無機(jī)化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用小組合作培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的改革研究

楊玉玲　楊昱　徐雅琴

【摘要】立足于無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容，運(yùn)用小組合作的學(xué)習(xí)方法，在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)、自學(xué)能力等方面，進(jìn)行了課堂教學(xué)改革。

【關(guān)鍵詞】無機(jī)化學(xué) 小組合作 學(xué)生綜合能力

【基金項(xiàng)目】黑龍江省新世紀(jì)教改工程項(xiàng)目（9179）；黑龍江省“十二五”規(guī)劃課題（GBC1211019，GBD1211010）；黑龍江省“十二五”高教學(xué)會(huì)課題（HGJXH C110459）。

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）04-0188-02

無機(jī)化學(xué)是化學(xué)專業(yè)學(xué)生的第一門基礎(chǔ)課程，也是材料、制藥、環(huán)境工程、生物技術(shù)等本科專業(yè)學(xué)生的必修課程。因此學(xué)好無機(jī)化學(xué)不僅有利于學(xué)生后續(xù)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的提高都將起到重要的作用。如何在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，成為高校教師面臨的一個(gè)重要課題。并且社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)的加大，就業(yè)形勢(shì)的嚴(yán)峻等外在因素也推動(dòng)我們必須就進(jìn)行課堂改革。于是我們立足于無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，運(yùn)用小組合作的學(xué)習(xí)方法，進(jìn)行了課堂教學(xué)改革。

按照現(xiàn)代教育理論的觀點(diǎn)，教學(xué)過程是一個(gè)可控多變的雙向信息流通過程[1]。傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)是一個(gè)封閉體系，教師單一方向地向?qū)W生灌輸知識(shí)。而小組合作學(xué)習(xí)則是以小組合作為基本形式的信息流雙向流通過程。這種學(xué)習(xí)方式被人們譽(yù)為“近十幾年來最重要和最成功的教學(xué)改革”。因?yàn)樗浞掷媒虒W(xué)中各種動(dòng)態(tài)因素之間的互動(dòng)，來促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)；它為學(xué)生創(chuàng)造寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，它優(yōu)化整合小組的不同思想，把每個(gè)人獨(dú)立思考的成果經(jīng)過消化、吸收變成全組共享的成果。

一、細(xì)心編制小組 明確合作要點(diǎn)

根據(jù)組內(nèi)有別，組間均衡的原則 ，依照大學(xué)生以寢室為活動(dòng)中心的學(xué)習(xí)和生活特點(diǎn)，以寢室長(zhǎng)為小組長(zhǎng)，統(tǒng)籌組員在興趣特長(zhǎng)、學(xué)習(xí)成績(jī)、綜合能力等方面的差異。這種以寢室為單位的分組，便于合作探究，有助于各小組之間的競(jìng)爭(zhēng)。分組以后，各小組成員共同研究得出組名和小組的口號(hào)，明確小組成員分工和任務(wù)。這樣做到人人參與、人人發(fā)言、相互幫助、取長(zhǎng)補(bǔ)短，增加課堂信息的雙向交流量，很好地促進(jìn)學(xué)生知識(shí)和能力的發(fā)展。

二、精心組織教學(xué) 培養(yǎng)綜合能力

1.通過小組合作培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

在無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論部分中，需要學(xué)生理解和應(yīng)用的概念、原理比較多，而元素化學(xué)部分內(nèi)容繁瑣，需要記憶的內(nèi)容更多。這不僅使教師感到難教，也使學(xué)生覺得枯燥難學(xué)。此時(shí)教師可以分組整理同族、同周期或同區(qū)的元素性質(zhì)，學(xué)生整理后，好的可以展出。這樣學(xué)生整理與教師講解相結(jié)合，對(duì)比式與總結(jié)式教學(xué)方法相融合，可以提高學(xué)生對(duì)相關(guān)問題的理解能力。

在分子構(gòu)型、反應(yīng)方程式的教學(xué)中，先由一組提出需要推導(dǎo)的分子構(gòu)型或反應(yīng)方程式，之后由另一組來回答，我們?cè)谄渲兄笇?dǎo)、糾正、總結(jié)，最后形成板書。如講鹵族元素的時(shí)候，我們先從鹵素的外圍電子結(jié)構(gòu)入手，盡可能地歸納出物理化學(xué)性質(zhì)，再通過與上下同族元素及左右同周期元素的對(duì)比，對(duì)鹵素獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究，之后依此性質(zhì)進(jìn)行類推，以理論依據(jù)、過程分析、歸納總結(jié)為思維方法和操作流程將p區(qū)元素放在一起串講，這樣使學(xué)生有了更加全面、系統(tǒng)的理解和認(rèn)知[2]，提高了學(xué)生邏輯思維的能力。

