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2017年我与陈丽菁老师、刘晓月主任共同参加了天津市和全国职业院校信息化教学课堂实录大赛,均取得二等奖的成绩。通过参赛促使我们不断探索信息化教学模式在德育课堂中的应用。
一、信息化教学模式
(一) 什么是信息化教学模式
教育信息化建立在建构主义理论之上,运用现代信息技术使课前、课上、课后三个环节数字化,通过创建信息化的学习环境,提高教育质量和学习效率,是一种适应信息社会要求的新教育模式。
(二) 德育课应用信息化教学模式的必要性
1. 适应新时代信息化社会
我国教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》后,信息化教学受到各教育部门普遍的重视。信息化新时代对中职学校德育教学出了新的要求,德育工作要适应社会的需求。此外新时代信息化召唤新型的人才,既要能够拥有与机器对话的能力,又要能够拥有与机器相处的智慧以及符合人类共同利益的价值观,因此我们必须要对中职德育课堂应用信息化教学模式进行提高学习效率、提高学生学习技能的探索与培养学生正确价值观的研究。
2. 适应新课改
国务院提出新一轮课程改革要“深化教育改革,全面推进素质教育”。新课改对德育教育提出新要求,要求我们把德育工作放在学校的首位,落实在生活当中,实现“树魂立根”。这就要求我们德育教师用符合学生身心发展规律的方式进行教学,不再是填鸭式,而是在体验的过程中理解、应用、培养能力、形成正确的价值观。
3. 适合德育课教育目标
2008年12月的教育部文件《关于中等职业学校德育课课程改革与教学安排的意见》颁发后,新一轮的德育课程改革即开始实行,《意见》指出:“德育课是学校德育工作的主渠道。”可见职业学校德育课不仅要承担经济、政治、社会、哲学、法律、职业道德等知识的传承,还需要承担德育工作。因此在教学的过程中就需要多种多样的信息化手段来帮助达成这样的目标。
二、 我在参赛过程中对信息化教学模式在德育课堂中的应用的研究
目前信息化教学模式广泛应用于各类专业技术教学当中,并且各教学平台针对各类专业技术开发了相应的教学工具,但是却没有针对德育课程开发的工具,真是很让人遗憾。以参赛为契机,我广泛的阅读信息化教学文献与国内外关于德育课堂使用信息化教学的最新研究论文,并且学习最新的信息化教学手段与前人的教学案例。通过学习与实践我了解到在德育课堂实施信息化教学模式有许多问题需要克服,同时面临许多的局限,以下为我的探索。
1. 教学组织模式
传统的德育教学以讲授为主,学生感到枯燥乏味,达不到教学效果。经过新课改的洗礼后,德育课普遍采取小组合作探究的方式进行,在一定程度上促进学生的自主探究能力、合作能力提升。
我尝试用可汗学院的反转课堂的方式来进行德育课改革。课前通过教学平台推送相关资料,帮助学生自主学习,并设置课前小任务收集自己家庭的消费记录,学生在搜集相应的生活背景知识后再进行课本知识的预习会更加亲切生动。此外我还安排学生用教学平台的直播功能记录自己的一次消费行为,极大的调动学生的学习积极性。课上,师生共同分析学生自己的消费行为和消费记录,结合小组探究将组内成员的消费分析并形成学习笔记与全班同学共享。我运用互动黑板,与学生共同实时生成思维导图,思维过程可视化。接着以小组合作模拟消费的形式请同学将所学知识加以运用,通过四分屏系统将小组的消费计划投屏,组长边讲解边展示,为了更好的帮助同学们辨别理性消费我设置了组间互评。学生在课堂中合作探索发现自己消费行为受哪些因素影响,小组共同完成模拟消费的任务,模拟理性消费者,在知识层面掌握如何成为理性的消费者。为了更好的达成德育目标,请学生戴上vr眼镜进入到冰川融化的阿拉斯加,切身体会不理性消费行为给这个地球带来的灾难,在沉浸式的体验中升华出保护地球,理性消费的情感,完成从知识到情感的跃迁。课后我布置一份实践性作业,要求学生坚持使用支付宝记账本一个月,养成理性消费的习惯,并将记账本截图发送至教学平台参与理性消费者评选。
2. 信息化手段
将信息化技术应用于实际课堂会出现较多的问题,如信息化对网络环境要求较高,当出现网络卡顿时,极大的影响课堂进程和学生的积极性;学生使用手机时容易出现走神现象,针对这个问题,我使用学习通教学平台,当我播放ppt时学生的手机屏幕是被锁定的,但当退出ppt播放时则无法控制学生手机,因此需要教师和学生共同努力;vr眼镜的使用极大的提高学生的积极性,不过会在一定程度上分散学生注意力。
三、 赛后反思
通过这次参赛我们团队每个人都有非常大的成长和收获。首先我们更新自己的理念:关心每个学生,促进每个学生主动的、生动活泼的发展,为每个学生提供适合的教育。从教﹥学到被动﹥主动到学会﹥会学。秉承新课改理念为以学生为主体,并以学生为中心建立自主、合作、探究的学习模式,接着我们立足于学校实际,基于学生的学习需求进行教学内容分析,把问题变课题,从应用教材,教育模式,教育理念到考核模式进行有目的、有标准、有成果的新尝试。
为了突出教学重点我们运用信息化手段做了如下设计:
1使用任务驱动法,运用“生活即教育”理念,课前在学习通教学平台上任务,请学生使用支付宝记账本记录家庭一周的消费,达到了解家庭消费的目的。针对学生喜欢看直播的特点,请学生用学习通教学平台的直播功能记录自己的一次消费,将消费生活融入学习之中。
2课上通过分析家庭消费记账本、学生直播视频使学生掌握分析影响消费因素的方法。小组合作运用该方法分析组员的消费受哪些因素的影响,并将探究成果记入电子笔记。为了更好的促进组间交流,我们使用四分屏系统将四个小组同学的手机画面同时投影到交互白板上,提高学生学习效率。
3为了让学生更好的构建知识框架我们选择使用思维导图,但直接将思维导图呈现给学生与启发式教学理念背道而驰,因此我们将两个交互一体机拼接在一起实现拖动文字与图片的功能,与学生一起生成思维导图。学生在操作交互一体机的过程中将思维过程直观的展现出来,反映出学生的问题,便于有针对性的教学。
为了突破难点,我们使用了:
1探究法,小组合作模拟消费,制定消费计划并通过四分屏展示、讲解,在充分的交流后,我们使用学习通评分功能,请学生从理性消费四个维度评选出最理性的消费计划。
关键词:大学化学;非化学专业;实验教学
1教材内容“面面俱到”,专业针对性不强
