深化教学改革,提升结构化学教学质量

摘要：结构化学是一门理论较强的基础课程，对从事化学研究和化学教学都是必须掌握的一门基础学科。针对其重要性及抽象难学的特点，重点从教师自身能力、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革和提高，因材施教以增加学生的学习兴趣，进而启迪学生思维，提高解决实际问题的能力，进一步体会结构―性能―应用在生活中的渗透。

关键词：结构化学 教学改革 应用

DOI：

10.16657/ki.issn1673-9132.2016.04.016

目前，学者们对化学的研究更加注重对化学反应本质、物质结构及性质方面的探讨，还有能源、信息、材料对化学不同层次的要求等，以上这些问题都需要以结构化学的知识为基础，因此学习好该学科，对学生以后从事中学化学教育或继续深造从事科学研究有着重要意义。对于学科本身，学习结构化学需要相当多的数学和物理知识，需要用起点较高的演绎法处理问题，还需要有很好的形象思维和空间想象力。学生在学习过程中往往会因为较多的数理公式而产生畏难情绪，不易入门。针对该学科本身的特点以及学生在学习过程中存在的问题，对该课程进行改革，提高学生的学习兴趣，提升教学质量，使学生能够从事物本质出发，看到其应用功能，从而在更高层次上分析和解决问题。

一、教师自身能力的提高

何云波教授在他的“大学老师，你为什么还不下岗”[2]一文中提到：现在的教师重点放在了科研硬指标上，忽视了教学的重要性。现在的教师考核制度基本上是教学工作量满足的前提下看科研。教学工作量一般都能够满足，教学过程中的好坏主要通过学生的网上评教、听课、考试成绩来衡量。学生在评教中基本上都是优秀，有以下几个原因：首先，部分学生只关心结果，考试能不能及格，误认为给教师评个优秀，教师可以手下留情考试放他一马;其次，大部分教师不管自身学识能力如何，对学生还是比较关心，课余时间和学生聊天等，增进和学生之间的感情，从情感因素上评的也都是优秀。学校也会时不时地听课，听课分为两部分：随堂听和集体听课。随堂听课时间一般都比较集中，一般教师都是把那几节课认真地准备，应付过关即可;集体听课就更简单了，内容自行选择，“一劳永逸”，上新课占整个课程的皮毛。

针对以上这些现象，教师自身首先要在思想上高度重视，有强烈的责任感、敬业精神，把教学任务放到自己最重要的位置。因为这是自己的事业，说过“中华民族伟大复兴梦的实现，归根要靠人才，靠教育”。

其次，教学一定要过硬。教学不过关，学生教不好，影响下一届的生源，恶性循环，到了最后连学生都没有了，哪来的教师，教师一定要认清自己的使命和责任。要想深入对一门课程的掌握，先要储备足够的信息，教给学生“一碗水”自己需要“一桶水、一潭水”。现在的学习资源很多，对接受的新信息、新知识进行加工，整理，储存，最后反馈给学生。有了一定的知识储备，一些实践经验，不仅提高了自身对该课程的认知能力，而且提高了自身的素质，然后将基础知识与最新的科研成果联系在一起，把书讲“活”。高标准地要求自己，精益求精、兢兢业业对待每节课。有了一流的教师，才能有一流的教学。唯有教师不断地加强学习，不断提高自身的素质能力，尽职尽责，才能不辜负学生对知识的渴望，对大学的憧憬，对美好未来的向往。

二、了解学生，因材施教

我国的大教育家孔子是因材施教的先行者，他重视了解学生的个性，根据学生的特点选择不同的讲授内容和方法。所以，教师要想不盲目的“施教”，必须要了解学生。

首先要热爱学生。说：“爱是教育的灵魂，没有爱就没有教育，教师应该是仁师，没有爱的人不可能成为好老师。”

