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化學的重要意義范文

時間:2023-09-26 17:29:02

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化學的重要意義

第1篇

關鍵詞:職高化學 研究性學習

根據(jù)教育部頒布的《中等職業(yè)學校課程計劃》之定義:“研究性學習是以學生的自主性,探索性學習為基礎,從學生生活和社會生活中選取的研究專題。通過親身實踐去獲取直接經(jīng)驗,養(yǎng)成科學精神和科學態(tài)度,掌握基本的科學方法,提高綜合運用所學知識去解決實際問題的能力?!笨梢娧芯啃詫W習的過程就是問題解決的過程。在高中化學新教材教學中采取“研究性學習”具有重要意義。

一、有利于激發(fā)職高學生學習化學的興趣,增強學習動機

學生的學習動力來源于兩個方面:一是明確的學習目的,二是濃厚的學習興趣。因此在職高化學教學中,教師要緊密結合化學教學的內(nèi)容,利用青少年強烈的好奇心和求知欲,提出一些學生迫切想了解的但又不會的、與生產(chǎn)生活實際密切相關的化學問題,積極創(chuàng)設開放的學習情景,引導學生去深入探索和研究,從而調(diào)動學生參與化學課題研究的積極性。讓他們深入問題的討論和研究去獲取知識,通過努力去解決問題,當他們求得結果后,就有了成就感,從而增添了學習興趣,增強了學好化學的信心和動力,提高了化學學習的效果。

二、有利于師生互動和教學相長,感悟創(chuàng)新學習的苦和樂

在討論和研究中,教師和學生既是教育者,也是受教育者,通過互相探討和研究甚至是爭論,可以從多方面接受信息,從多角度思考問題,達到教學相長的目的。新教材上有一個討論題:“收集氨氣的試管口的棉花應用什么溶液浸濕?為什么?”這是一個開放型的問題。用什么“溶液”?大多數(shù)教師想到的都是非揮發(fā)性的酸溶液,而有的學生卻可能想到酸性溶液,如NaHS04溶液等。在回答為什么時,教師易受到思維定勢的影響,認為棉花的作用是阻礙NH3與空氣對流以便得到較純凈的氣體,而學生考慮的則是環(huán)境保護問題。像這樣的問題還很多,只要師生共同討論,相互補充,相互激勵,就能共同提高。要鼓勵學生大膽的發(fā)表自己的看法。教師要給學生充分的討論和發(fā)言的機會,讓學生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程,讓學生在自由活動中求發(fā)展,在自主探索中求創(chuàng)造。有利于培養(yǎng)學生收集處理信息的能力,獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及團結協(xié)作和社會活動的能力。學生在課題研究的過程中,為了解決問題主動地、如饑似渴地閱讀參考書、查找資料、搜集數(shù)據(jù)信息,獲取新知識,甚至廢寢忘食地在實驗室里度過節(jié)假日,對于學生的探索精神、實踐能力是一種很好的鍛煉。通過活動還能夠使學生獲得親身參與研究探索的積極情感體驗,逐步形成一種日常學習與生活中喜愛質(zhì)疑、樂于探究、努力求知的心理傾向,通過研究過程的表述與展示,獲得鍛煉自我能力的機會,使學生更具有現(xiàn)代綜合型人才的特質(zhì)。

三、有利于利用所學化學知識解決生活實際問題

陶行知先生說“生活教育,生活教育是生活所原有、生活所自營、生活所必需的教育。教育的根本意義是生活之變化,生活無時不變,而生活無時不含有教育意義。”首先,新教材上的“討論”所設計的題目雖然是單一的,但學習內(nèi)容并不是特定的知識體系,有許多來源于學生的生活和社會實踐。如“為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌?”等問題。都是來源于生活實際,在討論時立足于研究、解決學生關注的社會、生活問題,這樣,研究性學習就顯得尤為重要。

在研究性課題的教學實施過程中,應注意很好地滲透科學研究的方法,發(fā)展學生的科學素養(yǎng)??茖W研究的方法并不神秘,讓學生試著做些研究,在研究中體會科學探索的一般性原則和基本手段。學生會明白:其實,好多事情只要自己動手做一做,都不是所想象的那么困難,科學研究也是如此。

參考文獻:

1.馬甲成.中等職業(yè)學校課程標準研究[M].教育與研究出版社,2005.02.05

2.張連中.基礎教育現(xiàn)代化教學基本功初探[M].南方教育出版社,2004.05.02

第2篇

關鍵詞:高中化學教學;基礎知識;價值;終身學習

在高中化學教學的過程中,教師的責任不僅僅在于教授知識,更重要的是指導學生對化學知識體系的構建和對構建這種知識體系能力的培養(yǎng)。這種能力,可以將之運用到其他學科當中,進行知識上的串聯(lián),從而帶來學業(yè)上的進步;更可以運用到生活之中,提高分析問題的能力,加深對問題的理解。因此,高中化學教師在化學教學中注重學生的知識體系構建是具有重要意義的。

一、構建知識體系的重要性

《普通高中化學課程標準(實驗)》(人教版)對學生知識目標的評價是:“注重考評學生對知識意義的實際理解和把握,注重學生的理論聯(lián)系實際能力”,并在識記、理解和運用三個知識層次上,又從意義、行為動詞上做出了準確的描述和規(guī)范。從這之中,便可看出構建知識體系的重要性。

就目前的學習環(huán)境看,檢測學生的知識主要是通過試卷。高中生學習的主要目的就是高考,而高考就是在固定時間內(nèi)做完一張張試卷,學生平常也是大考小考不斷。學生需要在頭腦中存儲大量的學科知識,并進行準確答題,才能得到有效分數(shù)。高中化學題型有單選、多選、推理題和計算題等,考試時若不歸納分析,逐個看題,勢必會浪費大量時間,影響分數(shù)。如果學生構建起化學的知識體系,了解知識點的內(nèi)在關聯(lián),并總結記錄,考試時過濾并推敲,就能大大節(jié)省時間。另一種檢測方法是化學實驗,檢驗動手能力。這就要求學生對化學物質(zhì)和藥液的屬性、各主要化學公式、化學器皿和化學流程有充分了解。但是這些知識比較瑣碎,進行化學知識體系構建能很好地幫助學生記住這些零碎知識,加深印象。只有這樣,學生的學習興趣才會提升,學習成績才會上升。

二、知識體系在化學中的運用

以高中化學人教版為例,進行知識體系在化學中的運用。以化學平衡為主線,進行電解質(zhì)溶液、水解溶液、電離平衡等知識的分析和綜合,這樣學生就能清晰掌握相關的平衡知識。再者,構建化學實驗知識體系,首先需熟知化學藥品的名稱和特性,儀器的作用,然后了解實驗操作的基本技能。只有明確知識點,才能進行準確的知識體系構建。比如,高錳酸鉀的作用,它的顏色是紫色,碳酸鈣與什么發(fā)生反應會出現(xiàn)氣體,摩爾質(zhì)量及摩爾體積和物質(zhì)的量又是什么,對這些基本知識要知道并分得清。

