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分析學生缺乏“化學美”感受的原因，闡述“美麗化學”教育的必要性，探討實施“美麗化學”教育的途徑。認為構建學生眼中的“美麗化學”，重塑化學正面形象，對中學化學教育具有相當的重要性和緊迫性。
[關鍵詞]
化學美;反應;構建
黨的十八提出的“美麗中國”建設構想，離不開全國人民的共同奮斗。作為一門科學教育課程，中學化學如何更好地幫助學生感受化學對人類社會生產生活各方面的重要貢獻、正確認識化學對環境的某些消極、負面影響，真正感受“化學之美”，提升化學學習的熱情，進而轉化為學生科學素養的提升，是化學教育工作者在建設“美麗中國”的本職崗位上值得深刻思考的問題。筆者在中學化學教學實踐中，進行了如何構建學生眼中“美麗化學”的探索和實踐。
一、學生缺乏“化學美”感受的原因分析
（一）新聞媒體的負面導向作用
誠然，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，由化學品引發的公眾事件也不斷增多，每一事件都觸動著人們的神經。不管是公眾熟悉的氨氣、液化石油氣、天然氣、濃硫酸，還是不熟悉的苯、甲醇、苯酚、液氯、硝酸等，每每事件一出，媒體新聞總會冠以“化學品泄漏”，使學生心里又會嘀咕了：“看看，又是化學惹的禍。”;還有近年來的食品安全事件，冒出不少化學名詞，學生們耳熟能詳，如有毒大米中的鎘和石蠟油，牛奶中的三聚氰胺，鴨蛋中的蘇丹紅，腐竹中的吊白塊，浸泡食品的福爾馬林，豬肉中的瘦肉精等;還有近年來的“朱令的鉈中毒”案件、“濃硫酸潑熊”事件、敘利亞的“化武風云”、北方霧霾污染等等……，無一不與化學有著千絲萬縷的聯系，無一不對學生們產生“化學恐懼陰影”。而往往面對上述事件，許多新聞媒體記者缺乏基本的科學素養，只報其表，不解其理，錯誤的“新聞”負面導向導致社會乃至學生對化學的誤解。然而，有誰會因為用電事故而非議電本身？又有誰因為交通事故而排斥交通工具？化學在社會公眾心目中的所受的不公正待遇可見一斑。
（二）教師對化學的“美麗”教育認識不足
化學作為一門自然科學，以實驗為基礎，其中蘊含著很多的美，然而在教學中，大多數教師并不注重化學美的體現。筆者認為，原因主要有：①受中高考長期片面追求升學率的影響，教師們沒有時間和精力去挖掘中學化學中蘊含的豐富的美，無法靜下心來認真備一備“美麗化學”的有效教法，而只關注學生的考試成績;②受到考試評價機制的影響，教師的精力集中在化學基礎知識的傳授上，而不愿意去表現化學美和創造化學美，因而也就不會積極引導學生去領會和創造化學美了。
（三）學生對化學的“美麗”認識欠缺
多數學生因受社會現象和生活經驗的影響，對化學的認識存有偏見，雖然知道化學也有美的一面，但是對化學的“美”的認識只是停留在感性的層面上，還未從理性的層面上去認識化學的美。比如，對化學用語的學習，很多學生還停留于是學化學的需要，“痛苦”地去背去記憶，不能用審美的眼光去審視，無法體會美在其中的存在即化學用語的簡約性和意義表達的高效性，因此在化學學習中就不會有美的享受，更談不上去創造化學美。
二、在中學化學教學中實施“美麗”教育的必要性
首先，化學是一門以實驗為基礎的自然科學，它具有人文學科和自然學科相結合的特點。通過這一特點，將化學中的圖表美和直觀美展現出來，可以很容易地調動學生的學習興趣，培養學生良好的學習動機和審美能力，緩解學生的學習壓力，提高學生的創造能力;通過化學理論表現出的簡潔美和化學史中的“真”“善”“美”有助于啟迪人的智慧，陶冶人的情操，幫助學生樹立正確的價值觀、人生觀和嚴謹的科學態度;其次，可以吸引更多的學生投入到化學專業的學習中來，為我國科技的發展提供優秀的化學人才。
但是，基于前面所論述的現狀，對中學化學學科而言，是極為不公平的，對化學科學的發展也是極為不利的。我們認為：矯正學生個體的錯誤化學價值觀，在化學教學中實施“美麗”教育是非常有必要的。
三、實施“美麗化學”教育的途徑
如何改變化學在學生眼中的形象，教會學生分辨是非，辯明事理，給化學“正名”呢？教學中，筆者常用的實施途徑如下：
（一）利用初三化學的“美麗”啟蒙
初三化學的第一節課，作為啟蒙課，它的重要性可想而知，關系到化學在學生心目中的第一印象，也關系到學生日后學習化學的信心和興趣。筆者充分利用化學實驗的優勢，進行“美麗”啟蒙，把學生們心里的求知欲激發出來，點燃他們學習化學、愛上化學的熱情。在教學中，筆者先將事先用酚酞寫過字的白紙（一開始不顯字）貼在黑板上，由于是第一節課，學生安靜好奇，瞪著大眼想知道老師要干嘛，接著筆者用壁殼透明裝有“清水”（含氫氧化鈉）的噴壺將“水”噴灑到白紙上，紙上立刻顯出一排紅色大字“什么是化學？”，學生第一次目睹如此奇妙的變化，紛紛驚呆了。筆者趁熱打鐵，問道：“什么是化學？”學生面面相覷，不能作答，筆者并沒有急著給出答案，而是進一步給學生們展示了幾個化學“魔術”。為了體現化學“魔術”的真實性，激發學生的好奇心，筆者積極與學生互動，共同完成了“清水變牛奶”（向學生借“氣”，吹入澄清石灰水）、用水點“燈”（向學生借水，滴到藏有一粒鈉的酒精燈燈芯上）、空瓶生煙（向學生借“手”，抽走兩瓶分別裝有氯化氫和氨氣對扣在一起的集氣瓶中間的玻璃片）等趣味實驗，將學生的情緒推到：原來化學這么有趣，化學這么美。接著提醒學生，如果想知道其中的奧秘，就要學好化學。就這樣，為他們后續的學習埋下“美麗”的伏筆，也為他們奠定了終生喜愛化學的基礎。
（二）利用化學新課的“美麗”導入
俗話說：好的開始是成功的一半。一臺好戲要有一個精彩的開頭，才能抓住觀眾的心，引起他們的興趣。因此，很多時候，我們在教一節新課時，為了激發學生的興趣，總是習慣將新課中所涉及的物質引發的災難性事件作為導入新課的情景。筆者認為，這雖然達到了預期的目的，但給學生留下了不好的印象：化學怎么這么“丑陋”！其實，學生這樣認為是正常的，因為教師給他們展示的總是化學里“丑”的一面。因此，我們應當轉變教學觀念，多為學生展示化學“美”的一面，避免用這類惡性事件作為“噱頭”來導入新課。
例如，講到二氧化碳的性質時，以前筆者總是用“死狗洞”或“地窖里的一個西瓜三條人命”等故事導入，現在改為用西游記里的孫悟空騰云駕霧的精美場景或讓學生吃跳跳糖創設情景導入，使學生對二氧化碳有了一個美好的印象;又如講到氯氣的性質時，以往通常都通過講述“第一次世界大戰德軍使用氯氣作為武器”或“某地發生氯氣泄漏造成的浸染”等材料導入新課，現在改用“氯氣用于自來水消毒和制聚乙烯等”精美圖片創設情景切入新課。
（三）利用化學實驗的“美麗”演示
教學實踐及許多調查表明，化學反應過程中的艷麗的色彩、奇特的氣味及其他奇妙的現象，能激發學生強烈的興趣和探究欲望，一旦保持下來，就會產生巨大的學習動力。所以化學實驗是實現“美麗化學”教育的主戰場，筆者主要從兩個方面來實施。
第一，從現象上下足功夫，努力放大其所蘊含的美麗因素。在教學中，筆者盡量做好并嘗試改進教材中的每一個演示實驗，例如講到酸堿指示劑時，用噴水壺向一張事先用酸和堿畫好的畫上噴灑石蕊試液，頓時出現一副簡單的中國山水畫;又如講到氨氣的“噴泉”實驗時，筆者對該實驗稍作改進，尖嘴噴嘴換成球形多孔噴嘴（自制），使現象更逼真、噴泉更美麗;白磷自燃實驗，經過筆者重新設計，變成柔美的“天女散花”;當然，還有鋁熱反應實驗中壯美的“火山爆發”等等。每一個成功的實驗都扣人心弦，讓學生屏住了呼吸，在享受美的熏陶之余，還激發了他們認識美、感受美、創造美的愿望，從而提高他們學習科學知識的積極性。另外，還可以用大號儀器、對比實驗、色差背襯、投影放大等，使現象更清楚、美麗。
第二，從操作上想辦法，盡量讓學生參與到實驗演示中來，體驗化學實驗的“演示美”。在學生基本掌握實驗操作的基礎上，將既安全又簡單的某些演示實驗讓學生代替教師，登臺操作，當眾示范。這種“生演生看”的做法，不但使學生獲得展示自我才能的機會，還調節了課堂氣氛，吸引了更多學生的注意力。參與演示的學生操作認真，一絲不茍，下面的“觀眾”評頭論足，各抒己見，充當“裁判”的教師及時糾正錯誤。實踐證明，這種演示在學生心中留下了“美麗”的印象，經久難忘。
