研究化学概念教学策略探析

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1、研究化学概念教学策略探析摘要：分析化学以“概念”为细胞，有效教授概念成为分析化学专业教育的核心。本文从分析化学概念“思想性、现实性、准确性、创新性”四大特点出发，结合具体教学实例，探讨了使学生能够“全面理解、彻底掌握、灵活运用”概念的教学策略。关键词：分析化学；概念；专业教育；教育改革分析化学以概念为细胞，通过分析策略对研究对象进行多重信息捕获，是一个不断从抽象到具体的开放体系。分析化学教学首先要求学生正确理解和掌握本门课程的基本概念、基本理论和基本规律。如同细胞是构成生命的最基本结构，承载着细胞结构、功能等诸多层面的信息，“概念”作为分析化学

2、的细胞，是构成理论与规律的基本元素；亦折射出分析化学家的深邃思想，反映分析化学知识体系的内在联系，体现分析化学的现实意义。如何有效教授学科概念已成为分析化学专业教育的核心，亦成为提高教学质量的重要课题之一。对于分析化学概念而言，“挖掘其思想性、思考其现实性、理解其准确性、学习其创新性”不失为全面理解、彻底掌握、灵活运用的良方。5一、思想性1．初学者先入为主在专业知识构建的过程中，最基本的单元往往是某个概念的建立。概念往往是初学者对本学科先入为主的感知，尤为关键。对于实现“提升学生学科素养、培养学生创新能力”这一提高专业教育教学质量的深层次要求举

3、足轻重。分析化学往往作为专业基础课在大学低年级开设，对于广大习惯于中学教育以“灌输知识”为主的大学低年级学生而言，短时间接受相对海量的陌生专业知识、实现自主构建专业知识显得有些困难。尤其是实现对分析化学学习过程中遇到的概念的理解与运用更具挑战。5值得一提的是分析化学中仪器分析方法的校正策略，这在化学学科中极其重要，它不仅单纯地应用于分析目的，而且还广泛地应用于研究和解决各种化学理论和实际问题。在定量分析中，除重量法和库仑法外，所有的分析法都需要进行校正，即建立测定的分析信号与被分析物浓度的关系。一般来说，最常用的校正方法有三种：工作曲线法（外标

4、法）、标准加入法以及内标法[1]。以上三种方法通常是以术语的形式教授学生的，笔者认为，倘若从“仪器分析方法的校正策略”这一角度出发引导学生，让学生了解这三种方法产生的背景、适用的范围以及三者间内在的区别与联系，在此基础上学生更容易体悟这些概念的思想性，不仅有助于深入理解，而且有利于自主挖掘其深层次内涵。如此，还可由“工作曲线法（外标法）”引出“最小二乘法”，由“标准加入法”引出“外推法”等概念，亦可将“内标法”视为外标法的改进。在此过程中，相信学生也会惊叹于分析化学家的睿智，领略其思想光芒。2．分析化学的界定分析化学在20世纪经历了三次重大变革

5、，如今进入分析科学时代。分析化学的传统定义可以用解决“是什么”和“有多少”两个问题来加以概括[2]，即定性分析和定量分析。如今，从某种意义上说，现代分析化学是一门独立于化学之外的多科性科学。如上所述，欧洲化学会联合会在集思广益的基础上对分析化学提出了新定义（已被1993年9月5日在爱丁堡举行的欧洲分析会议接受）：“分析化学（分析学）是一门自然科学。它致力于建立和应用各种方法、仪器和战略以获得有关物质在一定时间或空间内的组成、结构和能态的信息”。这是一个高度概括的定义，它包括了任务、手段、目标和适用面。显然，传统定义侧重技术层面，而新定义则更突出

6、思想性，高度概括了分析化学对于解决问题的要求和意义。这就要求在教授中不能仅强调定性和定量，而要深入剖析基本概念建立的出发点，在此基础上自主构建拟解决某一问题或拟获取某些信5息所需的“概念树”、“方法集”。譬如，光、电、色是传统意义上仪器分析中的主要三部分，在逐一讲授时，往往通过强调“塔板理论”相关概念突出“色谱分析法”高选择性的优点，通过“光分析法”、“发光过程”相关概念的细致讲解突出“化学发光分析法”高灵敏度的优点。应该说，这种讲授知识的传统做法达到了传授知识的目的，但是对照人们对现代分析化学的理解和要求，似乎还有所不足。倘若对照新定义，抛出

7、“中药现代化”这一颇具现实意义的问题，从“解决某一问题或拟获取某些信息”这一思想层面出发，学生自然会思考搜罗具有某种突出优良分析特性的“方法集”，“色谱分析法”、“化学发光分析法”等方法会逐一在学生脑中闪现。为知所以然，相信他们会格外留意这些优势的本质来源，进而自主搭建“概念树”，从“被动灌输”转变为“主动学习”[3]。这种基于某种问题的学习策略使学生的专业知识不再是孤立、模糊的离散概念，而是系统、清晰的专业体系[4]。二、现实性当代生命、信息、环境、资源等科学领域中一些问题的解决都十分依赖于分析化学的发展。因此，分析化学的学习具有鲜明的现实意

8、义。从分析化学的概念中亦可见一斑。5分析化学概念类别多、内容多，且往往具有实际意义。譬如：“滴定度”这一概念就正是从应用出发，自下而上经科学归纳、提升