分析化學是高等院?;瘜W化工專業四大專業基礎課之一,是應用化學專業的重要基礎課程之一,它既具有嚴密的理論性又具有很強的應用性。分析化學涉及到的內容也非常廣泛,包括樣品的采集和簡單處理、數據的處理和評價、四大基本滴定操作和簡單光譜分析。所涉內容可分為分析化學理論和分析化學實驗。
在理論體系部分,包含了大量的公式、概念和原理等。課程教學內容多,但通常課時又比較少。所以如何在有限的教學時間內取得良好的教學效果,如何通過本課程的學習使學生基本掌握分析化學的基本原理和方法,培養學生從事理論研究和實際工作中嚴謹的科學態度和工作作風,并為后續課程的學習及以后的工作打下扎實的理論基礎,是擺在現代分析化學教育工作者面前值得研究的重要課題。
分析化學教學以課堂講授為主,課堂講授的效果直接關系到后續教學活動的開展,因此有必要對分析化學課堂教學改革進行研究和探討。
1 讓學生產生濃厚興趣的課堂教學模式。
教堂教學包括教與學兩個環節,和教師和學生兩個主體。教師作為授課的主體,教學效果的好壞直接關系到學生的學習積極性。而學生作為學習的主體,學習積極性又會反作用于教學效果。
因此,通過生動有趣的教學方法激發學生學習的積極性是教好這門課的關鍵所在。反之亦然,學生的學習積極性會促進更好的教學效果。
1.1 新生研討課的開設。
對于大學一年級的學生們來說,很多專業對他們來說只是他們的調劑專業,又或者即便是選擇的專業,他們對專業的理解也比較少。在這種情況下他們的專業認同感相對比較欠缺,會容易造成學生對專業課程學習的積極性不高,即遠景性動機不高。因此,在課堂教學之前對新生開展專業和課程研討課就顯得尤為重要。通過新生研討課的開設,一方面可以使學生盡早建立專業認同感,確立自己的人生目標和發展方向,為課程的學習積累信心。
另一方面搭建了一個師生互動交流的平臺,增加了教師和新生之間的交流渠道。
1.2 課程緒論的研討激發學生的好奇心。
講好第一堂課很關鍵,關系到學生對這門課學習的興趣和熱情。興趣是最好的老師,有了興趣,學習就是件容易和快樂的事。
根據學習動機起作用時間的長短,可分為近景性和遠景性動機,前者跟學習的興趣和愛好相關,作用效果明顯,但不夠穩定。后者跟學習的社會價值和個人意義相聯系。
在緒論講解時,我們可以從高中涉及到的簡單的分析化學知識著手,引導學生了解分析化學課程的主要內容。通過設疑提問,讓學生自己思考生活中哪些問題的解決可依靠或者離不開分析化學。通過現實生活的事件,比如可以從食品安全、環境污染和疾病診斷等方面給學生提示,引導學生展開討論。
在具體討論過程中,教師組織和引導學生積極表達自己的見解和觀點,形成熱烈的課堂討論氛圍和效果,使學生都能關切和思考相關問題。布置課程論文,讓學生進一步關注分析化學跟社會生活密切相關性。學生通過查閱資料,獲取實際案例,了解事件發生起因,讓學生自主思考如何學好、利用科學知識,為社會發展服務貢獻自己的力量。從而實現遠景性和近景性學習動機的結合。
2 多樣化的教學內容和教學方法。
分析化學是一門多學科交叉的課程,教堂講授既承擔傳授知識的功能,又承載著培養學生創新能力和科學素養的任務,因此很難采用單一的教學方法。
如在緒論中,為引起學生思考,提高學生課程學習的興趣,我們可以采用案例啟發式教學。我們以石蕊試紙的發現來闡述分析化學作為一門學科它的發展過程和發展歷史。激發學生推動分析化學繼續發展的使命感。
問題教學法的應用可促進師生互動,問題可由老師或學生在一定情景下提出,展開討論。如三聚氰胺的添加為什么能“躲避”傳統的分析檢測方法,其主要原因在于傳統檢測方法以氮含量作為評判牛奶好壞的指標,其檢測方法簡單,但給了不良商販可乘之機。如何準確檢測三聚氰胺存在與否,會引起學生思考,加深對課程知識的認識。
不同的分析檢測方法,都有其各自的優缺點,如何結合這些方法的有點,找到合理的分析方法,會促進學生檢索和發現新方法,學會比較和分析理解和掌握的方法。我們可以采用頭腦風暴法,鼓勵學生盡可能的展開,提出盡可能多的解決辦法。在學生提出辦法的階段,不加評論,防止挫傷學生的積極性,縮回可能的創造性想法。在這種開放的討論中,不斷啟迪,擴展思路,激發學生的靈感。針對學生的提問,老師可以因情況而已,采取個別輔導或者課堂上共同討論解決。問題教學法離不開小組討論。
