時間:2024-04-17 15:40:19
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化學反應工程是精細化工專業(yè)一門必修的,建立在數(shù)學、化學等基礎學科及物理化學、化工熱力學、化工傳遞過程等知識領域,內(nèi)容新穎而難點較多的專業(yè)技術基礎課。通過該課程的學習,學生應能掌握化學反應工程最基本的原理和計算方法,能夠理論聯(lián)系實際,提高對工業(yè)反應器進行設計與分析能力。
面對這樣一門課程,必須讓學生能系統(tǒng)掌握本課程的內(nèi)容,使教學內(nèi)容較為合理,并在教學方法和手段方面進行改革,力求把化學反應工程基本觀點與實際緊密聯(lián)系起來,現(xiàn)介紹該課程教學中的幾點體會。
1 闡明化學反應工程課程地位,激發(fā)學生學習興趣
化學工程與工藝專業(yè)的核心知識可概括為“三傳一反”,“反”是核心。對各種不同類型反應器的設計與分析正是化學反應工程課程的主要內(nèi)容。因此要讓學生懂得該課程的重要地位,激發(fā)他們的學習興趣。一旦他們能認識到該課程的重要性,就會自覺地下功夫?qū)W習,主動克服學習中遇到的困難。目前碩士研究生入學考試只考化工原理,并不是意味著它沒有化工原理課程重要,主要由于化學反應工程課程難度較大,一些重點高校在碩士研究生復試時要加試化學反應工程,這也可激發(fā)學習的積極性。
2 教學內(nèi)容和目標的改革
在準確把握化學反應工程學科總體框架和教學中心的基礎上,課程強調(diào)重點、基本理論和基本方法和專業(yè)知識的系統(tǒng)性,因為基礎理論不扎實,會限制學生解決問題能力的發(fā)揮與創(chuàng)新;同時強調(diào)工程應用能力的訓練,強調(diào)與其他課程,如數(shù)值計算、化學動力學、化工原理、傳遞現(xiàn)象、催化原理和計算機技術等的銜接、貫通。因此,這門課的學習,要求學生綜合利用所學的知識來解決工業(yè)反應器設計問題。為此,在組織教學過程中,要求學生在課下認真復習所需的基礎知識。
在教材選擇上,精心挑選精細化工專業(yè)適合的教材,以許志美的《化學反應工程原理》為主,以李紹芬的《反應工程》、陳甘裳的《化學反應工程》、朱炳辰的《化學反應工程》等為輔來講授,將當今世界上最流行的英文教材如Levenspiel主編的《Chemical Reaction Engineering》為參考來組織教學,同時將最新的科學研究成果融入課堂教學,如膜反應器等。
3 教學方法和手段的改革
鑒于本課程涉及的工程數(shù)學知識較多,且要求有一定的邏輯思維能力,課堂講授的內(nèi)容和方法必須適當。在講授每一章時都應該利用幾分鐘的時間將本章加以概括。同時,注意將課程體系進行系統(tǒng)化處理,教學內(nèi)容包括:反應動力學基礎、釜式反應器、管式反應器、停留時間分布與反應器的流動模型、多相系統(tǒng)中的化學反應與傳遞現(xiàn)象、多相催化反應器的設計與分析等。建立物料衡算式、能量衡算式和動量衡算式這三類方程的依據(jù)分別是質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律和動量守恒定律是各類反應器章節(jié)的基本內(nèi)容。學生若能抓住各類反應器設計與分析的最基本的內(nèi)容,就能從總體上掌握化學反應工程學科的知識體系。
對于那些學生用現(xiàn)有知識無法解決的問題,如數(shù)值積分中的Simpson法,教會學生使用多種手段進行解決,如程序設計、Excel計算、Origin繪圖及MatLab計算等實用方法。平時的作業(yè)也直接在計算機完成,然后直接發(fā)至主講教師的電子郵箱,實現(xiàn)了無紙化作業(yè)。同時上課過程中注意制造懸念,促進學生思考,復習舊知識,提出新問題,讓學生處于索取狀態(tài),刺激學生的大腦興奮,主動想去獲取問題答案。
化學反應工程中有很多的圖表說明、例題演算等,一般情況一節(jié)課需7~8個黑板版面,這就需要利用計算機進行演示。而且利用生動的動畫來模擬事物的變化過程,說明科學原理,將一些抽象、復雜的內(nèi)的合成與應用容具體化,便于學生理解和掌握。但是,對于一些難度較大的內(nèi)容,由于學生的數(shù)學基礎參差不齊,其過程推導還需要用板書的形式進行,由淺入深,可引導學生學會推導的方法、思路,也便于學生記錄筆記。
4 考核方式的改革
態(tài)度決定一切,而獨立的態(tài)度更是其中的重中之重.因此,要培養(yǎng)學生獨立的學習態(tài)度,進而使學生形成自己獨立的學習風格.只有擁有獨立的學習風格的學生才能取得進步,不然,他們就只能活在他人背后,人云亦云.日常生活中,如果一個人不能獨立,那么他的生活定然是一團糟,對于學習也是一樣.就算是當今社會召喚擁有極強合作能力的人,也是以一定的獨立能力作為基礎的,因此,我認為,唯有獨立方能合作.試想,如果一個實驗小組內(nèi)的成員都不具備獨立的能力,那么這個小組就必定是低效的.實驗是一項龐大的工程,一個化學實驗的完成需要用到藥品、裝置等,這就需要組內(nèi)的成員將一個個裝置連接起來,將藥品合理的放置于裝置之中,還要檢查裝置的完整性和氣密性……這些過程都需要各個成員單獨完成.試想如果組內(nèi)的成員連整個任務中的一部分都無法獨立完成的話,這樣的小組又有什么價值可言.尤其是對于化學這樣的對邏輯能力要求較高的學科來說,形成自己獨立的學習風格就更加重要了.即便是社會分工到多么細化的程度,個人的邏輯思維是別人無法替代的,別人的思維始終都只是別人的.而獨立的學習風格更是可以幫助學生培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維.因為,獨立能避免人云亦云,獨立能使人甘于沉寂、潛心研究,獨立能使人學會依靠自己的力量取得成果,這對一個人的發(fā)展何其重要.
二、要培養(yǎng)學生良好的學習習慣
習慣可以影響一個人的性格,而性格可以決定一個人的命運.所以,要培養(yǎng)學生良好的學習品質(zhì),對學生學習習慣的培養(yǎng)必然不能忽視.比如,在上課過程中要培養(yǎng)學生記筆記的習慣.上課過程中,由于叫教材的篇幅限制,教師勢必會引用一些書上沒有的東西,所以,學生就必須養(yǎng)成記筆記的習慣,而且一定要善于記筆記.再比如,講完一章或幾章的知識內(nèi)容后,教師就要試著讓學生進行總結(jié),學會把知識分類,這樣才能與之前的知識經(jīng)驗更好的融會貫通.如在講到元素的化合物的知識時,就可以利用元素周期表上每一族元素化學性質(zhì)基本相似這一特征整理知識脈絡.而當學生看到兩個元素處于同一主族時,知道了其中一種比較常見的元素的化學性質(zhì)后,利用知識之間的遷移,另一種元素的化學性質(zhì)自然也就清楚了.
