无机化学原理篇1
1.学时及教学内容差异大。由于近年教学学时的大量缩减，目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显，大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右，也有部分约70学时；对化工及制药专业学时一般50～80学时；对于非化学化工专业，学时普遍较短，多为32～60学时。对于100学时的专业，一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解，学生可以掌握全面的无机化学知识；对70学时左右的专业，一般大约45学时用于理论及物质结构讲解，元素部分约25学时，元素部分教学内容不能完全覆盖；对于50学时以下的专业，许多专业只讲解理论知识和物质结构，元素部分基本不涉及。从目前现状看，对于短学时的无机化学课程，往往以牺牲元素化学教学为代价，把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入，这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全。
2.教材种类多，内容编排结构多样。目前出版的无机化学教材种类繁多，每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版。为了无机化学书有更广的应用范围，大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块，针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏。无机化学教材内容编排不同教材差异较大，有的按化学原理、物质结构及元素化学排版，有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍，教材中各模块间基本相互独立、衔接较少。在有限的教学时间里，要达到良好教学效果，教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战。
3.与其他课程存在交叉与衔接。无机化学是大学化学第一课，其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接。无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础。无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进。原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用。应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识，有的甚至就是元素化学的内容，如无机材料的制备等课程。良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础，也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障。
4.学生个体差异显著。我们知道，按照中国现行高考制度，许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择，而是通过调剂录取，对化学的学习兴趣各有不同。按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学，不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同，导致不同学生的化学基础存在一定差异。而且，随着高等教育大扩招，高考录取率达70%，学生个体生理差异也较大。由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因，在无机化学教学中，能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次。要保证绝大部分同学都能达到教学要求，学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素，教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教。
二、无机化学教学内容的衔接
鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点，在教学过程中有效组织编排教学内容，注重中学教育与大学教育的良好衔接，引导学生顺利过渡到大学学习，融会贯通前后知识，对达到理想教学效果可起到重要促进作用。
1.与中学化学教学的衔接。目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学，将化学教学内容分为两个必修模块（《化学1》和《化学2》）和六个选修模块（《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》）。必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应；元素周期表、化学键；化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度；重要的金属及其化合物；硫、氮、氧及其化合物。《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质；《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容。从中学教学内容看，无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及，但是其教学程度较浅，多处于对概念的了解，且不同省区学习内容可能存在很大差异，无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升，如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数。在无机化学教学内容的设置上，应根据中学化学教学内容，在对全班同学进行充分调研的基础上，为学生设计构建科学的教学大纲，安排合适的教学内容，帮助学生在现有基础上循序渐进，不断深入。
2.前后章节内容的衔接。无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容，化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前，各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解，有的则先介绍化学反应基本原理。物质结构决定其化学性质，作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识（如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等），而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容，学生也容易理解接受。原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现，并指导着元素化学的教学与研究，因此，元素化学放在最后讲解比较科学。化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外，各模块内部各章节也存在很密切的关联，如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系；物质结构部分里，原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入；元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律。因此，注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握。
3.必修与选修内容的衔接。由于教学学时的压缩，无机化学教材涵盖的内容通常无法完全在课堂上给学生进行详细讲解，一般教材通常将教学内容分为必修和选修两部分，选修内容采用不同排版方式标注出来。延伸基础知识、难度较深的内容，如化学动力学中对化学反应机理的讲解，一般无机化学教材都设为选修内容。另外，为了扩宽学生视野，无机化学教材中也对该章节内容涉及的学科前沿知识进行补充介绍，如大连理工大学版无机化学分别在化学反应动力学和氧化还原章节补充介绍了化学动力学在考古中的应用、化学电源实例等知识，帮助学生了解理论知识的实际应用，提高学生学习兴趣和应用知识的能力。在为某些学科专门编写的、针对性较强的教材中，学科背景知识以及无机化学在该学科的应用等内容常设为选修。除了书本中明确建议的选修内容，教师也可根据学时、学生学习情况，灵活调节教学内容，将学生基础好、容易自学完成的内容设定为自学或选修内容，以节约出更多时间用于重点难点知识的讲解和实践教学。
4.理论教学与实验教学的衔接。化学是一门实验科学，让学生学习掌握基本化学实验技术，提高学生发现问题与解决问题的能力，培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯，是化学教学的一项重要任务。许多同学在中学没有条件进行化学实验教学，无机化学是他们接触的第一门化学实验课，第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大。实验教学是对理论教学的一种宏观展示，可以让学生更直观了解化学反应本质。我们需要注意的是，实验教学是建立在理论教学基础上的，因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接，实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后，切不可将理论与实验教学完全独立开来。一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生，节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容。在实验教学内容设置中，需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的，应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能，让学生在有限的时间掌握更多实验技术，提高其实践动手能力。
