关键词: 改进教学; 指导观察; 诱导质疑; 辅导实验
中图分类号: G623 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)01-0113-01
一、指导学生学会观察提高直觉思维能力
(一)指导观察化学实验,培养学生直觉思维能力
直觉思维离不开直接领悟的事物、现象和问题,而化学实验恰好给学生提供了生动、形象的观察对象,所以化学实验是培养学生直觉思维的最好途径。例如,钠和硫酸铜溶液反应,我让学生重点观察黄色火焰、钠迅速旋转和试管壁有黑色固体,学生们兴趣很浓;面对事实,跳出定势思维,大胆设想,讨论热烈,最后由教师指导,得出活泼金属(如钾钠钙)和盐溶液发生反应,生成可溶性的碱和氢气;碱和盐发生反应,很活泼的金属不能将它后面的金属从盐溶液里置换出来的结论。这样不仅培养了学生尊重事实的科学态度,也培养了学生的观察能力
(二)通过多媒体展示,培养学生直观思维能力
对实验现象不明显的演示实验,如因试剂量少,反应仪器小,变化现象又不十分明显,大部分学生看不清,甚至看不见的演示实验,若采用多媒体展示,可放大很多倍,使学生看得清楚,便于指导学生观察实验,以培养学生直观思维能力。
在化学教学中,微观粒子的概念、运动和有关理论,既抽象又难理解,使学生学习化学难度加大。我们利用多媒体可以变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,非常形象、直观的展示在学生面前,以利于学生观察,加强直观思维能力的培养。
二、精心创设问题情境,诱导学生动脑质疑
(一)创设情境,激发兴趣
兴趣是求知欲的外在表现,同时又是促进学生思考、探索、创新、发展思维、激发主动学习的原动力,而学生兴趣总是在他们的创造欲望得到充分满足时才能进入最佳状态,所以教师在教学中要善于创设良好的能激发学生兴趣的问题情境。
如,在“氧气的制法和性质”教学结束后,笔者让每一个学生准备一盒火柴。上课向学生介绍:火柴头是用红磷、氯酸钾和二氧化锰等混合而成,火柴盒侧面是硫磺和其他物质的混合物。接着让学生划燃一根火柴仔细观察,这时学生发现火柴被点燃时先冒白烟,还闻道一股刺激性气味,结合已学过的氧气的性质和氧气的实验室制法,学生就能分析出火柴燃烧时发生如下反应:红磷燃烧,氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解,硫磺燃烧,火柴燃烧。划火柴时让学生既巩固了所学知识,又认识到生活中处处有化学,还能总结出红磷比硫磺易燃烧,硫磺比木条易燃烧等结论。
(二)巧妙质疑,培养创新思维
科学创造,贵在质疑,创新往往是从“质疑”开始。古人云:“学起于思,思起于疑”。因此,教师在教学中鼓励学生善疑多问,发现问题,解决问题,同时还要多质疑情境。
如,学完“燃烧”后,让学生思考下列问题:
1. 生煤炉的时候,为什么先用纸片引燃木材片,再用木材片引燃木材,最后,用木材的火焰使煤燃烧?
2. 你能说出可燃、自燃、助燃三者的区别和联系吗?
3. 有些物质的燃烧有火焰,有些物质的燃烧却没有火焰。火焰是怎样形成的?
4. 想一想,可做哪些实验来说明火焰的外焰温度最高?
