高等院校非化學(xué)專業(yè)普通化學(xué)課程課堂教學(xué)方法探討*

王曉煥，張志峰，李 波，李奇洋，張啟萌

(南陽師范學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院,生命科學(xué)與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，河南 南陽 473061)

普通化學(xué)是高等院校面向非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的公共必修課程，也是專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的開設(shè)為非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)奠定了必要的化學(xué)基礎(chǔ)。但是，非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生對普通化學(xué)課程的學(xué)習(xí)重視程度往往不夠，缺乏興趣，學(xué)習(xí)的積極性不高，使得課堂教學(xué)效果大打折扣。另外，筆者還發(fā)現(xiàn)，隨著高考改革的深入，近幾年入學(xué)的非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)越來越薄弱，部分省份的考生除了初三時學(xué)過1年化學(xué)之外，高中階段根本沒有接觸過化學(xué)。在普通化學(xué)課堂教學(xué)過程中，這些學(xué)生由于化學(xué)基礎(chǔ)薄弱，聽不懂，一臉茫然，有的學(xué)生甚至在課堂上睡覺。即使老師把幻燈片做得美輪美奐，縱使老師在講臺上講得眉飛色舞，口吐蓮花，都很難打動這些學(xué)生。如何提高非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生對普通化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，使他們快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，能夠“聽得懂，學(xué)得會”，提升課堂教學(xué)的質(zhì)量，是當(dāng)前條件下普通化學(xué)課堂教學(xué)過程中亟待解決的問題。[1-3]

1 “實驗引導(dǎo)”，提升學(xué)生對普通化學(xué)課程理論學(xué)習(xí)的興趣

興趣，源于好奇心。30多年前，電腦、多媒體還是個尤物，學(xué)生們對多媒體教學(xué)的好奇心爆棚，碰到老師用多媒體上課，個個都伸長了脖子，目不轉(zhuǎn)睛地盯著大屏幕，生怕漏掉任何一個細節(jié)。如今，多媒體已充斥了高等院校的課堂，飽含了大量視頻、圖片、音樂、大段文字的視聽“盛宴”已經(jīng)不再能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在這種情況下，必須采取別的方式激起學(xué)生對普通化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢就在于有趣的化學(xué)實驗。化學(xué)實驗具有神奇的魅力，它不僅能揭示許多科學(xué)的理論，而且還能引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題、激發(fā)學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。因此，在普通化學(xué)課程的教學(xué)中也應(yīng)充分重視實驗課的教學(xué)，充分發(fā)揮實驗課的引導(dǎo)作用，提升學(xué)生對普通化學(xué)課程基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)興趣。例如，在電化學(xué)這一章節(jié)，可以通過讓學(xué)生動手搭建原電池、測量電池電動勢以及改變電極溶液濃度和組成等實驗，激起學(xué)生對電化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生明白影響電極電勢的因素，從而幫助學(xué)生理解并掌握電化學(xué)的基本理論和基本計算公式；在氧化還原反應(yīng)這一章節(jié)中，可以通過有趣的氧化還原反應(yīng)實驗，激起學(xué)生的求知欲，從而激發(fā)學(xué)生對氧化還原反應(yīng)理論的學(xué)習(xí)興趣。

2 “淺入深出”，應(yīng)對學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的問題

非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱。這部分學(xué)生進入大學(xué)之后，對普通化學(xué)課程學(xué)習(xí)既有心理上的恐懼、擔(dān)心，也有情緒上的抵觸。他們既擔(dān)心自己基礎(chǔ)差，聽不懂，學(xué)不會，又主觀上認為學(xué)習(xí)普通化學(xué)這門課程沒用，從而產(chǎn)生懈怠情緒。針對這方面的問題，教師在授課時應(yīng)注意知識點之間的銜接，在課堂教學(xué)中應(yīng)設(shè)計“知識回顧”、“專業(yè)術(shù)語/專有名詞解釋”等模塊，以幫助學(xué)生加深對新知識點的理解和掌握。

