發(fā)布時(shí)間:2023-07-12 16:35:48
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的有機(jī)化學(xué)入門知識(shí)樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
一、利用學(xué)生的好奇心從最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物教起
有機(jī)化合物分子最簡(jiǎn)單的便是甲烷,在學(xué)習(xí)甲烷時(shí),老師可以先設(shè)問(wèn):同學(xué)們聽說(shuō)過(guò)瓦斯爆炸嗎?你用棍子捅過(guò)垃圾污泥池或污泥溝嗎?你家附近有燒沼氣的嗎?學(xué)生興趣來(lái)了便立即作答,這時(shí)老師告訴學(xué)生瓦斯爆炸的原因、沼氣的成分、捅踩污泥冒氣泡的原因是因?yàn)槲勰嗬锩娈a(chǎn)生了沼氣或空氣等原因,化工由瓦斯、沼氣引出甲烷,接下來(lái)講甲烷的結(jié)構(gòu)性質(zhì)就使學(xué)生極易接受和掌握。
在學(xué)習(xí)乙烯時(shí),老師可以這樣先設(shè)問(wèn):同學(xué)們聽說(shuō)過(guò)有催熟劑嗎?你是否注意過(guò)市場(chǎng)上的香蕉由購(gòu)進(jìn)到銷售在顏色上的變化?學(xué)生便會(huì)馬上相互討論、打聽或從書本中找答案,其活動(dòng)多樣化,在學(xué)生急需答案的情況下,老師引出本堂課要學(xué)習(xí)的乙烯可作瓜果催熟劑,接下來(lái)就講乙烯的結(jié)構(gòu)、制法、性質(zhì)等。
二、用實(shí)驗(yàn)吸引學(xué)生去分析、理解、掌握
例如在學(xué)習(xí)乙烯的氧化反應(yīng)時(shí),老師將制取的乙烯氣體通入盛有1-2毫升0.5%的高錳酸鉀溶液的試管里,觀察到高錳酸鉀溶液的紫色紅色迅速褪去。從而學(xué)生知道乙烯能被氧化劑氧化。
在學(xué)習(xí)乙烯的加成反應(yīng)時(shí),老師把乙烯氣體通入盛有溴水的試管里,可以觀察到溴水的紅棕色迅速消失。
分析:因?yàn)橐蚁┓肿又杏幸粋€(gè)“C=C”雙鍵,雙鍵中的一個(gè)鍵成鍵電子云重疊密度不大而不穩(wěn)定,容易斷裂,與溴原子結(jié)合形成了新的化合物,不再存在單獨(dú)的溴分子。所以,溴水的紅棕色消失,可用下式表示其反應(yīng):
H H H H
H—C=C—H+Br—BrH—C—C—H
Br Br
在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出乙烯加H2、HCL、H2O的反應(yīng)。
在學(xué)習(xí)乙炔的氧化反應(yīng)時(shí),可先這樣提問(wèn):同學(xué)們看到過(guò)用氧炔焰切割金屬嗎?氧炔焰為什么能將金屬切割下來(lái)?隨后老師將制好的乙炔點(diǎn)燃要學(xué)生觀察現(xiàn)象。 分析:乙炔在燃時(shí)火焰明亮而帶有濃煙,火焰明亮說(shuō)明乙炔在空氣中燃燒時(shí)放出大量的熱而形成高溫使火焰顯得明亮,在氧氣中燃燒更為劇烈,氧炔焰溫度可達(dá)3000℃以上,所以工業(yè)上可用氧炔焰來(lái)焊接和切割金屬。
反應(yīng)式為2C2H2 + 5O24CO2+ 2H2O(液)+2597.9千焦
得出乙炔與空氣或氧氣在點(diǎn)燃的情況下能被氧化,在適當(dāng)條件下也能被其他氧化劑氧化。
三、利用同系物的共性鑒別非同系物,利用物質(zhì)的個(gè)性鑒別出不同物質(zhì)。
有機(jī)物的種類繁多,在性質(zhì)上既具有共性,也具有個(gè)性。用合適的方法鑒別物質(zhì)是化工行業(yè)日常之事,也是技?;I(yè)學(xué)生要學(xué)習(xí)的基本功。對(duì)有機(jī)化學(xué)入門階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)在鑒別有機(jī)物這方面主要是簡(jiǎn)單的烷烴、烯烴、炔烴等的鑒別,但在知識(shí)面不能僅限于此,要從擴(kuò)展的角度出發(fā)才能打開學(xué)生思路,才能有活力。
例如乙烷與乙烯的鑒別,老師可以演示,將乙烷乙烯二種氣體分別通入盛有1-2毫升0.5%高錳酸鉀酸性溶液的試管里,可以發(fā)現(xiàn)一只試管里的紫紅色迅速褪去。論文
分析:乙烷乙烯這兩種氣體的分子,在碳原子數(shù)目上是相同的,但乙烯分子中具有“C=C”雙鍵不穩(wěn)定,在通常情況下[!]能與溴起加成反應(yīng),使溴水褪色。能被氧化劑氧化,高錳酸鉀是一種氧化劑,高價(jià)的錳得到電子后轉(zhuǎn)為了低價(jià)的錳,試管里的溶液不再是原來(lái)的高錳酸鉀溶液,所以紫紅色褪去,而乙烷結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在通常情況下不能被氧化,所以高錳酸鉀溶液的紫紅色沒有褪去。由此學(xué)生知道能使高錳酸鉀溶液褪色的氣體是乙烯,否則是乙烷。
又如乙烯和乙炔的鑒別,兩種都是不飽和的烴,都能在空氣中燃燒,都能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,但一個(gè)是分子中含“C=C”雙鍵,一個(gè)是分子中含“CC”三鍵,兩者因結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)也有異,乙炔分子中的含碳量高于乙烯分子中的含碳量,所以乙炔在燃燒時(shí)因燃燒不完全而產(chǎn)生濃煙現(xiàn)象,乙烯沒有,根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象可以定性鑒別出乙烯、乙炔。同樣體積乙烯乙炔氣體,發(fā)生雙鍵斷裂、三鍵斷裂與溴起加成反應(yīng)而達(dá)到飽和所需溴的量不同,因此乙烯、乙炔也可用定量法鑒別出來(lái)。
通過(guò)對(duì)上述幾種物質(zhì)的鑒別與分析可以小結(jié)為乙烷屬于烷烴,其他烷烴的結(jié)構(gòu)與之相似,化學(xué)性質(zhì)也相似;乙烯屬于烯烴,其同系物結(jié)構(gòu)與之相似,化學(xué)性質(zhì)也相似:乙炔屬于炔烴,其同系物結(jié)構(gòu)與之相似,化學(xué)性質(zhì)也相似;非同系物因結(jié)構(gòu)不同而性質(zhì)也就有不同。利用物質(zhì)的不同性質(zhì)就可以鑒別出不同的物質(zhì)。
四、綜合復(fù)習(xí)小結(jié)使知識(shí)有機(jī)結(jié)合成整體。
例如在學(xué)習(xí)完烷烴、烯烴、炔烴之后,綜合小結(jié)如下: 1、烷烴的通式是CnH2n+2,物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)目遞增,在常溫下由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)。在通常狀況下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在相應(yīng)條件下能發(fā)生氧化反應(yīng),熱分解反應(yīng)和取代反應(yīng)。烯烴的通式為CnH2n,隨分子中碳原子數(shù)目遞增,在常溫下由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)。在相應(yīng)條件下能發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)、聚合反應(yīng),乙烯可作為塑料、合成纖維、合成橡膠、農(nóng)藥的原料。炔烴的通式為CnH2n-2,物理性質(zhì)隨分子里碳原子數(shù)目而遞變,化學(xué)性質(zhì)都能發(fā)生氧化、加成、聚合等反應(yīng)。乙炔是許多化工產(chǎn)品的原料。
2、簡(jiǎn)單烷烴、烯烴、
炔烴的化學(xué)鑒別方法
可以用酸性高錳酸鉀溶液褪色的速度區(qū)別等
3、甲烷、乙烯、乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法
甲烷:可用無(wú)水乙酸鈉和燒堿共熔制取。
加熱
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
乙烯:可用濃度為95%以上的乙醇和濃硫酸混合加熱制取:
濃H2SO4
CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O
170℃
乙炔:企業(yè)內(nèi)部會(huì)計(jì)控制論文可用電石和水反應(yīng)制得:
CaC2+ 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
五、進(jìn)行必要的考試和分析講評(píng)
根據(jù)多年對(duì)技工學(xué)生的觀察、調(diào)查和了解,發(fā)現(xiàn)學(xué)生沒有考試就沒有壓力,欠缺學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,進(jìn)行必要的考試,學(xué)生可以將壓力變?yōu)閯?dòng)力,努力去學(xué)習(xí),通過(guò)考試也有便老師了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況,采取針對(duì)性措施的教學(xué)和輔導(dǎo)。
【關(guān)鍵字】高中化學(xué)教學(xué) 學(xué)生自主管理能力 必要性 培養(yǎng)途徑
1引言
化學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)科學(xué),對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀世界、將來(lái)學(xué)習(xí)專業(yè)文化知識(shí)具有重要的作用。一般而言,化學(xué)的學(xué)習(xí)是在初中開始,然而,初中化學(xué)主要是一些基本的理論和概念,屬于入門的科學(xué)。正式深入地學(xué)習(xí)是在高中階段開始。因此,高中化學(xué)內(nèi)容比較多,涵蓋了無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等化學(xué)的分支等。另外,高中化學(xué)有一定的難度,需要學(xué)生多花一些時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。在這種狀況下,學(xué)生的自主管理能力就尤為重要。因此,高中學(xué)校和化學(xué)科的老師應(yīng)該認(rèn)真分析化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境,然后通過(guò)各種辦法努力提高學(xué)生的自主管理能力。只有這樣,才能從真正意義上幫助學(xué)生掌握扎實(shí)的化學(xué)知識(shí),提高自身文化素質(zhì)。
