时间：2023-09-27 16:15:20
导语：在材料化学的特点的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
分析学生缺乏“化学美”感受的原因，阐述“美丽化学”教育的必要性，探讨实施“美丽化学”教育的途径。认为构建学生眼中的“美丽化学”，重塑化学正面形象，对中学化学教育具有相当的重要性和紧迫性。
[关键词]
化学美;反应;构建
党的十八提出的“美丽中国”建设构想，离不开全国人民的共同奋斗。作为一门科学教育课程，中学化学如何更好地帮助学生感受化学对人类社会生产生活各方面的重要贡献、正确认识化学对环境的某些消极、负面影响，真正感受“化学之美”，提升化学学习的热情，进而转化为学生科学素养的提升，是化学教育工作者在建设“美丽中国”的本职岗位上值得深刻思考的问题。笔者在中学化学教学实践中，进行了如何构建学生眼中“美丽化学”的探索和实践。
一、学生缺乏“化学美”感受的原因分析
（一）新闻媒体的负面导向作用
诚然，随着经济的发展和人们生活水平的提高，由化学品引发的公众事件也不断增多，每一事件都触动着人们的神经。不管是公众熟悉的氨气、液化石油气、天然气、浓硫酸，还是不熟悉的苯、甲醇、苯酚、液氯、硝酸等，每每事件一出，媒体新闻总会冠以“化学品泄漏”，使学生心里又会嘀咕了：“看看，又是化学惹的祸。”;还有近年来的食品安全事件，冒出不少化学名词，学生们耳熟能详，如有毒大米中的镉和石蜡油，牛奶中的三聚氰胺，鸭蛋中的苏丹红，腐竹中的吊白块，浸泡食品的福尔马林，猪肉中的瘦肉精等;还有近年来的“朱令的铊中毒”案件、“浓硫酸泼熊”事件、叙利亚的“化武风云”、北方雾霾污染等等……，无一不与化学有着千丝万缕的联系，无一不对学生们产生“化学恐惧阴影”。而往往面对上述事件，许多新闻媒体记者缺乏基本的科学素养，只报其表，不解其理，错误的“新闻”负面导向导致社会乃至学生对化学的误解。然而，有谁会因为用电事故而非议电本身？又有谁因为交通事故而排斥交通工具？化学在社会公众心目中的所受的不公正待遇可见一斑。
（二）教师对化学的“美丽”教育认识不足
化学作为一门自然科学，以实验为基础，其中蕴含着很多的美，然而在教学中，大多数教师并不注重化学美的体现。笔者认为，原因主要有：①受中高考长期片面追求升学率的影响，教师们没有时间和精力去挖掘中学化学中蕴含的丰富的美，无法静下心来认真备一备“美丽化学”的有效教法，而只关注学生的考试成绩;②受到考试评价机制的影响，教师的精力集中在化学基础知识的传授上，而不愿意去表现化学美和创造化学美，因而也就不会积极引导学生去领会和创造化学美了。
（三）学生对化学的“美丽”认识欠缺
多数学生因受社会现象和生活经验的影响，对化学的认识存有偏见，虽然知道化学也有美的一面，但是对化学的“美”的认识只是停留在感性的层面上，还未从理性的层面上去认识化学的美。比如，对化学用语的学习，很多学生还停留于是学化学的需要，“痛苦”地去背去记忆，不能用审美的眼光去审视，无法体会美在其中的存在即化学用语的简约性和意义表达的高效性，因此在化学学习中就不会有美的享受，更谈不上去创造化学美。
二、在中学化学教学中实施“美丽”教育的必要性
首先，化学是一门以实验为基础的自然科学，它具有人文学科和自然学科相结合的特点。通过这一特点，将化学中的图表美和直观美展现出来，可以很容易地调动学生的学习兴趣，培养学生良好的学习动机和审美能力，缓解学生的学习压力，提高学生的创造能力;通过化学理论表现出的简洁美和化学史中的“真”“善”“美”有助于启迪人的智慧，陶冶人的情操，帮助学生树立正确的价值观、人生观和严谨的科学态度;其次，可以吸引更多的学生投入到化学专业的学习中来，为我国科技的发展提供优秀的化学人才。
但是，基于前面所论述的现状，对中学化学学科而言，是极为不公平的，对化学科学的发展也是极为不利的。我们认为：矫正学生个体的错误化学价值观，在化学教学中实施“美丽”教育是非常有必要的。
三、实施“美丽化学”教育的途径
如何改变化学在学生眼中的形象，教会学生分辨是非，辩明事理，给化学“正名”呢？教学中，笔者常用的实施途径如下：
（一）利用初三化学的“美丽”启蒙
初三化学的第一节课，作为启蒙课，它的重要性可想而知，关系到化学在学生心目中的第一印象，也关系到学生日后学习化学的信心和兴趣。笔者充分利用化学实验的优势，进行“美丽”启蒙，把学生们心里的求知欲激发出来，点燃他们学习化学、爱上化学的热情。在教学中，笔者先将事先用酚酞写过字的白纸（一开始不显字）贴在黑板上，由于是第一节课，学生安静好奇，瞪着大眼想知道老师要干嘛，接着笔者用壁壳透明装有“清水”（含氢氧化钠）的喷壶将“水”喷洒到白纸上，纸上立刻显出一排红色大字“什么是化学？”，学生第一次目睹如此奇妙的变化，纷纷惊呆了。笔者趁热打铁，问道：“什么是化学？”学生面面相觑，不能作答，笔者并没有急着给出答案，而是进一步给学生们展示了几个化学“魔术”。为了体现化学“魔术”的真实性，激发学生的好奇心，笔者积极与学生互动，共同完成了“清水变牛奶”（向学生借“气”，吹入澄清石灰水）、用水点“灯”（向学生借水，滴到藏有一粒钠的酒精灯灯芯上）、空瓶生烟（向学生借“手”，抽走两瓶分别装有氯化氢和氨气对扣在一起的集气瓶中间的玻璃片）等趣味实验，将学生的情绪推到：原来化学这么有趣，化学这么美。接着提醒学生，如果想知道其中的奥秘，就要学好化学。就这样，为他们后续的学习埋下“美丽”的伏笔，也为他们奠定了终生喜爱化学的基础。
（二）利用化学新课的“美丽”导入
俗话说：好的开始是成功的一半。一台好戏要有一个精彩的开头，才能抓住观众的心，引起他们的兴趣。因此，很多时候，我们在教一节新课时，为了激发学生的兴趣，总是习惯将新课中所涉及的物质引发的灾难性事件作为导入新课的情景。笔者认为，这虽然达到了预期的目的，但给学生留下了不好的印象：化学怎么这么“丑陋”！其实，学生这样认为是正常的，因为教师给他们展示的总是化学里“丑”的一面。因此，我们应当转变教学观念，多为学生展示化学“美”的一面，避免用这类恶性事件作为“噱头”来导入新课。
例如，讲到二氧化碳的性质时，以前笔者总是用“死狗洞”或“地窖里的一个西瓜三条人命”等故事导入，现在改为用西游记里的孙悟空腾云驾雾的精美场景或让学生吃跳跳糖创设情景导入，使学生对二氧化碳有了一个美好的印象;又如讲到氯气的性质时，以往通常都通过讲述“第一次世界大战德军使用氯气作为武器”或“某地发生氯气泄漏造成的浸染”等材料导入新课，现在改用“氯气用于自来水消毒和制聚乙烯等”精美图片创设情景切入新课。
（三）利用化学实验的“美丽”演示
教学实践及许多调查表明，化学反应过程中的艳丽的色彩、奇特的气味及其他奇妙的现象，能激发学生强烈的兴趣和探究欲望，一旦保持下来，就会产生巨大的学习动力。所以化学实验是实现“美丽化学”教育的主战场，笔者主要从两个方面来实施。
第一，从现象上下足功夫，努力放大其所蕴含的美丽因素。在教学中，笔者尽量做好并尝试改进教材中的每一个演示实验，例如讲到酸碱指示剂时，用喷水壶向一张事先用酸和碱画好的画上喷洒石蕊试液，顿时出现一副简单的中国山水画;又如讲到氨气的“喷泉”实验时，笔者对该实验稍作改进，尖嘴喷嘴换成球形多孔喷嘴（自制），使现象更逼真、喷泉更美丽;白磷自燃实验，经过笔者重新设计，变成柔美的“天女散花”;当然，还有铝热反应实验中壮美的“火山爆发”等等。每一个成功的实验都扣人心弦，让学生屏住了呼吸，在享受美的熏陶之余，还激发了他们认识美、感受美、创造美的愿望，从而提高他们学习科学知识的积极性。另外，还可以用大号仪器、对比实验、色差背衬、投影放大等，使现象更清楚、美丽。
第二，从操作上想办法，尽量让学生参与到实验演示中来，体验化学实验的“演示美”。在学生基本掌握实验操作的基础上，将既安全又简单的某些演示实验让学生代替教师，登台操作，当众示范。这种“生演生看”的做法，不但使学生获得展示自我才能的机会，还调节了课堂气氛，吸引了更多学生的注意力。参与演示的学生操作认真，一丝不苟，下面的“观众”评头论足，各抒己见，充当“裁判”的教师及时纠正错误。实践证明，这种演示在学生心中留下了“美丽”的印象，经久难忘。
（四）利用化学材料的“美丽”用途
材料是人类生产生活的物质基础，随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高，传统的材料得到了发展，新型材料不断涌现，在教学中可借此加以介绍一些神奇的化学材料，来认识化学的材料美和创造美。如电影《变形金刚3》中的“鸟人”，为什么会滑翔？如果换穿一件雨衣，还能飞吗？原来采用的是韧性和张力极强的尼龙织物，是一种特殊的有机合成材料;还有生活中煮饭用的不沾锅，表面用的是聚四氟乙烯材料;教材上有一幅“小猫烤火”的图片，小猫站在玻璃板上却安然无恙，这种神奇的玻璃板是人造有机高分子材料――聚硅氧烷（可耐受2000℃高温）;我国的探月工程，特别是最近在月球表面着陆的嫦娥三号和玉兔号月球车，在温差达三百多度的月球上没被烤焦和冻坏，其主要原因是“身被”各种国产新型、特殊的材料等等，以上所有这些都能够使学生对化学材料的“美丽”用途产生深刻的印象。
（五）利用化学世界的“美丽”物质
自然界是五光十色、丰富多彩的，化学物质的物理性质也是如此，体现着与大自然的和谐与统一。其中物质的颜色，如酸碱指示剂的姹紫嫣红、液溴和氧化铁的红棕色、胆矾的蓝色、绿矾的绿色、硫粉和过氧化钠的黄色、碘蒸气的紫红色……，物质的三态变化又在演绎着红橙黄绿青蓝紫的动态美;还有物质的形态，如无色水晶的无瑕透明、金刚石的夺目光彩、红蓝绿宝石的晶莹华贵……无不给人以美的视觉冲击，大大加深学生对化学的好感。
此外，在化学教学过程中还可以利用化学家的“美丽”精神、化学用语的“美丽”语言、微观化学的“美丽”结构等来构建学生眼中的五彩缤纷的“美丽化学”，使学生消除对化学的误解，用美的眼光看待化学、乐于学习化学并喜欢上化学，激发他们的学习兴趣和学习欲望，培养具有科学素养的新一代公民。
[参 考 文 献]
[1]吴玉萍，张森，玮娜.推动生态文明建设美丽中国[J].WTO经济导刊，2013（1）.
