无机化学的研究内容篇1
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
无机化学的研究内容篇2
关键词:中级无机化学;教学改革;实践
中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1008－021X(2016)02－0117－02
中级无机化学课程是我校化学教育专业高年级学生在继学完无机化学、有机化学、物理化学和结构化学等基础课程后的后续课程，为继续深化无机化学、满足毕业论文和科研工作的需要而设计的。其目标是使学生能够运用基础化学课程所学的理论知识来解决无机化学的实际问题。其在理论知识和教学内容上应有一定高度，使学生对现代无机化学的一些新领域、新知识和新成就有所了解，以便开阔学生的视野和拓宽学生的知识面。为毕业后从事科研和教学工作打下坚实的基础［1－2］。我校化学教育专业中级无机化学课程是选修课，教学时数少，授课时数仅24学时，而中级无机化学内容多，庞杂，知识更新快，因此，为了克服这些实际问题，提高中级无机化学教学质量，我们对中级无机化学的教学内容、教学方法、教学手段等进行改革。
1改革教学内容
1．1精选教学内容
由于学时少，教学中如果只考虑知识的全面性，每一章节都详细讲解，就不能保证课程的顺利完成，因此，我们对中级无机化学教学内容作了适当的调整和安排，使学生既能掌握无机化学基础知识又能了解无机化学学科的最新研究成果。在教学中尽量照顾大多数学生的水平，掌控教学内容的深度，突出教学内容的重点和难点。在教学内容上避免与先行基础化学课程的重复，如:酸碱理论这一章的内容与无机化学和有机化学的教学内容重复很多，对于酸碱质子理论、路易斯酸碱理论、软硬酸碱理论、酸碱的强弱等已在基础无机化学和有机化学中有较详细的描述，在中级无机化学教学中，课前布置给学生复习，把重点放在这些理论的应用上。例如，用多种理论多角度解释agX在水中的溶解度，水解的机理，如何用极化理论理解酸碱的强度等。不但重点突出，又启发式教学明显增加了教师与学生的交流协作，提高了学生的学习积极性和主动性，提高了学习质量。再如:配合物化学这一章中关于配合物的分类、配合物形成的价键理论、晶体场理论等内容已在基础无机化学中有较详细的讲解，而且，化学教育专业还开设了配位化学选修课，这部分内容学生已基本掌握，可以先让学生自学，然后针对教学内容通过探究式提问的方式，如:不同配体的铜离子配合物的颜色问题，哪些构型的离子存在姜泰勒效应等，让学生先回忆所学理论，让他们主动地参与到教学中来，这样不但提高了学生的学习兴趣，还培养了学生分析问题解决问题的能力。在中级无机化学的教学中，把重点放在先行课程从未出现的知识上，如反位效应、配合物的电子光谱、有效原子序数规则、wade规则、硼烷及其衍生物、冠醚、穴醚、超分子组装等概念，这些知识的难度较大，教师做详细的描述。这样即克服了教学内容多，学时少的困难，又突出了重点难点及新知识的讲授。
1．2注意学科交叉增加新知识反应现代科研成果
目前，无机化学的发展迅速形成了很多边缘学科。与物理学、材料学、生物学等学科之间相互交叉渗透，形成了纳米材料化学、无机固体化学、金属有机化学、生物无机化学和超分子化学等边缘学科［3］。因此，在精选教学内容的过程中，将无机化学的前沿领域的新知识和新成果引入中级无机化学的教学之中，这些知识可以活跃课堂气氛，开拓学生的视野，增加学生的学习兴趣，也有助于学生对各前沿领域的新研究成果的了解，提升学生对科研的兴趣及科研能力。如:讲授羰基配合物和n2配合物时，介绍分子模拟固氮及相关的新的研究成果、制备原理、制备方法及其现实和潜在的应用等，就会引起学生的兴趣。再从此类配合物形成后键能、键长的改变来引导学生讨论红外光谱的特征，从而使学生不仅对所介绍的新内容增加感性上的认识，而且还初步了解了相关分析测试方法，同时也使学生对本专业的研究热点、研究现状、研究过程和研究思路有较深入的了解。也使学生初步了解测试手段在科学研究过程中的运用，增强课堂教学效果，给今后的毕业论文工作打下了基础。因此，在中级无机化学教学中，有限地加人这些新内容是十分必要的。
1．3在中级无机化学教学中增加专业英语词汇
我校化学专业已经开设了专业英语课，但由于学生平时接触不多，熟练记忆的很少，我们在中级无机化学教学中增加专业英语词汇，有意识地把最常见的有关化学专业英语贯穿于课堂教学中，从而提高学生学习的信心和兴趣，帮助学生尽可能多地熟记和阅读化学专业英语文献，以便在今后的教学中逐渐实行双语教学。例如:磁性(magneticproperties)，价层电子对互斥理论(ValenceShellelectronpairRepulsion)，分子轨道理论(molecularorbitaltheory)，电子转移反应(electrontransferreactions)，取代反应(Substitutionreaction)，周期反常现象(periodicanomalies)，冠醚(Crownethers)，超分子化学(Supramolecularchemistry)，分子识别(molecularrecognization)，超分子自组装(supramolecularself－assembly)，闭式(Closo)，异构现象(isomerismphenomenon)，电子光谱(elecironspectrum)，反应动力学(Reactionkinetics)，反应机理(Reactionsmechanism)，让枯燥的化学知识与实际应用紧密的联系起来，为今后学生读研或毕业论文查阅外文文献和书写英文摘要打下坚实的基础。
2改革教学方法
(1)探究式课堂教学，以探究为主，教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，改变以教师讲授为主的传统教学模式，强调以学生的主动学习为主的新的教学理念。该方法以问题为学习的起点，，以学生为中心，教师结合中级无机化学教学内容，提出问题或讨论提纲，在课堂教学中注意给学生更多的参与机会，让他们多讨论和交流，充分自由表达、质疑、探究、讨论问题。调动学生的学习积极性，使学生思维能力、分析问题和解决问题的能力不断提高。(2)教学和科研相结合，有效地把学生的学习、创新和科研兴趣与学习、创新和科研过程统一起来，有效地训练本科生的创新和科研能力。以教师为主导，以学生为主体，使学生理解中级无机化学的教学要求和学习任务，充分发挥学生的主观能动性。教师可采取如下措施:引导学生撰写中级无机化学小论文，如对于碳的同素异形体石墨烯的内容，就可以以小论文的形式布置给学生，引导学生通过查资料获取最新的研究成果，经归纳、整理、分析和写作等多个环节的训练，使书本知识和实际应用相结合，提高学生对化学学科的理解和认识，增强学习兴趣。(3)在教学中注意因材施教，积极实行启发式、讨论式，多元化的立体混合式教学模式，多种教学方法相结合，鼓励学生独立思考，激发学生的学习主动性．这些方法改变了传统的教师讲、学生听的教学局面，而把教师的讲授与学生的积极思维活动结合起来。
3改革教学手段
教学手段主要为多媒体教学，多媒体教学可优化教学过程，增大课堂的信息量，同时采用网络教学来弥补现代多媒体教学和传统教学的某些缺陷，学生根据自身的能力、水平自己制订学习速度和选择学习内容，充分利用现代化教学手段，采用计算机辅助教学等，处理好多媒体、网络教学等与传统教学方法之间的关系，达到较好的教学效果。总之，在教学过程中教师若能做到精选教学内容、改进教学方法和手段，就能提高中级无机化学的教学质量。
参考文献
［1］李毅红，马名驹，周碧松．创造力的培养［m］．北京:北京大学出版社，1998．
［2］王明召．中级无机化学精品课程建设的实践与思考［J］．化学教育，2012，33(9):81－83．
无机化学的研究内容篇3
一、无机材料化学的学科特色
材料是人类文明的物质基础和先导,是直接推动社会发展的动力。基于材料对社会发展的作用,人们将信息、能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。在三大支柱中,材料又是能源和信息的基础。新材料既是当代高新技术的重要组成部分,又是发展高新技术的重要支柱和突破口。伴随着信息时代的来临和材料设计、制备及加工的信息化处理,世界各国都将目光转向具有“高、精、细”特征的新材料万面,我国也将新材料作为重点发展的行业之一。鉴于此,国家中长期科学和技术发展纲要(2006年-2020年)将新材料技术列为前沿技术,提出新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展;要突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术,在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件,开发超导材料、智能材料、能源材料等特种功能材料,开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。这一切都预示着材料科学正经历着一次重大的变革。因此,加强材料科学领域创新人才的培养是时代的要求。
无机材料化学是材料化学家从材料科学、材料工艺和技术的角度出发,把固体物理、固体化学相关理论和工程方面有关无机材料研究的化学内容集中起来,加以分析、综合和提高而形成的一门独立学科。[2]无机材料化学研究的范围非常广泛,包括材料相关的基本概念和理论、制备原理、结构表征、重要的材料类型及其相关性能等多方面的内容,涉及了固体物理、固体化学、材料科学等学科的相关理论,是一门典型的交叉性学科。进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅猛,材料科学与生命科学、信息科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,材料科学技术研究开发的前沿有微电子材料、新型光电子材料、稀土功能材料、先进陶瓷材料、高温超导材料、纳米材料等,[3]这些都属于无机材料化学的研究范畴。因此,无机材料化学又是一门具有前沿性的学科。基于学科背景和课程特点,我们在大连理工大学教改项目的支持下,以提高教学质量、培养学生的创新能力为主线,以建设精品课程为目标,进行了一系列教学改革和研究。
二、教学内容的选取
