时间:2023-11-10 10:18:07
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇有机化学在生活中的意义,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词: 实验教学方法 有机化学实验 动手能力 创造意识
化学是一门以实验为基础的学科,其中有机化学是高等院校中化工、医学、制药及相近专业的一门重要基础课[1]。随着有机化学研究和应用的深入发展,要求学生掌握的内容不断增加,这对有机化学教学提出了新要求。化学实验课是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式。实验是一种学生认识客观世界,了解生产、生活实际和社会问题的工具,是十分重要的教学内容[2]。近年来,笔者多次承担有机化学实验教学工作,对教学方法和实验成绩考核方面做了一些经验总结,认为在教学方法方面:将所学实验内容和科研及当下社会问题有效结合,重视培养学生的学习兴趣和创新意识;在实验成绩考核方面:注重对学生实验过程的操作考核和做好课后实验总结督促学生的每一个实验环节,有效培养他们的动手能力。
一、教学方法方面
根据有机化学实验课程的教学大纲,详细阐述所学实验的目的和意义,不是简单地照搬,照读书本上简单的目的,要深入扩充该实验的重要性,扩展应用领域及其在社会生活中的应用实例。让学生了解学科发展与科技创新的前沿领域,进而受到良好的科技氛围的熏陶,培养学生的浓厚实验兴趣。例如:在学习茶叶中咖啡因的提取这一实验时,首先介绍学生日常熟知的各种茶叶,然后提问茶叶中的主要成分有哪些,随后引入学习的主题一咖啡因。然后具体介绍咖啡因在茶叶中所起的作用,比如:咖啡因能使中枢神经系统兴奋,能够增加警觉度,使人警醒,有快速而清晰的思维,集中注意力和保持较好的身体状态。咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经中枢和利尿等作用,它也是复方阿司匹林(APC)等药物的重要组分[3]。告诉学生适量饮茶对人体是有益的。同时要告诉学生大剂量或长期使用咖啡因也会对人体造成损害,特别是它也有成瘾性,会引起阵发性惊厥和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病,甚至导致吸食者下一代智能低下,肢体畸形。从两方面让学生更进一步了解咖啡因。因此,有效提取茶叶中的咖啡因具有重要意义。随后,可以继续引申,很多中草药活性组分大部分也要从天然植物中提取。可以再举例,如:青蒿素是从黄花蒿中提取分离得到的一种化合物,是目前世界上公认的最有效治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物青蒿素。紧接着自然提到青蒿素治疗疟疾的发现者屠呦呦――第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家。全方位多角度地挖掘一切和实验相关的人、事、物,不断向学生传递实验的正能量。鼓励学生在生活中善于发现,善于创造,更要珍惜每一次实验。这样有意识地把实验学习和社会生活联系,不仅激发学生实验的兴趣,而且培养学生的创新意识。
二、实验考核方面
对学生实验课程学习进行考核,是实验教学中的一个重要环节,也是实验教学改革的重要手段。在实验中我采取了课堂考核、课后考核和期末考核相结合的考核方式。第一部分是课堂考核,包括签到、操作考核、签退、产率考核等。签到即每一位学生按照学号依次签到,排除代签名;此外,实验过程中不定时检查操作是否规范;最后,实验做完之后需要签退,即学生实验完成后需到老师处按照先后顺序登记,这里主要考察学生的实验效率、合成的产品及产率和仪器的后处理。第二部分是课后考核。主要包括学生的每一次实验的预习情况、实验完成的报告撰写情况,其中每个人还要写实验总结,字数不少于一百五十字,主要总结实验成功的经验和失败的原因分析。最后期末考核包括实验基本理论方面的笔试与基本操作综合评估。这样,不仅调动了学生的实验积极性,而且促使学生更重视有机化学验课。
通过对大学有机化学实验教学过程中实验教学方法和实验考核的探索,笔者将理论联系实际,全面分析学生,注重培养学生的创造意识和动手能力,以期实现化学实验教育的培养目标。但是,随着有机化学的发展,有机化学实验教学应当与时俱进,这对从事有机化学实验教学的教师而言,任重而道远[4]。
参考文献:
[1]王志伟,张田梅.以创新教育培养创新型科技人才[J].中国高等教育,2007(24):29-30.
[2]马祥梅,王斌,张晓梅,邢宏龙,何杰.关于大学有机化学实验教学的思考[J].宿州学院学报,2013(28):110-111.
关键词:必修模块;选修模块;关系;交叉内容
【中图分类号】G633.8
《普通高中课程标准实验教科书.化学》是以《普通高中化学课程标准(实验)》为依据编写的,全套教材由必修和选修两部分组成,共计8册。
高中化学选修模块“化学反应原理”的内容为我省理工方向的学生高考必考内容,选考为选修模块“化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容,考生从三个选考模块中任意选考一个模块的内容。本文主要研究必修模块与选修模块的关系。
一、高中化学新课程必修模块与选修模块的特点
高中化学必修模块是在义务教育课程基础上为全体高中生开设的课程。必修模块旨在促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的发展,必修模块突出核心内容,强调基础,但又不过分追求知识的系统性和完整性,为学生学习相关科课程和其他化学课程模块提供基础。选修模块旨在引导学生运用实验探究、调查访问、查阅资料、交流讨论等方式,进一步学习化学科学的基础知识、基本技能和研究方法,更深刻地了解化学与人类生活、科学技术进步和社会发展的关系,以提高化学科学素养,为具有不同潜能和特长的学生未来的发展打下基础。
二、高中化学新课程必修模块与选修模块的关系
高中化学新课程的必修模块与选修模块在核心化学知识方面可以看做,选修模块的知识起点是必修模块的知识终点,选修模块都会在必修模块的知识基础之上引导学生学习新的化学核心知识,是对必修模块的化学知识进行拓展、提高。在过程与方法方面,必修模块与选修模块之间具有层次性和多样性的特点。在必修模块中,侧重引导学生学习基本的科学探究过程和以研究物质性质为主的化学研究方法和程序,而选修模块中则更加侧重引导学生了解每个模块所代表的化学研究领域中的一些基本思想方法和研究思路。
三、高中化学新课程必修模块与选修模块交叉内容比较
必修模块第一章物质结构元素周期律知识点是:了解原子核外电子的排布,能结合有关数据和实验事实认识元素周期律,了解原子结构与元素性质的关系,能描述元素周期表的结构,知道金属性、非金属性在元素周期中的位置及其性质的递变规律,认识化学键的含义知道离子键和共价键的形成。
选修模块第一章原子结构与性质知识点是:原子核外电子排布原理,原子结构的构造原理,原子结构与元素周期系的关系,元素周期系的应用。选修模块第二章分子结构与性质知识点是:共价键的主要类型б键、п键,共价键的键参数,键的极性,化学键与分子间作用力的区别。选修模块第三章晶体结构与性质知识点是:
分子晶体结构特征及结合力,原子晶体结构特征及结合力,离子晶体结构特征及结合力,晶格能及其应用。
必修模块第二章化学反应与能量知识点是:知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化,认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性,通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用,举例说明化学能与电能的转化关系及应用。选修模块第一章化学反应与能量知识点是:化学反应中能量转化的原因,常见的能量转化形式,化学能与热能的相互转化,吸热反应、放热反应、反应热和焓变等概念,化学在解决能源危机中的重要作用,化学在解决能源危机中的重要作用,能源是人类生存和社会发展的重要基础,节约能源、提高能源利用效率的实际意义。
必修模块第三章有机化合物知识点是:认识化石燃料综合利用的意义,了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质,认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用,知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在生活中的应用,通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域的应用。
选修模块第二章烃和卤代烃知识点是:天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质。以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。烯烃的顺反异构。苯的同系物的结构和化学性质。烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
选修模块第三章烃的含氧衍生物知识点是:醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。加成反应、取代反应和消去反应。结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响,关注有机化合物的安全使用问题。乙醇、苯酚的结构特点和主要化学性质。醇和酚结构的差别及其对化学性质的影响。乙酸的结构特点和主要化学性质。乙酸乙酯的结构物质和主要化学性质。乙酸的酯化反应、乙酸乙酯水解反应的基本规律。在掌握各类有机物的性质、反应类型、酵素转化的基础上,初步学习设计合理的有机合成路线。
