高等院校非化学专业普通化学课程课堂教学方法探讨*

2021-04-09 13:25王晓焕张志峰李奇洋张启萌
广州化工 2021年23期
关键词:粉笔化学知识点

王晓焕,张志峰,李 波,李奇洋,张启萌

(南阳师范学院化学与制药工程学院,生命科学与农业工程学院,河南 南阳 473061)

普通化学是高等院校面向非化学专业的学生开设的公共必修课程,也是专业基础课程。该课程的开设为非化学专业的学生的专业培养奠定了必要的化学基础。但是,非化学专业的学生对普通化学课程的学习重视程度往往不够,缺乏兴趣,学习的积极性不高,使得课堂教学效果大打折扣。另外,笔者还发现,随着高考改革的深入,近几年入学的非化学专业的学生的化学基础越来越薄弱,部分省份的考生除了初三时学过1年化学之外,高中阶段根本没有接触过化学。在普通化学课堂教学过程中,这些学生由于化学基础薄弱,听不懂,一脸茫然,有的学生甚至在课堂上睡觉。即使老师把幻灯片做得美轮美奂,纵使老师在讲台上讲得眉飞色舞,口吐莲花,都很难打动这些学生。如何提高非化学专业的学生对普通化学的学习兴趣,使他们快速进入学习状态,能够“听得懂,学得会”,提升课堂教学的质量,是当前条件下普通化学课堂教学过程中亟待解决的问题。[1-3]

1 “实验引导”,提升学生对普通化学课程理论学习的兴趣

兴趣,源于好奇心。30多年前,电脑、多媒体还是个尤物,学生们对多媒体教学的好奇心爆棚,碰到老师用多媒体上课,个个都伸长了脖子,目不转睛地盯着大屏幕,生怕漏掉任何一个细节。如今,多媒体已充斥了高等院校的课堂,饱含了大量视频、图片、音乐、大段文字的视听“盛宴”已经不再能激起学生的学习兴趣。在这种情况下,必须采取别的方式激起学生对普通化学的学习兴趣。

化学是一门以实验为基础的科学,化学学科的优势就在于有趣的化学实验。化学实验具有神奇的魅力,它不仅能揭示许多科学的理论,而且还能引导学生积极思考问题、激发学生对化学产生浓厚的学习兴趣。因此,在普通化学课程的教学中也应充分重视实验课的教学,充分发挥实验课的引导作用,提升学生对普通化学课程基础理论的学习兴趣。例如,在电化学这一章节,可以通过让学生动手搭建原电池、测量电池电动势以及改变电极溶液浓度和组成等实验,激起学生对电化学的学习兴趣,让学生明白影响电极电势的因素,从而帮助学生理解并掌握电化学的基本理论和基本计算公式;在氧化还原反应这一章节中,可以通过有趣的氧化还原反应实验,激起学生的求知欲,从而激发学生对氧化还原反应理论的学习兴趣。

2 “浅入深出”,应对学生化学基础薄弱的问题

非化学专业的学生化学基础比较薄弱。这部分学生进入大学之后,对普通化学课程学习既有心理上的恐惧、担心,也有情绪上的抵触。他们既担心自己基础差,听不懂,学不会,又主观上认为学习普通化学这门课程没用,从而产生懈怠情绪。针对这方面的问题,教师在授课时应注意知识点之间的衔接,在课堂教学中应设计“知识回顾”、“专业术语/专有名词解释”等模块,以帮助学生加深对新知识点的理解和掌握。

例如,在理想气体状态方程这一章节的课堂教学中,可以设计“知识回顾”模块,回顾1:关于温度,①温度的表示方法:摄氏温度(常用t表示,单位:℃)和热力学温度(又称绝对温度,常用T表示,又称开尔文温度,单位:K);②摄氏温度t与热力学温度T之间的换算关系:T(K)=摄氏温度 + 273.15。通过关于温度的回顾,使同学们回忆起以前所学的知识,同时也让学生记住了摄氏温度与热力学温度之间的单位换算方法,从而为理想气体状态方程的学习打下基础。回顾2:关于物理量单位——焦耳:首先介绍焦耳的定义:“在经典力学里,1焦耳等于施加1牛顿作用力经过1米距离所需的能量(或做的机械功)”,然后对焦耳这个单位进行推导,即:1 J=1 N×1 m=1 N×(m3/m2)=1(N/m2)×m3=1 Pa·m3=1 kPa·L(备注:J-焦耳;N-牛顿;m-米;Pa-帕斯卡),从而让学生明白焦耳这个单位可以看作是压强和体积的乘积,即1 J=1 Pa·m3=1 kPa·L。学生弄明白了这些之后,老师再讲解理想气体状态方程中的摩尔气体常数R=8.314 J·mol-1·K-1=8.314 Pa·m3·mol-1·K-1=8.314 kPa·L·mol-1·K-1,学生将会更容易理解和掌握。在教学实践中发现,设置了关于温度及物理量单位焦耳的知识回顾模块之后,在课后作业及考试中学生再也没有出现不会单位换算或者把摩尔气体常数R的单位用错的情况。

