时间:2023-03-20 16:12:57
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关键词:化学学习策略应用新教材敢于创新
一.化学学习策略的概念、分类及现实意义
1.化学学习策略的概念
化学学习策略主要是指在化学学习中,为使信息有效地保持在认知结构中,对信息进行加工和组织的程序和形式、思想和规则等。化学学习策略同时具有调节认知的作用——在特定的问题情境中熟练运用这些知识解决问题,即根据学习情境的特点(如学习者的能力水平、学习材料的类型和难易、学习时间等)和变化选用最为适当的学习途径。由若干种化学学习基本方法结合而成化学学习的综合方法。在化学学习综合方法的结构因素中,学习策略处于关键的地位,它是能够分析具体材料的背景或情境,从而得出应该用何种方法或学科思想的策略。它体现化学学习的指导思想,决定各种学习方法的主要差别,是化学学习综合方法的精髓所在。
2.化学学习策略的分类
不同的人对化学学习策略有着不同的分类方法。根据化学学习活动的基本组织方式,可以将化学学习策略分为:机械记忆策略、接受—内省—复现策略、探索—发现策略、问题解决学习策略、归纳学习策略、演绎学习策略、分步学习策略、集体学习策略等。根据化学知识和技能的特点,可以将化学学习策略分为:化学基本概念学习策略、化学基本理论学习策略、元素单质及化合物学习策略、有机化学学习策略、化学实验学习策略、化学计算学习策略等。
3.化学学习策略的现实意义
培养学生的化学学习策略具有重大意义。化学学习策略,这种策略性知识比具体的化学学科知识和技能具有更高的概括性、更强的迁移能性和更广的适用性,学生掌握科学的学习策略,能有力地促进学生学习能力的形成和发展;能使学生学会学习,终身学习,适应未来迅猛发展的社会;能培养学生创新能力,真正落实素质教育。因此,教师应高度重视培养学生的化学学习策略。
二.教师如何培养中学生的化学学习策略
1.增强化学教学的趣味性,激发学生化学学习动机
学习者学习化学的愿望越强烈、对化学学习结果的期望越高,往往越注意化学学习策略。学习者越是认为自己能调控自己的内部认知活动,越是认为自己能掌握好的学习方法,就越是注意化学学习策略的使用。反之,如果学习者不想学习、对学好化学缺乏信心,他就会很少考虑化学学习的策略问题。因此,化学教师要注重培养学生的化学学习兴趣。
2.注重培养学生科学探究的学习方式
首先,学生传统的学习方式是被动接受式。这种学习方式以知识和教师为中心,使学生长期处于被动地位和消极状态,极大损害了学生的学习积极性。因此,这种学习方式明显不利于培养学生的化学学习策略。其次,化学学习策略属于策略性知识。而策略性知识与事实性知识有着显著的不同。化学事实性知识可以通过接受式学习来习得,但策略性知识却难以靠灌输、接受式学习来形成,只能在具体活动过程中通过不断的体验、内化而逐步形成。此外,我国新一轮中学化学课程改革将以科学探究作为改革的突破口,倡导以科学探究为主的多样化学习方式。在此背景下,在中学化学课程标准中化学学习策略的内涵由过去强调书本知识的学习策略转向对化学问题进行探究的策略。因此,教师要设计出形式多样、层次丰富的探究活动,使学生在探究实践中领会并掌握科学的探究策略。
3.注重常规化学学习策略的培养
常规的化学学习策略包括机械记忆策略、接受—内省—复现策略、探索—发现策略、问题解决学习策略、归纳与概括学习策略、分步学习策略、集体学习策略等。教师要结合不同的教学内容训练学生不同的化学学习策略。除探究策略以外,很多中学化学教师都认为归纳与概括的学习策略是中学化学学习策略中最重要的学习策略。因为中学化学的一个重要特点就是知识点繁杂散碎。大量的知识点需要学生识记。如:元素周期表要记,各元素原子结构要记,各族代表元素单质、化合物的性质、化学反应方程式要记;有机化合物中各种烃、烃的衍生物的性质、作用及一些规律要记等等。学生只有通过概括、总结,把纷繁芜杂的知识点有效的组织在一起,使之条理化、系统化、理论化才能有效的掌握化学知识。因此,在常规的化学学习策略中,教师应重点培养学生的归纳与概括的学习策略。培养学生的归纳与概括的学习策略可以通过多种方式进行,例如,督促学生以表格或网络图等形式完成每章节的总结;对于典型的习题请学生概括其方法步骤等。
4.引导学生自我反思与监控,培养学生元认知能力
元认知集中反映了学习策略中自我调节和控制这一本质属性,所以元认知是学习策略系统中的核心因素,是学习策略的动力源。学习策略的教学实践表明:只有元认知能力的培养与学习策略教学同步进行,才能使学习策略的教学收到理想的效果。而培养学生元认知能力的有效途径是促使学生开展自我反思与自我监控。从上述观点可演绎出:要培养学生的化学学习策略必须促使学生对化学学习进行自我反思与自我监控。
教师在化学教学中一定要注重培养学生的自我反思与监控能力。首先,教师要丰富学生自我反思的内容。学生自我反思的内容除了可以是知识点的识记情况、典型习题的掌握程度、还可以是诸如记忆方法、思维方式、信息获取途径等方法和策略性知识的运用情况。其次,反思的形式要多样化。可以让学生集体讨论学习方法;可以就某道习题,让学生口述其思维过程;可以让学生自己填写反思评价表等。
三.开发教材,积极探索,勇于创新
总书记指出:“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才,人才靠教育。”创新教育作为实施素质教育的核心和最高目标,把如何培养出具有创新意识、创新精神和创新能力的人才,摆在了我们教育工作者的面前。在初中化学的教学中,应重在学生牢固系统地掌握化学基础知识和基本技能的同时,着力培养学生的创新意识和创新能力,这是创新教育的核心。创新意识就是推崇创新、追求创新、以创新为荣的意识或理念。创新意识是创新型人才必备的素质,只有在强烈的创新意识引导下,才可能产生强烈的创新动机。教师在教学中要改变阻碍学生创造力发展的行为和观念,优化教学环境,培养学生创新意识。破除将创造性思维神秘化的思想,肯定学生在平时学习中具有创造性,培养学生创新的勇气和信心,要大胆扶持,肯定带有创新意向的活动及活动的方式和途径。
新教材在教学理念、教学内容、教学要求、编排方式等方面都有较大的变化,新大纲教学目标的维度增加,要求更为全面和人文化,突破了学科本位,注重社会、学生发展的需求,教给学生在用化学知识解决生产生活实际问题时应有的观察视野,思考角度和解决问题的策略,提供开放和主动思考的空间,让学生发现和提出问题发表自己的见解,培养学生以辨证的观点认识科学技术与社会的问题。强调学生走进化学实验室的重要意义,引导学生主动参与探究活动,通过探究活动和合作学习,获取知识,体现化学实验是获取知识和学习探究科学探究方法的重要手段,关注学生渴望了解化学的情感。从教材表面看,新教材的内容总量减少,难度降低了。但在课程的实际操作中正好相反,对教材进行加工、整理,使之变成学生熟悉的有亲身体验的感兴趣的知识。这就需要教师转变教学观念,由“学生跟着教师走”变“教师围着学生转”,学生通过自主、探究实验现象,讨论形成知识体系。
总之,化学学习策略这种策略性知识与化学学科知识一样,在培养未来社会公民科学素养方面具有极为重要的作用。化学教师应充分认识到这一点,把学生化学学习策略的培养落实到化学教学的每一个环节中。
参考文献:
[1].化学学习论[M].广西:广西教育出版社,1997.
