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无机化学是学生入学后的首门专业基础课,其内容覆盖面较广,且内容的绝大部分与中学化学内容相关,它的开设是为了更好地实现中学化学与较高级专业化学的衔接,为后续课程的学习打下基础,依据高职教育“必需、够用”的原则,笔者认为其主要培养目标应使学生着重掌握有关化学的基本知识和基本理论,注重理论联系实际,提高其实践技能以及独立思考、探索、创新的能力.我校现采用的全国高职“十一五”国家级规划教材《无机化学》在内容上可分为两大部分,一是基本原理和基础知识部分,内容主要有化学反应速率和化学平衡、电解质溶液和离子平衡、原子结构和元素周期律、分子结构和晶体结构、氧化和还原反应等知识;二是元素化合物部分,主要介绍常见元素及其化合物的性质.这些教学内容对于不同的高职专业要有不同的要求和侧重,合理的高职无机化学课程教学体系在内容上应以“必需、够用、实用”为原则,着重突出基础理论知识的应用和学生实践、创新能力的培养.结合考虑高职课程要求的有限学时,这就要求教学内容贯彻少而精的原则,突出重点、难点.
如针对我校的应用化工技术专业,我们通过教学研究和大讨论对基础理论教学内容进行了整合,去掉一些单纯理论推导,保留了最基本的、基础的、原则的内容.对于无机化学中“原子结构和元素周期律”、“分子结构和晶体结构”这些难度较大,而在工厂、企业等实际应用中用途不大的内容知识,适度减少了其部分教学内容,着重讲授了化学反应速率和化学平衡及其应用.在教学中笔者十分重视本学科的研究现状、发展方向、研究方法和研究成果等,会在学习有关内容时,及时将最新研究成果和最新技术吸收进来,使教学内容具有前瞻性和启迪性,如在讲解配合物相关知识时,会向学生介绍配合物在光、电、磁学以及吸附分离等方面的应用及发展前景,在讲解“元素及化合物”的相关内容时,会向学生介绍有关重金属污染、微量元素与人体健康的相关知识,这样既可以增加课堂的新颖性、趣味性,又有利于培养学生对化学的学习和探究兴趣.
2更新教学方法和教学手段,提高教学效果
教学方法和手段的更新是课程改革的难点.要积极开展教学研究,探索教学规律,重视学生的主体地位,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性.教学过程中我们采用了多种教学方法,如启发式、讨论式、探究式等教学方法,用以不断激发学生的学习兴趣,同时有效地避免了“满堂灌”,给学生留有一定思维的空间、自学的空间.如在讲解完杂化轨道理论和价层电子对互斥理论时,采用了讨论式教学,在将两种理论的主要内容学习完后,以相关习题作为依据,让学生分组讨论两种理论的联系与区别、二者的优点与不足,学生们发言后,教师再作总结,这样做不但有利于帮助学生更好地理解教学内容,也充分调动了学生学习的主观能动性和学习效率.将优秀的、传统的教学方法与现代化的教学方法相结合,积极推进多媒体辅助教学.无机化学的教学内容既涉及晦涩、难懂的理论知识,又涉及琐碎、繁多的元素化合物知识,开发计算机辅助教学,制作相应CAI课件,可将教学内容形象化、直观化,增加教学容量,大大提高教学效率.如在无机化学课程课堂教学中,经常涉及分子和原子模型平面和立体图形等,可通过FLASH动画的形式进行展示,可使微观的现象得以生动地描述,图文并茂,动静结合,将抽象的行为形象化,便于学生轻松掌握原本非常抽象的理论.为便于学生自主学习,我们还可以充分利用网络技术,将课程的教学大纲、教案、课件、习题、参考书籍等教学资料上网,实现优质教学资源共享,为学生创造一个好的、开放性的学习环境.
3注重实验教学,理论联系实际
无机化学是一门实验科学,通过直观的实验现象能帮助学生很好地理解和掌握无机化学的基本理论和基础知识,有助于学生理论与实践相结合.因此,我们在讲授理论的同时开设实验课,加强实践内容,强化实践环节,注重实践操作与综合能力的培养.在实验内容的选择方面,强调实验的基本操作,如选择溶解、蒸发、结晶、溶液的配制、试剂的取用等实验,不断强化学生的基本操作训练;同时,减少验证性实验,增加制备性、综合性实验.如删减了实验教材中元素锡、铅、锑、铋、银和汞等的性质实验,增加了硝酸钾的制备与提纯、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备等制备性、综合性实验,特别是三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备实验是以废铁屑为原料制备硫酸亚铁铵,然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾并进行草酸根离子及铁离子含量测定实验的(该综合性实验含3个实验,共时),这样就逐步形成了一套由浅入深、循序渐进、重在应用的实验教学模式,进一步强化培养了学生独立思考、解决问题的能力,以及动手能力,启迪了他们的创造思维.结果表明,具有较好的教学效果.
4科学设定考核方法
考核是教学过程的一个重要环节,其目的是为了检验学生学习的成效,评估教师教学水平与教学效果.科学、有效的考核方法有助于教师更好地做出正确评估.目前我校无机化学理论课和实验课考试成绩均由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%.对于无机化学理论课,平时成绩可通过课堂提问、平时作业、撰写小论文、无机化学知识竞赛成绩、章节测试成绩、出勤等几方面的考查给出成绩;对于实验课,则可通过对预习报告、出勤情况、实验纪律、实验操作、实验报告等方面的考查,综合求出平时成绩.理论课的期末考试以笔试为主,内容强调无机化学的基础理论知识;而实验课的考试以实际操作为主.实验课考试前,我们将考试所需的仪器和试剂置于实验台上,由学生随机抽取内容不同的考题,要求学生根据不同考题,运用所学知识在已有的仪器和试剂中选择所需仪器和试剂,在规定时间内设计出相应的实验方案,并根据方案进行现场操作.监考老师根据实际操作现场打分,这样的考核可更科学、真实地反映学生的知识应用能力和实验动手能力.
5总结
我们化学化工学院自学校升本以来相继建成了四个工科专业,教师中年龄在40岁以下的占75%以上。前几年多数年轻教师每学期承担了三门以上课程的教学工作,教学任务过重,导致备课时间不够充分,课堂上批改作业或实验报告、甚至离开实验室的情况时有发生。因此很容易把无机化学实验等课程上成“走过场”,疏于对学生的管理,导致课堂上学生做实验流于形式,教学目标难以达到。在学生实验成绩评价方面问题也很突出,主要是以实验报告书写内容来评分。由于实验课堂考察不到位,导致实验操作评分出现很大的盲区。另外,由于我校升本以来连续扩大招生数量,出现了生源参差不齐、质量下降等问题。部分学生基础较弱,加上对未来出路感到茫然,学习自主性不高。以上两种情况使得无机化学实验的教学效果大打折扣,难以实现培养目标。在这样的背景下,我们通过对无机化学实验教学的不断思考,近两年来对无机化学实验课堂管理与学生成绩评价进行了初步的改革探索,取得了一定的效果。
2无机化学实验教学改革文献综述
我们通过文献检索,了解到近年来很多教师对无机化学实验教学提出了改革意见和做法,如林秋月等对计算机辅助无机化学实验教学进行了研究,提出了利用音像动画代替课堂演示、采用多媒体课件进行实验教学等措施。白丽娟等认为,在培养学生基本操作技能和科学素养的基础上,培养学生的创新精神和创新能力。她提出改革后的考核内容以无机化学实验的基本知识、基本操作、应用能力和创新能力为主,采用平时考核和期终考核相结合的办法:平时考核包括预习、操作、实验素养与习惯、实验速度、实验结果、实验报告和实验创新;期终考核包括笔试、实验操作及实验小论文。殷平等提出课内课外加强师生互动、实施辅助教学手段、开放实验室、充实无机化学实验教学中的科研内容、努力提升无机化学实验教学条件等方面就无机化学实验教学改革进行了探索研究。李向清等从大学无机化学实验的基础性、无机化学实验的综合性和研究性、无机化学实验的环保性教育、无机化学实验的微型化等方面提出了改革意见,具体措施比如:安排一些简单无机化合物的合成和提纯实验,以训练学生动手能力;每节新课改为先预习、再实验、后总结的做法;每次实验结束最好能留有一定的时间以便教师和学生之间互相交流;适当增加一定量难度适中、有一定趣味性和应用性的综合实验技能训练内容,等。石振武等对工科无机化学课程实验教学提出了以下改革措施:抓好实验前预习报告培养学生自学能力,要求学生以自己的语言完成预习报告;加强学生实验操作过程的管理和考核,以实验操作是否得当正确、操作是否熟练、用时长短、实验记录的结果是否准确、仪器是否干净、实验台是否整洁等几方面作为实验操作成绩评定的基本依据;完善实验记录的方法和评定,要求学生根据实验的内容制定恰当的实验现象和结果的记录表并进行忠实详细地填写,并将该实验记录表经指导教师签字确认后黏贴在实验报告中。王霞等将ProblemBasedLearning教学法引入无机化学实验课程教学,强调学生在学习中的自主性,由学生提出问题、查阅资料、分组讨论、设计方案、动手实验、观察现象、测定数据、最后总结反思。她们并以实验“硫酸亚铁铵的制备”为例初步探讨该教学法在无机化学实验教学中的应用。关于成绩评价研究也有一些,但发表时间较早,如:杨秀清等提出无机化学实验成绩由六个部分组成,其中预习20分,实验纪律10分,实验操作20分,实验记录10分,卫生整理10分,实验报告30分。并对各部分分值提出了具体操作要求。姜润田等认为应该将开设的每个实验的成绩取平均,再乘以70%作为本门课的平时成绩;期末成绩以综合性实验考核为准,占30%;把平时和期末两块成绩加起来即为本门课的总成绩。开放性实验属选修性质,考核合格即可。