由于上述题目学生根据已有的知识寻找全部答案有一定困难,就产生许多疑问。这是教师在鼓励学生大胆设想,对问题展开讨论。给学生提供蜡烛、纸片、玻璃管、火材等材料,引导学生从实验中寻找问题的答案。以上问题的解决会让学生认识到,学习的知识不仅要知其然,还要知其所以然。笔者以为对学生创新能力的培养,需要注重师生双向交流,而科学质疑是加强双向交流的重要技巧。
三、专项辅导动手动脑,提高实验能力
1. 在化学实验基本操作教学中,不急于求成,而是结合学生实际,由浅入深,循序渐进进行教学,先从分解的动作训练中着手,它可以帮助学生掌握各个动作要领,避免了做整体运动时的顾此失彼现象,为完成全套动作打下基础。在学生过好第一关基础上,及时地过渡到完整动作训练,使学生对操作掌握日趋成熟。
为活跃气氛,深化教学,笔者在教学过程中,还组织学生基本操作的小型竞赛。如:“看谁称得快、称得准,有时让部分学生在台上操作,下面学生裁判,看谁操作最规范等等。这样,既提高了学生学习兴趣,又有助于学生对操作中错误的识别,实验操作能力得到了提高。
2. 利用学生做每个实验的时机,进行操作能力的再培养。物质性质、物质制取等实验,同样是培养学生操作能力的好机会。这些实验中,有些操作前面学过,如药品的取用、加热等,而有些前面并没有动过手,如排水法收集气体,溶解时的搅拌,整套仪器装拆等。
在教学过程中,笔者采用两者不同的方法,对已学过的操作,在实验前以复习提问方式进行,还可以让个别学生上台表演大家评判。例如在酸、碱、盐的性质的实验前,先复习胶头滴管的正确用法;在制氧气前,先让学生上台表演向试管中加入固体及给固体加热,起到巩固作用。对于未动手的操作,则在实验前抽出时机练习,如进行制氧气前,由一学生向试管吹气,另一学生收集,用来练习排水集气法。
笔者体会到通过演示实验、学生实验、布置家庭小实验、增加设计实验手段,对于激发学生学习化学的兴趣,激活学生的创造思维,培养学生的动手能力都是大有益的。
四、开展各种课外活动,培养学生创新能力
(一)开展各类化学竞赛和参观考察等实践活动是创新能力的最佳途径
各类化学竞赛(如开展化学用语竞赛、化学实验基本操作、化学实验设计竞赛等)可以增强应用知识,解决实际问题的能力。
1. 让学生参观有关工厂,了解化工厂排放的废水成分、废气成分,给化工厂提出治理废水、废气的合理化建议。
2. 让学生参观有关农场,测定土壤的pH,给农场提出如何选用氮肥、磷肥、钾肥的合理化建议,使学生用学过的知识服务社会;同时,也可以开拓思维视野,提高学生的创新能力。
(二)撰写小论文,培养学生创新能力
笔者在平时化学教学中,积极鼓励学生写小论文。小论文的类型很多,如知识归纳型、教具的改进与制作、教具的设计与创新、化学家生平事迹、化学谜语、化学魔术的创作,学习方法的心得体会,对某些化学问题(如空气的污染与治理、水的污染与治理)的真知灼见。让学生写小论文的过程实际上是学生创新能力培养和提高的过程。许多化学家曾经是几十年前化学小论文的撰写者。通过开展各种兴趣活动,加强了理论联系实际,培养了学生敏锐地观察能力、丰富联想能力,独特思维能力和运用知识能力,以锻炼学生的创新能力。
课堂教学是学校教学活动的主体,课堂教学应摒弃传统的教学模式,在课内渗透社会生活中的化学,并使其紧密结合教学内容和进度来进行,只有这样才能巩固课内知识,同时也能及时拓展课外知识,使课内、外知识有机地结合起来,使学生在学习的过程中没有累赘感,反而觉得所学知识更丰富,实用性更强。例如,在“氮和磷”的教学中,以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质,说明氮气的化学性质不活泼,进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子,原子重新组合成一氧化氮分子的场景,介绍了后续几个反应后,得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时,补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能,让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。
通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流,一方面可以使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象,培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识,另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能,培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。
二、进行热点渗透教学
教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”,这既是一个自然科学问题,也是一个“人文意识”问题,围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究,指导学生查阅文献,访问网站,获得知识。在讲授重金属汞的性质时,可以结合生活实际讨论其危害,讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性,例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等,使学生养成良好的生活习惯,这使化学教学更贴近于社会实践,同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感,具有实用价值,有助于培养学生对未来的人文关怀,将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。
三、进行生活与化学关系专题教学
高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣,并可拓展学生的知识面,具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生,介绍化学的过去、现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态与趋势,介绍化学在高新科技领域中的作用,介绍化学与其它学科之间的相互渗透,介绍化学与社会的关系,如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况,人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。四、与生活中化学知识相关的实验探究教学
化学实验是进行科学研究的重要手段,是培养学生动手操作能力的有效途径,在化学实验的基础上,学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维,从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度,以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材,组织探究实验活动,既培养学生学习化学兴趣,又使学生感受到化学在国民经济及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。
五、进行与生活有关的论文写作教学
布置学生撰写小论文或课题报告,探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法,从学生实际出发,文字能力不做高要求,只要论据能说明论题,条理清楚,说得明白就达到了要求。例如,将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课,课前充分发动学生积极参与,提出他们感兴趣的课题,引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究,同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验,在组内充分交流讨论的基础上,形成课题报告。
此外,遵循自愿的原则,鼓励学生将课外新闻记者材料用自己的语言加以组织,写出科技小论文。在将阅读材料整理成文章,并发表自己的见解的过程中,培养学生科学研究问题的学风,促进学生独立思考,提高自学能力的组织语言的能力。
教材中的教学内容是教师教和学生学的直接依据,不同的教学内容对应不同的教学策略和教学方法。化学教学内容可分为基本概念、基本理论、元素化合物知识、化学用语、化学计算以及化学实验等,不同类型的教学内容具有不同的特点。并非所有的教学内容都适合或者说都能很好地联系社会和生活实际。本文就当前化学教学与学生生活不能紧密联系的现状提出将生活中的化学渗透在化学教学中的相关教学方法,将所学知识运用在社会生活中,这有助于提高学生学习化学的兴趣,丰富学生的学习方式,提高学生的科学素养。这样的教学方式也给教师提出了更高的要求,要求教师要接受这样一种适应学生发展的教学方式,并愿意在教学中付诸实现,同时还要加强自身的专业化学习,注意搜集各种新知识,注重引导学生认识各科知识的普遍联系,只有这样才可以在教学中引导学生真正的进入化学学科的殿堂。
参考文献:
[1]张爱玲.化学与生活[J].中学化学教学参考,2002,(11):58-59.