在元素及化合物的教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)元素及化合物的研究過程中往往有一些動(dòng)人或離奇的故事。于是每堂課前由學(xué)習(xí)小組推薦一名學(xué)生講一個(gè)故事。不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 活躍了課堂氣氛， 還把一些自然哲學(xué)的理念和化學(xué)史的知識(shí)潛移默化地傳遞給學(xué)生， 促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解。

2.通過小組合作培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

化學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，化學(xué)知識(shí)廣泛滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面。因此，在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中我們也應(yīng)盡可能與現(xiàn)代生產(chǎn)和生活相結(jié)合。在課堂上，我們因勢(shì)利導(dǎo)，及時(shí)把教學(xué)內(nèi)容中的基礎(chǔ)理論與實(shí)踐中的具體應(yīng)用融合起來，以提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣和實(shí)踐能力。例如，我們?cè)谥v解稀溶液依數(shù)性時(shí)，把蒸汽壓下降同南方地面經(jīng)常潮濕聯(lián)系起來講解；把凝固點(diǎn)降低同防凍劑聯(lián)系起來講解；把滲透壓同海水魚和淡水魚的生活環(huán)境聯(lián)系起來講解等。我們引導(dǎo)后，讓每個(gè)學(xué)習(xí)小組，在生活中去尋找化學(xué)。之后師生一起研討其背后的化學(xué)知識(shí)。我們的想法是把化學(xué)生活化，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

我們?cè)谶x取實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)， 以基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主（約占50%）， 削減驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例（約占30%）， 適當(dāng)增加綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（約占20%）， 這樣既可強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的各種基本技能， 同時(shí)又培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和獨(dú)立思考的能力。原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)分依據(jù)主要以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，學(xué)生成績(jī)?nèi)〉玫姆绞绞牵喊凑諏?shí)驗(yàn)指導(dǎo)做完實(shí)驗(yàn)，按時(shí)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)報(bào)告方便老師考察，卻不能反映學(xué)生的真實(shí)水平和能力，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)就為奢談。面對(duì)著積習(xí)，我們一直在思索。試圖找到既能有效考察學(xué)生的能力，又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。最后我們將學(xué)生分成若干小組，采取先抽簽選題的形式，之后要求小組在規(guī)定時(shí)間里獨(dú)立完成，當(dāng)場(chǎng)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，評(píng)分后計(jì)入總評(píng)成績(jī)。制定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們盡可能詳細(xì)考察點(diǎn)，使之可操作性強(qiáng)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的合理性、操作的規(guī)范性、結(jié)果的可靠性評(píng)定成績(jī)，避免模糊給分。這樣使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系更注重對(duì)學(xué)生能力的考核。

3.通過小組合作培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

在小組合作中，以“引導(dǎo)-探究”為方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在探究環(huán)節(jié)我們必需通過引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。出現(xiàn)問題可以先在組內(nèi)解決，如未解決可以小組間研究解決。

如解釋甲烷的結(jié)構(gòu)。在引導(dǎo)學(xué)生回顧價(jià)鍵理論基本要點(diǎn)的基礎(chǔ)上[3]， 讓學(xué)生利用價(jià)鍵理論推測(cè)碳和氫形成的最簡(jiǎn)單化合物的化學(xué)式。學(xué)生根據(jù)C的價(jià)層電子構(gòu)型2s22p2，只有兩個(gè)未成對(duì)的單電子，提出C與H應(yīng)該形成2個(gè)C-H鍵，鍵角是90°，此時(shí)教師可以提供眾所周知的事實(shí)： 碳和氫形成的最簡(jiǎn)單化合物是甲烷，化學(xué)式是CH4， 而且實(shí)驗(yàn)表明CH4具有正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角是109°28'。為什么理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)矛盾？怎樣解釋CH4分子的4個(gè)C-H鍵完全等同這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)？學(xué)生帶著疑問，教師可以相機(jī)引導(dǎo)學(xué)生分析： 要解釋CH4分子的4個(gè)C-H鍵完全等同的實(shí)驗(yàn)事實(shí)， 必須做進(jìn)一步的假設(shè)。引出雜化軌道理論。我們利用價(jià)鍵理論的不足創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生在小組合作中初步認(rèn)識(shí)價(jià)鍵理論與雜化軌道之間的關(guān)系。這種發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題、反思問題的思考路徑，符合科學(xué)研究的過程，還有利于學(xué)生體會(huì)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)始于問題。這種對(duì)科學(xué)發(fā)展性的認(rèn)識(shí)對(duì)于學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)過程和靈活運(yùn)用科學(xué)方法也很有必要， 也是發(fā)展創(chuàng)新能力的重要要素。