（四）利用化學材料的“美麗”用途
材料是人類生產生活的物質基礎，隨著科學技術的發展和人們生活水平的不斷提高，傳統的材料得到了發展，新型材料不斷涌現，在教學中可借此加以介紹一些神奇的化學材料，來認識化學的材料美和創造美。如電影《變形金剛3》中的“鳥人”，為什么會滑翔？如果換穿一件雨衣，還能飛嗎？原來采用的是韌性和張力極強的尼龍織物，是一種特殊的有機合成材料;還有生活中煮飯用的不沾鍋，表面用的是聚四氟乙烯材料;教材上有一幅“小貓烤火”的圖片，小貓站在玻璃板上卻安然無恙，這種神奇的玻璃板是人造有機高分子材料――聚硅氧烷（可耐受2000℃高溫）;我國的探月工程，特別是最近在月球表面著陸的嫦娥三號和玉兔號月球車，在溫差達三百多度的月球上沒被烤焦和凍壞，其主要原因是“身被”各種國產新型、特殊的材料等等，以上所有這些都能夠使學生對化學材料的“美麗”用途產生深刻的印象。
（五）利用化學世界的“美麗”物質
自然界是五光十色、豐富多彩的，化學物質的物理性質也是如此，體現著與大自然的和諧與統一。其中物質的顏色，如酸堿指示劑的姹紫嫣紅、液溴和氧化鐵的紅棕色、膽礬的藍色、綠礬的綠色、硫粉和過氧化鈉的黃色、碘蒸氣的紫紅色……，物質的三態變化又在演繹著紅橙黃綠青藍紫的動態美;還有物質的形態，如無色水晶的無瑕透明、金剛石的奪目光彩、紅藍綠寶石的晶瑩華貴……無不給人以美的視覺沖擊，大大加深學生對化學的好感。
此外，在化學教學過程中還可以利用化學家的“美麗”精神、化學用語的“美麗”語言、微觀化學的“美麗”結構等來構建學生眼中的五彩繽紛的“美麗化學”，使學生消除對化學的誤解，用美的眼光看待化學、樂于學習化學并喜歡上化學，激發他們的學習興趣和學習欲望，培養具有科學素養的新一代公民。
[參 考 文 獻]
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【關鍵詞】研究性教學 化學課堂 應用情況
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）17-0045-01
前言
隨著教育行業的不斷更新與發展，研究性教學已經不再局限于一門學科中，而是被廣泛的運用到各個學科中。且研究性教學主要是通過教師地引導，來幫助學生更好的完成學習任務，所以教師在這一教學中有著重要的作用。
一、 高中化學課堂教學中運用研究性學習的應用情況
（一） 能夠豐富課堂教學
在高中化學課堂教學中應用研究性學習，能培養學生的學習興趣，激發學生的學習熱情。在師生共同努力下，發揮化學這門學科的特點，通過講解教材中的內容、實驗原理等多種教學手段，調動學生的學習積極性，讓學生全身心的投入到學習中，增強化學的趣味性。隨著新課改的要求，在化學教學中采用多樣化的教學手段，選擇全新的研究性學習方法，創建相應的化學情境，擴展學生地學習平臺。同時還要求化學教師要尊重學生的主體地位，積極鼓勵學生，培養學生地實踐操作能力，激發潛能[1]。
（二） 對化學實驗進行探究
在進行研究性學習的過程中，要是要對自己進行重新的定位，從課堂中的權威者變成引導者，全面培養學生的邏輯思維。在進行實驗的過程中，教師也要采用恰當的語言，讓學生充分發揮主觀能動性，全面開發學生的思維模式，創建活躍的課堂氛圍。如在教導學生學習銅與硫酸錳在加熱的條件下進行反應的過程中，向學生提問為什么銅不能與稀硫酸發生反應？濃度為多少的硫酸才能與銅進行反應？是不是也需要進行加熱才能夠進行反應？在整個實驗的過程中，怎樣才能確保SO2不會受到污染等。
（三） 教師要進行一定地擴展與延伸化學課堂
學生學習化學的目的是為了更好的在生活中運用相關知識。所以只有在課堂中聯合生活實際才能夠讓學生認識到學習化學的樂趣與重要性，并積極鼓勵學生將化學知識運用到生活中。這就要求化學教師要培養學生開動腦筋，聯系生活，主動尋找與生活息息相關的知識點。如在學習燃料的綜合利用一章中，化學教師就可以從生活實際入手，收集一些日常的材料并創建相應的情境，來提高學生學習化學地興趣，并讓學生主動探索問題，從實際生活中去掌握怎樣利用燃料與熱能。這樣不僅可以培養學生地歸納能力，還能夠延伸化學課堂，讓化學課堂充滿樂趣。最后教師可以讓學生選擇幾種燃料進行比較，并從中選擇出高效又節能的燃料，以此來引出一個全新的課題。這就要求化學教師要深入挖掘課堂內容，為學生創造足夠地思考空間[2]。
二、在高中化學課堂教學中運用研究性教師的策略
（一） 促進學生主動進行發展
化學教師要根據教材中的實際內容，創建適宜的教學條件，讓學生產生出對于學習化學的興趣。所以想要更好地開展研究性學習就要堅持以學生為主，充分調動學生的積極性，讓學生能主動參與到學習中。幫助學生明確學習化學的重要性。建立平等與民主的師生關系，學校也要為學生創造出足夠發展的空間，讓學生在校園生活與學習中找到自尊與歸屬感。此外化學教師要平等對待每一個學生，深入到學生中，讓學生享受學習化學的樂趣。另外個人差異，所以教師在進行研究性教學的過程中，就要因材施教，激發學生的學習熱情，改變傳統的課堂教學方式，適當的讓學生組程小組進行學習，便于達到最佳的學習效果。
（二） 對學生進行分層教育
學生由于對于知識的接受與理解能力的不同，就導致學生地學習基礎與學習方法也不同，所以教師要根據不同的學生學習特點制定出不同地教學策略，才能夠真正體現出教師的主導地位。所以教師在進行課堂教學的過程中，要選擇適合學生進行閱讀的部分，讓學生自主進行學習，也可以在教學中為學生提供學習材料，讓學生自行進行補充與歸納。此外教師在課堂教學中還應當要注重培養學生地學習精神與態度，提升學生的學習意識。在擴展學生知識面的基礎上，抓住化學的本質，學會判斷與理解問題，在提高綜合素養的基礎上，加強訓練學生社會科學基本研究方法。
（三） 對學生進行有針對性地教學
高中化學課堂教學中可融入研究性教學能夠培養學生實事求是的科學精神，從化學實驗入手，激發學生地學習興趣。教師還要在加強學生感性認識的基礎上，理清化學脈絡，激發學生勇于探索的精神，幫助學生明確學習目標，提高動手操作能力，在提高學生科學素養的基礎上讓學生舉一反三。
（四） 教師要認真備課，保證研究性教學的順利進行
在實際的教學過程中，一些學生受到外界因素的影響導致學習化學沒有明確的學習目標，在化學課堂中也不愿意學習化學，甚至產生厭煩化學的情緒。所以這就需要化學教師要及時開導學生，幫助學生樹立學習化學的目標[3]。在課前認真準備教學方法，選擇適宜地教學材料，采用多樣化地教學手段，激發學生的學習興趣。對于不愿意學習化學的學生來說，教師要及時與學生進行交流，幫助學生明確存在的問題，改變對于化學的錯誤認識，重新建立起學習化學的信心，從而達到學好化學的目的。
結語
在高中化學課堂教學中融入研究性學習，既是一項實踐過程也是一項研究過程。想讓研究性教學模式發揮作用，就要堅持學生的主體地位，幫助學生認識自我，實現自我，最終達到發展自我。
參考文獻：
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要把一門課程教好，需要花很大的氣力和心思。作為任課教師，最基本的要求就是熟悉課程的教學大綱，清楚教材里面的知識點哪些是僅需了解和識記的，哪些是需要重點掌握和應用的，哪些是學生可以自學的內容，這樣才能把教學之前的準備工作做好。無機化學包含的知識內容分析化學、有機化學和物理化學都有涉及。對于化學專業的學生來講，后面三門化學課程都要進行專門的學習，對于教無機化學的老師需把握自己的“度”，有些知識點不能牽涉過多，有一些不能一帶而過，所以大綱和教材必須非常熟悉，甚至分析化學、有機化學和物理化學的教材都要認真看一看，不要給學生留下一些知識空白點，也不要講得過多。如教材中的一章內容——物質的狀態，內容絕大部分是了解和識記內容，很多的知識在學生上大學之前就基本了解掌握，雖在后面的物理化學學習中要深化，但是畢竟著重點不一樣，課堂教學可少花時間。教材里原子結構和分子結構的內容，對有機化學的學習比較重要，但由于內容比較抽象，學生學習一直比較吃力，所以講授時需要多花點時間，盡量多查查資料，設計模型，引導學生去想象和討論；另如化學熱力學、化學反應的速率、化學平衡、氧化還原反應等內容，在物理化學課程的學習中都會重點學習，所以作為無機化學的授課者不可將簡單問題復雜化，只需把教材中的基本內容講解清楚就夠了；無機化學中的元素化學部分內容的講授，可以學生自學討論和教師教學和啟發的形式進行。