[2]化学新教材开发与使用[M].北京:高等教育出版社,2003.
关键词自主学习探究创造品质教学策略教学方式
“传授式”的教学方式和被动的“接受式”学习方法,往往教师“教”的过分夸张,漠视、淹没学生“学”的主体地位。“传授式”的教学方式往往是为“教什么”,“如何教”等因素而设计,考虑教材多,考虑学生少,这样学生是“他主”的,不是“自主”的。因此在呼吁培养学生自主学习的新课程改革中,“传授式”的教学方式遭到了否定,培养学生的自主学习能力势在必行。
上世纪90年代以来,国内外专家对自主学习的实质进行了深入的研究,虽然存在着不同的学派,但对其中心内容的认识基本是一致的,对其在教育中的地位都是十分肯定的。
自主学习又称自我调节学习,一般是指学习者自觉确定学习目标,选择学习方法、监控学习过程,评价学习结果的过程。自主学习强调形成学生积极主动的学习态度,关注学生的学习兴趣,倡导学生主动参与,注重培养学生的独立性和主动性,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。因此,在呼吁培养学生自主学习能力的新课程标准理念下,教师的主导作用贵在塑造学习主体,在教师的组织和引导下,让学生掌握学习的自动权,激发学生的主体意识,为实现自我发展而主动的、积极的参与学习。为此,本人在教学实践中进行了一些有益的探索。
一、探究性学习方法是学生自主学习能力的核心
美国的教育心理学家布鲁纳(J.S.Bruner)特别强调培养学生的学习能力和注意学习方法的指导。他主张在教师的指导下,学生通过自学、探索、发现来获得科学知识。教育学家叶圣陶先生说:“教任何功课的最终目的是在于达到不教……”,我国古语“供人以鱼,只解一餐;教人以渔,终身受用。”都说明了掌握科学的学习方法,进行探究性学习的重要性,是学生自主学习的核心。
很多学生对新奇神秘的化学现象好奇,但是往往停留在表面现象上,往往忽视了对不理解的事情进行深入研究,缺乏探究性。因此教师要在保护和激发学生的好奇心、肯定学生的好奇心的基础上,应鼓励学生多问“为什么”,培养学生“打破沙锅问到底的精神”;教师要在教学过程中适时激发探究意识;教师还可以适当地对学生进行一些专项训练如对学生提出疑问,或一些有趣的问题,让学生课后通过实验、查资料、讨论等等方法去找到答案,在恰当的时候检查学生的研究情况,并提出自己的意见。通过这些形式培养学生探究性的学习方法,提高自主学习能力。
例如在做CO还原CuO的实验时,教材中介绍了两种处理尾气的方法:①用气球收集尾气;②改进实验装置用酒精灯的火焰燃烧掉CO。利用这两套装置,引导学生分析各装置的利弊。①.气球吸收不方便、不保险;②.用酒精灯火焰处理不节省。启发学生积极思考,提出各自的处理方案,集思广益,同学们一致认为以循环利用法来处理尾气是一种更好的方法。学生可以在课余时间去进行实验验证。实验结果表明,还原同样多的CuO,采用循环利用法可以减少CO的用量。
二、自主学习追求的目标是形成良好的创造品质,良好的创造品质又会促进学生自主学习
一个具有开拓精神、创造品质的人才能不囿于传统、安于现状,不盲目从众、唯上、唯书;才能面向未来,求真务实,勇于进取,乐于改革,欢迎新事物、新观念,充分发挥自己的潜力,并尊重别人的劳动、贡献,注重效率、效益;才能目标明确,思路开阔,想象丰富,兴趣广泛,善于调整自己的知识结构、思维方式、行为方式,表现出较强的适应力和应变力;才能对自己的力量和别人的力量充满信心。一个具有良好创造品质的人,往往具有强烈的求知欲,会更加自觉地自主学习。如何培养学生良好的创造品质,促进自主学习,我们认为主要可以从以下两方面着手:
首先培养充分的自信心。为了使学生在受教育的过程中形成创造的自信心,必须给其自由的环境。教师应为学生营造一个良好的学习氛围,在科学面前师生平等。教师应重视每一个学生的观点和问题,使课堂上洋溢着宽松和谐、探索进取的气氛。教师应及时对好的方面予以肯定和表扬,更不要忘记对出错者予以耐心指导和鼓励。在这样的环境中学生得到了重视,自信心自然越来越充分。
其次培养创造的意志力。创造过程是一种探索过程,成功与失败共存于整个过程中。那种自觉的、顽强的、勤奋的、实事求是的、百折不挠的、敢想敢干的精神,是一个成功者必备的心理素质。化学教师可结合教材内容,通过化学领域中诸如科学家献身科学的感人事迹,激励学生增强创造意志。化学教师可以帮助学生设计应长期坚持的化学实验,如水质监测,其监测的时间可以是半年、一年,甚至几年,其监测的项目有很多,如PH测定、硬度、富营养化、跨学科如物种数量和种类及变化等等。教师应不断检查坚持者的实验情况、实验成果,给予必要的鼓励与帮助。化学教师可以帮助学生组建化学兴趣小组,鼓励他们勇于实践,在实践中增强自己的创造意志力,同时还可以培养他们的团队协作精神。
三、科学的教学策略和教学方式是提高学生自主学习能力的根本保证
以探究性学习为核心,以培养学生创造品质为目标的自主学习,如果缺乏一定的保证,其结果只能是“纸上谈兵”,因此科学的教学策略和教学方式是提高学生自主学习能力的根本保证。现代教学论认为,学生不仅是教学的对象,而且是教学的主体,是整个学习过程的主人。学生的种种能力不是单纯的“教”就能培养出来的,教师给学生的知识毕竟是有限的,大量的知识要靠学生自主去学习、掌握,大量的社会实践中遇到的问题,要靠学生自己去分析、解决。“施教之功,贵在引导,妙在开窍”。故教师的职责不仅在于“教”,更重要的在于运用恰当的教学策略和教学方式调动学生学习活动的自觉性、自主性、创造性。
3.1保护好奇心是培养学生的化学学科兴趣,激发学生自主学习的有效途径。
好奇心是人的天性,可是在传统的教学模式中我们教师经常无意识地扼杀了学生的好奇心,而对好奇心的扼杀,直接影响到学生的学习兴趣和自主学习意识的形成。爱因斯坦说过:“我没有特别的天赋,只有对事物的好奇心”。化学是揭示物质组成、结构、性质、变化以及合成的自然科学。受好奇心的驱使学生会问许多稀奇古怪的问题,教师应该给予重视和鼓励,不要害怕和阻止学生的“好问”,不要讽刺和贬低学生的“怪问”;教师要培养和表扬学生的勤于提问,不要限制和压抑学生的“多问”;教师要指导和启迪学生仔细观察周围环境中的化学现象而广于提问,敢于提问,甚至善于提问,而且问得颇有见地、切中要害。这样从根本上保护了学生的好奇心。不仅如此教师还应深入学科知识,创造情境,引导学生发现其中的深奥道理,激发其好奇心,培养学生的好奇心。
为此,在课堂教学中,可利用较奇特的实验现象、悬念式提问、新奇的故事、不同于惯常结果的实验方法等等,易使学生情绪处于亢奋、激动之中,在这种情感的刺激下,抓住学生的注意力,激发学生去探索,揭示“奇”的奥妙,形成“我要学”的氛围,达到提高自主学习意识的目的。如“魔棒”点火、荒郊野外的夜晚“鬼火”、常雷雨交加的地方的植被特别茂盛、豆科植物不用施肥就特别粗壮,化学中有许多这样的好材料。
3.2培养适度的批判精神能激发学生开展自主学习的热情。
