基于师范专业认证背景下的《无机化学》课程内容体系优化研究——以凯里学院为例

＊侯银玲 季甲 韦凡 刘英 吕璇

（凯里学院 贵州 556011）

1.基本情况

(1)贵州省高等院校化学师范专业《无机化学》课程教材使用情况调查研究

笔者对学校所在贵州省行政区域内的21所公办本科院校，8所民办本科院校进行了调研。主要调研指标为：是否设置化学专业、化学相近专业名称、无机化学课程学时、开设学期、考核方式、使用教材等。

调研发现，在29所本科院校中，有11所学校设置了化学专业，其中10所学校的化学专业均为师范类专业。设置化学专业的高校均开设无机化学课程。开设学期都集中在大学一年级，即第一、二学期，课程总学时较多（部分学校达到128学时），考核方式均为考试。各个高校使用的教材基本上集中在以下两个版本，其一为高等教育出版社出版的吉林大学、武汉大学、南开大学宋天佑等编写的《无机化学》第四版，以下简称吉大版；其二为高等教育出版社出版的北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学编写的《无机化学》第五版，以下简称北师大版。

(2)我校化学师范专业此前采用的《无机化学》课程教学内容体系

表1是凯里学院化学师范专业长期以来采用的《无机化学》课程教学内容体系，主要包括12个知识模块。涵盖物质结构基础、反应基本原理、溶液化学、元素化学、化学新进展等知识范围。

表1 我校此前采用的化学师范专业《无机化学》课程教学内容体系

2.师范类专业认证背景下的无机化学课程改革

(1)省内外师范大学化学专业师范类专业认证情况

笔者对设有化学专业的部分省内外师范大学进行了广泛调研，主要考查其化学专业师范类专业认证通过情况。调查发现，有29所师范大学通过化学专业二级师范类专业认证，3所师范大学通过化学专业三级师范类专业认证。其中广西师范大学、华中师范大学、东北师范大学、南京师范大学等学校于2019年较早通过二级认证，陕西师范大学于2021年最早通过三级认证。调查数据截止到2022年底。

(2)贵州省地方院校化学专业师范类专业认证情况

针对凯里学院所处的贵州省，省属高校贵州师范大学化学专业暂未通过师范类专业认证，反而地方院校六盘水师范学院化学专业已于2022年顺利通过二级认证。这说明，地方院校结合自身优势，充分发挥地方特色，走在省属高校前面完成专业认证是大有希望的。省内其他地方院校基本上均设置有化学师范类专业，除六盘水师范学院外，2022年及以前均未通过化学专业的师范类专业认证工作。

(3)无机化学课程改革对师范类专业认证工作的重要性

在师范类专业认证的背景下，以毕业要求为导向，针对师范生培养中教学内容更新不及时等问题，凯里学院无机化学教学团队对无机化学课程内容体系进行优化和改革，以满足教育部对师范类专业人才的培养要求[1]。同时，为满足中学教育专业认证标准中对于课程内容需选用优秀教材，吸收学科前沿知识，引入课程改革和教育研究最新成果等要求，在无机化学课堂教学中重点优化内容设置和更新[2-3]。

3.无机化学课程内容体系优化建议

(1)整合知识模块

经过多年教学实践，结合兄弟院校的先进经验，将专业核心课程的知识模块进一步整合，形成了一套适合地方院校化学师范专业无机化学课程的教学知识模块体系。

与之前的体系相比较，进行了以下调整。一是根据学生的知识结构和后续物理化学等课程的衔接习惯，将热力学、动力学、化学平衡等化学基础知识调整到课程的较前位置进行授课；二是将原子结构与元素周期律、分子结构和共价键、晶体结构等结构化学教学内容紧随第一部分设置，讲解结构化学的基础知识并且与高年级开设的结构化学等课程相呼应；三是将酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、配位化学基础等“四大平衡”内容按序授课，使学生提前了解大二年级的分析化学课程的知识基础，保障学生学习内容体系的连贯性；四是将元素通论、非金属元素、非过渡金属元素等章节进一步细化，按照“族”来设置课程章节，有利于学生掌握元素之间的规律；五是将内过渡金属镧系、锕系元素和铁、铂系元素独立成章，根据学生自身特点选择性学习，做到因材施教。

