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中學化學教學如何體現素質教育呢?要做到以下三點。
一、要轉變觀念,面向全體學生,實現從應試教育到素質教育的轉軌
“素質教育”是相對于“應試教育”提出的,它們的主要不同在于教育觀、質量觀、學生觀不同,即是否面向全體學生,是否使學生全面發展,是否使學生生動活潑地主動地學習。“素質教育”與“應試教育”在如下幾方面存在著明顯的差異:
從培養目標上看,素質教育是德、智、體、美、勞全面發展,應試教育只重視智育。從對待學生上看,素質教育面向全體學生;應試教育只面向學習成績好的學生。
從教學內容上看,素質教育著眼于素質的全面提高;應試教育是考什么教什么,不考不教。從教學過程上看,素質教育注重啟發學生生動活潑、主動地學習;應試教育則是教師一講到底,學生只是聽講。
從教學方法上看,素質教育是師生雙向活動,變講授為訓練,優選最佳的教學方法;應試教育則為“滿堂灌”,學生被動地學習。
從學生負擔上看,素質教育目標是當堂理解,重視學科能力的提高;應試教育是大搞題海戰術,學生不堪重負。
從教學效果上看,素質教育的任務為大面積培養合格學生,應試教育側重個別尖子學生而且多為高分低能,大面積學生不合格。
從以上分析可以看出,應試教育是以追求升學率為根本目的的陳腐模式,扭曲了教育的本質,扼殺了學生的個性。我們要堅決反對應試教育,毫不猶豫地變應試教育為素質教育,這是深化教學改革的關鍵。它關系到我國兩個文明建設的水平,關系到我國21世紀在國際競爭中的地位,因此轉變觀念是當前中學教育工作者的重要任務。作為化學教師應當毫無例外地把素質教育落實在日常教學之中。
首先,要認真領會大綱。新大綱是根據義務教育的性質和任務制訂的,化學義務教材又是根據我國國情、化學學科的特點和中學生的心理、生理發展規律而編寫的。大綱著眼于全面提高學生素質,注重了化學知識與社會生活、生產實際,傳授知識與培養能力,傳統知識和現代知識,本學科知識與相關學科知識等各個方面的聯系。因此教師正確執行大綱,就能保證化學教學從單純的以升學為目的的應試教育轉變為公民的素質教育,從只重知識傳授轉變到重技能和能力的培養,從只重書本轉變到理論聯系實際,從只重智育轉變到德、智、體、美、勞五育全面發展。
其次,要把素質教育的目標落實到每一節課中。課堂教學是實施素質教育的主渠道,教師在備課時應注意制定出知識目標、能力目標、學生學習情感目標,并在教學過程中加以落實,使學習程度不同的學生都能得以提高。
最后,加強學法指導,注重能力培養,這是教學觀念轉變的具體體現。知識和技能是學生形成能力的基礎,而能力是學習掌握知識技能的必要條件,是促進學生提高學習水平的重要因素。教師在教學中應不失時機地對學生進行學法上的指導,使學生形成良好的學習方法和學習習慣,使學生的素質得以提高,使素質教育落實在日常教學之中。
二、化學基礎知識是素質教育的基礎,在化學基礎知識的教學中突出觀點的教育及科學態度和科學學習方法的教育是實施素質教育的關鍵
初中化學教材是按義務教育大綱編寫的,它的體系是必學與選學相結合、課堂教學為主與閱讀和家庭小實驗相結合、學校教育與社會實踐相結合的比較科學的體系,使教材延深到了社會和家庭,使化學教學與日常生活、科學技術、生產勞動相聯系,是一本進行化學素質教育的好教材。
因此,深刻理解大綱,鉆研教材并且體現在日常教學中,是進行素質教育的關鍵。化學課的講授主要目的是在教會學生掌握基本概念和理論的基礎上,通過元素化合物知識的學習,使學生了解物質的結構決定物質的性質,物質的性質決定物質的制法和用途;通過一些定性的驗證性實驗,培養學生實驗操作和觀察能力;通過化學計算的學習,使學生初步學會定量地分析和解決化學問題的能力,使學生在學習雙基知識的同時初步形成用化學觀點和化學方法分析和處理問題的能力。
總之要著力于培養學生科學態度和方法,教學的重點應放在對學生科學的思維能力、觀察能力的培養和訓練上,而不能放在單純為解題而解題的訓練上。要做到這一點,化學課的教學應從學生熟悉的知識入手,可以從日常生活和社會生產中的化學現象出發,深入到化學的基本概念和理論等基礎的化學知識,再經過解釋、練習,使學生對新知識學得實在,理解深刻,初步形成進一步學習和工作的能力。特別是新大綱和九年制義務教育教材比原大綱和教材在化學基本概念和理論方面適當降低,而在元素化合物知識方面適當拓寬;化學計算難度和數量上大幅度的降低,化學實驗略有加強。這種變動適應了社會主義現代化建設的需要,符合義務教育培養目標。
例如初中化學元素化合物知識,除以碳、氫、氧、鐵等金屬和非金屬及化合物知識為主,介紹了酸堿鹽之間的反應外,還介紹了空氣、水、煤、石油、環境保護、能源、人體健康與化學的關系等與公民素質教育有關的知識。這部分知識比較零碎,龐雜難記,在教學中應加強實驗,注意歸納和總結。如在學過H2,O2,CO2三種氣體之后,可組織學生利用教材P.115的儀器,讓學生選擇儀器進行操作制取三種氣體,這樣從H2,O2,CO2三種氣體的實驗室制法開始,對實驗藥品、反應原理、儀器裝置、收集方法及實驗中注意事項進行總結、歸納,然后再通過實驗復習H2,O2,CO2各自的物理性質和化學性質、實驗現象及有關的化學反應方程式等。
再例如:可設計一組C,H2,CO三種還原劑實驗對比,使學生對所學知識得到系統的認識,從而使學生觀察能力、語言表達能力得到提高。
這樣使學生在學習基礎知識的同時,通過歸納總結,培養了學生科學態度和科學的學習方法,使他們的能力得以提高,同時促使辯證唯物主義世界觀的形成。
三、加強實驗教學,提高學生的能力是實施素質教育的有效途徑
1.高等教育改革的需要。目前,優化課程體系,改革教學內容,構建合理的知識結構,注重理論聯系實際,更新教學手段是高等教育改革的需求。優化課程體系不僅要使它所包含的專業基礎課、專業課、實踐課等形成相互聯系的統一整體,而且要充分體現培養目標和培養規格。
2.現代科學技術發展的需要。近年來,隨著材料化學專業教育課程論及教育理念的發展,我們根據材料科學發展規律,對材料化學專業課程體系進行了兩次優化調整(分別為2008年下半年和2012年上半年)。我們優化的材料化學專業課程體系能夠體現材料化學專業教育特色,完善材料化學專業課程體系,加強材料化學專業的學科方法論教育。
3.市場經濟發展的需要。優化材料化學專業課程體系能夠反映社會和市場經濟對綜合性專業人才的要求。優化的材料化學專業課程體系應該充分體現以就業為導向的思想。我們倡導與專業相關的知名企業家走進課堂開展必修課教學,實現在校內與企業的對接,強化學生的就業意識,提高學生的專業技能。
二、現行課程體系存在的問題及其成因
1.辦學特色不明確。專業建設存在一些薄弱環節,如材料化學課程體系的基礎課平臺不夠規范,課程設置不夠科學,教學進程安排不夠合理,等等。此外,由于材料化學專業辦學時間短,存在專業學科定位不準,專業人才培養目標不夠明確,課程體系不夠科學等問題。近年來,為提高教學質量,適應社會對人才的需求,很多高校開展了人才培養和教學體系研究。因此,有必要對材料化學專業課程體系的建設進行思考。
2.課程設置理念滯后。在材料化學專業課程設置中,我們受傳統的重視知識傳授的狹義專業概念的限制,不夠重視獨立思考習慣、自學能力、動手能力和生存能力的培養。同時,在課程設置中存在社會需求、學生的就業取向、市場前景等的考慮程度不夠周到等問題。合理的課程設置理念是讓每一位學生不僅受到本專業的學術訓練,而且受到廣泛的通識教育,把學生培養成有專業知識、有愛心、有責任心和有雄心的智者。
3.實驗教學條件欠缺。優化實踐教學應該體現以下三個方面內容:一是畢業實習、畢業論文(設計)實行“分類指導,分流培養”。學生可根據個人從業需要,撰寫高水平的實習報告,獲取名副其實的學分。二是優化實踐教學進程。各專業可根據專業特點和人才培養需要,科學、合理地確定畢業實習的時間和進程。三是增設創業實踐環節。學生可通過創業訓練、第二課堂與創新活動,獲得創新、創業學分。而我們現行的材料化學專業的實踐教學環節,因人力資源和物質資源等原因,欠缺根據學生需要安排實習和創新性實踐內容。
4.師資隊伍建設力度不夠。師資隊伍是優化課程體系的執行者,也是培養材料化學專業人才的主導者。先有優秀的教師,后有優秀的學生,再有品牌專業[2]。材料化學專業成立以來,我們加大力度引進了固體材料化學、無機功能材料、催化材料、分子生物學等領域的博士研究生數名,充實了本專業的教師隊伍。目前我們正在通過各方努力引進高水平教師,加強材料化學專業的師資隊伍建設。