3无机化学实验教学课堂管理方面的改革探索
3.1设计问题提问,加强对学生预习情况的检查
学生在实验课前对即将要做的实验是否有整体全面的认识,是否掌握了基本知识和相关原理,是否对一些具体的细节进行过认真的思考,直接关系到其做实验的效果,甚至是成败。如何提高学生预习的积极性呢?我们做了如下改革:将以前上课刚开始一段时间的讲解改变成现在的提问。课前我们尽量做到把实验中所有的细节设计成问题,有必答题和抢答题等多种形式,然后上课时就设计的问题提问学生,并把他们回答的结果简要记录下来,留待课后打分给成绩时参考,或者当堂直接给出成绩,这个成绩将作为总评成绩的一部分。该部分成绩在最后的总评中所占的比例应事先向学生公布。设计问题的总数最好能覆盖大部分或全部同学。回答的结果要及时点评,给出正确答案,以便在接下来的实验中为学生提供正确的指导。由于回答问题的好坏直接牵涉到最后该门课的总评成绩,因此容易引起学生的重视,客观上起到了提高学生课前预习积极性的效果。另外,还要提出一些有探究性的问题,让学生在实验中去发现和总结。比如在《氧化还原反应》实验中,反应物相对量的不同会影响某些反应最终的实验现象和结果,可以就此设计问题。
3.2课堂上不断巡视,加强对学生实验操作过程的监督
在学生进入实验操作环节以后,教师不要像以前那样只顾做自己的事情,而是要加强对学生实验过程的考察。我们采取了以下做法:教师在课堂上认真巡视每位同学做实验的过程,并做好相关记录。这样做有三个目的:一是要及时掌握每位同学实验开展的情况,防止有的小组中个别同学不做实验、依靠别人,这种情况会时有发生,应及时提醒;二是要及时发现个别同学的错误操作,并给予当场纠正,对较严重的具有普遍性的问题要同时提醒全班同学加以防范;三是要注意发现操作非常认真规范的同学,适当给予表扬。另外在巡视的过程中也要及时解决学生遇到的困难,比如有学生某个知识点忘记了,要及时给予解答;有的同学仪器损坏了,要及时为其更换,也就是说教师这时候还要为学生做好服务工作。课堂考察的结果也要给出相应的分数,并确定其在总评成绩中的比例。
3.3对实验数据和产品拍照留存,加强对学生实验结果的考察
在以往的学生实验课上,我们发现有学生不够认真,没有做出实验结果就草草收场。由于当时不注意对学生实验结果的考察,对这种现象未在实验总评成绩中体现。我们对此进行了认真的思考,提出了以下改革措施:对每一位学生的实验结果进行取证,包括对实验数据原始记录和实验产品进行拍照,并对实验数据的合理性进行检查。将检查记录的结果打出成绩,并将该成绩作为总评成绩构成的一部分。我们发现,这种做法大大提高了学生做实验的认真程度。当然对实验失败的同学,我们的做法是鼓励其重新做一遍,以获得较好的实验结果。
3.4及时交流,提高学生对本次实验的再认识
等到大部分学生做完实验以后,可以考虑开始一边继续前面的工作,一边与学生进行交流,其目的主要是考察本次学生实验的整体情况,了解哪些地方比较成功,哪些地方容易失败,并督促学生进行反思,同时也为自己下一次设计问题提供素材。另外,时间允许的话,可以让做的好的同学向大家介绍经验,主要说出他在课前对哪些关键点做了深入的思考,做实验时注意了哪些方面?等等。也让做的不好甚至失败的同学分析自己本次实验没做好的原因,以免后面的同学重蹈覆辙。比如在做“硫酸亚铁铵的制备”实验时,有的同学得到的产物量多且结晶性好,而有的同学所得产品量少且呈面糊状,甚至有少数同学产品发黄,这就应要求学生结合具体情况进行分析。
4无机化学实验教学学生成绩评价方面的改革探索
4.1根据出勤情况对每位学生进行评价判分
一般来说,学生除了生病或有重要的事情才请假外,都会正常出勤的。在我们所带的三届学生无机化学实验课堂上,缺勤情况比较少见,但迟到现象比较多,也有少量学生会早退,即实验未完成或实验台没整理好就离开了实验室。因此,我们认为出勤成绩应考虑到对迟到和早退现象的处理,我们采取了如下做法:对迟到和早退现象进行酌情扣分,并按一定比例将其体现在总评成绩中。
4.2根据预习情况对每位学生进行评价判分
学生预习情况主要包括预习报告完成情况和课堂上回答问题情况。学生预习实验报告不能直接抄袭书本,应采用自己的语言书写,内容应包含新使用仪器设备的原理、使用步骤和注意事项,以及对实验课本中思考题的解答,等。由于无机化学实验大部分为验证性实验,实验思考题的解答可以通过课前查阅资料来解决。我们根据学生预习实验报告的书写情况和课堂回答问题的情况给出合理的分数,并确定其在总评成绩中的比例。
4.3根据课堂巡视情况对每位学生进行评价判分
以往对学生实验成绩的评价未充分考虑学生在实验过程中的表现,现在我们要根据上述课堂管理中课堂巡视的结果,给出学生相对公平的操作分,当然这一点做起来还是比较困难的,需要事先合理设计出给分点或扣分点。我们的做法是先设定一个基本分,然后再根据每位学生做实验过程中的表现,对操作准确到位的情况加上一定的分数,而对操作不当或出现错误的情况减去一定的分数,并将该部分分数按一定比例体现在总评成绩中。
4.4根据实验报告书写内容对每位学生进行评价判分
药学无机化学实验是学生涉及药学实践的第一步,尤其需要重视良好的实验素质及习惯的培养,重视学生科学精神和品质的教育。良好的工作作风和习惯不仅为做好实验、搞好学习和工作所必需,而且也反映一个人的思想修养和素质。通过无机实验的培养和训练,要逐步养成良好的实验室工作习惯。
1.1增强学生重视实验的意识和勇于实践的情感
克服学生在普通中等教育中形成并且普遍存在的重理论轻实践的思想,转变学生死记硬背实验现象的学习方法,使学生真正认识到实验教学是理论教学的补充和延伸,是一个不可取代的重要学习环节,是培养自身实践动手能力的重要方式。
1.2初步养成认真、仔细、紧张有序地进行实验的习惯
实验前做好预习,理解实验的目的要求,了解实验原理,理清操作步骤,查找有关数据,绘制仪器、装置简图,做好记录准备。实验中保持安静,多做、多想,有条不紊地进行实验;认真、仔细观察现象,理论联系实际地思考其现象的本质,记录数据和现象应真实、可靠、完整。实验后分析现象,研究问题,得出结论,及时完成实验报告。
1.3培养学生严肃—严谨、求真—认真、务实—求是的科学态度
纠正学生对待实验项目敷衍了事,对待实验数据随意涂改或编造或抄袭的陋习。要求学生认真、仔细地观察实验现象,真实、准确地记录实验现象,完整、全面地收集实验数据。如果出现异常现象,首先要求学生应用基础知识独立思考其可能性,然后再指导学生找出问题根源,最终指导教师与同学共同分析、做出结论;尤其特别鼓励学生把问题带到课下,通过查阅有关书籍、文献、资料,结合自己的推理、判断和分析,说明产生异常现象的基本原因和影响因素等。
1.4树立厉行节约思想和渗透绿色化学、环境友好化学理念
按要求用量取药。称量固体药品时不洒落在托盘上,量取液体药品时不溅洒到实验台面上。仪器应轻拿轻放,贵重仪器未经教师允许不得擅自动用。一旦损坏仪器应及时报损、补领,不随意使用他人的仪器。养成节约水、电,节约使用一切实验用品和爱护仪器的习惯。
1.5培养学生整洁、有条理的习惯
保持自己实验台面的整洁。仪器、装置摆放应有条理、便于使用,污物、废纸等杂物应及时放入垃圾箱或实验台面上的杂物缸,废液应及时倒入公共的废液回收瓶,待实验后统一处理。实验结束后应及时清洗所用仪器,整理所用器具,公用物品放回原处。各种化学试剂按照相应的规律摆放整齐,擦净实验台面。认真做好实验室的保洁值日工作。
1.6自觉遵守实验室各项规章制度
化学实验是丰富多彩的,但同时也处处存在着一定的危险。化学试剂通常具有一定的毒性、腐蚀性、挥发性、可燃性、易爆性。因此,在学生实验课开出之前,教师要认真组织学生学习实验室的各项规章制度,实验课时教师要督促学生自觉地遵守实验室各项规章制度。譬如,在实验课时,学生一定要穿着实验服,必要时要佩戴防护镜和防护手套,不允许穿着裙装、也不允许穿着拖鞋、更不允许穿着高跟鞋,还不允许散披长发;严禁在实验室饮水食物,尤其是严禁将饮用水和食品带入实验室内;严禁在实验室内高声喧哗、追逐嬉戏、相互打闹。对于使用剧毒试剂或有危害气体产生的实验中,学生必须按照要求由二人或二人以上操作、或在教师的监视、指导下完成。
2培养学生的规范操作
科学规范的操作是学生在实验中获取准确数据和保障实验安全的关键所在,是学生必须具备的基本功,也是药学无机化学实验教学的重点和难点。因此,努力提高学生无机化学实验的基本操作技能势在必行。
2.1认清新生实验现状和存在的问题
药学无机化学实验具有承上启下的重要作用,起着从普通中等教育学习过渡到高等专业教育学习的纽带作用。在中学化学中,要求学生了解仪器的名称、用途和操作原理,会使用基本仪器,并且掌握常见气体的制备方法和一般溶液的配制,学会观察和记录实验现象,并根据实验现象得出正确的结论,如实地写出实验报告。但由于中学实验条件所限或应试教育影响,化学实验常常是纸上谈兵。学生入学时普遍实验基础差、操作水平低,学生在实验室手忙脚乱,无所适从,这在药学无机化学实验教学中表现尤为突出。
2.2从点滴入手,逐项规范操作行为
