分析化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)與教學(xué)策略

吳述平

(江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

?

分析化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)與教學(xué)策略

吳述平

(江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

分析化學(xué)是獲得物質(zhì)的化學(xué)組成、含量、形態(tài)和結(jié)構(gòu)信息的一門科學(xué)。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步和人類探索領(lǐng)域的不斷拓展，人們對分析化學(xué)提出了更為復(fù)雜的任務(wù)和更高的要求。因此，在課程教學(xué)過程中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)是教學(xué)工作者面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文就結(jié)合筆者自身經(jīng)驗(yàn)對分析化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)與教學(xué)策略進(jìn)行探討。

分析化學(xué)；課程教學(xué)；創(chuàng)造性思維；教學(xué)策略

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。國家富強(qiáng)、民族振興、人民幸福，是中華民族偉大復(fù)興的中國夢。在科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為第一生產(chǎn)力的今天，世界各國之間綜合國力競爭日趨激烈，持續(xù)的知識(shí)進(jìn)步和科技創(chuàng)新是國家繁榮昌盛的不竭動(dòng)力。因此，創(chuàng)新型人才是強(qiáng)國之本。創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，提升自主創(chuàng)新能力已成為中國應(yīng)對全球化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)雙重挑戰(zhàn)的必經(jīng)之路。這一現(xiàn)狀就要求建立以培養(yǎng)創(chuàng)造型人才為目標(biāo)的教育體系。學(xué)校教育中課堂教學(xué)是培養(yǎng)和激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)造性思維的最主要手段[1]。分析化學(xué)作為研究物質(zhì)的化學(xué)組成、含量、結(jié)構(gòu)的測定方法和相關(guān)原理的一門學(xué)科，被喻為生產(chǎn)和科研的“眼睛”，在國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、資源開發(fā)等各個(gè)方面都起著重要的作用[2]。分析化學(xué)是江蘇大學(xué)材料類專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要講述分析化學(xué)的任務(wù)、作用、主要方法、發(fā)展趨勢、誤差及其分類、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則、分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理及各種滴定分析等內(nèi)容，通過分析化學(xué)課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神，為他們后繼課程的學(xué)習(xí)和將來投身祖國的社會(huì)主義建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)[3]。隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，分析化學(xué)的內(nèi)容越來越豐富，在課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的方法、手段和途徑是值得思考和研究的問題。

1 分析化學(xué)課程的特點(diǎn)

國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)對分析化學(xué)的定義是建立和運(yùn)用各種方法、儀器和策略獲取關(guān)于物質(zhì)在空間和時(shí)間方面的組成和性質(zhì)的信息的科學(xué)。其課程的重要特點(diǎn)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的應(yīng)用型學(xué)科。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)重在讓學(xué)生掌握常見元素定量分析的基本知識(shí)、基本原理和基本方法，掌握分析測量過程中的誤差來源、表征及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理。了解常用的滴定分析方法、吸光光度法、原子吸收光譜、高效液相色譜以及波譜分析法的原理及應(yīng)用，重在讓學(xué)生建立起嚴(yán)格的“量”的概念，加強(qiáng)素質(zhì)教育，注重從事理論研究、實(shí)際工作的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)的培養(yǎng)，提倡創(chuàng)新精神。

2 分析化學(xué)創(chuàng)造性教學(xué)與策略

我國著名教育家陶行知曾說過“教育的實(shí)質(zhì)是教人去創(chuàng)造未來” 。因此，教育應(yīng)該以創(chuàng)造性培養(yǎng)為目標(biāo)，并成為素質(zhì)教育的核心因素。作為一名大學(xué)教師，首先要建立一個(gè)堅(jiān)定的教育信念：人的創(chuàng)造性是可以通過教育培養(yǎng)來促進(jìn)發(fā)展的，每個(gè)人身上都有著創(chuàng)造的潛力。以培養(yǎng)創(chuàng)造性為目標(biāo)的教學(xué)，要遵循人的創(chuàng)造性發(fā)展規(guī)律，才能在創(chuàng)造性教學(xué)中真正做到循序漸進(jìn)，因材施教，卓有成效。

2.1 教師與創(chuàng)造性培養(yǎng)