[2]李琴.将社会生活中的裕学渗透在化学教学中[D].华中师范大学,2008:3-27.
[3]张俊英.现代生活中的化学[J].沧州师范专科学校学报,2002.
[4]刘长笑.生活中的化学问题与绿色化学[J].中国科技信息,2008.
一、课堂内外联系教学
课堂教学是学校教学活动的主体,课堂教学应摒弃传统的教学模式,在课内渗透社会生活中的化学,并使其紧密结合教学内容和进度来进行,只有这样才能巩固课内知识,同时也能及时拓展课外知识,使课内、外知识有机地结合起来,使学生在学习的过程中没有累赘感,反而觉得所学知识更丰富,实用性更强。例如,在“氮和磷”的教学中,以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质,说明氮气的化学性质不活泼,进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子,原子重新组合成一氧化氮分子的场景,介绍了后续几个反应后,得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时,补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能,让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。
通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流,一方面可以使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象,培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识,另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能,培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。
二、进行热点渗透教学
教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”,这既是一个自然科学问题,也是一个“人文意识”问题,围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究,指导学生查阅文献,访问网站,获得知识。在讲授重金属汞的性质时,可以结合生活实际讨论其危害,讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性,例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等,使学生养成良好的生活习惯,这使化学教学更贴近于社会实践,同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感,具有实用价值,有助于培养学生对未来的人文关怀,将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。
三、进行生活与化学关系专题教学
高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣,并可拓展学生的知识面,具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生,介绍化学的过去、现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态与趋势,介绍化学在高新科技领域中的作用,介绍化学与其它学科之间的相互渗透,介绍化学与社会的关系,如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况,人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。
四、与生活中化学知识相关的实验探究教学
化学实验是进行科学研究的重要手段,是培养学生动手操作能力的有效途径,在化学实验的基础上,学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维,从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度,以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材,组织探究实验活动,既培养学生学习化学兴趣,又使学生感受到化学在国民经济及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。
五、进行与生活有关的论文写作教学
布置学生撰写小论文或课题报告,探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法,从学生实际出发,文字能力不做高要求,只要论据能说明论题,条理清楚,说得明白就达到了要求。例如,将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课,课前充分发动学生积极参与,提出他们感兴趣的课题,引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究,同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验,在组内充分交流讨论的基础上,形成课题报告。
