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無機化學酸堿理論范文1
關鍵詞: 林學；化學；教學內容；改革
化學是林業院校最重要的基礎課程,大學一年級常開設無機化學、分析化學。在1999年以前的教學中,無機化學和分析化學分為兩期授課，各門課程自身的系統性和規律性也得到了充分重視,但課程之間相互協調不夠,兩門課程之間有重復的內容。
在面向21世紀教學改革中,提出了在林業院校建立多層次化學課程體系的設想。第一層次是基礎化學,包括無機及分析化學、有機化學、無機及分析化學實驗和有機化學實驗等四門課程。理論課教學以講授基本理論和基本知識為主線,適當拓寬知識面,簡要介紹化學科學的新進展,特別是林業科學、生命科學中與化學相關的新進展;實驗課以操作訓練為主,以定量內容為主,加強對學生素質和能力的培養。第二層次是中級化學,包括物理化學、儀器分析,中級化學實驗、現代化學進展等若干門必修課和選修課。學生在完成基礎化學層次的學業之后,再繼續學習中級化學課程,較深入地學習化學理論,并受到較嚴格的綜合實驗訓練,培養分析問題和解決問題的能力,掌握多種儀器的使用。第三層次是有關學科的一些專業課程和某些研究生的課程。
這種改革的思路已經納入教育部面向21世紀教學改革項目，即“高等農林院?；瘜W系列課程教學內容和課程體系改革 (04-8) ”課題[1-3]。開設無機及分析化學課程就是這項改革中的一個重大步驟,對原有的無機化學和分析化學兩門課程的體系進行了較大的調整,對教學內容作了較多的增刪和重新組合,最終由北京林業大學擬定了教學大綱，由中南林業科技大學主編了無機及分析化學教材。最近兩年，我們在林學專業無機及分析化學課程內容的改革方面，主要做了以下幾個方面的工作。
1 將無機及分析化學的教學內容分為三個部分
第一部分是化學的基本知識和基本理論,包括溶液、膠體、化學熱力學、化學平衡、化學反應速率、物質結構等內容。第二部分是溶液中的平衡及應用,重點是在化學分析中的應用。第三部分是現代測試方法,只講授電勢分析和吸光光度分析,對儀器分析進行簡單介紹。與原有的無機化學、分析化學兩門課程相比較,理論課講授減少了約20學時,刪除了晶體場理論、電子互斥理論等過于難深的內容。根據林業院校的特點,增加了生物無機化學簡介、稀土元素在農業上的應用、納米材料等內容。
2 講課中注意前后呼應,讓學生舉一反三
例如講化學平衡時講清多重平衡的條件及影響因素,則學生可以自己解決溶液中幾種平衡相互影響的問題。又如對滴定曲線,重點講清酸堿滴定曲線，而配位滴定曲線和氧化還原滴定曲線就不再詳細講授,讓學生自己分析計算,自己繪制。在教材中，將酸堿平衡與酸堿滴定,配位平衡與配位滴定,氧化還原平衡與氧化還原滴定的內容安排在前后章，教學時結合在一起講授。一方面將化學平衡的原理直接用于分析測定,另一方面也讓學生了解在遇到實際問
題時,如何綜合運用化學知識來分析問題和解決問題。
3 提高教學的層次與視點
例如講授膠體時，提及宇航保溫用品“輕如煙”的固體。講gibbs公式時,讓學生自己判斷gibbs函數變與焓、熵和溫度的關系，并判斷化學反應的自發性，加深對gibbs函數變判據化學反應自發性的理解,使學生在一定程度上避免了死記硬背。又如過去無機化學中講雜化軌道理論,講分子間作用力等時,基本上局限于無機化合物,現在則提及有機物的雜化現象，在講分子間力時，把有機同系物熔沸點的變化規律也涵蓋進來,使學生了解到化學科學的完整性,了解到這些規律無論對無機化合物或是有機化合物都同樣適用。又如關于酸堿平衡,過去重點講授電離理論,介紹質子理論,現在將改為重點講授質子理論,并用質子理論函蓋電離理論,提高了學生的視點。
4 無機及分析化學理論教學內容的確定
與北京林業大學、南京林業大學、福建農林大學、西南林學院和浙江林學院相關教師共同商討，經過對以往教學內容的總結，新的教學內容和新教材的章節順序確定為：
第一章溶液和膠體:溶液濃度，稀溶液的依數性，膠體溶液，表面現象
第二章化學反應的基礎理論：焓、熵、自由能，化學反應速率，化學平衡
第三章分析化學概論：定量分析的一般程序，有效數字，誤差，有限
數據的統計處理，滴定分析計算，儀器分析簡介
第四章溶液中的離子平衡：酸堿質子理論，酸堿溶液ph值計算，緩沖溶液，難溶電解質的沉淀溶解平衡，沉淀的生成與溶解
第五章酸堿滴定法：酸堿滴定曲線，酸堿指示劑，酸堿標準溶液的配制，酸堿滴定法的應用
第六章沉淀滴定法和重量分析法：
第七章配位化合物：配位化合物組成與命名，配位平衡，螯合物，配合物的應用
第八章配位滴定法：edta的性質，配位滴定曲線，金屬指示劑，配位滴定法的應用
第九章氧化還原反應與電化學：氧化還原反應，原電池與電極電勢，元素電勢圖
第十章氧化還原滴定與電勢分析法：條件電勢，氧化還原滴定曲線，氧化還原滴定指示劑，常用的氧化還原滴定方法，電勢分析法的基本原理，膜電勢，電勢分析的定量方法
第十一章物質結構簡介：原子結構，分子結構，晶體結構，分子間力與氫鍵
第十二章生命元素選述
第十三章分光光度分析法：物質與光的作用，光吸收定律，偏離光吸收定律的原因，分光光度法的應用第十四章化學與社會：化學和環境，化學和生命體，稀土與農林業，化學與納米材料
與上一屆高等林業院校合編的《無機化學》和《分析化學》(16開，約600頁)比較，按以上內容新編了《無機及分析化學》教材，其篇幅減少了約二分之一[4]。
5 改革實驗課的教學