从知识面和知识层次而言,大学化学课程内容覆盖面广、知识层次较深,科技的发展和各学科间的日益交叉和渗透融合,已使化学的研究范围己扩大到众多的交叉及边缘学科,例如能源化学、材料化学、环境化学、生物化学等,在这种背景下,对应大学化学教材的编写只有做到面面俱到,乃至包容万象,才能被称之为合格的教材。虽然对于这些非化学专业的学生来说。学好大学化学。具有与专业相关的化学素质十分必要,但过分求多求全的教材内容,不仅不能拓宽这些学生的化学视野,反而会挫伤学生的学习积极性和成就感。同时,在这种求大求全的背景下,大学化学教材的编写往往不具备专业针对性。对于这些非化学专业的学生,其专业方向也各不相同,包括材料、化工、采矿、地质、生物、环境等各个方面。各个专业都有其特点,因此不同专业的大学化学教材的编著也应有所侧重。但现实是,大学化学教利的编写往往忽略掉不同专业的独特需求。与求多求全的教材编著相悖的是,完成课程讲授的理论学时不仅得不到扩展,反而被逐年的压缩。于是大学化学的教学就出现了一种“教材越编越厚,课时越讲越少”的奇怪现象。
2授课内容脱离实际,授课方式简单枯燥
笔者在我校对100名学学化学的不同专业的学生进行过问卷调查,结果80%的学生认为授课内容和授课方式在大学化学的教学中最为重要。化学知识的发展非常快速的,也就是短短几十年的时间,化学知识渗透到我们生活的各个领域,而且新成果的转化也非常及时,学生很希望了解目前国内外化学最前沿的知识,包括理论和实践。而目前,我们的大学化学教学的内容过于陈旧,不能有效结合实际,无法在化学世界日益更新的先进成果和和其所依据的基础化学理论之间搭起桥梁,往往使同学们知其然,不知其所以然,加之授课缺乏交流与互动,激发不了学生学习的积极性和主动性。同时,授课方式的呆板单一,也严重影响了大学化学的授课效果。目前,大学化学授课多采用板书与多媒体相结合。不可否认,采用多媒体教学改变了板书讲授的单一性,而且图文并茂,色彩鲜艳,清晰生动,有助于激发学生的兴趣,提高学习效果。然而,正是多媒体具有传统教学方法(黑板、挂图、模型等)无法比拟的优点,使之愈来愈受到大学教师尤其是年轻教师们的青睐。加之教学内容与授课学时的双重压力,使得教师对多媒体的依赖和对传统教学方式的摈弃现象越来越严重。但由此带来的负面影响却不可回避。多媒体教学虽然扩大了教学信息传输量,缓解了课时少和内容多的矛盾,但是无形中增大了学生学习的强度,使学生陷入强制接受的模式而无暇思考,抑制了学生的发现问题提出问题的能力,无法在脑海中留下深刻的印象。以至于学生戏称多媒体教学“上课花花绿绿,下课一片空白”。
3实验课程设计僵化,实验教学方式单一
化学是一门实践性很强的科学,化学离不开实验。它是化学理论产生的基础,可以说所有的化学规律和成果都建筑在实验成果之上。因此,实验课程设计和实验教学在大学化学教学中起着至关重要的作用。并且,大学化学实验可能是非化学专业学生在大学期间接触最早的一门实验课了。它不仅可以激发学生学习化学的兴趣、提高操作动手能力,还可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。同时,在促进学生创造性思维发展、树立科学思维方式等方面具有独特作用。然而在现实教学中,化学实验的开设都是沿用实验教材上所设置的内容,且基本都属于不具备创新性的验证性实验,有限的实验学时长期以来被这固定的几个实验所填充;实验内容毫无新意,以至于学生在实验开始之前就已经预知到会发生的现象和出现的结果:实验教学中大多采取“教师讲授一学生实验一报告书写”三段式模式,这种模式不利于提高学生实验设计和操作能力。尤其是对学生实验和报告书写这两个环节无法开展合理有效的监管,易滋生学生的惰性心理,不利于培养学生分析问题的能力。总之,僵化的课程设计和单一的教学方式严重限制了大学化学实验的教学质量和教学效果。
针对非化学专业大学化学教学中存在的种种问题,如何在教学过程中提高教学质量,如何使讲授的内容为学生所接受,使学生对化学产生浓厚的兴趣,在对多年大学化学授课心得的总结之后,笔者有以下几个方面的思考。
3.1结合专业特点。优化知识结构
学学化学的学生,其专业分布包括材料、化工、采矿、地质、生物、环境等各个方面。由于各个专业的知识内容和研究重点各不相同,不可能要求他们象化学系学生那样,面面俱到,学习较深的化学理论知识。这样就会永远陷入“教材越编越厚,课时越讲越少”的泥潭中不可自拔,教师精疲力竭,学生也不买账。而应主要结合听课学生的专业特点,合理取舍教材的内容,详其该详,略其该略,优化知识结构。这也符合工科大学化学体系新颖,内容精炼,联系工程实际的特点。例如:对于化工和材料专业的学生,可以就陶瓷材料、液晶材料、纳米材料和功能金属材料作重点讲解:而对于生物专业的学生,可以就基因计划和基因工程等方向作重点阐述。有时甚至同一内容在对不同专业学生讲授时,侧重点也有所不同。
3.2理论联系实际,内容与时俱进,丰富授课方式
随着互联网的发展,当前的网络课程有了飞速的发展和进步。微课作为一种新兴的网络课堂,以其方便、快捷、高效的特点和短小精悍、目的性强的优势,被广泛应用于教学过程中,极大地提高了学生的学习自发性和教学效果,降低了对课堂的依赖,在高校教学中具有十分广阔的应用前景。本文针对微课在大学化学教学中的实际问题和应用现状,进行初步分析探讨,对改善微课教学效果的方法和途径提出尝试性的建议,以助于微课在大学化学的教学过程中积极发挥作用,更好地促进现代教育信息化的发展。
关键词:
微课;大学化学;教学设计
微课作为当前新兴的一种教育方式,是集课件、教案、视频、习题等于一体的教学资源包,因其数字化、形象化、便利化的特点而渐受欢迎。它整合了新的课程设计和教学理念、突出教学重点难点和疑点等知识点,是现代化教育发展的必然的信息产物和教学资源,对于促进学生自学、提高教师职业能力也有很好的帮助作用。微课程相比传统课堂,有利于学生课前预习、课后复习,并以“微”视频的方式,“随时、随地”满足学生的要求,利于学习、交流、研讨和资料保存。因此,探索微课在大学化学中的应用,也是新型教学实践的尝试。
1微课的概念
微课是作为“短、小、精、活”为主要形式的辅助教学手段,逐渐为广大学者所接受。它以短小视频为主要载体,通过与平板电脑、智能手机等网络终端和移动设备相结合,向学习者提供信息化、移动化的网络教育新体验,因其打破了形式传统、资源单一的教学课例、课件等课堂形式,形成了以课件片段为教学资源的教学环境[1]。
2微课的特点
