分析化学教学中的创造性思维培养与教学策略

吴述平

(江苏大学材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013)



分析化学教学中的创造性思维培养与教学策略

吴述平

(江苏大学材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013)

分析化学是获得物质的化学组成、含量、形态和结构信息的一门科学。随着社会的发展、科技的进步和人类探索领域的不断拓展，人们对分析化学提出了更为复杂的任务和更高的要求。因此，在课程教学过程中，如何培养学生的创造性思维和创造能力，提高学生的科学素养和创新意识是教学工作者面临的严峻挑战。本文就结合笔者自身经验对分析化学教学中的创造性思维培养与教学策略进行探讨。

分析化学；课程教学；创造性思维；教学策略

21世纪是知识经济的时代。国家富强、民族振兴、人民幸福，是中华民族伟大复兴的中国梦。在科学技术已经成为第一生产力的今天，世界各国之间综合国力竞争日趋激烈，持续的知识进步和科技创新是国家繁荣昌盛的不竭动力。因此，创新型人才是强国之本。创新是一个民族进步的灵魂，提升自主创新能力已成为中国应对全球化和知识经济双重挑战的必经之路。这一现状就要求建立以培养创造型人才为目标的教育体系。学校教育中课堂教学是培养和激发大学生创造性思维的最主要手段[1]。分析化学作为研究物质的化学组成、含量、结构的测定方法和相关原理的一门学科，被喻为生产和科研的“眼睛”，在国民经济、国防建设、生命科学、材料科学、资源开发等各个方面都起着重要的作用[2]。分析化学是江苏大学材料类专业开设的一门重要的专业基础课程，主要讲述分析化学的任务、作用、主要方法、发展趋势、误差及其分类、有效数字及其运算规则、分析结果的数据处理及各种滴定分析等内容，通过分析化学课程的理论学习和实验基本技能的训练，培养学生实事求是的科学态度、分析问题和解决问题的能力，使学生掌握科学的思维方法，提高学生的综合素质和创新精神，为他们后继课程的学习和将来投身祖国的社会主义建设奠定良好的基础[3]。随着现代分析技术的发展，分析化学的内容越来越丰富，在课堂教学中如何培养和激发学生创造性的方法、手段和途径是值得思考和研究的问题。

1 分析化学课程的特点

国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)对分析化学的定义是建立和运用各种方法、仪器和策略获取关于物质在空间和时间方面的组成和性质的信息的科学。其课程的重要特点是以实验为基础的应用型学科。分析化学实验重在让学生掌握常见元素定量分析的基本知识、基本原理和基本方法，掌握分析测量过程中的误差来源、表征及实验数据的统计处理。了解常用的滴定分析方法、吸光光度法、原子吸收光谱、高效液相色谱以及波谱分析法的原理及应用，重在让学生建立起严格的“量”的概念，加强素质教育，注重从事理论研究、实际工作的能力和严谨的科学作风的培养，提倡创新精神。

2 分析化学创造性教学与策略

我国著名教育家陶行知曾说过“教育的实质是教人去创造未来” 。因此，教育应该以创造性培养为目标，并成为素质教育的核心因素。作为一名大学教师，首先要建立一个坚定的教育信念：人的创造性是可以通过教育培养来促进发展的，每个人身上都有着创造的潜力。以培养创造性为目标的教学，要遵循人的创造性发展规律，才能在创造性教学中真正做到循序渐进，因材施教，卓有成效。

2.1 教师与创造性培养

教师在教学过程中决定着学生学习的方向、内容、进程、结果和质量，对学生的学习起着引导、规范、评价和纠正的作用，同时还影响学生学习的积极性和主动性，在学生身心全面、健康、和谐发展以及世界观、人生观、价值观的形成方面充分发挥主导作用。教师的心理素质，尤其是教师的人格品质就会成为影响学生学习和成长的重要因素。因此，在教学过程中，教师要善于学习和运用新的教育思想，创造性运用教学基本规律，总结出自己亲身体验的教学方法，善于从学生的实际和具体的教学条件出发制定最优教学方案。国内外学者对创造型教师提出了不同的定义，但在以下几个方面认为创造型教师应该具备的特征是相似的：① 自身具有创造力；② 强烈的求知欲；③ 善于发挥学生的创造性；④ 兴趣广泛、热情、乐观、自信、态度和善友好、富有责任心的个性品质；⑤ 注重对创造活动过程的评价。因此，教师在教学过程中应注重培养自己的教学风格，要做学生的榜样，鼓励学生面对和克服创造道路上的困难，激发学生的创新动机和创造热情。

