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關鍵詞:有機化學;電子教案;分子模型
作者簡介:楊延(1962-),女,四川樂山人,上海電力學院能源與環境工程學院,副教授。(上海200090)
基金項目:本文系上海電力學院精品課程建設項目(項目編號:20111101)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)08-0092-02
在有機化學教學中,特別是立體化學部分涉及許多有機化合物的結構構型、構象、旋光異構以及反應機理等,這些內容十分復雜和抽象,在傳統教學中,只能靠語言或少量的模型來描述這些立體和動態過程,越來越難以適應當前已處于大眾化階段的高等教育,學生們很難通過老師在課堂上的板書、講述建立動感的、形象的印象和理解深奧的概念。利用多媒體技術制作所需的立體結構模型和動畫,可使學生直觀地觀察到分子結構的空間立體形象和動態變化過程,加深其記憶以提高教學效果。本文介紹了有機化學電子教案和相關的有機化學知識的動畫制作方法,并結合筆者的教學實踐探討了有機化學多媒體教學的體會。
一、制作電子教案所使用的軟件
在有機化學電子教案中,既要有文字敘述基本概念和定義,也要有大量的圖形及有機分子結構的動態過程給學生演示。在本教案制作過程中,筆者主要借助本課件采用PowerPoint作為電子教案的開發軟件,原因是其已成熟、方便易學也容易與網絡相結合。
用Chemwindow、ChemSketch、Photoshop等軟件,制作有機分子的結構式和分子式。再利用Flash MX、ChemSketch等軟件技術的有機結合,制作有關的動畫課件,使學生能更好地理解所學的內容。
二、電子教案的制作過程
1.有機化合物結構式和分子式的制作
Chemwindow3.0比較適合分子式的制作,通過該軟件的模版,可得到有機化合物分子結構簡式,然后直接粘貼到課件中。如下分子式。
復雜的結構式采用ChemSketch5.0制作,利用該軟件的結構模式窗口,制作十分復雜的結構式,然后直接粘貼到課件中。如1,2-二氯乙烷各種構象。
2.有機分子結構模型的制作
有機化學課件的制作中還會遇到大量的3D結構模型,而有機分子3D結構模型的制作是十分復雜。可采用 ChemSketch5.0的附件 3D View制作。如圖1甲烷的分子模型、圖2乙烷的等分子模型。
但該軟件對描述對映異構體所需的正四面體模型(四個取代基不同)的模型時,在制作上有一定的困難,于是筆者采用ChemSketch5.0與 Flash MX結合的方法,用Flash軟件中的放大、重新著色、魔棒等功能,將ChemSketch5.0制作的甲烷結構模型改變成四個不同顏色的取代基的小球,用以描述對映體的結構特征,如圖3所示。
3.有機教案中的動畫制作
除了制作現象直觀的有機物分子模型外,有機教案中涉及許多有機化合物形成和反應機理的過程,利用Flash MX、ChemSketch5.0軟件的有機結合,可制作二維、三維的動畫。
對于涉及分子形成和反應的過程等情況的動畫,僅用ChemSketch5.0就不行了。而對于大多數有機化學教師來說,由于對3D繪圖軟件的使用方法不是十分熟悉,因此他們在課件制作中感到分子的3D結構模型制作是一個難題。
筆者采用ChemSketch5.0和Flash MX有機結合的方法,利用ChemSketch5.0軟件制作的3D結構模型,就可以減少建立3D結構模型的環節,然后將模型引入到Flash MX軟件中,通過Flash MX的動畫功能,可以制作出一系列的動畫來。
(1)用動畫展示乙烷、丁烷分子的各種構象及其能量的關系。為了能清楚地說明乙烷、丁烷分子的各種構象以及能量高低的關系,筆者設計用動態變化的方式來形象描述其各種構象。但由于用ChemSketch軟件制作的乙烷的3D模型本身不具備描述圍繞C1-C2單鍵旋轉的功能。于是筆者采用如下方法:先用ChemSketch軟件制作出甲烷的兩個不同的模型;分別粘貼到Flash,利用Flash軟件的魔棒工具,將兩個模型分別放入不同的圖層中,見圖4。設計甲烷模型在圖層上繞中心碳原子旋轉360度的幀動作;在Flash軟件中制作乙烷各種構象的能量變化圖的幀動作;合成得到乙烷的各種構象的動畫,見圖5。
(2)對映體結構特點的動畫制作。在制作對映體結構動畫時,首先利用ChemSketch軟件制作一對甲烷分子模型,然后利用Flash軟件的魔棒和著色功能,制作成一對對映體模型,通過動畫比較,推出文字“實物與鏡像、不能完全重疊”這一形成對映體的兩個條件及結構特點體現出來,以加深學生對這一概念的理解,見圖6。
4.在電子教案中引入有機官能團的鑒定實驗錄像
在有機化學電子教案制作中積極學習同行的先進的教學方法是十分重要的。本課程在教學中涉及有機官能團的鑒定實驗,學生無法通過實驗來觀察,于是引入兄弟院校的《有機化學官能團實驗演示錄像》,把它們分割成單獨的一個個實驗演示錄像,在有機化學多媒體教學中穿插使用這些實驗演示錄像,很直觀,教學效果很好,同學反映很多實驗從未看到過,很感興趣。
三、電子教案在有機化學教學中的使用
有了好的電子教案只是上好多媒體課的一個必要條件,還不是充分條件。針對多媒體教學的特點,采用計算機多媒體課件教學與傳統的黑板板書相結合,而不是一味地僅依賴使用多媒體課件,因此在教學中應注意以下幾點:
