无机化学教学中运用小组合作培养学生综合能力的改革研究

【摘要】立足于无机化学课程内容，运用小组合作的学习方法，在培养学生的思维能力、实践能力、创新意识、自学能力等方面，进行了课堂教学改革。

【关键词】无机化学 小组合作 学生综合能力

【基金项目】黑龙江省新世纪教改工程项目（9179）；黑龙江省“十二五”规划课题（GBC1211019，GBD1211010）；黑龙江省“十二五”高教学会课题（HGJXH C110459）。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）04-0188-02

无机化学是化学专业学生的第一门基础课程，也是材料、制药、环境工程、生物技术等本科专业学生的必修课程。因此学好无机化学不仅有利于学生后续专业知识的学习，而且对学生科学素质的培养和核心竞争力的提高都将起到重要的作用。如何在无机化学教学中有效地培养学生的综合能力，成为高校教师面临的一个重要课题。并且社会竞争的加大，就业形势的严峻等外在因素也推动我们必须就进行课堂改革。于是我们立足于无机化学课程内容，着眼于培养学生的综合能力，运用小组合作的学习方法，进行了课堂教学改革。

按照现代教育理论的观点，教学过程是一个可控多变的双向信息流通过程[1]。传统的填鸭式教学是一个封闭体系，教师单一方向地向学生灌输知识。而小组合作学习则是以小组合作为基本形式的信息流双向流通过程。这种学习方式被人们誉为“近十几年来最重要和最成功的教学改革”。因为它充分利用教学中各种动态因素之间的互动，来促进学生主动学习；它为学生创造宽松的学习环境，它优化整合小组的不同思想，把每个人独立思考的成果经过消化、吸收变成全组共享的成果。

一、细心编制小组 明确合作要点

根据组内有别，组间均衡的原则 ，依照大学生以寝室为活动中心的学习和生活特点，以寝室长为小组长，统筹组员在兴趣特长、学习成绩、综合能力等方面的差异。这种以寝室为单位的分组，便于合作探究，有助于各小组之间的竞争。分组以后，各小组成员共同研究得出组名和小组的口号，明确小组成员分工和任务。这样做到人人参与、人人发言、相互帮助、取长补短，增加课堂信息的双向交流量，很好地促进学生知识和能力的发展。

二、精心组织教学 培养综合能力

1.通过小组合作培养学生的思维能力

在无机化学基础理论部分中，需要学生理解和应用的概念、原理比较多，而元素化学部分内容繁琐，需要记忆的内容更多。这不仅使教师感到难教，也使学生觉得枯燥难学。此时教师可以分组整理同族、同周期或同区的元素性质，学生整理后，好的可以展出。这样学生整理与教师讲解相结合，对比式与总结式教学方法相融合，可以提高学生对相关问题的理解能力。

在分子构型、反应方程式的教学中，先由一组提出需要推导的分子构型或反应方程式，之后由另一组来回答，我们在其中指导、纠正、总结，最后形成板书。如讲卤族元素的时候，我们先从卤素的外围电子结构入手，尽可能地归纳出物理化学性质，再通过与上下同族元素及左右同周期元素的对比，对卤素独特的化学性质进行探究，之后依此性质进行类推，以理论依据、过程分析、归纳总结为思维方法和操作流程将p区元素放在一起串讲，这样使学生有了更加全面、系统的理解和认知[2]，提高了学生逻辑思维的能力。

在元素及化合物的教学中，我们发现元素及化合物的研究过程中往往有一些动人或离奇的故事。于是每堂课前由学习小组推荐一名学生讲一个故事。不仅激发了学生的学习兴趣， 活跃了课堂气氛， 还把一些自然哲学的理念和化学史的知识潜移默化地传递给学生， 促进了学生对科学本质的认识和理解。

2.通过小组合作培养学生的实践能力

化学是一门应用性很强的学科，化学知识广泛渗透到社会生活的各个方面。因此，在无机化学的教学中我们也应尽可能与现代生产和生活相结合。在课堂上，我们因势利导，及时把教学内容中的基础理论与实践中的具体应用融合起来，以提高学生课堂学习的兴趣和实践能力。例如，我们在讲解稀溶液依数性时，把蒸汽压下降同南方地面经常潮湿联系起来讲解；把凝固点降低同防冻剂联系起来讲解；把渗透压同海水鱼和淡水鱼的生活环境联系起来讲解等。我们引导后，让每个学习小组，在生活中去寻找化学。之后师生一起研讨其背后的化学知识。我们的想法是把化学生活化，让学生在实践中学习。

我们在选取实验教学内容时， 以基础化学实验为主（约占50%）， 削减验证性实验比例（约占30%）， 适当增加综合设计实验（约占20%）， 这样既可强化训练学生的各种基本技能， 同时又培养学生实验设计和独立思考的能力。原有的实验教学评分依据主要以学生的实验报告为主，学生成绩取得的方式是：按照实验指导做完实验，按时上交实验报告。这种实验报告方便老师考察，却不能反映学生的真实水平和能力，从长远的角度看，学生综合能力和创新素质的培养就为奢谈。面对着积习，我们一直在思索。试图找到既能有效考察学生的能力，又能培养学生的创新意识。最后我们将学生分成若干小组，采取先抽签选题的形式，之后要求小组在规定时间里独立完成，当场交实验报告，评分后计入总评成绩。制定评分标准时，我们尽可能详细考察点，使之可操作性强；根据实验方案的合理性、操作的规范性、结果的可靠性评定成绩，避免模糊给分。这样使得实验教学考核体系更注重对学生能力的考核。

