劉元君，程小芳

（江蘇科技大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江212003）

“無機(jī)化學(xué)”是化學(xué)學(xué)科的重要分支之一，是高等院校化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的一門重要課程，同時(shí)也是其他后續(xù)化學(xué)課程的基礎(chǔ)。因此，學(xué)好“無機(jī)化學(xué)”具有重要的意義?！盁o機(jī)化學(xué)”大致包含兩大部分內(nèi)容：基礎(chǔ)理論部分和元素化學(xué)部分?；A(chǔ)理論部分包含化學(xué)學(xué)科的原理規(guī)律及其物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論知識(shí)，這部分內(nèi)容雖然抽象，難以理解，但知識(shí)系統(tǒng)性相對(duì)較強(qiáng)，學(xué)習(xí)起來有規(guī)律可循；元素化學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容涉及元素及其化合物的存在、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途，這部分教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)眾多，涉及眾多化學(xué)反應(yīng)，并且絕大多數(shù)都是描述化學(xué)事實(shí)，系統(tǒng)性差，給學(xué)生雜亂、枯燥的感覺，很難激起學(xué)習(xí)興趣，也給教師教學(xué)帶來了很大的困難和挑戰(zhàn)。因此，如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)提高教學(xué)實(shí)效，是需要深入研究和探討的一項(xiàng)課題。筆者根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐，就“無機(jī)化學(xué)”元素化學(xué)部分的教學(xué)設(shè)計(jì)及課堂教學(xué)談幾點(diǎn)體會(huì)。

1 元素化學(xué)部分教學(xué)內(nèi)容的安排

筆者所在高校在“無機(jī)化學(xué)”教學(xué)過程中采用高等教育出版社出版天津大學(xué)“無機(jī)化學(xué)”教研室編寫的第五版《無機(jī)化學(xué)》教材。在本教材中，元素化學(xué)部分內(nèi)容分為七個(gè)章節(jié)：氫·稀有氣體、堿金屬和堿土金屬、鹵素和氧族元素、氮族·碳族和硼族元素、過渡元素一、過渡元素二、元素化學(xué)綜述。根據(jù)新的培養(yǎng)計(jì)劃，這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)數(shù)在20 個(gè)學(xué)時(shí)左右。很明顯，教學(xué)內(nèi)容繁重，教學(xué)時(shí)間短。在課堂教學(xué)過程中，必須遴選教材內(nèi)容，擇重而授。根據(jù)我校專業(yè)特色及學(xué)生在未來職業(yè)生涯中的可能需求，筆者篩選了部分教學(xué)內(nèi)容，比如在氫·稀有氣體章節(jié)中僅篩選了氫為主要教學(xué)內(nèi)容；在氮族·碳族和硼族元素章節(jié)中，僅講授氮、磷、碳、硅、硼、鋁為主要教學(xué)內(nèi)容，而對(duì)于相關(guān)主族長周期元素，重點(diǎn)深入講授惰性電子對(duì)效應(yīng)和對(duì)角線規(guī)則，這樣安排既能突出重點(diǎn)，又能有所深入，避免了教學(xué)面面俱到，但處處點(diǎn)到為止的尷尬處境。

篩選的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包含“無機(jī)化學(xué)”元素部分的廣譜性重要知識(shí)點(diǎn)，目的是為了教學(xué)有的放矢，重點(diǎn)突出。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，可要求他們?cè)诤Y選的教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，開展自學(xué)，補(bǔ)齊其他未進(jìn)行課堂講授的相關(guān)內(nèi)容，如推薦他們參考閱讀《無機(jī)化學(xué)叢書》，擴(kuò)大視野；而對(duì)于基礎(chǔ)較為薄弱的同學(xué)，則僅要求他們掌握課堂講授的知識(shí)點(diǎn)即可。

2 聯(lián)系生活實(shí)際和學(xué)科發(fā)展前沿，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

元素化學(xué)部分教學(xué)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于涉及各種具體物質(zhì)，在教學(xué)過程中可以聯(lián)系生活實(shí)際開展教學(xué)。教師通過聯(lián)系實(shí)際生活中的相關(guān)例子來增加課堂教學(xué)的趣味性和知識(shí)的應(yīng)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保持學(xué)生的好奇心、求知欲及學(xué)習(xí)熱情。在進(jìn)行每一族元素知識(shí)講解之前可大致對(duì)該族的每個(gè)元素做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。比如在講鹵族元素時(shí)，可以舉例氟的化合物特氟龍，它幾乎能完全抵抗化學(xué)侵蝕，又很光滑，可以作為不粘鍋的涂層、酸儲(chǔ)存瓶等等。氯在一戰(zhàn)中被用作毒氣，但是小量的氯氣是最便宜、最有效的消毒劑，可以用于泳池的消毒。而溴鹽可以保持熱水浴缸的清潔等等。在課堂教學(xué)中列舉聯(lián)系生活實(shí)際的例子，應(yīng)盡量淺顯易懂，最好是學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)即能理解的實(shí)例，但是所列舉的例子又不能過于普通。如果列舉的例子學(xué)生多年前即已經(jīng)明白，則不僅難以激發(fā)學(xué)生興趣，反而使學(xué)生覺得實(shí)例索然無味。

