時間:2023-04-20 18:06:17
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二、科學教學的原則
1.適度性。教師要針對學生可以接受的范圍及課本內容合理安排教學內容,制定可行性較強的教學體系和教學目標。教學過程中,為了掌握學生對知識的學習情況,可以分四個階段提高教學效率。感受指在剛剛接觸化學知識時,學生僅對教師講解的課本內容有基本了解和大概印象,需要學生在學習過程中留心相類似的內容,自己要注意總結和對比記憶。如講解常見化學物質的分子式時,要在大腦中形成立體的分子構成。聯系指將講解的科學方法和解題思路貫穿學習中,在學習中注意方法和內容聯系起來,通過練習和思考逐漸熟練運用方法。例如,在學習書寫化學方程式時,一些金屬元素和鹽酸發化學反應的化學方式是不一樣的,系數也不一樣,但都是金屬元素和鹽酸發生化學反應,可以通過聯系金屬的相同性質書寫方程式,從而舉一反三,降低書寫難度。應用指通過基礎化學知識的學習解決化學問題。例如,在化學學習中,比較常見的問題就是在主要物質中摻有其他化學物質,如何檢驗這種物質的存在等。評價指根據自己建立的科學知識體系判斷他人的學習研究是否有價值,當然這要求學生自身知識能力足夠高。
2.適時性。適時性的教學原則要求教師在確實有進行科學教育的必要時采取措施,否則會適得其反。化學課本中隱含科學的方法,有的知識內容與教學方法聯系密切,在講解那部分時要注意滲透教學方法。教師要在恰當的時候講解化學理論的來源及相關知識等,達到擴展學生知識面的目的。例如,在學習溶液的酸堿性時,常見的酸性溶液有酸溶液和某些鹽溶液,如硫酸氫鈉,對于其他不常見化學溶液沒有講解的必要。
三、科學教學的方法及措施
1.充分利用教學模具進行教學。在學習化學分子式及空間結構的時候對學生的空間想象能力和邏輯思維能力的要求比較高,而初中學生剛剛開始接觸化學,很難形成空間想象,這就需要教師在教學過程中借助教學模具進行教學和講解,讓學生通過空間想象和模具幫助,先學習基礎知識,再通過了解和講解揭示其奧秘。例如,在學習一些化學分子式的結構書寫時,首先要記得該化學分子式是什么,然后才能知道在畫結構的過程中需要用到什么元素和幾根化學鍵,如寫三氧化二鐵的分子結構時,先想想其空間結構,或者借助化學模具,再進行書寫,久而久之,也就有了一定的空間想象能力。
2.通過比較、分析,熟記多種化學知識?;瘜W元素太多太亂,很容易記錯記混,這就需要學生通過對比記憶,根據自己學到的化學知識和經驗形成自己的學習方法。例如,在剛剛接觸化學的時候,最基本的內容有固體、液體、氣體。除了狀態不同外,還要區分固體的顏色、性質等,如銅和氧化鐵都是紅色固體,但兩者的化學分子式是不一樣的。這就需要通過分類和比較進行記憶,可以按照狀態、顏色的不同進行分類。
3.運用學到的化學理論對不了解的方法進行探索。在化學學習過程中,經常用到的一種方法就是化學假說法,化學假說法指運用已經學習和掌握的化學原理,對未知的化學現象和化學規律進行探索,而探索結果就需要時間和真理驗證,初中生不能對自己得出的結論做出對或錯的判斷,但是這種方法能激發學生的學習興趣和積極性。其實,化學假說法能最大限度地調動學生學習主觀能動性和積極性,更有效地培養學生的思維能力,發揮學生學習中的獨創精神,提高學生的科學素質,為以后從事科學研究工作打下科學方法的基礎。例如,化學家拉瓦錫根據燃燒現象與空氣中的化學成分相聯系,通過思考和研究,提出燃燒的氧化學說。
4.善于歸納和總結學習過程中遇到的知識。歸納所學知識和整理知識體系是學習化學的常用方法,養成對知識的整理和歸納的好習慣,能夠提高學習效率,達到事半功倍的效果。歸納從一些具體事例中概括整理出相應的結論,發揮學生的主體作用,歸納內容和歸納形式都由學生根據自己的學習情況所決定,在歸納和整理的過程中加深對知識的記憶,在提高學習效率的同時達到復習效果,所以說歸納和整理是很重要的。例如,在學習元素周期時,根據教師思路學習和掌握前二十號元素的電子排布情況,在觀察和歸納的過程中,很容易得出電子的排布和變化規律,根據元素化合價的變化和元素原子半徑的變化從而得到排布規律,這樣就能達到提高學習效率的目的。
5.充分利用化學課本。學習化學不管采用什么形式,都離不開化學課本,而化學課本中的內容排版就是按照學生接受程度和理解能力進行的,這就是一種隱含的科學教學方法,也是教師在教學過程中需要學習的。例如,初中化學中身邊的化學物質這一部分內容可以分為這幾部分,地球周圍的空氣、氧氣、碳和碳的氧化物、自然界中的水、金屬與金屬礦物、溶液、生活中常見的化合物等其他部分,是按照簡單到復雜安排的,簡單來說是教材中的一條知識線。抓住這條知識線能幫助學生學習和掌握課本的基礎知識,還能使教師講課條理清晰。這樣的教學安排能幫助學生理解和學習化學知識,是幫助學生學習的重要措施。
如在“同一反應中用不同的物質來表示反應速率時數值與化學計量數的關系”的內容學習上,教材沒有直接給出或舉例給出結論,而是在“交流與討論”欄目提供了“N2O5在四氯化碳溶液中發生分解反應的實驗數據”,讓學生自己通過計算得到數據,填入表格,并通過問題啟發學生分析發現有關規律。這一知識點不是很難,學生通過直接聽講也能理解,但這樣除了記憶性知識之外別無所獲。在實踐中,教師可充分利用課本欄目資源轉換教與學方式,培養學生勇于實踐、敢于提出挑戰的探究精神,學生不僅能學會學科知識,更直接體驗了科學探究的過程,將“是什么”和“怎么得到”融為一體,使學生對知識的理解和把握更加有效,培養了學生探究和自主學習的能力,提高學生的科學素養。在這知識快速發展的時代,只有“學會學習”的學生才能迎接各類挑戰。轉換學生的學習方式,通過探究,帶著問題去學習,凸顯學習過程,形成學生內在的學習動機、批判的思維品質和思考問題的習慣;通過自主學習,凸顯學習的主動性和獨立性,弘揚人的自主精神;“學會學習”的主要目的首先在于讓學生在學習方式轉變的前提下,更好更扎實地掌握科學知識。有了扎實的科學知識,才能更有效的提高學生科學素養。