高等学校教学中教材内容的陈旧是影响创新型人才培养的突出问题,也是高校课程改革的重点。目前,高校教材内容不能适应现代化人才培养的需要,内容的先进性方面不能适应科学技术飞速发展的要求,不能适应知识经济时代创造型人才培养的要求。[4]特别是面对具有前沿性特点的材料化学,教材的内容相比速增长和更新的新材料来说,严重滞后。而要培养创新型人才,掌握最新的科研成果对于激发学生的创新思维非常重要。[5]向学生讲授科学前沿知识可以激发学生们的求知欲,为他们提供一个创新的空间,使学生能够近距离地感受创新的价值和创新带来的激情。因此,挑选合适的教材是非常重要的。我们挑选了北京大学林建华、荆西平编写的《无机材料化学》。该书将无机材料化学中重要的基础问题做了全面的讨论,这本教材最大的特点在于它介绍了无机材料化学领域的最新进展,并附有近期发表在国际主流期刊上的相关文献,整本教材体现着材料科学、化学和物理等学科交叉与渗透的特点。如果学生对教材中的某些前沿内容感兴趣,可以在教材中找到相应的参考文献,在图书馆下载后仔细阅读。
课堂上仅传授知识是远远不够的,教学内容还要有一定的探索性,能让学生有一定的思考空间。教学中,我们发现学生对来自科研一线的事例非常感兴趣。因此在课堂上,我们以自身科研成果丰富教学内容,结合自身科研经历令课堂生动有趣,深化了教学效果。我们经常把自己在科研工作中的体会、最新科研成果转化为教学内容,设计一些开放式的问题与学生探讨,自觉地把创新意识、创新能力的培养融入课堂教学之中。我们还结合相关的教学内容,穿插讲解一些科学方法论的知识,培养学生的科学精神。例如,在讲到固溶体合金的形成规律时,我们向学生讲述了现代物理冶金学重要创始人williamHumeRothery在听力完全丧失、健康状况非常不佳的情况下,凭借坚强的毅力和非凡的生活热情,在异常简陋的工作条件下,开创性地提出了著名的HumeRothery准则。这位杰出的科学家一生始终以乐观向上的生活态度,坚持不懈地勤奋工作着。学生们纷纷为HumeRothery的人格魅力而倾倒,希望自己也能投身科学,在某一领域取得杰出成就。我们经常把本学科碰到的难题以及学科前沿的问题向学生进行适当的介绍,激发学生的民族自豪感,培养学生的创新思维和探究精神。例如,在讲到第八章电介质材料时,我们将著名纳米科学家王中林发表在《科学》上的氧化锌“纳米发电机”一文介绍给学生。在讲到第九章超导材料时,我们向学生们介绍了我国在超导材料的研制上一直处于国际领先水平,特别是2008年我国在高温超导研究上取得重大突破,发现了一类新的高温超导材料———铁基超导材料,在全球范围内掀起了超导材料研究的新热潮,并介绍了铁基超导材料的结构和性能。在讲到第十二章发光材料时,我们向学生介绍了大连路明集团开发的“水立方幔态LeD”在研发、制造、安装中创造的7项“世界第一”。这些事例大大激发了学生学习相关章节内容的兴趣,同时也培养了学生的民族自豪感和投身科学的信心与决心。实践表明,将科研引入教学过程,有力地促进了学生对知识的掌握和能力的提高,促使学生形成了正确的科学精神和科学态度,大大提高了教学的实际效果。
三、教学方法的改革
教学手段和方法是提高教育质量非常重要的一个方面。传统的教学方法以教师为主导,以传授知识为目的,往往采取灌输式教学方法,在很大程度上忽略了学生的主体地位和创造性,学生被动地接受知识,学习积极性不高,教学效果不理想。要改变过去那种单纯传授专业知识的教学方法,把培养学生的创新能力和创新意识作为教学工作的重点,我们必须对原有教学方法进行改革,采取多样化的教学手段激发学生的学习兴趣。
本课程的特点是知识点多而且分散,学生容易只见树木、不见森林。为此,我们理出了一条课程主线,向学生清晰地展示各章节的作用以及章节之间的联系(如图1)。我们力争做到讲课内容少而精,重点突出,主次分明,出现在不同章节但内容相关的部分放在一起讲解。例如,与Fermi面附近的能态密度相关的性质有金属材料的电子热容和pauli顺磁性(第四章)、金属材料的电导率(第九章)、超导材料的临界温度(第九章)等,将这些知识点放在一起进行对比和总结,学生对Fermi能级的概念就会有非常清晰和深刻的认识。课程教学的重点在于使学生掌握该学科的思维方式和研究方法,给学生留有思考的足够空间,能从多角度理解基本原理。古人云“授人以鱼不如授人以渔”,这里强调的就是教授学生学习方法的重要性。[6]材料的组成和结构决定了其物理性质,这是材料化学的核心和基础。将钙钛矿材料的结构(第三章)和其铁电性质(第八章)结合起来讲解,学生不仅对该类材料的结构和特殊的物理性质有了深刻的认识,更深化了对结构-性能关系的理解,掌握了该课程的学习方法。
在实践中,我们采取了传统教学与多媒体教学结合、自主学习与协作学习结合,基于问题学习、基于案例学习、研究型学习等多种形式的教学策略,提高了学生学习和思考问题的效率。实践表明,适度使用多媒体教学,将材料实际应用的照片、材料加工制作过程的视频等图片影视资料生动地展示给学生,能为教学过程提供丰富的感性材料,丰富课堂教学内容。鉴于新材料的发展日新月异,每天新概念、新构想、新方法都在不断涌现,我们在课堂上及时地将与课程内容相关的最新文献介绍给学生,课堂教学结束前提出下次课程内容的前沿课题,让学生在课前完成对这一前沿课题的研究报告。这样一方面可以使这些学有余力的学生接触到材料化学领域的最新研究进展,培养他们对教材内容的兴趣并找到自己的科研兴趣,另一方面可以让学生看到自己知识结构的不足,在学习中自觉地去完善自己。与此同时,这也锻炼了他们查阅文献和英文阅读的能力,为将来进行专业科学研究奠定了一定的基础。通过一个学期的尝试,我们感到教学效果非常好,学生经常在下课后围着教师交流,提出各种材料学领域的前沿问题与教师探讨。有几个表现突出的学生已经进入到某些课题组,开展创新实验了。另外,在课堂上,我们结合自己的科研实践,提出开放式的与课程内容相关的问题,让学生思考和回答。我们鼓励学生提出不同的见解,这样就增加了师生互动,活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣。我们将本课程教学方法作一总结列于表1中。
四、实验教学方案设计
无机化学的研究内容篇4
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。
无机化学的研究内容篇5
关键词：地方师范；比较文学；教学危机
比较文学在地方师范院校开设产生了许多问题，这些问题既有诸如学科自身危机带来的普遍性教学难题，又有地方师范学情带来的授课难题。
一、学科自身危机带来教学困难
“比较文学与世界文学”这一称呼没有凸显出“比较文学”学科特征，反而模糊了比较文学与世界文学的界限，甚至有将比较文学淡化之嫌。这样一种称呼加重了比较文学学科危机，带来了比较文学教学的危机。学生对学科本质误解严重，教师陷入正本清源的辩解之中，不得不大量讲授学科史。然后，再以具体的学科研究理论与实践为主要授课内容，而这些理论与实践往往涉及世界文学内容。很容易让学生以为比较文学只是世界文学学科范畴下的一个研究方法，而不是一门独立的学科，误以为本学科没有独特的方法论给教学带来了困难。学科定义不明确让师生均难以适从，研究方法不规范让教学难以说服人。比较文学自其诞生之日起就危机不断，“一个多世纪以来，各国学者为了寻求这一问题的答案，进行了长期的探索和争论，始终没有找到一个圆满的权威的结论。”①正因为学科概念不清，导致学科危机不断。克罗齐认为“比较方法不过是一种研究方法，无助于划定一个研究领域的界限……看不出有什么可能把比较文学变成一个专业。”②针对这一发难，比较文学专家们纷纷提出自己策略。祭出了“比较文学不等于文学比较”的口号，指出比较方法不是比较文学的本质属性，“比较的真谛，在于跨越和打通既定的界限；比较文学的本质在于它是一种跨界线的文学研究。”③这时候在课堂教学中就出现了一些问题：这种仅仅把没有跨越的文学比较研究切割出去的学科主张不够严谨，跨越的文学研究依然是用比较方法来研究。学生写作的时候依然会套用某外国作家与中国某作家之间，或外国某作品与中国某作品之间的比较等诸如此类模式。对于写作依据往往语焉不详，不能找到科学有效的可比性来比较。等教师回过头来再讲什么是比较文学的可比性时又套用各种各样的理论，而这些晦涩的理论难以激发青年学生的学习激情和探索研究的热情。比较文学研究方法多样，大致上可从学科内部研究、跨学科研究和总体文学研究三个角度去把握。④学科内部研究又分为若干个研究范畴，如：文类学、主题学、译介学、形象学、类型学等。跨学科研究又分为：文学与艺术、文学与宗教、文学与哲学、文学与历史等几个范畴。总体文学研究则以跨越文明界限的各国文学为关照，寻找总体文学规律为旨归，主要包括阐发研究、比较诗学、文学人类学等。这些研究方法自身研究范畴不清，如对王国维的两部作品《红楼梦评论》和《人间词话》的研究归属问题。陈惇等《比较文学》将之归入“比较诗学”，认为阐发研究和对话研究则是比较诗学的研究方法。⑤而曹顺庆主编《比较文学教程》则将阐发研究与比较诗学并列同属总体文学研究下的研究类型，“跨文明阐发研究作为比较文学研究的一种重要类型，它是指运用生成于甲文明中的文学观念或其他学科知识来阐释、研究生产于乙文明当中的文学作品、文学理论。”⑥这样势必会造成学生阅读专业基础书籍时即产生种种困惑，教师答疑解惑也只能如实相告专业现状，无法择一确切回答。
二、学科知识理论化倾向导致师生沟通不畅
地方师范院校通识教育滞后导致学生知识视野均偏向某一专业，而对相关领域的了解不够，因而研究起来如盲人摸象。教师本身对许多学科内部研究方法尚不能应用自如，更不能进行深度理论开拓。难以在全面建立师生互动基础之上的教学相长。学习比较文学需要大量的知识储备，不然难以把握宏大的理论体系。仅就文学理论与比较文学之关系而言，20世纪60年代大量理论著作问世，现象学、阐释学、接受美学、符号学、后殖民主义、女性主义等理论汹涌而至。比较文学界在学科自身危机尚未涤除的情况下又要应付理论围剿，以及吸收、利用这些理论来应用于自身实践研究。这样不仅与文学理论和文学批评范畴交融，而且使比较文学研究的文学味道淡化。文学内在的美学价值不被重视，而是过度强调与前沿理论的契合。笔者并不是主张去理论化，而是指明课堂教学中理论化倾向对授课的负面影响。在只喜欢阅读图画的浅阅读时代，眼花缭乱的理论难以找到知音。个中原因，除了理论艰涩之外，大学生阅读量不足的因素也不容忽视。“一份来自中智的最新调查显示，我国青年‘没时间读书’的比例高达57%，‘不习惯读书’的占44%。调查还显示，只有14.04%的青年人在业余时间以读书来休闲，而上网(59.65%)则取代了阅读，成为青年人最主要的休闲方式。”⑦据笔者调查，在本人所在的河南某师范学院，除了个别目标明确、立场坚定的大学生在认真阅读专业书籍外，更多的同学把时间投入到了网游、兼职和社交活动上。课程作业虽然布置了，但多数同学总会在交作业期限前一天才开始动手查资料，动笔写文章，目的只是为了交差，结果只能是令人失望。这样的阅读现状是我们时代的无奈，更是地方师范院校的无奈。这样的学情让理论教学变成了自话自说，不能在课堂上达到共鸣，不能启迪学生思索、创造。
