結(jié)構(gòu)化學(xué)教改初探
時(shí)間:2022-06-04 09:32:54
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1教學(xué)模式改革
未來(lái)人才培養(yǎng)已從知識(shí)儲(chǔ)備型發(fā)展為智能開(kāi)發(fā)創(chuàng)新型,單純的學(xué)知識(shí)、儲(chǔ)備知識(shí)已不適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。要盡快改變舊的教學(xué)模式,研究、建立和使用新型教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維,提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
1.1啟發(fā)式理論教學(xué)模式
啟發(fā)式教學(xué)能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,有助于學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容,運(yùn)用“啟發(fā)式”教學(xué)在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中非常重要。以同核雙原子分子的分子軌道排布教學(xué)為例:先不要直接介紹有哪些排布規(guī)律,而是先提供第一周期和第二周期中每個(gè)元素各個(gè)原子軌道上電子的電離能,讓學(xué)生去分析這些數(shù)據(jù)它們說(shuō)明了什么?會(huì)帶來(lái)什么樣的結(jié)果?帶著這些問(wèn)題再去學(xué)習(xí)同核雙原子分子的分子軌道排布具體內(nèi)容,這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中對(duì)由s-p混雜形成的能級(jí)交錯(cuò)出現(xiàn)在哪幾個(gè)雙原子分子上就會(huì)記得很清楚了。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中積極地思考并解決問(wèn)題,這樣對(duì)教學(xué)難點(diǎn)才能深刻理解并掌握。
1.2開(kāi)放式教學(xué)模式
學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)時(shí),會(huì)有一個(gè)思考、接受、深化、再思考、提高的過(guò)程,應(yīng)該嘗試開(kāi)放式的教學(xué)模式。這種模式不僅突破了課堂教學(xué)時(shí)間和空間的束縛,還可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師將學(xué)科前沿知識(shí)引入課堂,比如,隨著合成技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的新物質(zhì)被合成出來(lái),通過(guò)調(diào)控這些新物質(zhì)結(jié)構(gòu)而獲得新的性能是目前各學(xué)科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[3]。教師可以適當(dāng)?shù)亟榻B這些方面的科技成果及其應(yīng)用,以及結(jié)構(gòu)化學(xué)在其中的重要作用。鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間,以小組的形式,通過(guò)查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)等方式對(duì)感興趣的課題展開(kāi)研究,教師在這過(guò)程中給予適當(dāng)?shù)闹С趾椭笇?dǎo),最終讓學(xué)生以小組論文的形式上交研究成果。論文的質(zhì)量好壞將計(jì)入平時(shí)成績(jī)。通過(guò)這種開(kāi)放式教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓他們主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)、去探索,提高他們收集和處理信息能力的同時(shí),還培養(yǎng)了他們的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
結(jié)構(gòu)化學(xué)課程本身具有的基本特征和基本方法決定了教學(xué)必須與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)苁钩橄蟾拍钭兊弥庇^(guān),易于理解,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加深對(duì)理論的理解,同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)中,應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象理論的理解。比如:通過(guò)測(cè)定花青染料的可見(jiàn)光譜,由光譜數(shù)據(jù)使用一維勢(shì)箱量子力學(xué)模型計(jì)算花青染料分子中共軛鍵長(zhǎng)度,幫助學(xué)生了解一維勢(shì)箱的應(yīng)用,掌握用一維勢(shì)箱來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題;通過(guò)磁天平測(cè)量五水硫酸銅或七水硫酸亞鐵的磁化率、溶液法測(cè)定正丁醇的偶極矩,加深學(xué)生對(duì)分子磁性與極性的認(rèn)識(shí)與掌握等等[1]。
2教學(xué)方法和手段改革
教學(xué)方法和手段應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象不斷調(diào)整,通過(guò)教學(xué)方法的多元化來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
2.1增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)進(jìn)程的知情權(quán)
在第一次課就應(yīng)該向?qū)W生簡(jiǎn)要介紹本課程的課程內(nèi)容、授課計(jì)劃、參考文獻(xiàn)、課程教學(xué)目標(biāo)和要求、教學(xué)方法、考核方式等事項(xiàng),使學(xué)生預(yù)先知道學(xué)習(xí)本門(mén)課程的目的是什么,通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)能夠有哪些收獲。同時(shí),在教學(xué)過(guò)程中向?qū)W生提供專(zhuān)業(yè)期刊、專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站,鼓勵(lì)學(xué)生閱讀學(xué)術(shù)專(zhuān)著,拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野,使學(xué)生及時(shí)了解本學(xué)科領(lǐng)域的最新成就和學(xué)術(shù)動(dòng)向,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)他們獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力。