[2][5]杨振忠.化学的美丽与未来[J].化工管理，2013（6）.
[3]唐纪轩.漫谈铝的同族兄弟――铊[J].高中数理化（高三版），2007（12）.
[4]后勇军.化学是一把双刃剑--重视安全教育和人文教育[J].华夏星火，2013（12）.
[6]刘健梅，韦宝光.引导学生欣赏化学的美[J].广西教育，2013（30）.
【关键词】研究性教学 化学课堂 应用情况
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）17-0045-01
前言
随着教育行业的不断更新与发展，研究性教学已经不再局限于一门学科中，而是被广泛的运用到各个学科中。且研究性教学主要是通过教师地引导，来帮助学生更好的完成学习任务，所以教师在这一教学中有着重要的作用。
一、 高中化学课堂教学中运用研究性学习的应用情况
（一） 能够丰富课堂教学
在高中化学课堂教学中应用研究性学习，能培养学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。在师生共同努力下，发挥化学这门学科的特点，通过讲解教材中的内容、实验原理等多种教学手段，调动学生的学习积极性，让学生全身心的投入到学习中，增强化学的趣味性。随着新课改的要求，在化学教学中采用多样化的教学手段，选择全新的研究性学习方法，创建相应的化学情境，扩展学生地学习平台。同时还要求化学教师要尊重学生的主体地位，积极鼓励学生，培养学生地实践操作能力，激发潜能[1]。
（二） 对化学实验进行探究
在进行研究性学习的过程中，要是要对自己进行重新的定位，从课堂中的权威者变成引导者，全面培养学生的逻辑思维。在进行实验的过程中，教师也要采用恰当的语言，让学生充分发挥主观能动性，全面开发学生的思维模式，创建活跃的课堂氛围。如在教导学生学习铜与硫酸锰在加热的条件下进行反应的过程中，向学生提问为什么铜不能与稀硫酸发生反应？浓度为多少的硫酸才能与铜进行反应？是不是也需要进行加热才能够进行反应？在整个实验的过程中，怎样才能确保SO2不会受到污染等。
（三） 教师要进行一定地扩展与延伸化学课堂
学生学习化学的目的是为了更好的在生活中运用相关知识。所以只有在课堂中联合生活实际才能够让学生认识到学习化学的乐趣与重要性，并积极鼓励学生将化学知识运用到生活中。这就要求化学教师要培养学生开动脑筋，联系生活，主动寻找与生活息息相关的知识点。如在学习燃料的综合利用一章中，化学教师就可以从生活实际入手，收集一些日常的材料并创建相应的情境，来提高学生学习化学地兴趣，并让学生主动探索问题，从实际生活中去掌握怎样利用燃料与热能。这样不仅可以培养学生地归纳能力，还能够延伸化学课堂，让化学课堂充满乐趣。最后教师可以让学生选择几种燃料进行比较，并从中选择出高效又节能的燃料，以此来引出一个全新的课题。这就要求化学教师要深入挖掘课堂内容，为学生创造足够地思考空间[2]。
二、在高中化学课堂教学中运用研究性教师的策略
（一） 促进学生主动进行发展
化学教师要根据教材中的实际内容，创建适宜的教学条件，让学生产生出对于学习化学的兴趣。所以想要更好地开展研究性学习就要坚持以学生为主，充分调动学生的积极性，让学生能主动参与到学习中。帮助学生明确学习化学的重要性。建立平等与民主的师生关系，学校也要为学生创造出足够发展的空间，让学生在校园生活与学习中找到自尊与归属感。此外化学教师要平等对待每一个学生，深入到学生中，让学生享受学习化学的乐趣。另外个人差异，所以教师在进行研究性教学的过程中，就要因材施教，激发学生的学习热情，改变传统的课堂教学方式，适当的让学生组程小组进行学习，便于达到最佳的学习效果。
（二） 对学生进行分层教育
学生由于对于知识的接受与理解能力的不同，就导致学生地学习基础与学习方法也不同，所以教师要根据不同的学生学习特点制定出不同地教学策略，才能够真正体现出教师的主导地位。所以教师在进行课堂教学的过程中，要选择适合学生进行阅读的部分，让学生自主进行学习，也可以在教学中为学生提供学习材料，让学生自行进行补充与归纳。此外教师在课堂教学中还应当要注重培养学生地学习精神与态度，提升学生的学习意识。在扩展学生知识面的基础上，抓住化学的本质，学会判断与理解问题，在提高综合素养的基础上，加强训练学生社会科学基本研究方法。
（三） 对学生进行有针对性地教学
高中化学课堂教学中可融入研究性教学能够培养学生实事求是的科学精神，从化学实验入手，激发学生地学习兴趣。教师还要在加强学生感性认识的基础上，理清化学脉络，激发学生勇于探索的精神，帮助学生明确学习目标，提高动手操作能力，在提高学生科学素养的基础上让学生举一反三。
（四） 教师要认真备课，保证研究性教学的顺利进行
在实际的教学过程中，一些学生受到外界因素的影响导致学习化学没有明确的学习目标，在化学课堂中也不愿意学习化学，甚至产生厌烦化学的情绪。所以这就需要化学教师要及时开导学生，帮助学生树立学习化学的目标[3]。在课前认真准备教学方法，选择适宜地教学材料，采用多样化地教学手段，激发学生的学习兴趣。对于不愿意学习化学的学生来说，教师要及时与学生进行交流，帮助学生明确存在的问题，改变对于化学的错误认识，重新建立起学习化学的信心，从而达到学好化学的目的。
结语
在高中化学课堂教学中融入研究性学习，既是一项实践过程也是一项研究过程。想让研究性教学模式发挥作用，就要坚持学生的主体地位，帮助学生认识自我，实现自我，最终达到发展自我。
参考文献：
[1]王后雄.高中化学新课程学习困难及其认知因素分析[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2009（06）：51-53
[2]李炜炳.在高中化学实验教学中如何发展学生的思维[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2004（04）：573-575
[3]许美羡.何颖.探索新课改理念下化学实验校本课程的开发[J].海峡科学，2009（03）：251-251
要把一门课程教好，需要花很大的气力和心思。作为任课教师，最基本的要求就是熟悉课程的教学大纲，清楚教材里面的知识点哪些是仅需了解和识记的，哪些是需要重点掌握和应用的，哪些是学生可以自学的内容，这样才能把教学之前的准备工作做好。无机化学包含的知识内容分析化学、有机化学和物理化学都有涉及。对于化学专业的学生来讲，后面三门化学课程都要进行专门的学习，对于教无机化学的老师需把握自己的“度”，有些知识点不能牵涉过多，有一些不能一带而过，所以大纲和教材必须非常熟悉，甚至分析化学、有机化学和物理化学的教材都要认真看一看，不要给学生留下一些知识空白点，也不要讲得过多。如教材中的一章内容——物质的状态，内容绝大部分是了解和识记内容，很多的知识在学生上大学之前就基本了解掌握，虽在后面的物理化学学习中要深化，但是毕竟着重点不一样，课堂教学可少花时间。教材里原子结构和分子结构的内容，对有机化学的学习比较重要，但由于内容比较抽象，学生学习一直比较吃力，所以讲授时需要多花点时间，尽量多查查资料，设计模型，引导学生去想象和讨论；另如化学热力学、化学反应的速率、化学平衡、氧化还原反应等内容，在物理化学课程的学习中都会重点学习，所以作为无机化学的授课者不可将简单问题复杂化，只需把教材中的基本内容讲解清楚就够了；无机化学中的元素化学部分内容的讲授，可以学生自学讨论和教师教学和启发的形式进行。
2.正确有效地处理好教与学的关系