三、課程體系的優化策略
課程體系是高校人才培養目標、課程指導思想、課程設置、課程結構及教學管理模式的綜合體現,是學校辦學特色、學科專業特色和人才培養特色的綜合反映。課程體系是構建人才培養方案的核心內容,其是否科學合理,對培養高質量人才目標具有決定性的意義。我們通過選擇、整合與調適課程體系等措施優化了材料化學專業課程體系。
1.調整教學計劃,優化專業基礎課內容。
(1)優化材料化學專業的無機化學課程內容材料化學專業課程體系是材料化學專業人才培養方案的核心,課程體系的科學性直接影響材料化學專業的人才培養質量。因此,隨著材料化學專業辦學條件的改善和教學理念的科學化,有必要優化材料化學專業課程體系。我們現行的材料化學專業課程體系中無機化學課程是大學一年級學生的必修課程。此門課程的指導思想直接影響學生在大學學習的思維模式和獲取知識的習慣,這個階段也是在大學一年級學生從中學學習模式轉變成大學學習模式的關鍵時期。因此我們有意識地培養學生的獨立思考意識和自學能力,為學生將來的學習工作打下良好的基礎。無機化學課程內容包括理論部分和元素部分。我們認為無機化學理論部分內容是無機化學課程的核心部分,元素部分內容是輔助部分。目前無機化學課程詳細介紹理論部分內容和元素部分內容。我們對材料化學專業的三屆(2007、2008、2009級學生)90名同學進行問卷調查,結果80名同學不贊成全部介紹無機化學元素部分內容,而是希望在老師的指導下以自學方式完成無機化學元素部分內容的學習。對元素部分內容我們采取了抓典型元素性質的分析和討論,引導學生掌握學習元素化學知識的方法;通過實例指導學生去認識一個元素、一族元素或一類元素;逐步了解結構—性能—功能之間的關系;初步掌握如何通過查閱參考書、手冊汲取知識的模式。其余元素部分內容我們設置為自學內容。(2)優化材料化學專業的高等數學課程內容高等數學作為高等院校的基礎學科,承擔著培養學生數學能力,提高學生邏輯思維能力,為專業課程學習提供數學思想和數理方法論的任務。高等數學是化學、生物、物理、材料物理、材料化學專業的基礎課程。目前一些普通高等院校的課程設置中有生物、化學、材料化學專業的“生化材”類高等數學教育教學。而隨著材料化學學科與數學學科的交叉日益加深,定性定量分析發展迅速,材料結構分析、材料物理性能測試計算時需要更深的高等數學知識,所以我們把材料化學專業的“生化類”高等數學調整為“理工類”高等數學教學。同時我們在材料化學專業的高等數學課程內容中增加了線性代數的內容,以便達到材料結構測試和性能計算的知識要求。(3)材料結構分析方法課程的教學形式的優化測試方法在材料化學專業的發展起著非常重要的作用。隨著科學技術的發展,人們對材料性能的要求日益廣發和苛刻,對材料性能及其組分和微觀結構的關系越來越感興趣,因而不斷出現新的研究方法。測試手段也越來越多樣化,實驗方法的數量隨著科學技術的發展而急速增加。因此我們把材料結構分析方法課程的教學形式進行優化。具體做法是任課老師在課堂上介紹材料結構和性能測定儀器的原理,然后到實際儀器設備房間進行教學。學生在儀器管理人員的指導下,利用化學與環境科學學院和內蒙古功能材料物理與化學重點實驗室的科學儀器設備完成本課程的學習內容。這樣設置學生自己動手測定樣品的結構和性能的課程,有助于提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。(4)以專業前沿知識講座充實課程內容課程內容應當隨著社會、企業、科技的發展及時充實新知識。材料化學專業教材的內容常常是數年,甚至數十年前的人類材料科學知識的概括。所以,任課老師要根據自身研究工作經歷及時充實現代材料科學知識,優化課程內涵結構。材料化學專業老師可以采用以下三種方法:一是將現代材料科技成果恰當地融入到基礎課教學中,用新的材料科技內容去改造、替代、充實陳舊的教學內容,并處理好知識的繼承和發展的關系,使其有機地融合在一起;二是開設材料加工新技術課程內容或開展材料設計加工科技活動,激發學生的興趣,提高他們的動手能力;三是開展能夠反映本學科專業前沿知識、最新科技成就的專題講座。
2.加強實踐教學,優化課程類型。
根據“高等院校理工科教學指導委員會通訊”所提倡的高等院校材料化學專業規范討論稿的要求,材料化學專業的實踐課程有基礎課實驗、專業基礎課實驗、專業課實驗、專業實習、畢業論文等內容[3]。多元化的實踐教學是培養學生創新和動手能力的最有效手段,通過實驗來研究物質及其變化規律,使學生獲取基本的實驗動手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力,一定的科學研究能力和創新能力[4]。在材料化學專業實驗教學上,充分考慮實驗內容的科學性和系統性,選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實驗作為實驗教學的主要內容,著重培養學生的創新能力。全面開放所有實驗室,給學生創造開展專業綜合技能訓練的場所,提高學生的專業素質。目前,在各級有關部門的支持下,按材料化學課程體系要求能完成基礎課、專業基礎課和專業課的實驗教學任務。但是經濟欠發達地區的高等院校的材料化學專業的實踐教學課程出現了一些新情況。以往三四十人的實習隊伍進入企業、經濟實體完成實踐教學任務。而今,大型企業自動化程度很高,實習生很難進入車間進行實地實踐學習,微小企業又沒有能力接收大量實習生,加上專業實習經費的缺乏等原因,材料化學專業的實踐教學課程無法實現“大部隊”形式的實習任務。所以,我們對材料化學專業實踐教學課程進行了優化。我們設置了適合地區特點的、按學生興趣分成由五—八人組成的“小組”進入不同的微小企業進行不同內容的實踐的多元化實踐教學模式。在不同的微小企業完成實踐教學課程時我們注重學生自身管理和實踐指導老師巡視管理相結合,保證實踐教學過程中的實習效率和學生安全問題。改變材料化學專業現行畢業論文模式,允許學生做畢業論文時根據自身興趣愛好和就業取向選擇課題,可以在學院老師的指導下完成畢業論文課題,也可以在科研所、企業、經濟實體完成畢業論文課題。
通過緊密結合教材基礎知識或重點知識的應用性知識的補充、討論與交流,一方面可以使學生從化學的角度逐步認識自然與環境的關系,分析有關的社會現象,培養學生聯系生活、社會中的化學問題的意識,另一方面可以提供給學生未來發展所需要的基礎的化學知識和技能,培養學生運用化學知識和科學方法分析和解決簡單問題的能力。
二、進行熱點滲透教學
教學過程中為學生提供與學習內容相關的各種情景素材如化學史料,日常生活中生動的自然現象和化學事實等,能夠強化學生對化學與生活有關、對生活有用的意識,激發學生的學習動機。如現行高中化學教材中“人類保護臭氧層的行動”,這既是一個自然科學問題,也是一個“人文意識”問題,圍繞“從電冰箱的普及與換代到臭氧層”開展探究,指導學生查閱文獻,訪問網站,獲得知識。在講授重金屬汞的性質時,可以結合生活實際討論其危害,講述汞蒸汽對人體的危害可以使學生們認識到用行動防止汞污染的重要性,例如怎樣清理破碎的水銀溫度計、如何處理含汞的廢舊電池、廢日光燈管等,使學生養成良好的生活習慣,這使化學教學更貼近于社會實踐,同學們在學習過程中會覺得所學知識富有時代感,具有實用價值,有助于培養學生對未來的人文關懷,將自然科學融入整個人類文化的背景中思考和分析。
三、進行生活與化學關系專題教學
高中化學專題教學能有助于激發學生的學習興趣,并可拓展學生的知識面,具體教學形式可以將生活中的化學與書本中的化學的聯系以專題講座的形式介紹給學生,介紹化學的過去、現在和未來,介紹世界高新技術發展的動態與趨勢,介紹化學在高新科技領域中的作用,介紹化學與其它學科之間的相互滲透,介紹化學與社會的關系,如健康、保健、能源、資源、環境等社會問題。例如可以向學生講解當前化學合成材料的發展概況,人類已經可以制造出可以替代人體多個部位的化學材料。
四、與生活中化學知識相關的實驗探究教學