在教学之始,就应培养学生正确掌握药学无机化学实验的基本操作。无机化学实验涉及到许多基本操作,例如试剂的量取、称重、溶解;反应液搅拌、振荡、加热、冷却、过滤、蒸发、浓缩、结晶;还有溶液的配制等。传统的教学方式是指导教师在讲解实验内容的同时,做出必要的示范操作,并赋予一些问题和指出注意事项。这种教学方式可能会由于每一位指导教师对教学内容的理解程度的不同或基本操作掌握程度的不同,也可能会由于不同的指导教师的耐心程度的不同,往往使教学效果产生比较大的差异。利用现代教育手段采用多媒体,例如对每一个无机化学实验教学内容制成幻灯片或者摄成音像片,在实验前播放给学生观看,并配合指导教师必要的讲解,既可以提高学生的学习兴趣,又可以规范教师的教学行为。这是因为幻灯片或者音像片是集体研讨制作,具有一定指导性。在此基础上,对于实验中操作不够规范的学生,指导教师及时地予以纠正。这样指导教师对学生既可以严格地要求,又会有足够的耐心。
2.3以多种教学手段示范规范操作
制作仪器基本操作展板、展牌。展板、展牌是很直观的实验教学教具。因此,把小型仪器设备(例如:酸度计、电子天平等)的操作规程做成展牌,放置在待操作的仪器处,让学生严格按照规程操作,这样做的同时也降低仪器的损坏率;把需要熟练掌握的无机化学实验基本操作分类设计成展板,实验课时取出将其悬挂在实验室的黑板上,便于指导教师示范讲解,也有利于学生掌握无机化学实验基本操作流程。
3结语
化学实验是化学发现与创新的源泉,是培养化学创新人才的重要途径。为了适应社会和科学技术飞速发展的需要,对化学人才培养质量的要求也越来越高[1-3]。我们知道,无机化学实验是化学专业的大一新生进入大学校门后的第一门实验课,学生通过对无机化学实验的认真学习,逐步形成一定的化学素养和创新能力,为以后的有机化学实验、分析化学实验和物理化学实验打下坚实的基础。因此重视无机化学实验的改革,充分发挥无机化学实验的重要作用,是更好地提升学生科研能力和创新思维能力的重要途径[4]。
2高等师范院校学生对无机化学实验的态度分析
经过多年来的无机化学实验教学和实践,以及对学生的观察和交流,我们可以将学生对无机化学实验的态度分为三类:第一类学生对化学实验根本不感兴趣,是化学实验的被动者。这类学生经常逃课,甚至让别人代替做实验、伪造实验数据和结论,完全无视无机化学实验的重要作用。第二类学生做实验的目的仅仅是为了获得实验成绩和顺利取得学分,所以只是机械地按实验课本的步骤或教师的要求完成实验,很少动脑思考,更谈不上创新。第三类学生对化学实验很有兴趣,喜欢动脑思考,喜欢提问题,他们有着探求未知世界的心理倾向,对化学实验充满激情[5]。
3无机化学实验改革的建议、方法和措施
目前高校的无机化学实验教学中存在的主要问题大致分为以下三个方面。
(1)如何运用多种方法提高学生对无机化学的兴趣,变要我做实验为我要做实验,真正从无机化学实验的被动学习变为无机化学实验的主动学习者,让每一个学生都对无机化学实验充满激情,为以后的化学学习打好基础。①注重培养学生对无机化学实验的兴趣。现代心理学家告诉我们,轻松、愉快、乐观的良好情绪,这种状况不仅能够使人产生超强记忆力,而且能够活跃创造性思维,充分发挥心理潜力。而焦虑不安、悲观失望、忧郁苦闷等不良情绪,则会降低人的智力水平[6]。因此,强迫性的学习将会扼杀学生探求真理的欲望。教育研究表明,学生对学习的兴趣比智能更能促进学生的积极性,取得优异的成绩。可见,激发学生对无机化学实验的兴趣是至关重要的。②建立科学的考核制度,激励学生学习的主动性。无机化学实验的成绩是实验预习报告的成绩、平时实验操作的成绩、实验报告成绩以及最终实验笔试成绩的总和。通过对学生多方面的公正、全面的考核,逐步引发学生对无机化学实验的兴趣,使学生能够主动地预习实验,养成良好的实验习惯;在实验过程中独立思考,认真操作;在实验完成后主动、及时总结实验,完成实验报告。学生对无机化学实验的主动性增强了,教学质量必然得以提高。③选择实用性课题,提高学生学习兴趣。选择实用性课题探究,可以提高学生对无机化学实验的兴趣。例如,我们开设的废旧干电池的综合利用实验;针对鱼市上商贩使用过氧化钙来获得氧气的事实,开设了过氧化钙的制备与含量分析的实验。这些从实际出发开设的实验极大地调动了学生的实验兴趣和热情,收到非常好的效果。④以多种形式吸引学生参加无机化学实验,激发学生学习兴趣。例如以化学竞赛的形式吸引学生参加无机化学实验,激发学生学习兴趣;建立大学生无机化学实验技能竞赛网站,调动学生的积极性和主动性,培养学生的挑战精神;加强指导教师团队建设,强化实验技巧的训练等。我们学院在积极参与、主办化学实验竞赛方面积累了丰富的经验。我们学院分别于2009年、2010年参与了第一届、第二届山东省大学生化学实验技能竞赛活动,并于2011年成功举办了第三届山东省大学生化学实验技能竞赛,并取得了第一名的优异成绩。通过化学实验技能比赛,激发了学生的实验热情,也暴露了实验过程中的一些问题,为下一步无机化学实验的改革指明了方向。
(2)如何给无机化学实验的学习者提供良好的实验条件和实验操作的机会,使他们尽可能有足够的时间解决所有的困惑。①重视教师指导的作用。学生在做实验的时候会遇到各种问题,需要教师加以辅导。当学生向教师提出问题时,教师不要直接告诉学生答案,要采用启发诱导的方法,让学生自己寻找问题的答案,培养学生分析能力和解决问题的能力。同时,教师的指导要面向全体学生,要有代表性和针对性。实验时,要认真观察每个学生的实验操作,及时纠正错误,并向学生提出问题,引导学生积极思考。②组织学生讨论。组织学生讨论可以活跃课堂气氛,提高学生学习积极性。在具体的教学实践中,要围绕教学目标,精心而巧妙地设计讨论题目。讨论题目要有思考性、争议性,容易产生不同的理解或者不容易做出全面、完整、本质的回答。难度要适中,太简单或太复杂都不能使学生产生兴趣。在学生碰到力不能及的疑难问题时,教师要进行提示,帮助排除障碍。对于讨论中出现的错误,要让学生通过讨论来分辨是非,自己纠正。在学生得出正确结论时,教师应及时作好总结和评价。③让学生独立完成实验。尊重、珍视并要求学生独立完成实验,是对学生的一种肯定,有益于培养学生的主体意识。首先,独立实验能培养学生主动学习的能力。学生在实验过程中独立思考、独立操作,能够更好地提高实验操作技能。其次,独立实验能使学生形成良好的实验习惯。独立实验需要学生不断克服困难,不怕挫折,具有敢于怀疑,敢于成功的精神。再次,独立实验能培养学生的创造意志力。现代教育的最高目标是培养学生的创造力,鼓励学生求真务实、勇于实践,在实践中增强自己的创造意志力。④开放实验室,设立创新实验基金。开放实验室给予学生充分探索的机会。鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题中来,对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助,激发学生进行科研创新研究的兴趣。这个方面南开大学化学实验教学中心的经验,值得我们学习和借鉴。
(3)如何培养学生的创新素质和创新能力,尽早成为一名新世纪的创新式优秀人才。传统的无机化学实验教学方法不利于培养学生的创新意识和创新能力。要改革无机化学教学方法,必须将传统的验证性实验教学方法转变为新型的探究性实验教学方法,通过探究性实验培养学生的创新能力[7]。无机化学实验是以验证性实验为主,学生基本上处于被动接受知识的状态,不利于激发学生的问题探索意识和创新能力的培养。而探究性实验教学模式要求学生带着问题查阅文献并亲自设计实验方案,这样就把主动权从教师转向了学生。学生在亲自设计实验方案的过程中能够开发智力、培养良好的实验素养和创新能力,锻炼学生的自学能力。改验证性实验为探索性实验,让学生始终处于主动探索知识的状态,对培养学生的创新能力非常有效[8]。当然,教师应在学生设计探究性实验方案时做适当的引导和启发,从设计实验方案的科学性、可行性、安全性、创造性及实验的趣味性出发,培养学生设计实验方案的方法,使学生养成良好的设计习惯,深化学生的创新思维[9]。经过近年来的实验改革,发现将无机化学实验的基础知识与教师的科研实践成果及学科前沿知识有机结合,开设一些研究性创新实验,不仅扩展了实验内容,开拓了学生的思维,培养了学生的创新精神,还使得学生尽早地接触到学科前沿领域,激发学生的科研兴趣和从事科研的热情,为今后培养创新式的化学人才打下坚实的基础[10]。
4结语
根据学校的办学定位和转型发展要求,学院通过企业调研、专家论证、毕业生跟踪调查等方式全面修订了化学、化学工程与工艺、制药工程三个专业的人才培养方案,与新乡区域经济发展相吻合。根据新的人才培养方案,全面修订了实验教学大纲,改革实验教学内容,接足地气。压缩实验课时,还学生自我学习的空间。我们将化学专业无机化学实验课时由过去的90学时减少到72学时,化工和制药专业为30学时,根据实验内容安排每个实验的课时,不在统一。减少课时,并不意味实验内容的减少。根据专业特点对现有实验内容进行全面整合和更新,剔除过时、重复性内容。例如去掉仪器的认领、洗涤和干燥实验,放在课余时间让学生自行探究;将以前传统的台秤和分析天平的使用实验改为电子天平的使用和称量练习;将基础实验操作集中整合,强化练习。减少验证性实验,适当增加综合、设计性实验,突出地方经济发展特色。将传统的无机化学物制备实验改为锂离子电池材料和无机过滤材料的制备实验,既锻炼了学生的基本无机化合物制备操作技能,又增加了电池材料和过滤材料的制备知识,让学生切身感受学有所用,学以致用,实现教学内容与就业的密切联系。在学期的最后,结合当前研究热点、生活实际和教师的科研项目,拿出1~2个实验,开展一些“命题+探究性”探索,不再局限于课本上的设计性实验,由学生在教师指导下查阅文献,自己设计实验方案,并在实验室完成,增加学生对无机化学实验的兴趣。