三、教学方式落后导致学习兴趣低落
学科自身的危机加上偏爱宏观理论，往往使研究显得空泛.没有“文艺学”那样清晰的脉络，也没有“文学史”那样生动的内容。这样的课程对授课教师是一种极大的挑战，教师除了需要具备扎实的学科功底之外，还需要巧妙把握教材结构，合理设计讲授内容。根据笔者本人的实践和观察，令人遗憾地发现，我们在授课时往往是填鸭式教学，带着自己整理好讲义，按照填好的教学进度表逐一讲授。这一责任不能全怪教师，因为地方师范院校的教务部门对教学要求非常细致，要求每个教师都要严格依照教材内容授课，严格按照教学进度表内容上课。教师们为了达到管理部门的要求，发现问题也难以抽出时间去化解，只能寄希望学生琢磨后与自己交流。而当代大学校园的师生关系也不如中小学的师生关系亲密，教师上课时才夹着讲义走进教室，学生放学后就匆匆收拾书包去做兼职。师生之间鲜有课堂互动，更别提课下答疑解惑。教师教学内容缺乏创新也是导致学生学习兴趣降低的主要原因之一。在知识大爆炸背景下的多媒体时代，人们对知识和信息的获取十分容易，一台电脑，一根网线，鼠标一点就能搜集到许多信息。同学们可以很方便地从网络上下载到别人已经整理好的课堂笔记来参考，而不必花费心力去把知识点一一写到笔记本上。在这样的情况下，教师仅仅把学科知识归纳出来让学生记笔记备考的教学方式必然会受到学生抵触。如果说知识点是无法避免的重复的话，那么教师对知识点的个性化梳理与讲解点评应该是教师授课特征的体现。遗憾的是许多教师的教学案例雷同，且并不能做到与时俱进，实时更新。教学内容无法满足信息多元化时代青年学生的求知愿望。
四、对策及建议
要解决这些危机，教师要负起责任。首先应强化专业知识学习，对学科历史、学科知识体系了如指掌，掌握学科前沿理论和研究动态，使自己立足在一个坚厚的知识基地上。这样便于应对教学中出现的学生对学科危机的疑问。“比较文学概论”作为一门课程已是地方师范院校常态，然而尚难以找到权威的教材，教材之间存在着观点争锋。甚至对什么是比较文学这一基本概念都大相径庭，容易让学生无所适从。这时候教师不宜作某一种观点的宣传员，也不能当调停的好好先生。而是能以科学的态度和客观的原则告诉学生学科现状，帮助学生认识比较文学，甚至鼓励他们去参与这一“显学”的探险，为中国比较文学学科发展储备优秀的人才。其次，教学中应注意理论结合实践。面对理论汹汹，要以恰当的案例来帮助同学们理解某理论对科学研究的帮助。比如说在讲授平行研究时，重点落在对可比性的寻找上。甲乙双方的异同罗列难免会有随意之嫌，而把问题上升到各自所处的文化传统背景中去考察就能找到异同的原因。这里我们常把方平先生的《王熙凤与福斯塔夫：谈“美”的个性和道德化思考》作为案例，方平先生把两个异时空存在文学形象的可比性落脚在将现实丑转化为艺术美这一特定角度，力求探寻中西方审美的共性与特殊性。⑧这样把优秀的研究成果当做教学案例来讲授，既能解决理论困惑，又能指导学生如何进行学术研究。第三，教师应积极探寻适宜教学内容的教学手段和方法。比较文学课程理论性强，又具有很大的跨越性。教学过程中应采用多样化的教学方法和手段，充分调动学生的积极性和学习兴趣。不仅授课内容采用理论加实践的方式，而且要求同学们也要把理论与实践相结合。不仅要把理论知识消化吸收，而且要能应用到实践研究中。教师应充分利用多媒体时代的便利解决当下教学难题。可通过网络来教学内容、设立讨论主题，组织学生结合各自的学习心得和读书经验进行讨论，让大家畅所欲言并把自己的观点形成文字发给教师，教师择优到网络空间供大家点评。这样既可以调动学生把理论与实践结合，又扩展了课堂教学内容。比较文学概论课程课时普遍较少，这样做也为本科争取了学生一定的课外学习时间。比较文学教学难题摆在同行教师面前，需要大伙儿群策群力，以集体的智慧应对时代挑战，应对学科挑战，应对理论挑战。如果教师都对学科理论了如指掌，并对相关学科广泛涉猎，如果教师怀着答疑解惑的使命投入教学中，那么，比较文学教学的难题也会迎刃而解。
注释：
①陈惇等主编，《比较文学》，高等教育出版社，1997年版，第3页。
②《中国比较文学》，1988年第2期，第92-94页，转引自陈惇等主编，《比较文学》，高等教育出版社，1997年版，第5页。
③陈惇等主编，《比较文学》，高等教育出版社，1997年版，第6页。
④曹顺庆教授则将比较文学的研究方法分为四个基本方法，即：实证性影响研究、文学变异研究、平行研究和总体文学研究。参见曹顺庆主编，《比较文学教程》，高等教育出版社，2006年版，第30页。
⑤参见陈惇等主编，《比较文学》，高等教育出版社，1997年版，第243-244页。
⑥曹顺庆主编，《比较文学教程》，高等教育出版社，2006年版，第253页。⑦曹旭超等，《青年阅读，路在何方？》，新华日报，2011年1月13号。
无机化学的研究内容篇6
关键词：化学实验教学多平台体系建设实践
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0211-01
无机及分析化学实验是本科院校应用化学本科专业必修的第一门基础实验课，它是后续实验课程的重要基础，在教学计划中有非常重要的地位，在教学中有着独特的功能和作用。新建本科院校无机及分析化学实验教学由于环境、条件及运行模式的限制，难以适应新时期教学改革和人才培养的需求。因此，针对目前新建本科院校无机及分析化学实验教学中存在的问题，加强无机及分析化学实验教学改革，以创新和应用为主导，改革教学内容，优化课程结构，加强课程建设，对化学实验进行创新和发展研究，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高创新能力和实践能力。
1新建本科院校无机及分析化学实验教学改革的必要性和紧迫性
新建本科院校主要是由地方各专科学校在合并整合的基础上升级形成的教学型本科院校，实验设施比较落后。随着高等教育的发展和高考制度的改革、扩大招生，学生普遍存在化学基础薄弱的状况，而无机及分析化学实验作为大学一年级的重要专业基础实验课，目前实验内容主要是验证课堂上讲授的理论，综合性、设计性实验偏少，化学科学发展的新技术、新成就难以反映到实验教学中去，不利于学生创新能力和实践能力的训练。因此，为了培养具有创新精神、创新能力和实践能力的高素质21世纪化学科技人才，改革无机及分析化学实验是当前一项刻不容缓的任务。
2新建本科院校无机及分析化学实验课程体系的建设
高校无机及分析化学实验是构成高等学校课程教学的重要组成部分，课程体系建设必须以科学发展观为指导，坚持以学生为本，树立“融知识、能力、素质全面协调发展”的教育教学理念，根据“体系重组、内容贯通”的原则，以强化学生实践技能、培养创新精神和实践能力为目标，以加强无机及分析实验教学体系的建设为核心，从实验课程结构、实验教学内容以及实验教学方法等方面综合进行改革与整合，形成了从低到高、从基础到前沿、从基础知识型到综合能力型的逐级提高的实验课程新体系。
3整合与优化实验内容，提高教学质量
无机及分析化学实验是构成新建本科院校化学课程的重要组成部分，在实验教学中，不断深化教学改革，强化实验教学在人才培养过程中的作用，进行实验内容的整合与优化，涵盖无机化学实验与分析化学实验常用的基本理论、基本技术和基本技能，包括常用化学基本实验仪器的使用，化学基本操作技能训练，重要化学原理的验证，实验数据的处理分析等，从而实现学生的“基础性”共性的培养，使学生掌握化学实验必备的基本技术和基本技能，重在训练大学一年级学生的基本实验操作的规范性和标准化，培养学生求真务实的科学态度和认真细致的工作作风，不断提高教学质量。
4综合运用多媒体技术，提高教学效果
随着计算机技术的不断普及与发展，多媒体技术已经成为高校教学工作中不可或缺的一种辅助教学手段。采用现代化的多媒体教学与传统教学相结合的方法，针对实验教学内容多而教学课时少的状况，运用多媒体教学，逐步提高多媒体技术和网络技术在实验教学中的应用比例，增强对无机及分析化学实验课程主要内容和重点难点知识讲解的实效，使学生加深对实验内容的理解，启发创新思维，培养创新能力，提高实验教学容量和教学效果。在实验仪器方面，积极推广微量操作技术与方法，对于投资较大的实验，部分开设“虚拟实验”，利用计算机模拟实验，解决在实验过程中难于理解的问题，提高实验教学的效果。
5增开具有专业特色的综合设计性实验，培养学生的创新能力
在实验课程教学中，实验内容除了反映化学专业的培养目标和基本要求以外，增设与现实紧密相关的实验。在实验类型上不仅提高综合型、设计型、创新型实验的比例，增加综合性选做实验的数量，而且内容不断改进、充实、丰富和提高，给学生们提供更多的选择和扩展的余地，实现学生的“专业性”和“特色化”培养，突出办学特色，培养学生的创新能力。
6实施开放创新实验教学模式，提高学生的创新能力和实践能力
根据本校的教学和科研优势，利用学生的自主学习时间，针对学生各人的志趣而设立的开放式实验教学模式，注重引导学生把所学知识与专业技能有效结合起来，提高学生的综合素质，提高学生走向社会参与竞争的能力。实验题目来自于教师的科研课题和学生的科研项目，选择优秀的学生到科研实验室，直接参与科学研究，实地参与科研实践，学生自愿组合，自由选题，在教师的指导下，直接参加科研项目，利用所学知识对实验中出现的问题，设计出不同的解决方案，独立完成实验设计、研究、总结和报告，并积极撰写论文和研究报告形成研究成果，充分发挥学生的主体作用，使学生受到科研的全程训练，参加大学生创新设计大赛，为学生提供更多的实践机会，提高学生的创新能力和实践能力。
7完善实验考核体系科学评价学生成绩
完善实验教学质量监控和教学质量评价体系，建立按实验过程、实验结果和实验考试等内容综合评定学生实验成绩的考核体系，使学生在知识、能力和素质等方面协调发展，实行实验室主任负责制和实验课程主讲教师责任制，加强实验教学的质量评估。实验考评改变过去单一的闭卷考试方式，代之实施一套闭卷+开卷+课程论文等多种有利于学生创新能力培养的考试方法，考试重点从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移。采取平时与期末考评相结合的方法，期末考评采用实验操作考核、实验理论笔试与实验操作考核、命题试验考核等多种形式，激发学生的创新意识，充分调动学生学习的积极性，全面测试和提高学生的实验能力与创新能力。
8结语
无机及分析化学实验教学改革是一项长期、复杂的系统工程。在教学中要打破传统的化学实验教学模式，在无机及分析化学实验教学实践中积极改革，开拓创新，加强课程体系的建设，不断总结经验，加大改革力度，探索与无机及分析化学实验教学相对应的教学方法和教学规律，提高教学质量，充分发挥实验教学的优势，不断提高学生的创新能力和实践能力，培养出能够适应未来社会发展需要的化学人才。
参考文献
无机化学的研究内容篇7