2通過化學實驗,提高學生科學素養
高中化學實驗教學是教學的重要內容,教師通過實驗教學滲透對學生的科學素養教育,以此實現科學素養提高的目標。在具體教學時,教師首先要引導學生對教材中安排的實驗進行分析,通過小組合作討論等不同形式,針對實驗設計中的不足進行優化,借此培養學生的思維能力與創新意識。其次,在化學實驗教學中,教師還可以借助儀器設備的制作來培養學生的動手能力和創新精神。日常實驗教學中,適當引入實驗器材的自制活動,以及對現有器材進行組裝、改進和調整,讓學生在操作過程中進一步掌握實驗器材的設計原理與實驗的反應原理。
如“氨氣的性質”在高中化學中是一個重要的知識點,教材用三個演示實驗分別介紹了氨氣極易溶于水、水溶液成堿性和能與酸反應的三個性質,但實驗中存在著以下的缺陷:前期制備氨氣的過程復雜,而且排空氣法收集氨時容易擴散到空氣中,造成空氣污染,預先準備好的氨氣往往會出現泄漏、潮濕等現象,導致實驗效果不理想,實驗2和實驗3中的濃氨水露置在空氣中,也造成空氣污染,不符合綠色化學的理念,影響健康。因此通過改進實驗方案和實驗裝置,把三個實驗結合在一起做可以避免上面的缺陷。實驗裝置設計如圖1。具體操作如下:進行氣密性檢查后在燒瓶1的底部加入一些固體氫氧化鈉,在針頭處換上裝有濃氨水的針筒,在燒杯1處放PH試紙(紅色石蕊試紙)后,慢慢的把濃氨水注入燒瓶1中,通過向下排空氣法收集氨氣,若PH試紙變(紅色石蕊試紙)藍色了(實驗2),說明氨氣已經收集滿了。然后在燒杯2中滴入酚酞,關閉止水夾2和止水夾3,把針筒內的水打入燒瓶2內,同時打開止水夾1,燒杯2中的水迅速上升,在燒瓶2中的尖嘴導管上出現紅色的噴泉現象(實驗1)。最后等噴泉結束后,在燒瓶1上口的針頭處換上裝有濃鹽酸的針筒,把濃鹽酸打入燒瓶1內,出現大量白煙(實驗3)。這個實驗首先實現了氨氣的制備、收集和物理性質、化學性質實驗的一體化處理,使實驗成功率,可信度更高,讓學生更真實地去體驗理解氨氣的性質;同時操作輕松快捷,現象明顯,課堂耗時短,非常適合做演示實驗;而且兩個燒瓶一紅一白,有很強的視覺效果,很好地提高了學生的實驗興趣。最重要的避免了氨氣進入空氣中,環保無污染,體現了綠色化學思想。
高中化學課程標準指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,培養學生的創新精神和實踐能力。”在本案例中,首先通過操作復雜實驗,來引導學生思考如何簡化,通過合作討論,互通信息,解決學生在實驗理解上的“信息溝”差距,達到共同思考共同提高的目的;其次根據學生討論結果和教師引導的方向進行實驗改裝,讓學生更直觀地把思考和動手結合起來,有效強化學生的探究意識,促進思考方式改變,進而促進學習方式的自覺轉變,更重要的是通過改裝,讓學生明白技能創新和實踐方法的真正意義所在;同時培養學生的實驗興趣和個性特長,良好的實驗興趣是形成良好的科學品質的前提。有了良好的科學品質,科學素養的提高是指日可待的事情了。
3利用化學史,培養學生科學上的人文素養
化學學科在發展過程中,無數研究人員為之付出了艱辛努力,他們的介紹化學家們的科學態度、研究方法、成功或失敗的經驗教訓,勇于探索、大膽創新的科學態度,堅持實踐、百折不擾的科學精神,既能向學生展示化學知識的“來龍去脈”,加深對化學知識的理解,又可讓他們明白化學并不枯燥呆板,而是一門不斷發展的生動有趣的學科。因此,傅鷹教授認為化學史教育是很有必要的,他認為“化學史給人以智慧?!比缭趯W習元素周期表知識時,可介紹元素周期律的發現史:1862年尚古多的“螺旋圖”1864年邁爾的“六元素表”1869年門捷列夫化學元素周期律的確立,把化學元素納入了一個完整的體系,使化學進入了系統化的階段。從以上的故事中我們可以讓學生領悟到:科學和真理是人們在不斷追求和探索中逐漸呈現的,許多科學家始終堅持實事求是的科學態度、精益求精的工作作風、鍥而不舍的鉆研精神,獲得了一個又一個的重大發明和發現。通過對這些史實的感受,使學生體會人類在追求真理的道路之曲折艱辛,但只要孜孜不倦的不懈努力終會結出累累碩果。
二、做好實驗預習,明確實驗目的,了解科學知識
經過多年的分組實驗教學筆者發現,很多學生在實驗過程中都是盲目的,要么“按方抓藥”,要么無從下手。實驗課的時間是非常有限的,要在規定的時間內高效地完成實驗,就需要學生做好實驗預習,明確實驗目的,了解科學知識。實驗前要指導學生復習有關知識,讓學生依據實驗報告冊的實驗要求,明確實驗內容,熟悉實驗步驟,并書寫實驗預習報告,包括實驗目的、儀器、藥品、裝置圖、流程圖、預期現象和解釋、疑點分析和改進等,由課代表和任課教師監督完成。通過書寫預習報告,學生對整個實驗過程就會更加明確、思路更加清晰。
三、優化實驗流程,認識科學過程與方法
實驗過程是學生分組實驗的重要環節,是科學探究的過程,是加深科學知識、了解科學方法的過程,優化實驗流程,有利于提高科學探究的有效性。有些實驗涉及的儀器、藥品較多,步驟繁,過程復雜,需要教師和實驗員做好充分準備,科學合理地優化實驗流程。
四、鼓勵實驗創新與改進,培養學生創造力