三、要培養(yǎng)學生良好的思維能力
(一)存在的問題分析
1.學生情況高等職業(yè)教育一般學制三年,學生年齡在20歲左右,與本科學生相比,高職學生生源質(zhì)量相對較差;部分學生基礎差,而且沒有養(yǎng)成良好的學習習慣。前期在高職學習的兩年里,由于高職院校的定位與本科院校有差異,從而造成學生對相應課程的掌握程度不夠,有些學生仍沒有養(yǎng)成好的學習習慣,學習能力相對較差。
2.課程銜接本科教育培養(yǎng)的是研究設計型人才,理論知識的廣度和深度遠超出專科的要求。高職??平逃囵B(yǎng)的是應用操作型的人才,理論知識貫徹“必需”和“夠用”的原則,強調(diào)動手能力和實際操作能力的培養(yǎng)與訓練。因此,??圃盒5恼n程設置中,基礎理論知識的課時數(shù)和學習深度遠比不上本科院校,有些課程沒有開設。[7]對于本學院參加自學考試“專接本”的學生來說,由于對“高等數(shù)學”、“物理化學”等先期課程的知識掌握得不夠扎實,加上本身的抽象思維能力差、工程課程基礎薄弱等原因,從而使得其在“化學反應工程”課程的學習過程中遇到的問題較多,一時難以適應。
(二)課程教學內(nèi)容設定和教材選取
1.教學內(nèi)容設定的思想“化學反應工程”課程的內(nèi)容十分豐富,在相對較短的時間內(nèi)要將所有內(nèi)容都講授完很困難。對于參加自學考試“專接本”的學生來說,由于學習的時間緊,學完全部內(nèi)容有些困難,這樣就需要對內(nèi)容進行精簡提煉。由于自學考試“專接本”目的明確,教學內(nèi)容設定時,應緊扣江蘇省高等教育自學考試“化學反應工程”科目的考試大綱的要求,根據(jù)大綱要求來設定教學內(nèi)容并組織實施,以做到有的放矢,從而提高教學效率。
2.教學內(nèi)容的具體設置根據(jù)大綱的要求,均相反應動力學和理想反應器、非理想流動、非均相反應這幾部分內(nèi)容是考核的重點,也自然是教學內(nèi)容的重點。下面對這幾部分進行分解,以確定具體實施的教學內(nèi)容。均相反應動力學和理想反應器著重介紹:影響反應速率的因素;反應速率方程式的建立方法;兩種理想流動模式的特點以及由此造成的兩種理想反應器內(nèi)溫度、濃度、反應速率分布的區(qū)別,進而影響到反應器的生產(chǎn)能力和反應的選擇性;反應器的教學模型———物料、熱量衡算式,在不同反應器不同操作方式下的建立方法;理想反應器的設計計算;如何根據(jù)反應特性和反應器特性進行反應器型式和操作方法的評選等等。非理想流動部分的重點是:搞清楚反應器內(nèi)返混的概念,返混與停留時間分布的區(qū)別和聯(lián)系;停留時間分布密度函數(shù)E(t)和停留時間分布函數(shù)F(t)的物理意義;理想反應器的E(t)和F(t);如何由示蹤實驗數(shù)據(jù)確定E(t)或F(t)和分布函數(shù)的特征值,并由此確定非理想流動模型的模型參數(shù)。非均相反應主要是熟悉掌握氣固催化反應和固定床反應器。非均相反應部分的重點是:如何判別是否存在內(nèi)擴散影響,內(nèi)擴期的影響程度如何,以及在有內(nèi)擴散影響下如何確定催化劑的有效系數(shù)。
3.教材選取本門課程的講授過程中采用以主要教材為主、參考教材為輔的理念,要求學生對大綱涉及內(nèi)容進行系統(tǒng)、深入地閱讀、思考。選用的主要教材為陳甘棠先生主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《化學反應工程》第三版,該教材內(nèi)容全面豐富。
(三)課程教學實施
1.參考考試大綱和歷年試題,以基礎知識為主組織教學根據(jù)考試大綱要求,本門課程自學考試試題側(cè)重于檢驗基本概念、基本原理和基本計算方法的理解掌握和靈活應用的程度。試題面覆蓋各章,但體現(xiàn)重點章節(jié)。體現(xiàn)對內(nèi)容了解、理解、掌握三個深度的要求。另外,根據(jù)對前幾年本課程自學考試的試卷的分析,發(fā)現(xiàn)有相當部分的題目考查的都是基礎知識,所以基礎知識是根本。教學過程中,注重基礎知識的講授。通過對基礎知識的深入講解,使學生較好掌握基礎知識并在此基礎上能舉一反三。如:化學反應速率的表達式,貫穿反應動力學的基本知識,形式雖然相對簡單,但根據(jù)條件的不同,會有多種變化形式,講解時要求學生把握基本,再依據(jù)所給條件進行相應變化,以期達到融會貫通的效果。授課時,要求學生按章做讀書筆記,理出主要的概念、原理、公式和方法。
2.注重習題的訓練學習反應工程者,往往能看懂書上的概念,但不會做題目。因而必須盡可能多做習題。首先可從看懂教材中例題入手,然后可以選擇一些反應工程例題與習題書上的例題進行試做,將結(jié)果與題解對照。在獨立解題時,對于計算復雜的題目,可以只列出解題思路。同時,由于實際考試時的題型分為選擇題、填充題、名詞解釋、簡答題和計算題等多種形式,學生做習題時也要多接觸各類題型;學生做過習題后,教師對典型的題型進行集中講解,以幫助學生理清不同題型的解題思路和掌握相應的解題方法。在總復習階段,教師詳細分析講解一到兩套模擬試題,學生獨立完成幾套模擬試題的練習是非常重要的環(huán)節(jié),可以讓學生清醒了解自己對課程知識的掌握程度,利于復習提高。
3.傳統(tǒng)授課方式和多媒體教學相結(jié)合采用多媒體技術,能用圖、文、聲、像和動態(tài)視頻等效果直觀地把傳統(tǒng)媒體技術條件下難以表述的現(xiàn)象與過程主動而形象地顯現(xiàn)出來,所以采用多媒體技術來輔助教學,通過形象的手段來表達抽象的內(nèi)容,往往可以收到事半功倍的效果。由于本課程涉及的內(nèi)容相對抽象,學生開始學習時,往往難以理解和掌握。采用形象的多媒體教學,能加深學生對知識的理解和掌握,起到較好的效果。如對于各種反應器的型式和結(jié)構(gòu)、流動模型、氣固相催化反應步驟等知識點,采用多媒體動畫能幫助學生更形象、直觀地理解所學內(nèi)容。