2.正確有效地處理好教與學的關系
一門課程光是靠教師的講解，學生不可能學好，尤其無機化學這門課程，學生普遍反映它內容零散，知識點多，不容易系統掌握。面對習慣了被動灌輸來獲取知識的學生在學習上的畏難情緒，如何調動他們學習的主動性和能動性？首先讓學生了解這門課的重要性：無機化學是基礎課，且是后面要學習的化學課程——分析化學、有機化學和物理化學的基礎課。然后告訴學生這門課的特點：知識點較多，包含的內容面較廣。最后應該給學生以信心：內容以基礎為主，學習難度不大（很多的內容高中也已經學過）。興趣是學習最好的老師，如何激發學生對無機化學的興趣是授課老師的重要課題。傳統的老師講、學生聽的教學模式會使學生失去學習的興趣，要激發學生的學習熱情，必須處理好教與學的關系。教應該是老師有意識地引導學生，給學生一片思考問題的空間；學生積極主動地學習、消化、吸收老師講授的內容，培養自己解決問題的能力。學生能主動地參與到課堂的學習中去，才能真正產生學習興趣，更好地掌握知識。
3.培養學生的科研興趣
這里僅就高中化學課程的任務、課程設置和課程內容的改革，以及教材編寫等問題提出初步的構想，以與同行們繼續深入研討。
一、高中化學課程的任務
沒有一成不變的課程任務，高中化學課程的任務也不例外。隨著社會的進步，科學技術的發展，一些教育觀念和價值觀念會相應地發生改變，這就需要我們不失時機地調整高中化學課程的任務，以體現時代的特點和適應時代的需要。
確定高中化學課程的任務，應該綜合考慮社會對高中畢業生的需求，學科的發展和學生自身的發展。從社會對高中畢業生的需求來看，要求高中學生能有較廣泛的適應面，既能為各行各業輸送合格的就業人員，又能為高一級學校輸送優秀的人才。也就是說，社會對高中畢業生的需求具有多重性。
但近幾十年來，化學的發展非常快，以致有不少化學家認為，化學將是21世紀的中心學科。化學與人類、社會、科學、技術等的聯系越來越緊密，與相關學科如環境科學、材料科學、能源科學、生命科學等的相互滲透也越來越強烈，化學應用于現代科學技術的研究正越來越深入，信息和資料也越來越多，每天都有大量的物質被發現或從實驗室里研制出來。化學在社會生活中的重要性正日益顯示出來，很難想象，一個對化學缺乏起碼認識的人，能適應現代社會的生活。再從學生自身的發展來看，高中生的年齡一般為16－18歲，他們已初步形成了自己的興趣、愛好和特長，已具有一定的概括能力，能開始辯證地思考一些化學問題，并能在一定程度上以理論作指導來分類學習一些化學知識。但對于這一年齡段剛升入高中學習的學生來講,大部分人抽象思維困難,學得較死,常常局限于就事論事,不大會靈活應用所學的知識。在學習方法上，則往往更多地習慣于死記硬背，缺少對知識的理解記憶和獨立思考。在動手能力方面則更差些。
上述諸種因素決定了高中化學課程的任務已不再是單純地傳授知識或培養少數未來的化學家，而主要是提高學生的化學素養和發展學生的個性特長，為學生將來參加社會主義建設和進一步學習打好基矗具體地講，有以下幾個方面：
（一）傳授知識。在義務教育初中化學的基礎上，使學生進一步學習一些化學基本概念和原理以及元素化合物的基礎知識，學習一些化學實驗和化學計算的基本技能，初步認識化學與人類、社會、科學、技術等的密切聯系以及化學的重要應用。
（二）發展能力。培養和發展學生的能力，尤其是獨立獲取知識的能力、分析和解決問題的能力以及創新精神，使學生能較自覺地關心與現代社會生活有關的化學問題，如環境、能源、材料、衛生、健康等，并能運用化學知識解釋或解決一些簡單的化學問題。
（三）激發學生學習化學的興趣，培養他們的科學態度和科學方法。
（四）結合化學學科的特點，對學生進行辯證唯物主義和愛國主義教育，培養學生的社會責任感以及刻苦、頑強、團結合作等優良品德。
二、高中化學課程設置和課程內容改革的構想
關鍵詞:配位化學;無機化學;配位化合物;研究方向
一、配位化學的起源與研究范圍
配位化學是在無機化學基礎上發展起來的一門邊沿學科。它所研究的主要對象為配位化合物(CoordinationCompounds,簡稱配合物)。早期的配位化學集中在研究以金屬陽離子受體為中心(作為酸)和以含N、O、S、P等給體原子的配體(作為堿)而形成的所謂“Werner配合物”。第二次世界大戰期間,無機化學家在圍繞耕耘周期表中某些元素化合物的合成中得到發展,在工業上,美國實行原子核裂變曼哈頓(Manhattan)工程基礎上所發展的鈾和超鈾元素溶液配合物的研究。以及在學科上,195l年Panson和Miler對二茂鐵的合成打破了傳統無機和有機化合物的界限。從而開始了無機化學的復興。
當代的配位化學沿著廣度、深度和應用三個方向發展。在深度上表現在有眾多與配位化學有關的學者獲得了諾貝爾獎,如Werner創建了配位化學,Ziegler和Natta的金屬烯烴催化劑,Eigen的快速反應。Lipscomb的硼烷理論,Wnkinson和Fischer發展的有機金屬化學,Hoffmann的等瓣理論Taube研究配合物和固氮反應機理,Cram,Lehn和Pedersen在超分子化學方面的貢獻,Marcus的電子傳遞過程。在以他們為代表的開創性成就的基礎上,配位化學在其合成、結構、性質和理論的研究方面取得了一系列進展。在廣度上表現在自Werner創立配位化學以來,配位化學處于無機化學趼究的主流,配位化合物還以其花樣繁多的價鍵形式和空間結構在化學理論發展中。及其與其它學科的相互滲透中。而成為眾多學科的交叉點。在應用方面,結合生產實踐。配合物的傳統應用繼續得到發展。例如金屬簇合物作為均相催化劑,在能源開發中C1化學和烯烴等小分子的活化,螯合物穩定性差異在濕法冶金和元素分析、分離中的應用等。隨著高新技術的日益發展。具有特殊物理、化學和生物化學功能的所謂功能配合物在國際上得到蓬勃的發展。
自從Werner創建配位化學至今100年以來,以Lehn為代表的學者所倡導的超分子化學將成為今后配位化學發展的另一個主要領域。人們熟知的化學主要是研究以共價鍵相結合的分子的合成、結構、性質和變換規律。超分于化學可定義為分子間弱相互作用和分子組裝的化學。分子間的相互作用形成各種化學、物理和生物中高選懌性的識別、反應、傳遞和調制過程。而這些過程就導致超分子的光電功能和分子器件的發展。
二、我國配位化學的研究現狀
我國配位化學的研究在前幾乎屬于空白。1949年后隨著國家經濟建設的發展,僅在個別重點高等院校及科研單位開展了這方面的教學和科研工作,60年代中期以前。主要工作集中在簡單配合物的合成、性質、結構及其應用方面的研究。特別是在溶液配合物的平衡理論、混合和多核配合物的穩定性、取代動力學、過渡金屬配位催化以及稀土和W、Mo等我國豐產元素的分離提純以及配位場理論的研究。除了個別方面的研究外,總體來說與國際水平差距還較大。
80年代后。在改革開放政策指引下,我國的配位化學取得了突飛猛進的發展。我國配位化學研究已步入國際先進行列,研究水平大為提高。特別在下列幾個方面取得了重要進展:
(1)新型配合物、簇合物、有機金屬化合物和生物無機配合物,特別是配位超分子化合物的基礎無機合成及其結構研究取得豐碩成果,豐富了配合物的內涵。
(2)開展了熱力學、動力學和反應機理方面的研究,特別在溶液中離子萃取分離和均向催化等應用方面取得了成果。