在有機化學教學中,除了大部分用多媒體課件教學,還要穿插一些板書的過程,因為一些反應歷程等重點、難點內容,對學生們來說是生疏且難以理解和掌握的,這就需要在黑板上邊畫邊講,這樣做到講解與理解同步進行避免在投影畫面上講解太快,達不到深入、全面學習的目的。又如,講解合成題的解題思路與技巧時,采用倒推和切斷的方法,一道合成題很可能有不同的切斷和倒推的路線,這時多媒體教學顯得比較機械、呆板,無法體現教師的講解、分析、思路指導,相反用粉筆在黑板上邊寫邊講則會使學生理解得更透徹,更有利于培養學生分析問題和解決問題的能力。
課堂教學使用計算機課件帶來的最突出的問題是,教師的講課速度可能大大加快,學生來不及記筆記。解決這個問題必須從師生兩方面人手,首先教師要控制好講課速度;其次,在教學時為學生的課堂和課后復習做好準備。筆者準備了兩套教案,一套是事先打印好的精簡過的PPT講義版的電子教案,同學可以事先復印,以供同學上課使用,這樣可使學生上課不必忙于記筆記,而是聆聽老師的講解,只需在部分地方記錄一些老師的講解要點;另一套是完整的電子課件,放在網上供學生課后復習使用,這一方式受到同學的歡迎。
利用計算機課件開展課堂教學時教師不能一味地站在計算機前,看著計算機屏幕,而應該像傳統的講課一樣,時刻注意觀察學生的反應,及時調整講課速度,及時解答學生的問題,加強與學生的交流。因此教師在教學中采用多功能激光筆,教師能離開計算機屏幕走入學生中,使教學方式更加靈活生動,也能達到有較多的師生互動的要求。
多媒體教學同時要求教師必須全身心地投入備課中,熟悉教學內容,教師必須對于每一頁PPT的內容和表現形式了若指掌,只有這樣,才能達到更好的教學效果,給學生帶來聽課的享受。
四、結束語
在高校有機化學教學中采用多媒體教學能有效地彌補傳統的、以板書為主的教學方式的不足,是教學手段的進步。但是,如果在教學中過度強調多媒體教學而忽略傳統的教學方式,則往往不能達到較好的教學效果。只有根據學生的實際情況,充分發揮多媒體教學的優勢,對各種教學手段進行整合,才能有效地提高教學效果。
參考文獻:
[關鍵詞]化學教師;教師職業技能;體系構建;模式
[中圖分類號] G645 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)03-0079-03
一、問題的提出
教師職業技能對于師范生來說,是師范生入崗為師的必要條件,是教師職業生涯專業規劃和發展的出發點。根據當前國考的要求,調查化學專業教師入崗前的教師職業技能的情況,對于分析高校化學專業師范生的專業技能訓練內容與發展目的,都具有不可小覷的實際意義。
我國的學術界以及各大高校,對關于教師職業技能的理論與實踐的研究和思考已經逐漸完善、深入,但在深化高等教育教學改革中,發現目前本校化學專業教師職業技能類課程還不夠完整,雖然在微格教學、化學教學技能訓練和校內實訓項目等課程中融入了一些有關教師職業技能如板書、教學設計、模擬上課、聽課與評課、說課等元素,但仍然缺少一套較為完善的訓練體系。[1]本文希望能通過現行教師職業技能類[摘 要]擁有突出的教師職業技能對于一名師范生來說,是進入教師職業的敲門磚,是教師專業化發展的根基。但在當前國考的背景下,在深化高等教育教學改革中,課題組發現化學專業目前教師職業技能類課程還不夠完善。課題組通過結合溫州大學化學專業師范生的教師職業技能學習現狀,對化學專業教師職業技能學習內容進行總結和分類,形成基本框架,初步構建中學化學教師職業技能訓練體系,目的在于提升師范生的教師素養。
[關鍵詞]化學教師;教師職業技能;體系構建;模式
[中圖分類號] G645 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)03-0079-03課程實施中存在的問題,在現有政策與文獻的指導下,提出一種有效提高化學專業教師職業技能訓練的模式。
二、化學教師職業技能訓練內容框架構建
結合《高等師范學校學生的教師專業技能訓練大綱(試行)》精神和溫州大學化學師范專業教學的實際,制訂了溫州大學化學師范專業教師職業技能訓練初步的實施方案。
國家教委師范司1994年頒布的《高等師范學校學生的教師職業技能訓練大綱(試行)》中指出普通話和口語表達,書寫規范漢字和書面表達,教學工作,班主任工作技能等四部分內容是當代師范生在高校的教師職業技能訓練中的必修模塊。[2]在該文件的指導下,聯系新課程要求和本校師范生技能訓練的真實狀況,總結得出,化學專業師范生的教師基礎技能訓練內容應從四個方向來考慮,這四個內容為:教師表達技能,教學輔助技能,教學設計技能,教學評價技能。[3]根據上述情況可以大致繪制出對化學專業師范生的教師職業技能的分類框架圖。
三、化學教師職業技能訓練項目和內容
(一)教師表達技能
將教師表達技能從即興演講和說課兩個項目進行訓練,一方面是考慮到部分地區的教師招聘中要考核教師的說課能力以及教師的表達能力,另一方面說課的訓練是幫助高校師范生盡早熟悉對教學的設計,即興演講的訓練則能夠激發師范生對教學中多方面的思考。
項目一 即興演講
教學目的:了解化學教師在教學中遇到的情境命題類型;掌握通過口語將思維能力、知識學問和道德情操綜合表達出來的技能。
教學要求:能夠在規定時間內(3~5分鐘)針對命題流利、有條理地表_出觀點。
教學時數 :16
主要設備:微格教室(電腦、攝像機、投影儀、幕布、音響設備等)。
教學內容舉例:
(1)教師品德評議類
學生小紅闡述:“當家長給化學教師范老師送了禮,他便十分關注我的化學學習情況。一旦家長不送了,他就對我的學習并不是十分關心。”
問題:你對此有何看法?