三、无机化学教学实现衔接的教学方法
无机化学在较多层面存在教学内容的衔接，为了实现相关知识间的有效衔接，教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外，在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法，以达到理想的教学效果。
1.课前预习作业。无机化学教学内容多，课程任务重，每节课的信息量大，适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力，跟随主讲老师的教学思路。老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习，预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异，让学生觉得熟悉而新鲜，激发学生好奇心和探索热情，为课堂教学奠定良好基础。对课堂中可一带而过的教学内容，亦可在预习中引导学生自学，节约课堂时间。
2.课堂设问式教学。课堂教学是无机化学理论课最重要的环节，在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法，将各种内容有机衔接起来。在课堂中向学生提出相关问题，是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法。例如，涉及到中学知识的，可以请学生回答中学学习内容是什么，老师再顺势介绍中学与大学知识的异同。再次出现的前面章节的内容，老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固，并找出前后知识的关联。
3.课后作业知识点的兼顾。课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法，除了前后紧密相联的知识外，老师也可故意设计一些复合习题，在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点，训练学生综合分析问题的思维，教会学生解决综合问题的方法，提高其对综合知识的掌握与应用能力。如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起，根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量。
无机化学原理篇2
关键词:工科专业;无机及分析化学;教学改革;教学实践;网络教学
中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1009-2374 (2010)18-0191-02
无机及分析化学是如化工工艺、食品科学与工程、环境工程等工科相关专业的必修基础课,对学生科学素质、专业素质和综合素质的培养起着重要作用。长期以来,我国高等院校对大学化学基础课程的教学,一直按照无机化学、分析化学、有机化学及物理化学这一顺序进行教学,这种传统的课程体系过于强调教学内容完整性,且自成体系,但使得各课程间内容重复度大,不利于目前学生的学习。因此,更新教学内容、优化课程体系、打破学科间的壁垒、建立新课程体系势在必行。无机及分析化学是将原来的无机化学(或普通化学)和分析化学进行改革整合而来,目前已有多种版本教材可供选择。各校在教学过程中积累了许多宝贵的改革经验,取得了一定的成果。现结合多年理论课教学经历,谈谈这方面体会。
一、目前存在的问题与发展概况
目前存在的问题有:(1)课时与教学内容的矛盾;(2)教材编写纯理论化;(3)大班教学忽视学生的主体性;(4)生源高中化学基础参差不齐。
无机化学与分析化学整合的课程改革始于20世纪80年代,首先在国家一些重点院校中进行,经过近30年的探索和实践已逐渐得到教育界的广泛认可,取得了一定成果,相继出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陈荣三教授主编的《无机及分析化学》一书是我国最早正式出版的《无机及分析化学》教材,是在1975年南京大学自编讲义基础上编写而成的。它首次将四大滴定融入四大平衡中讲授。再如华东理工大学1992年出版的《无机及分析化学》教材,随后,在1995年,由华东理工大学组织的“面向21世纪理科应用化学专业教学内容和课程体系改革研究”项目被国家教委高教司批准为首批教学立项课题。在教育部有关部门和高等教育出版社的大力支持下,北京大学、南开大学等数十所高校教师成立了“全国高校‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”,历次研讨会对无机及分析化学教材建设和教学中存在的问题都进行了广泛深入的讨论,实现了课程结构和教学内容整合、优化和教学体系改革,《无机及分析化学》(第四版)于2002年初被列为普通高等教育“十五”部级规划教材。
针对无机及分析化学的教学现状,我校对《无机及分析化学》课程进行了调整,并将实验单列为一门课程,建立了相应的考核方式和办法。同时,随着全校新专业的增加,开设《无机及分析化学》课程的专业增多,课程建设力度加大,为了提高《无机及分析化学》课程组的整体素质,满足课程建设的需要,加强相关人才的引入力度,逐步建立了一个完整的《无机及分析化学》课程组,《无机及分析化学》课程在2005年获得了学院首批精品课程建设的立项资助,在2008年成为兰州理工大学的校级重点课程,建立了精品课程网站。经过几年的教学改革,已建立了科学、系统的无机及分析化学课程体系,并于2008年在华中科技大学出版社的大力协助下,与五校合作正式出版了《无机及分析化学》。
二、无机及分析化学理论课教学改革探索
(一)潜心研究,整合内容,构建教学新体系
原无机化学教学中包括四大化学平衡,即酸碱、沉淀、配位及氧化还原平衡,而在分析化学中也涉及相应的四大平衡体系,这样的教学安排,既浪费时间,又让学生感到枯燥。在无机及分析化学课程的教学中,将原理和应用知识有机地结合起来。将原无机化学和分析化学两门课程中内容联系最紧密和重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”两个部分有机结合起来。浓缩精简后的课程安排,体现少而精的原则,使得必须掌握的理论重点突出。
由于无机及分析化学内容广泛,涉及现代物质结构理论基础、化学反应原理、溶液平衡、化学分析、元素化学和仪器分析6大部分,这教师必须熟悉教学要求,认真钻研教材,潜心研究教学内容,在吃透教材的基础上,合理安排教学内容。同时,课程内容还引入了无机与分析化学学科近年来所取得的最新成果,注意了知识面的补充和延伸,以满足现代无机及分析化学对各专业人才的基本要求。
(二)多平台教学层次满足不同专业要求
对于不同专业,教学大纲、教学内容和教学计划的安排要有所区别,为了保证基本的教学要求和整体教学水平,不同专业开设无机及分析课程要统一界定基本教学内容和教学环节(约占整体的75%)。以多平台教学层次编写教学大纲,提出各专业教学内容的基本点与侧重点,以及相应的教学方式与教学环节的要求。
(三)结合实际,改革教学方法
根据讲授与自学相结合的原则,采取了灵活多样的教学方法,抓好课堂教学,确保教学质量;采用多媒体教学,在课件中配以大量图片,一些较难的公式推导通过课件可以一目了然,使学生更易理解和掌握;培养学生自学能力,在部分适合自学的教学内容学习中引入自学模式,课前给出自学提纲,并将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查,了解学生完成的情况,通过辅导答疑方式,及时了解自学的效果,使学生由被动向主动学习方式逐步过渡。为进一步调动学习积极性,在教学中课开展“部分双语教学”,对章节标题及专业术语标注英文并配以中英文讲解,收到良好的教学效果。
(四)介绍学科发展的前沿知识和发展动向,激发学生的学习热情
我们的新教材中编写了部分前沿知识内容,例如稀土元素化学简论、生物无机化学简论、无机高分子物质简论和化学分离方法,这有助于教师在教学中,结合该领域的前沿研究动态,将新方法、新成果融入教学相关部分,激发学生获取新知识、新成果的热情,也有助于改变以教师为中心,学生上课记笔记、考前背笔记的“授业传道”定式,充分调动了学生的学习积极性。
经过近7年的理论课内容和教学方法的改革实践,已初步建立了一套适合我校实际情况的无机及分析化学理论课教学体系,实践证明该体系能激发学生学习兴趣,提高教学质量。今后,还需进一步使之完善,使课程教学质量有更大提高。
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无机化学原理篇3
关键词：重复提取理论；无机化学；编码和提取；学习绩效提升
卡皮克重复提取理论是美国的研究者Karpicke[1,2]在“提取过程对学习的促进”研究中得出的理论成果，他认为重复提取比细化学习更能促进学习的发生和记忆的保持，“信息编码”是将信息存入大脑的学习过程，“信息提取”是回忆存入大脑中的信息，并能用语言输出的过程[1－3]。笔者根据对徐州工程学院化学化工学院应用化学专业2011－2012级学生学习无机化学的学习情况的调查结果，以及学校的教学要求，以提高无机化学的教学质量为宗旨，在2013－2014级应用化学专业的无机化学教学过程中注意教学方法转换，在课堂教学过程中渗透“卡皮克重复提取理论”，以提高学生对无机化学的学习兴趣和课堂参与度。通过实践对比平行班的学习成绩得出结论：卡皮克重复提取理论更有助于学生的信息“编码和提取”，在无机化学原理和元素化学教学中均具有可实践性，有利于提高课堂教学质量，学生学习绩效明显提升。
1确定用对比分析法考核“卡皮克重复提取理论”的教学实践效果
1.1确定“重复提取”理论实施过程中的不变因素
(1)笔者一直担任徐州工程学院应用化学专业的无机化学教学工作，且致力于提高无机化学的课堂教学质量，积极进行教学改革实践。其他专业的无机化学教学工作由其他教师承担，但具有相同或更高的职称/学历，不会因为任课教师的教学水平导致对比误差。(2)同一年级的应用化学专业的学生在入校分班时被平行分班。平行班学生的学习能力和化学知识背景相似，学习的接受能力相近。同年级中应用化学专业和化学工程与工艺专业对专业基础课的要求一致，且高考录取分数线相同，并有相同的科目等级要求。不同年级的学生背景之间差异性不容易比较，但是应用化学专业学生在入校的录取分数上均为二本分数线上3－5分，因此可认为同年级不同专业，以及不同年级的应用化学专业学生的学习背景相近。(3)在理论实施的过程中，进行定量考核实施效果所用试卷题目有区分度，但历年来应用化学专业的期末试卷的难易程度相当。由于大学的教学课程原则上一个专业只开设一次，为了比较该理论在教学实践中的可实施性，我们选择从相同/相近专业的平行班进行比对分析。