其次，课内认真观察。在教学的过程中就要随时观察学生的动态，哪些内容学生互动比较好，掌握得不错，哪些环节在教学的过程中与学生发生了脱离，教师要正确处理好这种关系，课堂讲解内容不能太多或太少，也不能太复杂或太简单。教学要面向大部分学生，但针对不同的学生也要给予不同的要求[3]。例如，对于认真但反应比较迟缓的学生，可以激励他们积极回答问题，这部分学生课后就会多花时间进行思考;对于反应较快但不够认真的学生，可以给他们布置一些有难度的作业;还有一部分学生注意力不集中、玩手机、上课睡觉的，可以及时地提问并讲一讲“低头族”的危害;如果还有一些特殊的学生，教师更应该体贴关怀，从生活中关心和爱护学生。教师只有真正了解了学生，才能做到因材施教，提高教学质量，做到事半功倍。

三、调整教学内容，选择适当的教学方法与手段

“结构化学”不仅是后续专业课的基础及本学科知识结构的核心，更重要的是通过该课程的学习培养学生的科学思维和科学方法。事实上，科学思维和科学方法的训练比传授知识本身更重要，特别是当今信息时代，现代文盲的含义已不再是目不识丁，而是没有掌握科学方法、不能解决实际问题。当然，不可能离开知识传授而空谈科学，它只能贯穿在传授知识的过程中，在这样的指导思想下优化了教学内容和方法。

首先，在教学内容中采用框架结构教学法。每门学科都有自己的知识框架，它是学科的精髓。教师在课堂上的讲授不能“只见树木，不见森林”。如果拘泥于细节讲得太多太细，在有限的时间内就根本无法完成规定的教学任务，也不利于激发学生的求知欲。例如，在讲授“单电子原子的结构”中，进入课堂就应向学生直接交底，这次课主要通过对单电子原子结构求解的讲解，这是处理多电子原子奠定理论的基础，最终说明和掌握化学运动的规律并运用它认识和改造客观世界。科学家们对原子结构认识，从Dalton提出原子学说，Thomson发现电子，Rutherfold的α散射实验-“玻尔”模型，但最终不能解释氢光谱的谱线强度、光谱精细结构、多电子原子的光谱现象、未解释原子稳定存在的原因等。然后，用量子力学的方法求解单电子原子，采用分离变量的方法将含有n个未知数的一个方程，化解为含有一个变量的n个方程，分别求解方程就可以得到结论。通过得出的结论掌握原子核外电子排布的规律，以及能量及轨道角动量的大小等，进而掌握了单电子原子结构。经过这样阐述分析单电子原子Schrodinger方程的建立、求解、结论、应用的大框架及知识点之间的联系，而中间繁琐的求解演算不作为重点掌握，不仅使学生接受知识，而且对教师分析问题和解决问题的思路和方法产生兴趣，得到启迪，自然也就获得了探索知识的主动权，最终转化为创新能力。

其次，在教学过程中一定要加入应用实

例[4]。结构化学在讲解中常常要运用到数学知识，本身就会有些枯燥，加入一些科学趣事，调动学生的听课兴趣，进而提高学习的积极性。例如在求解Schrodinger方程中，要将笛卡尔坐标进行转换，在这就可以讲解笛卡尔与坐标系的产生，法国数学家笛卡尔生病卧床还反复思考如何将几何图形与代数方程结合起来。突然，他看见屋顶角上的一只蜘蛛，拉着丝垂了下来。蜘蛛的“表演”使笛卡尔的思路豁然开朗。屋子里相邻的两面墙与地面交出了三条线，如果把地面上的墙角作为起点，把交出来的三条线作为三根数轴，那么空间中任意一点的位置就可以用这三根数轴上找到有顺序的三个数这就是坐标系的雏形。还可以讲解百岁山广告中笛卡尔与瑞典公主之间秘密数学式-著名的心形线，引起学生的兴趣，将学生带入讨论问题，解决问题的课堂中来，学生也能在快乐中学到知识。

最后，在教学方法上主要是围绕重点难点开展教学，贯彻“常教常新、常教常精”的原则，在教学大纲中明确讲授内容，合理分配学时，保证有足够学时讲授重点难点内容。此外还增加了探索性研究教学，根据课程内容的特点，要求学生自己查阅文献，写相关的文献阅读，进而完成课程小论文，培养学生独立解决问题的能力。在实践性教学中加入了偶极矩、磁化率测定结构化学相关实验;在讲授“分子点群、晶体结构”的内容时，除充分应用多媒体动画外[5，6]，还适当使用实物模型进行辅助教学，同时让学生自己动手进行模型实习，使学生对常见分子结构和对称性以及各种晶体结构都有了较深的印象，以提高学生的形象思维和空间想象力，从而达到实践教学的目的。

