第1篇:无机化学结构理论探究式教学研究
作为高职院校化学类专业基础课程的无机化学，其教学质量对学生后续课程的学习及其相关能力的培养发挥着非常重要的作用。在高职化学教学过程中，由于传统的教学方法缺乏对学生创新思维及实践能力的培养，对学生学习化学的积极性造成了非常不利的影响。因此，在无机化学结构理论教学过程中，加强探究式教学方法的引用，能有效培养学生的动手及思维能力，在提高无机化学教学质量的同时，促进学生的综合发展。
一、探究式教学在无机化学结构理论教学中的重要性
探究式教学在无机化学结构理论教学中的必要性体现在以下两个方面，其一，我国新颁布的教学大纲就对教学方式的转变做出了明确的要求，教师在教学过程中，要以学生为导向，积极主动开展探究式教学策略。在无机化学课程中应用探究式教学，能在落实素质教育的同时，促进高职教学的改革。其二，探究式教学方法的应用是对现代社会发展趋势的充分适应。在无机化学教学过程中应用探究式教学方法，促进学生对理论知识掌握的同时，对学生的学习以及在实际生活中运用化学知识的能力进行了有效的培养，从而使得学生朝着满足社会需求的方向发展[1]。
二、物质结构理论探究式教学策略
在无机化学中，物质结构理论是一项对物质的内部组成及构成微粒之间的关系进行研究的科学。在物质结构原理教学过程中，建立探究式教学模式的目的便是在调动学生学习热情的基础上，对知识的建构进行自主探究。物质结构原理的探究教学能将教育中的多种探究价值充分体现出来。由于无机化学物质结构理论涉及到复杂的计算机抽象的空间想象，因而具有一定的难度，如何通过开展探究式教学方法促进学生对此项内容的理解和掌握，对学生将来的化学研究具有深远的意义。
1.了解学生的最近发展区
最近发展区指的是人们产生认知和学习的动态区域。由于物质结构理论具有明显的抽象性，为了让学生对这一隐晦、高深的理论知识进行充分掌握，化学教师应当明确学生的最近发展区，在全面了解学生的知识掌握程度、能力，及其发展潜能的基础上，因材施教，从而创设出难易合理、符合学生需要的教学情境。
2.加强学生提出问题
探究教学活动便是以学生对知识的好奇及问题为基准而进行的。物质结构理论同样是人们不断研究及证明而形成的。例如一些科学结论：S轨道为什么是球形？电子如果不发生分层排布会出现何种结果？学生在看待问题时，如果从不同的角度出发，便会产生不一样的想法，其思维定势也会大大改变。善于发现问题的人同样善于发现新的思路和想法，具备一定的创新精神。因此，化学教师在加强学生提出问题时，要培养学生不同角度看问题的意识，充分锻炼学生的探究思维能力[2]。
3.培养学生知识迁移能力
促进学生的知识迁移为教学的重要目的之一，学生通过迁移对知识进行了有效的掌握，并充分将所学知识迁移到实际生活应用中。从某个角度说，迁移也是一种创造过程。例如牛顿就将苹果的下落运动迁移到了星体的运动上，从而发现了伟大的牛顿定律。在物质结构理论的学习过程中，学生如果运用自己的方式将原子轨道知识迁移到了分子轨道的学习中，就会取得更为显著的学习效果。因此，教师应当加强对学生知识迁移能力的培养，引导学生树立正确的科学观，帮助其主动建立不同事物之间的联系，完善学生的知识系统结构。
4.加强学生之间的团结协作
在无机化学结构理论学习中，探究并不是孤立的活动。教师要正确引导学生进行分工、协作，组织学生进行交流，保证探究的方向。在探究活动完成后，教师和学生之间展开讨论和交流，在培养学生全面看待并分析问题的同时，促进其团结协作意识的培养。
5.培养学生的反思意识