(2)建立两库一平台课程资源体系

依托高等学校教学内容和课程体系改革项目，建立无机化学课程试题库及无机元素化学教学案例库，并利用可开放获取的中国大学MOOC等信息化在线学习平台，构建试题库+案例库+信息化在线学习平台的“两库一平台”课程资源体系。结合“互联网+”将基础知识和实际应用联系起来，拓展学生课外学习空间和渠道，探索将微课、实验展演等自制为短视频并应用到课堂教学。从而缩短课上和课下的空间距离，激发学生主动参与学习和实践的兴趣。

4.具体措施和案例

在化学专业师范类专业认证背景下结合化学学科核心素养，将课程目标及课程考核内容统筹考虑，优化教学内容板块，如表2所示。在此基础上，给出教学案例以供参考。

表2 基于无机化学课程目标的教学内容优化体系

(1)中学化学核心素养与无机化学课程内容体系相融合

根据高中化学新课标中关于变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识、证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任等5个方面的化学学科核心素养，尝试将其与无机化学课程内容体系融合，创新性的培养化学师范生的化学核心素养，使其能够胜任今后的中学化学教学工作。

①宏观辨识与微观探析相结合

通过设问上述过程中颜色变化的原因，学生可掌握相应知识点，即Cl-外层具有4对孤对电子，可作为配位体与盐类化合物形成配位化合物。但由于Cl–是硬酸，对外层电子的吸引较强，不易给出电子，即使在配合物形成过程中，将电子对通过配位提供给中心离子（形成体），也很容易重新将其配位电子夺回。这样就决定了以卤离子为配体形成的配位化合物不是很稳定。它们的形成要在一定条件下进行，一旦外界条件改变了，则配合物也就随之而分解。

达到通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并能运用符号表征物质及其变化；能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念；能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。

②证据推理与模型认知相结合

通过设问Cl2O4中氯元素的氧化数是多少？2个氯原子是否处于等同的空间结构等，引导学生思考和认识Cl2O4的分子构型和形成方式。可借助模型或者动画进行推理并讲解，降低学生理解难度，同时将化学反应实例以化学方程式的形式展示出来，进一步证实结构推理与性质之间的必然关系。

由图1中Cl2O4的分子构型可以看出，中心氯原子为sp3杂化，由于与其连接的氧原子电负性较大，中心氯原子显示+7的氧化数；与端基氧相连的氯原子由于成键数量较少的原因，只能失去一个电子形成+1的氧化数；综合来看，Cl2O4分子中氯元素的平均氧化数为+4，与实际宏观表现相符。

图1 Cl2O4的分子构型

高氯酸的强氧化性众所周知，尤其是浓高氯酸特别不稳定，表现出强氧化性[4]。

浓高氯酸可以将碘单质氧化成极强的正高碘酸。但是稀HClO4氧化能力弱，例如稀HClO4中的Cl（VⅡ）不能被Zn还原。与Zn反应时，稀HClO4只显示其酸性[5]。其化学反应方程式如下：

究其原因，高氯酸为强酸，稀HClO4完全解离。如图2所示，ClO4-离子为正四面体结构，对称性高，稳定性非常强，故氧化能力低。

图2 ClO4-的结构图形

③实验探究与创新意识培养

元素碘是非常重要的一种卤族元素，碘元素具有多种氧化数，形成的不同氧化数间的碘化合物可通过氧化还原反应相互转化。碘钟实验利用碘元素形成的化合物构成的氧化还原体系进行的振荡反应及颜色变化，可探究反应速率与化学动力学相关问题。

指导学生发现和提出有探究价值的化学问题，例如，反应速率的影响因素、动力学反应级数的实验测定方法等。学生利用所学无机化学知识依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论，可将探究效果融入高年级的学年论文选题和写作中。同时，将实验探究与创新意识培养贯穿于无机化学课堂教学，可有效提升学生学习兴趣，有利于后期创新创业训练项目的组织实施和各级各类化学相关学科竞赛成绩的提高。

5.结论

本文从师范类专业认证背景下的无机化学课程改革出发，以整合知识模块、建立两库一平台课程资源体系等对无机化学课程内容体系提出优化建议，并给出化学核心素养与无机化学课程内容体系相融合等具体措施和案例。对比课程内容体系优化前后数据发现，学生成绩达到良好以上比例得到有效提高，考试成绩分布更加合理。通过调整课程结构、更新教材、引入新的教学方法等措施，使得课程更加贴近学生的实际需求，提高了学生的学习兴趣和积极性。同时，教师对学生的个性化关注和指导也有助于提高学生的学习效果。