无机化学是化学领域里重要的一个分支,也被认为是化学学科的基础和母体。随着科学的迅猛发展,无机化学的学科中又出现了许多新的概念、理论和新型结构的化合物。同时,科学技术的发展也使无机化学与有机化学、分析化学、制药学、生物化学及材料化学等课程相互渗透、交叉。如何使无机化学基础课的教学内容更能适应化学学科的发展和创新人才培养的需要,更好地反映无机化学学科发展的新成就,是目前无机化学课程教学的一个重要任务。
作为普通高等学校无机化学课教师,在教学活动中一定要把教学研究和人才培养紧密结合,注重教学内容和教学方法的改革,以提高本门课程的教学质量。
一、强调学习方法,建立化学思维
无机化学是我校药学专业的第一门重要专业基础课,课程的学习具有“承前启后”的特点,有帮助学生巩固专业学习思想的重要作用。但是由于中学化学教学内容本身的问题或中学生认知水平的原因,学生在进入大学时有些化学问题还比较模糊,对于大学的授课方式和学习方法还很不适应,这样势必影响大一无机化学教学的质量,更有可能影响学生们今后对有机化学、分析化学、物理化学等相关化学课程的学习。从学生自身的发展来看,大学生们已初步形成了自身的兴趣、爱好和特长,且已具有一定的概括能力,但大部分人抽象思维困难,学的较死,难于举一反三,不会灵活应用所学知识。在学习方法上,往往习惯于死记硬背,缺少对知识的理解记忆和独立思考。因此在大一无机化学教学中,教师必须付出更多努力,在中学化学的基础上对学生进行专业思想教育。结合化学发展史介绍化学对人类生存及人类文明的影响,并结合当今的社会热点问题的讲解,让学生认识到化学与人类、社会、科学、技术等的密切联系以及化学的重要应用,从强调无机化学的学习方法出发,激发学生的学习兴趣,培养和提高学生独立获取知识及分析和解决问题的能力,培养创新精神,使学生在知识、技能、态度和学习方法方面得到全面提高。
二、突出重点,及时总结教学规律
无机化学的研究范围极其广泛,因而内容庞杂、分散,特别是元素化学部分,缺乏系统性。在教学中要突出重点、寻找规律,及时总结教学内容。例如,酸碱平衡、沉淀―溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡等均属于化学平衡,这样化学平衡就是重点讲解内容,从平衡的基本特征到标准平衡常数的表达、应用和化学平衡的移动,多举例、多练习,使学生较好地掌握课程内容,能够举一反三,为后续课程的学习打下良好基础。
在无机化学各论部分教学中,各章内容之间的关系不大,但都离不开元素周期表。因此,在教学时要紧密联系元素周期表,强调同族元素的共性和特性,抓住同周期、同主族元素的单质和化合物性质递变规律,及时总结规律。如碱金属和碱土金属氢氧化物酸碱性递变规律、碳酸盐热稳定性等。还要坚持运用基础理论贯穿到元素学习之中,使元素部分的学习变得不必死记硬背其性质。根据具体章节内容,教师还可讲授一些无机化学在现代科学中的发展和化学在生活中应用的例子,它不仅扩大了学生视野,而且对增强学生学习兴趣也非常必要,从而使学生可以比较容易地掌握教学内容。
三、联系实际应用,丰富课堂内容
无机化学在18世纪后半叶到19世纪初期就形成了一门独立的化学分支学科,历史悠久。教师在教学过程中可以相应地引入一些科学家小传、化学重要发现的介绍,来丰富课堂内容。如杂化轨道理论的奠基人――鲍林等,我国著名无机化学家和教育家戴安邦在无机化学和配位化学研究方面的贡献等。
教师在授课时,应紧密联系实际,恰当反映化学在医学、药学、能源、信息、材料等方面的作用。如介绍元素的自然资源时,让学生了解我国的丰富稀土资源和稀土功能材料;讲解配位化合物时,以抗癌药物顺铂的发现历程为起点,介绍人体微量元素与健康,结合大环类配合物(如叶琳环等),介绍Fe、Mg等金属离子在生物酶大分子中的作用等。实践证明,这样有利于激发学生学习化学的兴趣和求知欲,加深其对无机化合物相关性质和化学一些基本原理的理解,使无机化学课程更好地为学习后续化学课程打下基础。