2改革实验教学方法,突出以学生为主体
以往的无机化学实验教学方法大部分是要求学生上课前预习实验内容,老师在课堂上讲授实验方法和注意事项,然后学生自己操作实验,课后上交实验报告,学生基本上处于被动接受的状态,实验效果一般,有些学生更是忙于应付实验,好像是为老师而学,无法突出自我的中心地位。我们改变传统的每次实验小组都重复讲授实验内容的方法,采用集中时间,统一讲授实验内容和注意事项,运用多媒体教学,让学生首先对实验内容有一个感性认识。同时让学生分组讨论,联系生活和实际,提出疑惑和不解,怎样运用实验解决问题,变主动去学习实验。实验教学课堂中控制理论讲授时间,让每个学生有充分的时间去动手练习,允许学生失败,反复操作,培养学生扎实的实验基本功。老师严格要求学生实验的规范操作并及时纠正,比如天平的使用、洗涤的方法、滴定的操作等,有些学生意识不到实验操作的不规范带来的后果,老师可以演示操作、耐心讲解,不能强制和命令式教学,只会让学生更加反感和抵触。鼓励学生在实验中探索,发现不同的实验现象和问题,引导学生寻找“异常”实验现象的原因,通过实验解决问题,同时培养学生对无机化学实验的兴趣,增强学习的主动性。成立无机化学实验课程教学小组,实验教师集体备课,相互听课,共同提高教学技能。按照学校要求,实验教师到企业进行实践锻炼,提高自己的实践动手能力,自己有一桶水,才能给学生一碗水。
3加强实验素养培养,提高学生综合素质
培养学生整洁的卫生习惯。无机化学实验是学生进入大学后的第一门实验课,养成良好的卫生习惯对以后的实验将起到巨大的作用。要求学生进入实验室必须穿实验服,实验过程中的废纸屑、废液等需放到指定容器中,不能随手扔到地面或水槽中。公共药品和仪器不能拿到自己实验台上;取药品时要用专门的钥匙取用,取完后及时放回原处。实验结束后,要及时整理和清洗仪器,恢复原状,清洁实验台,值日生还需要清洁实验室的公共卫生,经老师同意后方可离开。培养学生实验安全操作的习惯。进入实验室开始,就给学生灌输实验安全操作的理念,要求学生严格遵守实验室规则,熟悉实验室安全知识守则,对水、电、有毒、可燃、易爆的药品和气体的操作进行培训。在实验过程中,老师每次都要强调实验安全问题,告诉学生怎样处理异常现象,一旦出现问题,要镇静、及时报告老师,在老师指导下妥善处理,不能隐瞒不报,以防出现更大事故。针对无机实验中常用到的强酸、强碱和其他腐蚀类化学试剂,实验室配备急救小药箱和冲眼器,对一些小的偶发事件可以先进行有效的处理,再去医院检查和治疗。实验室还装配了通风设备、通风厨、通风药品柜和气瓶柜,最大程度的降低对学生和老师的身体伤害,确保实验安全进行。培养学生“实事求是”的科学态度。自然科学的重要教学任务是培养学生“实事求是”的科学态度,实验是科学研究中重要的环节,在实验中客观、规范的记录实验现象和实验结果是科学研究者的基本素质。要求学生提前预习实验内容,并不是简单的看看书本,而是要发现问题,提出问题,通过实验验证和解决。在实验过程中,要认真全面的观察实验现象,特别是和书本上不同的现象,要查找原因,找出症结,得出结论。要及时记录实验数据,不得随意修改、抄袭、造假数据,一旦发现,严厉惩罚。通过严格要求,让学生意识到“实事求是”的重要性,并养成“实事求是”的科学态度,为后续课程和以后的工作、学习打下良好的基础。
4探索微型化实验,倡导绿色化学实验
实验室污染已成为当前面临的一个问题,怎样减少实验污染,保护环境成为近年来大家探讨的一个热点,实施微型化实验是一个有效的解决办法。在不影响教学效果的前提下,做到“性质实验点滴化,测量实验缩微化,制备实验减量化”。在做元素性质实验时,我们用点滴板、井穴板和小试管代替常规的大试管,节约了实验药品,更容易观察实验室现象,并且方便实验结果的对比和重复。在做氧化还原反应和电池电动势的测定实验时,用井穴板代替小烧杯,用滤纸代替盐桥,简化了实验装置,减少了氨水的用量,实验小型化,结果更加明显,降低了对学省的伤害。在做无机化合物的制备实验时,把原料减少,产率提高,并且容易得到产品,现象明显,缩短了反应时间,受到学生的欢迎。
5结语
实验开放性是指将实验室为实验教学,相关设备可以向实验对象进行开放。在无机化学实验中,采用开放式实验方法,不仅能解决教学中出现的问题,更有助于激发学生的学习兴趣。以下将对开放性无机化学实验的优势进行系统的分析。
1.激发学生的学习兴趣通过实验的方法,可以引导学生深入到实践中来,实验教学能改进学生的思维方法,端正学生的学习态度,进而培养学生的创新能力。在教学过程中,教与学需要有机结合在一起,开放性教学能让学生认识到不同实验的操作方法,在实践中理解化学知识。
2.提升学生的实践能力实践能力是每个学生都必须掌握的,实验室开放不但能提升实验室的利用率,而且能充分调动学生学习的积极性和主动性,逐渐培养应用型人才。学生有更多的机会进入实验室,熟悉仪器操作规范,规划实验的操作,提升实验课的教学效果。
二、化学工程与工艺专业无机化学实验室开放的基本设置
化学工程与工艺专业对学生自主实验及独立学习的要求比较高,在实践中需要结合教材知识,重新审视自己学过的知识,在实践中强化对知识的理解。以下将对实验室开放的基本设置进行系统的分析。
1.制定科学合理的实验教学计划为了满足教学机制的需要,必须根据实际需要明确化学工程与工艺专业实验教学目标,根据教材内容拟定教学计划。必要时可以和化工类企业负责人共同商讨化学工程与工艺专业人才培养方案,让学生的知识和技能与社会需求接轨,让学生系统掌握化工专业实验的基本知识。在离心泵性能测试的学习中,可以将其和管道流体阻力及传热系数结合在一起,将三个实验进行整合,将3套装置串联起来,作为一个工艺流程进行思考。在实验过程中涉及到泵的启动、流量调节、管道阻塞及温度控制等方面,需要操作者掌握操作系数的调控方式,对仪表、阀门及管件的应用原理进行分析。在实验操作过程中,制定实际操作步骤确定下一步计划,加深单元操作在实际学习中地位作用的认识,进而锻炼学生解决实际问题的能力。
2.优化实验教学体系实验教学内容不是一成不变的,需要根据实际情况适应社会发展需要,及时更新和丰富实验教学的内容,必要时进行适当的改革。各项教学体系的制定,都需要以提升学生的综合实践能力为基本,构建以实验基本操作和技能为基础的综合性实践平台。在实验中学到《气体的制备、净化、干燥和收集》需要提前制定综合性方案。在操作过程中,需要明确反应物的状态及反映条件,在固体和固体反应时,需要及时进行加热。当固体和液体发生反应时,需要在常温情况下。收集装置主要有三种方法,分别是排水集气法、向上排空气法、向下排空气法。在实验操作过程中,可以以激发学生的创新能力为基础,让学生根据实验操作步骤和环节,运用自己学过的知识,理解实验教学的目的,自主进行设计,通过创新性训练,进而培养学生自主实验的能力和水平。
3.建立客观公正的实验教学评价体系实验教学是检验学生学习能力的关键,在化学工程与工艺专业无机化学实验教学中,当学生实验操作结束后,老师需要根据实际情况,进行适当的评价和总结。结合实验结果和学生操作水平,对学生的学习行为进行恰当的评估。在《二氧化碳相对分子质量的测定》实验教学中,需要选择合适的胶塞塞住干燥的雏形瓶的瓶口,在胶塞上做记号,称取重量后做好标记。将启普发生器导出的CO2装入锥形瓶的瓶底。待满后,缓慢的取出导气管。用胶塞做好标记,进行称量。此时体积公式为G2=容器质量+mco2,其次往锥形瓶中加满水,塞好瓶塞,记下温度T和大气压力值p。在操作过程中根据学生的实际表现,进行适当的表扬。实验课程是理论联系实际的操作环节,主要是通过实践操作掌握基本知识和基本技能,最终获得所学的实验知识和解决问题的能力。实验课证明每个实验项目都要达到整体教学的目的。实验课很难通过课程结束后的一次考试得出结果,需要多进行实验探究,建立科学、客观、公正合理的指标管理体系,严格按照指标管理体系进行操作。从学生的角度出发,根据学生的实验结果,对化学工程与工艺相关内容的了解度进行充分的概括。
三、结束语