每一冊的學習都有它固定的規(guī)律。教師在教授課本時,可以選擇將規(guī)律事先告知,鼓勵每一單元的學習后進行總結,調(diào)動學生的積極性,并分享交流,使學生對知識體系構建有一個初步的理解和嘗試。待到熟練了,希望鼓勵學生自己嘗試總結,自己構建,這樣,對學生才是最好的。下圖是對化學元素知識體系的構建,多采用箭頭方框,清晰明了,簡單易懂,使學生能得到更好的理解。

再如,人教版有機化學選修中有一單元主題是糖、氨基酸和蛋白質(zhì)。教師可引導學生從糖類的組成和糖類的屬性著手,列出氨基酸的組成、氨基酸的結構和氨基酸的性質(zhì),再列出蛋白質(zhì)的組成、結構和性質(zhì),逐步深入,由點到面,構筑有關蛋白質(zhì)、多肽的知識體系。此外,還可以通過大量書寫雙水解離子公式,得到書寫規(guī)律。首先,左邊寫出水解的離子,右邊寫出水解產(chǎn)物;然后進行配平,左邊先配平電荷,右邊再配平其他原子;最后H、O不平則在哪邊加H2O。在做計算題時,學生常用原子恒等、離子恒等、電子恒等和電荷恒等等,常用方法為質(zhì)量守恒、十字交叉和差量法等,這些都可以在計算中積累下來,構建知識體系。

三、構建化學知識體系的價值

化學知識體系的構建,有著重要的價值和意義。它大大提高了學生的學習效率,使學生獲得知識更為輕松,或是說能學到更多的化學知識和技能。它可以培養(yǎng)學生獨立思考的能力,發(fā)展化學實踐實驗和創(chuàng)新能力。它可以使學生得到更多的體驗和不一樣的學習感受,從而養(yǎng)成合作、分享的美好品質(zhì),進一步使學生形成了自我、學習、生活內(nèi)在的整體聯(lián)系,形成正確的世界觀、人生觀和價值觀,更好地成為社會主義接班人。

隨著新課程改革的步步推進,在化學教學中教師需多關注學生的學習主動性和參與性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和專業(yè)學科能力和學科素養(yǎng),構建知識體系,不僅能提高課堂效率,對于學生系統(tǒng)掌握化學知識,培養(yǎng)良好的化學學習習慣具有很大的幫助。更重要的是,它教會了學生自主學習,自主串聯(lián),為學生終身學習、終身發(fā)展打下了堅實基礎。

參考文獻:

[1]倪仲.構建知識體系法教學在高中歷史教學中的應用研究[J].蘇州大學,2014,13(03):116-117.

[2]馮紅梅.新課程體系下高中化學探究式教學模式的構建[J].河北師范大學,2007,27(10):106-107.

第3篇

關鍵詞:原子經(jīng)濟性; 綠色化學; 制藥工藝

化學制藥工藝學是藥物合成路線、工藝原理、工業(yè)生產(chǎn)過程及實現(xiàn)其最優(yōu)化途徑和方法的一門學科。制藥工業(yè)是整個醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的核心,如何以消耗原料、能源和資本為主的工業(yè)經(jīng)濟,轉向以知識和信息的生產(chǎn)、分配、使用的知識經(jīng)濟,開發(fā)易于組織生產(chǎn)、操作安全和環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝,成為新時代制藥工藝學教學面臨的艱巨任務。

一、原子經(jīng)濟性理論的提出

有機合成技術的發(fā)展經(jīng)歷了一個非常漫長曲折的歷史進程,從1973年化學大師Woodward的維生素B12全合成,到當代最著名的化學家Corey的反合成分析法,為有機合成奠定了堅實的基礎。1991年著名化學家B.M.Trost首次提出“原于經(jīng)濟性(Atom Economy)”的理論,即在化學反應中究竟有多少原料的原子進入到了產(chǎn)品之中,其計算公式為:原子利用率=(目標生成物的質(zhì)量/參加該反應所有反應物的總質(zhì)量)×100%。這一新的評估標準為藥物合成的綠色化途徑提供了一個指導方向,即盡可能地節(jié)約不可再生資源,又要求最大限度地減少廢棄物排放。B.M.Trost因此獲得1998年美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”的學術獎。

二、原子經(jīng)濟性理論的應用

人們常用原子經(jīng)濟性來評估化學工藝過程,要求盡可能地節(jié)約那些不可再生的原料資源。理想的“原子經(jīng)濟性”反應應有100%的反應物轉化到最終產(chǎn)物中,而沒有副產(chǎn)物生成。傳統(tǒng)的有機合成化學比較重視反應產(chǎn)物的收率,而較多地忽略了副產(chǎn)物或廢棄物的生成。

1.設計合理的合成工藝路線

一個化合物往往可通過多種不同的合成途徑制備,但相對化學當量的反應,高選擇性、高效的催化反應才符合綠色化學的基本要求。一方面,基本骨架與功能基團構建的原子經(jīng)濟性,如(+)-生物素的工業(yè)化生產(chǎn)工藝路線選擇中,其5碳側鏈的構建采用C3+C2策略,以二氧化碳為原料,運用典型的雙格式反應一步形成5C羧基側鏈,比已有的C3+C3-C1合成策略更具原子經(jīng)濟性,且原料易得,原子利用率高,廢物排放少。因此該工藝路線在中國的投產(chǎn)以絕對的優(yōu)勢壟斷世界,不僅獲得巨額利潤,更具有保護資源和環(huán)境的社會效應;另一方面,有機反應的原子經(jīng)濟性。如環(huán)已烯為目標化合物時,從脫水反應的追溯求源思考方法,可以想到其前體化合物需為環(huán)已醇;但從原子經(jīng)濟性考慮,我們更應通過其前體化合物為丁二烯與乙烯通過Diels-Alder反應得到。因此工藝路線的選擇中盡可能利用加成反應、重排反應等原子經(jīng)濟性反應,避免使用消除反應、取代反應等非原子經(jīng)濟型反應。

2.發(fā)展高選擇性、高效的催化劑

手性藥物獲得單一手性分子的方法中,外消旋體的拆分是一個重要的途徑。但是,理想的產(chǎn)率也只能達到50%,另一半異構體只能廢棄,因此不對稱合成反應是理想的原子經(jīng)濟性綠色化學途徑。2001年的諾貝爾化學獎授予了Knowles,Noyori和Sharpless三位化學家,以表彰他們在不對稱催化反應領域所取得的卓越成就,也表明了催化不對稱反應在醫(yī)藥工業(yè)的重要意義。

在不對稱催化反應日益發(fā)展的今天,教學中應重視案例分析,培養(yǎng)學生運用新觀念、新技術、新方法和新型手性催化劑的思考。如動態(tài)動力學拆分的方法,使用手性催化劑催化異構化反應,這樣單一光學活性化合物的產(chǎn)率就可以達到80%~90%。還有如不對稱活化(毒化)、不對稱放大、去對稱化反應等新的觀念、方法和技術都是需要深入研究和發(fā)展的。至于新型手性催化劑的研制,更需要重視具有我國特色的新型手性配體和相應的手性催化劑的研究和開發(fā),如酶催化劑、有機小分子催化劑都是近年來研究的熱點。在我國已有非常成功的例子――(+)-生物素的工業(yè)化不對稱合成,采用的手性輔助劑和催化劑原料來自氯霉素生產(chǎn)過程中的手性右胺。該手性催化劑成功地應用到了(+)-生物素中間體手性內(nèi)酯的合成中,大大降低了(+)-生物素的生產(chǎn)成本。此工藝的特點為廢物利用和綠色化學的發(fā)展作出了卓越的貢獻。

當然,目前真正屬于高“原子經(jīng)濟性”的有機合成反應,特別是適于工業(yè)化生產(chǎn)的高“原子經(jīng)濟性”的有機合成反應還不多見?;瘜W制藥工藝學的教學應培養(yǎng)學生自覺地用“原子經(jīng)濟性”的原則去審視已有的有機合成反應,減少化學合成中有毒原料的使用,提高原料和溶劑的利用率,節(jié)約能源,努力開發(fā)符合“原子經(jīng)濟性”原則的新工藝。

參考文獻:

[1]鄧立新.藥物的傳統(tǒng)合成與綠色合成的原子經(jīng)濟性比較[J].化學教學,2005,(11):22-24.