2高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生自主管理能力培養(yǎng)的必要性
2.1高中化學(xué)的特點(diǎn)
首先,高中化學(xué)像初中化學(xué)一樣,只涉及到一些基本的概念。高中化學(xué)與數(shù)學(xué)密切相關(guān),需要用到一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論。例如,在有機(jī)化學(xué)部分,一些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)就需要借助空間幾何的知識(shí)。另外,高中化學(xué)內(nèi)容多,概念復(fù)雜。高中化學(xué)的教材有好幾本,分別涉及有機(jī)化學(xué)、物價(jià)化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等等。例如可逆反應(yīng)、電鍍、高分子化學(xué)部分的概念很難理解,在數(shù)學(xué)計(jì)算方面也有一定的難度。這些使得高中化學(xué)的學(xué)習(xí)具有一定的難度,一方面需要老師正確的引導(dǎo),一方面需要學(xué)生具有一定的自主管理能力。
2.2應(yīng)試教學(xué)為主的學(xué)習(xí)環(huán)境
目前高中化學(xué)教學(xué)方式主要以應(yīng)試為目的,這很不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。一般來(lái)說(shuō),高中化學(xué)的普遍教學(xué)方式就是“滿堂灌”,之后老師會(huì)給學(xué)生布置大量的題目的練習(xí)。這種學(xué)習(xí)方式對(duì)提高學(xué)生的分?jǐn)?shù)有一定的幫助,但就理解知識(shí)、掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)方面而言,具有很嚴(yán)重的消極影響?;瘜W(xué)中很多知識(shí)的理解需要借助實(shí)驗(yàn):學(xué)生需要通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,通過(guò)自己的總結(jié)逐漸地理解和認(rèn)識(shí)知識(shí)。另外,由于學(xué)校缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備,很多實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。單純的課堂講解不足以讓學(xué)生明白一些復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境需要學(xué)生克服困難,提高自主管理能力。
2.3化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)
化學(xué)是一門科學(xué),具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性和復(fù)雜性?;瘜W(xué)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生通過(guò)觀察、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)和科學(xué)抽象等方法積極的探索,通過(guò)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,不斷總結(jié)。只有這樣才能從真正意義上學(xué)好化學(xué),將化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐之中創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值。另外,化學(xué)的學(xué)習(xí)不僅是學(xué)習(xí)一些理論知識(shí),同樣一些很重要的科學(xué)方法也需要掌握。例如,分離提純等。學(xué)生需要通過(guò)體驗(yàn)分離提純的過(guò)程來(lái)掌握這種方法,學(xué)會(huì)如何在將來(lái)的工作中應(yīng)用這些方法。通過(guò)對(duì)于方法背景理論知識(shí)的熟練掌握,可以實(shí)現(xiàn)方法層面上的創(chuàng)新。如可以通過(guò)改進(jìn)提純步驟來(lái)提高一些化合物的提純精度?;瘜W(xué)這門科學(xué)的特點(diǎn)決定了學(xué)生需要提高自主管理能力。
3高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生自主管理能力培養(yǎng)的途徑
3.1培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性
要想提高學(xué)生的自主管理能力,需要培從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性做起。傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學(xué)方式和“題海戰(zhàn)術(shù)”比較死板,學(xué)生一直被動(dòng)的學(xué)習(xí),這樣的效果很不好。因此,老師需要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),逐漸地引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生自覺地學(xué)習(xí)。如老師注意加強(qiáng)課堂互動(dòng)、使用風(fēng)趣幽默的講課方式,寓學(xué)于樂(lè)。另外,老師可以進(jìn)行相關(guān)調(diào)查,事先了解學(xué)生比較感興趣的方向,這樣可以通過(guò)劃分興趣小組的方式,組織學(xué)生在自己感興趣的方向上深入探究。此外,老師可以通過(guò)實(shí)踐教學(xué)的方式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的興趣。如帶領(lǐng)學(xué)生參加相應(yīng)的化工廠、污水處理廠等,了解化學(xué)知識(shí)是在怎樣具體被應(yīng)用的。
3.2建立良師益友的師生關(guān)系
要想提高學(xué)生的自主管理能力,作為教師需要為人師表、言傳身教。師者,所以傳道授業(yè)解惑也。高中化學(xué)學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生。因此,老師要以學(xué)生為中心,建立平等、互助等師生關(guān)系。嚴(yán)厲的老師固然可以幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。但是這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度不利于學(xué)生提高自我管理能力。老師需要與學(xué)生之間培養(yǎng)亦師亦友的關(guān)系,這樣學(xué)生沒有距離感,就會(huì)主動(dòng)和老師進(jìn)行交流,這樣就會(huì)更多地反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,使老師在教學(xué)時(shí)能夠?qū)ΠY下藥,提高教學(xué)質(zhì)量。
3.3有意識(shí)地幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
高中化學(xué)的內(nèi)容繁多,很多概念比較復(fù)雜。為了提高學(xué)習(xí)效率,老師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。上課時(shí),要通過(guò)各種方式幫助學(xué)生集中注意聽課,保證接受效果,如增加課堂的趣味性;上課還要養(yǎng)成記筆記的好習(xí)慣。另外,要引導(dǎo)學(xué)生溫故而知新。要引導(dǎo)學(xué)生多復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)。此外,學(xué)生要想條理地學(xué)習(xí)化學(xué),還需要不斷地分類整理。如學(xué)生可以將很多化學(xué)方程式歸類,這樣方便記憶。對(duì)于有機(jī)化學(xué)部分,不同種類的物質(zhì)的性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)等,學(xué)生可以通過(guò)列表格等方式清晰地記憶。總之,老師需要“授之以漁”,而不是“授之以魚”。
4總結(jié)
高中化學(xué)的學(xué)習(xí)非常重要,因此,為了提高學(xué)習(xí)的效率,學(xué)生應(yīng)該提高自主管理能力。老師應(yīng)該積極地引導(dǎo)學(xué)生,進(jìn)而幫助他們提高自主管理能力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);觀察能力;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;思維能力;自學(xué)能力
Pick to: ZaiZhiJiao chemistry teaching, the students' general ability include observing ability, experiment ability, thinking ability and self-educated abilities. Observation is introductory, the experiment is a means, is the core of thinking, self-learning is a way. All ability is based on thinking ability, and overlap, cross, all of these are needed in the usual learning in the process of gradually formed accumulate over a long period. Teachers should start from all aspects to cultivate the students' ability.