中国的传统教育一直在培养“乖孩子”、“听话的孩子”,受应试教育的影响一直在培养会做题的孩子。这样的学生对老师教的、课本上的知识奉为“圣旨”;这样的学生迷信权威,崇信书本;这样的学生缺乏主动性、独立性,面临选择时束手无策,难置可否,结果放弃思考,人云亦云,窒息创造。“疑而启思,疑而生变”,在对事物的质疑中,学生不是以一种被动接受的闭合思维方式参与到认识过程中,它是一般思维发展到创造性思维链上的关节点,所以化学教师应注意培养学生批判性地吸收化学科学的精华。化学科学中的许多规律的认识过程总是由简单到复杂、甚至由错误到科学,教师不应是简简单单的传授,可以引导学生再来一次“创造”,让学生有成就感,激发自主学习的热情!只有这样,学生才能寻幽探微,穷根究底,最终才能有所发现与创造。例如学习苯的分子结构时,让学生正确地去理解凯库勒式的积极意义,又要让学生通过性质的学习认识到它的局限性,激发学生更加强烈的求知欲──苯的分子结构到底是怎样的?有没有比我们现有的课本上更科学的解释。
3.3发展学生的创造想象力能激发学生开展自主学习的欲望。创造想象力是创造的核心,是创造的源泉,能激发学生开展自主学习的欲望。教师可以通过帮助学生发挥想象力、启迪和鼓励联想、设计一些化学问题进行想象力训练等方式发展学生的创造想象力。如:引入有机物的概念时可以让学生发挥充分的想象力──没有有机物的世界会是怎样,有机物是怎样形成的……;在学习氢键时激发学生想象如果水分子之间没有氢键,我们的地球会怎样、若外星球也有生命但没水,那么那种物质会相当于水的作用;在甲烷分子的立体结构教学时,可提示学生你由此还会发现哪些物质的分子结构也为正四面体结构、有没有离子的结构也为正四面体结构、有没有哪些物质虽然不是由分子和离子构成但其中存在正四面体结构;甲烷的一氯代物无同分异构体、乙烷的一氯代物无同分异构体、2,2–二甲基丙烷的一氯代物无同分异构体,由此总结出什么样的规律,又怎样运用此规律有所发现。
3.4加强实验和观察是培养学生化学学科自主学习能力的必要途径。
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是验证、探索、创造的可靠手段。观察是创造的入门阶段,要创造就要有新发现,观察是发现问题的一条重要途径。敏锐的观察能力来自于训练有素的观察技能与问题意识的结合。平时观察到的、偶尔发现的奇异的化学现象要探索它的实质就要动手作实验。因此敏锐的观察能力和扎实的化学基本实验技能是学生创造思维、创造实践的根基,是培养学生自主学习能力的必要途径。在这方面以下几点应特别注意:
(1)培养学生良好的观察品质,端正观察态度,教给学生观察方法。教师应根据所观察事物的特点,指导学生从大到小、由远及近、由点到面、由短期到长期、由宏观到微观,使学生学会全面、系统地观察,训练出学生敏锐的观察力。如在“钠与水反应的实验”时,就应该引导学生不应停留在金属钠在水面上“跑来跑去”这一“好玩”的实验现象,而应引导学生观察到钠浮在水面上、反应放出气体、液体颜色变化、滋滋的声音等等实验现象。只有现象观察全面了,才有可能结合其他知识彻底搞清“钠与水反应”的实质。
(2)注重课堂演示实验,同时注重开阔学生视野。课堂演示实验应尽量让学生去观察实验现象,切勿包做包讲。当然,仅仅观察课堂演示实验还是不够的,要积极引导学生观察日常生活,化工生产中的实验现象。如:家中的食盐为什么会变潮?“乐山大佛”为什么慢慢被侵蚀,又怎样保护?为什么要兴建火力发电厂、而为什么又要关闭一些小型火力发电厂?为什么有些地方的水不能直接饮用?
(3)要注重验证性实验。化学教材中很多是验证性实验,通过这些实验培养学生基本操作技能,掌握实验基本方法。应该放开手脚让学生自己使用常见的仪器,组装仪器,自己作实验,而不应该操纵学生实验。学生实验失败时,应该及时地帮助他找到失败的原因。
(4)要精心设计探索性实验,甚至可以将一些验证性实验改成探索性实验。探索性实验更能激发学生的学习兴趣,培养学生实事求是、勇于探索的精神。如在进行“氢氧化亚铁的制备和性质实验”时,就可以先按照常规的胶头滴管的使用方法,观察实验现象,同时引导学生辨别红褐色沉淀的本质,提出问题──为什么没有得到大量的氢氧化亚铁,怎样得到大量的氢氧化亚铁,学生可以各抒己见,甚至还可以对课本上的实验方法加以改进,这样学生不是在被动地接受知识,而是经过探索获取了知识,还获取了方法。
3.5引导学生在合作学习中开展自主学习
合作学习是目前世界上许多国家都普遍采用的一种富有创意和实效的教学理论和策略理论,兴起于20世纪70年代初的美国,并在20世纪70年代中期至80年代中期取得实质性进展。由于它在改善课堂内的社会心理气氛,大面积提高学生的业绩,促进学生形成良好的非认知品质等方面实效显著,被誉为“近十几年来最成功和最有效的学习方式”。
合作学习是促进学生在异质小组中彼此互助,共同完成学习任务。并以小组总体表现为评价依据的教学组织模式。因此,合作学习是转变学生的学习方式,培养学生主动学习,主动探究,发展创新能力的很好的突破口,是探究性学习的重要组织形式,也是自主学习的外在表现形式之一。合作小组的成员既有明确的分工,又围绕共同的任务而相互合作,协调统一,贡献各自的智慧,达成统一的目标。在不同的合作学习中,各角色进行互换,使得学生各方面得到锻炼。合作学习以学生为中心,强调知识的构建,学生是主动参与的,小组成员是平等的,有利于学生的全面发展和个性化发展,这自主学习所要求的。
精心设计讨论问题是合作学习的基础。合作学是围绕某些问题进行的,精心设计讨论问题也是合作学习取得成功的基础。教师在设计讨论问题时应遵循适度性原则,讨论问题应当具有一定的难度和挑战性,但不能太难,不能超过学生的能力范围;也不能太简单,否则流于形式。教师在设计讨论问题时应遵循阶梯性原则,不断拓宽学生思维的广度和深度,同时也要考虑到满足异质小组内不同学生水平的需要,充分发挥互助合作的功能。例如学习SO42-的检验方法时可设置下面一系列问题:①Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液有何现象,再加入盐酸有何现象,盐酸有何作用?②某溶液中滴加BaCl2溶液,再加入盐酸沉淀不溶解,原溶液中一定有SO42-吗?③某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,再加入HNO3,沉淀不溶解,原溶液中一定有SO42-吗?④你组认为检验SO42-的最严密的方案是什么?教师在设计讨论问题时应遵循开放性原则,在小组合作学习前,教师要深入研究教材,明确所要体现的理念;还要吃透学生,精心设计既有联系性又有开放性的化学问题,让学生在自主学习的基础上产生合作学习的欲望,把学生的自主学习引向深入。例如在学习“二氧化硫的污染”时可布置以下开放性问题:①何为酸雨?酸雨有什么危害?②酸雨是怎样形成的?③空气中的SO2主要来源?④如何防治酸雨?