一、不同课型研究性学习模式的设计
1.化学概念、理论的研究性学习
设计的思路是将理论知识的研究过程化;变记忆性知识为研究性内容;让学生运用解决问题的一般步骤和科学的实验方法,进行探索,讨论、归纳、形成单元知识的认知网络。
案例1、“元素周期律、元素周期表”研究性学习设计
“元素周期律和元素周期表”是化学第一册第五章第二、三节的内容,是中学化学教学中非常重要的基础理论。在学生学习了多种重要的元素知识,并初步掌握了原子结构知识的基础上,引导学生探索元素性质和原子结构之间的关系从而揭示元素周期律的实质,既具备了充分的可能性,又是十分必要的。
元素周期表是元素周期律的具体表现,两者是统一的。门捷列夫发现的元素周期律和周期表不仅是化学研究从经验的、无序的状态发展为有序的、推理的里程碑,这一伟大发现更体现了科学的思维方法――归纳法和演绎法。以往的教学中,我们往往把元素周期律和元素周期表分开来讲,将门捷列夫的人物介绍作为化学史的组成部分以期待对学生进行情感态度价值观的教育。但教学现实是这两部分内容是无法真正分开的,而且教师在讲授时过分强调知识细节,忽略了知识形成的过程,忽略了知识的意义和价值。这些弊病导致了学生在学习的过程中无法真实体验科学发现的过程,无法真切体会科学的思维方法对科学发现的巨大意义,当然更无法积极主动地构建元素周期律和元素周期表的真正含义。因此,进行教学设计时将这两节内容进行整合,作为一个单元进行研究性学习活动的设计。首先教师提供写有多种元素性质和原子结构信息的卡片,然后提出研究的问题:“自然界中的元素之间存在着怎样的变化规律?”让学生找规律、排顺序。这样的问题情境真实地还原了元素周期律的发现过程,让学生穿越历史的时空,用门捷列夫的视角重新经历元素周期律的发现过程,在活动中、实物体验中学习归类的思想,在归类的过程中体会元素之间存在的内在联系,实现元素周期律和元素周期表的统一。学生对信息的认识是多样的、研究的视角是多样的、可能的答案也是多样的。而正是在丰富的、复杂的真实情境中学生体悟知识、生成知识,在亲历过程中倾注了自己的热情、困惑、烦恼、欣喜等个人情感,形成对知识的个人化理解和正确的情感态度价值观。对元素找规律、排顺序的探索过程体现了科学的思维过程,有助于对学生进行科学方法培养;此内容渗透的人文精神有助于激励学生的学习和科学态度的培养。元素周期律鲜明地体现着事物变化由量变引起质变和对立统一的规律,蕴涵着辩证唯物主义思想,有助于培养学生通过实验事实进行分析、归纳的能力。
2.有关元素化合物的研究性学习
元素化合物知识是中学化学的主干内容。设计思路是结合物质性质在实际生活和生产中的应用以及元素的发现史去创设问题情境,激发学生的兴趣和求知欲,引导学生在情境中发现问题,提出自己的见解,并设计实验方案解决问题;发挥实验的多方面功能,在研究中掌握认识物质的基本方法。
案例2、“硫酸”研究性学习设计
硫酸是高一化学课本第六章《氧族元素环境保护》第三节的内容。作为一种重要的化工原料和产品,硫酸在国民经济中占有重要地位,掌握硫酸的性质,可以更好地认识它在工业农业生产和国防上的重要用途。硫酸作为硫的最高价含氧酸,既具有酸的通性,又具有一定的特性,在整个化学学科的学习中都非常重要。在初中化学的学习中,学生已经学习了稀硫酸的酸性,对浓硫酸只进行了简单的了解,知道浓硫酸能吸水干燥气体和能使有机物脱水炭化等事实,因此,本节课把侧重点放在浓硫酸特性的研究性学习上,重点通过实验探究浓硫酸的强氧化性。本节教材的两个实验,蔗糖的炭化实验和铜与浓硫酸的反应,都具有极高的趣味性和直观性,同时还具有探究性,因此,充分利用好教材资源,挖掘教材中的探究内容,引导学生主动参与,认真观察,积极思考,在探究中体验学习的乐趣,在探究中掌握浓硫酸的特性,成为这节课设计的主线。本节课教师的作用就是通过实验引导学生发现问题,提出问题,跟学生一起分析现象,展开讨论,并给学生足够时间和空间去体验、去探究、去思考,在感官认识的基础上加以推理、总结,尝试自己得出结论。在教学中,抓住浓硫酸的氧化性,重点探究金属铜与浓硫酸的反应。学生通过动手实验,观察实验现象,分析反应原理。而对于浓硫酸的脱水性及非金属碳与浓硫酸的反应,则巧妙地把他们揉合到蔗糖与浓硫酸的反应中。在课堂上辨证地处理了学生自主和教师指导之间的关系,自始至终尊重学生在探究中的感受、体验和理解,注重探究过程中学生之间的合作和交流,有利于学生的观察能力、探索能力和语言表述能力的培养,有利于锻炼和培养学生的分析、归纳、推理能力。学生切实感受到了学习的快乐,真正成为课堂上的自主探究者,并且提供了学生充分展示才能的机会。
3.有机物的研究性学习
有机化学的学习主要集中在高二第二学期。经过一年半的学习,学生已基本掌握了研究性学习的基本方法,因此,对有机物的研究性学习可以说已水到渠成。根据有机化学的学习内容,主要按两条线进行研究性学习活动的设计。对于典型的烃及烃的衍生物的学习,主要围绕组成结构的确定、性质的理论推测及实验探究来设计。学生已能主动地投入到探究过程中,亲历知识的构建过程,对知识作出个人化的理解和创见,并能对教材知识批叛性地反思、创造性地理解;而对于糖类、油脂、蛋白质、合成材料等与生活密切相关、在实际中应用极为广泛的物质的学习,则倡导学生在生活中研究,通过联系实际、观察生活、查阅资料、实验探究、阅读讨论等,激发学生学习化学的兴趣和积极性,激发学习化学的责任感和使命感,培养学以致用的思想,提高学生的自主学习能力和合作学习能力。
案例3、“蛋白质”研究性学习设计
“蛋白质”是高二化学第七章第四节的内容,作为人类重要的营养物质,它是生命活动的基本物质,在实际中应用相当广泛,是学生很熟悉的有机物,而且在生物学科中也已经学习了其基本结构和性质,因此,这一节的设计思路是淡化学科本位思想,强化在生活中学习化学,再用所学化学知识指导生活,引导学生观察自然,观察生活,在生活中发现问题并解决问题,体现化学的价值。具体确定了这节课的三条研究性学习主线,一是了解生活中的蛋白质,强调化学与生活的联系,布置学生利用课余时间了解生活中的蛋白质,以小组的形式在课前完成蛋白质的研究性学习,各组选代表在全班交流,交流的主题主要有:1.蛋白质的存在及生理功能;2.蛋白质与人体健康;3.餐桌上的蛋白质;4.实际生活中对蛋白质的利用。二是通过生活、生产中蛋白质的应用发现问题并提出假设,然后设计实验去研究蛋白质的性质;三是通过复习生物学科有关蛋白质的形成、在人体内的变化等知识,来了解氨基酸的结构特点及性质,强调化学与生物学科的联系。整个学习过程的设计突出了学生的主体性,将学生生活及其个人知识、直接经验都作为课程内容的一部分,学生利用已有的知识与经验,主动探索知识的发生与发展,使得课堂充满了激情与活力。
4.实验课的研究性学习
化学是一门以实验为主的学科。高中化学教材每章最少安排一个学生实验。尽管学生对化学实验充满兴趣,但由于教师对学生实验的不够重视,且学生实验一般都是新课学习完毕的验证式,形式上基本都是“照方抓药”,使得学生的积极性大为降低,实验能力的培养和提高也很难保证。因此将研究性学习活动渗透到实验课中是必要的,也是可行的。实验课的研究性学习活动的设计思路是改革传统的照方抓药式的学生实验模式,变验证性内容为探索性内容;结合教学内容设计实验方案;增加一些有趣的、生活化的小实验;对实验条件、实验过程中异常现象的研究等等。
案例4、高二化学学生实验三电解质溶液研究性学习方案
{1}设计实验判断某一元酸是强酸还是弱酸?(尽量用多种方法)
{2}如何判断盐溶液的酸碱性?
{3}如何证明盐类水解是吸热过程?
{4}用你收集到的花、叶、蔬菜、水果等自制3-5种酸碱指示剂并测定其变色范围。
{5}用你自制的指示剂测定生活中食品、用品的酸碱性,并用pH试纸测定其pH值。
二、研究性学习作业的设计
课外作业也是教学设计的重要环节,因此,研究性学习不仅落实于化学课堂教学中,还应将其由课内延伸到课外,由课堂走向生活。研究性学习强调主动探究的过程、亲身经历的体验,以及情境性问题的解决;强调密切联系学生的自身生活和社会生活,取得探究的直接经验,培养创新精神和解决问题的能力,树立学以致用的思想。从高一起始年级开始,我就要求学生关注身边的化学问题,做生活的有心人,从生活中学习化学,并用所学化学知识指导我们的生活,提高生活质量。结合高中教材中的调查报告,家庭小实验等开放式作业,选取身边学生所熟悉和关心的化学问题如生活中有关的化学问题,社会热点问题(环境保护、能源及资源的利用等)作为课外研究性课题,指导学生通过查阅资料,进行课外实验等多种方式进行研究性学习,最后以小论文、课题报告、实验研究方案等方式汇报与交流。交流的方式则多种多样,如演讲会、辩论会、宣传板报、成果展板等等。学生从开始的被动接受到积极主动参与,从淡然应付到充满激情,逐步形成了对知识进行主动探求,并重视实际问题解决的主动积极的学习方式,培养了其学习能力和正确的情感态度价值观。
三、化学课程教学中实施研究性学习需要进一步研究的问题
实验两年来也发现不少问题,需要我们进一步深入研究。
课堂中进行研究性学习,需要给学生充足的时间进行讨论、实验,而由于教学课时和实验条件的限制,学生的讨论和探究受到一定的限制。如何在有限的时间内达到多个目标,研究性学习的开放度如何把握,是下一阶段研究的重点。
在研究性学习中部分学生主体参与性不强。由于长期受应试教育的影响,学生的自主性、创造性和探究性都受到压制,学生的心里已经滋长了很强的惰性,因此,转变学生的学习观念,针对不同的学生设计不同的教学策略,让每一位学生都能得到最大的发展,也是课题研究的一个方面。
化学课堂教学中进行研究性学习的评价问题。研究性学习更重视过程,更重视应用,更重视体验,更重视全员参与。因此要改变现行的单一的通过测试成绩对学生进行评价的模式,尽快建立多元化的评价体系。
无机化学的研究内容篇8
[关键词]CtCL；高中；信息技术；学习之前的认知；汉字的处理；计算机病毒
[中图分类号]G420[文献标识码]a[文章编号]1672-0008（2012）05-0056-07
一、引言
当前，在教育技术学研究领域中，利用技术改善学科学习的研究不断涌现，然而如何改善，依据什么改善，仍然在不断探索中。东北师范大学信息技术教育研究所董玉琦等人提出了在文化（Cuhure，C）视野下，将技术（technology，t）、学习内容（content，c）、学习者（Learner，L）相统合的教育技术学研究新范式：CtCL。基于该范式，信息技术学科学习心理研究尝试将学科内容、学习者心理、智化技术等要素综合考虑，依据学习者自身的心理对其学习进行改善。