为了培养矿物分选加工和矿产资源综合应用领域的工程技术人才,有机化学的教材内容应以培养学生的科学思维方法,分析问题、解决问题的能力和创新能力为目标,突出矿物加工工程专业特点,着力拓宽学生知识面。据此,本课程选择的是获得第三届国家教委优秀教材一等奖,由徐寿昌主编的《有机化学》,该教材按照官能团系统分类,每一个章节介绍一类有机化合物,而每一章节又按照结构、制备方法、物理和化学性质为主线,便于学生归纳总结和综合应用。但是在2011年我校在本科生培养方案的调整中,将矿物加工工程专业有机化学的教学课时由64学时缩减为48学时,有机化学的教学内容必须做出相应的调整。首先,我们贯彻“少而精”的原则,对教学内容进行了优化处理,在缩减课时的情况下,精选本学科中最基本、最重要、最精华的部分作为重点教学内容。例如,教材中烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、杂环化合物等每一个章节都包含有机化合物的分类和命名,而很多学生在高中阶段对这些内容略有掌握,因此我们在第一章有机化合物的分类中,补充有机化合物的命名,将有机化合物按照官能团命名方法进行归纳和总结,后面的章节中就不再介绍。教材中某种有机化合物的制备反应和另一种有机化合物的化学反应前后重复介绍,可以将这一部分内容合并简化。以醇制备卤烃为例,教材第九章卤烷的制备方法中介绍了醇与氢卤酸作用,而第十章醇的化学性质又详细介绍了卤烃的生成,将这两部分内容整合有助于学生的理解,避免了重复。教材中立体化学的内容比较抽象,对学生的空间想象力有一定的要求,而立体化学和矿物加工的专业知识关联较少,我们将其内容适当简化删减。其次,为了强调矿物加工专业特色,激发学生对专业的兴趣,有机化学的教学内容必须重点讲授一些和专业相关的内容。例如,我们学校的矿物加工专业主要是面对煤炭行业,学生必须对煤的相关知识了解透彻。煤是由有机质和矿物质组成,煤中的有机质又是由苯环、脂环、杂环和一系列的含氧、硫、氮的官能团组成,要认清煤的大分子结构,必须掌握好有机化学中芳烃、环烷烃、酚和杂环化合物这些章节的内容,另外煤经常发生的一些化学反应,如氧化反应、裂解反应、芳构化反应、加氢反应、缩聚反应、脱氧反应和磺化反应等也渗透在有机化学各章节中。煤的浮选过程中浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三种,这些药剂大多是有机化合物。捕收剂主要是煤油、轻柴油等,它们是石油裂解的馏分产品,主要是C11-C16的烷烃,在有机化学烷烃的学习中可以介绍;起泡剂包含天然起泡剂松醇油(α-萜烯醇),工业副产品起泡剂杂醇和仲辛醇,人工起泡剂醚醇类化合物,在有机化学萜类、醇类和醚类化合物的讲授中介绍;调整剂主要是一些乳化剂和絮凝剂,涉及有机化学中高分子聚合物的知识。水煤浆是一种新型的煤基流体燃料,由煤70%、水30%和少量添加剂经一定工艺流程加工而成,添加剂起着关键作用。水煤浆添加剂中主要是分散剂和稳定剂,分散剂是磺酸盐、羧酸盐、聚烯烃类化合物,稳定剂是高分子表面活性剂、聚丙烯酸盐类化合物,这些涉及羧酸和高分子聚合物的相关知识。目前,多学科交叉、渗透、融合,以基础知识与专业知识密切结合为切入点,将相互具有内在联系的有机化学、煤化学、选矿学的教学内容融合,将打破过去有机化学、煤化学和选矿学在课程设置上过于独立、缺乏联系的局面,整合原有课程内容,拓展学生知识结构。
二、有机化学教学方法的改革
传统教学方法以教师在课堂上的“填鸭式”教学模式为主,往往忽略了学生的主体性,不利于学生自主学习和创新能力的培养。为了培养学生的自学能力和思考能力,提高教学效率和质量,我们在教学中采用了灵活多样的教学方法,通过启发式、互动式和讨论式等多种教学方法,引导学生课堂上积极思考,独立解决问题。在教学过程中我们增加一些教科书上没有列出的反应及其具体应用实例,将同类型的反应随时进行总结,既可提高学生的学习兴趣和积极性,又可开拓学生的视野和扩大知识面。例如,水煤浆添加剂中普遍用到的分散剂是萘磺酸盐,在萘磺酸盐的制备过程中涉及我们所学有机化学中萘的磺化反应,萘在165℃时与浓硫酸反应的主要产物是β-萘磺酸,β-萘磺酸经过与甲醛发生缩合反应后与碱中和即可得到我们所需的产品萘磺酸盐。学生通过这个实例的学习,将会加深对萘的磺化反应的认识,同时拓宽了知识面,还与所学的专业知识也联系起来。FS-201作为一种浮选剂在很多选煤厂使用,它的药剂用量比煤油低30%左右。这种药剂的主要成分是轻质烷基苯。这种药剂的合成涉及有机化学中最著名的傅克烷基化反应。它的合成是烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行傅克烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分。课本中一个普通的化学反应在工业上得到应用,学生将会印象深刻。通过这些实例的学习,学生发现有机化学课程并不是完全和自己所学的专业没有关系,专业知识也并不是深奥难懂,基础课程和专业课程相辅相成,融会贯通。
三、有机化学教学手段的更新
1、药物的身份鉴定和纯度检测
药物身份鉴定主要是利用物体识别测试法来验明正身的一个重要的基本测试。其中,质谱法是验明药物身份最为有效可靠的方法,而红外光谱法则是使用次数最为频繁的一种定性分析技术。前者的测试样品必须与标样具有相同的分子量,后者的测量样品的红外吸收光谱需要与标样的已知光谱相比较,确保样品和标样的色谱保留时间差异控制在合理范围内,并综合运用紫外光谱和核磁共振对药物进行身份分析。检验药品质量和活性药物成分的又一重要指标是药物的纯度检测,由于药品的杂质对人体健康危害极大,因而为了避免某些有害化学品影响到药品的安全性,需要采用高效液相色谱法科学检测药物中有机杂质的基因毒性杂质和潜在的有机杂质,从而分辨出药物中的降解产物,实现药物的稳定性、安全性等显示特征。
2、药物的定量检测定量检测
作为一个重要的分析步骤,在医药工业中主要是定量测量和评估测试样品中的药物成分含量、原料药制剂和药物功能活性,充分确定药物定量的准确和精确数值,定量测定药物原料、副产物杂质、降解产物的纯度和中间体的检测。由于高效液相色谱法和毛细管电泳分析技术具有可靠的定量准确度和精度,且具有良好的重现性,因而可采用不同的检测器和色谱柱适用于药物的定量分析。为了有效地实现药物保护,传递和分布药物的流通组织,制备简易性和可靠性的色谱法的放大过程,确保药物脂质体配方的稳定性和一致性,实现准确地检测到活性药物成分的量,科学合理地提高药物纯化分离和提纯方法,使得药物在纯度、产量、成本和纯化时间上都占有优势,进而满足复杂混合物大规模色谱纯化的需求。
3、药物研发的参考标准
药物研发的参考标准主要是药物的身份鉴定和药物的纯度、定量检测,美国的药物和食品管理局将严格表征的高纯度化合物和高度表征的药物、杂质、辅料、药典试剂、降解产物和性能校正剂标本作为参考标准材料。获得有效结果的关键因素是美国药典参考标准材料的质量和纯度,因而参考标准材料的用途大致分为用于确定活性药物成分和盐的效能和纯度的定量;用于药物的身份鉴定和验证活性药物的成分、过程杂质以及降解产物的定性;用于确定药物定量方法、定性和仪器,进而分辨药物杂质的性能。药物研发的参考标准主要有药典和非药典这两种。其中药典主要包括美国药典、日本药典和欧洲药典;非药典主要包括合同制造商、自制参考标准的用户和化学供应商。这是监管机构药物研发参考标准的首选,因而必须严格按照药物研发的参考标准,执行药物开发和表征程序,通过简单的分析测试作为分辨或鉴定药物的参考标准。
二、有机化合物在药物研发中的作用
1、有机化合物在西药研发中的作用
随着有机化学地不断发展,西药的合成和提取均离不开有机化学反应和相关的研发技术。尤其是有机化学造就了西药异构体相关的拆分技术,实现了西药合成体的手性合成,而且对于中药的研发也起到了促进作用。有机化学有利于实现西药的发展和促进西药的发扬壮大,有机化合物在西药的发展过程中也始终扮演着十分重要的角色,引进先进的研发技术必定会提升西医药的发展水平和进度,进而带动有机化学实现新的飞跃。在西药的研发过程中,制药人员主要是采用先进的技术方法,充分利用中药重要的有效成分确定,提取药物中的有效成分,以此来增强西药物的疗效,提高西药物的纯度。
2、有机化合物在中药研发中的作用
随着现代科学技术和社会经济的飞速发展,分析和研究利用化学技术提取的中草药的有效成分,有利于制成出稳定安全、方便服用的新一代中药,确定中药物的作用机制,为中华民族中药事业的繁荣昌盛发挥了重要的作用。中草药作为祖国医药宝贵遗产的重要组成部分,在人类长期的生产生活和实践活动中发挥了重要的药性药理指导作用。实现有机化合物在中药研发中的科学合理性,不仅可以保证中药的效果,还可以提高中药的利用效率,更有利于简化患者熬制中药的程序,提升我国中医药的国际地位,进而促进我国中医药事业的健康发展。在药物的研发过程中,将作为一群组合天然化合物的民族药与有机化合物研究相结合,积极发掘药物的先导化合物,打造特色的药物研发品牌专业,中药药物中有机化合物的发展也可以有效地推动西医药事业的进步。可见,药物技术人员在对中西药物进行研发的过程中,利用中药和西药相辅相成的联系,充分采用中西结合的方法技巧,开发各种新型的药物,进而促进中药制药行业的飞速发展。
三、结束语
三个班共有学生245人,其中一班79人,三班82人,四班84人,由于刚接手这三个班,对他们的情况不太了解,只能通过上期期末统考成绩和上课情况来作大致评估,每班学生成绩参差不齐,尖子生少,学困生较多,两级分化较突出。上课时,学生的学习积极性不高,不够灵活这就需要教师在教法和学生的学习方法上作进一步改进,让学生成为学习的主人,进行探究性的学习,从而培养学生的学习兴趣,启发思维,提高学习的积极性,培养良好的学习习惯及分析问题,解决问题的能力,加之,初二学生刚接触物理,这是新开设的一门科目,新科目,新起点,新观念,难教难学,这就需要师生在本期倍加努力,才能达到预期的目的。
二、指导思想:
本教材是经教育部直接领导由课程标准研究小组反复的研讨而完成的,在使用这套教材时,就要求教师转变传统的教育观念,在新的物理课程理念中倡导“一切为了学生的发展”,要树立“一切为了学生的发展”的教育思想。在教学中就要关注每个学生,注重学生的全面发展,关注学生的道德生活与人格养成,注重学生的情感体验,加强与学生生活,科学,技术和社会联系的教学,不要注重科学探究,提倡学习方式多样化的教学,从而培养适应社会需要的人才。