一门课程光是靠教师的讲解，学生不可能学好，尤其无机化学这门课程，学生普遍反映它内容零散，知识点多，不容易系统掌握。面对习惯了被动灌输来获取知识的学生在学习上的畏难情绪，如何调动他们学习的主动性和能动性？首先让学生了解这门课的重要性：无机化学是基础课，且是后面要学习的化学课程——分析化学、有机化学和物理化学的基础课。然后告诉学生这门课的特点：知识点较多，包含的内容面较广。最后应该给学生以信心：内容以基础为主，学习难度不大（很多的内容高中也已经学过）。兴趣是学习最好的老师，如何激发学生对无机化学的兴趣是授课老师的重要课题。传统的老师讲、学生听的教学模式会使学生失去学习的兴趣，要激发学生的学习热情，必须处理好教与学的关系。教应该是老师有意识地引导学生，给学生一片思考问题的空间；学生积极主动地学习、消化、吸收老师讲授的内容，培养自己解决问题的能力。学生能主动地参与到课堂的学习中去，才能真正产生学习兴趣，更好地掌握知识。
3.培养学生的科研兴趣
这里仅就高中化学课程的任务、课程设置和课程内容的改革，以及教材编写等问题提出初步的构想，以与同行们继续深入研讨。
一、高中化学课程的任务
没有一成不变的课程任务，高中化学课程的任务也不例外。随着社会的进步，科学技术的发展，一些教育观念和价值观念会相应地发生改变，这就需要我们不失时机地调整高中化学课程的任务，以体现时代的特点和适应时代的需要。
确定高中化学课程的任务，应该综合考虑社会对高中毕业生的需求，学科的发展和学生自身的发展。从社会对高中毕业生的需求来看，要求高中学生能有较广泛的适应面，既能为各行各业输送合格的就业人员，又能为高一级学校输送优秀的人才。也就是说，社会对高中毕业生的需求具有多重性。
但近几十年来，化学的发展非常快，以致有不少化学家认为，化学将是21世纪的中心学科。化学与人类、社会、科学、技术等的联系越来越紧密，与相关学科如环境科学、材料科学、能源科学、生命科学等的相互渗透也越来越强烈，化学应用于现代科学技术的研究正越来越深入，信息和资料也越来越多，每天都有大量的物质被发现或从实验室里研制出来。化学在社会生活中的重要性正日益显示出来，很难想象，一个对化学缺乏起码认识的人，能适应现代社会的生活。再从学生自身的发展来看，高中生的年龄一般为16－18岁，他们已初步形成了自己的兴趣、爱好和特长，已具有一定的概括能力，能开始辩证地思考一些化学问题，并能在一定程度上以理论作指导来分类学习一些化学知识。但对于这一年龄段刚升入高中学习的学生来讲,大部分人抽象思维困难,学得较死,常常局限于就事论事,不大会灵活应用所学的知识。在学习方法上，则往往更多地习惯于死记硬背，缺少对知识的理解记忆和独立思考。在动手能力方面则更差些。
上述诸种因素决定了高中化学课程的任务已不再是单纯地传授知识或培养少数未来的化学家，而主要是提高学生的化学素养和发展学生的个性特长，为学生将来参加社会主义建设和进一步学习打好基矗具体地讲，有以下几个方面：
（一）传授知识。在义务教育初中化学的基础上，使学生进一步学习一些化学基本概念和原理以及元素化合物的基础知识，学习一些化学实验和化学计算的基本技能，初步认识化学与人类、社会、科学、技术等的密切联系以及化学的重要应用。
（二）发展能力。培养和发展学生的能力，尤其是独立获取知识的能力、分析和解决问题的能力以及创新精神，使学生能较自觉地关心与现代社会生活有关的化学问题，如环境、能源、材料、卫生、健康等，并能运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。
（三）激发学生学习化学的兴趣，培养他们的科学态度和科学方法。
（四）结合化学学科的特点，对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育，培养学生的社会责任感以及刻苦、顽强、团结合作等优良品德。
二、高中化学课程设置和课程内容改革的构想
关键词:配位化学;无机化学;配位化合物;研究方向
一、配位化学的起源与研究范围
配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门边沿学科。它所研究的主要对象为配位化合物(CoordinationCompounds,简称配合物)。早期的配位化学集中在研究以金属阳离子受体为中心(作为酸)和以含N、O、S、P等给体原子的配体(作为碱)而形成的所谓“Werner配合物”。第二次世界大战期间,无机化学家在围绕耕耘周期表中某些元素化合物的合成中得到发展,在工业上,美国实行原子核裂变曼哈顿(Manhattan)工程基础上所发展的铀和超铀元素溶液配合物的研究。以及在学科上,195l年Panson和Miler对二茂铁的合成打破了传统无机和有机化合物的界限。从而开始了无机化学的复兴。
当代的配位化学沿着广度、深度和应用三个方向发展。在深度上表现在有众多与配位化学有关的学者获得了诺贝尔奖,如Werner创建了配位化学,Ziegler和Natta的金属烯烃催化剂,Eigen的快速反应。Lipscomb的硼烷理论,Wnkinson和Fischer发展的有机金属化学,Hoffmann的等瓣理论Taube研究配合物和固氮反应机理,Cram,Lehn和Pedersen在超分子化学方面的贡献,Marcus的电子传递过程。在以他们为代表的开创性成就的基础上,配位化学在其合成、结构、性质和理论的研究方面取得了一系列进展。在广度上表现在自Werner创立配位化学以来,配位化学处于无机化学趼究的主流,配位化合物还以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学理论发展中。及其与其它学科的相互渗透中。而成为众多学科的交叉点。在应用方面,结合生产实践。配合物的传统应用继续得到发展。例如金属簇合物作为均相催化剂,在能源开发中C1化学和烯烃等小分子的活化,螯合物稳定性差异在湿法冶金和元素分析、分离中的应用等。随着高新技术的日益发展。具有特殊物理、化学和生物化学功能的所谓功能配合物在国际上得到蓬勃的发展。
自从Werner创建配位化学至今100年以来,以Lehn为代表的学者所倡导的超分子化学将成为今后配位化学发展的另一个主要领域。人们熟知的化学主要是研究以共价键相结合的分子的合成、结构、性质和变换规律。超分于化学可定义为分子间弱相互作用和分子组装的化学。分子间的相互作用形成各种化学、物理和生物中高选怿性的识别、反应、传递和调制过程。而这些过程就导致超分子的光电功能和分子器件的发展。
二、我国配位化学的研究现状
我国配位化学的研究在前几乎属于空白。1949年后随着国家经济建设的发展,仅在个别重点高等院校及科研单位开展了这方面的教学和科研工作,60年代中期以前。主要工作集中在简单配合物的合成、性质、结构及其应用方面的研究。特别是在溶液配合物的平衡理论、混合和多核配合物的稳定性、取代动力学、过渡金属配位催化以及稀土和W、Mo等我国丰产元素的分离提纯以及配位场理论的研究。除了个别方面的研究外,总体来说与国际水平差距还较大。
80年代后。在改革开放政策指引下,我国的配位化学取得了突飞猛进的发展。我国配位化学研究已步入国际先进行列,研究水平大为提高。特别在下列几个方面取得了重要进展:
(1)新型配合物、簇合物、有机金属化合物和生物无机配合物,特别是配位超分子化合物的基础无机合成及其结构研究取得丰硕成果,丰富了配合物的内涵。
(2)开展了热力学、动力学和反应机理方面的研究,特别在溶液中离子萃取分离和均向催化等应用方面取得了成果。
(3)现代溶液结构的谱学研究及其分析方法以及配合物的结构和性质的基础研究水平大为提高。
(4)随着高新技术的发展,具有光、电、热、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得进展。它的很多成果还包含在其他不同学科的研究和化学教学中。