指導學生按照教學要求有序完成實驗的同時,也要鼓勵學生創新實驗,對實驗進行改進,并進行可行性探究,培養學生實事求是的科學態度、開拓創新的科學精神。例如,高中《化學選修4》化學反應原理實驗2~1測量鋅與硫酸反應速率的裝置相對復雜,用到的儀器較多,操作不方便,實驗用時較長,這是一個定性實驗,不要求十分精確的實驗數據,教師可以提出疑問,啟發學生思考可以怎樣改進和創新。再如,高中《化學選修4》化學反應原理實驗2~4驗證催化劑對反應速率的影響,這個實驗在初中課本出現過,與初中教材實驗相比,高中教材的實驗裝置較為復雜,藥品用量大,可操作性不強,對比初高中兩套裝置和藥品,可以啟發學生對實驗進行改進和創新,以達到更好的實驗效果。
五、半開放實驗室,樹立學生科學精神
很多學校由于硬件設施不完善、實驗管理人員不足、不重視學生分組實驗等問題,不能保證實驗課的順利開展,更別說是半開放或者開放實驗室。為全面實施素質教育,提高學生的科學素養,中學化學實驗室應因地制宜,發展自身優勢,取長補短,爭取半開放或者開放實驗室。在實驗人員不足的情況下,教師和管理人員可以充分調動學生的積極性和自主性,課前由課代表將全班學生分好小組,讓學生對號入座,避免學生來到實驗室找不到座位的亂象;一般的學生分組實驗課都是實驗員依據實驗要求提前將實驗所需的儀器、藥品擺放到實驗桌上,實驗員可以嘗試將實驗用品統一放到儀器車或者指定的地方,供學生自主取用,實驗結束后再由學生自覺放回指定地方,實驗結束后的保潔工作也由課代表和小組長監督完成,這樣既可以節省人力,也有利于學生高效地完成實驗,還可以提高學生的自主性和科學探究精神。針對對化學極其感興趣、想補做實驗或者想探究實驗的部分學生,教師和實驗員要提供支持,半開放實驗室讓學生進行實驗,可由學生向任課教師提出實驗設想,任課教師認為可行的,任課教師向實驗員下實驗通知單準備實驗,在指定的時間和實驗教師的指導下半開放實驗室讓學生進行實驗。
九年義務教育初中化學教學大綱,對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求,以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。
1.對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容,按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性,教學要求分為常識性介紹、了解、理解、掌握四個不同層次;2.對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程式、溶液等方面的基本計算;3.對化學實驗的教學要求分為練習、初步學會兩個層次。在教學中,教師應按要求認真做好每個演示實驗,對于學生實驗,要積極創造條件,力爭使每個學生都有動手做的機會。
新教材在編排上遵循大綱規定“初級中學的化學教學是化學教育的啟蒙階段”的原則,適當降低了理論要求和精減了一些次要概念。為了配合素質教育,培養學生面向未來的適應力,增加了一些金屬、有機物(包括高分子化合物)以及保護生態環境、“溫室效應”、硬水、氫能源、水和人類的關系、金屬和人體的關系、化肥、農藥等內容,體現了化學與生活,化學與社會,化學與生產、科技的緊密聯系,為學生達到規定的化學科學知識水平創造了條件。應該明確,在構成化學科學素質的諸多要素中,化學科學知識水平始終處于基礎和核心的地位。
二、化學科學能力
化學科學能力是指學生在學習化學知識、應用化學知識解決實際問題的過程中,表現出的心理與個性特征。它包括對物質形態與變化的觀察和感知;化學知識的記憶和想象;對微觀世界和化學現象的理解、概括、抽象、推理和論證;應用化學科學知識解釋客觀世界和解決實際問題的能力。對于處在化學教育啟蒙階段的初中學生,應從觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等方面,培養和提高他們的化學科學能力。
1.觀察能力。觀察能力是知覺的特殊形式,是一種有目的、有計劃、主動的、持久的知覺過程,是和思維緊密結合的主動知覺活動。觀察能力是智力三要素(觀察、思維、創造)之一,是智力發展的基?;瘜W是一門以實驗為基礎的學科。觀察和實驗是化學最基本的研究方法。通過能動的、客觀的、定性、定量的綜合觀察,從實驗的宏觀現象入手,揭示和認識微觀變化的本質。觀察能力不是單一的知覺感知,而是諸多因素綜合性的智力過程。新教材增加了多幅彩圖、插圖、章頭圖和多項演示實驗,并在學生實驗前增設了思考題,啟發學生養成自覺觀察的良好習慣。教師除應做好每一個演示實驗外,還應在課堂教學、課外活動中,激發學生的觀察興趣,教會他們如何觀察。通過學生動手動腦,由表及里,去粗取精,去偽存真的觀察和思考,不斷提高他們的觀察能力,避免只看“熱鬧”,不看“門道”的不良習慣。
2.實驗能力。實驗能力是有目的地在人為控制條件下進行化學反應,認識和發現化學變化規律的能力。實驗能力既包括實驗操作能力,又包括推理、計算、對數據分析處理以及對實驗結論歸納總結、準確表述的能力。
教師應從以下幾個方面培養和提高學生的實驗能力:①能正確操作實驗儀器和設備;②明確實驗目的;③了解實驗原理;④掌握實驗方法;⑤對實驗現象進行準確的觀察和記錄;⑤對實驗結果進行分析處理,導出結論,寫出實驗報告。
教師應積極創設實驗條件,努力完成全部必做實驗。有條件的適當做一些選做實驗,鼓勵和指導學生做一些家庭小實驗,克服“教師黑板上講實驗,學生考試背實驗”,只注重理論學習,不重視實驗教學的弊端。充分發揮學生的獨立性和創造性,培養和提高他們動手、動腦能力,以及實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
