＊侯銀玲 季甲 韋凡 劉英 呂璇

（凱里學(xué)院 貴州 556011）

1.基本情況

(1)貴州省高等院?；瘜W(xué)師范專業(yè)《無機(jī)化學(xué)》課程教材使用情況調(diào)查研究

筆者對學(xué)校所在貴州省行政區(qū)域內(nèi)的21所公辦本科院校，8所民辦本科院校進(jìn)行了調(diào)研。主要調(diào)研指標(biāo)為：是否設(shè)置化學(xué)專業(yè)、化學(xué)相近專業(yè)名稱、無機(jī)化學(xué)課程學(xué)時、開設(shè)學(xué)期、考核方式、使用教材等。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在29所本科院校中，有11所學(xué)校設(shè)置了化學(xué)專業(yè)，其中10所學(xué)校的化學(xué)專業(yè)均為師范類專業(yè)。設(shè)置化學(xué)專業(yè)的高校均開設(shè)無機(jī)化學(xué)課程。開設(shè)學(xué)期都集中在大學(xué)一年級，即第一、二學(xué)期，課程總學(xué)時較多（部分學(xué)校達(dá)到128學(xué)時），考核方式均為考試。各個高校使用的教材基本上集中在以下兩個版本，其一為高等教育出版社出版的吉林大學(xué)、武漢大學(xué)、南開大學(xué)宋天佑等編寫的《無機(jī)化學(xué)》第四版，以下簡稱吉大版；其二為高等教育出版社出版的北京師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、南京師范大學(xué)編寫的《無機(jī)化學(xué)》第五版，以下簡稱北師大版。

(2)我?；瘜W(xué)師范專業(yè)此前采用的《無機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容體系

表1是凱里學(xué)院化學(xué)師范專業(yè)長期以來采用的《無機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容體系，主要包括12個知識模塊。涵蓋物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、反應(yīng)基本原理、溶液化學(xué)、元素化學(xué)、化學(xué)新進(jìn)展等知識范圍。

表1 我校此前采用的化學(xué)師范專業(yè)《無機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容體系

2.師范類專業(yè)認(rèn)證背景下的無機(jī)化學(xué)課程改革

(1)省內(nèi)外師范大學(xué)化學(xué)專業(yè)師范類專業(yè)認(rèn)證情況

筆者對設(shè)有化學(xué)專業(yè)的部分省內(nèi)外師范大學(xué)進(jìn)行了廣泛調(diào)研，主要考查其化學(xué)專業(yè)師范類專業(yè)認(rèn)證通過情況。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有29所師范大學(xué)通過化學(xué)專業(yè)二級師范類專業(yè)認(rèn)證，3所師范大學(xué)通過化學(xué)專業(yè)三級師范類專業(yè)認(rèn)證。其中廣西師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、東北師范大學(xué)、南京師范大學(xué)等學(xué)校于2019年較早通過二級認(rèn)證，陜西師范大學(xué)于2021年最早通過三級認(rèn)證。調(diào)查數(shù)據(jù)截止到2022年底。

(2)貴州省地方院?；瘜W(xué)專業(yè)師范類專業(yè)認(rèn)證情況

針對凱里學(xué)院所處的貴州省，省屬高校貴州師范大學(xué)化學(xué)專業(yè)暫未通過師范類專業(yè)認(rèn)證，反而地方院校六盤水師范學(xué)院化學(xué)專業(yè)已于2022年順利通過二級認(rèn)證。這說明，地方院校結(jié)合自身優(yōu)勢，充分發(fā)揮地方特色，走在省屬高校前面完成專業(yè)認(rèn)證是大有希望的。省內(nèi)其他地方院校基本上均設(shè)置有化學(xué)師范類專業(yè)，除六盤水師范學(xué)院外，2022年及以前均未通過化學(xué)專業(yè)的師范類專業(yè)認(rèn)證工作。