选修模块第四章生命中的基础有机化学物质知识点是:糖类的组成和性质特点。说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,氨基酸与人体健康的关系。蛋白质的组成、结构和性质。化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。油脂的概念、结构。油脂的化学性质、油脂的氢化及皂化反应等概念。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质。
从必修模块中的知识点与选修模块交叉知识点进行了对比,可见选修模块是必修模块基础上的适当拓宽和加深。必修模块和选修模块知识的处理更符合高中学生的生理、心理发展顺序以及认知规律,理论与元素化合物知识穿插编排,化学计算、化学实验与有关理论和元素化合物知识密切配合,学科的基本结构明显、层次分明、重点突出、难点分散、循序渐进、螺旋上升。必修模块与选修模块知识点这样处理的目的,在于从综合教学效果考虑,精心设计知识的台阶,使学生能一步一个脚印、扎扎实实地学习,避免由于知识台阶设计不合理而使学生学习出现大面积的分化。同时,由于难点分散,也有利于激发和保持学生的学习兴趣,有利于大面积提高教学质量。
一、什么是三维目标
知识与技能维度的目标是指每个学科都要设定的预期教学目标,是通过一定时间的教学,学生学习行为变化要达成要实现的结果,又叫做结果性目标,它立足于让学生“学会”。
过程与方法维度的目标是指在教师指导下,学生获取新知的周期性多元互动的基本程序和具体做法,又叫做程序性目标,它立足于让学生“会学”。
情感态度与价值观维度的目标是人对亲身经历事实的体验性认识,以及由此产生的态度行为习惯,是对互动教学中心理因素的功能性要求,又叫做体验性目标,它立足于让学生“乐学”。
学会――授人以鱼――掌握知识、发展技能――接收式学习
会学――授人以渔――经历过程、学会学习――自主、合作、探究
乐学――悟其渔识――发展情感、生成观念――自主学习、主动发展
二、三维目标的关系
三维目标体现的是人的整体性发展,不是三种目标,也不是三种类型,而是同一事物的三个维度,如同长方体的长、宽、高一样。三维目标之间有着紧密的内在联系,三者之间是一个不可分割的整体,但也并非简单的并列关系,而是彼此渗透,相互融合,统一于学生的成长与发展之中。知识与技能是实现过程与方法、情感态度与价值观两个目标维度的载体;过程与方法是连接知识与技能、情感态度与价值观两个目标维度的桥梁;情感态度与价值观是教学中知识与技能、过程与方法的升华。教师认识和把握其内在联系,才能领会新课程目标的实质,才能在教学设计和教学实施中取得最佳的整合效果,才能逐步实现学科素养的培养目标。
三、教学中整合三维目标的尝试
【案例一】:
2009年分科,我带美术班。刚分班不久,必修2第三章《有机化合物》就结束了,迎来了分班后的第一次复习课。课前,我认真分析了学生的学习情况:选美术的学生文化成绩大多不是很好,还有很多都是年级上“响当当”的人物,行为差,学习习惯也差,平时的基础更差,而且选修美术之后,除语、数、外之外的六门学科和信息技术这七门学科中,他们可以有三门不过。在这样的高考政策下,学生对化学的重视程度严重下降,甚至很多学生认为化学很难学,首先把化学归为了“可以不过的三门”之中而放弃了化学。
基于学生的基础和有机化合物的学习特点,我把教学目标定在强化基础上,课堂上主要采取了三种复习方法:①回忆法。在复习时,要求学生先把老师讲过的内容在头脑中回忆一遍,然后打开书本或笔记本进行对照,对回忆模糊不清或根本回忆不起来的知识再有针对性地进行复习。②要点法。在复习过程中,寻求知识中的要点,把典型有机物的重要的物理性质、化学性质、实验注意事项等用醒目的颜色标上记号。③比较法。找出典型有机物的物理性质和化学性质的共同点和不同点,通过同中求异或异中求同来强化复习效果。我要求学生从以下几个方面来把握有机部分的内容:①把握几个基本概念;②把握几个基本的有机反应类型;③把握几种典型有机物的性质;④把握几种常见官能团的性质;⑤把握有机物之间的转化关系。
实践表明,教学效果并不理想。学生课堂表现慵懒,对教学没有兴趣。究其原因,我认为是这节课只注重了知识与技能的传播,而忽略了让学生亲身经历知识获得的过程,忽略了对学生学习方法的指导,忽略了对学生情感态度价值观的培养。如果我们把学生的学习比作一部汽车的话,那么知识与技能就是车体,过程与方法就是燃油,情感态度与价值观则是点燃燃油的火花塞。可见三者形态不尽相同,但各有侧重,缺一不可。任何割裂知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标的教学都不能促进学生的健全发展。
【案例二】:
2010年分班,我又带美术班,又上到必修2《有机化合物》复习。有了2009年的教训,在上课前我一直在思考:如何能把大家的积极性调动起来?有一次批改学生讲学稿后面的作业,发现有很多学生喜欢在讲学稿上随便画一些卡通人物、几何图形等,或者是说不出来的随便乱画几笔。这次偶然的发现使我突然想到:他们不是美术班的学生吗?能否结合他们的美术特色来设计这节课呢?因此有了新的教学设计。
教学目标:
知识与技能:
1.了解有机化合物中碳原子的成键特征;
2.举例说明有机化合物的同分异构现象;
3.了解甲烷、乙烯、苯的主要性质及它们在化工生产中的作用,重点认识典型化学反应(取代反应、加成反应)的特点;
4.知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用。
过程与方法:
1.通过对上述典型有机物分子结构的认识,初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
2.通过对几种重要有机物结构和性质的学习,体会有机物跟无机物的区别和联系,初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法,初步形成对于有机化学领域的学习兴趣。
情感态度与价值观:
1.结合生活经验和化学实验,了解乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,加深认识这些物质对于人类日常生活、身体健康的重要性。
2.认识化石燃料综合利用的意义,认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
教学过程设计:
上课前我给了同学们一个提纲,要求大家通过结合生活中的实例或者上网查询等渠道,分别找到甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖、油脂、蛋白质或其同系物的一个实际应用的例子,并用所学的知识给出解释,制作成手抄报的形式。用一周的时间去完成,课前上交活动成果,然后由化学课代表带领一班人出专题墙报展览。
课堂采取教师引导,学生相互交流活动成果的方式展开。“你在生活中找到了哪些有机物的影子?”学生找到了天然气、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、固体酒精、聚氯乙烯、甲醛、聚苯乙烯、硝基苯、山梨醇、木糖醇、白醋、抗坏血酸等物质。“这些物质的应用体现了它哪方面的性质?”“这种物质是由乙烯通过什么反应形成的?”“这个过程体现了羧基的什么性质?”“为什么甲醛和葡萄糖都可以发生银镜反应?”“为什么要‘西气东输’?”“饮酒对人体有什么利和弊?”“为什么糖尿病患者要少吃米饭?”……同学们争相汇报自己搜索到的成果,有不足的地方其他同学及时补充,没有找到相关信息的同学甚至在书上做起了笔记,跟我说这是一些生活常识,感觉自己不应该不知道,记下来说不定以后能用到。同学们热情高涨,一节课热热闹闹很快就过去了。
通过课后的评价反馈可以看出,这节课收到了良好的效果。学生不但掌握了典型有机物的基本化学性质,而且树立了结构决定性质的思想,学会了“学有机,抓官能团”的学习方法。同时学生也感觉到化学就在我们身边,应该说在一定程度上消除了学生学习化学的畏难情绪。德国一位学者有过一句精辟的比喻:将15g盐放在你的面前,无论如何你都难以下咽。但若将15g盐放入一碗美味可口的汤中,你早就在享用佳肴的同时,将15g盐全部吸收了。情境之于知识,犹如汤之于盐,盐需溶入汤中,才能被吸收;知识需溶入情境之中,才能显示出活力与美感。应该说,这节课让学生掌握了基础知识,学会了学习有机化合物的方法,调动了学生的学习兴趣,实现了学生的自主实践,将新课程的三维目标有机结合起来了。
四、结语
在实践中,要真正将三维目标有效整合是存在很大难度的。从教学效果看,三维目标很难一起落实,不是这个体现不足,就是那个有所忽略。虽然说不能保证每节课都能达到既定的目标,实现三维目标的整合,特别是能力、情感态度与价值观的目标是不可能单靠一节课两节课可以做到的,它应该是一个长期的任务,是一点一滴积累起来的,但是在教学中教师应该要尽最大的努力去落实和实现三维目标的整合。在课堂上教师要尽可能地设计出一个个好的教学环节,能达到多个教学目标,将三维目标作为一个完整的体系来把握。首先,要认真研读《课程标准》,掌握基本理念和设计思路,认真研究教材,吃透教学的编写目的,科学合理地确定每一节课的教学目标;其次,有效整合三维目标需要正确的分解,才能做到目标明确,心中有数,才能做到有效落实;最后,在课堂上要认真落实每一个活动设计,只有靠着长期的学习和积累,才能保证最终目标的实现。
参考文献:
[1]郅庭瑾.教会学生思维[M].北京:教育科技出版社,2003.1.