1.2定性分析重复提取理论的可适性
在徐州工程学院的无机化学教学大纲中，课程内容分两个学期进行，无机化学上下册分别对应的教学内容是化学原理和元素化学。笔者将重复提取理论指导教学过程的班级视为实验班，以普通教学指导教学过程的班级视为平行班。首先选择在元素化学教学中进行重复提取理论的实践应用，根据学生在实践教学中的表现和配合度，确定了该理论的可适性。然后再将该理论用于逻辑性强、理解为主的化学原理教学。
1.3定量分析重复提取理论对学生学习绩效提升效果
将期末考试成绩作为量化标准，通过对比分析实验班与平行班的期末考试成绩，包括知识点得分率的数据，确定重复提取理论在元素化学和化学原理教学中的效果，得出重复提取理论在无机化学教学中是否具有可实施性。
2围绕卡皮克重复提取理论在无机化学教学中的实践开展的教学研究
2.1常见教学改革指导下的元素化学教学方法的改进与实施
采用普通教学改革实践指导2012级应用化学专业1、2班(下文简称“12应化1、2”，其他年级同)的元素化学教学，通过运用常规教学方法、教学理念，提升课堂教学的教学质量。主要体现在以下几方面：(1)注重理论和实际应用相结合。在课程讲解过程中注意举例与生活相关的练习，增加学生的学习兴趣和好奇心；同时也要引入最新的科研动态和专业知识前沿，培养和提高利用理论分析和解决实际化学问题的能力，从而激发和调动学生学习元素化学的兴趣和热情[4,5]。(2)教学中体现“三分教七分学”中“学”的主动性和自觉性。不但要在教学过程中注重教师的教学方法、教学模式要与教学内容相匹配，同时引导学生自主学习的习惯，培养学生的自学能力。(3)注重利用化学原理解释元素化学中的知识点，从多个相似的“个案”中找“规律”。简单而言，就是在教学过程中教师引导学生将化学原理的知识与元素化学的知识联系起来，要利用化学原理解释现象。
2.2卡皮克重复提取理论在元素化学教学中的教学实践
2.2.1确定理论实施对象和重复提取的内容第一，选择13应化2为实验班，是由于学院的教学任务实施规定我担任应化专业的任课教师；第二，确定元素化学教学作为卡皮克重复提取理论实施的内容，是缘于元素化学中记忆性内容较多，零碎的记忆片段是学生容易遗忘，或者容易混淆的。同时又因为元素化学的教学内容相对简单，学生容易理解和掌握知识点。2.2.2重复提取理论的元素化学实践教学结果比较表1为徐州工程学院化学化工学院12应化1、2，13应化1、2在元素化学期末考试中的情况分析。在元素化学的教学中，13应化2为实验班(运用重复提取理论指导教学实践)，13应化1和12应化1、2为平行班(运用普通教学改革方法指导教学实践)。通过横向和纵向比较表1的数据，实验班的高分数段(>80)人数明显多于平行班；平行班的3个班级中在各分数段的人数相差无几。与之相对应的实验班的不及格人数也大为减少。这个结果初步表明该理论在元素化学的教学过程中具有能动作用，能够促进和提高元素化学的课堂教学质量。
2.3卡皮克重复提取理论在化学原理教学中的教学实践
通过卡皮克重复提取理论对元素化学的教学提升效果，以及该理论在实践中总结的经验，我们将该理论用于原理性强、理解能力占学习主导的无机化学原理教学。以2014－2015学年第1学期同时学习无机化学原理内容的14应化1、2和14化艺(化学工程与工艺专业)1、2为研究对象，其中14应化2为实验班，其他班级为平行班。表2和表3给出了4个班级在期末考试中的成绩(各分数段的人数占班级总人数百分比，以及不同题型的得分率)。通过平行班与实验班的数据对比分析得出：第一，实验班的高分数段人数明显高于其他3个班级，且不及格人数也显著下降。第二，实验班在各考查点的得分率均高于平行班，且在计算题和选择题的得分上占有领先优势。结合表2和表3的数据，从考查题型的得分率分析卡皮克重复提取理论对无机化学原理教学的提升，体现在：第一，就基础知识的掌握情况而言，重复提取理论的“编码”过程有助于学生巩固大脑中的存储信息，并灵活提取“编码”、解决相关问题。第二，在提高题与难题的灵活性考查方面(如计算题和简答题)，重复提取理论有助于锐化试题的区分度，在发掘学生思维广阔性和全面性的同时，更是提高了学生水平的区分度，为学有余力的学生在理论研究时提供深入的空间。第三，在有意识地重复提取理论教学的知识灌输下，学生对信息的“编码和提取”切换模式更加灵活，避免了对考题模棱两可、无从下笔的情况，高分人数增多。
3卡皮克重复提取理论在无机化学教学实施过程中的契合路径
3.1选择适当的提取方式
所谓重复提取是大脑中储存信息的互相交换，并能以语言或者文字的方式表达出来。在教学过程中，需要施教者(教师)“因材施教”地根据授课内容和知识授体(学生)的学习背景和学习能力选择合适的提取方式。在选择提取方式上应该注意：(1)注重知识授体的知识接受能力，根据其学习接受能力的强弱，灵活选用合适提取的内容和方式。(2)在注重知识授体对信息的“编码和提取”的同时，不能忽略施教者的“信息输出”过程。相对而言，学生的“信息输入”过程(即编码过程)比施教者的“信息输出”更利于培养学生的学习能力。(3)留有“知识空隙”的教学过程，有益于刺激学生对“未输入信息”进行编码或“未来信息访问”的渴求。这里的“知识空隙”是需要教授的知识点，亦是学生可以经过思考、研讨、查阅文献后获取的知识。(4)重复提取的方式与提取时间或提取间隔有联系。比如，学生在学习高中时从未接触过的新知识点时，第一次提取需要注重原理或概念等基本知识；在第二次提取的过程中可以增加灵活、通过动脑思考可以回答出来的问题；第三次提取可以利用理论和实际相结合的知识点进行。对接受能力较好的学生而言，可以直接进行上述第二、三次的提取。提取的形式以有利于学生循序渐进的掌握教学内容为目的。
3.2重复提取≠重复考试
(练习)，要进行有信息反馈的重复提取传统意义上的重复提取可能意味着重复学习与重复考试。在笔者所在的学校，部分教师采取传统的讲授法完成教学进度，学生多通过重复学习的方式强化大脑进行“信息编码”，教师通常根据练习题来检验学生掌握知识的情况。练习相对来说是一种缺乏知识广度、经不起实践考量的学习方式。根据卡皮克等人的研究结果显示，有信息反馈的提取比重复学习更能促进保持记忆[1－3]，即有意识的提取模式(注重回想练习)更能促进记忆保持。因此我们在该理论的实践过程中注重反馈提取结果，让学生知其然并知其所以然。就学生而言，学生往往会忽视对学习有实际促进作用的因素。一方面，在传统的教学方式下，部分学生模糊了学习的本质，纯粹为了应付考试而学习，漠视知识渴求；此时，即时地增强学生听课的目的性成为提高知识吸收效率的有效手段，利于对知识的深入理解和运用。另一方面，也是绝大多数学生忽视的，他们往往不善于掌控课堂的节奏，在施教者创造的“提取环境”中无所适从，或毫无察觉。因此如何更好地调试学生记忆库里“存储的编码”就显得尤为重要。重复提取理论恰恰可以在这种境况中发挥它独特的魅力——在较短的时间内帮助学生有导向性地“检索编码”，以顺利“提取信息”。教学方法是随时体现重复提取过程的最佳选择途径。笔者在实践中意识到，在启发式教学、探究式学习、协作式学习的过程中都包含多种“提取”活动。此外更要注重在传统讲授式教学中注入“提取”的成分，让学生的大脑皮层处于活泼、兴奋的状态，有利于提高学生的学习和记忆效果。
3.3确定重复提取的时间间隔
提取的时间间隔是指在两次提取测试之间的时间间隔，有扩展型提取(在提取练习中逐步加大重复测试之间的时间间隔)、等距型提取(在提取练习中保持相同的时间间隔)和收缩型提取(逐步缩短测试之间的时间间隔)[5]。在我们重复提取的教学过程中，主要采用了扩展型提取完成提取目标。通常在新内容讲完以后的次周对已学知识点进行回顾和分析，在学完该单元后会进行第二次的提取过程。第三次的提取是在后续学习过程中，根据教学内容，积极创造“提取”机会。重复提取的内容是知识单元需要掌握的知识点和重点，以及在实际生活、生产中的实践或应用。
3.4创造提取机会[5]，促进意义学习
通过笔者运用重复提取理论进行教学实践的过程来看：第一，重复提取理论在课堂教学中应用的核心是施教者的引导，施教者在教学中的主导地位不容忽视。第二，铺设学习情境设计，有利于创造“提取机会”，能有效加深理解判断，使学生无意识地参与知识的“编码和提取”。第三，学生有先入为主的知识诉求和学习目的，能促进知识的“编码和提取”。笔者认定教学实施过程是上述过程的综合运用，亦与施教者的教育理念、授体的知识背景息息相关。在重复提取理论的实践过程中，我们注重“用已学的知识点”解释或理解“新知识”。施教者在积极创造条件让学生“提取信息”过程中，要根据授课内容的难易程度和知识授体的接受能力及时调整提取方法和提取信息，以达到教学“输出旧信息——输入新信息”的目的。即便在提取的时候出现学生遗忘学习内容的情况，但是通过提取活动可以让学生意识到自己没有掌握的知识点，提供一次查漏补缺的过程。举例如下：(1)在新学习氧化还原平衡的原电池电动势理论计算的内容时：恒温恒压－能自发进行的－氧化还原反应－设计成原电池，如何根据已经学习的热力学数据计算出原电池的电动势？第一，积极引导学生从已知条件中“提取信息”。a.从“恒温恒压－能自发进行的反应”中检索信息，学生提取的信息为：已经在热力学部分讲过的“判断反应自发进行方向的判据－自发进行的反应，其吉布斯自由能变小于零(∆G<0)”。B.“氧化还原反应－设计成原电池”意味着在这个过程中有电流通过，也就是说系统做电功(非体积功)；进一步引导学生提取信息：“对于电功的计算方法：电池的电动势与电路通过电量的乘积(w电=eQ=enF)”。第二，教师及时进行“信息输入”。“根据热力学原理，在恒温恒压条件下，反应系统吉布斯自由能变的降低值等于系统所做的最大有用功”，学生则即时地进行“信息编码”。第三，学生根据“编码和提取的信息”，得出通过反应的吉布斯自由能变计算出原电池的电动势的方法：∆G=－w电=－eQ=－enF。(2)在后续的几个学时继续学习“判断氧化还原反应进行的方向”时，教师可以根据教学内容及时创造“提取环境”，使学生积极“提取信息”，判断反应进行方向。根据∆rGm=－enF=nF(e+－e－)：∆rGm<0e>0e+>e－反应正向进行∆rGm=0e=0e+=e－反应处于平衡态∆rGm>0e<0e+
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[4]颜鲁婷,唐爱伟,刘博,段武彪,戴春爱,刘连云.大学化学,2015,30(1),31.