4.培養(yǎng)學生自學能力高職教學要求學生識記的比重相對較大,理解掌握的內(nèi)容相對較少,學生分析解決實際問題的能力相對較差,習慣被動地接受知識?!盎瘜W反應工程”課程的知識理論性相對較強,處理問題時要求學生有較強的獨立思維和抽象思維能力。因此,課程的講授時注重對學生思維能力的培養(yǎng)。進行課程講授時根據(jù)教材的特點,對教材要點、難點、關鍵之處羅列提綱,通過設疑、引讀,引導學生養(yǎng)成預習、自學的習慣。同時,由于時間的關系,課程講授時相對較快,會有部分學生跟不上節(jié)奏,這樣就要求學生在課后能養(yǎng)成自學的習慣,能根據(jù)自學考試大綱的要求,結(jié)合教師的講授,有針對性地進行自學。
二、課程教學效果
通過以上對“化學反應工程”課程的教學實施,學生基本能較好地掌握課程的基礎知識和內(nèi)容,除個別學生因后來中途綴學外,絕大部分學生都能順利通過自學考試,從而達到了教學目標。圖1為本?!盎瘜W反應工程”自考近年來的通過率,全省平均通過率為65-70%左右。從圖1可以看出,本校“化學反應工程”的自考通過率高于全省平均水平,課程教學取得一定的效果。
三、結(jié)束語
社會與科學的進步促使國際間的交流與合作不斷地擴展,對人才的要求也漸為提高,專業(yè)人才不僅要具有扎實的專業(yè)水平,還要具有較強的外語功底。為了適應科學與社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要,教育部在2001年印發(fā)了《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》,提出“積極推動使用英語等外語進行教學”,“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學”。根據(jù)這一形式,我校在2000年也對化工類主干課程《化學反應工程》課程教學進行了改革,采用了雙語教學的模式。歷經(jīng)幾年的實踐,我們對雙語教學取得了一些認識。
1、雙語教學的意義
雙語教學是在非語言類學科中以兩種語言作為教學語言的教育[1],其中一種是學生的母語,使學生掌握非語言類學科知識。研究者將雙語教學模式分成三類[2],第一類,學校只使用一種非學生母語的語言進行教學,即浸入型雙語教學;第二類,學生進入學校后部分或者全部使用母語,然后逐步轉(zhuǎn)變成只使用第二種語言進行教學,這種模式稱為過渡型雙語教學;第三類,學生剛進入學校是使用母語,然后逐漸地使用第二種語言進行部分學科的教學,其他學科仍然使用母語教學,這種模式稱為保留型雙語教學。
采用雙語教學具有多方面的意義。首先,雙語課程多采用國外原版教材,通過課程的學習,學生在掌握該課程內(nèi)容的同時,可自然習得外語的運用,提高外語的應用能力。其次,外語學習的目的在于應用,在高校中往往花費諸多的學時在外語課程上,而學生的外語運用能力往往不理想,在運用外語進行交流的場合,往往很難表述自己的想法,涉及到專業(yè)用語,更是不知如何表達,外語的學用脫節(jié)問題嚴重。雙語教學的開展無疑可以有效地解決這一問題。雙語教學把課程知識的學習和外語的學習有機結(jié)合在一起,使學生真正運用自己的外語技能實現(xiàn)課程知識的學習,切身感受到外語的重要性,實現(xiàn)學以致用。并且,國外原版優(yōu)秀教材的采用,使得課程教學體系與國外一致,從而可以吸納國外同類課程的精華。再者,通過雙語教學,使更多的學生既具有較強的專業(yè)知識,又具有很好的外語運用能力,從而可以促進國際間的交流,推進對國際先進科技與創(chuàng)新理念的理解與接受。
2、《化學反應工程》課程的雙語教學實踐
我校《化學反應工程》課程選擇國外名校教材《chemical reaction engineering》(octave levenspiel 主編,3rd ed.,john wiley & son,inc.,該教材2002年由化學工業(yè)出版社作為國外名校名著引進出版)進行教學,該書文字流暢,內(nèi)容簡明,條理清晰,較適合作為雙語教學的教材,但是內(nèi)容上與我們的教學大綱不完全相符,我們在授課中根據(jù)需要對課程內(nèi)容做適當取舍或調(diào)整。主講教師均具有較好的英語基礎,教師專業(yè)水平較高,均已取得博士學位或者正在攻讀博士學位。教師授課時,板書為英語,起始時以漢語講授為主,在學生能夠接受的前提下,采用部分英語授課,隨著時間的推移,逐漸加大英語授課的強度。按照教學模式分類,本課程屬于保留型雙語教學。
教師授課過程中,絕大部分時間講解課程知識,根據(jù)學生的英語掌握情況,提示部分專業(yè)詞匯或者講解部分英語段落、語句。授課過程中,具體采用多大份額的英語講授,每次課不同,根據(jù)學生掌握知識點的情況來調(diào)整,以大部分學生能夠掌握主要知識點為準。
課程作業(yè)為英文教材所配備的習題,對學生提交作業(yè)的語言不作硬性要求,英語表達能力強的學生可以采用英文,英語表達能力差的學生可以采用部分英文部分漢語的方式,鼓勵學生盡可能采用英語??荚嚥捎糜⑽脑嚲恚痤}語言也不作硬性規(guī)定。
教學方式上除了教師授課、學生聽課、記筆記的常規(guī)形式,還采用了很多靈活的形式。例如,在一次課結(jié)束時,對下一次課要講的內(nèi)容提出一些問題,要求學生預習,再上課時,由學生就這些問題發(fā)表意見,甚至給同學講課,之后教師進行評價、討論。采用英文教材需要學生付出更多的精力來閱讀、理解,這種教學方式可以增加學生閱讀教材、分析問題的積極性。又如,為了增強學生對知識點的掌握,每次課前均對上一次課所講授的知識點進行回顧,講清各知識點之間的前后聯(lián)系。同時每個階段我們均進行小結(jié),把該階段的內(nèi)容前后聯(lián)系起來,每一階段均配合相應的綜合練習題,鞏固已學知識。
同時,我校《化學反應工程》教學網(wǎng)站已于2006年建成,上傳并了許多重要的教學資源,如課程信息、授課課件、教案、電子版參考資料(著作、論文)、拓展資源等,并經(jīng)常更新,學生可以利用網(wǎng)絡,瀏覽教學資源及下載。該網(wǎng)站的建成,對《化學反應工程》雙語課程的日常教學起到了很好的輔助作用。