3.通过小组合作培养学生创新意识

在小组合作中，以“引导-探究”为方法，培养学生的创新意识。在探究环节我们必需通过引发学生的认知冲突来激发学生学习兴趣。出现问题可以先在组内解决，如未解决可以小组间研究解决。

如解释甲烷的结构。在引导学生回顾价键理论基本要点的基础上[3]， 让学生利用价键理论推测碳和氢形成的最简单化合物的化学式。学生根据C的价层电子构型2s22p2，只有两个未成对的单电子，提出C与H应该形成2个C-H键，键角是90°，此时教师可以提供众所周知的事实： 碳和氢形成的最简单化合物是甲烷，化学式是CH4， 而且实验表明CH4具有正四面体结构，键角是109°28"。为什么理论预测和实验事实矛盾？怎样解释CH4分子的4个C-H键完全等同这一实验事实？学生带着疑问，教师可以相机引导学生分析： 要解释CH4分子的4个C-H键完全等同的实验事实， 必须做进一步的假设。引出杂化轨道理论。我们利用价键理论的不足创设问题情境，让学生在小组合作中初步认识价键理论与杂化轨道之间的关系。这种发现问题、研究问题、解决问题、反思问题的思考路径，符合科学研究的过程，还有利于学生体会到科学发现始于问题。这种对科学发展性的认识对于学生领悟科学过程和灵活运用科学方法也很有必要， 也是发展创新能力的重要要素。

4.通过小组合作培养学生自学能力

自学能力是一种较为复杂的特殊能力，需要学生独立自主的学习知识和掌握技能。自学能力的养成关键是自学习惯的培养。为此，我们在无机化学教学中十分注重学生的自学习惯的养成。而自学习惯的养成贵在细节的规范，行为的持续。

在培养学生学习习惯方面，我们是这样做的：在新学期伊始，就会推荐给学生无机化学常用工具书，讲解资料检索方法，告知学生主动提出问题，解决问题的必要。对记笔记，整理笔记我们提出了明确的要求。还把前几届学生的优秀笔记，拿出来展览。我们还设计了导学案，精心设计了问题，并且融入我课堂教学的流程，让每个学生通过课前预习，初步掌握教学目标与教学内容。课后我们通过批改学生作业督促学生养成自我检测学习状况的习惯。

我们相信有这个学习习惯做基础，小组合作学习就会有高质量的呈现。

无机化学课程的内容多，讲授时难以面面俱到。因此在课堂教学中突出对重点的细讲，对难点的小组合作探究。而部分易懂的内容，给学生布置自学内容，让学生自己去图书馆查阅资料、写讲稿。我们安排课上前十分钟由同学们开展讨论，交流自学心得，然后由教师归纳、补充、总结。这样做既培养了学生的自学能力又提高了学生的学习兴趣和效果。例如介绍沉淀-溶解平衡时，有化学平衡的知识做基础，可将影响沉淀-溶解平衡的因素这部分内容作为自学内容。

在学习元素各论时，虽然化合物多、性质多、反应方程式多，但是内容相对浅显易懂，可是在课堂上要把知识讲得细致讲得透彻很难，学生也提不起兴趣。根据这一情况，我们把过渡元素分为若干专题，一部分专题布置给各小组，让学生查资料，合作解决重难点，组内交流，并形成书面材料。教师补充归纳并评讲；还有的专题让每位学生撰写知识小结，由教师批改，判断学生的学习效果。通过这一系列的布置，学生能够积极融入课堂并且自学能力也得到了很大的提高，课堂气氛也非常活跃。

在无机化学教学中我们运用小组合作培养学生综合能力的改革研究，由于有学生的积极参与、高质量的双向交流，使得教学过程远远不只是一个认知的过程，同时还是一个交往与审美的过程。通过问卷调查与对比实验，结果让人非常欣慰，我们得到绝大多数学生的认可。我们的小组合作学习切实提高了学生的综合能力。当然， 这次教学改革目前只是在我校化学专业的无机化学课程中实施， 今后我们将再接再厉，使我们的改革经验在化学后续其它专业教学以及其它专业基础课中得到进一步推广和应用， 从而为学生综合能力的持续提高提供有力的保障。

参考文献：

[1]庞士智.无机化学课启发式教学与学生思维能力培养[J].大庆高等专科学校学报，1997，17（1）：95-96.

[2]臧双全，王建设，韦永丽等.大学无机化学教学改革的探索与实践[J].大学化学，2012，27（5）：33-35.

[3]刘冰，张丕俭. 基于创新能力培养的杂化轨道理论教学策略[J].大学化学，2009，24（6）：29-32.

作者简介：

杨玉玲（1979-），女， 讲师，在读博士，研究方向：无机化学教学。