关键词：无机化学实验教学改革探索与实践
无机化学实验是大学化学化工专业及与化学相关专业的一门重要基础课。同时，它也是承接中学化学实验和大学化学实验的一门课程。近几年来，随着中学新编化学教材的使用，其实验课程也有很大的变动，对大学无机化学实验教学提出了新的课题。传统的无机化学实验主要为验证无机化学理论课所讲授内容，没有形成独立的系统的教学内容和教学目标，也没有体现出现代化学实验实践性、综合性和设计性的特点。但是，如何深化改革，如何在教学过程中主动学习、掌握并灵活运用无机化学理论知识和实验技能，仍然是摆在无机化学实验教师面前亟待解决的问题。我在多年无机化学实验教学实践中，针对无机化学实验教学目标、内容和模式做了一些初步的探索和实践，现对此加以阐述，主要为一些教学过程中的感悟和体会。
一、无机化学实验教学的内容设计
无机化学是研究碳氢化合物及其衍生物之外所有元素及其化合物的学科，所以无机化学实验所用的单质和化合物范围极其广泛，几乎包含了所有的元素［1］。传统无机化学实验只是对化学理论和元素性质进行了验证，实验教学内容缺乏联系和系统性，学生难以通过实验来突出教学的重点，寻找内在的规律并总结教学内容。例如，在化学平衡理论的实验中，包含有酸碱平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―还原平衡的实验［2］。在原有的实验教学中，这几部分互相独立，缺乏联系，学生对化学平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化学平衡部分实验教学中，应抓住几类平衡的基本特征，平衡的移动和化学反应平衡常数之间存在怎样的联系和规律，并与实验现象结合起来，以达到实验教学的目的。在元素部分实验教学中，单独的各族元素实验验证单质和化合物性质之间的联系不大，学生对其性质的了解缺乏一个直观的概念，落入中学化学实验教学的套路。我们认为这部分的实验教学应与元素周期表联系起来，强调同族和同周期单质和化合物性质的递变规律。同时，根据无机化学实验的具体章节内容，可以加入一些生活化学和趣味化学的内容来提高学生实验的积极性。
二、无机化学实验教学过程的监控
实验前做好充分的预习工作是十分重要的，这不仅与实验内容有关，而且涉及实验室的安全问题，所以实验室应严格规定：预习不合格的学生不能做实验。同时，还要把预习成绩与考试成绩挂钩。实验前对实验预习内容进行提问，考查学生对实验原理，内容和步骤的理解情况。如果预习充分，在实验过程中就能做到心中有数，有条不紊地完成实验内容，并提高学生完成实验的独立性。无机化学实验所涉及的仪器和化学试剂较多，学生操作不规范，错误的现象也比较多，所以在实验中教师一定要注意学生实验的操作。因为无机化学实验是大学化学实验的第一门课程，如果一开始操作不规范并养成习惯，会导致在后续的实验课程中很难改正，甚至会影响到学生的继续深造和以后的工作，比如说一些大学四年级化学专业的同学仍不能正确使用滴定管并读数。所以教师要全程监控学生的实验过程，提醒实验中出现的问题并及时纠正，并对一些经常出现的共性错误采取集中讲解的办法来解决，特别是要强调无机化学实验室基础仪器的使用方法，例如，量筒、酸碱滴定管、分析天平、分液漏斗、离心机等仪器的使用。此外，教师还要指导学生对实验中出现的问题认真分析和总结经验教训，以实验报告的形式体现出来。
三、无机化学实验教学中现代化仪器的使用
传统的无机化学实验教学侧重于化学理论和化合物性质的验证，并不重视现代化仪器的使用。如果将先进的仪器测试手段运用于教学过程中，并把实验结果以图片、动画的形式直接展现在学生面前，那么实验数据就会更加生动形象，增强学生的感性认识，也会引起学生对化学知识的兴趣。例如，在晶体制备的实验中，晶体制备过程完成后用粉末X―射线衍射仪（XRD）来测定晶体的类型，可以鉴定出来制备的晶体是否为我们需要的晶体，通过这一过程也能使学生理解晶体结构的特征［3］。在配位化合物制备和性质实验中，我们可以测定配位化合物的紫外―可见光谱（UV-vis）来了解配体与中心原子之间的电子跃迁。
四、无机化学实验教学的考试模式
考试是检验学生学习情况的重要教学环节，也是让学生能有一个总的复习。无机化学理论课程主要采用闭卷考试的方式，但不管开卷还是闭卷考试，用于无机化学实验课程都是不太合适的，主要原因为其不符合实验课程具有实践性的特征。我们认为应把无机化学实验的设计和操作作为考试的重点内容，在教学过程中鼓励学生原创题目，训练学生的表达知识能力和设计实验的能力。例如，在常见无机离子分离和鉴定实验中，由学生自己来确定分离鉴定的原理步骤及所用的化学药品。教师根据学生所出题目，择优进行删减，然后与实验员商议，根据本实验室特点来准备学生考试所需要的仪器和化学试剂。在考试过程中注重学生对理论知识的理解和实验的基本操作。此种考试方法将学生从被动的地位转为主动的地位，从一个侧面提高学生的学习积极性。同时，把平时实验教学中的预习报告和实验报告包含在考试成绩内。在目前形势下，这是有利于培养学生创新能力和科学素养的一种考核方法。
五、结语
在今后的无机化学实验教学过程中，我们将在教学实践中不断地改革、探讨与总结，以新的教学理念探索出适应培养创新型化学化工人才的无机化学实验教学体系。
参考文献：
［1］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学［m］.北京:高等教育出版社，1990.
［2］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学实验［m］.北京:高等教育出版社，1990.
关键词：创新人才；无机化学；教学体系；构建
培养创新人才已成为我国的教育方针，既是新时期战略发展的必然要求，也是摆在高校面前的一项重要课题。培养创新人才离不开教学改革与创新，而教学体系的科学构建则是教学改革的关键。
长期以来，我们在“无机化学”课程教学体系的建设中、在实施研究性教学的探索实践中，不断地对“无机化学”教学内容、教学方法、教学手段等进行全方位改革尝试。我们提出的“无机化学开放式、探究式、研讨式教学模式研究”2004年获得湖北省教学研究立项，该项目2006年获华中师范大学教学成果一等奖。此后，我校在全校范围内以校级立项的形式开展了以研究性教学为推手的教学方法改革，从2007年秋至2009年春共有120多门课程立项参与研究性教学活动，2009和2011年举办了2届以研究性教学为主体的教师教学竞赛。从这一点来看，说明我们前期的研究性教学成果对我校这一工作的开展产生了一定的影响。为了深化这一工作，2010年我们对“无机化学”新的教学体系研究又进行了立项建设。
一、教学体系改革的基本思想
1.创新人才培养与教学改革
创新人才培养这一目标的实现涉及三个大的层面：(1)育人理念。包括教育思想、教育体制、教育管理、人才培养模式。(2)实施者、参与者。主要为政府官员、管理人员、教师、学生乃至家长。(3)载体。如教材、教学内容、教学方法、教学手段及教学评估等。作为高校教学一线的教师，是这一目标实现的主要参与者，同时更是创新人才培养所需载体的完成者。
就化学专业而言，进入21世纪后，可持续发展战略的实施(如环境、能源、资源等)、高新技术与新兴工业的发展(生物技术、材料科学、超微加工等)以及市场经济中的竞争(新产品开发、传统过程改造)，都需要不断创新，这就需要大量德才兼备、具有创新意识和创新精神、具备扎实专业基础知识与创新实践能力的专业技术人才。因此，需要不断地改革教学体系，使教学体系能够与时俱进，从而培养大量符合时展要求的创新人才。
2.无机化学教学体系构建的思想和目标
教学体系的构建要立足于学生发展的需要，要把握四性：科学性、可读性、应用性和研究性。
科学性体现在教学体系结构合理、知识内容严谨、取材科学。
可读性是指由于教材是教学体系内容的主要载体，所以教材要注重编法，语言生动、材料有趣，站在学生的角度进行叙述。最重要的是要能激发学生的兴趣，有利于学生自主学习。
应用性是指教学体系要做到厚基础、重实践、重能力。处理好传统内容与现代内容的关系，敢于摒弃、整合陈旧内容，补充新知识、新理论，让所学知识能够真正应用于实际。
研究性要求教学体系不墨守成规，以生产、生活、科学研究中能看得见的事实为案例，阐述其中的科学原理，激发学生的学习兴趣，将知识点与学生的兴趣点结合。从而改变学生被动的、接受式的、记忆式的学习方法，让学生灵活地运用已有知识和能力去解决许多其他的问题。为学生研究和创新提供一定的空间，让学生能独立思考，敢于根据事实和自己的思考提出质疑，从而激发学生的创新意识和潜能。
3.无机化学教学体系内容概况