化學是實驗科學。在教學改革的方案中,獨立設置無機及分析化學實驗課程,實驗不再是理論課的附屬和驗證。實驗課以訓練基本操作、基本技能為主,增加操作實驗和綜合實驗。實驗內容較密切地聯系生產和科研實際，依照化學課程改革的要求，突出了基本操作的規范，適當增加了有利于培養實驗基本操作技能、提高綜合能力的制備實驗、常數測定實驗和設計實驗，壓縮了部分驗證性的試管實驗。在設計實驗中要求學生從查閱資料開始,自己擬定實驗方案,并提交完整的報告，這種訓練方法,學生不再是按照實驗教材“照方抓藥”,而是有相當大的獨立性和自主性,學生都非常感興趣,都投入很大的精力來完成設計實驗。
無機及分析化學課程的教學內容經過多年來的教學內容改革實踐,不斷修改完善, 學生的知識更寬,實驗室動手能力得到了較大的提高，取得令人滿意的教學效果。
參考文獻
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[2] 陳勇智,廖建良,宋冠華. 生物科學專業《無機及分析化學》課程的改革與探索[j]. 惠州學院學報(自然科學版), 2005.6: 117～120
無機化學酸堿理論范文2
關鍵詞：無機化學；教學難點；梳理；辨析；大學新生
“無機化學”是我?；瘜W專業大一新生的專業課，由于是第一學年開設（第一學期“無機化學”上冊內容為：基本概念與基本理論部分，第二學期“無機化學”下冊：元素化學及配合物等內容）。長年的教學中所遇到的問題主要有如下幾個方面：一是擴招后大學新生基礎普遍薄弱，相當部分的學生中學化學知識還沒有過關；二是新生適應大學學習生活的能力差，角色變換慢；三是對于現在的學生而言教學內容相對多，課時相對少；四是大環境下高校對學生要求低，要求保證有一定的畢業率和學位授予率，即要減小掛科率，導致學生學習動力不足，競爭意識弱。經過多年的“無機化學”教學，筆者對歷屆學生的學習情況進行了較長時間的比較與思考，現就擴招下的學生所顯現的“無機化學”上冊中基本概念與基本理論部分的教學難點進行梳理辨析（注：擴招前學生有的可能并不覺得是難點），以期幫助學生提高學習興趣，少走彎路，提高學習效率，為后續專業課程夯實基礎。目前我們采用武漢大學等學校編寫的“無機化學”作為主要教材［1］，本文大致依照此教材上冊中的教學內容的主要編排次序即物質的狀態、原子結構、化學鍵與分子結構、化學熱力學初步、化學反應速率、化學平衡、溶液、電解質溶液、氧化還原反應，進行講述，不足之處敬請專家同行批評指正。旨在拋磚引玉，共同上好“無機化學”這門課。
1原子結構部分
原子結構與分子結構是“無機化學”最重要也是最難學的兩章。由于原子與分子看不見摸不著，屬于微觀世界，大一新學生普遍覺得原子結構這章內容抽象難懂，不易掌握。那么人們是如何知道原子的核外電子運動及排布的呢？講解的方法可先給學生梳理一條由宏觀到微觀、由粗到細、由現象（化學性質）到本質（物質結構）脈絡（如圖1），讓學生先有感性認識再到理性掌握，沿著圖1的走向進行反向學習。由圖1學生就很快理解為什么教材中要先從氫原子（最簡單的單電子原子）光譜入手，由易到難、由表及里進行漸進闡述。講解本章內容要格外注意幫助學生建立微觀粒子與宏觀物質的運動方式截然不同，前者的運動具有波粒二象性（符合測不準原理），其運動行為不能套用宏觀物質運動的經典力學公式———牛頓定理，而要用統計學的觀點，以薛定諤方程來描述。本章節另一個難點是四個量子數，即主量子數n、副量子數或角量子數l、磁量子數m、自旋量子數ms。除了幫助學生理解并掌握4個量子數的物理意義外，更重要的要掌握各量子數的功用。如圖2所示，n、l決定多電子原子的電子的能量（其中H原子的電子能量僅由n決定）；n、l、m決定電子的空間運動狀態，即原子軌道、波函數；n、l、m、ms決定電子在原子核外的運動狀態。我們把原子“軌道”叫做電子的空間運動狀態，把既有一定空間運動狀態又有一定自旋狀態的電子稱作具有一定運動狀態的電子。訓練學生必須具備通過關聯4個量子數數值計算各電子層中可能有的電子運動狀態數的能力。多電子原子的核外電子的排布要遵守三個原理及一個補充規則（俗稱三把半鑰匙）：能量最低原理、保里不相容原理、洪特規則及其一個補充規則（全充滿、半充滿、或全空規則）。其中學生最難掌握并應用的是能量最低原理，因為必須掌握原子軌道的近似能級序，而大多數人往往是死記硬背。如何讓學生能輕而易舉的掌握原子軌道的近似能級序呢，筆者采用了如圖3的方法幫助學生。圖3的形式是二疊V形，即一個大V字母內套一個小V字母，再配上口訣進行講解，學生感覺形象易懂，效果很好。如果萬一忘記了，還可結合我國著名化學家徐光憲將原子軌道的能級近似計算公式對能級進行排序：（1）對于基態原子：n＋0．7l；（2）對于基態陽離子：n＋0．4l。圖3的能量最低原理的能級序口訣：1，22，33，434，545，6456，7567，s開始，p結尾，f靠s，d靠p?？谠E釋義：1（1s），22（2s2p），33（3s3p），434（4s3d4p），545（5s4d5p），6456（6s4f5d6p），（7s5f6d7p）。圖3將能級組、能級組內各原子軌道、元素周期表的分區、各周期的元素數目等知識有機地聯系起來了。
2分子結構部分
