(鄭州輕工業(yè)大學(xué) 材料與化學(xué)工程學(xué)院 , 河南 鄭州 450002)
培養(yǎng)創(chuàng)新人才已成為我國的教育方針,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的現(xiàn)代人才的主要途徑是開展創(chuàng)新教育。通過教學(xué)實踐培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀學(xué)生,作為主要參與者的高校教師面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)[1]。無機化學(xué)作為工科院校學(xué)生所學(xué)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,起著承前啟下的作用,在無機化學(xué)課程中開展創(chuàng)新思維的培養(yǎng),為學(xué)生轉(zhuǎn)變應(yīng)試教育思維,建立學(xué)科知識體系,用專業(yè)的知識看待世界研究事物奠定了基礎(chǔ)。
現(xiàn)階段無機化學(xué)的教學(xué)面臨知識內(nèi)容豐富,而學(xué)時大幅減少的挑戰(zhàn),構(gòu)建合適的教學(xué)體系迫在眉睫。無機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要分為三大模塊:基本理論、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素知識。構(gòu)建教學(xué)體系之前,必須對學(xué)生高中所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查。中學(xué)無機化學(xué)教材主要是《高中化學(xué)必修1》《高中化學(xué)必修2》《高中選修1化學(xué)與生活》《高中選修2化學(xué)與技術(shù)》《高中化學(xué)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《高中化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理》《高中化學(xué)選修5有機化學(xué)基礎(chǔ)》《高中化學(xué)選修6實驗化學(xué)》。版本主要有人教版、蘇教版以及魯教版。對大一新生的問卷調(diào)查顯示,必修是所有學(xué)生在中學(xué)階段所學(xué)的,而對于6本選修教材,學(xué)生的程度是參差不齊。后續(xù)基礎(chǔ)課如分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、結(jié)構(gòu)化學(xué)的學(xué)習(xí)也會遇到無機化學(xué)的基本理論。高中化學(xué)體系內(nèi)容如表1所示。
從表1中可以看出中學(xué)階段對三大模塊的知識
表1 高中化學(xué)體系內(nèi)容
收稿日期:2019-09-25
基金項目:鄭州輕工業(yè)大學(xué)第十一批教學(xué)改革與研究項目
作者簡介:韓冰(1983-),男,博士,副教授,從事化學(xué)專業(yè)教學(xué)、稀土發(fā)光材料的研究工作,E-mail:hanbing@zzuli.edu.cn。
都有或多或少的學(xué)習(xí)。因此,在理想氣體狀態(tài)方程、堿金屬元素、氧化還原反應(yīng)的配平等與高中化學(xué)基本類似的知識點采用鼓勵學(xué)生自學(xué),教師利用習(xí)題課對知識點進(jìn)行歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)方式。這樣既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,又提高了課堂教學(xué)效果[2]。
對于中學(xué)未曾接觸到的知識點標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)、配位化學(xué)、能斯特方程、四個量子數(shù)等內(nèi)容,教師在講解時候要幫助學(xué)生與已有知識形成聯(lián)系,使他們盡快接受;對中學(xué)教材存在顛覆性的概念知識,如氧化數(shù)、核外電子運動狀態(tài)的描述等,需教師在講解時候多分析知識點的差異,幫助學(xué)生更好地理解。
此外,在無機化學(xué)教學(xué)體系中,引入最新前沿知識與課本內(nèi)容有機結(jié)合,將化學(xué)化工行業(yè)具體到實際生活生產(chǎn)中。比如在講解原電池的時候,向?qū)W生介紹新能源的相關(guān)知識;在講解化學(xué)動力學(xué)時,引入二氧化鈦光催化講解有機物的研究;在講解元素知識時,向?qū)W生介紹稀土發(fā)光材料[3]。
首先,在講解知識點時采用“啟發(fā)式教學(xué)”,設(shè)置一個問題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考各抒己見,最后教師帶領(lǐng)大家一起完成歸納總結(jié)。比如,在講解原子核外電子排布的時候,電子往往是優(yōu)先填充能量低的原子軌道,這時可向?qū)W生提問,為什么原子失去電子往往最先失去最外層電子呢?這是因為核外電子的排布是原子核與電子的引力以及電子之間的斥力達(dá)到一個最佳平衡的狀態(tài),這時整個原子體系的能力最低,而失去電子時主要是受到外電場的引力,因而最外層電子最易失去。
其次,引導(dǎo)學(xué)生用變化發(fā)展的觀點去看待事物、研究事物。例如,在講解酸堿平衡時,各種理論的提出都有鮮明的時代背景,現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的是酸堿質(zhì)子理論。在講解分子軌道理論時,通過氧分子的順磁實驗得知氧分子存在未成對電子,這一現(xiàn)象按照現(xiàn)代價鍵理論無法解釋,進(jìn)而引申出分子軌道,并與原子軌道對比講解。通過提出問題、分析探討后解決問題這一教學(xué)思路,讓學(xué)生用發(fā)展變化的思維去看待科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新。
再者,引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)思維,遇到問題從實際情況出發(fā),著眼于解決實際問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。比如,在講解水溶液酸堿平衡的計算中,在一些特定范圍下,通過一些近似計算將公式簡化,這種學(xué)習(xí)思維與中學(xué)階段的純計算大不相同,很多同學(xué)一時難以轉(zhuǎn)變觀念,而這種處理問題的思維正是將理論聯(lián)系實際處理現(xiàn)實問題常用的方法。
最后,構(gòu)建適應(yīng)時代發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式。利用互聯(lián)網(wǎng)資源輔助無機化學(xué)教學(xué)主要有以下兩種形式。①通過“慕課”網(wǎng)站觀看教學(xué)視頻,視頻講解能很好地提升學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)效果,幫助學(xué)生加深對某個知識點的理解,豐富教學(xué)內(nèi)容,彌補學(xué)時不足的情況。②建立QQ群,將授課內(nèi)容、習(xí)題作業(yè)及時發(fā)送給學(xué)生,學(xué)生與老師之間在線答疑及時加深學(xué)生對知識的理解。
以注重能力形成、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目的的無機化學(xué)教學(xué),不能再以試卷分?jǐn)?shù)作為單一的評級考核標(biāo)準(zhǔn)。建立了平時考核和期末考核多元化的考核評價體系,嚴(yán)格平時考核,使學(xué)生培養(yǎng)好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、鞏固教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。每完成一章無機化學(xué)的授課,都及時布置習(xí)題作業(yè),通過批改作業(yè)教師可以了解學(xué)生對課堂的掌握情況,習(xí)題作業(yè)成績占總成績的20%。此外,學(xué)生的出勤率、課堂回答問題的情況占總成績的10%。對于期末考核,我們不斷完善擴充試題庫,將知識點與應(yīng)用相結(jié)合的綜合題型比例增大,試題重復(fù)率低。期末試卷的得分情況占總成績的10%。同時,我們也建立了反饋機制,在課程結(jié)束后通過網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查來解學(xué)生對教師上課情況的評價,以便教師及時做出相關(guān)修正。
在少學(xué)時無機化學(xué)教學(xué)工作中,要使學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維和能力均得到較大的提高,教師就需要轉(zhuǎn)變觀念,注重學(xué)生的主體地位,營造創(chuàng)新課堂環(huán)境。師生共同努力,共同合作,培養(yǎng)高素質(zhì)地具有創(chuàng)造力地優(yōu)秀人才。