(3)現代溶液結構的譜學研究及其分析方法以及配合物的結構和性質的基礎研究水平大為提高。
(4)隨著高新技術的發展,具有光、電、熱、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得進展。它的很多成果還包含在其他不同學科的研究和化學教學中。
我國配位化學的進展具有一系列特點。作為化學的重要分支領域之一的配位化學。在其學科本身發展的同時創造出更為奇妙的新材料,揭示出更多生命科學的奧妙。在研究對象上日益重視與材 料科學和生命科學相結合。在從分子進到材料合成的研究中更加重視功能體系的分子設計。金屬離子在生物體系中的成鍵。除維生素B12中的Co-C鍵以外,幾乎都是以配位鍵形式結合。其功能體系組裝是一個更為復雜的問題。這時要求將正確的物種放在正確的位置(在與動力學有關的問題中,還要按著正確的時間)才能發揮應有的功能。高效、經濟和微量的組合化學的應用,將有助于分子合成和設計的實踐。
從超分子之類的新觀點研究分子的合成和組裝,在我國日益受到重視。化學模板有助于提供組裝的物種和創造有序的組裝,但是其最大的困難在于克服熱力學第二定律所要求的無序。這時配位化學家的任務之一就是和熱力學進行妥協。盡管目前我們了解一些局部的組裝規律和方法。但比起自然界長期進化而得到的完滿而言。還有很大差距。正如有了一群能分別演奏各種樂器的音樂家。若沒有很好的指揮。還不能演奏出一場滿意的交響樂。其原因就是缺乏有意識地進行組裝。對于組裝的本質和規律。有很多基礎性研究有待深入進行。
三、配位化學的研究方向
作為邊沿學科的配位化學日益和其他相關學科相互滲透和交叉。正如Lehn所指出。超分子化學可以看作是廣義的配位化學。另一方面,配位化學又是包含在超分子化學概念之中。配位化學的原理和規律,無疑將在分子水平上對未來復雜的分子層次以上聚集態體系的研究起著重要作用。其概念及方法也將超越傳統學科的界限。我國配位化學家在進一步促進它和化學內有杌化學、物理化學、分析化學、高分子化學、環境化學、材料化學、生物化學、以及凝聚態物理、分子電子學等學科的結合方面有了很好的開端。進一步的發展必將給配位化學帶來新的發展前景。
中醫是我國傳統、獨創的治療方式,但是,中藥制藥的制藥手段和方式正在突破傳統工藝,如中藥配位化學研究就是一個極有發展前途的新的研究方向。
我國幅員遼闊,資源豐富。經濟建設中有備方面的要求。還存在一些無人問津的薄弱領域,例如配位光化學、界面配位化學、納米配位化學、新型和功能配合物以及配位超分子化合物的研究。金屬配合物的研究有明顯的應用背景,具有開發成重大經濟效益的潛力。它的基礎和理論性研究也處在現代化學發展的前沿領域。對下一世紀我國化學學科的發展。必將產生深遠影響。
【參考文獻】
[1]翟慕衡.配位化學[M].北京:安徽人民出版社,2007-09
[2]李英華,呂秀陽,劉霄,柳葉.中藥配位化學研究進展[J].中國中藥雜志,2006年8月 31卷第16期
關鍵詞：綠色化學；滲透；環境保護
綠色化學的概念最早是美國化學會(ACS)提出[1]，其中的核心技術是利用化學反應原理消除或減輕在工業生產上所造成的污染。現今的綠色化學指的是保護環境的化學技術，在含有化學品的制造中有效的利用材料，消除或減輕過程中產生的廢物和有毒物質，進而避免有毒物質的排放對環境造成危害。
1綠色化學遵循的原則
根據綠色發展的要求，綠色化學遵守的原則主要有：盡量減少或者不使用易發生危險的化學試劑，最優選擇安全、環保的藥品；原材料的使用要達到最優化，利用率盡可能達到100%，盡量減少副產物和廢料的產生；盡可能使用可再生的原材料，做到循環利用，保護環境[2]。
2綠色化學的特點
綠色化學中原材料純天然取材，對人、對自然能做到無危害、無污染；反應條件是在無毒、無害的條件下進行的，會有效減少廢棄物的產生和向環境中排放；原子的利用率達到最大化，盡可能使所有原子都作為原材料被產品所消化吸納，最終實現“零排放”的高效產出；生產出的產品為有利于環境保護和人體健康的環境。
3初中化學教程中滲透綠色化學的必要性
在當代的教育教學中，綠色化學是個重要的概念。中國目前面臨著嚴峻的環保問題，經濟快速發展著隨之而來的就是發展過程中所產生的污染問題。初中階段的化學是初級的化學知識的攝入，在此階段學生會化學處在一個較新鮮、好奇的階段，此時對綠色化學概念的滲透是至關重要的，教師在教學過程中加以引導和教育，會使學生比較容易培養出對綠色化學意識，可以讓他們感受和認識到綠色化學在生活中的重要性與地位，進而可以將化學的理念擴大化。所以綠色化學教育是化學教學中不可或缺的一部分。
4化學教學中滲透綠色化學理念的途徑
(1)樹立綠色化學意識和環保意識人總是在不斷學習中進步與發展，通過從外界感知到的事物來獲得認識和經驗。以講座的形式來傳播綠色化學是很好的途徑，學生接受知識的方式不止是從書本中獲取，更容易接受的方式是別人的講述。教師通過舉辦專題講座，主題可以是“生活垃圾分類”、“白色污染與環保”等等，通過講座可以向學生普及和提升他們對綠色化學的認識，樹立學生的環保意識，引導學生將環保問題加入自己的生活中。
(2)課堂教學內容中滲透綠色化學理念將綠色化學的理念融入教學課程中，是每一位化學教學這必備的技能。譬如在講到空氣中的成分與空氣質量的關系時，就可以讓學生了解到汽車尾氣和工業生產中使用化石燃料排放的煙塵和有害氣體，造成了空氣污染，導致空氣質量的下降。此外可以用圖片或視頻的講解方法講述酸雨的形成過程，酸雨會酸化土壤、腐蝕建筑物、污染水體等等，給人類的生活帶來了嚴重的影響。那么這些問題應該如何解決？工業上應對化石燃料綜合利用，減少污染排放量也充分的利用資源。汽車尾氣所排出的一氧化碳、一氧化氮，可利用汽車安裝的“催化轉化器”將之為二氧化碳和氮氣。通過對這些例子的學習加深學生對空氣污染的認知和了解到環境保護的重要性。
(3)實驗中滲透綠色化學理念在化學實驗課上，利用實驗操作讓學生體驗綠色化學理念。如實驗操作銨鹽受熱分解的過程中，一般采用加熱NH4CI晶體來做實驗，實驗時會分解出HCI和NH3，此實驗冷卻后分解的產物可以重新結合成NH4CI，但是不會百分百的結合，仍有部分NH3會揮發到空氣中，所以應加設一個吸收裝置，將氣體排入水中吸收。有很多實驗產生的氣體可能是有毒氣體，不加處理會直接影響到師生的健康，應用綠色化學的理念就可避免這種現象產生。
(4)在實際生活中滲透綠色化學理念聯系實際生活與教材內容相結合，講述綠色化學的理念。通過例證我國近些年發生的由環境污染所造成的重大污染事件，讓學生了解污染的來源，特別是目前尤為嚴重的白色污染問題。人類快節奏的生活，導致快餐行業的發展，使用一次性的塑料制品用來盛裝食物是一種流行風，但是這些塑料制品被隨意丟棄引起了白色污染問題；更為嚴重的是這些塑料的主要成分聚乙烯是有害物質，將其焚燒處理時會產生大量的黑煙和有害氣體，所以塑料制品不可所以丟棄與焚燒。進一步讓學生思考生活垃圾的處理方法，做到循環利用、保護環境。
(5)課外活動中的綠色化學滲透利用學生的課外活動時間，組織學生開展課外實踐活動。組織學生參見春游活動去環境保護較好的鄉村和有著污染情況的城市(尤其是工業生產較多的城市)進行實地參觀對比，讓學生親身體驗環境污染所帶來的影響，讓學生發表自己的感想與見解，加深他們對環境的保護和環境污染的認識；同時可以組織學生觀看與環境保護有關的電影，以后通過寫觀后感的形式調動學生的環保意識；此外可以以“綠色”開展主題班會，讓學生各抒己見，表達自己的認識。
5結語
環保問題是全球人民共同面臨的問題，其中綠色化學扮演者重要的角色，通過對綠色化學的倡導會減少環境的污染情況。在初中化學教學中滲透綠色化學理念有著引導的作用，不僅讓學生學習化學知識和了解綠色化學的意義，并且是學生樹立正確的綠色化學意識，進一步增強環保意識，同時也是一種有效的培養方式。
參考文獻:
[1]林玲.基于綠色化學視角的初中化學教學優化研究[D].華中師范大學,2015.