我国配位化学的进展具有一系列特点。作为化学的重要分支领域之一的配位化学。在其学科本身发展的同时创造出更为奇妙的新材料,揭示出更多生命科学的奥妙。在研究对象上日益重视与材 料科学和生命科学相结合。在从分子进到材料合成的研究中更加重视功能体系的分子设计。金属离子在生物体系中的成键。除维生素B12中的Co-C键以外,几乎都是以配位键形式结合。其功能体系组装是一个更为复杂的问题。这时要求将正确的物种放在正确的位置(在与动力学有关的问题中,还要按着正确的时间)才能发挥应有的功能。高效、经济和微量的组合化学的应用,将有助于分子合成和设计的实践。
从超分子之类的新观点研究分子的合成和组装,在我国日益受到重视。化学模板有助于提供组装的物种和创造有序的组装,但是其最大的困难在于克服热力学第二定律所要求的无序。这时配位化学家的任务之一就是和热力学进行妥协。尽管目前我们了解一些局部的组装规律和方法。但比起自然界长期进化而得到的完满而言。还有很大差距。正如有了一群能分别演奏各种乐器的音乐家。若没有很好的指挥。还不能演奏出一场满意的交响乐。其原因就是缺乏有意识地进行组装。对于组装的本质和规律。有很多基础性研究有待深入进行。
三、配位化学的研究方向
作为边沿学科的配位化学日益和其他相关学科相互渗透和交叉。正如Lehn所指出。超分子化学可以看作是广义的配位化学。另一方面,配位化学又是包含在超分子化学概念之中。配位化学的原理和规律,无疑将在分子水平上对未来复杂的分子层次以上聚集态体系的研究起着重要作用。其概念及方法也将超越传统学科的界限。我国配位化学家在进一步促进它和化学内有杌化学、物理化学、分析化学、高分子化学、环境化学、材料化学、生物化学、以及凝聚态物理、分子电子学等学科的结合方面有了很好的开端。进一步的发展必将给配位化学带来新的发展前景。
中医是我国传统、独创的治疗方式,但是,中药制药的制药手段和方式正在突破传统工艺,如中药配位化学研究就是一个极有发展前途的新的研究方向。
我国幅员辽阔,资源丰富。经济建设中有备方面的要求。还存在一些无人问津的薄弱领域,例如配位光化学、界面配位化学、纳米配位化学、新型和功能配合物以及配位超分子化合物的研究。金属配合物的研究有明显的应用背景,具有开发成重大经济效益的潜力。它的基础和理论性研究也处在现代化学发展的前沿领域。对下一世纪我国化学学科的发展。必将产生深远影响。
【参考文献】
[1]翟慕衡.配位化学[M].北京:安徽人民出版社,2007-09
[2]李英华,吕秀阳,刘霄,柳叶.中药配位化学研究进展[J].中国中药杂志,2006年8月 31卷第16期
关键词：绿色化学；渗透；环境保护
绿色化学的概念最早是美国化学会(ACS)提出[1]，其中的核心技术是利用化学反应原理消除或减轻在工业生产上所造成的污染。现今的绿色化学指的是保护环境的化学技术，在含有化学品的制造中有效的利用材料，消除或减轻过程中产生的废物和有毒物质，进而避免有毒物质的排放对环境造成危害。
1绿色化学遵循的原则
根据绿色发展的要求，绿色化学遵守的原则主要有：尽量减少或者不使用易发生危险的化学试剂，最优选择安全、环保的药品；原材料的使用要达到最优化，利用率尽可能达到100%，尽量减少副产物和废料的产生；尽可能使用可再生的原材料，做到循环利用，保护环境[2]。
2绿色化学的特点
绿色化学中原材料纯天然取材，对人、对自然能做到无危害、无污染；反应条件是在无毒、无害的条件下进行的，会有效减少废弃物的产生和向环境中排放；原子的利用率达到最大化，尽可能使所有原子都作为原材料被产品所消化吸纳，最终实现“零排放”的高效产出；生产出的产品为有利于环境保护和人体健康的环境。
3初中化学教程中渗透绿色化学的必要性
在当代的教育教学中，绿色化学是个重要的概念。中国目前面临着严峻的环保问题，经济快速发展着随之而来的就是发展过程中所产生的污染问题。初中阶段的化学是初级的化学知识的摄入，在此阶段学生会化学处在一个较新鲜、好奇的阶段，此时对绿色化学概念的渗透是至关重要的，教师在教学过程中加以引导和教育，会使学生比较容易培养出对绿色化学意识，可以让他们感受和认识到绿色化学在生活中的重要性与地位，进而可以将化学的理念扩大化。所以绿色化学教育是化学教学中不可或缺的一部分。
4化学教学中渗透绿色化学理念的途径
(1)树立绿色化学意识和环保意识人总是在不断学习中进步与发展，通过从外界感知到的事物来获得认识和经验。以讲座的形式来传播绿色化学是很好的途径，学生接受知识的方式不止是从书本中获取，更容易接受的方式是别人的讲述。教师通过举办专题讲座，主题可以是“生活垃圾分类”、“白色污染与环保”等等，通过讲座可以向学生普及和提升他们对绿色化学的认识，树立学生的环保意识，引导学生将环保问题加入自己的生活中。
(2)课堂教学内容中渗透绿色化学理念将绿色化学的理念融入教学课程中，是每一位化学教学这必备的技能。譬如在讲到空气中的成分与空气质量的关系时，就可以让学生了解到汽车尾气和工业生产中使用化石燃料排放的烟尘和有害气体，造成了空气污染，导致空气质量的下降。此外可以用图片或视频的讲解方法讲述酸雨的形成过程，酸雨会酸化土壤、腐蚀建筑物、污染水体等等，给人类的生活带来了严重的影响。那么这些问题应该如何解决？工业上应对化石燃料综合利用，减少污染排放量也充分的利用资源。汽车尾气所排出的一氧化碳、一氧化氮，可利用汽车安装的“催化转化器”将之为二氧化碳和氮气。通过对这些例子的学习加深学生对空气污染的认知和了解到环境保护的重要性。
(3)实验中渗透绿色化学理念在化学实验课上，利用实验操作让学生体验绿色化学理念。如实验操作铵盐受热分解的过程中，一般采用加热NH4CI晶体来做实验，实验时会分解出HCI和NH3，此实验冷却后分解的产物可以重新结合成NH4CI，但是不会百分百的结合，仍有部分NH3会挥发到空气中，所以应加设一个吸收装置，将气体排入水中吸收。有很多实验产生的气体可能是有毒气体，不加处理会直接影响到师生的健康，应用绿色化学的理念就可避免这种现象产生。
(4)在实际生活中渗透绿色化学理念联系实际生活与教材内容相结合，讲述绿色化学的理念。通过例证我国近些年发生的由环境污染所造成的重大污染事件，让学生了解污染的来源，特别是目前尤为严重的白色污染问题。人类快节奏的生活，导致快餐行业的发展，使用一次性的塑料制品用来盛装食物是一种流行风，但是这些塑料制品被随意丢弃引起了白色污染问题；更为严重的是这些塑料的主要成分聚乙烯是有害物质，将其焚烧处理时会产生大量的黑烟和有害气体，所以塑料制品不可所以丢弃与焚烧。进一步让学生思考生活垃圾的处理方法，做到循环利用、保护环境。
(5)课外活动中的绿色化学渗透利用学生的课外活动时间，组织学生开展课外实践活动。组织学生参见春游活动去环境保护较好的乡村和有着污染情况的城市(尤其是工业生产较多的城市)进行实地参观对比，让学生亲身体验环境污染所带来的影响，让学生发表自己的感想与见解，加深他们对环境的保护和环境污染的认识；同时可以组织学生观看与环境保护有关的电影，以后通过写观后感的形式调动学生的环保意识；此外可以以“绿色”开展主题班会，让学生各抒己见，表达自己的认识。
5结语
环保问题是全球人民共同面临的问题，其中绿色化学扮演者重要的角色，通过对绿色化学的倡导会减少环境的污染情况。在初中化学教学中渗透绿色化学理念有着引导的作用，不仅让学生学习化学知识和了解绿色化学的意义，并且是学生树立正确的绿色化学意识，进一步增强环保意识，同时也是一种有效的培养方式。
参考文献:
[1]林玲.基于绿色化学视角的初中化学教学优化研究[D].华中师范大学,2015.
