仇文卿
(山東化工技師學院 教研督導處,山東 棗莊 277500)
山東化工技師學院是為化工企業(yè)培養(yǎng)技術工人的專業(yè)學校,化工特色突出。學校開設的主要專業(yè)有化工工藝、化工分析、化工機械、化工儀表四大化工專業(yè)?;ゎ惖膶I(yè)在第一學期都要學習無機化學,由此可見其重要性。無機化學是專業(yè)基礎課,是為后續(xù)學習專業(yè)技能打基礎的。本學期共6個班級開設無機化學課,期末考試無機化學采用了理論機考的方式,學生考試成績比較真實客觀。學生無機化學考試成績讓老師大失所望,其中5個班及格率低于20%,有3個班低于10%,成績?nèi)绱酥畋仨氄J真反思,分析原因找出癥結,爭取盡快讓局面改觀。
山東是化工大省,我校是省內(nèi)唯一一所化工類技師院校,我校培養(yǎng)目標是為化工企業(yè)培養(yǎng)生產(chǎn)、管理、服務一線的實用性人才,許多大型化工企業(yè)到我校招聘員工,畢業(yè)生供不應求。目前的現(xiàn)狀是:我?;I(yè)有的畢業(yè)生在就業(yè)面試環(huán)節(jié)不會寫一些化工產(chǎn)品的化學式及化學方程式,面對如此尷尬的局面,學院多次召開無機化學教學研討會,分析查找原因,除生源不均是無法改變的客觀原因外,還有無機化學課程內(nèi)容抽象,學生學習理解困難。現(xiàn)有的教材內(nèi)容偏難偏深,不適合技工院校的學生學習,必須根據(jù)學生現(xiàn)有的基礎情況按照適度夠用的原則,制定切實可行的教學計劃,編寫我校自己的無機化學校本教材。無機化學的教學改革勢在必行。
學好無機化學的重要性:無機化學是化工類專業(yè)的基礎課,它是打開化學之門的第一把鑰匙,無機化學學不好,基礎打不牢。其他后續(xù)專業(yè)課程學習就成為無源之水、無本之木。無機化學它主要研究物質組成、結構、性質和化學反應規(guī)律的一門課程。技工院校的無機化學分成兩部分:基本理論部分和化學元素部分,第一部分基本理論內(nèi)容抽象,全部靠學生憑空想象去認知:主要講述化學反應的一般機理、化學反應速率、化學反應平衡、電解質溶液和普遍應該遵循的規(guī)律,以及從微觀世界探討物質的原子結構或分子結構和物質化學性質間的轉化關系;第二部分主要講元素部分:探討元素單質的通常性質,以及由元素所形成的常見化合物的性質、常見化合物的生產(chǎn)制備和用途,雖然是常見化合物,但是如果不通過實驗實習去驗證,學生理解起來也很吃力[1]。技工院校無機化學的大多數(shù)內(nèi)容是以初中化學為基礎,初中化學已經(jīng)初步講述了元素符號的意義,化學方程式的意義及書寫,簡單的化學計算。無機化學內(nèi)容是在初中化學基礎上的加深延展,它在中學知識和專業(yè)知識間起著承前啟后的橋梁作用[1],比如:化學方程式的書寫規(guī)律、化學反應的基本類型、利用化學反應方程式的計算。在化工類專業(yè)的后續(xù)專業(yè)技能課的學習中都要用到無機化學的有關知識和理論。無機化學理論的理解和運用,直接影響到專業(yè)技能的學習,無機化學在化工類專業(yè)的教學中占有舉足輕重的地位。
教育部制定《中等職業(yè)學校化學教學大綱》指出化學是人類探索物質的組成、結構、性質及其變化規(guī)律的一門科學?;瘜W的基礎知識、研究方法及分析測試技術,不僅為化學科學本身的發(fā)展奠定了重要的基礎,而且在其他自然科學和技術領域中有重要的作用。無機化學是化學的基礎的一個分支[2]。無機化學的教學目標是:要求學生掌握本專業(yè)對應的就業(yè)崗位在工業(yè)生產(chǎn)所用到的化學基礎知識、基本技能,培養(yǎng)學生通過觀察表面現(xiàn)象探究變化規(guī)律,通過本課程學習養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度,為接下來本專業(yè)理論課技能課的學習打下重要的基礎,為其職業(yè)生涯發(fā)展和終身學習習慣養(yǎng)成奠定基礎[2]。
