無機化學課程的教學內容改革思考論文

無機化學課程的教學內容改革思考論文

　　在當前高校 “轉型”的大背景下，課堂的教學范式改革也迫在眉睫，勢在必行。高校傳統教學范式以赫爾巴特的三中心“課本為中心，教師為中心，課堂為中心”理論為基本特征，以泰勒原理為課程理論，以系統講授為手段，追求技術理性和對知識的繼承和復現，強調外在程式對于教與學的規范。這種范式已經不能適應信息時代的特征與教學變革需求，不能滿足當前急需培養創新人才的需要。為了促進專家同行對無機化學教學范式改革的關注，我們就本課程的教學內容改革提出了自己的思考[1].

　　1 要為后續學習或理解建立知識基礎

　　無機化學是高等師范院校化學專業的一門專業基礎課，其主要任務是為后續課程學習和理解建立知識基礎。也就是說，這門課主要任務是傳授化學基礎知識和培養初步的實驗技能，而不是傳授思想或者培養高層次的實驗技能。無機化學的學習也不能代替其他課程的學習。無機化學實驗有些內容和分析化學實驗內容表面上看是相同的，但要求操作的精細程度不同。

　　例如酸堿滴定實驗，無機化學實驗要求掌握多一滴達到終點，少一滴就不能達到終點就行了。而分析化學實驗要求掌握懸而不滴也就是半滴的精細程度，那種認為用無機化學實驗代替分析化學實驗的想法筆者認為是不合理的。特別是無機化學上冊的內容都直接和后續課程相關聯，例如 “原子結構”,“分子結構”和 “晶體結構”這三章的內容在 《結構化學》課程還要進一步深入的學習。無機化學上冊中學習相關內容主要是為了下冊元素部分的學習打下基礎，鑒于一些基礎課程例如 《高等數學》和 《普通物理》還沒有學習，所以在學習這三章的時候要把握好學習深度。《原子結構與元素周期系》一章，可以說是無機化學這門課程最難理解的一章，特別是薛定諤方程的意義，波函數的徑向分布圖和角度分布圖以及電子云的徑向分布圖和角度分布圖等，可以只學習概念，而對于數學推導完全可以不學習，也不會影響本門課程基本教學內容的學習[2].第二章 《分子結構》中的雜化軌道理論，無機化學課程只需要定性掌握 sp 雜化，sp2雜化，sp3雜化類型，以及用來解釋分子的結構，而不用關心量子力學復雜的計算過程，還要明白雜化軌道理論只能用來解釋分子的空間結構，而不能用來預測分子的空間結構。

　　2 讓學生練習使用本課程、專業的思維方式、探究方式

　　學習一門課程，不僅僅只學習其中的知識，課程的思維方式和探究方式對于學生的學科發展能力才是最重要的。同樣以《原子結構與元素周期系》一章為例，本章認為描述核外電子的運動方式用概率密度的概念，為什么？ 就要先學習核外電子的運動遵循波粒二象性，為什么？ 因為核外電子是微觀粒子，運動狀態的描述和宏觀物體不同。有什么不同？ 通過電子衍射實驗證明，電子的運動并不服從經典力學 （ 即牛頓力學） 規律，因為符合經典力學的質點運動時有確定的軌道，在任一瞬間有確定的坐標和動量。通過分析，我們發現，知識之間有很強的邏輯關聯，這是學習研究自然科學一種重要的思維方式。

　　在無機化學教學過程中，也要突出方法論原則，就是掌握方法準則，實行分析與綜合的結合。例如，無機化學先后學習了 《化學熱力學基礎》，《化學平衡常數》，《酸堿平衡》，《沉淀平衡》， 《電化學基礎》和 《配位平衡》等內容。經過分析我們發現，這些章講的都是化學熱力學內容，就是不涉及到達到平衡的時間。即有些反應雖然平衡常數非常大，或者吉布斯自由能減小的很多，從熱力學觀點看，反應應該很容易進行，但從動力學上研究可能發現這些反應的速度很慢，沒有實際價值。經過分析與綜合，對這幾章內容的認識就會深入一些。