此外,遵循自愿的原则,鼓励学生将课外新闻记者材料用自己的语言加以组织,写出科技小论文。在将阅读材料整理成文章,并发表自己的见解的过程中,培养学生科学研究问题的学风,促进学生独立思考,提高自学能力的组织语言的能力。
关键词:化学;课外科技活动;创新能力
学生课外科技活动内容繁多,化学课外科技活动是其中一个重要组成部分,学生在课堂上学到的化学基础知识和基本技能,应用到课外科技活动,既能巩固学生课堂上所学到的化学知识,又能培养学生解决实际问题的创新能力,宜春职业技术学院在教学实践中进行了一些尝试。
一、组织学生化学课外科技活动小组,激发学生的学习兴趣
兴趣是一种伴随着注意而引起的从事学习的积极倾向和感情状态,古今中外凡有成就的化学家、发明家,大多是在青少年时代养成对某学科的强烈兴趣,因而产生无数遐想,促使自己如饥似渴地探索、钻研、刻苦攻读,最后取得骄人的业绩。如果在学生时期,就通过各种方法去培养激发学生对化学这门学科的兴趣,学生就一定能学好化学这门学科知识,取得优良的化学考试成绩。成立学生化学课外科技活动小组。开展丰富多彩的第二课堂活动,是激发学生对化学这门学科产生浓厚兴趣的有效手段之一。
我们在组织学生化学课外活动科技小组时,不是采取简单的老师点名指定的方式,而是通过多种途径选拔。选拔化学考试成绩较好的学生担任化学课外科技活动小组长;学生自愿报名,然后写出一篇有关生活与化学的小论文,老师初审通过后,将名单公布,然后由各小组长组阁小组成员,将名单报老师最后审定。化学课外科技活动小组成立后,有固定的活动场所、活动时间、指导老师,有形式多样的活动内容,如化学游戏、化学专题讲座、化学竞赛、化学专题讨论会、化学实验展览、化学小论文评比、化学夏令营等等。丰富而有趣的化学课外科技活动,激发了学生的学习兴趣和求知欲望,调动了学生的学习积极性与创造性,培养了学生学会运用化学知识来解决实际问题的创新能力。
二、采取单人操作实验,培养学生独立思考独立工作能力
化学课外科技活动小组人员相对较少,学生素质较强,参加了化学科技活动小组的学生,都是在学习时不满足于书本知识和机械记忆,很想获得更多的知识和熟练的操作技能,由于过去的学习和锻炼,已积累了一定的知识和经验,有较强的想象、观察、分析和动手能力,观察更富有目的性,渴望能用实验方法去验证新的见解,渴望独立去掌握新知识新技能,有一定的责任感和荣誉感,因此,许多实验都可让学生单人操作,独立完成,如气体的制备、物质的鉴别等,可在化学课外科技活动时间,安排学生单独做。在学生独立动手实验时,要求学生一是严格做到实验前预习,实验中按操作步骤进行,实验结束后写出实验报告。没有达到预期效果的,要找出失败原因,重新做。二是鼓励学生在实验过程中不断探究和创新,为学生提供探索和创造的空间,培养他们思维的创造性。如做铜锌原电池实验时,可要求学生根据其原理,设计新的原电池装置,也可要求学生根据铜锌原电池的原理提出金属防腐的方法和措施。总之,学生独立进行化学实验,对学生学科知识的完成、学生素质的完善及创新能力的培养起到至关重要的作用。学生在亲身参与的实践中,成为行动的主体,激发了他们的创造性思维,提高了他们的动手实践能力,为培养高素质的创新型人才打下了良好的基础。
三、完成联系实际的命题,启迪学生的创造思路
学生课外科技活动小组是在学生自愿组合的基础上成立的,每个小组都制订了一个确实可行的计划和一个联系实际的命题,教师的作用就是引导、协助。教师的指导方式分两种,一是集体辅导,即解决一些共性问题。如“怎样撰写小论文”、“怎样选择和确定命题”、“研究性学习的基本方法和步骤”等;二是个别指导,帮助制定方案、查找资料、处理难点等,老师要组织引导,但不能包办。
学生完成一个命题需要一个活动周期,并要以小论文或实验报告的方式揭题,因此,命题要联系实际、联系社会、注重命题的现实性,要把学生所学的化学知识和技能与工农业生产、科学技术和日常生活结合起来,同时,不能脱离学生现有的知识水平,在学生现有的知识水平基础上选题命题,内容要新颖,题目要有新意,有创造性。有些命题如“化学与环境污染”、“化学与人体健康”、“生活中的化学”等可从多角度多层面来完成,学生可写出许多有新意有创见性的小论文,有利于培养学生创造性思维的发展,但在完成命题时,学生活动的全过程不能随意缩短,否则论文质量就会降低。
学生完成一个命题后,要及时把他的成果反馈到班里,如宣读小论文,展示实验成果等,这样,化学课外科技活动小组的同学会有一定的荣誉感和成就感,其他同学也有受到感染和鼓舞,有利于化学课外科技活动更加蓬勃地开展,学生学习化学的积极性及在活动中的创造性会得到进一步巩固和提高。
总之,化学课外科技活动是化学课堂教学的补充和延伸,是学生掌握知识扩大知识面的一个有效途径,是学生展现自己创新能力的一个平台,持久有效地开展化学课外科技活动,就能培养出更多的高素质创新型人才。
参考文献:
1、周济.在全国职业教育与成人教育年度工作会议上的讲话(2005年3月2日)[EB/OL].http://www.省略/news.php?news_id=20050518164321,2008-10-12.
2、张晓梅.有机化学教学中培养学生综合能力的探索[J].化工高等教育,2005(3).
