关于"分子"课题的学生调研及教学对策研究

如何把宏观的物质与微观的结构联系起来,建立起对微观世界的想象是初中化学教学的难点。为了了解学生的认知基础,体察学生的困惑,寻求教学的起点,在"分子"课题教学之前进行学生调研,了解学生对微观世界的原始认识,然后以此为起点进行教学设计。本文介绍了创设适当的学习情境,帮助学生感知分子的真实存在;再借助多媒体教学手段,帮助学生建立对分子的微观想象;充分利用化学实验,帮助学生体验宏观现象的微观本质等教学策略及其良好效果。     

“对比实验+现象驱动的知识挖掘”在高分子材料合成创新实验教学中的尝试与运用

高分子材料合成实验是高分子专业的核心实验课程之一,如何建立实验课程与理论课程的有效衔接,加深学生对所学知识点的深入理解和活学活用,是本课程的主要目标。为此,笔者和教学团队提出：在同一个实验中改变某个实验变量,在教学班中引入对比实验,通过这些改变引起的不同实验现象和由此产生的材料性能的迥然差异,引导学生从现象出发,联系理论课堂知识进行深入分析。这种尝试有效改变了以往实验教学中所有教学班千篇一律的操作和几乎完全相同的实验现象与结果,有效激发了学生的主动性,提高了其分析问题、解决问题的能力。2年的实验教学反馈表明,“对比实验的引入”和“现象驱动的知识挖掘”帮助学生有效巩固了理论课堂的知识点,做到了活学活用。     

医用有机化学实验“有机分子模型的建造”教学设计

为帮助学生消化理论课堂上二维空间展示的有机化合物结构特点,开设"有机分子模型的建造"的三维实验课堂,采用PBL教学模式,提出有关分子模型结构特点和性质的问题,让学生带着问题亲自动手参与到有机分子模型的建造中,并结合理论课程来回答相应的问题,既能帮助学生理解和掌握有机分子的空间结构,以及结构和性质之间的关系,更有助于加强学生的动手能力和空间想象能力。问卷调查和实验报告显示:大部分学生认可并接受这一新的教学方法,教学效果良好。     

分子点群虚拟仿真实验的建设与实践*

结合结构化学课程中分子对称性知识点的教学,自主设计和开发了分子点群虚拟仿真实验(PGVL)平台,帮助学生深入认识理解分子对称性知识的重点和难点。该仿真实验采用Web技术构建,支持分子模型的显示和互动,使学生可以完成分子的各种对称操作、指出分子结构中的对称元素、推导分子点群及认识分子结构和性质之间的关系。PGVL在分子对称性教学中的应用,不仅完善了结构化学分子模型实践教学体系,而且提升了学生对结构化学课程的学习兴趣,丰富了结构化学实践教学内容,取得了良好的教学效果。     

化学陈述性知识的认知方式与表征

从宏观现象入手、在微观层次做分析研究、借助化学符号系统做描述,是化学陈述性知识的认知方式。借助认知心理学关于知识心理表征的理论,描述化学陈述性知识的学习过程。引用中学化学电解质溶液和溶解度的教学实例,讨论在教学设计和组织中如何运用化学科学的认知方式,诊断学生学习存在的问题,帮助学生有效学习,正确表征化学陈述性知识。     

“化学反应速率”微观模型的创建探究

探讨了构建化学微观模型的价值与原理, 指出利用微观模型帮助学生理解抽象概念的重要意义, 并通过对"化学反应速率"教学现状的分析, 提出构建其微观模型的必要性和可能性。在此基础上, 构建了温度与分子运动、活化分子、活化能的微观模型以及化学反应微观过程与宏观、符号表征相关联的模型。     

仪器分析课程教学模式新探

针对仪器分析课程的特点,将"教研结合"的教学模式用于仪器分析理论教学中。通过对科研实例的深入解析,将涉及的相关教材知识穿插讲解。同时在仪器分析实验教学中采用"翻转课堂"的教学模式,即以"学生讲为主、教师讲为辅"的方式改变传统实验教学的弊端。从理论与实验两方面对仪器分析课程教学模式进行改革。     

从分子图像到热力学框架——物理化学教学的探讨与实践

化学的核心是基于原子分子的图像认识世界、创造物质,化学教育需要培养学生掌握相应的思维方式。在物理化学类课程建设中,浙江大学化学系尝试把宏观化学的基本理论框架,即热力学理论建立在原子分子水平上。具体地是先简述量子化学对单个原子、分子能级结构的处理,然后利用统计热力学的基本原理,从这些量子化的能级导出宏观系统的三个基石性概念(能量、熵、温度)和一条基本定律(熵增加原理),从而建立分子图像的热力学。在教学实践中,强调直接从原子分子层面切入、弱化热机理论、理论与实验结果直接关联。在本文中,我们通过几个教学实例来分享我们的教学经验。     

3D MAX技术在大学“结构化学”探究式教学中的应用

根据大学化学专业"结构化学"课程的特点和学生学习该课程的困惑,提出了运用3D MAX技术设计和开发三维动画进行探究式教学。实践证明,以这种形象直观的方式,引领学生进入微观的物质世界,观察原子、分子等微观结构及其运动规律,不仅调动了学生的学习积极性,而且能显著提高学生的科学探究精神、探究能力和创新意识。     

分子信息编程开放实验的设计与实践

本化学信息学开放实验设计了一系列与分子有关的读写、分析、修改任务。学生在编程完成任务的过程中需将程序设计课程里学习到的数据结构与算法同熟悉的化学理论结合,利用计算机去解决与分子有关的具体问题。通过教师的讲解与自身的实践,参与学生能逐步了解计算机分子结构表征的理论与方法,掌握基础的分子信息编程技能。教学经验也表明,普通化学专业的学生能够独立完成主要的实验任务,并在实验过程中对化学信息学本身产生较浓厚的兴趣。