改革的效果
因为“有机合成化学”课程本身具有理论性强、概念抽象等特点,所以单纯的理论授课很容易使学生感到枯燥。改革后的课程使教学内容更加紧跟国际先进趋势,体现出林产化工产品的多样性,更符合我国林产化工行业的发展趋势,从而更能激发学生对专业课学习的兴趣,提高学生自主创新、自主设计的能力。另外,教学理念的转变活跃了学生的思维,使学生不仅在课堂上积极参与教师的教学活动,而且在课下踊跃思考、提出问题,收到了好的教学效果,提升了学生的综合素质,并使年轻教师的教学基本功得到提高。
(二)实验课教学改革的效果
开设先进合理、贴合实际生产的设计性实验课程,激发了学生学习兴趣,提高了学生动手能力,培养了学生科研思维和创新能力,使学生在毕业论文(设计)中涉及新产品的制备和应用的内容明显增加。实验课的全新考核方法真实地反映了学生的实际水平。学生普遍认为这一考核方法比较好,能较真实地反映学生的综合实践能力,对他们的学习有良好的促进作用。
分析化学是高师化学各专业的必修基础课,是一门实践性很强的学科。在分析化学中,实验教学和理论教学具有同等重要的地位,是相辅相成的关系…。分析化学实验教学不仅要培养学生的实验兴趣,调动学生学习积极性,深刻理解所学的内容,牢固掌握基本操作,还要注重培养学生严谨的科学态度、创新意识和创新能力等综合素质。分析化学实验有着其他教学环节和实验无法替代的作用。
然而,从以往的教学效果看,分析化学实验教学中存在一些问题,以致学生对分析化学实验课未能给予应有的重视,只是基本完成教学目标,难以在实验教学中培养学生的综合素质。根据我们近几年的教学实践,通过以下几种途径可以明显提高分析化学实验教学质量和学生的综合素质。
一、采用多媒体教学。增加实验教学的趣味性和科学性。培养学生的实验兴趣。
分析化学实验对规范性操作要求很严,仅靠上课时教师演示难以保证教学效果。近两年对于分析天平的使用、容量器皿的基本操作、分光光度计的使用等内容首先通过多媒体教学将规范的操作等程序采用录像、电脑动画等直观的形式加以演示,将复杂的、枯燥的操作技能,在多媒体教学中得到深刻的理解,使学生在轻松氛围中掌握规范性操作的具体要求,实验时学生做起来就会得心应手,大大提高了实验效率。教师可以利用暂停键停止播放,有针对性地进行重点讲解,启发学生思考不按规范操作可能导致怎样的误差,让学生不仅知其然而且知其所以然。例如对于半滴的操作,用酸式滴定管时是轻轻转动旋塞,使溶液悬挂在出口管嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用洗瓶吹洗。加入半滴后颜色变化正好,到达滴定终点。若向此溶液中再加半滴,溶液颜色加深,滴定明显过量。通过多加半滴后颜色变化,让学生真正认识到分析化学实验对“量”的严格要求,从而能在实验中严格控制滴加量,减少实验误差。对滴定终点的判断,可以缓慢展示变色过程,并呈现出逼真的终点颜色,便于学生快速掌握滴定方法和要领。通过多媒体教学,学生深刻地体会到分析化学实验与无机化学实验具体要求的不同,加深了对“量”的概念的认识,提高了学生的实验兴趣。
二、耐心细致地指导,并进行阶段性检查,使学生牢固掌握基本操作技能
分析化学实验有着严格规范的操作要求,这是获得准确分析结果的最基本保证。没有规范的操作技能训练和扎实的专业理论知识储备,就不可能有很强的实验能力。加强学生操作技能训练和专业理论知识储备是提高学生实验能力的关键因素引。
