提高師范院校結構化學課堂教學質量*

結構化學是用量子力學原理和現代物理化學實驗方法，從微觀的角度來研究原子、分子和晶體的微觀結構，研究原子和分子運動規律，研究物質的結構和性能關系的科學。結構化學是師范院校化學專業課程中理論性、抽象性較強的一門課程。其核心內容是從微觀的角度探討物質的結構與性能間的關系[1-4]。

一努力培養學生學習興趣，激發學生學習熱情

結構化學課程內容較為抽象、不易理解，因此學生普遍對該課程的學習興趣不高。為了盡可能克服這種現象，課堂教學中我們嘗試通過各種途徑培養學生的學習興趣，激發他們的學習熱情，以切實提高課堂教學效果。

1介紹量子理論誕生的歷史，讓學生了解結構化學知識的重要性[5-6]

結構化學有著漫長的發展史，其發展歷程的每一階段幾乎都有一些傳奇的故事和有獲得諾貝爾獎的成就作為支撐。因此，課堂教學過程中適當地向學生介紹量子理論誕生及被人們所接受過程的傳奇故事，會使學生深刻認識到相關知識的重要性，提高其學習興趣。同時，向學生介紹這些知識得出的背景和過程，前人分析問題、解決問題的思路和方法，激發并保持學生的興奮思維，讓學生從前人的成功中學會理論聯系實際，學會觀察、思考以及分析和歸納的能力，從而對結構化學的學習產生濃厚的興趣，變被動學習為主動學習。

2將理論與實際應用有機結合，讓學生了解結構化學知識的廣泛應用[7]

教師在授課過程中可針對不同專業的學生，加強授課內容與學生畢業后工作及后續學習的聯系。針對師范院校化學專業的學生而言，現行中學化學教材中有許多問題，都可以用結構化學的原理、概念來加以解釋。其中，元素周期律、原子結構、原子、離子核外電子的運動狀態的描述，核外電子排布的規律等都可以運用結構化學中原子結構的原理進行深入的理解和解釋。簡單分子的成鍵情況、分子的空間幾何構型判斷、分子的性質與結構的關系等則可運用結構化學中分子結構的知識進行深入的解釋。C60分子篩等晶體的結構，應用結構化學中晶體結構的知識也都可以得到解釋和說明。這些都說明結構化學與中學化學是緊密相關、相互滲透的。教師可在結構化學教學中充分聯系中學化學教學的實際，調動學生學習結構化學的積極性和興趣，提高他們應用結構化學知識解決中學化學教學實際問題的能力，激發學生對結構化學的學習興趣。

3將學科前沿的研究動態和熱點融入課程教學，讓學生了解結構化學的最新發展動態和取得的成果[8]

教學中，我們會根據學科進展，適時更新一些前沿內容，在教學內容上增加一些教材中沒有的學科前沿研究動態和熱點。現代科學技術的日新月異，加快了科學知識的積累和科學概念的更新，所以基礎課教學內容也需不斷的更新和發展。教學中不但要“少而精”，還要“少而新”，不但要“常教常精”，還要“常教常新”，這就要求教師及時了解發展動態，不斷補充新知識。選擇新分子、新材料、新理論充實和更新教材內容，如簡介球烯化合物、納米材料、高溫超導體、掃描隧道顯微鏡，展示晶體材料在現代科技中的重要應用，向學生作“結構化學的發展與動向”、“新型材料及應用前景”等專題介紹，使學生了解結構化學的新進展。實踐證明，通過課堂知識與當前科研的前沿和實際相結合的講授方式，使學生在學到基礎知識的同時，又能了解所學知識與科研實踐的聯系，使學生覺得學有所用，激發了他們的學習興趣和從事科研工作的熱情。

二充分利用計算機與網絡，督促學生做好課前預習和課后復習

為了讓學生能帶著問題有針對性地學習，我們要求學生利用網絡教學平臺進行課前預習和課后復習。我們利用學校網絡教學平臺把結構化學教學課件、教學大綱、練習題及解答、結構化學資源和實驗講義等各種信息上傳到結構化學教學網頁上，讓學生充分了解課程安排、課程要求等課程信息，有意識地給學生留一些與上課內容有關的問題或知識點，鼓勵學生應用網絡去主動獲取知識，形成自己的認識和體會，提前做到有效預習，這增加了學生自主學習的時間和空間。課后還要求進行知識的復習鞏固，遇到疑難問題，還可在網絡上進行在線答疑，極大地提高了學生的學習自主性。這為課堂教學質量的提高提供了有效的保證。