例如，在理想氣體狀態(tài)方程這一章節(jié)的課堂教學(xué)中，可以設(shè)計“知識回顧”模塊，回顧1：關(guān)于溫度，①溫度的表示方法：攝氏溫度(常用t表示，單位：℃)和熱力學(xué)溫度(又稱絕對溫度，常用T表示，又稱開爾文溫度，單位：K)；②攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T之間的換算關(guān)系：T(K)=攝氏溫度 + 273.15。通過關(guān)于溫度的回顧，使同學(xué)們回憶起以前所學(xué)的知識，同時也讓學(xué)生記住了攝氏溫度與熱力學(xué)溫度之間的單位換算方法，從而為理想氣體狀態(tài)方程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。回顧2：關(guān)于物理量單位——焦耳：首先介紹焦耳的定義：“在經(jīng)典力學(xué)里，1焦耳等于施加1牛頓作用力經(jīng)過1米距離所需的能量(或做的機械功)”，然后對焦耳這個單位進行推導(dǎo)，即：1 J=1 N×1 m=1 N×(m3/m2)=1(N/m2)×m3=1 Pa·m3=1 kPa·L(備注：J-焦耳；N-牛頓；m-米；Pa-帕斯卡)，從而讓學(xué)生明白焦耳這個單位可以看作是壓強和體積的乘積，即1 J=1 Pa·m3=1 kPa·L。學(xué)生弄明白了這些之后，老師再講解理想氣體狀態(tài)方程中的摩爾氣體常數(shù)R=8.314 J·mol-1·K-1=8.314 Pa·m3·mol-1·K-1=8.314 kPa·L·mol-1·K-1，學(xué)生將會更容易理解和掌握。在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，設(shè)置了關(guān)于溫度及物理量單位焦耳的知識回顧模塊之后，在課后作業(yè)及考試中學(xué)生再也沒有出現(xiàn)不會單位換算或者把摩爾氣體常數(shù)R的單位用錯的情況。

在近幾年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，這種“淺入深出”的教學(xué)模式對農(nóng)學(xué)專業(yè)、園林專業(yè)等非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生非常有用，能夠有效解決學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱的問題，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。在課堂教學(xué)中設(shè)計“知識回顧”、“專業(yè)術(shù)語/專有名詞解釋”等環(huán)節(jié)，可以有效地做到“淺入”，這看似耗費時間，有些多余，實則是為了“深出”。這樣做既解決了學(xué)生“基礎(chǔ)差，聽不懂”的問題，消除了學(xué)生害怕“學(xué)不會”的心理負擔(dān)以及對普通化學(xué)課程學(xué)習(xí)的擔(dān)心和恐懼，又幫助學(xué)生加深了對新知識點的理解和掌握，從而解決了學(xué)生“學(xué)不會”的問題。因而，看似多余，實則不多余。

3 “精耕細作”，加強學(xué)生對重要理論及知識點的理解和掌握

普通化學(xué)課程中涉及到化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)平衡、酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡等多個方面的基礎(chǔ)知識和理論。這些章節(jié)的內(nèi)容龐雜，既涉及到一些新的專業(yè)名詞(術(shù)語)，又有新的理論，同時還有很多復(fù)雜的計算公式。這些對于非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，相當(dāng)枯燥無味，也比較難理解。讓學(xué)生“能聽懂”、“學(xué)會用”是這些章節(jié)課堂教學(xué)的核心任務(wù)。要想讓學(xué)生聽懂，會用基礎(chǔ)理論解決問題，會用公式進行計算，我們的老師就得發(fā)揮“工匠精神”，進行課堂教學(xué)的“精耕細作”。重要知識點一定要精講、細講，變著花樣講，把知識點講清楚、講明白，使學(xué)生真正做到理解和掌握。

例如，在化學(xué)平衡這一章節(jié)，平衡常數(shù)的含義、表達式及相關(guān)計算是教學(xué)的重點。在課堂教學(xué)中，首先要強調(diào)平衡常數(shù)是對于任何可逆反應(yīng)而言的，“在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，系統(tǒng)中生成物濃度或分壓(以反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量系數(shù)為指數(shù))的乘積與反應(yīng)物濃度或分壓(以反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)為指數(shù))的乘積之比為一常數(shù)，此常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)。”然后詳細分析①反應(yīng)物、生成物都是氣體時、②反應(yīng)在溶液中進行時、③反應(yīng)中有多種物相時(即反應(yīng)物、生成物既有氣體、固體，又有溶液)等情況下平衡常數(shù)的表達式寫法，并輔以實例，邊講解邊用粉筆板書，同時要與學(xué)生互動，啟發(fā)學(xué)生思考，活躍課堂氣氛。在近幾年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，采用這種課堂教學(xué)方法后，學(xué)生在做課后作業(yè)時，牽扯化學(xué)平衡常數(shù)計算方面的題基本上不會再出錯了。這種“精耕細作”的課堂教學(xué)方法，不但能夠使學(xué)生更好地理解、掌握所學(xué)知識點，還能調(diào)動非化學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