在进行新的实验课程之前,不是立即开展正规的实验活动,而是先进行基本操作训练,训练过程中,要求教师有高度的责任心,仔细观察学生的操作,耐心指导操作不规范的同学。建构主义学习理论虽然强调学生建构意义的主动性,但是教师的引导和帮助的作用也是必不可少的,它们是一个问题的两个方面,相辅相成,缺一不可。教师是教学过程的指导者与组织者,意义建构的帮助者、引导者与促进者。在实验教学过程中,需要教师具备与实验内容相一致的活动经验和经历,具备能够提供符合实验要求的示范性结果。因此,教师必须努力实践,提高自身的专业素质,以具备组织设计和实施实验教学、创造性地开展实验教学活动的能力。例如很多学生开始使用碱式滴定管时,滴定结束时管尖部分有气泡,此时指导教师可以现场演示操作方法,要强调用拇指和食指捏玻璃珠的上半部乳胶管,向右边挤乳胶管,使玻璃珠移至手心一侧,这样停止滴定时管尖部分就不会有气泡。教师演示完后再让学生操作,学生能理解规范操作的必要性并能较快地掌握操作要点。提前通知学生在天平称量和滴定分析基本操作实验完成后,将进行阶段性测验,检查学生对分析化学实验规范操作的掌握情况,检测不合格的学生将不允许做下一轮实验,在这种压力下,学生几乎都会自觉地严格要求自己,认真按照规范性操作的要求去练习,直至熟练掌握规范性操作,从而养成严谨的实验习惯。
为使学生能牢固地掌握分析化学实验的基本操作,在经过前期酸碱滴定和络合滴定实验的基础上,设置了分析化学实验期中基本功检查项目,通过检查了解学生的实际操作水平,是否达到预期目标,实验中还有哪些不足,以便在后续的实验中加强训练和补救,促使学生能养成规范的操作习惯,养成良好的工作作风和严谨的科学态度。分析化学实验基本功检查是根据前期实验的内容设计的,根据分析化学实验的具体特点,我们对实验操作评分标准进行了具体规定,让学生了解,在实验过程中老师不停地巡视。发现错误后,教师及时记录下来,在学生实验结束后进行及时指导,这样学生很清楚自己的不足,有利于日后有针对性地训练。
实践证明,实验课教师耐心细致地指导,并进行阶段性检查和期中基本功检查,有利于学生养成规范的操作习惯、良好的工作作风和严谨的科学态度,确保学生牢固掌握基本操作技能。在2008年我校本科教学评估时,专家随机抽取十位大三的学生做分析化学实验,学生的规范操作和很强的动手能力给专家们留下了深刻的印象。
三、利用建构主义理论。培养学生的创新意识和创新能力
建构主义理论强调意义构建是学习的本质和最终目的,强调学习的情景性,即在真实世界中建构知识意义、学会解决问题的方法。其主要思想为:学生是意义构建的主体,在实验教学中,突出学生的主体地位,铺设解决问题的阶梯,从实验中提炼问题,又能设计一些将新知识应用于实践的实例,从而给学生解决实际问题的机会,使学生的认知不断“同化”和“顺应”,从而达到对所学理论的理解、掌握和应用,培养学生的创新能力,提高实验教学的质量。如在进行设计性实验“混合碱分析”教学时,学生通过查阅文献、理论计算和粗测等手段制定实验方案。在选用双指示剂法时,他们发现了很多问题,如第一计量点pH值由NaHCO,决定,酚酞在其中应显何色?能否从理论上加以判断?不同版本的教材中,对第一终点颜色的描述不尽相同,有的要求滴定至无色-5],有的要求滴定至微红色J,究竟应滴定至什么颜色?实验中应如何解决这样的问题?对于前两个问题,学生通过计算NaHCO水溶液的pH值从而加以判断(理论计算pH=8.13),也能想到配制NaHCO,溶液,于是将课前配制的25mL0.05mol·L的NaHCO溶液拿出,现场加入了2滴酚酞,此时溶液显无色,说明第一终点的颜色为无色。约2小时以后,细心的学生发现NaHCO水溶液中酚酞的颜色已经变成了浅粉色。学生非常好奇,提出问题:酚酞在NaH—CO水溶液中为什么会变色?变色的原因是什么?我们鼓励学生课后查阅资料或做实验解释其中的原因。最后经实验证明:NaHCO,水溶液的pH值会随放置时间的延长而增加,因而酚酞的颜色会加深。pH值增加的原因是NaHCO的聚合。