同时，在各国科学教育的发展过程中。人们逐渐意识到，在学习科学课程之前。学生对于即将学习的内容。并不是完全没有认知的。在科学学习过程中，学生也并不是被动地、毫无选择性地接受外部呈献给他们的任何事物，而是在原有的、相关的认知基础上，对新的内容进行解读，这就会产生大量的不科学的认知。这一现象引发了20世纪70年代的概念转变研究。概念转变研究发展至今。虽然时间不长。尚属于年轻的研究领域，但是研究成果辈出。而以往的概念转变研究大多是基于传统的分科形态或综合形态的科学课程，对于信息技术及其相关学科的概念转变的研究极为罕见。
本研究即是基于CtCL研究范式，从概念转变及认知发展的视角对信息技术学科学习心理的探索，研究者选取高中信息技术中“汉字的处理”及“计算机病毒”两个学习单元作为学习内容，以“学习之前的认知状况”这一认知心理视角作为对学习者进行深层次关注的切入点，对高中信息技术学习之前的认知状况行调查，总结出高中信息技术学习之前的认知类型。最后提出基于学生认知的教学设计建议。
二、理论基础：由概念转变到认知发展
在20世纪70年代，越来越多的研究者开始关注学生对于物理现象的观点和解释，研究者逐渐意识到。学生持有大量迷思概念fmisconceptionl。1983年。在美国康奈尔大学举办的第一届国际迷思概念研讨会，使迷思概念在科学教育研究领域中的地位更加确定。对于“迷思概念”这一称呼，不同研究者分别结合自己的研究使用了不同的术语，如，前概念（pre-conception）、另有信念（alternativebelief）等，这些词汇反映出了研究内容的不同层面及研究者对于这一现象的不同认识。但它们基本包含了一些共同的含义。
例如，伊顿（eatonJ.F.）等对迷思概念作了如下界定：“学生走出生便会观察各种自然现象，他们运用自己的语言来描述他们所看见的现象，然而，儿童对于自然现象的解释常与科学家有所不同，如果这种解释无法被科学家认同，则称此为迷思概念。”日本学者细谷纯认为：“学生可以将之前获得的知识经验内化为‘规则体系’。并主动地运用它们解释各种问题。然而。事实上。多数时候这些规则体系并不能很好地去解决学生所面对的问题，而这种内化的‘规则体系’相对于能够正确解决问题的‘规则体系’而言，被称为‘素朴概念一。”
研究者通常将人们对已有知识的重构过程称为概念转变。概念转变的理论经历了由单一视角到多元视角的发展，波斯纳（posnerG.J.）等人基于认识论的概念转变模型，齐（chi，m.t.H.）、赛加德（thagardp.）等人基于本体论的本体论述，沃斯尼阿多（vosniadous.）基于儿童朴素理论的理论结构等等，都可以说是单一视角概念转变理论的典型代表。平特里克（pintrichp.R.）等人对前人种种理性的、只考虑到认知因素的“冷”概念转变的反思。为概念转变的理论由单一视角到多元视角提供了很好的过渡基础。而泰森（tysonL.m.）等人哆维课堂概念转变框架的提出，则正式揭开了概念转变的理论视角整合与多元的一页。
本研究在对以往文献不断深入研读的过程中，逐渐产生了对于概念转变的理论的几点疑问：
第一，迷思概念的源头究竟在哪里？儿童朴素理论认为，儿童在早期的时候，就会对某一领域的理解发生一致的变化。而且对于不同的领域。儿童有着不同的理解和解释机制。这些早期获得的对自己和周围环境的非正式的、非科学的“朴素理论”（naivetheory），是儿童用以解释周围环境的知识框架和基础结构。沃斯尼阿多（vosniadous.）从儿童朴素理论出发去解释概念转变。如此说来，迷思概念在很早的时期就产生了。那么这种“早期”究竟有多早？它源于遗传还是源于人的少年甚至是婴儿时期？研究发现。学生的迷思概念具有反复性、顽固性，这是否和其最初的形成期有关？
第二。课堂教学究竟在概念转变中起到什么样的作用？在前述第一个问题的基础上，如果说迷思概念源于遗传或者人的早期，根据沃斯尼阿多（vosniadous.）的研究。朴素框架理论对具体理论有制约作用。那么作为人在成长到一定阶段才接受的课堂教学，究竟在概念转变中，起到什么样的作用？斯特莱克（StrikeKa.）和波斯纳（posnerGJ.）指出，迷思概念不一定是先前存在的，有可能是在教学过程中产生的，也就是说，迷思概念不一定是以现成的形式存在于学生头脑中的。而是在教学过程中逐渐形成的。那么教学过程中的什么因素导致学生原来并不完整、并非现成的概念变得清晰了？
第三，学生的概念究竟是结构化的还是支离破碎的？与齐（chim.t.H.）和赛加德（thagardp.）的观点不同，狄塞萨（DiSessaa.）认为，儿童的思维并不像齐等人所说的那样如此成体系，而是由零散的碎片组成的，这似乎能够解释学生有时候纠正了一个迷思概念。却不能同时纠正同类型的迷思概念。如果这一结论成立的话。那么科学家的概念结构化是如何形成的？什么时期、什么因素导致了零星的碎片开始结构化并科学化？
可以看出，以上三点实际上贯穿了一个人在成长过程中，体现了其对事物认识的漫长发展过程。第一点涉及了这个过程的前端——迷思概念的起源阶段：第二点涉及了这个过程的中间——课堂教学的作用：第三点涉及了这个过程的相对成熟阶段——认识如何变得相对稳定、成形且科学。
由此，对于概念转变的研究，能否从认知发展的角度去看待？当研究者对概念转变的研究视野扩大到认知发展的时候，能否解决上述问题？换句话说，概念转变研究从20世纪70年代至今，尚未解决上述三个困惑，是否由于其视野的相对狭隘性？概念转变研究是否走到了一个应该扩大视野的阶段？
由此，本研究尝试采用一个新的视角—认知发展，来取代原有的概念转变视角，对本领域问题进行研究。值得一提的是，“高中信息技术学习之前的认知状况调查”只是这个大的研究课题下的一项子研究。同所有的科学研究一样。并不一定能解决上述所有问题，而是对概念转变研究领域的一个探索性前进。
三、研究问题
研究者通过对信息技术学习之前认知状况的调查，试图解决四个问题：第一，学生在正式学习之前，对于高中信息技术“汉字的处理”及“计算机病毒”，有哪些认知？第二，学生在正式学习之前，对于高中信息技术有哪些认知类型？第三，学生在正式学习之前。对于诸如“汉字的处理”这种他们在日常生活中不太熟悉的学习内容，倾向于哪些认知类型？对于诸如“计算机病毒”这种他们在日常生活中较为熟悉的学习内容，倾向于哪些认知类型？第四，针对上述高中信息技术学习之前认知类型，在进行基于学生认知的教学设计时，应注意哪些问题？
四、研究设计
（一）对学习内容本体的解读
1.学习内容选取的三个依据
（1）制度层面：普通高中技术课程标准。《普通高中技术课程标准（实验）》规定了高中信息技术必修课程部分“信息技术基础”由四个主题组成：信息获取、信息加工与表达、信息资源管理、信息技术与社会。在信息加工与表达主题中，内容标准第3条提到：“初步掌握计算机进行信息处理的几种基本方法。认识其工作过程与基本特征”：在信息技术与社会主题中，内容标准第5条提到：“树立信息安全意识，学会病毒防范、信息保护的基本方法”。这两条规定确立了计算机病毒及汉字的处理在高中信息技术课程中的地位。
（2）研究的意义层面：学习内容的价值。信息技术的飞速发展带来信息技术学习内容的日新月异，在这些不断更新的技术背后，总有一些下位的、基础的学习内容。对于这些内容的学习，能够为学生触类旁通，快速掌握信息技术新内容打下良好的基础。因此，研究者选取的学习内容，是比较下位的、基础的内容。
（3）研究的科学性层面：学习内容的代表性。信息技术是一门与学生的日常生活紧密相关的学科，在进行正式学习之前。对于一些学习内容。学生已经较为熟悉。但是仍有一些相对来说比较抽象的学习内容，是学生在正式学习之前不太熟悉的。对于这两种学习内容。学生在学习之前认知状况有可能不同，研究者在选择学习内容时，将此作为考虑的因素之
依据以上三点，研究者选取了“汉字的处理”及“计算机病毒”作为要考查的学习内容。
2.学习内容陈述表与结构图的形成
在选取了学习内容之后，研究者与6位一线高中信息技术教师合作，形成了汉字的处理、计算机病毒的学习内容陈述表与结构图。见表1、图1-2。
（二）开放式问卷的形成
在形成了学习内容陈述表与结构图之后，研究者以记述题的形式，针对“汉字的处理”与“计算机病毒”，编制了高中信息技术学习之前认知状况调查问卷，并形成了调查问卷题目与学习内容陈述一一对应双向细目表。在对调查问卷进行设计时，为了避免学生在作答时受到他们并未学过的术语的误导，研究者对于问卷的题目，均采用了学生所熟悉的、同时能够体现要考查的学习内容含义的表达方式。调查问卷题目与学习内容陈述一一对应双向细目表如表2。
（三）调查的实施
出于对研究的可行性的考虑，本研究采用非概率随意抽样的方法进行样本的选取。研究者在2011年5月末。选取了即将初中毕业的70名学生进行了问卷的调查。调查发放问卷70份，由于采用当场回收的办法，因此回收率为100%，问卷整体有效作答率为100%。在对每个题目进行分析时，研究者对题目的无效答案进行了剔除。
五、研究结果
（一）汉字的处理
1.输入码的类型
在调查的学生中，100%会用一种或几种输入法打字，输入法的类型是“输入码类型”这一抽象内容的具体化，因此。研究者并没有在题目中提及“输入码”的字眼，而是让学生对输入法进行分类，即：让学生在没有学过任何关于输入码的知识的情况下，对他们所熟悉的输入法进行分类。“输入码的类型”学习之前认知状况如图3。
通过对学生的答案进行分析，研究者将“输入码的类型”学习之前认知分为四种类型。
类型1：术语模糊替换。对于被调查的学生来说，尽管并未学过“输入码”这一术语，但有些学生借助于对输入法的理解，已经对输入码的类型有了感性认知，借助于这种懵懂的认知，学生将“音码”称为“拼音”，将“形码”称为“笔画”。在调查的学生中，37%的学生将输入法分作拼音、笔画两种类型，对于这类学生，接受“音码、形码、混合码”的输入码类型，会非常容易。
类型2：认知结构不当之分支位置错误。由上图可以看出，分别有7%和9%的学生，将本应处于上、下位层次的类型放到了同一个层次上。这类学生的答案反映出其头脑中对该内容有一个较为清晰，但是层次上、下位有误的认知结构。研究者将这类认知结构不当称为分支位置错误，分支位置错误除了层次有误外，还包括其他错误，本文将在后面提到。
类型3：认知零星分散。上述两种类型学生的答案，都是建立在音码、形码的基础之上的。此外，有24%的学生，采用了其他分类，如中文、英文，大写、小写等等，对于输入码的类型，这类学生有一些零散的、杂乱的、支离破碎的认知，但是却无法形成一个完整的结构。这类学生头脑中的认知内容，并不一定比前两种类型的学生少，但是这些内容却不成体系，因此，研究者称之为认知零星分散。
类型4：认知黑箱。有23%的学生给出了无效答案或者回答“不知道”，对于这类学生的内部认知机制，目前还处在探索之中。这类学生对于输入码的类型，可能是认知基本空白，也可能是不能够或者不愿意将这种认知表达出来，或者是没有意识到这种认知的存在。
2.汉字编码的缘由
