改进元素无机化学教学,提高教学效果

2022-09-11

元素无机化学是无机化学的重要组成部分之一, 其内容多而杂.包括物质的存在与制备、元素的通性、化合物性质等描述性内容, 还有许多反应方程式及众多化合物的颜色。学生普遍感到:看懂不难, 掌握却不易。如果教师不对元素无机化学教学进行全面的改进, 该门课程学起来就显得枯燥无味, 教起来也是事倍功半。本人针对元素无机化学课程的特点和多年来教学的经验, 在教学过程中, 就如何引导学生对化学课程的兴趣, 积极思考问题、注重分析问题和自学能力的培养、完善考试制度等方面进行了改进, 收到良好的教学效果。

1 精选讲授内容, 运用基础理论贯穿教学内容, 培养学生分析问题的能力

元素无机化学部分基本上是叙述性材料, 如果照本宣科, 教师教起来很累, 学生学起来也会感到枯燥乏味, 没有兴趣。对此, 在教学内容上要打破过去的传统的教学模式 (存在→性质→制备→用途) , 应把上册的基础理论运用到元素教学中, 在理解的基础上记忆元素及化合物的性质。在教学内容上, 教师应对教科书作些精选和调整, 对那些简单部分, 教师可以在课堂上不讲, 留给学生自学, 对那些核心重要的内容, 则在课堂上讲述。在教学中, 注意结构与性质相联系的教学, 因为物质的结构决定了其性质, 由其结构推知其物理化学性质, 又由性质去看其结构, 二者相互联系, 加深理解。如上册的原子结构、分子结构和配合物结构在解释下册的元素及其化合物的性质非常有效, 只有把上册的结构理论与元素的性质相联系, 在理解的基础上记忆, 学生学习和掌握物质的性质及运用其性质就容易多了;其次, 运用化学热力学理论去分析元素及化合物的反应, 尤其是利用电极电势, 分析氧化还原反应发生的程度和方向。元素周期表中除了I A、ⅡA族元素之外, 其它元素大多都有多种氧化态, 学习这类元素及其化合物时, 元素电势图是重要的手段之一, 我们通过复习元素电势图的原理, 引导学生善于观察和认真分析元素电势图, 并从中获得许多的信息。如:在不同介质中, 各氧化态物质的相互转化、氧化还原性反应中的歧化与反歧化反应的判断, 平衡常数的计算等。这样, 既提高教学效果, 又能培养学生利用理论知识分析实际问题的能力。下面以V I I A族元素为例来加以说明, 在本章中, 单质及非含氧酸的熔点和沸点变化规律可由上册的分子结构中分子间力来分析和理解。含氧酸的结构和稳定性可从上册的杂化理论、极化理论和电极电势去认识。对于本族元素的氧化还原性质, 则从元素在不同介质中的电势图去理解和获得如下知识信息。

无论酸性或碱性介质中, H X0、X0-都会发生歧化, 因而它们很难在溶液中稳定存在, 故很难从溶液中制得其纯物质。

在碱性介质中X2易会发生歧化, 所以, 验室氯气尾气通入碱液吸收。

除氟外, 卤素的含氧酸较其盐都有较强的氧化性, 其盐更稳定, 这可从极化作用和能斯特方程式中介质的影响去理解。由于各氧化还原电对的电极电势值均受介质影响, 故在写反应式时, 应注意条件影响。

从卤元素的电势图中我们获得了有关卤素的含氧酸 (酸性介质) 和它的盐 (碱性介质) 氧化还原性的强弱、稳定性等性质及各氧化态之间转化关系, 为具体物质的学习提供了一个理论依据。由此可见, 在每章的学习中, 尽量能把上册的理论贯穿到元素学习之中, 是元素部分的学习变得不单调地去死记硬背其性质了。此外, 根据具体章节内容, 教师插叙一些无机化学在近代科学中的发展和化学在生活中应用的内容, 它不仅对扩大学生视野而且对增加学生对化学兴趣也非常必要。而且丰富了元素无机化学教学的内容。

2 运用启发式教学, 培养学生积极思维

学生的思维活动是在他们感到迫切需要解决某些问题时开始的, 提出问题是促进学生思维活动的有效方法, 提出的问题要有科学性和启发性, 既要注重和旧知识的联系, 还要注意启发引导学生掌握新知识, 给学生留下思维空间。对此, 在教学过程中, 应当注重引导学生去思考问题, 并努力探讨所学知识在可能范围内的应用和发展。引导学生思考问题应当讲究方法, 我们从教学内容出发, 在每学习一章, 教师事先提出有关本章涉及的核心问题, 有的关于物质的结构, 有的关于实验现象的解释, 有的是反应机理推测, 还有合成制备路线和混合物的分离方法的选择等, 覆盖本章的主要内容。先由学生课前预习和思考, 在上课时, 有学生先讲解。再由教师对相关内容进行教学, 在教学中, 老师对学生的讲解的核心问题, 进行补充、纠正、总结与完善, 这不仅可引导学生思考问题和发现问题, 更重要的是学生在教学中, 由最初的被动接受到主动思考和分析问题, 经过这一过程, 使学生学会科学的思维方法, 培养了他们的创新思维能力。课堂气氛非常活跃, 教学效果明显增加。