把握合作学习的时机是合作学习的前提。教师应根据化学教学的具体内容和学生实际,把握合作学习的最佳时机。例如当一定数量的学生在学习上遇到相近疑难个人无法解决时;当学生对某一问题出现较大分歧,需要共同探讨时;当学生学习任务较多,需要分工协作时;当学生思路不开阔,需要相互启发时,都是进行合作学习的最好时机。
“兴趣是最好的老师”,是学生探求知识的原动力,也是发明创造的精神源泉。初三学生正处于兴趣广泛、求知欲旺盛的时期。教师如果从化学课的起始年级就注意激发和培养学生对化学学习的兴趣,并因势利导,使学生把兴趣转化成乐趣,进而转化成志趣,那么,就能保持学生对化学学习经久不衰的求知欲。以下是我几年来在这方面的几点做法。
一、重视化学实验教学,激发学生学习化学的兴趣
化学对于初三学生来讲是一门新学科。学生的好奇心与求知欲较强,对于变幻莫测的化学实验现象,往往有浓厚的兴趣。
首先要认真做好每一个演示实验。兴趣盎然的观察能活跃学生的思想,形成积极思考的氛围,从而使学生学到化学知识。讲催化剂概念、氧气、氢气、酸碱盐性质时,演示实验尤为重要。如在讲氧气的鉴别时,我没有先讲鉴别方法,而是用一个带火星的木条,分别两个集气瓶中,让学生由观察到的现象得出鉴别氧气的方法。再如在讲实验室制氢气是用锌而不是用镁或铁的原因时,增加了这样一个演示实验:分别用锌、镁、铁三种金属与稀硫酸反应,让学生观察现象有何不同,再由学生得出为何不用镁、铁而用锌的原因。这也为以后学习金属活动性顺序表打下了基矗其次是指导学生做好每一个学生实验。学生自已实验时兴趣较高,为了避免学生动手的盲目性,教师要因势利导,把单纯的兴趣转化成对学习知识的乐趣,成为学习的动力。注意及时纠正学生不正确的操作方法,指导他们分析实验现象,书写实验报告。
另外还要指导学生做好选做实验及家庭小实验。根据学生自身的特点,结合本校实际,尽可能地做一些有意义的实验,例如:在讲“绪言”时,我先避开书本,做了几个趣味实验“空杯生牛奶”、“小纸花变色”、“魔棒点灯”,学生一个个睁大了好奇的双眼。然后我才引出新课内容。这样紧紧地扣住了学生的心弦,效果当然要比平铺直叙好得多。再如讲了酸性、碱性之后,指导学生去测定本地土壤、水样的酸碱性,讲了有机物的知识后,指导学生去学会鉴别羊毛衫的真与假等等。
二、开展丰富多彩的课外活动,保持学生学习化学的兴趣!
丰富多彩的化学课外活动,对于学习紧张的初三学生来讲,是极具诱惑力的,这样既能让学生在紧张的学习之余轻松一下,又能让学生在轻松愉快的气氛中巩固许多化学知识。化学课外活动的内容及方式很多,大体上包括“化学游戏晚会”、“化学知识讲座”、“化学知识竞赛”、“化学园地”、“化学展览会”等等,可以每学期或每学年举行一两次。如“化学知识讲座”可以讲讲“空气与水污染的危害、原因及防护”、“温室效应的原因”、“酸雨的形成”、“当代军事与化学”、“化学与日常生活的关系”等,帮助学生认识学习化学的重要性。也可以讲讲“道尔顿”、“拉瓦锡”、“侯德榜”等著名化学家的成才之路,使学生树立崇高的理想,端正学习态度。再如“化学游戏晚会”,可以把所学过的化学知识编成各种节目:如相声、小品、魔术等等,让学生在轻松愉快中进一步巩固书本知识。根据学生争强好胜的心理,把化学知识按基本知识、难点、疑点分门别类编成不同类型的题目,举行化学竞赛,这也不失为一种加深巩固知识的好方法。
课程体系和教学内容是“卓越计划”指导思想和教育理念付诸实践的桥梁。根据《卓越工程师教育培养计划通用标准》对本科工程型人才知识、能力与素质的要求,我们提出构建生物化学实验教学体系的基本思路是夯实专业基础,提升实践能力,拓展创新能力。在此思路上,优化整合原有实验内容,将实验分成验证型和综合设计型,根据学生能力发展进程将实验内容分成基础模块、提升模块、创新模块。生物化学实验多层次教学体系。生物化学实验教学的第一阶段为基础模块实验,教学目标是使学生掌握扎实的实验基础知识,具备基本技能,规范实验操作;第二阶段为提升模块实验,教学目标是提升学生实验能力,注重培养观察、思维与动手能力,培养组织管理团队协作能力,培养分析、提出方案并解决实际问题的能力;第三阶段为创新模块实验,教学目标是培养学生的科研能力、创新能力、产品开发和设计能力。针对原先生物化学实验教学中存在实验教学内容与工程实际结合不够紧密的问题,注重按工程问题优化教学内容,开设一些与企业生产密切相关的实验项目,培养学生的工程实践能力,如“皂化价的测定”“蛋白质浓度测定方法比较”“食品中粗脂肪的提取和含量测定”等实验项目与食品生产过程中的产品开发和质检标准等紧密相关。
2改革实验教学方法与手段
充分利用现代化教学手段,将教学大纲、任务书、教案、多媒体课件、参考资料及实验操作视频等资料上传到课程网站,并要求学生提前预习,写好预习报告。在实验教学中灵活运用多种教学方法,以“提问式”和“讨论交流式”教学法为主,由以往教师讲实验、学生听实验的教学方法,改为教师提问学生回答、师生开展讨论与交流的方法,加深学生对实验原理和实验操作过程的理解。在综合设计型实验中着力推动“基于项目的学习”,以学生为中心,强调小组合作学习,要求学生对现实生活中的真实性问题进行探究。下面以实验项目“土豆中过氧化物酶的提取、纯化与性质测定”为例,叙述“基于项目的学习”的开展过程。该实验项目内容包括:粗酶液提取、粗酶的沉淀、粗酶的纯化、分子量的测定、性质分析。粗酶液提取中,要求学生确定细胞破碎的方法、选择合适的缓冲溶液、确定恰当的固液分离的方法;粗酶的沉淀中,要求学生确定合适的沉淀方法及沉淀条件;粗酶的纯化中,要求学生根据过氧化物酶的理化性质,制定合理的纯化方案;分子量的测定中,要求学生选择恰当的测定方法;性质分析中,要求学生考察过氧化物酶的最适pH、最适温度及金属离子对酶活的影响。1)组织任务小组。实验开始前两周告知学生实验项目信息,并将学生分成若干小组,每组5人,要求每位成员具体负责该实验项目中的1项任务。另外指定一名责任心强、有一定领导能力的学生作为总负责人。2)制定项目任务。项目任务步骤为:小组集体讨论,小组成员根据各自特长及兴趣爱好确定具体实验内容制定总体实验方法和技术路线小组成员分头完成各自实验方案小组成员汇总集体协作完成实验方案实施实验方案,获得实验结果。上述任务步骤中,除实施实验方案之外,其余步骤均需在实验开始前完成。实验方案实施过程中,要求各小组自行配制所需试剂,并在教师的指导下独立使用匀浆机、离心机、层析柱、分光光度计等仪器设备。3)小组实验方案及实验结果汇报。完成实验后,组织各小组以实验报告的形式呈现他们的实验方案及结果,并制作成幻灯片,在小组间交流讨论。4)实验方案及结果评价。评价内容包括:学生查阅文献能力、提出问题能力、实验方案设计及实施能力以及团队合作技能。“基于项目的学习”改变了过去教师预先给学生配好实验试剂,实验前讲授实验步骤的做法,而让学生自己设计实验方案、配制试剂、实施实验的全过程,促进了学生文献查阅、实验操作技能、团队协作、工程实践及创新能力的培养。