微课是以短小、精致视频内容为主的授课形式,通过学习者利用电子终端设备和片段式可控时间进行自发式学习。其主要特点如下:(1)教学时间短:它以教学视频为主要内容,时长一般为5~10分钟,更容易使学习者集中时间和注意力。教学者要充分利用现实课堂,着重讲解某一知识点,主要包括课程引入、概念讲解、例题讲述、课后复习、习题练习等。由于时间紧凑,教学者对于知识点的构思和表达,都成为教育策略与教学智慧的体现和挑战[2]。(2)教学内容少:微课的讲授内容相对集中,不可过于泛繁、复杂。通常情况下,微课只重点讲解某一知识点,必须做到主题鲜明、内容精练、针对性强。授课过程中,教学者要突出重点、难点、疑点、考点等知识点[3],并结合多媒体教学的特色,使教与学充分融合,达到良好的教学目的。同时,要保证教育的持续性和完整性,“麻雀虽小,五脏俱全”,不能因为内容的精简而忽略必要的教学过程和步骤。(3)资源容量小:微课作为一种“泛在学习”的教学方式,其信息内容集中,视频容量短小,并且支持在线播放,师生可以方便流畅地进行在线观看、传输、下载和保存,轻松实现远程学习、移动学习和自主学习,也利于教师间的相互交流、研讨、观摩和评价[4]。(4)资源构成情景化:微课因其集课件、教案、视频、试题等于一体,成为一个教学资源的复合体[5]。微课可以通过视频反映教课记录,也可以作为辅助资料进行学习,便学习者更有自主性。微课的视频内容涵盖了系列丰富的教学资源,主要有教学理念、课程设计、多媒体素材和幻灯片制作,以及学生的诉求和同行的观点交流等。它们共同构成一个内容丰富、结构紧凑的“教学资源包”,为网络平台搭建了“微课堂教育环境”。
3微课的设计原则
应该说,微课是充分利用先进的微信息化技术,在较短的时间内动态浓缩并有效呈现部分传统课堂的教学环节和教学资源。它不会囊括某门学科的所有知识点,也不会涵盖传统课堂上的所有环节。所以,微课并非传统课堂的教学,其本质只是一种辅助教学方式。因此,在整个教学设计中,微课应遵循以下原则[6]:(1)短小精悍且结构完整。正因为时间有限,微课必须既重“微”又重“课”,既紧扣主题又干脆利落,既突出重点又条理清晰,要新颖独特切忌冗长繁琐,要引人注目切忌平淡拖沓,要语言精练切忌言之无物,做到有吸引力、感染力、新颖感、可学性。(2)易学实用且生动有趣。微课应主要聚焦于某一知识点,力求简短活泼、生动实用、自成篇章、易学易懂。在设计制作时要充分考虑到视频动画、图像声音、字幕背景、颜色选择等方面的一致性,通过多媒体软件技术实现合理协调的搭配,确保微课的吸引力。(3)完整性与共享性。微课作为一个小课堂,同样也要既有头又有尾,既引导思考又布置任务,既要重点突出又要形象直观,达到良好的教学目的。但它通过网络传输,方便学习者在多种移动终端上进行随时随地随机的学习,比起课堂的集中教学,更省时省力省资源,实现了教学资源的有效共享。
4微课在大学化学教学过程中的实践探索
大化课程是高等工科学校非化工类专业不可缺少的基础课,它阐述了化学的基本原理和知识,通过把化学的基础理论、工程技术和社会生活等联系起来,是培养全面发展的工程技术人员的知识结构的重要组成部分。我校学学化学的都是大一新生,来自全国各地,接受程度不一,对于内容丰富、知识面广、相对中学进度偏快的大学教学课程,不能完全适应,加上内容抽象、概念庞多,和中学体系不完全相同,学生自学效果差,故此存在积极性不高、被动学习、应付考试的现象。所以对于大学化学中那些重点、难点,如:化学热力学,电化学以及物质结构基础等知识点,要着重加强微课的运用。在大学化学的微课实践中,首先要注重课堂教学设计,通过改善教学效率和质量,以提高学习者获得知识和技能的兴趣。要注意的问题:切入课题要直接迅速;讲授线索要清晰;教师语言要得体;课堂板书要简约;课后小结要快捷。
(1)微课核心内容的确定
作为微课建设的主体,其核心概念的设计是教学设计的重之中重。要着重选取有实用价值、结构独立、内容完整、教学性强,能引导学生自发式学习思考的简短精炼的知识点。比如:在讲原子构成的时候,可以通过多媒体、动画、视频等,形象地表示出原子的结构;杂化轨道如何杂化,将原有的原子轨道杂化为不同方向、形状和能量的杂化轨道,利用小动画把抽象的概念具体化,给学生以感性的认识,帮助理解此难点和重点。
(2)针对核心内容的教学活动设计
设计好导语,直入主题,提出关键问题。内容要抓重点,抓关键,对核心内容进行透彻的讲析。结束语是对课程核心内容和重要内容的回顾,通过复结加深知识的巩固,引发学生进行重复性思维,来达到所授知识的温故知新和举一反三。要注重视频内容呈现的设计和高质视频的摄制,高质量的拍摄,才能使学生有进一步学习的兴趣。视频的制作,比如做好镜头的设计及编写、音频、视频、动画等切合授课的内容,紧贴学生的兴趣点等。对学生来说,有字幕的微课更通俗易懂。但是对教师来说,有字幕的就要注意录制时避免口语化。按照大纲的要求,从实际教学的需求出发,对热力学、氧化还原平衡以及物质微观结构分别进行了微课教学的尝试。主要涉及以下常见知识点:热力学中的计算重点和难点:吉布斯函数的计算;微观物质结构的难点和重点知识:四个量子数以及杂化轨道等。从视屏制作以及同行老师、教学效果来看,常见的介绍性的和典型的知识点应用微课效果最好。对于物质结构基础的纯薛定谔方程结果的描述和应用:四个量子数,虽然在制作中应用了图表,结尾处进行了总结和练习,知识点条理系统性强,但由于微课的时间太短,整个知识点没有讲的太透彻,影响了教学效果。对杂化轨道的微课制作,采用了多种方法,如模型图片、动画、视频、PPT,配合必要的板书讲解,启发式提问,总结式教学,对比式启发,教学效果十分明显。对于热力学部分中吉布斯函数求解因为本身这部分系统性,公式推导关联强,不适合采用模型、动画,在教学设计上采用了公式推导,配合典型例题,讲授过程中则用启发式、对比式、总结式微课教学手段,强化了学生对公式的记忆和应用的能力。对于电化学中原电池微课时,则采用了新的教学设计方法。不是直接先讲知识点,而是结合实际生产、生活中大家耳熟能详的各类电池,如:碱性电池、纽扣电池、铅酸蓄电池、锂电池、太阳能电池等,先让学生有个感性认识,然后再讲到原电池中关于电池的重要概念和应用。同时配合图片、动画、视频等多种教学手段,这次的效果有了显著的提高,获得了校微课比赛一等奖。
5结语
通过几个视频的教学设计和拍摄以及后期制作,认为对于理科的大学化学来说,微课只能适当应用。对于有些知识点:比如简介性质的,以及条理比较清晰,知识点相对较少的应用微课的效果还是比较好的,可以做到强化知识效果,帮助学生自学的目的。对于比较复杂的难点和重点,以及条理性不太强,比较散的知识点在5~10分钟左右是很难讲解清楚的,这样的知识点应用微课的效果就不好,如果还要拍摄成视频课,就要考虑容量更大的慕课。同时视频的拍摄和后期处理制作也是微课的重要部分,不好的视频会事倍功半,也会直接影响到教学效果。
参考文献
[1]吴刚平.深入研究教学过程中动态生成的课程资源[J].福建论坛,2006(6):4-5.
[2]张俊飞.“微课”一种新的教学形态[J].福建电脑,2014,30(1):204-205.
[3]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(4):36-37.
[4]陈绯,王志有,陈林,等.“缓冲溶液”课程微课教学模式应用与实践[J].辽宁科技大学学报,2013,36(3):255-258.
[5]胡铁生.微课的内涵理解与教学设计方法[J].广东教育,2014(4):32-35.