(2)教學方法探討類
一次化學課上,林老師在黑板上畫了一個氨氣的噴泉實驗裝置圖,開始講解氨氣的性質,分析實驗現象,最后得出氨極易溶于水和氨溶于水后溶液呈堿性等性質,并在黑板上書寫了化學方程式,同學們也基本上掌握了氨的性質。而此教學方式引起了部分學生的不滿,他們質疑這種類型的化學課為什么不做實驗。
問題:倘若你是這位林老師,你會如何處理案例中的情況,以及你如何看待化學課程的教學方式?
(3)教育理念認識類
結合教學實踐,談談你對“教學相長”的理解。
(4)課堂機智處理類
課前,一位教師進入教室看到黑板上有一幅夸大了自己長相的缺陷畫像,在班級引發了一陣嘩然。
問題:遇到類似的狀況,你認為教師應如何應對教學中的突發事件?
項目二 說課
教學目的:清楚說課的特征、形式和內容,掌握說課的技能。
教學要求:學習說課的特征、形式和內容,依據化學教學科學理論、教材和教學大綱以及教學對象的具體情況,對特定課題進行說課訓練。
教學時數:16
主要設備:微格教室(電腦、攝像機、投影儀、幕布、音響設備等)。
教學內容舉例:
(1)說課訓練內容:《化學》(蘇教版必修一)“金屬鈉的性質與應用”
(2)說課訓練內容:《化學》(蘇教版必修一)“氯氣的性質”
(3)說課訓練內容:《化學》(蘇教版必修二)“化學能與電能的轉化”
(4)說課訓練內容:《化學》(蘇教版必修二)“化學反應速率”
(二)教學輔助技能
教學輔助技能,應該從板書和多媒體課件制作兩個方向訓練,化學學科的專業性和獨特性主要體現在化學用語(如元素符號、化學式、化學方程式和化學圖式等)和實驗上,如何快速地在黑板上書寫整齊美觀的板書以及制作專業性課件是對化學專業師范生應用輔助教學技能的考驗。
項目三 板書
教學目的:通過訓練,進一步提高課堂板書技能的水平。
教學要求:根據特定內容在規定時間內進行板書訓練,熟練運用提綱式、問答式、表格式、 圖式式、 計算式、推理式、方程式、綜合式形式板書。[4]
教學時數: 16
主要設備:教室(黑板、粉筆等)。
教學內容舉例:
(1)化學方程式訓練
課題1:《化學》(蘇教版必修一)“硫和含硫化合物的互相轉化”。
課題2:《化學》(蘇教版必修一)“從鋁土礦到鋁合金”。
(2)化學裝置板畫訓練
課題1:《化學》(蘇教版必修二)“化學能與電能的轉化”。
課題2:氨氣的噴泉實驗。
(3)物質性質學習訓練
課題1:《化學》(蘇教版必修一)“二氧化硫的性質與作用”。
課題2:《化學》(蘇教版必修一)“氯氣的性質”。
(4)理論概念學習訓練
課題1:《化學》(蘇教版必修二)“化學反應中的熱量”。
課題2:《化學》(蘇教版必修二)“不同的晶體類型”。
目四 課件制作
教學目的:靈活熟練運用多媒體,提高課件制作的能力。
教學要求:根據一定的教學計劃,在規定時間內(60min左右)熟練應用多媒體,收集合適的素材來完成不同課型的化學課件制作。[5]
教學時數: 16
主要設備:計算機
教學內容舉例:
(1)物質知識課:《化學》(蘇教版必修一)“二氧化硫的性質與作用”
(2)物質知識課:《化學》(蘇教版必修二)“乙醇”
(3)理論知識課:《化學》(蘇教版必修二)“化學反應限度”
(4)知識梳理課:《化學》(蘇教版選修五)“有機化學基礎”復習課
(三)教學設計技能
教學設計技能是指教師將個人備課,課堂實踐緊密聯系在一起的能力,是課前對教學內容的透徹分析以及通過設計表現在課堂上的傳授能力,是對課堂上發揮學生主體性的保證。教學設計和模擬上課兩個項目自然被考慮在教學設計技能訓練中。
項目五 教學設計
教學目的: 清楚完整的教學設計所包含的內容;掌握進行化學教學設計的能力。
教學要求:結合教材與教學對象的特點,在規定時間內(60min左右)將教學諸要素有序安排,確定合適的教學設想和計劃。
教學時數: 16
主要設備:計算機
教學內容舉例:
(1)物質知識課:《化學》(蘇教版必修一)“二氧化硫的性質與作用”
(2)物質知識課:《化學》(蘇教版必修二)“乙醇”
(3)理論知識課:《化學》(蘇教版必修二)“化學反應限度”