第4篇

1.凝練臨床中藥學學科穩(wěn)定的學術研究方向

突出學科特色與優(yōu)勢從宏觀層面上講,學科方向建設的內(nèi)涵是指學科發(fā)展的專業(yè)構成及其發(fā)展趨勢;在微觀層面上,學科方向建設是指整體的學科布局以及單一學科內(nèi)部學術研究方向的選擇。結合醫(yī)院具體實際,臨床中藥學學術研究方向原則上不宜超過3個。

成功凝練臨床中藥學學科建設方向,有利于學科建設過程中的資源有效配置,克服資源浪費與重復建設,發(fā)揮優(yōu)勢、突出特色,并有利于形成品牌學科、特色學科、優(yōu)勢學科。在我院臨床中藥學學科建設實踐中,學科團隊主要圍繞中藥材、中成藥、中藥制劑等研究對象,利用中藥藥理學、中藥化學的研究方法及成果,對中藥質(zhì)量標準進行不斷地豐富完善,并為臨床提供更多更新的用藥知識。同時,重視骨傷科中藥新制劑、新技術的使用和臨床應用研究,豐富了臨床中藥學的內(nèi)涵。臨床中藥學的核心是保證藥物治療的安全性、有效性和合理性。我院學科團隊成員緊緊圍繞臨床中藥學的核心任務開展中藥新藥臨床藥理研究,為開發(fā)新藥作準備。

平樂郭氏正骨傳統(tǒng)藥物是我院的特色和優(yōu)勢,繼承和發(fā)展平樂郭氏正骨傳統(tǒng)藥物一直是一項重要工作,注重選擇臨床療效顯著、安全性高的品種展開新藥研發(fā)工作是我院的一項光榮傳統(tǒng)。臨床中藥學學科研究方向建設是學科建設的基礎,學科研究方向也體現(xiàn)了學科的特色。學科研究方向要建立在科學理論基礎上,并符合社會與醫(yī)院發(fā)展需求,具有代表性、創(chuàng)新性,才能夠得到可持續(xù)發(fā)展。

2.重視學科科學研究建設工作

提高醫(yī)院科研能力與水平學科建設和科學研究有著相互聯(lián)系、相互促進、共同發(fā)展的關系??茖W研究是學科建設的基礎,只有擁有高水平的科研成果,才能使學科整體力量得到不斷發(fā)展;學科建設可為科學研究的發(fā)展提供合理的知識、人才結構,是科學研究的重要平臺。在醫(yī)院開展臨床中藥學科學研究,需要學科人員不斷地更新完善臨床中藥學學科的知識,提高自身的綜合素質(zhì),注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力,不斷提高科研能力與水平。結合實踐與心得,筆者認為醫(yī)院臨床中藥學學科科研建設要注意以下四個方面。

一是突出創(chuàng)新是科學研究的核心,醫(yī)院科研工作要堅持創(chuàng)新的原則,注重理論與實踐結合,將科研成果轉化為學術成果,促進醫(yī)院學科發(fā)展。

二是注重發(fā)揮本單位多學科綜合優(yōu)勢,打破學科壁壘,根據(jù)臨床中藥學學科建設需要,按照適當?shù)慕M織形式,采取資源共享的方式,實現(xiàn)與臨床學科聯(lián)合承擔科研課題。

三是克服科研選題盲目分散,與學科建設脫節(jié)的現(xiàn)象,注重科研成果及時轉化為生產(chǎn)力,進而增加學科建設的經(jīng)費投入。

四是改善學科基地建設,加強實驗室條件建設,以利于開展科研工作,形成良性循環(huán)。搭建臨床中藥學實驗技術平臺,構建適合科研建設的儀器設備和實驗條件,能夠為學科的研究者從事教學和科研活動提供新型基地。

五是實驗平臺的建設要堅持開放性的原則,通過結構優(yōu)化、資源重組,使實驗教學平臺真正成為實踐與科研相結合、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基地。

3.培養(yǎng)臨床中藥學人才隊伍

提高醫(yī)院臨床藥學服務能力與學術創(chuàng)新能力醫(yī)院臨床中藥學學科隊伍建設是臨床中藥學學科建設的核心內(nèi)容,主要任務是在學科帶頭人領導下,在特色研究方向的基礎上廣泛引進人才,形成具有影響力的學術團隊。臨床中藥學學科隊伍,是由學科帶頭人、學術帶頭人、學科骨干、學科成員等不同層次結構、學歷結構的人員組成的團隊??茖W整合團隊成員,使人才個體各得其所,各顯其能,以構建結構合理的學科團隊,最大限度地發(fā)揮臨床中藥學學科隊伍的整體功效,提高臨床中藥學學科整體的學術水平。擁有一個優(yōu)秀的學科帶頭人并構建一個結構合理的學科隊伍,是一項復雜而艱巨的工作。為此,應做好以下工作。

一是學科隊伍建設應結合自身實際。醫(yī)院臨床中藥學學科隊伍建設,既要符合醫(yī)學科學發(fā)展的規(guī)律性,又要適應整體科學前進的趨勢。要重視學術人才的培養(yǎng),注重良好的學術環(huán)境和學術氛圍,鼓勵學術創(chuàng)新和學術爭鳴,尊重知識、尊重人才,要使每位學科成員都有明確的研究方向和目標定位,最大限度地為他們創(chuàng)造施展才華、實現(xiàn)價值的條件與環(huán)境。

二是注重學科交流,注重學科資源的利用和共享,為學科群體優(yōu)勢的形成和發(fā)揮創(chuàng)造條件。臨床中藥學學科作為基礎學科與交叉學科,要以此為契機,堅持以中醫(yī)藥理論為主體,以指導臨床有效、安全、合理用藥為宗旨,堅持中醫(yī)學與中藥學相結合、傳統(tǒng)研究與現(xiàn)代研究相結合、臨床研究與實驗研究相結合,并與藥理學、藥物化學、毒理學及臨床各科等多學科協(xié)作,以高起點加快學科建設,從而培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

三是學科隊伍建設應重視青年人員的吸納和培養(yǎng),完善知識傳承和幫帶機制,使學科隊伍年齡結構、職稱結構、學歷結構趨于合理,以實現(xiàn)中藥學科的持續(xù)發(fā)展。

