淺析無機化學(xué)雙語教學(xué)中的難點

丁潔

摘要：本文簡要分析了無機化學(xué)雙語教學(xué)中的難點之一——分子間相互作用，并初步探討了這一難點的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：無機化學(xué);雙語教學(xué);分子間相互作用

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）08-0215-02

從改革開放至今，國際間的交流合作日趨廣泛，外語尤其是國際通用語言的英語，其作用也變得愈加重要。如何培養(yǎng)既精通專業(yè)知識又擅長英語應(yīng)用的復(fù)合型人才成為了我國高校的教育方針的一個趨勢。2001年，教育部就發(fā)布了教高[2011]4號文件《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》，其中特意提出了“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)”的要求。因此，雙語教學(xué)（bilingual teaching）應(yīng)運而生，成為了目前我國教學(xué)改革的一個重要舉措。它的發(fā)展對于提高學(xué)生素質(zhì)，探討人才培養(yǎng)新模式以及在更深層次向國際先進教育理念、教學(xué)方法學(xué)習(xí)等方面都具有重要意義[1-3]。

故此，我院開設(shè)了一系列專業(yè)基礎(chǔ)雙語課程，進行雙語教學(xué)的實踐與研究，其中就包括無機化學(xué)雙語課。無機化學(xué)是化學(xué)及相關(guān)學(xué)科的大一新生入學(xué)接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究理解物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律，其研究范圍廣泛，也為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供了堅實的基礎(chǔ)。在無機化學(xué)雙語課的教學(xué)中，我們參考中文教材的內(nèi)容和難度，從多本適合作為大學(xué)低年級無機化學(xué)的原版或影印英文教科書中摘選相關(guān)內(nèi)容，并運用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源挑選相關(guān)的科普應(yīng)用實例及前沿領(lǐng)域的研究進展編寫中英文教材，布置課后習(xí)題和測驗。我們寄希望在這一課程中，能夠在無機化學(xué)核心基礎(chǔ)上進一步探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘和化學(xué)反應(yīng)的原理，內(nèi)容更加深入，論據(jù)與實例更加鮮明，增加與實際生活和科研工作的聯(lián)系與應(yīng)用，提高學(xué)生的專業(yè)英語水平和用英語查閱化學(xué)化工信息的能力，繼而提高與國際同行的交流能力。

在幾年的教學(xué)實踐中，我們收獲了寶貴的經(jīng)驗，同時也發(fā)現(xiàn)了一些在教學(xué)過程中存在的難點問題。例如，分子間相互作用（intenmolecular interaction）作為一種構(gòu)成物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的重要因素，也被稱為非成鍵作用力（nonbonding force）以區(qū)別于成鍵作用力（bonding force或intramolecular interaction分子內(nèi)作用力）[4，5]。分子間相互作用和分子內(nèi)作用力都是源于電子的相互作用，不同的是從能量角度來看分子間相互作用較分子內(nèi)作用力要弱得多，所以有時也被稱為弱相互作用。由于其作用力的本質(zhì)，分子間相互作用半徑略大于成鍵作用半徑，被稱為范德華半徑（van der Waals radius），因此分子間相互作用的主要表現(xiàn)形式為范德華力（van der Waals force）。范德華力又可細(xì)分為偶極—偶極作用（dipole-dipole），氫鍵作用（hydrogen bonding），偶極—誘導(dǎo)偶極作用（dipole-induced dipole）和色散力（dispersion force或induced dipole-induced dipole，誘導(dǎo)偶極—誘導(dǎo)偶極作用）[6]。當(dāng)然，分子間相互作用還包括了相對較強的離子—偶極作用（ion-dipole）。目前，科研工作者進一步細(xì)分出π-π相互作用（π-π interaction）和金屬—金屬相互作用（metal-metal interaction）等概念較新的分子間相互作用。