分子結構與化學鍵是“無機化學”最重要也最難學的另一章。相鄰原子間通過強烈的作用力（即化學鍵）形成了分子。由于各原子的性質不同，形成了三類不同的化學鍵即離子鍵、共價鍵和金屬鍵。其中通過共價鍵形成的物質最廣泛。為此有關共價鍵的理論也最多，到目前為止主要有4個，分別是現代價鍵理論（即電子配對理論簡稱VB法）、雜化軌道理論、分子軌道理論（簡稱MO法）、價層電子對互斥理論（簡稱VSEPR理論）。雜化軌道理論應用相對更為普遍。各理論的功用各有千秋，通過列表（表1），便于學生掌握。多原子共價分子ABn的極性與其鍵的極性和分子的空間構型（即形狀）相關。如何教授學生準確快速把握共價型分子的空間構型，是教學的相對難點。為此筆者將相關知識聯系起來梳理成表2，期望有事半功倍之效。表2中的等性雜化，筆者認為教材說的不夠全面，應符合3個條件：（1）組成中心原子A雜化軌道的原子軌道的成分及能量均相同；（2）中心原子A無孤對電子對；（3）中心原子A與相同的端原子B或配位原子B形成)鍵。上述條件如果有一個不符合即為不等性雜化，如BeCl2、BCl3、PCl5、SCl6等是等性雜化，而PCl3、H2O、CH3Cl等是不等性雜化。雜化軌道理論在解釋分子的空間構型時非常好用，應用廣泛，尤其為后續的“有機化學”運用更多。為此，筆者有意識地對這部分內容與VSEPR理論進行對應比較教學（表3），便于學生消除這方面的難點。分子間作用力即范德華力的作用范圍及產生原因是學生難以掌握的教學難點，為此筆者對此部分教學內容進行了梳理并總結列于表4，以利于學生的概念澄清，牢固掌握。從表4可知，色散力存在于一切分子之中，而取向力只存在于具有固有偶極的極性分子之間?；瘜W鍵（原子間作用力）與分子間作用力（包括特殊形式的范德華力—氫鍵）的產生原因、產生對象、作用力大小以及力的特征等知識，有的學生也往往不易掌握，鑒于此，將它們進行了梳理比較分析，如表5，讓學生一目了然，能快速準確地理解并掌握。需要指出的是，氫鍵的本性到底是什么，目前說法不一。有的說是靜電引力，因為高電負性的F或O或N與H結合形成共價型分子HY，使得H幾乎成為質子，此時的H呈現強電正性，易與另一個分子HY中的Y原子即F或O或N接近，產生靜電吸引作用，結果形成氫鍵，表5暫時采用這一說法；有的說是共價鍵，因為它具有飽和性和方向性的特征，但鍵的數值太小，沒有達到化學鍵范圍，所以又不合理；有的以作用力大小為依據，認為氫鍵是特殊形式的分子間作用力，但讓人不信服的是它又有飽和性與方向性的共價鍵特征。由化學鍵或分子間作用力形成的分子，其晶體往往不同，目前分為4類。為此將4種晶體的性質等知識進行綜合比較得表6，目的是讓學生便于厘清與掌握。
3其它章節部分
除了上述最重要的兩章有較多的難點外，其它章節相對更為容易些。梳理一下主要有如下難點。
3．1化學熱力學初步
狀態函數的概念等知識是本章的重要內容，由于運用蓋斯定律的函數必須是狀態函數，所以學生要分清哪些是狀態函數，哪些是非狀態函數。狀態函數主要有：P、V、U、H、S、G等，非狀態函數有：W、Q等。注意教授學生狀態函數的集合（和、差、積、商）也是狀態函數［2］，即+U、+H、+S和+G等也是狀態函數。在U、+U、H、+H、S、+S、G、+G中，只有S有絕對值，U、H、G則沒有。還要特別提醒S、+S與+H、+G單位的異同。要教會學生注意對大學化學中熱力學的“標準狀態”和中學化學中的“標準狀況”這兩個概念區分（見表7）。前者條件指的是：處于標準壓力1．01×105Pa下的狀態稱為標準狀態；后者要同時指明壓力與溫度即在標準壓力101．325kPa和273．15K（即0℃）條件下為標準狀況。關于為何規定白磷的標準摩爾生成熱為0的原因，一些學生弄不明白，為此要進行特別講解。標準摩爾生成熱定義是［2］：“在標準壓力1．01×105Pa和指定溫度下，由最穩定的單質生成1mol該物質的等壓熱效應”。并規定在標準狀態下最穩定單質的生成熱為0，常用的是298K的數據。但是，紅磷化學性質比白磷穩定，為什么規定白磷作標準摩爾生成熱為0而不是用紅磷（紅磷的為負值）呢？其原因是［2］：（1）到目前為止，人們對白磷的結構研究相對更為成熟。研究表明，在固態、液態和673K以下的氣態下，白磷均以P4分子形式存在，P4為正四面體，其鍵能、鍵角等參數業已確定；紅磷的結構現在尚未弄清楚；（2）白磷的存在相對更為普遍。人們從磷酸鹽中提取磷蒸氣迅速導入水中冷卻，結果總是得到白磷而不是其它同素異性體如紅磷、黑磷等。白磷長期放置或在673K密閉加熱數小時才轉化成紅磷；將白磷高壓下或常壓用汞作催化劑加熱方能得到黑磷；（3）白磷的化學性質相對更為活潑。所涉及白磷的化學反應比紅磷或黑磷多的多。綜上所述，人為規定白磷的標準生成熱為0并用以進行相關計算，則顯得更方便、更實用。長期的教學經驗及實踐表明，講述標準生成熱定義時，將白磷作為特例作出說明，有利于學生理解最穩定單質及標準生成熱等概念，學會處理矛盾的普遍性與特殊性的關系，更加理解知識是為人類生產生活服務的。
3．2溶液
溶液這章除了大綱要求掌握的基本知識外，要提示學生注意膠體溶液與高分子溶液的異同點，不然就會混淆不清，表8是為此所做的梳理、分析比較。
3．3電解質溶液
有的學生對四大酸堿理論概念及優缺點分不清楚，老師應該對此講透（表9）。四大酸堿理論包括酸堿電離理論、酸堿質子理論、酸堿電子理論、軟硬酸堿理論（嚴格上算不上理論，只是經驗規則，它以酸堿電子理論為基礎。教材將此理論安排在下冊的配合物一章，為了知識的綜合歸類，利于學生對比掌握，故提前在此講解）。其中軟硬酸堿理論是學生最難掌握的。軟硬酸堿［4－5］將酸、堿分為“硬”“軟”兩種。“硬”指具有較高電荷密度、較小半徑的微粒（原子、離子、分子），它們具有較大的“電荷密度／粒子半徑”的比值；“軟”是具有較低電荷密度、較大半徑的微粒，即具有較小“電荷密度／粒子半徑”的比值?！坝病蔽⒘５淖冃涡裕蓸O化性）較小，但極性較大；“軟”粒子的變形性（可極化性）較大，但極性較小。為此軟硬酸堿的概念如下（主要應用于配合物）：硬酸：正電荷數、體積小、變形性小，即對外層電子抓得緊的中心原子。如：H＋、Li＋、Na＋、Fe3＋、Cr3＋，等。軟酸：正電荷數低、體積大、變形性大，即對外層電子抓得松的中心原子；如Hg2＋、Ag＋、Cu＋、Cd2＋，等。硬堿：電負性高、變形性小、難極化、難氧化，外層電子抓得緊、難失去的配位原子；如NH3、H2O、O2－、SO2－4，等。軟堿：電負性低、變形性大、易極化、易氧化，外層電子抓得松、易失去的配位原子。如I－、S2－、CN－、CO、S2O2－3，等。位于軟硬之間的酸、堿稱為交界酸（如Fe2＋、Sn2＋、Zn2＋、Co2＋，等。）、交界堿（如N3－、Br－、NO－2、SO2－3，等）。硬酸和硬堿相互作用力主要是靜電引力，軟酸和軟堿相互作用力則以共價鍵為主。該理論的酸堿結合的口訣是：軟親軟，硬親硬，軟硬結合不穩定。