3.思維能力。思維是人類在事物表象、概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。其中分析和綜合是思維的最基本的過程。新教材正確處理了知識的邏輯順序和學生生理、心理發展順序的關系,在敘述方法和行文方面,注意調動學生主動學習、思考的積極性,以提高他們的抽象思維能力和自學能力。例如,在介紹物質結構的初步知識時,通過實驗和類比,引導學生從宏觀現象深入到微觀結構的本質,通過提出問題,引發思考,然后再概括出結論或概念,使學生從感性認識上升到理性認識。
4.自學能力。自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上,不斷獲取新知識并運用這些知識的能力?;瘜W教學的重要目的之一不僅是使學生“學會”,更重要是使學生“會學”。現代科學技術發展迅速,知識更新周期縮短,如果不“會學”,就無法適應日新月異的社會發展需要。因此,現代教育的一個重要特點,就是培養學生不斷攝取新知識的自學能力,使學生受益終身。
三、化學科學思想水平
學生的化學科學思想水平包括以下幾個方面:
1.辯證唯物主義思想水平。?化學作為一門自然科學,本身就具有豐富的辯證唯物主義素材。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育,應結合教學內容,通過有機滲透,使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論,用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性、量變到質變等觀點學習和認識化學問題,提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。
2.實事求是的科學態度。?初中化學啟蒙教育階段,應結合教學內容、化學史教學,對學生進行堅忍不拔的精神、實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。通過多種方法與途徑培養學生的科學思維、研究方法和嚴謹求實的治學精神。使學生認識到一切科學知識都來源于實踐,又反過來指導實踐的道理。
3.愛國主義的思想水平。新教材結合教學內容,注意對學生進行愛國主義教育。如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就,以增強學生的民族自豪感和自信心。密切結合能源、材料、資源等教學內容,進行國情教育和愛國主義教育,使學生樹立起為建設社會主義祖國而努力學習的使命感和遠大目標。
加里寧說,“我沒有看到一門不能教育青年熱愛祖國,并培養他們具有最好的公民情感的科目?!被瘜W也不應例外。
4,環境保護意識水平。人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化,并按一定程序循環著,組成了環境物質的平衡體系。而人類在生產、生活中產生的污染卻破壞著人類賴以生存的環境。新教材的有關章節注意結合教學內容,對學生進行防止污染、保護環境的教育。教師應通過“我們只有一個地球”的教育,讓學生認識到環境保護的緊迫性和重要性,使學生從小養成愛護環境,保護環境的良好意識和習慣。
四、化學科學品質
化學科學品質指學生學習化學的動機、興趣、情感和意志等?;瘜W科學品質是一種非智力因素,在一定條件下對學生的學習水平起著十分重要的作用。
1.化學學習動機。學習動機是指引起和維持學生進行學習活動,達到預定目的的意念。使學生明確學習目的是培養和激發學生學習動機的最有效的方法?;瘜W是一門非常重要的自然科學?,F代社會,不管是高科技或日常生活,都與化學科學息息相關。學好化學是我國四化建設的需要,是科學發展和人類進步的需要。
在教學中應始終貫穿理想教育這一主線,通過具體的實例,生動有趣的教學,使學生明確學習目的,強化學生的學習動機。
2.化學學習興趣。化學學習興趣是指學生對化學力求認識、趨近的一種心理傾向。興趣是學生學習的主要動力。學習興趣使學生始終對學習保持良好的心理狀態,并在其中得到樂趣和滿足。化學教學中豐富多采的實驗為培養學生的學習興趣創造了得天獨厚的教學情境。此外,使學生明確學習目的,采取有效的教學方法,教師淵博的知識等,都是激發和培養學生學習興趣的有效因素。
3.情感。情感是人們在認識客觀世界時所表現出的不同的心理反應和態度。學生在學習過程中的愉快、熱情的良好情感,可使學生產生積極向上的心理狀態。悲傷、灰心、冷漠、煩躁等不良情感可給學生的學習帶來消極的影響。因此,在教學中對學生(尤其對差生)的熱愛、信任和尊重,教師高尚的人格,以及生動有趣、形式多樣的教學方法,都是培養學生良好情感的重要因素。
4.意志。意志是人們在有意識、有目的的行動中表現出的一種契而不舍、克服困難的心理過程。任何學習過程都是復雜而艱辛的。學生在學習中會遇到不少困難與挫折,如深奧的原理難以理解,習題難懂難做,不良情緒的干擾等。如果沒有堅強的學習意志是不可能長期堅持單調學習并取得優秀成績的。在化學教學中,教師應通過多種方法和途徑培養和鍛煉學生的意志。如設計一項對環境污染進行監測的任務,讓學生長期堅持去做。還可結合化學史教學,介紹有關科學研究工作者為人類進步不畏艱險、奮勇登攀的優秀品質。
2材料化學工程二級學科發展現狀