在实验过程中要求学生认真观察实验现象,并引导学生通过实验现象发现实验中的问题,改进实验方案,最终完成整个实验。这样不仅提高了学生综合运用各种实验方法和实验技能的能力,更重要的是引导学生在实验过程中不断思考问题,拓宽知识面,培养学生的科学思维能力和创新意识。创新意识和创新型人才的培养是本科教学的一个长期的系统的改革过程,是大学本科教育提高教学质量的一个核心问题¨。
四、开辟第二课堂,提高学生综合素质
(一)可以变抽象为具体,模拟微观世界的化学反应和现象,使教学更加形象、直观,便于学习者理解和掌握。
化学反应机理、化学概念是反映化学过程中最本质的特征,它们具有逻辑性、概括性和抽象性,学生需要具有较强的空间想象力和抽象思维能力,大多数学生理解起来感到很吃力。教师单靠语言和文字的描述很难在学生的大脑中留下深刻的印象。为了化解这一难点,可通过多媒体技术,运用动画,生动、形象、直观地模拟进行解释。同时用多媒体技术所做的多媒体课件在呈现客观事物的时间顺序、空间结构和运动特征时比传统教学的优势更加明显。
(二)提供了良好的学习环境。
教师利用多媒体的人机对话、超文本、人工智能、虚拟现实、信息贮存量大等功能,可以为学生提供良好的学习环境,辅之以必要的反馈练习,及时肯定或解答,可以帮助学生总结学习方法,查找学习障碍,逐步提高学生的自学能力和处理实际问题的能力。计算机辅助教学在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面的效率,是其他教学媒体所难以相比的。
(三)有利于开阔学生的视野。
多媒体课件在教学中的引入可以增强教学过程的交互性,使单向的教学活动变为双向的或多向的教学活动。计算机存储量大,教师可为学生提供丰富的背景资料,加深学生的认识程度,使得学生思维不仅横向发展,更向着纵向发展。计算机网络可以缩短时空距离,加强人与人之间的联系,有利于开阔学生的视野,形成互助合作的优良素质。如电子图书馆和网络的服务,允许用户把信息(电子邮件)传给本系统的其他用户,更可以通过一些学校或企业创设的网校进行交流与学习。
二、化学教学中使用多媒体课件的时机
(一)微观粒子的变化、运动、结构。
借助于现代信息技术,教师可以直观具体地描述原子、分子等微观粒子的结构,原子轨道的形状和空间伸展方向,分子结构、晶体结构等,从不同角度观察共价键和晶体等的形成过程,以有效延长学生“有意注意”的时间。以C60结构为例,课本上仅为平面结构,用现代信息技术制成三维立体图像可以让学生选中一个碳原子,然后叠加成C60,使学生形象地了解C60实际物质结构与空间距离、键角等的关系,有利于理解碳的空间结构。
(二)元素化合物的实际用途或现代化科研设备与化工生产设备及工艺流程的演示。
对现代科研设备与工艺流水线,教师可以把一些较为复杂的设备与工艺利用现代信息技术制作成图片,模拟反应原理,使学生清楚明白地看清原料的加入、气体的流向、产品的流出等过程,让学生不出校门即可取得实地参观的效果,从而激发学生学习化学的兴趣,拓宽学生的视野,增强教学效果。
(三)有毒,有害,以及在短时间内无法完成的实验。