教學實踐的結(jié)果表明,大部分學生閱讀、理解教材的能力明顯提高,能夠基本上掌握課程的主要知識點。每次課程結(jié)束,均對學生進行調(diào)研,結(jié)果表明,學生認為該雙語課程講授的內(nèi)容充實,信息量大,能及時反映學科前沿內(nèi)容,對該雙語課程的教學方法基本滿意,該課程的學習,對英語應用能力的提高有很大幫助。校教學巡視員對《化學反應工程》雙語課程的教學也給予了高度評價,一致認為課程組教師講授知識準確,教學方法和手段先進、合理,理論聯(lián)系實際。
3、雙語教學中存在的問題
在《化學反應工程》課程教學實踐中,我們也逐步認識到了雙語教學中存在的一些問題。
首先,在本課程的教學中,常常不能完整地完成教學大綱規(guī)定的全部內(nèi)容,這是由于雙語教學中需要花費一定的時間來幫助學生對語言的理解,以保證學生對知識的接受,所以會損失一部分教學內(nèi)容。這一問題的存在也是必然的,因為我們的語言大環(huán)境是漢語環(huán)境,學生對于外語所表達知識的接受存在較大的障礙。要想完全解決這一問題,目前存在較大的困難,需要從我們的語言環(huán)境著手,增大外語的運用力度。我們考慮可以充分利用現(xiàn)代化的交流手段,例如通過網(wǎng)上質(zhì)疑和答疑,增強學生課后復習和預習的強度;同時提供合適的中文參考書供學生參考,把教學內(nèi)容的損失減到最低。
其次,教師本身的外語運用能力有待進一步提高。優(yōu)秀的雙語教師應該不僅可以用外語進行流利的日常會話,而且精通專業(yè)內(nèi)容、學科專業(yè)英語,能流暢自如地應用雙語進行教學。在教學中我們已經(jīng)認識到教師本身存在的一些不足,盡管我們進行雙語教學的教師都是英語基礎較好的優(yōu)秀教師,但是畢竟不是以英語為母語,要想實現(xiàn)流利的英語授課尚存在一定的困難,需要加強雙語教師的培養(yǎng)與培訓。目前我校也采取了一些措施,例如選送雙語課教師由外教進行強化訓練并短期出國培訓,已取得了一些成效,但仍需進一步加強這一方面的工作內(nèi)容。
再者,部分學生不能認同雙語教學模式,認為雙語教學沒有必要,在學習中處于被動,直接影響到其對知識的接受。而且,我校《化學反應工程》課程的所有課堂均設置為雙語,該課程是化學工程與工藝專業(yè)學生的必修主干課,學生沒有選擇的余地,有些學生英語基礎較差,聽讀能力跟不上,課上講解的知識往往因為語言理解的問題而不能接受,隨著授課內(nèi)容的深入,這一部分學生往往產(chǎn)生消極情緒,進一步影響對課程知識的接受。如前所述,課上我們已經(jīng)采取了各種手段來加強學生對知識的理解,盡管如此,學生對雙語教學的態(tài)度積極與否仍然是雙語教學的關鍵一環(huán)。這就提示我們,進行雙語教學不可急于求成,需要根據(jù)學生的特點制定教學計劃,提高學生對雙語課程的積極性。
4、結(jié)束語
1、雙語教學的意義
雙語教學是在非語言類學科中以兩種語言作為教學語言的教育[1],其中一種是學生的母語,使學生掌握非語言類學科知識。研究者將雙語教學模式分成三類[2],第一類,學校只使用一種非學生母語的語言進行教學,即浸入型雙語教學;第二類,學生進入學校后部分或者全部使用母語,然后逐步轉(zhuǎn)變成只使用第二種語言進行教學,這種模式稱為過渡型雙語教學;第三類,學生剛進入學校是使用母語,然后逐漸地使用第二種語言進行部分學科的教學,其他學科仍然使用母語教學,這種模式稱為保留型雙語教學。
采用雙語教學具有多方面的意義。首先,雙語課程多采用國外原版教材,通過課程的學習,學生在掌握該課程內(nèi)容的同時,可自然習得外語的運用,提高外語的應用能力。其次,外語學習的目的在于應用,在高校中往往花費諸多的學時在外語課程上,而學生的外語運用能力往往不理想,在運用外語進行交流的場合,往往很難表述自己的想法,涉及到專業(yè)用語,更是不知如何表達,外語的學用脫節(jié)問題嚴重。雙語教學的開展無疑可以有效地解決這一問題。雙語教學把課程知識的學習和外語的學習有機結(jié)合在一起,使學生真正運用自己的外語技能實現(xiàn)課程知識的學習,切身感受到外語的重要性,實現(xiàn)學以致用。并且,國外原版優(yōu)秀教材的采用,使得課程教學體系與國外一致,從而可以吸納國外同類課程的精華。再者,通過雙語教學,使更多的學生既具有較強的專業(yè)知識,又具有很好的外語運用能力,從而可以促進國際間的交流,推進對國際先進科技與創(chuàng)新理念的理解與接受。
2、《化學反應工程》課程的雙語教學實踐
我?!痘瘜W反應工程》課程選擇國外名校教材《Chemical Reaction Engineering》(Octave Levenspiel 主編,3rd ed.,John Wiley & Son,Inc.,該教材2002年由化學工業(yè)出版社作為國外名校名著引進出版)進行教學,該書文字流暢,內(nèi)容簡明,條理清晰,較適合作為雙語教學的教材,但是內(nèi)容上與我們的教學大綱不完全相符,我們在授課中根據(jù)需要對課程內(nèi)容做適當取舍或調(diào)整。主講教師均具有較好的英語基礎,教師專業(yè)水平較高,均已取得博士學位或者正在攻讀博士學位。教師授課時,板書為英語,起始時以漢語講授為主,在學生能夠接受的前提下,采用部分英語授課,隨著時間的推移,逐漸加大英語授課的強度。按照教學模式分類,本課程屬于保留型雙語教學。
教師授課過程中,絕大部分時間講解課程知識,根據(jù)學生的英語掌握情況,提示部分專業(yè)詞匯或者講解部分英語段落、語句。授課過程中,具體采用多大份額的英語講授,每次課不同,根據(jù)學生掌握知識點的情況來調(diào)整,以大部分學生能夠掌握主要知識點為準。
課程作業(yè)為英文教材所配備的習題,對學生提交作業(yè)的語言不作硬性要求,英語表達能力強的學生可以采用英文,英語表達能力差的學生可以采用部分英文部分漢語的方式,鼓勵學生盡可能采用英語??荚嚥捎糜⑽脑嚲?答題語言也不作硬性規(guī)定。