“无机化学”课程包括“普化原理”和“元素化学”两大部分内容。“普化原理”部分主要涉及化学热力学与化学平衡、微观结构理论两大块；“元素化学”部分主要是讨论元素周期表中诸元素及其化合物的存在、制备、结构、性质与应用等。它们既各自独立、自成体系，又紧密联系。
我们在构建无机化学教学体系内容时除要体现上面的基本思想外，更主要是呈现各知识点的本质特征及其延伸和各知识点间的相互关联。改变以前理论部分与元素部分基本分离的情况，在理论部分更多地引用与元素化学相关的例子，而在元素化学中更多地运用前面的理论知识来解释问题。从而使二者联系更为紧密，理论部分不致过于抽象而元素部分不致过于枯燥。
在“元素化学”部分单列了第13-17章(见下表)。这种处理方式不仅将元素及其化合物的共性规律进行了比较全面的总结归纳，给出其内在的、本质的属性，并给出了它们性质的某些特殊性及其本质原因；更主要的是能够让学生通过领会这些规律性与特殊性的本质去研究、构建书本中少见或没有的知识与问题。另一方面，由于经过了近几十年的发展，元素化合物及其应用领域有了极大的扩展，这也是教学体系内容应适当考虑的问题。
二、教学体系内容基本框架
下表是近两年我院部分专业执行的新教学体系内容。我院“无机化学”为大一新生课程，共9时。由于第一学期相对较短，教学内容为前11章，属于理论部分；其余内容在第二学期讲授，其中后4章根据情况选讲或自学。
三、新教学体系构建与实施之体会
1.教学体系的构建要能激发学生的创新潜能
例如第13章是在原子结构、分子结构两章知识内容的基础上展开的，所讨论的无机分子只涉及无机共价分子、离子或离子化合物中含有共价的部分，共分9小节。将原子的电子组态与无机分子结构相联系，体现了由原子形成分子时其结构的本质特征。物质的结构不仅是化学教学的一个重点，也是一个难点。以往的教材基本上都是遇到需要介绍一个物质分子的结构时就介绍这个分子的结构，而且也是结论性的叙述，学生基本上是被动地去记忆一个个分子的结构而很少知其原因，更不知如何扩展运用。如H2o的结构是人所共知的，但研究生考试时却答不出oF2的结构。又如Co2、03等有3种可能的空间构型：直线型、“V”型、三角形。为何Co2是直线型而o3是“V”型，而不是其他类型呢?其原因何在?再如，F与i能形成iF7，能否形成iF92-?从结构角度看若iF92-存在的话，就有可能从实验上去合成它。
不同的无机物(包括有机物)有不同的结构，它们的结构有无规律性?需要一个一个地去学习去认识吗?为什么同一元素原子在不同的物质分子中其成键情况(杂化态)可能不同，其本质原因是什么?还有，为何主族元素偶数族元素与奇数族元素的常见氧化数不同，主族元素与副族元素的氧化数规律有哪些差别，差别的本质原因又是什么?这些问题的提出与探讨，不仅激起了学生浓厚的兴趣，更重要的是通过这些探讨使学生真正理解了无机分子结构与原子的电子组态间的关系，初步掌握了由不同原子构建的分子其结构的规律，从而无需一个个地去学习、去记忆。
又如物质的氧化还原性问题。物质具有氧化性的本质是什么，氧化能力又与哪些因素有关?一些物质的氧化性为何受介质酸度的影响?通常的定势思维是：氧化数的高低、电极电势，用nernst方程来说明。那么，如何解释氧和臭氧、过氧化物、过硫化物、多硫化物以及一些低氧化数的其他物质的强氧化性问题。
同一元素不同氧化态物质的氧化性，金属和非金属的规律不同。标准态下，非金属含氧酸如HClo、HClo，、HClo3、HClo4，其氧化性是依次减弱的；金属含氧酸(盐)或化合物则是高氧化态表现为氧化性，低氧化态表现为还原性，而处于中间氧化态的既有氧化性又有还原性。
这样的例子在无机化学中还有很多。通过对这些问题的研究与探讨，不仅激发了学生的兴趣和潜能，而且使学生掌握了事物的本质属性，并运用这些知识去解决其他问题。
2.处理好知识的“零售、批发、自主生产、设计研发”的关系
知识的承载、传授有如商品交换，也有一个类似“零售、批发、自主生产、设计研发”的问题。“零售”好比学生对知识的逐个学习，如对一个个的物质结构、反应、理化性质、应用等的理解与记忆；“批发”即所谓通常所说的举一反三；“自主生产”就是能根据掌握的知识、原理、条件照着去做；“设计研发”即是要创造出以前没有的产品(理论、思想、实验技术、物质等)。学生只有通过教材、教师(或其他途径)对知识从“零售”到“批发”，再到“自主生产”，然后才能对“产品”进行重新设计、研发。能达到最后一个层次，便属于创新了。
常说学习知识要能举一反三，其实，有许多知识的学习仅能“反三”是远远不够的。举一个分子结构学习的简单例子：H2o的结构为每一个学生所熟悉，但考研时却几乎没有考生能够给出oF2的结构，为什么会这样?那是因为学生对H2o结构的认识是被告知的，“掌握”的仅仅是这个分子的结构。在第13章中引入分子片和自组装的概念，以H2o的结构为基础扩展致oF2、Cl2o、Br2o、HoX.SF2、SCl2、H2o2……。同理，由nil3扩展到nF3、nCl3、nBr3、ClnH2、Cl2nH、pX3……：由nH3和H2o扩展到n2H4、nH2oH……。由配位键可将H20的结构扩展到H2So4、H2So3……”的结构，将nil3的结构扩展到poCl3、pSCl3……的结构。由此让学生自己构建其他物质分子的结构(见下图)。
3.处理好理论与应用的关系
化学是一个实验性、应用性极强的学科。通过学习化学，我们不断认识物质世界、改造物质世界，还创造新的物质世界。无机物的存在与制备是元素化学中最重要也是最本质的内容之一，贯穿于整个元素化学的教学之中。但学生在理解和应用上存在许多误区，如物质的性质与制备的关系、上游产品与下游产品的关系、理论与实际的关系、工业生产与实验室制备的关系，等等。在考查这一知识点时，学生往往想当然地进行制备。
随着合成技术和相关学科的发展，物质的制备有多种分类方法。作为专业基础课，我们从化学反应的基本原理出发进行分类，用热力学原理作为指导，以期揭示各自的制备(合成)方法、原理及其相互间的关系。最后，以氮(非金属)和锰(金属)为例，综合介绍了如何从大自然中存在的物质出发，制备我们所需要的各种物质，为人类服务。
4.按学生的认知能力构建知识体系
强调学生自主学习，兴趣很重要。不强迫学生被动地接受知识，而要巧妙地让学生主动学习。以一个读者的身份来叙述所构建的知识内容，循序渐进、前后连贯、主线明晰、语言通俗，还要读来有趣。既要让知识点起到发散、辐射的作用，能引起学生的诸多联想，又要将复杂的、看似零散的、孤立的内容关联起来，构建多维知识网络。
四、教学实施中的几个问题
有几个问题可能是大家关心的：(1)教学内容与教学课时；(2)13至17章与后几章的关系，教学内容是否会重复；(3)13至17章的教学会否冲淡后几章的教学；(4)教学效果如何。
学生学习兴趣淡,自学时间少。本校的无机化学教学仍然采取中学阶段“填鸭式”的讲解,这样讲课进度快,信息量大,却没有给予学生大量的练习时间,特别是对于大一学生,一时很难适应大学的这种教学模式,导致出现“教师忙于讲解,学生难以理解”的局面。其根本原因是忽视了对学生学习积极性和自学能力的培养,不能突出学生的主导地位。因此,在无机化学的教学中,需要逐步提高自学内容的比例,加大自学要求和难度,结合社会发展需要和科技发展水平,引导学生开展自主性学习,使学生由“不想学、不会学”转变为“我要学、我会学”,这对于培养学生终生的学习习惯、促进学生学习能力的发展,具有重要的意义;同时,也有利于教师建立先进的教学理念,钻研教学内容,探索教学模式,实现教与学的结合。无机化学教学的发展趋势应该是准确定位为“导学式的无机化学”,即无机化学的学习必须在教师引导下,以学生为主体,培养学生自主学习的能力。
无机化学教学改革实施方案
无机化学教学改革实施方案是:理清知识体系,整合教学内容,压缩教学时数,实行模块化分层次推进教学,提高教学效率。无机化学教学的模块化分解和教学时数分配的框架（表略）。无机化学教学整合原则如下:(1)删掉部分内容(稀有气体、镧系、锕系、核化学、金属晶体和无机化学发展前沿),不再讲解,让学生自学。(2)压缩部分内容(溶液、热力学、动力学和晶体学),在后续课程中精讲。(3)合并部分内容(化学平衡、解离平衡和溶解平衡)。(4)补充部分内容(教学研究成果)。
无机化学教学改革方案的特色