Key words: chemistry teaching; Observation ability; Experimental ability; Thinking ability; Self-study ability
中圖分類號(hào):G421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
能力是直接影響活動(dòng)成效、與能否順利完成活動(dòng)任務(wù)相聯(lián)系的個(gè)性心理特征。心理學(xué)家一般把能力劃分為兩大類,即一般能力和特殊能力。本文所涉及的是一般能力。在職教化學(xué)中學(xué)生的一般能力包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、自學(xué)能力。教師要從各方面入手培養(yǎng)學(xué)生的這些能力。
一、觀察能力的培養(yǎng)
1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)觀察能力?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要培養(yǎng)同學(xué)全面、細(xì)致的觀察能力例如實(shí)驗(yàn)室制取乙烯時(shí),加藥品的過(guò)程、溫度計(jì)的擺放,實(shí)驗(yàn)中燒瓶、集氣瓶的變化、為什么要加石棉網(wǎng)、碎瓷片等等,都要認(rèn)真觀察,并進(jìn)行思考提高能力。 2、性質(zhì)教學(xué)中培養(yǎng)觀察能力。在“乙烯”這一節(jié)講解乙烯的物理性質(zhì)教學(xué)時(shí),展示一瓶事先收集好的乙烯氣體。讓學(xué)生從顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、密度、毒性等幾個(gè)方面進(jìn)行觀察思考,并和課本中的結(jié)論進(jìn)行對(duì)照、分析,從而培養(yǎng)觀察能力。
3、結(jié)構(gòu)教學(xué)中培養(yǎng)觀察能力。在氯化鈉晶體一節(jié)教學(xué)中,展示氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生認(rèn)真觀察Na+、Cl-的位置、晶體的空間構(gòu)型、一個(gè)晶胞中Na+、Cl-的數(shù)目、立方體模型中,面、體的中心及對(duì)角線、每個(gè)Na+周圍距離最近且相等的Cl-數(shù)目;每個(gè)Na+周圍與它最近且距離的Na+數(shù)目……這樣的訓(xùn)練不但傳授了知識(shí),更重要的是培養(yǎng)了觀察能力。
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)
1、分析實(shí)驗(yàn)裝置,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。根?jù)實(shí)驗(yàn)原理,對(duì)特定的反應(yīng)物或生成物應(yīng)選用哪種量取、混合、反應(yīng)、加熱、除雜、干燥、檢驗(yàn)、收集、吸收、緩沖(安全)的儀器?為何選用這些儀器以及之間大???規(guī)格應(yīng)怎樣協(xié)調(diào)、搭配?能否進(jìn)行再調(diào)整?為什么?最后為達(dá)到良好效果選用的儀器應(yīng)采取怎樣連接的位置順序?等等。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。例如在乙醛一?jié)教學(xué)中,演示完乙醛的銀鏡反應(yīng)和乙醛與氫氧化銅的反應(yīng)后,我就請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)來(lái)演示用甲醛代替乙醛的同樣反應(yīng),要求其它同學(xué)注意觀察并指出其錯(cuò)誤。在演示完乙醇和鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)后,要求同學(xué)做鈉與水的實(shí)驗(yàn),有的同學(xué)竟用大塊的鈉并用手去拔。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作課堂上及時(shí)糾正錯(cuò)誤,學(xué)生感受頗深,他們自己做實(shí)驗(yàn)時(shí)就很動(dòng)腦筋,提高了他們動(dòng)手能力。
3、在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α@}:水蒸氣通過(guò)灼熱的煤產(chǎn)生的混合氣,其主要成分是CO、H2還會(huì)有CO2、CO和水蒸汽。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),確定上述混合氣體中含有CO和H2。該題通過(guò)限定儀器試劑,有目的地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、裝置連接、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物質(zhì)性質(zhì)、判斷依據(jù)等諸方面結(jié)合起來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練,有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺?/p>
三、思維能力的培養(yǎng)
1、比較思維能力的訓(xùn)練。在教學(xué)過(guò)程中,新知識(shí)不斷涌現(xiàn),新概念不斷的引入,這些知識(shí)和要領(lǐng)之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。如量筒、移液管、滴定管、容量瓶等都能量出一定體積的液體,學(xué)生容易混淆。通過(guò)對(duì)它們的容量范圍、刻度規(guī)格、精確度等方面進(jìn)行比較,找出各自的特點(diǎn),學(xué)生才能真正理解每一種儀器的用途,才知道在什么情況下,用哪一種儀器。
2、概括思維能力的訓(xùn)練。在化學(xué)課堂教學(xué)中,要在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)各個(gè)對(duì)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程,教師要不失時(shí)機(jī)恰如其分地進(jìn)行抽象、概括能力的培養(yǎng)。例如,有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,銀鏡反應(yīng)生成物的配平,教學(xué)生概括為“一、二、三”,即一水二銀三氨,醇、醛、酸、酯的教學(xué)時(shí)將各類有機(jī)物抽象概括為官能團(tuán),通過(guò)官能團(tuán)的性質(zhì)學(xué)習(xí)這些物質(zhì)的性質(zhì)。在進(jìn)行有機(jī)物燃燒計(jì)算教學(xué)時(shí),將它們抽象為各燃燒通式,既便于記憶,又培養(yǎng)了概括能力。
3、逆向思維能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行逆向思維訓(xùn)練,從事物的相反功能去探索、質(zhì)疑,不僅加深了知識(shí)理解,提高思維的靈活性,也有利于突破傳統(tǒng)思維的束縛,甚至?xí)幸庀氩坏降慕Y(jié)果。1990年伏特發(fā)現(xiàn)了伏特電池,第一次將化學(xué)能變成了電能,英國(guó)化學(xué)家戴維就是善于逆向思維,進(jìn)行了電化學(xué)研究,用電解法制取物質(zhì)。1907年他選用電解熔融的蘇打和苛性鈉制得了鈉,同年用電解硼酸制出硼。1908年用電解法制備的汞齊加熱制得鈣、鍶、鋇、鎂等堿金屬,他總共發(fā)現(xiàn)了七種元素,可謂是逆向思維成功的范例。思維能力有好多種,由于篇幅所限,本文就談這幾種。
我的快樂(lè)童年
我出生在1994年4月18日,是個(gè)很樂(lè)觀的男孩。聽媽媽說(shuō),我小時(shí)候特別聰明,在咿呀學(xué)語(yǔ)時(shí),就會(huì)背李白的《夢(mèng)游天姥吟留別》。媽媽還經(jīng)??嘉?,隨意空字讓我填,我都能準(zhǔn)確答上。
媽媽非常重視啟蒙教育。她經(jīng)常給我講童話故事,還有《三國(guó)演義》、《水滸傳》、《隋唐演義》等。我雖然聽不大懂,卻被其中的故事情節(jié)所吸引。媽媽為了調(diào)動(dòng)我的興趣,一到關(guān)鍵的地方就停止,第二天,我就乖乖地坐在她旁邊,等著聽故事。當(dāng)時(shí),我聽得興趣盎然,媽媽卻懷疑我能不能聽懂。有一次,媽媽重復(fù)一個(gè)舊故事,把人物給講錯(cuò)了,我一下子就聽出來(lái)了,毫不客氣地給她糾正。媽媽是一名高中教師,她當(dāng)然不允許自己出錯(cuò)了,還向我做了檢討。從那以后,她從不敢怠慢,生怕被我挑出毛病。
故事聽多了,心中自然有很多話要說(shuō)。沒多久,我便像模像樣地給別人講故事了,爺爺是我的忠實(shí)聽眾。那些故事爺爺早已耳熟能詳,可是他仍不厭其煩地聽著,還不時(shí)地發(fā)出笑聲。為了把故事講好,我經(jīng)常查閱資料,于是,讀書也就成了生活的一大樂(lè)趣。當(dāng)時(shí),家里有很多書,有的是媽媽專門為我準(zhǔn)備的,有的是她用的課本。我也不知道為什么,只要有字的東西,我就不會(huì)放過(guò)。從《格林童話》到《十萬(wàn)個(gè)為什么》,從《牛津百科全書》到《上下五千年》,還有各種詩(shī)集,它們都成了我的伙伴。那時(shí)候,我覺得時(shí)間過(guò)得好快,一轉(zhuǎn)眼天就黑了。我有時(shí)看入迷了,竟然忘記開燈,為此被媽媽多次批評(píng)。不過(guò),我仍然樂(lè)此不疲,求她給我借新書。
每天晚上,媽媽都在家里備課。我則拿著各種各樣的書,坐在她旁邊認(rèn)真地看。我覺得自己很有意志力的,結(jié)果每次,我都先敗下陣來(lái),不是趴在書桌上睡著了,就是乖乖地回臥室。我對(duì)媽媽說(shuō)“你什么時(shí)候和我一起睡覺啊?”她卻說(shuō):“不行呀,哥哥姐姐還等考大學(xué)呢,我可要助他們一臂之力?。 泵看慰荚?,她所在班級(jí)的成績(jī)都名列前茅。那時(shí)候,爸爸常勸她不要讓自己太累,可她還是一如既往。長(zhǎng)大以后,我時(shí)常會(huì)想,媽媽努力地教好每個(gè)學(xué)生,我也應(yīng)該努力地對(duì)待每次考試,不辜負(fù)老師的期望。
6歲時(shí),我被送到沈陽(yáng)鐵路第三小學(xué)。開學(xué)沒多久,很多學(xué)生都報(bào)了興趣班,奧數(shù)班、書法班、樂(lè)器班、舞蹈班等。當(dāng)時(shí),媽媽也想給我報(bào)班,培養(yǎng)一下興趣,我卻不愿意,學(xué)了幾天就開始抗議。媽媽很嚴(yán)肅地說(shuō)出自己的想法,然后讓我做出選擇,我什么都沒選。后來(lái),我意識(shí)到書法的重要性,就自學(xué)了一段時(shí)間,效果還不錯(cuò)。課堂上,老師經(jīng)常說(shuō)我的試卷字跡工整。在教育方式上,媽媽是比較民主的,如果我不喜歡,她從來(lái)不強(qiáng)迫。相反,對(duì)我感興趣的東西,她一百個(gè)支持。初三時(shí),我迷上了玩魔方,盡管學(xué)業(yè)很重,她還是支持我,幫我買魔方,幫我打印學(xué)習(xí)資料……
我的保送之路
我是一個(gè)目的性很強(qiáng)的人,一旦認(rèn)準(zhǔn)了就會(huì)百折不回地走下去。其實(shí),我也很貪玩,不過(guò),在該努力的時(shí)候就決不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。剛上初中時(shí),我比較散漫,幾乎不怎么學(xué)習(xí)。初三時(shí),我感到了壓力,如果不努力就考不上重點(diǎn)高中,就會(huì)讓媽媽失望。所以,我積極備考,以742分考入遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)。當(dāng)年,我的成績(jī)?cè)诤推絽^(qū)排在第二,也算是超常發(fā)揮了。與此同時(shí),我也暗自慶幸,原來(lái)自己如此強(qiáng)大。