要培養(yǎng)出合格的化工類專業(yè)技能人才,必須高度重視無機化學的教學。要想改變無機化學教學現(xiàn)狀,必須進行教學改革。
(1)招生生源數(shù)量減少,生源質量差,文化知識底子薄。這幾年隨著普通高職院校辦學規(guī)模的擴大,技工學校招生困難面臨生存危機,原來技校學生入學要通過選拔考試,現(xiàn)在是免試入學。在選擇生源時是饑不擇食,沒有挑選余地,能夠招收到學生完成招生計劃就是辦學好的技工學校。對學生成績基本沒有要求,只要是初中畢業(yè)且年滿14周歲,采取報名及入學的招生方式。本學期初我對2022春季入學的化工分析班30名學生進行初中化學摸底測試,結果有50%的學生寫不出前18號元素的元素符號,氧氣、氮氣、水的化學式不會寫,70%的同學不會寫氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑的條件下合成氨的化學反應方程式。甚至有20%的學生交白卷。如果學生直接學習無機化學部分,學生的學習難度很大,根據(jù)學生實際需要補習學習初中化學,從零基礎開始學起。
(2)學生輕視理論課學習尤其是化學課。學生進入技校認為我是來學技術的,掌握一技之長將來有就業(yè)的門路即可。選擇來上技校的一些學生從思想上排斥理論學習,無機化學課的基本概念理論抽象難理解,新生入學后第一學期就開設化學課,學生對學習化學有畏難情緒,懶于學習。其表現(xiàn)為:課前不預習、上課不發(fā)言、提問不舉手、實驗不動手、下課不復習,如果老師布置作業(yè)也是一抄了之。
(3)失去學習化學的興趣。化學是一門以實驗為基礎的課程,有些初中化學實驗課少,實驗條件不足;學生動手做實驗的機會少,這無疑加大了學生學習化學這門課的難度;化學課是在初三才開設,面臨中考壓力,內(nèi)容多理論抽象,很多學生還沒入門就已經(jīng)畢業(yè)了。中學老師還是處在“應試教育”模式下教學,重理論、輕實踐,重分數(shù)、輕動手,從很大程度上抑制了學生化學學習的興趣。
(4)學生缺乏學好化學的信心。初中化學是基本概念基本理論,技校無機化學在此基礎上加深了難度,擴大了廣度。物質的量的計算、化學反應速率與化學反應平衡、電解質溶液、容量分析操作這些都是初中所未涉及的, 難度明顯加大,使本來基礎就沒打好的學生產(chǎn)生了畏難情緒。上技校的部分學生存在厭惡理論學習的狀況,因此,往往會產(chǎn)生畏難情緒失去繼續(xù)學習無機化學的自信心。
化學離不開實驗,理論離不開實踐?;瘜W是一門以實驗為基礎的科學,學生通過動手做實驗可以清晰的了解實驗過程,觀察反應現(xiàn)象變化進而加深理解物質的化學性質及反應原理。通過動手刺激動腦,鼓勵學生在進行實驗操作時大膽動手不怕失誤,然后再進行糾正,在不斷改進中得出正確的結論,掌握化學知識[3]。
目前我校無機化學實驗課開設學時不足。學校應重視化學實驗室建設規(guī)劃,按照無機化學教學大綱上安排的實驗內(nèi)容配置儀器、設備和化學試劑,實驗課程應開盡開,學校要保證無機化學實驗室的資金投入。負責化學實驗課教師根據(jù)開設無機化學實驗課的班級數(shù)量及人數(shù)科學制定時間安排,合理進行學生分組,確保每個小組每個學生都有機會親自動手進行實驗。理論課實驗課配合交叉進行,成立無機化學興趣學習社團,鼓勵學生在課余時間進行無機化學實驗,學校在保證實驗室安全環(huán)保的前提下向學生開放化學實驗室,為學生開展課外實驗探究活動創(chuàng)造良好條件。要重視化學實驗基本操作技能的訓練,有意識地引導學生開展探究實驗,培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,發(fā)揮化學實驗的教育功能。
