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無機化學教育革新的方法

2021-4-9 | 理學

 

無機化學課程在高等師范院校化學專業中是第一門專業基礎課,也是后續專業基礎課程的基礎,它除了完成本課程的教學任務外,還為本專業其他后續課程提供必要的理論知識和化學事實材料,它的教學內容和教學效果直接影響到其他專業基礎課的學習.現行無機化學課程從內容體系到教學模式,還有待于進一步地改革和完善[1-3],如何提高無機化學教學質量是許多從事無機化學教學工作者不斷思考的問題[4-8].筆者在教學實踐中總結出了大學生學習無機化學遇到的主要問題,并探索其應對措施,效果明顯.

 

1大學生學習無機化學遇到的主要問題

 

1.1課程內容多,課時少

 

無機化學課程由基礎理論和元素化學兩大部分組成,基礎理論部分涵蓋面寬,同分析化學、物理化學、結構化學、工業化學內容有交叉聯系又有不同,因此,無機化學課程要花大量的章節講述物理化學和結構化學的內容,其中還涉及一些較復雜和深奧的內容.無機化學課程知識面廣泛,知識體系跨度大,內容多任務重,而目前無機化學課的學時減少,信息量大而課時少,該課程教學速度不得不加快.

 

1.2學生不適應無機化學課程的教學

 

無機化學課程的教學對象是一年級新生,他們在學習方法上還沒有擺脫中學的學習模式,不適應高等教育的特點.相對而言,高中階段的理科知識條理清晰,知識內容之間邏輯聯系緊密,學生習慣于有條不紊的學習方式,且知識內容相對較少.而大一無機化學課程中很多地方要用到物理化學或結構化學課程的結論性知識,這些知識的嚴格推理論證需要高等數學和普通物理知識作為支撐,而必需的高等數學和普通物理知識這時還沒有學習,所以無機化學課程給他們的第一個印象就是“難”,加上無機化學知識面廣泛、知識體系跨度大、講課速度快,給他們的第二個印象就是“雜、亂、多”,沒有頭緒,對無機化學中的基本概念和基本理論理解比較困難,甚至有些學生對學習無機化學感覺天昏地暗,如同墜入云里霧里或者鉆入牛角里.針對以上問題,筆者對無機化學教學方法進行思考與探索,總結出一些經驗方法以供討論參考.

 

2無機化學教學改革的方法

 

2.1徹底改變學生的學習方法

 

這是新生入學后需要解決的首要問題.要解決這一問題不惜占用充足的課時,詳細給學生介紹無機化學課程的知識體系特點、大學課程的講授特點、大學教學同中學教學的不同之處.講課時涉及到的一些結論性東西,可告訴學生在初步理解的基礎上,先拿來使用,詳細的推理論證過程在進一步學習過其他相關基礎課程之后再進行.如同建立一座高樓大廈,首先要建造它的整體框架結構,然后再去安裝門窗、水、電、暖、氣等設施,接下去還有內外墻體的裝飾等,要實現使用的效果還有很多事情要做,不要指望每蓋好一層樓,它的所有配套設施都隨之全部安裝就緒,這樣的高樓大廈實際是無法完成的.無機化學中的基礎理論也有相似之處,它描繪的是化學這座高樓大廈的一部分框架結構,很多問題要在后續課程完善.通過這樣生動形象的講解不僅可以改變學生的學習方法,避免鉆牛角,還可鼓舞學生打好基礎,增強進一步學習后續課程的決心和信心.

 

2.2恰當運用類比的教學方法

 

無機化學某些結論性的東西,是在物理化學和結構化學中詳細論述的,但是不能生硬拿來叫學生囫圇吞棗咽下去,要盡量給學生講清原理,這時可用類比的方法.自然界很多事物具有相通的原理或道理,恰當地運用類比不但能說明道理,還可以激發學生的學習興趣,更重要還可以培養學生的科學思維能力.例如,在講解公式ΔS=Qr/T時,它的詳細推理過程是在物理化學里講解的,但在無機化學這門課程中一定要讓學生理解:第一,因為吸收的熱多了混亂度自然增加了,因此ΔS同Qr成正比.第二,為何ΔS同T成反比?這時不容易直接講解清楚,可用類比的方法:在一個社會秩序井井有條的國家,一些不文明不安定因素(例如不遵守交通規則)會引起社會的重視和制止,但是同樣的事情,如果放在一個社會環境非常差的國家,這些不文明不安定因素簡直就不算是什么社會問題,這時,Qr好比不安定因素,ΔS好比這種不安定因素造成的混亂程度,T就好比社會秩序的好壞,當然社會秩序越好T越小了,這樣學生對這個公式的理解自然透徹多了.物質結構基礎課中也有一些較復雜和深奧的內容,恰當運用類比的教學方法同樣可起到很好的教學效果.

 

2.3注重歸納整理總結使知識條理化

 

無機化學基礎理論內容繁多,初學者往往感覺雜亂無章,因此注重歸納整理使知識條理化系統化顯得尤其重要,歸納整理的方法應當視講授內容的不同而異.例如,酸堿解離平衡中涉及不同溶液氫離子濃度的計算方法和公式,可簡單設計一個例子就能把諸多計算方法和公式系統條理地展現出來:在100mL,0.1mol/LH2S溶液中逐步加入200mL,0.1mol/LNaOH溶液,求在不同體積NaOH下溶液的氫離子濃度?答案見表1.這樣不僅把所學公式條理清晰地歸納整理出來,而且更重要的是可以讓學生區分不同公式的使用條件.歸納總結并非只是單純重復大綱或一般地強調重點,而應把教學內容聯系起來做分析、比較、歸納,將零散的、片斷的知識系統化、條理化、簡明化以克服無機化學“雜、亂、多”的問題,從而完成教學的一次升華過程.

 

2.4培養學生的自學能力

 

在每一章節的教學過程中,應根據教學大綱的要求,從學生應了解、掌握的內容及重點、難點中提煉出適度的自學大綱,有的放矢地讓他們進行自學,充分發揮學生的主體作用.開始可選用難度不大以及和高中知識聯系緊密的內容自學,其中的常用術語和概念可作為泛讀的內容,要求學生閱讀并寫出提要,以后可逐步擴展自學的深度和難度.教師要通過各種方式及時獲取自學信息,有針對性地釋疑,對重點問題進行講解并展開討論.這樣不僅調動了學生學習的主動性和積極性,有效地培養和提高了學生的自學能力、獨立分析問題和解決問題的能力、獲取知識的能力,同時課時減少的問題也因此得到了解決.

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