在近几年的教学实践中发现,这种“浅入深出”的教学模式对农学专业、园林专业等非化学专业的学生非常有用,能够有效解决学生化学基础知识薄弱的问题,提升课堂教学质量。在课堂教学中设计“知识回顾”、“专业术语/专有名词解释”等环节,可以有效地做到“浅入”,这看似耗费时间,有些多余,实则是为了“深出”。这样做既解决了学生“基础差,听不懂”的问题,消除了学生害怕“学不会”的心理负担以及对普通化学课程学习的担心和恐惧,又帮助学生加深了对新知识点的理解和掌握,从而解决了学生“学不会”的问题。因而,看似多余,实则不多余。

3 “精耕细作”,加强学生对重要理论及知识点的理解和掌握

普通化学课程中涉及到化学动力学、化学热力学、化学平衡、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡等多个方面的基础知识和理论。这些章节的内容庞杂,既涉及到一些新的专业名词(术语),又有新的理论,同时还有很多复杂的计算公式。这些对于非化学专业的学生来说,相当枯燥无味,也比较难理解。让学生“能听懂”、“学会用”是这些章节课堂教学的核心任务。要想让学生听懂,会用基础理论解决问题,会用公式进行计算,我们的老师就得发挥“工匠精神”,进行课堂教学的“精耕细作”。重要知识点一定要精讲、细讲,变着花样讲,把知识点讲清楚、讲明白,使学生真正做到理解和掌握。

例如,在化学平衡这一章节,平衡常数的含义、表达式及相关计算是教学的重点。在课堂教学中,首先要强调平衡常数是对于任何可逆反应而言的,“在一定温度下,可逆反应达到化学平衡时,系统中生成物浓度或分压(以反应方程式中的化学计量系数为指数)的乘积与反应物浓度或分压(以反应方程式中的化学计量数为指数)的乘积之比为一常数,此常数称为化学平衡常数。”然后详细分析①反应物、生成物都是气体时、②反应在溶液中进行时、③反应中有多种物相时(即反应物、生成物既有气体、固体,又有溶液)等情况下平衡常数的表达式写法,并辅以实例,边讲解边用粉笔板书,同时要与学生互动,启发学生思考,活跃课堂气氛。在近几年的教学实践中发现,采用这种课堂教学方法后,学生在做课后作业时,牵扯化学平衡常数计算方面的题基本上不会再出错了。这种“精耕细作”的课堂教学方法,不但能够使学生更好地理解、掌握所学知识点,还能调动非化学专业学生的学习积极性,提升课堂教学质量。

4 “重拾粉笔头”,恢复课堂教学的灵韵

进入21世纪以后,电脑、多媒体逐渐充斥了全国各大高校的课堂,多媒体教学逐渐成为高校教育教学的主要手段。在多媒体充斥课堂教学的当下,“多媒体大餐”不但不能激起学生的学习兴趣,反而使越来越多的学生形成了思维懒惰的习惯。学生对多媒体教学越来越厌倦,这种现象不得不引起高校教育工作者的重视和反思[4-5]。

笔者在最近几年的普通化学课堂教学中发现,粉笔头更受学生们的青睐。在多媒体教学过程中,适当地用一用粉笔头儿,适时地在黑板上书写化学反应方程式、计算公式、符号或者进行公式推导,边板书边讲解,这要比直接对着幻灯片讲解凑效得多。仔细分析发现,粉笔头在当下的高校课堂教学中之所以会引起学生们的兴趣,原因可能有三:① “物以稀为贵”,在现代教育中,粉笔头儿出现的机会太少了,一只小小的粉笔头儿在墨绿色的黑板上能够变换成无数的符号、图形、公式和美妙的文字,重新唤起了学生对粉笔头儿的新奇感;② 老师用粉笔头儿在黑板上板书的时间空档恰好给学生留下了记笔记和思考的时间,也避免了学生们用眼睛长时间盯着投影屏幕带来的视觉疲劳;③科技不是万能的,多媒体教学虽然具有内容丰富、形式多样的独特优势,但信息过于庞杂,难以使学生留下深刻的印象,饱含了大量视频、图片、音乐、大段的文字等的幻灯片易扰乱学生注意力,易造成学生的感官疲劳,而且还容易给学生造成精神上的紧迫感。相反,老师们用粉笔头在黑板上板书课堂教学的要点、重点,恰好起到了画龙点睛、提纲挈领的作用,便于学生们对知识点的学习和掌握[6-8]。

重新拾起粉笔头儿,不是要排斥新事物,而是用传统的教育教学模式来助力普通化学课堂教学的创新。当学生们们吃腻了“多媒体大餐”时,高校教师不妨捡起久违的粉笔头儿,适时地在黑板上涂鸦一些文字和符号,相信漂亮的板书、绘声绘色的讲解、穿针引线的互动必定会给学生带来一丝久违的亲切,收获来自灵魂深处的强烈共鸣。

5 结 语

采用课前“实验引导”、课中“浅入深出”“精耕细作”的课堂教学方法,不但能够激发非化学专业学生对普通化学的学习兴趣,而且能够帮助非化学专业的学生克服化学基础薄弱的学习障碍,理解并掌握普通化学课程的基础知识和基本理论。“重拾粉笔头”,既避免了学生们长时间用眼睛盯着投影屏幕带来的视觉疲劳,又能使学生快速掌握课堂教学的重点、难点,恢复课堂教学的灵韵。采用这种创新的教学模式和方法,有助于提升普通化学课堂教学的质量,解决当前条件下高等院校非化学专业的普通化学课程课堂教学的难题。

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