剛開學(xué)沒多久,學(xué)校的競(jìng)賽班開始招生。當(dāng)時(shí),我并不知道有保送生考試這回事,只是覺得不能錯(cuò)過(guò)機(jī)會(huì)。學(xué)校開設(shè)物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物等多個(gè)競(jìng)賽班,各科的上課時(shí)間都一樣,所以我只報(bào)了化學(xué)競(jìng)賽班。競(jìng)賽課程比較緊,自習(xí)課、周末和寒暑假,我?guī)缀鯖]有休息過(guò)。然而,事情都有兩面性,很多學(xué)生怕競(jìng)賽這條路行不通,選擇了退出。我也有過(guò)這種想法,但還是堅(jiān)持下來(lái)了。我決心在化學(xué)競(jìng)賽這條路上走下去,即使得不到獎(jiǎng)也沒關(guān)系的,只要經(jīng)歷就是收獲。當(dāng)時(shí),我做了一個(gè)大膽的決定,就是停掉正常的化學(xué)課。其實(shí),我還是有一定把握的,競(jìng)賽班里講的內(nèi)容超出了高考范圍,卻與高考的知識(shí)點(diǎn)緊密相關(guān)。在復(fù)習(xí)時(shí),我已經(jīng)注意到這一點(diǎn),并巧妙地把知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。當(dāng)然了,我也遇到過(guò)困難,主要有兩個(gè)方面:一是學(xué)到有機(jī)化學(xué)時(shí)感到難以入門。對(duì)此,我從同學(xué)那里借了一本《有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)筆記》,大概有三百多頁(yè)。我一頁(yè)頁(yè)地翻看,研究每一定理、每一個(gè)化學(xué)反應(yīng),對(duì)題型進(jìn)行歸類,并記了一百多頁(yè)的筆記。一周之內(nèi),我用最笨的方法跨越了學(xué)習(xí)上的壁壘。那時(shí)的讀書筆記,也成了學(xué)習(xí)化學(xué)的秘笈,經(jīng)常被別人借去。我覺得,一邊學(xué)習(xí)一邊總結(jié),是一個(gè)比較科學(xué)的方法。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培訓(xùn),2010年9月,我參加了全國(guó)高中生化學(xué)競(jìng)賽,獲得省級(jí)賽區(qū)二等獎(jiǎng)。2011年9月至10月,我獲得全國(guó)高中生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)一等獎(jiǎng)、物理競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)二等獎(jiǎng)、數(shù)學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)三等獎(jiǎng)。這些獎(jiǎng)項(xiàng)為我獲取保送生資格鋪平了道路。
12月16日,我坐火車去北京,參加保送生考試。為了節(jié)約時(shí)間,我在北大附近的一家賓館住下。當(dāng)天晚上,我先熟悉了一下路線,然后和學(xué)姐曹晶通了電話。她是去年被保送北大的,是我的榜樣。她說(shuō):“面試其實(shí)挺簡(jiǎn)單的,你要把這里當(dāng)成實(shí)驗(yàn)園,把評(píng)委看成課堂上的老師,一切都OK了。”她還給我講了面試經(jīng)驗(yàn)和答題技巧,使我信心大增。第二天早上,我和許多學(xué)生在北大文史樓的一間教室里候場(chǎng)。大家雖然是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,卻很友好,做了自我介紹,并聊了起來(lái)。稍后,我便被人帶入面試教室。30秒的自我介紹后,評(píng)委問(wèn)我:“天宮一號(hào)在天上游弋,你此刻想到什么?”我想了一會(huì)兒,說(shuō):“這是激動(dòng)人心的時(shí)刻,它標(biāo)志我國(guó)航天事業(yè)邁出了嶄新的一步?!环e跬步,無(wú)以至千里;不積小流,無(wú)以成江海。’每一個(gè)質(zhì)的飛躍都要經(jīng)過(guò)量的積累。天宮一號(hào)的發(fā)射是中國(guó)航天戰(zhàn)略中重要的一環(huán),它對(duì)后期的研發(fā)與創(chuàng)新起到推波助瀾的作用……”評(píng)委點(diǎn)了點(diǎn)頭,我就結(jié)束了面試。
一、新課程理念對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科?;瘜W(xué)上的許多理論和定律都是從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)歸納出來(lái)的。同時(shí),化學(xué)理論的應(yīng)用、評(píng)價(jià)也有賴于實(shí)驗(yàn)的探索和檢驗(yàn)。雖然到了近代乃至現(xiàn)代,化學(xué)的飛速進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了各種新的研究方法,但是,實(shí)驗(yàn)方法仍然是化學(xué)不可缺少的研究手段。新課程改革將科學(xué)探究作為突破口,科學(xué)探究不但是一種重要的學(xué)習(xí)方式,同時(shí)也是中學(xué)化學(xué)課程的重要內(nèi)容,它對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要形式。
新課程理念下,探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)是中學(xué)化學(xué)課程的主旋律?;瘜W(xué)教學(xué)如何適應(yīng)探究、創(chuàng)新的要求呢?實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)目標(biāo)的重要途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該給學(xué)生提供探究、創(chuàng)新的平臺(tái),應(yīng)該在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及動(dòng)手能力等方面起到應(yīng)有的作用。
二、化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)
人教版高中化學(xué)新教材是我省高中新課程改革實(shí)驗(yàn)的選用教材。該套教材很重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革,將實(shí)驗(yàn)作為新課程倡導(dǎo)的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式的載體,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,積極開發(fā)探究性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)地位。
高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是以兩種方式加以組織。一種是分散的方式,即將化學(xué)實(shí)驗(yàn)分散在《化學(xué)1》《化學(xué)2》及《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《化學(xué)反應(yīng)原理》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》等相應(yīng)的模塊課程內(nèi)容中。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要以實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究?jī)深悪谀矿w現(xiàn),“科學(xué)探究”欄目偏重于學(xué)生實(shí)驗(yàn),“實(shí)驗(yàn)”欄目偏重于演示實(shí)驗(yàn)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的另一種組織方式是集中的方式,即《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊以各個(gè)專題的形式展開。以此來(lái)強(qiáng)化化學(xué)學(xué)科特征,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,從而提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊共分 “物質(zhì)的分離與提純”“物質(zhì)性質(zhì)的探究”“物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別”“化學(xué)反應(yīng)條件的控制”“電化學(xué)問(wèn)題研究”“物質(zhì)的定量分析”“物質(zhì)的制備與合成”等七個(gè)專題。它的基本結(jié)構(gòu)體系如下:各個(gè)專題之間有由淺入深的內(nèi)在序列,從研究化學(xué)現(xiàn)象所必須的基本操作和方法開始入門,逐漸上升到對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、化學(xué)反應(yīng)條件的控制的研究,從定性研究上升到定量研究,從單一物質(zhì)的性質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到集多種實(shí)驗(yàn)方法和手段的物質(zhì)制備的綜合基于以上教材特點(diǎn),新的教學(xué)理念下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育功能具有以下突出表現(xiàn):培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力;提供形成科學(xué)概念、驗(yàn)證和理解學(xué)科基礎(chǔ)理論的感性材料;轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式和發(fā)展科學(xué)探究能力的重要途徑;落實(shí)“情感態(tài)度與價(jià)值觀”目標(biāo)的重要手段;培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力、思維能力以及科學(xué)的方法。
在各課程模塊的教學(xué)中,都結(jié)合模塊的特點(diǎn)強(qiáng)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在必修課程模塊中,重視培養(yǎng)學(xué)生“初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制等實(shí)驗(yàn)技能;樹立安全意識(shí),能識(shí)別化學(xué)品安全使用標(biāo)識(shí),初步形成良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣;能夠獨(dú)立或與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并能主動(dòng)進(jìn)行交流;初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用”。在 “實(shí)驗(yàn)化學(xué)”課程模塊中,增加了定量實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,除了上述這些功能外,還介紹了現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思想,并十分注意培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究
化學(xué)教學(xué)本身并不只是傳授給學(xué)生一些初步的化學(xué)概念和規(guī)律,而是通過(guò)一系列有效的教育教學(xué)手段,全面提高學(xué)生的智能,使他們能夠掌握和運(yùn)用一些化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)手段,學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本方法,學(xué)會(huì)辯證而客觀地認(rèn)識(shí)世界. 從而在將來(lái)能夠獨(dú)立地、有創(chuàng)造性地進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和從事社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn),通過(guò)一系列有效的方法和手段,能夠較好地發(fā)展學(xué)生的智能。
(一)演示實(shí)驗(yàn)的藝術(shù)與技巧
演示實(shí)驗(yàn),是教師通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)演示,引起學(xué)生觀察、思維,從而認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律的一種教學(xué)方法。精心設(shè)計(jì)合理布局的演示實(shí)驗(yàn)具有高度的藝術(shù)性,是化學(xué)教學(xué)藝術(shù)的重要組成部分。是培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作的主要方法,是激發(fā)學(xué)生興趣和求知欲的重要手段,是發(fā)展學(xué)生能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、掌握化學(xué)思想的重要環(huán)節(jié)。演示實(shí)驗(yàn)中,教師正確規(guī)范的操作,有條不紊、鎮(zhèn)靜自若的演示,對(duì)學(xué)生形成正確的操作技能、方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一絲不茍的學(xué)習(xí)作風(fēng)以及良好的心里品質(zhì)等都具有潛移默化的能力。