化學實驗是進行科學研究的重要手段,是培養學生動手操作能力的有效途徑,在化學實驗的基礎上,學生從具體的形象思維轉入抽象的邏輯思維,從而提高理性認識。化學實驗還可以培養學生謹慎的科學態度,以貼近生活和發生在身邊的化學現象為素材,組織探究實驗活動,既培養學生學習化學興趣,又使學生感受到化學在國民經濟及生活中的實際運用。例如選取日常生活的素材可進行“鮮果中維生素C的還原性”、“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”、“用生活中的材料制作簡易電池”、“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”等實驗。選取與化學有關的社會問題為實驗內容可進行“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中的化學耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水試驗”等實驗。通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學實驗的功能,提高學生的科學素養,具有十分重要的意義和價值。
五、進行與生活有關的論文寫作教學
布置學生撰寫小論文或課題報告,探討實驗中的問題或寫出自己的體會。教師向學生介紹撰寫小論文的基本要求和方法,從學生實際出發,文字能力不做高要求,只要論據能說明論題,條理清楚,說得明白就達到了要求。例如,將“糖類”設計成主題為“糖類與生活”的拓展課,課前充分發動學生積極參與,提出他們感興趣的課題,引導他們提煉成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖與糖尿病”、“糖與減肥”、“糖與健康”等小課題。然后把全班學生組合成幾個組進行專題研究,同學們查找資料、走訪調查、統計數據、進行實驗,在組內充分交流討論的基礎上,形成課題報告。
此外,遵循自愿的原則,鼓勵學生將課外新聞記者材料用自己的語言加以組織,寫出科技小論文。在將閱讀材料整理成文章,并發表自己的見解的過程中,培養學生科學研究問題的學風,促進學生獨立思考,提高自學能力的組織語言的能力。
教材中的教學內容是教師教和學生學的直接依據,不同的教學內容對應不同的教學策略和教學方法。化學教學內容可分為基本概念、基本理論、元素化合物知識、化學用語、化學計算以及化學實驗等,不同類型的教學內容具有不同的特點。并非所有的教學內容都適合或者說都能很好地聯系社會和生活實際。本文就當前化學教學與學生生活不能緊密聯系的現狀提出將生活中的化學滲透在化學教學中的相關教學方法,將所學知識運用在社會生活中,這有助于提高學生學習化學的興趣,豐富學生的學習方式,提高學生的科學素養。這樣的教學方式也給教師提出了更高的要求,要求教師要接受這樣一種適應學生發展的教學方式,并愿意在教學中付諸實現,同時還要加強自身的專業化學習,注意搜集各種新知識,注重引導學生認識各科知識的普遍聯系,只有這樣才可以在教學中引導學生真正的進入化學學科的殿堂。
參考文獻:
[1]張愛玲.化學與生活[J].中學化學教學參考,2002,(11):58-59.
[2]李琴.將社會生活中的裕學滲透在化學教學中[D].華中師范大學,2008:3-27.
[3]張俊英.現代生活中的化學[J].滄州師范專科學校學報,2002.
[4]劉長笑.生活中的化學問題與綠色化學[J].中國科技信息,2008.
一、激發學生的學習興趣
現在的學生頭腦靈活、思維敏捷、見多識廣、興趣愛好廣泛、網絡等社會上豐富多彩的生活對他們影響很大,厭學情緒比較嚴重,尤其是初中學生。如果老師在課堂上不能激發學生的興趣,學生就不會喜歡那門課程,也就不會積極主動的去學習。“強扭的瓜不甜”,學生在逼迫的狀態下被動的學習,學習效果必定是事倍功半。所以,在教學中,尊重和滿足學生的需要,運用多種教學方式和手段,激發學生的學習興趣尤為重要。
(一)上好第一堂課
俗話說“良好的開端是成功的一半”,化學的開篇課“化學使世界變得更加絢麗多彩”中,教材安排了一些精美的圖片展示,但沒有安排實驗。我覺得充分利用化學實驗的魅力,補充一些趣味性實驗如“魔棒點燈”“燒不壞的手帕”“會變色的花”“噴水成圖”等,將學生帶入神奇的化學世界中,可喚起他們強烈的好奇心,使他們產生學習化學的渴求之情。從而興趣嫣然、熱情高漲,迫切地想要走進奇妙的化學世界。
(二)教學中密切聯系生產和生活實際,引入具體的情境
化學與我們的生活、生產以及社會發展密切相關。教學中注意密切聯系學生已有的經驗和生活實際,讓學生感到學習化學是十分有用的,從而積極主動的去學習。
例如,在上第一堂課的時候,我們可以利用多媒體展示一些資料介紹身邊熟悉的事物。像光纖的發明聯系電話的使用;冷凍劑的發明與更新聯系冰箱、冰柜、空調;彩色膠片的發明聯系照相及電影、電視;塑料聯系許多家庭用具;卡介苗、青霉素的發明聯系人們對疾病的治療和預防等;在介紹物質鑒別方法的時候,可以聯系到廚房里的糖、酒、醋等;在學習水資源污染與保護這一課題的時候,讓學生思考導致峒河水污染的可能原因是否是峒河兩岸的居民、醫院及峒河上游的農村、工廠等;在介紹溶洞里石筍、鐘乳石的形成時,讓學生聯系水垢的成分、形成、以及除去方法,并探究滴水穿石的真正原因;介紹酸堿鹽時,聯系胃酸病人的用藥問題、化學肥料的合理使用等等。多開發這樣與生產、生活貼近的資源,既做到了理論與實際的聯系,擴大了學生的視野,又強化了人與自然環境共生共榮的意識,最終達到激發學生的學習興趣。
(三)轉變教學觀念,把課堂還給學生
新課程改革下的教學是自主、合作、探究教學方式的具體落實。我們要充分尊重學生的選擇權和自,盡量多給學生以時間和空間,強調“發現——探究”,學生是學習的主體,是學習的真正主人;教師應轉變教學觀念,以引導者、參與者、合作者的身分和學生共同學習。
例如,在“愛護水資源”這一課題的教學設計中,我考慮學生對水污染這一內容較熟悉,但對水資源的缺乏體會不深,為此我設計了自主學習的課題:①峒河水資源的分布及質量調查;②峒河水污染與我市的經濟發展;③給市政府的建議書:合理開發利用水資源;④給全校師生的倡議書:節約每一滴水。而對水資源短缺則用多媒體進行。在開展這些活動的同時,教給學生方法,而課堂則變為學生討論、交流的場所,教師及時點評和鼓勵,為學生提供展示平臺,重在服務。在活動中學生學會了自主、合作的學習方法,變“要我學”為“我要學”,使學生成為真正的主人。
(四)改變教學方式,調動學生的學習積極性
針對不同的教學時間、不同的學習內容和學生的精神狀態適當的改變教學方式。例如:下午第一節課,在學習新知識前,可以組織進行小型的知識競賽,如書寫化學方程式接龍游戲:以小組為單位,分別書寫化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應,學生輪流上臺,臺下的同學給其他組的同學找毛病,補充完整,然后評選出表現出色的同學。這樣的課堂雖然顯得有些亂,但學生不再昏昏欲睡,不僅激活課堂氣氛,復習了舊知識,而且為學習新知識做好了鋪墊,使學習活動成了富有生命力的活動。
二、培養學生的能力
(一)重視化學與其他學科的聯系,培養綜合能力
新課程倡導課程的綜合化,淡化學科界限,還給學生一個整體性的課程。當今社會,人類面臨著人口、環境、能源、資源、健康等問題的挑戰,這些問題的解決,需要重視化學與其他學科的聯系,多學科的協同努力。化學與物理、生物、地理等學科有很多的聯系,在教學中我們應該有目的的設計一些跨學科的學習課題,使學生在已有各學科的基礎上,對問題的認識盡可能全面,培養學生的綜合素質。
例如:①二氧化碳與光合作用;②溶液與生命運動;③土壤的簡單分析;④水系的變遷及水資源的分布;⑤赤潮和水華現象;⑥水溶液的導電與金屬的導電;⑦新能源的開發使用;⑧食品添加劑的種類、作用及不良影響。這些課題的學習中,學生體會到化學與其他學科的聯系,使學生從多角度去認識、分析和解決問題,培養了學生的參與意識、決策能力、科學精神和人文精神,從而提高了學生的綜合能力。[(二)重視學生的差異發展,培養創新能力
課程改革極為重要的特征之一就是要正確定位學生為發展中的人。學生作為發展中的人,需要教師格外的關注,應當允許其差異發展,讓其張揚個性。面對發展中的人,化學教學應分外珍視他們的獨特感受、體驗和理解。教學不要以現成的答案框定學生思路,不要以現成的教案圈定預設線路。在引導學生進行探究實驗時,我改變以往給學生設計步驟的方式,大膽放手讓學生自己去設計,不再擔心學生出錯。例如,在探究石灰石與鹽酸反應時,會出現過量二氧化碳與石灰水反應不出現渾濁的現象。我不預先告訴學生這一現象,由他們自己去發現。通過觀察,我發現各組實驗的現象很不一樣:有的石灰石取的多,有的鹽酸取的多,石灰水取的也很不一樣。針對這現象我要求各組互相交流、討論,由學生得出化學反應的現象與藥品的用量多少有直接關系。然后在引導學生充分討論的基礎上,我再進行歸納小結,從而加深學生對這一問題的理解和掌握。每次組織實驗教學時我都嘗試著這樣做,學生逐漸養成了預習實驗的習慣,能根據教材的提示自己設計簡單的實驗方案。為了激勵學生保持這種良好的學習習慣,我用組織他們參加課外實驗作為獎勵,邀請設計實驗方案較好的學生,利用課余時間到實驗室做實驗,如粉筆炸彈、制作葉脈書簽、會長毛的鴨子、配制去污劑、汽水等。并把實驗產品拿給全班同學分享,這樣既滿足他們的成就感又培養了他們的動手探究和創新能力。