二、結語

臨床中藥學是中醫(yī)藥學的核心和基礎,臨床中藥學學科工作不僅要面向藥品生產(chǎn),面向醫(yī)藥管理部門,而且還要直接面向患者,面向臨床醫(yī)護工作者。醫(yī)院加強臨床中藥學學科建設是刻不容緩的任務,它不僅僅是醫(yī)院現(xiàn)實與長遠發(fā)展的需要,更是廣大醫(yī)師與患者的需要。

第5篇

1超分子化學在光電材料科學中的應用

1.1超分子有機無機雜化物的合成及應用

未來的分子、電子功能集成將依靠超分子化學的基本原理,合成出多功能高科技的有用材料,而表面活性劑包埋的雜多酸超分子復合物在光物理、電化學、磁性族、化學傳感器、生物標簽、藥物以及催化等領域均有著潛在而巨大的應用前景。為此,東北師范大學的李健生等人通過離子交換法將DODA+陽離子和多酸陰離子作為建筑塊成功合成了四例超分子有機無機雜化物[DODA]5[PW?039RhCH2C02H].6H20(1)、[DODA]6[SiW?039RhCH2C02H].6H20(2)、[D0DA]2[M〇204(EDTA)]-2H20(3)fn[D0-DA]12[Mo36(NO)4O108(H2O)16]-33H20(4)。采用FTIR光譜、TG分析、NMR譜確定了化合物的組成。用DSC、偏光顯微鏡、VT-XRD和HRTEM表征分析了其結構,實驗表明化合物1、3和4在加熱條件下能夠形成層狀液晶相結構。進而通過循環(huán)伏安法、表面光電壓、光電流-時間曲線首次研究了化合物的光電化學性質(zhì)。循環(huán)伏安結果表明包裹后多酸陰離子的氧化還原性質(zhì)未改變。SPV表明化合物1、3、4光照下能夠產(chǎn)生表面光電壓,并且光電流時間曲線證明化合物在氙燈照射下能夠產(chǎn)生光電流。這一開創(chuàng)性工作為多酸基液晶材料光電功能化開辟了新機遇。

1.2含苯噻唑與芴的有機小分子受體超分子材料的光電性能及應用

太陽能是最好的清潔能源之一。在各種太陽能電池中,網(wǎng)絡互穿結構的超分子體異質(zhì)結構(BHJ)太陽能電池被證實是十分高效的器件。其活性層材料中的給/受體材料是太陽能電池最核心的部分,此前受體材料大部分研究都圍繞富勒烯球及其衍生物。近年來非富勒烯球類的有機小分子受體材料由于其易于合成與純化、通過分子設計使能級更方便調(diào)節(jié)等優(yōu)點引起了人們的廣泛關注。為此,延邊大學的隋明銳等人以2-((7-(9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-yl)benzothiadi-azol-4-yl)methylene)malononitrie(K12)為原型改變其原子或基團設計合成了一系列的有機分子。芴類化合物作為一類具有剛性平面聯(lián)苯結構的電致發(fā)光材料,由于具有寬的能隙、高的發(fā)光效率等特點,備受各方面的關注。故他們用Si原子取代C原子后,鍵長將明顯增長,故有利于降低分子內(nèi)部的空間位阻,提高結晶度和載流電子的傳輸。他們的研究還表明,苯噻唑小分子衍生物在制作0PV器件過程中,可以采用真空蒸鍍等方法得到無定形薄膜,經(jīng)進一步退火處理,則可得到高度有序的薄膜并獲得良好的電子傳輸性能。現(xiàn)今,苯噻唑小分子衍生物作為電子受體材料在0PV器件中表現(xiàn)出較大的潛力,受到人們的廣泛關注。他們的研究還表明,K12等一系列分子與富勒條球相比,有更好的吸收光譜和能隙,相似的H0M0、LUM0能級和開路電壓等,因此從理論上解釋了K12等一系列分子可能具備高效太陽能電池給體材料的潛質(zhì)[6]。該研究將在材料科學、光電科學、生物科學及催化科學中得到應用。

1.3超分子凝膠的形成及光電性能

低分子量的有機凝膠(LMOGs)是一類重要的超分子軟物質(zhì)材料,在溶劑中加熱溶解,冷卻過程中通過氫鍵、范德華力、堆積等分子間作用力形成三維網(wǎng)狀結構。在分子內(nèi)引入具有手性的氨基酸單元可以增加分子間作用的位點,增強分子的成膠能力。為此,延邊大學的孫晉國等人利用3-羥基-2-萘甲酸和6-羥基一2-萘甲酸作為初始原料合成了超分子凝膠因子A和B,通過對凝膠因子A和B的成膠能力測試,結果發(fā)現(xiàn)凝膠因子B在苯中形成凝膠(4.lmg/mL)的能力遠遠大于凝膠因子A在苯中的成膠(27.4mg/mL)能力,且凝膠因子B形成的是透明凝膠,而凝膠因子A形成的為不透明的凝膠。熒光測試結果發(fā)現(xiàn)B在苯中形成的凝膠(5xl(T3mol/L,藍色線)相對于溶液(2xlO—Vol/L,紅色線)發(fā)生了明顯的紅移且伴隨著熒光的淬滅。而A無此現(xiàn)象,這是由于羥基位置的影響。該研究將在光電材料科學、光譜分析及膠體化學的研究中得到應用。

2超分子化學在環(huán)境科學及醫(yī)藥學中的應用

2.1鹽酸改性粉煤灰吸附含Cr6+廢水的研究及應用

粉煤灰是鍋爐燃燒過程中沒有完全燃燒的飛沫,具有良好的吸附性能與化學穩(wěn)定性,故對金屬離子具有吸附過濾特性。經(jīng)鹽酸處理后的粉煤灰顆粒表面變得粗糙,形成許多凹槽和孔洞,從而增大了顆粒的比表面積。含Cr6+廢水來源于諸多工廠及行業(yè),其可對地表水和地下水水質(zhì)產(chǎn)生污染,此外Cr6+易在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積,如過量攝入,會嚴重影響人體健康。為此,延邊大學的權躍等人以鹽酸改性粉煤灰為吸附劑,采用靜態(tài)吸附法對實驗室模擬含C/+廢水進行了單因素(粉煤灰投加量、吸附體系pH值、吸附時間、廢水初始濃度)吸附研究,并確定了最佳吸附條件,即在室溫251條件下,鹽酸改性粉煤灰對含鉻廢水中C/+的最佳吸附條件:當初始濃度5.Omg/L的含Cr6+廢水30mL中鹽酸改性粉煤灰投加量4.5g、吸附體系PH值2~3、吸附時間90min時,Cr6+的去除率達95%w(最大)。用該方法處理后的廢水中Cr6+的濃度降低到0.25mg/L,低于國家一級排放標準,SPCr6+專0.5mg/L。該研究將在農(nóng)業(yè)種植、環(huán)境科學、材料科學及醫(yī)藥學研究中將得到應用。