教學方式上除了教師授課、學生聽課、記筆記的常規(guī)形式,還采用了很多靈活的形式。例如,在一次課結(jié)束時,對下一次課要講的內(nèi)容提出一些問題,要求學生預習,再上課時,由學生就這些問題發(fā)表意見,甚至給同學講課,之后教師進行評價、討論。采用英文教材需要學生付出更多的精力來閱讀、理解,這種教學方式可以增加學生閱讀教材、分析問題的積極性。又如,為了增強學生對知識點的掌握,每次課前均對上一次課所講授的知識點進行回顧,講清各知識點之間的前后聯(lián)系。同時每個階段我們均進行小結(jié),把該階段的內(nèi)容前后聯(lián)系起來,每一階段均配合相應的綜合練習題,鞏固已學知識。
同時,我?!痘瘜W反應工程》教學網(wǎng)站已于2006年建成,上傳并了許多重要的教學資源,如課程信息、授課課件、教案、電子版參考資料(著作、論文)、拓展資源等,并經(jīng)常更新,學生可以利用網(wǎng)絡,瀏覽教學資源及下載。該網(wǎng)站的建成,對《化學反應工程》雙語課程的日常教學起到了很好的輔助作用。
教學實踐的結(jié)果表明,大部分學生閱讀、理解教材的能力明顯提高,能夠基本上掌握課程的主要知識點。每次課程結(jié)束,均對學生進行調(diào)研,結(jié)果表明,學生認為該雙語課程講授的內(nèi)容充實,信息量大,能及時反映學科前沿內(nèi)容,對該雙語課程的教學方法基本滿意,該課程的學習,對英語應用能力的提高有很大幫助。校教學巡視員對《化學反應工程》雙語課程的教學也給予了高度評價,一致認為課程組教師講授知識準確,教學方法和手段先進、合理,理論聯(lián)系實際。
3、雙語教學中存在的問題
在《化學反應工程》課程教學實踐中,我們也逐步認識到了雙語教學中存在的一些問題。
首先,在本課程的教學中,常常不能完整地完成教學大綱規(guī)定的全部內(nèi)容,這是由于雙語教學中需要花費一定的時間來幫助學生對語言的理解,以保證學生對知識的接受,所以會損失一部分教學內(nèi)容。這一問題的存在也是必然的,因為我們的語言大環(huán)境是漢語環(huán)境,學生對于外語所表達知識的接受存在較大的障礙。要想完全解決這一問題,目前存在較大的困難,需要從我們的語言環(huán)境著手,增大外語的運用力度。我們考慮可以充分利用現(xiàn)代化的交流手段,例如通過網(wǎng)上質(zhì)疑和答疑,增強學生課后復習和預習的強度;同時提供合適的中文參考書供學生參考,把教學內(nèi)容的損失減到最低。
其次,教師本身的外語運用能力有待進一步提高。優(yōu)秀的雙語教師應該不僅可以用外語進行流利的日常會話,而且精通專業(yè)內(nèi)容、學科專業(yè)英語,能流暢自如地應用雙語進行教學。在教學中我們已經(jīng)認識到教師本身存在的一些不足,盡管我們進行雙語教學的教師都是英語基礎較好的優(yōu)秀教師,但是畢竟不是以英語為母語,要想實現(xiàn)流利的英語授課尚存在一定的困難,需要加強雙語教師的培養(yǎng)與培訓。目前我校也采取了一些措施,例如選送雙語課教師由外教進行強化訓練并短期出國培訓,已取得了一些成效,但仍需進一步加強這一方面的工作內(nèi)容。
再者,部分學生不能認同雙語教學模式,認為雙語教學沒有必要,在學習中處于被動,直接影響到其對知識的接受。而且,我校《化學反應工程》課程的所有課堂均設置為雙語,該課程是化學工程與工藝專業(yè)學生的必修主干課,學生沒有選擇的余地,有些學生英語基礎較差,聽讀能力跟不上,課上講解的知識往往因為語言理解的問題而不能接受,隨著授課內(nèi)容的深入,這一部分學生往往產(chǎn)生消極情緒,進一步影響對課程知識的接受。如前所述,課上我們已經(jīng)采取了各種手段來加強學生對知識的理解,盡管如此,學生對雙語教學的態(tài)度積極與否仍然是雙語教學的關鍵一環(huán)。這就提示我們,進行雙語教學不可急于求成,需要根據(jù)學生的特點制定教學計劃,提高學生對雙語課程的積極性。
關鍵詞:評價方式;化學課堂;美國課堂;多樣化;高考改革
文章編號:1008-0546(2016)10-0025-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.009
評價學生是教師的工作內(nèi)容之一,對學生具有重要、長遠的影響。2014年開始公布的全國高考改革,便是希望將育人的方向從“單純育分”調(diào)整為“全面育人”,從追求“學科成績”轉(zhuǎn)向促進“學生成長”,將思想品德、學業(yè)水平、藝術素養(yǎng)和社會實踐能力兼顧其中。由此,國內(nèi)教師也要真正改變評價標準,從考試與分數(shù)為主向?qū)W生全面發(fā)展的目標轉(zhuǎn)變。國家教育部初高中化學國家課程標準研制組組長,華東師范大學化學系王祖浩教授,最近在上海市浦東外國語學校作“化學課程的隱形內(nèi)容研究”報告時再三強調(diào),中學化學教學要注重化學學科本質(zhì)、化學的社會價值、化學的研究方法、化學的思想觀念、化學知識內(nèi)在聯(lián)系和化學史等六方面的隱形內(nèi)容,而不是知識點數(shù)量的疊加。那么,當教學目標和教學內(nèi)容發(fā)生變化后,教學評價勢必也要做出更新。美國的中學課堂學生學習評價方法恰好為我們作了很好的參考。
一、美國高中化學課程標準簡介
美國高中化學課程標準包含在美國基礎科學教育課程標準中,全美主要采用2013年公布的《下一代科學標準》(Next Generation Science Standards,簡稱NGSS)。NGSS把基礎教育各個階段講授的科學知識劃分為物理科學(涵蓋了物理和化學學科)、生命科學、地球與空間科學、工程技術及科學的應用共四個學科領域,并在此基礎上明確了各階段、各年級、各學科教學的主要內(nèi)容。[1,2]例如,在高中階段,學生必須利用元素周期律和元素周期表來預測原子最外層電子排布相似的元素的遞變性(僅限主族元素,僅限定性了解);建立基于總鍵能變化的化學反應的熱效應模型(只限得出反應物與生成物的相對能量高低,不需計算某一反應具體的總鍵能數(shù)據(jù));應用科學原理和證據(jù)解釋化學反應速率隨溫度及反應微粒濃度變化的影響(僅限兩種反應物的反應,不要求得出因素與速率間的定量聯(lián)系)等。該標準還要求從三個維度構(gòu)建科學學習:科學與工程的實踐、學科核心原理、跨學科概念。比如上述例舉的第一條學習內(nèi)容,科學與工程實踐維度的要求包括建立基于解釋闡述系統(tǒng)間或系統(tǒng)內(nèi)組分間關系證據(jù)的模型,使用模型預測系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)組分間的相互關系等等;在學科核心原理維度要求掌握原子是由帶正電的原子核及帶負電的核外電子構(gòu)成,原子核又由質(zhì)子與中子組成等等;跨學科概念維度上要掌握在核反應過程中,原子不再是變化的最小單位(不再守恒),但是質(zhì)子和中子總數(shù)仍然守恒等等。三個維度的科學學習是美國科學教育的重大轉(zhuǎn)變,開啟了更為豐富和科學的評價方式。NGSS開發(fā)與制定協(xié)會強調(diào)課堂評價是教和學的融合,并指出課堂評價應包含形成性評價任務和終結(jié)性評價任務。[1]
