無機(jī)元素化學(xué)教學(xué)改革探討

朱子春，汪江節(jié)，王瑞俠

（池州學(xué)院 材料與化學(xué)系工程系，安徽 池州 247000）

元素化學(xué)是無機(jī)化學(xué)的重要內(nèi)容，也是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課，它與人們的日常生活生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)以及環(huán)境保護(hù)、新能源、新材料等都有著密切的聯(lián)系，因此可以說元素化學(xué)是無機(jī)化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，不容忽視。對(duì)元素化學(xué)掌握的好壞會(huì)直接影響學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，但其內(nèi)容多、記憶多、結(jié)構(gòu)散，學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度較大，且教學(xué)的對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)的新生，他們對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式還不習(xí)慣，學(xué)習(xí)信心不足，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想，因此需要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際和教材內(nèi)容的特點(diǎn)，進(jìn)行一些嘗試和探索。

1 培養(yǎng)專業(yè)情感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

現(xiàn)在社會(huì)上流行一種讀書無用論，影響很大，使得部分學(xué)生根本不愿意學(xué)習(xí)，所以我們認(rèn)為在理論教學(xué)之前，最重要的是幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀，培養(yǎng)專業(yè)情感，只有這樣，他們才會(huì)覺得自己做的事情是有用的，有意義的，學(xué)習(xí)勁頭才會(huì)足。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，我們一方面向他們介紹本專業(yè)的基本情況、就業(yè)前景、好的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)發(fā)展的方向和最前沿的研究概況，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)情感，向他們介紹亟待于本專業(yè)知識(shí)解決的諸如環(huán)境保護(hù)、國(guó)防建設(shè)等方面的問題，使他們對(duì)本專業(yè)產(chǎn)生自豪感和使命感；另一方面向他們講解化學(xué)與日常生活中的聯(lián)系以及一些有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)大學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，因?yàn)閷W(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的因素，也是最容易被學(xué)生認(rèn)同和接受的，元素化學(xué)課程中有很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力。而元素化學(xué)又是中學(xué)化學(xué)與大學(xué)化學(xué)課程聯(lián)系最為緊密的專業(yè)課之一，起著連接、過渡、承上啟下的作用。中學(xué)化學(xué)課程已經(jīng)包含了部分元素化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于大學(xué)一年級(jí)新生來說，不會(huì)覺得陌生，有利于他們更好的適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式。

2 精選授課內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率

2.1 結(jié)合基礎(chǔ)理論，講解經(jīng)典的內(nèi)容

把無機(jī)化學(xué)中的基礎(chǔ)理論如：物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)平衡、反應(yīng)熱力學(xué)等，貫穿在元素化學(xué)教學(xué)中，闡明元素化合物的性質(zhì)及其發(fā)生化學(xué)變化的規(guī)律，使元素化學(xué)知識(shí)與無機(jī)化學(xué)理論形成相互聯(lián)系和印證的體系。例如元素周期性（共性）是貫徹元素化學(xué)教材的主線，周期性（共性）受原子核電荷數(shù)和核外電子排布的影響，使得元素化學(xué)性質(zhì)周期性變化，同一周期（稀有氣體除外），從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑遞減，金屬性遞減，非金屬性遞增，單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)，還原性減弱；同一族中，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑遞增，金屬性遞增，非金屬性遞減，單質(zhì)的氧化性減弱，還原性增強(qiáng)。通過揭示元素化學(xué)內(nèi)在規(guī)律，幫助學(xué)生理解記憶。又例如在學(xué)習(xí)鹵族元素含氧酸酸性強(qiáng)弱時(shí)，可以利用ROH規(guī)則或鮑林規(guī)則來解釋為什么同一主族元素含鹽酸酸性自上而下逐漸減弱，同一元素不用氧化態(tài)的含鹽酸，其酸性隨氧化態(tài)升高而增強(qiáng)；又比如在講同族元素的穩(wěn)定性時(shí)，可以結(jié)合原子核外電子排布解釋什么是惰性電子對(duì)效益，并用惰性電子對(duì)效應(yīng)來解釋為什么Sn+4穩(wěn)定性比Sn+2強(qiáng)，而Pb+4穩(wěn)定性比Pb+2弱；還可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合元素電勢(shì)圖，學(xué)習(xí)判斷各氧化態(tài)物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化、氧化還原性、穩(wěn)定性等內(nèi)容。

