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摘 要： 如何在非化学专业《无机元素化学》教学中贯彻素质教育的思想，培养学生的兴趣，调动学生的积极性，提高课堂教学“有效性”来获取知识的能力，是一个很现实的问题。作者介绍了在无机元素化学教学改革中的一些做法和经验。
关键词： 《无机元素化学》 教学改革 课堂教学 实验课教学
提高课堂教学的有效性是教育理论和实践长期研究的永恒主题，是高校素质教育的重要组成部分，教学改革是适应时代发展、科技进步、人才素质培养的必然要求。《无机元素化学》是化学学科的一个重要分支，是众多化学领域的基础学科，因此《无机元素化学》教学有着举足轻重的地位。随着研究领域的不断扩大，其与材料、生物等学科的交叉渗透在不断加强，是培养面向二十一世纪理工科高级专业人才的知识结构能力的重要组成部分。在我院，《无机元素化学》是复合材料专业学生的第一门化学课，肩负着为新生后继化学课程和相关专业课打下基础的重任。我在此介绍我们在无机元素化学教学改革中的一些做法和经验。
一、改进课堂教学
《无机元素化学》教学历来是大学化学教学中的难题，究其原因，主要有：（1）内容多属于描述性的，教学模式固定，学生在听课过程中感到千篇一律，产生厌烦情绪；（2）内容庞杂，学生掌握不住重点；（3）教材编排模式化，学生容易感觉枯燥无味，难以深入学习。
针对学科特点，根据多年的教学经验，我们进行了以下方面的改进。
1.原理部分保留已有的框架，对内容进行修改和调整。在此框架内，加入元素化学的内容，以原理为指导，希望通过对一些元素典型性质讨论和着重分析，引导学生学习元素化学的基本原理和知识。
2.充分利用元素周期表组织教学。元素周期表是认识各种化学元素最基础的工具，学生应当在脑海中建立一幅元素周期表的图像，对周期表的面、线、点具有清晰认识。面是指s、p、d、f各区化学元素的概貌；线是指竖横二向，即同一族元素或同一周期元素之间的相似性和相异性及递变趋势；点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质虽然千差万别，但也有内在的联系和规律，所以很适宜运用对比法组织教材内容。如我们在讲完《碱金属元素》以后，对碱土金属元素就不易照搬碱金属元素的讲授法，而适宜用对比法、二族进行对比，重点阐述二族的相互内在联系及特殊性。由于学生有了碱金属元素化学的知识，课堂上对比讲授，讲起来主动，学生听起来有味，不容易忘记，还进一步加深了对碱金属元素化学的印象，不会“学了后面，忘了前面”。再比如锌族元素与铜族元素，主族与副族元素之间的对比，等等。我们在有限的时间内，不求面面俱到，但求举一反三，这就需要在备课时精心选择事例，细心安排。所以，授课老师具有很大的灵活性和选择性，可以从不同的侧面展示元素世界精彩内容，引导学生遨游元素知识的海洋，获取知识的宝藏。
3.注重分析“结构、性质和功能”的内在联系。元素在周期表中的位置取决于其核外电子排布，周期律的实质是原子的基态电子构型的递变规律，化学变化的实质是价层电子的得失。考察物质性质的出发点是了解其中的基本单元及其相互关系。元素及其化合物的物理化学性质与所形成化学键的性质密切相关，组成物质基本单元内的相互作用即化学键，化学键类型与元素的核外电子构型密切相关。物质的结构类型决定性质，宏观性质决定于微观结构。因此，在教学中有关原子结构、分子结构及晶体结构的知识贯穿于元素及其化合物性质中。这样讲容易打开学生的思路，学生容易掌握概括和分析问题的方法，可以让零碎的内容串起来，使零星的知识变得系统化，方便学生记忆和掌握。
可归纳的串联内容主要有以下三方面：首先，对共同性、规律性和特殊性归纳。在不同物质有共同或相似性质时，可归纳的共性为如金属共性、过渡金属共性、非金属元素共性。若不同物质的性质有明显的规律性，则归纳阐述其变化规律，如氮族元素结构与性质变化规律，无机物水解规律，等等。对一些物质的重要特性，在阐述该物质与别的物质相似性的基础上，强调其特殊性。其次，同类物质的归纳，常见元素在自然界存在的形式及单质的物理性质从“条条”中提取出来，归纳成“块块”，一起讲授，这比分散在各章节中讲授的效果要好得多。最后，同类型反应的归纳总结，如在氮族中讲述热分解反应、碱族分析水解反应、卤族强调歧化反应、氧族讲授酸解反应，其余各章都不再讲授与其相关联反应。