二、美國高中化學課堂學習評價調(diào)查與分析
課堂評價可能包括正式的測驗或?qū)υ捫缘男y驗,也可以基于課堂活動中產(chǎn)生的作品,而不僅僅單純依賴專門為評價設計的任務。這些作品包括學生在課堂中、家庭作業(yè)中形成的作品;學生在一個單元或一個學年的作品的檔案袋;或是使用計算機技術完成的活動。以美國加利福尼亞州洛杉磯市Arcadia高中化學基礎課為例,每位選擇該門課程的學生都有一本課堂記錄冊(檔案袋),內(nèi)含所有與學生考評相關的歷史資料(圖1)。一位學生最終這門課的成績,由以下多個方面的表現(xiàn)綜合衡量:
1. 筆記(Notes)
美國教師授課方式分為演講(lecture)與研討(seminar)等,化學筆記一般出現(xiàn)在演講中,用于教授新課。由于化學筆記多,教師經(jīng)常給學生準備學案,學生需填入關鍵的筆記。學案中還設置一些開放性問題和計算等練習題,通常用作課后作業(yè)。
例如,在“原子量”一課學習中,課堂筆記如下,加下劃線的內(nèi)容需學生邊聽講解邊填入:
A. 原子質(zhì)量很小,使用不便。化學家改用原子質(zhì)量單位。
(1) 一個原子質(zhì)量單位定義為C-12原子質(zhì)量的1/12 。C-12穩(wěn)定,來源廣泛常見。
(2)元素周期表中碳原子量采用12.01,而不是12,為什么?
a. 元素原子量是其所有天然同位素的加權(quán)平均值。
b. C-12只是碳原子的一種,自然界中還存在C-13,C-14。
c. C-12占所有C原子的98.89%,C-13占1.110%,C-14比例可以忽略。
d. 原子量=同位素1的原子量×1的豐度+同位素2的原子量×2的豐度+……
例如:C的原子量=12×0.9889+13×0.0110 =12.0098≈12.01
開放性問題①:如何得到元素同位素的豐度值?
e. 為找出每一元素同位素的豐度,科學家使用一種先進的儀器,稱為質(zhì)譜儀,來氣化并分離同位素。
題1:根據(jù)硅同位素質(zhì)譜圖,計算硅的原子量。
開放性問題②:為何質(zhì)譜可用于犯罪偵查?
題2:X元素有兩種同位素,X-69原子量68.9u,豐度為60.2%;X-71原子量70.9u,豐度為39.8%,則X原子量為多少?
題3:鎂元素有3種同位素,已知Mg-24原子量23.99u,豐度78.99%;Mg-25原子量24.99u,豐度10.00%;則Mg-26原子量和豐度各為多少?
以上筆記總結(jié)了學科核心概念、原理和知識點,并通過開放性問題與計算的設置,在實踐維度評價了學生明確問題、設計方案、分析解釋數(shù)據(jù)和運用數(shù)學等能力。
2. 天天問(Daily Questions)
在每節(jié)課之初,教師會出2-3個問題請學生寫在紙上上交,內(nèi)容是剛學過的知識。除了考查學生是否回家溫習功課,也能發(fā)現(xiàn)學生的不懂之處。
例如,在上完“原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史”一課后,在下一節(jié)課形成以下問題題目:誰發(fā)現(xiàn)了電子、原子核和中子?描述湯姆生或盧瑟福的實驗并說出它的重要意義。
“天天問”復習的教學內(nèi)容主要來自學科核心概念??茖W教育中的學科核心原理的學習,要貫穿基礎教育的所有階段和所有學科,成為教師和學生關注的焦點。
3. 閱讀(Reading)
學生可通過網(wǎng)絡獲取與教學相關的教材等材料和教師預設的問題,并在自主學習后作答。閱讀內(nèi)容并不局限于文字材料,圖片、音頻或視頻等多媒體形式都有。新課預習任務通常通過閱讀這一環(huán)節(jié)完成。
4. 周周練(Quiz)
小型的測驗,比較簡單,五到十分鐘左右,每周一次。
例如,“物質(zhì)的量濃度”一課的周周練如下:
a. 1.5 L 0.025 mol/L Cu(NO3)2溶液與1.25 L 0.05 mol/L NaOH溶液混合,得到多少克沉淀?
b. 以下強電解質(zhì)溶液中含Cl-數(shù)目最多的是哪個:100.0 mL 0.30 mol/L AlCl3、50.0 mL 0.60 mol/L MgCl2、200.0 mL 0.40 mol/L NaCl
“氧化還原反應”一課練習題:半反應法配平以下氧化還原反應:I-(aq)+ClO-(aq)I3-(aq)+Cl-(aq)(酸性條件)
5. 單元測驗(Test)
一個小時左右的時間,每個單元結(jié)束后進行測試。之前教師會提供答疑機會。
6. 化學實驗(Lab)
課堂實驗步驟不多,難度不大,每學期有十幾次實驗課。根據(jù)實驗預習、實驗操作、實驗報告情況打分。
例如實驗“大家都是煉金師――銅變‘銀’和‘銀’變‘金’”,該實驗理論背景基于原子結(jié)構(gòu)的組成和人類對原子結(jié)構(gòu)的認識過程。實驗方法如下:在燒杯中加入1g鋅粉與15mL 1 mol/L的氫氧化鈉溶液,置于煤氣燈上加熱至近沸,放入銅幣(一美分),繼續(xù)保持近沸狀態(tài)幾分鐘后將硬幣翻面再反應幾分鐘后取出,洗凈。銅幣表面呈現(xiàn)銀色。夾取已呈銀色的硬幣置于煤氣燈火焰上灼燒,硬幣轉(zhuǎn)為金黃色。問題:詳細描述第一步及第二步反應后硬幣分別發(fā)生的變化;用天平稱量硬幣反應前后的質(zhì)量,有何變化;你認為這真的是銀/金么,為什么?