随着教学方式的改革,相对于传统的封闭式教学,开放式实验教学、创新创业等教学模式已逐渐进入人们的视野,根据本校非(近)化学专业不同专业的特色及培养目标,利用不同的教学模式,分三个层次构建了非(近)化学专业化学实验课程教学体系,第一个层次是公共基础课教学,该层次教学主要针对近化学专业(材料物理和油气储运专业),以《大学化学》课程为依托,理论和实验同步进行,实验课程中的内容设定为基础实验,多涉及与学生所学专业相关联的腐蚀与防护方面的实验内容;第二层次是公共选修课教学,以《化学实验与生活》课程为依托,从化学角度对日常生活中常见的化学问题给出合理解释,并用实验加以证明,激发学生对化学实验的兴趣,以此来满足非(近)化学专业需求。通过化学实验学习,提高动手力能,以期在本专业运用化学意识,提高所属专业毕业生的综合素质;第三层次为提高性教学,主要面向对化学有兴趣的学生群体开设,我们以开放实验、科技立项、创新创业、及实验竞赛等多种方式开展教学,所涉及的实验内容为综合、设计性实验,以培养学生的创新能力为目标,该体系不仅能解决课时有限的实际情况,更能强化了能力培养和素质教育。
二、更新教学制度和教学方法
(一)建立和完善非(近)化学专业的《大学化学实验》和《化学实验与生活》的教学实施环节
1.结合专业特点,选择开设的实验内容。根据非(近)化学专业的专业特色和教学实践经验的总结,我们精心安排化学实验课的教学内容。非(近)化学专业《大学化学实验》和《化学实验与生活》实验课程内容的选择既要与大学化学理论课内容相互关联,进而达到理论和实践相结合的目的,通过有限的实验课程使学生既能练习和掌握大部分的实验基本操作技能和技巧,又能加深学生对大学化学原理的理解和掌握,进而真正实现通过化学实验教学培养学生能力的目的,又要根据不同专业学生的专业特点,合理地选择所开设的实验内容,真正把《大学化学实验》和《化学实验与生活》教学内容与专业特点密切联系起来。2.加强对学生进行实验安全教育和实验基本操作的训练。由于化学实验的专业特点,在实验过程中无可避免地会使用一些易燃易爆的药品,往往一些小的错误操作不仅会使实验失败,而且可能会发生巨大的危险。因此,实验的安全问题和规范的实验操作对所有的学生和任课教师都应该是必须关注的首要问题。在化学实验课堂上,实验教师要对实验的内容讲解得更为细致,强调每一个需要注意的地方,并对整个实验操作过程进行规范的演示。在整个实验过程中,对于学生的错误实验操作,实验教师要及时提出并纠正,这样做既可以规范实验操作技能和技巧,又避免了一些不必要的实验危险的发生。为了保证实验能够顺利、有效地进行,在实验过程中让学生多进行一些基本的实验训练,注重实验细节是非常必要的。
3.改变传统教学方法,充分调动和发挥学生学习主动性。在传统的化学实验课教学中,学生只是按部就班地依据老师的讲解对实验进行操作,并没有经过自己大脑的加工思考。对于实验的结果只是知其然而不知其所以然。在实验过程中遇到和教科书上的描述不一致时便束手无策,不去思考如何会出现这种现象以及解决的办法。这样做就不利于对学生发现问题、解决问题能力的培养,往往会使学生渐渐失去对学习的兴趣。在实际的教学中,我们发现了这一问题后,采取一系列有效措施,例如在实验进行前要求每个学生认真预习本节实验课内容,认真书写实验预习报告;要求每个学生必须认真总结该节实验课应注意的事项;实验课开始前给学生布置思考题,要求学生必须通过查相关资料解答问题,帮助学生加深对该节实验课的基本理论的理解,培养学生解决问题的能力;改革教师的实验课的授课方式,对于一些比较简单的实验,可以让学生独立预习,然后在实验课上让学生通过预习来讲解整个实验过程,培养学生独立解决问题的能力;在实验课上要把某个学生遇到的问题要向所有的同学提问,让大家一起讨论,寻找解决问题的途径和方法,也可在学生实验过程中提出某一问题,培养学生独立思考的能力,使学生能够充分地发挥其学习主动性,激发学习兴趣。通过以上的措施,既可以调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生真正成为教学的主体,又可以增强学生自信心和成就感,培养学生创新能力,促进学生能力的全面提高。
4.细化评分标准,完善考核制度。如何对实验教学效果进行成绩考核一直是实验教学一个难点。我们把实验的评分标准进行了细化,例如对实验的迟到和出勤、预习报告的预习情况、实验操作是否规范、实验的卫生状况和对实验报告的处理等进行评分细化;改革期末考试的方式,主要考核学生的实验技能,准备好实验题目让学生随机抽取并现场操作和解答题签上的思考题,教师根据学生的实验操作是否规范操以及回答问题情况给出考试成绩;综合上述成绩按不同比例给出最终成绩,这样的考核方法在一定程度上避免了偶然因素的影响。通过改革实验教学的考核方法,对学生的学习效果进行了全方位的评估,学生的学习效果比较真实地反映出来并且在能够较好地调动学生学习的积极性。通过对实验教学考核制度的改革,非(近)化学类专业化学实验课程教学效果和学生满意度都有了一定程度提高。
(二)建立和健全开放实验、科技立项、创新创业、实验竞赛
根据不同的专业特点和学生的兴趣选择一些综合性和设计性实验作为开放实验、科技立项、创新创业、实验竞赛。具体措施:(1)根据所开设的实验题目和内容,学生通过查阅相关资料,制定实验方案,而教师所要做的是审核和完善实验方案。(2)根据实验方案,学生自己动手进行具体的实验操作,实验要独立完成,仔细观察实验现象,翔实记录实验结果。教师负责监督和指导学生,规范学生的操作,对于失败的实验要鼓励学生查找失败的原因,最终取得实验的成功。对于实验的结果,指导教师要认真地检查和分析实验数据,充分调动学生的主观能动性,加强学生严谨的科研意识。(3)学生对实验结果进行总结,认真撰写实验报告,教师根据学生的表现客观评价学生的实验能力。实验全部完成后,以小组为单位提交一份总结报告,内容包括实验方案的讨论、实验方案的制定、实验取得的成绩与不足和对实验方案的改进措施等。学生把所得的实验数据进行分析、归纳和总结,得出相应的结论,以小论文的形式完成实验报告,并提出自己的见解和体会。
三、加强教材改革,推进网络平台建设
为适应知识的更新和新的培养方案,我们在教材建设上狠下功夫,先后自编了《大学化学实验》和《化学实验与生活》电子教材,教材的内容和结构不断更新,更能适应实验教学改革的需要。为使实验平台建设适应新的教学模式的需要,在现有实验条件的基础上,对实验室配置进行了优化,将实验室的实验药品、仪器和物资进行统一管理,根据需要统一调配和使用。实验室按照功能进行重新设置,搭建了一个资源共享的基础化学实验教学本科平台。为了使学生及时掌握和应用新的仪器和测试方法,将荧光分光光度计、红外分光光度计、差热分析仪等仪器设备纳入本科实验平台管理,为学生研究性实验教学提供必要的保证。为了解决一些在课堂教学学时内开设比较困难但学生有兴趣的实验项目,设立了学生科技创新活动实验室,采取开放式管理,开展自主学习、开放学习、探究学习,在兴趣和实践中培养学生的创新意识和创新能力。
四、结语
各位来宾、各位代表:上午好!