2.2結(jié)合實(shí)際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
目前,地方高師院校的學(xué)生對(duì)于結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣普遍不高。想要提高教學(xué)效果,必須先激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生去除“結(jié)構(gòu)無(wú)用論”思想,克服畏難情緒,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。將結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)和實(shí)際生活結(jié)合起來(lái)是一種比較好的方法。黑體輻射是一個(gè)很抽象的概念,若是給學(xué)生舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,學(xué)生就能一目了然。黑體輻射模型是為了適應(yīng)19世紀(jì)末煉鋼、照明等的需要而研究熱輻射和溫度有著一定關(guān)系的模型。教師可以舉鋼條放到爐子上加熱的例子,可以明顯的看到隨著加熱的進(jìn)行,鋼條的顏色在溫度低時(shí)為暗紅色,溫度高一點(diǎn)為紅色,桔黃色,溫度更高顏色更淺,更高可到藍(lán)色,并且光會(huì)越來(lái)越亮,這就是光和溫度有一個(gè)關(guān)系。在結(jié)構(gòu)化學(xué)中一再?gòu)?qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),可以舉身邊的例子,如2013年2月浙江大學(xué)高分子系高超教授的課題組制造出一種超輕物質(zhì),取名“碳海綿”,是目前世界上已知的最輕固體材料[4]?!疤己>d”具備高彈性,被壓縮80%后仍可恢復(fù)原狀。它對(duì)有機(jī)溶劑具有超快、超高的吸附力,是迄今已報(bào)道的吸油力最高的材料。類(lèi)似的實(shí)例還有很多,通過(guò)結(jié)構(gòu)化學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用,可以提高學(xué)生依據(jù)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的理念,運(yùn)用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論解釋物質(zhì)相關(guān)性質(zhì)的能力,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。
2.3引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí),加強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)的針對(duì)性
“磨刀不誤砍柴工”,課前預(yù)習(xí)相當(dāng)于砍柴前的磨刀,可使學(xué)生初步了解即將學(xué)習(xí)的新內(nèi)容,初步理解其中的重點(diǎn)內(nèi)容,使接下來(lái)的課堂教學(xué)更順利展開(kāi)。但對(duì)于結(jié)構(gòu)化學(xué)課而言,由于課程比較難,學(xué)生自己預(yù)習(xí)時(shí)往往感覺(jué)力不從心,不易抓住重點(diǎn)、理解難點(diǎn)。因此,筆者采用了提前指導(dǎo)的方式,即在上一次課結(jié)束前抽出部分時(shí)間,將下次課的主要內(nèi)容以提綱或流程圖的方式展示給學(xué)生,進(jìn)行簡(jiǎn)單的梳理,并指出預(yù)習(xí)中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,同時(shí)提供幾個(gè)思考題,讓學(xué)生帶著這些問(wèn)題有目的地去預(yù)習(xí)。為了保障預(yù)習(xí)的效果,在講解此部分內(nèi)容時(shí),將抽取學(xué)生回答問(wèn)題,并計(jì)入平時(shí)成績(jī)。通過(guò)這種方法,激發(fā)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的主動(dòng)性,同時(shí),學(xué)生能夠從預(yù)習(xí)中得到好處,更好地掌握學(xué)習(xí)的新內(nèi)容。
2.4制作多媒體教學(xué)課件
多媒體教學(xué)是目前高校比較流行的一種新型教學(xué)手段,它可以將文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)有機(jī)結(jié)合于一體,增強(qiáng)教學(xué)效果,提高教學(xué)的可視性,刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)靈感[5]。結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中,能夠用于配合教學(xué)的模型極其有限,如原子結(jié)構(gòu)、分子對(duì)稱(chēng)元素和對(duì)稱(chēng)操作以及晶體的空間結(jié)構(gòu)等內(nèi)容都難以直觀(guān)講解,傳統(tǒng)教學(xué)中一般采用球棍模型講解,而這種靜態(tài)的教學(xué)模型效果不明顯。在教學(xué)中,我們利用FLASH、3DMAX、AUTHORWARE等輔助軟件制作動(dòng)態(tài)圖片和三維立體變化模型,模擬原子、分子等的結(jié)構(gòu)和變化機(jī)理,使化學(xué)反應(yīng)過(guò)程生動(dòng)形象,形象和客觀(guān)反映原子結(jié)合成分子的過(guò)程,使抽象的三維空間化變得直觀(guān)化[5],這樣提高了學(xué)生的注意力和想象力,又增強(qiáng)了他們的空間思維能力。
2.5充分利用校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)