4結語
無機化學酸堿理論范文3
關鍵詞：無機化學實驗；教學改革；實驗教學
作者簡介：李艷青（1980-），女，河北滿城人，華北電力大學科技學院，講師；許佩瑤（1965-），女，河北保定人，華北電力大學環境科學與工程學院，教授。（河北?保定?071000）
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0090-02
化學是實踐性很強的學科，實驗教學在化學教學中占據舉足輕重的地位，是一種特殊形式的教學活動。它和理論課內容環環相扣，有助于學生及時理解消化理論課的內容，并增加學生學習的興趣，具有其他教育活動所不可取代的功能，是培養學生創新能力教育中最重要的一個環節。
無機化學是華北電力大學應用化學、能源化工、環境工程、環境科學等專業的重要專業基礎課程，它緊承高中化學，不僅是各專業課的基礎，同時也是其他化學基礎課的基礎。無機化學實驗是無機化學課程的重要組成部分，是學生入學后的第一門化學實驗課程，對于學生理解掌握無機化學課程的基本原理、培養動手能力和創新思維能力起著至關重要的作用。其基本教學目標可歸納為三個方面：訓練學生良好的實驗室工作習慣和素養；訓練學生的基本實驗操作技術和技能；培養學生具有獨立進行實驗研究工作的初步能力。[1]而在華北電力大學無機化學實驗的教學中，原教學體系已經不能滿足培養學生創新能力的要求，因此對原課程教學體系及教學方法進行改革變得尤為必要。
一、無機化學實驗教學的現狀及存在的問題
現華北電力大學應用化學和能源化工專業設立了“無機化學實驗A”課程，學時32；環境工程和環境科學專業設立“無機化學實驗B”課程，24學時。與其他“211”院校的對應專業相比，華北電力大學的無機化學實驗學時明顯偏少，如果仍延續傳統的理論驗證實驗模式，無法達到教學目標的要求。所以如何在有限的時間內為學生提供符合學習規律、具有先進性、適合于本科生使用的無機化學實驗教學體系是亟待解決的問題。
目前存在的主要問題如下：
（1）實驗學時少：目前“無機化學實驗A”僅能開設12個實驗，主要是基本理論驗證實驗和常見元素性質實驗，制備、分離、鑒定等綜合性較強的實驗較少；“無機化學實驗B”只能開設9～10個實驗，元素部分的實驗基本無法開出，遠遠不能滿足學生的求知需要。
（2）實驗教材內容陳舊：所用的教材是2000年自編的講義，采取“示范型”的編寫方式，形式呆板，缺乏對實驗理論、方法、特點的系統介紹，使實驗教材停留在實驗操作指導的水平上，學生在實驗中基本上是“照方抓藥”，處于被動狀態，不能很好地達到培養實驗能力的目的。
（3）實驗教學方法比較單一：在實驗教學中，仍局限在“驗證理論”或“儀器的使用和操作方法訓練”的模式上，沿用幾十年不變的學生預習，教師課堂講解，學生按實驗步驟操作，課后完成實驗報告的老一套做法，使實驗課落后于科技的發展和時代的要求，制約了實驗教學水平的提高以及學生實驗能力和素質的培養。
（4）考核方式不科學：目前在實驗成績的評定上，主要依據實驗報告和學生實驗操作的情況。由于有部分學生無故曠課，甚至相互抄襲實驗報告，或是照著實驗書通篇抄寫，造成實驗成績評定不能全面反映學生實驗能力的高低，使得學生在思想上產生了重理論輕實驗、重實驗操作輕實驗設計、重實驗結果輕實驗結果分析論證的傾向。
無機化學實驗教學改革的目的是建立一個無機化學實驗教學的新模式，使無機化學實驗具有教學內容前瞻性、教學方法創新性、教學手段現代性的特點，積極促進無機化學實驗課教學質量的提高。對無機化學實驗的教學體系進行改革，完善教學內容，改革教學方法和考核方法，引入網絡教學手段以彌補學時不足，對于提高無機化學實驗的教學效果，培養學生獨立觀察、分析實驗現象和作出結論的能力以及科學工作方法顯得尤為必要。
二、無機化學實驗教學體系的改革
無機化學實驗在化學實驗教學中占有特殊地位，是學生化學實驗教育的第一門實驗教學課程，學生的興趣和學習態度如何會直接影響今后整體化學實驗教學的效果。[2]華北電力大學無機化學實驗的教學改革應全面分析調研無機化學實驗課程內容、方法，找出存在的問題，以學校培養創新人才的教學目標為宗旨，對課程體系進行全面改革，并在實際教學實踐中驗證改革的效果。
1.課程體系的定位
通過調研工作分析比較國內知名綜合性大學、行業大學應用化學和環境專業無機化學實驗設立情況。調研結果顯示，國內大學無機化學實驗或單獨設課、與分析化學實驗合并設立“無機及分析化學實驗”或四大化學統一設立“大學化學實驗”課程，但無機實驗部分的內容80％左右相同，20％為各校根據自身特點設立的實驗，如化工大學的無機制備、地質大學的巖層分析，農業大學的土壤性質[3]等；同時和后續課程教師溝通，了解后續課程對化學實驗技能的要求。通過研究討論對我院各專業無機化學實驗課程教學體系有了比較明確的定位：即夯實基礎，注重特色。也就是在課程體系中確定70％左右的內容為無機化學基本理論和基本知識實驗，30％左右為與專業特色相關的實驗。
2.教學內容改革和教材編寫