教師在教學(xué)過程中決定著學(xué)生學(xué)習(xí)的方向、內(nèi)容、進(jìn)程、結(jié)果和質(zhì)量，對學(xué)生的學(xué)習(xí)起著引導(dǎo)、規(guī)范、評價(jià)和糾正的作用，同時(shí)還影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，在學(xué)生身心全面、健康、和諧發(fā)展以及世界觀、人生觀、價(jià)值觀的形成方面充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。教師的心理素質(zhì)，尤其是教師的人格品質(zhì)就會(huì)成為影響學(xué)生學(xué)習(xí)和成長的重要因素。因此，在教學(xué)過程中，教師要善于學(xué)習(xí)和運(yùn)用新的教育思想，創(chuàng)造性運(yùn)用教學(xué)基本規(guī)律，總結(jié)出自己親身體驗(yàn)的教學(xué)方法，善于從學(xué)生的實(shí)際和具體的教學(xué)條件出發(fā)制定最優(yōu)教學(xué)方案。國內(nèi)外學(xué)者對創(chuàng)造型教師提出了不同的定義，但在以下幾個(gè)方面認(rèn)為創(chuàng)造型教師應(yīng)該具備的特征是相似的：① 自身具有創(chuàng)造力；② 強(qiáng)烈的求知欲；③ 善于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性；④ 興趣廣泛、熱情、樂觀、自信、態(tài)度和善友好、富有責(zé)任心的個(gè)性品質(zhì)；⑤ 注重對創(chuàng)造活動(dòng)過程的評價(jià)。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)自己的教學(xué)風(fēng)格，要做學(xué)生的榜樣，鼓勵(lì)學(xué)生面對和克服創(chuàng)造道路上的困難，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)和創(chuàng)造熱情。

2.2 課程優(yōu)化

根據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn)，分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、大綱及學(xué)時(shí)應(yīng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。目前的分析化學(xué)課程中，在內(nèi)容上與無機(jī)化學(xué)課程有較多的重復(fù)，尤其在介紹四大滴定章節(jié)中探討滴定反應(yīng)平衡理論與無機(jī)化學(xué)中溶液平衡理論知識(shí)重復(fù)。四大滴定在原理、實(shí)驗(yàn)操作等方面是相通的，在課堂教學(xué)中分別講授，不僅使課程內(nèi)容陳舊、重復(fù)、枯燥，而且不利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)的興趣。因此，針對不同專業(yè)的學(xué)生，首先要確定分析化學(xué)理論教學(xué)的基本內(nèi)容，包括基本知識(shí)概念、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，這部分內(nèi)容要求所有學(xué)生必須掌握。其次，教師可根據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn)對部分內(nèi)容實(shí)行自主教學(xué)，界定教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)習(xí)牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，能拓寬專業(yè)的知識(shí)面。同時(shí)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)將教學(xué)內(nèi)容與最新研究動(dòng)態(tài)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的積極性。

2.3 增加自主開放性實(shí)驗(yàn)

大學(xué)生自主開放性實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效手段。與驗(yàn)證性、演示性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，自主開放性實(shí)驗(yàn)具有選題的自主性、實(shí)驗(yàn)過程、內(nèi)容、目標(biāo)的開放性和實(shí)用性。例如，雞蛋殼中碳酸鈣含量的測定。在開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生需為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個(gè)基本藍(lán)圖，包括實(shí)驗(yàn)材料(取樣)、對樣品進(jìn)行處理(溶解)、消除干擾(掩蔽、分離)、常量組分的測定(化學(xué)法)、計(jì)算結(jié)果(分析報(bào)告)。實(shí)驗(yàn)過程中，要掌握滴定管、容量瓶、分析天平等儀器的基本操作，要學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法，選擇合適的指示劑，如何更加準(zhǔn)確的判斷滴定終點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生通過查閱資料、參照教材，與教師或同學(xué)探討設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得到有效的結(jié)論。這種開放性自主實(shí)驗(yàn)極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，加深學(xué)生對理論知識(shí)的理解和吸收，不僅能培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力，而且能有效提高學(xué)生在實(shí)際研究和開發(fā)工作中的創(chuàng)新能力[4-5]。