(4)知識梳理課:《化學》(蘇教版選修五)“有機化學基礎”復習課
項目六 模擬上課
教學目的:清楚模擬上課的形式和特點,能夠將個人備課、上課技能與教學研究緊密結合于模擬上課中。
教學要求:在一定的準備時間內,根據內容進行模擬上課(10-15min的片斷)。(可使用項目五中已完成的課件)
教學時數: 16
主要設備: 微格教室(電腦、攝像機、投影儀、幕布、音響設備等)
教學內容舉例:
(1)物質知識課:《化學》(蘇教版必修一)“二氧化硫的性質與作用”
(2)物質知識課:《化學》(蘇教版必修二)“乙醇”
(3)理論知識課:《化學》(蘇教版必修二)“化學反應限度”
(4)知識梳理課:《化學》(蘇教版選修五)“有機化學基礎”復習課
(四)教學評價技能
教學評價技能包括從學生學習的評價和對教師教學的評價兩個方面,那么該技能訓練內容就包括試卷命題和評課兩個項目。評課的學習可以定向地對視頻課堂進行評價,熟練后再讓師范生自主綜合評價。試卷命題的教學重點則側重于師范生對選題和編題的訓練。
項目七 評課
教學目的:清楚評課的形式和內容,正確把握化學課堂的評課價值取向,掌握評課的技能。
教學要求:針對視頻聽課,進行現場口頭評課訓練和評課稿的撰寫訓練。
教學時數: 16
主要設備:教室
教學內容舉例:
分四次分別選擇不同課型的視頻進行觀摩,完成下列相關任務。
(1)觀看一節完整化學課堂的視頻
分別從教師整體素養、教學目標、教材內容處理、教學程序、教學方法與手段和教學效果方面等方面進行點評。
(2)撰寫一則完整的評課稿
項目八 命題
教學目的:清楚命題的測試目的和意義;通過訓練,提高化學命題能力。
教學要求:依據新課程標準和現行新教材,按照各類考試的范圍和要求,一定的命題原則,編制出一套題量適中、題目新型、結構合理、內容科學正確、難度適中、 有較高檢測度和區分度的試題。[6]
教學時數: 16
主要設備:計算機
教學內容舉例:
(1) 同步測試:《化學》(蘇教版必修一)專題四“硫、氮和可持續發展”測試卷
(2)專項匯編:《化學》(蘇教版必修二)“元素周期律”專題訓練卷
(3)期末/期中測試:《化學》(蘇教版必修二)期末測試卷
(4)學業考試:根據學業考試范圍和要求,出一份高中化學學業考試模擬卷
(五)考核制度
1.每個項目在不同的學期分別進行,獨立考核。成績評定由導師評價、學生互評和學生自評綜合決定。評分根據百分制,導師評價占60%,學生互評占20%,學生自評占20%。每項成績最終根據分數來評定等級,分為優(90-100)、良(80-90)、中(70-80)、合格(60-70)、不合格(60分以下)。
2.無故不參加訓練或者多次不參加訓練的學生,該項目成績直接做不合格處理。
四、結語
本次研究主要通過文獻、調查和訪談分析了我學院目前師范生的教師技能現狀,再配合學校開設的相關教師教育類必修、選修課程和化學專業的相關專業課程,構建了一套化學專業教師技能訓練模式。考慮到學生從第6學期開始要參加教育實習、教師資格證考試,后續還有畢業論文、專業實習、編制考試等任務,以上所涉及的教師職業技能類課程分別在第2-5學期開設,每個學期兩個項目。本研究所構建的化學專業教師業技能模式已在2014級化學本科班進行了部分實踐,2015級化學本科班也剛剛開始實踐,其教學效果仍需要得到進一步實證研究的支持。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 李慶春.新時期師范生的教師技能訓練體系的完善與研究[J].新課程研究(中旬刊),2012(2):155-159.
[2] 何其國.淺談師范生如何做好微格教學實訓[J].吉林省教育學院學報(上旬),2013(4):29-30.
[3] 張緯.簡論物理學專業學生的教師職業技能訓練[J].西北民族大學學報(自然科學版),2003(2):86.
[4] 劉瑞章,王成江.化學教學中的板書設計[J].臨沂師專學報,1998(3):91-93.