做好演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循以下原則:
要有明確的目的,并富有針對(duì)性
操作鮮明直觀,現(xiàn)象易于觀察
1.演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象要鮮明清晰,便于學(xué)生觀察
2.演示操作直觀
3.儀器裝置的整潔直觀、協(xié)調(diào)演示實(shí)驗(yàn)所用的儀器及其它用品都應(yīng)該整潔。
簡(jiǎn)潔明了,內(nèi)容精煉
安全可靠,充分準(zhǔn)備,力求成功
引導(dǎo)和啟發(fā)相結(jié)合
精心設(shè)計(jì),大膽創(chuàng)新
(二)化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化改革探討與實(shí)踐研究
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)自20世紀(jì)80年代初從美國(guó)興起,是為減少資源消耗和化學(xué)污染而發(fā)展起來(lái)的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法、新技術(shù),是化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的新變革。由于它具有一些常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),很快受到世界各國(guó)化學(xué)界的重視。所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),就是以盡可能少的化學(xué)試劑來(lái)獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達(dá)到準(zhǔn)確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。大量的研究實(shí)踐表明,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅僅是綠色化學(xué)的一項(xiàng)技術(shù)或手段,它還為創(chuàng)新教育的開展注入了新的活力、開辟了新的領(lǐng)域。
(三)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐
化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)是指在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生根據(jù)化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容或日常生活、生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題,對(duì)自然界及研究的現(xiàn)象提出問(wèn)題,從問(wèn)題或任務(wù)出發(fā),通過(guò)形式多樣的探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),利用已知的、外加的因素去作用于研究對(duì)象,借助化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn),獨(dú)自或與他人合作加以探索,來(lái)認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的未知性質(zhì)、組成、變化特征,以及與其他對(duì)象或現(xiàn)象的聯(lián)系等的一種教學(xué)方式。其教學(xué)過(guò)程中一般圍繞八個(gè)要素展開,即:提出問(wèn)題(或創(chuàng)設(shè)情境)、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流。借助該形式,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)象觀察,結(jié)果分析,從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念或原理,達(dá)到獲得知識(shí),形成概念,掌握技能,優(yōu)化思維,培養(yǎng)情感體驗(yàn),提高綜合能力的目的。
學(xué)生在感知了探究性實(shí)驗(yàn),并有親自動(dòng)手去做探究性實(shí)驗(yàn)的沖動(dòng)后,教師可嘗試著稍稍放手,在先學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些基本要求和技能后,讓學(xué)生嘗試化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中的某幾個(gè)環(huán)節(jié),例如:簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),探究性實(shí)驗(yàn)的基本操作。在此階段,學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的可操作性、安全性,教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前要仔細(xì)批改,及時(shí)給予指導(dǎo)。前幾次學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,在基本操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)觀察的方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄等方面出現(xiàn)的問(wèn)題,教師及時(shí)提供幫助。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手嘗試,對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)和實(shí)施有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
(四)利用多媒體技術(shù),改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
要改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),引入多媒體技術(shù)已勢(shì)在必行.目前以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)具有處理文字、圖像、圖形、音頻和視頻等多種媒體信息的功能,其良好的交互優(yōu)勢(shì)和視聽優(yōu)勢(shì),能將許多不能或不易做的實(shí)驗(yàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬得以完成;也能使許多演示效果差,可見度小的實(shí)驗(yàn)通過(guò)視頻“放大”方法得以實(shí)現(xiàn).它們對(duì)于提高我們的實(shí)驗(yàn)效果,、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力有很大的作用。
像分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)以及化學(xué)反應(yīng)歷程等一些不能用真實(shí)實(shí)驗(yàn)來(lái)表現(xiàn)的微觀概念和理論,利用計(jì)算機(jī)的三維圖像與動(dòng)畫模擬功能,直觀、形象、生動(dòng)地加以展現(xiàn),把難以想像的微觀世界形象化,能達(dá)到其他教學(xué)技術(shù)無(wú)法達(dá)到的效果。
有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及的試劑有毒、易燃、易爆,實(shí)際做起來(lái)危險(xiǎn)性較大。對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)則可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬,不但讓學(xué)生觀察到了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且還節(jié)省了藥品和時(shí)間。另外,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些危險(xiǎn)操作,只能由教師口頭講述其錯(cuò)誤的原因和可能造成的后果,卻不能通過(guò)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來(lái)演示。而利用計(jì)算機(jī)的動(dòng)畫模擬可以讓學(xué)生“親自感受”錯(cuò)誤操作帶來(lái)的危害,給學(xué)生以深刻的印象。例如,氯化氫氣體制備的學(xué)習(xí),教師可以讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理首先在電腦實(shí)驗(yàn)室中模擬HCl的制備,由于學(xué)生沒有想到HCl在水中的溶解性很大,因此在吸收多余的HCl時(shí),將導(dǎo)管直接插入水中。這時(shí)教師不必立即指出他的錯(cuò)誤,而是“將錯(cuò)就錯(cuò)”讓計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這時(shí),學(xué)生親眼觀察到燒杯中的水由導(dǎo)管流到集氣瓶進(jìn)而進(jìn)入圓底燒瓶,引起圓底燒瓶炸裂的現(xiàn)象,給學(xué)生以深刻的感性認(rèn)識(shí)。這不但有利于學(xué)生理解在水面倒扣一個(gè)漏斗防止倒吸的原理,而且強(qiáng)化了學(xué)生規(guī)范操作的意識(shí)。但是必須明確,各種媒體呈現(xiàn)給學(xué)生的現(xiàn)象只是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的“影像”或模擬,它不能代替真實(shí)可信的具體實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn),研究實(shí)驗(yàn),是學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí),全面提高科學(xué)素養(yǎng)的最重要的途徑。
總的來(lái)說(shuō),在化學(xué)學(xué)科發(fā)展的不同時(shí)期,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用是不相同的,化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的方向也有所不同。讓學(xué)生關(guān)注環(huán)境問(wèn)題從學(xué)習(xí)化學(xué)開始,從實(shí)驗(yàn)室開始。現(xiàn)代化學(xué)進(jìn)入到高速發(fā)展及普遍應(yīng)用階段,作為為基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)服務(wù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,我認(rèn)為有以下發(fā)展方向:(1)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)約化; (2)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新;(3)微型實(shí)驗(yàn);(4)綠色化學(xué)與實(shí)驗(yàn)的研究。
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關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)院校;無(wú)機(jī)化學(xué);創(chuàng)新;綠色化學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-7731(2016)03-04-117-03
作者簡(jiǎn)介:柯飛(1985-),男,安徽廬江人,博士,講師,從事教學(xué)科研工作。