2.2 课程优化

根据不同专业特点，分析化学的教学内容、大纲及学时应作适当的调整。目前的分析化学课程中，在内容上与无机化学课程有较多的重复，尤其在介绍四大滴定章节中探讨滴定反应平衡理论与无机化学中溶液平衡理论知识重复。四大滴定在原理、实验操作等方面是相通的，在课堂教学中分别讲授，不仅使课程内容陈旧、重复、枯燥，而且不利于学生创新思维能力的培养和学习的兴趣。因此，针对不同专业的学生，首先要确定分析化学理论教学的基本内容，包括基本知识概念、教学重点和难点，这部分内容要求所有学生必须掌握。其次，教师可根据不同专业特点对部分内容实行自主教学，界定教学侧重点，合理安排教学内容，使学习牢固掌握基础知识的基础上，能拓宽专业的知识面。同时，教师在教学过程中应将教学内容与最新研究动态相结合，激发学生学习分析化学的积极性。

2.3 增加自主开放性实验

大学生自主开放性实验是提高学生创新精神和实践能力的有效手段。与验证性、演示性的实验教学相比，自主开放性实验具有选题的自主性、实验过程、内容、目标的开放性和实用性。例如，鸡蛋壳中碳酸钙含量的测定。在开始进行实验之前，学生需为实验设计一个基本蓝图，包括实验材料(取样)、对样品进行处理(溶解)、消除干扰(掩蔽、分离)、常量组分的测定(化学法)、计算结果(分析报告)。实验过程中，要掌握滴定管、容量瓶、分析天平等仪器的基本操作，要学会标准溶液的配制方法，选择合适的指示剂，如何更加准确的判断滴定终点。在实验教学过程中，学生通过查阅资料、参照教材，与教师或同学探讨设计实验路线，观察实验现象，对记录的实验数据进行处理和分析，得到有效的结论。这种开放性自主实验极大地激发了学生学习的积极性和主动性，加深学生对理论知识的理解和吸收，不仅能培养学生分析问题、解决问题的综合能力，而且能有效提高学生在实际研究和开发工作中的创新能力[4-5]。

2.4 创新教学方法

科技革命给社会经济带来高速的发展，同时也给教育、教学带来巨大冲击。分析化学作为一门重要的基础课，其课程的教学不仅使学生获得知识，更重要的是培养学生的创新精神和实现人的全面发展，而传统的记忆性教学、理解性教学都不能适应现代生产力发展的需要。因此，只有实现创造性教学，才能为社会培养大量创造型、开拓型人才，才能适应当代生产力飞速发展的需要[6]。

2.4.1 激发学生学习的兴趣

伟大的物理学家爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师”。创造性学习具有显著的专业性，即对某一领域产生浓厚的兴趣，这种浓厚的兴趣促使学生主动地、积极地获取、处理相关信息，有利于学生掌握扎实的基础知识和专业技能。分析化学是一门实验性课程，要想在教学上获得成功就必须让学生动手操作实验，在实验过程中有所发现，同学之间可以相互启发，彼此合作，从而激发学生的学习兴趣和学习热情。自主开放性实验的开设可以让学生积极主动地参与到整个学习过程中，认识和掌握探索知识的方法和途径，使学生在学习过程中充分展现自己的才能，增强发现问题和解决问题的能力，从而培养学生的探索和创新精神。课堂教授的方式也需要将传统的应试教育方式转变为创造性教学方式。这种教学方式是围绕教学目标，在教师创造性的启发、引导和鼓励下，学生创造性地自主学习过程。在创造性教学的过程中，教师应善于设置问题，激发学生学习的动机和兴趣，为学生提供和谐、开放的学习环境，给予学生充分的思考时间和指导帮助，鼓励学生勇于挑战，克服困难，努力成为一名优秀的人。