校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建立,為結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)提供了很好地補(bǔ)充。我們可以把結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)課件、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、主講教師的授課錄像、練習(xí)題及解答、結(jié)構(gòu)化學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)講義等各種資源上傳到校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),讓學(xué)生充分了解課程安排、課程要求等相關(guān)信息,學(xué)生可以隨時(shí)利用自身的課余時(shí)間,針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié),反復(fù)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)和鞏固,加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解掌握。同時(shí)學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),就自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和老師進(jìn)行及時(shí)溝通和交流,有效避免學(xué)生積累的問(wèn)題越來(lái)越多而提不出問(wèn)題的情況,極大提高他們的學(xué)習(xí)自主性。同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)教師還可以適時(shí)更新一些學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容,對(duì)學(xué)科前沿研究動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)和學(xué)生展開(kāi)探討,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣和從事化學(xué)科研工作的熱情。
3考核方式改革
課程的考核方式必須與課程的教學(xué)過(guò)程有效地結(jié)合起來(lái)。傳統(tǒng)的以期末考試成績(jī)作為學(xué)生最終課程成績(jī)的方式不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,更難以培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。因此,需要對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的考核方式進(jìn)行改革,通過(guò)科學(xué)合理的多元化的考核方式來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量。采用平時(shí)成績(jī)和期末考試相結(jié)合的考核方式,適當(dāng)加大平時(shí)成績(jī)的比重[6]。平時(shí)成績(jī)占40%,包括課堂表現(xiàn)(占15%)、習(xí)題作業(yè)(占10%)、論文(占15%),課堂上教師針對(duì)預(yù)習(xí)的內(nèi)容和課上的內(nèi)容提出問(wèn)題,既可以加強(qiáng)課堂互動(dòng),活躍課堂氣氛,也可以激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)預(yù)習(xí)、積極思考,同時(shí)可以提高學(xué)生的應(yīng)變能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。習(xí)題作業(yè)主要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的課堂知識(shí)及時(shí)鞏固復(fù)習(xí)、消化吸收。論文則更多引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài),提高他們獲取知識(shí),分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。期末考試成績(jī)占60%,我們也對(duì)期末考試的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,逐漸降低單純考察知識(shí)再現(xiàn)、偏重記憶內(nèi)容的比例,而增加一些具有啟發(fā)性、拓展性的應(yīng)用性題目,旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)以致用,用所學(xué)的結(jié)構(gòu)化學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這樣靈活的考核方式有利于引導(dǎo)學(xué)生重視平時(shí)的學(xué)習(xí),養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)態(tài)度,重視所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用,摒棄考前臨時(shí)抱佛腳的僥幸心理,真正提高結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
4結(jié)語(yǔ)
創(chuàng)新教育是高等教育發(fā)展適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的一種必然要求。通過(guò)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)改革,不僅讓學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)這門(mén)課程的基本理論,更重要的是培養(yǎng)他們的思維方式。在結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,由淺入深,消除學(xué)生對(duì)課程的恐懼心理,調(diào)動(dòng)起他們的積極性和主動(dòng)性,同時(shí)采用先進(jìn)的教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段,培養(yǎng)他們分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而提高結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。實(shí)踐證明,從上述幾個(gè)方面入手,可以在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)達(dá)到較好的教學(xué)效果,有效提高校結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。
作者:楊媛工作單位:貴州師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院
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