無(wú)機(jī)化學(xué)是一門內(nèi)容既豐富又抽象的課程,其不僅是化學(xué)專業(yè)學(xué)生的4大基礎(chǔ)化學(xué)(無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué))之首,也是高等農(nóng)業(yè)院校一些非化學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程,甚至是必修的入門課程之一[1-2]。該課程內(nèi)容體系龐雜,理論性較強(qiáng),尤其該課程面臨的授課對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)新生。因此,無(wú)機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)成功與否對(duì)學(xué)生們今后的學(xué)習(xí)思維模式的培養(yǎng)起著一定的指導(dǎo)作用。然而,對(duì)于農(nóng)業(yè)院校的無(wú)機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程,大部分的傳授者只重視課本上化學(xué)知識(shí)的傳授,而忽略了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)國(guó)際最新的研究進(jìn)展的介紹,忽視了對(duì)學(xué)生綠色思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),從而造成學(xué)生上課沒有積極主動(dòng)的心態(tài),缺少朝氣蓬勃的求知欲望,進(jìn)而造成這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生整體素質(zhì)偏下,沒有綠色創(chuàng)新的概念,更沒有保護(hù)世界和改造世界的科學(xué)精神[3]。
化合物的綠色合成以及清潔能源的使用將是無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)展必然趨勢(shì),同時(shí)各學(xué)科之間的互相滲透,形成了眾多的新興特色研究領(lǐng)域,所以無(wú)機(jī)化學(xué)是一門活躍有趣的特色學(xué)科。本文中作者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷,對(duì)如何在高等農(nóng)業(yè)院校無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中注入綠色創(chuàng)新思維的培養(yǎng),進(jìn)而激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情進(jìn)行了初步探討。
1綠色創(chuàng)新思維理念
綠色化學(xué)理念最早產(chǎn)生于美國(guó),其頒布的《PollutionPreventionActof1990》法令中第一次明確提出了綠色化學(xué)概念[4]。這一概念的提出,迅速得到了國(guó)際各國(guó)的支持。英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)在1999年創(chuàng)辦了國(guó)際第一個(gè)綠色化學(xué)綜合期刊《GreenChemistry》,隨后,該雜志在國(guó)際影響力逐年增加,2015年其影響因子已達(dá)到了8.02。由此可見,綠色化學(xué)理念深受科學(xué)工作者們的推崇。所謂綠色化學(xué)就是在實(shí)際生產(chǎn)中使用清潔的能源和使用環(huán)境友好的試劑和溶劑,最大程度的利用原材料,盡可能的避免污染。然而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)化程度的飛快推進(jìn),當(dāng)今教育理念僅僅有綠色化學(xué)還不夠,還得注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這就要求學(xué)生具備綠色創(chuàng)新思維理念,這樣培養(yǎng)的人才在未來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中才具有優(yōu)勢(shì)。
2無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中綠色創(chuàng)新理念的重要性
化學(xué)一方面創(chuàng)造了一個(gè)美麗的人造世界,另一方面也改變了這個(gè)美麗世界。甚至一些非化學(xué)專業(yè)的人們,一聽到化學(xué)這個(gè)詞,就聯(lián)想到危險(xiǎn)、污染、有毒等等。因此,如果要徹底改變這一現(xiàn)狀,改變?nèi)藗儗?duì)化學(xué)的認(rèn)識(shí),這就需要發(fā)展綠色創(chuàng)新化學(xué)理念。目前,隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,新的化合物也不斷的被發(fā)現(xiàn)和合成出來(lái)。與此同時(shí),人類所面臨的環(huán)境危機(jī)也越來(lái)越重,而這些發(fā)展和危機(jī)在一定程度上都與化學(xué)關(guān)聯(lián),化學(xué)在創(chuàng)造物質(zhì)文明的同時(shí),也帶來(lái)了大量的有害物質(zhì),危害到人們的健康,所以環(huán)境問(wèn)題已成為國(guó)際關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。我們現(xiàn)在所面臨的環(huán)境問(wèn)題主要有:霧霾、酸雨等大氣污染,水體富營(yíng)養(yǎng)化、生活工業(yè)廢水等污染,農(nóng)藥殘留、固體廢棄物等土壤污染等[5-6]。
因此,發(fā)展綠色創(chuàng)新思想,推廣綠色創(chuàng)新教學(xué)是教育發(fā)展的大趨勢(shì)。大學(xué)生是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的希望,是創(chuàng)造物質(zhì)文明主力軍,所以教師要盡自己最大努力向?qū)W生們傳授綠色創(chuàng)新方面的知識(shí),然后通過(guò)大學(xué)生群體去影響周圍的人群,逐漸使大家都能有這個(gè)意識(shí),促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的和諧健康發(fā)展。無(wú)機(jī)化學(xué)是新生入學(xué)第一門開設(shè)的大學(xué)化學(xué)課程,這是他們對(duì)大學(xué)化學(xué)認(rèn)識(shí)的開始,同時(shí)也是他們學(xué)習(xí)生活習(xí)慣養(yǎng)成以及社會(huì)責(zé)任意識(shí)形成的關(guān)鍵階段。因此,大學(xué)老師要充分利用課堂這個(gè)重要教學(xué)陣地,認(rèn)真挖掘無(wú)機(jī)化學(xué)教材中的知識(shí)點(diǎn)與最新研究報(bào)道成果的聯(lián)系,向?qū)W生們傳授最新的綠色創(chuàng)新知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生們綠色創(chuàng)新意識(shí),進(jìn)而按照綠色化學(xué)的原則來(lái)處理生活中的問(wèn)題。因此,在高等農(nóng)業(yè)院校無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生們綠色創(chuàng)新思維,以適應(yīng)當(dāng)前國(guó)際科技的高速發(fā)展非常重要。
3無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中綠色創(chuàng)新理念融入的策略
目前,國(guó)內(nèi)部分綜合高?;瘜W(xué)專業(yè)已經(jīng)開設(shè)了綠色化學(xué)這門新興課程,但仍然處于開始階段,對(duì)綠色創(chuàng)新思想的傳授相對(duì)較少,而對(duì)于農(nóng)業(yè)院校來(lái)說(shuō),綠色創(chuàng)新研究的就更少。農(nóng)業(yè)院校無(wú)機(jī)化學(xué)由過(guò)去56學(xué)時(shí)調(diào)到現(xiàn)在為48學(xué)時(shí),這就要根據(jù)農(nóng)業(yè)院校自身的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,那么在這有限的課時(shí)中,如何將綠色創(chuàng)新理念融入到課堂之中就格外重要。筆者認(rèn)為,可以從以下幾個(gè)方面著手實(shí)施綠色創(chuàng)新教育:
3.1加強(qiáng)師生的綠色創(chuàng)新理念的培養(yǎng)
隨著科技的發(fā)展,創(chuàng)新應(yīng)用型人才對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來(lái)越重要,高等農(nóng)業(yè)院校無(wú)機(jī)化學(xué)必須把綠色創(chuàng)新理念作為重要的指導(dǎo)思想滲透到教學(xué)中。綠色創(chuàng)新理念的培養(yǎng)是對(duì)傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)教育模式的發(fā)展,該培養(yǎng)理念不僅能為社會(huì)培養(yǎng)出高層次專業(yè)素質(zhì)人才,而且還注重培養(yǎng)學(xué)生們可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。這就要求傳授者自己要有綠色可持續(xù)的發(fā)展觀念,在教學(xué)工作中將綠色創(chuàng)新思想滲透到課堂之中?;瘜W(xué)教育者要不斷的更新自己的知識(shí)框架,及時(shí)了解國(guó)際最新的相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展,將課本上知識(shí)點(diǎn)與最新的相關(guān)綠色創(chuàng)新研究結(jié)合起來(lái),課堂上以生動(dòng)形象的圖片或動(dòng)畫方式給學(xué)生們呈現(xiàn),讓學(xué)生們?cè)诖髮W(xué)一年級(jí)就養(yǎng)成好習(xí)慣,讓綠色創(chuàng)新理念真正的樹立在他們的腦海中,為培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念的未來(lái)化學(xué)工作者奠定基礎(chǔ)。
3.2無(wú)機(jī)化學(xué)理論課中綠色創(chuàng)新理念的滲透
課堂教學(xué)是學(xué)生們的接受知識(shí)的重要途徑,教師要緊跟國(guó)內(nèi)外最新的綠色化學(xué)研究成果,充分挖掘課本中的理論知識(shí),將二者結(jié)合起來(lái),在理論教學(xué)中將最新的綠色創(chuàng)新思想進(jìn)行滲透,并修正與該思想不相符的課本內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生們重新設(shè)計(jì)新的路線、工藝等,使整個(gè)合成綠色化,能源綠色化,避免傳統(tǒng)的反應(yīng)方法給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。無(wú)機(jī)化學(xué)理論課中很多基礎(chǔ)知識(shí)都與創(chuàng)新的綠色化學(xué)有關(guān)。例如,
(1)在化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)章節(jié)中,除了介紹動(dòng)力學(xué)常數(shù)的定義外,還可以介紹目前國(guó)際研究最熱的新型多孔材料對(duì)水體中有機(jī)污染物(如,有機(jī)染料、苯、農(nóng)藥等)的吸附率隨時(shí)間的變化關(guān)系,進(jìn)而計(jì)算其吸附動(dòng)力學(xué)常數(shù),這樣學(xué)生既了解動(dòng)力學(xué)常數(shù)概念又清楚的知道怎么通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到這個(gè)動(dòng)力學(xué)常數(shù);
(2)在介紹化學(xué)熱力學(xué)部分的時(shí)候,除了介紹熵、焓、吉布斯自由能的概念外,還可以介紹吸附劑吸附有害物質(zhì)的吸附量隨溫度的變化關(guān)系實(shí)驗(yàn),通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解吸附劑在該條件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的,加深吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的關(guān)系,進(jìn)而知道怎么學(xué)以致用。為了方便吸附劑的回收循環(huán)使用,還可以介紹新型磁性多孔材料,既可以達(dá)到去除水體中的污染物,又可以通過(guò)簡(jiǎn)單的外界磁場(chǎng),方便的將吸附劑從水體中分離出來(lái),達(dá)到循環(huán)使用效果;
(3)介紹碳族元素的時(shí)候,除了介紹溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖之外,還可以介紹目前利用CO2制甲烷等最新研究成果;