关键词：科学技术；化学学科；发展趋势；化学教学；启示
文章编号：1005C6629（2016）10C0003C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
3 展望化学科学的发展趋势
世界很奇妙，未解之谜不少。尽管现代科学技术已经揭开了不少谜底，取得了很大成就，仍然有许多问题尚未解决，仍然会不断地发现、产生新的问题，在这些问题中有相当大的部分通常归属于化学问题，需要化学科学来解决。一般地说，化学问题可以分为3大类：第一类是关于物质组成、结构、性能、合成、检测等等的“纯粹化学”问题，例如“三氧化二碳分子具有什么样的结构？”“三氧化二碳有哪些性质？”“怎样制取三氧化二碳？”等。第二类是人类生活、生存和现代社会迫切需要化学解决的现实问题，例如“怎样制造效果更好、副作用更小的新药物？”“人类能不能实时监测自身的化学变化？”“石墨烯能直接应用于日常生活吗？”等，这类问题可以称为“应用化学问题”。第三类是跟化学有密切关系，又需要多学科联袂协同解决的科学问题，例如宇宙的构成、起源与演化问题；生命的起源与演化问题以及“意识和理智是怎样形成的？”“大脑如何思考、如何形成记忆？”“环境如何影响人类基因？”“怎样消除环境污染？”“如何捕获更多的太阳能？”“能否有选择地切断某些免疫反应？”等，这类问题既是基本的又是复杂的，可以称为“跨学科问题”。
这些问题的解决，不仅需要新的化学知识，也将促进化学科学继续发展。
根据解决未来化学问题的需要，可以进一步概括未来化学科学的发展趋势主要是[22，23]：
3.1 由研究简单化学体系向研究复杂化学体系发展
19世纪的化学是在原子的层次上认识和研究物质，主要研究原子的组合和排布，是“原子的科学”（参见恩格斯《自然辩证法》）。20世纪的化学合成了大量的分子，研究了分子中的化学键及其本质、分子的相互作用，高分子材料和生物分子的结构与功能等，主要是在分子的层次上认识和研究物质，被认为是研究分子的科学。21世纪的化学不但研究原子、分子，而且进一步研究分子片、结构单元、高分子、原子分子团簇、超分子、生物大分子、分子和原子各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌，物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和调控的作用机制，以及上述各方面的规律、相互关系和应用等，使21世纪的化学越来越成为研究泛分子的科学，由研究简单化学体系向研究复杂化学体系发展。
3.2 由研究简单反应体系向研究复杂反应体系发展
现代化学的研究对象不但由研究简单微粒向研究复杂微粒发展，而且呈现由研究简单反应向研究复杂反应，即向分子群研究深入的发展趋势。近代化学对多分子反应是无能为力的，远远不能满足实际需要。一个活细胞内往往有几十种酶同时催化许多化学反应，研究生物体内的化学反应，就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应。生物机体的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应，生物体为延续生命所发生的化学反应就更加多了。因此，研究复杂的反应体系成为化学科学发展的趋势之一是很自然的。
近代化学致力于获得物质世界的简单的基本解，总是尽可能地把复杂的化学体系简化成简单的体系、孤立的体系来探索其中的分子及其反应，用微观来解释宏观。随着认识的不断发展，人们逐步认识到必须回归复杂性，在实际情境中研究复杂系统，越来越重视对复杂化学体系的研究。所谓复杂体系，既包括组分复杂性，也包括结构复杂性、状态复杂性和过程复杂性。多组分体系、分子群反应、开放体系、耗散结构、非平衡态、亚稳态等等复杂化学体系都成为现代化学的研究对象。同时，化学家开始注重在动态背景中对物质进行研究，而不再局限于静态。例如，在生物细胞膜背景中研究类脂分子的生物化学行为，在高级结构背景中研究蛋白质的功能行为等等。生命过程中的物质代谢都是通过一系列催化反应，而且是高效率的专一的催化反应进行的。可以预期，在未来化学中催化反应将会有极大的发展。
由原子层次到分子层次再到泛分子层次，体系的复杂性正是逐步增加的。复杂系统中的化学过程是研究复杂系统的核心问题，未来化学还需研究宽时间范围的化学行为，研究化学进化和化学演化，建立跟踪分析方法，发展过程理论。
3.3 由注重结构-性质关系向注重组成-结构-性质-功能关系发展
所谓结构是事物内部各组成要素的结合方式，反映着各组成要素的相互联系。性质是事物本身所具有的属性，能反映事物与外部其他事物的联系，而且这种联系往往不是太复杂的。功能则是事物能够满足某种需求的一种属性，是系统作用于他物的能力，其机制往往是比较复杂的。功能所发挥的作用一般都是正面的、有利的；性质则无正面、负面之分，或者说既包括正面的也包括负面的。组成、结构、性质、功能之间既有密切联系又有所区别。对于简单系统，注意其结构与性质的联系就足以认识和了解对象系统了，因而通常就只关注简单系统的结构与性质的联系。对于复杂系统来说，其性质在内部不是均匀分布的，难以用来完整地说明系统的内部和外部作用，相对来说功能更显重要，而结构对于功能往往有着决定性的影响。因此，了解结构与功能的相互联系，实行结构研究与功能研究结合，成为认识和了解复杂系统的重要方法。对于未来化学来说，研究结构时研究高级结构应该更为重要，基于结构、功能关系来设计、合成新功能分子或功能材料；基于分子或合成子组装的合成、构筑高级结构的研究，包括控制大分子缠绕、折叠和多层次有序聚集研究；基于模拟生物材料形成过程的合成方法研究等将得到进一步发展。上述所谓高级结构都是由结构单元分子组合成的，是以分子间弱相互作用为基础的。
前已述及，现代化学科学的研究对象已由相对简单的化学系统逐步转变为复杂的化学系统。与此对应，在研究的侧重点上，现代化学科学呈现出由注重结构-性质关系向注重组成-结构-性质-功能关系发展的特点。
3.4 由偶然发现向自觉寻找或发明发展
19世纪化学的研究方法主要是实验方法，因而被称为实验的科学，化学的新发现也常常具有偶然性。到了20世纪下半叶，随着量子化学在化学中的应用，化学不再是纯粹的实验科学了。许多高难度的合成工作都事先根据理论设计，然后决定合成路线。稀有气体化合物的发现、维生素B12在轨道对称性守恒原理指导下的成功合成等等，都凸显了理论化学的重要性。1998年诺贝尔化学奖的颁奖公告就宣称：“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具，将化学带入一个新时代，在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了。”
为了满足未来社会的种种要求，需要发展新的反应（例如绿色技术要求）。随着对化学反应本质的理解，特别是分子识别概念的引入，进一步综合考虑反应分子间各种作用力所起的作用，就有可能设计新的反应，发明创造新的反应，尤其在不对称合成反应和催化反应的发明创造方面。预计在未来，理论和计算方法的应用将大大加强，理论对实验研究起指导作用，理论和实验更加密切结合，使实验探究获得较强的自觉性，未来化学将实现由发现反应到发明反应的飞跃。化学思想、化学方法学、化学哲学的讨论也会引起越来越多的人的兴趣。
3.5 由应用传统手段向应用现代科学技术和现代信息技术发展
为了解决新问题、解决越来越复杂的问题，需要新的思路、新的过程和新的方法。因此，在21世纪，化学科学的新方法、新手段会层出不穷。
例如，合成化学始终是化学的根本任务。为了适应各种新功能分子的合成需求，合成设计必须有新的发展，尤其是对各种功能性分子聚集体的制备，需要研究过去化学家较为陌生的组装问题。未来的合成化学将从化合物的经典合成方法扩展到包含组装等在内的广义合成，以求得到能实际应用的分子器件和组装体。有人概括新合成方法的特点是“十化”：芯片化，组合化，模板化，定向化，设计化，基因工程化，自组装化，手性化，原子经济化，绿色化。引进酶技术、仿生技术、膜技术等新的实验技术，则将有力地促进生物机体和生命秘密的研究。
再如，分析化学将进一步吸收大量物理方法、生物学方法、电子学和信息科学方法，发展成为分析科学，大大拓宽应用范围。分析方法的发展趋势也被概括为“十化”：微型化芯片化、仿生化、在线化、实时化、原位化、在体化、智能化、信息化、高灵敏化、高选择性化、单原子化或单分子化。单分子光谱、单分子检测，搬运和调控的技术受到重视；以分离和分析方法连用，合成和分离方法连用，合成、分离和分析方法连用为内容的“三连用”将是很普遍的现象。
化学实验将趋向高技术化、自动化、微型化和超微型化，以节省能源、节省材料、节省时间、减少污染。
计算机技术的发展，尤其是分子结构与性能的计算机数据库的建立以及分子模建技术的发展，使得化学中的分子设计、合成设计以及进一步的反应设计有了很好的助手和工具，模型和计算机虚拟将成为化学的新方法。化学体系的组成-结构-性质-功能信息和大数据以及化学过程的各种信息和大数据将有力地促进对复杂化学系统的研究。