3改革实验考核方法
过去对生物化学实验成绩的考核主要是依据学生的实验报告,导致很多学生不重视实验操作,有些学生实验中不愿意动手操作,甚至出现抄袭报告等不正常现象,这严重影响了实验教学效果,更不利于卓越计划的实施。近年来,我们改变了以往只重实验报告的考核方式,探索了适合考查学生学习能力及实验过程的考核方法。考核过程中采取平时考核与期末考核相结合的方式,两者各占总成绩的50%。平时成绩中,实验纪律占10%、操作技能占60%、实验报告占30%。每次实验均作考勤,缺席者不得参加期末考试。实验纪律的考核内容包括学生在实验期间是否遵守实验室规章制度、安全与卫生情况。操作技能考核内容包括操作是否规范、团队协作及解决实际问题能力等。实验报告考查内容包括实验报告是否详细、完整,有无实验结果及分析,凡实验报告抄袭者一律重写。期末考核为开卷考试,试卷内容涵盖本课程开设的所有实验项目,考查内容包括实验原理及方法、操作注意事项,以及针对某个具体问题进行综合分析并设计实验方案。新的考核方式使教师能够对每个学生做出客观、公正的评价,激发了学生的实验操作积极性,提升了学生自主学习能力,促进了学生创新精神和实践能力的培养。
4优化师资队伍
要实现基于“卓越计划”的生物化学实验教学改革,必须建立一支高素质的能够满足卓越工程师培养所需的生物化学实验教师队伍。徐州工程学院近年来,尤其在成为卓越工程师培养高校之后十分重视教师队伍建设,大力提升教师专业素质,积极引进高水平教授和优秀博士,鼓励校内教师到海内外作访问学者、攻读博士学位进修;组织“教授公开课”和“青年教师讲课比赛”,促进教师提高教学水平;有计划地选送教师到企业工程岗位工作,积累工程实践经验;从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师。目前徐州工程学院生物化学实验教学团队的年龄、学历、职称与专业结构如图1所示。从图中可以看出生物化学实验教师队伍的现状是:1)年龄组成以年轻教师为主,并注重老中青相结合;2)学历学位普遍较高,博士学位占大多数;3)职称组成较高,以副教授职称为主;4)专业组成多样,大部分教师具有生物学方面的理学知识,除此之外,还具有食品科学与工程、化学工程与技术、环境安全与工程等工程知识与经验。综上所述,徐州工程学院生物化学实验教学队伍是一支高学历、年龄及职称结构合理、专业组成多样的团队,能够满足卓越工程师培养的需要。
5结语
在教学过程中,我遗憾的发现学生死记硬背,为了应付考试,只记住表面肤浅的知识内容,在阅卷过程中,发现学生选择题和填空题答的质量不高,这说明学生对小的知识点掌握不牢;考试过后又全都忘记了,因此我觉得加强学习内容建设是非常重要的,也就是说要使难理解的内容简单话,繁琐的内容明了话。并且植物生物化学主要研究植物,因此我们不能沿用其他生物化学的课程;在教学中还发现学生不愿记忆,觉得记忆困难,这点也是学生在学习本门课的难点问题。
2植物生物化学教改内容
2.1养成良好的学习习惯
在教学过程中,我要求学生以系统性、条理性学习,注意上下内容连贯,通过课堂提问的方式,使学生养成细心耐心、循序渐进的学习习惯,让学生懂得,怎样抓住重点,分清主次,这个习惯的养成对于其他学科的学习也是十分重要的,做好预习,多做习题是学习的关键。
2.2教学内容与时俱进
在每个知识点给出之前,我都会以启发教学的形式提出很多问题,并且鼓励学生互动,这样可以激发学生的兴趣点和学习的热情,这样便于学生长期记忆。比如说我会在蛋白质这章,利用幻灯形式,把社会关注重点“三鹿奶粉”推到学生面前,让学生们思考蛋白质的缺失对生命的意义,并且深入探讨酶的催化作用、调节作用(胰岛素、生长素等)、运输功能(血红蛋白、脂蛋白等),运动功能(肌动蛋白),免疫保护作用(干扰素、抗体等),传递信息的受体(激素),贮存功能(种子贮藏蛋白)等,都通过实例来引导学生。通过网络,有牛津大学的公开课,让学生们开阔眼界,在课堂上领略异国教育风采。
2.3优化教学内容
学习一门科学,教学内容的紧凑性和递进性是很重要的,尤其是对于大二的学生。因此,打破原有教材的知识框架,适当调整教材的先后顺序,对教材内容进行重新组合。比如:在生物化学的动态部分,物质代谢各个章节中,首先涉及到新陈代谢概念,对学习四大物质代谢起到一个铺垫的作用,在实际教学环节中也可将生物氧化和物质代谢之间的相互联系这两部分内容提到前面来讲,在学生的头脑中形成了一个连续的思路,在进行四大物质代谢的讲授过程中就会自然而然地形成一种思维模式,用动态的思维去理解各大物质之间的联系,便于学生的理解与掌握。
3结束语
以下为部分内容
师者,传道、授业、解惑也。作为高中化学教师,如何把化学理论与现实生活的联系?真正为学生授业、解惑的师者,正是化学教师同共探索的方向。下面是本人教学中累积的化学理论在生活中应用:
一、日日相伴的化学品——食盐、碘化合物
我们知道食盐的主要成分就是氯化钠,这是人们生活中最常用的一种调味品。但是它的作用绝不仅仅是增加食物的味道,它是人体组织的一种基本成分,对保证体内正常的生理、生化活动和功能,起着重要作用。Na+和Cl-在体内的作用是与K+等元素相互联系在一起的,错综复杂。其最主要的作用是控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡,以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡。Na+与K+、Ca2+、Mg2+还有助于保持神经和肌肉的适当应激水平;NaCl和KCl对调节血液的适当粘度或稠度起作用;胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的。此外,适当浓度的Na+、K+和Cl-对于视网膜对光反应的生理过程也起着重要作用。此外,常用淡盐水漱口,不仅对咽喉疼痛、牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和预防作用,还具有预防感冒的作用。(此知识在人教版高一化学的《碱金属》)