4.充分发挥多媒体教学优势，丰富课堂教学内容。多媒体教学可以在一定程度上缓解课时少、内容多的矛盾。采用这种这种教学方式，可以省去书写板书的时间，提高教学效率，从而大大增加课堂教学的内容。多媒体教学的引入，既增加了学生对一些理论的感性认识，又丰富了课件的内容，活跃了课堂气氛。这种方式有利于学生对理论知识的理解，也调动了学生对课程的兴趣，颇受学生欢迎。例如，在“碳族元素”一章中，我们既可以通过动画情景生动地将苯的凯库拉结构式的猜想介绍给大家，又可以将p轨道的电子云交盖形成大π键的过程用动画形象地演示出来。多媒体课堂讲授内容能反映当代学科成果和新的科学思想，对创新意识也有很大的启迪作用，有助于基本原理的理解和应用。多媒体教学内容要理论联系实际，不仅要让学生系统学习专业知识，打好基础，而且要指导学生学会探索，提高获取知识的能力。
二、重视实验课教学
化学是一门实验学科，化学实验是培养学生的动手、观察、记忆、思维、表达等综合能力的过程，也是培养实事求是的科学态度、勇于创新意识的重要环节。专业无机化学实验是包含在整个《无机元素化学》课之内的，共计60学时，占总成绩的15%，由任课老师和实验老师共同承担指导完成。无论在实验内容的选择，还是实验的前期工作及实验过程的指导上，我们都做了精心的准备。调查结果发现，有相当一部分学生在中学根本没有做过化学实验。针对这种情况，我们增加了“玻璃仪器认领与洗涤”“溶液的配置”等基本操作实验。在实验课上，我们一方面严格要求学生一丝不苟地按规定操作，如实验记录、实验现象并独立完成所有实验步骤。另一方面积极鼓励学生带着问题进实验室，做到发现问题、分析问题，力求给出解决问题的方案，对试验本身提出改进意见。通过一系列措施，学生对实验课兴趣得到很大提高，动手能力显著发展。从实验后期学生反馈意见来看，他们非常满意自身实验能力的提高，并对整个无机实验课做出了很高的评价，达到了培养学生基本实验技能，锻炼其动手能力的教学目的。
总之，在基础《无机元素化学》课程的讲授中，适当改进教学方法，不仅能将基础知识系统地讲授给学生，而且能让学生轻松熟练掌握，及时了解无机化学领域的前沿课题，优化知识结构。这样可以培养学生对化学学科的兴趣，提高创新思维，激发创新意识。
关键词： 《无机元素化学》 教学改革 课堂教学 实验课教学
提高课堂教学的有效性是教育理论和实践长期研究的永恒主题，是高校素质教育的重要组成部分，教学改革是适应时代发展、科技进步、人才素质培养的必然要求。《无机元素化学》是化学学科的一个重要分支，是众多化学领域的基础学科，因此《无机元素化学》教学有着举足轻重的地位。随着研究领域的不断扩大，其与材料、生物等学科的交叉渗透在不断加强，是培养面向二十一世纪理工科高级专业人才的知识结构能力的重要组成部分。在我院，《无机元素化学》是复合材料专业学生的第一门化学课，肩负着为新生后继化学课程和相关专业课打下基础的重任。我在此介绍我们在无机元素化学教学改革中的一些做法和经验。
一、改进课堂教学
《无机元素化学》教学历来是大学化学教学中的难题，究其原因，主要有：（1）内容多属于描述性的，教学模式固定，学生在听课过程中感到千篇一律，产生厌烦情绪；（2）内容庞杂，学生掌握不住重点；（3）教材编排模式化，学生容易感觉枯燥无味，难以深入学习。
针对学科特点，根据多年的教学经验，我们进行了以下方面的改进。
1.原理部分保留已有的框架，对内容进行修改和调整。在此框架内，加入元素化学的内容，以原理为指导，希望通过对一些元素典型性质讨论和着重分析，引导学生学习元素化学的基本原理和知识。
2.充分利用元素周期表组织教学。元素周期表是认识各种化学元素最基础的工具，学生应当在脑海中建立一幅元素周期表的图像，对周期表的面、线、点具有清晰认识。面是指s、p、d、f各区化学元素的概貌；线是指竖横二向，即同一族元素或同一周期元素之间的相似性和相异性及递变趋势；点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质虽然千差万别，但也有内在的联系和规律，所以很适宜运用对比法组织教材内容。如我们在讲完《碱金属元素》以后，对碱土金属元素就不易照搬碱金属元素的讲授法，而适宜用对比法、二族进行对比，重点阐述二族的相互内在联系及特殊性。由于学生有了碱金属元素化学的知识，课堂上对比讲授，讲起来主动，学生听起来有味，不容易忘记，还进一步加深了对碱金属元素化学的印象，不会“学了后面，忘了前面”。再比如锌族元素与铜族元素，主族与副族元素之间的对比，等等。我们在有限的时间内，不求面面俱到，但求举一反三，这就需要在备课时精心选择事例，细心安排。所以，授课老师具有很大的灵活性和选择性，可以从不同的侧面展示元素世界精彩内容，引导学生遨游元素知识的海洋，获取知识的宝藏。
