[摘 要]無機化學系統(tǒng)講授元素及其化合物的組成、結構、性質(zhì)、用途及變化規(guī)律,是高等院?;瘜W化工類專業(yè)學生的第一門基礎課。元素部分是無機化學的重要組成部分,是無機化學的核心。無機化學元素部分內(nèi)容零散,教師教學方法單一,學生學習不得要領,歷來是無機化學課程教學中的難點。潛心研究教材,抓住重點和難點,運用適當?shù)慕虒W方法,講夠重點、講透難點,是攻克無機化學元素部分教學難題的方法和途徑。
[關鍵詞]無機化學;元素化學;教學
[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)01-0102-02
無機化學是高等院?;瘜W化工類專業(yè)學生的第一門基礎課,也是藥學、環(huán)境科學、生物學等專業(yè)的基礎課之一。元素化學是無機化學的重要組成部分,是無機化學的核心。[1]學習元素部分,旨在使學生全面系統(tǒng)地掌握各類元素和化合物的存在、制備、結構、性質(zhì)及變化規(guī)律。[2]但是,元素部分的教學歷來是無機化學課程教學中的難點,主要原因是元素部分內(nèi)容龐雜、瑣碎、系統(tǒng)性差,教師教學方法單一,學生學習不得要領,抓不住重點。因此,潛心研究教材,抓住重點和難點,運用適當?shù)慕虒W方法,講夠重點、講透難點,是攻克無機化學元素部分教學難題的方法和途徑。下面,筆者根據(jù)多年的教學實踐,就無機化學元素部分的教學談幾點體會。
一、優(yōu)選教學內(nèi)容,化繁為簡
元素無機化學內(nèi)容繁雜,涉及100多種元素及其化合物的組成、結構、性質(zhì)、用途及變化規(guī)律,常常令人望而生畏。[3]因此,教師在組織元素無機化學教學內(nèi)容時,一定要吃透教材,根據(jù)教學目標的要求選擇相關教學內(nèi)容。教學內(nèi)容應體現(xiàn)相關章節(jié)的重點和難點,并能起到以點帶面、化繁為簡的作用。例如在p區(qū)元素的教學中,重點講授鹵素、氧族元素和氮族元素;對于各族元素,選擇其中一個或兩個元素進行精講。又如,對于內(nèi)容較多的d區(qū)元素,教學時可重點講授第一過渡系的鉻、錳、鐵、銅。對授課內(nèi)容精挑細選,不僅能夠巧妙地解決課時減少與教學內(nèi)容增加的突出矛盾,還可以有效避免授課時面面俱到、泛泛而談的現(xiàn)象,有利于強調(diào)重點、化解難點。實踐證明,這種做法受到學生的普遍歡迎,便于學生掌握重點、理解難點。
元素的性質(zhì)是元素無機化學講授的核心內(nèi)容,也是學生學習的重點和難點。由于物質(zhì)的結構決定性質(zhì),性質(zhì)又決定用途,因此教師應將原子結構、分子結構、化學熱力學、動力學、氧化還原等化學基礎理論貫穿于整個元素無機化學教學過程,有意識地引導學生用化學基礎理論揭示元素化合物的性質(zhì)及變化規(guī)律,使元素化合物知識系統(tǒng)化和深刻化。另一方面,學生也應自覺應用化學基礎理論去理解、判斷、解釋元素及其化合物的結構與性質(zhì),善于發(fā)現(xiàn)和總結規(guī)律,繪制同一元素不同物質(zhì)間的聯(lián)絡圖以幫助記憶。[4]
根據(jù)特征電子構型,無機化學元素被劃分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū),位于同一區(qū)域的元素因價電子構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,加強通性講解的教學體系值得借鑒。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、對角、區(qū)域性的關系。講授各區(qū)元素的通性,能讓學生了解元素在周期表中的位置、全貌和共性,體會個性與共性、局部和全體的哲學思想,從而啟發(fā)學生根據(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、結構與性質(zhì)。[5]這種教學體系既精簡了教學內(nèi)容,又能讓學生學得快、記得牢,收到事半功倍的效果。
二、優(yōu)化教學方法,化難為易
要把元素化合物這部分知識講活、講透,使學生在輕松的氣氛中獲得知識,就必須采用多種教學方法。[6]授課時要靈活運用問題式、啟發(fā)式、討論式教學方法,啟發(fā)學生積極思考,鼓勵學生大膽發(fā)表意見,激發(fā)他們對化學的興趣;引導學生自主學習,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神,實現(xiàn)知識傳授、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?!痹谡n堂教學中,教師要密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實際和學科發(fā)展前沿,提煉其中的元素無機化學問題,及時為課程教學注入新鮮血液,增加課堂教學的知識性、趣味性,留住學生的學習熱情,保持其對元素無機化學的好奇心、求知欲,激發(fā)學生對元素無機化學的學習興趣。
