劉慶華,李 麗
(菏澤學院 化學化工系,山東 菏澤 274015)
無機化學教學研究
劉慶華,李 麗
(菏澤學院 化學化工系,山東 菏澤 274015)
從提高學生的創(chuàng)新及科研能力、培養(yǎng)學生對資源、環(huán)境的憂患意識及辯證思維能力三方面闡釋了無機化學課程的改革方向。
創(chuàng)新;憂患意識;思維能力
中學化學學習重在知識的記憶,進入大學后化學教育在傳授知識的同時,更應該培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、科學精神和思維方法[1]。無機化學是大學一年級學生首先接觸到的化學課程,應當肩負起這種責任,這不僅為后續(xù)課程的學習提供基礎方法,更能為社會培養(yǎng)出符合時代發(fā)展所需的合格人才。
創(chuàng)新是人類文明進步的不息引擎,是國家發(fā)展的源泉,是個人成敗的重要影響因素[2-3]。《高等教育法》明確規(guī)定了高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的專業(yè)人才。習近平總書記也提出了全社會都要重視和支持青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。因此培養(yǎng)符合時代需要的創(chuàng)新型人才是高校的重要責任,無機化學作為高校化學類專業(yè)學生的必修課,應該在點點滴滴中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,提高學生的科學研究能力,讓創(chuàng)新意識深入到學生腦海,力求讓學生在后續(xù)的學習、工作中始終有創(chuàng)新的意識。
培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識需要從課程教學的細節(jié)入手,層層深入,潛移默化。首先,在課程教學中增加學科的前沿內(nèi)容,引導告知學生,研究者是通過哪些創(chuàng)新改進而得到了這種新發(fā)現(xiàn),讓學生明白在舊知識的基礎上,創(chuàng)新才可以有新的發(fā)展。例如2015年諾貝爾獎獲得者屠呦呦就是改變了青蒿素的提取方式,才得到了治療瘧疾的良藥。其次,無機化學中的實驗應該由驗證型實驗向探索型實驗轉(zhuǎn)變。探索型實驗要求教師提出需要解決的問題,讓學生結(jié)合已學知識,查閱文獻,自己制定出實驗方案,然后與老師對實驗的可行性進行分析討論。這種方式不僅能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,還能教會學生做科研的方法,讓學生具備初步的科研能力。最后,教學過程中應該增加課堂討論時間,對于有爭議的問題,鼓勵學生各抒己見,觸類旁通,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。
灌輸學生對資源、環(huán)境的憂患意識,即在課堂中讓學生了解到不可再生資源的珍貴,讓學生了解當前社會環(huán)境保護的緊迫性。資源與環(huán)境是關(guān)系到人類及子孫后代生存發(fā)展的大問題,大學生作為社會發(fā)展的后繼力量,應當承擔起保護資源和環(huán)境的責任,而目前大學生對這些問題明顯缺乏憂患意識,高校教師在課堂教育中對這些問題也不夠重視。對學生進行資源環(huán)境憂患意識的培養(yǎng)是一項長期的工作,在無機化學教學中,應當將無機化學的知識與當前社會的資源、環(huán)境問題相聯(lián)系,既提高學生上課的積極性,又能讓學生在潛移默化的熏陶中意識到資源環(huán)境問題的緊迫性和自己應當承擔的責任。
在無機化學課程中涉及到大量元素內(nèi)容,可以在元素內(nèi)容講解時,結(jié)合具體事例,為學生灌輸資源環(huán)境憂患意識。比如,談及炭元素時,可以提到不可再生的煤炭資源。在中國能源消費中,煤炭消費占整個能源消費的67%,且使用方式以燃燒為主,全國排放到大氣中80%的煙塵和90%的SO2來自燃煤。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,煤炭需求量的增加與其不可再生性產(chǎn)生了矛盾,煤炭燃燒與環(huán)境污染的關(guān)系亟待解決。通過講解,讓學生在潛移默化中意識到要珍惜不可再生的煤炭資源,并尋求煤的凈化技術(shù),降低對大氣的污染,保護人類生存的環(huán)境。又比如講到銻元素時,可以通過圖片及新聞報道的方式,提及2015年11月甘肅省隴星銻業(yè)有限責任公司尾礦庫發(fā)生尾砂泄漏,造成嘉陵江數(shù)百公里河段銻濃度嚴重超標,多市生產(chǎn)生活用水吃緊。通過實例,加深學生的印象,讓環(huán)境保護的緊迫性和重要性深深印在他們的腦海中。
無機化學知識間存在著大量辯證關(guān)系,其發(fā)展是按照辯證法的規(guī)律進行的。教師應將這種辯證關(guān)系滲透在課堂教學中,培養(yǎng)學生的辯證思維能力。這需要教師的不斷思考和總結(jié),下面對無機化學中常見的幾種辯證關(guān)系進行說明。