(1)“三学二素一论”的两部分六模块改革。两部分为理论部分(48学时)和元素部分(42学时)。六模块为“三学二素一论”:“三学”为微观学、热力学和动力学;“二素”为主族元素和副族元素;“一论”为元素通论。(2)“三位一体”的教学模式。微观学Ⅰ为无机化学一,热力学Ⅱ和动力学Ⅲ为无机化学二,元素部分为无机化学三,由3个主讲教师完成不同模块,学完就考,学分加和。(3)根据“学生学习认知过程”设计教学顺序如下:①由抽象到具体,先理论部分后元素部分;②由简单到复杂,微观学为“原子—分子—离子”;③由理论到应用,热力学为“热力学能—化学平衡和电化学—氧化还原反应”;④由主族到副族,先主族元素后副族元素;s区元素和ds区元素进行对比教学。(4)利用规律性的“教学研究成果”促进教学。六模块中有关规律的教学内容详见表1。在这部分教学中展示教师教学研究成果,既可以理清学生思路,解决疑点难点;又可以指导学生进行教学研究,以研助教,以教促研。(5)明确重点。溶液的有关理论重点在分析化学课程中讲解,而在无机化学课程中只学简单应用;热力学和动力学的有关理论重点在物理化学课程中讲解,而在无机化学课程中只学简单应用。
1无机化学研究性教学的必要性
化学实验是解决化学有关实际问题的主要途径，化学教学尤其应注重实验教学。通过化学实验开展研究性教学，可以增强学习的趣味性，提高学生学习的积极性，引导他们自觉地应用无机化学理论知识分析并解决实验中遇到的问题，同时在这一学习过程中自然而然地掌握实验技能。然而，传统的无机化学实验课所开设的内容多以验证性实验为主，实验课的主要目的是加深对无机化学理论的理解，而且每个实验相互独立，忽视了整个实验的内在联系，忽视了学生对实验中出现问题的思维能力、分析能力、综合能力、科研能力、创造能力的培养，结果培养出来的学生不能满足用人单位的实际需要，缺乏实践技能和解决生产实际工作中遇到问题的实践应用能力。为了改变这一现状，培养既具有专业基础知识的学生，又要让学生具有职业素养，具有职业发展的潜力，实践技能过硬的应用技术型化学化工人才，有必要改变原有的验证性实验教学模式为以培养学生实验技能及实践应用能力为主的研究性实验教学模式，而在课程内容上选用研究型实验取代验证性实验［3－6］。
2无机化学实验研究性教学的设计原则
开展无机化学实验的研究性教学既应强调以学生为主体，也要同时，也应该重视教师的指导作用。在研究性学习实施过程中，教师应把学生作为学习探究和解决问题的主体，并注意转变自己的指导方式，调整实验课程内容。本研究基于研究性教学模式的的设计原则构建无机化学实验研究性教学体系。
2.1主体性原则
主体性原则是指以学生为教学主体，让学生充分发挥自己的积极主动性和创造性，积极地发现、分析及解决问题。而如何调动学生的积极性，让他们成为学习的主人，这也一直是实验教学中的一个难题。可以考虑从几个方面着手，一是修改无机化学实验课程内容，开设无机化学研究型实验，改编或剔除原有的验证性实验。由于传统无机化学实验内容多偏重于元素化学实验内容，形式机械，这较大程度上降低了学生实验的兴趣和新鲜感;二是增加作为教学主体的学生活动，让学生积极参与其中。传统的教学模式，教师处于主导地位，教师活动多，而学生的活动少，或是机械重复教师的指令。研究性教学则让学生处于类似科学研究的情境中，即面对不确定或未知的情境，让学生主动去探索和发现新问题、新知识，并能尝试运用已有知识解决它。让学生在研究探索的过程既学到实验知识，又体会到做实验的乐趣。当然并不说不需要教师指导，教师要在课题的选择、实验方法、原理及技能等方面进指导，让学生学会主动学习。
2.2问题性原则
问题性原则又称课题性原则，开展研究性教学的前提条件是确定好研究课题。爱因斯坦曾说过，“发现问题比研究和解决问题更重要”。问题的确定是研究性教学的首要步骤，它直接影响研究性教学的水平、价值及学生兴趣。教师要培养学生的观察能力，引导学生从自然界、日常生活、工业生产或教科书中去选择化学相关问题或课题，围绕问题或课题去寻找资料和提出解决问题的方案。同时，也要培养学生独立和批判性地思考问题的能力，不要人云亦云，要敢于提出不同想法或实验方案，既使最后得出的结果是错误，也能锻炼自己的思维能力。
2.3可行性原则
在研究性课程教学中培养大学生的独立思维能力和创新能力毫无疑问是非常重要和必要的。然而如果我们过分强调研究性教学的研究性和主体性，一旦把握不好，则会失去对课程教学的掌控，降低教学质量，得不偿失。研究性教学应该让学生围绕“课题”展开具有研究性特征的学习，进行学习的基础是学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能。针对大一本科生进行的研究性教学属于基于课程学习的研究性教学，而不是针对研究生开展的以课题研究、发明创造为目的的研究性教学。由于两者的教学目的不一样，因此，研究性课程教学的可行性对于大一新生显得尤为重要，这一原则的实现需要教师以教学为主体，研究作为手段，把握好所选择问题在实验上的可行性，学校现有资源的可行性及学生知识技能的储备与问题解决的可行性。总的来说，基于课程学习的研究性教学不需要太“高、大、上”，难度不应太高，尽量贴近学生层次及知识储备，选择学生耳闻目睹生活相关及与工业生产相关的无机化学问题。这一点教师要把好关，否则适得其反。同时学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能能够解决这些问题的实施，使学生通过研究性教学中的研究手段学习到新的实验技能，加深对知识的理解，积累对解决问题的创新方法和经验，并激发学生无机化学实验学习的兴趣。
2.4创造性原则
对于大一学生而言，在研究性学习过程，不强调他们进行课题的创新发明，而强调以“研究”为手段，通过研究性教学激发学生的创造潜能，培养他们的创新能力。这也是研究性教学的主要目的之一。研究性教学对教师而言是一种需要创新的教学活动，对学生而言是一种需要创新的学习活动。整个研究性教学过程中，需要有创新思想才能发现问题，要用创新的方法从问题中筛选可行的课题，也要用创新的观念去选择适当的研究方法或实验方案，还要采用创新的手段来探索问题的本质，然后用创新的措施去分析问题的根源，最后用创新的眼光去总结课题的成果，所以创造性思维能在研究性学习活动中能得到广泛的应用。
3无机化学实验研究性教学的实施思路
实验无机化学实验研究性教学要遵循研究性教学的上述原则，坚持以学生为教学主体，研究为手段，处理好学生对理论知识和实验技能的掌握和创新能力的培养之间的关系，发挥教师在教学过程的指导作用。
3.1开设研究型实验
无机化学实验对大学化学实验是启蒙课程，课程内容的选择要考虑学生的实验技能层次，问题的提出应以无机化学实验基本操作和技能为主线，以开设研究型实验为主，初期可由教师提供课题，学生查阅资料，设计实验方案，经教师审核后独立完成实验，并学会在实验后分析实验中出现的问题和总结实验结论;后期由学生自己提供课题，方案设计及实验均独立完成。鼓励学生采取的实验方案尽量不同。每届学生提出的课题也是对课程内容很好的补充。
3.2加强教师的指导作用
尽管研究性教学强调学生的主体地位，但也不能忽视教师在教学过程的指导。研究性教学仍然属于课程教学，只是有别于传统的教师讲授为主的教学模式。首先教师要确定实验的目的及实验要学习的新实验技能，新的实验技能还是需教师讲授;其次学生课题的提出需教师的指导，使课题具有可行性;最后在实验完成阶段，教师应引导学生进行课题的探索，既不可以按已有的教学模式包办代替学生的自主学习，也不能放任自流，不闻不问。因此，教师如何恰当地把握学生的自主学习和其指导作用对研究性教学的水平和目的达成都至关重要。
3.3建立实验保障体系
要完成研究性教学，建立实验保障体系是必要的。首先，加强实验队伍建设，实现理论教师和实验教师的一体化。课程教师既负责理论课教学，又负责实验教学。这样做的好处在于可做到教师对于无机化学理论及实验技能有充分地了解，指导教师可以很好地对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证，保证研究方法和路线的科学性和可操作性，确保研究型实验的顺利进行;其次改革无机化学实验考核标准，从课题提出的可行性、实验方案设计的可操作性、实验操作的规范性、实验结果分析的合理性及实验的创新性等方面综合评价学生的实验成绩。
4结语
问题教学法是一种以具有一定深度和广度的问题为教学主线，由教师精心提出问题或由学生困惑产生问题，并在教师的指导下学生自主解决问题的教学方法，它是一种以问题为中心，学生为主体，教师为主导的教学方法［1～3］。无机及分析化学课程是在传统的无机化学和分析化学基本原理基础上，把二者有机的结合，形成的一门理论和实践性较强、应用比较广泛的课程，是我校轻化工程、高分子、生物工程、食品工程等专业的面向大一学生开设的第一门化学基础课。由于各省高考对化学学科的要求不同，导致各省学生的化学基础不尽相同，导致了学生学习无机及分析化学起点参差不齐。面对这种情况，要通过什么样的教学方法将无机及分析化学基本理论及相关知识传授给学生，从而有效地培养学生积极认真的学习态度，提高学生分析问题、解决问题的能力呢?这是作为一名无机及分析化学的主讲教师急需解决的问题。我在无机及分析化学教学中尝试了问题教学法，取得了初步成效。