近十年來,材料化學工程學科作為化學工程和材料科學與工程領域的新增長點,發展迅速。目前,國內外一些大學的化工學院或材料學院均出現了材料化工的研究領域,有的大學(如大連理工大學化工學院)甚至出現了專門的“材料化工”系等人才培養和科研機構。材料化工的交叉研究已經展示出了良好的發展前景,近年來我國在該領域取得了包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大研究成果。2005年7月,南京工業大學經國家教育部批準,成立“省部共建材料化學工程教育部重點實驗室”;2006年5月在南京召開了第一屆材料化學工程大會,大會總結了國內外材料化學工程的研究進展,明確了我國材料化學工程進一步發展的方向和重點。2007年10月國家科技部正式批準建設“材料化學工程國家重點實驗室”?;诨瘜W工程和材料學科的交叉融合,國內多所重點院校開始在“化學工程與技術”及“材料科學與工程”一級學科下設置“材料化學工程”二級學科。2002年,南京工業大學首先在化學工程與技術一級學科下設立“材料化學工程”二級學科。隨后,天津大學、華東理工大學等知名高校開始設立“材料化學工程”二級學科。據初步調研,已經有11所重點大學設立材料化學工程,如表1所示。該學科的設置,有力地促進了“化學工程與技術”與“材料科學與工程”一級學科的交叉和融合,有利于材料化工領域交叉型人才的培養和學科建設。
3材料化學工程二級學科的建設對策
3.1重新定位“材料化工”學術碩士培養目標的定位
“材料化工”學術碩士的培養定位以工程為主,理工結合,既要考慮到與化學、化工、材料學的學科交叉以及與生物、環境等學科的滲透,又結合地方經濟和社會產業發展的需求,培養符合現代科技發展趨勢和地方產業要求的素質高、專業寬、基礎厚、能力強、具有創新精神和實踐能力、工程和工藝結合、理工結合的高素質復合型專業人才。
3.2構建“材料化工”學術碩士學位課程體系
在“材料化工”學術碩士人才培養的課程體系中強化兩個方面,一是開發新材料為基礎的化工單元技術與理論,二是用化學工程的理論與方法指導開發材料制備技術,因此,設立與之相適應的學位基礎課和學位必修課程體系,而學位選修課緊密結合地方產業發展,突出特色。在理論課程的教學中,逐步借鑒或采用國際一流大學的教材、教學內容和教學手段,努力提高教學質量。
3.3打造“材料化工”學術碩士點的師資隊伍
引進具有企業背景的高級工程技術人員和國外學習進修經歷的教師,發揮他們豐富的企業工作經驗和國外人才培養經歷。聘請相關企業具有工程師以上職稱的人員擔任兼職教師,給學生講授理論聯系實際內容較多的工程設計類課程,突出應用型人才的培養,豐富課堂教學內容。另外,有計劃、有目的地選派高學歷、高職稱的教師到企業掛職鍛煉或國外進修,進一步提高他們的企業工作經驗和國外學習經歷。
3.4建立“材料化工”學術碩士的教學管理體制
一是圍繞研究生課題的研究方向,理論教學不再單獨突出“化學工程與技術”和“材料科學與工程”,而是強化交叉性和相互滲透性,再結合科學研究,既滿足了“材料”“化工”交叉與滲透的理論教學的要求,又可讓理論來支撐科研的深入開展;二是科學研究中強化理論基礎,構建解決科學問題的理論體系。研究生采用化學工程的理論與方法開發材料制備技術,同時也運用在開發新材料為基礎的化工單元技術與理論解決相應的科學研究的關鍵技術問題。這種體制強化了“材料”“化工”交叉與滲透性的理論教學,同時也促進了科學研究,建立了既增強研究生理論學歷,又培養了學生科研能力的教學管理模式。
二、學習方式多樣化
純粹的接受式學習已經落后,多種多樣的學習方法慢慢地發揮了其優點.看課本、看視頻、聽教師講解學習等是接受式學習的形式,這一直都是最基礎的.通過對自然、社會現象、文字材料、科學實驗等進行研究,獲得數據,發現問題,學習知識,這是另一種發現式學習,它重在培養學生的自主學習以及創新思維等能力,也是可持續發展觀的一部分.美國在1993年出版的教科書《社會中的化學》,全書共有8個單元,其中就有21個“你決定”的探究性內容,等于說平均每個單元就有2.5個;學生通過自己的研究活動對每個問題都可以提出自己的解決方案.然后就是動手實踐、親身體驗和感受的體驗式學習.在實踐生活中,人們通過對事物情感以及問題的反復研究與探索,反復練習實踐與親身感受,發現事物的內部知識,從而能從中學習和體會到某些不能用語言講解而得到的知識,然后掌握某些技能,養成某些習慣,并形成某些情感.近年來網絡化學課程開始在一些國家盛行,利用技術上的優勢,學生可以自選學習內容,自定學習進程,選擇自己認為合適的學習方法.這些化學課程都體現了多樣化的改革趨勢.
三、課堂教學開放化
輕松融洽的課堂氣氛,不僅能帶動學生的學習興趣,也能鼓勵學生敢于表現與表達,還能給學生一個自主的學習空間,讓他們能在思維和探討、合作與學習中學習知識.即可以結合學校教學資源、自然教學資源和網絡教學資源等,以實踐講解和感受等多功能形式教育學生,使教育質量最優化.同時也能在學習過程中促進學生之間的交流與合作,以及學生和老師之間的思想碰撞,這都對學生的學習有重要作用.如果在課堂營造一個真實化的情境,對生活中的實際問題進行設計模擬,讓學生在真實的情境里進行學習和探究,能有效地促進他們對知識的掌握.例如,在教科書《社會中的科學和技術》第三單元里,關于“食鹽的電解及有關化學產品”的學習內容,給學生提供了一個工廠實際生產的真實情境,學生要通過探究的方式學習.學生在這真實問題解決的探究環境中更樂意去融入和研究,更容易在生活中的實際問題里應用.
四、網絡教學普及化
隨著科學技術的飛速發展,社會已經開始進入網絡時代,多媒體的應用已經越來越普及.網絡教學的主要目的就是能利用網絡資源,教師之間也能互相分享資料,不僅能減輕教師的某些板書工作,也能使教學更加形象化、生動化、具體化.網絡化學習也能實現學生的個性化學習,并進行全新的互動式教學.網絡教學的先進性體現在它的自由化、豐富化和共享化,網絡可以作為一種提供最新教學資源的教學方式,實現資源的共享,能讓很多見不到名師的學生也能聽到和看到名師的講解,能超越時間和空間的限制,使每個人都成為信息的生產者和消費者以及共享者.