關鍵詞：科學技術；化學學科；發展趨勢；化學教學；啟示
文章編號：1005C6629（2016）10C0003C05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
3 展望化學科學的發展趨勢
世界很奇妙，未解之謎不少。盡管現代科學技術已經揭開了不少謎底，取得了很大成就，仍然有許多問題尚未解決，仍然會不斷地發現、產生新的問題，在這些問題中有相當大的部分通常歸屬于化學問題，需要化學科學來解決。一般地說，化學問題可以分為3大類：第一類是關于物質組成、結構、性能、合成、檢測等等的“純粹化學”問題，例如“三氧化二碳分子具有什么樣的結構？”“三氧化二碳有哪些性質？”“怎樣制取三氧化二碳？”等。第二類是人類生活、生存和現代社會迫切需要化學解決的現實問題，例如“怎樣制造效果更好、副作用更小的新藥物？”“人類能不能實時監測自身的化學變化？”“石墨烯能直接應用于日常生活嗎？”等，這類問題可以稱為“應用化學問題”。第三類是跟化學有密切關系，又需要多學科聯袂協同解決的科學問題，例如宇宙的構成、起源與演化問題；生命的起源與演化問題以及“意識和理智是怎樣形成的？”“大腦如何思考、如何形成記憶？”“環境如何影響人類基因？”“怎樣消除環境污染？”“如何捕獲更多的太陽能？”“能否有選擇地切斷某些免疫反應？”等，這類問題既是基本的又是復雜的，可以稱為“跨學科問題”。
這些問題的解決，不僅需要新的化學知識，也將促進化學科學繼續發展。
根據解決未來化學問題的需要，可以進一步概括未來化學科學的發展趨勢主要是[22，23]：
3.1 由研究簡單化學體系向研究復雜化學體系發展
19世紀的化學是在原子的層次上認識和研究物質，主要研究原子的組合和排布，是“原子的科學”（參見恩格斯《自然辯證法》）。20世紀的化學合成了大量的分子，研究了分子中的化學鍵及其本質、分子的相互作用，高分子材料和生物分子的結構與功能等，主要是在分子的層次上認識和研究物質，被認為是研究分子的科學。21世紀的化學不但研究原子、分子，而且進一步研究分子片、結構單元、高分子、原子分子團簇、超分子、生物大分子、分子和原子各種不同維數、不同尺度和不同復雜程度的聚集態和組裝態，直到分子材料、分子器件和分子機器的合成和反應，制備、剪裁和組裝，分離和分析，結構和構象，粒度和形貌，物理和化學性能，生理和生物活性及其輸運和調控的作用機制，以及上述各方面的規律、相互關系和應用等，使21世紀的化學越來越成為研究泛分子的科學，由研究簡單化學體系向研究復雜化學體系發展。
3.2 由研究簡單反應體系向研究復雜反應體系發展
現代化學的研究對象不但由研究簡單微粒向研究復雜微粒發展，而且呈現由研究簡單反應向研究復雜反應，即向分子群研究深入的發展趨勢。近代化學對多分子反應是無能為力的，遠遠不能滿足實際需要。一個活細胞內往往有幾十種酶同時催化許多化學反應，研究生物體內的化學反應，就要研究多個分子甚至一大群分子間的反應。生物機體的活動常常同時發生幾十個甚至幾百個化學反應，生物體為延續生命所發生的化學反應就更加多了。因此，研究復雜的反應體系成為化學科學發展的趨勢之一是很自然的。
近代化學致力于獲得物質世界的簡單的基本解，總是盡可能地把復雜的化學體系簡化成簡單的體系、孤立的體系來探索其中的分子及其反應，用微觀來解釋宏觀。隨著認識的不斷發展，人們逐步認識到必須回歸復雜性，在實際情境中研究復雜系統，越來越重視對復雜化學體系的研究。所謂復雜體系，既包括組分復雜性，也包括結構復雜性、狀態復雜性和過程復雜性。多組分體系、分子群反應、開放體系、耗散結構、非平衡態、亞穩態等等復雜化學體系都成為現代化學的研究對象。同時，化學家開始注重在動態背景中對物質進行研究，而不再局限于靜態。例如，在生物細胞膜背景中研究類脂分子的生物化學行為，在高級結構背景中研究蛋白質的功能行為等等。生命過程中的物質代謝都是通過一系列催化反應，而且是高效率的專一的催化反應進行的。可以預期，在未來化學中催化反應將會有極大的發展。
由原子層次到分子層次再到泛分子層次，體系的復雜性正是逐步增加的。復雜系統中的化學過程是研究復雜系統的核心問題，未來化學還需研究寬時間范圍的化學行為，研究化學進化和化學演化，建立跟蹤分析方法，發展過程理論。
3.3 由注重結構-性質關系向注重組成-結構-性質-功能關系發展
所謂結構是事物內部各組成要素的結合方式，反映著各組成要素的相互聯系。性質是事物本身所具有的屬性，能反映事物與外部其他事物的聯系，而且這種聯系往往不是太復雜的。功能則是事物能夠滿足某種需求的一種屬性，是系統作用于他物的能力，其機制往往是比較復雜的。功能所發揮的作用一般都是正面的、有利的；性質則無正面、負面之分，或者說既包括正面的也包括負面的。組成、結構、性質、功能之間既有密切聯系又有所區別。對于簡單系統，注意其結構與性質的聯系就足以認識和了解對象系統了，因而通常就只關注簡單系統的結構與性質的聯系。對于復雜系統來說，其性質在內部不是均勻分布的，難以用來完整地說明系統的內部和外部作用，相對來說功能更顯重要，而結構對于功能往往有著決定性的影響。因此，了解結構與功能的相互聯系，實行結構研究與功能研究結合，成為認識和了解復雜系統的重要方法。對于未來化學來說，研究結構時研究高級結構應該更為重要，基于結構、功能關系來設計、合成新功能分子或功能材料；基于分子或合成子組裝的合成、構筑高級結構的研究，包括控制大分子纏繞、折疊和多層次有序聚集研究；基于模擬生物材料形成過程的合成方法研究等將得到進一步發展。上述所謂高級結構都是由結構單元分子組合成的，是以分子間弱相互作用為基礎的。
前已述及，現代化學科學的研究對象已由相對簡單的化學系統逐步轉變為復雜的化學系統。與此對應，在研究的側重點上，現代化學科學呈現出由注重結構-性質關系向注重組成-結構-性質-功能關系發展的特點。
3.4 由偶然發現向自覺尋找或發明發展
19世紀化學的研究方法主要是實驗方法，因而被稱為實驗的科學，化學的新發現也常常具有偶然性。到了20世紀下半葉，隨著量子化學在化學中的應用，化學不再是純粹的實驗科學了。許多高難度的合成工作都事先根據理論設計，然后決定合成路線。稀有氣體化合物的發現、維生素B12在軌道對稱性守恒原理指導下的成功合成等等，都凸顯了理論化學的重要性。1998年諾貝爾化學獎的頒獎公告就宣稱：“量子化學已經發展成為廣大化學家所使用的工具，將化學帶入一個新時代，在這個新時代里實驗和理論能夠共同協力探討分子體系的性質。化學不再是純粹的實驗科學了。”
為了滿足未來社會的種種要求，需要發展新的反應（例如綠色技術要求）。隨著對化學反應本質的理解，特別是分子識別概念的引入，進一步綜合考慮反應分子間各種作用力所起的作用，就有可能設計新的反應，發明創造新的反應，尤其在不對稱合成反應和催化反應的發明創造方面。預計在未來，理論和計算方法的應用將大大加強，理論對實驗研究起指導作用，理論和實驗更加密切結合，使實驗探究獲得較強的自覺性，未來化學將實現由發現反應到發明反應的飛躍。化學思想、化學方法學、化學哲學的討論也會引起越來越多的人的興趣。
3.5 由應用傳統手段向應用現代科學技術和現代信息技術發展
為了解決新問題、解決越來越復雜的問題，需要新的思路、新的過程和新的方法。因此，在21世紀，化學科學的新方法、新手段會層出不窮。
例如，合成化學始終是化學的根本任務。為了適應各種新功能分子的合成需求，合成設計必須有新的發展，尤其是對各種功能性分子聚集體的制備，需要研究過去化學家較為陌生的組裝問題。未來的合成化學將從化合物的經典合成方法擴展到包含組裝等在內的廣義合成，以求得到能實際應用的分子器件和組裝體。有人概括新合成方法的特點是“十化”：芯片化，組合化，模板化，定向化，設計化，基因工程化，自組裝化，手性化，原子經濟化，綠色化。引進酶技術、仿生技術、膜技術等新的實驗技術，則將有力地促進生物機體和生命秘密的研究。
再如，分析化學將進一步吸收大量物理方法、生物學方法、電子學和信息科學方法，發展成為分析科學，大大拓寬應用范圍。分析方法的發展趨勢也被概括為“十化”：微型化芯片化、仿生化、在線化、實時化、原位化、在體化、智能化、信息化、高靈敏化、高選擇性化、單原子化或單分子化。單分子光譜、單分子檢測，搬運和調控的技術受到重視；以分離和分析方法連用，合成和分離方法連用，合成、分離和分析方法連用為內容的“三連用”將是很普遍的現象。
化學實驗將趨向高技術化、自動化、微型化和超微型化，以節省能源、節省材料、節省時間、減少污染。
計算機技術的發展，尤其是分子結構與性能的計算機數據庫的建立以及分子模建技術的發展，使得化學中的分子設計、合成設計以及進一步的反應設計有了很好的助手和工具，模型和計算機虛擬將成為化學的新方法。化學體系的組成-結構-性質-功能信息和大數據以及化學過程的各種信息和大數據將有力地促進對復雜化學系統的研究。
