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摘 要 ：无机化学在大学化学教学中具有承前启后的重要作用,本文结合无机化学自身教学特点,探索无机化学课程如何在教学内容设置上实现不同层次的有机衔接,并通过改进教学方法来加强知识的关联、衔接与融合,帮助学生掌握无机化学知识.
关 键 词 ：无机化学；教学内容；衔接；教学方法
中图分类号：G642.3 文献标志码：A ?摇文章编号：1674-9324（2013）19-0212-03
本篇论文出处 http://www.sxsky.net/jiaoxue/yljx/406929.html
无机化学是化学、化工、材料、生物、制药等化学相关专业的主干基础课,一般于第一学期开设,无机化学对化学相关专业大学教学计划的顺利实施及培养目标的实现有着重要影响.无机化学既是衔接大学与中学化学教育的桥梁,又是横贯分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课的纽带,良好的无机化学知识是进一步学习后续课程和分析解决一般化学问题的重要理论基础.无机化学的内容繁多,既有化学基本理论知识,又有抽象的物质结构,还有知识点分散、内容繁杂的元素化学,对于不熟悉大学高信息量教学方式的大一新生,如何保证在较短的教学时间内,让学生能理清无机化学的知识脉络,掌握重点知识内容,对无机化学教学来说无疑是一个挑战.
我国中学均开设有化学课程,大一新生已具备一定的化学基础,在无机化学教学中,如何实现与中学知识及大学后续课程的衔接,以及无机化学自身基础化学反应理论、物质结构、元素化学各部分内部及相互间的有机衔接,对于无机化学教学效果将有着非常重要的影响,本文将从无机化学教学特点、教学内容衔接及教学方法上提出几点拙见,与同行们探讨交流.
一、无机化学教学特点
1.学时及教学内容差异大.由于近年教学学时的大量缩减,目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显,大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右,也有部分约70学时；对化工及制药专业学时一般50～80学时；对于非化学化工专业,学时普遍较短,多为32～60学时.对于100学时的专业,一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解,学生可以掌握全面的无机化学知识；对70学时左右的专业,一般大约45学时用于理论及物质结构讲解,元素部分约25学时,元素部分教学内容不能完全覆盖；对于50学时以下的专业,许多专业只讲解理论知识和物质结构,元素部分基本不涉及.从目前现状看,对于短学时的无机化学课程,往往以牺牲元素化学教学为代价,把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入,这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全.
2.教材种类多,内容编排结构多样.目前出版的无机化学教材种类繁多,每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版.为了无机化学书有更广的应用范围,大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块,针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏.无机化学教材内容编排不同教材差异较大,有的按化学原理、物质结构及元素化学排版,有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍,教材中各模块间基本相互独立、衔接较少.在有限的教学时间里,要达到良好教学效果,教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战.
3.与其他课程存在交叉与衔接.无机化学是大学化学第一课,其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接.无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础.无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进.原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用.应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识,有的甚至就是元素化学的内容,如无机材料的制备等课程.良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础,也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障.
4.学生个体差异显著.我们知道,按照中国现行高考制度,许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择,而是通过调剂录取,对化学的学习兴趣各有不同.按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学,不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同,导致不同学生的化学基础存在一定差异.而且,随着高等教育大扩招,高考录取率达70%,学生个体生理差异也较大.由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因,在无机化学教学中,能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次.要保证绝大部分同学都能达到教学要求,学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素,教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教.
二、无机化学教学内容的衔接
鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点,在教学过程中有效组织编排教学内容,注重中学教育与大学教育的良好衔接,引导学生顺利过渡到大学学习,融会贯通前后知识,对达到理想教学效果可起到重要促进作用.