随着计算机性能的逐步提高，计算化学将会有进一步的大发展。未来的智能化计算机将能进行学习，帮助化学家更好地进行实验模拟、实验设计以及实验控制，应用机器来设计、合成分子将越来越多。计算机技术以及化学信息学技术、大数据技术将为化学在新世纪迅速发展插翅添翼。
此外，化学将由单科闭门独干向多学科相互渗透、交叉、协同发展，这一趋势在此不再赘述。
4 科学技术及化学科学新发展对化学教学的启示
未来化学将会在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用；推动材料科学进一步发展；在解决食物短缺问题、治理环境、提高人类生存质量和生存安全、拓展人类化学认知的广度深度等方面继续起保证作用。因此，化学应该成为高中阶段的一门重要的科学课程。
科学技术和化学学科新的发展和趋势无疑会影响化学教学的内容。例如，合成、组装复杂分子的过程包含着分子识别过程，充实、提高和普及分子识别这一观念可能是现代化学教育的重要任务之一。但是，这不是最主要的。笔者认为，最主要的是：
4.1 注重研究思路、方法和创新的感悟、体会与训练
科学技术和化学学科的新发展是科学创新的成果，它给化学教学的重要启示之一就是要注重培养学生的创新意识和创新能力。
要培养好学生的创新能力，首先要注意通过对典型创新成果的分析、讨论来影响、启发学生，培养学生具有浓厚的创新兴趣和强烈的创新意识。
其次要注意引导学生感悟、概括典型创新成果的研究思路和方法，形成体会并适当安排相应训练。所谓研究思路是认知策略的具体表现形式，实质上就是认知策略，是开展认知活动的指导思想、行动规则和组织实施的依据，是认知活动过程和方法的精髓、灵魂和本质特征，是认知活动、认知智慧的核心成分，决定着认知活动的成败。认知活动越复杂，认知策略的关键作用就越强，越是要予以注意。
有关的知识和经验是认知智慧的基础，没有它们，认知策略就不能形成。有关的操作技能等决定着认知策略能不能落实、能不能具体化、能不能转化为实践。但是，它们绝不是认知策略本身。因此，绝不能用创新成果的知识灌输和操作训练来代替创新研究思路、方法的感悟与体会。
4.2 注意学科思想（观念）的渗透、领悟和发展
根据现代化学的特点和发展趋势，高中化学课程应该注意用恰当的方法把先进的观念介绍给学生，例如关于物质微粒及其相互作用的多样性和多层次性、微粒尺度对物质性质的影响、跟自然和谐相处等等，要认真清除传统教学内容中的形而上学观念，对学生进行生动的辩证唯物主义教育。
学科思想（或学科观念）有助于学生理解、接受和掌握有关知识，十分重要，但绝不能一成不变地教条式记忆。在化学教学中注意渗透化学学科思想（观念）并适时总结、适时发展提升、注意应用，有助于学生学好化学，把握真谛。以化学微粒观为例，有人在学生刚学习分子、原子时就强调掌握微粒观，这是违反观念形成规律的，是不适宜的。另一种情况则是：在初三化学学习了分子、原子之后，就再也不提微粒观，不重视微粒观的应用，更不重视微粒观的发展，觉得已经强调过了、“无话可讲”了。其实在后续的学习中，不仅在涉及微观过程或者涉及微粒相互作用、相互影响时可以涉及微粒观，在涉及物质微粒及其相互作用多样性和多层次性时、涉及复杂化学体系的高级结构、涉及各种泛分子时都是应用微粒观、发展提升微粒观，使学生更好地掌握微粒观的好时机。
4.3 注重立德树人，促进全面发展
在科学技术不断发展、造福人类，并涌现许多用科学技术服务民族、服务国家、服务人类的楷模的同时，也存在着害人科技、犯罪科技等危害人类的负面现象，例如考场高科技作弊、高仿真犯罪、电信诈骗、伪基站、网络病毒、恶意软件、电脑犯罪、网络盗窃、计算机高频下单炒股、致幻剂、high药、新化学、瘦肉精、地沟油、三聚氰胺奶、苏丹红鸭蛋、甲醛鱿鱼、硫磺枸杞、孔雀石绿防腐鱼、染色“黄花鱼”、假鸡蛋、滥用反式脂肪酸和塑化剂，等等。“发明”这些害人科技、犯罪科技的人都是掌握了有关科学技术的人！至于明知故犯，私排有害化学品或滥用化学制品造成公害、污染环境的人就更多了。严峻的事实从反面警醒我们：科学技术教育一定要注重立德树人，注重进行道德伦理教育，一定要关注学生的全面发展，努力促进学生全面发展。
根据现代化学的特点和发展趋势，中学化学课程还应该通过生动具体的事例让学生体会化学跟其他学科的密切联系，知道化学是生命科学、材料科学、环境科学以及信息科学进一步发展的重要基础，认识到在基础教育阶段偏科是不应该的。
4.4 培养学习兴趣，切忌吓跑学生
根据现代化学的特点和发展趋势，中学化学课程应该注意引导学生大致了解现代化学的目标、任务、对象、内容、方法、手段、重要领域和成就，了解化学的视野逐步扩大，增强他们学习化学的兴趣。
复杂的学习内容往往显得比较艰深、枯燥，特别需要浓厚的学习兴趣支撑。复杂的学习内容不是注定跟学习兴趣有矛盾、有冲突的。与此相反，几乎每一个复杂研究成果都是在巨大兴趣的推动下取得的。研究活动如此，学习活动也应该如此，关键在于要对内容、形式、方法等作适当的处理加工，而不是简单、粗暴地灌输。
在化学学科新发展中有许多生动的例子。例如，固相表面催化是复杂的，通常似乎难以激发学习兴趣。如果在基于煤转化的有机合成工业的教学中，适当介绍一点微观机理过程，结合模型或示意图介绍中科院包信和院士研究团队巧妙地用部分还原的复合氧化物作催化剂，让CO分子在催化剂氧缺陷位上吸附并解离；气相氢分子选择性地与解离生成的C原子反应生成亚甲基自由基；催化剂表面CO解离生成的氧原子倾向性地与另一个CO反应形成CO2；亚甲基自由基迅速进入分子筛孔道，在孔道限域环境中进行择形偶联反应定向生成低碳烯烃而不是在催化剂表面停留或发生表面聚合反应。通过以CO替代H2来消除烃类形成中多余的氧原子，在反应不改变CO2总排放的情况下，摒弃了水煤气变换反应，从原理上开创了一条低耗水进行煤转化的新途径。同时，创造性将氧化物催化剂与分子筛复合，巧妙地实现CO活化和中间体偶联等两种催化活性中心的有效分离，把费托过程中“漫无目的”生长的自由基控制在一个“笼子”（分子筛）里，使其变成想要的目标产物（低碳烯烃）；介绍美国《科学》杂志以“令人惊奇的选择性”为题发表专家评述，认为该过程未来在工业上将具有巨大的竞争力等背景知识，学习要求则不提高……这样做可以让学生体会征服困难、获得成功的喜悦，激发他们学习和探究的兴趣。
现今的中学化学教学以刷题训练为主，而且考试难度大幅度提高，导致不少学生失去学习兴趣。在实行升学选考后，选考化学的人数显著减少，在一些地方已影响到化学课的正常开设，这个教训必须吸取。
4.5 痛下决心，切实改革课程、教材、训练与考试
现代科学技术发展和社会发展的需要，使现代化学面临着一轮新的变革和发展。对此，高中化学课程需要建立一种灵活的机制，以便于及时地反映现代化学迅速发展、变化着的特点和进展，及时调整中学化学的内容，加强课程内容的现代化，把符合现代化学特点和发展趋势的基础性内容介绍给中学生，并且提供选择机会使他们能对现代化学的某些领域或者研究案例作比较深入的了解，等等。
目前我们的基础教育已经被升学应试绑架，虽然形形的改革措施不断出台，实际上应试教育愈演愈烈，学生以及教师、家长的负担很重，严重影响了学生全面发展和人才健康成长，迫切需要痛下决心，全面改革课程、教材、训练与考试。这是一个复杂、庞大、艰难的系统工程，我们期待、祝愿它早日成功。
参考文献：
在《材料化学》绪论课的教学过程中，采用启发引导教学方式，以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行教学设计，通过讲解材料发展中的化学，引入材料科学与化学的区别与联系，重点从材料结构、制备、性能和应用四个方面讲授了材料研究中的化学问题，使学生对本课程的内容有了清晰的认识，激发了学生学习本课程的信心和兴趣，并取得了满意的教学效果。
关键词:
材料化学;绪论课;教学设计
材料化学是材料科学与化学的交叉学科，伴随着材料科学的发展而诞生和成长，即是材料科学的重要部分，又是化学学科的一个分支［1］。目前，很多高等学校的化学和材料类专业开设了《材料化学》这门课程。《材料化学》是南阳师范学院材料化学专业的核心基础课程，对于培养学生的材料科学基础知识，分析和解决材料制备和应用中的化学问题的能力起到了关键作用。但是该课程涉及的知识面广泛，内容庞杂、概念甚多、加上课程改革，理论课时数减小，学生在学习《材料化学》课程过程中，普遍存在概念混淆、重点难以掌握等问题。绪论是一门课程的开场白和宣言书，是师生之间学习和交流的起始点，能为学生建立起一门课程的知识轮廓。通过对绪论进行学习，学生可以了解课程在所学专业中所处的地位和作用，以及该课程的教学内容、学习方法和考核方式等问题［2］。如何激发学生学习该课程的兴趣，提高课程的教学质量，绪论课在整个课程教学中有着举足轻重的地位。结合近年来的教学实践，就如何讲好《材料化学》绪论课谈一些心得。
1首先明确课程性质、特点及地位