2.2KOH改性花生殼對亞甲基藍吸附行為研究及應用

近年來,染料廢水污染引發(fā)的環(huán)境問題日益嚴重。多數(shù)染料帶有復雜的芳環(huán)結構,故具有一定的毒性和生物積聚性,且在自然條件下很難降解。亞甲基藍屬于陽離子染料,有著廣泛的應用價值,但其污染會導致人體的一些不良反應,如心跳增加、嘔吐、休克、黃萎病、黃疸、四肢癱瘓和人體組織壞死等。而殼類物質(zhì)經(jīng)過適當?shù)谋砻婊瘜W改性可進一步提高其吸附效率,故在污水處理中有著廣闊的應用前景。為此,延邊大學的權躍等人以花生殼為原料,KOH為改性劑,研究了改性后的花生殼的吸附性能、吸附機理及最佳實驗條件,為改性花生殼作為廢水吸附劑的應用提供了理論依據(jù)。即用KOH改性花生殼對亞甲基藍進行吸附,其最佳吸附最佳條件為:20mg/L亞甲基藍溶液50mL中投加改性花生殼0.05g、pH值11.0、吸附時間50min,其對亞甲基藍廢水的去除率為97.86%。該研究將在環(huán)境科學、醫(yī)藥學、分析分離科學及工業(yè)污染治理中得到應用。

2.3BPQ-DNA超分子加合物的合成及應用

環(huán)境中的化學污染物苯并(a)芘(B[a]P)在生物體代謝過程中會生成BPQ(Benzo[a]pyrene-7,8-dione),從而導致DNA(Deoxyribonucleicacid)分子的損傷。BPQ-DNA超分子加合物是其對DNA化學損傷的最普遍形式,可以用來評價和預測化合物的潛在致癌性。為此,延邊大學的孫士美等人考慮了體外合成BPQ-DNA超分子加合物的影響因素,建立并優(yōu)化了BPQ-DNA反應體系。利用該方法分別合成了BPQ-deoxycytidine(dC)、BPQ-deoxyguanosine(dG)、BPQ-deoxyadenosine(dA)的DNA超分子加合物,并對該系列超分子聚合物利用光譜分析進行了結構鑒定,且研究了其分析方法對潛在致癌性的評價和預測。該研究將在環(huán)境科學、醫(yī)藥學及分析分離科學中得到應用。

2.4鹽酸改性粉煤灰吸附處理含銅廢水的優(yōu)化條件及應用

含銅廢水污染是一個極其嚴重的環(huán)境問題,它可通過水、土壤、空氣及食物鏈危害人類的生存和健康;過量的銅離子可導致植物生長不良,誘導土壤微生物死亡,對水生生物產(chǎn)生毒性等,故低成本高效率處理含銅廢水刻不容緩。粉煤灰是燃煤過程中排出的一種固體廢棄物,具有多孔性、比表面積大等優(yōu)點,故有著優(yōu)良的吸附性能。粉煤灰經(jīng)酸處理后,表面形成了許多凹槽和孔洞,其比表面積增大,從而提高了吸附能力。酸處理后粉煤灰含有人AL2(SO4)3,F(xiàn)ecl3,Alcl3等成分,而它們又有著優(yōu)良的絮凝作用,這些物質(zhì)水解后可形成許多復雜的多核超分子絡合物,這將更有利于吸附廢水中懸浮的膠體雜質(zhì)。為此,延邊大學的吳昊等人以鹽酸改性過的粉煤灰為吸附劑,探討了其對含銅廢液中銅離子去除的最佳條件,即當含銅廢水中銅離子初始濃度為5.0mg/L、體系的pH值為9.0、給50mL含銅廢水中加入5.0g改性粉煤灰、吸附時間為90min時,對銅離子的吸附能力最強,其去除率達到95%以上。處理后的水中銅離子濃度達到工業(yè)廢水排放標準,故實現(xiàn)了以廢治廢的目的,且為含銅工業(yè)廢水治理提供了經(jīng)濟、實用、簡單的處理方法,對治理環(huán)境污染具有重要意義。

3超分子化學的同質(zhì)多晶現(xiàn)象及應用

從原子堆積的同質(zhì)多晶現(xiàn)象到分子堆積的同質(zhì)多晶現(xiàn)象的研究,使人們認識到“分子是保持化學性質(zhì)的最小粒子”這一概念的缺陷。分子堆積的同質(zhì)多晶現(xiàn)象研究表明,同一分子基于晶態(tài)陣列的變化會呈現(xiàn)出不同的理化性質(zhì),并表達出不同的生理活性。同時,同質(zhì)多晶現(xiàn)象的研究也進一步揭示了物質(zhì)結構的復雜性和多樣性,使人們對功能材料的制備和開發(fā)獲得了更加有用的工具。目前,人們研究分子的同質(zhì)多晶現(xiàn)象主要包括互變異構多晶現(xiàn)象、構象異構多晶現(xiàn)象、有機金屬多晶現(xiàn)象、超分子多晶現(xiàn)象以及假多晶現(xiàn)象。為此,華中科技大學的李紅政等人近十年來主要研究了超分子化學的同質(zhì)多晶現(xiàn)象,并基于分子同質(zhì)多晶的性質(zhì)來實現(xiàn)等級晶態(tài)結構體的構筑,發(fā)現(xiàn)了多個具有四級結構的高階晶態(tài)堆積結構體。該研究將在超分子化學、結構化學、結晶學、材料科學等研究中得到應用。

4結語

第6篇

數(shù)學在培養(yǎng)大學生的人格和人文精神、提高大學生的思維素質(zhì)和綜合素質(zhì)、學習能力和應用能力方面,都有著十分重要、不可替代的作用。在“應試教育”的背景下,功利思想盛行,傳統(tǒng)的高等數(shù)學教育往往只看重數(shù)學的計算方法和具體結論,很少關注數(shù)學推理證明和思想,沒能很好地體現(xiàn)數(shù)學的文化和教育功能,這無疑背離了數(shù)學教育的應有目的。國內(nèi)在數(shù)學文化方面的研究時間不長,且大多停留在理論的層面上。本文試圖探討如何在大學數(shù)學公共基礎課教學中滲透數(shù)學文化思想和方法,以期讓更多的在校大學生能夠從數(shù)學教學和學習中受益。

一、數(shù)學文化和教育概覽

“數(shù)學文化”,狹義的解釋,是指數(shù)學的思想、精神、方法、觀點、語言,以及它們的形成和發(fā)展;廣義的解釋,則是除這些以外,還包含數(shù)學史、數(shù)學美、數(shù)學教育、數(shù)學與人文的交叉、數(shù)學與各種文化的關系。數(shù)學文化教育在實施大學生素質(zhì)教育和改變數(shù)學公共基礎課的教學現(xiàn)狀、提高大學數(shù)學公共基礎課教學質(zhì)量方面,都有著舉足輕重的作用。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》對高等教育提出了具體的要求:“提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務,是建設高等教育強國的基本要求。……深化教學改革。推進和完善學分制,實行彈性學制,促進文理交融。……提高公眾科學素質(zhì)和人文素質(zhì)。”這些教育目標的實現(xiàn),數(shù)學文化教育在其中將扮演著極為重要的角色。