[2]周稽裘.全面实施普通高中课程改革,全力推进普通高中教育发展.江苏教育,2005,(11).
[3]任夏明.构建自主课堂教学模式.江苏教育研究,2002,(5).
[4]张德超.让研究性学习走进课堂.
新课程积极倡导建构焕发生命力的有效课堂,这样的课堂教学重心是学生,特点是以学定教、以学促教,提高三维目标的达成度,使学生得到和谐发展[1]。要想激活课堂,首先得激活学生的思维,让课堂生动起来。
[案例1]人教版化学必修2“最简单的有机物甲烷”教学片段:
教师向学生提供四组道具,第一组是一些小西红柿和牙签;第二组是两根毛线;第三组是从学生手中临时凑的四支铅笔;第四组是课本“实践活动”栏目中的一张纸条。由学生自由分组,自由依次选择道具,参照课本的比例模型搭建甲烷分子。学生热情高涨,积极性非常高。
可搭建过程中出现了问题:小西红柿当作中心碳原子,用牙签在上面插出四根碳氢键,插出的角度却五花八门……;两根毛线要抻成正四面体角度,两只手不够用,有人甚至用上了牙齿,有人想到了两人合作,终于成功;不做不知道,做了才发现不是任意纸条都能折成正四面体,纸条的长宽比例一定要合适。尽管经历了一些挫折,但是学生愉悦地享受了这个创造过程。
最后,不少同学提出疑问:“为什么甲烷是正四面体结构?”经过热烈讨论,大家观点达成了一致,甲烷在自然界可以存在(天然气、沼气、坑气),说明它很稳定,只有采取正四面体结构才最合理,才能使体系能量最低。
新课标提倡“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究意识,促进学习方式的转变,在实践中培养学生的创新精神和实践能力[2]。本案例中教师摈弃了以往所用的球棍模型教具(每个球上的眼已经固定),给了学生很大的探究空间,让学生在“做中学”。由于具有一定的挑战性,充分调动了学生的探究热情,使学生对刚刚接触的有机化学有了十分浓厚的兴趣,为后续学习奠定了坚实的基础。
[案例2]人教版化学必修1“焰色反应”教学片段:
教师结合课本图3-14中显示的7种金属焰色,整合相关化学史料,向学生介绍了本生教授及“光谱分析法”。“当时本生发明了一种本身火焰无颜色的煤气灯,试着把各种金属的化合物在煤气灯上灼烧,看到了不同的火焰颜色。本生异常兴奋,他想,这回可找到化学元素分析的方法了,只要根据不同的焰色就可以确定化合物含哪种元素。可事实并没有那么简单,因为物质是复杂的,而各种焰色又互相掩盖,尤其是钠的黄色,几乎能掩盖所有的焰色,干扰了对其他元素的检验。可是本生没有被困难吓倒,与物理学家基尔霍夫合作,共同发明了分光镜,确立了化学上著名的‘光谱分析法’。本生利用此法,发现了元素铷和铯,光谱分析法因此被称为‘化学家的神奇眼睛’。”
新课标提出“在人类文化背景下构建化学课程体系,理解化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的重要作用”[2]的理念,化学史故事是实现该理念的有效方法之一。可是,化学史教学在中学一直处在一种可有可无的地位,通常只作为“花絮”点缀在化学教学中,侧重介绍有重大意义的化学理论的发现年代及化学家的简单生平,它所蕴涵的丰富而极具价值的教育资源则被人们所忽略。本案例中教师再现了光谱分析法创立的过程,使历史人物活灵活现地呈现在学生面前,不仅打动了学生的心灵,还特别注重了对学生科学方法的培养(文中加着重号部分)。
【案例3】北京市十一学校章异群老师在一次北京市观摩课“生活中常见的有机物乙醇”教学引入时颇有创意:这是一个发生在我们生活中的故事,主人公去参加同学的聚会(画面上出现美酒、酒精炉),推杯换盏,其乐融融。酒席散后,他一边回味着刚才美酒的滋味,一边飘飘悠悠驾驶着自己加有乙醇汽油的小轿车……交警发现了,示意他靠边停车,接受检查。酒精测试仪上的数字显示他属于醉酒驾车(画面上显示酒精测试仪),他的车被扣,他沮丧极了。这时,天公不作美,下起了大雨,他踉踉跄跄在雨中蹒跚而行……(配有相应的画面)。走着走着,他晕倒了。他被紧急送往医院!进入医院,一股强烈的酒精气味扑鼻而来.....(医院画面)护士在她的手背上涂了碘酒,给他输液。他在发烧,医生用酒精为他擦拭身体进行人工降温。
北京师范大学化学学院化学教育研究所教授王磊在新课标培训时强调,必修模块有机化合物教学共同的特点是紧密联系生产、生活实际,使学生从化学的视角看日常生活中的有机物及其性质和应用,一定要源于生活再还原于生活,这才是提高公民科学素养的重要途径。秉承这一理念,一般教师在教学之前会提醒学生留意乙醇在生活中的应用,必要时会拿一些实物到课堂上进行展示。本案例中章老师别具一格,以故事引入,配上幻灯片中精美的动画、视频,深深吸引了学生及听课教师的眼球。故事情节合理、紧凑,将乙醇在生活中的用途恰如其分地穿插其中,给学生留下了深刻的印象。
【案例4】人教版必修2“离子键与共价键”教学片段:
教师讲述:钠原子和氯原子是如何结合成氯化钠的呢?根据核外电子排布,钠原子很容易失去一个电子,氯原子很容易得到一个电子,于是钠原子将自己最外层的电子给了氯原子,“两厢情愿”。得失电子后,钠原子与氯原子变成阴阳离子,“异性相吸”,互相靠近。随着二者距离越来越近,原子核与原子核之间、核外电子与核外电子之间排斥作用越来越大。当引力和斥力达到平衡时,“距离产生美”,阴阳离子通过静电作用形成了比较牢固的离子键。而当氢原子遇到氯原子时,二者都是非金属原子,谁也不愿失去电子。怎么办呢?只好进行“和平谈判”,最后只能实行“AA制”,两种原子之间通过共用电子对形成共价键。
【案例5】人教版必修2 “化学能与电能”教学片段:
[生甲]“为什么锌片失去的电子不直接进入溶液而要通过导线到达铜片?”