教育學家第斯多惠說:“教學的藝術不在于傳授本領,而在于激勵喚醒、鼓舞,主要就是要激發(fā)學生的興趣?!被ゎ悓I(yè)學生剛入學時都有三周的認識實習,可以在學生入學的專業(yè)認識實習中可以開設如下內(nèi)容,從而激發(fā)出學生學習無機化學的興趣。
(1)玻棒點燈
做法:先在表面皿上放幾克高錳酸鉀晶體,再滴上幾滴濃硫酸滴,用玻璃棒蘸取后,去接觸酒精燈的燈芯,酒精燈立刻就被點著了。
(2)水滴點火
做法:把氯酸鉀粉末和干燥的蔗糖粉末混合,再加入過氧化鈉少許,堆成小丘,把純凈水往上滴 ,30 s后,小丘冒出白煙,接著起火燃燒。
(3)不怕燒的布
做法:先配制好50%的乙醇水溶液,把棉手帕放入配成的溶液里浸透,然后輕擠,用坩堝鉗分別夾住手帕點燃,等火焰變小時迅速把火撲滅,然后觀察發(fā)現(xiàn)手帕依舊完好如初。
(4)雪球燃燒
做法:先配制飽和醋酸鈣溶液,然后把飽和溶液加到酒精溶液中,邊加邊攪拌,不一會就析出像雪一樣的白色固體,用火柴點燃即發(fā)現(xiàn)雪球居然會燃燒。
(5)空杯冒煙
做法:兩只潔凈干燥的玻璃杯,一只滴入幾滴濃鹽酸,一只滴入幾滴濃氨水,讓兩種溶液分別弄濕杯子內(nèi)壁然后蓋上玻璃片,把濃鹽酸杯子倒置在濃氨水的杯子上,迅速抽去玻璃片,過一會便能看到空杯子冒出大量白煙[4]。
(6)大象牙膏
做法:將過氧化氫和液體洗滌劑混合在圓底燒瓶中,然后加入碘化鉀溶液。瞬間就會看到有大量彩色的泡沫像牙膏一樣涌出,實驗中的顏色為食用色素。
(7)人造雪
做法:燒杯中放入少量的聚丙烯酸鈉,然后往燒杯中加入大量水,可以看到一大杯水瞬間被吸收,形成雪花一樣的粉末,“人造雪”因此得名。
玻棒點燈、水滴點火、不怕燒的布、雪球燃燒、空杯冒煙、大象牙膏、人造雪這些在生活中看不到的現(xiàn)象,全部都包含化學反應化學原理,通過專業(yè)認知實習,學生親自動手做這些化學實驗,實驗現(xiàn)象會對學生產(chǎn)生強大的感官刺激,激發(fā)出學生的求知欲,讓學生主動去探究學習。興趣是最好的老師,只有學生對要學習的內(nèi)容產(chǎn)生興趣,才會積極主動地進行學習探究,變要我學為我要學。
技工院校目前使用的教材大多數(shù)是化學工業(yè)出版社出版的《無機化學》,該教材已經(jīng)使用了近10年,教材在知識體系上仍然采用學科體系編排,知識內(nèi)容偏難偏深。要充分調查了解入學時學生的知識基礎,分析學生的學情,以本專業(yè)學生應該掌握哪些知識結構和應具備哪些技能為出發(fā)點,對教材內(nèi)容進行優(yōu)化。在教材編排中要降低難度,分解難點,多搭知識臺階。教材的編寫要體現(xiàn)技工院校職業(yè)教育特色,按照人社部要求的進一步推進技工院校工學一體化的教學改革理念,注重工學結合,教材形式上應符合技工院校學生的活潑好動閱讀心理習慣,彩色插圖搭配適量文字。教材結構上符合技校學校學生的注意力不集中易分散的認知特點、心理特征和技能形成規(guī)律。通過入學摸底測試發(fā)現(xiàn)學生普遍化學基礎都較差,有很多學生初中化學都沒學完,甚至最基本的化學元素符號都不認識。根據(jù)學生的實際情況,第一學期先補習化學基礎知識,即元素符號認知,簡單化學反應方程式的書寫,基本的根據(jù)化學反應方程式的計算。把無機化學課程按照工學一體化的模式進行設計,以學生就業(yè)后從事典型工作任務為載體,通過完成工作任務讓學生掌握知識點技能點,在做中學,學中做。