數(shù)學文化的概念,最早出現(xiàn)在西方數(shù)學哲學、數(shù)學史的研究之中。最早系統(tǒng)提出數(shù)學文化觀的是美國學者R•懷爾德,在他的著作《數(shù)學概念的進化》和《作為文化系統(tǒng)的數(shù)學》中從文化生成的理論、發(fā)展理論等方面提出數(shù)學文化系統(tǒng)的概念及有關理論。將數(shù)學文化研究推向的當屬哥廷根學派著名的數(shù)學家M•克萊因,在其傳世之作《西方文化中的數(shù)學》自序中寫道“:在西方文明中,數(shù)學一直是一種重要的文化力量。幾乎每個人都知道,數(shù)學在工程設計中具有極其重要的實用價值。最為重要的是,作為一種寶貴的、無可比擬的人類成就,數(shù)學在使人賞心悅目和提供審美價值方面,至少可以與其他任何一種文化門類媲美。”克萊因的另一巨著《古今數(shù)學思想》被譽稱是“就數(shù)學史而論,這是迄今為止最好的一本。”書中著重論述數(shù)學思想的古往今來,努力說明數(shù)學的意義是什么,各門數(shù)學之間以及數(shù)學和其他自然科學尤其是和力學、物理學的關系是怎樣的??巳R因的繼承人,同屬哥廷根學派的德國數(shù)學家R•柯朗與哈佛大學的著名拓撲數(shù)學家H•羅賓合著的數(shù)學名著《什么是數(shù)學》是探尋數(shù)學思想和方法的完美之作,愛因斯坦評論說:“本書是對整個數(shù)學領域中的基本概念及方法的透徹清晰的闡述。”十九世紀后半葉和二十世紀初,西方數(shù)學文化的研究和教育已經(jīng)走在世界的前列。

國內(nèi)較早從事數(shù)學文化理論研究的是著名數(shù)學哲學家、教育家鄭毓信教授,在數(shù)學•哲學•文化•教育系列叢書中的第一部著作《數(shù)學教育哲學》中就已經(jīng)開始用其開創(chuàng)性的研究成果奠定了數(shù)學教育的哲學基礎,提升了數(shù)學教育的理論地位。另一力作《數(shù)學文化學》從數(shù)學的文化觀念、數(shù)學文化史的研究和數(shù)學的文化價值這樣三個方面構建起了數(shù)學文化學的初步理論框架。鄭毓信教授在他的《數(shù)學文化學》中指出,西方數(shù)學并不是人類歷史上唯一可能的數(shù)學形式,中國古代數(shù)學與古希臘數(shù)學很不相同,數(shù)學文化的研究也必須有中西數(shù)學文化的差異與比較性研究的內(nèi)容。最近幾年,關于數(shù)學文化的研究專著也越來越多,比如游安軍、黃秦安、齊民友等,分別從不同的視角給數(shù)學文化以新的解讀和發(fā)展。筆者也曾對我國現(xiàn)階段高校數(shù)學文化教育存在的問題、研究現(xiàn)狀和實施數(shù)學文化教育的重要意義給出了粗淺的分析。

進入21世紀,數(shù)學文化的相關研究成果漸漸地滲透到大學數(shù)學課程教學中。特別是2003年10月,高等教育出版社在北京召開了“全國數(shù)學史、數(shù)學文化課程建設與教學研討會”,著手把數(shù)學文化的研究和教學推向全國,隨后國內(nèi)一些大學陸續(xù)開設了相應的選修課。在本科生數(shù)學文化教育中開展較早的應該是南開大學的顧沛老師的課題組,并且得到了聽課學生的廣泛認可,數(shù)學文化課程已被評為“國家精品課程”,課程組后來還榮獲“全國五一勞動獎章”。南開大學的數(shù)學文化課是公選課,受師資和辦學條件的限制,遠遠不能滿足學生的選課要求。在大學數(shù)學公共基礎課教學中滲透文化思想還有許多工作可做。

二、大學數(shù)學公共基礎課實施文化教育的措施

囿于當前大多數(shù)理工科高校的數(shù)學公共基礎課課時普遍不足的現(xiàn)狀,完全將數(shù)學文化教育的重任納入課堂教學是不現(xiàn)實的,也是不符合數(shù)學教育規(guī)律的。所以,在數(shù)學公共基礎課開課之前有必要根據(jù)各校的實際課時數(shù),合理安排好課內(nèi)和課外教學內(nèi)容和形式,以期達到數(shù)學公共基礎課教學中滲透文化思想的目標。

(一)課內(nèi)數(shù)學文化素質(zhì)教育措施課堂教學是大學數(shù)學教學的主陣地,如何通過數(shù)學文化觀下的課堂教學來切實提高學生學習興趣、激發(fā)學生學習動機、提高學生動手能力和研究能力,是擺在高校數(shù)學公共基礎課教師面前的一個現(xiàn)實的課題。

1.增加數(shù)學科普內(nèi)容———提高學生學習興趣。優(yōu)秀的數(shù)學科普知識可以陶冶學生的情操、開闊學生的視野、培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣,特別是數(shù)學史和數(shù)學應用方面的知識,挖掘數(shù)學理論的實際應用背景,精心挑選內(nèi)容健康、形式多樣、貼近授課內(nèi)容的科普素材(比如數(shù)學名家、數(shù)學典故、數(shù)學名題、數(shù)學方法、數(shù)學觀點、數(shù)學思想等),恰到好處地插入課堂教學,讓學生體會數(shù)學的價值,尋求數(shù)學進步的歷史軌跡,進而活躍課堂氣氛、提高學生學習興趣。

2.引入與學生專業(yè)知識相關的案例———激發(fā)學生學習動機?,F(xiàn)階段工科院校的數(shù)學公共基礎課教學內(nèi)容與學生專業(yè)學習很難對接,學生在學習物理、幾何或經(jīng)濟學時需要用到的數(shù)學知識,囿于課時限制被教學計劃刪除。因此,可采取與專業(yè)教師交流或合作的方式加深對學生所學專業(yè)的認識,根據(jù)學生專業(yè)性質(zhì),合理調(diào)整授課內(nèi)容,將學生在專業(yè)課學習時遇到的需要用數(shù)學知識解答的問題,作為案例直接引入課堂教學,讓數(shù)學知識與學生的專業(yè)學習聯(lián)系更加緊密。#p#分頁標題#e#

3.增加數(shù)學實驗環(huán)節(jié)———提高學生動手能力。為學生開設數(shù)學實驗課,以學生的親身參與為主,基于某些具體的數(shù)學問題以計算機為工具,讓學生通過數(shù)學軟件或自編的程序進行自由的探索,從中發(fā)現(xiàn)、總結出可能存在的規(guī)律,然后加以論證從而實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。由于受到師資和實驗中心機房的限制,數(shù)學實驗課只能從部分專業(yè)試點,實驗的內(nèi)容和學時需要根據(jù)學生專業(yè)性質(zhì)合理規(guī)劃。

4.課堂教學施行問題解決型和小課題研究型教學模式———增強學生研究能力。突破純應試教育的數(shù)學教學思維模式,變傳統(tǒng)的“定義———定理———例題———習題”授課方式為“實際問題———數(shù)學化問題———問題解決的策略和方法———問題解決過程中所產(chǎn)生的數(shù)學知識———數(shù)學知識的實際應用”。也就是將教材中相關的若干內(nèi)容加以組合、整合為一個個有明確探究目標的小專題。比如在剛開始學習高等數(shù)學時,讓學生研究“高等數(shù)學在本專業(yè)課程中的應用”;在學習函數(shù)的極值與最大值最小值時,讓學生探究“極值與最大值最小值在日常生活的經(jīng)濟問題中的應用”;在學習曲線的參數(shù)方程時,讓學生探究“曲線的參數(shù)方程的應用”等,并由學生制定研究方案、研究方法。