经过一年多的精心筹备,由中国教育学会化学教学专业委员会主办、四川师范大学承办的“第十一届全国化学课程与教学论学术年会”今天胜利召开了。
“年会”是化学课程与教学论学科的学术交流盛会。近年来,广大化学教育同仁积极探索,励志创新,在化学课程研究、化学教材研究、化学学习研究、化学课堂教学研究、化学实验及其教学研究和化学课程教学评价研究等领域,取得了一大批高质量研究成果。这些研究成果呈现出以下几个突出特点:
一是学术水平高,具有国际视野。有些在国际教育学科排名前50%的SSCI杂志上,在国际高水平教育研究中有了中国化学教育的一席之地,进一步推动了我学科的国际化趋势,提升了我学科的国际化水平。
二是科学化程度高,正在逐步完成从经验态研究向理论态、科学态研究的嬗变。这些研究不再仅仅是各种化学教育教学经验简单的积累和总结,而是运用科学、规范的质化和量化研究方法,在严密分析综合的基础上,得出较为科学的结论,使得我们的研究成果建立在科学的化学教学事实基础之上,建立在科学、规范的研究方法基础之上,“用事实说话”、“用证据说话”、“用方法说法”的实证研究范式正在逐步得到认同和践行。
三是研究深入、精细化程度高。随着化学课程进阶问题、化学学习进阶问题、化学教学进阶问题和化学教师发展进阶问题研究的逐步深入,以及化学教学认识模型和化学课堂教学层级结构模型的建立和逐步完善,化学教育研究正在经历由“粗犷型”研究向“粗细化”研究的转变。美国2012年颁布的《国家K-12科学教育框架》中所涉及的理念、设计和策略有大量的精细化实证成果做支撑,它带给我们的不仅仅是震撼,还有反思和动力。
四是研究团队作用凸显。高水平的化学教育研究成果,离不开高水平的研究团队,很多研究成果都是研究团队集体智慧的结晶。研究团队的成员既有高师化学课程与教学论的专职研究人员,还有各级化学教研员和一线的化学教师,这样的团队人员构成,使得化学教育研究立意高,接地气,理论与实践得到有机结合。更为可喜的是,化学课程与教学论专业出身的博士生的加入,对于我国化学教育研究的发展给予了有力的推动,从一定程度上说,他们的研究反映了中国化学教育的研究水平。这也是近几届年会一直设立“博士论坛”的原因所在。这里,也希望更多的博士、硕士研究生们积极参加博士论坛和分论坛,为我学界奉献高质量、高水平的研究成果。
“年会”也是谋划和交流化学课程与教学论学科发展和人才培养经验的重要平台。化学课程与教学论学科的交叉学科属性,使得学科地位问题、学科研究域问题、学科人才培养问题等等,始终是我学科发展不可回避的、基本的和重要的问题。华东师范大学数学课程与教学论的张奠宙教授在《教育科学研究》杂志2011年第8期发表的“学科教育:教育发展的战略重点”一文中,论及了学科教育发展的十大问题,其中的很多观点,对于我们思考化学课程与教学论学科的发展问题具有重要启示。
化学课程与教学论学科不同于物理学、化学、生物学、历史学、文学等传统基础学科,具有特殊性,同音体美学科一样,属于特殊学科;同时,它又是体现师范大学特点的特色学科。适用于传统基础学科的学科建设规律,未必完全适用于化学课程与教学论学科建设。因此,非常有必要积极探索这种特殊而又具有特色的学科建设规律。不应仅从形式上去讨论所谓的“合”与“分”问题,而应从学科属性和学科内在本质上去研究化学课程与教学论学科的学科运行机制、人才培养模式和评价指标体系。
目前,全国多数师范院校已经基本完成了化学课程与教学论教师的专门化、专业化问题,但数量不足、学术水平亟待提升的问题仍然十分严峻。在积极探索化学课程与教学论学科建设规律的同时,大力提升自身的学术研究水平、大力培养优秀的学科后备人才,在当前尤为迫切和重要。在座的各个学校的化学课程与教学论的学科带头人们、各位教授们,应该具有更强的责任意识和使命意识,锐意进取,奋发图强,为中国化学教育、为中国化学课程与教学论学科未来的跨越式发展贡献力量。
本次会议得到了四川师范大学和四川师范大学化学学院的大力支持,尤其是毕剑院长亲自设计和落实会议的每一项工作,令人感动。在这里,我代表中国教育学会化学教学专业委员会,代表与会的各位同行,对四川师范大学、四川师范大学化学学院等有关部门的领导和同志们,为大会从人力、物力和财力等多方面所给予的大力支持和所付出的辛勤劳动表示衷心的感谢。
最后,祝各位来宾身心愉悦,祝会议圆满成功!
关键词:工程化学;教学方法;教学改革
工程化学是化学、石油、医学、制药、冶金、环保、材料等领域的一门重要的专业基础课程,涵盖无机化学、物理化学、分析化学、有机化学等基本理论和实验内容。因而,工程化学课程内容广泛、知识量大。以往学生在学习工程化学课程过程中普遍反映授课进度过快而导致知识不易掌握的问题,也就是工程化学较大的知识量和较少的课时之间产生了尖锐的矛盾。本文根据工程化学课程的特点,就作者在工程化学理论和实验课程教学过程中的一些心得体会,探讨了高校工程化学课程的有效教学方法。
一、引入课程专业前沿知识,激发学生的求知欲
在工程化学课程教学中引入专业前沿知识,是把教师在科学研究中积累的新知识融入到工程化学课程教学当中。这既可以开阔学生的视野,拓展其思维,又能够激发学生的创新意识和科研兴趣,从而增加学生学习工程化学的动力[1]。例如,笔者在对医学专业学生讲解分散系时,引入了“纳米磁性药物”的前沿知识,指出将磁性药物注射到人体血管中,能在磁场指引下定向到达人体病变部位,既避免了口服药物被消化分解,又防止药物对全身的副作用。实际教学效果表明,专业前沿知识的引入使学生在掌握理论知识的同时,也激发了学生对科研的兴趣和求知欲。
二、采用启发式教学法,发挥学生主动性
传统教学方法一般是老师对学生单方面灌输知识,学生学习的积极性较低。为了调动学生的主动性,我们引入了启发式教学法。启发式教学法将理论知识和具体实例紧密结合,在知识运用方面具有较强的针对性和目的性。根据教学目的,选择有代表性的启发实例穿插在工程化学教学中,有利于改善教学效果、活跃课堂气氛,提高学生理论联系实际、分析和解决问题的能力。例如,笔者讲解“沉淀—溶解”平衡时,采用“多喝水能够预防尿结石”这一实例,启发学生对于“沉淀—溶解”平衡的分析和理解,达到了令人满意的教学效果。学生在思考后,均能够指出钙离子和草酸根浓度过高会诱发尿结石,而日常生活中多饮水,降低钙离子和草酸根的浓度,会预防尿结石。实践证明,启发式教学法能激发学生的兴趣和主动性,真正实现以学生为主体的教学模式[2]。
三、采用比较和归纳教学法,加深学生对知识的理解和记忆
工程化学各章之间既紧密联系,又相互独立。因此加强对课程整体性的阐述和各章独立性的比较,可以使学生在学习过程中从整体上把握工程化学课程的结构和联系,从而统领全局、一目了然[3]。例如,化学平衡内容贯穿了化学热力学、化学动力学、酸碱平衡、沉淀溶解平衡等多章内容,笔者在讲授后面章节有关化学平衡的内容时,与前面各章节有关化学平衡的平衡常数、影响平衡移动的因素等内容进行比较和归纳,使学生对各种不同的化学平衡有了较深刻和系统的辨别和理解,而且还能达到温故、知新的效果。因此,比较和归纳教学法除了能够帮助学生对所学知识进行复习和加深印象外,还有利于学生对所学知识进行分类和辨别,利于长久记忆。
四、优化多媒体应用,增强辅助教学效果
多媒体图、文、声、像并茂,能够使抽象的理论直观、形象化。心理学研究发现,多种感官同时感知的学习效果远优于单一感官感知的学习效果,这使得多媒体技术在工程化学课堂中可以产生很好的教学效果。前几年笔者采用板书讲授波函数和原子轨道时,发现自身在讲解方面和学生在接受方面都存在一定的困难。而今我们利用多媒体技术进行教学,用flas演示原子轨道变化过程,不仅使讲授方式变得生动、形象,而且使学生能够从多方位进行观察,获得了很好的教学效果。但是,选用多媒体作为教学工具,需要注意根据学生的认知规律,使多媒体成为引导学生认知和思维的工具,而不是教学内容展示的工具[4]。过分依赖多媒体会影响教学效果。例如:在讲解公式的推导时,多媒体对解题思路的呈现不如板书。另外,如果多媒体教学速度过快,学生会跟不上多媒体所呈现的信息量,势必影响教学效果。因此,应根据学生接受知识的特点和教学内容合理制作和使用多媒体课件,并将多媒体和传统教学手段有机结合起来,以有效发挥各种教学手段的优势。
五、设置创新型实验,培养学生综合技能
化学是以实验为基础的学科。工程化学的教学要注重理论教学与实验教学相结合,培养学生的综合技能。一方面,我们精选具有一定的验证性和操作性的实验,以满足辅助课堂教学的需要和让学生掌握基本操作技能的目的。另一方面,我们选择一定数目的研究性、创新型实验作为实验课内容,力求在工程化学实验教学过程中引进新意,提高学生对实验的积极性和创造性。例如,我们在工程化学实验课中新设了“从茶叶中提取咖啡因的研究及纯度鉴定”的内容,将无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验统一起来,以培养学生的综合技能。在此过程中,我们通过训练学生查阅资料、设计实验方案、实验室做实验、数据分析和总结报告等一系列教学过程,提高了学生的动手能力和独立进行科学研究的能力。
六、改革考核方法,引导学生学习方向
考核学生掌握的知识量和运用知识解决实际问题的能力是教学的重要环节。通过它可以检验学生对所学课程知识的掌握程度和理解情况;同时检验教师的教学质量和教学效果,促进教师改进教学方法。传统的期末考试是评价学生成绩的重要依据,对学生的学习起到了重要的引导作用。但是过分注重期末考试这一考核手段,会导致学生只看重考试结果,难以起到引导学生全面发展和提高教师教学水平的作用。为了改革这一不合理的考核方法,我们在工程化学教学工作中提出,不仅仅要考核学生对知识的记忆水平,更要关注对其自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。我们将学生的工程化学课程成绩分成以下四个部分:理论课中笔试部分为50分,平时成绩为20分,实验课中实验报告成绩为10分,操作成绩为20分。在评价过程中,我们注重科学性和灵活性的统一,鼓励学生一切具有合理性和创新性的实践和研究。
以上只是笔者在工程化学教学中的一些体会。近几年,笔者针对学生的不同情况及学科特点不断探索,收到了较好的教学效果。当然,对教学方法的认识和探索是无止境的,需要学校、学院和教师投入更多的精力去实践和完善,也需要大学生们的积极参与。希望在今后的工程化学教学过程中,可以取得更好的效果。
参考文献:
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[2]李海艳.工程化学课程的教学实践探讨[J].产业与科技论坛,2011,(10):109-110.