如一氧化碳、砷化氢等毒性实验,铁的生锈,煤和石油的形成等,常规教学只能教师口述,而多媒体课件将发挥无可替代的作用。三、信息化环境中教师的作用
现代教学理论认为教学是教师的教和学生的学的统一。借助计算机,师生在教学中可以交互显现信息,整个教学组织过程教学信息的流通不再是一个从教师到学生的单向流动过程,而变成一个师生之间能够实现信息互动的双向反馈过程。在这个过程中,利用计算机网络和虚拟现实教学技术,学生的学习将不再是单纯的演绎或归纳过程,而是一个建立在逻辑思维体系基础上的全方位认知发展过程。
这种互动性不但便于教师及时了解学生的思想活动情况,能根据学生的实际需要设计与调整教学内容,不断激励学生参与到教学中,而且教师可以根据学生的个人需要及时提供指导信息,学生也可以主动向教师咨询请教,实现个别化学习,促进个性的形成,调动非智力因素,培养学习的积极性。与此同时,师生之间的关系也将出现新的变化:教师将不再是教学过程的控制者,而变成学生学习的引导者和帮助者。
除了掌握精深的专业知识、熟练的实验操作、必备的教育理论外,教师应注意搜集与整理教与学所需的各种信息,把各种教学资料存储到电脑中,以便编制CAI课件。为了充分发挥多媒体课件在化学课堂上适当的应用,教师还可以自己进行脚本设计,使得多媒体课件更加形象生动,更有说服力,与化学教学活动联系得更加紧密。
四、信息技术教学环境中值得思考的问题
化学多媒体课件在课堂上不能替代教师,而是辅助教师进行教学,教师应该将多媒体课件作为课堂教学点睛之笔。现代技术手段与常规教学应该是相辅相成的关系。多媒体课件是突出教学重点、突破教学难点的工具,凡是能够用普通媒体如模型、挂图等实现的就无须用多媒体课件展示。粉笔和黑板仍应是教师的主要教学工具,教师也需要精辟的讲解配合有条理的板书来吸引学生的注意力。教师在课堂上的主导作用是不能变的。
板书是教师用以传达教学信息的一种媒介,在一堂完整的课堂教学中,板书可以揭示教学内容的要点和逻辑层次,体现知识脉络和体系,将教学信息的结构及其内在联系呈现给学生,使学生便于联想记忆。沙塔洛夫“纲要信号图式教学法”的产生就源于板书的启示。化学学科的特点决定了化学知识具有层次性、阶段性,没有板书或者仅仅只是展示一下板书,知识的全面性或者层次性不能在学生头脑中形成一个整体,否则一堂课下来,学生只是对多媒体课件中的图片、声音、动画有较强的记忆,而他们所记忆的知识点是零散的、不完整的、不系统的。
多媒体教学可以把教学内容的密度加大,节约课堂时间。但是在课堂时间里,学生接受知识的能力是有限的。知识过多,学生只能跟着课件大致浏览一遍,往往课上听得明白,课下却用得糊涂。因此教师必须对教学内容进行必要的加工处理、改良和重新组织。
现代信息技术在现代教育中尽管占有不可替代的地位,但它不是万能的,它并不能完全取代和否定其他的教学手段,只是对传统教育的一种完全补充、完善和发展。今天的化学教育目标是提高学生的科学素养和在未来的社会中的生存能力,因此无论是哪一种完全基于现代信息技术的探究式学习都不可能培养出良好科学素养的实践者。
论文关键词:现代教学技术信息化资源高校化学教学
论文摘要:本文针对现代教学技术对化学教学的影响进行了分析,认为教师应探索开发和运用现代化教学手段,使信息化资源更有效地融合于高校化学教学,促进化学教学改革。
参考文献:
[1]刘爱兰.运用多媒体与网络资源提高化学教学质量[J].鄂州大学学报,2007,(05).
[2]赵立芳,房喻.大学化学.2004.2,VOL19,第1期.