(二)課外數(shù)學文化素質(zhì)教育措施大學數(shù)學教學模式客觀上減少了師生之間的直接接觸機會,只依靠每周一兩次的課堂教學時間是很難完成大學數(shù)學教學的所有目標的,通過數(shù)學文化觀下的課外輔助教學就可以很好地彌補課時不足、師生接觸不多等實際問題。

1.指導學生成立數(shù)學互助小組。大學和中學很大的區(qū)別在于,師生之間的接觸明顯減少,中學里的高強度練習和考試也一去無蹤,此時最容易出現(xiàn)在監(jiān)管缺失和答疑不便情況下造成的學生學習興趣下降。鼓勵部分同學成立數(shù)學互助小組,不僅可以給學生提供一個交流和互助的平臺,也給同學們提供一個相互監(jiān)督和鼓勵的機會。教師可與小組成員協(xié)商制定細則,做到有組織、有領導、有活動章程,避免流于形式。

第7篇

關鍵詞:必修模塊;課程內(nèi)容;教學策略;評價建議

文章編號:1005-6629(2007)02-0029-03

中圖分類號:C633.8

文獻標識碼:B

高中化學新課程進入實驗區(qū)已經(jīng)兩年時間了。由于新課程與現(xiàn)行課程在課程理念與目標、課程結構、課程內(nèi)容、教材體系、教學方式,以及評價和管理方面都有較大的差異,教師在實施化學新課程中遇到了一些問題和迷惑,尤其是剛開始進入高中化學新課程,實施必修模塊的過程中,對必修模塊課程內(nèi)容及其組織,教學策略與評價問題都存在一些困惑。本文針對教師在實施高中化學必修模塊過程中遇到的問題,從主要教學策略方面進行了分析和探討。

1 在真實的情景中進行具體化學知識的教學

常規(guī)物質(zhì)性質(zhì)的教學是去情景化的,直接介紹物質(zhì)的性質(zhì),順帶物質(zhì)的用途。一些學生反映化學學習很枯燥,需要記憶大量化學方程式。由于新課程的目標包括態(tài)度情感價值觀,必然要求將去情景的知識情景化,從生活到化學,從化學到社會;從自然界到實驗室,從實驗室到實際應用,提供培養(yǎng)學生情感態(tài)度價值觀的有效途徑和生動載體。此外,將元素化合物知識置于真實的情景中,強調(diào)化學在生產(chǎn)、生活和社會可持續(xù)發(fā)展中的重大作用,能夠培養(yǎng)學生學以致用的意識和能力,養(yǎng)成學生關心社會和生活實際的積極態(tài)度,增強學生的社會責任感,發(fā)展學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。還有利于學生從更加開闊的視野、更加綜合的視角,更加深刻地理解科學的價值、科學的局限和科學與社會、技術的相互關系。對于學生認識和理解化學科學具有重要意義,對于發(fā)展學生分析和解決實際問題的能力也是必需的。

例如山東科技版化學1教材中,硫及其化合物性質(zhì)的學習,首先通過硫元素在自然界中的存在和轉化,讓學生接觸含硫元素的物質(zhì)。通過火山噴發(fā)自然現(xiàn)象創(chuàng)設教學情景,關于硫單質(zhì)的性質(zhì)學習,抓住學習物質(zhì)性質(zhì)的思路,從非金屬單質(zhì)的通性和元素化合價預測硫單質(zhì)的性質(zhì),通過觀察法和實驗法驗證預測。

2 抓住核心內(nèi)容進行整合教學。緩解教學時間壓力

高中化學新課程目標由原來的一維(知識)變成了三維(知識與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價值觀),再加上教學時間有限,必然要求教師能夠進行整合教學,發(fā)揮一種教學素材的多種教學功能,實施以探究為核心的多樣化教學方式,即讓學生通過探究活動獲得物質(zhì)性質(zhì)的知識,培養(yǎng)探究能力,建立相關的科學方法,形成必要的態(tài)度情感與價值觀。事實證明,過程與方法教學目標的實現(xiàn),不可能僅僅通過講授達到,也不可能脫離具體化學知識的學習。情感態(tài)度與價值觀教學目標的實現(xiàn),也是一樣的。讓學生在具體的學習活動中形成的情感與態(tài)度才是內(nèi)化了的。

在化學1元素化合物知識的教學中。有些教師反映教學時間緊張,甚至認為新課程將原來兩年的教學內(nèi)容放在36學時內(nèi),這是根本不可能的事情。對于這個問題要從兩個方面進行分析。首先,化學1中的元素化合物知識從覆蓋面上看,幾乎涵蓋了原來高中化學I中的物質(zhì)。但是相關物質(zhì)知識內(nèi)容的深度與難度降低了,而且過于細節(jié)性的知識不作基本要求,即知識面廣、要求降低了,突出了核心內(nèi)容,對主要物質(zhì)性質(zhì)和觀念性知識(如元素觀、分類觀、比較觀)的要求提高了。由于教師對這種變化不能適應,導致教學時間緊張。因為,在原來的教學中,一些教師擅長講解細節(jié)知識,關注枝節(jié)內(nèi)容,忽視了核心知識的內(nèi)在聯(lián)系,忽略了核心知識的遷移價值。因此,在必修模塊的教學中,教師要避免將某個知識點內(nèi)容挖掘得過于細致,要由原來關注細節(jié)的教學轉變成關注核心知識的教學,讓學生建構核心認識。形成知識結構。

例如,鐵及其化合物內(nèi)容是高中物質(zhì)性質(zhì)內(nèi)容的重要組成部分,原來的教學一般需要三課時完成。在必修課程中,教師能夠在1課時完成教學任務嗎?怎樣才能完成呢?解決該問題的主要思路是:教師要抓住教學內(nèi)容的核心――鐵及其化合物的氧化性與還原性,在相互轉化中學習即0價鐵、二價鐵和三價鐵的氧化性與還原性,避免將單質(zhì)鐵、氯化鐵、氯化亞鐵、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵等,一個一個物質(zhì)的系統(tǒng)講解。這樣的處理實現(xiàn)了整合教學,發(fā)揮了單一教學內(nèi)容的多種教育功能――既是學習鐵及其化合物的性質(zhì),也是鞏固與深化氧化還原反應的認識;不但學習了新的化學知識,也獲得了新的研究物質(zhì)性質(zhì)的思路(過程與方法)――從物質(zhì)所含元素化合價角度分析物質(zhì)是否具有氧化性或還原性。通過實驗進行檢驗。

3 為學生創(chuàng)設以探究為核心的多樣化活動

新課程要求改變學生聽著學科學、坐著學科學,被動消極、冷漠無奈地學科學的狀況,改變教師過分依賴系統(tǒng)講授和題海訓練,學生過分依賴死記硬背和信息的簡單接受的教學方式和學習方式。讓學生進行合作、交流、自主探究等多種學習活動,在活動中落實三維教學目標。教師的教學方式要靈活多樣,真正實現(xiàn)以探究為核心的多樣化教學方式。在教學過程中,教師要根據(jù)實際情況,針對核心的教學內(nèi)容,開展不同的探究活動,培養(yǎng)學生的探究技能和問題解決能力。