[师] “假如你是自由电子,现在有两条路摆在你面前。一条是水路,里边到处是对你虎视眈眈,随时都想将你吞掉的氢离子(电解质溶液是硫酸);另一条是旱路,一马平川。你会选择哪条路呢?”
[生甲]会意地笑了…
[生乙] 有感而发“有了导线,真是一桥飞架南北,天堑变通途呀”。(同学们啧啧称赞)
新课标提倡学生自主学习,鼓励学生积极探究,但是并不意味着否定教师的讲授。一些抽象的概念、理论仍需要教师深入浅出地传授给学生。上述两个案例中,教师通过一系列生动的类比,将人类最美好的情感赋予了微观粒子,不仅帮助学生很容易理解和掌握概念,而且极大地唤起了学生的情感支持,同学们听课的时候,脸上都荡漾着满足的微笑。
教学是师生在一起进行生命体验的精神活动,师生用独特而鲜活的体验共同构成教学活动,激发对身心健康和谐人格充盈状态的追求。教学的进程其实就是教师和学生分享人类精神财富的过程,就是分享各自生活经验和价值观的过程。 学生在聆听中分享教师的情感,教师在聆听中感受学生的心跳[3]。这就是生动的课堂,焕发着生命力的精神领域。愿同仁们在新课标理念引领下,精心设计教学,让我们的化学课堂充满生机和活力。
参考文献:
[1]殷志宁.新课程下化学有效教学实施的基本策略[J]. 中学化学教学参考,2009(3):12.
关键词:化学教学体验教学策略
新课程改革倡导体验,强调学生的亲身经历,把体验作为一种学习的过程和方式,通过体验来经历学习过程和知识形成的过程,丰富学习方式和途径,同时注重个人的领悟和情感意义的生成,促使学会主动学习。
一、什么是体验学习
体验学习就是以学生为主体,立足于学生对所学知识的有意义的建构,立足于学生从实际生活中感受知识的意义。在环境信息的刺激下,调动各种感观作用,发挥多元智能,通过师生间、生生间的交互活动,在学生自身产生的特定的内部感受中创造出值得学生回忆,让学生有所感悟,留下深刻印象的体验所得。体验学习注重的正是学生知识的丰富、能力的培养和和素质的提要,它是一种通过思想、情感和亲身体验活动,让学生融入其中的、持久的、高效的学习方式。
二、在课堂教学中如何开展体验学习
1.让学生在生活中体验学习
美国教育家布朗认为:“学习的环境应该放在真实问题的背景中,使它对学生有意义。”这里的“真实问题”显然是指学生的生活实际。“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,学生的生活实际,就是课堂教学的源头活水。在化学教学中,教师要使教学更具针对性、实效性和主动性,就应充分挖掘贴近学生生活的信息资源。难忘的化学学习体验,就要让学生在真实的生活里,用自己的亲历感悟化学的魅力,提高自己的能力,同时也加强了课堂与“真实世界”之间的联系。
如2003年,一场可怕的灾难在中国大地发生,非典的传播和流行威胁着人类的生存和生命。在讲授“乙酸”的分子结构时,有学生举起了手:“老师,我有个问题,在预防非典中所使用的消毒剂有一种叫“过氧乙酸”的有机物,它的结构是怎样?它和我们使用的消毒剂有什么不同?这不是一个预设的经过教师课前准备的问题,但是,一个学生的问题却把每一位学生带入生活情景中,让学生对有机物结构知识的理解与非典消毒剂结合起来,一个非常有意义的生活情景就此展现在课堂内。
又如在学习胶体的内容时,布置学生进行家庭实验:检验豆浆、牛奶、鸡蛋清、肥皂水等是不是胶体。同时又让学生课后思考:豆浆为什么会变成豆腐?当豆浆中加入酱油有什么现象为什么?为什么同一钢笔同时使用不同牌号的墨水容易发生堵塞?学习糖类、油脂、蛋白质时让学生用自己为家庭制作肥皂,用豆腐去做蛋白质的变性和颜色反应,通过这些生活学习的体验,能让学生的化学知识与生活实现“零距离”。
2.让学生在实践操作中体验学习
体验作为一种方法,要通过具体活动来承载,而化学实验活动,尤其是实验探究活动,则是学生获得各种体验最基本最重要的载体。学生通过亲身经历实验探究过程,可以自我体会、自我感悟。在教学中要引导学生积极参与化学实验,自主的进行实验探究,使每个学生都获得丰富的、创新的新体验和新感知。只要条件允许,把一些验证性演示实验改为学生的探究实验;多让学生独立进行自主实验,让学生独立操作,除了得出正确的结论外,失败的实验必须寻找原因所在;多让学生从实际问题出发并设计实验;创造条件向学生开放实验室,使实验室成为学生开展主体性活动,自主探究真理的小天地。
例如在学习:《原电池》时,教师从伽伐尼青蛙实验引入,引导学生思考:蛙腿为什么会抽搐?电流是怎样产生的呢?然后通过学生自己组装铜锌原电池,思考讨论:铜片与稀硫酸不反应,但与锌片相连后,铜片上为什么有气泡产生?气体是什么?怎样产生的?再从电流计偏转的实验现象,思考:电能是怎样转化来的?最后通过较伽伐尼电池、伏打电池和化学模型电池,归纳组成原电池的条件?