(4)在介紹硫化合物的時(shí)候,介紹硫化鎘等等量子點(diǎn)光催化劑,可以利用該光催化劑在取之不竭、用之不盡的太陽(yáng)光條件下進(jìn)行光催化反應(yīng)。此外,教師還要根據(jù)高等農(nóng)業(yè)院校自身發(fā)展的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),課堂教學(xué)中將無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與農(nóng)業(yè)院校的茶與食品科學(xué)、環(huán)境與能源、生物工程以及農(nóng)藥等優(yōu)勢(shì)學(xué)科結(jié)合起來(lái),達(dá)到學(xué)科間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。例如,無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中可以補(bǔ)充最新的制氫和儲(chǔ)氫材料、可見光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、農(nóng)藥降解材料、重金屬去除材料等等。總之,教師可以根據(jù)當(dāng)前國(guó)際研究的熱點(diǎn),有目的、有計(jì)劃的將無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與這些最新的綠色創(chuàng)新研究有機(jī)地串聯(lián)起來(lái),既提高了教學(xué)質(zhì)量,又使學(xué)生們知道農(nóng)業(yè)科技人員的研究動(dòng)態(tài),潛移默化中增強(qiáng)學(xué)生們的綠色創(chuàng)新意識(shí)。
3.3無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課綠色創(chuàng)新化
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)課是運(yùn)用理論知識(shí)和驗(yàn)證理論知識(shí)的渠道,也是最容易產(chǎn)生污染的主要場(chǎng)所之一。因此,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課的綠色創(chuàng)新是非常必要的,這是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題能力的重要途徑,也為培養(yǎng)他們良好的科研素養(yǎng)打下基礎(chǔ)。
(1)加強(qiáng)安全教育,樹立綠色創(chuàng)新理念。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是大學(xué)一年級(jí)開設(shè)的第一門化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生沒有自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)。因此,老師在這個(gè)過(guò)程中作用至關(guān)重要。第一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,授課老師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之前應(yīng)該對(duì)學(xué)生們進(jìn)行安全教育,宣傳綠色創(chuàng)新理念,給學(xué)生們講解《化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全手冊(cè)》,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn),培訓(xùn)合格的同學(xué)方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室醒目位置張貼安全標(biāo)志,強(qiáng)化學(xué)生們安全意識(shí)、綠色創(chuàng)新意識(shí)以及環(huán)保意識(shí)。
(2)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高綠色創(chuàng)新程度。使用無(wú)毒無(wú)污染的綠色原料和溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有害試劑。盡量使用蒸餾水、乙醇等綠色無(wú)毒試劑,避免使用氯仿、苯胺等毒性較大試劑。合成條件避免時(shí)間長(zhǎng)、高溫高壓等條件,可以采用快速的超聲或微波輔助合成新方法,節(jié)約時(shí)間,增加轉(zhuǎn)化率、減少污染,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化創(chuàng)新。另外可以開設(shè)一些學(xué)生自主性比較大的實(shí)驗(yàn),開展一些利用可見光為能源的催化或降解實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原料、條件、方法等,充分開發(fā)學(xué)生們創(chuàng)新能力。
(3)重視實(shí)驗(yàn)室廢棄物的回收,開發(fā)循環(huán)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室廢棄物的妥善處理這個(gè)過(guò)程非常重要,目前大部分高校實(shí)驗(yàn)課都存在這種普遍的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生們就直接將反應(yīng)后的試劑和藥品直接倒入水池中,甚至包括一些毒性較大的試劑。這不僅危害自己也會(huì)危害到他人,增加后續(xù)無(wú)害化處理的負(fù)擔(dān)。實(shí)驗(yàn)老師一定要指導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行分類回收處理,嚴(yán)禁亂扔亂倒,這樣像乙醇這類常用溶劑我們就可以回收起來(lái),進(jìn)行重新集中蒸餾制得干凈的無(wú)水乙醇,從而可以循環(huán)使用。教師可以把實(shí)驗(yàn)的后處理作為成績(jī)考核的一部分,督促學(xué)生養(yǎng)成好的習(xí)慣,為自己、為社會(huì)負(fù)責(zé)。
4結(jié)語(yǔ)
無(wú)機(jī)化學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,授課教師不僅要傳授學(xué)生們基礎(chǔ)的理論知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生們具有在改造世界的同時(shí)更要保護(hù)好世界的能力。通過(guò)上述改革措施,本人自己課堂上取得了很好的教學(xué)效果,改變了以往無(wú)機(jī)化學(xué)課堂上沉悶的現(xiàn)象,大家積極思考、課堂氣氛活躍、年終評(píng)教獲得優(yōu)秀。當(dāng)然,結(jié)合最新的研究熱點(diǎn),宣傳綠色創(chuàng)新理念是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,也是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì),這項(xiàng)工作現(xiàn)在還是處于起點(diǎn)階段,每位化學(xué)教師都要不斷的探索,提升綠色創(chuàng)新的教學(xué)方法,為社會(huì)培養(yǎng)合格的化學(xué)科技者而不懈努力。
參考文獻(xiàn)
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近幾年來(lái),化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、探究性試題已經(jīng)成為高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的重點(diǎn)、熱點(diǎn)。因此,在日常的教學(xué)中,應(yīng)注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力方面的培養(yǎng)。
一、對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)應(yīng)從夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能開始
化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,運(yùn)用已有的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能來(lái)構(gòu)思設(shè)計(jì)解決新的問(wèn)題的途徑和方法。在《新課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)化學(xué)教學(xué)中知識(shí)與技能的培養(yǎng)有如下要求:“獲得有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法,能設(shè)計(jì)并完成一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)”。化學(xué)基本理論是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),所以在日常教學(xué)中,教師應(yīng)重視對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練。
化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的主體內(nèi)容主要有以下幾個(gè)的模塊:
a.化學(xué)基本概念和基本理論:這些知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)的入門知識(shí),是與其他化學(xué)知識(shí)全部相聯(lián)系的,滲透到各部分知識(shí)之中。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)也需圍繞這些內(nèi)容展開,根據(jù)理論知識(shí)進(jìn)行分析才能使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加合理。
b.常見元素化合物知識(shí):應(yīng)使學(xué)生熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì),并能通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)了解常見單質(zhì)、化合物的制備原理和方法。
c.有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ):中學(xué)學(xué)習(xí)的有機(jī)物的種類包括烴、鹵代烴及醇、酚、醛、酸、酯等。通過(guò)對(duì)每類物質(zhì)典型代表物性質(zhì)的學(xué)習(xí),由點(diǎn)及面地去深入推及類似物質(zhì)的性質(zhì)。
d.化學(xué)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算:這部分應(yīng)掌握一些基本實(shí)驗(yàn)操作,如物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制、酸堿中和滴定等實(shí)驗(yàn)技能;初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法。掌握中學(xué)化學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段,熟悉常見儀器的規(guī)格、用途及使用注意事項(xiàng)。
二、在日常教學(xué)和活動(dòng)中注重對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維的滲透
化學(xué)總是離不開實(shí)驗(yàn)。每一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)藥品、儀器、裝置、實(shí)驗(yàn)操作及操作規(guī)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等幾個(gè)方面的要素。要讓學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式和習(xí)慣,這樣才能為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,在日常化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師就應(yīng)有意識(shí)的通過(guò)對(duì)一些常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不同類型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。比如氯氣的制備,課本上利用二氧化錳和濃鹽酸加熱條件下進(jìn)行制備,那么,這樣的氣體發(fā)生裝置還可以制備哪些氣體呢?能否通過(guò)改變裝置讓氯氣的制備更簡(jiǎn)單易行呢?