二、設計好每一節課,以學生為主體,創建自由輕松平等的教學環境
設計好每一節課,要求教師:一要認真備課,吃透教材,將所要傳授的知識點,進行分析歸納,并且對教學中會涉及的各個環節進行考慮;二要了解學生的特點及本節課的知識中哪些知識學生了解一點,哪些知識一點都不了解,哪些知識學生易理解和接受,哪些知識難以理解和吸收,做到“知己知彼”,這樣,教師在教學目標設計上才能做到有的放矢。實施啟發式教學法,教師成為課堂的主導,學生是課堂的主體。教師結合日常生活中常見的現象引導學生進入“憤悱”狀態。所謂憤悱就是很想弄懂但又無法弄懂,很想說清但又無法說清。教學過程中寓教于樂,讓學生身心放松,在自由輕松的氛圍中學習到知識。例如糖酵解的講授,如果學生預習的話,他會發現在糖酵解中有很多反應、酶、產物。雖然反應是有條不紊地進行的,但是在他的思維中是紊亂的,搞不清誰前誰后,能量又是怎樣產生的,在課堂上就有畏難情緒。我們在本節課引入時這樣設計:首先問大家,平時不愛運動的人,在操場跑兩圈后,第二天大腿會有什么感覺?(又酸又疼)為什么?(這樣的問題對最討厭學習的學生也有誘惑力———他也有類似的經歷)很容易引入肌糖元的酵解產生乳酸;肌糖元又從哪來,又是怎樣酵解的?男生愛喝啤酒,女生愛喝葡萄酒,酒釀制的原材料是大米、高粱富含淀粉的糧食,淀粉是葡萄糖通過糖苷鍵形成的分枝狀的大分子物質,淀粉的降解可形成葡萄糖,葡萄糖又是怎樣變成乙醇的?糖酵解的學習,為大家提供這方面的知識,如果你課下DIY葡萄酒或酸奶,老師絕不反對。這樣既和學生的關系拉近,又引起了他們的興趣。在講授糖酵解過程中,告訴學生一共10步反應,不難記,首先記住反應的起始物和終止物,然后搞清糖酵解中的“三、二、一”,即搞清“三”指的是什么,“二”指的是什么,“一”指的是什么,糖酵解就學通了。在講課時強調“第一次不可逆反應,催化的酶是......”,“第二次不可逆反應,催化的酶是......”,“第一次底物水平磷酸化,催化的酶是......”“,第二次底物水平磷酸化,催化的酶是......”,在糖酵解中有二次底物水平磷酸化;然后問糖酵解中的“二”指的是什么,學生很容易就答出二次底物水平磷酸化?!拔ㄒ坏囊淮蚊摎浞磻?,催化的酶是......”,接著加上糖酵解中的“一”指的是什么?學生也很容易就答出一次脫氫反應;“第三次不可逆反應,催化的酶是......”,糖酵解中的“三”指的是什么,學生很容易就答出三次不可逆反應。糖酵解過程講完,再總結一下糖酵解中的“三、二、一”。這樣學生在愉悅中基本把酵解過程理解了,并記住了關鍵內容。
三、利用天盤記好課堂筆記,啟發學生做好歸納和總結
二、針對“教育學的科學性與有用性”
目前,我國對教育學的科學性和有用性存在很大的認知漏洞,很多人認為教育學并不具備有用性,教育學實際上也沒有任何的學術價值,探究其原因,主要是由于教育學沒有實踐意義,因此學術地位也就不高,但是,學術性和科學性是兩個不同層次不同方面的東西,不能夠將其混為一談,下面就針對這個問題具體進行分析:
(一)對教育學具有“超脫性”的認知不夠
任何學科都是從實踐中產生的,最終也是服務于實踐,但在這個過程中,學科的發展需要一定的內部邏輯作為支撐,這就是教育學的超脫性的體現所在。教育學的超脫性指的是教育學沒有直接去為實踐服務,而是間接的為實踐提供了服務,為學科的發展提供了一定的支撐,最終能夠促進學科的發展以及整個教育體系的完善。
(二)對教育學的實踐期望過高
對于任何學科來說,人們對它都有一定的實踐期望,例如人們希望大學學了四年物理就能修好晶體管收音機;而學了化學的大學生能夠自我設計一些工業產品等等,但是對于這些實踐期望是比較低的,即使大學生修不好收音機,設計不出產品,人們都不會認為這門學科不具有實踐性。但是針對教育學來說,人們就抱有過高的實踐期望,人們希望學習了教育學就能夠立馬掌握其中的技能并進行教育,一旦沒有達到人們的實踐期望就會對教育學進行否定,例如“師范大學畢業的還不如高中畢業的老師會教學”等一系列否定言語。總之,人們對教育學的實踐期望過高,這就導致了教育學科學性容易受到否定,但是教育學是一個循環漸進的過程,不能夠將其過于區分而提出過高的教學實踐期望。
(三)將學科教育學和課程教育學混淆
學科教育學的研究即教育學專著,而課程教育學的學習主要是采用教育學教材。兩者是具有一定的差別,首先教育學教材是針對學生的,因此其教材內容也比較簡單明了,而教育學專著是針對教育學中的某個研究問題進行深入探討研究,是比較復雜繁瑣的;其次,教育學教材都是相通的,基本上內容是相同的,而教育學專著則是代表了個人觀點以及研究內容,基本上是不會相通的;最后,教育學專著是具有更高的學術性,如果將教育學專著當作教育學教材將會導致教育學這門課程苦澀難懂,而如果將教育學教材當作教育學專著將會嚴重的阻礙教育學的發展??偠灾欢ㄒ獙W科教育學和課程教育學進行區分,不能將兩者混為一談,就我國目前而言,教育學的發展并不理想,探究其原因,第一是因為對教育學研究的投入不夠,教育學研究的主要領域在于教育學教材的編寫,這就導致教育學學術研究的薄弱;第二,教育學學術研究對于教育實踐沒有太大的作用,這就導致對教育研究較少,我國教育研究成果匱乏。
三、針對“教育學研究主體多樣化”