改變無機化學教學手段單一現(xiàn)狀,以前教師憑借一本教材,一支粉筆,一塊黑板即可完成課堂教學。隨著科技的進步,網(wǎng)絡資源非常豐富,智慧黑板已經(jīng)普及,學校應鼓勵教師開發(fā)網(wǎng)絡課程資源,制作微課、課件。利用多媒體進行課堂教學,一些危險的化學實驗可以通過視頻進行展現(xiàn),比如:金屬鈉與水的實驗、鐵絲在純氧中的燃燒這些實驗易燃易爆,鐵棒與硫酸銅溶液的氧化還原反應,溶液有毒性,實驗廢液不可隨意排放。肥皂和過氧化氫實驗,過氧化氫有腐蝕性需要佩戴防護手套。丙酮“溶解”泡沫塑料實驗,丙酮有毒性且揮發(fā),實驗應該在通風櫥中進行。在實驗室放手讓學生操作容易發(fā)生實驗事故,適宜采用視頻教學。還有一些肉眼難以觀察到的化學概念、化學反應可以通過動畫模擬展示。比如:電子云的圖像、共價的形成、sp雜化軌道、分子原子結構,這些都可以利用動畫模擬展示,觀察其微觀結構,通過形象直觀的動畫模擬、微課視頻,增強了學生的觀察力和想象力,豐富了課堂教學資源。多鼓勵老師采用翻轉課堂、UMU、云班課等先進的教學手段,讓學生不僅是在課堂上時間學習,在課下課余時間,離開教室都能學習。
鑒于無機化學課程的重要性及學習難度,任課教師要適時進行考核,及時摸清學生掌握的情況,不斷調整教學策略。
2.5.1 考核評價手段要多樣
可以通過借助問卷星考核,問卷星導出的成績快速高效,同時還有試題分析。也可以通過東方仿真的考試軟件考核,不僅可以考查理論知識還可以考查化學實驗仿真操作,從多個方面考核學生理論和技能掌握情況。卷考是傳統(tǒng)的考核手段,一般適合結業(yè)考試,考查的知識容量較多。
2.5.2 過程性考核評價和終結性考核評價相結合
根據(jù)無機化學課程特點,知識點多,抽象思維內(nèi)容多。尤其要做好過程性評價。過程性評價能及時發(fā)現(xiàn)學生剛學習過的內(nèi)容掌握情況,發(fā)現(xiàn)沒掌握可以及時補救。比如:物質的量、化學平衡、電解質溶液等這些重點要求掌握的知識點,必須做好學習的過程性評價,一旦到學期末,這邊考完那邊放假,發(fā)現(xiàn)問題也沒有合適的時間去補救了。過程性考核評價就是及時發(fā)現(xiàn)學生掌握的薄弱環(huán)節(jié),學習的難點。想辦法抓弱補強,突破難點。終結性考核評價是無機化學學習結業(yè)時進行的,知識點要考查全面,有廣度、有難度、有深度。成績要能反應學生學習的真實水平,考試成績最好呈現(xiàn)金字塔型分布。目前有些技工學校的老師為了照顧學生就業(yè),考前劃重點,讓學生背題庫,結業(yè)考試成績皆大歡喜,其實成績水分很大,降低了企業(yè)招聘時對成績的采信度。
2.5.3 理論考核與實踐考核兼顧
無機化學是一門實驗型課程,理論的考核手段較多,而實踐能力考核主要看實驗操作、實驗記錄、數(shù)據(jù)分析、實驗報告等。實驗考核注重學生數(shù)據(jù)的敏感性、顏色變化、實驗儀器規(guī)范使用、實驗報告的規(guī)范填寫、實驗結果的精密度準確度等。比如氯化鈉溶液的配制實驗,考核點有:濃度的計算,分析天平的使用,燒杯、容量瓶、玻璃棒、試劑瓶的規(guī)范使用,標簽的填寫,實驗報告的填寫等。
布魯納的一句名言始終作為我的化學教學中的座右銘“認識是一種過程, 而不是一種產(chǎn)品”。教學有法,但無定法, 貴在啟發(fā), 妙在得法。要深入鉆研教材, 充分了解學生, 設計合理的教學過程,技工院校無機化學教學中所面臨的學生被動和消極接受知識的現(xiàn)狀一定會得到改善。