对于汉字编码的缘由，研究者同样没有在题目中提及“汉字编码”这一术语，而是通过“汉字通过什么样的渠道转化成二进制”来设问，“汉字编码的缘由”学习之前认知状况如图4。
通过对学生的答案进行分析，研究者将“汉字编码的缘由”学习之前认知也分为四种类型。
类型1：术语模糊替换。在被调查的学生中，有10%虽然没有明确提出编码的字眼，却已明显透露了编码的思想。例如，编号为37的学生的回答：“几个数字代表一个汉字，假如01代表三，再加一个代表另一个字”。
类型2：认知结构不当之分支欠缺。有23%的学生（上图9%、7%、3%、4%之和）在汉字和二进制数字之间建立了联系，体现了编码的思想，但是这类学生建立的联系达不到汉字与二进制数字一一对应，如，通过汉字的拼音、笔画、结构等与数字建立联系。研究者将这类认知归为认知结构不当的类型。这类学生显然已经初步具备了编码的意识，但是在他们的认知中，忽视了汉字编码的“一一对应”这一属性，因此，研究者将这类认知结构不当称为分支欠缺。
类型3：认知零星分散。分别有19%和1%的学生填答了与编码无关。却也有其道理的答案。如，“通过电脑编程”，“通过芯片”等，这些零星的认知对于学生接受汉字编码这一内容，可能会有一些阻碍。
类型4：认知黑箱。接近一半的学生（47%）对该问题给出了无效答案或者回答“不知道”。同“输入码的类型”类似，研究者将这类学生的认知状态称为认知黑箱。
3.机内码的存储与汉字的处理过程
在被调查的70名学生中，对于机内码的存储、汉字的处理过程，无一例外地给出了无效答案、空白答案或者填写了“不知道”。即学生对于汉字所占的字节、字节与二进制位的关系的认知，属于待进一步研究的认知黑箱类型。
4.汉字编码的类型
研究者通过考查学生对汉字在输入时、输入后、输出时的变化的理解来探究学生对三种汉字编码的认知，“汉字编码的类型”学习之前认知状况如图5。
通过对学生的答案进行分析，研究者将“汉字编码的类型”学习之前认知分为三种类型。
类型1：认知结构不当之分支欠缺。有13%的学生（上图6%、6%、1%之和）回答了汉字从输入到输出的三个环节中的两个，其中7%的学生的答案中涉及了输入码环节和字型码环节，有6%的学生的答案中涉及了机内码的环节，这6%的学生可能是由于受到前面的题目的影响。但能够确定的是，学生的认知中并不具备完整的汉字处理环节，对于汉字编码的类型。他们的认知结构是欠缺分支的。
类型2：认知零星分散。分别有4%与有1%的学生填写了与汉字编码并无直接联系的答案。另外，有31%的学生认为汉字没有发生变化，他们的认知似乎只停留在汉字的外貌。总体而言，这两种学生的认知没有一个完整的构架，属于零星的见解。
类型3：认知黑箱。有51%的学生对该问题给出了无效答案或者回答“不知道”。由此可见。尽管研究者采用了贴近学生生活经验的题目形式对汉字编码的类型设问，还是有超过一半的学生对此没有给出明确的回答。
（二）计算机病毒
1.计算机病毒的概念
相对于“汉字的处理”而言，计算机病毒是较为贴近学生生活的一个内容，学生在问卷中填写了自己对计算机病毒概念的理解，“计算机病毒的概念”学习之前认知状况如图6。
从图中可以看出，学生对计算机病毒的理解各异，通过对学生的答案进行分析。研究者将“计算机病毒的概念”学习之前认知分为两种类型。
类型1：认知结构不当。分别有16%、14%、26%的学生给出的答案命中了一个或两个计算机病毒概念的核心要素，如“程序”、“破坏计算机”等等，但并不全面。这些学生的认知类型属于认知结构不当中的分支欠缺。
除了分支欠缺外，还有一部分学生属于分支位置错误。这又包括两种情况：第一种是前文已提到的层次有误。有3%的学生认为计算机病毒是破坏文件的东西，有3%的学生认为计算机病毒是程序错误，还有3%的学生列出了操作错误导致的各种后果，以此作为对计算机病毒的描述。与此类似，有11%的学生列举了诸如“熊猫烧香”等他们较为熟悉的计算机病毒事件。在上述这些学生的认知结构中，将本应处于较下位的分支（如计算机病毒的例子）放在了较上位的位置（如计算机病毒的概念、属性），产生分支位置错误：第二种是借鉴有误。有11%的学生认为计算机病毒是“病菌、毒素或污染”，这是受到了医学领域中“病毒”的影响而给出的答案。在这些学生的认知结构中，将本应处于其他领域的分支放在了计算机病毒领域的内容结构中，产生分支位置错误。
类型2：认知黑箱。有13%的学生给出了无效答案或者回答“不知道”。对于计算机病毒这一相对“汉字的处理”来说更贴近学生日常生活的学习内容，学生认知空白的可能性不大。所以这一类认知黑箱。有可能是学生无法或不愿将这种认知表达出来。或者是学生没有意识到这种原有认知的存在。
2.计算机病毒的传播途径
对于计算机病毒的传播途径，研究者让每位学生尽可能多的填写自己知道的途径，因此，每位学生给出的答案基本都超过一种，研究者用条形图来统计此题，“计算机病毒的传播途径”学习之前认知状况如图7。
从图7可以看出，学生认为上网、娱乐、下载是传播计算机病毒的主要途径。相对来说，较少的学生意识到传输文件、使用软件、电子邮件也能够传播计算机病毒，而意识到移动存储设备能够传播计算机病毒的，只有5位学生。
从认知类型上来看。研究者将16位（占23%）给出了无效答案或者回答“不知道”的学生归到了认知黑箱的状态，而其余（占77%）的学生则属于认知结构不当的类型，这种认知结构不当包括两种情况：第一种是有2位学生给出了“网线传播计算机病毒”的答案，研究者将这种认知结构不当称为分支多余；第二种是分支欠缺，学生由于生活经验的影响，对于计算机病毒的传播途径已经有所了解，但是这种认知是不全面的。尤其是对于移动存储设备传播计算机病毒的事实。很多学生并没有意识到。
3.计算机病毒的防范措施
对于计算机病毒的防范措施。研究者同样让每位学生尽可能多的填写自己知道的措施，并用条形图来统计此题，“计算机病毒的防范措施”学习之前认知状况如图8。
对于计算机病毒的防范措施，安装杀毒软件成为绝大多数学生的首选，另有2位学生提到了防火墙，有4位学生给出的答案是诸如“对陌生QQ号不打开”等消极预防措施，此外，有1位学生填写了“不上网的时候拔掉网线”。
从认知类型上来看，和“计算机病毒的传播途径”学习之前认知状况相似，研究者将9位（占13%）给出了无效答案或者回答“不知道”的学生归到了认知黑箱的状态，而其余（占87%）的学生则属于认知结构不当的类型，这种认知不当包括三种情况：第一种是分支欠缺，如上述给出安装杀毒软件或防火墙的答案的学生。他们了解一种或几种防范计算机病毒的措施。但是并不全面：第二种是分支多余，如上所述，有些学生采用消极预防及拔掉网线的措施，这些并不是有效预防计算机病毒的措施：第三种是分支位置错误，有些学生将本应处于其他领域的分支“消毒”放在了计算机病毒防范领域的内容结构中，产生了“借鉴有误”的分支位置错误。
六、研究结论
综上所述，本研究在CtCL的视野下，从认知发展的视角出发，以“汉字的处理”这样一个学生在日常生活中不太熟悉的学习内容及“计算机病毒”这样一个学生在日常生活中较为熟悉的学习内容为例，对高中信息技术学习之前认知状况进行了调查，解答了研究问题1（学生在正式学习之前，对于高中信息技术“汉字的处理”及“计算机病毒”，有哪些认知）。
通过对调查结果进行分析，研究者将高中信息技术学习之前认知分为四种类型，解答了研究问题2（学生在正式学习之前，对于高中信息技术有哪些认知类型）。四种类型的名称、行为表现、可能的内部机制如表3。
研究者进一步将“汉字的处理”与“计算机病毒”学习之前认知类型分布进行了总结，解答了研究问题3（学生在正式学习之前，对于诸如“汉字的处理”这种他们在日常生活中不太熟悉的学习内容。倾向于哪些认知类型：对于诸如“计算机病毒”这种他们在日常生活中较为熟悉的学习内容。倾向于哪些认知类型）。两类学习内容对应的学习之前认知类型分布如图9。
从图9可以看出，对于“汉字的处理”这种学生在日常生活中不太熟悉的学习内容，总体来说，学习之前认知类型以认知结构不当、认知零星分散及认知黑箱居多，其中认识黑箱占绝对优势，认知零星分散总体多于认知结构不当。
而对于“计算机病毒”这种学生在日常生活中较为熟悉的学习内容，总体来说，学习之前认知类型集中在认知结构不当及认知黑箱两种类型中，且认知结构不当占绝对优势。
在以上分析的基础上。研究者尝试对基于学生认知的教学设计提出以下两点建议，从而解答研究问题4（针对上述高中信息技术学习之前认知类型，在进行基于学生认知的教学设计时，应注意哪些问题）。
无机化学的研究内容篇9
【关键词】无机化学元素化学教学方法思考
【中图分类号】o612【文献标识码】a【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0208-02
无机化学是化学、化工、轻工、医药、生物、冶金、材料等专业主要的专业基础课。无机化学按内容划分通常分为基础理论和元素化学两大部分[1]:理论部分包括物质结构(原子结构、分子结构、晶体结构等)、元素周期律、热力学基础、动力学基础、溶液中的各类离子平衡原理等;元素化学部分是按照元素周期表系统地讨论元素及其化合物的制备、性质、反应性、以及它们之间的联系和规律。这就很难避免,在元素化学部分,叙述、纪实性的内容过于集中,虽看懂不难,但掌握好却又不容易。然而,元素化学不仅是无机化学的重要组成部分,而且是培养学生综合学习能力的一种重要的手段。因此,从20世纪90年代起,我国高校化学化工及相关专业纷纷进行元素化学教学的改革,取得了较大的成效[2-6]。笔者就多年的教学实践与体会,浅谈几点对元素化学教学改进的思考和尝试。
1了解现行无机化学教材的特点,科学地灵活组织教学内容
现行的无机化学内容主要分成基础理论和元素化学两大部分。笔者认为,从教材编写的角度考虑,这主要是为了便于教材内容论述及编排的系统性。因而,作为教材的使用者,应该根据教学要求、使用教材的目的和所在学校的实际情况,科学地灵活组织教学内容。因此,元素化学教学研究的重点,亦即当前更值得思考和解决的问题应该是:针对现行无机化学教材的特点,如何将基础理论和元素化学有机结合以及从教学手段和教学方法等方面上改进元素化学的教学,而不是停留在对现行教材的评价上。在教学过程中,我们根据学生的情况(通过了解学生毕业中学的实验条件,了解学生对元素化学知识的感性认识程度以及掌握基础知识的程度等),在讲授理论基础知识时,对于学生难理解不易掌握的基础理论,常采取穿插到元素化学部分中去扩展开来讲解,举学生熟悉的有关的典型的元素及化合物为例,阐述或论证相应理论的概念、定义和应用条件及其范围;而有时在讲授元素化学部分的过程中或讲授完一章或一节的内容时,却又穿插回基础理论部分,组织学生回顾已讲授过的相关理论知识要点,然后引导学生运用这些理论知识对刚学过的元素化学内容进行“理论－性质”的演绎。
2运用基础理论知识,贯穿元素化学内容