(三)重視實驗教學,提升學生的實驗操作能力
學習化學的重要途徑是科學探究,而科學探究的重要手段是化學實驗。在教學中我們不僅要重視每個課本實驗,還要在適當的條件下根據需要補充實驗或實驗創新。如,緒言課中就補充趣味性實驗;質量守恒定律探究中分別補充有氣體、沉淀生成、變色、發光、放熱的化學反應;第六單元課題一中補充玻璃刀切割玻璃、鉛筆芯導電、木炭吸附二氧化氮、紅墨水等實驗;介紹二氧化碳的物理性質時補充向自制的簡易天平中傾倒二氧化碳;介紹易燃易爆物質時補充氫氣的爆炸實驗及白磷的自燃實驗;介紹溶液時補充模擬“死海實驗”;一氧化碳的化學性質時補充一氧化碳還原氧化銅的實驗并改進,即將光亮的銅片在酒精燈上燒黑后迅速伸入一氧化碳瓶中;一氧化碳還原氧化鐵時尾氣的處理改成用排水法收集并點燃;做氣體的燃燒實驗時,先用排水法收集在錐形瓶里,并用橡皮塞塞緊,拿到教室直接在瓶口點燃現象非常明顯,密度大的正放,密度小的倒在鐵圈上。當然,我們學校從初三到高三四個教學年級四十多個教學班,只有三間化學實驗室,讓每一節化學課都在實驗室上那是絕不可能的,教學器材也遠遠不夠。所以,只有創造條件,尋找代用品讓學生動手完成每一個實驗。如蠟燭及其燃燒、吸入空氣和呼出氣體的探究,老師就提供澄清的石灰水,其他的用品均由學生用玻璃杯、塑料盆等代替;質量守恒定律探究中碳酸鈉和鹽酸的反應,就用面堿和醋在有蓋的塑料杯中進行;酸堿指示劑,可用果皮、鮮花自制。總之,只要是危險性不大的就放手讓學生去做,充分培養學生的實驗操作能力。
(四)引導閱讀,培養學生的理解能力
化學不同于語文、外語,不要求死記硬背,強調的是在理解的基礎上掌握知識。所以,在化學概念的教學時,應該引導學生閱讀,抓住關鍵詞,培養理解能力。如,催化劑的概念中:“改變”、“質量”和“化學性質”,化學變化的概念中:“生成其他物質”,氧化反應概念中:“氧”,單質、化合物的概念中:“一種元素”、“兩種或兩種以上元素”、“純凈物”,質量守恒定律中:“參加”、“化學反應”、“各”、“質量”、“等于”等。抓住了這些關鍵詞,就可以透徹的理解每一個化學概念。
一、有效教學的理念
有效教學的理念源于20世紀上半葉西方的教學科學化運動,這一概念頻繁地出現在英語教育文獻之中,引起了世界各國同仁的關注。有效教學的提出也是教學是藝術還是科學之爭的產物。教學是藝術,這是20世紀以前在西方教育理論中占主導地位的教學觀。它倡導教學是一種教師個性化的、沒有公共的方法的行為,一種憑良心行事的、約定俗成的行為,主張影響教學過程的因素是復雜的,教學結果是豐富的,難以用科學的方法進行研究。但是,隨著20世紀以來科學思潮的影響,以及心理學特別是行為科學的發展,人們才明確地提出,教學也是科學。也就是說,教學不僅有科學的基礎,而且還可以用科學的方法來研究。于是,人們開始關注教學的哲學、心理學、社會學的理論基礎,以及如何用觀察、實驗等科學的方法來研究教學問題。
有效教學就是在這一背景下提出來的,它的核心問題就是教學的效益,即什么樣的教學是有效的?是高效、低效還是無效?所謂有效,主要是指通過教師在一段時間的教學之后,學生所獲得的具體的進步或發展。在新課程理念下,我們對教學有效性的理解是:
1、教學有效性要以學生的進步和發展為宗旨。教學有效與否,要通過學生來表現。有效的教學應該關注學生的發展,教師必須樹立學生的主體地位,具有一切為了學生發展的思想,在教學活動中促進學生全面發展、主動發展和個性發展。
2、教學有效性要關注教學效益,它要求教師有時間和效益的觀念。教師在課程和教學設計時,應充分考慮教學效益的問題,不能為追求形式拋棄對教學效益的追求。
3、教學有效性的實現要以教師自身的發展為基礎。教師是影響教學有效性的一個重要條件。在課堂教學過程中,特別是在新課程的理念下,教師教學觀念的變革,教師采取的教學策略,教師對教學批判反思的能力,這些與教學有效性相關的因素都離不開教師自身的發展。
4、教學有效性以學生學習方式的轉變為條件,促進學生有效學習。通過學生的自主能動學習,使學生有效學習,實現提高教學效率的目標。
5、教學的有效性還要關注教師的教學策略。在保證教學有效性的條件中,教師的教學策略占有重要的地位。教師要掌握教學設備、教學實施和教學評價階段的一系列策略性的知識。
二、傳統教學中影響有效教學的因素分析
1、教學目標單純關注學生的認知,忽視情感、態度、價值觀。以往我們的教學也將教學目標分為知識、技能和情感三個領域,但是受傳統行為主義心理學的影響,始終把反復練習、訓練的方式作為培養學生的重要手段。再加上應試教育的影響,教師在教學過程中往往單純重視學生知識和技能的培養,忽視學生情感、態度和價值觀的培養。由于教學目標的偏差,“熟能生巧”的理念逐漸演變成“熟能生厭”的現實,其結果就是學生厭學,教師厭教,教師教得辛苦,學生學得也辛苦。學生的積極性很難被調動,課堂教學死氣沉沉,教學效率低下。教師的教學是低效的,甚至是無效的。由此形成惡性循環,教師和家長不得不靠占用學生的課外時間來彌補課堂教學沒有完成的任務,加重了學生的課業負擔。
2、不能以學生的發展為中心,教學的基本著眼點是促進學生的發展,這是教師組織教學的核心觀念。傳統的課堂教學以教師、書本和課堂為中心,學生不是自主發展,往往是教師“強制”下的一種發展,學生始終處于一種被動發展狀態。這種發展壓抑學生學習的自主性和積極性。被動發展的結果是:⑴造成學生發展的兩極分化,一些適應被動發展的學生受到教師的關注,一些不適應的學生得不到良好的發展;⑵學生的個性發展受到壓制,缺少學習的主動性;⑶以學生的片面發展代替學生的全面發展;⑷忽視學生學習的過程、經歷和體驗。不以學生發展為中心的直接后果是導致學生學習效率的低下,進而影響教學的有效性。
3、師生互動性不強,從某種意義上說,課堂教學就是教師、學生的活動。通過教師與學生之間的活動實現知識信息和各種情感的交流,實現促進學生發展的目標。從當前的課堂教學來看,師生互動仍然是一個薄弱環節。在課堂教學中,教師與學生之間的互動仍然是單向的,即教師——學生。它的一個弊端是忽視課堂教學中其他知識信息的傳遞,忽略了課堂教學中人際交往因素對學生發展的促進作用。它使本來應該鮮活的課堂教學變得枯燥死板。實現課堂教學中師生的單向互動向多向互動的轉換是課堂教學改革中一個值得關注的問題。
4、不能促進學生學習方式的轉換,在課堂教學中,教師講學生聽的固定教學方式,學生被動接受的學習方式,嚴重制約了學生的發展,影響了學生的創新精神和創新意識的形成。學習方式的轉變不是一朝一夕就能完成的,它需要一個長期的過程。雖然我們倡導自主、合作探究的學習方式,但是一些教師仍然固守原有的教學方式。我們并不認為傳統接受式的學習方式就是低效或者是無效的,而自主合作探究的學習方式就是有效的,但我們認為,通過轉變學生的學習方式,使學生由被動變為主動,激發學生學習的動機和熱情,是提高教學質量和效率的一個重要條件。
5、合作學習流于形式,合作學習方式在課堂教學中的采用,無論是從學生的學習方式,還是從教師的教學觀念方面都是一個重大的變革。然而在現實中,合作學習流于形式的情況比較普遍。教師在教學中,大都采用分組的形式讓學生自己討論合作,且無論什么樣的課都采用。從表面上看,課堂氣氛比較活躍,課堂教學熱熱鬧鬧。但從實際的教學效果看,學生并沒有學到什么東西,教師也沒有完成教學任務。究其根本的原因,一是教師沒有真正掌握它的理論精髓。二是受功利主義的影響,搞形式主義。而其更深層次的原因就是缺乏教學有效性的觀念。
三、新課程理念下有效教學的合理性建構
1、師生交流互動是教學過程的本質屬性,交流互動是主體間的相互聯系與能動的反映,是師生雙方相互交流,相互溝通,相互啟發,相互補充,教師與學生彼此間形成一個真正意義上的“學習共同體”。教學過程中,教師與學生彼此間分享思維、經驗和知識,彼此交流情感、體驗,既豐富了教學內容,又求得了新的發展,從而達到共識、共享、共進,以實現教學相長和共同發展的目標。