三、教学内容安排:
本学期的教学内容为1—5章,包括声、光、热、电的现象及基本知识。
四、教改措施:
在新课程的指导下,改变传统的教学模式,在以学科为中心的教学中,注重学生的全面发展,关注学生,注重学生的全面发展,关注学生的道德生活与人格的养成,加强与学生生活、科学、技术和社会相联系的教学,将学习内容与学习生活,科学、技术和社会的联系贯穿于整个教学之中。
五、教学目标:
1、知识与技能
A、初步认识物质的形态及形态及变化,物质的属性及结构等内容,了解物体的尺度,新材料的应用等内容,初步认识资源利用与环境保护的关系。
B、初步认识声光电等自然现常见的现象,了解这些知识在生产和生活中的应用。
C、初具了解物理学及其相关技术中产生的一些历史背景,能意识到科学发展历程的艰辛与曲折,知道物理学不仅物理知识,而且还包科学的研究方法,科学态度和科学精神。
D、具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具,能测量一些基本的物理量。
E、会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告,会用科学术语,简单图表等描述实验结果。
2、过程和方法:
A、经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察的物理现象的主要特征。有初步的观察能力。
B、能在观察物理现象或学习物理的过程中发现问题的能力。
C、通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案,能利用不同渠道收集信息,有初步的信息收集能力。
D、通过参与科学探究活动,初步认识科学研究方法的重要性,学习信息处理方法,有初步的信息处理能力。
E、学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,尝试应用书籍的科学规律去解释某些具体问题,有初步的分析概括能力。
F、能书面或口头表达自己的观点,初步具有评估和听取反馈意见的意识,有初步的信息交流能力。
3、情感态度与价值观:
A、能保持对自然的好奇,初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近,热爱和谐相处的情感。
B、具有对科学的求知欲,乐于探索自然界和日常生活中的物理道理。
C、在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难,解决物理问题的喜悦。
D、养成实事求是,尊重自然规律的科不态度,不迷信权威,具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。
E、有将自己的见解分开与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢地提书与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。
F、有将科学服务于人类的意识,有理想,有报护,热爱祖国,有振兴中华的使命和责任感。
六、具体措施:
1、鼓励科学探究的教学
A、鼓励学生积极大胆地参与科学探究。
鼓励学生积极动手、动脑、通过有目的探究活动,学习物理概念和规律,体验到学科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识,逐步树立科学创新的意识。
B、使学生养成对所做工作进行评估的好习惯。
C、重视探究活动中的交流与合作。
在现代社会和科学工作中,个人之内与团体之间的交流与合作是十分重要的,要注意学生这方面良好素质的形成。
2、帮助学生尽快小入自主性学习的轨道。
在教学过程中要帮助学生自己进行知识模地的构建,而不是去复制知识,学生自己在学习过程中发现问题才是至关重要的。
3、保护学生的学习兴趣。
4、加强与日常生活,技术应用及其他科学的联系。
A、以多种方式向学生提供广泛的信息。
由于物理学与生活、社会有着极为深密和广泛的联系,困此在实际教学中,要结合本地实际,进取学生常见的事例,尽可能采作图片、投影、录像、光盘、CAI课件进行教学。
B、在阅读理解,收集信息,观察记录作为课后作业的一部分。
C、尽可能让学生得用身过的物品进行物理实验。让物理贴近生活,让学生用物理知识武装自己的头脑。
七、课时计划:
科学之旅1课时
第一章:声现象6课时
第二章:光现象6课时
第三章:透镜及应用6课时
第四章:物态变化5课时
生化检验技术的基础是仪器分析。当前临床运用仪器设备科技含量非常高,同时更新换代的速度很快,如果想让学生具有和临床连接的能力,就一定要提供临床方面的实验设备。在14项技术检验中,只有生物化学检验质量评价无需运用到仪器,剩下的13项都需用到仪器。基本可分成以下两类:第一,实验设备成本小、自动化程度不高,用于手工操作的,如吸收光谱分析、电泳分析、散射光谱分析等。这类培养基础操作技能的设备学校应该全部配备完整。第二,实验设备投资大、成本高的,具有先进性的自动化设备。例如化学发光分析、分子生物学检验等等。因为投入过大,教学使用少,单一用来教学会造成机械的损害,不符合仪器设备的保养与使用。所以,中职学校不适合购买这一类仪器来用于教学。一般情况下,可运用基地教学来达到培养学生的目的。同时,设备的数量要和学生人数相配合。但是市场化的需求,招生的人数具有不稳定性。因此,装备实验设备还是需要一个基数作为数量的标准。一般来说,中职卫生学校医学检验专业设立为每个年级60人左右。当招生人数大于基数,可通过合理优化教学时间方法增加设备使用批准,延长使用的时间,最大限度满足学生技能的训练。如果盲目的扩大的仪器设备,会造成不必要的浪费。
二、实践基地的构建
当代生物医学和计算机学科快速发展让生化检验技术也一起快速发展,新技术与产品更多的融入到临床医学检验。临床检验工作可代表科学的先进性。中职学校可利用临床实践基地达到实践教学目的。实践基地是生化检验技术实践性教学所必要的教学资源,中职学校一定要将实践基地建设当成是校内的日常工作。首先,需要选择合适的临床实践基地。可满足生化检验技术实践教学的是应该是二级或以上医院的检验科;具有全自动化分析设备。同时,伴随我们国家对基层卫生建设力度的加大,一些乡镇医院和社区的服务中心的检验设备也在不断升级,只是达到了教学要求,均可考虑作为临床的实践基地。其次,中职学校需要和临床实践基地构建起相应的管理体系。最后,中职学校还应该在临床的实践基地构建起临床方面的指导教学团队。
三、学科间共享资源优化
生物化学检验技术和微检技术、免疫学检验技术等都可共享资源。比如,在免疫学检验技术当中的细菌血清鉴定的实验,还有抗链球菌溶血素O实验、红细胞凝集实验等共相互共容;生物化学检验技术的核酸杂交技术、PCR技术等主要运用至微生物种型鉴定、检测,可在微生物学检验中加以说明、学习。所以,要做好学科与学科之间的协调工作。
四、指导教师队伍的建设
内蒙古民族大学蒙医药学院2012级蒙授药物制剂专业44名学生。
2教学主要过程
本次将行动学习法应用于蒙授药物制剂专业药物化学的教学,主要的教学活动包括:①通过共同研究,提出问题;②成立行动学习小组;③积极开展学习、解决问题;④组织班级讨论与汇报。
2.1提出问题:在行动学习法中,首先要提出问题,问题并不能由教师单独决定,将蒙授药物制剂专业的学生分成行动学习小组,由小组成员共同讨论,并在教师的指导和商议下,最终选择提出的问题。在提出问题的过程中,教师必须能够引导学生要按照药物化学教学大纲的主要要求,设计并提出在本专业相关技能的基础上的一些教学问题。以外周神经系统药物中的局部为例,问题的提出可以分为三个主要步骤:①学生必须掌握的基本问题。如举例说明局部的分类,每一类局部的代表性药物的理化性质、合成及代谢途径等;②通过行动学习法探究后,学生可以掌握的具有一定深度和难度的问题。如通过局部的发现与发展历史,结合局部的构效关系,剖析每一类局部在临床应用中的优点和缺点,便于学生快速掌握局部的应用方法、适用范围、给药途径、临床价值及作用机制等;③通过案例分析,掌握的具有一定的典型性、综合性、难度性的问题。通过提供各种需要局麻患者的手术资料,要求学生根据所学知识,选择每一种手术(阑尾炎、剖腹产、眼科手术、甲状腺良性肿瘤等)需要选择哪一种,并能解释使用的原因。
2.2成立行动学习小组:行动学习的开展主要是在行动学习小组中完成的,将2012级蒙授药物制剂专业的44名学生分为7组,每组平均6~7人。学生轮流担任提问者、陈述者、观察者、支持者、监督者等角色,在行动学习小组中创造通过对话、讨论等方式进行交流与互动的学习环境。小组中陈述者的主要任务是向其他成员详细介绍对提出的问题给出的答案,并寻求其他成员的反馈意见,在小组其他成员的协助下不断改进完善;提问者主要负责提出疑问,请陈述者作出回答;支持者可以随时补充陈述者的观点,帮助小组成员理解所要掌握的知识;观察者作为倾听者;监督者负责监督整个小组的活动进程,有利于促进行动学习开展过程中小组成员之间达到有效的互动。