无机化学的基础理论本来就主要是在总结了大量元素化学事实的基础上形成的学说演绎而来的,因而运用基础理论知识,贯穿元素化学内容就是将基础理论知识再回到元素化学事实中,预测、分析、解析、说明和论述元素及其化合物的组成、结构特征、性质、制备、反应性以及它们之间的联系和规律。在教学过程中,我们抓住基础理论知识与元素化学知识之间相互联系的三条主线贯穿元素化学内容,从而突出无机化学基本原理在元素化学学习中的应用和指导作用,加深了学生对无机物性质、反应规律的理解以及对无机化学基本原理的掌握。
(1)运用动力学、热力学和化学平衡原理分析和判断物质的反应性能。例如,通过对比卤素单质与水反应的动力学、热力学数据及有关平衡常数,归纳总结卤素单质化学性质及其递变规律。
(2)运用物质结构知识,分析物质性质的变化规律。元素化学涉及到100多种元素及其化合物的组成、结构、性质、用途、制备及其性质变化规律。物质的存在、制备和用途取决于物质的性质,而物质的性质又取决于物质的组成和结构,由此可知,元素化学的着眼点是物质的性质,而其研究内容的核心是物质的组成和结构。因此,在教学过程中,我们抓住物质结构这个核心,根据结构性质用途(或制备方法)这条主线,运用原子结构、分子结构、晶体结构和配合物结构的理论分析每族元素单质及其重要化合物的结构,对物质的性质及其变化规律以及结构与物质物理、化学性质的构性关系进行合理的推断和验证,并由此掌握其主要用途和制备方法。
例如,在讲授铬(Ⅵ)的化合物时,结合“无机化学实验”中相应内容的实验现象和结果,运用原子结构的基础知识――原子结构三要素――核电荷数(有效核电荷数,即核电荷半径比Z/r)、价层电子结构和原子(离子)半径来解释或推断铬(Ⅵ)的化合物的主要性质:铬价层电子结构为3d54S1,因而其+6氧化数为稳定氧化态;Cr(Ⅵ)Z/r值较大(即具有较高的有效正电场),所以铬(Ⅵ)的化合物具有如下的性质:(1)无论在晶体或溶液中都没有简单的Cr6+离子存在,总是以Cro3、Cro42-和Cr2o72-等形式存在(Cr(Ⅵ)具有较高正电场,强烈吸引氧原子);(2)铬(Ⅵ)的化合物都具有颜色(Cro3、Cro42-和Cr2o72-中的铬和氧之间存在较强的极化效应(Z/r值较大的Cr(Ⅵ)对半径较大o2-具有较强的极化作用),致使电子云密度更大的o2-中的电子向Cr(Ⅵ)转移,在转移过程中吸收了可见光的一部分而产生颜色(这种显色机理称为电荷跃迁);(3)Cro3、Cro42-和Cr2o72-在酸性溶液中都具有强氧化性。这是由于Cr(Ⅲ)在酸性介质中亦为较稳定的氧化态,因而+6氧化态的Cr(Ⅵ)容易接受电子而被还原为稳定的Cr(Ⅲ)。而Cro42-在中性溶液中不显氧化性,这是由于Cro42-为稳定的四面体结构,其中的Cr―o键较强,不容易被还原而断裂。
(3)运用电势图解,分析和掌握物质的氧化还原性质。应用元素的元素电势图、自由能－氧化态图和电势－pH图的直观教学手段以及热力学原理,通过看图、分析图,系统、直观地比较同族元素不同氧化态的基本性质及其变化规律,进而讨论不同氧化态物质的相对稳定性、歧化反应发生的可能性、氧化还原反应的方向,使学生从热力学角度深刻理解元素及其化合物氧化还原性质与氧化还原反应的实质,从而使学生能够从更多的侧面去掌握元素化学知识,不再感到枯燥和难记,大大提高了对元素化学学习的兴趣。
3加强元素化学实验,增强从感性的角度掌握物质化学性质的力度
化学实验是化学学科赖以形成和发展的基础,是化学教学中学生获取化学经验知识,揭示化学变化规律和检验化学知识的重要内容和手段。元素化学实验,主要是根据物质的化学性质进行有关的实验,因而做好元素化学实验是学好元素及化合物性质的重要手段。
例如硫化铅的性质实验。在硝酸铅溶液中滴加饱和硫化氢水溶液,离心,洗涤后分离出硫化铅沉淀,加入6mol・L-1HCl溶液,沉淀逐渐溶解。从硫化铅的溶度积常数Kosp=1.0×10-28看,数值很小,难溶于稀盐酸中(按0.01mol硫化铅溶于1dm3盐酸中所需盐酸最低浓度计,盐酸的浓度最低为3×102mol・L-1)。实验与理论相矛盾,此时应以实验结果为准。实际上,实验得到的硫化铅沉淀开始时基本是无定型的,因而可以溶于6mol・L-1HCl溶液中,而溶度积常数对应的难溶物一般为稳定的晶型结构物质。此时,可引导学生将这感性的知识提升到理性知识,指导学生从碳族元素的原子结构及其价层电子结构的特征着手,分析硫化铅难溶的原因以及为什么没有铅的氧化数为+4的硫化铅存在的原因等,继而指导学生以碳族元素为例学习其它主族元素及其化合物的性质及变化规律。又如氢氧化铝的两性实验。在硫酸铝溶液中滴加稀氨水溶液,离心,洗涤后分离出氢氧化铝沉淀,分别加入2mol・L-1HCl和2mol・L-1naoH溶液,氢氧化铝沉淀都溶解了,而用笔者科研用的氢氧化铝(中国铝业公司广西分公司生产的产品)代替在溶液中析出的氢氧化铝做试验时,这工业品氢氧化铝在常温下不溶于稀酸稀碱中,这也与大家所熟知的氢氧化铝为典型的两性氢氧化物不符。这乃因从溶液析出的氢氧化铝沉淀为无定型的,而工业品氢氧化铝,按铝的冶炼工艺要求,为具有一定结晶度的氢氧化铝。
从上述实验看出,一些看似与理论矛盾、与自己熟知的知识不符、模糊不清、印象不深、理解或掌握不透的元素化学知识,通过实验可以使学生从感性的角度进一步加深理解和掌握这些知识。
4理论联系实际,体现StS思想,调动学生的主观能动性
第十届国际化学教育会议提出按照“科学(Science)、技术(technology)、社会(Society)(StS)”思想来组织实施科学教育[6]。StS强调科学、技术与社会的相互关系,重视科学技术在社会生产、生活和发展中的应用。StS教育思想已成为理工科教育的发展方向。其核心就是理论联系实际,理论与实际相结合。对于元素化学教学,StS不仅是一种教育思想,更是一种教育方法与手段,因为“元素化合物”知识是化学中与生产和生活实际联系最紧密的部分,教学中应充分体现这一点。我们的教学实践也说明了这一点:与生产、生活实际结合越密切的化学知识,学生学起来越亲切,越容易掌握,越能充分调动起学生学习的主动性和积极性。在教学中,我们尝试采用从身边的生活说起,即“生活－元素化学知识－生产实际”和从元素化学说开来,即“元素化学－生产实际－生活”的教学方法。
同时,利用广西有色金属矿产资源的优势,我们在教学中常常结合广西有色金属精细化工产品企业的生产实际讲授金属元素的单质及化台物的制备及应用,并利用走出去,请进来的方法,开阔
学生的视野和拓宽知识面,了解理论知识如何应用于生产实践。
通过采用StS教学方法,使学生对一些看起来似乎熟悉可实际上又不了解的元素及化合物变得亲切起来,从而激发了学生学习元素化学的主动性和积极性。
5引入新知识,增强课程的吸引力
21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、信息科学、能源、海洋、空间科学等学科的相互交叉、相互渗透、相互促进中共同发展。.随着科学技术的发展,无机化学一方面继续发展自身,另一方面正在向其他学科如生物、有机、环境科学等方面渗透;另外,冶金、地质、以及原子能工业、电子工业、导航、激光等新兴工业和尖端科学技术的发展又对无机化学提出了新的要求[1]。因此,在组织元素化学的教学过程中,在抓住教材内容的重难点,保正教学计划的前提下,在适当的章节中深入浅出地介绍如下几个方面的新知识、新技术、新领域、新理论、新成果和发展趋势的初步知识:(1)配位化学(d区过渡金属配位化学及其涉及到的配位化学理论、有机金属化学、金属原子簇化合物化学和有关的反应机理及催化动力学等);(2)固体无机化学(无机材料化学:电子材料、陶瓷材料、磁性材料、激光材料、纳米微晶及原子簇材料等);(3)生物无机化学(无机元素的生物学效应);(4)物理无机化学和核化学(放射性化学和核化学)等。尤其是要通过介绍生物无机化学的研究进展,激励大一学生学习元素化学的主动性和积极性。因为目前我国的生物无机的研究总体水平与国际水平还有一定差距,究其原因,最突出的问题是缺乏杰出的青年研究人才。鼓励学生努力学习,争取尽早地成为这国家急需的杰出青年研究人才。
6指导学生改进学习方法,提高自学能力
无机化学是大一学生的基础课,学生刚进入大学,不适应大学的教学规律,学习的依赖性强,自学能力差,尤其是元素化学的学习,一般都感到内容多,抓不住重点,记不住,掌握不了,还停留在中学的学习方法上。根据大一年学生的特点,建立中学化学与大学化学衔接及过渡的平台,遵循大一学生“由浅入深、循序渐进、由表及里、由感性到理性”的认知过程及规律,积极引导大一学生不仅在化学的学习内容上,而且在学习和思维的方法和方式上从中学过度到达大学。
在教学过程中,我们一方面组织高年级优秀学生和优秀教师与大一学生交流学习经验,树立榜样,营造良好的学风,鼓励学生努力学习,积极向上,提高自己的自信心;另一方面,尝试采用以下几种教学方法引导学生改进学习方法,努力提高自学能力:(1)提纲－实验－讲解法。首先根据讲授内容的重难点和需要掌握的知识点提出学习提纲、思考题和目的要求,让学生预习后做相应内容的元素化学实验,然后结合实验现象和结果讲解教材有关的内容;(2)授课－实验－讨论法。首先讲授有关内容的知识后让学生做相应内容的元素化学实验,然后组织学生在课堂上分析、讨论和解释实验现象,验证教材中叙述的相应的元素化学性质,对于一些反常的实验现象则积极引导学习较好的学生通过查阅资料并自己设计做些实验加以分析解释;(3)归纳总结法。在讲授完每一节或每一章后,引导学生在梳理了自己的课堂笔记、作业和实验报告等资料的基础上,运用有关的理论知识对学过的内容进行分析归纳总结。
7搭建研究型学习平台,培养学生综合学习能力
对于为高级年级学生开设的“元素无机化学”选修课的教学,针对学生已掌握了一定理论和元素化学知识,通过组织讨论课、课程小论文报告会等教学活动,使学生能够较熟练地运用基础理论和基本知识分析和解决元素重要的单质和化合物的问题,培养学生思考问题、提出问题和解决问题的能力。同时,通过配置开放实验室、配备指导教师、建立教学科研网络系统以及指导学生参与教师的科研活动等措施,建立理论课程教学、实验课程教学与科学研究三相结合的课程平台。通过这个平台促使学生在无机化学基础理论及相关基础理论和基础知识与当今相关科技发展前沿之间搭建起桥梁,亦即利用这个平台促使学生去揭示有关新的研究成果和发展趋势与无机化学的基础理论及元素化学知识之间的内在关联,亦即利用这个平台促使学生运用化学的基本理论及基本知识联系、解析、演绎和论证一些与元素化学相关的新的研究成果和发展趋势,在较高的层次上,进一步提高学生研究、分析和解决问题的能力。
8结束语