(3)無機(jī)化學(xué)課程改革對師范類專業(yè)認(rèn)證工作的重要性

在師范類專業(yè)認(rèn)證的背景下，以畢業(yè)要求為導(dǎo)向，針對師范生培養(yǎng)中教學(xué)內(nèi)容更新不及時等問題，凱里學(xué)院無機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊對無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系進(jìn)行優(yōu)化和改革，以滿足教育部對師范類專業(yè)人才的培養(yǎng)要求[1]。同時，為滿足中學(xué)教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中對于課程內(nèi)容需選用優(yōu)秀教材，吸收學(xué)科前沿知識，引入課程改革和教育研究最新成果等要求，在無機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中重點優(yōu)化內(nèi)容設(shè)置和更新[2-3]。

3.無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系優(yōu)化建議

(1)整合知識模塊

經(jīng)過多年教學(xué)實踐，結(jié)合兄弟院校的先進(jìn)經(jīng)驗，將專業(yè)核心課程的知識模塊進(jìn)一步整合，形成了一套適合地方院?；瘜W(xué)師范專業(yè)無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)知識模塊體系。

與之前的體系相比較，進(jìn)行了以下調(diào)整。一是根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和后續(xù)物理化學(xué)等課程的銜接習(xí)慣，將熱力學(xué)、動力學(xué)、化學(xué)平衡等化學(xué)基礎(chǔ)知識調(diào)整到課程的較前位置進(jìn)行授課；二是將原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、分子結(jié)構(gòu)和共價鍵、晶體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容緊隨第一部分設(shè)置，講解結(jié)構(gòu)化學(xué)的基礎(chǔ)知識并且與高年級開設(shè)的結(jié)構(gòu)化學(xué)等課程相呼應(yīng)；三是將酸堿解離平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)、配位化學(xué)基礎(chǔ)等“四大平衡”內(nèi)容按序授課，使學(xué)生提前了解大二年級的分析化學(xué)課程的知識基礎(chǔ)，保障學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容體系的連貫性；四是將元素通論、非金屬元素、非過渡金屬元素等章節(jié)進(jìn)一步細(xì)化，按照“族”來設(shè)置課程章節(jié)，有利于學(xué)生掌握元素之間的規(guī)律；五是將內(nèi)過渡金屬鑭系、錒系元素和鐵、鉑系元素獨立成章，根據(jù)學(xué)生自身特點選擇性學(xué)習(xí)，做到因材施教。

(2)建立兩庫一平臺課程資源體系

依托高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項目，建立無機(jī)化學(xué)課程試題庫及無機(jī)元素化學(xué)教學(xué)案例庫，并利用可開放獲取的中國大學(xué)MOOC等信息化在線學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建試題庫+案例庫+信息化在線學(xué)習(xí)平臺的“兩庫一平臺”課程資源體系。結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”將基礎(chǔ)知識和實際應(yīng)用聯(lián)系起來，拓展學(xué)生課外學(xué)習(xí)空間和渠道，探索將微課、實驗展演等自制為短視頻并應(yīng)用到課堂教學(xué)。從而縮短課上和課下的空間距離，激發(fā)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)和實踐的興趣。

4.具體措施和案例

在化學(xué)專業(yè)師范類專業(yè)認(rèn)證背景下結(jié)合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，將課程目標(biāo)及課程考核內(nèi)容統(tǒng)籌考慮，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容板塊，如表2所示。在此基礎(chǔ)上，給出教學(xué)案例以供參考。

表2 基于無機(jī)化學(xué)課程目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化體系

(1)中學(xué)化學(xué)核心素養(yǎng)與無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系相融合

根據(jù)高中化學(xué)新課標(biāo)中關(guān)于變化觀念與平衡思想、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、宏觀辨識與微觀探析、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等5個方面的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，嘗試將其與無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系融合，創(chuàng)新性的培養(yǎng)化學(xué)師范生的化學(xué)核心素養(yǎng)，使其能夠勝任今后的中學(xué)化學(xué)教學(xué)工作。

①宏觀辨識與微觀探析相結(jié)合

通過設(shè)問上述過程中顏色變化的原因，學(xué)生可掌握相應(yīng)知識點，即Cl-外層具有4對孤對電子，可作為配位體與鹽類化合物形成配位化合物。但由于Cl–是硬酸，對外層電子的吸引較強(qiáng)，不易給出電子，即使在配合物形成過程中，將電子對通過配位提供給中心離子（形成體），也很容易重新將其配位電子奪回。這樣就決定了以鹵離子為配體形成的配位化合物不是很穩(wěn)定。它們的形成要在一定條件下進(jìn)行，一旦外界條件改變了，則配合物也就隨之而分解。