2.4 創(chuàng)新教學(xué)方法

科技革命給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來高速的發(fā)展，同時(shí)也給教育、教學(xué)帶來巨大沖擊。分析化學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)課，其課程的教學(xué)不僅使學(xué)生獲得知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，而傳統(tǒng)的記憶性教學(xué)、理解性教學(xué)都不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展的需要。因此，只有實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性教學(xué)，才能為社會(huì)培養(yǎng)大量創(chuàng)造型、開拓型人才，才能適應(yīng)當(dāng)代生產(chǎn)力飛速發(fā)展的需要[6]。

2.4.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

偉大的物理學(xué)家愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師”。創(chuàng)造性學(xué)習(xí)具有顯著的專業(yè)性，即對某一領(lǐng)域產(chǎn)生濃厚的興趣，這種濃厚的興趣促使學(xué)生主動(dòng)地、積極地獲取、處理相關(guān)信息，有利于學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能。分析化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性課程，要想在教學(xué)上獲得成功就必須讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中有所發(fā)現(xiàn)，同學(xué)之間可以相互啟發(fā)，彼此合作，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。自主開放性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)可以讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，認(rèn)識(shí)和掌握探索知識(shí)的方法和途徑，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中充分展現(xiàn)自己的才能，增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神。課堂教授的方式也需要將傳統(tǒng)的應(yīng)試教育方式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造性教學(xué)方式。這種教學(xué)方式是圍繞教學(xué)目標(biāo)，在教師創(chuàng)造性的啟發(fā)、引導(dǎo)和鼓勵(lì)下，學(xué)生創(chuàng)造性地自主學(xué)習(xí)過程。在創(chuàng)造性教學(xué)的過程中，教師應(yīng)善于設(shè)置問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣，為學(xué)生提供和諧、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，給予學(xué)生充分的思考時(shí)間和指導(dǎo)幫助，鼓勵(lì)學(xué)生勇于挑戰(zhàn)，克服困難，努力成為一名優(yōu)秀的人。

2.4.2 啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是以學(xué)生為主體，教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，從實(shí)際出發(fā)，啟發(fā)和誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲[7]。啟發(fā)式教學(xué)擺脫了傳統(tǒng)應(yīng)試教育機(jī)械化知識(shí)傳授的弊端，其最大特點(diǎn)是以激發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性為起點(diǎn)，科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生積極思考，主動(dòng)探索和實(shí)踐，達(dá)到融會(huì)貫通地掌握知識(shí)和技能，提高學(xué)生的獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維能力的目的。我國古代大教育家孔子曾論述：“不憤不啟，不悱不發(fā)?！边@是“啟發(fā)”一詞最早的來源，也使得孔子是啟發(fā)式教學(xué)模式的先驅(qū)。教師在教學(xué)實(shí)踐過程中可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)：① 創(chuàng)設(shè)問題情境，啟迪思考?！八荚从谝伞?，創(chuàng)設(shè)問題情境是啟迪學(xué)生思考的一種有效方法。在分析化學(xué)課程教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)，為學(xué)生設(shè)置疑問。教學(xué)實(shí)踐證明，通過設(shè)疑可以使用學(xué)生注意力集中，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、勤于思考，在師生之間、學(xué)生之間互設(shè)問答過程中提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力；② 營造寬容和諧的教學(xué)氣氛。寬容和諧的教學(xué)環(huán)境是啟發(fā)式教學(xué)的重要條件。在教學(xué)過程中，教師要善于建立民主平等的師生關(guān)系，尊重學(xué)生個(gè)性差異，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表獨(dú)立見解，鼓勵(lì)學(xué)生向教師質(zhì)疑問題，要做到隨時(shí)隨地理解、尊重和熱愛學(xué)生，只有當(dāng)學(xué)生從教師和同學(xué)那里感受到理解和友愛時(shí)，啟發(fā)式教學(xué)才能獲得完美的效果；③ 理論聯(lián)系實(shí)際，深入領(lǐng)會(huì)知識(shí)。在分析化學(xué)的教學(xué)過程中，很多理論知識(shí)只靠教師的課堂傳授是很難讓學(xué)生理解和掌握的，因此，必須把理論知識(shí)和具體的實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合起來，使學(xué)生真正掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)。