(1)“互動”是教學過程中師生的“交流”互動。“交流”不是形式上的交流,而是師生間相互理解與交流的“主體間性”的打造,是師與生,師生與教材間的雙向理解、問題解決的活動,是形成共識的共創共生活動。教學中的有效交流要體現“三個有效”,即尊重客觀事物的真理性,社會規律的正當性和“捧一顆心來”的真誠性,課堂教學強調時空共有,內容共創,意義共生,成功共享。
(2)互動的多元性與教育性。教學過程中的互動是多元的,是多情況、多內容、多難度、多形成的互動體。在情境上既有直觀生動的教學情境,還有融洽和諧的人文環境,發人深省的問題背景;內容上不僅是課本知識的學習,還有生活經驗的積淀,生命意義的領悟;師生關系上,既有師與生,還有學生與學生,小組與小組,個體與群體,師生與教材之間的對話與溝通。
2、學生是發展的、具有獨特和獨立意義的人。學生是發展的人。學生自身發展是有規律的。為強化教學的有效性,教師應熟悉并掌握不同年齡段學生的發展的特點,并根據學生自身發展的階段性和規律性安排教學活動,從而做到有的放矢,有針對性地開展教學活動。另外,學生的發展有巨大的潛能,教師應相信每個學生的確都潛藏著巨大的發展能量,堅信每個學生都可以積極成長,有培養前途,可以獲得成功。同時,還要承認,處在發展中的學生,有個性差異性,肯定有許多不足之處,可能出現這樣或那樣的問題,但這些問題均可以在教師的指導下得到解決。
學生是獨特的人。首先學生是一個完整的人。學生不是單純的學習者,而是有著豐富個性的人。有效教學活動中,還學生一個完整的生活世界,豐富學生的精神生活,給予學生全面發展個性力量的舞臺。其次是每個學生都有獨特性,學生由于受不同遺傳因素、社會環境、家庭條件的影響,從而形成獨特的心理世界,正所謂“人心不同,各如其面”。
學生是具有獨立意義的人,每個學生均有自己的思想、性格、意愿、好惡、情感、價值取向和知識基礎,教師只能激發學生自主讀書,自主感受事務,自主觀察、分析及思考,自主掌握事物發展變化的規律。
3、“以學論教”,全面改進教師角色和教學行為。創設有效教學情境,鼓勵學生主動參與,合作學習,還學生學習的主動權,拓展學生發展空間,引導學生挖掘自身潛能,建立相互尊重,相互理解,相互接納,民主、平等、協調的師生關系。
教師是學生學習的促進者、合作者、參與者,一方面改變傳統教學中學生消極、被動、機械地接受知識的狀態,把教學視為學生通過教師指導,學生自主活動,主動建構學習的過程;另一方面,“以活動促發展,以效益促效果”“以學論教”,創設一個良好的有利于師生精品源自生物科共創共生、合作交流的問題情境,使整個教學過程自始至終充滿主動學習的氣息,使學生在合作交流與交往中獲取知識與技能,在平等尊重的氣氛中形成完美的人生態度和情感體驗。教師的教學是課程的創設與開發。教學與課程的關系中,課程是矛盾的主要方面,課程理念決定教學理念,教師與學生均處在課程中,是課程的有機構成部分,是課程的創建者,他們共同參與積極開發,教學過程成為課程內容持續生成與轉化的過程。
教師以研究者的心態致力于教學中。“行動研究”是以行動而進行的研究,是在行動中的研究,在研究中的行動,是對行動的研究。教師在有效教學過程中,以研究者的眼光審視和分析教學理論與教學實踐中的各種問題,對自身的行為進行反思,對出現的問題進行探究,對積極的經驗進行總結,建構理解與反思間的對話,使其形成規范性的認識。
教師在教學過程中重視過程教學、強化學生體驗。過程教學包括知識發生過程和知識發展過程的教學。知識發生過程教學是引導學生在理解的基礎上形成結論,知識發展過程教學是在結論的指導下的運用,兩個階段缺一不可:教師在教學過程中創設情境,引起學生學習興趣,建立充足的感性認識,提供有結構的研究素材,概括上升,抽象出概念,適時強化,通過復試練習和建構型復習,促使學生多角度審視結論,并把結論納入認識結論中使之內化,并為下次新授課做鋪墊。
4、組建信息技術與課程整合教學系統,構建課程整合網上協作教學模式。
大力推進信息技術在教學過程中的普遍運用,以促進教學的有效性,充分發揮信息技術的優勢,為學生的發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具,提供以提高教學質量和效益為目的,以轉變學生學習方式,促進學生發展為宗旨的教學技術應用觀。同時要本著從實際出發,因地制宜的原則,挖掘和發揮各種傳統技術手段在教學中的積極作用,把現代教學技術與傳統教學手段結合起來,努力把握所有教學技術手段的實用價值,積極促進各種技術手段的協同互補,從而促進教學技術體系整體協調發展。
四、新課理念下中學化學有效教學的策略
1、興趣化教學策略
新課程標準中明確要求培養學生持續的化學學習興趣。興趣是最好的老師,根據青少年心理特點和教材的編寫風格及新課標的理念,都需要運用興趣化教學策略,從而調動學生學習化學的動力,培養學生創造性思維能力。培養學生學習化學興趣,常見的教學方法有:
(1)實驗法。化學是一門以實驗為基礎的學科,在教學中通過做一些生動有趣的實驗,激發學生的興趣。
(2)設疑法。“學則須疑”,通過設疑引發學生興趣,然后經過討論分析,明白道理,從而提高學生認知能力。
(3)競爭法。學習需要營造競爭的氛圍,使壓力變為動力。例如在進行元素化合物教學時,可組織學生進行化學方程式背默比賽,可激發學生學習興趣。
(4)開展課外活動法。通過制作教具、模型,舉辦化學講座,化學課外實驗,化學競賽,化學晚會,化學墻報,化學展覽會,參觀與化學有關的工農業部門,進行社會熱點問題的調查,撰寫化學小論文等等活動,讓學生感到所學知識有理有趣。這些活動能活躍課堂氣氛,開闊學生視野,激發他們的興趣,從而為下一步學習打下堅實的基礎。
2、生活化教學策略
新課程標準中明確要求學生了解化學與日常生活的密切關系,逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題,因而化學教學離不開我們的日常生活,需要實施生活化教學。實施生活化教學要注意以下三點:
(1)要進行角色轉換,重新給教師和學生定位,要以學生為主體,教師要學會傾聽,欣賞和關注每一個學生。
(2)讓學生走進生活,彌補課堂傳授間接經驗的不足,多組織一些貼近生活實際的教學活動,使理論聯系實際,學以致用。
(3)致力人文關懷,關愛每一位后進生,要關心幫助他們,以達到共同進步。
3、信息化教學策略
當今社會下在處于信息高速發展的時代,要想跟上時代的步伐,則必須實施信息化教學。信息化教學策略最終目的是學生不再是信息簡單機械的接受者,而要讓學生成為信息的運用者,在互動的信息中將知識進行重組,從而培養學生的創新能力。因而實施信息化教學要注意以下三點:
(1)內容不再只局限化學生課本內容,要緊跟化學發展研究的步伐,讓學生及時了解世界上化學發展動態和化學研究新的成果。
(2)形式不再局限于口授耳聽,可以讓學生進行討論,辨證、采訪、上網、觀看有關化學知識的影片和參觀一些與化學有關的工農業部門等等,這些形式不僅可以擴大學生知識面,而且能激發興趣,發揮學生的特長。
(3)授課者不僅是教師,也可以是工程師及研究人員或者是具有豐富知識和實踐的人都可以給學生作專題報告,從而擴大學生的知識面,激發學生的興趣。
4、探究性教學策略
課程改革的目的是倡導從學生和社會發展的需要出發,激發學生的主動性和創新意識,促使學生積極主動地學習。學生通過實驗親身經歷和體會科學探究活動,激發學生學習化學的興趣,學會科學探究的方法和初步形成科學探究的能力,實施探究性教學策略要注意以下五點:
(1)樹立新的課堂觀和學生觀
探究性教學改變了人們的教育觀念,明確教師是學生的引導者、組織者和合作者,學生是學習的主人。教師要以學生發展為本的觀念,在重視基礎知識基本技能科學的同時,關注學習方法的形成,情感和態度的培養。科學探究既是一種方法,又是一種學習目標。進行探究性教學時要充分發揮課堂教學的主渠道作用。
(2)利用推理進行探究,在探究中尋找規律。
化學反應規律是前人在實踐基礎上總結的科學結論,教學時如果不讓學生了解化學知識的形成過程,不讓學生體驗科學探究的魅力,空洞洞的幾個結論如何能讓學生記住呢?即使學生機械地記住了也不能運用,要讓學生經歷過程,充分發表自己的見解,在思維和推理中誘導學生進行科學的探究。
(3)在實驗中進行研究,在研究中獲得體會。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗在化學教學中起著十分重要的作用,實驗教學是提高化學教學質量的重要環節。由于實驗者或實驗條件的不同,往往得到的實驗產物也不相同,如果對實驗后的產物進行現研究,可激發學生學習的興趣,促進學生思維發展,發揮學生潛能,進一點開發學生的智力,培養學生的創新精神和實踐能力。