7.以小組或個人為單位,做學科性質(zhì)的海報或模型,完成網(wǎng)上的閱讀,寫篇某一主題的綜述等。這些任務通常從科學與工程的實踐維度幫助學生了解科學知識發(fā)現(xiàn)和運用的過程,構(gòu)建理論知識與現(xiàn)實實踐之間的聯(lián)系,形成科學世界觀的同時也是對教學效果的綜合性評估。有些任務還需要跨學科概念的相互融合與借鑒,以對世界形成整體的、清晰的、有邏輯性的認識。
例如,電子云模型制作(圖2):學生利用泡沫塑料、木棍、包裝紙等常見材料自制球形的s軌道、紡錘形的p軌道等電子云理論模型。課堂中的科學和工程實踐本身就為評價活動提供了很好的證據(jù)。比如,當學生在開發(fā)和使用模型時,他們將被給予機會來解釋他們的模型,并和同學進行討論,從而就可以為教師提供形成性評價的機會,并幫助教師進一步規(guī)劃教學計劃。
例如:“販賣”元素(圖3):每位學生隨機分配一種元素,填寫元素名稱、符號、原子序數(shù)、原子量、密度等基本信息,還要制作一份廣告海報,不但要體現(xiàn)該元素的使用價值,還要有良好的廣告效應,讓人看了海報就有“購買”的沖動。該任務包含多重要素,因而需從學科核心知識應用、計算機檢索、藝術效果、內(nèi)容構(gòu)思等多方面形成最終的作品評價。
三、美國化學課堂帶來的啟示
我國的普通高中課堂教學評價與美國的公立高中課堂教學評價相比,既有相似之處又各具特色。標準化測試仍是中美兩國評價學生學業(yè)進步、診斷教與學的重要方式,特別是在數(shù)學、閱讀及寫作這幾大領域,近年來美國法律強制要求每一年級都開展測試。而美國中學的其他學科,除了被許多學院和大學用作入學考試的SAT、AP等統(tǒng)一測試,高中四年只有一次極其簡單的全州畢業(yè)考。在日常中學課堂,沒有像我國頻繁出現(xiàn)的各種校級、區(qū)級、市級或省級學科統(tǒng)一測試,但這并不意味美國學生日常不需要參加任何考試。相反,美國學生每天都在接受試題型的微小型測試,比如簡答題性質(zhì)的“天天問”,填空或計算性質(zhì)的小練習,問答題性質(zhì)的“開放性問題”,也有正規(guī)的以班為單位進行的單元測試。既有形成性評價,也有終結(jié)性評價,評價內(nèi)容和標準由任課教師決定。美國中學沒有教研組和備課組,也沒有頻繁的研活動,教師教學自由度非常大,老師一天上五節(jié)課,整日在教室備課或上課,只有每學期若干次能不上課大家坐在一起開個會,商量大致的教學安排。以中學化學為例,相同時間段不同教師的教學內(nèi)容五花八門,教比熱容、原子結(jié)構(gòu)、核化學的都有,相應的過程性評價內(nèi)容或方式因此也因課堂而異。對比上海的學校,對教師一直有高度的管理和約束,每學期之初,年級備課組要統(tǒng)一制定教學進度并上報到區(qū),一個學校測試統(tǒng)一度較高,測試難度比國外普遍大,且測試內(nèi)容遠不如國外豐富。
雖然測試等手段一定程度上有助于對學生的學習成就或教師的教學成就作出判斷,但大部分測試僅僅測量一部分能力。美國心理學家加德納認為,構(gòu)成智力者乃是以下八種能力:語言智能、數(shù)學邏輯智能、空間智能、身體運動智能、音樂智能、人際智能、自我認知智能、自然認知智能,要從多維度的、全面的、發(fā)展的眼光來評價學生。對學習物理、化學、生命科學等理科的學生,進行實驗技能評價必不可少,中美課堂均認可實驗這種評價方式。不同的是,美式課堂是走班制,教室設計成多功能,既能上理論課,又有足夠的實驗臺,因此,美國學生進行課堂實驗的機會更多,也更便捷。國內(nèi)若要進行學生實驗,需去專門的實驗室,基礎課上實驗機會不多。但是,在專門的實驗室,設施會更完善,可以進行更復雜、更高級的實驗。而且,國內(nèi)還有一點明顯的不同,將實驗技能進行標準化評價,例如上海市針對所有高二學生的實驗操作進行會考。可以說,在很多方面美國教育仍重視廣度(盡管新的教育改革已經(jīng)提出了改進),我國重視深度。但是,目前上海市許多中學通過開發(fā)校本課程,開設拓展課,根據(jù)學生需求彌補了基礎課部分的不足。
美國課堂評價較國內(nèi)課堂最大的不同,是諸多新穎的評價方式,學科模型的自制、學科海報的設計等都是常規(guī)作業(yè)之一。正如文中實例中提到的,在學習元素周期表的時候,為了讓高一學生盡快對元素的基本表達方式產(chǎn)生印象和興趣,布置了一份題為“販賣元素”的作業(yè)。學生積極性特別高,充分利用圖書館、網(wǎng)絡搜集資料,把元素海報做得既學術又藝術。這一任務的設置,既考察了學生對知識技能的掌握,又促進了藝術、探究和動手等多種智能的發(fā)展。在國內(nèi),只有美術課會布置制作海報的作業(yè)。人生來都有一定的創(chuàng)新性和探究性,人的成長之路就是探究之路。但是教師只有不斷且充分給予學生創(chuàng)新或探究的機會,學生才會不斷累積相關的經(jīng)驗,才可能在未來成為創(chuàng)新之源。
參考文獻
[關鍵詞]有機化學教學;電子理論;化學史;安全意識
有機化學是高等教育中非常重要的一門專業(yè)基礎課[1],是化學、化工、藥學[2-4]、醫(yī)學、食品[5]等眾多專業(yè)的專業(yè)基礎課,涉及的專業(yè)面和學生面都很廣。如何上好有機化學課,如何在有限的時間內(nèi)提高學生的有機化學素養(yǎng)是有機化學教師面臨的一個重要問題。有機化學是一門博大精深的課程,涉及眾多有機化合物的性質(zhì)和大量的有機反應,并且有機反應的變化非常豐富、應用及其靈活。在有限的課程時間內(nèi),如何通過學習有機化學這門課程使學生具有較好的有機化學的思維和素養(yǎng),對有機化學教師而言是極具挑戰(zhàn)的。通過多年的有機化學教學實踐,筆者認為在有機化學課程中必須抓住主線,利用有機反應中的電子理論[6,7]把眾多復雜的有機反應進行整合,如親電加成、親電取代、親核取代、親核加成等。反復利用電子理論對這些反應進行系統(tǒng)的講解,使學生在本質(zhì)上理解反應的為什么發(fā)生、如何發(fā)生及其反應結(jié)果。同時在課堂教學中引入相關化學史的知識提高學生的學習興趣和他們的全面素質(zhì),以及在課程中加強安全意識的教育都不容忽視。
