提高《无机及分析化学》教学效果的探析*

刘冬梅，陈 磊，李峰泉

(南京师范大学中北学院，江苏 丹阳 212300)

《无机及分析化学》是南京师范大学生物技术专业学生的一门专业基础课。通过本课程的学习，要求学生掌握气体、溶液和胶体、化学热力学基础、化学反应速率、物质结构简介、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位化学、氧化还原反应等无机化学的基本概念和基本理论；掌握酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法等分析化学的基本原理和方法；培养学生运用无机化学与分析化学理论知识解决实际问题的能力, 培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风，为后续基础课程、专业课程学习和毕业后工作实践奠定基础。

该课程作为专业基础课程，在大一上学期开设。对于刚入学的大学生，特别是化学基础薄弱学生而言，该课程整合了无机化学及分析化学两门学科的内容，所涉及的化学知识点范围较广，概念抽象、公式复杂、计算量大，且各章节内容相对独立，在学习的过程中会产生畏惧的心理，学习的积极性较低。本文主要从教学方式上对这门课程的教学提出了改进，强调“学生的主体地位”，以期进一步提高该课程的教学质量。本文就目前《无机及分析化学》课程教学中存在的主要问题，针对课程不同章节展开了多种教学方式的探究。

1 教学中存在的问题

1.1 学生专业基础相差较大

首先，学生地区差异。高中化学教材由于地区差异，版本各有不同，学生学习的化学课程内容也存在差异。其次，高考成绩的差距。有相当一部分学生化学基础薄弱，有的甚至高中没有选修过化学课程，还有部分学生是被调剂到现有专业，他们对该课程和自己专业都没有明确的认识，导致课程的学习动力不足，短时间内很难适应课堂节奏，导致学习兴趣和自信心都不高，学习意志力相对薄弱。

1.2 学生自主学习意识较差

许多刚入学的大学生还没有适应大学的学习习惯，大部分学生的自主学习能力较差。大学教师讲课主要讲授课程重点、难点内容，而且课容量较大，与高中重点讲授题目的课堂不同，这必将对学生的自主学习能力提出了更高的要求。然而，大部分学生缺乏自主学习意识，只有少数学生能做到课前预习，课后复习。

2 提高《无机及分析化学》教学效果的探析

2.1 数学函数导入式教学探析

因高考改革，部分省份的化学课程课时较少，部分学生的化学基础薄弱，在课程讲解过程中，对教学内容难以消化和理解。基于此，在课程讲解时，我们引入数学函数导入式教学探析，将复杂的化学问题转化为学生所能接纳的简单的数学问题，将问题简化，便于学生掌握相关知识点。如在讲解化学热力学有关化学平衡移动知识点，在讲述压力对化学平衡移动的影响时，通过对气相反应的推导，我们得出反应熵与平衡常数的关系：Q=x∑vBKθ。通过讨论指数函数x∑vB在不同区间的值的大小，来判断反应方向。采用类似的数学处理手法，在讨论浓度和温度对化学平衡移动的影响时，将吉布斯自由能判据的比较转化为对数函数和一次函数的比较，从而得出有效的结论，便于学生的理解，更有利于知识的传播。

2.2 生活情景式的教学探析

化学教材的内容既源于生活，又高于生活。要用教材的内容指导生活，必要先将其还原于生活，要将其与生活实际紧密相接，让学生感受身边的化学物质和化学变化。为提高学生的学习兴趣，需要寻找新的视角，找准与学生生活实际紧密联系切入点，使学生形成新的认识。如在溶液相关章节，先复习和总结已学过溶液的第一类性质，即颜色、导电性、酸碱性等，这些性质由溶质的本性决定，溶质不同，则性质各异。再通过提出与生活中息息相关的问题，例如，植物在高温下为何会有一定抗旱性？冬天，汽车的水箱易因结冰而胀裂，为什么加入甘油等物质就可以有效防止胀裂；等等。让学生对所学新知识产生一定的学习兴趣，再引出溶液的第二类性质，即溶液的依数性。通过学习理论知识，解决与实际生活相关问题，真正做到理论与实际相结合。

2.3 穿插化学史的教学探析

我国著名化学家、教育家傅鹰教授曾提出：“化学教育给学生以知识，化学史教育给学生以智慧”[1]。因此，非常有必要在化学教学中渗透化学史。例如，物质结构简介章节，可以课程中的科学家为主线来讲解量子力学的发展，从卢瑟福提出的原子核型结构到玻尔理论，再到海森堡的测不准原理以及薛定谔方程。课程中呈现的科学家群星璀璨，随着科学的发展，学生能清晰的看到量子力学的演变与发展历程，有利于概念的深入掌握与理解。教学中渗透化学发展历史，不但可以让学生深刻地理解知识点，而且可以让学生知道知识是一个不断探索的过程、不断发展完善的过程，从而引起学生学习的热情，有利于提高学生的学习主动性。同时学生也从历代科学家的成功中获得启发，不断提高自身的科学思维能力。

2.4 问题串导入式的教学探析

以设置问题串的形式，让学生明确学习目标，以一系列结构化的引导问题为学生提供探究和思考的“脚手架”，帮助他们更好地理解教材内容。如在对量子数进行讲解时，学生看到教材中复杂的薛定谔方程及通过薛定谔方程求解的部分氢原子的波函数和能量的表格时，就产生焦虑和畏惧的心理，认为物质结构章节就是复杂的计算，将自己迷失在复杂的方程中。对此，我们对教材进行二次开发，通过设置问题串，让学生明确自身的学习目标。就氢原子的波函数和能量的部分知识点而言，设置问题如下：①n=1时，为什么只解出1个波函数;②n=2时，为什么会解出4个波函数;③为什么n=2的4个波函数对应的能量均相等，且E1