教学中还要及时更新内容,跟上时代。将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、水热合成法等渗入到基础教学之中,调动学生学习兴趣;在讲授过渡金属元素时,对磁性纳米粒子的研究进展进行介绍,并展示我们在某些药物为配体与过渡金属形成配合物的设计合成及性质研究进展,增强学生献身科学事业的主观能动性。
四、加强与后续化学课程的联系和交叉
无机化学是药学专业学生一年级的专业基础课程,也是后续专业基础课程的基础,它的教学内容直接影响到有机化学、分析化学、物理化学三大基础化学课程的教学效果。在无机化学教学中面对课时减少的情况,首先应认真选取教学内容,舍去一些次要的内容,提炼每章重点,对重要的内容进行精讲。无机化学化学原理部分包括化学热力学、化学动力学和四大平衡、原子结构、分子结构等,我们首先把与中学教学重复的部分删除,精简了化学热力学和化学动力学这两部分内容,这些内容相对独立,而且在以后的物理化学课程中还会学到。各种酸碱理论要清晰介绍,尤其是酸碱质子理论,是后续分析化学课程中酸碱滴定的基础;在分子结构部分,加强杂化轨道理论和分子轨道理论的内容,此部分与有机化学课程理论相关,而且也是学习元素知识的理论基础。
五、多媒体课件与板书相结合,提高教学效率
近年来,随着高等教育改革的不断深入,在教学中引进多媒体技术是一种全新的教学方法,它可以有效提高课堂教学效率。在无机化学教学上,除了教学内容和教学方法上的调整,教学手段也在不断更新,课堂教学采用多媒体CAI课件,教师在传统教学方法的基础上,可以通过电脑,将文字、图片、影像、声音和动画等有机结合,应用于课堂教学,使得每次授课的信息量更加丰富,进一步提高教学效率,实现教育效果最优化,具有以下价值:
一是增强直观性、生动性,激发学生的求知欲,提高学生的学习兴趣。如轨道杂化理论,通过动画的形式使抽象枯燥的理论变得形象生动,使教学内容丰富多彩,开阔了学生的视野,充分调动了学生的注意力。并且在多媒体课件中,引入了科学家小传,学生听后改善了课堂气氛,收到了较好的课堂效果。
二是有利于突出重点、难点,提高教学效率。多媒体能达到化繁为简、化难为易、化抽象为具体、化艰涩为通俗的效果,彻底解决教材重点、难点的学习困难问题。在元素部分教学中,讲述的内容多而课时少,网络与多媒体提供丰富的素材资源,给我们的教学带来了极大的便利,传授的信息量大,节约了板书的时间。配以各种模型、实物照片和动画,图文并茂,动静结合,尤其是能生动地反映微观结构的图像,如涉及原子轨道、杂化轨道和分子的空间结构等,可以通过Flash动画的形式展示各种轨道的形状以及成键方式,将微观、抽象的行为形象化,有利于学生对知识的学习和掌握。
三是有利于提高教学质量,实现素质教育。解决了教学时数少与教学信息量不断加大的矛盾,有利于培养适应21世纪的新型人才。
四是有利于发挥学生潜能。使学生积极主动地认真听讲,课堂气氛活跃,激励他们以积极的态度去学习、去探索,有利于学生对新知识的获取和理解,从而得到更好的学习效果,使学习成绩显著提高。
五是适合大班教学。
六是具有可重复性。目前,知识更新日新月异,我们编制的教学课件,可以在网上阅览,能随时修改更新,不需要专门的软件编程工程师,特别适合广大高等院校的教师、学生应用,还能实现资源共享。
此外,为了提高学生在课堂中的参与程度,在一些讲解中适当的进行一些提问,带动学生的思维。针对学生为大一新生乐于解习题的特点,在一些知识点选取一定的填空体和选择题,让学生即学即用,提高他们的学习兴趣。
无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,在无机化学的教学过程中,教师应合理选取教学内容,注意课程间内容的交叉、专业的结合,并应做适当的拓展;合理运用现代高科技手段,重在培养学生的创新意识、创新能力、实践能力和思维方法。在面向21世纪的教学改革实践中,不断进取、探索与总结,以新的教学理念探索出适应新时期无机化学教育的教学体系。
参考文献:
[1]刘杰,等.多媒体技术在无机化学教学中的应用及探讨[J].大学化学,2005(2):33-35.