將實驗內容分為三個模塊，分別為“一般理論驗證及基本操作訓練實驗”、“元素性質實驗”、“綜合性和設計性實驗”。每個模塊的訓練目的不同。根據華北電力大學化學和環境專業各自的特點分別編寫適合的教材。在編寫中注意篩選、精簡、刪除、合并教材實驗內容，突出電力特色，如對化學專業增加“去離子水的制備和水質檢驗”；對環境專業，增加“電廠化學車間酸堿廢水性質及處理”等與專業相關的實驗內容，增加學生的學習興趣。同時提高綜合型設計性實驗在整個實驗課程中的比重，對原設計性實驗進行修改，以期更適應學生的認知水平，在每個驗證實驗中也增加如混合離子的分離鑒定等設計性小實驗，兼顧學生基本操作能力訓練和學生創新思維能力的培養。
三、實驗教學方法改革
實驗教學方法的改革是改革的中心。如何在短短幾十個學時中達到培養學生進行化學科學研究的能力的目的是改革要解決的主要問題。
首先，根據“三大實驗模塊”各自的訓練目的循序漸進地采用“指導”、“啟發”和“探討”三個階段的教學方式。在一般實驗中，以“指導”為主，訓練學生對實驗設備、實驗操作方法和化學基本原理的熟悉、掌握。在綜合性實驗中，啟發學生如何發現問題，如何一步步地解決問題。在設計性型實驗中，由學生自行擬訂方案，動手實驗，教學方法以探討為主，鼓勵學生充分發揮創造力和想象力，運用各方面的知識自行設計實驗方案，自已探索，獨立解決問題。
其次，充分利用多媒體課件、網絡教學等教學資源。由于課時限制，無機化學實驗很多內容都無法讓學生在實驗室完成。實行實驗室開放制度、建立實驗網絡平臺是解決這一問題的有效手段。[4]無機化學實驗儀器和設備主要是玻璃儀器，不需要特殊維護，開放實驗室幾乎不需要額外的費用，可為基礎好的、學有余力的學生提供課外學習和小型研究的場所；建立實驗室網絡平臺，將無機化學課程中涉及到的各種物質圖片和由于學時限制無法開出的實驗制成視頻上網，學生利用課余時間可以在網上觀看學習。不僅可以使實驗內容更加豐富，省時省力，激發學生的學習興趣，產生較好的教學效果，還可以培養學生駕馭現代教育信息技術的能力。
四、實驗教學過程管理改革
加強實驗教學各環節的規范化管理，確保學生能力的提高。為此可把實驗教學過程分為預習、實驗、報告、總結四個環節，對四個環節的教學管理建立規范化的內容和質量指標體系。實驗前要求學生寫好預習報告，實驗時首先提問學生實驗有關的操作和現象，講解時只給學生講解一些注意事項，實驗過程中及時指出學生操作中的問題，并對學生的操作進行打分，對每一步的內容與指標盡量做到量化，使教學雙方在整個實驗教學過程中都有據可依。[5]
五、改革實驗考核方式，提高學生的學習積極性
建立一套有利于學生創新能力培養的實驗考核方式，從措施上保證學生在實驗中主動預習，主動動手，自覺提高?？己私Y果采用平時成績、實驗報告成績、考核成績相結合的方式。平時成績主要包括出勤率、實驗態度、課堂應答能力、實驗操作技能等，由教師按5分制記錄在冊；實驗報告成績包括實驗預習、實驗記錄、實驗完成情況和實驗結果的準確性及對實驗結果的討論和分析等，由老師批改實驗報告給出；考核成績擬建立實驗考核試題庫，根據教學目的分別采用抽簽選題、現場口試、方案答辯、實驗報告答辯和實驗操作檢查等方式，對學生的基礎知識、實踐能力和創新能力進行綜合考核。
無機化學實驗課程改革在華北電力大學2010、2011級應化、環工、環科各專業進行了實施，綜合考核結果表明，學生的實驗基本技能和分析解決實際問題的能力水平明顯高于往屆。與此同時，追蹤調查發現，學生在后來其他化學實驗課表現出基本操作規范、熟練，具有較高的動手能力、獨立思考能力和良好的實驗素質，教學改革取得了較好的效果。
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無機化學酸堿理論范文4
【關鍵詞】無機化學；學習興趣；探討
無機化學作為藥學專業學生必修的第一門化學課，被安排在新生進入大學的第一學期上。與高中相比，無論從學科的知識體系和教師的授課方式都有一個比較大的飛躍，這就給學生的學習帶來了一定的困難。再加上學生如果沒有很好地意識到本課程對后續專業課程學習的重要性，就會導致部分學生對無機化學的學習興趣不高，從而最終影響到教學目標的達成。因此激發學生的學習興趣和積極性，培養學生的學習策略，培養創新能力，在整個無機化學教學過程中就顯得尤為重要。
1 上好緒論課
心理學家認為：人的任何活動都是由一定的動機所激發并指向一定的目的的。學習動機是引起學習活動的動力機制，是學習活動得以發動、維持、完成的重要條件，并由此影響學習效果。所以，激發學生的學習動機，是提高學生學習興趣首要有效途徑。而通過學習緒論，能使學生認識到學習本課程的重要性，認識到本課程在整個藥學專業學習中的地位和作用，激發學生的學習動機。因此，上好緒論課，提高學生對無機化學的學習興趣也就不言而喻。在緒論課中要著重對化學與藥學的關系進行介紹。
2 循序漸進，做好高中到大學的過渡
由于無機化學的教學內容與高中化學相比，內容多，理論性更強；教學進度更快，而課堂上的練習時間較少。凡此種種，使學生難以跟上老師的教學進度，一旦距離拉大，學生就會產生畏難情緒，失去學習興趣和熱情。因此，教師在開頭的幾次課的教學中，應適當放慢教學進度，讓學生逐步適應大學的上課節奏，實現從高中到大學學習的順利過渡。教師在教學中要充分把握好這些銜接點，盡量做好與中學知識的銜接，注意知識的承前啟后性，讓學生感覺新知識只是中學知識的延伸，使學生對教學內容產生認同感，增強學生對無機化學的學習信心。
3 結合教學內容，引入與藥學相關的案例