(4)開展化學課外活動,培養學生探究能力。
2.實驗教學依附于理論教學。目前,在生物化學教學中,大部分還是先理論后實驗的教學模式,這樣突出了教師的主導地位,卻忽視了學生的主體作用。以教學計劃為指導,以教學大綱為依據,以課堂教學為陣地,重視系統理論知識的傳授,實驗教學依附于理論教學,驗證性實驗較多,綜合性、設計性、研究性實驗較少。每個實驗都是統一的實驗指導,統一的目的要求,統一的操作方法。這種模式使學生處于被動的地位,實驗的效果不好,不能較好地培養學生的動手能力。
3.課堂教學形式較為單一。目前生物化學的課堂教學多采用多媒體教學,可一定程度地增大教學信息量,豐富教學手段,拓寬學生的知識面,適合大學課程的教學。但課堂形式還是采用老師從頭講到尾,學生盲目做筆記,不利于學生觀察力、注意力和思維想象力的培養。
4.考核方式不能全面地反映學生掌握知識的程度。目前生物化學課程的最終學業成績一般包括期末考試成績(70%)和平時成績(30%)。平時成績包括考勤、期中測試、平時作業等內容;期末的考核方式以閉卷考試為主,強調基本理論和基本知識的掌握程度,死記硬背的東西太多,不能全面地反映學生掌握知識的程度更無法檢測學生分析問題和解決問題的能力。而且生物化學學科在不斷進步,新知識、新概念越來越多,教材越來越厚,難點越來越多,學生投入的時間和產出的成績往往不匹配。這樣就導致學生上課時不去思考,只能死記硬背,就談不上能力和思維的培養了。
二、生物化學教學改革的幾點設想
1.教學內容的改革。教學內容的改革是教學改革的核心之一,是保證教學質量的前提。我院目前有生物工程、植物科學技術和食品科學與工程三個專業,因此在生物化學的課程內容上應有選擇性,即使各專業都能掌握最基本的生物化學知識,又照顧不同專業的特點。針對生物化學的一些概念和代謝過程難懂的情況,對教材內容要突出主線,濃縮理論知識,刪繁就簡,同時考慮專業及其后續課程的需求,盡量深入淺出地將復雜的生化反應講解給學生。在組織教學內容時以蛋白質、核酸、脂類、糖類等生物大分子為主線,詳細介紹生物大分子的結構、功能及代謝過程,突出靜態生物化學和動態生物化學兩部分教學內容。其他部分,比如維生素、激素等可以以學生自學為主。教師在授課時,可以以一些生物化學有關的經典小故事,或與地方經濟發展密切相關的問題出發,做到各章節融會貫通,突出實用性和先進性,引導學生探索學習生物化學的興趣,從而獲得好的教學效果。
2.調整實驗內容。實驗教學是課程體系中的重要環節,是培養學生實踐能力、創新能力和團隊精神的重要部分。在實驗設置上驗證性實驗項目,增加綜合性和設計性實驗項目,鍛煉學生的創新能力和綜合素質。在實驗課內容調整中,總體思路是注重基本技能及基本知識的實用性,重視研究性與先進性,突出學生能力培養。具體內容以實驗項目為載體,構建“基本型、綜合型、創新型”三層次實驗項目,形成由低到高、由單項到綜合、由接受知識到形成綜合能力的逐層提高的實驗課程層次化體系,著力強化學生的實踐動手能力和創新能力;同時,結合專業特點和人才培養要求,分類制訂實踐教學標準,增加實踐教學比重,增設科研創新型實驗內容,拓寬學生實踐能力、創新精神的培養途徑。課外開放生物化學實驗室,在老師指導下,學生自己查閱文獻,設計實驗方案,開展實驗,分析實驗結果,撰寫研究報告,滿足學生自我設計、自己動手的實驗需要。
3.課堂教學形式多樣化。教學內容、教學對象、教學環境以及教師素質的不同,要求教學形式必須多樣化。一是改進傳統講授法,對傳統講授法的態度和做法應該是揚長避短。在生物化學課堂教學中,要以調動學生的主觀能動性為目的,使學生從被動學習轉變成主動學習狀態;二是在傳統講授法基礎上,針對不同的教學內容合理使用不同的教學形式。如講解物質的新陳代謝時,可從學生熟悉的糖尿病、高脂血癥、肝性腦病等臨床疾病入手,采取案例分析討論形式,消除學生學習物質代謝反應的心理恐懼感;講解遺傳信息傳遞時,可采用影音動畫形式,將抽象問題進行具體化;講解生物分子的結構與功能時,可采取列表歸納的形式,將各種生物分子之間的聯系與區別歸納總結,便于學生掌握。三是課后對講解的內容進行補充學習,主要采取問題探究的形式。在講解部分內容后,老師可布置一些問題,要求學生組成小組后查閱文獻并進行問題探究討論,可使學生通過合作學習,小組成員互相啟發、互相幫助,達到共同提高的目的。如學習蛋白質的結構與功能后,可布置問題“雞蛋煮熟吃和生吃,那個更有營養?”,要求學生分查閱資料后討論,將討論結果在下次課時與全班學生分享,老師進行點評。這樣既加強了學生之間的交流,也拉近了老師與學生之間的距離,并把兩者有機地貫穿起來,使信息交流呈縱橫交錯的立體結構。通過調整生物化學課堂教學形式的多樣化,使學生的思維在學習過程中始終處于主動、積極、活躍的狀態,充分調動學生的各種感官參與教學活動,提高學習效率。
4.優化考核方式。根據地方院校創新人才培養的需求,我們對生物化學課程的考核方式進行了一些優化,主要在于考察學生的分析問題、解決問題、改革創新的能力,將課程考核方式由傳統的單一閉卷考試轉變為文獻閱讀、實踐操作和閉卷考試相結合的方式。培養創新意識的第一步是閱讀文獻,只有在閱讀文獻中才能體會到如何利用基本理論解決問題,然后再提出新的理論。在生物化學課程的教學過程中,對于處于不同學習階段的學生來講,文獻閱讀的要求不同,應由淺入深地培養學生的閱讀文獻能力和理解科研的設計過程。當學生剛接觸生物化學時,教師可帶領學生閱讀并講解較早的相關綜述,比較淺顯,能夠給學生由淺入深的宏觀印象;當生物大分子結構與功能部分授課結束后,建議學生閱讀一些近些年的研究論文,重點分析作者采用的方法手段是如何支持他得出相應結論的;當物質代謝部分的授課結束之后,可給學生一個選題,比如葡萄糖轉運與糖尿病、脂代謝與高脂血癥等,讓學生自行查閱資料,進行自由提問討論,教師根據講解的程度和回答問題的程度進行評價。實踐操作考核目前已經在許多院校重視起來了。它主要是考核學生在遇到問題時的處理方式和效果,能反映學生實際操作、溝通協調、團隊合作能力。地方性本科院校生物化學實驗課上的技能考核,可作為重中之重。通過考核,可促進學生認真做實驗,在實驗的過程中不斷地鍛煉自身技能能力和嚴謹的科學態度。
主管單位:中國科學院
主辦單位:中國科學院自然科學史研究所;中國科學院規劃戰略局
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1672-6804
國內刊號:11-5184/G
郵發代號:80-184
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:2004
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
聯系方式
期刊簡介
二、靈活使用課件,使化學教學內容變抽象為具體
化學不同于其他學科的最大特征在于其思維方式是微觀與宏觀的聯系,建立對微觀世界的想象力是化學教學不同于其他課程的特點,也是其他課程不能代替的。而在中學階段學生抽象思維有了很大發展,但具體形象思維仍有十分重要的地位。在中學化學計算機輔助教學中,用動畫表示化學反應的微觀過程可以把分子、原子之間的相互作用、化學鍵的斷裂和形成、原子或原子集團的分與合形象地、動態地展現出來,生動活潑,吸引力強,能夠激發學習者的學習興趣,使學習者處于主動學習的地位,形成直接學習的動機,增加無意記憶和聯想記憶。多媒體課件在物質微觀結構的展示、化學反應的微觀過程的演示方面的直觀性為我們在教學中架起了微觀和宏觀的橋梁,對于學生微觀想象力的培養起著不可代替的作用。我們在進行原子的結構、水的電解、氯化氫的形成等知識點的教學中,都采用了Flas,讓學生在直觀的感受中形成自己頭腦中的微觀想象。
三、運用現代教育技術對化學實驗進行仿真演示,提高學生的動手能力
我們在化學教學中發現的最大難題是學生的動手能力差,每次實驗課,老師的大量精力都花在糾正同學們的錯誤操作上,而且由于人數眾多,老師不可能面面俱到,照顧到每一個學生。為此我們在學校計算機房中裝了一個《化學儀器隨意組合》這樣一個小軟件,學生在上機的時候就可以進行仿真實驗演示。通過仿真實驗的訓練,再進實驗室做實驗,我們發現學生的動手能力大大的提高了。