3 采用多媒体教学与传统教学模式相结合, 加强学生对课堂知识的掌握

在无机化学教学上, 不只是教学内容和教学方法上的选择, 教学手段也在不断更新, 在大力推广多媒体教学手段的过程中, 电子教案以多媒体课件形式, 越来越多地用于日常教学中, 结果不少学生叫苦连天。现代化教学手段本身实则无过, 问题是如何正确使用, 教师肩负有重要的责任。在整个教学过程中, 无论以传统模式教学, 还是采用多媒体手段授课, 学生的主体地位、教师的主导作用始终不可改变。作为加速知识传递进程的多媒体教学手段, 既是知识流动的载体、贯彻教学过程的利器, 又是传统教学模式的延伸;如果把两者有机地结合起来, 则是较科学、先进而有效的教学手段。在元素教学中, 由于讲述的内容多, 但课时少, 多媒体教学给我们带来了极大的便利, 它传授的信息量大, 节约了板书的时间。尤其是能生动地反映微观结构的图像, 如涉及到原子轨道、杂化轨道和分子的空间结构等, 这是传统教学模式望尘莫及的。然而, 由于多媒体手段自身特点的影响。教室的采光会造成学生视觉的疲劳, 导致思维反应的迟钝。在使用C A I课件教学时, 为了使屏幕更加清晰明亮往往是拉了窗帘, 关掉灯, 而这样就使得教室的光线明显不足。即使学生们集中精力盯着屏幕看, 一节课五十分钟所造成的视觉疲劳也是非常严重的。在与学生的交谈中发现, 投影仪屏幕给学生带来视觉上的疲劳远比黑板带来的大得多。从生理学的角度来看, 人在视觉疲劳的情况下思维反应会变得迟缓, 注意力也容易分散。在使用多媒体教学时, 教师往往被束缚在了电脑屏幕前面, 失去了自由活动的空间和与学生交流的机会, 难于判断学生对其所讲知识的接受程度, 难于控制教学进度, 往往偏快。更糟糕的是有些教师照片宣科, 教学效果极差。为了解决这些问题, 本人主张, 多媒体教学应和传统教学模式相结合, 在一节课中, 可花三分之一时间用传统的方法来教学, 即用板书的形式对一些重点、难点进行教学, 也便于教师与学生的交流, 实施启发式教学在元素化学中的运用。其余时间使用多媒体课件, 这样, 既可控制进度, 又可增加与学生交流的机会, 弥补了单纯使用多媒体教学的不足, 深受学生欢迎, 收到良好的教学效果。

4 对实验教学进行一些改革, 培养学生自学能力

实验是人们认识物质化学性质, 揭示化学变化规律和检验化学理论的基本手段, 因此, 实验在元素无机化学教学中占有非常重要的地位。为了提高实验效果, 我们元素实验教学进行了改革, 实验开设超前于理论教学, 教师往往要求学生实验前认真看理论教科书和实验教材, 做好预习, 写出预习报告, 实验后完成实验报告。这对学习自觉的学生这样作将起到一定的效果, 但对学习不自觉的学生来将, 预习成了空谈, 写预习实验报告成了应付, 起不到应有的作用。因而, 把十分钟答辩或实验前测验形式应用于实验教学中, 实验前拿出一定时间, 采用答辩或测验的形式考察学生的预习情况, 即让某位学生先讲述实验原理、步骤、方法和注意事项, 然后由其他同学围绕实验提出思考题, 让该同学解答, 解答不出的由同学讨论, 最后由教师就学生所提问题作总结。测验则是每位学生实验前必须完成一分答卷, 记入平时成绩, 这样一来, 学生因为要答辩和实验前测验, 而不得不自学, 经答辩或测验后, 再进行实验, 则学生做到心中有数, 答辩和测验中未解决的问题教师可提示, 将在实验中得到答案, 学生做起实验来会感到思路清晰, 心中有数, 在实验中操作规范, 大大提高了实验效果。实验考试的成绩将由四部分决定:平时答辩与测验、预习报告、实验报告和期末考试。实行实验改革对元素化学部分的课堂教学也起到了预习和促进作用。

5 采取“平时参与、课后练习、独立作业与闭卷考试”相结合的评价方法

考试是检验学生对该门课程掌握的程度。近年来, 很多教育工作者研究和探讨了高等教育的考核与考试方式, 包括笔试、口试、操作考试、标准化考试、闭卷与开卷考试等形式, 但都各有利弊。对元素无机化学课程而言, 其涉及到的各族元素较多, 内容繁杂, 如果采用闭卷考试, 学生需要记忆的知识点很多。为此, 我们要求学生对学过的内容进行总结归纳, 并写出书面小结作为课外作业, 另外每学期进行两次独立作业 (每次90分钟, 实行开卷) , 在期末考试时, 考试试题采用一些综合的、要求灵活运用各种基础理论知识来解答的题目, 重点考察学生对元素无机化学基本知识和基本理论的理解与运用。在评价学生的成绩时分四部分:平时课堂参与表现占10%, 作业占3 0%, 独立作业2 0%, 期末考试占4 0%。由于成绩评定的依据进行了调整, 学生平时认真程度增加, 而且主动地学习, 这样能促使学生认真复习, 学会总结归纳, 避免了学生考试前死记硬背, 考试后一丢全忘的情况, 更能考查出学生分析问题、解决问题的能力, 同时也达到了让学生学会学习、学会总结、真正掌握知识的目的。

6 结语

对无机化学元素部分教学内容、教学方法、教学手段, 实验教学及评价方法等方面的改进, 在教学中, 体现了先进性和科学性, 打破了传统的教学模式, 使元素化学教学课堂变得活跃, 学生兴趣倍增, 学习主动认真。在大学一年级期间, 学生除了培养了自学能力、分析问题和解决问题的能力、养成了良好的科学品质外, 而且为学生后续课程的学习奠定了良好的基础。

摘要：本文针对元素无机化学课程的特点, 对元素无机化学教学内容、教学方法和教学手段等方面进行改进, 提高课堂效果, 为后继课程奠定了良好的基础。

关键词：元素化学,教学模式,多媒体教学