討論活動在化學教學中具有非常重要的作用。讓學生參與對觀念意義的交流,其中包括對疑點、假設以及論點的提出與評價,可以增進學生原先的觀念理解。同伴間的交流能夠幫助學生對概念的理解與建構,能夠使學生進入高水平思維,使他們形成和發(fā)展關于科學現(xiàn)象的有意義的認識。教師應根據(jù)教材中的交流研討欄目開展多種討論活動。

問題策略和活動策略在化學教學中也非常重要。化學概念理論比較抽象,設置什么樣的問題或活動能驅(qū)動學生思考?問題應該是學生感興趣的社會問題或與學生的日常生活比較接近或者學生對其具有一定的模糊認識,涉及到學生的已有經(jīng)驗的問題。比如在學習“物質(zhì)的量”的時候,利用曹沖稱象的故事設置問題情境,如何利用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量確定微觀粒子的質(zhì)量,從而使學生明白引入“物質(zhì)的量”的重要意義。運用活動把對概念或理論的認識外顯。如用最大的放大鏡觀察到的水的內(nèi)部情況……這些都可以大大降低抽象程度,使理論結果形象化。下面應用問題策略的具體案例。

化學反應限度教學設計:

化學反應限度是個抽象難懂的概念,也是學生學習過程中的難點,怎樣讓學生在這個概念的學習活動中積極思考呢?下面這個片斷教師主要應用了問題策略,在分析教學的知識線索,確定教學內(nèi)容的知識脈絡和學生的認知脈絡基礎上構建了這個教學內(nèi)容的問題線索(見下圖)。

4 準確把握內(nèi)容深廣度,避免隨意擴展內(nèi)容

在必修化學課程中的概念原理知識同以往的較大變化在于知識的深廣度不同。由于高中化學課程由必修和選修構成,大部分課程內(nèi)容必然設計為螺

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旋上升的兩個階段。同樣,必修課程中物質(zhì)性質(zhì)知識的要求水平與傳統(tǒng)的課程相比都有了較大的變化,教師要深刻理解課程標準和教材對內(nèi)容的深廣度要求。

在教學實施中,有的老師仍然用原來的高考標準和原來的課程要求處理必修教材中出現(xiàn)的知識內(nèi)容,隨意擴展教學內(nèi)容和提高教學要求的現(xiàn)象時有發(fā)生,給學生的學習帶來了額外負擔。例如。次氯酸、硫化氫和偏氯酸鈉等物質(zhì)的性質(zhì),是原課程中的考點,但在新課程必修階段是不作基本要求的,一些實驗區(qū)的老師仍把它們作為重點進行詳細講解。

此外,對于STS知識也不能隨意擴展或者“一步到位”。例如硫酸的工業(yè)生產(chǎn),在化學1中是拓展資源,不作為全體學生的基本要求。但是,有的教師將這樣的STS知識處理得很細致,給學生全面介紹工業(yè)生產(chǎn)硫酸的原料、原理、設備、材料的循環(huán)利用和尾氣處理等問題。實際上,硫酸生產(chǎn)的具體技術問題是在《化學與技術》選修模塊中才作基本要求的。類似的內(nèi)容還有硝酸的工業(yè)生產(chǎn)、煉鐵等。因此,教師在處理這些STS知識時也要注意深廣度問題,不能“一步到位”。

案例:乙醇性質(zhì)的教學片斷

提出問題:觀察乙醇的物理性質(zhì)回憶乙醇的組成一討論乙醇分子中原子的連接情況,提出假設①CH3OCH3;假設②CH3CH2OH討論兩種假設結構的相同點和不同點(必要時教師從鍵的類型和連接情況點撥)一實驗驗證:乙醇與金屬鈉的反應進一步假設乙醇發(fā)生氧化反應時的斷鍵方式實驗驗證:乙醇的氧化反應總結乙醇的結構和性質(zhì)提出羥基官能團。得出醇類物質(zhì)的性質(zhì),介紹甲醇課后活動①小論文:調(diào)查酗酒造成的社會不安定因素,你的建議,課后活動;②課本劇,酒后駕車,課后活動;③辯論賽,公款消費與中國酒文化。

這是典型隨意拓展內(nèi)容的案例,教師仍然按照原來的課程計劃實施新課程必修模塊的教學。首先.必修中的有機化合物基本要求只涉及到具體的有機化合物,不上升到類別,官能團與物質(zhì)類別的層次和水平是《有機化學基礎》選修模塊中要求的。因此,在這里,只涉及到乙醇的主要性質(zhì)。其次,在必修中的有機化合物性質(zhì)的學習,主要是通過實驗事實總結歸納得出物質(zhì)的性質(zhì),不要過多涉及到有機化合物的結構與官能團、成鍵與斷鍵方式等。因為在必修階段,這些內(nèi)容不作基本要求。因此,關于乙醇性質(zhì)的處理,應該主要結合學生的日常經(jīng)驗和已有認識,通過實驗得出乙醇能夠與哪些物質(zhì)發(fā)生反應,產(chǎn)物是什么。不要再像原來的處理一樣,分析乙醇分子中的成鍵方式,預測乙醇發(fā)生化學反應時的斷鍵位置等。

5 改進并優(yōu)化習題教學

教師在實施必修化學的教學中,遇到了關于習題的問題。由于教師習慣于采用傳統(tǒng)的習題教學和訓練模式,加之教材中個別習題的表述和問點與教材正文內(nèi)容之間的跨度偏大,市場上的習題教輔資源往往偏難、偏繁、偏舊,所以出現(xiàn)了學生“學得高興,做題痛苦”的現(xiàn)象。面對這種情形,教師要改變原來的習題處理方式。

首先要關注習題教學,不能將習題課簡單處理成練習課,要將典型的習題進行全面剖析,帶領學生一起分析,培養(yǎng)學生將新知識運用到習題的分析和解答中的遷移能力,以及用已有的知識分析解決問題的能力。這是新課程評價所倡導的,也是中學化學教育評價的趨勢。

其次。教師要將習題的處理和新知識的學習結合起來。尤其是,要將運用新知識的重要習題,在課堂新知識教學后進行處理。作為新知識的應用鞏固,及時培養(yǎng)學生將新知識運用于分析問題和解決問題的能力。

再者,教師要對習題教輔資源進行篩選,選擇難度適合、考查點適合的題目,不要讓習題牽絆教師的教學。有的教輔習題質(zhì)量較差,掛著新課程配套資源的字樣。內(nèi)容卻是原來教輔資料的簡單重組。在新課程實驗區(qū),教師按照新課程進行教學后,學生不會做教輔中的習題,教師不是對習題進行篩選,而是將習題中涉及到的內(nèi)容(新課程中不作基本要求的內(nèi)容),在課堂上進行大量補充。這是不倡導的錯誤做法。

最后,教師要注意,習題的處理也要分出層次水平。例如,關于物質(zhì)的量的計算,有的教師仍然按照原來的經(jīng)驗,從學生接觸到相關計算的時候,就讓學生達到高考的水平。新課程的教學進度較快,在較短的時間內(nèi),很難達到原來要用一個月的教學時間達到的水平和難度。如果仍按照原來的處理,實驗區(qū)的事實證明,會導致學生連基本的計算都未能掌握。因此,關于物質(zhì)的量計算的習題要分出階段,在開始只要求學生掌握最基本的計算,即簡單的公式換算,在后面的學習中,逐漸加大難度和復雜程度。