關于改進與提高無機元素化學課程教學的幾點建議

　　摘 要： 如何在非化學專業《無機元素化學》教學中貫徹素質教育的思想，培養學生的興趣，調動學生的積極性，提高課堂教學“有效性”來獲取知識的能力，是一個很現實的問題。作者介紹了在無機元素化學教學改革中的一些做法和經驗。
　　關鍵詞： 《無機元素化學》 教學改革 課堂教學 實驗課教學
　　
　　提高課堂教學的有效性是教育理論和實踐長期研究的永恒主題，是高校素質教育的重要組成部分，教學改革是適應時代發展、科技進步、人才素質培養的必然要求?！稛o機元素化學》是化學學科的一個重要分支，是眾多化學領域的基礎學科，因此《無機元素化學》教學有著舉足輕重的地位。隨著研究領域的不斷擴大，其與材料、生物等學科的交叉滲透在不斷加強，是培養面向二十一世紀理工科高級專業人才的知識結構能力的重要組成部分。在我院，《無機元素化學》是復合材料專業學生的第一門化學課，肩負著為新生后繼化學課程和相關專業課打下基礎的重任。我在此介紹我們在無機元素化學教學改革中的一些做法和經驗。
　　一、改進課堂教學
　　《無機元素化學》教學歷來是大學化學教學中的難題，究其原因，主要有：（1）內容多屬于描述性的，教學模式固定，學生在聽課過程中感到千篇一律，產生厭煩情緒；（2）內容龐雜，學生掌握不住重點；（3）教材編排模式化，學生容易感覺枯燥無味，難以深入學習。
　　針對學科特點，根據多年的教學經驗，我們進行了以下方面的改進。
　　1.原理部分保留已有的框架，對內容進行修改和調整。在此框架內，加入元素化學的內容，以原理為指導，希望通過對一些元素典型性質討論和著重分析，引導學生學習元素化學的基本原理和知識。
　　2.充分利用元素周期表組織教學。元素周期表是認識各種化學元素最基礎的工具，學生應當在腦海中建立一幅元素周期表的圖像，對周期表的面、線、點具有清晰認識。面是指s、p、d、f各區化學元素的概貌；線是指豎橫二向，即同一族元素或同一周期元素之間的相似性和相異性及遞變趨勢；點是指特定元素在周期表的位置及主要特征。元素及其化合物的性質雖然千差萬別，但也有內在的聯系和規律，所以很適宜運用對比法組織教材內容。如我們在講完《堿金屬元素》以后，對堿土金屬元素就不易照搬堿金屬元素的講授法，而適宜用對比法、二族進行對比，重點闡述二族的相互內在聯系及特殊性。由于學生有了堿金屬元素化學的知識，課堂上對比講授，講起來主動，學生聽起來有味，不容易忘記，還進一步加深了對堿金屬元素化學的印象，不會“學了后面，忘了前面”。再比如鋅族元素與銅族元素，主族與副族元素之間的對比，等等。我們在有限的時間內，不求面面俱到，但求舉一反三，這就需要在備課時精心選擇事例，細心安排。所以，授課老師具有很大的靈活性和選擇性，可以從不同的側面展示元素世界精彩內容，引導學生遨游元素知識的海洋，獲取知識的寶藏。
　　3.注重分析“結構、性質和功能”的內在聯系。元素在周期表中的位置取決于其核外電子排布，周期律的實質是原子的基態電子構型的遞變規律，化學變化的實質是價層電子的得失?？疾煳镔|性質的出發點是了解其中的基本單元及其相互關系。元素及其化合物的物理化學性質與所形成化學鍵的性質密切相關，組成物質基本單元內的相互作用即化學鍵，化學鍵類型與元素的核外電子構型密切相關。物質的結構類型決定性質，宏觀性質決定于微觀結構。因此，在教學中有關原子結構、分子結構及晶體結構的知識貫穿于元素及其化合物性質中。這樣講容易打開學生的思路，學生容易掌握概括和分析問題的方法，可以讓零碎的內容串起來，使零星的知識變得系統化，方便學生記憶和掌握。
　　可歸納的串聯內容主要有以下三方面：首先，對共同性、規律性和特殊性歸納。在不同物質有共同或相似性質時，可歸納的共性為如金屬共性、過渡金屬共性、非金屬元素共性。若不同物質的性質有明顯的規律性，則歸納闡述其變化規律，如氮族元素結構與性質變化規律，無機物水解規律，等等。對一些物質的重要特性，在闡述該物質與別的物質相似性的基礎上，強調其特殊性。其次，同類物質的歸納，常見元素在自然界存在的形式及單質的物理性質從“條條”中提取出來，歸納成“塊塊”，一起講授，這比分散在各章節中講授的效果要好得多。最后，同類型反應的歸納總結，如在氮族中講述熱分解反應、堿族分析水解反應、鹵族強調歧化反應、氧族講授酸解反應，其余各章都不再講授與其相關聯反應。
　　4.充分發揮多媒體教學優勢，豐富課堂教學內容。多媒體教學可以在一定程度上緩解課時少、內容多的矛盾。采用這種這種教學方式，可以省去書寫板書的時間，提高教學效率，從而大大增加課堂教學的內容。多媒體教學的引入，既增加了學生對一些理論的感性認識，又豐富了課件的內容，活躍了課堂氣氛。這種方式有利于學生對理論知識的理解，也調動了學生對課程的興趣，頗受學生歡迎。例如，在“碳族元素”一章中，我們既可以通過動畫情景生動地將苯的凱庫拉結構式的猜想介紹給大家，又可以將p軌道的電子云交蓋形成大π鍵的過程用動畫形象地演示出來。多媒體課堂講授內容能反映當代學科成果和新的科學思想，對創新意識也有很大的啟迪作用，有助于基本原理的理解和應用。多媒體教學內容要理論聯系實際，不僅要讓學生系統學習專業知識，打好基礎，而且要指導學生學會探索，提高獲取知識的能力。
　　二、重視實驗課教學
　　化學是一門實驗學科，化學實驗是培養學生的動手、觀察、記憶、思維、表達等綜合能力的過程，也是培養實事求是的科學態度、勇于創新意識的重要環節。專業無機化學實驗是包含在整個《無機元素化學》課之內的，共計60學時，占總成績的15%，由任課老師和實驗老師共同承擔指導完成。無論在實驗內容的選擇，還是實驗的前期工作及實驗過程的指導上，我們都做了精心的準備。調查結果發現，有相當一部分學生在中學根本沒有做過化學實驗。針對這種情況，我們增加了“玻璃儀器認領與洗滌”“溶液的配置”等基本操作實驗。在實驗課上，我們一方面嚴格要求學生一絲不茍地按規定操作，如實驗記錄、實驗現象并獨立完成所有實驗步驟。另一方面積極鼓勵學生帶著問題進實驗室，做到發現問題、分析問題，力求給出解決問題的方案，對試驗本身提出改進意見。通過一系列措施，學生對實驗課興趣得到很大提高，動手能力顯著發展。從實驗后期學生反饋意見來看，他們非常滿意自身實驗能力的提高，并對整個無機實驗課做出了很高的評價，達到了培養學生基本實驗技能，鍛煉其動手能力的教學目的。
　　總之，在基礎《無機元素化學》課程的講授中，適當改進教學方法，不僅能將基礎知識系統地講授給學生，而且能讓學生輕松熟練掌握，及時了解無機化學領域的前沿課題，優化知識結構。這樣可以培養學生對化學學科的興趣，提高創新思維，激發創新意識。