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大學(xué)化學(xué)教育信息綜述論文
1通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力
在無(wú)機(jī)與分析化學(xué)教學(xué)中，常會(huì)用到代數(shù)式表示的化學(xué)定義、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、酸堿度等；也會(huì)用到弱酸弱堿電離平衡常數(shù)表和溶度積表等各種平衡常數(shù)表等；還會(huì)用到結(jié)構(gòu)模型、能級(jí)圖等各種圖形以及各種曲線。在教學(xué)過(guò)程中如果運(yùn)用好這些數(shù)學(xué)知識(shí)，不但能使化學(xué)問(wèn)題變得簡(jiǎn)單，達(dá)到事半功倍的效果，還可以發(fā)揮數(shù)學(xué)固有的邏輯性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生的邏輯思維能力自然建立。案例3：溶液酸度計(jì)算教學(xué)。在進(jìn)行溶液酸度計(jì)算的教學(xué)中，用到了pH=—logc+H這樣一個(gè)簡(jiǎn)單公式，這里pH和c+H都代表了溶液的酸度。采用此公式的目的在于將繁瑣的濃度表示簡(jiǎn)單化，使酸度有一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字表示，應(yīng)用更方便。因此可以在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生，類(lèi)似的化學(xué)問(wèn)題都可以用此式來(lái)解決。方法是將上式變?yōu)榧兇鷶?shù)式pA=—logcA，有任何物質(zhì)濃度需要轉(zhuǎn)換，都可以應(yīng)用。于是后續(xù)課中出現(xiàn)的pOH=—logcOH—、pKa=—logKa、pM=—logcM等，學(xué)生就一目了然了，無(wú)需特別記憶。案例4：能級(jí)圖相關(guān)的教學(xué)。在進(jìn)行各種能級(jí)圖知識(shí)的教學(xué)中要抓住重點(diǎn)。鮑林能級(jí)圖、分子軌道能級(jí)圖、金屬能帶理論示意圖、配位場(chǎng)能級(jí)分裂圖等各種能級(jí)圖主要表示了能級(jí)高低的順序，教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)縱坐標(biāo)即為能量高低的標(biāo)志，電子的填充都是由低能級(jí)到高能級(jí)，按填充規(guī)則排布。學(xué)生自然就有了能級(jí)圖的概貌，體會(huì)細(xì)節(jié)也變得容易。
2通過(guò)“樹(shù)根圖”培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力
“樹(shù)根圖”是以教學(xué)目的或關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)為主線，將其與相關(guān)支撐內(nèi)容相聯(lián)系，畫(huà)出類(lèi)似樹(shù)根的圖形。該類(lèi)圖形可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容自創(chuàng)，應(yīng)簡(jiǎn)單明了，便于記憶，便于講課時(shí)圍繞主題，同時(shí)能方便學(xué)生自學(xué)。案例5：無(wú)機(jī)化學(xué)總論教學(xué)。在無(wú)機(jī)化學(xué)總論的教學(xué)中，可通過(guò)“樹(shù)根圖”（見(jiàn)圖2）突出本門(mén)課程的教學(xué)目的，激發(fā)學(xué)生對(duì)研究化學(xué)反應(yīng)的興趣。由圖2可直觀看出，無(wú)機(jī)化學(xué)主要是從5個(gè)方面研究化學(xué)反應(yīng)。前4個(gè)問(wèn)題在無(wú)機(jī)化學(xué)總論中研究，后一個(gè)問(wèn)題在無(wú)機(jī)化學(xué)各論中研究。將目的與內(nèi)容聯(lián)系，既可以突出教學(xué)目的，使學(xué)生產(chǎn)生邏輯聯(lián)想，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又可以使學(xué)生有學(xué)習(xí)總目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。在突出課程總教學(xué)目的基礎(chǔ)上，可根據(jù)總目的中涉及的五大問(wèn)題提出逐一解決的具體方法，以各章的重點(diǎn)內(nèi)容為主線，繪出“樹(shù)根圖”，進(jìn)一步突出各章的教學(xué)目的，明確子目標(biāo)，吸引學(xué)生注意。