[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学,2011,(26):21-23.
[4]李颖,刘松琴.工程化学教学与创新能力培养的探讨[J].大学化学,2011,(26):42-44.
关键词:创新能力;创新实验;实验教学
Research and practice on teaching mode of innovative experiment
Ke Huiming, Wang Xiaoyi, Lin Xingtao, Bai Guangmei, Chen Yongbao
Beijing university of technology, Beijing, 100124, China
Abstract: Teaching experiences of innovative experiment in laboratory center of basic chemistry in Beijing university of technology was summarized. The principles of innovative experiment, teaching idea and process were discussed. By adopting comprehensive exoteric teaching formats, all of them forms the teaching characteristics of independent, innovative and integration advance, which can strengthen the students’innovative consciousness, train practical capability and lead students to explore constantly in the innovative experiments. The experience on how to enhance students’creativity and practical ability in experiment teaching was provided.
Key words: creative ability; innovative experiments; experiment teaching
化学是一门以实验为基础的学科,化学专业的学生,除了要学习理论知识外,还必须进行大量实验课程的学习。化学实验是学生学习化学知识,研究物质的组成、结构、性质,以及掌握物质变化规律的基础。通过实验教学,不仅可以授予学生知识和技能,培养学生的实验操作能力、思维能力和创新能力,而且还会影响学生的世界观和思维方式。化学实验的教学体系,一般由验证实验、设计实验和综合实验构成。通过这3个模块的学习,学生的实验操作技能和思维能力都可以得到一定程度的提高。但是,由于教师教学观念和学生学习积极性等原因,实验基本上是学生按照实验讲义或者在教师讲解指导下完成的。在这个过程中学生更多的是充当指令接受者,自己思考问题和独立操作的积极性较差,实验成了学生拿到学分的一个工具。同时,许多高校都面临着基础化学实验课程学时的缩减,学生无法获得足够的实验学习时间和实践机会,导致学生在化学实验研究方面的动手能力和设计能力普遍较差。
针对传统实验教学中存在的不足,各高校纷纷出台适合各自院校特征的实验教学改革方案,创新能力和创新意识的培养已经成为高等教育中实践教学的重要环节[1-8]。北京大学化学基础实验教学中心在原有综合实验教学的基础上,将实验课延伸到科研学术领域[9],让学生在实验中了解到科学研究的前沿进展,把课堂上所学到的综合实验知识和技能与科研实际相结合,促进学生对所学知识的理解和应用,提高综合实践能力和创新能力。南开大学则是以创新实验的形式鼓励大学生积极参与到科研项目中来,并从中选拔优秀的学生和课题参加国家大学生创新性实验计划项目。浙江大学提出了“自助餐式”实验教学模式,对传统的教学模式做出了改进。同时,为进一步实现以学生为主体、充分调动学生的主观能动性,浙江大学确立了自主设计创新实验模式,彻底改变了传统的、以验证性为主的实验旧模式[10]。为了克服旧的实验教学体制的种种弊端,我校基础化学实验中心进行了创新实验项目的教学探索,形成了一套有自身特色的实验教学方法。创新实验项目为学生提供一定数量的创新实验课题,由学生自己选择课题,在实验教师的指导下,学生自己查阅资料,设计实验方案,独立完成实验,最后提交论文。为期一个学期的创新实验,为学生营造了自主学习、自主设计、自主探索的环境,使学生的创新能力得到培养和提高。
1 创新实验教学模式的特点
1.1 开放性
指时间、空间、仪器以及课题均向学生开放。学生可以选择自己喜欢的课题,课余时间来实验室做实验,在教师指导下学会仪器使用后可独立进行操作。2006~2011年的6年间学生共使用实验室达到156 864人次,在创新实验中用到的大型仪器有气质联用仪、气相色谱仪、液相色谱仪、红外分光光度计、紫外分光光度计、可见分光光度计、扫描电镜、原子吸收光谱仪、气溶胶光谱仪、电化学分析仪等。课外学时总数为156 864人时。
1.2 强调学生的自主性
课题的设计和实施充分尊重学生的主体地位。从选题、查阅资料、设计实验方案到完成实验,都由学生独立进行,教师在各环节进行必要的引导,在学生遇到问题时给予及时的指导。在2006~2011年间创新实验共完成课题43项,选题时学生自由组合,分工合作,课题在网上公示后由学生自主选择,不清楚的问题可以向指导教师了解。
1.3 强调兴趣
兴趣是最好的老师,我们在创新实验项目设计过程中更强调兴趣,充分考虑到了本科生的特点,注意激发和培养学生对科研的兴趣。课题设计立足于解决生活、教学、科研中的实际问题,具有如下特点。其一,课题贴近生活。如:果汁饮料中维生素C和葡萄糖含量的测定,食盐中碘含量的快速测定,生活饮用水中常见金属离子的分析,变废为宝—由蛋壳制备丙酸钙的研究,食物中所含营养元素的分析等创新实验课题。这些课题均以生活中常见的食品为实验材料,利用课上所学的基础知识对原料中的目标化合物进行分析测定或转化,能极大地激发学生的探究兴趣,同时在设计和完成实验过程中又培养和锻炼了学生的动手能力。其二,课题小而精。由于本科生基本没有参加过科研项目,课题大了会让他们觉得难以完成从而失去信心,失去对科学研究的兴趣。课题小而精是指学生经过一段时间的思考与实践基本能够完成该课题,并从中感受到成功的喜悦,从而增加其在科学研究领域的自信,进一步加强学生对化学实验和科学研究的兴趣。课题在设计时要求教师对课题的工作量深入了解。虽然课题是由学生自主完成,但是指导教师要充分考虑课题对学生来说是否太大而导致难以完成。
1.4 强调团队协作精神
我们设计的创新实验项目要求2名或3名学生为一组,共同完成实验项目。在完成课题的过程中互相探讨,优势互补,分工合作。创新实验课题的设计不仅要培养学生的创新能力,还要培养他们的团队协作精神。同时,在答辩的时候也要求小组成员共同完成PPT和答辩提问。
1.5 强调过程
