摘 要: 元素化學(xué)由于內(nèi)容繁雜,涉及的化學(xué)事實(shí)和化學(xué)反應(yīng)眾多,一直是《無機(jī)化學(xué)》教學(xué)中的難點(diǎn)。本文作者通過采用精選講授內(nèi)容,以不同方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合,以及運(yùn)用多媒體教學(xué)等措施,對元素化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了初步探究,收到了較好的效果。
關(guān)鍵詞: 《無機(jī)化學(xué)》 元素化學(xué)教學(xué) 教學(xué)方法
《無機(jī)化學(xué)》是高等院?;瘜W(xué)及相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,由基礎(chǔ)理論和元素化學(xué)兩個(gè)部分組成。其中的元素化學(xué)部分是《無機(jī)化學(xué)》的核心內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的必要的基礎(chǔ)知識,學(xué)生可以通過元素化學(xué)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)地掌握各元素及其化合物的性質(zhì)?!稛o機(jī)化學(xué)》中的元素部分內(nèi)容龐雜、材料瑣碎、零散,多屬于描述性內(nèi)容。各章都按照兩條線索,即“通性—單質(zhì)—化合物”和“制備—性質(zhì)—用途”一一羅列,包含大量的化學(xué)事實(shí)和化學(xué)反應(yīng)方程式。這樣使得教師在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)相當(dāng)困難,教師常常是照本宣科,采用滿堂灌的教學(xué)方法,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,教學(xué)效果較差;對學(xué)生來講,這部分內(nèi)容看懂不難,但由于內(nèi)容龐雜,學(xué)習(xí)起來枯燥無味,難以掌握。因此,元素化學(xué)教學(xué)歷來是《無機(jī)化學(xué)》中的老大難問題[1]。
針對以上問題,筆者在元素化學(xué)的教學(xué)中,對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了探索,采取了以下教學(xué)方法:精選內(nèi)容,重點(diǎn)講解;采用多種方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切聯(lián)系;運(yùn)用多媒體教學(xué),等等。
1.精選內(nèi)容,重點(diǎn)講解
為滿足教學(xué)改革的要求,我校理論課的授課時(shí)數(shù)有較大幅度的減少,元素化學(xué)的授課時(shí)數(shù)從72課時(shí)減少至目前的32課時(shí)。雖然課時(shí)大量減少,但要求并未明顯降低。面對內(nèi)容繁雜、反應(yīng)眾多的元素化學(xué),教師如果面面俱到,對各部分均用同樣的精力進(jìn)行教學(xué),顯然難以完成教學(xué)任務(wù),而且教學(xué)效果較差。因此,在教學(xué)過程中筆者對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精選,對于簡單的敘述材料不講或少講,如各元素的存在及單質(zhì)的物理性質(zhì),讓學(xué)生自學(xué);對于一些較簡單的反應(yīng),如氯化氫的制備,作簡要的講解;對于重要的反應(yīng)或具有規(guī)律的反應(yīng),進(jìn)行重點(diǎn)講解,如高錳酸鉀被還原的產(chǎn)物與介質(zhì)的酸堿性有關(guān)。
在教學(xué)過程中,教師必須注意運(yùn)用《無機(jī)化學(xué)》基本原理,如熱力學(xué)原理和原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)原理[2]。運(yùn)用基本原理進(jìn)行教學(xué)可以起到提綱挈領(lǐng)的作用,還能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,做到舉一反三。元素化學(xué)中涉及的氧化還原反應(yīng)很多,而且有些氧化還原反應(yīng)的方向會隨條件而變化,因此,運(yùn)用熱力學(xué)原理判斷一些氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行是必要的。如在學(xué)習(xí)反應(yīng)HAsO+2H+2I=HAsO+I+HO時(shí),學(xué)生要根據(jù)I/I和HAsO/HAsO的電極電勢判斷反應(yīng)方向,根據(jù)計(jì)算可知,反應(yīng)方向與介質(zhì)的酸堿性有關(guān)。通過講解基本原理,學(xué)生既能知道結(jié)果,又能知道原因。
2.采用多種方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
(1)在教學(xué)中注意結(jié)合實(shí)際
化學(xué)和人類的生產(chǎn)、生活密切相關(guān),在教學(xué)過程中教師引入一些與生活相關(guān)的化學(xué)知識,不僅能豐富學(xué)生的知識,還能培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。比如在學(xué)習(xí)氯化鈉時(shí),筆者介紹了與生活密切相關(guān)的加碘食鹽,不但介紹了食鹽中為什么加碘,還說明了加的是碘酸鉀,與學(xué)生進(jìn)一步討論“為什么不加入碘化鉀,而加入碘酸鉀”。學(xué)生在積極討論后掌握了碘化鉀和碘酸鉀的一些性質(zhì)。再比如學(xué)習(xí)銀的化學(xué)性質(zhì)時(shí),筆者提問:“為什么銀首飾在污染較重的化工區(qū)表面容易變暗?”激發(fā)了學(xué)生對銀的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)興趣。