碘化钾、碘化钠、碘酸盐等含碘化合物,在实验室中是重要试剂;在食品和医疗上,它们又是重要的养分和药剂,对于维护人体健康起着重要的作用。碘是人体内的一种必需微量元素,是甲状腺激素的重要组成成分。正常人体内共含碘15mg~20mg,其中70%~80%浓集在甲状腺内。人体内的碘以化合物的形式存在,其主要生理作用通过形成甲状腺激素而发生。因此,甲状腺素所具有的生理作用和重要机能,均与碘有直接关系。人体缺乏碘可导致一系列生化紊乱及生理功能异常,如引起地方性甲状腺肿,导致婴、幼儿生长发育停滞、智力低下等。我国是世界上严重缺碘的地区,全国约有四亿人缺碘。政府也采取了一些措施,如:提供含碘(碘的化合物)食盐和其他食品(如高碘蛋),井水加碘,食用含碘丰富的海产品等,其中以含碘食盐最为方便有效。1991年3月我国政府向国际社会做出庄严承诺:2000年在中国大陆消除碘缺乏病。(此知识在人教版高一化学的《卤族元素》)
二、人生五味子之一——醋(酸)
醋的化学名字叫乙酸,分子式为CH3COOH。醋不仅是一种调味品,而且还有很多用途:1、在烹调蔬菜时,放点醋不但味道鲜美,而且有保护蔬菜中维生素C的作用(因维生素C在酸性环境中不易被破坏)。2、在煮排骨、鸡、鱼时,如果加一点醋,可以使骨中的钙质和磷质被大量溶解在汤中,从而大大提高了人体对钙、磷的吸收率。3、患有低酸性胃病(胃酸分泌过少,如萎缩性胃炎)的人,如果经常用少量的醋作调味品,既可增进食欲,又可使疾病得到治疗。4、在鱼类不新鲜的情况下,加醋烹饪不仅可以解除腥味,而且可以杀灭细菌。5、醋可以作为预防痢疾的良药。痢疾病菌一遇上醋就一命呜呼,所以在夏季痢疾流行的季节,多吃点醋,可以增加肠胃内杀灭痢疾病菌的作用。6、醋还可以预防流行性感冒。将室内门窗关严,将醋倒在锅里漫火煮沸至干,便可以起到消灭病菌的作用。7、擦皮鞋时,滴上一滴醋,能使皮鞋光亮持久。8、铜、铝器用旧了,用醋涂擦后清洗,就能恢复光泽。9、杀鸡鸭前20分钟,给鸡鸭灌一些醋,拔毛就容易了。10、衣服上沾染了水果汁,用醋一泡,一搓就掉。11、用醋浸泡暖水瓶中的水垢,可以达到除垢的目的。12、夏天毛巾易发生霉变而出异味,用少量的醋洗毛巾就可以消除异味。(此知识在人教版高二化学的《烃的衍生物》)
三、自愿吸食的毒药——香烟
从化学角度介绍一下吸烟过程中产生有害成分的结构、性质及危害。香烟点燃后产生对人体有害的物质大致分为六大类:(1)醛类、氮化物、烯烃类,这些物质对呼吸道有刺激作用。(2)尼古丁类,可刺激交感神经,引起血管内膜损害。(3)胺类、氰化物和重金属,这些均属毒性物质。(4)苯丙芘、砷、镉、甲基肼、氨基酚、其他放射性物质。这些物质均有致癌作用。(5)酚类化合物和甲醛等,这些物质具有加速癌变的作用。(6)一氧化碳能减低红血球将氧输送到全身去能力。最近日本学者研究表明,烟雾中还含有迄今为止已知物质中毒性最强的化合物"二恶英"。它们会引发和恶化各种疾病,例如,癌症、肺炎、气管炎、高血压、骨质增生、各种心脑血管病、哮喘以及不育等病症。根据世界卫生组织提供的资料,全世界每年约有1000万人死于与吸烟有关的疾病。青少年正处于生长发育时期,呼吸道粘膜容易受损,吸烟的危害性更大。据调查,小于15岁开始吸烟的人,比不吸烟的人肺癌发病率高17倍。所以,我国中小学生守则规定学生不准吸烟。(此知识在人教版高二化学的有机物中贯穿)
四、学习的助手——笔
1、铅笔芯是由石墨掺合一定比例的粘土制成的,当掺入粘土较多时铅笔芯硬度增大,笔上标有Hard的首写字母H。反之则石墨的比例增大,硬度减小,黑色增强,笔上标有Black的首写字母B。
2、圆珠笔:油墨是一种粘性油质,是用胡麻子油、合成松子油(主含萜烯醇类物质)、矿物油(分馏石油等矿物而得到的油质)、硬胶加入油烟等而调制成的。在使用圆珠笔时,不要在有油、有蜡的纸上写字,不然油、蜡嵌人钢珠沿边的铜碗内影响出油而写不出字来,还要避免笔的撞击、曝晒,不用时随手套好笔帽,以防止碰坏笔头、笔杆变型及笔芯漏油而污染物体。如遇天冷或久置未用。笔不出油时,可将笔头放入温水中浸泡片刻后再在纸上划动笔尖,即可写出字来。
3、钢笔:笔头用各含5%~10%的Cr、Ni合金组成的特种钢制成的笔。铬镍钢抗腐蚀性强,不易氧化,是一种不锈钢,该种笔的抗腐蚀性能好,但耐磨性能欠佳。
五、生活中得力助手:
(一)、除去衣服上的污渍:
下面向您介绍几种常见的污渍的简易的除去方法:
1、汗渍:方法一:将有汗渍的衣服在10%的食盐水中浸泡一会,然后再用肥皂洗涤。方法二:在适量的水中加入少量的碳胺[(NH4)2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3],搅拌溶解后,将有汗渍的衣服放在里面浸泡一会,然后反复揉搓。2、油渍在油渍上滴上汽油或者酒精,待汽油(或酒精)挥发完后油渍也会随之消失。3、蓝墨水污渍:方法一:在适量的水中加入少量的碳胺[(NH4)2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3],搅拌溶解后,将有蓝墨水污渍的衣服放在里面浸泡一会,然后反复揉搓。方法二:将有蓝墨水污渍部位放在2%的草酸溶液中浸泡几分钟,然后用洗涤剂洗除。4、血渍因血液里含有蛋白质,蛋白质遇热则不易溶解,因此洗血渍不能用热水。方法一:将有血渍的部位用双氧水或者漂白粉水浸泡一会,然后搓洗。方法二:将萝卜切碎,撒上食盐搅拌均匀,十分钟之后挤出萝卜汁,将有血渍的部位用萝卜汁浸泡一会,然后搓洗。5、果汁渍新染上的果汁渍用食盐水浸泡后,再用肥皂搓洗。如果染上的时间较长了,则可以用洗汗渍的法一。6、铁锈渍:在热水中加入少许草酸,搅拌,使草酸全部溶解,将有铁锈渍的部位放在草酸溶液中浸泡十分钟,然后再用肥皂搓洗。7、茶渍将有茶渍的部位放在饱和食盐水中浸泡,然后用肥皂搓洗。
(二)、水壶巧除垢
1、将空水壶放在火上,烧干水垢的水分,看到壶底水垢有裂纹时,将壶迅速取下放到冷水中,壶底水垢因热胀冷缩而脱落下来。2、在烧水的壶中放一团口罩布,水垢会被口罩布吸附,壶上就不易结水垢了。3、烧水的壶中有了水垢,可放入一些醋,再加水,烧开一会儿,水垢可除去。4、用铝壶烧水时,放一小勺小苏打,烧沸10分钟,水垢可除去。
(三)、快速彭胀馒头
在面粉中加入适当的白醋(CH3COOH)和苏打(Na2CO3)使之产生二氧化碳气体使馒头彭胀,松软可口。化学反应请大家想一想?
