基于師范專業認證背景下的《無機化學》課程內容體系優化研究
——以凱里學院為例

＊侯銀玲 季甲 韋凡 劉英 呂璇

（凱里學院 貴州 556011）

1.基本情況

(1)貴州省高等院校化學師范專業《無機化學》課程教材使用情況調查研究

筆者對學校所在貴州省行政區域內的21所公辦本科院校，8所民辦本科院校進行了調研。主要調研指標為：是否設置化學專業、化學相近專業名稱、無機化學課程學時、開設學期、考核方式、使用教材等。

調研發現，在29所本科院校中，有11所學校設置了化學專業，其中10所學校的化學專業均為師范類專業。設置化學專業的高校均開設無機化學課程。開設學期都集中在大學一年級，即第一、二學期，課程總學時較多（部分學校達到128學時），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、武漢大學、南開大學宋天佑等編寫的《無機化學》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、華中師范大學、南京師范大學編寫的《無機化學》第五版，以下簡稱北師大版。

(2)我校化學師范專業此前采用的《無機化學》課程教學內容體系

表1是凱里學院化學師范專業長期以來采用的《無機化學》課程教學內容體系，主要包括12個知識模塊。涵蓋物質結構基礎、反應基本原理、溶液化學、元素化學、化學新進展等知識范圍。

表1 我校此前采用的化學師范專業《無機化學》課程教學內容體系

2.師范類專業認證背景下的無機化學課程改革

(1)省內外師范大學化學專業師范類專業認證情況

筆者對設有化學專業的部分省內外師范大學進行了廣泛調研，主要考查其化學專業師范類專業認證通過情況。調查發現，有29所師范大學通過化學專業二級師范類專業認證，3所師范大學通過化學專業三級師范類專業認證。其中廣西師范大學、華中師范大學、東北師范大學、南京師范大學等學校于2019年較早通過二級認證，陜西師范大學于2021年最早通過三級認證。調查數據截止到2022年底。

(2)貴州省地方院校化學專業師范類專業認證情況

針對凱里學院所處的貴州省，省屬高校貴州師范大學化學專業暫未通過師范類專業認證，反而地方院校六盤水師范學院化學專業已于2022年順利通過二級認證。這說明，地方院校結合自身優勢，充分發揮地方特色，走在省屬高校前面完成專業認證是大有希望的。省內其他地方院校基本上均設置有化學師范類專業，除六盤水師范學院外，2022年及以前均未通過化學專業的師范類專業認證工作。

(3)無機化學課程改革對師范類專業認證工作的重要性

在師范類專業認證的背景下，以畢業要求為導向，針對師范生培養中教學內容更新不及時等問題，凱里學院無機化學教學團隊對無機化學課程內容體系進行優化和改革，以滿足教育部對師范類專業人才的培養要求[1]。同時，為滿足中學教育專業認證標準中對于課程內容需選用優秀教材，吸收學科前沿知識，引入課程改革和教育研究最新成果等要求，在無機化學課堂教學中重點優化內容設置和更新[2-3]。

3.無機化學課程內容體系優化建議

(1)整合知識模塊

經過多年教學實踐，結合兄弟院校的先進經驗，將專業核心課程的知識模塊進一步整合，形成了一套適合地方院校化學師范專業無機化學課程的教學知識模塊體系。

與之前的體系相比較，進行了以下調整。一是根據學生的知識結構和后續物理化學等課程的銜接習慣，將熱力學、動力學、化學平衡等化學基礎知識調整到課程的較前位置進行授課；二是將原子結構與元素周期律、分子結構和共價鍵、晶體結構等結構化學教學內容緊隨第一部分設置，講解結構化學的基礎知識并且與高年級開設的結構化學等課程相呼應；三是將酸堿解離平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原反應、配位化學基礎等“四大平衡”內容按序授課，使學生提前了解大二年級的分析化學課程的知識基礎，保障學生學習內容體系的連貫性；四是將元素通論、非金屬元素、非過渡金屬元素等章節進一步細化，按照“族”來設置課程章節，有利于學生掌握元素之間的規律；五是將內過渡金屬鑭系、錒系元素和鐵、鉑系元素獨立成章，根據學生自身特點選擇性學習，做到因材施教。