案例6：原子結(jié)構(gòu)教學(xué)。在進(jìn)行原子結(jié)構(gòu)一章的教學(xué)中，可給出“樹(shù)根圖”3。原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容是很抽象和枯燥的，圖3既明確了教學(xué)目的又包含了本章的所有教學(xué)內(nèi)容。該圖清楚地表明，原子結(jié)構(gòu)一章應(yīng)從核外電子的運(yùn)動(dòng)特征入手，以核外電子的排布規(guī)律為主線，掌握周期表中各元素基態(tài)原子的核外電子排布及其周期性變化規(guī)律，進(jìn)而討論元素性質(zhì)的周期性，為研究分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)打下基礎(chǔ)。教學(xué)過(guò)程中按此圖示講解，會(huì)大大吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的邏輯思維能力和學(xué)習(xí)興趣。其他各章也可按此模式給出“樹(shù)根圖”，使學(xué)生建立邏輯思維模式。
3通過(guò)合作研究學(xué)習(xí)模式檢驗(yàn)學(xué)生邏輯思維能力
合作研究學(xué)習(xí)模式是英國(guó)等國(guó)外大學(xué)生主要采取的學(xué)習(xí)模式。教師授課的同時(shí)給學(xué)生出研究題目，將學(xué)生分成研究小組，每組3~5人，課下以小組為單位完成教師布置的作業(yè)。由于作業(yè)都是研究性質(zhì)的題目，沒(méi)有固定答案，學(xué)生需要參考很多資料才能達(dá)到要求。在小組中，需要多人配合，每個(gè)同學(xué)各有分工，最后集體討論，合作完成作業(yè)。作業(yè)形式可以是書(shū)面報(bào)告或口頭報(bào)告材料，后者需要學(xué)生在課堂上做口頭報(bào)告。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過(guò)程及采用的研究方法、創(chuàng)新能力、整體合作情況評(píng)定學(xué)生分?jǐn)?shù)。合作研究學(xué)習(xí)模式不但可以發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，對(duì)大學(xué)生未來(lái)參加工作具有重要意義。在合作研究學(xué)習(xí)模式中，首先要求小組成員分工明確，每個(gè)人發(fā)揮自己的邏輯思維能力和創(chuàng)造力，提出可行的解決問(wèn)題的方案。更重要的，由于是多人完成同一題目，需要考慮每一部分與總體之間是否吻合，具有較強(qiáng)的邏輯關(guān)系，因此還要求每位成員具有全局意識(shí)和整體布局能力。這無(wú)疑是對(duì)每位小組成員邏輯思維能力的一個(gè)檢驗(yàn)。案例7：色譜分離條件教學(xué)。在色譜分離條件優(yōu)化研究的教學(xué)過(guò)程中，教師首先提示根據(jù)分離原理及色譜五大系統(tǒng)構(gòu)造（文中第一部分已述及），哪些條件可以進(jìn)行優(yōu)化。與機(jī)理相關(guān)：固定相種類(lèi)、流動(dòng)相組成及配比；與儀器相關(guān)：泵壓、進(jìn)樣量、柱長(zhǎng)、柱內(nèi)徑、檢測(cè)器種類(lèi)、波長(zhǎng)等選擇。然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)需試驗(yàn)?zāi)男┛勺儣l件，給出可行的實(shí)驗(yàn)方案。綜上所述，在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中，通過(guò)發(fā)揮化學(xué)為實(shí)驗(yàn)性學(xué)科的特長(zhǎng)，采用啟發(fā)式教學(xué)模式，充分運(yùn)用數(shù)學(xué)固有的邏輯關(guān)系解決化學(xué)問(wèn)題，通過(guò)“樹(shù)根圖”形象地描述出目的與內(nèi)容之間的內(nèi)在關(guān)系，使學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想，就能吸引學(xué)生注意力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和學(xué)習(xí)興趣，收到好的教學(xué)效果。同時(shí)通過(guò)合作研究學(xué)習(xí)模式可以使學(xué)生的邏輯思維能力得到進(jìn)一步提高。
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