2.4.2 启发式教学

启发式教学是以学生为主体，教师依据教学目标，从实际出发，启发和诱导学生发现问题、思考问题，激发学生的学习兴趣和求知欲[7]。启发式教学摆脱了传统应试教育机械化知识传授的弊端，其最大特点是以激发调动学生积极性和主动性为起点，科学地引导学生积极思考，主动探索和实践，达到融会贯通地掌握知识和技能，提高学生的独立思考和创新思维能力的目的。我国古代大教育家孔子曾论述：“不愤不启，不悱不发。”这是“启发”一词最早的来源，也使得孔子是启发式教学模式的先驱。教师在教学实践过程中可从以下几个方面进行启发式教学：① 创设问题情境，启迪思考。“思源于疑”，创设问题情境是启迪学生思考的一种有效方法。在分析化学课程教学中，根据教学目标和教学重点，为学生设置疑问。教学实践证明，通过设疑可以使用学生注意力集中，调动学生学习的积极性，促使学生主动学习、勤于思考，在师生之间、学生之间互设问答过程中提高学生的创造性思维能力；② 营造宽容和谐的教学气氛。宽容和谐的教学环境是启发式教学的重要条件。在教学过程中，教师要善于建立民主平等的师生关系，尊重学生个性差异，鼓励学生发表独立见解，鼓励学生向教师质疑问题，要做到随时随地理解、尊重和热爱学生，只有当学生从教师和同学那里感受到理解和友爱时，启发式教学才能获得完美的效果；③ 理论联系实际，深入领会知识。在分析化学的教学过程中，很多理论知识只靠教师的课堂传授是很难让学生理解和掌握的，因此，必须把理论知识和具体的实验有效结合起来，使学生真正掌握所学知识，培养学生的创新意识和科学素养。

2.4.3 培养自学能力

联合国科教文组织埃德加·富尔在《学会生存》一书中提出：未来的文盲不再是不识字的人，而是没有学会怎样学习的人。因此，创造性教学必须重视培养学生的自学能力。自学能力是一个人最优秀的品质，主要包括独立阅读能力、独立思考能力以及灵活运用所学知识分析和解决实际问题的能力，体现出学习者的主动性、探索性以及创造性[8]。自主学习能力是学习者在学习过程中体现出的一种综合能力，具有自学能力的学习者善于积极思考，敢于质疑，具有强烈的求知欲，在学习过程中表现出强烈的探索和进取精神。纵观古今中外有为科学家如达尔文、笛卡尔、爱迪生、法拉第、华罗庚等，无一不是通过自学取得了伟大的成就。在如今知识爆炸的年代，学生在学校所获得的知识与科学技术的迅猛发展和社会生产的迫切需求的差距越来越大，这种现状要求学习者必须加速获取知识，努力培养自学能力。尽管在自学过程中难免遇到各种困难，但要想自学能力得到充分的发挥必须要有坚强的意志，志不强者智不达，自学能力强的人都具有意志坚强的品质，总会寻找冲破逆境的方法，克服各种不利因素和艰难险阻，最终实现自己的人生理想。

3 结 语

分析化学是材料类专业学生必修的一门重要基础理论课程，通过创造性教学，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，对其创造性思维和创造能力的培养具有非常重要的意义。针对江苏大学材料类专业分析化学的教学状况及专业特点，对传统的分析化学课程进行创造性教学改革，重点阐述了在教学过程中培养和激发学生创造性的方法、手段和途径，注重理论知识与实验操作相结合，旨在更加有效地培养和激发学生的创造力。

[1] 张庆林. 创造性培养与教学策略[M]. 重庆:重庆出版社, 2006:1-9.

[2] 王颖, 邵阳, 薛蒙伟, 等. 浅谈高校分析化学教学中如何提高学生的科学素质[J]. 化工时刊, 2015, 29(3):47-49.

[3] 戴大模, 何英. 分析化学[M]. 上海：华东师范大学出版社, 2006:1-30.

[4] 郭鹏. 高师化学实验教学进行创造性思维训练探究[J]. 教育与职业, 2009 (5): 121-122.

[5] 韦寿莲, 刘永, 严子军. 分析化学实验教学改革探索[J]. 化学教育, 2016, 37(8): 21-24.

[6] 彭合成. 创新教育论[M]. 长沙:中南大学出版社, 2006:139-163.

[7] 王果胜, 白浩. 倡导启发式教学培养学生创新思维[J]. 中国高等教育, 2008(8): 30-31.

[8] 廖丽霞, 方涛, 陈立钢, 等. 构建高效分析化学课堂的策略[J]. 化学教育,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

吴述平(1986-)，男，博士，主要从事生物传感器及分析化学的研究与教学。

G642

A

1001-9677(2016)021-0222-03