除了通过化学实验操作这个真实环境使学生操作体验外,还可以创设模拟的环境使学生操作体验。如学生刚刚接触有机化学时,对同分异构体往往难以理解,我们就可借助模型,让学生亲手搭建分子模型,这样学生就对抽象的事物有了具体的感觉,纸上表示的平面结构与脑中的立体结构就对应起来了。又如在认识三种不同的晶体——食盐、干冰、金刚石时,可以由学生参照教材上的立体图形,由他们自己搭建三类晶体的结构模型从而比较它们结构、性质上的不同点,通过学生亲自动手进行体验,尽管模型是晶体虚拟的、模拟的结构,但它却直观、形象地反映出晶体的立体结构,表面上看好象花费了一些时间,但学生印象之深刻,掌握之牢固是其他设计难以达到的。
3.让学生在讨论辩论中体验学习
课堂上对某些问题进行讨论,只要时间充分、环境自由,学生都会在讨论的过程中逐渐形成自己的观点,也会在多种观点的碰撞、交流中逐步丰富、完善自己的观点,用讨论或辩论的方法对实际化学问题展开讨论,可以取得意想不到的效果。特别当学生头脑里产生疑问,正急于弄个水落石出时,进行小组讨论,他们将以跃跃欲试的姿态投入到争辩中。例如,“氯水化学性质”的教学,由于氯水中存在多种微粒,哪些微粒参与反应,哪些微粒参与主要反应往往是学生最模糊、且最需要澄清之处。可设计了以下讨论问题:在含酚酞的氢氧化钠溶液中,逐滴滴入氯水,溶液红色逐渐褪去。①分析红色褪去的原因(哪些微粒参与了反应,哪一种微粒参与主要反应)?②设计实验方案证明褪色的原因是哪一种微粒起主要作用?学生从氯水中存在的微粒入手,讨论始于简单的“头脑风暴”的观念,氯水中的微粒(Cl2、HClO分子Cl-、H+、ClO-离子等)分别与NaOH、酚酞,以及它们的混合物的反应情况,最后问题的焦点集中在:第一,次氯酸的漂白性引起褪色;第二,发生了中和反应,使溶液pH小于8而褪色。学生从漂白褪色与中和褪色的本质区别来设计有关实验方案,笔者鼓励小组成员一边协同设计实验方案,一边用实验验证方案。学生在“讨论—实验”过程中使问题逐渐清晰,认识得到升华、得到内化。
又如在学习了合成材料的知识后,以“白色污染谁之过”为题进行讨论。白色污染是有关环保的热门问题,如何防止白色污染则是存在争议的。有人主张研制和使用可将解的塑料;有人认为问题不在于塑料可否讲解,问题是使用塑料的人,应当禁止乱扔废弃塑料,致力于废旧塑料的回收和利用;有人认为应当禁用塑料,提倡绿色包装;有人针对性的反问,绿色包装只能导致更多的砍伐树木,更多的造纸产生更多的能耗和污染物的排放等等让学生对这些看法进行评论,发表自己的意见,不仅能使学生更深入地认识环境问题,也扩大了诸如对材料开发研制、资源的合理利用、废弃物处理等问题等的综合认知。
4.让学生在角色扮演中体验学习
“角色扮演”是通过角色和情节展现真实和想象的事件,改变环境真实度,激发学生的想象且刺激学生的感观。值得注意的是课堂中的角色扮演是通过表演来学习,它注重表演的过程,是以学生的成长和发展为重点的。通过角色的扮演,学生的语言表达能力,思维的逻辑能力,发散能力都得到了提高;通过资料的收集,整理,提高了对信息的提取、加工处理的能力;另外,学生的自主学习能力,与同学、老师之间的团队合作能力也都有提高。运用角色扮演,对于帮助学生了解他人在对待、处理某个事件的动机、情感和价值观,效果特别好。
化学学习中的角色扮演活动,可以有各种形式。例如由学生扮演商场售货员,向顾客介绍某种食品、药品的化学成分和营养(或化肥、农药的性能,使用方法);扮演实验室管理员,介绍化学试剂(如常见的酸碱盐)的分类、保存和安全使用注意事项;扮演化验员,为客户化验某种物质的成分、含量等等。如为了在化学课上对学生进行生动的环境保护教育,可以设立模拟环保法庭。学生分别扮演被告、原告、辩护律师、主控官、法官、证人以及陪审团,重视某些典型的环保诉讼案件的法庭审判场景。老师可结合教学内容(如水污染、大气污染)要求学生搜集和深入了解一些重要环保事件,从中选择适当的案例组织学生尝试把课堂当环保法庭,重审案件。在学生准备过程中,教师要指导学生深入了解案情、相关的化学知识、环保法规、受害者申述程序等。
5.让学生在历史情境中体验学习
体验学习的有效性与情境密切相关,在历史的背景下看化学科学的孕育、产生和发展演变,使化学知识、原理和规律变得生动、鲜活而富于生命力,这正是化学史融入课堂教学的魅力所在。而化学家的感召力和化学史境的真实性,更能唤起学生体验的欲望和学习兴趣,活跃思维,达到知识、能力、情感和人文素养的和谐发展。
如在《元素周期律》教学就可以让学生完全抛开课本,进行自由发现体验。课前几分钟滚动播放门捷列夫的生平事迹,让学生茯得一些信息和情感体验。并告诉学生这节课的主题是“当一回门捷列夫!”其后引入门捷列夫一段自述:“人们不止一次问我,根据什么、由什么思想方法出发而发现并肯定了周期律?”,激起学生的“愤悱”状态,学生被深深吸引住了。随后给每组学生发一付卡片,上面给出前十八种元素的名称、元素符号、原子序数、核外电子排布、原子半径(惰性原子除外)和主要化合价。请同学根据所提供的信息,作出合理的排列,并寻找其规律。似乎都忘记了时间,一节课不知不觉结束了,学生却觉得意犹未尽,因为这才是他们自己的发现!
又如在苯的结构教学时,先介绍苯的发现历史,然后引发学生思考:十九世纪的科学家对苯分子的结构进行了大量的研究,当时有机化学刚刚发展起来,比较成熟的理论只有“碳四价学说”和“碳链学说”。如果你是科学家,你能通过苯的分子式C6H6提出对苯分子结构的猜想假设吗?学生分组讨论后由小组代表写出可能的结构简式,并通过实验来验证这些结构是否合理,学生通过实验设计和操作可知苯分子中不含有碳碳双键和碳碳叁键。然后给出实验事实:苯和液溴能发生取代反应而且苯的一溴代物只有一种;苯在一定条件下可与氢气发生加成反应。现代科学对苯分子的结构研究发现:
①.苯分子中碳碳键键长都为1.40×10—10m,而碳碳单键的键长为1.54×10—10m,碳碳双键的键长为1.34×10—10m②.苯分子中碳碳键的键角都为120°,学生通过互相补充完善就可以得出苯分子的结构特点:苯分子是平面正六边形结构,碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的键,所以苯既可以发生取代反应又可以发生加成反应。
总之,由“以知识为本”转向“以学生发展为本”,由“课程是知识”转向“课程是经验”,这是新课程的两大理念。这两个转变确立了学生的主体地位。“三令五申”、“苦口婆心”之所以很难奏效,就是因为其凌驾于学生之上是教师抽掉了经历把结果直接强加给学生的,剥夺了学生亲身体验的权利,使学生由主人转变为被动接受者。“体验”让学生成为教学的主体,参与知识的形成过程,成为学习主人,使学习成为学生自觉的行为。教师是学习活动的组织和引导者,要尊重学生的主体地位,从学生的发展着眼,创造性地理解和使用教材,积极开发课程资源,创设探究环境,挖掘实验功能,激发学生积极参与、亲自体验的热情和欲望,让他们在实践中发现自我,学会学习。
提要:课堂教学过程是学生将知识有效地转化为能力的内化过程,是学生在教师指导下,主动地探索、获取知识形成能力的过程。由此可见优化课堂教学过程就是要提高课堂教学的有效性。
关键词:课堂教学 优化 有效性