3、林秀华.创新能力培养[J].清华大学教育研究,2002(5).
一、课堂内外联系教学
课堂教学是学校教学活动的主体,课堂教学应摒弃传统的教学模式,在课内渗透社会生活中的化学,并使其紧密结合教学内容和进度来进行,只有这样才能巩固课内知识,同时也能及时拓展课外知识,使课内、外知识有机地结合起来,使学生在学习的过程中没有累赘感,反而觉得所学知识更丰富,实用性更强。例如,在“氮和磷”的教学中,以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质,说明氮气的化学性质不活泼,进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子,原子重新组合成一氧化氮分子的场景,介绍了后续几个反应后,得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时,补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能,让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。
通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流,一方面可以使学生从化学的角度逐步认识与环境的关系,分析有关的社会现象,培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识,另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能,培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。
二、进行热点渗透教学
教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”,这既是一个自然科学问题,也是一个“人文意识”问题,围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究,指导学生查阅,访问网站,获得知识。在讲授重金属汞的性质时,可以结合生活实际讨论其危害,讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性,例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等,使学生养成良好的生活习惯,这使化学教学更贴近于社会实践,同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感,具有实用价值,有助于培养学生对未来的人文关怀,将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。
三、生活与化学专题教学
高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣,并可拓展学生的知识面,具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生,介绍化学的过去、现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态与趋势,介绍化学在高新科技领域中的作用,介绍化学与其它学科之间的相互渗透,介绍化学与社会的关系,如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况,人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。
四、与生活中化学知识相关的实验探究教学
化学实验是进行研究的重要手段,是培养学生动手操作能力的有效途径,在化学实验的基础上,学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维,从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度,以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材,组织探究实验活动,既培养学生学习化学兴趣,又使学生感受到化学在国民及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。
五、进行与生活有关的写作教学
布置学生撰写小论文或课题报告,探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法,从学生实际出发,文字能力不做高要求,只要论据能说明论题,条理清楚,说得明白就达到了要求。例如,将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课,课前充分发动学生积极参与,提出他们感兴趣的课题,引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究,同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验,在组内充分交流讨论的基础上,形成课题报告。
