淺析無機化學雙語教學中的難點

丁潔

摘要：本文簡要分析了無機化學雙語教學中的難點之一——分子間相互作用，并初步探討了這一難點的教學模式。

關鍵詞：無機化學;雙語教學;分子間相互作用

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）08-0215-02

從改革開放至今，國際間的交流合作日趨廣泛，外語尤其是國際通用語言的英語，其作用也變得愈加重要。如何培養既精通專業知識又擅長英語應用的復合型人才成為了我國高校的教育方針的一個趨勢。2001年，教育部就發布了教高[2011]4號文件《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》，其中特意提出了“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學”的要求。因此，雙語教學（bilingual teaching）應運而生，成為了目前我國教學改革的一個重要舉措。它的發展對于提高學生素質，探討人才培養新模式以及在更深層次向國際先進教育理念、教學方法學習等方面都具有重要意義[1-3]。

故此，我院開設了一系列專業基礎雙語課程，進行雙語教學的實踐與研究，其中就包括無機化學雙語課。無機化學是化學及相關學科的大一新生入學接觸的第一門專業基礎課，主要研究理解物質組成、結構和變化規律，其研究范圍廣泛，也為后續專業課程的學習提供了堅實的基礎。在無機化學雙語課的教學中，我們參考中文教材的內容和難度，從多本適合作為大學低年級無機化學的原版或影印英文教科書中摘選相關內容，并運用豐富的網絡資源挑選相關的科普應用實例及前沿領域的研究進展編寫中英文教材，布置課后習題和測驗。我們寄希望在這一課程中，能夠在無機化學核心基礎上進一步探索物質結構的奧秘和化學反應的原理，內容更加深入，論據與實例更加鮮明，增加與實際生活和科研工作的聯系與應用，提高學生的專業英語水平和用英語查閱化學化工信息的能力，繼而提高與國際同行的交流能力。

在幾年的教學實踐中，我們收獲了寶貴的經驗，同時也發現了一些在教學過程中存在的難點問題。例如，分子間相互作用（intenmolecular interaction）作為一種構成物質組成和結構的重要因素，也被稱為非成鍵作用力（nonbonding force）以區別于成鍵作用力（bonding force或intramolecular interaction分子內作用力）[4，5]。分子間相互作用和分子內作用力都是源于電子的相互作用，不同的是從能量角度來看分子間相互作用較分子內作用力要弱得多，所以有時也被稱為弱相互作用。由于其作用力的本質，分子間相互作用半徑略大于成鍵作用半徑，被稱為范德華半徑（van der Waals radius），因此分子間相互作用的主要表現形式為范德華力（van der Waals force）。范德華力又可細分為偶極—偶極作用（dipole-dipole），氫鍵作用（hydrogen bonding），偶極—誘導偶極作用（dipole-induced dipole）和色散力（dispersion force或induced dipole-induced dipole，誘導偶極—誘導偶極作用）[6]。當然，分子間相互作用還包括了相對較強的離子—偶極作用（ion-dipole）。目前，科研工作者進一步細分出π-π相互作用（π-π interaction）和金屬—金屬相互作用（metal-metal interaction）等概念較新的分子間相互作用。

通過對分子間相互作用的學習有利于學生形成關于物質中各種相互作用力的系統概念，有效地運用所學的知識觀察解釋一些有關的化學現象和物理現象，理解物質組成、結構及轉化的內在機理。但是在實際教學中，學生容易出現概念混淆等問題。究其原因，我們發現關于它的介紹在有關中文無機化學教材中篇幅較小，描述比較抽象，不利于學生的理解。另一方面，在英文教材中由于作者的切入點不同，對分子間相互作用的敘述深入程度不一。因此，我們參考R. H. Petrucci等編寫的《General Chemistry-Principles and Modern Applications tenth Edition》，M. S. Silberberg編寫的《Principles of General Chemistry second Edition》和P. Atkins等編寫的《Chemical Principles-The Quest for Insight sixth Edition》，等等知名教科書制作了教學大綱。具體思路如下。

（1）通過水的三種形態（水蒸汽、液態水和冰）的基本物理性質和相互轉化過程引出分子間相互作用的重要性。

（2）通過圖表簡要分析分子間相互作用和分子內作用力的區別，梳理、明晰二者的定義。

（3）通過作用力的大小區分不同的分子間相互作用，分別梳理各自的定義。例如氫鍵作用力是一種相對較強的偶極—偶極作用，有時還帶有一定共價鍵的特征[7]，在自然界和生命體中起著極為特殊的作用。在這里可以通過一些實例進一步讓學生充分理解氫鍵作用力。例如，DNA的雙螺旋結構是通過氫鍵作用力支持起來的。又比如，冰為什么能浮在水面上？當然是二者密度不同造成的，但其本質的原因是由于水分子間氫鍵構造的構型發生變化導致冰的結構比較松散，而液態水的結構更緊密。

（4）在分別分析不同的分子間相互作用后進行小結，通過柱狀圖將不同情況下可能存在的分子間相互作用一一甄別，并指導學生嘗試通過所學的內容分析實例中底物的物性。例如，為什么同一周期不同主族元素（C、N、和F）與氫元素形成化合物在常溫常壓下的形態是氣態，O元素與氫元素形成化合物在常溫常壓下的形態是液態？

值得注意的是，無機化學中有許多專業詞匯，教師需要講授專業詞匯構詞法，介紹化學物質的命名法以及一些常用數學符號的讀法。由于大量專業詞匯的存在，需要經常重復講述練習以幫助學生加深印象，以確保絕大多數學生能聽懂理解清楚。另外，為了能讓學生學以致“用”，教授學生英文文獻的查閱方法和基本寫法也是很有必要的，同時，鼓勵學生在課堂外多進行英漢互譯等練習。在今后的無機化學雙語教學中，如何利用好國內外的教學資源來探索更為行之有效的教學方法，進一步提高教學質量和效率還需要不斷努力。

參考文獻：

[1]徐樺.深化“無機化學”課程的教學改革[J].常熟理工學院學報（教育科學版），2007，（12）：109.

[2]楊靜，黃曉華，吳勇，方敏.無機化學雙語教學策略探索[J].高等理科教育，2013，111（5）：79.

[3]楊勤.無機化學雙語教學中的難題[J].科教導刊，2013，（11月中）：139.

[4]R. H. Petrucci，F. G. Herring，J. D. Madura，C. Bissonnette. General Chemistry-Principles and Modern Applications tenth Edition. Toronto，Ontario：Pearson Canada Inc.，2011，Chapter 12，Section 12.1

[5]P. Atkins，L. Jones，L. Laverman. New York：W. H. Freeman and Company，2013，Chapter 6，Section 6.1

[6]M. S. Silberberg. Principles of General Chemistry second Edition，New York：a business unit of The McGraw-Hill Companies，Inc.，2008，Chapter 12，Section 12.3.

[7]張翠華.關于氫鍵教學中的幾個問題[J].安慶師范學院學報（自然科學版），1998，4（1）：91.