三改革傳統教學模式，引導學生積極參與課堂教學，創設民主、開放的課堂環境和氛圍[7]

傳統的教學模式中，課堂教學以教師為中心，知識傳播靠教師灌輸的特征十分明顯。長此以往，造成課堂氣氛沉悶、壓抑，學生思想不易集中。為確立學生在教學中的主體地位，我們本著以學生為本的思想，創設民主、開放的課堂環境和氛圍，把學習的主動權還給學生，引導學生適當參與課堂教學，教學互動、教學相長。在整個教學過程中，我們以積極的心態和情緒，豐富形象的語言，因勢利導，不斷啟迪，使學生思維活躍、積極響應，課堂教學始終充滿活力。學生也通過愉快的交流達到掌握知識的目的。

四采用框架結構教學法，強化重難點，弱化復雜數學公式的推演[8]

每門學科都有自己的知識框架，它是學科的精髓。教師在課堂上的講授不能只見樹木，不見森林。如果拘泥于細節講得太多太細，在有限的時間內很難完成規定的教學任務，也不利于激發學生的求知欲。我們在課堂講授中，著重闡述分析知識結構框架及知識點之間的聯系、關鍵內容及重要結論等，中間的演算、一般性的論述和遺留問題可以由學生課后通過網絡教學平臺自己解決，實在無法回避的數學公式，力爭用簡化的模型來描述，使其易于理解、掌握。我們進入課堂就向學生直接交底，這次課打算解決什么問題，問題是怎樣提出的；打算采用哪些方法、沿什么思路解決這些問題，問題解決后又如何具體應用。在引導學生理清思路后再選擇重點或難點等關鍵內容進行重點講授，達到舉一反三的目的。將那些屬于拓展提高、疑難問題辨析討論、進一步應用細節等內容調整為給學生提問題，引導學生通過思考、查閱資料的方式來完成。這樣的教學過程不僅使學生接受知識，而且對教師分析問題和解決問題的思路和方法產生興趣，得到有效啟迪，自然也就獲得了探索知識的主動權，最終轉化為創新能力和課堂效率。

五適當運用多媒體技術和量子化學計算軟件輔助教學[8-10]

傳統的以“教師+黑板+粉筆”的教學模式有時學生感到枯燥無味，且難以理解原理與結構之間的內在聯系，因此，在結構化學教學中我們利用Flash、3D MAX、ChemOfice、PPT等軟件制作了分子結構圖、動態圖片和三維立體變化模型，模擬原子、分子等的結構和變化機理，使抽象的三維空間變得直觀化，以生動、形象、清晰的畫面向學生展示出分子結構模型等，通過幻燈片放映還可以使學生在最短的時間獲得大量知識，提高教學效率。借助于計算機技術，學生將能“走進”原子、分子和晶體內部，探索微觀世界的奧妙，從而顯著改進教學效果，這也是結構化學多媒體教學的魅力。多媒體教學廣泛采用分子軟件制作立體感強、可實時操作的動態模型，解決實物模型種類有限、數量不足的困難，為學生提供動手機會；尤其是把Gaussian03程序[11]精確的計算能力與Gaussview的顯示能力運用于課堂教學，讓學生直觀形象地了解物質的微觀結構和化學問題處理方法，從而加深對教材內容的理解，為學生進行探究式學習提供一種有用的工具。原子軌道、分子軌道、電子云等圖形采用量子化學程序計算繪制，不僅使抽象概念具體化，而且將結構化學中豐富多彩的結構美、形態美、理論美，用多媒體功能表現出來，使化學教學同時成為美感教育過程，活躍氣氛，提高學習興趣，糾正對化學的片面認識，使學生更加熱愛化學，從而提倡科學與人文、藝術的結合，以利素質教育，最終改進課堂教學效果。

總之，我們在結構化學的課堂教學中努力培養學生學習興趣，激發學生學習熱情，盡可能做到化繁入簡、化簡于無形，合理運用現代化教學手段和量子化學計算軟件的強大功能，使學生忘卻其難，感受其美，喜歡結構化學，從而學好結構化學。

參考文獻

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