元素化学在化学领域中占有举足轻重的地位。随着化学在各个学科和领域中的相互交叉、相互渗透以及新兴工业与前沿学科的发展,不断对无机化学提出了新的要求。面临挑战,如何改进我们的教学方法,培养出与当今科学技术发展相适应的化学人才是值得我们认真思考的问题。
参考文献
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无机化学的研究内容篇10
关键词：迁移规律；生物无机化学；教学
结构一定向化教学思想认为，所有教学工作和教学系统的各个方面都是为了使学生的心理产生预期的变化，即教学是以构建学生心理结构为中心的系统工程。教学的成效在于心理结构的形成，提高教学成效必须依据心理结构形成和发展的规律实施定向培养。依据教育的本性，教学系统中所要构建的心理结构就是通常所说的能力与品德结构。
学生心理结构的形成和发展必须通过学习的迁移才能实现，教学的目的是使学生产生正迁移。学习的迁移贯穿于整个教学系统，其作用在于使习得的经验得以概括化、系统化，构建起一种稳定的整合的心理结构，从而更好地调节人的行为，并能动地作用于客观世界。学习的迁移是习得的知识、技能与规范向能力与品德转化的关键。
通过为化学专业本科生三年级上学期开设的选修课“生物无机化学”教学，笔者在此总结运用结构一定向化教学思想，遵循迁移规律，充分发挥迁移的作用，从而提高教学成效的体会和探索实践，以期与同行交流。
一、依据迁移要求，精选教材，合理编排教学内容
为有效实现学习的迁移，精选教材是需要做好的第一步工作。根据结构一定向化教学思想，一本好的生物无机化学教材应反映了学科中具有广泛迁移价值的科学成果，具有学科最基本的原理、原则和概念，同时又包括了精选的基本事实材料，此外还纳入了科学上的新成就，引入了新的更重要的、迁移范围更广的原理、原则和概念。通过使用教材，学生掌握的基本的知识、技能和行为规范可迁移到广阔的范围之中，在后续的学习或应用中的许多与之相关的内容不用教或只需稍加引导和指导就可以掌握。
从迁移的角度看，教学内容的编排标准是使教学内容结构化、一体化、网络化。结构化指教材内容的各构成要素具有科学、合理的逻辑联系，能体现出事物的各种内在关系。一体化指教材的各构成要素能整合成为具有内在联系的整体。网络化指教学内容各要素之间上下左右、纵横交叉联系要沟通，要突出各种知识、技能与社会规范的连接点与连线(连接线索)。只有结构化的教材才能在教学中，通过学生对教学内容结构的重建过程构建心理结构。只有一体化的教材才能通过同化与顺应的相互作用，不断构建心理结构，形成、发展稳定的心理调节机制，实现能力与品德的发展。只有网络化的教材才能充分发挥整合作用，利于稳定心理结构的形成，并且便于教师与学生了解以往学习中的断裂带及断裂点和今后学习中的发展带及发展点。
生物无机化学属于新兴的交界学科。处在飞速发展之中，成熟的教材相对缺少，这要求教师必须花费很大精力确立教学目标，设计课程的内容结构框架，选取教学内容。但同时，这也为教师提供了更广阔的空间，教师可以更方便地融入最新的学术思想、成果、动态，可以呈现给学生最新的内容，是可以利用的优势。
现有的生物无机化学教材的结构都是以生物无机化，学学科的理论体系为基础的。但是，生物无机化学作为一个独立的学科相对比较年轻，自身的理论体系尚处于快速完善的阶段，因此较新的教材比老教材更合乎要求。此外，本课程的学习对象是三年级上学期的本科生，还没有学习中级无机化学等中级专业化学课程，这个年龄阶段的学生认知能力、基础知识与基本技能以及仅仅作为选修课学习的心态，都与现有教材结构、内容和逻辑安排存在差距。因此，教师还需精心对教学内容进行二次加工。
纵览现有的生物无机化学教材，分析各教材的内容框架结构和表现形式，考虑选修课的地位，注意保证基础性、衔接学生的专业基础水平，又充分注意结合学科的发展前沿，笔者精选具有代表性的知识内容进行教学，其包括必须的基础知识和研究范例，每部分都有机地融入最新学术内容。所选教学内容可划分为四个方面：
1 背景性知识：生物体内元素及其生物学作用、酶和金属酶(基本概念；金属、酶和底物的结合：酶促反应动力学)、铁离子的特性及铁在生物体中的存在形式。
2 工具性知识：生物配体，包括氨基酸、肽和蛋白质、核酸及有关化合物、卟啉。
3 案例性知识：锌酶(碳酸酐酶；羧肽酶a)；超氧化物歧化酶；铁的生物无机化学(肌红蛋白、血红蛋白)：抗癌铂配合物。
4 开放性知识：关于补铁的若干问题、潜在的抗癌配合物药物。按照知识的表述形式，前三类以陈述性知识为主，后一类以程序性知识为主。
二、依据迁移要求，合理处理教学程序
有了合适的教材与编排合理的教学内容，为了在教学中充分发挥迁移的作用，还需要合理处理教学程序。教学程序包括两个方面。一是宏观方面，即整体安排，确定学习的先后顺序。二是微观方面，即每一节课的教学程序安排。根据迁移的规律，基本知识、基本技能、基本态度都具有适应面广、包容度大，概括程度高、派生性强的特点，应把它们放在主干教学内容的位置。主干教学内容掌握以后，许多知识、技能等都可以从中派生出来。对于主干教学内容的教学，时间上安排充裕一些，要求的掌握水平高一些，以便能在以后的学习中顺利迁移。
根据以上原则，笔者设计五个章节的生物无机化学宏观教学程序，在此基础上，划定每个章节的主干教学内容，再合理安排课时，并精心设计每节课的教学程序。五个章节的内容及学时分别为：第一章绪论，1学时：第二章生物配体，6学时：第三章酶和金属酶(3节：酶和金属酶、锌酶、超氧化物歧化酶)，时：第四章铁的生物无机化学(3节：铁离子的特性及铁在生物体中的存在形式、肌红蛋白与血红蛋白、关于补铁的若干问题)，8学时：第五章抗癌铂配合物(3节：铂配合物的结构、抗癌活性和毒性的关系；铂配合物的抗癌作用机理；其他潜在的抗癌配合物药物)，8学时。总共32学时。
三、依据迁移要求，尝试做成研究型课程
学习不只为让学生掌握一门学科和几门学科的具体的知识与技能，而且还要让学生学会如何去学习，即掌握学习方法的知识与技能。学习方法是一种学习经验，它可以对后续学习产生一种比较广泛的一般性迁移。学习方法这种经验中不仅包含有关的知识，而且还包括有关学习的技能。因此，掌握学习方法不仅仅是知晓一些知识性的东西，还必须通过一定的练习掌握必要的心理技能，以实现心理结构的有效构建，这就是能力培养。如何在生物无机化学课程的学习中使学生体会学习，培养学生批判性和创造性思维能力，培养学生提出问题、分析问题、解决问题和评价问题的实际操作能力，尤其
是提出问题和评价问题的能力，都是笔者着力探索的问题。为此，笔者努力尝试将课程做成研究型课程，精心设计，努力创造条件，让学生在课程学习中，在系统获取知识的同时，变成发现、理解、评价和应用知识的主动参与者。在课程教学中给学生研究式的学习训练，给学生将学习与发现、探索相结合的机会，培养学生独立学习与终身学习的能力。着重采用的方法有以下几种：
1 贯穿课程教学的始终，采用基于问题的教学方法。精心设计问题，以问题为驱动，以问题为脉络，将学生引入新的学习内容。
2 采用引导学生质疑法。对一些较复杂的问题，尤其是存在争议的问题，让学生先自己提出疑问，并提出解决所发现问题的设想，然后教师再介绍学术界的争议之所在。
例如，学习了SoD的催化活性以及CuZn―SoD的晶体结构内容后，组织学生质疑“水溶液中Cu与Zn之间也存在咪唑桥”。由此，学生从多个角度提出了问题及设想，包括用哪些实验方法可以获得有关“咪唑桥”是否存在的信息?当各种实验所得结论不一致时，如何看待这些结论?如果“咪唑桥”断裂，可能如何断裂?等。学生主动思考的问题已经涉及当前学术界的一些重要争议范畴，教师再介绍学术界对这个问题的争议点时，实际上是对学生能力的肯定，学生兴趣大增，教学效果远比直接讲出要好。
3 采用案例研究方法。选择合适的实际问题，提出疑问，构思层次逐渐上升的学生设计练习。让学生进行开放性思考，综合运用无机化学知识，结合物理化学、结构化学、有机化学、分析化学、高分子化学等化学学科的知识，结合生命科学以及其他学科的知识，经过自己的分析，“纸上谈兵”，独立提出问题的解决方案。方案汇总后，选择典型思路，让学生进行简要介绍，并进行集体讨论与评价。这样的做法使学生掌握课程的相关知识：加深对各学科知识以及相互关系的理解；获得不同思路、观点的碰撞，启发思维；获得交流沟通能力、批判与接受批判能力的训练。
设计练习1：第三章酶和金属酶中第二节锌酶的教学中，以碳酸酐酶为范例进行酶催化作用机理部分内容教学。
介绍了碳酸酐酶晶体结构，尤其是活性中心的晶体结构信息，介绍了离子探针法利用Co(ii)碳酸酐酶的电子光谱特征获得碳酸酐酶活性中心在水溶液巾的结构模型，介绍了水溶液中存在Zn2-―oH-以及底物Co2处于活性中心但不直接与Zn2＋键合的实验信息之后，要求学生独立就已有信息设计碳酸酐酶的催化作用机理。
设计练习2：第三章酶和金属酶的内容学习完后，以“模拟金属酶”的设计为结束点。之前以碳酸酐酶和羧肽酶a为范例学习了锌酶的结构特点、催化活性以及催化作用机理，以Cu―ZnSoD为范例学习了超氧化物歧化酶的结构特点、催化活性，大体介绍了超氧化物歧化酶的催化作用机理。在此基础上进行第二次设计，要求比第一次有所提高。首先要求学生抓住酶的活性在很大程度取决于活性中心的结构这一要点，其次要求学生还要考虑是在整体分子水平上模拟还是局部模拟、以及如何将一个复杂的酶简化处理等多方面的问题。
设计练习3：第四章铁的生物无机化学中，第二节肌红蛋白与血红蛋白的结构内容学习后，要求学生进行第三次设计――模拟肌红蛋白与血红蛋白。这次设计与模拟酶的设计属于同一层次。生物分子的化学模拟是生物无机化学的重要研究内容，再次进行迁移训练的目的是使学生提高相关的能力，使学生进一步了解模拟生物大分子的基本思路。
设计练习4：第四章铁的生物无机化学全部内容学完后，要求学生设计一种补铁剂。此前学生已经比较全面地学习了铁的生物无机化学知识，包括铁离子的特性、铁在生物体中的存在形式、生物体内铁以络合物形式存在的生物学意义；肌红蛋白与血红蛋白的结构、血红蛋白的载氧机理、血红蛋白的载氧功能、异常情况下血红蛋白结构与功能的关系：缺铁引起的疾病、铁在动物体内的代谢、铁的毒性及过度积累、补铁的有关问题。在此让学生从实际应用的角度出发综合运用所用知识，这要求学生具有比较开阔的视野，具有一定的创新意识和批判意识。设计要求又有所提高。
设计练习5：第五章抗癌铂配合物中第二节铂配合物的抗癌作用机理，要求学生设想顺铂与Dna可能有哪些作用模式，设计考察、证实这些作用模式的方法。此前学生已经学习了铂配合物的结构、抗癌活性与毒性的关系，顺铂的水解和作用物种的相关知识。与前四次设计的要求所不同的是，这次设计的对象不是化合物而是研究方法，要求学生综合运用之前本课程所学研究方法以及前期其他各课程所学研究方法。科研方法的选择对于科研工作是必不可少的重要环节，也正是学生极少得到训练的一个环节。因此，这次练习对于学生的思维是跨越式的。对于其能力是补充性的。