2.5 口诀记忆式的教学探析

化学是在分子、原子层次上研究物质组成、结构、性质与变化规律的学科。无论是物质的组成和结构，还是物质的性质和变化规律，都会涉及到较多基本概念的记忆和基本理论的运用。使用口诀教学对培养学生学习化学的兴趣有较大帮助，可以有效地调动学生课堂积极性。一定程度上帮助学生进行课上听讲、课后巩固、考试测验等学习环节。需要在尽量简洁的基础上确保通俗易懂，这样的口诀才能在实际的教学过程中发挥较好的作用。如在化学热力学的化学平衡的移动部分，我们总结了“增少减多，高吸低放”的口诀对化学平衡的移动进行记忆，方便学生对化学反应方向进行有效的判定[2]。此外，氧化还原部分亦可结合“升失氧、降得还，若问剂，正相反[3]”口诀进行记忆。如此可激发学生学习兴趣，提高学生学习成绩，同时也可以减轻学生学习负担。

2.6 触类旁通式的教学探析

触类旁通在心理学上称为“迁移”。美国心理学家布鲁纳曾把“为迁移而教”作为教育、教学的原则。可见举一反三,触类旁通在教学中是非常重要的。我们所说的举一反三,触类旁通是正迁移。学习的正迁移越大,就学生而言，说明学生的适应力越强，解决问题的能力也越强。就教师而言，课堂的教学效果也相对较好。在课程的讲解过程中，需重点关注课本前后不同章节间知识点的关联，对于一些相似的内容或易混淆的内容，需及时进行梳理和对比。同时，还要指导学生进行适当的小结，便于学生记忆。如讲到化学热力学中有关浓度影响化学平衡移动时，注意与后续酸碱平衡、沉淀溶解平衡及配位平衡相联系。讲平衡常数的多重平衡规则时，需与热力学中盖斯定律相对比，指导学生做表格对两者进行比较。如此引导学生学会如何学习，养成良好的学习习惯，掌握学习方法，激发他们的学习兴趣。

2.7 模型引入式教学探析

模型是研究对象的替代物，通过对模型进行分析和研究，可以获得更加直观的认识。通过模型解释化学现象，对于化学基础相对较弱的学生而言，更易接受[4]。在物质结构简介章节的杂化轨道理论部分，通过球棍模型，用铍原子、硼原子、氯原子、碳原子、氢原子和一定的σ键搭建了sp 、sp2、sp3杂化轨道结构，通过模型，学生能够直观观察这3种杂化轨道在空间的排布；选用氮原子、氢原子、氧原子和一定的电子云片及σ键搭建了不等性的sp3杂化轨道结构模型；选用碳原子、氧原子、氢原子和一定的σ键、π键搭建直线型的二氧化碳和乙炔的分子模型。同时，要求学生课后参与杂化分子模型设计和制作，在设计和制作的过程中，学生既对课堂讲解的知识进行进一步的消化吸收，又可在动手的过程中发展自身的创新思维能力。

2.8 小组合作式的教学探析

小组合作学习，有利于培养学生的团队合作能力，最重要的是自己发现问题并解决问题，学生不但学到了知识，更学到掌握知识的技能。在无机及分析化学课程中，针对不同章节，设置的小论文作业，需要学生以小组合作形成完成。如溶液依数性在生活中应用、缓冲溶液在生命科学中的应用等，学生课堂理论的学习后，以小组为单位查阅相关资料，对相关知识进行梳理扩充并联系实际生活，小组成员进行讨论并对相关现象进行解释[5]。在小组合作的过程中，成员之间可以进行有效的沟通，取长补短、相互帮助、团结合作，互利共赢。同时，小组合作式学习方式，也会让学生感受到在学习的过程中，不仅自己要刻苦钻研，团结合作也是学习的重要组成部分。

2.9 线上线下混合式教学探析

信息技术的发展，使得传统教学课堂得到了进一步的优化和提升。充分利用互联网资源，建立无机及分析化学专业学习 QQ 群，课前将课件上传至群，学生可以结合课件提前预习。通过预习，学生可以及时发现自身的知识盲点，听课更专注，上课效率也有了明显的提高。如若课上存在一些疑惑的问题，学生可以通过班级群第一时间将问题反馈给老师，教师也可以及时地进行一对一的解答。同时，也可以收集到学生的学习信息，对学习的难度和作业的数量进行适当的调整。通过学习通和慕课堂的教学平台，建立专业班级并创建题库，发布章节测试题。同时增设线上平时成绩，调动学生学习积极性。通过借助网络资源和数字化信息的引导，调动学生的积极性和主动性，使枯燥的课堂教学变得生动活泼，从而提高学生的综合思维能力和创造能力[6]。

3 结语

《无机及分析化学》是一门非常重要的基础课程，在知识的传授和能力培养两方面起着承上启下的作用。该课程的施教对象是大一新生，该课程的学习对大学生养成良好的学习习惯、培育学习兴趣、提升创新能力等起到至关重要的作用。通过无机及分析化学课程教学探析，建立以“学生为主体，教师为主导”的教学模式，既能有效发挥教师的主导作用，又能充分突出学生的主体地位。在高校课堂教学课时不断减少的背景下，根据学生的能力水平和课程专业特点，精炼教学内容，突出重点难点，在课程中实施数学函数导入式、生活情景式、穿插化学史式、问题串导入式等教学方式，生动有趣地讲解课堂知识，提高学生学习效率，同时培养学生良好的学习习惯，提升学生自主学习的能力。