教師在進行無機化學學理論課的教學中，對于教學內容中涉及到藥學知識的部分，若能及時引入與藥學相關的案例，將極大地提高學生對無機化學的學習興趣。在講授化學動力學基礎知識時，應用其原理的有關知識可研究藥品的穩定性。例如，以維生素C的穩定性研究為例，說明藥品在常溫下分解10%所需的時間，亦即貯存期。又如在講到配合物的知識時，如能延伸出與配位化學聯系密切的對頭頸部癌及泌尿生殖系統癌有顯著療效的順鉑類抗癌藥物PtCl2(NH3)2的發現歷程；元素化學部分，結合中國藥典記載的有關無機原料藥(如氧化鋅、硫酸鋅等)及其制劑等作為教學內容的補充；在講到酸堿平衡pH的計算時，指出青霉素G在pH=6左右較為穩定，pH值升高則很易水解失效，由此可見pH在藥物中起到舉足輕重的作用。這樣將化學和藥物聯系在一起，對學生學習無機化學的目的和意義將有更好的認識和促進作用。
4 介紹學科的新領域，新進展
教材的編寫速度趕不上學科發展的現狀在短時間內難以改變，所以教師在教學中要注意查閱參考國內外新近發表的重要文獻，通過歸納、整理，把與生活、專業相關的內容適時滲透入教學中去。在教學中引入科研前沿的新知識，一方面，使學生在學習知識的同時了解科學研究的過程和方法，也是對學生進行科學精神和唯物主義潛移默化的教育；另一方面，使學生變被動學習為主動學習，提高學生學習的自覺性，增強學生學習無機化學的興趣，讓學生自己認識到學好無機化學是他們學好專業的基礎，是以后工作的必備知識。例如，在講到配合物的知識時，給學生介紹一些藥物研究的新趨勢：對一些藥物活性分子進行結構修飾后與金屬離子作用合成新型藥物的研究，越來越受到科研工作者的關注。如B-欖香烯是我國自行從中藥莪術中提取的一種抗腫瘤有效成分，已被批準為二類抗癌藥物應用于臨床。然而，B-欖香烯屬揮發油類，水溶性差，不易為人體所吸收，科研工作者為了改善它的性能，對其進行結構修飾，在B-欖香烯分子中引入氮、氧原子，然后將其與人體內一些必須的微量金屬元素作用生成配合物，這樣可以提高藥物的水溶性、抗腫瘤活性及其靶向性。又如可結合原子、分子結構和分子晶體講述納米藥物、靶向藥物等。
5 加強對學生自學能力的培養
在教學過程中嘗試以學生為主體，積極引導學生獨立思考，培養學生的自學能力。在一些章節的教學中，采用PBL教學法，即由教師事先提出問題，指導學生分組課下學習，然后由學生在課堂上充當教師進行講解。通過這種教學方法，既提高了學生的自主學習能力，又在這種“學生－教師”角色互換中，極大地激發了學生的表現欲望和學習興趣。
總之，培養學生的學習興趣和自學能力是高等教育的重要課題之一。結合藥學專業無機化學的教學特點，積極進行無機化學教學的改革與實踐，可有效提高學生的學習興趣，最終促進教學目標的實現。
參考文獻：
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無機化學酸堿理論范文5
關鍵詞：藥學 無機化學 有效教學 整體科學意識 自主學習意識
【中圖分類號】R-1 【文獻標識碼】B 【文章編號】1671-8801（2013）10-0305-01
無機化學是研究元素、單支和無機化合物的來源、制備、結構、性質、變化和應用的一門學科，其理論和技術已滲透到醫學和藥學的各個學科。無機化學是藥學專業的學生進入大學的第一門專業基礎課，內容抽象，理論性強，不易理解。很多學生在學習中存在嚴重的畏難心理，其學習結果也是一知半解，因此構建有效教學課堂是藥學專業無機化學需要迫切解決的問題。筆者主要從以下幾個方面進行論述：
1 首先從教師的角度，深入理解有效教學的理念
有效教學這一概念，起源于西方的現代教育界。由于這一理論對我國的傳統教育有著重要的改良作用，又與近些年提出的提高學生創造性的教學理念有著內在的契合性，因此在各個學科的教育中得到了廣泛的借鑒和研究。有效教學的順利實施，必須有賴于教師自身對有效教學理念的深入認識和理解。
首先，明確有效教學的主要目標是促進學生的進步和發展。這就要求教師關心學生的心理，了解學生的學習現狀，以學生的視角看待問題，共同構建有效教學課堂。
其次，教師要有開放性的思維模式，廣闊的視域。立足課堂的同時將視野擴展到學生學習的各個學科和學生的日常生活中去。
再次，根據學科特點和章節要求調整教學方法，使教學方法更加豐富，以充分調動學生的學習積極性，培養自主學習意識，增強教學效果，提高教學效率。
2 根據學科特點制定合理有效的教學方法
在教學理念上主要表現在培養學生的整體科學意識和自主學習意識，在教學方法上主要表現在加強各學科之間知識的交叉和滲透，以問題為導向的課堂模式，巧妙引入多媒體。
2.1 加強學科之間的交叉和滲透，培養整體科學意識。學科之間滲透和交叉、碰撞產生的火花是科學發展的驅動力之一，也是許多創新性學科論點與方法產生的源泉，最活躍的研究領域多位于多學科的交叉點上，而當代科技發展的趨勢與特點是學科間的互相融合，互相補充，互相促進。因此在教學中應培養學生的整體科學意識，其實質就是知識體系的滲透和融合。
傳統的無機化學教學模式忽視與藥學專業課程的相互交叉和滲透，嚴重影響了學生學習的積極性和創新思維的發展。要想構建有效教學課堂，就要深化化學與生物學和醫藥學的相互滲透與交叉，突出藥學無機化學的學科特點，增強與生物、醫學相關知識的聯系，激發興趣，聯系實際，培養綜合能力，以實現無機化學教學的培養目標。
2.1.1 加強與醫學臨床知識的聯系。在學習元素這一章節時，如果與醫藥知識聯系起來將使枯燥單調的知識，更加趣味有生命力，便于學習效率的提高和學習興趣的培養。如鉻元素，三價鉻參與體內的糖與脂肪的代謝，是人體必需的微量元素；六價鉻則使人體血液中某些蛋白質沉淀，引起貧血、腎炎、神經炎等疾病，長期與六價鉻接觸可引起呼吸道炎癥、誘發肺癌，嚴重的六價鉻中毒還會致人死亡。
