Сочинение на тему Предложение по повышению эффективности преподавания концепций электрохимии на уровне колледжа

Введение

Было замечено, что поступающие студенты первого курса имеют тенденцию демонстрировать недопонимание по различным химическим темам, а именно процессам окисления и восстановления. В этом документе предлагается применение методов преподавания, которые помогут студентам университетов, обучающихся на курсах химии, лучше понять концепции электрохимии, в частности процессы окисления-восстановления, и решения для противодействия ошибочным представлениям, связанным с этими предметами, которые могут негативно повлиять на опыт обучения студентов. В рамках этого предложения будут обсуждаться:

 
• Потенциальное происхождение проблемы и текущая ситуация

 

• Цели предложения

 

• Предложенное решение указанной проблемы

 

• Методы, использованные в реализации проекта

 

• Персонал и расходы, связанные с достижением целей

 

• Преимущества реализации этого проекта.

Текущая ситуация

Как учителя, так и ученики считают самыми сложными предметами для изучения и изучения электрохимию и окислительно-восстановительные реакции, по определению в учебнике, соответственно, «отрасль химии, которая касается взаимосвязей между электричеством и химическими реакциями», и «химическая реакции, в которых изменяется степень окисления одного или нескольких веществ. «Окисление обычно преподносят как процесс потери электронов / увеличения степени окисления и уменьшения как коэффициента усиления электронов или уменьшения степени окисления. Первые неправильные представления о процессах окисления и восстановления, скорее всего, вызваны природой терминов, используемых для объяснения этих процессов. Этимология этих терминов, определяющих происхождение в феноменологическом контексте, например, слово «окисление», не всегда соответствует реальным свойствам явления «окисления», поскольку молекулы кислорода не обязательно участвуют в окислительно-восстановительных реакциях и, следовательно, вызывают эти основные понятия должны быть источником путаницы для студентов. Кроме того, это отсутствие понимания связано, главным образом, со студентами, особенно неабстрактными учениками, которые не способны мысленно визуализировать структуры и процессы, которые обычно происходят на атомном уровне.

Как обсуждалось в статье под названием «Понимание студентами окислительно-восстановительных реакций в трех ситуациях» Маргарета Экборг и Лизе-Лотте Остерлунд из факультета математического, технологического и естественного образования Университета Умео, Швеция, трудности, с которыми сталкиваются студенты при использовании теоретических Знание окислительно-восстановительного потенциала для интерпретации различных явлений связано с тем, что этот аспект в основном делается путем решения алгоритмических задач, которые студенты находят слишком абстрактными.

Другое исследование, проведенное Мишелем Дж. Сэнджером и Томасом Дж. Гринбоу с химического факультета в Университете штата Айова в 1996 году, показывает, что, хотя большинству студентов удается успешно рассчитать клеточные потенциалы при решении проблем электрохимии, они все еще продемонстрировать неправильное представление о теме. Подчеркивая неспособность большинства учащихся связать теоретические знания с алгоритмическими упражнениями, они заявляют: «Большинство учеников, демонстрирующих заблуждения, все еще могли правильно рассчитать клеточные потенциалы, что согласуется с исследованиями, предполагающими, что ученикам, способным решать задачи количественного экзамена, часто не хватает понимание основных понятий. «Это все еще актуально сегодня; Я сам обучал общей химии II в течение двух семестров, но все еще нахожу это сложным, когда дело доходит до теоретического объяснения электрохимии для сокурсников, и тем более для учеников-первокурсников, которые ранее не сталкивались с проблемой.

Цели

Обсуждаемые идеи и предлагаемое решение нацелены на вводные / общие курсы химии, CHEM 177 и CHEM 178, которые проводятся в Университете штата Айова, и могут быть распространены на другие учреждения, предоставляющие аналогичные курсы в своих учебных программах. В случае успешной реализации это внесет значительный вклад в создание прочной базы знаний по химии у студентов университета.

Предлагаемое решение

Чтобы предоставить учащимся лучший и более эффективный опыт обучения, необходимо принять более интерактивные и привлекательные стратегии обучения. Предыдущие исследования показали, что компьютерная анимация в значительной степени способствует более глубокому пониманию химических понятий среди студентов-химиков, поскольку модули позволяют им формировать «более экспертные динамические ментальные модели поведения частиц в этих химических процессах.

Таким образом, задачи могут быть достигнуты путем широкого использования компьютерных / цифровых модулей, которые позволят и побудят учащихся активно взаимодействовать с материалом независимо от необходимости запоминания теоретических терминов, которые часто являются источником путаницы, таких как анимация, компьютеризированные учебные пособия, и цифровые трехмерные дисплеи и демонстрации. Эти разработанные модули будут использоваться в качестве основного инструмента обучения за пределами лекций и лабораторий, с указанием рекомендуемых действий, тестов / домашних заданий и дисплеев, используемых в качестве справочных материалов для студентов.

Методы