创新实验的完成更加注重学生的实践和学习的过程,而不过分关注实验的结果。科学研究过程是一个探究和发现的过程,在这个过程中学生所学到的知识和培养的能力远比实验结果更加重要。允许失败,正视失败,才能培养学生正确的世界观。在创新实验过程中培养学生良好的学习习惯和思维习惯,激发学生的科研兴趣和求知欲,以及培养学生严谨的科研作风是创新实验的重要目的。例如在酚试剂分光光度法测甲醛的上限的实验中,有两名学生进行了大量的实验但未能在答辩前完成该项目。答辩时指导教师依然对他们的成绩给予了肯定,并引导他们找到了实验没有完成的原因。在创新实验的过程中,我们注重的是通过科研活动的过程来引导学生,让学生在自主学习过程中培养自身的创新能力,而不是过分关注学生所做课题是否取得成果[11]。
2 创新实验的实施过程
如图1所示,我校基础化学实验中心创新实验项目是由创新实验教师团队每年为学生提供一定数量的小课题,由学生自己选择课题,并依据所选择的课题进行分组,一般两人为一组。学生选择自己喜欢的课题后首先通过查找资料对课题进行深入了解和分析,然后提交实验设计思路和所需实验仪器设备、药品清单,与指导教师讨论自己设计的实验方案。在讨论过程中指导教师会对学生提出的实验设计思路提出问题,如:该实验设计在现有的实验室条件下是否可行?该实验设计是否合理?学生讨论后再根据这些问题去完善自己的实验设计方案。实验设计完成之后,学生可利用业余时间到实验室做实验,完成自己的课题。在完成课题的过程中,我们鼓励学生自行发现问题、解决问题,实在解决不了的问题可以和指导教师讨论,由指导教师给出建议。课题完成后学生要自己进行数据处理,并按照规范的格式撰写实验报告。最后以答辩的形式对学生的创新实验完成情况进行考核和评分。对于每一个小课题我们都鼓励完成,允许失败。对于没有完成的课题,我们要求学生认真总结,正视失败,查找原因。
3 创新实验过程中遇到的问题
3.1 学生自立课题的能力较差
在创新实验项目教学模式运行过程中,几乎所有课题都是由教师提供,在确立课题前并没有与学生进行太多的沟通,因此会出现多组学生同时选同一个课题,或多个课题都没有学生选的情况。虽然我们也鼓励学生自立课题,但是最终能提出课题的学生毕竟是少数。
3.2 学生的基本实验技能较差
许多学生虽然在以前的实验课程中学习了实验基本操作,但是基本功不扎实,很多基本操作都忘了,经常出现一些错误的操作。因此,在创新实验过程中,学生还要挤出专门的时间学习巩固基本操作。
4 创新实验教学的经验与收获
创新实验项目教学弥补了化学实验课教学的不足和缺陷,给学生创造了自由发挥和自主实践的空间。创新实验项目的开发与推广迎合了国家鼓励培养大学生创新能力的需求,为培养创新型人才做了初步探索。创新实验项目的教学模式建立了真正意义上的以学生为主体的实验教学模式,是一种可以借鉴的教学模式。创新实验项目的设计为大学生架起了解科学研究的桥梁,为他们今后的科学研究工作奠定了基础。参加创新实验项目的学生最直接的收获就是真正独立完成了一次实验。这样的经历和锻炼不仅激发了学生对科学研究的兴趣,在一定程度上弥补了实验课的不足,更为他们的毕业设计和以后的深造奠定了良好的实践基础。同时创新实验的过程也让他们懂得了从事科学研究必须具备严谨、认真和不怕艰辛的优良品质。
我校基础化学实验中心创新实验项目于2009年已经正式申请了创新实验课程,为创新实验项目的继续开发奠定了良好的基础。随着创新实验课程的不断完善,这种新的教学模式必将越来越为广大学生所接受,也将成为实验教学改革可以借鉴的经验。
参考文献
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[11] 王小逸,白广梅,客慧明.创新实验与创新型人才培养的思索与实践[J].实验技术与管理,2008,25(11):12-13.
收稿日期:2012-06-01
关键词:高职;化学;网络教育资源;项目式学习
文章编号:ISSN2095-6711/Z01-2016-04-0023
一、化学网络教育资源的种类
1.化学网络课件、教案、课件。化学网络课程主要是通过网络表现的化学教学内容与实施的教学活动,其特点为交互性与系统性,能够为学生自主学习提供与教学相关的资源。而网络教案是根据现代教育的理论与实践进行设计的,具有较强的示范性与指导性作用。网络课件是对一个或者多个知识点进行完整的教学,以便将其用于教学与教育的软件。化学网络教育资源可以为高职院校化学教学提供大量的优秀教学资源,可以辅助教学,提高教学效率。2.化学试题库。化学试题库主要指的是根据一定教学测量理论,并在计算机系统中对化学题目进行收集的集合。其包括单元试题、章节检测试题、章节复习题、竞赛试题以及典型成套的试卷等,其主要是用于学生课后练习、自测,以便帮助学生巩固知识,并对其加以运用。3.化学网络电子图书、期刊。互联网中具有大量的化学学习相关的电子图书,以及相关的期刊等,这些网络教育资源可以为高职化学教学提供丰富的资源与信息,例如,化学史、化学与社会的关系、化学与生活的关系以及能源等相关的内容。可以有效地拓展教师与学生的化学知识领域,对化学进行深层次的了解。4.化学职业教育论坛。化学职业教育论坛主要是化学学习者与研究者以及爱好者的交流平台,由于采用匿名方式,大家可以自由发表自己的意见与见解,学生可以以此为媒介发表自己的看法,并与其他人交流学习经验、感想体会等。为化学爱好者与学习者等提供良好的学习平台。5.化学网络教育资源网站。互联网中有关高职化学教育教学的信息与资料网站越来越多,例如化学工场网站、教育网站、化学专业网站、科研网站等。
二、基于网络教育资源的项目式学习方式
在现代化教育中,大力倡导学生自主学习、探究学习与合作学习,三者缺一不可,以有效地提高学生的学习效率。在基于网络教育资源的项目式学习中,要以自主学习、合作学习与探究学习为基础,并加强实践学习,才能有效地提高学生的学习效率。在信息化环境下,化学教育资源与化学信息资源具有较强的沟通能力与共享作用,可以通过跨越时空进行信息、资料的交换与传播、存储等,可以充分利用快捷方便的手段与途径,让学生在信息化学习环境中不断强化自主学习、合作交流能力,以便更好地完成项目研究活动。在基于网络教育资料的项目式学习方式中,其主要步骤包括:项目的选择、制定计划、项目探究、项目制作、成果交流、活动评价等几个方面。在高职院校化学课程教学中,采用基于网络教育资料的项目式学习流程如下。1.选择项目。在选择项目的过程中,需要选择学生比较感兴趣的、与生活接近且具有探究意义的项目。可以根据大学基础化学课程中化学反应与大气污染章节内容进行分析,主要了解大气污染的类型,包括温室效应、臭氧层空洞、酸雨、光化学烟雾等大气污染。由于酸雨与我们的生活息息相关,尤其是在我国长江以南的部分地区酸雨比较常见,是急需解决的问题。因此,在化学项目式学习中,可以选择酸雨为项目进行学习,对酸雨的形成、防治、危害以及监测方法等进行研究。2.制定计划。酸雨的污染问题涉及较多方面的内容,重点是了解酸雨的基础理论知识与相关的防治措施。教师可以将学生分为5小组,1组人员研究酸雨的定义、成分以及成因;2组人员了解酸雨的分布及因素;3组人员研究酸雨的危害;4组人员研究酸雨的监测方法,5组人员研究酸雨的防治措施。学生可以借助网络教育资源对相关问题进行研究,并制定有效的计划。3.项目探究。学生需要根据自己的课题与问题借助互联网技术来查找资料,收集相关资料与信息,之后与小组成员进行讨论与探究,交换意见,并总结。