此外,遵循自愿的原则,鼓励学生将课外新闻记者材料用自己的语言加以组织,写出科技小论文。在将阅读材料整理成文章,并发表自己的见解的过程中,培养学生科学研究问题的学风,促进学生独立思考,提高自学能力的组织语言的能力。
一、联系生活热点,创设教学情境,使化学教学贴近于生活实践
教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行初中化学教材中在讲授《燃烧和灭火》一课时,我们就可以这样设置问题情境:家中炒菜时,锅中的油由于加热过高而燃烧,你碰到了该怎么办?同学们经过预习,思考,讨论得出最佳的方案。通过这个情境的创设,学生们不但能感受到火灾的现场,考虑灭火的方案,而且落实了有关消防知识,进行了一次消防安全事故的处置,收到了事半功倍的效果,激发了学生的学习热情。
二、进行生活化的实验,培养学生的动手能力
化学实验是进行科学研究的重要手段,化学是一门以实验为基础的科学,实验教学是化学生活化的载体之一,生活提供了丰富的生活化素材的实验需要我们去挖掘和开发。教师在实验设计中,可以从实际生活出发,把教材中的演示和分组实验进行改进,使之更加贴近生活。在现实的社会生活中,时常听到一些人上当受骗的事件,对于一些利用化学实验现象、化学知识的骗术我们如何去识别呢?如何让我们的学生从化学的视角看待这些不良行为,去揭示他们的骗术呢?社会现象的生活化实验设计给我们提供了这种情景再现的可能。
下面我就例举来源于社会中的欺骗现象的实验设计:
例:“神奇的药品”
【设计背景】源于生活中的欺骗现象――不法分子声称他们新开发的“神奇的药品”具有排毒作用。
【实验用品】方便面、碘酒、维生素C。
【实验过程】把小块方便面放入到烧杯中,加入一定量的热水,然后滴加碘酒,方便面会很快变成蓝黑色,然后加入维生素C药片粉末并振荡,方便面在半分钟后恢复为原来的颜色,烧杯中的碘酒也变澄清了。
【教学用途】该实验承载的化学知识是碘遇淀粉变蓝色的性质、和维生素C的还原性。
【实验意义】从揭露生活中的不良现象出发,把化学知识的教学融入其中,不仅激发了学生的学习兴趣,不仅使学生学到了相关的化学知识,而且还可以使学生体会到科学知识的实用性以及在生活中实际意义,并通过情感上的体验树立起对社会不良现象正确认识。
在日常生活中,饮食上的一些变化以及现象,往往令人匪夷所思。其实,有很多的变化可以从我们化学的视角分析并能得到其答案。
从实验的用品完全生活化上看,化学实验的开展并非都需要实验室。学生在生活中如果参与的化学实验越多,对化学学科的“感情”就越深厚。家庭小实验虽然没有给出药品、仪器、步骤、同组人,学生只能在家中独立完成,不过这样能促进学生的创新能力和综合素质的全面发展。同时学生在实验研究中树立了坚忍不拔、百折不回的意志品质,也养成了追求真理、实事求是的科学精神。这对培养学生的创新精神和实践能力,也起到了十分重要的作用。
三、开展专题教学,介绍化学领域新发展
化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣,并可拓展学生的知识面,具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生,介绍化学的历史、氧气的发现,原子的研究等,介绍化学的现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态与趋势,介绍化学与其它学科之间的相互渗透,介绍化学与社会的关系,如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如,可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况,人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。可以向学生讲神舟飞船上应用的新型化学材料等,从而激发学生的学习兴趣,提高课堂效率。
四、编写生活化的化学习题,巩固所学知识
九年级学生的特点是学的快忘得也快,因此编写高质量的习题对于巩固完成教学目标、落实教学重点起到了重要的作用,所以习题设置也同样可以体现生活化,以此来改变传统习题的乏味枯燥,使学生变被动的记忆为主动地学习。
例如:1.生活中处处有化学。请根据你所学过的化学知识,判断下列说法中错误的是( )
A医疗上常用体积分数为70%-75%的酒精作为消毒剂。
B冬天为了防止流感的传染,可将教室的门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒。
C氯化钠是家庭常用的防腐剂,可用来腌制食品。
D使用液化石油气可以杜绝厨房污染
2.生活垃圾中的塑料瓶、塑料袋都属于哪种材料(填金属、有机高分子、非金属)。请说明日常生活中的白色污染情况。
3.结合你的自行车谈谈对不同部件的防锈措施。
五、布置生活化的作业,培养学生的实践能力