教学之初，首先明确该课程作为专业核心课程的重要地位，是学习后面材料专业课程的基础课程，同时明确考核方式，加强学生对本课程的重视程度。材料化学是材料科学和化学学科的交叉学科，课程内容既涉及工程材料应用中的实际问题，又包括材料结构及制备中的化学问题。作为一门交叉学科，很多知识点与材料学和化学课程中的相关内容重复，很多学生以为学过相关知识，就会从思想上松懈。然而，相关知识点虽然出现重复，但在不同学科中讲授的重点是不同的。在讲授材料化学课程的过程中，要着重培养学生利用化学的思维解决材料科学中的问题，使学生深刻领会化学与材料科学交叉的重要意义。通过一些实例，讲解本课程与化学和材料相关课程的区别和联系，使学生更加深入了本课程的性质和地位。材料科学是偏实际应用的工科课程，化学是偏理论的理科课程，材料化学则是利用化学的理论解决材料应用中的实际问题。
2材料
以材料的实际应用为引子，如材料在航天航空、交通运输、电子信息、生物医药等领域的应用，带领学生进入学习状态，引导学生回想什么是材料?材料的种类?提出材料是对人类有用的物质，是人类赖以生存和发展，征服自然和改造自然的物质基础;是人类进步的里程碑。然后介绍材料的发展历史，说明人们对材料的使用，是从最早的天然材料，依次经历了陶瓷、青铜、铁、钢、有色金属、高分子材料以及新型功能材料。根据材料的发展史，启发学生思考材料研究和发展过程中的规律和特点。人们对材料的使用经历了从天然材料到合成材料，从传统材料到新兴材料。传统的材料主要以经验，技艺为基础，材料靠配方筛选和性能测试，通过宏观现象建立的唯象理论对材料宏观性能定性解释，不能预示性能和指明新材料开发方向，而新型材料则以基础理论为指导。材料科学的历史表明，当一种全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的进展就常常随之而来。化学的发展往往导致材料技术的实质性进步。在新材料的研发和材料工艺的发展中，化学一直担当着关键的角色［3］。任何新材料的获得都离不开化学，以石墨烯为例，物理学家主要关注其电子结构及输运理论，材料学家主要测试材料的电磁、光电、传感和催化等性能，而化学家的任务则是利用化学气相沉积和插层剥离等方法制备该材料。只有通过化学气相沉积法制备出高质量大尺寸的石墨烯，才能推动石墨烯在电子信息领域走向实用化。
3材料与化学
材料化学是材料科学与化学学科的交叉，很多学生容易混淆材料科学和化学的研究范畴。在本课程的第一节课，一项重要的任务是使学生明确材料科学和化学的研究内容和范畴，这对于后续相关概念的讲解至关重要。材料科学的研究对象是材料，材料是对人类有用的物质，指的是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。而化学的研究对象是物质，物质是构成人类物质世界的基础。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料;材料科学是一门研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的科学;而化学则是从原子和分子角度研究物质的组成，结构、性质及相互转变规律的科学。因此，化学研究的尺度范围是原子、分子、分子纳米聚集体。材料科学最早研究的尺度范围在微米以上，如钢和陶瓷的组织结构。随着一些新兴材料的出现和发展，人们对材料的研究甚至小到电子结构。如近些年发现的拓扑绝缘体，其表面导电，体内不导电的性质由其拓扑的能带结构决定，而该拓扑结构则与电子的自旋运动有关，研究拓扑绝缘体必须从电子自旋角度认识其结构。因此，材料科学的研究范畴不断拓展，并于其它学科交叉。
4材料化学
通过学习材料的发展历程、材料科学与化学之间的区别和联系，学生已经对材料化学有了一定的认识，引导学生给材料化学下一个定义。材料化学是关于材料结构、制备、性能和应用的化学。本校材料化学专业选用曾兆华、杨建文编著第二版《材料化学》作为教材，教材的章节也是按照材料结构、制备、性能和应用进行安排的［4］。在这部分内容讲授过程中，可以让学生以教材目录为参照，讲到相关内容可以与教材相关章节进行对应。
4.1材料的结构
从三个层次讲解材料的结构，分别是电子原子结构、晶体学结构和组织结构。电子原子结构在很大程度上影响材料的电、磁、热和光的行为，并可能影响到原子键合的方式，因而决定材料的类型。在这个层次上研究的化学问题主要涉及原子序数、相对原子量、电离势、电子亲核势、电负性、原子及离子半径等。原子序数决定了材料的化学组成，电负性决定材料内部原子之间的键合方式，从而影响材料的导电性、强度和热膨胀系数等。晶体学结构主要指原子或分子在空间排列的方式，根据原子排列的有序性，将材料分为晶体和非晶体。晶体中出现局部无序，或对理想晶体的产生偏离，则出现缺陷。缺陷的存在影响材料的力学性能和电学性能等。如在本征硅内部掺杂磷元素，磷原子替代硅原子的位置，形成杂质原子缺陷，增加本征硅的导电性，形成N型半导体。组织结构主要指材料的物相组成及结构、晶粒的大小和取向等。在大多数金属、某些陶瓷以及个别聚合物材料内部，晶粒之间原子排列的变化，可以改变它们之间的取向，从而影响材料的性能。一般来说，减小金属的晶粒可以降低其熔点。在这一结构层次上，颗粒的大小和形状起着关键作用。大多数材料是多相组成的，控制材料内部物相的类型、大小、分布和数量可以调控材料的性能。
4.2材料制备
材料合成与制备就是将原子、分子聚集在一起，并转变为有用产品的一系列过程。材料制备的方法和工艺影响材料的结构，从而影响材料的性能。根据制备原理的不同，材料制备方法可以分为物理法和化学法。物理法指在材料制备过程中，仅改变材料内部原子或分子的聚集状态，不涉及化学反应的方法。如真空镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积法等。化学法则在材料制备过程中，涉及化学反应，并且有新物质的生成。如固相反应法、有机合成法、水热法、沉淀法、化学气相沉积法等。以石墨烯材料为例讲解材料的制备方法。石墨烯作为二维单原子层材料，既可以采用物理法制备，也可以采用化学法制备。2004年发现石墨烯的报道，便是采用简单的胶带对撕方法制备，该方法依靠外力使石墨片层克服层间范德华力，使层与层之间分离，从而获得单层石墨，该方法也称为物理机械剥离法。利用甲烷、乙烯等烃类气体作为碳源，镍、铜、金等金属作为基片，采用化学气相沉积法则可以制备高质量大尺寸的石墨烯。另外，以石墨为原料，利用化学插层剥离的方法也可以用来制备石墨烯［5］。但不同方法制备获得石墨烯的尺寸及性能差别较大，在不同的应用领域采用的石墨烯制备方法是不同的。
4.3材料性能
材料的性能由其结构决定，与材料制备的工艺和方法有关。性能是指材料固有的物理、化学特性，材料性能决定了其应用。广义地说，性能是材料在一定的条件下对外部作用的反应的定量表述，例如力学性能是材料对外力的响应、电学性能是对电场的响应、光学性能是对光的响应等。因此，材料的性能可分为力学性能和特殊的物理性能。常见的力学性能包括材料的强度、硬度、塑性、韧性等。力学性能决定着材料工作的好坏，同时也决定着是否易于将材料加工成使用的形状。锻造成型的部件必须能够经受快速加载而不破坏，并且还要有足够的延性才能加工变形成适用的形状。微小的结构变化往往对材料的力学性能产生很大的影响。材料特殊的物理性能包括电、磁、光、热等行为。物理性能由材料的结构和制造工艺决定。对于许多半导体金属和陶瓷材料来说，即使成分稍有变化，也会引起导电性很大变化。过高的加热温度有可能显著地降低耐火砖的绝热特性。少量的杂质会改变玻璃或聚合物的颜色。
4.4材料应用
材料化学已经渗透到现代科学技术的众多领域，如电子信息、环境能源、生物医药和航天航空等领域。例如，在电子信息领域，现代芯片制造离不开化学。光刻过程使用的光刻胶和显影液，镀膜过程中的化学气相沉积和原子层沉积，刻蚀过程中的反应离子刻蚀，这些工艺过程都离不开化学的作用。在环境能源领域，新型光催化材料和太阳能电池材料的研究和开发，离不开化学法制备材料和对材料进行化学掺杂改性。在生物医药领域，对传感材料进行化学改性提高其传感特性，对仿生材料进行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空领域，各种轻质、耐高温、耐摩擦等结构材料和功能化智能材料的研发都离不开化学。
5结语
通过对“材料化学”绪论课的精心设计，使学生明确了该课程的性质和重要地位，大量的实例激发了学生学习的兴趣和求知欲，树立了学生学好该课程的信心，为课程的深入学习起到了奠基石的作用。以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行讲授，使学生对本课程的内容有了更加清晰和深入的认识，取得了良好的教学效果。
参考文献
［1］禹筱元，罗颖，董先明.材料化学专业人才培养模式的改革与实践［J］．高教论坛，2010，1(1):23－25.
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［3］唐小真，杨宏秀，丁马太.材料化学导论［M］．北京:高等教育出版社，1997.
［4］曾兆华，杨建文.材料化学.2版［M］．北京:化学工业出版社，2013.
