結(jié)構(gòu)化學(xué)教改初探
時間:2022-06-04 09:32:54
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1教學(xué)模式改革
未來人才培養(yǎng)已從知識儲備型發(fā)展為智能開發(fā)創(chuàng)新型,單純的學(xué)知識、儲備知識已不適應(yīng)當(dāng)今社會發(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、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)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,有助于學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容,運用“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元素各個原子軌道上電子的電離能,讓學(xué)生去分析這些數(shù)據(jù)它們說明了什么?會帶來什么樣的結(jié)果?帶著這些問題再去學(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)的過程中對由s-p混雜形成的能級交錯出現(xiàn)在哪幾個雙原子分子上就會記得很清楚了。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極地思考并解決問題,這樣對教學(xué)難點才能深刻理解并掌握。
1.2開放式教學(xué)模式
學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)時,會有一個思考、接受、深化、再思考、提高的過程,應(yīng)該嘗試開放式的教學(xué)模式。這種模式不僅突破了課堂教學(xué)時間和空間的束縛,還可以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師將學(xué)科前沿知識引入課堂,比如,隨著合成技術(shù)的發(fā)展,越來越多的新物質(zhì)被合成出來,通過調(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[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。鼓勵學(xué)生利用課后時間,以小組的形式,通過查閱相關(guān)資料文獻等方式對感興趣的課題展開研究,教師在這過程中給予適當(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)量好壞將計入平時成績。通過這種開放式教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓他們主動去發(fā)現(xiàn)、去探索,提高他們收集和處理信息能力的同時,還培養(yǎng)了他們的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和團隊合作能力。
1.3實驗教學(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)必須與實驗相結(jié)合。通過實驗?zāi)苁钩橄蟾拍钭兊弥庇^,易于理解,通過實驗現(xiàn)象加深對理論的理解,同時還能激發(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)重視實驗課的開展,增強學(xué)生對抽象理論的理解。比如:通過測定花青染料的可見光譜,由光譜數(shù)據(jù)使用一維勢箱量子力學(xué)模型計算花青染料分子中共軛鍵長度,幫助學(xué)生了解一維勢箱的應(yīng)用,掌握用一維勢箱來解決實際的問題;通過磁天平測量五水硫酸銅或七水硫酸亞鐵的磁化率、溶液法測定正丁醇的偶極矩,加深學(xué)生對分子磁性與極性的認識與掌握等等[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)對象不斷調(diào)整,通過教學(xué)方法的多元化來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
2.1增強學(xué)生對教學(xué)進程的知情權(quán)
在第一次課就應(yīng)該向?qū)W生簡要介紹本課程的課程內(nèi)容、授課計劃、參考文獻、課程教學(xué)目標(biāo)和要求、教學(xué)方法、考核方式等事項,使學(xué)生預(yù)先知道學(xué)習(xí)本門課程的目的是什么,通過本門課程的學(xué)習(xí)能夠有哪些收獲。同時,在教學(xué)過程中向?qū)W生提供專業(yè)期刊、專業(yè)網(wǎng)站,鼓勵學(xué)生閱讀學(xué)術(shù)專著,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野,使學(xué)生及時了解本學(xué)科領(lǐng)域的最新成就和學(xué)術(shù)動向,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)他們獨立思考、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。
2.2結(jié)合實際,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)無用論”思想,克服畏難情緒,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。將結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)和實際生活結(jié)合起來是一種比較好的方法。黑體輻射是一個很抽象的概念,若是給學(xué)生舉個簡單的例子,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行,鋼條的顏色在溫度低時為暗紅色,溫度高一點為紅色,桔黃色,溫度更高顏色更淺,更高可到藍色,并且光會越來越亮,這就是光和溫度有一個關(guān)系。在結(jié)構(gòu)化學(xué)中一再強調(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。它對有機溶劑具有超快、超高的吸附力,是迄今已報道的吸油力最高的材料。類似的實例還有很多,通過結(jié)構(gòu)化學(xué)理論的實際應(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),加強課堂學(xué)習(xí)的針對性
“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內(nèi)容,使接下來的課堂教學(xué)更順利展開。但對于結(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)時往往感覺力不從心,不易抓住重點、理解難點。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,進行簡單的梳理,并指出預(yù)習(xí)中需要重點關(guān)注的內(nèi)容,同時提供幾個思考題,讓學(xué)生帶著這些問題有目的地去預(yù)習(xí)。為了保障預(yù)習(xí)的效果,在講解此部分內(nèi)容時,將抽取學(xué)生回答問題,并計入平時成績。通過這種方法,激發(fā)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的主動性,同時,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、動畫有機結(jié)合于一體,增強教學(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)、分子對稱元素和對稱操作以及晶體的空間結(jié)構(gòu)等內(nèi)容都難以直觀講解,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)和變化機理,使化學(xué)反應(yīng)過程生動形象,形象和客觀反映原子結(jié)合成分子的過程,使抽象的三維空間化變得直觀化[5],這樣提高了學(xué)生的注意力和想象力,又增強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
校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立,為結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)提供了很好地補充。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)資源和實驗講義等各種資源上傳到校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,讓學(xué)生充分了解課程安排、課程要求等相關(guān)信息,學(xué)生可以隨時利用自身的課余時間,針對自己的薄弱環(huán)節(jié),反復(fù)對知識點進行加強和鞏固,加深對所學(xué)內(nèi)容的理解掌握。同時學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,就自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和老師進行及時溝通和交流,有效避免學(xué)生積累的問題越來越多而提不出問題的情況,極大提高他們的學(xué)習(xí)自主性。同時利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教師還可以適時更新一些學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容,對學(xué)科前沿研究動態(tài)和熱點和學(xué)生展開探討,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)過程有效地結(jié)合起來。傳統(tǒng)的以期末考試成績作為學(xué)生最終課程成績的方式不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,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,需要對結(jié)構(gòu)化學(xué)的考核方式進行改革,通過科學(xué)合理的多元化的考核方式來提高教學(xué)質(zhì)量。采用平時成績和期末考試相結(jié)合的考核方式,適當(dāng)加大平時成績的比重[6]。平時成績占40%,包括課堂表現(xiàn)(占15%)、習(xí)題作業(yè)(占10%)、論文(占15%),課堂上教師針對預(yù)習(xí)的內(nèi)容和課上的內(nèi)容提出問題,既可以加強課堂互動,活躍課堂氣氛,也可以激勵學(xué)生主動預(yù)習(xí)、積極思考,同時可以提高學(xué)生的應(yīng)變能力和語言表達能力。習(xí)題作業(yè)主要引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的課堂知識及時鞏固復(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)展動態(tài),提高他們獲取知識,分析問題和解決問題的能力。期末考試成績占60%,我們也對期末考試的內(nèi)容進行了調(diào)整,逐漸降低單純考察知識再現(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)理論知識解決實際問題的能力。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)知識的運用,摒棄考前臨時抱佛腳的僥幸心理,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
創(chuàng)新教育是高等教育發(fā)展適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需求的一種必然要求。通過結(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)過程中,通過精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,由淺入深,消除學(xué)生對課程的恐懼心理,調(diào)動起他們的積極性和主動性,同時采用先進的教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段,培養(yǎng)他們分析問題和解決實際問題的能力,從而提高結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。實踐證明,從上述幾個方面入手,可以在有限的教學(xué)時間內(nèi)達到較好的教學(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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