布置学生撰写化学小论文或课题报告,探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法,从学生实际出发,文字能力不做高要求,只要论据能说明论题,条理清楚,说得明白就达到了要求。在讲授物质分类时可以让学生到超市里去观察每种商品的标签,还可以让学生观察家中各种铁制品的生锈情况,分析生锈的原因,及防锈的方法。让学生走出家门,去调查一下家周围环境污染情况,写出化学调查小论文,在班上交流。还可以让学生充分利用各种媒体资源来搜集有关各种食物营养成分的相关知识。另外还可以在讲完碳酸钠与盐酸的反应后让学生回家帮家长蒸馒头。
关键词:环境化学课程;教学问题;改革措施;提高素质
环境问题是21世纪人类面临的最大的全球性问题之一,当前全球性的环境问题突出表现在酸雨、温室效应与臭氧层破坏,水污染造成世界范围的淡水危机,以及自然资源破坏和生态环境恶化等,威胁着人类的生产和生活条件。“环境化学”是一门以阐述污染物在大气、水、岩石、生物各圈层环境介质迁移转化过程所涉及的污染化学问题及其效应为主线,较全面深入地阐明基本原理、环境化学相关交叉的学科,是环境科学课程体系的核心组成部分。环境化学研究的迅速发展,客观上要求环境化学课程在教学内容和教学形式等方面做出相应调整,创建有利于培养创新人才的环境化学建设新模式。
环境化学教学改革以培养学生获取知识能力、动手能力、创新能力等为重点,包括环境化学教学内容改革、环境化学教学方式改革、环境化学实验教学改革三个方面。
一、环境化学教学内容改革
当前环境化学教学内容主要为研究污染物(主要是化学污染物)在环境(包括大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈)中的迁移、转化的基本规律。随着时代的发展和高校环境科学专业人才培养目标的变化,环境化学教学内容应更充分地体现环境化学的理论对实际环境问题的指导作用。因此教学内容需要适当更新调整:第一,引入国内外学生较为熟悉的环境问题,引导学生思考预防与控制治理的方法措施,讲授主要污染物质在环境各圈层中的迁移转化机理;第二,环境化学涉及多学科知识,适当将相关内容整合进行模块教学,引导学生思考解决环境问题的思维方法;第三,开设专题讲座,举办相关的环境化学科研讲座,让学生了解当前环境化学的前沿动态,拓宽知识面,激发学生学习环境化学的兴趣。
二、环境化学教学方式改革
为适应新型人才培养模式要求,环境化学教学需要更新教学方法,以更好培养学生的创新能力。第一,正确处理教师的教与学生的学之间的关系,教学过程中教师和学生担当的角色不同,应该从学生的角度出发,根据他们的认知规律,采用恰当的教学方法引导其学习,体现教师的主导地位和学生的主体地位;第二,恰当地运用多媒体教学手段,“环境化学”课程内容与实际联系密切,可以利用视频、音频信息展现环境问题以及与环境问题相关的内容,极大地丰富了教学内容。但是传统的教学方法也不能一概摒弃,过多地采用多媒体教学手段往往会分散学生的注意力,需要及时穿插传统教学方法;第三,指导学生开展研究性学习,通过开展研究性学习,培养学生多渠道获取信息与资料的习惯,将内容进行汇报或者撰写小论文,培养学生分析、合成与交流信息的能力,塑造科研素质。
三、环境化学实验教学改革
环境化学实验教学改革包括优化内容体系及教学方法改进两部分。第一,传统的实验教学研究型、开放型的实验内容较少,迫切需要构建一批与当前环境污染问题相关的综合性实验项目,解决实验教学内容与时俱进的要求,激发学生的主体作用,进而逐步培养学生的创新能力;第二,传统的实验教学缺少对学生科研综合素质的培养,缺乏真正的实验技能。开设一些综合实验课,学生独立完成课题筛选、调研文献、确定技术路线、数据记录及处理、撰写实验报告等一套完整的科研工作环节,教师协助指导,从而养成一种良好的科研习惯;第三,改实验考核方式以激发学生动手、创新能力的提高,改变传统的仅用考试成绩来评价学生学习效果的模式,探索一种有效的综合评价方法,例如将学生卷面考试成绩、小论文、课堂讨论、实验操作技能等情况有机整合,综合评价学生的成绩。
总之,以环境化学为媒介,结合环境科学的实际和特点,认真研究教学方法,以新颖的内容体系和教学方式赢得学生的学习兴趣和广泛参与显得尤为重要。进一步深化“环境化学”课程教学改革,为培养21世纪环境科学专业人才奠定基础。
参考文献:
[1]戴树桂.环境化学[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]范成新,王春霞.长江中下游湖泊环境地球化学与富营养化[M].北京:科学出版社,2007.
1.1自我展示
无机化学教学共两个学期,在每学期的期初组织一次自我展示演讲。演讲题目自拟,以感人为最终目的;要求团队所有成员参加,时间限制在3分钟以内。在自我展示的教学环节中,学生演讲最多的题材是对就业的困惑、对人生的感悟、对未来的向往、自己最喜欢的人或最近最热点的话题等。演讲时间虽短,但是本环节给学生提供了一个展示自己的平台,锻炼了学生的表达能力,增进了同学之间的了解。由于演讲成绩取团队成员演讲成绩的平均值,所以在演讲前每个团队成员之间都会积极准备,彼此之间互相讨论和帮助,争取本团队成员都能在比赛中完美展示,共同获得好成绩,从而可最大限度的激发学生的进取精神和团队合作精神。
1.2学生授课