3.注重分析“结构、性质和功能”的内在联系。元素在周期表中的位置取决于其核外电子排布，周期律的实质是原子的基态电子构型的递变规律，化学变化的实质是价层电子的得失。考察物质性质的出发点是了解其中的基本单元及其相互关系。元素及其化合物的物理化学性质与所形成化学键的性质密切相关，组成物质基本单元内的相互作用即化学键，化学键类型与元素的核外电子构型密切相关。物质的结构类型决定性质，宏观性质决定于微观结构。因此，在教学中有关原子结构、分子结构及晶体结构的知识贯穿于元素及其化合物性质中。这样讲容易打开学生的思路，学生容易掌握概括和分析问题的方法，可以让零碎的内容串起来，使零星的知识变得系统化，方便学生记忆和掌握。
可归纳的串联内容主要有以下三方面：首先，对共同性、规律性和特殊性归纳。在不同物质有共同或相似性质时，可归纳的共性为如金属共性、过渡金属共性、非金属元素共性。若不同物质的性质有明显的规律性，则归纳阐述其变化规律，如氮族元素结构与性质变化规律，无机物水解规律，等等。对一些物质的重要特性，在阐述该物质与别的物质相似性的基础上，强调其特殊性。其次，同类物质的归纳，常见元素在自然界存在的形式及单质的物理性质从“条条”中提取出来，归纳成“块块”，一起讲授，这比分散在各章节中讲授的效果要好得多。最后，同类型反应的归纳总结，如在氮族中讲述热分解反应、碱族分析水解反应、卤族强调歧化反应、氧族讲授酸解反应，其余各章都不再讲授与其相关联反应。
4.充分发挥多媒体教学优势，丰富课堂教学内容。多媒体教学可以在一定程度上缓解课时少、内容多的矛盾。采用这种这种教学方式，可以省去书写板书的时间，提高教学效率，从而大大增加课堂教学的内容。多媒体教学的引入，既增加了学生对一些理论的感性认识，又丰富了课件的内容，活跃了课堂气氛。这种方式有利于学生对理论知识的理解，也调动了学生对课程的兴趣，颇受学生欢迎。例如，在“碳族元素”一章中，我们既可以通过动画情景生动地将苯的凯库拉结构式的猜想介绍给大家，又可以将p轨道的电子云交盖形成大π键的过程用动画形象地演示出来。多媒体课堂讲授内容能反映当代学科成果和新的科学思想，对创新意识也有很大的启迪作用，有助于基本原理的理解和应用。多媒体教学内容要理论联系实际，不仅要让学生系统学习专业知识，打好基础，而且要指导学生学会探索，提高获取知识的能力。
二、重视实验课教学
化学是一门实验学科，化学实验是培养学生的动手、观察、记忆、思维、表达等综合能力的过程，也是培养实事求是的科学态度、勇于创新意识的重要环节。专业无机化学实验是包含在整个《无机元素化学》课之内的，共计60学时，占总成绩的15%，由任课老师和实验老师共同承担指导完成。无论在实验内容的选择，还是实验的前期工作及实验过程的指导上，我们都做了精心的准备。调查结果发现，有相当一部分学生在中学根本没有做过化学实验。针对这种情况，我们增加了“玻璃仪器认领与洗涤”“溶液的配置”等基本操作实验。在实验课上，我们一方面严格要求学生一丝不苟地按规定操作，如实验记录、实验现象并独立完成所有实验步骤。另一方面积极鼓励学生带着问题进实验室，做到发现问题、分析问题，力求给出解决问题的方案，对试验本身提出改进意见。通过一系列措施，学生对实验课兴趣得到很大提高，动手能力显著发展。从实验后期学生反馈意见来看，他们非常满意自身实验能力的提高，并对整个无机实验课做出了很高的评价，达到了培养学生基本实验技能，锻炼其动手能力的教学目的。
总之，在基础《无机元素化学》课程的讲授中，适当改进教学方法，不仅能将基础知识系统地讲授给学生，而且能让学生轻松熟练掌握，及时了解无机化学领域的前沿课题，优化知识结构。这样可以培养学生对化学学科的兴趣，提高创新思维，激发创新意识。