4 “重拾粉筆頭”，恢復(fù)課堂教學(xué)的靈韻

進入21世紀以后，電腦、多媒體逐漸充斥了全國各大高校的課堂，多媒體教學(xué)逐漸成為高校教育教學(xué)的主要手段。在多媒體充斥課堂教學(xué)的當(dāng)下，“多媒體大餐”不但不能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，反而使越來越多的學(xué)生形成了思維懶惰的習(xí)慣。學(xué)生對多媒體教學(xué)越來越厭倦，這種現(xiàn)象不得不引起高校教育工作者的重視和反思[4-5]。

筆者在最近幾年的普通化學(xué)課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，粉筆頭更受學(xué)生們的青睞。在多媒體教學(xué)過程中，適當(dāng)?shù)赜靡挥梅酃P頭兒，適時地在黑板上書寫化學(xué)反應(yīng)方程式、計算公式、符號或者進行公式推導(dǎo)，邊板書邊講解，這要比直接對著幻燈片講解湊效得多。仔細分析發(fā)現(xiàn)，粉筆頭在當(dāng)下的高校課堂教學(xué)中之所以會引起學(xué)生們的興趣，原因可能有三：① “物以稀為貴”，在現(xiàn)代教育中，粉筆頭兒出現(xiàn)的機會太少了，一只小小的粉筆頭兒在墨綠色的黑板上能夠變換成無數(shù)的符號、圖形、公式和美妙的文字，重新喚起了學(xué)生對粉筆頭兒的新奇感；② 老師用粉筆頭兒在黑板上板書的時間空檔恰好給學(xué)生留下了記筆記和思考的時間，也避免了學(xué)生們用眼睛長時間盯著投影屏幕帶來的視覺疲勞；③科技不是萬能的，多媒體教學(xué)雖然具有內(nèi)容豐富、形式多樣的獨特優(yōu)勢，但信息過于龐雜，難以使學(xué)生留下深刻的印象，飽含了大量視頻、圖片、音樂、大段的文字等的幻燈片易擾亂學(xué)生注意力，易造成學(xué)生的感官疲勞，而且還容易給學(xué)生造成精神上的緊迫感。相反，老師們用粉筆頭在黑板上板書課堂教學(xué)的要點、重點，恰好起到了畫龍點睛、提綱挈領(lǐng)的作用，便于學(xué)生們對知識點的學(xué)習(xí)和掌握[6-8]。

重新拾起粉筆頭兒，不是要排斥新事物，而是用傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式來助力普通化學(xué)課堂教學(xué)的創(chuàng)新。當(dāng)學(xué)生們們吃膩了“多媒體大餐”時，高校教師不妨撿起久違的粉筆頭兒，適時地在黑板上涂鴉一些文字和符號，相信漂亮的板書、繪聲繪色的講解、穿針引線的互動必定會給學(xué)生帶來一絲久違的親切，收獲來自靈魂深處的強烈共鳴。

5 結(jié) 語

采用課前“實驗引導(dǎo)”、課中“淺入深出”“精耕細作”的課堂教學(xué)方法，不但能夠激發(fā)非化學(xué)專業(yè)學(xué)生對普通化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠幫助非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生克服化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)習(xí)障礙，理解并掌握普通化學(xué)課程的基礎(chǔ)知識和基本理論。“重拾粉筆頭”，既避免了學(xué)生們長時間用眼睛盯著投影屏幕帶來的視覺疲勞，又能使學(xué)生快速掌握課堂教學(xué)的重點、難點，恢復(fù)課堂教學(xué)的靈韻。采用這種創(chuàng)新的教學(xué)模式和方法，有助于提升普通化學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量，解決當(dāng)前條件下高等院校非化學(xué)專業(yè)的普通化學(xué)課程課堂教學(xué)的難題。