無機(jī)化學(xué)元素部分教學(xué)體會(huì)

周小霞+肖湘+季衛(wèi)剛+趙華文+趙先英

[摘 要]無機(jī)化學(xué)系統(tǒng)講授元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及變化規(guī)律，是高等院校化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生的第一門基礎(chǔ)課。元素部分是無機(jī)化學(xué)的重要組成部分，是無機(jī)化學(xué)的核心。無機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容零散，教師教學(xué)方法單一，學(xué)生學(xué)習(xí)不得要領(lǐng)，歷來是無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中的難點(diǎn)。潛心研究教材，抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，講夠重點(diǎn)、講透難點(diǎn)，是攻克無機(jī)化學(xué)元素部分教學(xué)難題的方法和途徑。

[關(guān)鍵詞]無機(jī)化學(xué);元素化學(xué);教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）01-0102-02

無機(jī)化學(xué)是高等院校化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生的第一門基礎(chǔ)課，也是藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課之一。元素化學(xué)是無機(jī)化學(xué)的重要組成部分，是無機(jī)化學(xué)的核心。[1]學(xué)習(xí)元素部分，旨在使學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握各類元素和化合物的存在、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律。[2]但是，元素部分的教學(xué)歷來是無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中的難點(diǎn)，主要原因是元素部分內(nèi)容龐雜、瑣碎、系統(tǒng)性差，教師教學(xué)方法單一，學(xué)生學(xué)習(xí)不得要領(lǐng)，抓不住重點(diǎn)。因此，潛心研究教材，抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，講夠重點(diǎn)、講透難點(diǎn)，是攻克無機(jī)化學(xué)元素部分教學(xué)難題的方法和途徑。下面，筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，就無機(jī)化學(xué)元素部分的教學(xué)談幾點(diǎn)體會(huì)。

一、優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容，化繁為簡

元素?zé)o機(jī)化學(xué)內(nèi)容繁雜，涉及100多種元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及變化規(guī)律，常常令人望而生畏。[3]因此，教師在組織元素?zé)o機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，一定要吃透教材，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求選擇相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)相關(guān)章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并能起到以點(diǎn)帶面、化繁為簡的作用。例如在p區(qū)元素的教學(xué)中，重點(diǎn)講授鹵素、氧族元素和氮族元素;對(duì)于各族元素，選擇其中一個(gè)或兩個(gè)元素進(jìn)行精講。又如，對(duì)于內(nèi)容較多的d區(qū)元素，教學(xué)時(shí)可重點(diǎn)講授第一過渡系的鉻、錳、鐵、銅。對(duì)授課內(nèi)容精挑細(xì)選，不僅能夠巧妙地解決課時(shí)減少與教學(xué)內(nèi)容增加的突出矛盾，還可以有效避免授課時(shí)面面俱到、泛泛而談的現(xiàn)象，有利于強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、化解難點(diǎn)。實(shí)踐證明，這種做法受到學(xué)生的普遍歡迎，便于學(xué)生掌握重點(diǎn)、理解難點(diǎn)。

元素的性質(zhì)是元素?zé)o機(jī)化學(xué)講授的核心內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)又決定用途，因此教師應(yīng)將原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、氧化還原等化學(xué)基礎(chǔ)理論貫穿于整個(gè)元素?zé)o機(jī)化學(xué)教學(xué)過程，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)基礎(chǔ)理論揭示元素化合物的性質(zhì)及變化規(guī)律，使元素化合物知識(shí)系統(tǒng)化和深刻化。另一方面，學(xué)生也應(yīng)自覺應(yīng)用化學(xué)基礎(chǔ)理論去理解、判斷、解釋元素及其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，善于發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律，繪制同一元素不同物質(zhì)間的聯(lián)絡(luò)圖以幫助記憶。[4]

根據(jù)特征電子構(gòu)型，無機(jī)化學(xué)元素被劃分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)，位于同一區(qū)域的元素因價(jià)電子構(gòu)型相似而具有相似的理化性質(zhì)。因此，建立以區(qū)劃分內(nèi)容，加強(qiáng)通性講解的教學(xué)體系值得借鑒。周期系將百余種元素聯(lián)系在一起，表示出元素之間橫縱、上下、左右、對(duì)角、區(qū)域性的關(guān)系。講授各區(qū)元素的通性，能讓學(xué)生了解元素在周期表中的位置、全貌和共性，體會(huì)個(gè)性與共性、局部和全體的哲學(xué)思想，從而啟發(fā)學(xué)生根據(jù)某元素的性質(zhì)，發(fā)揮想象力，推測該區(qū)其他元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。[5]這種教學(xué)體系既精簡了教學(xué)內(nèi)容，又能讓學(xué)生學(xué)得快、記得牢，收到事半功倍的效果。

二、優(yōu)化教學(xué)方法，化難為易

要把元素化合物這部分知識(shí)講活、講透，使學(xué)生在輕松的氣氛中獲得知識(shí)，就必須采用多種教學(xué)方法。[6]授課時(shí)要靈活運(yùn)用問題式、啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，啟發(fā)學(xué)生積極思考，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)表意見，激發(fā)他們對(duì)化學(xué)的興趣;引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育的協(xié)調(diào)發(fā)展。

愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師。”在課堂教學(xué)中，教師要密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際和學(xué)科發(fā)展前沿，提煉其中的元素?zé)o機(jī)化學(xué)問題，及時(shí)為課程教學(xué)注入新鮮血液，增加課堂教學(xué)的知識(shí)性、趣味性，留住學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，保持其對(duì)元素?zé)o機(jī)化學(xué)的好奇心、求知欲，激發(fā)學(xué)生對(duì)元素?zé)o機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

在課堂教學(xué)中，教師還應(yīng)巧用比喻，將某些抽象的理論、難懂的概念形象化、淺顯化、通俗化。例如，講解金屬離子的配位數(shù)，中心離子的半徑越大，越易形成高配位，但中心離子半徑過大，配位數(shù)反而減少這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可用吃飯用的圓桌子來進(jìn)行比喻——圓桌半徑越大，可容納的人就多些，但如果桌子太大，就餐時(shí)就只有坐同一邊，才能夾到菜，這樣可坐的人反而少了。[7]

教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提出一些學(xué)生理解不深、掌握不牢固的知識(shí)點(diǎn)，組織學(xué)生進(jìn)行討論，從而激發(fā)學(xué)生深入鉆研，相互啟發(fā)，開闊思路，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。討論式教學(xué)把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給了學(xué)生，在教學(xué)中體現(xiàn)了積極、自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。[8]例如，在學(xué)完p區(qū)元素后，組織學(xué)生就“p區(qū)元素單質(zhì)與化合物的性質(zhì)及其遞變規(guī)律”這一問題展開討論。通過討論式教學(xué)，學(xué)生能在學(xué)習(xí)中思考、在思考中升華、在討論中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，同時(shí)，還能培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和提高他們的綜合素質(zhì)。[9]

三、理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)不僅是無機(jī)化學(xué)課程的重要組成部分，也是幫助學(xué)生理解基本原理、基本理論，掌握物質(zhì)基本性質(zhì)的重要途徑。根據(jù)無機(jī)化學(xué)授課內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，精選經(jīng)典無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生的基本操作能力，完成化學(xué)性質(zhì)檢驗(yàn)和化合物制備，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐，再從實(shí)踐上升到理論的飛越。[10]

四、改革考核辦法，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)

元素化學(xué)部分內(nèi)容多、課時(shí)少，沒有時(shí)間也沒有必要全由教師講授，應(yīng)留部分章節(jié)給學(xué)生自學(xué)，布置自學(xué)思考題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，撰寫自學(xué)報(bào)告。例如，將p區(qū)元素中的碳族元素和硼族元素以及整個(gè)s區(qū)元素留給學(xué)生自學(xué)，引導(dǎo)他們?cè)谧詫W(xué)過程中積極思考，自覺歸納學(xué)習(xí)要點(diǎn)，在完成自學(xué)報(bào)告的同時(shí)掌握元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律。

另外，無機(jī)化學(xué)元素部分涉及的元素多、內(nèi)容雜，如果采用閉卷考試，勢必增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，使其更加抵觸對(duì)該課程的學(xué)習(xí)。在課終考核時(shí)，可借鑒“有限開卷，獨(dú)立完成”的考試方式。課程學(xué)習(xí)之后，要求學(xué)生對(duì)學(xué)過的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納，并寫出書面小結(jié)作為作業(yè);在考試時(shí)，可以用小結(jié)作業(yè)作參考進(jìn)行“有限度”的開卷考試;考試結(jié)束后，學(xué)生將小結(jié)作業(yè)連同試卷一并上交，教師以此作為學(xué)生成績的評(píng)定依據(jù)。[11]

五、結(jié)束語

無機(jī)化學(xué)元素部分涉及繁雜的化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)方程式，是無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)，需要教師精心組織教學(xué)內(nèi)容，潛心鉆研教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)效果。只要教師善教，學(xué)生樂學(xué)，就能實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，收到良好的教學(xué)效果。

[ 注 釋 ]

[1] 文君.無機(jī)化學(xué)中元素化學(xué)教學(xué)的探討[J].貴州教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2005（2）.

[2] 黃群增.無機(jī)化學(xué)中元素化學(xué)部分教學(xué)模式的改革與探索[J].南陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（3）.

[3] 高春朵.活化課堂教學(xué)，提高學(xué)生素質(zhì)——談元素?zé)o機(jī)化學(xué)的教與學(xué)[J].菏澤學(xué)院學(xué)報(bào)，2005（5）.

[4] 劉偉.無機(jī)化學(xué)元素部分學(xué)法淺說[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2005（2）.

[5] 謝鋼，楊奇，陳三平，等.如何加強(qiáng)和提高元素化學(xué)教學(xué)[J].大學(xué)化學(xué)，2012（5）.

[6] 段曉英，梁萍.淺談元素化合物的教學(xué)方法[J].河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（1）.

[7] 方正軍，陳建芳，鄔峰.談無機(jī)化學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的策略[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009（5）.

[8] 張澤會(huì)，劉冰，黃濤，等.元素?zé)o機(jī)化學(xué)教學(xué)中“歸納總結(jié)法”的研究與探討[J].廣東化工，2012（13）.

[9] 李靈芝.凸顯以學(xué)生為主體的元素化學(xué)教學(xué)模式探索[J].科技信息，2013（9）.

[10] ?周小霞，劉作華，趙先英，等.藥學(xué)專業(yè)《無機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)[J].廣東化工，2009（199）.

[11] ?羅一帆，龔孟濂，毛宗萬，等.改進(jìn)元素?zé)o機(jī)化學(xué)教學(xué)方法的嘗試[J].大學(xué)化學(xué)，2002（2）.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]