强调基础的同时也注重发展，创新意识和为科学献身精神的培养[7]。在讲授知识的同

时，加入了对诺贝尔化学奖获得者的介绍。每一门学科的创立与发展史，无不与一大批杰出科学家相联系，科学家的治学之道、献身精神本身就是培养学生坚定意志品质和奋发不屈精神的极好教材。让学生吸取前人的经验教训，学到获取知识的方法和思想，培养创新意识和科学品质，体会科学研究的艰辛与乐趣，激发献身祖国化学事业的热情。

四、严师出高徒

近几年，大学里出现这样一个词“放水”。马慧娟[8]在“大学教师的挣扎：严格还是放水”一文中提到，大部分学生的分数达不到及格线，大面积的挂科，不仅会遭到学生的谩骂，还会招到其他教师的轻蔑：“怎么教的呀，那老师就不行”等，在这样的压力下，部分教师选择了“放水”。北京大学信息科学技术学院教授张海霞说：“这样会害了学生，也会害了我们的教育[8]”。越是认真对待教学的教师，越是严格要求学生的教师，越是不被学生认可，也不被学校领导和其他教师接受，这种吃力不讨好的情况，就会逼着这样的教师放弃坚守。别人觉得认真、严格的教师“太傻”“没必要”。教师“放水”，致使学生在校期间没有学到应该掌握的知识，基本功不扎实，不具备应有的思考、分析和解决问题的能力，他们“出炉的成色”远没有达到要求的目标和社会期望的水平，结果在找工作中处处碰壁。所以，教师一定要严格把关，拒绝一切说情要分数现象，交出一份真实的成绩单，没有严格的标准和高质量的要求，是学不到真正的东西的，不管时代怎么变，严师出高徒永远不会变。

2014年9月26日下午，教育部化学类专业教学指导委员会主任、中科院院士、厦门大学教授郑兰荪前往商洛学院、陕西省尾矿资源综合利用重点实验室参观指导，在肯定的同时也提到对于化学来说，教学和基础研究是同等重要的两条腿，必须齐头并进，才能走得更快、更稳。可见，教学对一个学科发展的重要性。但是，一门课程的教学改革不是一朝一夕就能够解决的事情，需要付出大量的心血和时间，我们要努力探索，积极创新，提升结构化学教学质量，最终实现教师和学生共同发展。

参考文献：

[1]周公度，段连运.结构化学习基础（第4版） [M].北京大学出版社，2008年.

[2]何云波，庄美兰.大学老师，你为什么还不下岗[J].现代大学教育， 2015（1）：27-29.

[3]李晓东.结构化学教学中对学生学习兴趣的培养[J].大学化学， 2013（1）：27-29.

[4]孙巧珍.案例教学法在结构化学教学中的应用和研究[J].广州化工， 2015（10）：188-

189.

[5]林银钟，黄仲彪，陈洪博，等.三维电脑动画在结构化学中的应用[J].计算机与应用化学， 2001（2）：187-189.

[6]薛红，江丽，周锡波.多媒体与网络技术在结构化学教学中的运用[J].广西大学学报：自然科学版，2006（31）：25-28.

[7]陈建中，林树坤，黄长沧等.结构化学课程特色建设的实践和思考[J].大学化学，2006

（1）：17-19.

[8]马慧娟，张茜.大学教师的挣扎：严格还是放水[N].中国青年报，2015-8-10（9）.

基金项目：商洛学院教学改革研究项目（项目编号：13jyjx124）。

作者简介：

狄燕清（1984- ），女，汉族，出生于内蒙古呼和浩特，就职于商洛学院，讲师，硕士研究生，主要从事结构化学与物理化学的教学及尾矿资源综合利用方面的研究。

（责编 赵建荣）