2问题教学法在无机及分析化学教学的优势
从客观上讲，学生学习无机及分析化学基础、理解能力的差异以及高中与大学的教学方式的不同可能会导致学生在学习初期对本课程的学习积极性不高，学习兴趣不浓，甚至部分学生产生厌学情绪。如何提高学生的学习兴趣，激发其求知欲，就是无机及分析化学教师首先要解决的问题。只有产生了强烈的兴趣，才会有学习动力。而问题教学法通过创设情境提出问题，能极大地引起学生探究问题答案的兴趣，从而积极思考，加强与教师的互动，较大程度上提高教学效果。其次，问题教学法不需要教师过多考虑学生对教学内容的适应程度，学生可以按照自己的接受能力去发掘，在教师与学生的互动中得到提示。再有，高校的教学不像高中教学那样面临巨大的升学压力，教学中教师有相对较多的自。高校工科的教学更加强调的是理论与实际相结合，理论教学本着实用、够用的原则，不用过于系统化，这也为问题教学法创造了一定的前提条件。
3问题教学法在无机及分析化学教学中的应用
探索了问题教学法在无机及分析化学教学中的应用，下面主要从设问、问题探究、交流讨论和反思4个方面进行阐述说明。
3．1设问
提出问题的方式不拘一格。①根据教学目的和教学内容对问题进行设计，然后提出问题。而且对于某些问题的解决是不能一步实现的，要对问题进行具体分解细化，通过分解细化后的小问题的解决实现最终问题的解决。例如:展示一份久置于空气中的naoH固体试样。它可能变成了什么呢?即混合碱分析的问题，其包括混合碱组成的判断、合适滴定方法的选择、指示剂的选择原则等。要解决混合碱分析的问题，这些细化的小问题必须先解决。②在课堂上联系生产、生活实际设置问题，学生会感到具体、亲切。这样有助于利用学生已有的生活经验思索解决问题的方法。同时也有利于培养学生勤观察、思考的良好学习品质。例如在学习氧化反应时，可以预先展示生锈铁块等日常生活常见到的现象。从而激发学生思考:为什么这些物质放置在空气中就会发生变化，教师从问题引入了课堂要讲的内容，学生自然就会紧跟老师的思维，层层深入，课堂教学效果就会明显。
3．2问题探究
学生带着问题，利用图书馆、网络资源等多种途径，进行有针对性的查阅，展开具体的探究，此时学生的积极性较高，求知的欲望较强，所以在实践中，教师应多给学生时间和空间，在学习过程中要不断培养学生的发现问题、提出问题、解决问题的习惯和能力。例如:通过学生的学习、思考和探究，学生都知道混合碱的组成是什么。可能是naoH和na2Co3、na2Co3和naHCo3等，如何进行定性判断和定量分析。(可采用双指示剂法或氯化钡法)。总结出了双指示剂法定分析混合碱组成的分析过程和相关结论。
3．3交流讨论
首先，在教师的指导和启发下，学生在课堂上进行交流。在这个过程中，教师的态度会对学生学习过程、工作和生活态度等产生较大的影响，其次，在这个过程中，教师及时正确的启发、引导、点拨也是非常必要的。在讨论解决问题的过程中，学生还会遇到各种各样的问题，需要教师的参与。通过启发学生积极思维，为学生指明思维的正确方向;再通过学生自己的努力，一般可以顺利解决问题。如当讲氧化还原反应这一章节中，讲完氧化数、氧化还原电对、电极电势、能斯特方程等氧化还原反应的核心问题时，让学生自己讨论和总结氧化还原反应这章概念、原理之间的内在联系以及氧化还原反应电池电动势e与化学反应一般原理中判断化学反应方向ΔG之间的相互联系等。再次，通过学生之间及师生之间的对类似混合碱分析的讨论和交流，也会提出各种各样的新问题，如:由混合碱分析的全过程扩展联想到对定量分析过程的概括，为分析其它实际样品提供了参考。在这样情景下学习，学生的合作与交流、探究与创新精神就可以充分发挥出来，这样更有利于学生的发展，对教师的要求就更高了，所以教师要充分扮演好自己的角色，只有不断学习，才能使自己不断发展。
3．4反思
通过反思，教师可对整个教学过程进行反省，找出不足，然后努力改进从而不断提高自己，使自己不断发展，同时学生必须对学习过程进行反思，总结自己学习中的得与失。例如:“在未知溶液中加人BaCl2溶液，生成白色沉淀，则可以判定未知溶液中一定含有So42－离子吗?”学生往往作出肯定的回答，而实际上如果溶液中含有So32－、Co32－等都能产生白色沉淀。我在想学生为什么会出错呢?我经过认真反思知道学生之所以出错是因为学生对离子间反应本质及溶解平衡等知识认识不清所致。为此，我设计如下实验:在盛有na2So4、na2So3、na2Co3溶液的3支试管中，加人滴BaCl2溶液，让学生观察现象，然后在3支试管中分别滴人同量的盐酸，再观察发生的现象。学生这回彻底明白了。通过反思教师找出自己教学的需要改进之处，学生找出自己学习不足之处，这无论对教师和学生都是大有裨益的。
4开展问题教学法的效果与体会
关键词：有机化学教学方法
有机化学是高中化学教学中的重点，也是难点.有机化学内容基本占据高中化学教材总体内容的四分之一.在有机化学教学中，教师应优化教学方法，提高教学效率.
一、目前有机化学教学中存在的问题
1.教师的教学方法不丰富.有些教师认为，所谓教学，便是将知识点教授给学生，而忽略了学生学习过程中个人的情感.在教学中，有些教师往往将学生当作学习的机器，将知识点灌输给学生，使学生逐渐丧失学习兴趣；有些教师忽略了学生学习的主动性，强行将课程内容呆板抽象地教授给学生，学生不仅难以接受，还会产生厌学心理.
2.学生承受较大压力.有机化学知识较为抽象、复杂，有些学生难以在短时间内理解，在学习过程中便会产生焦躁情绪.同时，高考压力令学生紧张，学习效率有所降低.另外，有些教师依旧按照传统的教学方式开展教学，使学生承受较大压力，在学习过程中产生烦躁心理，学习效果不理想.
二、优化有机化学教学方法
1.利用多媒体开展教学.相比无机化学，有机化学的学习难度更大.有机化学的学习内容中涉及有机物的物质结构，部分物质结构属于三维结构.这就需要学生具备一定的空间立体思维以及想象力.实际上，有些学生并不具备这一能力.此外，有机化学的学习内容，存在复杂的反应机理以及反应方程式.这些有机化学知识都需要学生花费较多时间与精力进行理解、消化.然而，有些教师受教学时间的限制，只能通过口述进行讲解，导致学生无法完全理解化学知识.利用多媒体开展教学，能够为学生直观形象地展示有机物的物质结构，还能够为学生展示化学反应机理以及反应过程，加深学生对知识点的印象.例如，在讲解化合物成键过程中，教师可以利用多媒体向学生演示碳、氢、氧以及氮等化学元素通过怎样的连接方式形成有机化合物.教师可于课前制作一段多媒体视频，利用带有四个孔的红球表示碳原子，带有三个孔的绿球表示氮原子，带有两个孔的蓝球表示氧原子，带有一个孔的白球表示氢原子，细长的圆柱状物体表示键.然后向学生讲解氧原子、氮原子、氢原子以及碳原子分别可以连接键的数量，利用视频中圆柱与球体之间的连接，向学生演示有机物的成键原理.以甲烷为例，教师借助多媒体演示，向表示碳原子的红球上插入四根圆柱体，之后将四个白球连在圆柱之上，此时便形成了四个碳―氢键，进而形成甲烷的分子.同理，教师可以演示乙烷、甲醇等有机物.这样，学生直观地观看了有机物的成键过程，对该部分知识点的理解自然加深.多媒体技术的运用，还能够激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率.
2.开展探究式学习.有机化学学习内容复杂多样，学生无法依靠单纯地背诵与记忆理解有机化学内容.在学习有机化学时，学生需深入了解有机物结构、有机物反应机理以及官能团的性质.因此，除了背诵知识点外，还需学生主动思考.在传统的教学方式下，学生被动接受知识，无法形成自身思考.为此，教师要引导学生进行探究学习，使学生在学习过程中处于思考状态，并积极参与课堂学习活动.教师可以适时在课堂中进行实验，引导学生对实验过程进行思考，借助对有机物反应以及性质的研究，从有机物结构方面认识知识点.这样，能够培养学生独立思考的能力，也能够提高学生解决问题的能力.例如，在讲“酸与醇的酯化反应”时，有些教师往往单纯地向学生讲授教材中的知识点，指出酸与醇在反应过程中将一个水分子脱出，形成了酯.而水是由酸供应了一个羟基，醇供应了一个氧，两者相结合而成.这样教学，学生难免产生疑问，为什么不是由酸供应氢，而由醇供应羟基？教师如果不为学生解答，学生的知识体系就会存在漏洞.为此，教师在教学过程中可以向学生提出问题：能否由酸供应氢，而由醇供应羟基？引导学生进行探究，要求学生提出验证方式.学生通过探索得出答案，不仅可以解答自身的疑问，也能加深对该部分知识点的理解，有助于培养自己的科学精神.