隨著計算機性能的逐步提高，計算化學將會有進一步的大發展。未來的智能化計算機將能進行學習，幫助化學家更好地進行實驗模擬、實驗設計以及實驗控制，應用機器來設計、合成分子將越來越多。計算機技術以及化學信息學技術、大數據技術將為化學在新世紀迅速發展插翅添翼。
此外，化學將由單科閉門獨干向多學科相互滲透、交叉、協同發展，這一趨勢在此不再贅述。
4 科學技術及化學科學新發展對化學教學的啟示
未來化學將會在能源和資源的合理開發和高效安全利用中起關鍵作用；推動材料科學進一步發展；在解決食物短缺問題、治理環境、提高人類生存質量和生存安全、拓展人類化學認知的廣度深度等方面繼續起保證作用。因此，化學應該成為高中階段的一門重要的科學課程。
科學技術和化學學科新的發展和趨勢無疑會影響化學教學的內容。例如，合成、組裝復雜分子的過程包含著分子識別過程，充實、提高和普及分子識別這一觀念可能是現代化學教育的重要任務之一。但是，這不是最主要的。筆者認為，最主要的是：
4.1 注重研究思路、方法和創新的感悟、體會與訓練
科學技術和化學學科的新發展是科學創新的成果，它給化學教學的重要啟示之一就是要注重培養學生的創新意識和創新能力。
要培養好學生的創新能力，首先要注意通過對典型創新成果的分析、討論來影響、啟發學生，培養學生具有濃厚的創新興趣和強烈的創新意識。
其次要注意引導學生感悟、概括典型創新成果的研究思路和方法，形成體會并適當安排相應訓練。所謂研究思路是認知策略的具體表現形式，實質上就是認知策略，是開展認知活動的指導思想、行動規則和組織實施的依據，是認知活動過程和方法的精髓、靈魂和本質特征，是認知活動、認知智慧的核心成分，決定著認知活動的成敗。認知活動越復雜，認知策略的關鍵作用就越強，越是要予以注意。
有關的知識和經驗是認知智慧的基礎，沒有它們，認知策略就不能形成。有關的操作技能等決定著認知策略能不能落實、能不能具體化、能不能轉化為實踐。但是，它們絕不是認知策略本身。因此，絕不能用創新成果的知識灌輸和操作訓練來代替創新研究思路、方法的感悟與體會。
4.2 注意學科思想（觀念）的滲透、領悟和發展
根據現代化學的特點和發展趨勢，高中化學課程應該注意用恰當的方法把先進的觀念介紹給學生，例如關于物質微粒及其相互作用的多樣性和多層次性、微粒尺度對物質性質的影響、跟自然和諧相處等等，要認真清除傳統教學內容中的形而上學觀念，對學生進行生動的辯證唯物主義教育。
學科思想（或學科觀念）有助于學生理解、接受和掌握有關知識，十分重要，但絕不能一成不變地教條式記憶。在化學教學中注意滲透化學學科思想（觀念）并適時總結、適時發展提升、注意應用，有助于學生學好化學，把握真諦。以化學微粒觀為例，有人在學生剛學習分子、原子時就強調掌握微粒觀，這是違反觀念形成規律的，是不適宜的。另一種情況則是：在初三化學學習了分子、原子之后，就再也不提微粒觀，不重視微粒觀的應用，更不重視微粒觀的發展，覺得已經強調過了、“無話可講”了。其實在后續的學習中，不僅在涉及微觀過程或者涉及微粒相互作用、相互影響時可以涉及微粒觀，在涉及物質微粒及其相互作用多樣性和多層次性時、涉及復雜化學體系的高級結構、涉及各種泛分子時都是應用微粒觀、發展提升微粒觀，使學生更好地掌握微粒觀的好時機。
4.3 注重立德樹人，促進全面發展
在科學技術不斷發展、造福人類，并涌現許多用科學技術服務民族、服務國家、服務人類的楷模的同時，也存在著害人科技、犯罪科技等危害人類的負面現象，例如考場高科技作弊、高仿真犯罪、電信詐騙、偽基站、網絡病毒、惡意軟件、電腦犯罪、網絡盜竊、計算機高頻下單炒股、致幻劑、high藥、新化學、瘦肉精、地溝油、三聚氰胺奶、蘇丹紅鴨蛋、甲醛魷魚、硫磺枸杞、孔雀石綠防腐魚、染色“黃花魚”、假雞蛋、濫用反式脂肪酸和塑化劑，等等。“發明”這些害人科技、犯罪科技的人都是掌握了有關科學技術的人！至于明知故犯，私排有害化學品或濫用化學制品造成公害、污染環境的人就更多了。嚴峻的事實從反面警醒我們：科學技術教育一定要注重立德樹人，注重進行道德倫理教育，一定要關注學生的全面發展，努力促進學生全面發展。
根據現代化學的特點和發展趨勢，中學化學課程還應該通過生動具體的事例讓學生體會化學跟其他學科的密切聯系，知道化學是生命科學、材料科學、環境科學以及信息科學進一步發展的重要基礎，認識到在基礎教育階段偏科是不應該的。
4.4 培養學習興趣，切忌嚇跑學生
根據現代化學的特點和發展趨勢，中學化學課程應該注意引導學生大致了解現代化學的目標、任務、對象、內容、方法、手段、重要領域和成就，了解化學的視野逐步擴大，增強他們學習化學的興趣。
復雜的學習內容往往顯得比較艱深、枯燥，特別需要濃厚的學習興趣支撐。復雜的學習內容不是注定跟學習興趣有矛盾、有沖突的。與此相反，幾乎每一個復雜研究成果都是在巨大興趣的推動下取得的。研究活動如此，學習活動也應該如此，關鍵在于要對內容、形式、方法等作適當的處理加工，而不是簡單、粗暴地灌輸。
在化學學科新發展中有許多生動的例子。例如，固相表面催化是復雜的，通常似乎難以激發學習興趣。如果在基于煤轉化的有機合成工業的教學中，適當介紹一點微觀機理過程，結合模型或示意圖介紹中科院包信和院士研究團隊巧妙地用部分還原的復合氧化物作催化劑，讓CO分子在催化劑氧缺陷位上吸附并解離；氣相氫分子選擇性地與解離生成的C原子反應生成亞甲基自由基；催化劑表面CO解離生成的氧原子傾向性地與另一個CO反應形成CO2；亞甲基自由基迅速進入分子篩孔道，在孔道限域環境中進行擇形偶聯反應定向生成低碳烯烴而不是在催化劑表面停留或發生表面聚合反應。通過以CO替代H2來消除烴類形成中多余的氧原子，在反應不改變CO2總排放的情況下，摒棄了水煤氣變換反應，從原理上開創了一條低耗水進行煤轉化的新途徑。同時，創造性將氧化物催化劑與分子篩復合，巧妙地實現CO活化和中間體偶聯等兩種催化活性中心的有效分離，把費托過程中“漫無目的”生長的自由基控制在一個“籠子”（分子篩）里，使其變成想要的目標產物（低碳烯烴）；介紹美國《科學》雜志以“令人驚奇的選擇性”為題發表專家評述，認為該過程未來在工業上將具有巨大的競爭力等背景知識，學習要求則不提高……這樣做可以讓學生體會征服困難、獲得成功的喜悅，激發他們學習和探究的興趣。
現今的中學化學教學以刷題訓練為主，而且考試難度大幅度提高，導致不少學生失去學習興趣。在實行升學選考后，選考化學的人數顯著減少，在一些地方已影響到化學課的正常開設，這個教訓必須吸取。
4.5 痛下決心，切實改革課程、教材、訓練與考試
現代科學技術發展和社會發展的需要，使現代化學面臨著一輪新的變革和發展。對此，高中化學課程需要建立一種靈活的機制，以便于及時地反映現代化學迅速發展、變化著的特點和進展，及時調整中學化學的內容，加強課程內容的現代化，把符合現代化學特點和發展趨勢的基礎性內容介紹給中學生，并且提供選擇機會使他們能對現代化學的某些領域或者研究案例作比較深入的了解，等等。
目前我們的基礎教育已經被升學應試綁架，雖然形形的改革措施不斷出臺，實際上應試教育愈演愈烈，學生以及教師、家長的負擔很重，嚴重影響了學生全面發展和人才健康成長，迫切需要痛下決心，全面改革課程、教材、訓練與考試。這是一個復雜、龐大、艱難的系統工程，我們期待、祝愿它早日成功。
參考文獻：
在《材料化學》緒論課的教學過程中，采用啟發引導教學方式，以“材料、材料與化學、材料化學”為主線進行教學設計，通過講解材料發展中的化學，引入材料科學與化學的區別與聯系，重點從材料結構、制備、性能和應用四個方面講授了材料研究中的化學問題，使學生對本課程的內容有了清晰的認識，激發了學生學習本課程的信心和興趣，并取得了滿意的教學效果。
關鍵詞:
材料化學;緒論課;教學設計
材料化學是材料科學與化學的交叉學科，伴隨著材料科學的發展而誕生和成長，即是材料科學的重要部分，又是化學學科的一個分支［1］。目前，很多高等學校的化學和材料類專業開設了《材料化學》這門課程。《材料化學》是南陽師范學院材料化學專業的核心基礎課程，對于培養學生的材料科學基礎知識，分析和解決材料制備和應用中的化學問題的能力起到了關鍵作用。但是該課程涉及的知識面廣泛，內容龐雜、概念甚多、加上課程改革，理論課時數減小，學生在學習《材料化學》課程過程中，普遍存在概念混淆、重點難以掌握等問題。緒論是一門課程的開場白和宣言書，是師生之間學習和交流的起始點，能為學生建立起一門課程的知識輪廓。通過對緒論進行學習，學生可以了解課程在所學專業中所處的地位和作用，以及該課程的教學內容、學習方法和考核方式等問題［2］。如何激發學生學習該課程的興趣，提高課程的教學質量，緒論課在整個課程教學中有著舉足輕重的地位。結合近年來的教學實踐，就如何講好《材料化學》緒論課談一些心得。
1首先明確課程性質、特點及地位