一、創新教學方式,激發學生的學習興趣
在傳統的小學數學教學中,教師借助粉筆和黑板進行教學,并進行枯燥的知識灌輸。在方式單一、氛圍壓抑的情況下,很難讓學生對數學學習產生興趣。隨著教學改革進行,教師要把握教學新理念,對教學方式進行優化,借助現代化的工具來輔助教學,能讓學生在生動、直觀的學習情境中對數學知識產生興趣,讓他們主動分析數學知識,積極解決在學習中遇到的問題,有利于提高他們的主動學習意識,使學習效率有效提高。把多媒體運用到小學數學課堂中,為教學課堂提供了一個新的天地,通過多媒體課件可以把教材中的抽象知識進行轉化,讓學生更直觀地理解數學知識,促進他們數學思維能力的發展。例如,在教學“認識分數”時,教師可以運用多媒體讓學生理解抽象的分數概念和分數表示的意義,在直觀生動的圖片引導下,學生能快速和理解有關的分數知識,讓他們從學習中獲得樂趣,對數學學習產生濃厚的興趣。
二、創設多媒體情境,加快學生對知識的內化
小學數學教材中的知識對于小學生來說具有一定的抽象性,理解起來有難度。在教學中,教師可以利用多媒體進行教學,利用直觀的畫面促進學生的理解,降低學習難度。在多媒體創設的直觀情境中,能激發學生極大的探究欲望,使他們積極主動地進行知識分析,構建已有知識和新知識之間的聯系,使他們加快學習進步,高效地完成教師布置的學習內容。在豐富、生動的情境中,學生對數學學習產生了興趣,他們把解決教材中遇到的數學問題當成了挑戰,積極、深入地進行思考,從不同角度進行嘗試,擺脫定式思維方式,創造性地解決問題,使他們體會到學習的樂趣,產生了主動探究知識的欲望。例如,在教學“認識分數”時,教師可以通過多媒體展示圖片:一個蛋糕,從中間切一刀,把蛋糕分成兩半,每一半是整個蛋糕的1/2。在多媒體直觀、動態的展示過程中,學生理解了分數表示的意義。然后教師用出示幾個簡單的分數,讓學生通過畫圖、折疊、組合等方式來表示這些分數。在多媒體情境中,學生的探究積極性高漲,他們深入分析所學的分數知識,很快掌握了分數的知識,并學會用分數表示實際生活中的事物,大大提高了他們的學習效率。
三、培養學生的數學閱讀能力,提高對題目的分析能力
在小學數學教學中,教師需要引導學生自主探究學習,通過主動思考掌握教材中的內容。為了提高他們對知識的理解能力,教師需要培養學生的數學閱讀能力,讓他們通過閱讀有效提取教材中的重點知識,促進學習效率的提高。數學閱讀能力的培養還可以在解決數學問題時進行。教師給出學生數學題目,讓學生通過閱讀找到題目中的已知條件和隱含條件,順利解決題目。在進行數學閱讀時,學生需要一邊閱讀,一邊思考,才能從閱讀內容中提取有價值的信息,有利于他們進行更深一步的分析和思考。在培養學生數學閱讀能力時,教師可以采用多種方法進行訓練,激發學生的閱讀興趣,讓他們的閱讀能力通過訓練不斷提高。例如,教師給出題目:幾個小朋友一起玩拍皮球,小紅拍了20下,明明拍的是小紅的2倍,小麗拍的比小紅和明明拍的總數少5下,算一算明明、小麗各拍了多少下?三個人一共拍了多少下?在分析題目時,學生通過閱讀得出已知條件:小紅拍了20下,隱含條件:明明拍的是小紅的2倍,小麗拍的比小紅和明明拍的總數少5下,得出明明和小麗拍的數。通過閱讀訓練,使學生的數學思維更有條理,在分析數學題目時能深入挖掘提干內容,把解題需要的信息都找出來,有效提高了他們解決問題的能力。
四、結合動手操作進行教學,培養學生的創造性思維
小學生在學習過程中主要運用直觀思維分析問題,在學習抽象的知識時,僅僅依靠直觀的思維不能有效理解和掌握。在教學中,教師可以把動手操作和數學教學相結合,讓學生通過擺一擺、剪一剪、畫一畫等方式來幫助理解,促進他們對知識的掌握。通過動手操作,例如,在教學“平移和旋轉”時,教師可以讓學生自己動手剪一個圖形,并把圖形進行平移和旋轉。通過直觀的操作和思考,學生對平移和旋轉的概念有了深刻的理解,掌握了知識的本質。在數學活動中設計操作環節,能有效調動學生的參與熱情,使他們的數學創新思維獲得發展,使他們積極地參與到探究活動中,實現高效的課堂教學。
五、開展小組合作學習,提高學生的合作探究能力
關鍵詞:農科有機化學;課程建設;教學改革
中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A文章編號:1671-0568(2012)11-0088-03
《有機化學》是高等農林院校農學類各專業必修的一門公共基礎課。本門課程旨在使學生掌握學習農學類各專業所需的有機化學的相關知識,為后續專業課的學習打下堅實的理論基礎,同時,《有機化學》也是報考農學類各專業研究生的必考科目之一。
隨著教學改革的不斷深入,有機化學理論課的學時數在不斷壓縮,而有機化學學科迅速發展,新知識大量涌現,使得有機化學課程內容多而學時數少的矛盾日益突出,近年來高校的不斷擴招,生源素質有所下降,表現在該門課程中尤為明顯。由于高中有機化學必修內容所占的比例相對較少,大部分學生對有機化學基本知識的掌握程度不牢固,甚至部分文轉理的學生(茶學、茶藝等特色專業的學生),從未接觸過有機化學,體現在學習過程中,學生的理解難度加大,加上學習方法不得當,致使部分學生學習起來比較困難,直接影響了其學習興趣。
如何應對知識的快速更新及課程學時數不斷壓縮帶來的壓力,針對當前的生源素質,保質保量地完成教學任務,是化學教師面對的新問題。