在化学教学中,培养学生的自学能力,可以具体化为两个方面:一是重视学生阅读能力的培养,指导学生掌握科学的阅读方法。二是着重对学生进行学习方法的训练。阅读能力是自学能力的基础,教学实验证明,学生没有阅读能力,不能正确理解书中的字、词、句的含义和化学概念,抓不住段落的中心思想,不会使用教科书,也缺乏阅读教科书的兴趣。这种学生,即使在课堂上听懂了,但不能从阅读教科书中去深入理解和巩固,很快又会模糊和忘记。所以教师应有组织、有计划、有目的地引导学生进行阅读训练,教材与课堂教学相配合,既起到课前预习的作用,又能使自学成果在课堂上及时得到验证,从而增强自学信心和激发自学的乐趣。如物理性质让学生阅读自学,物质的用途可引导学生结合化学性质,联系生产和生活实际总结得出。气体的实验室制法,教师引导学生阅读教材,再讨论,共同设计,得出方法、步骤、装置等。在进行有机化学中的甲烷、乙烯、乙炔实验室制法的教学时,可采取上述方法。因学生已学过氯化氢、氯气、氧气、氢气等气体的实验室制法,已掌握实验室制气体的方法,在此教师引导学生讨论,学生自然能够得出制取以上三种气体的方法、步骤、装置、收集等知识,达到使学生自学的目的。课堂教学过程是学生将知识有效地转化为能力的内化过程,是学生在教师指导下,主动地探索、获取知识形成能力的过程。由此可见优化课堂教学过程就是要提高课堂教学的有效性。而有效的课堂教学则要求教师遵循教学活动规律,以尽可能少的时间、精力和物力投入,取得尽可能好的教学效果。所以提高教学的有效性实质上就是要提高学生学习的效率、效益和效果。如何实现课堂的优化呢?我认为必须要做到以下几点:
一、优化课堂教学的过程
首先,要明确教学目标。现代教学论告诉我们:教学目标是教学过程中师生预期的教学成果,是教学活动的出发点和归宿;它对教学活动起着明确的导向作用和激励作用,并为教学评价提供依据。因此,注重教学目标的优化设计是实现教学优化的重要前提。传统的化学课堂教学目标只注重知识的传承和知识结构的形成,把化学知识目标的达成率、提高学生的解题能力作为衡量课堂教学效果的重要指标。要对课堂教学目标重新定位和优化,就要以提高学生科学素质为主旨,进一步激发学生学习化学的兴趣,使学生获得进一步学习和发展所需的化学基础知识和基本技能,并能运用这些技能与方法分析和解决一些化学问题,帮助学生进一步理解科学探究的意义、学习科学探究的基本方法、提高科学探究能力和自主学习能力。同时还要注重学生在学习中的体验,培养他们的学习兴趣,使他们乐于探究物质变化的奥秘。其次,要切实抓好备课、讲课、反思这三个坏节。备好课是前提。备课过程中不能仅仅只围绕一本教科书或参考书来,要注重扩大备课的知识面,多搜集一些与授课内容有关的化学史实或生产生活实例,有助于在教学过程中拓展学生的知识面,让学生在学习过程中获得成就感,提高学习兴趣。同时要注重学生的个体差异性,面向全体兼顾两头,使各类学生都能够在各自的基础上得到提高、进步和发展。平时要积极参与到学校的集体备课中。只有通过持之以恒的集体备课活动,才能集思广益,集百家之长,增强课堂教学的优化程度。讲课是实施教学的中心环节,在授课过程中要注意突出教师的主导地位,学生的主体地位。充分发挥教师的主导作用,进行启发式教学诱导学生变苦学为乐学,变死学为活学,变难学为易学。引导学生主动积极参与到学习的全过程中,让学生真正成为学习的主人。反思是提升教学效果的重要手段,也是一种通过提高教师自我觉察水平来促进教学监控能力发展、提升教师专业素质的重要手段和途径。教学反思并不单纯是教学经验的总结,它是伴随整个教学过程的监视,能及时发现教学过程中的存在的不足,为后续阶段的教学提供参考和修正的机会。重视反思积极反思会得到更好的教学效果。
二、优化课堂教学方法
赞可夫说过:“教学方法一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的心理需要,这种教学就会变得高度有效。” 而“一切都是从感官开始的”,直观可以使抽象的知识具体化、形象化,有助于学生感性知识的形成。化学实验是学生学习化学的最基本最重要的探究活动。学生对做化学实验有着特别浓厚的兴趣。所以优化课堂教学首先就要把握好实验探究这种教学方法。在教学过程中,不仅要充分发挥课本中的实验功能,将课本中的实验设置为师生协同实验或学生演示实验,增加学生亲自动手参与的机会,留给学生充分的自主空间,让学生勇于提出自己的见解和看法,设计实验方案,亲自完成实验。还要充分发挥课本中的科学探究活动的功能,将其设计成生活化学实验,家庭小实验等,让每一个学生都能独立思考、独立创新,在生活中进行知识的再创造、再发现,既可以使教学内容在生活中的得到延伸和拓展,又可以使学生做到“到实验室外作实验,在生活中学化学”,培养学生的创新思维,激发了学生学习化学的兴趣。同时在实验过程中还要有意识的对实验教学设备进行创新。课本上的实验在实验说明或教师用书中都提供了相应的实验装置,但是有些实验不是最简捷现象最明显的。为了达到更好的实验效果,我们可改进相关的实验装置,使其装置变得简单,现象更明显。如:检验乙醇与钠反应产物时我们要进行点燃,由于火苗很小现象不明显,所以我们可在火焰上方放一张纸,纸燃烧的现象非常明显。一个小小的变动给学生的体会就完全不一样。在实验装置改进过程中,可以更好的培养学生的创新意识。
三、优化教学手段
教学手段直接影响教学效果,“21世纪的课堂将是多媒体的课堂。”因此,中学化学教学必须与现代教育手段有机地整合,实现优势互补,相得益彰。对于原理复杂、抽象性强的知识点,我们可制成课件,再现或模拟其形成过程、增强动感、提高教学效果。如:原子的核外电子排布、原电池的工作原理、盐的水解原理,各种晶体的结构等都可以做成多媒体课件,突出反应过程和空间结构特点,使学生能更好地理解化学教学的内容。同时使用多媒体教学手段可以增加课堂的信息容量,加快信息传递速度,拓展学生的知识面。尤其在在教学的复习阶段,针对各章节的教学目标和要求,可利用多媒体再现其内容,并在重点、难点的地方加以突破,使学生能能很好地理解掌握化学教学中的重点和难点。优化课堂教学的方法很多,以上这些只是我在教学实践过程中的一点尝试和体会,还需进一步改进和完善。总之,只有依据学生的实际情况,精心设计教学过程和选择适宜的教学方法,才能达到课堂的优化。
关键词:化学课堂教学;创设情景;问题意识
古人云:“学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进,不疑则不进。”普通高中化学(苏教版)新课程标准中也明确指出,学生应具有较强的问题意识,能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,勤于思索,形成独立思考的能力。因此,在化学课堂教学过程中,教师应注重合理地设计课堂提问,引发学生的认知冲突,让学生在学习中发现问题,在问题的解决过程中培养和优化问题意识,切实提高学生自主探究问题的能力。
一、问题的提出
笔者在多年的化学课堂教学过程中,通过实践和调查发现,由于受传统课堂教学的影响,课堂问题绝大多数是教师提出来的,只有极少部分是由学生提出或发现的。这说明课堂主体缺少问题意识,也就是说目前中学生问题意识薄弱,课堂思维沉闷。究其原因,主要表现为以下几个方面:
一方面提问是任务性的,忽略了学生是课堂主体,导致了学生绝对的服从心理,惰性心理,因循守旧的心理,教师说什么就做什么,不愿或不敢发表自己的观点。即使有课堂问答,其内容、方式都是一些以直接判断为主的简单化的提问,严重地阻碍了学生对问题的深入思考。
另一方面提问的形式单一,没有激活学生思维的创造性,很少给学生创设问题教学情景。在现行的教学模式中,教师在备课时主要思考的是“问什么”“怎么问”“何时问”,没有认真思考“哪些是学生可由自己发现并提出的问题”“创设一定的情景更深入地思考问题”,因此,学生在课堂上的学习很被动。
更严重的是,我们有一种普遍的看法:作为一名好教师,应当“在课堂上解决更多的问题”,把所教的内容都“讲深讲透”,不给学生课后留下疑难。这势必导致教师对所讲内容的每个细节都作详尽的解说,占去了绝大部分的教学时间,学生几乎没有独立思考的时间及提出问题的空间。
二、学生问题意识的实践和优化
1.创设问题情景,激活学生思维,让学生想“问”
古希腊教育家亚里士多德讲过一段名言:“思维自惊奇和疑问开始。”“问题”是开启思维和发展思维的源泉。创设好的问题情景,对激活学生思维有相当重要的作用。情景的创设必须基于学生已有的知识、经验和技能,才能激活学生的思维,并通过正确回答后的成就心理体验,激发起强大的学习动力;情景的创设还必须对教材进行全面、科学的分析,挖掘教材内容中所蕴涵的知识能力价值和情感价值,这样才能在教材内容与学生求知心理之间创设一种不协调,激发学生的积极性。