此外,通过高中化学理论中,还可鉴别“真丝”与“人造丝”、鉴别真假金银、食品中的防腐剂、酒精和苯酚的消毒作用等。
总之,生活处处有化学。关键在于我们是否留心观察,在生活中学习到知识。今后,让我们继续为“高中的化学理论在生活中应用”累积知识。
参考资料:
1、高中《化学》第二册,人民教育出版社化学室编。
首先是课前准备阶段,由于采用全英文授课,既要考虑到学生的宗教文化背景,又要考虑到语言障碍问题,教师需要花大量时间来充分准备。笔者感触最深的一点是,虽然英语是巴基斯坦的官方语言,他们的英文口语、阅读、听力水平均较中国学生高,但他们的英语发音与“美式英语”、“英式英语”有较大差距,特点是口音重、语速快,有些卷舌,如把标准英语中本应该咬舌送气的音th简化为t,而t又发成接近d的音。此外巴基斯坦学生英语词汇主要是停留在日常交流的范围之内,在生物化学的专业词汇的掌握和表达上还存在较大差距。这给授课老师的英语水平带来了较大的挑战,要求教师除了加强自身的英语学习外,还要尽量多接触学生,多与他们交谈,以适应他们的发音习惯。还要注意在初期教学中,要语速放慢,切忌对教学内容求多求快,提供给留学生足够的适应空间和时间。其次是教学法的实施,生物化学研究的是微观世界,理论性强,抽象概念多,很多学生感觉内容枯燥,教师课堂上应尽量调动其积极性。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”让学生对所学知识产生兴趣,是使学生进入主动学习状态的最好方法。可以按照“提出问题-分析问题-讨论问题-解决问题”的思路,让学生在较轻松的氛围中接受知识。例如,在介绍DNA超螺旋结构前,提问:为什么长度达到一米的DNA线性分子可以压缩在只有几微米的细胞核中?这一看似矛盾的现象经过学生分析讨论,进而在教师的启发引导下,通过自己的思索,发现问题,发现规律,这样既加深了学生的理解记忆,又提高了学生分析问题、解决问题的能力。
2教学体会
通过比喻联想的讲解,复杂的DNA双螺旋结构就变得形象生动,学生就很容易记忆要点。在留学生生物化学教学过程中运用恰当的比喻,便于加强学生理解和掌握理论知识。生物化学又是一门与生活及临床联系紧密的学科,生活中的很多例子都与生化有关,充分利用事例,不仅激发了学生的学习兴趣,而且有益于学生应用所学得知识去解释生活与病例现象。例如,在介绍酶与医学的关系时,我们可以联系有机磷农药中毒,有机磷农药是农业常用的杀虫剂,中国是个农业人口占90%以上的大国,每年各地皆发生很多起农药中毒事件,有机磷农药抑制胆碱酯酶的活性,造成组织中乙酰胆碱的积聚,引起胆碱能受体活性紊乱,从而引起一系列中毒症状,如恶心、呕吐、头晕、头痛、血压变化等。这样学生就把酶与临床疾病联系起来,就把这个抽象的概念具体化了。另外,合理运用多媒体教学手段能够使抽象、枯燥的学习内容转化成形象、有趣的动感内容,更加通俗易懂,不但增强了学生学习生物化学的兴趣,而且为学生提供了直观形象的动画情景,便于学生理解、记忆,获得事半功倍的教学效果[6,7]。如讲授DNA生物合成时,DNA-polⅠ的结构和功能特点传统教学手段很难展示,动态合成过程学生也难以理解。而应用多媒体课件动画演示可以生动、直观、形象地展示DNA-polⅠ各亚基的结构功能,以及DNA合成的起始、延长和终止阶段,学生易于理解掌握,教学效果较好。但如果过分依赖多媒体,容易导致教学的程式化,讲解速度过快。所以在实际教学中,采用多媒体与传统教学手段相结合的授课形式,既发挥传统教学手段优势,又应用了多媒体教学形象、直观的特点。二者统筹兼顾,有利于增强课堂授课效果,提高教学质量。
生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象,是生物学和化学交叉形成的学科,它的发展和化学--尤其是有机化学紧密的联系在一起,许多对生物化学发展起推动作用的生物化学家对有机化学的研究也有着很深的造诣。在学习有机化学时,学生对法国杰出的化学家巴斯德有着很深的印象,因为巴斯德在年仅28岁的时候就阐明了具有相同化学结构的酒石酸由于其立体结构上的不同而分为两种分子,这两种分子呈镜象关系,并由此提出了对映异构现象[5],而在学习生物化学发展史时,我们不得不提的是生物化学是由于巴斯德在解决发酵本质的著名论中所产生的,所以巴斯德被称为生物化学的鼻祖。再如学生们所熟知的化学家鲍林,提出了共振论和杂化轨道理论,对有机结构理论的发展做出了杰出的贡献,而鲍林在40年代中期以后提出纤维状蛋白质的螺旋结构,及蛋白质是具有多肽链结构的物质,打开了通往蛋白质与DNA分子奥秘的大门,并由此获得了1954年的诺贝尔化学奖。据统计表明百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中,多位化学家都是因为在生物化学领域内的杰出贡献获得了诺贝尔奖。通过生化发展史中这些具体的例子,能够激发学习生物化学的兴趣和优越感,会深刻的感受到生物化学和有机化学自发展之始就是有机的融合体,扎实的有机化学理论和知识是研究生物化学所必备的,否则生物化学的研究就是无本之木,无源之水。而生物化学是有机化学研究的最终归属,因为任何学科的发展都将应用于生命体,为生命服务。
2通过有机化学的观点和理论解决生物化学