該門課程于2010年5月列為云南農業大學(以下簡稱“我校”)第七批一類課程建設項目。教研室以課程建設為契機,針對當前有機化學教學中存在的問題,進行了深入的分析研究,提出了課程建設的目標與思路:更新教育理念,整合教學內容,優化教學方法與手段,積極探索教學改革的新途徑,推進包括教學內容、教學方法、教學手段、考試形式、實驗教學、師資培養在內的《有機化學》教學改革,建立以培養學生科學思維方法、分析解決問題的能力及自主學習能力為核心的課程新體系。
一、更新教育觀念,融入現代教學理念
傳統的教育觀念是“以教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心”,教學過程中學生積極思考,主動參與教學過程的機會較少,學生始終處于被動接受知識的地位,這樣的教育觀念已難以適應目前社會發展的需要。因此,要轉變教學觀念,樹立“以學生為主體,教師為主導”的現代教育理念。在有機化學的課堂教學中,教師不僅要讓學生系統地掌握必備的有機化學基礎知識,更應注重學生思維的啟發、訓練學生分析解決問題的能力,培養學生自主學習的意識和能力。備課過程中不僅要研究傳授知識的方法,更要注重探索如何激發、調動學生學習的積極性、主動性。要把學生放在教學的核心,本著“學生是教學活動的主體”的原則,深入了解學生的學習態度、知識基礎、學習方法等,從學生的視角來設計教學,根據學生現有的認知水平確定教學目標,對教學的內容、方法、學時、重難點的深度及要求做合理的安排,為學生提供有效的教學。積極倡導“啟發式”教學方法,鼓勵學生大膽質疑、自主探索。隨時關注學生接受知識的狀況,適時調整講課的難度、進度,最終使學生在教師的引導下,積極思考,主動提問,由知識的被動接受者轉變為知識的主動構建者,真正實現教與學的雙向互動。
二、精選教學內容,提高課堂教學效率
為解決農科有機化學教學內容多而學時數少的矛盾,我校在教學內容的選取上本著“基礎性、學術性、應用性相協調”的原則,進行了調整,目的是能使教學內容更為緊湊,使教師在有限的課堂教學中,能將經典的、具有遷移價值的基礎知識傳授給學生,為學生的再學習奠定基礎。
一是適當增加有機化學的新知識,為突出農學特色,注重與農科知識相關的內容,以激發學生的學習興趣,開拓他們的視野。
二是對于重復、簡單的內容,指導學生進行自學。如:有機化學的物理性質及重要的有機化合物,這些內容較簡單,而有機化合物的制備則是各類化合物化學性質的具體體現,讓學生自己閱讀教材,梳理知識點后以小綜述的形式提交,作為平時成績的一部分,即解決了學時數緊、教學內容多的矛盾,又培養了學生的自主學習能力。
三是為了幫助學生更好地理解某些知識點,調整了某些內容的講授順序。例如:把“次序規則”調整到烷烴去講,有利于學生掌握烷烴的命名原則;把“誘導效應”調整到烯烴去講,有利于學生理解馬氏規則;把“立體化學”調整到“鹵代烴”前面去講,有助于學生對SN1、SN2反應歷程的理解等。
四是針對有機化學知識內容多、分布廣、零散、龐雜,不易記憶的特點,課堂教學中,對重要的基礎知識加強其規律性的總結,使學生通過掌握規律和方法,達到知識的不斷積累和更新。
三、優化教學方法,培養學生自主學習能力
樹立“學生是教學活動的主體,教師是主導”的教育理念。改變以往“以教師講授為主,滿堂灌”的教學方式,積極倡導“啟發式”、“討論式”、“探究式”等教學方式。注重學生自主學習能力的培養,引導學生自學,培養學生自主學習的意識和能力,指導學法,幫助學生提高學習效率,促使學生形成有效學習。
一是有機化學的物理性質,這些內容較簡單,而有機化合物的制備則是各類化合物化學性質的具體體現,教師一般讓學生自己閱讀教材,梳理知識點后以小綜述的形式提交。“重要的有機化合物及其用途”這部分內容,則引導學生根據化學性質,結合各自專業的特點,聯系生產和生活實際進行總結。可加深有機化學與農科各專業知識的聯系。
二是針對有機化學知識點多、龐雜、零散、難于記憶的特點,教師要求學生學完每一章后,都要將其中的主要內容和重難點以思維導圖(樹狀圖)的形式進行總結,引導學生注重知識之間的聯系,而不是孤立地學習和死記硬背。這樣既可強化學生對基本知識點的掌握,又訓練了學生分析、歸納、總結及自主學習的能力。
三是對于學生經常混淆較抽象的理論知識,例如:誘導效應,共軛效應,共振論,酸堿理論,有機化學反應活性中間體的穩定性,取代基效應等內容,則事先設置一些討論體,課后讓學生以小組討論的形式,上網或圖書館查找資料,進行討論分析,最后以小綜述的形式提交。這樣可調動學生的主體參與意識,學生不再死記硬背,而是通過查閱資料,比較、分析、討論等一系列主動認識過程來自主地構建知識。
四是對于教學中學生不易掌握的一些重難點,例如:有機化學的反應歷程,有機合成的方法,電環化反應,立體化學等,則通過專題的形式來加強總結與歸納,通過不斷地梳理,可增強有機化學內容的系統性,提高學生綜合應用相關知識的能力。
四、豐富教學手段,激發學生學習興趣
合理利用多媒體可解決農科有機化學歷年來存在的教學內容多而學時數少的矛盾。多媒體教學不但可擴大教學容量,節省書寫板書的時間,還可通過多媒體的三維動畫等效果,使表現困難的立體結構形象化,使抽象的化學反應歷程可視化,這樣學習內容更生動、有趣,更容易理解和記憶,有助于學生對重難點的理解。我們教研室在認真鉆研教材的基礎上,針對我校學生的實際情況,制作了適合我校農學類各專業學生實際的“有機化學多媒體課件”,并獲得了校級多媒體課件比賽三等獎。