总之，有机化学在生活中的应用更加广泛，对人们生活的影响也越来越大.学生学习有机化学，对其日后生活与工作都具有积极影响.在教学过程中，教师应优化教学方法，不仅教授学生知识，还应培养学生的学习能力.
绿色化学又称为环境友好化学,是指[1]在制造和应用化学品时,应有效利用原料,消除废物和避免使用有毒、危险的化学试剂和溶剂。其目的是节约资源,从源头防止污染,将治理环境从治标转向治本。其两个最显著的优点是:最大限度地利用了原料和最大限度地减少了废物的排放。绿色化学的核心内容是原子经济性,即在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子。理想的原子性反应是原料分子中的原子全部(100%)转变成产物,不产生副产物或废物,即实现废物的零排放。
1无机化学实验教学中加强环境教育
我院无机化学实验是为材化、生工、化药学院专业学生开设的一门重要基础课。无机化学实验教学中加强环境教育非常重要，当学生进入实验室做第一个实验时，指导教师应当在教学中结合实验可能用到的有毒、有害药品进行讲解，使学生明白这些药品对环境和身体健康的影响，以及它们的主要来源，污染环境的主要原因及防治方法。例如：实验室经常用到的硫酸．硫酸具有腐蚀性、强酸性。废弃硫酸会对地下水，对土壤造成污染，实验中应尽量减小其用量。在无机化学实验中还经常遇到重金属污染物主要有Hg、pb、Cd、Cr等毒性显著的元素，它们是主要的水污染物和土壤污染物，也应严格控制用量。通常无机化学性质实验取用试剂一般1-2ml，可改为点滴板操作，试剂取用的量几滴即可,.尽量减少药品用量，减少污染源。通过教育让学生体会到有毒有害物质就在我们身边，无机化学实验是一个不可怱视的污染源，废液、废气、废渣都会对环璄造成污染，从而改变学生在实验室随意大量使用试液,乱倒废液、废渣的现象，养成良好的实验习惯，增强环境保护意识。
2无机化学实验教学中绿色化学理念的渗透
按照绿色化学理念，无机化学实验中使用化学品应遵循4R原则[2]:减少用量(Reduce)、不用危险品(Reject)、循环使用(Recycle)、回收重用(Reuse)（1）减少用量例如:在检验So42－离子的实验中，学生往往一下子加入了较多的BaCl2溶液。假如在实验前向学生讲解钡类化合物中毒性最大的是易溶于水的BaCl2，水中钡离子最大允许浓度为1．0mg／L，过量的BaCl2转入废液中会造成水质污染、土壤污染，并且让学生通过查表知道BaSo4是溶解度很小的不溶性盐，在1L水中仅溶解1．05×10－5mol（25℃），只要加入少量的BaCl2溶液即可观察到明显的白色沉淀现象，这样既节省了试剂，又达到了实验目的，更重要的是净化了实验环境，增强了学生的绿色化学意识。（2）不用危险品例如：做沉淀反应的目的是根据溶度积规则及平衡移动原理验证沉淀的生成、分步沉淀及沉淀转化。传统沉淀反应实验选用的试剂有：pb(no3)2、agno3、K2Cro4，而pb2+、Cr6+是有毒金属离子，ag+是贵金属离子。根据绿色化理念在选择试剂时，尽量不用有毒化学试剂，而用低毒或者无毒试剂代替，可将沉淀离子及沉淀剂改为Cu2+、Zn2+、硫化钠、氢氧化钠，这样在降低了有毒、有害物质的排放的同时，也达到了验证溶度积规则及平衡移动原理的目的。传统实验和改进实验的对比分析详见表1。（3）循环使用例如：氧化还原反应实验中过氧化氢氧化性的验证,传统实验是pb2++S2-=pbS黑色沉淀,pbS+4H2o2=pbSo4+4H2o,pb2+是有毒金属,从绿色化学角度考虑应淘汰,将这个实验改为i-与H2o2反应则溶液的颜色由无色变为棕红色,即可证明H2o2将i-氧化成了i2此实验方案现象明显,使用试剂种类少,且碘是可再生原料,符合绿色化学原理。.（4）回收重用例如:四氯化碳萃取碘的水溶液得到碘的四氯化碳溶液，然后在碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液至紫红色刚好消失，利用反萃取把四氯化碳分离出耒，最后进行蒸馏，使四氯化碳回收再利用。通过绿色化学理念的渗透，不仅拓展了学生的思维，提高了学生做实验旳兴趣，培养了学生设计实验及创新精神，加深了对绿色化学提倡“更安全”概念的理解。
3推广微型化学实验
微型化学实验是20世纪80年代经济发达国家的高校为解决化学专业耗资巨大的三废处理问题、实验安全问题及一些试剂价格过于昂贵而发展兴起的一种新实验方法，它的试剂用量是常量实验的十分之一至千分之一。目前常规无机化学实验，药品用量较大，不仅造成浪费，还污染环境。因此在高校无机化学实验中开展微型实验非常必要，制备实验的产品数量要以不超过后期测定的需要为原则，性质实验点滴化。将常规实验裝置进行改进或采用先进的微量手段代替以往的常量测定。实验教学中充分利用现代化的仪器，如：红外、紫外、色谱、核磁共振等，可以有效的将合成与鉴定融合，并对少量产物进行定性、测定。从而实现了以尽可能少的试剂获取所需化学信息的目标。如性质实验，在不影响实验效果的前提下，尽可能降低试剂的浓度，减少试剂的用量。微型化学实验的主要优越性在于：试剂用量大大减少，同时减少了相关辅助材料、水电的消耗，降低了实验成本，大大的节约了费用，也提高了实验的安全性。此外，因为微型化学实验产生的“三废”量很少，不但改善了实验环境条件，而且极大的减少了对环境的污染。微型化学实验具有减少污染、安全、节约实验经费与时间等优点，是化学实验绿色化的重要手段，值得大力提倡和采用。
4实验废弃物的回收、处理中的绿色化学理念的渗透
无机化学实验由于实验项目内容覆盖面大，实验所需要试剂和药品种类繁多，学校实验室一般废弃物大多简单处理就直接排放，特别是一些有毒有害物质缺乏回收处理，造成了资源浪费和环境的污染，这也是成为实验教学中一个非常重要的问题[3]。因此引导学生把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液、废渣分别回收，达到一定量后，根据其性质进行处理，这样对减少浪费和减轻污染十分必要。对于废酸可用于冲洗厕所，也可以进行中和处理并达到规定的pH值[4]后排放。对于重金属及其盐可加入碱、碳酸盐、硫化钠使金属离子变成氢氧化物、碳酸盐、硫化物沉淀。对于有的可利用离子，可以保存在专门的废液试剂瓶中，用于其它实验。无用残渣埋于地下。废铬酸洗液用高锰酸钾氧化后循环使用；含银废液可制成硝酸银变废为宝；含氰化物废液可倒入碱性亚铁盐溶液处理；汞:可以用注射器收集起来放入瓶中用水覆盖，微小汞粒撒上硫磺粉。总之，废弃物的处理应根据“变废为宝、安全废弃、分别处理”的原则。
5多媒体仿真实验是实施
绿色化实验教学的最佳选择之一多媒体实验教学可将一些试剂耗量大、价格昂贵、毒性大、对环境污染严重且不易控制的化学实验采用计算机模拟实验，让学生在计算机上操作也能达到身临其境的效果，运用科学的手段来实现化学实验“零排放”、“零污染”。它的实施将对化学实验绿色化，以及环境保护、增强学生的环境保护意识起到不可低估的作用。无机化学实验中一些元素化合物的性质实验，如Cl2、So2、H2S、Co等气体的制备及其性质实验，产生大量有毒气体，它不仅严重地危害了人体健康而且极大地破坏了环境，若将这部分实验釆用多媒体模拟化学仿真试验，用文字、声音、图象、动画的效果，使学生在虚拟实验室里做实验并达到身临其摬的感受，既能够实现无机化学实验的绿色化，又能够帮助学生清晰、生动地观察无机化学实验现象和实验方法，又避免了污染，提高学生对实验课的学习兴趣，取得在真实的化学实验中难以实现的良好的教学效果。无机化学原理篇4
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