【案例1】在学习原电池的工作原理时,利用教材实验,设计活动情景:先将铜片和锌片分别单独浸入到稀硫酸中,然后用导线连接并一同浸入到稀硫酸中,再在中间连接一个灵敏电流计,依次观察现象。
学生能观察到的现象:单独的铜片浸入稀硫酸中无现象;而与锌片连接后一起浸入稀硫酸中的铜片上则有气泡产生,且电流表指针发生了偏转。这神奇的现象,自然会引发学生极大的兴趣,迫切想问如下问题:(1)铜片上产生的是什么气体?怎么产生的?(2)可以用什么方法来验证?(3)是铜片在和稀硫酸反应吗?(4)电流表指针为什么会发生偏转?学生由情景而想问题,这样既可以帮助学生对学习原电池的后续知识打下认知基础,同时又能够培养学生质疑问难的精神,掌握质疑问难的方法,提高“想”问题的能力。
除了这种“活动”问题情景外,“穿越”式的问题情景也很能点燃学生“想”问的激情。
【案例2】在学习苯分子结构时,可以借化学史,设计“苯的发现之旅”为情景,将苯分子结构和性质的学习融入探索过程中。
如,19世纪法国化学家日拉尔经过测定:苯仅有碳、氢两种元素组成,其密度是同温同压下乙炔的3倍。其中碳的质量分数为92.3%,计算苯的分子式。在学生得出苯分子式为C6H6后,再让学生根据凯库勒“碳四价学说”和“碳链学说”推测符合C6H6可能的结构简式。思考:这些写出的结构是否都正确,如何验证?结果通过实验发现“苯不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色”,证明苯分子中不存在普通的碳碳双键和三键。这个时候,学生的思维陷入了困境,极其想问“苯分子到底是什么样的结构?分子组成为C6H6,却没有碳碳双键和三键?”接着向他们娓娓道来:“150年前的德国化学家凯库勒也和你们一样,十分关心苯分子的结构问题,并且终日冥思苦想。”最后日有所思,夜有所梦,“梦”出苯分子环状结构的故事。
这是一种“穿越”式的问题情景的创设,仿佛把学生送到了19世纪那个大师辈出、学术繁荣的时代。学生身临其境,自然而然会跟随着各位化学巨匠的脚步,重温他们的思考,重复他们的探究,体验他们的成功。创设问题情景,是激活学生思维的“催化剂”,它能使学生的思维活动由静态转化成动态,是开启学生创新思维的钥匙。
2.创设矛盾式问题争论,引发学生间的思维碰撞,让学生敢“问”
古人云:“学起于思,思源于疑。”由于学生在知识、经验、能力及思维方式上的差异,对同一事物可能会产生不同的见解,教师在教学中应利用矛盾的普遍性和特殊性,巧妙设问,对同一事物从不同角度、不同层面挑起争论,促使学生拓展思维,发挥其在课堂中的主体作用。通过问题的讨论,巩固深化知识,提高学生探究问题的能力,发挥学生主体思维,让学生敢“问”。
【案例3】学氧化硫的漂白性知识时,通过实验用滴管将新制的饱和二氧化硫水溶液慢慢滴入含酚酞的氢氧化钠稀溶液中,红色褪去。让学生分析是什么原因使溶液褪色。
经过一段时间的交流和讨论,学生提出两种可能:一种认为是饱和二氧化硫水溶液中的亚硫酸与氢氧化钠发生了中和反应使溶液褪色;另一种则认为,由于二氧化硫具有漂白性,将酚酞漂白而褪色。到底哪种观点正确?这时,再让学生各自设计实验方案来证明自己的观点是正确的。
通过在课堂中经常让学生进行这样的问题争论,让学生敢想、敢问,不受约束地探究思考,充分展开想象的翅膀,有助于提高学生质疑释疑的能力,培养学生的发散思维和创新能力,使学生在争论中得到发展。
3.提供科学思维方法,“授人以渔”,让学生会“问”
爱因斯坦曾说:“提出一个问题比探究一个问题更重要,因为探究一个问题也许仅仅是一个科学上的实验技能而已,而提出一个新的可能以及从新的角度看旧的问题,都需要创造性的想象力。”在教学过程中,许多学生往往觉得没有什么问题可问,其实是他们不知道该怎样去发现问题、提出问题。由于教学中重视学习结果,不重视学习过程,导致学生不会独立思考,更不会提问题。因此教师要善于启发学生,“授人以渔”。在教学过程中,可以通过以下方法帮助学生培养问题意识,引领学生善“问”。
(1)在化学史中想问题
【案例4】1911年卢瑟福等人进行了实验:用一束带正电、质量比电子大得多的α粒子轰击金箔。发现:(1)大部分α粒子遇到金片不发生偏转;(2)少数α粒子偏转一定角度;(3)极少数则被反弹回来。在教学中可创设问题情景,为什么大部分α粒子可通过金箔而极少数被反弹回来?这极少数碰到了很大阻力还是很小阻力?这种阻力会来自质量很小的电子吗?……
(2)在探究中猜问题
【案例5】在学习完《烃的衍生物》后,作为专题知识的回顾、拓展和应用,可以选择与生命、饮食、健康密切相关,同时又是烃的衍生物的维生素C作为主题进行开放式的实验探究。利用学过的知识及生活经验,大胆猜想Vc的性质:酸性;由“抗坏血酸”的称号想到还原性;根据生活中见到的Vc片一段时间后发黄的现象想到需进行稳定性的测定……最后,全班汇总,制订如下实验草案:
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学生根据草案,分组进行实验探究。在活动中,通过观察与思考,对原先设计方案的一些不当之处加以合理的改善,对实验方法引起的误差进行纠正;对实验过程中产生的现象不能合理解释时,再作进一步分析和研究。经历这样的过程后,学生的问题意识和创造性思维得到了循环提高。
(3)在生活中找问题
美国教育家布朗认为:“学习的环境应该放在真实问题的背景中,使它对学生有意义。”生活处处有化学,化学就在生活中。
【案例6】在学习胶体的内容时,学生自然而然会发现以下问题。
清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,这种自然界的现象,在化学中如何解释?为什么一支钢笔同时使用不同品牌的墨水容易发生堵塞?豆浆是怎么变成豆腐的?在豆浆中加入酱油和加入白糖有什么不同的现象?为什么不一样?
正如德国学者费诺切说:“最精湛的教学艺术,遵循的最高原则就是让学生提问。”新课程标准下的中学化学教师,要根据教学内容的要求大胆创设问题情景,让学生敢于提问,善于提问,充分展现学生学习、研究问题的过程,不断地发现、培养并保护学生的创新思维。
参考文献:
[1]王祖浩.有机化学基础[M].南京:江苏教育出版社,2004:62-64.
[2]王磊.高中新课程必修课教与学(化学)[M].北京大学出版社,2006.
关键词 创新创业意识 创新精神 化学基础课 探究
Abstract Integrating Innovation and entrepreneurship education into the teaching of chemistry basic course plays an important role in University. It can cultivate students' Innovation and entrepreneurship awareness and practical ability. By analyzing the urgency and necessity for putting innovation and entrepreneurship education in chemistry basic course, the paper proposes that we first should change our teaching ideas, cultivate students' innovative awareness, change teaching methods of chemical theory and practice,transform evaluation system and so on.