在多媒體教學過程中,我們注重與傳統教學的有機結合,注重發揮教師的引導作用,樹立“多媒體課件只是一種教學手段,在教學中僅起輔助作用,不能替代教師”的理念。課堂教學中,多媒體課件信息量的多少,課堂節奏的快慢,要根據學生的接受能力來定,不能讓課件牽著教師的鼻子走,同時注意發揮傳統教學靈活、互動性強的優勢,來彌補多媒體教學程序化、交流少的不足。多年來多媒體課堂教學的經驗證明:只有堅持傳統教學與多媒體教學優勢互補,做到相輔相成,才能獲得較好的課堂教學效果。
五、利用網絡平臺,延伸課外學習
隨著高校近年來的擴招,生源素質不斷下降且參差不齊,不同學生在在學習基礎、學習目的、學習自主性等方面存在較大差異,而農科有機化學歷年來存在教學內容多而學時數少的矛盾,如何在有限的學時內滿足不同層次學生的需求,“因材施教”地完成教學任務,是擺在有機化學教師面前的難題。解決這一難題的辦法就是:利用網絡教學,通過延伸課外學習來彌補課堂教學的不足。通過課堂講授,系統講解有機化學的基本知識點,突出重點和難點。同時充分利用學校的網絡教學平臺,加強學生的自主學習,使有限的課堂教學活動得到了延伸。
我們建立了有機化學課程學習網,提供了豐富的網絡教學資源,該學習網主要面對農學類各專業的學生及從事農科有機化學課程教學的教師。主要包括以下欄目:課程介紹、師資隊伍、教學大綱、教學日歷、教案、實驗教案、課件、課后習題、考試、參考資料、自主學習園地、考研專欄,等等。其中較有特色的是“自主學習園地”和“考研專欄”。傳統“一刀切”的課堂教學模式是無法滿足不同層次學生的需求的,把不同差異的學生放在一起進行教學,常常會出現一部分學生“吃不了”、另一部分學生“吃不飽”的現象。為解決這一問題,可在課堂講授時精選教學內容,主要針對大多數中等層次的學生,將重要的基礎知識、基本原理及重、難點詳細地進行講解,為學生的再學習奠定良好的基礎。對于部分基礎較差的學生,則借助有機化學網絡教學平臺開辟了“自主學習園地”,自主學習園地中設置了“學習要求”、“內容概要”、“學法指導”、“例題解析”等,目的是課后引導學生通過網絡進行自主學習。學生可根據自身的學習條件和需要選定學習目標,擬定單元學習計劃,進行自主學習,不懂的還可通過交流平臺隨時與任課教師溝通。對于學有余力“吃不飽”的學生,則通過開辟“考研專欄”,對他們進行更高層次的輔導。
六、加強實驗教學,培養學生創新能力
在有機化學課程中,有機化學實驗課教學是重要組成部分。根據目前各高校化學實驗示范中心建設和實驗教學改革的經驗,以培養學生綜合實踐能力和創新能力為核心的實驗課程教學體系,已成為有機化學實驗教學改革的主要方向。為適應改革要求,我們以“基礎――綜合――設計”的有機化學實驗教學模式為主線,對有機化學實驗課程進行了改革,在充分保證有機化學實驗中基礎理論、基本知識和基本技能“三基”訓練的基礎上,逐年增加綜合、設計性實驗在有機化學實驗課程中所占的比例,為培養學生的綜合實踐能力及創新意識和創新能力,打好基礎。同時,注重對《有機化學實驗》教學內容的更新,目前正組織該課程的骨干教師編寫一本適合時代要求及我校實際情況、突出農學特色的有機化學實驗新教材,并已正式被立為中國農業大學出版社“十二五”規劃教材。
七、改革考核方式,注重過程評價
我校《有機化學》課程的考核方式一直沿用“期中+期末”的閉卷考試模式,學生往往為了應付考試追求分數,在考前進行突擊性的死記硬背,甚至部分學生考前要求教師劃重點,考試作弊的現象履禁不止。為解決這一問題,我們對考試方式進行了改革,取消了期中閉卷考試。為將學生引導到對平時知識的掌握與積累上,培養他們的自主學習能力,我們加大平時考核的比例,平時成績占30%~40%,增加平時考核的內容,包括學習小結,綜合討論等。例如:要求學生每一章內容學習結束后,將其中的主要內容和重難點以思維導圖(樹狀圖)的形式進行總結;對教學中學生不易掌握的一些重難點,例如:有機化學的反應歷程,立體化學,電子的誘導效應,共軛效應,共振論,酸堿理論,取代基效應等內容,則事先設置一些問題或討論題,課后讓學生以小組討論的形式,通過上網或圖書館查找資料,進行討論分析,最后以小綜述的形式提交,作為平時成績的一部分。同時建立了試題庫,期末對基本知識點仍進行閉卷統考,實行考教分離。這不僅要求教師要按照教學大綱組織教學,注重教學研究,改進教學方法,也要求學生端正學習態度,努力學習并掌握必備的知識點。
八、加強師資隊伍建設,提高教師整體水平
師資隊伍建設是提高教學質量的重要環節,我校一直重視師資隊伍的建設。為進一步提高師資隊伍的整體水平,將通過繼續引進高學歷人才或鼓勵教師攻讀在職博士研究生,或到重點大學進修等方式,不斷提高教師的學歷水平。
在有機化學的課堂教學中,通過以上措施進行改革,不僅緩解了有機化學教學內容多、學時緊的突出矛盾,更重要地是培養了學生自主學習的意識和能力,使他們從知識的消極接受者變為學習的主動構建者,極大地提高了學習的積極性與主動性。
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【關鍵詞】優化 參與 開放 多媒體 實效
