材料化学课程教学改革的实践与探索
发布时间：2021-08-05 06:58
材料化学是一门新兴的交叉学科,其教学内容尚未得到一致认同。围绕材料化学专业人才培养的目标,对材料化学课程的教学改革进行了一些探索,如选择合适的教材和教学内容,推动教学方式的现代化、多样化,培养学生实践能力,以及改革创新考核方式等方面。
【文章来源】：化学教育(中英文). 2020,41(10)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
几种不同版本的硬币
另外,一些晶体学的软件如Mercury、Diamond等可以对晶体学基础教学中多个知识点起到辅助作用,如在介绍晶体结构的部分时,结合Mercury软件,可以自由地旋转、观察和分析晶体结构,可以查看相关数据等(见图2(a))。在介绍晶体的周期性时,应用Diamond软件(见图2(b)),可以对晶体结构进行直观、方便的图形演示,把复杂的问题简单化,把抽象的问题形象化,加深学生对晶体学知识的理解和认识[17-18]。2.2 各种教具在教学中的应用
如在介绍“晶体”的概念和共同性质时,晶体的各向异性和自限性是重点,也是难点。在介绍自限性时,笔者使用大量的图片、晶体的实物以及明矾晶体生长的实验视频来加深学生的直观印象。让学生观察、触摸各种天然晶体(见图3),一方面了解晶体的外形和性质,一方面调动学生的兴趣,活跃课堂的氛围。在介绍各向异性时,笔者重点通过石墨和蓝晶石作为例子,通过其层状结构来进行介绍,石墨的层状结构学生比较熟悉,结合之前的故有知识可以解释石墨不同方向上导电性的差异。蓝晶石的层状结构可以通过观察蓝晶石晶体的实物进行了解,通过其结构、外观了解其不同方向硬度不同这一特性。在介绍晶体的对称性这部分内容时,分析一些立体分子或形状中所包含的旋转轴、镜面等对称元素时,对学生的空间想象能力要求较高,有些学生接受起来会有一定的困难,借助一些教具可以轻松解决这一问题。例如,在正八面体中,其4次轴比较容易找到,因为学生都了解正八面体中心4个点围成一个正方形,因此,正对着的2个顶点的连线就是一条4次轴。但是,其4条3次轴比较难以凭空想象出来。于是,笔者借助儿童磁力棒玩具,拼出各种凸多面体的形状(见图4),作为教具帮助学生理解这些凸多面体的结构。其中,沿着图4(a)和图4(b)2个不同的方向可以轻易找到正八面体的4次轴(正对的2个顶点的连线,共3条)和3次轴(正对的2个面心的连线,共4条),学生也由此了解到正八面体原来也可以看作是由下层的正三角形和上层的倒三角形的6个顶点组成。同理,沿着图4(c)的方向,可以很容易地找到正二十面体的5次轴(正对的2个顶点的连线,共6条),沿着图4(d)的方向则可以轻易地找到3次轴所处的位置(正对的2个面心的连线,共10条)。通过这些模型教具一方面可以加深学生的直观印象,让学生轻松地掌握该部分的知识,另一方面,由于使用的教具多为小孩子的玩具或身边的物品,会让学生觉得有意思,可以调动课堂的氛围。
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料化学实验课程体系的改革与建设[J]. 王宇,颜岩,李春光,孙福兴,梁志强,王晓峰,施展. 化学教育(中英文). 2019(14)
[2]微信在材料化学专业实验教学中的应用探索[J]. 徐敏虹,陈海锋,潘国祥,唐培松,叶剑强. 化学教育(中英文). 2018(20)
[3]材料化学课程内容的设计[J]. 陈万平. 化学教育(中英文). 2018(10)
[4]“材料化学”课程之我见[J]. 翟界秀,韩俊南,杨大令. 科教文汇(中旬刊). 2018(03)
[5]地方师范院校材料化学专业课程体系的构建与实践[J]. 郭丽华,郭道军,王玉花,颜廷江,李文娟,孟新,公培伟,丁养军. 化学教育(中英文). 2017 (18)
[6]专业核心课程《材料化学》的建设与思考[J]. 温福山,王燕,杜永霞,贾元东. 广东化工. 2015(24)
[7]以卓越工程师培养目标为导向的材料化学课程改革实践[J]. 郝凌云,张文妍,陈晓玉,林青,李新华. 化学教育. 2015(20)
[8]材料化学课程教学的实践与探索[J]. 桑艳. 广州化工. 2014(24)
[9]材料化学精品课程建设的实践与思考[J]. 李奇. 化学教育. 2012(09)