3.1 對立和統(tǒng)一的關(guān)系
對立統(tǒng)一揭示了客觀存在具有的特點,任何事物內(nèi)部都是矛盾的統(tǒng)一體,矛盾是事物發(fā)展的源泉和動力。無機化學中處處存在著這種關(guān)系,如氧化還原反應中的氧化反應和還原反應,化學平衡中的正反應與逆反應。表面活性物質(zhì)能夠降低液體表面張力,其組成也表現(xiàn)出對立統(tǒng)一的關(guān)系,表面活性物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中一部分具有親水的極性基團,而另一部分是疏水的非極性基團,這種矛盾的基團功能決定了其能在溶液中定向排列,降低表面張力。
3.2 內(nèi)因和外因的關(guān)系
事物的發(fā)展是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果,內(nèi)因是事物變化發(fā)展的依據(jù),外因是事物變化發(fā)展的條件,外因通過內(nèi)因起作用。化學反應過程能很好的詮釋內(nèi)因和外因的關(guān)系?;瘜W反應中反應物的結(jié)構(gòu)、化學鍵的強弱、活化能的大小等是內(nèi)因,濃度、溫度、催化劑是化學反應的外因。內(nèi)因、外因共同作用下,化學反應才能完成。
3.3 矛盾的普遍性和特殊性的關(guān)系
矛盾的普遍性是指矛盾存在于一切事物及事物的發(fā)展過程中,矛盾的特殊性指矛盾的事物及其每一個方面各有其特點。因此,我們學習知識時要具體問題具體分析,發(fā)現(xiàn)知識的兩面性及聯(lián)系性,加深知識的理解與記憶。元素周期表的規(guī)律能明顯體現(xiàn)出矛盾的普遍性和特殊性。同一周期的元素,元素的電子層數(shù)相同體現(xiàn)了普遍性,但最外層電子數(shù)從左到右依次增大體現(xiàn)了元素的特殊性。同一主族的元素,最外層電子數(shù)都相同,而元素電子層數(shù)從上到下逐次增加。又如物質(zhì)的相對分子質(zhì)量越高,分子間作用力越大,分子的沸點越高。這是一條普遍性規(guī)律,但當分子間存在特殊的分子間作用力-氫鍵時,其沸點明顯增高。所以,雖然氟化氫、氯化氫、溴化氫、碘化氫的相對分子質(zhì)量依次增大,但氟化氫中含有氫鍵,沸點由高到低的順序變?yōu)榉瘹洹⒌饣瘹?、溴化氫、氯化氫?/p>
3.4 量變和質(zhì)變的關(guān)系
量變質(zhì)變規(guī)律揭示了事物發(fā)展變化形式上具有的特點,事物都是從量變開始,質(zhì)變是量變的終結(jié),量變的過程影響質(zhì)變的性質(zhì)。比如化學反應中反應物用量的不同,往往能得到不同種類的生成物。大量稀鹽酸滴加到碳酸鈉溶液中,會釋放出二氧化碳氣體,而當只滴加少量稀鹽酸時,反應物為碳酸氫鈉,沒有氣體放出。又如碳和氧化銅在常溫下不發(fā)生反應,在加熱的條件下,普通分子逐漸吸收能量,變?yōu)榛罨肿?,?jīng)過有效碰撞,就生成了新的物質(zhì)銅,并放出二氧化碳氣體。
無機化學知識豐富多彩,教學方法需要每個教育者用心鉆研思考,明確無機化學的教學不能僅以教授理論知識為目的,而應該始終以學生為本,循循善誘,點滴滲透,讓學生成為具備科研創(chuàng)新能力、辯證思維能力及社會責任感的有用人才。
[1] 羅 俊,劉寶姝,張欣榮,等. 無機化學教學改革的嘗試[J].科教文匯,2014(8):83-84.
[2] 任 玲,胡長文,吳 俠.無機化學的教學創(chuàng)新探索[J].大學化學,26(1):23-25.
[3] 陳建芳,方正軍,黃賽金. 無機化學教學中的創(chuàng)新教育研究[J].廣州化工,39(24):134-135.
(本文文獻格式:劉慶華,李 麗.無機化學教學研究[J].山東化工,2016,45(04):122,125.)
The Research of Teaching Reform on Inorganic Chemistry
Liu Qinghua, Li Li
(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Heze University, Heze 274015,China)
Teaching reform on inorganic chemistry was discussed from three aspects. That is how to improve innovation education of students and train suffering consciousness of environment and dialectical ability.
innovation; suffering consciousness; thinking ability
2016-01-12
XYKJ02; XYKJ06
G642
A
1008-021X(2016)04-0122-01