四、利用網絡優勢,實現交互式和協作式的建構性學習。
二、做好實驗預習,明確實驗目的,了解科學知識
經過多年的分組實驗教學筆者發現,很多學生在實驗過程中都是盲目的,要么“按方抓藥”,要么無從下手。實驗課的時間是非常有限的,要在規定的時間內高效地完成實驗,就需要學生做好實驗預習,明確實驗目的,了解科學知識。實驗前要指導學生復習有關知識,讓學生依據實驗報告冊的實驗要求,明確實驗內容,熟悉實驗步驟,并書寫實驗預習報告,包括實驗目的、儀器、藥品、裝置圖、流程圖、預期現象和解釋、疑點分析和改進等,由課代表和任課教師監督完成。通過書寫預習報告,學生對整個實驗過程就會更加明確、思路更加清晰。
三、優化實驗流程,認識科學過程與方法
實驗過程是學生分組實驗的重要環節,是科學探究的過程,是加深科學知識、了解科學方法的過程,優化實驗流程,有利于提高科學探究的有效性。有些實驗涉及的儀器、藥品較多,步驟繁,過程復雜,需要教師和實驗員做好充分準備,科學合理地優化實驗流程。
四、鼓勵實驗創新與改進,培養學生創造力
指導學生按照教學要求有序完成實驗的同時,也要鼓勵學生創新實驗,對實驗進行改進,并進行可行性探究,培養學生實事求是的科學態度、開拓創新的科學精神。例如,高中《化學選修4》化學反應原理實驗2~1測量鋅與硫酸反應速率的裝置相對復雜,用到的儀器較多,操作不方便,實驗用時較長,這是一個定性實驗,不要求十分精確的實驗數據,教師可以提出疑問,啟發學生思考可以怎樣改進和創新。再如,高中《化學選修4》化學反應原理實驗2~4驗證催化劑對反應速率的影響,這個實驗在初中課本出現過,與初中教材實驗相比,高中教材的實驗裝置較為復雜,藥品用量大,可操作性不強,對比初高中兩套裝置和藥品,可以啟發學生對實驗進行改進和創新,以達到更好的實驗效果。
五、半開放實驗室,樹立學生科學精神
很多學校由于硬件設施不完善、實驗管理人員不足、不重視學生分組實驗等問題,不能保證實驗課的順利開展,更別說是半開放或者開放實驗室。為全面實施素質教育,提高學生的科學素養,中學化學實驗室應因地制宜,發展自身優勢,取長補短,爭取半開放或者開放實驗室。在實驗人員不足的情況下,教師和管理人員可以充分調動學生的積極性和自主性,課前由課代表將全班學生分好小組,讓學生對號入座,避免學生來到實驗室找不到座位的亂象;一般的學生分組實驗課都是實驗員依據實驗要求提前將實驗所需的儀器、藥品擺放到實驗桌上,實驗員可以嘗試將實驗用品統一放到儀器車或者指定的地方,供學生自主取用,實驗結束后再由學生自覺放回指定地方,實驗結束后的保潔工作也由課代表和小組長監督完成,這樣既可以節省人力,也有利于學生高效地完成實驗,還可以提高學生的自主性和科學探究精神。針對對化學極其感興趣、想補做實驗或者想探究實驗的部分學生,教師和實驗員要提供支持,半開放實驗室讓學生進行實驗,可由學生向任課教師提出實驗設想,任課教師認為可行的,任課教師向實驗員下實驗通知單準備實驗,在指定的時間和實驗教師的指導下半開放實驗室讓學生進行實驗。
2材料化學工程二級學科發展現狀
近十年來,材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領域的新增長點,發展迅速。目前,國內外一些大學的化工學院或材料學院均出現了材料化工的研究領域,有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現了專門的“材料化工”系等人才培養和科研機構。材料化工的交叉研究已經展示出了良好的發展前景,近年來我國在該領域取得了包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工業大學經國家教育部批準,成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”;2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會,大會總結了國內外材料化學工程的研究進展,明確了我國材料化學工程進一步發展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設“材料化學工程國家重點實驗室”。基于化學工程和材料學科的交叉融合,國內多所重點院校開始在“化學工程與技術”及“材料科學與工程”一級學科下設置“材料化學工程”二級學科。2002年,南京工業大學首先在化學工程與技術一級學科下設立“材料化學工程”二級學科。隨后,天津大學、華東理工大學等知名高校開始設立“材料化學工程”二級學科。據初步調研,已經有11所重點大學設立材料化學工程,如表1所示。該學科的設置,有力地促進了“化學工程與技術”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合,有利于材料化工領域交叉型人才的培養和學科建設。
3材料化學工程二級學科的建設對策
3.1重新定位“材料化工”學術碩士培養目標的定位
“材料化工”學術碩士的培養定位以工程為主,理工結合,既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環境等學科的滲透,又結合地方經濟和社會產業發展的需求,培養符合現代科技發展趨勢和地方產業要求的素質高、專業寬、基礎厚、能力強、具有創新精神和實踐能力、工程和工藝結合、理工結合的高素質復合型專業人才。
3.2構建“材料化工”學術碩士學位課程體系
在“材料化工”學術碩士人才培養的課程體系中強化兩個方面,一是開發新材料為基礎的化工單元技術與理論,二是用化學工程的理論與方法指導開發材料制備技術,因此,設立與之相適應的學位基礎課和學位必修課程體系,而學位選修課緊密結合地方產業發展,突出特色。在理論課程的教學中,逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內容和教學手段,努力提高教學質量。
3.3打造“材料化工”學術碩士點的師資隊伍
引進具有企業背景的高級工程技術人員和國外學習進修經歷的教師,發揮他們豐富的企業工作經驗和國外人才培養經歷。聘請相關企業具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師,給學生講授理論聯系實際內容較多的工程設計類課程,突出應用型人才的培養,豐富課堂教學內容。另外,有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業掛職鍛煉或國外進修,進一步提高他們的企業工作經驗和國外學習經歷。
3.4建立“材料化工”學術碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向,理論教學不再單獨突出“化學工程與技術”和“材料科學與工程”,而是強化交叉性和相互滲透性,再結合科學研究,既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求,又可讓理論來支撐科研的深入開展;二是科學研究中強化理論基礎,構建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發材料制備技術,同時也運用在開發新材料為基礎的化工單元技術與理論解決相應的科學研究的關鍵技術問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學,同時也促進了科學研究,建立了既增強研究生理論學歷,又培養了學生科研能力的教學管理模式。
自然界中的和諧系統比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態系統是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律,具體可以歸納出三條:1.統一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統具有同樣的性質:1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時,其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大,面對物理學的系統和諧,理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢?