達(dá)到通過觀察、辨識一定條件下物質(zhì)的形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象，初步掌握物質(zhì)及其變化的分類方法，并能運用符號表征物質(zhì)及其變化；能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念；能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)在特定條件下可能具有的性質(zhì)和可能發(fā)生的變化。

②證據(jù)推理與模型認(rèn)知相結(jié)合

通過設(shè)問Cl2O4中氯元素的氧化數(shù)是多少？2個氯原子是否處于等同的空間結(jié)構(gòu)等，引導(dǎo)學(xué)生思考和認(rèn)識Cl2O4的分子構(gòu)型和形成方式?？山柚Ｐ突蛘邉赢嬤M(jìn)行推理并講解，降低學(xué)生理解難度，同時將化學(xué)反應(yīng)實例以化學(xué)方程式的形式展示出來，進(jìn)一步證實結(jié)構(gòu)推理與性質(zhì)之間的必然關(guān)系。

由圖1中Cl2O4的分子構(gòu)型可以看出，中心氯原子為sp3雜化，由于與其連接的氧原子電負(fù)性較大，中心氯原子顯示+7的氧化數(shù)；與端基氧相連的氯原子由于成鍵數(shù)量較少的原因，只能失去一個電子形成+1的氧化數(shù)；綜合來看，Cl2O4分子中氯元素的平均氧化數(shù)為+4，與實際宏觀表現(xiàn)相符。

圖1 Cl2O4的分子構(gòu)型

高氯酸的強(qiáng)氧化性眾所周知，尤其是濃高氯酸特別不穩(wěn)定，表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性[4]。

濃高氯酸可以將碘單質(zhì)氧化成極強(qiáng)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還原。與Zn反應(yīng)時，稀HClO4只顯示其酸性[5]。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

究其原因，高氯酸為強(qiáng)酸，稀HClO4完全解離。如圖2所示，ClO4-離子為正四面體結(jié)構(gòu)，對稱性高，穩(wěn)定性非常強(qiáng)，故氧化能力低。

圖2 ClO4-的結(jié)構(gòu)圖形

③實驗探究與創(chuàng)新意識培養(yǎng)

元素碘是非常重要的一種鹵族元素，碘元素具有多種氧化數(shù)，形成的不同氧化數(shù)間的碘化合物可通過氧化還原反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化。碘鐘實驗利用碘元素形成的化合物構(gòu)成的氧化還原體系進(jìn)行的振蕩反應(yīng)及顏色變化，可探究反應(yīng)速率與化學(xué)動力學(xué)相關(guān)問題。

指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題，例如，反應(yīng)速率的影響因素、動力學(xué)反應(yīng)級數(shù)的實驗測定方法等。學(xué)生利用所學(xué)無機(jī)化學(xué)知識依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案，完成實驗操作，能對觀察記錄的實驗信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論，可將探究效果融入高年級的學(xué)年論文選題和寫作中。同時，將實驗探究與創(chuàng)新意識培養(yǎng)貫穿于無機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)，可有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有利于后期創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目的組織實施和各級各類化學(xué)相關(guān)學(xué)科競賽成績的提高。

5.結(jié)論

本文從師范類專業(yè)認(rèn)證背景下的無機(jī)化學(xué)課程改革出發(fā)，以整合知識模塊、建立兩庫一平臺課程資源體系等對無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系提出優(yōu)化建議，并給出化學(xué)核心素養(yǎng)與無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系相融合等具體措施和案例。對比課程內(nèi)容體系優(yōu)化前后數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生成績達(dá)到良好以上比例得到有效提高，考試成績分布更加合理。通過調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、更新教材、引入新的教學(xué)方法等措施，使得課程更加貼近學(xué)生的實際需求，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時，教師對學(xué)生的個性化關(guān)注和指導(dǎo)也有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。