关键词：材料化学；课程；教学；探讨
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0130-02
目前很多高等学校的化学化工类专业开设了《材料化学》这门课程，并且是作为专业基础课程和主干课程。课程的开设有利于化学类专业学生掌握新材料发展的主要方向，可为学生毕业后从事新材料的研究与开发工作奠定基础，并为提高大学生的综合素质，实现应用型人才培养提供必要的条件。高新材料技术是国家重点发展的技术领域之一，其发展为材料化学的发展提出了更大的挑战和难得的机遇，也对高校材料化学的教学提出了更高的要求。如何提高《材料化学》课程的教学质量，培养具有高竞争能力和创新精神的复合型高素质专业人才显得尤为重要。
基于此，本文结合本校化学化工类专业的实际情况，从《材料化学》课程的培养目标出发，针对《材料化学》课程教学中目前存在的问题，通过对课程结构、教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面进行探讨和实践，提出行之有效、切实可行的教学建议和思考。
一、《材料化学》课程存在的主要问题
1.教材的选择。材料化学是一门新兴的学科，这就决定了它不可能像无机化学、有机化学等基础化学学科经过长期的发展而具有一些经典又权威的教材和参考书。目前，虽已有一些材料化学的教材出版，但由于各编者的认识及侧重点不同，致使教材内容大相径庭。近年来随着各种新材料的快速发展，在基本理论、制备技术、表征手段和性能研究等方面均取得了显著的成绩。而相对来说，目前已有的教材内容中相应的知识点更新缓慢，致使本学科的新成果的研究和进展不能及时充实到教学内容中。
2.教学内容与学时不匹配。《材料化学》课程所涉及的内容覆盖面非常广泛，包括材料的基本理论、表征、制备以及结构和性能之间的关系，涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四大类。这些内容都可以作为一个专门的领域被研究，但分配给本课程的学时数一般只有36学时左右甚至更少。如何在这么短的学时内，合理安排教学内容，使学生了解和掌握这些领域的基础内容，是教学中需要解决的一个重要问题。
3.课程内容对教师提出了更高的要求。《材料化学》课程内容覆盖面大，除了材料领域的基本理论和表征手段之外，还包括新型结构材料、功能材料和功能转换材料。而这些材料又包含各种具体的材料，如新型功能材料包含减振材料、贮氢材料、超导材料等。对一个任课教师来说，其专长通常只涉及某一个领域，很少做到面面俱到，因此很难仅通过一个教师的教学而将每种材料讲得透彻生动，引人入胜。因此，《材料化学》课程丰富的教学内容对任课教师是一个挑战，也对他们提出了更高的要求。
二、课程教学模式的探索与实践
1.结合培养目标，优化课程结构。我们对化学和化工两个专业设置了《材料化学》课程。对化工专业来说，《材料化学》课程的学时为36学时，其教学目标是学生通过该课程的学习，了解当代材料科学的新理论、新技术，认识和理解材料科学与工程中的问题，为材料的研发与选用打下基础。通过对几种教材的对比和筛选，并结合教学目标和实际情况，我们选用了曾兆华、杨建文编著的《材料化学》作为主要教材。该教材不仅涉及到材料化学的基本内容如材料的结构、性能、制备等，而且以四大类材料（金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料）为主线，介绍了不同种类的材料，叙述各种材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系，教学内容较适合已具备化学知识基础的学生学习。对化学专业（含化学教育和药物化学）来说，教学目的是为了拓宽学生在材料化学方面的知识，开阔视野，为今后的工作和学习打好基础。《材料化学》是作为专业选修课开设，学时为24学时。考虑到化学专业的理科背景，对材料化学相关的基础理论知识如材料的结构、性能等知识简略带过，而将重点放在介绍现代先进材料方面，如新型金属材料――形状记忆合金和贮氢材料、生物医用材料、感光材料等。
2.结合课程特点，教学方式多样化。利用多媒体技术来展示材料工作原理的相关动画，使学生能更加直观地理解这些知识。但若过度依赖多媒体，容易淡化教师在课堂中的主导作用，对学生来说，也容易产生“流水账”的感觉而滋生厌学情绪。因此，在讲到一些重、难点时，适当地加入板书，逐步讲解，留给学生理解和消化的时间，以加深印象。所以，多媒体教学和传统的板书教学有机结合，灵活运用，以扬长避短，实现最佳的教学效果。在课堂教学中，我们还根据讲授内容，灵活采用不同的教学方法组织教学，坚持启发式、互动式和讨论式教学。如讲到超导材料一章时，以3D电影《阿凡达》为例，让学生讨论名叫“Unobtanium”矿石的用处，从而引出超导材料。这种教法极大地激发了学生的学习兴趣。在讲到第二章晶体学基础时，教师把七大晶系、十四种空间点阵参数特征列出，然后让学生分组对各大晶系特征进行讨论并选出代表做总结发言，最后教师引导总结。这种互动式教学使学生主动参与到教学活动中，增强了学生的学习积极性，锻炼了其分析问题、解决问题的能力。
3.科研与教学相结合，构建立体化课堂。把科研引入本科教学是培养大学生创新能力的重要措施，也是高等教育的显著特点。如前所述，《材料化学》教材选用困难，很大一部分原因是现有教材内容陈旧，难以跟上学科前沿的发展。而科研能反映学科前沿最新研究成果，因此将科研融入该课程的教学，将弥补以上不足。科研和教学相结合的表现形式有多种。教师可以介绍自己的科研成果固化到相关的教学内容中，也可以介绍本专业课题组的科研成果。这些内容融会贯通地加入课堂教学将提高学生的学习兴趣。如讲到纳米材料时，教师结合自己的科研项目，给学生补充碳纳米管、中空双锥状二氧化锰等内容，使学生拓展视野。此外，为学生介绍本专业课题组正在探索的科研项目，鼓励学生积极参与到教师的科研中去，在实际的研究实践中锻炼创新能力。这样大大拓宽了学生的专业知识面，培养了学生的科研兴趣和创新能力。实践证明，通过科研与教学相结合，构建一个立体化的课堂，达到了较好的教学效果，是一种切实可行的教学模式。
4.针对课程目标，制定合理的考核方式。材料化学的内容覆盖面大，实践性强，通过该课程的学习，学生要具备综合运用所学知识进行分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创新能力。因此，需要提高平时成绩的比例。一般来说，平时成绩占总成绩的50%，包含期中考试（占20%），平时作业（占30%）。若未安排期中考试，则在平时不定期随堂测验，主要考核当堂讲过的内容，既考查了讲课效果，又对学生按时出勤、注意听讲起督促作用。平时作业涉及到的形式较多，如单元作业，检查每章所涉及的理论、概念及计算方法；撰写小论文，根据教师布置的课题，学生通过文献调研提出自己的思考，考查学生分析问题和解决问题的能力；针对自己感兴趣的内容，查阅资料并制作成PPT，开展专题演讲活动，这一形式既使学生主动参与到课程教学活动中，调动了学习积极性和主动性，也锻炼了学生的综合能力。此外，还有课外作业、平时讨论等形式。期末考试主要考核基本概念、基本原理的掌握程度和运用所学知识解决问题的综合能力，占50%。这些多样化的考核方式相结合，能全面检测学生的学习效果，科学、客观地评价学生的知识水平和综合素质。
三、对《材料化学》课程教学的几点思考与建议
1.强化实践教学，培养应用型人才。我校是一所省市共建的地方二本院校，以培养社会发展所需要的高层次应用型人才为定位。为迎合应用型人才培养的需要，实践教学在日常教学中所占的比例越来越重。学生在课堂中获得的知识只有在实践中才能消化、理解和掌握，并在实践中得到启发和创新。只有将实践教学与理论教学紧密结合并贯穿于整个教学过程中才能实现这个目标。
2.发挥团队精神，各教师取长补短。如前所述，《材料化学》课程设计的内容广泛，而一位任课教师术业有专攻，很难做到将每种材料每部分内容都讲解透彻，并吸引学生参与自己感兴趣的科研活动。这就要求教学中要发扬团队合作精神，发挥群体优势。我院教师目前主要有研究锂离子电池材料、光催化材料、光电材料、高分子材料等。实际授课时，可以一名教师为主要任课教师，在讲到具体的某种材料时，邀请主攻这一材料的教师参与教学活动，以讲座或课堂PPT教学形式开展均可。这种教学形式能优化教学内容，完善教学方法，提高该课程的教学质量。
四、结语
《材料化学》课程是化学化工类专业课的重要组成部分。随着社会发展，高新技术的日新月异要求学生具备材料化学的专业功底，为将来的发展奠定坚实的基础。通过对该课程的学习，可以实现高素质、应用型人才的培养目标。作者对《材料化学》课程开课以来出现的问题进行了总结和思考，并在教学模式方面开展了一些探索性的工作，取得了良好的教学效果。在今后的教学中，还将继续在课程教学模式、教学体系等方面进行探索和实践，丰富教学内容，提高教学质量，为培养应用型人才的办学目标而努力。
参考文献：
[1]李奇，陈光巨.材料化学[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]曾兆华，杨建文.材料化学[M].北京：化学工业出版社，2008.
[3]邹勇进.《材料化学》课程教学的改革与实践[J].科技信息，2012，（9）：173.
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