Keywords innovation and entrepreneurship awareness; innovative spirit; Chemistry basic course; exploration
创新创业教育是培养学生首创精神、冒险精神、创业能力、独立工作能力以及技术、社交和管理技能的具有实际意义和效果的教育理念。创新创业教育不能仅在大学后期和专门的创新创业课程中开设,还应在公共基础课和专业基础课和相关的实践课程中逐步渗透。化学基础课是我校食品、生物工程、园林的专业学生大一进校就要开设的课程,并且与专业实践和生活实践联系较紧密,如果此阶段在教学中融入创新创业的思想,既可以唤醒学生思想深处的创新创业萌芽,同时提高学生对化学知识的创新应用和专业知识的深入学习。
1 化学基础课开展创新创业教育的紧迫性和必要性
化学在生活中的应用非常广泛,创新创业教育同样强调知识的运用与创新,那么在化学基础课教学中渗透创新创业教育是将化学知识进一步深化运用的重要体现。学校应试教育背景下侧重于理论知识的教学,而在某种程度上忽视动手实践,这使当代学生安于现状、缺乏冒险精神和创新意识,导致大学生创业意识淡薄。另外,一些高校教师本身创新创业教育理念薄弱,①教学内容还只是停留在书本内容,不能与时俱进,只授之以鱼而不能授之于渔,这也极大限制了学生对化学本身或在相关领域创新发展的认识。②
2 化学基础课渗透创新创业教育的几点探究
在创新创业教育的初级阶段,不仅要使大学生有“想创业”的想法和理念,树立正确的择业观,还要使他们具备“能创业”的科学知识储备,提高其创业能力,而化学基础课的学习正是食品及生物工程等专业学生完成知识储备的重要途径。我认为化学基础课应该从转变教学理念入手,将创新创业教育的思想和方法融入到改革教学方法和优化教学模式的^程中去,培养学生对化学基础知识的应用创新及相关思维方法的训练,逐步培养学生的首创精神和实践能力。
2.1 转变教学理念,培养学生创新创业意识
传统的高校基础课教学强调教师的主体性,学生只是被动地学习书本知识,缺乏对知识的创造性应用和逻辑思维的训练,没有创新创业教育的阶段性融入,在初级阶段在基础课程教学将创新创业的教育融入课程教学则更是少之又少。创新创业的意识和能力是逐步提升的,绝不是一蹴而就,所以高校教师特别是负责基础课教学的教师更应该转变教育观念,更新教学理念,将创新创业教育融入到基础课教学中去,逐步培养学生的创新创业意识。在化学基础课教学中,要改变传统的教育理念,比如在讲解化学发展史时,化学家从意外发现到实验探究最后到验证真理的过程,促使他们成功的是不断创新的精神和坚持不懈的实践。另外课程中融入创业成功案例,让化学家或企业家创新的思想火花与学生思维碰撞;③通过化学知识的联系运用和实验新方法的探索以及在微妙的解题思路中潜移默化地进行创新思维训练,培养学生科学分析解决问题的能力。
2.2 改革教学方法,优化教学模式,培养学生创新精神
在化学基础课教学中融入创新创业教育要以课程教学为载体,深入挖掘教材的思想内涵,改革创新教学方法,优化教学模式,将创新创业教育的理念贯彻到教学实践中去,培养学生创新精神。
2.2.1 构建理论知识主线,培养学生科学思维
在化学基础课理论教学中,改变“满堂灌”的教学方法,以构建“知识结构网络图”为切入点,在掌握基础知识,基础方法和基本计算的前提下,将解答问题的思路、创新学习方法的培养作为重点。比如在讲授《无机及分析化学》第二章化学热力学和第三章化学动力学时,可以将二者联系对比讲解,让学生在学习中获取科学分析问题、解决问题的方法,对于一个化学反应,首先可以从热力学的角度考虑化学反应的可能性,进而以化学动力学的知识去研究反应的现实性,这种知识点前后联系对比的方法可以教给学生全面考虑化学反应发生的可能性推断方法,也提高了学生逻辑思维能力。又如第三章化学平衡常数及化学平衡的计算和四大平衡中的酸碱理解常数、沉淀的溶度积常数、配合物的稳定常数及相关多重平衡计算连成一条知识主线,归纳出化学平衡计算一般采用“三步走”的解题思路,即“找出起始浓度”、“分析转化浓度”、“表示出平衡浓度”,再根据反应的平衡常数计算出未知数,这种方法在后续章节学习中非常适用,奠定了学习四大平衡计算的基础,培养了学生对解题方法举一反三创新应用的能力,④这在创新创业的实践中同样需要。
2.2.2 增加设计探究实验,提升学生实践能力
对于《基础化学实验Ⅰ》的教学,在严格依据课程大纲,完成备课、预做实验、讲授实验的正常教学环节的基础上,在实验讲解过程中延伸实验技术的应用,重点步骤的细化,增加设计、创新性实验。教师提出题目和要求,学生3到5人自由组合,参考教材实验原理和操作方法,通过查阅书籍和文献资设计新的实验方案,在老师的指导下将实验方案完善,并制作PPT在课堂讲解。通过《食醋中总酸的测定》设计实验提高了学生的学习兴趣和创新性,如有同学提出用相同的方法测定柠檬、白酒、酸奶、雪碧等样品的总酸度,并设计出详尽的实验方案。还有一组同学通过已学知识,在选择老陈醋中总酸的测定方案中,提出滴定过程要用pH计去检测pH的变化,从而避免终点颜色不易观察的问题。这种主动学习的方式,首先提高了学生积极向上的进取精神和团队合作精神;其次,通过课外预习和资料的检索培养了学生良好的学习习惯,增强学习能力;再次,通过PPT制作和讲解,提高了学生的组织和表达能力,这也正体现了和创新创业教育培养目标的一致性。⑤
2.3 建立多样化的考核评价形式,激发学生创新动力
多样化的考核评价方法可以更加全面的考查学生对所学知识的掌握和应用能力,同时在不同的考核方式中激发学生创新动力。在讲授《无机及分析化学》和《基础化学实验Ⅰ》时不是一考定成绩,而是更加注重过程和能力考核。理论课中,从“知识问答分组比赛”和“学生当老师”两个方面着手,对于章节重点内容,在完成内容讲授以后,将三个班分成三组,抢答题目,加深学生对知识点的掌握和理解,得分计入平时成绩;对于较易理解的内容,让学生提前准备PPT,课堂时间就交于他们。整个实验授课过程考核内容除了课前预习报告的检查,实验过程中学生操作的规范性和熟练程度,实验结果的检查,还将学生的责任意识和思辨能力纳入考核范畴,为鼓励同学在实验中积极思考,对于善于发现问题和提出问题的学生酌情增加课堂表现加分;在实验报告的书和总结中,考核学生对实验过程中出现问题的分析深度,通过多样化的考核评价形式挖掘学生潜能,发挥学生特长,激发学生创新动力。
总之,创新创业教育已成为高校教育不可或缺的一部分,也是学生创新意识培养和创业实践能力的重要方法。在化学基础课教学中融入创新创业教育对学生创新创业意识的培养和创造能力的提升具有极其重要的作用,而这一课题的深入研究则需要全体教师树立创新创业教育理念,充分挖掘理论知识或实践课程中隐含的创新创业教育元素,深化教学内容和教学手段的改革与创新,培养出具有完整科学知识储备和正确创业观的当代应用型人才。
注释
① 李平媛.将创新创业教育融入人才培养全过程的思考[J].创新创业教育,2013.4(4):31-33.
② 张雷.创新创业教育背景下“思想道德修养与法律基础”课程教学实践思考[J].教育观察,2014.3(4):30-32.
③ 张甜,傅玉琴.创新与创业教育在有机化学教学中的融合[J].广州化工,2013.41(9):231-232.