通過對分子間相互作用的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生形成關(guān)于物質(zhì)中各種相互作用力的系統(tǒng)概念，有效地運用所學(xué)的知識觀察解釋一些有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象，理解物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化的內(nèi)在機理。但是在實際教學(xué)中，學(xué)生容易出現(xiàn)概念混淆等問題。究其原因，我們發(fā)現(xiàn)關(guān)于它的介紹在有關(guān)中文無機化學(xué)教材中篇幅較小，描述比較抽象，不利于學(xué)生的理解。另一方面，在英文教材中由于作者的切入點不同，對分子間相互作用的敘述深入程度不一。因此，我們參考R. H. Petrucci等編寫的《General Chemistry-Principles and Modern Applications tenth Edition》，M. S. Silberberg編寫的《Principles of General Chemistry second Edition》和P. Atkins等編寫的《Chemical Principles-The Quest for Insight sixth Edition》，等等知名教科書制作了教學(xué)大綱。具體思路如下。

（1）通過水的三種形態(tài)（水蒸汽、液態(tài)水和冰）的基本物理性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化過程引出分子間相互作用的重要性。

（2）通過圖表簡要分析分子間相互作用和分子內(nèi)作用力的區(qū)別，梳理、明晰二者的定義。

（3）通過作用力的大小區(qū)分不同的分子間相互作用，分別梳理各自的定義。例如氫鍵作用力是一種相對較強的偶極—偶極作用，有時還帶有一定共價鍵的特征[7]，在自然界和生命體中起著極為特殊的作用。在這里可以通過一些實例進一步讓學(xué)生充分理解氫鍵作用力。例如，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是通過氫鍵作用力支持起來的。又比如，冰為什么能浮在水面上？當(dāng)然是二者密度不同造成的，但其本質(zhì)的原因是由于水分子間氫鍵構(gòu)造的構(gòu)型發(fā)生變化導(dǎo)致冰的結(jié)構(gòu)比較松散，而液態(tài)水的結(jié)構(gòu)更緊密。

（4）在分別分析不同的分子間相互作用后進行小結(jié)，通過柱狀圖將不同情況下可能存在的分子間相互作用一一甄別，并指導(dǎo)學(xué)生嘗試通過所學(xué)的內(nèi)容分析實例中底物的物性。例如，為什么同一周期不同主族元素（C、N、和F）與氫元素形成化合物在常溫常壓下的形態(tài)是氣態(tài)，O元素與氫元素形成化合物在常溫常壓下的形態(tài)是液態(tài)？

值得注意的是，無機化學(xué)中有許多專業(yè)詞匯，教師需要講授專業(yè)詞匯構(gòu)詞法，介紹化學(xué)物質(zhì)的命名法以及一些常用數(shù)學(xué)符號的讀法。由于大量專業(yè)詞匯的存在，需要經(jīng)常重復(fù)講述練習(xí)以幫助學(xué)生加深印象，以確保絕大多數(shù)學(xué)生能聽懂理解清楚。另外，為了能讓學(xué)生學(xué)以致“用”，教授學(xué)生英文文獻的查閱方法和基本寫法也是很有必要的，同時，鼓勵學(xué)生在課堂外多進行英漢互譯等練習(xí)。在今后的無機化學(xué)雙語教學(xué)中，如何利用好國內(nèi)外的教學(xué)資源來探索更為行之有效的教學(xué)方法，進一步提高教學(xué)質(zhì)量和效率還需要不斷努力。

參考文獻：

[1]徐樺.深化“無機化學(xué)”課程的教學(xué)改革[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報（教育科學(xué)版），2007，（12）：109.

[2]楊靜，黃曉華，吳勇，方敏.無機化學(xué)雙語教學(xué)策略探索[J].高等理科教育，2013，111（5）：79.

[3]楊勤.無機化學(xué)雙語教學(xué)中的難題[J].科教導(dǎo)刊，2013，（11月中）：139.

[4]R. H. Petrucci，F(xiàn). G. Herring，J. D. Madura，C. Bissonnette. General Chemistry-Principles and Modern Applications tenth Edition. Toronto，Ontario：Pearson Canada Inc.，2011，Chapter 12，Section 12.1

[5]P. Atkins，L. Jones，L. Laverman. New York：W. H. Freeman and Company，2013，Chapter 6，Section 6.1

[6]M. S. Silberberg. Principles of General Chemistry second Edition，New York：a business unit of The McGraw-Hill Companies，Inc.，2008，Chapter 12，Section 12.3.

[7]張翠華.關(guān)于氫鍵教學(xué)中的幾個問題[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），1998，4（1）：91.