1.与中学化学教学的衔接.目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学,将化学教学内容分为两个必修模块（《化学1》和《化学2》）和六个选修模块（《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》）.必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应；元素周期表、化学键；化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度；重要的金属及其化合物；硫、氮、氧及其化合物.《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质；《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容.从中学教学内容看,无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及,但是其教学程度较浅,多处于对概念的了解,且不同省区学习内容可能存在很大差异,无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升,如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数.在无机化学教学内容的设置上,应根据中学化学教学内容,在对全班同学进行充分调研的基础上,为学生设计构建科学的教学大纲,安排合适的教学内容,帮助学生在现有基础上循序渐进,不断深入. 2.前后章节内容的衔接.无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容,化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前,各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解,有的则先介绍化学反应基本原理.物质结构决定其化学性质,作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识（如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等）,而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容,学生也容易理解接受.原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现,并指导着元素化学的教学与研究,因此,元素化学放在最后讲解比较科学.化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外,各模块内部各章节也存在很密切的关联,如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系；物质结构部分里,原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入；元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律.因此,注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握.
3.必修与选修内容
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4.理论教学与实验教学的衔接.化学是一门实验科学,让学生学习掌握基本化学实验技术,提高学生发现问题与解决问题的能力,培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯,是化学教学的一项重要任务.许多同学在中学没有条件进行化学实验教学,无机化学是他们接触的第一门化学实验课,第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大.实验教学是对理论教学的一种宏观展示,可以让学生更直观了解化学反应本质.我们需要注意的是,实验教学是建立在理论教学基础上的,因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接,实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后,切不可将理论与实验教学完全独立开来.一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生,节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容.在实验教学内容设置中,需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的,应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能,让学生在有限的时间掌握更多实验技术,提高其实践动手能力.
三、无机化学教学实现衔接的教学方法
无机化学在较多层面存在教学内容的衔接,为了实现相关知识间的有效衔接,教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外,在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法,以达到理想的教学效果.
1.课前预习作业.无机化学教学内容多,课程任务重,每节课的信息量大,适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力,跟随主讲老师的教学思路.老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习,预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异,让学生觉得熟悉而新鲜,激发学生好奇心和探索热情,为课堂教学奠定良好基础.对课堂中可一带而过的教学内容,亦可在预习中引导学生自学,节约课堂时间.
2.课堂设问式教学.课堂教学是无机化学理论课最重要的环节,在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法,将各种内容有机衔接起来.在课堂中向学生提出相关问题,是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法.例如,涉及到中学知识的,可以请学生回答中学学习内容是什么,老师再顺势介绍中学与大学知识的异同.再次出现的前面章节的内容,老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固,并找出前后知识的关联.
3.课后作业知识点的兼顾.课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法,除了前后紧密相联的知识外,老师也可故意设计一些复合习题,在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点,训练学生综合分析问题的思维,教会学生解决综合问题的方法,提高其对综合知识的掌握与应用能力.如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起,根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量.
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4.复习理清脉络结构.无机化学教学内容间存在不同的衔接方式,按不同章节或模块进行知识疏理,理清知识脉络结构,将有助于学生对无机化学知识整体内容有全面的了解.因此,在每章以及化学原理、物质结构、元素化学不同模块授课完毕,教师应和学生一起来疏理所学知识的脉络框架,将所学内容精简成若干标题,再让学生将标题里的内容丰满还原,巩固学习知识.能将书本中的知识浓缩为框架图、并再充实成“大楼”的学生应该是达到了本门课程的教学要求.
无机化学是大学化学最重要的课程之一,其学习效果不仅对无机化学知识的掌握程度是一种考量,更会对后续化学课程甚至整个大学期间学习方法、学习态度产生潜在重要影响,因此教师在教学过程中,充分利用无机化学承前启后的特点,结合课程特色,在教学内容设计、教学方法上注重知识的衔接与递进,不但可望得到理想的无机化学教学效果,对大一新生顺利完成中学到大学的蜕变,开启愉快轻松的大学学习生活也具有极其重要的意义.
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基金项目：海南大学教育教学研究项目（编号：hdjy1226）
通讯作者：尹学琼博士,教授,从事无机化学教学及研究.
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