目前我國對教育學的研究主體具有多樣化的特點,也就是說對教育學研究都具有自己的主體觀念或意識。這種發現來自于我國對以往教育學發展進行的研究,隨著社會水平的不斷增加,人們對教育的認知也開始發生變化,因此教育學的研究主體就會呈現出多樣化的特點。不同的研究者對教育學進行研究最終都會得出自己的觀點,也就是具有不同的教育學觀念,這就導致對教育學的解釋方式過多,造成整個教育學的混亂。因此,要想讓教育學研究能夠有一個比較好并且有效的發展,需要對教育學研究主體有一個大的方向的概括,讓學者在進行教育學的研究過程中能夠依照這個方向進行,就不會出現“公說公有理婆說婆有理”的尷尬局面,以此來保證教育學的順利進行。
生物化學的教學工作一般從糖類、蛋白質、核酸等物質的結構和理化性質開始講授,隨后再介紹這些生物大分子的物質代謝和能量代謝,同時,理論教學和實驗教學分開,不但使教學工作相對枯燥難懂,而且學生也不易掌握生物化學的知識結構和重點內容。許多專家學者在課堂教學方法和理念上對生物化學的教學方面做了很多改革和創新[1-4],也有許多教學工作者在實驗教學方面進行了探討[5-7],為生物化學的教學提供了很多值得借鑒的地方,但如何將生物化學的部分實驗合理的融入教學課堂,將理論教學和實驗教學恰當的融為一體,此類教改文獻較少。本文以糖類教學過程為案例。
一構建糖類的知識結構體系
學習生物化學之前,學生已經學習過《有機化學》課程中關于糖類的章節,對重要的單糖、二糖及多糖并不陌生。但《有機化學》和《生物化學》中的糖類講授側重點并不完全相同,后者的講述要為糖代謝的章節做好鋪墊,而糖代謝則是糖的化學的延伸。雖然課程設計上是先講完糖類、蛋白質、脂類、核酸、酶等物質的結構和理化性質后,再講述糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝。但教師不能按照教材孤立糖的化學和糖代謝的關系。因此,圍繞糖類一章要為糖代謝章節服務的思路,重新構建《生物化學》中糖類的知識體系,做到重點突出、邏輯清晰。在講完糖的概念和分類后,由“最簡單的糖是什么”的問題導入,通過介紹甘油醛過渡到同分異構的講解,重點介紹D/L構型。在此基礎上,讓學生思考,如果每延長一個碳,會增加多少同分異構體的同時,引出重要的單糖,如葡萄糖、核糖等。針對性的介紹單糖的化學性質,為糖代謝做鋪墊。如葡萄糖半縮醛羥基上可發生酯化反應,形成葡萄糖的磷酸酯,而葡萄糖的磷酸酯是生物體內糖代謝的重要中間產物。在從α-D-葡萄糖如何形成糖苷鍵轉變為學生所熟知的麥芽糖開始,講述二糖及多糖,最后介紹多糖的化學性質。
二課堂教學中加入演示實驗
生物化學實驗教學和理論教學相結合可加深理解專業知識,通過課堂演示實驗可將抽象的生物化學理論以可視化的方式展現出來,使學生產生興趣,引發學生思考這些化學現象背后的本質,從而產生認知沖突,增強學生的主觀能動性,有助于學生對理論知識的掌握和理解。而在常規的教學過程中,往往理論和實驗分離,教師普遍認為演示實驗簡單,培養不了學生動手操作的能力,從而忽視演示實驗在教學過程中的作用。然而,演示實驗在課堂教學中的實際效果在提高學生興趣方面起到了至關重要的作用。以在課堂教學中引入糖的演示實驗為例,課堂氣氛明顯活躍,學生對糖的一些化學性質比傳統的講授記憶更為深刻。如在講糖類的還原作用方面,教師在上課前可提前準備好斐林試劑和本尼迪特試劑、葡萄糖溶液、果糖溶液、蔗糖溶液、麥芽糖溶液和淀粉溶液、試管、加熱設備等。通過實驗,向5支試管中加入菲林試劑,再分別加入上述五種糖溶液(10g/L),置沸水中加熱數分鐘,取出冷卻后觀察顏色變化[8]。這樣可直觀的觀察不同的糖類顏色有何不同,讓學生思考造成這種顏色差異的原因。引出還原糖和非還原糖的概念。即加深了概念的理解,又對糖官能團進行了直觀的講解。學生課堂反饋積極,可明顯感覺到老師與學生間的溝通和互動是有效的。
三啟發學生設計綜合性試驗
化學實驗通常分為演示性實驗、驗證性實驗和綜合性實驗。然而本科生教學過程中,很少涉及到綜合性實驗,由于教師培養學生創造精神方面缺乏主動性,加上學生自身知識水平所限,綜合性實驗在實施方面存在諸多困難。綜合性實驗帶有一定的綜合應用性質或部分設計性任務。它要求學生在充分理解生物化學基本原理的基礎上,綜合運用所掌握的基礎理論、實驗技能以及各種檢測手和實驗方法,自行設計實驗方案、確定實驗方法、選用配套儀器設備、獨立進行實驗、記錄實驗數據并進行數據的整理和分析、最后寫出比較完整的實驗報告或學術論文[9]。為了進一步使學生熟悉和掌握糖的化學,在演示實驗的基礎上,詳細講解糖的化學性質及這些化學性質和什么官能團相關后,嘗試讓學生自己設計實驗并加以完成。如還原糖因含有自由的醛基或酮基,在堿性條件下,還原糖可與黃色的3,5-二硝基水楊酸(DNS)共熱,被氧化成糖酸和其他物質,3,5-二硝基水楊酸則被還原成棕紅色的3-氨基-5-硝基水楊酸。棕紅色的深淺和糖的含量成正比,用分光光度計在540nm波長下測定溶液的吸光度并查標準曲線,可求出樣品中還原糖的含量。由此,讓學生自己查找資料,結合糖類的化學性質,思考并設計其它的測定還原糖的實驗方案,并在實驗室中完成。不管實驗方案是否可行,實驗是否進行順利,鼓勵學生大膽嘗試,這樣的引導和啟發不但培養了學生獨立思考和設計實驗的能力,也使學生對糖的化學有了更深刻的理解和認識。
四總結
以實驗為導向,結合課堂教學的教學方法,不但使抽象的生物化學學習變得具象化,也容易引發學生興趣,通過自己設計實驗,增強學生成就感的同時,也鍛煉培養了學生一定的獨立學習和思考的能力。
作者:吳震洋 邱嵐 李麗 單位:銅仁學院
參考文獻
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[6]程馳.生物化學綜合設計性實驗教學模式探討[J].教育教學論壇.2012,(24):242-244.