除了在課堂教學(xué)過程中聯(lián)系生活實(shí)際，還可以在講授過程中與學(xué)生分享學(xué)科發(fā)展的前沿知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。根據(jù)教師的科研實(shí)踐，將科研現(xiàn)象、科研結(jié)果與學(xué)生分享，敦促他們運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)解釋理解科研實(shí)踐過程的問題。運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)解決實(shí)際問題的成就感能幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的自信心和強(qiáng)化學(xué)習(xí)興趣。在過渡金屬元素Fe，Co，Ni 的教學(xué)過程中，為了說明單質(zhì)鐵易氧化的特點(diǎn)，筆者在課堂教學(xué)中拋出了本人科研實(shí)踐中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——合成出來的單質(zhì)鐵在空氣中能自燃，請(qǐng)同學(xué)討論回答原因。通過教師啟發(fā)，學(xué)生能輕松理解鐵與氧氣的快速放熱反應(yīng)。與此同時(shí)，筆者進(jìn)一步引申納米粒子高活性表面的原因。這種模式不僅深化了學(xué)生對(duì)相關(guān)元素知識(shí)的理解，又?jǐn)U大了學(xué)生的視野。

3 將基礎(chǔ)理論知識(shí)深入到元素教學(xué)部分

元素化學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容描述性的東西較多，這使得學(xué)生覺得沒有必要進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，而只需死記硬背。將“無機(jī)化學(xué)”的理論部分知識(shí)運(yùn)用到具體的元素化學(xué)的學(xué)習(xí)中去，一可以幫助學(xué)生深入理解元素和化合物的相關(guān)知識(shí)；二能幫助學(xué)生復(fù)習(xí)學(xué)過的基礎(chǔ)理論，使元素部分學(xué)習(xí)和基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)相輔相成。比如可以將原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、氧化還原等基礎(chǔ)理論知識(shí)融合到元素化學(xué)的教學(xué)中去。

在講授CO2，H2SO4，SO3，O3等物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，可以先帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用雜化軌道理論分析這些物質(zhì)的成鍵方式。很多學(xué)生在學(xué)到此章節(jié)時(shí)，對(duì)雜化軌道理論比較生疏。帶領(lǐng)他們分析成鍵方式不僅能幫助他們復(fù)習(xí)強(qiáng)化雜化軌道理論，而且有助于通過成鍵的分析理解這些分子的物理或者化學(xué)性質(zhì)，比如臭氧中，中心氧原子采取sp2雜化，其中一個(gè)sp2雜化軌道為孤對(duì)電子所有，另外2 個(gè)未成對(duì)電子與旁邊氧原子上未成對(duì)電子形成σ鍵。三個(gè)氧原子中各有一個(gè)未參與雜化的p 軌道互相平行（其中中心原子上的p 軌道有兩個(gè)電子），形成三中心四電子大π 鍵。分析了成鍵方式就很容易理解臭氧分子的極性。

4 強(qiáng)化元素及化合物相關(guān)性質(zhì)規(guī)律性的講授

在天津大學(xué)編寫的《無機(jī)化學(xué)》教材中專門列出了一個(gè)章節(jié)介紹元素和化合物的性質(zhì)遞變性，即《元素化學(xué)綜述》。教材中標(biāo)示此部分內(nèi)容自學(xué)為主。但是筆者認(rèn)為，要避免元素和化合物的教學(xué)僅僅以描述性講授為主的特征，不僅需要在課堂講授過程中引入此部分教學(xué)內(nèi)容，并且應(yīng)該強(qiáng)化這部分內(nèi)容的教學(xué)。在大學(xué)課堂上，對(duì)于描述性的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)弱化講授，點(diǎn)到為止即可。相信學(xué)生有能力自學(xué)好描述性的知識(shí)點(diǎn)，也不應(yīng)要求學(xué)生記憶此類諸如顏色、制備方法等知識(shí)點(diǎn)，可將課堂教學(xué)時(shí)間更多地放在介紹規(guī)律性及其背后的原因等方面，強(qiáng)化學(xué)生的理解和分析能力，而不是記憶能力。

事實(shí)上，筆者在教學(xué)過程中就發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生抗拒對(duì)知識(shí)點(diǎn)的死記硬背，而對(duì)于規(guī)律性的理解則更有興趣，愿意花精力用于規(guī)律性的學(xué)習(xí)和理解上。對(duì)于“無機(jī)化學(xué)”元素部分規(guī)律性知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)可重點(diǎn)安排含氧酸鹽溶解性、熱穩(wěn)定性、氧化還原性的遞變規(guī)律，氫氧化物和含氧酸的性質(zhì)遞變等教學(xué)。

此外，除了上述介紹的教學(xué)設(shè)計(jì)策略之外，天津大學(xué)編寫的《無機(jī)化學(xué)》第五版教材還在各章節(jié)相應(yīng)地方列舉了二維碼示意圖片及二維碼疑難解析等相關(guān)教學(xué)資料。在教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，可以考慮運(yùn)用這些在線學(xué)習(xí)資料，提升教學(xué)效果。總之，元素化學(xué)部分的教學(xué)是“無機(jī)化學(xué)”的重要組成部分。近年來，盡管在培養(yǎng)計(jì)劃的修訂中常常壓縮此部分的教學(xué)時(shí)間，但在課堂教學(xué)中，理應(yīng)講授元素化學(xué)中的重要內(nèi)容。在課堂設(shè)計(jì)中，不僅要精選教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)進(jìn)度，而且應(yīng)選擇合理的教學(xué)方法，努力達(dá)到事半功倍的效果。