在化學工程作為學科開始被重視之前,化學工業已具有了相當的規模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認識上是被分為各門特殊的知識,因此,當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時,開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學,"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的,在理論上充其量是化學與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的,即使在今天,他們也避免專論"化學工程",而是稱之為"過程工程"(ProcessEngineering),這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣,甚至更為準確,凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。
二十世紀開始,化學工業迅猛發展,在社會經濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展,人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步,人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學工程手冊》的發表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現,如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化,星火燎原的,化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代,美MIT的一些學者提出:不管化工生產的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個嚴格意義上的化工系,時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解,引出了"單元操作"(UnitOperation)的概念,這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學習的主要內容,是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心,其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映,是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括,是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學,體現了系統科學發展的和諧統一規律。
隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學工程學科中重要支柱之一的"反應工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發,又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產,化學工業上發展的高峰持續不絕,1940年美國FCC煉油開發成功,成為石油化工的起點。直到1957年,歐洲第一屆反應工程會議,明確提出"反應工程"的概念,成為化學工程學科的重要組成部分,是化學工程學的進一步和諧統一。"反應工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應"問題,及從"逐級放大"到"數模放大"的研究都帶動了"化工過程系統工程"的發展,并共同體現了系統科學發展的和諧層次律。
就在"反應工程"發展的同時,"單元操作"得到了更加深刻的認識,人們發現各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動的一個特例;蒸發不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認識的深化過程并沒有停止,人們進一步又發現了動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一書,系統地采用統一的方法來處理三種傳遞現象,從此化學工程學科的核心過渡到了"三傳一反"的系統性概念。"三傳"的研究是系統科學和諧進化律的又一體現,使化學工程學達到了一個新的整體性高度,這種高度的和諧統一是對客觀世界本質性的認識,并在學科上反映出了系統科學的基本原理和性質,其影響力是普遍性的,是跨學科的,不僅使"傳遞原理"成為化學工程學的重要基礎,同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學科上也具有重要意義,并日益成為工程專業共有的一門技術基礎課,只是側重點有所差異而已。
至此化學工程學科自身經歷了一系列的演化和發展,并在短短的一個世紀中達到了一個前所未有的高度,涵括了眾多的生產和應用領域,如醫藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學品等,每年為社會提供數以億噸計的千百萬種產品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質基礎,為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的,從人類發展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業化進程,地球自然生態系統遭遇了前所未有的嚴峻局面,這之中,化學工業是造成大規模環境污染及惡性重復污染的主要過程之一,化學工程學科需要肩負起新的使命。1990年,"生態化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出來了,相應在化工生產和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時應勢,化學工程學開始了系統科學的自組織過程,這也是和諧系統對立統一發展的需要。在系統科學看來,自組織是和諧系統的基本性質之一,只有自組織系統能通過外部和自身內部的不斷協調、整合,在適應環境的同時保持自己的特性并產生新的功能。從自發到自覺地,化學工程學吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實、完善和發展。隨著新世紀的到來,世界正發生著全球性的變化,經濟、社會、環境和技術等領域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]。化學工程學科需要因應時展而改變傳統的限制,不斷有新的概念提出來,如化學工程應是伺機而待的專業(aprofessioninwaiting);化學工程師必須"besteepedintechnology",能夠創新、開發、變換、調控和適應取代;化學工程學科要從"ProcessEngineering"達到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。進一步的綜合認為,化學工程學關注著同時發生在非常廣泛的時空跨度內的現象,必須具備多尺度、多目標的方法來達到過程的總體優化。涵括了五個方面[4,5]:
①Nanoscale(納觀尺度):研究量子化學、分子過程與分子模擬等。
②Microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學規律等。
③Mesoscale(介觀尺度):研究換熱設備、反應設備、塔器以及傳統的"單元操作"和"三傳一反"等。
④Macroscale(宏觀尺度):研究生產裝置和生產過程等。
⑤Megascale(兆觀尺度):研究環境過程和大氣生態過程等。
于是化學工程學的核心轉變到了"多尺度、多目標擇優"的概念,化學工程學科又到達一個新的和諧統一的高度,進入了更高層次的系統工程領域。
新的發展的深度促使化學工程學科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠未結束,人們對世界的認識還在不斷探索不斷深入,一個更深刻更普遍也更一般的問題已經觸到了化學工程學科的神經,觸到了化學工程學的認識本質,并促使化學工程學需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認識客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質特征,是"線性"反映的目的,是從科學角度看待世界的一種和諧統一;而在對"混沌發展"的研究表明,"混沌運動的普遍存在,揭示了自然界中實際系統發展演化的新行為,混沌態的自相似性使這種時間演化表現為一種空間結構,而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統復雜運動的統一性。這種統一性是一個觀察"整體"的問題,只有在長時間范圍(因為混沌運動是一種長時間行為)和更高層次復雜性中才能顯現出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學和人文社會科學的眾多領域,具有重大的科學價值和深刻的哲學方法論意義。馬克思曾經預言:"自然科學往后將會把關于人類的科學總括在自己下面,正如關于人類的科學把自然科學總括在自己下面一樣:它們將成為一個科學。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認識論上的共性[8]。當站在這種整體性的高度上,化學工程學科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力,并最終具有了學科融合的基礎。
在整個化學工程學科的孕育、誕生和發展過程中,始終交織著學科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細化工、高分子化工等專業上的分化;另一方面,作為近代工程技術,它又是自然科學(化學、物理等)和技術科學(機械、材料等)的融合。正如物理學家普朗克(Planck)所指出的:"科學是內在的整體,它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認識能力的局限性,實際上存在著從物理到化學,通過生物學和人類學到社會學的連續的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上,當化學工程學科的核心發展到"非線性混沌系統"時,實現科學的融合已是其客觀系統性的需要,它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力。基于人工智能和神經生物學的人工神經網絡(ArtificialNeuralNetworks)技術為這種系統性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經網絡特有的信息處理能力在愈來愈多的領域中展現出廣闊的應用前景,它具有如下特點[9,10]:
①學習:神經網絡可以根據外界環境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。
②概括:經過學習訓練后,神經網絡的響應在某種程度上能夠對外界信息的少量丟失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經網絡的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯"能力。
③抽取:神經網絡具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創造"出未見的事物。
④模擬:神經網絡由眾多的神經元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運行速度,可以逼近任意復雜的非線性系統。
當然,神經網絡并非十全十美,其自身的發展就曾經歷過相當曲折的過程,但是,人工神經網絡(ANNs)特性的融合將是化學工程學科發展到非線性核心系統的自組織適應和需要。例如采用神經網絡設計的控制系統,適應性、穩定性和智能性均較好,能處理復雜工藝過程的控制問題,也使得化學工程師不但也是機械工程師,還首先是系統工程師,并能從最一般的非線性原理出發,解決實際過程的創新、應用、開發、生產等問題。
生產力的不斷發展,科學技術的持續進步,人類認識自然和改造自然的不斷深化,化學工程學科必將不斷"分化"和"融合",體現出和諧系統的無限發展性質。
參考文獻
[1]李立本.系統的和諧與和諧觀[J].自然辯證法研究,1998,14(5):39.
[2]韓兆熊.傳遞過程原理[M].浙江:浙江大學出版社,1988,11:3.
[3]季子林,陳士俊,王樹恩.科學技術論與方法論[M].天津科技翻譯出版公司,1991,9:115.
[4]金涌,汪展文,王金福,等.化學工程邁入21世紀[J].化工進展,2000,(1):5-10.
[5]黃仲濤,李雪輝,王樂夫.21世紀化工發展趨勢[J].化工進展,2001,(4):1-4.
[6]張生心,梁仲清.從量子混沌再看物理學的統一性[J].自然辯證法研究,1996,12(10):8.
[7]苗東升.系統科學精要[M].中國人民大學出版社,1998,5:20.