2.1.2 與人體生理、病理相聯系。在學習緩沖溶液時與人體的酸堿平衡緩沖。系統相聯系，更有利于知識融會貫通，牢固掌握。NaHCO3/H2CO3是人體內最重要的緩沖對，而對其直接起緩沖作用的是血液中的血紅蛋白（Hb）和氧合血紅蛋白（HbO2）緩沖體系。當血液流經組織時，HbO2釋放O2轉變為Hb，堿性相對增強，增加了對H2CO3的緩沖能力；而當血液流經肺泡時，Hb結合O2轉變為HbO2，酸性相對增強，正好抵消了由于CO2的排出造成血液酸性降低的影響，使血液pH精確地維持在7.35～7.45范圍內。
2.2 以問題為導向的課堂模式。以問題為導向課堂模式是指以問題為中心，以知識和能力為兩條主線，在教師的指導下讓學生嘗試著解決一個又一個問題的自主探究的課堂學習模式。它不同于傳統的“我講你聽”的課堂學習方式，亦不是學生的自學默記，而是“提出問題-收集資料-提出假設-驗證假設-得出結論”的思維教學模式。其在教學過程中由教師提出問題，學生通過課堂學習和查閱資料解決問題或提出新問題，教師在教學過程中為學生提供指導和策略支持。在學習的過程中大大提高了學生的學習積極性，利于知識的“舉一反三”“活學活用”，為構建有效教學課堂提供了策略支持和實踐保證。
2.3 在課堂教學中巧妙引入多媒體。傳統的化學課堂，一支粉筆、一塊黑板導致很多抽象的現象和試驗無法得到演示，使學生對抽象事物的認知不夠完善，在很大程度上削弱了課堂的有效性。隨著現代化的教學設備的出現，教學方式也變得豐富多彩，尤其是多媒體的出現。多媒體具有綜合處理文字、圖像、聲音、動畫的能力，能夠化靜為動，寓教于樂，培養學生的學習興趣；能夠使抽象的問題形象化，便于學生對知識的理解和運用；能夠節約傳統的板書時間，開拓知識面，增加信息量，提高學習效率。
例如，通過動畫模擬演示銅鋅原電池裝置中電子的得失及正、負電子在鹽橋中的運動情況；演示金屬鈉在氯氣中的燃燒等。直觀形象的展示了抽象的試驗和原理，不僅啟發了學生的興趣，而且有助于強化知識的掌握和轉化，更有助于構建有效教學課堂。
總之，構建藥學專業無機化學的有效課堂有賴于教師對教學理念的深入認識和教學方式的改進及完善，更有賴于學生整體科學意識和自主學習意識的培養。
參考文獻
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無機化學酸堿理論范文6
關鍵詞：無機化學；研究性學習；創新能力
無機化學是研究無機物質組成、結構、性質和變化規律的科學，是化學專業的一門非常重要的課程。在化學科學形成和發展的過程中，無機化學處于基礎和母體的地位，隨著學科融合與交叉，在此基礎上還衍生出了配合物化學、生物無機化學、無機材料化學等多個分支和學科。學好無機化學課程將為化學相關課程的學習奠定扎實的基礎[1,2]。傳統的教育體系中，多采用灌輸式教學模式，重結果、輕過程；重考試、輕能力。2011年教育部和財政部下發了“高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見”，意見提出高等教育的根本任務是培養人才，提升人才培養水平必須要注重整體推進，始終堅持育人為本，各級政府和高等學校要把教育資源配置、學校工作著力點集中到強化教學環節、提高教育質量上來[3]。因此，傳統的教學模式不能滿足培養優秀人才的教學目標。研究性學習，是一種新的教學方式。它是指學生在教師的幫助、指導下，從自然現象、社會現象和自我生活中自主發現問題、探究問題，并在觀察問題、研究問題、嘗試解決問題的過程中獲取知識、掌握方法、提高能力的一種學習活動。隨著世界各國教育改革步伐的加快，研究性學習受到各國教育理論界和實踐工作者的重視，成為世界教育界研究的熱點問題[4,5]。南京師范大學無機化學教學團隊一直致力于課程教學方法、教學模式的研究與改革[6,7]，至今已經進行了十余年的探索，近年來在研究性學習應用于無機化學的教學實踐中有一些心得體會。
1研究性學習的意義
1.1改變教師傳統的教學觀念傳統的教學中，教師教什么，學生學什么；教師教多少，學生學多少；教師處于主動地位，學生被動接受知識；教師注重專業水平的提升和課堂教學技能的培養，以及學生考試的成績，忽視學生的興趣、創造性及能力的培養。研究性學習提倡教師從關注“怎么教”、“教什么”到關注學生“怎么學”、“學什么”，讓學生主動參與、發現、探究知識，在研究中掌握知識，獲得能力，培養創新意識和創新精神。研究性學習還促使教師自己不斷學習、不斷總結，關注學科前沿，接受新知識和新方法，并滲透到課堂中，及時更新、豐富教學內容。在研究性學習中，教師要成為知識建構的促進者，教學方式的探索者，學生成長的引領者，新型師生關系的建設者。1.2引導學生對知識的自主建構每個學生都有表現自己獨立學習能力的欲望，研究性學習就是要培養學生自主學習、主動學習，完成對知識的自主建構，提高課堂效率。教師應該努力調整和協調各方面關系，幫助學生構建良好的自主學習平臺，樹立學習信心、培養學習興趣、提供學習條件、創設問題情境、教授學習方法。自主構建知識可包含發現問題、查閱文獻、團結協作、找尋方法、解決問題等環節。自主構建知識有利于發揮學生主體性和主動性，有利于學生由被動學習向主動學習轉變，激發學生興趣，促進學習積極性，增強相互協作能力，提高學習效率，訓練堅韌的意志，培養科學探索精神。1.3培養學生解決問題的能力和勇于探索的精神本科教育是高等教育的基礎和重要階段，對本科教學的重視有利于提高人才培養水平，促進學科發展、提升學校科研能力，推進高等教育的改革。在本科教學中開展研究性學習也是響應高等教育改革的號召，要求學生不拘泥于書本、不依賴于教師，鼓勵學生充分發揮自己的主觀能動性，獨立思考、大膽探索、勇于發現、積極體驗。通過研究中的學習，學生學會查詢資料、收集信息、分析問題、做出判斷，最終解決問題。在研究性學習中，學生也將孕育創新精神，發展思維能力，培養良好的個性品質。