教學之初，首先明確該課程作為專業核心課程的重要地位，是學習后面材料專業課程的基礎課程，同時明確考核方式，加強學生對本課程的重視程度。材料化學是材料科學和化學學科的交叉學科，課程內容既涉及工程材料應用中的實際問題，又包括材料結構及制備中的化學問題。作為一門交叉學科，很多知識點與材料學和化學課程中的相關內容重復，很多學生以為學過相關知識，就會從思想上松懈。然而，相關知識點雖然出現重復，但在不同學科中講授的重點是不同的。在講授材料化學課程的過程中，要著重培養學生利用化學的思維解決材料科學中的問題，使學生深刻領會化學與材料科學交叉的重要意義。通過一些實例，講解本課程與化學和材料相關課程的區別和聯系，使學生更加深入了本課程的性質和地位。材料科學是偏實際應用的工科課程，化學是偏理論的理科課程，材料化學則是利用化學的理論解決材料應用中的實際問題。
2材料
以材料的實際應用為引子，如材料在航天航空、交通運輸、電子信息、生物醫藥等領域的應用，帶領學生進入學習狀態，引導學生回想什么是材料?材料的種類?提出材料是對人類有用的物質，是人類賴以生存和發展，征服自然和改造自然的物質基礎;是人類進步的里程碑。然后介紹材料的發展歷史，說明人們對材料的使用，是從最早的天然材料，依次經歷了陶瓷、青銅、鐵、鋼、有色金屬、高分子材料以及新型功能材料。根據材料的發展史，啟發學生思考材料研究和發展過程中的規律和特點。人們對材料的使用經歷了從天然材料到合成材料，從傳統材料到新興材料。傳統的材料主要以經驗，技藝為基礎，材料靠配方篩選和性能測試，通過宏觀現象建立的唯象理論對材料宏觀性能定性解釋，不能預示性能和指明新材料開發方向，而新型材料則以基礎理論為指導。材料科學的歷史表明，當一種全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的進展就常常隨之而來。化學的發展往往導致材料技術的實質性進步。在新材料的研發和材料工藝的發展中，化學一直擔當著關鍵的角色［3］。任何新材料的獲得都離不開化學，以石墨烯為例，物理學家主要關注其電子結構及輸運理論，材料學家主要測試材料的電磁、光電、傳感和催化等性能，而化學家的任務則是利用化學氣相沉積和插層剝離等方法制備該材料。只有通過化學氣相沉積法制備出高質量大尺寸的石墨烯，才能推動石墨烯在電子信息領域走向實用化。
3材料與化學
材料化學是材料科學與化學學科的交叉，很多學生容易混淆材料科學和化學的研究范疇。在本課程的第一節課，一項重要的任務是使學生明確材料科學和化學的研究內容和范疇，這對于后續相關概念的講解至關重要。材料科學的研究對象是材料，材料是對人類有用的物質，指的是人類用于制造物品、器件、構件、機器或其他產品的那些物質。而化學的研究對象是物質，物質是構成人類物質世界的基礎。材料是物質，但不是所有物質都可以稱為材料;材料科學是一門研究材料的成分、組織結構、制備工藝與材料性能及應用之間相互關系的科學;而化學則是從原子和分子角度研究物質的組成，結構、性質及相互轉變規律的科學。因此，化學研究的尺度范圍是原子、分子、分子納米聚集體。材料科學最早研究的尺度范圍在微米以上，如鋼和陶瓷的組織結構。隨著一些新興材料的出現和發展，人們對材料的研究甚至小到電子結構。如近些年發現的拓撲絕緣體，其表面導電，體內不導電的性質由其拓撲的能帶結構決定，而該拓撲結構則與電子的自旋運動有關，研究拓撲絕緣體必須從電子自旋角度認識其結構。因此，材料科學的研究范疇不斷拓展，并于其它學科交叉。
4材料化學
通過學習材料的發展歷程、材料科學與化學之間的區別和聯系，學生已經對材料化學有了一定的認識，引導學生給材料化學下一個定義。材料化學是關于材料結構、制備、性能和應用的化學。本校材料化學專業選用曾兆華、楊建文編著第二版《材料化學》作為教材，教材的章節也是按照材料結構、制備、性能和應用進行安排的［4］。在這部分內容講授過程中，可以讓學生以教材目錄為參照，講到相關內容可以與教材相關章節進行對應。
4.1材料的結構
從三個層次講解材料的結構，分別是電子原子結構、晶體學結構和組織結構。電子原子結構在很大程度上影響材料的電、磁、熱和光的行為，并可能影響到原子鍵合的方式，因而決定材料的類型。在這個層次上研究的化學問題主要涉及原子序數、相對原子量、電離勢、電子親核勢、電負性、原子及離子半徑等。原子序數決定了材料的化學組成，電負性決定材料內部原子之間的鍵合方式，從而影響材料的導電性、強度和熱膨脹系數等。晶體學結構主要指原子或分子在空間排列的方式，根據原子排列的有序性，將材料分為晶體和非晶體。晶體中出現局部無序，或對理想晶體的產生偏離，則出現缺陷。缺陷的存在影響材料的力學性能和電學性能等。如在本征硅內部摻雜磷元素，磷原子替代硅原子的位置，形成雜質原子缺陷，增加本征硅的導電性，形成N型半導體。組織結構主要指材料的物相組成及結構、晶粒的大小和取向等。在大多數金屬、某些陶瓷以及個別聚合物材料內部，晶粒之間原子排列的變化，可以改變它們之間的取向，從而影響材料的性能。一般來說，減小金屬的晶粒可以降低其熔點。在這一結構層次上，顆粒的大小和形狀起著關鍵作用。大多數材料是多相組成的，控制材料內部物相的類型、大小、分布和數量可以調控材料的性能。
4.2材料制備
材料合成與制備就是將原子、分子聚集在一起，并轉變為有用產品的一系列過程。材料制備的方法和工藝影響材料的結構，從而影響材料的性能。根據制備原理的不同，材料制備方法可以分為物理法和化學法。物理法指在材料制備過程中，僅改變材料內部原子或分子的聚集狀態，不涉及化學反應的方法。如真空鍍膜、濺射鍍膜、脈沖激光沉積法等。化學法則在材料制備過程中，涉及化學反應，并且有新物質的生成。如固相反應法、有機合成法、水熱法、沉淀法、化學氣相沉積法等。以石墨烯材料為例講解材料的制備方法。石墨烯作為二維單原子層材料，既可以采用物理法制備，也可以采用化學法制備。2004年發現石墨烯的報道，便是采用簡單的膠帶對撕方法制備，該方法依靠外力使石墨片層克服層間范德華力，使層與層之間分離，從而獲得單層石墨，該方法也稱為物理機械剝離法。利用甲烷、乙烯等烴類氣體作為碳源，鎳、銅、金等金屬作為基片，采用化學氣相沉積法則可以制備高質量大尺寸的石墨烯。另外，以石墨為原料，利用化學插層剝離的方法也可以用來制備石墨烯［5］。但不同方法制備獲得石墨烯的尺寸及性能差別較大，在不同的應用領域采用的石墨烯制備方法是不同的。
4.3材料性能
材料的性能由其結構決定，與材料制備的工藝和方法有關。性能是指材料固有的物理、化學特性，材料性能決定了其應用。廣義地說，性能是材料在一定的條件下對外部作用的反應的定量表述，例如力學性能是材料對外力的響應、電學性能是對電場的響應、光學性能是對光的響應等。因此，材料的性能可分為力學性能和特殊的物理性能。常見的力學性能包括材料的強度、硬度、塑性、韌性等。力學性能決定著材料工作的好壞，同時也決定著是否易于將材料加工成使用的形狀。鍛造成型的部件必須能夠經受快速加載而不破壞，并且還要有足夠的延性才能加工變形成適用的形狀。微小的結構變化往往對材料的力學性能產生很大的影響。材料特殊的物理性能包括電、磁、光、熱等行為。物理性能由材料的結構和制造工藝決定。對于許多半導體金屬和陶瓷材料來說，即使成分稍有變化，也會引起導電性很大變化。過高的加熱溫度有可能顯著地降低耐火磚的絕熱特性。少量的雜質會改變玻璃或聚合物的顏色。
4.4材料應用
材料化學已經滲透到現代科學技術的眾多領域，如電子信息、環境能源、生物醫藥和航天航空等領域。例如，在電子信息領域，現代芯片制造離不開化學。光刻過程使用的光刻膠和顯影液，鍍膜過程中的化學氣相沉積和原子層沉積，刻蝕過程中的反應離子刻蝕，這些工藝過程都離不開化學的作用。在環境能源領域，新型光催化材料和太陽能電池材料的研究和開發，離不開化學法制備材料和對材料進行化學摻雜改性。在生物醫藥領域，對傳感材料進行化學改性提高其傳感特性，對仿生材料進行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空領域，各種輕質、耐高溫、耐摩擦等結構材料和功能化智能材料的研發都離不開化學。
5結語
通過對“材料化學”緒論課的精心設計，使學生明確了該課程的性質和重要地位，大量的實例激發了學生學習的興趣和求知欲，樹立了學生學好該課程的信心，為課程的深入學習起到了奠基石的作用。以“材料、材料與化學、材料化學”為主線進行講授，使學生對本課程的內容有了更加清晰和深入的認識，取得了良好的教學效果。
參考文獻
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［3］唐小真，楊宏秀，丁馬太.材料化學導論［M］．北京:高等教育出版社，1997.
［4］曾兆華，楊建文.材料化學.2版［M］．北京:化學工業出版社，2013.
