元素化学教学方法探讨

摘 要: 元素化学由于内容繁杂,涉及的化学事实和化学反应众多,一直是《无机化学》教学中的难点。本文作者通过采用精选讲授内容,以不同方式激发学生的学习兴趣,将理论教学和实验教学紧密结合,以及运用多媒体教学等措施,对元素化学的教学进行了初步探究,收到了较好的效果。

关键词: 《无机化学》 元素化学教学 教学方法

《无机化学》是高等院校化学及相关专业的一门重要基础课,由基础理论和元素化学两个部分组成。其中的元素化学部分是《无机化学》的核心内容,也是学生学习后续专业课程的必要的基础知识,学生可以通过元素化学的学习系统地掌握各元素及其化合物的性质。《无机化学》中的元素部分内容庞杂、材料琐碎、零散,多属于描述性内容。各章都按照两条线索,即“通性―单质―化合物”和“制备―性质―用途”一一罗列,包含大量的化学事实和化学反应方程式。这样使得教师在组织教学内容时相当困难,教师常常是照本宣科,采用满堂灌的教学方法,难以调动学生的积极性,教学效果较差;对学生来讲,这部分内容看懂不难,但由于内容庞杂,学习起来枯燥无味,难以掌握。因此,元素化学教学历来是《无机化学》中的老大难问题[1]。

针对以上问题,笔者在元素化学的教学中,对教学内容和教学方法进行了探索,采取了以下教学方法:精选内容,重点讲解;采用多种方式激发学生学习兴趣;将理论教学和实验教学密切联系;运用多媒体教学,等等。

1.精选内容,重点讲解

为满足教学改革的要求,我校理论课的授课时数有较大幅度的减少,元素化学的授课时数从72课时减少至目前的32课时。虽然课时大量减少,但要求并未明显降低。面对内容繁杂、反应众多的元素化学,教师如果面面俱到,对各部分均用同样的精力进行教学,显然难以完成教学任务,而且教学效果较差。因此,在教学过程中笔者对课堂教学内容进行了精选,对于简单的叙述材料不讲或少讲,如各元素的存在及单质的物理性质,让学生自学;对于一些较简单的反应,如氯化氢的制备,作简要的讲解;对于重要的反应或具有规律的反应,进行重点讲解,如高锰酸钾被还原的产物与介质的酸碱性有关。

在教学过程中,教师必须注意运用《无机化学》基本原理,如热力学原理和原子结构、分子结构原理[2]。运用基本原理进行教学可以起到提纲挈领的作用,还能培养学生的学习能力,做到举一反三。元素化学中涉及的氧化还原反应很多,而且有些氧化还原反应的方向会随条件而变化,因此,运用热力学原理判断一些氧化还原反应能否进行是必要的。如在学习反应HAsO+2H+2I=HAsO+I+HO时,学生要根据I/I和HAsO/HAsO的电极电势判断反应方向,根据计算可知,反应方向与介质的酸碱性有关。通过讲解基本原理,学生既能知道结果,又能知道原因。

2.采用多种方式激发学生学习兴趣

(1)在教学中注意结合实际

化学和人类的生产、生活密切相关,在教学过程中教师引入一些与生活相关的化学知识,不仅能丰富学生的知识,还能培养他们学习化学的兴趣。比如在学习氯化钠时,笔者介绍了与生活密切相关的加碘食盐,不但介绍了食盐中为什么加碘,还说明了加的是碘酸钾,与学生进一步讨论“为什么不加入碘化钾,而加入碘酸钾”。学生在积极讨论后掌握了碘化钾和碘酸钾的一些性质。再比如学习银的化学性质时,笔者提问:“为什么银首饰在污染较重的化工区表面容易变暗?”激发了学生对银的化学性质的学习兴趣。

(2)采用讨论教学法激发学生自主学习的热情

根据教学内容,教师拟定学习提纲,确定几个重点问题,据此将学生分组,每组负责2个问题,而每个问题至少有2组负责。学生根据提纲进行预习、查阅资料,并写出讨论讲稿。在课堂上,教师引导学生就某一问题进行讲解,然后讨论。学生由于有备而来,往往就某一问题进行激烈讨论甚至争论,在讨论中不断修正自己的观点,直到最后达成一致。由于这些成果是学生自己的劳动所得,因此学生很有成就感,印象也很深刻。

(3)多运用对比和归纳法提高教学效果

在元素化学教学中,教师经常使用对比法可做到事半功倍。比如在对硅元素和硼元素进行教学时,学生通过对比发现,二者从单质的性质到化合物,如氧化物、氯化物、氢化物等的性质非常相似。元素化学涉及的化学反应和化学现象很多,把具有共同点或内在联系的知识点进行归纳总结,使这些散点连接成线,进而形成网络,便于学生记忆和掌握。比如一些金属氧化物能够和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,在教学过程中笔者提醒学生不断进行总结。随着时间的推移,学生总结出的金属氧化物的数目不断增长,如二氧化锰、氧化高铅、三氧化二钴、三氧化二镍等都能发生此类反应。

3.将理论教学和实验教学密切联系

在高等院校中,理论教学和实验教学是独立进行的。由于条件限制,教师一般不在理论课上做演示实验。笔者利用既讲授《无机化学》理论课,又指导学生《无机化学》实验的有利条件,进行了这方面的尝试。笔者首先保持理论教学和实验教学一致,学生在学习完理论知识后再进行实验,既能发挥理论对实验的指导作用,又能通过实验巩固理论知识。比如利用棕色环实验鉴定硝酸根离子和亚硝酸跟离子,理论课上虽然笔者讲述了这一原理,但是仅通过一次讲述,学生很难掌握。因此在实验课上,笔者对这一原理又进行了讲述,并提醒学生注意实验操作,仔细观察现象。由于有思想准备,实验很成功,学生不仅观察到明显的棕色环,而且对实验原理有更深的理解。

演示实验在理论教学中是必要的,对于一些操作简单且有明显现象的反应,进行演示实验能收到很好的效果。很多反应除了有物质的状态变化之外,还伴随颜色的变化。比如在学习氯化汞和氯化亚锡的反应时,笔者利用演示实验进行教学,在实验中不断滴加氯化亚锡,学生观察到不同的现象,并让学生根据现象推测发生了什么反应,有哪些物质生成。利用演示实验进行教学,学生不但记住了反应方程,还对反应现象有正确的认识。

4.运用多媒体教学

现在多媒体教学得到了普遍的应用,多媒体技术能够将文字、声音、图像融为一体,激发学生的学习兴趣;另外,多媒体包含的信息量较大,能够适应当前缩短课时的要求[3]。比如在讲解乙硼烷的结构时,虽然教师在黑板上可以画出结构图,但立体感不强,不够形象。在教学中笔者事先用专业软件画出乙硼烷的结构图,通过此图学生知道了乙硼烷分子中各原子的位置,对氢桥键也有了深刻认识,很快掌握了乙硼烷的结构。教师利用多媒体模拟实验可节省大量的时间和精力,且多媒体可重复播放,可使每个学生能够看清实验现象。运用多媒体教学,教师从繁重的体力和脑力劳动中得以解脱,更好地与学生交流,使教与学融为一体。

参考文献

[1]曹敏惠.元素化学教学方法探究[D].武汉:华中师范大学,2003.

[2]罗一帆,龚孟濂,毛宗万等.改革元素无机化学教学方法的尝试[J].大学化学,2002,17(2):17-20.

[3]高继.多媒体在化学教学中的应用[J].青海教育,2009,(4):47.

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