2.4.3 培養(yǎng)自學(xué)能力

聯(lián)合國科教文組織埃德加·富爾在《學(xué)會(huì)生存》一書中提出：未來的文盲不再是不識(shí)字的人，而是沒有學(xué)會(huì)怎樣學(xué)習(xí)的人。因此，創(chuàng)造性教學(xué)必須重視培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。自學(xué)能力是一個(gè)人最優(yōu)秀的品質(zhì)，主要包括獨(dú)立閱讀能力、獨(dú)立思考能力以及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力，體現(xiàn)出學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性、探索性以及創(chuàng)造性[8]。自主學(xué)習(xí)能力是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中體現(xiàn)出的一種綜合能力，具有自學(xué)能力的學(xué)習(xí)者善于積極思考，敢于質(zhì)疑，具有強(qiáng)烈的求知欲，在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探索和進(jìn)取精神。縱觀古今中外有為科學(xué)家如達(dá)爾文、笛卡爾、愛迪生、法拉第、華羅庚等，無一不是通過自學(xué)取得了偉大的成就。在如今知識(shí)爆炸的年代，學(xué)生在學(xué)校所獲得的知識(shí)與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)的迫切需求的差距越來越大，這種現(xiàn)狀要求學(xué)習(xí)者必須加速獲取知識(shí)，努力培養(yǎng)自學(xué)能力。盡管在自學(xué)過程中難免遇到各種困難，但要想自學(xué)能力得到充分的發(fā)揮必須要有堅(jiān)強(qiáng)的意志，志不強(qiáng)者智不達(dá)，自學(xué)能力強(qiáng)的人都具有意志堅(jiān)強(qiáng)的品質(zhì)，總會(huì)尋找沖破逆境的方法，克服各種不利因素和艱難險(xiǎn)阻，最終實(shí)現(xiàn)自己的人生理想。

3 結(jié) 語

分析化學(xué)是材料類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)理論課程，通過創(chuàng)造性教學(xué)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，對其創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)具有非常重要的意義。針對江蘇大學(xué)材料類專業(yè)分析化學(xué)的教學(xué)狀況及專業(yè)特點(diǎn)，對傳統(tǒng)的分析化學(xué)課程進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)改革，重點(diǎn)闡述了在教學(xué)過程中培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的方法、手段和途徑，注重理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，旨在更加有效地培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。

[1] 張慶林. 創(chuàng)造性培養(yǎng)與教學(xué)策略[M]. 重慶:重慶出版社, 2006:1-9.

[2] 王穎, 邵陽, 薛蒙偉, 等. 淺談高校分析化學(xué)教學(xué)中如何提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)[J]. 化工時(shí)刊, 2015, 29(3):47-49.

[3] 戴大模, 何英. 分析化學(xué)[M]. 上海：華東師范大學(xué)出版社, 2006:1-30.

[4] 郭鵬. 高師化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)造性思維訓(xùn)練探究[J]. 教育與職業(yè), 2009 (5): 121-122.

[5] 韋壽蓮, 劉永, 嚴(yán)子軍. 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J]. 化學(xué)教育, 2016, 37(8): 21-24.

[6] 彭合成. 創(chuàng)新教育論[M]. 長沙:中南大學(xué)出版社, 2006:139-163.

[7] 王果勝, 白浩. 倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維[J]. 中國高等教育, 2008(8): 30-31.

[8] 廖麗霞, 方濤, 陳立鋼, 等. 構(gòu)建高效分析化學(xué)課堂的策略[J]. 化學(xué)教育,2016,37(12):11-13.

Creative Thinking Training and Teaching Strategies of Analytical Chemistry

WUShu-ping

(School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University, Jiangsu Zhenjiang 212013, China)

Analytical Chemistry was defined as the chemical discipline that gained information on the chemical composition and structure of substances, particularly on the type of species, their amount, possible temporal and spatial changes, and structural relationships between the constituents. With the development of society and advance of science and technology, Analytical Chemistry will be confronted with more complex tasks and higher requirements in the process of human exploration. The teaching staff also faced the serious challenges on how to improve the student’s scientific literacy and innovation consciousness. According to the teaching experience, creative thinking training and teaching strategies in the teaching activities of Analytical Chemistry and how to improve creative thinking and creative ability were discussed.

Analytical Chemistry; course teaching; creative thinking; teaching strategy

吳述平(1986-)，男，博士，主要從事生物傳感器及分析化學(xué)的研究與教學(xué)。

G642

A

1001-9677(2016)021-0222-03