學生采取自愿的原則,以 3~5 人組成一個小組,推舉一名組長,互相討論,并進行點評。通過這樣的問題法教學,活躍了課堂氣氛,拉近了師生的距離,形成良好的教與學的互動,這也是體驗式教學,注重學生的主體作用。
在講解分布分數一節時,傳統的教學方法很難讓學生對分布分數公式的作用和物質的 pKa值有足夠的認識。我們以阿莫西林的吸收為例,可以采用設問引思的教學法。如阿莫西林藥物被人服用后,多少藥物停留在胃腸道失去其抗血栓作用,多少在進入人體血液中起到血小板抑制作用。很快學生就會發現通過分布分數公式,很容易得到一個比例分布關系。我們進一步假設提高或者降低阿莫西林一個 pKa值單位,情況又會如何。這樣的設問引思,既留給學生一定的思考時間,讓學生分析和解決問題,又加深了學生對分布分數公式和 pKa值的認識。
分析化學包含酸堿、絡合、氧化還原和沉淀滴定等四種滴定方法,如果分開一個一個地講解,學生會感覺很凌亂,也不容易理解和記憶。我們可以采用歸納演繹比較的方法,可以從(一)化學反應平衡;(二)滴定曲線;(三)滴定突躍范圍和其影響因數;(四)指示劑的選擇使用;(五)準確滴定的條件;(六)誤差分析等方面分析比較他們的相同點和不同點,讓學生更好地把握好這部分知識,提高教學和學習效率。
置信度和置信區間讓學生感覺很抽象,而分布分數圖的建立又給了學生很直觀的感覺,基于此我們在課堂教學過程中適當引入科研中使用的化學繪圖軟件的介紹,如 Origin 和 Excel.通過軟件的介紹,讓學生了解分布分數圖的產生過程以及如何利用軟件方便地得到曲線偏差,使學生對分布曲線、置信區間的概念等有個更好地理解和把握,為以后的研究工作奠定良好的基礎。
分析化學的公式概念比較多,為幫助學生理解和記憶,會讓學生多了解一些公式的推導過程。將一些簡單的、有應用價值的公式推導過程留給學生,提高學生的學習興趣和解決具體問題的一些能力。學生在推導公式的過程中既收獲了信心又獲得了成就感,這是種主導性學習動機的體現,其對學生學習興趣的提高強烈且穩定。
3 科研與教學相結合。
隨著科學技術的不斷發展,分析化學基礎知識很難滿足學生的需求。介紹科研相關的知識引入到教學中,豐富和擴大學生的知識面,可激發學生的學習和科研興趣,培養學生探索問題與進行科學研究的能力,使之掌握科學研究的基本方法,培養科學精神和科學態度,實現創新性人才培養。
老師要把科研與教學相結合,給學生講自己的科研體會,引導學生參與研究工作。及時把科研成果反映到教學中來,以科研帶到教學。主講分析化學的老師如果只進行教學不搞科研的話,很難用新的理論來充實教學內容,很難用新的見解來研究問題,更不可能給學生在科研方法上給予指導。很難讓學生會學會用,活學活用,舉一反三。
科研教學的結合,相應地要求老師努力專研,提高科研水平,盡可能的了解和閱讀課程相關的最新科研進展,力求提出新見解和新思路,做好課堂的引導者和組織者。
4 結語。
分析化學以教堂講授為主,針對其課程特點,很難以單一教學方法有效提高學生的學習的積極性和興趣。對其課程教學改革的研究和探討,對特定章節采用特定教學方法,實現師生活動,并結合科研。讓興趣成為學生學習的老師,讓學生成為學習的主人,培養學生科學探索精神和科學態度,成為社會發展需要的創新性人才。
參考文獻。
[1]張丹。分析化學教學中問題教學法的應用[J].遼寧工業大學學報(社會科學版),2015,17(2):54,141-142
[2]王穎,邵陽,薛蒙偉,等。淺談高效分析化學教學中如何提高學生的科學素質[J].化工時刊,2015,29(3):47-49.
[3]魏紅,葛海燕,曹曉群,等。分析化學教學現代與傳統模式相結合的探討[J].中國現在教育裝備,2014,15:56-57.
[4]呂玉光,于莉莉,王偉娥,等。高校分析化學教學中教學方法的研究與探討[J].廣東化工,2015,18(42):176-177.