2無機化學教學中研究性學習的開展
近年來，南京師范大學無機化學教學團隊通過實驗教學、案例教學和體驗教學等方式進行了研究性學習的滲透與開展。2.1實驗教學——透過現象看本質無機化學的研究對象涵蓋了整個元素周期表中的所有元素，涉及的物質結構類型多，化學鍵型復雜，化學反應多樣。盡管在很多高校無機化學的理論與實驗屬于兩門課程，但兩者不能脫節。以堿金屬性質為例，筆者設計了“鈉與不同水的反應”的研究課題，問題看似簡單，但實驗中學生發現金屬鈉分別和水、干燥的冰、濕潤的冰發生反應時，反應現象完全不同：鈉在水中迅速融成小球發生劇烈反應；在干燥的冰上開始不反應，后來融化和爆炸；在濕潤的冰上迅速融化和爆炸?？梢钥闯觯顫娊饘俸退姆磻澈筮€蘊含了很多無機化學的理論知識，結合書本內容與文獻資料，學生從晶體結構、主副反應、熱力學過程、動力學參數等方面對反應現象進行了解釋，透過實驗現象研究了不同條件下反應的本質，并完成了一份完整的研究報告。該方法的主要內容特點為：結合無機元素化學內容，進行元素性質的研究；根據實驗現象看出化學變化的本質，進一步理解無機化學理論知識?？梢哉f該方法是理論與實踐的結合，現象與本質的統一。2.2案例教學——縱觀化學發展與進步化學的歷史淵源古老，從人類生活在地球上開始，大自然的許多化學現象，如森林失火、動植物腐爛、空氣和水等對物質的侵蝕就不斷刺激著人類的感官，在人類與自然相處和斗爭的過程中，包括化學在內的自然科學開始萌芽。可以說在化學發展的歷史中，每一次重大或微小的發現都是人類在研究性學習的過程。因此通過人類認識化學的案例教學，既能傳授化學知識，又讓學生看到對化學的了解與認識并不是一蹴而就或一帆風順的，而是在前人的經驗與研究者的不斷探索與發現中產生的。以配位化學理論的建立為例[8]，1798年法國化學家Tassaert將亞鈷鹽放在氯化銨和氨水溶液中得到橘黃色的鹽，其結構被認為是CoCl3∙6NH3。這個新化合物的發現對經典化合價理論提出了尖銳的挑戰，化合價已經飽和的分子CoCl3和NH3為什么還能生成穩定的化合物？人們做了很多實驗，發現該化合物中測不出三價鈷和氨分子的存在，按照經典化合價概念和鏈式理論都不能得到與實驗事實相符的結構。在近100年后的1893年，年僅26歲的瑞士年輕學者Werner發現往該物質中加入硝酸銀能沉淀出3個氯離子，再根據此類化合物的結構分析、電導研究等，進一步提出了具有革命意義的配位理論，奠定了現代配位化學的基礎，也因此獲得了諾貝爾化學獎。縱觀化學發展歷史，從氧氣的認識、周期律的發現，到飛秒光譜學、超分辨率熒光顯微技術的發展，無一不滲透著化學工作者不斷研究、發現與總結的過程。通過真實的案例，學生可以了解化學發展的重要階段，了解化學家為了認識新事物并掌握原理和本質做出的巨大貢獻，學習化學家研究問題的思路與方法。該方法的主要內容特點為：研究人類認識自然的過程，學習科學家探索化學世界的方法。2.3體驗教學——讓學生走上講臺選擇適當的課題讓學生走上講臺參與教學是引導學生自主構建知識、提高學生積極主動性的一個好方法。課題可以來源于跟無機化學密切相關的熱點問題和生活中的無機化學問題，如酸堿平衡與人體健康、生命元素及生物功能的關系，電池的種類與廢電池的危害，廢水中重金屬離子的去除等。教學流程為任務分配−組建小組−分組準備−課堂匯報−教師點評。教師會對每個課題進行初步介紹與指導，學生明確目標后分工協作、積極討論，用研究性學習方式進行課題研究。得出結論后，由各組指派同學走上講臺，用演示文稿、小實驗或演講的形式進行匯報，教師和同學可對該課題進行提問或點評。該活動充分體現了主體性、創造性、開放性、合作性和互動性的特點，學生不僅主動構建了無機化學知識，更在活動中鍛煉了能力，體現了價值。該方法的主要內容特點為：改變傳統教師講、學生聽的教學模式，讓學生成為教學的主動參與者，結合生活中的化學研究化學在生活中的應用。
3實施效果
筆者自2013年起在無機化學教學中開展了研究性學習的嘗試，從課堂表現、課后作業、學生問卷調查中逐步總結經驗，改進教學方法，優化評價模式，學生總評成績的考核標準如表1所示。在百分制的總評成績中，有80%的成績參考了傳統評價標準與模式(平時作業、期中測試、期末測試)，20%的成績來源于研究性學習開展的各個環節(課題開展、研究報告、團隊合作)。為了考查研究性學習開展的實驗組班級在期末考試中的表現，筆者將2013－2014級化學專業學生的無機化學考試成績進行了比較(表2)，可以看出實驗組班級平均分明顯優于未開展研究性學習的對照組班級平均分。由此可見，無機化學教學中研究性學習方式的引入不僅增強了學生的實踐與創新能力，同時對理論知識的學習也起到了較好的促進作用。因此，該方法在無機化學及相關學科的教學中可以借鑒并值得推廣。
4結語
研究性學習可以不局限于某個課題和內容，不局限于某種形式，它是建立在師生雙方轉變教學理念基礎上的一種主動的、開放的、多元的學習方式。實踐表明，無機化學教學中研究性學習的嘗試極大地激發了師生的共同學習興趣，促進了學生在課堂內外的獨立思考和相互協作，加深了師生之間的互動與情感，培養了學生解決問題的能力和勇于探索的精神，大大提高了教學效果。在全面推進素質教育、培養新型創新性人才的發展道路上，研究性學習必將會有更加廣闊的發展空間。
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