在課堂教學中,教師還應巧用比喻,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)反而減少這一知識點時,可用吃飯用的圓桌子來進行比喻——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)教學內(nèi)容和學生的學習情況,提出一些學生理解不深、掌握不牢固的知識點,組織學生進行討論,從而激發(fā)學生深入鉆研,相互啟發(fā),開闊思路,加深對知識點的理解。討論式教學把學習的主動權交給了學生,在教學中體現(xiàn)了積極、自主、合作、探究的學習方式。[8]例如,在學完p區(qū)元素后,組織學生就“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,學生能在學習中思考、在思考中升華、在討論中學習、在學習和掌握知識,同時,還能培養(yǎng)他們的自主學習能力和提高他們的綜合素質(zhì)。[9]
三、理論聯(lián)系實際,加強實驗教學
化學是一門實踐性很強的學科。實驗課教學不僅是無機化學課程的重要組成部分,也是幫助學生理解基本原理、基本理論,掌握物質(zhì)基本性質(zhì)的重要途徑。根據(jù)無機化學授課內(nèi)容和教學進度,精選經(jīng)典無機化學實驗,訓練學生的基本操作能力,完成化學性質(zhì)檢驗和化合物制備,實現(xiàn)從理論到實踐,再從實踐上升到理論的飛越。[10]
四、改革考核辦法,引導學生自學
元素化學部分內(nèi)容多、課時少,沒有時間也沒有必要全由教師講授,應留部分章節(jié)給學生自學,布置自學思考題,引導學生自學,撰寫自學報告。例如,將p區(qū)元素中的碳族元素和硼族元素以及整個s區(qū)元素留給學生自學,引導他們在自學過程中積極思考,自覺歸納學習要點,在完成自學報告的同時掌握元素及其化合物的組成、結構、性質(zhì)及變化規(guī)律。
另外,無機化學元素部分涉及的元素多、內(nèi)容雜,如果采用閉卷考試,勢必增加學生負擔,使其更加抵觸對該課程的學習。在課終考核時,可借鑒“有限開卷,獨立完成”的考試方式。課程學習之后,要求學生對學過的內(nèi)容進行總結歸納,并寫出書面小結作為作業(yè);在考試時,可以用小結作業(yè)作參考進行“有限度”的開卷考試;考試結束后,學生將小結作業(yè)連同試卷一并上交,教師以此作為學生成績的評定依據(jù)。[11]
五、結束語
無機化學元素部分涉及繁雜的化學現(xiàn)象和化學反應方程式,是無機化學教學中的難點,需要教師精心組織教學內(nèi)容,潛心鉆研教學方法,不斷提高教學效果。只要教師善教,學生樂學,就能實現(xiàn)教學相長,收到良好的教學效果。
[ 注 釋 ]
[1] 文君.無機化學中元素化學教學的探討[J].貴州教育學院學報(自然科學),2005(2).
[2] 黃群增.無機化學中元素化學部分教學模式的改革與探索[J].南陽師范學院學報,2012(3).
[3] 高春朵.活化課堂教學,提高學生素質(zhì)——談元素無機化學的教與學[J].菏澤學院學報,2005(5).
[4] 劉偉.無機化學元素部分學法淺說[J].山西農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2005(2).
[5] 謝鋼,楊奇,陳三平,等.如何加強和提高元素化學教學[J].大學化學,2012(5).
[6] 段曉英,梁萍.淺談元素化合物的教學方法[J].河北工業(yè)大學成人教育學院學報,2002(1).
[7] 方正軍,陳建芳,鄔峰.談無機化學教學中引導學生自主學習的策略[J].科技創(chuàng)新導報,2009(5).
[8] 張澤會,劉冰,黃濤,等.元素無機化學教學中“歸納總結法”的研究與探討[J].廣東化工,2012(13).
[9] 李靈芝.凸顯以學生為主體的元素化學教學模式探索[J].科技信息,2013(9).
[10] "周小霞,劉作華,趙先英,等.藥學專業(yè)《無機化學》課程教學改革設計[J].廣東化工,2009(199).
[11] "羅一帆,龔孟濂,毛宗萬,等.改進元素無機化學教學方法的嘗試[J].大學化學,2002(2).
[責任編輯:劉鳳華]