　　化學史知識也是 《無機化學》學習過程應該滲透的知識。

　　歷史性原則就是符合歷史觀點，實現邏輯與歷史的一致。邏輯與歷史的統一是科學思維的又一個重要原則。歷史是指事物發展的歷史和認識發展的歷史，邏輯是指人的思維對客觀事物發展規律的概括反映，亦即歷史的東西在理性思維中的再現。歷史是第一性的，是邏輯的客觀基礎； 邏輯是第二性的，是對歷史的抽象概括。歷史的東西決定邏輯的東西，邏輯的東西是從歷史中派生出來的。邏輯和歷史統一的原則，在科學思維中，特別是在科學理論體系的建立中，有著重要意義。可歸納為三個方面。

　　一門科學的邏輯體系應該體現這門科學研究對象的歷史發展線索，或者反映人類對這一研究對象的認識發展歷史。只有這樣，才能建立起具有內在聯系的邏輯體系。化學是一門實驗科學，化學離不開實驗。從遠古時代到公元前 1500 年，人類學會用火燒的辦法由黏土制出陶器、由礦石燒出金屬，學會從谷物釀造出酒和醋、給絲麻等織物和陶瓷染上顏色，這些都是在實踐過程中摸索出來的化學工藝，但還沒有形成化學知識。

　　從 17 世紀后半葉到 20 世紀初期是近代化學建立與發展時期，可分為前后兩個時期。前期從 17 世紀末到 19 世紀中期，后期從 19 世紀中期到 20 世紀初。前期是近代化學孕育建立時期，從 1661 年波義耳提出科學的元素概念，經燃素學說，到拉瓦錫的科學燃燒學說即氧化理論的建立，道爾頓創立科學的原子學說，阿伏伽德羅分子學說，1860 年第一次國際會議大論戰，近代化學的基本理論原子 - - 分子論確定，近代化學建立。而后期是近代化學發展成熟時期。根據化學的發展歷史可以得出一些結論，例如從實踐上升到理論，理論進一步知道實踐的發展，即螺旋式上升和波浪式前進這樣的過程。這就提示我們學習化學一定要重視實驗。

　　3 讓學生解決實際問題

　　日常生活時時刻刻都離不開化學，為了提高學生學習無機化學的興趣和主動性，在無機化學的教學過程中還要有意識的設計一些實際問題讓學生解決，以增強學生的成就感。當然這需要結合無機化學實驗共同進行，這也正是無機化學的強項。

　　例如我們都知道碘是人體的必須元素，可以在學習鹵素這一部分知識時對這一部分強調碘對人體的重要性，而實驗課可以做一下從海帶中提取碘，學生們必然有很大興趣來做這個實驗，有利于掌握課堂上學習的知識。類似和實際結合的例子還有很多，只要精心設計，必然起到事倍工半的效果。

　　4 讓學生理解學習內容的作用以及如何學習它

　　無機化學上冊學習的主要是理論知識，主要為下冊元素部分知識做準備。上冊的內容大部分在高年級的分析化學、物理化學、結構化學上還要深入學習，因此要注意講解的深度。上冊主要是掌握結論，不需要引入過多的數學推導。例如化學熱力學這一章，主要解決化學反應進行的方向，也就是從宏觀的能量觀點，而不是從原子和分子的微觀結構的觀點。還要講清楚熱力學和動力學的區別。這些就是本章的核心，當然也會涉及到一些概念和計算問題，但要注意到難度問題，要注意區別于物理化學[3 -5].

　　5 結 語

　　無機化學上冊內容偏重于理論，難于理解； 而無機化學下冊元素部分內容多而雜，難于記憶。但只要我們注意強調以上幾方面的內容，必定有利于學生的學科發展和創新能力培養。

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