2.3开展学习与解决问题:开展学习以每个行动学习小组选择的问题为起点,小组成员针对提出的问题,采用各种方法提出自己的想法,试图找到解决问题的最佳途径,最终形成正式解决问题的方案。开展学习就是小组成员质疑和反思的过程。在解决问题的过程中,一般可以按以下步骤进行:寻找关键现象和事件;通过各种途径找到问题存在的原因;提炼出问题的重点内容;将问题理论化、逻辑化和系统化;讨论解决问题的主要可行方案;再次对问题进行界定并验证;对解决问题的方案进行评估筛选;制定行动计划;执行行动方案;总结并分享给其他成员。
2.4班级讨论与汇报:教师在行动学习法中起着非常重要的作用。首先教师必须能够引导学生按照药物化学教学大纲的主要要求,设计并提出在本专业相关技能基础上的一些教学问题。然后指引学生通过各种方法寻求解决问题的最佳方案,要对学生们遇到的各种困难给予帮助。最后教师还要在指导每一组学生认真完成任务后,回到课堂中对本次行动学习召开讨论总结大会,目的是要评估本次行动学习的所有成果及取得的成绩,并从中选出本次行动学习中表现最佳的小组和成员,将在本次行动学习中得到的解决方案流程化、精细化、标准化,把所有成果在小组之间共享。
3主要教学效果
3.1提高了学生的学习兴趣,掌握了药物化学的基本知识:蒙授药物制剂专业的学生通过行动学习法学习药物化学这门专业必修课,可以在比较轻松、愉快、活跃的学习环境下,掌握药物化学中的一些基础知识,如各种药物的化学结构、理化性质及其构效关系。在行动学习过程中,每一个学生不是被动去学,而是作为各行动小组积极的陈述者、提问者、观察者、监督者,发挥各自的作用。特别是小组成员中的提问者和陈述者,更是得到了较大程度的提高。也就是说,通过行动学习法可以使学生对药物化学这门课程产生浓厚的学习兴趣,特别是蒙古族学生,药物化学在他们的眼中不再是枯燥乏味、理解困难的理论,变成了生动有趣理论与实践相结合的课程。
3.2培养了学生的协作能力:传统的学习模式一般使学生变成独立的个体,学生之间的互动与交流几乎很少。而行动学习法是一个有计划、有总结和有反思的学习过程,通过小组的行动学习活动,可以把小组中的每一个成员紧紧联系在一起,逐渐增强个人在集体中的协调能力和团队合作意识。小组的每一个成员担当角色的机会是均等的,可以去提出问题,也可以去寻求答案,通过小组的交流与讨论得到深入理解和有效启发。行动学习法可以促进小组成员之间的交流学习,可以培养小组成员的学习技巧,可以开发个人的潜力潜能,可以增强自信,进而改进学习方法、提高学习能力。
3.3提高了学生学习的主观能动性:行动学习法对每个小组成员的主观能动性提出了很高的要求,每个小组成员都需要带着难以解决的问题参加学习,需要利用很多课余时间主动查阅资料,从而发现问题和找出解决问题的方法。行动学习小组在交流讨论之后,每个成员对自己的学习过程要进行反思,即从中审视自己在学习过程中存在的一些问题,有针对性地获取新的知识,并在不断努力的学习中探求解决问题的方案。
(1)实验室设备利用率最大化,避免设备的重复购置。
传统的生物化学实验教学主要使用分光光度计、水浴箱和玻璃仪器,与化学实验教学相似。因而实验室整合后仪器共享得到了充分实现。
(2)打破院系界限。
(3)实验室空间位置得到充分利用。
整合后对课程作统筹规划,因而减少了实验室闲置,目前化学分析实验室是满负荷运转。
(4)减少实验室教学辅助人员配置。
(5)减少常用化学试剂的重复购置。
生物化学实验一般为小量实验,有时甚至是微量实验,所用化学试剂相对较少。实验室整合后可减少试剂浪费。
2整合的缺点
(1)实验室无法满足分子生物学实验教学需要。
分子生物学实验技术已经成为生命科学领域中的通用技术,是学生将来进行医学科学研究的必备手段。而现行化学分析实验室硬件水平无法满足分子生物学实验教学要求。
(2)实验室与教研室的分离严重制约生物化学与分子生物学学科的建设和发展。
生物化学与分子生物学学科为海南省重点学科,又为我校硕士点建设支撑学科,我校从2014年开始承担硕士研究生生物化学与分子生物学的理论教学和实验教学工作。同时,由于目前我校缺少科研实验室,教学实验室同时也作为教师科研场所。教研室与实验室的长期分离,极大地制约了教师的科研工作,不少教师的课题研究需要到校外实验室进行,这与未来生物化学与分子生物学学科在学校中的教学角色不匹配。
(3)生物化学实验教学改革难以开展。
目前生物化学实验与其他3门实验课程整合为一门化学分析实验课程,课程负责人为化学分析实验室负责人,课程规划、实验室规划都由课程负责人负责实施。然而化学分析实验课程中的生物化学实验教学仍由生物化学与分子生物学教研室教师负责教学。每次课程大纲修订、实验教学项目更改都需要由课程负责人跨院系召开不同教研室教师会议,难以实现多部门协调。部分生物化学实验内容严重落后,学生毕业后真正能用到的知识不多。而如果由授课教师进行教学改革设计、实验项目更新,又很难得到实验室的支持。例如近年来被认为在实验教学中有效的综合性实验和设计性实验,目前在生物化学实验教学中尚未开展。
(4)实验室规划及设备更新受到严重影响。
由于实验室规划和设备更新都由课程负责人提出并执行,因而难免受到负责人本身专业背景的影响。近10年来,生物化学实验教学所需仪器仅对分光光度计进行了更换,而分子生物学实验教学所需设备没有添置和更新。
(5)实验室教学辅助人员的培养受到严重影响。
由于实验室目前隶属于药学院,因而生物化学实验员无法参加生物化学与分子生物学教研室的集体备课以及教学任务、科研课题的承担,严重影响实验员的职称评定和专业能力提高。
(6)成为急诊医学等新办专业评估的“硬伤”。
新办专业首届学生毕业前,教育厅组织相关专业人员进行评估。而近年来新办专业评估时对医学院校没有独立生物化学实验室提出较多质疑,这会影响学生科研能力的培养。
(7)教学实验室在课余向本科生开放受到影响。
尽管学校提倡开放实验室,促进大学生创新实验开展。但实验室的开放需要实验教学人员和工作人员配合,因而目前进行的大学生生物化学创新实验并没有在化学分析实验室进行。
(8)教研室和实验室工作协调困难。
由于教研室与实验室隶属不同部门,涉及的跨院(系)实验室较多,而学校规定教职工奖金津贴由各院(系)独立核算,这些都使得教研室和实验室之间工作协调困难。
3结语
有机化学教学大纲规定了该课程的地位和性质,同时也明确了该课程的主要任务是:掌握各类有机化合物的结构、命名、官能团之间的相互转化及其规律、立体化学特征和主要的化学性质;熟悉典型的有机反应和反应历程;了解各类代表性有机化合物及其应用;实验课要求掌握有机化学基本操作技能,官能团的性质和典型的有机反应,熟悉常规仪器的使用。在实际教学中,不管是理论课还是实验课,教师的教学都紧扣大纲,注重基础知识教学的基础上重视学生能力的培养,取得了一定的效果,但也存在一些问题和不足。目前我校药剂专业学生中有一半以上的学生是文科生,底子薄,基础知识缺乏,基本概念、基本知识的理解和掌握能力弱,这给教学带来了极大的挑战:在教学中既要保证多数人听得懂,听得轻松有趣,又得兼顾不同学习基础、学习兴趣的同学,所以,必须从教学内容设计,教学方法和手段等各方面狠下工夫,提高教学效果。另一方面,也存在部分学生对本学科的重视程度不够,所以,教师在强调本学科的重要性之外,还需开发本学科的趣味性、专业相关性以及增强学生学习的自信心。
2.有机化学教学改革内容
2.1注重教学方法的研究。在教学内容确定的前提下,如何把知识高效的传授给学生,除了需要教师的激情、热情,对学生的了解、对教学内容的熟练把握之外,更重要的是需要恰当的教学方法。我们可以将知识分成记忆、理解记忆、理解、探索性等几个不同层次,对于不同层次的知识,我们可以采用不同的教学方法,当然,同一个知识到底属于哪个层次,可能会应人而异,教师在教学时应充分认识到这一点。对有机化学而言,其知识多数属于理解记忆,还有一些内容是偏探索性的,需要一些练习来加强理解、提高能力、检验自己的。对于纯记忆的内容,教师可以采用编段子、打比喻、类比等方法来帮助记忆;对于抽象的、需理解记忆的内容,教师可以采用模型、图表、动画、比喻等直观的东西帮助学生理解,如在讲立体异构,分子结构时,学生往往感觉很抽象难以理解,这时,实物模型就能起到很好的效果;而如果是因为学生缺乏某些知识而造成的理解困难,教师还应帮助他们复习,包括复习内容、复习方法等。
2.2按照教学大纲要求,合理选择教学内容,精心制作PP]。教学内容是一堂课的关键,没有好的教学内容,就相当于没有了灵魂,再好的手段也没有用,所以,一定要精心设计教学内容,然后用一种好的方法把它呈现出来。我们根据药剂专业学生的专业特点,遇到与药剂学,药物分析等专业相关的知识时,我们可以多介绍一些,以提高他们的学习兴趣,这就要求教师对他们专业课中的与有机化学相关的内容相当熟悉。考虑到文科学生的特点,对于他们可能难以理解的内容,教师要及时的发现并添加一些相关的复习内容。此外,还可以添加一些趣味性的东西,如小实验、小应用、小案例、小幽默等,可以起到启发学生,活跃课堂气氛的效果。总之,教学内容是一个很广的东西,我们不能只局限在书本上,而应跟据学生实际、教学大纲等精心设计,不断完善。
2.3重视学习能力和学习兴趣的培养。刚入校门的新生的学习习惯往往还停留在拿来主义,即教师教给他们什么,他们就学习什么,教师教会了他们什么,他们就学会了什么,而缺乏主动学习知识的习惯和能力。有机化学作为大一新生的一门基础课当然也承担着学生良好学习习惯培养的任务。在教学实践中,教师可以有意识的设计一些诸如案例式的教学方法,以学生主动获取知识为主,然后讨论,检验学习效果,既培养了学习习惯、学习能力,又提高了学习兴趣和学习的成就感,具有较好的效果。