4.通過小組合作培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

自學(xué)能力是一種較為復(fù)雜的特殊能力，需要學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)知識(shí)和掌握技能。自學(xué)能力的養(yǎng)成關(guān)鍵是自學(xué)習(xí)慣的培養(yǎng)。為此，我們?cè)跓o機(jī)化學(xué)教學(xué)中十分注重學(xué)生的自學(xué)習(xí)慣的養(yǎng)成。而自學(xué)習(xí)慣的養(yǎng)成貴在細(xì)節(jié)的規(guī)范，行為的持續(xù)。

在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣方面，我們是這樣做的：在新學(xué)期伊始，就會(huì)推薦給學(xué)生無機(jī)化學(xué)常用工具書，講解資料檢索方法，告知學(xué)生主動(dòng)提出問題，解決問題的必要。對(duì)記筆記，整理筆記我們提出了明確的要求。還把前幾屆學(xué)生的優(yōu)秀筆記，拿出來展覽。我們還設(shè)計(jì)了導(dǎo)學(xué)案，精心設(shè)計(jì)了問題，并且融入我課堂教學(xué)的流程，讓每個(gè)學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)，初步掌握教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容。課后我們通過批改學(xué)生作業(yè)督促學(xué)生養(yǎng)成自我檢測(cè)學(xué)習(xí)狀況的習(xí)慣。

我們相信有這個(gè)學(xué)習(xí)習(xí)慣做基礎(chǔ)，小組合作學(xué)習(xí)就會(huì)有高質(zhì)量的呈現(xiàn)。

無機(jī)化學(xué)課程的內(nèi)容多，講授時(shí)難以面面俱到。因此在課堂教學(xué)中突出對(duì)重點(diǎn)的細(xì)講，對(duì)難點(diǎn)的小組合作探究。而部分易懂的內(nèi)容，給學(xué)生布置自學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自己去圖書館查閱資料、寫講稿。我們安排課上前十分鐘由同學(xué)們開展討論，交流自學(xué)心得，然后由教師歸納、補(bǔ)充、總結(jié)。這樣做既培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果。例如介紹沉淀-溶解平衡時(shí)，有化學(xué)平衡的知識(shí)做基礎(chǔ)，可將影響沉淀-溶解平衡的因素這部分內(nèi)容作為自學(xué)內(nèi)容。

在學(xué)習(xí)元素各論時(shí)，雖然化合物多、性質(zhì)多、反應(yīng)方程式多，但是內(nèi)容相對(duì)淺顯易懂，可是在課堂上要把知識(shí)講得細(xì)致講得透徹很難，學(xué)生也提不起興趣。根據(jù)這一情況，我們把過渡元素分為若干專題，一部分專題布置給各小組，讓學(xué)生查資料，合作解決重難點(diǎn)，組內(nèi)交流，并形成書面材料。教師補(bǔ)充歸納并評(píng)講；還有的專題讓每位學(xué)生撰寫知識(shí)小結(jié)，由教師批改，判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過這一系列的布置，學(xué)生能夠積極融入課堂并且自學(xué)能力也得到了很大的提高，課堂氣氛也非常活躍。

在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中我們運(yùn)用小組合作培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的改革研究，由于有學(xué)生的積極參與、高質(zhì)量的雙向交流，使得教學(xué)過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是一個(gè)認(rèn)知的過程，同時(shí)還是一個(gè)交往與審美的過程。通過問卷調(diào)查與對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果讓人非常欣慰，我們得到絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可。我們的小組合作學(xué)習(xí)切實(shí)提高了學(xué)生的綜合能力。當(dāng)然， 這次教學(xué)改革目前只是在我校化學(xué)專業(yè)的無機(jī)化學(xué)課程中實(shí)施， 今后我們將再接再厲，使我們的改革經(jīng)驗(yàn)在化學(xué)后續(xù)其它專業(yè)教學(xué)以及其它專業(yè)基礎(chǔ)課中得到進(jìn)一步推廣和應(yīng)用， 從而為學(xué)生綜合能力的持續(xù)提高提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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[2]臧雙全，王建設(shè)，韋永麗等.大學(xué)無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2012，27（5）：33-35.

[3]劉冰，張丕儉. 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的雜化軌道理論教學(xué)策略[J].大學(xué)化學(xué)，2009，24（6）：29-32.

作者簡(jiǎn)介：

楊玉玲（1979-），女， 講師，在讀博士，研究方向：無機(jī)化學(xué)教學(xué)。