每学期选出部分无机化学理论课程和实验课程分配给各个教学团队,队长组织本队成员对分配的教学内容进行教学设计。教学设计的内容包括:课堂导入、主要教学内容、课后小节等。课堂要求互动和质疑,还需要进行合理的扩展,授课时间要求在45分钟之内。教学形式不限,以生动并能激发学生的学习兴趣为目的。教学过程中,教师必须全程参与,监督和辅助学生在教学过程中对知识点准确性的把握。我们以学生主讲的无机化学理论课程设计为例:课前需要进行如下准备:①研读教材掌握教学的基本理论;②利用各种网络资源对教学内容进行深入学习,以便在教学中进行合理的知识扩展;③进行课堂教学设计,设计内容包括教学内容和教学环节的分工,以及教学互动环节等。④正式上课前,进行模拟教学,教师在模拟教学中进行质疑,提出与本节课相关的知识点,指出学生在教学中的不足、不准确和不正确的地方。在正式的课堂教学中,教师要辅助课堂教学,回答“小老师”不能准确回答的学生的质疑,在教学小结中总结本节的知识要点,并对学生的授课情况做简要的短评,让学生了解自己的优缺点,以便在以后的学习和生活中不断的提升自己。此环节中,团队成员的成绩依旧相同,因此可有效的提高学生的综合素质:首先,提高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可以培养学生良好的学习习惯,增强学习能力;再次,在课堂教学过程中锻炼了自己的表达能力、应变能力、组织能力、以及发现及解决问题的能力。此外,同学的质疑过程对授课学生知识准备的充分与否、快速反应能力和学以致用能力也是考验和锻炼。
1.3撰写科研小论文
鼓励学生实时检索无机化学领域的最新研究成果,选择自己感兴趣的相关研究方向自学并撰写专业小论文。目前学生撰写的论文报告有“纳米材料”、“最新分离技术”、“石墨烯的应用”、“单壁碳纳米管的制备及应用”等。每个团队选拔出最优秀的论文,制作演示文稿,在第二课堂时间(每学期选择一个休息日)进行论文汇报。本环节中,学生的团队精神不仅得到了培养,在文献检索、阅读过程中还拓展了专业视野。另外,通过学习了解了自己感兴趣的领域,从而明确未来学习和工作领域的选择,显著提高市场竞争力。
2培养创新能力及操作性
2.1知识扩展
化学教育专业最大的特点是具有师范性,大学生的专业水平和知识视野的大小直接决定其在未来中学教育中的教学水平。因此,在教学过程中注重知识的扩展,激励学生主动学习,引导学生探究的科研思维也是教学改革的重要目标。因此,本教研室教师会在教学的相关理论中引入本领域最新的研究成果,包括教师自己课题组的相关科研成果。例如:在学习第五和第六副族元素时,教师把自己课题组最新制备的官能化杂多酸成果介绍给学生,重点介绍科研思想。因为科研成果为自己的老师研究所得,所以在进行教学过程中可以让学生感觉到创新过程和创新成果离自己没有那么遥远,从而可以激励他们的学习兴趣、提高参与意识,培养科研思维,将被动学习变成主动学习。
2.2开放实验室
此环节主要是利用学生的课余时间进行,学生可根据自己的兴趣自愿参加。2.2.1开放本科实验室每学期本科实验室开放两次,开放时间在期中,因为此时,大学生的实验技能和无机化学理论知识体系已相对完善,能够独立或合作设计完成实验活动。参与开放实验室活动的同学要先递交“申请书”,申请中写明实验内容、所需仪器和设备、相关药品及材料。学生可在实验教师指导下反复实验,直至成功达到设计目的。每学期活动的内容主要围绕如下几个方面:①鼓励学生对做过的无机化学实验设计大胆质疑,提出改进方案,并指明改造后的优势;②对做过的无机化学实验,学生在保证实验结果准确、实验现象明显的前提下,可对某个实验或某个实验步骤进行微型化设计;③在教师的介绍下与合作中学的一线化学教师共同探讨中学化学实验的教学改革,参与中学化学实验的设计及教学对学生来说是提高未来就业竞争力,搞好中学教学的重要实践渠道。此环节可以培养学生良好的思维习惯、创造性和实践操作性。同时还间接的培养了学生的学习兴趣和进取精神。2.2.2开放研究生实验室在20世纪90年代,美国首先提出了整合教育培养创新型人才的新思路[5]。以此为鉴,在无机化学课程教学的后期,允许部分实验技能较强、勤思考、爱提问的同学参与到研究生的创新性科研工作中。对于刚进入实验室本科生的培养主要包括两个层次。一是科研基本技能培训,包括学习国内外科研文献的检索方法、熟读科研文献、了解无机化学领域的理论和最新研究热点、掌握无机合成技术、掌握无机化合物制备及性质研究方法、掌握实验数据处理方法、参加研究生的科研组会并适当进行文献汇报。二是科研探索,在经历了基本的学习训练后,对于学习能力强的本科生,在保证不耽误本科课程学习的前提下,在导师的指导下和研究生的监督下完成一些可行性较强的科研项目。目前每年都有部分本科生在国内外学术期刊上公开发表科研论文,这些学生是校大学生创新和创业项目的主要申报者,也是未来攻读硕士研究生的主要生源。和其他学生相比,他们都会较早的制定人生规划,有目标、有理想、能吃苦、善于思考且动手能力强,而且在未来选择研究生报考专业时的目标更明确。
3结语
无机化学教学改革经过几年的实践,这种以学生为主导的授课过程极大的激发了学生的学习热情,使学习的自觉能动性和操作性能显著提高。开放实验室活动可以给部分精力充沛,爱动手,勤思考的学生一个更大的学习平台,他们可在导师的指导下进行创造和创新性活动,从而培养了学生的创新性思维。几年的教学实践证明,在无机化学教学中渗透创业精神是深化教学改革、提高人才培养质量的有效方法。