2.2 結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，講解有價(jià)值的內(nèi)容

從一些日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象入手，展開教學(xué)，讓他們?cè)谑煜さ沫h(huán)境中感受化學(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)熱情，逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。例如在講臭氧時(shí)，可以解釋臭氧層的重要性，為什么會(huì)出現(xiàn)臭氧空洞，并向?qū)W生推薦無氟的環(huán)保家電；對(duì)于一些學(xué)生感興趣的問題如：石墨怎樣才能變成金剛石、過硫基與燙發(fā)有什么關(guān)系、超氧化歧化酶SOD與人體健康、鋰元素與神經(jīng)健康、砷元素的毒性和含砷的藥物等也可以適當(dāng)?shù)募右越榻B；對(duì)于涉及到新學(xué)科、新技術(shù)的前沿問題，如仿生材料、納米材料、壓電材料等也應(yīng)該介紹，拓寬學(xué)生的知識(shí)，提高學(xué)習(xí)的興趣；對(duì)于常見重要的化工原料及產(chǎn)品應(yīng)有所介紹；對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)生活中用途較小的，可以不講或少講；對(duì)于比較簡(jiǎn)單的內(nèi)容，可以留給學(xué)生自學(xué)。

2.3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，講解內(nèi)在理論內(nèi)容

元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但各種不同的元素化合物顏色五彩繽紛，形態(tài)各異，會(huì)給實(shí)驗(yàn)者留下深刻的印象，可以通過所學(xué)的理論對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以解釋和總結(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如在做錳的化合物實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以結(jié)合Mn的元素電勢(shì)圖，分析KMnO4的氧化能力與介質(zhì)的關(guān)系：在酸性條件下，其氧化能力最強(qiáng)，生成物一般是Mn+2；在中性條件下，其氧化能力有所減弱，生成物多為MnO2；在堿性介質(zhì)中，其氧化能力最弱，生成物多為MnO42-。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)生成物的顏色，可以判斷產(chǎn)物，并加深了對(duì)錳元素的氧化性的理解。

3 豐富教學(xué)方式，提高教學(xué)效果

3.1 傳統(tǒng)教學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)結(jié)合

傳統(tǒng)的教學(xué)方式對(duì)學(xué)生的吸引力越來越弱，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能將文字、聲音、圖像融為一體，使教學(xué)內(nèi)容直觀易懂，生動(dòng)活潑，全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的各自感覺器官，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有一下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：更加直觀，增強(qiáng)了學(xué)生的感知；增加教學(xué)信息量，擴(kuò)大了學(xué)生視野；重點(diǎn)更突出，提高了教學(xué)效率；總體結(jié)構(gòu)清晰，節(jié)約了教師的備課時(shí)間。例如在講解硅元素時(shí)，可以播放水中花園的視頻資料，讓學(xué)生有直觀地體會(huì)，同時(shí)也節(jié)約了大量的課時(shí)。

3.2 啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)就是要摒棄傳統(tǒng)的注入式教學(xué)模式，在教學(xué)過程中通過教師引領(lǐng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，主動(dòng)學(xué)習(xí)，獲得知識(shí)，掌握正確的學(xué)習(xí)方法，達(dá)到會(huì)學(xué)。對(duì)所學(xué)知識(shí)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，用對(duì)比的方法，啟發(fā)學(xué)生理解和記憶相關(guān)知識(shí)，提高教學(xué)效果。比如講硼烷、硅烷時(shí)，把它們與碳烷對(duì)比講，找出他們的共性、和差異。既啟發(fā)了學(xué)生的思維，有加深了他們的理解，同時(shí)還避免了重復(fù)板書，節(jié)省了時(shí)間。

3.3 討論式教學(xué)

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生選擇自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)、查閱資料，形成學(xué)習(xí)報(bào)告或小論文。教師組織學(xué)生進(jìn)行說課、討論。比如在講硫元素時(shí)，我們可以采用課堂討論的方式，先布置幾個(gè)討論題目，讓學(xué)生自學(xué)準(zhǔn)備：（1）硫的氧化物有哪些？（2）介紹硫的含氧酸及其鹽的性質(zhì)；（3）金屬硫化物的溶解性有哪些特征等。學(xué)生有備而來，往往就某一問題進(jìn)行激烈討論甚至爭(zhēng)論，無形中引起學(xué)生對(duì)本課程的重視。為了更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，可以采用多樣化的考核模式，應(yīng)將學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告或小論文以及討論過程中的表現(xiàn)，作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的重要內(nèi)容和參考。

元素化學(xué)是化學(xué)的重要組成部分，是其他化學(xué)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，不容忽視。但其內(nèi)容復(fù)雜，結(jié)構(gòu)零散，學(xué)習(xí)的難度較大，往往教學(xué)效果不理想。筆者針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況和教材內(nèi)容的特點(diǎn)，通過采用精選教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生興趣、改革教學(xué)模式等方法對(duì)元素化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了初步探索，取得了一定的效果。

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