(2)采用討論教學(xué)法激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,教師擬定學(xué)習(xí)提綱,確定幾個(gè)重點(diǎn)問題,據(jù)此將學(xué)生分組,每組負(fù)責(zé)2個(gè)問題,而每個(gè)問題至少有2組負(fù)責(zé)。學(xué)生根據(jù)提綱進(jìn)行預(yù)習(xí)、查閱資料,并寫出討論講稿。在課堂上,教師引導(dǎo)學(xué)生就某一問題進(jìn)行講解,然后討論。學(xué)生由于有備而來,往往就某一問題進(jìn)行激烈討論甚至爭論,在討論中不斷修正自己的觀點(diǎn),直到最后達(dá)成一致。由于這些成果是學(xué)生自己的勞動(dòng)所得,因此學(xué)生很有成就感,印象也很深刻。
(3)多運(yùn)用對比和歸納法提高教學(xué)效果
在元素化學(xué)教學(xué)中,教師經(jīng)常使用對比法可做到事半功倍。比如在對硅元素和硼元素進(jìn)行教學(xué)時(shí),學(xué)生通過對比發(fā)現(xiàn),二者從單質(zhì)的性質(zhì)到化合物,如氧化物、氯化物、氫化物等的性質(zhì)非常相似。元素化學(xué)涉及的化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)現(xiàn)象很多,把具有共同點(diǎn)或內(nèi)在聯(lián)系的知識點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),使這些散點(diǎn)連接成線,進(jìn)而形成網(wǎng)絡(luò),便于學(xué)生記憶和掌握。比如一些金屬氧化物能夠和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,在教學(xué)過程中筆者提醒學(xué)生不斷進(jìn)行總結(jié)。隨著時(shí)間的推移,學(xué)生總結(jié)出的金屬氧化物的數(shù)目不斷增長,如二氧化錳、氧化高鉛、三氧化二鈷、三氧化二鎳等都能發(fā)生此類反應(yīng)。
3.將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切聯(lián)系
在高等院校中,理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是獨(dú)立進(jìn)行的。由于條件限制,教師一般不在理論課上做演示實(shí)驗(yàn)。筆者利用既講授《無機(jī)化學(xué)》理論課,又指導(dǎo)學(xué)生《無機(jī)化學(xué)》實(shí)驗(yàn)的有利條件,進(jìn)行了這方面的嘗試。筆者首先保持理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)一致,學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論知識后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),既能發(fā)揮理論對實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)作用,又能通過實(shí)驗(yàn)鞏固理論知識。比如利用棕色環(huán)實(shí)驗(yàn)鑒定硝酸根離子和亞硝酸跟離子,理論課上雖然筆者講述了這一原理,但是僅通過一次講述,學(xué)生很難掌握。因此在實(shí)驗(yàn)課上,筆者對這一原理又進(jìn)行了講述,并提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)操作,仔細(xì)觀察現(xiàn)象。由于有思想準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)很成功,學(xué)生不僅觀察到明顯的棕色環(huán),而且對實(shí)驗(yàn)原理有更深的理解。
演示實(shí)驗(yàn)在理論教學(xué)中是必要的,對于一些操作簡單且有明顯現(xiàn)象的反應(yīng),進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁盏胶芎玫男Ч?。很多反?yīng)除了有物質(zhì)的狀態(tài)變化之外,還伴隨顏色的變化。比如在學(xué)習(xí)氯化汞和氯化亞錫的反應(yīng)時(shí),筆者利用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),在實(shí)驗(yàn)中不斷滴加氯化亞錫,學(xué)生觀察到不同的現(xiàn)象,并讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象推測發(fā)生了什么反應(yīng),有哪些物質(zhì)生成。利用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),學(xué)生不但記住了反應(yīng)方程,還對反應(yīng)現(xiàn)象有正確的認(rèn)識。
4.運(yùn)用多媒體教學(xué)
現(xiàn)在多媒體教學(xué)得到了普遍的應(yīng)用,多媒體技術(shù)能夠?qū)⑽淖?、聲音、圖像融為一體,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另外,多媒體包含的信息量較大,能夠適應(yīng)當(dāng)前縮短課時(shí)的要求[3]。比如在講解乙硼烷的結(jié)構(gòu)時(shí),雖然教師在黑板上可以畫出結(jié)構(gòu)圖,但立體感不強(qiáng),不夠形象。在教學(xué)中筆者事先用專業(yè)軟件畫出乙硼烷的結(jié)構(gòu)圖,通過此圖學(xué)生知道了乙硼烷分子中各原子的位置,對氫橋鍵也有了深刻認(rèn)識,很快掌握了乙硼烷的結(jié)構(gòu)。教師利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)可節(jié)省大量的時(shí)間和精力,且多媒體可重復(fù)播放,可使每個(gè)學(xué)生能夠看清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。運(yùn)用多媒體教學(xué),教師從繁重的體力和腦力勞動(dòng)中得以解脫,更好地與學(xué)生交流,使教與學(xué)融為一體。
參考文獻(xiàn)
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