从而深化对酸雨知识的认识,了解自身课题的研究内容。并且根据研究项目的需要,可以适当地开展相关实验验证与探究,对实验步骤、器械、原理、目的等进行总结与归纳。4.项目的制作。每个学生根据自身的课题收集相关资料,并制定相关的研究报告,最后小组成员将资料进行归纳总结,制作出PPT资料或者网页,或者以动画、话剧等形式展现出来。5.成果交流。各个小组学生之间可以相互交流经验,分享作品的制作流程与体会,并归纳总结,以便提升自身的不足,强化知识的实践运用能力。6.活动评价。学生可以对每个小组的研究活动进行评价,并对自身的学习进行评价与总结,之后由教师对学生的学习进行综合评价,以便吸取他人长处,弥补自身的不足,归纳出基于网络教育资源的项目式学习优点,正确评价项目式学习模式,有效地促进教学效率的提高。综上所述,随着科学技术的迅猛发展,信息技术、网络技术与计算机技术得到较好的提升。在高职化学教学中,可以充分利用互联网技术,构建基于网络教育资源的项目式学习模式,以便有效地促进化学教学水平的提高,培养学生的自主学习、探究学习能力。
参考文献:
[1]杨靖.高职化学课教学改革[J].辽宁高职学报,2014
[2]黄璃乐.基于Internet的化学学习模式与化学网络资源的利用[J].大学化学,2013.12
【关键词】大学化学教学 教学方法
教学的重要目的之一就是让学生掌握正确的结论,如概念、原理、实验的基本操作等,因此,教学方式必须重视学生对正确结论的掌握,这是毋庸置疑的。但就学生获得正确结论的过程而言,传统的教学方式往往重视不够。随着高校教学改革的推进,教学方式已有较大的改变,不仅重结论,更重过程,引导学生发现问题并培养学生进行科学探究的能力。
结合化学学科的特点,改革教学方法,发展学生思维,培养学生自学能力,提高实验兴趣与解决问题的能力,是当前教学改革的重要课题。随着高等教育改革越来越注重学生综合素质与能力的培养,在教学过程中坚持以学生为主体,以教师为主导,改变传统的灌输式教学方法,采用立体的、直观的多种教学方法,注重调动学生的积极性,发挥学生学习的主观能动性,取得了较好的教学效果。
一、教学方法的概念和选择
教学方法是为完成教学任务而采用的办法。它包括教师教的方法和学生学的方法,是教师引导学生掌握知识技能、获得身心发展而共同活动的方法。要有效地完成教学任务,必须正确选择和运用教学方法。
教学是一种创造性活动,选择与运用教学方法和手段要根据各方面的实际情况统一考虑。万能的方法是没有的,只依赖于一两种方法进行教学无疑是有缺陷的。常言道:“教学有法,但无定法”。每个教师都应恰当地选择和创造性地运用教学方法,表现自己的教学艺术和形成自己的教学风格。
二、多种教学方法的运用
1.讲授法。讲授法是教师通过语言系统连贯地向学生传授知识的方法。由于语言是传递经验和交流思想的主要工具,故讲授是教学的一种主要方法,基本概念、重要原理、实验的基本操作等内容主要靠讲授法,运用其他方法,都需要配合以一定的讲授。讲授法要求讲授内容要有科学性、系统性、思想性,既要突出重点、难点,又要系统、全面,使学生获得可靠知识的同时在思想上有提高。
2.实验法。化学是一门以实验为基础的学科,实验可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和能力,培养学生观察、实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和学习方法。因此加强实验是提高学生能力的重要环节。教学中要坚决反对“黑板上画实验,课堂上讲实验,课下背实验”的应试模式。
3.实验探究法。所谓“实验探究教学模式”,其一般过程是学生在教师的引发下,为了认识某物质,探究某种化学现象,提出一个问题,依据已有的知识、经验做出与问题有关的推测,制定解决问题的方案,进行化学实验,查阅资料,通过分析、归纳、推理和论证,证实、修正自己的猜测,得出合理的结论和问题的答案。这种方法可多应用在高年级学生的毕业设计中。
4.广泛使用多媒体辅助教学。多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。多媒体作为新生事物,进入课堂已经显示了它强大的生命力。为了取得好的教学效果,以下情况可利用多媒体教学:
(1)讲解仪器分析时宜用多媒体
仪器分析是一门实验性、应用性较强的基础课,教师的演示实验和学生的分组实验在教学中扮演相当重要的角色。例如,原子吸收光谱法测定自来水中钙、镁的含量这个实验,若把多媒体技术运用到课堂教学之中,就可以先做仿真实验,即让学生在电脑中先模拟原子吸收分光光度计各组件的开启顺序、参数选择、进样和拆卸等,再进入实验室进行真实实验仪器的操作,这样不仅加深了对仪器操作的认识且大大提高了对实验的兴趣。
(2)解决抽象问题时宜用多媒体
大学生具有一定的抽象思维能力和空间现象能力,但对微观世界的认识还很缺乏,在讲无机化学中原子的构成的时候,可以用多媒体形象地表示出原子的结构:原子核、核外电子、电子在原子核外作高速运动等。把抽象概念具体化。
(3)讲解立体化学时宜用多媒体
很多有机化合物具有立体化学性质,使用板书讲解时学生不易掌握其空间立体变化。如卤代烃的亲核取代反应,按SN1历程进行时,碳原子由sp3杂化的四面体构型转化为sp2杂化的平面构型,亲核试剂能从平面的两侧进攻碳原子并结合,得到外消旋产物。若按SN2历程进行,化合物历经一次瓦尔登转化发生构型翻转。利用多媒体三维动画演示这两种不同的反应历程,可收到良好效果。
(4)各章复习课和总复习宜用多媒体
复习阶段往往涉及的内容较多,学生很难把这些内容条理化,教师串讲起来也感到费时费力。这时可制作多媒体课件。譬如,将所要复习的内容分类总结后利用PowerPoint软件制作一个课件,教师利用这些课件进行串讲,便于学生系统理解和掌握知识的脉络。
(5)对学生进行情感教育的时候宜用多媒体
我国是具有悠久历史的文明古国。历史证明,社会的文明和进步离不开化学。通过能源、材料、健康、环境等方面知识的介绍,让学生了解化学工业在社会发展中的重要作用,逐渐培养学生的社会责任感。这些知识的介绍光靠语言描述,不能引起学生的注意,如果通过观看录象、影片等形象直观的手段,一定能取得好的教学效果。
5.观察法。观察是学习的重要方法。要了解物质发生的变化,必须从观察入手,在观察中思考,对物质的变化条件、现象和结论进行科学的分析和归纳,可以利用自己的感官,还可以借助仪器通过实验观察物质及其变化的条件、现象和结果。如有机化学实验中制备1-溴丁烷时,文献记载“反应物会分为三层,上层逐渐增厚,中层逐渐变薄,加热回流1小时后中层完全消失”,但学生做实验时却很难发现三层现象,只能看到两层,这就需要认真观察和如实记录实验现象,并做出适当的分析。
6.对比归纳法。学习的过程就是知识不断积累的过程,化学知识覆盖面大,内在联系千丝万缕,为了使知识便于提取和应用,就要对知识及时归纳、总结,使知识系统化、网络化。
7.练习法。“练”,是知识实验的阶段,也是对知识的巩固深化、培养解决问题能力的环节,是对学生学习情况的信息反馈。练,首先要加强课堂练习,在课堂上做到“读做议”中有练,根据教材的需要和学生的学习情况,编选基本练习题和综合练习题,有计划地布置给学生练习,这样既照顾到大多数,又有利于对尖子生的培养。