關于化學教學重在進行化學方法的訓練論文
化學方法是從事化學研究的基本手段和思維工具,它既有自然科學研究一般方法的共性,又有化學研究特殊方法的個性。化學方法有多種,如化學語言規范、化學實驗、化學假說、化學模型、化學邏輯等等。我們知道,化學教師的教學不僅僅是傳授化學知識,更主要的是注重發展學生的智能,而化學方法是影響學生智能的重要因素之一。隨著現代化學的迅猛發展和化學信息總量的劇增,企圖讓學生在有限的時間內掌握日新月異的化學知識是不可能的。這就迫切需要化學教師對學生進行化學方法的訓練與指導,使他們學到最基本、最有用的化學方法。以便依此獨立、能動、持續地獲取化學知識,成為具有一定研究能力和創造活力的化學工作者。本文結合教學實踐,以有機化學和無機化學為例談談如何對職業院校學生進行化學方法的訓練。
1在指導思想上提高化學方法的訓練
有機化學和無機化學都是化學專業的重要基礎理論課程。縱觀現行各類各層次教學大綱如出一轍,著重強調的是使學生比較系統地掌握化學基礎知識、基本理論和基本技能,對化學方法的訓練重視不夠。大多數化學教師也只注重化學知識的講授和實驗技能的訓練,對培養學生理解、掌握和運用化學方法的能力未引起足夠的重視。因而學生缺乏必要的化學方法的訓練,研究能力差,思維不活躍,學生只是積累教師或書本所傳授的知識,以求考試取得高分。實際上有豐富教學經驗的化學教師都有同感:化學方法與基礎知識、基本理論和基本技能有著密切的關系。
就基礎知識和基本理論而言,化學方法是化學發現的手段。無論在近代化學的建立時期,還是在現代化學的發展時期,任何一個重大的化學發現都是依靠一定的化學方法實現的。同時,化學方法又是化學概念和化學理論建立的工具。就基本技能而言,化學方法是促進技能發展的一條有效途徑。學生一旦掌握了化學方法,就會加速對化學知識量的積聚速度,加速對知識的理解,提高對知識的概括和運用能力,對掌握新知識起能動作用。因此,在教學過程中本人把原來的“三基”變成“四基”把化學方法的訓練作為教學環節的重要內容之一,這是對學生進行化學方法訓練的前提。
2將化學方法引入教學過程
在講授基本概念和基本理論的同時,注重培養學生理解和掌握從事化學研究所必需的基本方法。在教學過程中,教師不應平鋪直敘地講解化學知識,而應當將化學方法直接引入教學過程,這是對學生進行化學方法訓練的關鍵。
2.1聯系重要的化學史事,讓學生學到有益的化學方法
化學發展的歷史是極其曲折的,那些杰出的化學家成功的背后都蘊藏著各種各樣的化學方法。在化學教學過程中若巧妙地結合所授知識,將這些化學方法滲透其中并潛移默化地傳授給學生,有利于培養和提高學生掌握和運用化學方法的能力,加深對知識的理解和應用。例如,在講授有機化合物和有機化學的概念時,可滲透化學實驗法在化學發展中所發揮的作用。我們知道“有機物只能在生物的細胞中,在一種特殊的‘生命力’的作用下才能產生出來,用人工方法是不能合成有機物”的“生命力論”曾牢固地統治著有機化學界,嚴重地束縛著人們的思想,使人們放棄用人工合成方法合成有機物的想法,使有機化學的發展長期停滯不前。直到1928年,德國化學家武勒(Wohler)首先沖破“生命力論”的桎梏,在實驗室里由氰酸銨合成了尿素〔NH4OCNCO(NH2)2〕。從此才動搖了“生命力論”的統治,有機化學才得以迅速發展。目前有機化合物的種類已發展到數百萬種,并且每年還有上千種新的有機物被制備出來。
2.2采用啟發式教學,建立和發展化學方法
啟發式教學就是根據教學目的、教學內容以及學生的知識水平,運用各種教學手段,采用啟發誘導的辦法傳授知識、開發智力、培養能力,使學生積極主動學習的教學方法。例如,在講授“環烷烴的張力學說和環丙烷的結構”時,可以采用化學模型法進行啟發式教學。讓學生用球棍式模型連成環
丙烷和環丁烷,每個碳原子上的兩個鍵必須壓縮到60°或90°,以適應環的幾何形狀。結果發現,這些碳原子的鍵角與正常的四面體鍵角偏差很大,從而使分子本身產生角張力,力圖恢復鍵角;再讓學生連成五元環、六元環及六元以上的環,結果每個碳原子的鍵角非常接近于四面體的夾角,這些環基本上沒有角張力。然后應用歸納法來總結環的穩定性與環大小的關系。在此基礎上,為進一步講解環丙烷的結構,不妨引入化學假說,即從環丙烷的分子模型可以看出,碳原子與碳原子之間并非直線相連,而是呈彎曲形狀,這與現代共價鍵理論相矛盾。根據共價鍵理論,當一個碳原子以sp3軌道與另一碳原子的`sp3軌道鍵合時,兩個碳原子須處于使它們的sp3軌道彼此正面相對的位置,也就是面對面重疊,這樣重疊的化學鍵最強。因此可用類比法提出“在環丙烷分子中可能存在另一種鍵--彎曲鍵”的假說,然后通過各種方法驗證自己的假說,最后得到彎曲鍵理論。