1在有機反應中引入電子理論進行教學
在講解有機反應過程和反應活性等知識內(nèi)容時,引入電子理論教學,引入較為合理的邏輯概念,有利于學生對有機反應本質(zhì)的理解和反應活性之間的差別。有機電子理論是用正負電荷吸引的性質(zhì),來說明化學反應的發(fā)生方式,即發(fā)生的位置和順序,發(fā)生的難易程度。因此,它把分子中電子攜帶的電荷分布情況,也就是以電子密度作為基礎概念來思考化學反應。電子密度的大小、增量已被量子中的理論計算和物理測定所證實,并獲得化學界的承認?;瘜W家中把這種電子密度當做類推的基本概念,廣泛用于說明和理解各種化學現(xiàn)象。電子理論認為,分子中,電子(攜帶負電荷聚集的位置,即電子密度大的位置),容易與攜帶正電荷的試劑(親電試劑具有吸引電子的性質(zhì))發(fā)生化學反應。反之,電子密度小的位置容易與攜帶負電荷的試劑(親核試劑,具有排斥電子性質(zhì)的一方)發(fā)生化學反應。利用電子理論能夠輕而易舉的解釋有機反應中的離子型反應,而我們大學有機化學的教學當中,大部分反應是離子型反應,如親電加成反應、親核取代反應、親電取代反應、親核加成反應等。當然電子理論的理解有一個過程,學生在剛開始接觸的時候很難理解電子密度的概念。在教學過程中需要逐步為學生打下一定的物理基礎,如電子-電子云-電子密度等概念,使學生能夠從微觀的角度、物理的角度去理解有機分子、有機原子,同時強化電負性、誘導效應、立體效應、共軛效應等概念,讓學生從高中學習化學的思維中轉(zhuǎn)變過來,使用一種全新的有機化學微觀思維方式來理解反應為什么發(fā)生、為什么在這個位點最容易發(fā)生、反應活性變化等現(xiàn)象。從而從本質(zhì)上理解反應,在以后的學習和工作中能夠舉一反山,真正達到學習有機化學的目的。
2在課堂中引入化學史教學
在有機化學中有大量的人名反應,每個重要反應的發(fā)現(xiàn)過程都是一個傳奇,里面閃耀著人性的光輝,科學家對真理的孜孜不倦的追求。比如第一堂緒論課中講解有機化學的發(fā)展史,介紹維勒偉大的工作-尿素的人工合成,以及維勒和伯者里之間的故事,他們的書信往來-關于尿素人工合成的探討,展現(xiàn)了維勒治學嚴謹、堅持科學真理的品質(zhì)。在講解鹵代烴這一章時,一定會介紹格式試劑,介紹法國化學家格利雅的生平,向?qū)W生介紹他突然發(fā)奮圖強,并在幾年后在科學界做出了巨大的貢獻,因此一個人無論什么時候努力都不晚。鼓勵學生,特別是高考發(fā)揮失常的學生,一定要振作,調(diào)整心態(tài),大學不是人生的結(jié)束,而是人生的開始,只要在大學期間認真為了自己的理想,不斷努力,一定會取得很好的成績。在學習芳烴這一章節(jié)中,講解F-K反應時,引入法國化學家傅里德里和美國化學家克拉夫次之間國際合作研究以及科研工作無窮的魅力,激發(fā)學生對科學的熱愛,對真理的崇敬和追求。在講解硝基化合物這一章節(jié)時,可介紹諾貝爾的事跡,他那種無畏的追求真理的精神和崇高的人格??傊?,在有機化學各個章節(jié)中,傳插介紹有機化學史的內(nèi)容有助于提高學生的綜合素質(zhì),鼓勵、激發(fā)學生對科學知識的學習熱情,對真理的追求,學習化學家們各方面的優(yōu)秀品質(zhì)。
3在課堂中引入安全概念
很多有機化合物性質(zhì)活潑,在處理它們的時候需要特別注意。安全在有機化學課堂中非常重要。很多學生聽說有機化學具有一定的危險性,但是理解的不深刻。對于學完一門有機化學課程的學生來說,他必須建立一定的安全意識,知道它們的危險性并能夠正確的處理,這是有機化學素質(zhì)的一個重要表現(xiàn)。因此,筆者認為有機化學教師在有機化學課程上,要不失時機地介紹化合物安全性方面的知識,使學生能夠建立安全意識,也有助于他們以后走上工作崗位之后能夠正確合理的處理一些突況。比如,在講解正丁基和叔丁基的性質(zhì)不同時,可介紹兩種化合物,正丁基鋰(n-BuLi)和叔丁基鋰(t-BuLi),介紹它們的性質(zhì)差別,正丁基鋰很活潑,不能接觸空氣,需要惰性氣體保存,在使用的時候也有特殊的要求;但是叔丁基鋰更加活潑,它遇到空氣直接燃燒,處理時要非常小心。在講解醇時,醇能夠與金屬鈉發(fā)生反應生成氫氣,反應溫和,但金屬鈉與水的反應非常劇烈,因此可以提問,如果實驗室當中有過量的金屬鈉需要處理,我們該怎么辦?可以用水處理嗎?可以倒入垃圾桶嗎?該怎么辦呢?最后給出合理的方案,可以在空曠的水泥地上,讓金屬鈉與過量乙醇發(fā)生反應,反應溫和。大多數(shù)有機化合物容易燃燒,易燃易爆,因此要避免火源,在學生的頭腦中不斷的灌輸這樣的理念。
4板書與計算機教學相結(jié)合
使用計算機(ppt)進行教學的時候,信息量大,對教師來說比較方便,但是也存在一定弊端。比如反應方程式放的太快,并不適合有機反應方程的學習,以及有機化學機理的講解,反應過程的講解。在我們有機化學教學實踐中發(fā)現(xiàn)對反應過程、反應機理的講解還是使用傳統(tǒng)的板書教學較為合適,板書教學靈活,細致,可以把教師需要講解給學生的每一個細節(jié)步驟都表現(xiàn)出來,板書的過程就是教師教學的思路過程,速度相對緩慢,學生通過看教師板書,記筆記等方式跟上老師的思路和教師步驟,相對而言更容易掌握復雜的化學過程和反應機理,教學效果較好。
5結(jié)束語
在有機化學課程上,通過這樣的課程設計和教學方法改革,學生通過理解而不是死記硬背掌握眾多的有機反應,從本質(zhì)上理解反應,從而在以后的學習工作中能夠舉一反三,達到真正學習的目的。同時化學史有助于提高學生的學習興趣,并從化學家們的身上學到更多寶貴的品質(zhì),引導他們?nèi)ラ喿x更多化學家的傳記,拓展學習內(nèi)容,提高綜合素質(zhì)。安全意識教育在有機化學中非常重要,在有機化學課程中不可忽視。
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