反思一直贯穿于整个探究式教学过程中。当学生产生相关问题的解决假设后，便开始了反思活动，学生通过搜集证据来论证假设同样为反思过程，所以探究式教学是一个发现问题、证实假设与反思有机结合的过程。因此，教师在开展探究式教学时，应充分培养学生的反思意识，在帮助学生理清思路的基础上，反思解释的合理性及提出证据的有效性[3]。
三、以“化学键”为例研究探究式教学模式的实施
学生在中学阶段便了解了有关化学键的简单知识，因而对化学键的成键原因及方式有了进一步的探究欲望。化学教师在对“化学键”这部分知识开展探究式教学活动的过程中，可以按照以下几个阶段进行。
第一阶段，了解背景知识。让学生自主探究化学键的演变历史，促进学生对现代化学键理论发展的理解。
第二阶段，提出问题并作出假设。学生在对化学键演变的历史进行了解后，会提出化学键是怎样生成的？成键电子如何运动？化学键与波函数有没有联系？等一系列问题。此时教师应帮助学生理清进行探究的方向。
第三阶段，收集相关资料。化学教师引导学生找出与问题假设相关的资料，并对不同理论进行分析。
第四阶段。作出正确、系统的解释。根据所获得的资料对提出的假设做出充分、合理的解释。
第五阶段，对整个教学过程进行总结评价。教师对学生是否根据已掌握的知识形成相应假设进行总结，充分强调学生的积极自我评价。
四、结语
综上可知，在无机化学结构理论的教学过程中，教师应充分运用探究式教学方法，在活跃课堂气氛的同时，激发学生学习化学的积极性，全面落实素质教育。因此，教师应对学生的实际学习情况进行充分了解，加强学生团结协作意识、迁移能力以及反思能力等方面的培养，实现探究式教学法的落实，促进学生思维能力及创新能力的有效提高。
第2篇:无机化学的结构理论学习方法
对无机化学教材中学生最难于理解的量子化学部分的教学进行了初步探讨，增加了部分教学内容，使学生对于薛定谔方程的由来和导出有更深入的了解，加深学生对这一部分知识的理解，避免学生死记硬背，为解决学生在后续课程学习中基础知识的缺乏提供了新的思路。
无机化学是大学一年级化学专业学生接触最早的一门基础课，其中量子化学部分由于内容较抽象，学生普遍反应非常难理解，有些学生甚至因此失去了学习化学的勇气[1-3]。由于这部分内容关系到学生对于后来原子结构、分子结构、晶体结构和配位化合物等相关知识的理解，所以在教学中历来是重中之重，讲解课时也是安排最多的，但是学生仍然普遍觉得内容晦涩难懂。通过多年的教学经验以及和学生们的沟通了解，我们认为主要是课本在编排时只引用了了结果，而没有介绍相关结果的来龙去脉，这一出发点本是为减轻学生的负担，但反而造成知识链条的中断，学生既不知其然，又不知所以然。因此，我们补充了课本中省略的相关知识点，使学生对于量子化学的处理方法有初步的了解，提高了教学效果。由于这一部分涉及许多数学知识，因此在讲解时应突出研究思路，而不是让学生钻研数理公式。这样就会使学生对于微观粒子的运动方程的由来有初步了解，对于原子结构、分子结构和晶体结构的学习有一定的辅助作用。
1.非相对论近似
薛定谔方程是量子力学的基本方程，其解即为体系的波函数，一旦求得了体系的波函数，原则上体系的所有性质都可以推测出来，这是因为量子力学的理论会告诉我们如何获取这些信息。但是由于薛定谔方程是一个偏微分方程，除少数几种情况外，是难于求解的，所以要求采取一系列合理的理论近似及数学处理方法[4-5]。
在研究体系内有有限个原子核和电子，其运动速度远小于光速，在这里没有粒子的产生和湮灭的现象，即粒子数是守恒的，因而可以忽略相对论效应，而采用非相对论近似，其相应的薛定谔方程为：
但在实际计算中，一般只取一个或几个Slater行列式计算，既能满足要求又不致于使计算过分复杂。
经过上述的处理，才能够求得多电子体系中电子运动的波函数和原子轨道。学生才能更好地理解多电子体系中对于电子运动状态的描述，是在基于上述几个近似后才求得的。