數學教學過程是一個特殊的認知過程。在這個過程中,不僅要求學生掌握抽象的數學結論,更應注意學生的數學思維訓練,引導學生積極參與探討知識的形成過程,培養學生的數學能力。數學知識的發生、發展、形成和應用的過程,是課程目標內容,也是課程學習內容。在數學教學中,我們應當通過優化的課堂設計,使學生獲得“數學化”“再創造”的過程經歷,從而真正提高數學學習的成效。
一、利用學生的已有知識,提高課堂參與度
職高學生由于數學基礎差,學習興趣不濃。但是數學課堂教學的重要任務之一就是要使教學過程成為學生獲取知識、發展能力的活動過程,成為科學知識內化為學生精神財富的過程。知識的獲得與內化必須符合學生的認知規律,并借助學生已有的經驗對知識進行自主性地構建。因此,教師在課堂教學過程中需要運用一定的教學策略,幫助學生重現知識的形成過程,引導學生體驗、感受知識的存在,指導學生應用知識,增強對知識的記憶與理解,幫助學生回歸知識。
學生在學習新知識之前,頭腦并非一片空白,他們已經在日常生活中形成了形形的知識經驗。這些原有的知識經驗是學生的一筆寶貴的精神財富,它不僅影響著學生的學習,而且還是學習新知識的出發點。因此,教師在教學設計過程中要引導學生利用先前體驗所形成的概念,感受知識的存在,體驗知識就在身邊。有了這樣的體驗,學生就會產生學習新知識的欲望,從而吸引更多的學生主動地、自覺地參與到課堂教學中來。
二、運用教學的開放策略,促進學生思維發展
開放性教學是相對封閉式教學而言,是一種新的教學思想指導下的新的教學模式。教師不再主宰課堂,而是讓學生來做主角。教師的注意力集中到創設情景,設計問題,為學生思考、探索、發現和創新提供最大的空間,不對學生預先設置任何框框。既有學生獨立思考的個體活動,又有學生之間、師生之間的合作,討論、交流的群體活動,在寬松、民主的教學環境中促進學生主體精神、創新意識和創新能力的形成。因此,開放性的數學教學有利于培養學生的創造性人格和創造性思維。
1.體現建構觀的教學思想
建構觀認為學習不是消極被動地接受外界信息,而是一個積極主動的“建構”過程。在學習過程中,學生不是去發現一個獨立于他們之外的知識世界,而是重新組織自己的經驗世界,去建構一個新的認知結構,學生需要投入全部思維和經驗,組織起相應的原材料,去接受問題的挑戰,自己提出問題,選擇方法和探索經驗,并進行表達、交流、修正,從而有效地建構起新的認知結構。由于學生個體的認知結構不同,從而決定了數學學習過程中思維方式以及學習結果也具有多樣性和個體差異。在開放性數學教學中,寬松、民主的課堂氣氛有助于激勵學生主動參與教學活動,而且開放性問題具有一定的挑戰性,有較強的刺激因素,能形成強烈的認知沖突,誘發學生的學習興趣和學習動力。開放性問題涉及的知識是學生已經具備的,但解題策略是非常規的,沒有固定的模式可循,要求學生構建他們自己的思路與策略,而不是選擇一個簡單的答案。
在課堂教學中,通過活動,促使學生在解決問題過程中把原來的知識、技能重新組合,已形成解決目前問題的一種整體技能,或者對原來的技能進行修正以解決目前的問題。這樣可提高學生的建構能力,形成良好的認知結構。整個教學活動的設計側重于解決問題的思路和策略側重于思考的過程而不是簡單的答案。在教學中,學生充分地展現自我,人人都得到不同程度的發展。
2.培養學生的非智力因素
開放性教學講究師生平等,教師對學生的思維預先設置的限制減少,符合學生的自我意識的心理特征,便于學生充分發揮自己的個性,為學生提供了具有開放性和選擇性的發展空間,有利于促進學生的興趣、動機、情感、意志、性格等非智力因素的健康發展。
3.促進學生全面發展
當前素質教育的核心是以人為本的教育,促進學生全面和諧的健康發展。開放性教學給學生提供了更多數學交流的機會,不僅鼓勵學生讀書,寫作業,而且讓學生去聽去講,把自己的數學認識以實物、口頭語或書面語或數學符號化的形式表達出來并進行交流,有利于促進學生思維、語言、個性全面發展。
這樣的數學訓練活動,不但可以讓學生在體驗中學習數學,而且可以通過培養他們的數學感,使學生能應對不同的問題能夠選用較佳的數學解決方法,從而促進學生的全面發展。
三、借助多媒體的合理運用,改善數學教學的認知環境
教育教學過程是傳播教育信息的過程,是傳者(教師)借助一定的渠道(媒體)向受者(學生)傳送一定的教育信息,從而引起學生思想、行為的變化的過程。隨著科學技術的飛速發展,我國的現代教育正逐步擺脫傳統的“教師――黑板――教科書――學生”的教學模式。為適應學生學習的需要及教育發展的需要,我們在課堂教學中引入了多種多樣的技術手段,如幻燈、投影、電視、錄像等視聽媒體技術,計算機多媒體技術,網絡教學技術。這些現代信息技術在改善學生學習方式的同時,也為教學創設了良好的認知環境,其中,多媒體技術更是被廣泛地運用在日常教學中,成為優化課堂教學設計的常用輔助手段。
如果脫離了多媒體的演示,可能講解的效果會大打折扣。運用了直觀的演示幫助學生擺脫了畏難心理,提高了解題能力,增強學好數學的信心。在越來越多的媒體融入到課堂教學中來的今天,只要我們能夠擺正學生――教師――多媒體之間的關系,處理好多媒體在課堂教學中的輔助地位,恰當使用多媒體,就會讓課堂教學進行得精彩,以達到最優的教學效果。
參考文獻