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可以通過(guò)讓學(xué)生獨(dú)立思考、小組交流等方式進(jìn)行討論、探索、對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟等加以改進(jìn),逐步在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出自己的見解。比如設(shè)計(jì)C與濃H2SO4的反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)時(shí),因有三種產(chǎn)物生成,那么應(yīng)該選用什么試劑,按什么樣的順序來(lái)檢驗(yàn)才是最科學(xué)的呢?各個(gè)小組都拿出自己的方案,首先進(jìn)行討論;然后進(jìn)行對(duì)比分析,互相指出問(wèn)題和不足之處,取長(zhǎng)補(bǔ)短;最終拿出最合理的方案進(jìn)行試驗(yàn)。
在組織學(xué)生開展課外活動(dòng)時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心自然、社會(huì)、科技以及生產(chǎn)、生活中的化學(xué)問(wèn)題,閱讀,查找一些實(shí)驗(yàn)技巧、趣味實(shí)驗(yàn)以及查閱、運(yùn)用圖表、數(shù)據(jù)等有關(guān)資料,并把這些新知識(shí)應(yīng)用到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,以此來(lái)開闊學(xué)生的視野,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有很好的啟迪作用。
三、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維能力
化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心是思維能力和創(chuàng)造性?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程就是一個(gè)探索、創(chuàng)造的過(guò)程,對(duì)學(xué)生思維能力的要求較高。
學(xué)生的創(chuàng)造性思維和學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力是密不可分的,教學(xué)中要爭(zhēng)取盡量讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),在教學(xué)中可以讓學(xué)生利用生活中的材料來(lái)嘗試應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn),就地取材,使學(xué)生能隨時(shí)驗(yàn)證自己的新設(shè)想。例如進(jìn)行原電池工作原理的實(shí)驗(yàn),所有材料都可以來(lái)自生活,電解質(zhì)溶液可選擇用水果或蔬菜代替,電極材料可以從廢舊電池中獲得。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)同一種儀器或裝置,通過(guò)不同的操作或改變其組合方式、先后順序等進(jìn)行改進(jìn),就可以實(shí)現(xiàn)裝置功能的拓展。對(duì)儀器功能的開發(fā)和拓展,實(shí)際上也體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的開發(fā)和培養(yǎng)。比如“萬(wàn)能瓶”,在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,可以對(duì)其進(jìn)行多種方式的利用,可以進(jìn)行氣體收集、除雜、干燥、性質(zhì)驗(yàn)證以及流量流速的測(cè)定等。
通過(guò)新實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),啟發(fā)學(xué)生采用多種思維方式,擴(kuò)展創(chuàng)新思維視角,獲得超越實(shí)驗(yàn)本身更廣泛的知識(shí)。使學(xué)生的創(chuàng)造能力得到提高,并激發(fā)了學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí),積極主動(dòng)思考化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程的積極性,從而拓展化學(xué)知識(shí),擴(kuò)展學(xué)生的創(chuàng)新思維視角,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】高中生物;新課程;教材;體會(huì)
一、教師教育理念的轉(zhuǎn)變
新課程《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的新課程理念是面向全體同學(xué),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),提高生物素養(yǎng)等幾個(gè)方面。這是作為新課程改革的落腳點(diǎn)和導(dǎo)向,充分體現(xiàn)了教育理念從生物教學(xué)向生物教育的轉(zhuǎn)變。
(1)高中生物新課程面向全體學(xué)生的新理念使所有的學(xué)生都加入到課堂中來(lái)?!懊嫦蛉w學(xué)生”就意味著教師要尊重每一個(gè)學(xué)生,要給每個(gè)學(xué)生提供同等的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),使所有的學(xué)生通過(guò)生物課程的學(xué)習(xí),都能在原有的水平上得到提高,獲得發(fā)展。過(guò)去,每一堂課只針對(duì)部分基礎(chǔ)成績(jī)好的學(xué)生,而不是面向所有的學(xué)生。《新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的新理念,要求我們?cè)谶M(jìn)行課堂教學(xué)時(shí),要因材施教,要適應(yīng)不同性格、興趣、思維方式的學(xué)生的需要,能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
咱們教師在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)充分貫徹這一新課程教學(xué)理念。在上課前,我都會(huì)用幾分鐘的時(shí)間讓學(xué)生展示上一節(jié)課全部學(xué)習(xí)的成果,或者讓學(xué)生講一個(gè)生物興趣小故事,讓每一位同學(xué)都有表現(xiàn)自己的機(jī)會(huì),讓每一位同學(xué)都能參與進(jìn)來(lái),意在調(diào)動(dòng)所有學(xué)生的積極性,并通過(guò)這樣的機(jī)會(huì)獲取更多的生物科學(xué)知識(shí)。對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),我盡量用鼓勵(lì)性的語(yǔ)言,以及同學(xué)們的掌聲對(duì)他們進(jìn)行表?yè)P(yáng)和鞭策。
(2)高中生物新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生自主、合作的精神。高中生物新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力,主動(dòng)獲取新知識(shí)的能力,分析和解決問(wèn)題的能力,以及交流與合作的能力等,突出創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與,只有積極、主動(dòng)、興奮地參與學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生個(gè)體才能得到發(fā)展。純個(gè)體學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樾〗M合作學(xué)習(xí) ,通過(guò)學(xué)生發(fā)言、踴躍質(zhì)疑、耐心聆聽、積極探討來(lái)完成。成功的合作學(xué)習(xí)不但培養(yǎng)了學(xué)生人際交往技能,使學(xué)生學(xué)會(huì)交流、學(xué)會(huì)參與、學(xué)會(huì)傾聽、學(xué)會(huì)尊重他人,而且還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
(3)高中生物新課程提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的新理念使單純的傳授知識(shí)型轉(zhuǎn)向提高素養(yǎng)教育型。高中生物新課程提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)要求是符合時(shí)代特點(diǎn)和社會(huì)需求的。生物科學(xué)素養(yǎng)在解決人口增長(zhǎng)、資源危機(jī)、生態(tài)環(huán)境惡化、生物多樣性等諸多領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題時(shí)將會(huì)發(fā)揮重要作用。強(qiáng)調(diào)學(xué)生在生物科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究技能、科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀、思維品質(zhì)以及對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系的認(rèn)識(shí)等領(lǐng)域的全面發(fā)展。生命科學(xué)作為21世紀(jì)的主導(dǎo)學(xué)科,是對(duì)社會(huì)影響最大的領(lǐng)域。目前研究人類生存的大環(huán)境已成為生命科學(xué)中最為活躍的研究方向之一,因而生物教育在培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念方面具有天然的優(yōu)勢(shì)和不可推卸的教育責(zé)任。通過(guò)挖掘教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在生物科學(xué)教育中,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和參與生物科學(xué)技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題的討論和決策,是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感的重要途徑。
二、新課程教材教學(xué)中遇到的困惑
(1)探究性學(xué)習(xí)與基礎(chǔ)知識(shí)落實(shí)的矛盾。按高中生物新課程理念,教學(xué)過(guò)程要注重學(xué)生自主探究性活動(dòng)的開展。然而,一節(jié)課45分鐘,要較好的完成探究教學(xué),認(rèn)真組織學(xué)生實(shí)施討論、探究等活動(dòng),結(jié)果本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)生掌握情況遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)教學(xué),學(xué)生課后往往還需花較多的時(shí)間再學(xué)習(xí),才能達(dá)到現(xiàn)行的考試評(píng)價(jià)效果。
(2)新教材模塊知識(shí)跨度大,學(xué)生感到學(xué)習(xí)有困難,尤其是普通中學(xué)的中下層學(xué)生。
(3)學(xué)生剛上生物課,就要學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸等有機(jī)物知識(shí),而這時(shí)他們的有機(jī)化學(xué)還沒入門,要真正理解,是非常困難的,這必然使學(xué)生產(chǎn)生了厭煩情緒。而且有些內(nèi)容不夠緊湊,略顯羅嗦。
(4)教材中有些概念沒有嚴(yán)格注意其內(nèi)涵與外延問(wèn)題。如課本中的染色體有兩種說(shuō)法,一種是廣義上的染色體概念;既包括絲狀的染色質(zhì)形態(tài),又包括高度螺旋化的染色體形態(tài)。另一種狹義的染色體概念:僅指高度螺旋化的染色體。課本中兩種說(shuō)法混用,給中學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)困惑。另外,課本中有些說(shuō)法較模糊。如:“一般認(rèn)為,植物細(xì)胞中的高爾基體,與細(xì)胞壁的形成有關(guān);動(dòng)物細(xì)胞中的高爾基體,與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)。”這種籠統(tǒng)模糊的說(shuō)法,不可能給學(xué)生解釋清楚,學(xué)生不知來(lái)龍去脈,只能死記硬背。
三、修改高中生物教材的幾點(diǎn)建議
(1)應(yīng)注意與高中化學(xué)的同步協(xié)調(diào),避免出現(xiàn)過(guò)多學(xué)生沒學(xué)過(guò)的名詞。
(2)生物學(xué)中的很多知識(shí),高中學(xué)生不可能一一通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,但應(yīng)該介紹一些生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想, 使學(xué)生獲得研究自然界的方法。
(3)教材中應(yīng)多舉一些運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的例子,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(4)增多閱讀材料,介紹生物學(xué)發(fā)展?fàn)顩r,宣傳中外生物學(xué)家的科研事跡,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
總之,新一輪的課程改革,是挑戰(zhàn),更是機(jī)遇。我們一定要認(rèn)真學(xué)習(xí)新課標(biāo),深入領(lǐng)會(huì)新理念,并且要勇于自我反思,在不斷嘗試反思性教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展、自我提升、自我創(chuàng)新,創(chuàng)建真正有活力的高效生物課堂,這樣才會(huì)使我國(guó)的教育事業(yè)更快更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論. 高等教育出版社, 2003. 8