[10]Diamond软件辅助《晶体化学》教学[J]. 周薇薇,王凤武,陈永红. 淮南师范学院学报. 2012(03)
本文编号：3323297
【文章来源】：化学教育(中英文). 2020,41(10)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
几种不同版本的硬币
另外,一些晶体学的软件如Mercury、Diamond等可以对晶体学基础教学中多个知识点起到辅助作用,如在介绍晶体结构的部分时,结合Mercury软件,可以自由地旋转、观察和分析晶体结构,可以查看相关数据等(见图2(a))。在介绍晶体的周期性时,应用Diamond软件(见图2(b)),可以对晶体结构进行直观、方便的图形演示,把复杂的问题简单化,把抽象的问题形象化,加深学生对晶体学知识的理解和认识[17-18]。2.2 各种教具在教学中的应用
如在介绍“晶体”的概念和共同性质时,晶体的各向异性和自限性是重点,也是难点。在介绍自限性时,笔者使用大量的图片、晶体的实物以及明矾晶体生长的实验视频来加深学生的直观印象。让学生观察、触摸各种天然晶体(见图3),一方面了解晶体的外形和性质,一方面调动学生的兴趣,活跃课堂的氛围。在介绍各向异性时,笔者重点通过石墨和蓝晶石作为例子,通过其层状结构来进行介绍,石墨的层状结构学生比较熟悉,结合之前的故有知识可以解释石墨不同方向上导电性的差异。蓝晶石的层状结构可以通过观察蓝晶石晶体的实物进行了解,通过其结构、外观了解其不同方向硬度不同这一特性。在介绍晶体的对称性这部分内容时,分析一些立体分子或形状中所包含的旋转轴、镜面等对称元素时,对学生的空间想象能力要求较高,有些学生接受起来会有一定的困难,借助一些教具可以轻松解决这一问题。例如,在正八面体中,其4次轴比较容易找到,因为学生都了解正八面体中心4个点围成一个正方形,因此,正对着的2个顶点的连线就是一条4次轴。但是,其4条3次轴比较难以凭空想象出来。于是,笔者借助儿童磁力棒玩具,拼出各种凸多面体的形状(见图4),作为教具帮助学生理解这些凸多面体的结构。其中,沿着图4(a)和图4(b)2个不同的方向可以轻易找到正八面体的4次轴(正对的2个顶点的连线,共3条)和3次轴(正对的2个面心的连线,共4条),学生也由此了解到正八面体原来也可以看作是由下层的正三角形和上层的倒三角形的6个顶点组成。同理,沿着图4(c)的方向,可以很容易地找到正二十面体的5次轴(正对的2个顶点的连线,共6条),沿着图4(d)的方向则可以轻易地找到3次轴所处的位置(正对的2个面心的连线,共10条)。通过这些模型教具一方面可以加深学生的直观印象,让学生轻松地掌握该部分的知识,另一方面,由于使用的教具多为小孩子的玩具或身边的物品,会让学生觉得有意思,可以调动课堂的氛围。
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料化学实验课程体系的改革与建设[J]. 王宇,颜岩,李春光,孙福兴,梁志强,王晓峰,施展. 化学教育(中英文). 2019(14)
[2]微信在材料化学专业实验教学中的应用探索[J]. 徐敏虹,陈海锋,潘国祥,唐培松,叶剑强. 化学教育(中英文). 2018(20)
[3]材料化学课程内容的设计[J]. 陈万平. 化学教育(中英文). 2018(10)
[4]“材料化学”课程之我见[J]. 翟界秀,韩俊南,杨大令. 科教文汇(中旬刊). 2018(03)
[5]地方师范院校材料化学专业课程体系的构建与实践[J]. 郭丽华,郭道军,王玉花,颜廷江,李文娟,孟新,公培伟,丁养军. 化学教育(中英文). 2017 (18)
[6]专业核心课程《材料化学》的建设与思考[J]. 温福山,王燕,杜永霞,贾元东. 广东化工. 2015(24)
[7]以卓越工程师培养目标为导向的材料化学课程改革实践[J]. 郝凌云,张文妍,陈晓玉,林青,李新华. 化学教育. 2015(20)
[8]材料化学课程教学的实践与探索[J]. 桑艳. 广州化工. 2014(24)
[9]材料化学精品课程建设的实践与思考[J]. 李奇. 化学教育. 2012(09)
[10]Diamond软件辅助《晶体化学》教学[J]. 周薇薇,王凤武,陈永红. 淮南师范学院学报. 2012(03)
本文编号：3323297
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