關鍵詞：材料化學；課程；教學；探討
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）12-0130-02
目前很多高等學校的化學化工類專業開設了《材料化學》這門課程，并且是作為專業基礎課程和主干課程。課程的開設有利于化學類專業學生掌握新材料發展的主要方向，可為學生畢業后從事新材料的研究與開發工作奠定基礎，并為提高大學生的綜合素質，實現應用型人才培養提供必要的條件。高新材料技術是國家重點發展的技術領域之一，其發展為材料化學的發展提出了更大的挑戰和難得的機遇，也對高校材料化學的教學提出了更高的要求。如何提高《材料化學》課程的教學質量，培養具有高競爭能力和創新精神的復合型高素質專業人才顯得尤為重要。
基于此，本文結合本校化學化工類專業的實際情況，從《材料化學》課程的培養目標出發，針對《材料化學》課程教學中目前存在的問題，通過對課程結構、教學內容、教學方法和手段、考核方式等方面進行探討和實踐，提出行之有效、切實可行的教學建議和思考。
一、《材料化學》課程存在的主要問題
1.教材的選擇。材料化學是一門新興的學科，這就決定了它不可能像無機化學、有機化學等基礎化學學科經過長期的發展而具有一些經典又權威的教材和參考書。目前，雖已有一些材料化學的教材出版，但由于各編者的認識及側重點不同，致使教材內容大相徑庭。近年來隨著各種新材料的快速發展，在基本理論、制備技術、表征手段和性能研究等方面均取得了顯著的成績。而相對來說，目前已有的教材內容中相應的知識點更新緩慢，致使本學科的新成果的研究和進展不能及時充實到教學內容中。
2.教學內容與學時不匹配。《材料化學》課程所涉及的內容覆蓋面非常廣泛，包括材料的基本理論、表征、制備以及結構和性能之間的關系，涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料四大類。這些內容都可以作為一個專門的領域被研究，但分配給本課程的學時數一般只有36學時左右甚至更少。如何在這么短的學時內，合理安排教學內容，使學生了解和掌握這些領域的基礎內容，是教學中需要解決的一個重要問題。
3.課程內容對教師提出了更高的要求。《材料化學》課程內容覆蓋面大，除了材料領域的基本理論和表征手段之外，還包括新型結構材料、功能材料和功能轉換材料。而這些材料又包含各種具體的材料，如新型功能材料包含減振材料、貯氫材料、超導材料等。對一個任課教師來說，其專長通常只涉及某一個領域，很少做到面面俱到，因此很難僅通過一個教師的教學而將每種材料講得透徹生動，引人入勝。因此，《材料化學》課程豐富的教學內容對任課教師是一個挑戰，也對他們提出了更高的要求。
二、課程教學模式的探索與實踐
1.結合培養目標，優化課程結構。我們對化學和化工兩個專業設置了《材料化學》課程。對化工專業來說，《材料化學》課程的學時為36學時，其教學目標是學生通過該課程的學習，了解當代材料科學的新理論、新技術，認識和理解材料科學與工程中的問題，為材料的研發與選用打下基礎。通過對幾種教材的對比和篩選，并結合教學目標和實際情況，我們選用了曾兆華、楊建文編著的《材料化學》作為主要教材。該教材不僅涉及到材料化學的基本內容如材料的結構、性能、制備等，而且以四大類材料（金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料）為主線，介紹了不同種類的材料，敘述各種材料的性能和行為與其成分及內部組織結構之間的關系，教學內容較適合已具備化學知識基礎的學生學習。對化學專業（含化學教育和藥物化學）來說，教學目的是為了拓寬學生在材料化學方面的知識，開闊視野，為今后的工作和學習打好基礎。《材料化學》是作為專業選修課開設，學時為24學時。考慮到化學專業的理科背景，對材料化學相關的基礎理論知識如材料的結構、性能等知識簡略帶過，而將重點放在介紹現代先進材料方面，如新型金屬材料――形狀記憶合金和貯氫材料、生物醫用材料、感光材料等。
2.結合課程特點，教學方式多樣化。利用多媒體技術來展示材料工作原理的相關動畫，使學生能更加直觀地理解這些知識。但若過度依賴多媒體，容易淡化教師在課堂中的主導作用，對學生來說，也容易產生“流水賬”的感覺而滋生厭學情緒。因此，在講到一些重、難點時，適當地加入板書，逐步講解，留給學生理解和消化的時間，以加深印象。所以，多媒體教學和傳統的板書教學有機結合，靈活運用，以揚長避短，實現最佳的教學效果。在課堂教學中，我們還根據講授內容，靈活采用不同的教學方法組織教學，堅持啟發式、互動式和討論式教學。如講到超導材料一章時，以3D電影《阿凡達》為例，讓學生討論名叫“Unobtanium”礦石的用處，從而引出超導材料。這種教法極大地激發了學生的學習興趣。在講到第二章晶體學基礎時，教師把七大晶系、十四種空間點陣參數特征列出，然后讓學生分組對各大晶系特征進行討論并選出代表做總結發言，最后教師引導總結。這種互動式教學使學生主動參與到教學活動中，增強了學生的學習積極性，鍛煉了其分析問題、解決問題的能力。
3.科研與教學相結合，構建立體化課堂。把科研引入本科教學是培養大學生創新能力的重要措施，也是高等教育的顯著特點。如前所述，《材料化學》教材選用困難，很大一部分原因是現有教材內容陳舊，難以跟上學科前沿的發展。而科研能反映學科前沿最新研究成果，因此將科研融入該課程的教學，將彌補以上不足。科研和教學相結合的表現形式有多種。教師可以介紹自己的科研成果固化到相關的教學內容中，也可以介紹本專業課題組的科研成果。這些內容融會貫通地加入課堂教學將提高學生的學習興趣。如講到納米材料時，教師結合自己的科研項目，給學生補充碳納米管、中空雙錐狀二氧化錳等內容，使學生拓展視野。此外，為學生介紹本專業課題組正在探索的科研項目，鼓勵學生積極參與到教師的科研中去，在實際的研究實踐中鍛煉創新能力。這樣大大拓寬了學生的專業知識面，培養了學生的科研興趣和創新能力。實踐證明，通過科研與教學相結合，構建一個立體化的課堂，達到了較好的教學效果，是一種切實可行的教學模式。
4.針對課程目標，制定合理的考核方式。材料化學的內容覆蓋面大，實踐性強，通過該課程的學習，學生要具備綜合運用所學知識進行分析問題和解決問題的能力以及創新思維和創新能力。因此，需要提高平時成績的比例。一般來說，平時成績占總成績的50%，包含期中考試（占20%），平時作業（占30%）。若未安排期中考試，則在平時不定期隨堂測驗，主要考核當堂講過的內容，既考查了講課效果，又對學生按時出勤、注意聽講起督促作用。平時作業涉及到的形式較多，如單元作業，檢查每章所涉及的理論、概念及計算方法；撰寫小論文，根據教師布置的課題，學生通過文獻調研提出自己的思考，考查學生分析問題和解決問題的能力；針對自己感興趣的內容，查閱資料并制作成PPT，開展專題演講活動，這一形式既使學生主動參與到課程教學活動中，調動了學習積極性和主動性，也鍛煉了學生的綜合能力。此外，還有課外作業、平時討論等形式。期末考試主要考核基本概念、基本原理的掌握程度和運用所學知識解決問題的綜合能力，占50%。這些多樣化的考核方式相結合，能全面檢測學生的學習效果，科學、客觀地評價學生的知識水平和綜合素質。
三、對《材料化學》課程教學的幾點思考與建議
1.強化實踐教學，培養應用型人才。我校是一所省市共建的地方二本院校，以培養社會發展所需要的高層次應用型人才為定位。為迎合應用型人才培養的需要，實踐教學在日常教學中所占的比例越來越重。學生在課堂中獲得的知識只有在實踐中才能消化、理解和掌握，并在實踐中得到啟發和創新。只有將實踐教學與理論教學緊密結合并貫穿于整個教學過程中才能實現這個目標。
2.發揮團隊精神，各教師取長補短。如前所述，《材料化學》課程設計的內容廣泛，而一位任課教師術業有專攻，很難做到將每種材料每部分內容都講解透徹，并吸引學生參與自己感興趣的科研活動。這就要求教學中要發揚團隊合作精神，發揮群體優勢。我院教師目前主要有研究鋰離子電池材料、光催化材料、光電材料、高分子材料等。實際授課時，可以一名教師為主要任課教師，在講到具體的某種材料時，邀請主攻這一材料的教師參與教學活動，以講座或課堂PPT教學形式開展均可。這種教學形式能優化教學內容，完善教學方法，提高該課程的教學質量。
四、結語
《材料化學》課程是化學化工類專業課的重要組成部分。隨著社會發展，高新技術的日新月異要求學生具備材料化學的專業功底，為將來的發展奠定堅實的基礎。通過對該課程的學習，可以實現高素質、應用型人才的培養目標。作者對《材料化學》課程開課以來出現的問題進行了總結和思考，并在教學模式方面開展了一些探索性的工作，取得了良好的教學效果。在今后的教學中，還將繼續在課程教學模式、教學體系等方面進行探索和實踐，豐富教學內容，提高教學質量，為培養應用型人才的辦學目標而努力。
參考文獻：
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