將化學方法引入教學過程,不僅使學生學到作為知識活動結果的知識結論,而且還可以學到反映在認識活動中的研究方法,從而學到運用知識和發展知識的方法。化學方法隱含在化學內容的角角落落,只要做個有心人,在化學教學中勇于創新、大膽探索,將化學方法引入教學過程是不難做到的。
3指導學法,使學生自覺地運用化學方法處理問題
為了使學生能夠初步理解和掌握從事化學研究所必須的科學方法,除了將化學方法直接引入教學過程外,還必須在指導學法上下功夫。指導學生運用化學方法去學習新知識,概括已學過的知識,養成自覺運用化學方法處理問題的習慣,從而把對學生進行化學方法的訓練提高到一定的高度。教師在教學過程中要教給學生科學的學習方法,使之掌握打開知識大門的鑰匙及獲取知識的能力,將會使學生終身受益。
3.1指導學生正確使用教材
教材是教學大綱的體現,是知識的精華,是教師教和學生學的依據。在教學過程中要指導學生做到課前預習教科書,記下疑難問題,帶著問題聽課,課堂上緊扣教科書,把教材中的重點知識認真理解、勾畫、記錄。課后認真閱讀教材,讀懂教材。章節復習時把重點、難點知識反復閱讀,認真理解,其它輔助資料不要代替教材使用。
3.2指導學生聽課的方法
針對化學課的特點,教師要指導學生聽好化學課的方法:用眼仔細觀察演示實驗,看清實驗現象,觀察老師的實驗技巧。用鼻分辨氣味,用耳聽清老師講解,用手記好筆記,用嘴請教自己不懂的問題,用腦去思考、分析、判斷。只有眼、耳、鼻、手、腦并用,才能上好課,學好課。
3.3指導學生學會通過實驗研究化學的方法
在學生的化學實驗中要更加重視對學生進行化學方法的訓練和培養。化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗是研究化學的重要手段,不同的實驗側重點不同。指導學生認真對待每一個實驗,仔細觀察、記錄、分析、理解,通過實驗培養學生的觀察能力、思維能力和動手操作能力,讓學生通過實驗學會研究化學的方法。
3.4指導學生學會比較、歸納總結知識規律的學習方法
化學學科知識零碎、變化復雜,對學過的知識進行對比、歸納總結是一種行之有效的學習方法。要指導學生在學習:新知識的同時和舊知識進行對比,每學完一部分內容后進行歸納小結。有比較才有鑒別,有比較才能更好地把握知識,掌握知識的內在聯系。在比較過程中去分析并加深理解,在理解基礎上記憶。例如,在講授《有機化學》同分異構體內容時,常采用對比啟發的方法進行教學。由于學生以前學過同位素、同素異形體、同系物等概念,往往由于“同”字的“攪拌”而影響了對這些概念的理解和掌握,造成混淆不清的問題。這時我們根據這些概念中均含有“相同’、“不同’、“所指對象”而且能“互稱”等共同點,采用對比啟發的方法,如表1所示。
讓學生對以前學過的容易造成混淆的概念在一起進行分析對比,不僅使學生對同分異構體有了深刻的認識,而且以前所學過的知識也得到了鞏固和提高,更重要的是讓學生掌握了一種學習方法。
在上復習課時教師要把各部分知識的共性找出來進行歸納總結,總結知識的規律性、前后知識的聯系和區別,這樣既可以訓練學生的思維又增強了能力,使知識系統化、條理化,便于掌握和運用。例如,在學完醛酮類、酸類及酯類化合物后,可引導學生進行歸紙“因結構相似,使醛酮類物質有相似的化學性質,酸類物質有相似的化學性質,酯類物質有相似的化學性質。因結構不同,使醛酮類、酸類、酯類的化學性質各不相同,醛類和酮類的性質也不完全相同。又由于甲醛、甲酸、甲酸乙酯的結構上都有相同的醛基(-CHO)才都能發生銀鏡反應”總結出物質的化學性質與其結構有密切的關系。
3.5指導學生學習元素化合物知識的方法
元素化合物知識容易理解,也容易混淆、遺忘,指導學生在學習這部分知識時從圖1入手。
即元素或化合物的結構決定了它的性質,性質決定制法、存在、用途和鑒別。引導學生不能單純地死記硬背,而是從結構上去分析、理解有關的性質、制法和用途等。
學法指導的內容很多,以上僅舉幾例。教學過程中不僅要傳授知識,更要教給學生學習方法。學生掌握了科學的學習方法,才能有效地促進智力的發展和能力的提高,取得良好的教學效果。
在化學教學中,通過對學生進行嚴格的化學方法訓練,使他們不僅牢固地掌握基礎知識、基本理論和基本技能所要求的內容,而且也擴大了思路,研究能力也會有所提高。當遇到實際問題時,他們能夠有計劃地調動自己的智力因素、知識和技能,而不是“高分低能”者。當然化學方法的訓練并非一朝一夕之功,也不是學生在幾年的學習時間內所能徹底解決的。但如果我們重視這方面的訓練,就可以給學生打下基本化學方法訓練的基礎,使他們終身受益,并且也使我們的化學教學開創了新局面。
侯進才
(駐馬店高級技工學校,河南駐馬店463000)
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