(2)建立兩庫一平臺課程資源體系

依托高等學校教學內容和課程體系改革項目，建立無機化學課程試題庫及無機元素化學教學案例庫，并利用可開放獲取的中國大學MOOC等信息化在線學習平臺，構建試題庫+案例庫+信息化在線學習平臺的“兩庫一平臺”課程資源體系。結合“互聯網+”將基礎知識和實際應用聯系起來，拓展學生課外學習空間和渠道，探索將微課、實驗展演等自制為短視頻并應用到課堂教學。從而縮短課上和課下的空間距離，激發學生主動參與學習和實踐的興趣。

4.具體措施和案例

在化學專業師范類專業認證背景下結合化學學科核心素養，將課程目標及課程考核內容統籌考慮，優化教學內容板塊，如表2所示。在此基礎上，給出教學案例以供參考。

表2 基于無機化學課程目標的教學內容優化體系

(1)中學化學核心素養與無機化學課程內容體系相融合

根據高中化學新課標中關于變化觀念與平衡思想、科學探究與創新意識、證據推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析、科學態度與社會責任等5個方面的化學學科核心素養，嘗試將其與無機化學課程內容體系融合，創新性的培養化學師范生的化學核心素養，使其能夠勝任今后的中學化學教學工作。

①宏觀辨識與微觀探析相結合

通過設問上述過程中顏色變化的原因，學生可掌握相應知識點，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，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定。它們的形成要在一定條件下進行，一旦外界條件改變了，則配合物也就隨之而分解。

達到通過觀察、辨識一定條件下物質的形態及變化的宏觀現象，初步掌握物質及其變化的分類方法，并能運用符號表征物質及其變化；能從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質的聯系，形成“結構決定性質，性質決定應用”的觀念；能根據物質的微觀結構預測物質在特定條件下可能具有的性質和可能發生的變化。

②證據推理與模型認知相結合

通過設問Cl2O4中氯元素的氧化數是多少？2個氯原子是否處于等同的空間結構等，引導學生思考和認識Cl2O4的分子構型和形成方式。可借助模型或者動畫進行推理并講解，降低學生理解難度，同時將化學反應實例以化學方程式的形式展示出來，進一步證實結構推理與性質之間的必然關系。

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

圖1 Cl2O4的分子構型

高氯酸的強氧化性眾所周知，尤其是濃高氯酸特別不穩定，表現出強氧化性[4]。

濃高氯酸可以將碘單質氧化成極強的正高碘酸。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反應時，稀HClO4只顯示其酸性[5]。其化學反應方程式如下：

究其原因，高氯酸為強酸，稀HClO4完全解離。如圖2所示，ClO4-離子為正四面體結構，對稱性高，穩定性非常強，故氧化能力低。

圖2 ClO4-的結構圖形

③實驗探究與創新意識培養

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，形成的不同氧化數間的碘化合物可通過氧化還原反應相互轉化。碘鐘實驗利用碘元素形成的化合物構成的氧化還原體系進行的振蕩反應及顏色變化，可探究反應速率與化學動力學相關問題。

指導學生發現和提出有探究價值的化學問題，例如，反應速率的影響因素、動力學反應級數的實驗測定方法等。學生利用所學無機化學知識依據探究目的設計并優化實驗方案，完成實驗操作，能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論，可將探究效果融入高年級的學年論文選題和寫作中。同時，將實驗探究與創新意識培養貫穿于無機化學課堂教學，可有效提升學生學習興趣，有利于后期創新創業訓練項目的組織實施和各級各類化學相關學科競賽成績的提高。

5.結論

本文從師范類專業認證背景下的無機化學課程改革出發，以整合知識模塊、建立兩庫一平臺課程資源體系等對無機化學課程內容體系提出優化建議，并給出化學核心素養與無機化學課程內容體系相融合等具體措施和案例。對比課程內容體系優化前后數據發現，學生成績達到良好以上比例得到有效提高，考試成績分布更加合理。通過調整課程結構、更新教材、引入新的教學方法等措施，使得課程更加貼近學生的實際需求，提高了學生的學習興趣和積極性。同時，教師對學生的個性化關注和指導也有助于提高學生的學習效果。