【关键词】小论文 指导思想 教学构思
社会竞争日益激烈,社会对人才的要求越来越高。但就化学方面来说,美国杜邦公司研发中心人员在回顾化学工业50年的发展历程之后,对化学教育提出了看法。他们指出,化学公司对化学工作者和技术人员的素质要求是具备如下能力:创造性地处理复杂与不熟悉的问题;口头语书面进行交流;进行团队工作;评判自己的知识,并在整个生涯中学习自己需要了解的知识。十分值得我们在化学教育中借鉴。
生物无机化学课程的性质和内涵
生物无机化学为化学类专业学生的专业方向必修课。国际生物无机化学在过去的十余年取得了令人瞩目的成就和发展。美国主要高校生物无机化学工作者在化学学科中占据非常重要的地位。各国政府及基金组织连续在其研究中投入了相当大的资金,并有许多相关的研究计划出台,譬如,美国科学院在科技政策报告中指出:生命过程中的化学是当前化学学科发展的优先领域之一。我国生物无机化学是在20世纪80年代开始发生发展的,当时落后于国际约10年。但是在国家自然科学基金委员会十几年连续支持下,在全体从事生物无机化学研究者的努力下跃升了三个台阶,从生物小分子配体上升到生物大分子;又从研究分离出的生物大分子到研究生物体系;近年来又开始了对细胞层次的无机化学研究。我国的生物无机化学研究始终结合实际问题进行基础研究,在应用生物无机化学上具有一定特色,而且水平逐年提高,一些研究工作已达到和国际同行等同的水平。虽然我国生物无机化学的总体水平与国际水平还有一定差距,但在国际上已经能够占一席之地。
生物无机化学课程教学构思
生物无机化学课程会给学生带来什么?是想获得一张文凭的不得已选择?是想扩展知识领域以更好地适应工作需求?是为了提高自己的综合素质?……无论学生理想的“主产物”是什么,“副产物”是什么,真诚希望通过这门课程“烹调”出的“食品”不仅蕴涵丰富“营养”而且“美味”,希望学生能从“美味”的“口感”中感受到愉悦;从“咀嚼”的“回味”中留下余香;从“营养”的“消化”中获得力量。
期望借助生物无机化学课程营造的空间不仅是传授专业的课堂,更是交流思想的场所。人类的智慧比由他创造的知识更具魅力,它以其看不见的形态揭示了自然界中蕴涵的无形“天机”。我们赞叹自然界“天机”的绝妙,更惊叹揭示“天机”的人类智慧。作为接受教育的我们,不仅是人类智慧结晶的传承者,每个个体更应该是人类智慧的延续者,即我们每个人更应该成为创造者。不仅首先要成为知识的学习者,更应该在知识的学习中提升自身的思辨能力。因为不仅对知识理解的深刻程度在很大程度上取决于对问题的思辨程度,而且创造能力的强弱更取决于思辨能力。知识就像酿造美酒需要的营养,而思辨就像酿造美酒需要的酒曲;创造源于思辨就像醇香出自酿造;睿智的思辨靠艰苦的磨炼就像优良的酒曲靠严格的驯化;有知识不等于有创造力就像有营养不等于有醇香;酒曲的驯化并非一蹴而就,思辨的培养绝非一挥而成;思辨的培养需要知识就像酒曲的驯化需要营养。酒曲在营养反复调制中的不断进化中得以驯化,思辨在知识不断积累中的持续更新得以提升。因此,本课程特别注意师生思想交流,让学生从这门课程的学习中不仅有知识的积累,更有意想不到的收获。
现代生物无机化学是化学领域日新月异发展最快的一门科学,要求化学类专业学生能够尽早跟踪它的发展趋势。我们每一个人都将终生面临知识不断更新的挑战。所以,重要的是学生要知晓“怎样学”。学习任何一门学科都有指导思想问题,只学内容而不能体会其精神,就不能用所学的东西去指导实践。学化学的人进入生物领域时,就必须体会几个指导思想:要体会由没有生命的化学向有生命参与的化学 转变,要体会由一种简单的、无活性的配合物向复杂的、有活性的配合物这一飞跃,要体会由一般化学处理的封闭或部分封闭的、背景单一的反应体系到开放的、有特殊背景的生物反应体系的过渡等。先登山顶,方能感知一览众山小!每一单元伊始首先介绍单元知识的学习方法指南以及前后单元知识间的内在联系,然后重点讲授。将教学内容分解为必讲内容、自学内容和备查内容,突出必讲内容,引导学生消化自学内容,掌握利用各种渠道查阅收集整理化学资料的能力。
兴趣是大学生探究成功的重要保证,它能使大学生坚持长时间学习、研究,能激发大学生积极参与研究的欲望,教材的意图是让学生动手“实践”,由扶到放,到综合运用,使学生通过活动理解知识、得出结论,培养学生的观察力、分析力等各种能力。教学中,把教材当成经典,教材有什么就讲什么,教材怎么编排教学就怎么讲的做法是不符合科学的教学理念的,教师只有在充分理解教材基本思路的基础上,加入自己的改造和创新,结合学生的实际情况,灵活安排教学内容,从学生的兴趣和生活逻辑出发,设计各种各样的活动,为学生创设实践环境,从而引起学生期望的行为反应和期望的情感体验。教学的引导不应局限于语言上的引导,更应体现在活动设计上的引导。
教学目的是由扶到放、到自主探索,根据学生从不同角度提出的各种问题,指导学生选择自己感兴趣的问题展开探究活动,从活动中发现规律、掌握知识,以体现出学生所掌握的知识是实践出来的,而不完全是听来的。
大学是崭新的学习,每个人对各学科各课程学习的深度和广度将凸显其差异。在生物无机化学的教学中,既注意智力因素的考察又要注意非智力因素的考察,既注重学生对课程学习深度的考察又注意学习广度的考察。
如教学目标不明确、教学重点不突出、教学方法不得当、不注重教学实效、为电教而电教等。这些问题的出现,带有一定的普遍性,其主要原因是教师对课堂电化教学的设计缺乏必要的研究。为此,笔者就生物课堂电化教学的设计问题谈些粗浅的认识。
一、整体考虑课堂电化教学的总目标
教学设计就是应用系统的方法研究教学问题和要求,确立解决问题的方法和步骤,并对教学结果作出评价的一种过程与操作程序。课堂电化教学设计从属于教学设计,但与教学设计又有所不同,主要是课堂教学中介入了电教媒体,所以教师在进行教学设计时,应着眼于从整体上考虑课堂电化教学最优化这个总目标。
课堂电化教学即借助于现代教学媒体并结合传统教学媒体、应用系统的方法研究课堂教学最优化的一种教学形式。最优化教学其实是教师所期望的一个理想目标,生物教学实践表明,教师进行课堂电化教学并不一定都能获得最优化的教学效果,这也是相对而言的。要实现课堂电化教学最优化的目标,是有一定条件的。首先,教师要具有较好的教学基本素质、教学能力等。因为课堂电化教学效果的优劣,主要取决于教师教学水平的高低,否则就难以实现教学最优化的目标。
其次,课堂电化教学也不是每堂课都能进行的,因为中学生物学科配套的音像教材,并不是每个章节的内容都配有的。因此是否进行电化教学,这就要进行具体的分析与研究,根据教学实际需要而定。教师在进行课堂电化教学的设计时,无论选择哪些教学媒体、采用何种教学方法,都应从整体上考虑教学最优化这个总目标。如果不从整体上去考虑,而是从局部去考虑,那么就较难取得最优教学的效果。
二、教学目标的分析与确定
教学目标是教学的出发点和归宿,是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述。一切教学活动都是围绕教学目标来进行和展开的。就其本身而言,它具备支配教学实践活动的内在规定性,起着支配和指导教学过程的作用,也是教师进行课堂电化教学设计的基本依据。教学目标的分析与确定是教学设计的起点,它首先确定教学对学生学习内容所达水平程度的期望,使教学有明确的方向;其次它给教学任务是否完成提供测量和评价的标准。
美国著名心理学家布鲁姆(B.S.Bloom)等人把人类学习分为三个主要的领域,即认知领域、情感领域和动作技能领域。我国中学生物教学的教学目标的分类,主要是根据布鲁姆等人的分类方法来分类的。生物学科也同样包括这三个领域,由于《生物学科课程标准》里只规定了认知领域和动作技能领域的教学目标,因而在实际教学中,教师往往只注意认知领域和动作技能领域的教学目标,比较忽视情感领域的教学目标。那么在课堂电化教学设计时,教师如何来分析与确定教学目标呢?应从哪些方面去考虑呢?首先,教师应处理好《生物学科课程标准》里规定的学科教学目标与章节教学目标的关系。学科教学目标是宏观的教学目标,它“统帅”章节教学目标;而章节教学目标是微观的教学目标,它受宏观教学目标的制约。生物教师在分析与确定教学目标(章节教学目标)时,既要考虑《生物学科课程标准》里规定的教学目标,又要考虑教学内容的深浅及学生原来的学习基矗其次,教师应处理好全体与个别的关系。教师确定教学目标的等级时,既要面向全体学生,又要考虑学生之间的个体差异。《生物学科课程标准》里规定的章节教学目标是面向全体学生的,所以教师在确定实际教学目标时,要充分考虑学生之间的个体差异,认真加以分析,不能机械地照搬。教师在分析与确定教学目标的过程中,如果能根据《生物学科课程标准》所规定的教学日标、教学内容及学生的学习实际情况,无疑为实现生物教学最优化的目标创造了可能的条件。
三、教学策略的制定与媒体的选择
教学策略是指为了达到预期的教学目标而制定的教学的程序与方法、媒体的选择与优化组合等。教学策略是根据教学目标来设计和确定的。教师制定的教学策略必须为实现教学目标服务,所以教学策略的制定是课堂电化教学设计的重要环节之一。在制定教学策略与选择教学媒体时,教师应重点考虑如何通过教学策略的制定,尽可能地发挥电教媒体的技术优势,并与传统教学媒体有机地结合,优化课堂教学结构,在规定的时间取得最佳的教学效果。