首先,資源環境科學專業是文理兼收的,故選擇葉芬霞主編的“無機及分析化學”和“無機及分析化學實驗”作為教材。本課程作為專業基礎課,課程大綱要求學生掌握分析化學的基本原理和方法以及無機及分析化學試驗的基本操作技能,培養嚴謹的科學態度、分析解決環境科學問題的能力,并為學習后續課程和將來從事環境監測工作和環境化學的學習奠定基礎。因此本課程確定選取容量分析(酸堿滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法、配位滴定法)和儀器分析(吸光光度法、原子吸收分光光度法、離子色譜法等)作為重點教學內容,設定教學計劃,理論環節50學時,實驗環節22學時,實驗分別設計入門項目、驗證性項目、綜合性項目等多種層次的8個實驗項目來反復訓練學生,培養學生獲得整體行動能力,同時注重與本專業其他課程的銜接和滲透,真正通過本課程學習為后續專業理論學習和實踐能力的培養打下良好的基礎。
1.2理論教學改革
在分析化學的理論教學中,既要講授分析化學的基本原理和方法,使學生嚴格樹立起“量”的概念,培養學生從事理論研究和實踐的嚴謹的科學作風和能力。又要將新發現的現代分析方法和技術巧妙的融合到經典分析化學中,如介紹分析化學在環境監測、環境毒理學、環境化學等課程方面的應用,特別是環境污染治理、生命科學在分析化學方向使學生認識到分析化學的重要性,充分調動學生的積極性,激發學生學習興趣,積極參與到教學活動中。教師教學不應重在講授,而應重在“授之予漁”,引導學生提出問題,指導學生解決問題。首先,教師提出能夠涵蓋課堂教學所有知識點的問題,讓學生課前帶著問題去預習,既培養獨立自主學習能力又可讓學生發現自己遇到的難點。然后,通過啟發引導,鼓勵學生提出問題,引導學生尋找解決問題的途徑和方法,并給出一定的時間讓學生去思考,去查閱相關的資料,培養學生獨立解決問題能力,同時讓學生自己挖掘每個問題所涵蓋的知識點,并引導其掌握問題在實際中的應用,以學生為主體通過問題的解決而掌握相關的知識點,不但幫助學生自主分析、解決問題,還提高了學生學習的興趣,使所學知識體系和創新能力不斷提高和發展。比如新課前先留下問題水中Cl-和CrO4-同時存在,緩慢加入濃的AgNO3哪種離子先沉淀呢?實驗現象又如何?學生帶著問題去預習,學習分步沉淀的原理,同時鼓勵學生小組設計實驗,理論課前可以先進行實驗,觀察現象,通過查找資料分析原因,課堂上教師根據學生解答問題情況講授新課,理論與實踐相結合,充分調動學生學習的積極性,培養了學生自主學習、團結協作分析解決問題的能力。課堂教學過程中注重靈活引導學生掌握學習方法,如對比方法,包括將有關同類滴定分析方法原理知識進行橫向或縱向的比較、幾種常規容量分析法的相似點不同點、化學鍵與分子間作用力的異同點、三種銀量法的異同點等,又如如何選擇最適的指示劑,重點講根據酸堿滴定曲線中滴定突躍選擇指示劑,而配位滴定和氧化還原滴定,就不再詳細講授,讓學生分組討論學習,而且滴定分析重在應用,加以案例分析教學,有助于提高學習興趣,讓學生學以致用,了解本方法的用途,進而開展實踐教學。
1.3創新實踐教學模式,多種實驗教學模式相結合
現階段分析化學實踐教學中,多數是老師為學生準備好試驗水樣、土樣、藥品試劑等,學生僅按照試驗步驟依次操作即完成實驗,這并不能滿足全面提升學生綜合實踐能力、創新能力的培養要求,針對上述問題,我對分析化學實踐教學做如下改革。以學生為主體、教師為引導,強調以工作任務為驅動組織實踐教學,開展實驗,同時提倡讓學生參與試驗的布點、采樣、試劑配制、試驗耗材準備等實驗整個過程的教學模式。即根據工作任務讓學生分小組完成任務分配表,包括試驗樣品的選取、實驗藥品用量的計算和配制方法、實驗原理、實驗注意事項等,在實踐教學方法上注重互動式、啟發式教學模式,鼓勵學生小組籌備實驗,實驗過程中出現問題,引導學生查找分析問題原因,注重培養學生能夠掌握基本的分析原理和方法基礎上,培養學生進行自主式探索研究,能夠自主提出問題、分析問題、并通過分工合作解決實際問題,真正實現教學相長。整個實驗過程,不僅提高了解決分析問題能力,也培養了學生團隊合作精神。實踐教學中工作任務的設置應注重基礎實驗和綜合設計實驗相結合,如基礎項目、驗證性項目、自主性項目、綜合性項目等多種層次的8個實驗項目來反復訓練學生?;A項目的選取以學生基本操作規范、實驗常用儀器使用方法為主。如天平的使用、基本儀器操作規范及注意事項等。驗證性項目則在規范操作基礎上,與課程教學大綱相結合,學會如何著手解決工作任務,教師給出概要的指導性問題和解決問題可選擇的途徑,學生通過實驗過程記錄現象和課后查閱資料分析現象,形成總結報告,教師根據結果用部分課堂時間予以點評,如開設水中氯化物含量測定、硫代硫酸鈉的標定、EDTA的配制和標定等等。自主性項目則以小組為單位,進行自主式探索研究,分工合作,引導可以選擇食用米醋酸度的測定、食用鹽中碘含量的測定、自來水中總硬度的測定等。綜合性項目為設計研究跨課程的大型綜合項目,如草溪河水體富營養化評價等,根據所學的知識和操作技能和查閱相關資料,小組合作寫出設計方案,在教師論證其可行性后籌備實驗,完成實驗,寫出實驗小論文。
1.4改革考試方式,推行全面而科學的考核方法
改革以考核知識的積累、實踐能力為目標,考核采取全過程考核,考核方式有閉卷筆試、實驗操作、平時作業、實驗報告等多種形式,既注重結果又注重過程。理論部分占總成績的60%,實驗部分占總成績的30%,考勤占10%,共100分??己藘热菀詰脼橹鳎饕己藢W生掌握知識點和靈活運用能力,達到培養學生綜合應用能力的目標。
造成大家排斥化學學科的局面的最主要原因是,許多化學工作者只關心自己的研究,并不重視對自己學科進行宣傳,對于后人的培養也比較疏忽。許多言論都對化學學科有不公平的論述,對于這些公開詆毀化學學科的言論,許多化學家也在多次演講和文章中也為化學學科正名。還有許多其他學科的工作者也曾這樣評論過:交叉學科埋沒了化學學科的形象,作為重要的中心科學,如此不受重視,化學家并未對其作出強烈的反對,僅僅是因為他們有這種謙虛的美德才造成化學變成落日科學,無法吸引優秀學生。作為專業的化學工作者,應當擔負起自己的責任,對化學學科存在的問題作出系統的總結,然后通過集思廣益對這些問題作出全面的解決方案,從本質上解決化學學科所存在的不良問題。
2化學學科的改革
我國化學基本課程目前還存在很多與當今科學發展不符合的地方,這些都造成化學學科的內容體系和普及受到了影響,需要作出修訂和調整,只有對化學學科做出相應的整改,才能使這門學科擔當起其應有的社會責任。當今的化學學科教育已經存在嚴重滯后的問題,許多的教學問題出現在化學學科教育中。要對化學學科進行改革,就應當改變其課程的陳舊內容,對學科中與現代化學脫節的方面進行摒棄,將課程的內容精簡和壓縮,不要過分強調其學科自身的系統性和完整性,只有在這些方面進行改善才能吸引大量優秀的青年投身化學學科事業,為化學學科做貢獻。
所以,構建化學學科新的課程體系需要帶著全新的思路,做出更好的頂層設計,超越過去完成新的化學學科要求。在解決化學學科存在的內容陳舊,吸引力不強等問題時,就應當在改革化學學科的課程體系上下功夫,多與國外的化學教育學者交流,吸收他們先進的成功的工作經驗,使化學學科在其領域真正發揮它的支撐作用。