问题,促使两者的有机融合生物化学课程知识覆盖面广,物质代谢复杂,涉及反应多,知识体系和化学学科有很大的区别,学习方法和思维方式也有别于化学学科知识体系的学习,基于此,化学专业的学生在学习生物化学时往往感到不适应。我们认为在教学过程应在保证学生对生物化学整体知识框架的系统认识的前提下,充分发挥化学专业学生系统、扎实的有机化学知识,通过有机化学的理论和观点来讨论生命过程中的化学问题,对缓解学生的这种现状有很大的帮助。如有机化学的学习主线“结构决定性质,性质反应结构”在学生的脑海中根深蒂固,所以学生很容易理解蛋白质结构和功能之间的关系。从化学的观点出发,学生很容易理解人造奶油反式脂肪酸为什么给我们带来了巨大的灾难,其原因就在于比起反式构型的双键结构,顺式不饱和脂肪酸有较低的熔点,能够保证在生理温度油脂的液体状态。晒太阳能补钙的这个生活小常识用化学的理论解释是:钙的吸收需要维生素D的参与,而人的皮肤中含有维生素D原,在光照条件下,会发生周环反应生成维生素D,所以才有了晒太阳能补钙这一说法。类似的例子在生化内容比比皆是。通过有机化学的理论和观点来解决生化问题,可以让学生自然而然的融入生化课程的学习,发挥学生扎实的有机理论和知识的优势,降低学习生化的难度,变死记硬背为逻辑推理,在潜移默化中将两者进行了有机的融合,激起学生学习生化的兴趣。
3结合生活实例,促使两者的有机融合
众多的教学研究表明,在教学过程中生活实例的结合能够促使学生“学”和“用”的有机结合,让学生感受到学习的重要意义,激发学生学习兴趣的产生,促进学生书本知识向实践能力的转化和创新思维的发展。生物化学是一门基础的自然科学,是通过化学的理论和方法来研究生命体内的化学变化,所以在实际生活和生产中的广泛用既以生化原理为基础,又和化学知识密不可分。因此在教学的过程中,结合具体的应用事例,以此为桥梁,促进有机化学和生物化学的有机融合,提高学生学习生物化学的兴趣。如日常生活中的烫发,其原理是以生物化学为基础,头发是角蛋白,角蛋白的螺旋多肽链间有很多的二硫键交联,二硫键的生成的位置是决定着头发的形状,二硫键是巯基通过氧化反应生成的[6]。烫发的过程实际就是通过还原剂破坏头发原有的二硫键,通过还原剂使二硫键在新的位置生成,从而达到了改变发型的目的。其中涉及到的还原剂就是一种小分子有机物,烫发质量的好坏和还原剂有很大的关系,了解到这一点,思维活跃的学生就会考虑,在学习过的类似结构的有机化合物中,有没有可以充当改良的还原剂,从而达到降低烫发的副作用,改善烫发的效果。通过类似实例的引入,作为学生会深刻的感受到,要使自己已有的有机化学理论和知识发挥更大的作用,为人类造福,学习和掌握一定的生化知识是非常必要。显而易见,结合生活实例的教学过程,进一步将有机化学和生物化学进行了融合,使学生学习生化的兴趣进一步得到提升,亦有助于培养学生的创新思维。
4通过有机化学的前沿科学研究成果的学习,促使两者的有机融合
在教材中并不能体现,为了让学生对这些前沿的研究成果有一定的了解和认识,使学生更深刻的认识和体会到有机化学与生物化学的紧密联系,激发学生学习生化的热情,提高生物化学的教学质量,我们将利用丰富方便的网络资源,查找相关的文献资料,利用4课时左右的时间,与学生一起讨论有机化学领域的最新研究成果在生物化学领域的应用,同时,给学生指定内容,利用业余时间进行相关小论文的撰写。在教学实践中,我们查阅了小分子有机化合、药物等与蛋白质、DNA的之间相互作用的文献,让学生了解这些前沿的研究成果。通过这样的学习方式,一方面可以弥补传统生物化学内容更新慢的缺点,有助于学生了解有机化学与生物化学交叉发展的最新研究成果,有助于学生的科研素质水平的提高,知识视野的开阔;另一方面,使学生认识到有机化学和生物化学的发展是相互依存,相互促进,两者的最终的目标是一致的—即从分子水平研究生物学问题。
5结语
新教材的编写中也体现了很多生活化的因素。如选修1“化学与生活”模块从关注营养平衡、促进身心健康、探索生活材料、保护生存环境四个方面,帮助学生了解日常生活中的常见物质和相关化学现象,体会化学在生活中的无处不在,认识到化学发展对改善生活和保护环境的促进意义,形成合理使用化学品的意识。如选修2“化学与技术”模块从走进化学工业、化学与资源开发利用、化学与材料的发展、化学与技术的发展四个方面,结合了工农业生产和生活常见化学品,帮助学生认识化学发展和社会发展的关系,对培养学生的社会责任感和参与意识大有裨益。在其他模块中,也都渗透了生活化教学的思想,很多图片的情景创设是源于生活的,教材的“学与问”栏目中也提出了很多生活中的化学,资料卡片、课后阅读资料中介绍了与化学有关的职业、化学材料的用途,等等。有的课的标题就带有浓郁的生活气息,如必修1第三章第三节“用途广泛的金属材料”,必修2第三章第三节“生活中两种常见的有机物”,选修6第四单元课题二“身边化学问题的探究”等等。
2高中化学生活化教学的误区
过分突出生活化情境创设,甚至流连忘返,没有及时提炼教学问题,导致喧宾夺主。比如在讲酯的知识时,有的教师播放了很多品种的花还有红烧肉的图片,足足花了五分钟导入,只是为了说明花和红烧肉中的成分是酯类物质。这样的导入就是不成功的,过多过长的生活化情景淡化了知识本位,这样的导入也不具备深入思考研究的价值。所以我们应该认识到,生活化教学的目的不仅仅是要用熟悉的生活情景拉近学生和知识的距离,起到导入新课的作用,更重要的是激发学生的求知欲,为上课做好铺垫,而不是让学生花大量的时间和精力努力地在臃肿的“生活化躯壳”里寻找需要的信息。教师应适当应用生活化教学,让学生在生活问题的解决中体验生活与知识的联系,感到学有所用。没有充分发挥生活化情境的作用,浅尝辄止,或为了生活化而凭空虚构,滥用情境。生活化教学可以应用在教学的各个环节,如课前导入、概念讲解举例、实验说明分析、课后作业布置等等。但很多老师对生活化教学理解不到位,应用不灵活,基本就是用教材的情境导入后就没有深入挖掘,没有提出课程教学与教学相关的需要探究的问题,有虎头蛇尾之感。当然每种教学方式都有其适用范围,并非所有的教学内容都适合生活化教学,如一些原子的结构特点、常用酸碱指示剂的变色规律、电解总方程式的配平等内容,就是记忆性强或要求大量练习掌握技巧的内容,应该多花时间讲解并练习巩固。但是在实际教学中,有些教师把生活化当成公开课甚至常规课的万能钥匙,为了赶时髦,体现新课程理念,就牵强附会地将所有内容创设成“生活化”;甚至凭空虚构事例,有的还和学生生活经验相左,引起学生质疑,课堂效果反而大打折扣。所以教师在教学时应将生活情景自然巧妙地镶嵌在知识讲授中,避免突兀感。
3高中化学生活化教学的策略