發(fā)布時(shí)間：2024-01-10 14:54:32
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篇的碳中和基本概念樣本，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。
【關(guān)I詞】：風(fēng)景園林；低碳風(fēng)景園林營造；低碳經(jīng)濟(jì)；低碳生態(tài)環(huán)境
引言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平也得到了極大的提高，但物質(zhì)生活豐富的今天，環(huán)境污染卻越來越嚴(yán)重，所以，在這種情況下，很多環(huán)境保護(hù)者提出了“低碳”生活，強(qiáng)調(diào)它對(duì)于環(huán)境的重要性，就在這時(shí)，風(fēng)景園林建設(shè)者也提出了把低碳與園林建設(shè)相結(jié)合，低碳風(fēng)景園林建設(shè)就成為了人們大力推廣的城市建設(shè)項(xiàng)目。
1、低碳風(fēng)景園林營造的產(chǎn)生背景
低碳風(fēng)景園林營造這一概念，最初是針對(duì)全球氣候不斷變化導(dǎo)致的各方面問題，以及傳統(tǒng)的化石能源（如煤炭、石油等）日趨短缺的問題提出的。1750 年人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)以來，就開始在城市中大量興建生產(chǎn)工業(yè)、加工制造業(yè)和交通建設(shè)等企業(yè)，這些大中型企業(yè)在運(yùn)營過程中會(huì)大量使用煤炭、石油等一次性傳統(tǒng)化石能源，然后會(huì)產(chǎn)生并排出許多類似于二氧化碳等造成溫室效應(yīng)的有毒氣體，這些有毒氣體會(huì)導(dǎo)致顯著的全球氣候變化，如近幾年一直出現(xiàn)的全球變暖、全球變冷等極端變化。全球的環(huán)境事件和許多極端氣候，威脅了全球人類的正常生存和發(fā)展，產(chǎn)生了惡劣的影響。與此同時(shí)，人們?nèi)栽诓粩嗑鹑∵@些資源，能源消耗不斷增長，世界對(duì)于能源供應(yīng)的可持續(xù)性也引起了人們的廣泛關(guān)注。就我國而言，改革開放以來，我國就加快了進(jìn)行現(xiàn)代化的步伐，城市化和工業(yè)化大步向前推進(jìn)，一些相關(guān)的高耗能行業(yè)也得到了進(jìn)一步推動(dòng)，能源需求快速增長，由此導(dǎo)致了能源的高速攫取和高增長態(tài)勢(shì)。同時(shí)，由于小康社會(huì)的全面普及，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們的生活品質(zhì)逐步提升，生活質(zhì)量的要求也要進(jìn)一步提升，人們?cè)桨l(fā)重視環(huán)境保護(hù)，對(duì)于生態(tài)文明有著強(qiáng)烈的渴求，在堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念前提下，提高城市中風(fēng)景園林建設(shè)的生態(tài)效益逐漸被提上日程，受到重視。
2、低碳風(fēng)景園林營造的主要功能特點(diǎn)
2.1低能耗
為保證風(fēng)景園林的高效性建造，應(yīng)該提倡使用低能耗產(chǎn)品，解決能源的高度消耗這個(gè)問題。風(fēng)景園林的建造過程過于復(fù)雜，在生產(chǎn)、建造中和建造后的運(yùn)行和拆除過程中會(huì)過多地消耗能量。為保證低能耗的目標(biāo)應(yīng)該采取相關(guān)措施進(jìn)行建造，例如短距離選擇建筑材料，減少交通運(yùn)輸過程中的碳排放，選擇低碳建筑材料，減少對(duì)鋼筋水泥的使用量，這樣可以降低總體的能源消耗。還可以使用一些再生性能源或是采用太陽能發(fā)電，選擇一些容易種植、壽命長的植物。不要過于的強(qiáng)調(diào)景觀效果，過度使用裝飾性材料，盡量不使用玻璃幕墻。
2.2提升能源效率
傳統(tǒng)的園林營造和使用通常使用大量的木材，尤其以一些古樹和大樹為最，使用一些諸如水泥、玻璃等新型建筑材料，這些對(duì)于后期的維護(hù)會(huì)產(chǎn)生大量的能源資源浪費(fèi)，更新時(shí)一般會(huì)對(duì)舊材料進(jìn)行丟棄。低碳風(fēng)景園林更加倡導(dǎo)材料的循環(huán)利用和可持續(xù)利用，更加強(qiáng)調(diào)通過對(duì)原有材料的重構(gòu)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行再次利用，這些都會(huì)無形中減少碳的排放，提高了能源資源的使用效率。
2.3增強(qiáng)風(fēng)景園林的碳匯功能，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量
碳匯功能是大自然自身所獨(dú)有的，能夠通過自身的調(diào)節(jié)與工作，將二氧化碳等大氣中所含的溫室氣體進(jìn)行加工、吸收、分解，最后將產(chǎn)物匯聚到它們的根部或土壤中，以此來改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。碳匯是減炭的方法之一，而且是成本最低的一種方法，據(jù)測(cè)算，1 hm 2 草坪每年都會(huì)發(fā)揮很大的作用，它們每年大約都能吸收870 kg 碳當(dāng)量，林木對(duì)于碳匯的作用也是功不可沒，林木每生長 1 m 3 ，就能夠吸收約 1.83 t 的二氧化碳碳當(dāng)量；1 hm 2 闊葉林每年大約能吸收 360 t 碳當(dāng)量；1 hm 2 針葉林每年大約吸收 930 kg 碳當(dāng)量。由此可見，形成高效節(jié)能、環(huán)境友好的建設(shè)目標(biāo)，更好地推進(jìn)生態(tài)文明社會(huì)的建設(shè)，必須要保護(hù)生態(tài)環(huán)境、植樹造林、退耕還林、保護(hù)濕地、集約利用土地、提高城市綠化率，在某種意義上來說，這些措施實(shí)際上是在固碳減碳。因此，低碳風(fēng)景園林營造提倡充分利用綠色植物的碳匯功能，有效改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
3、低碳風(fēng)景園林營造的要?jiǎng)t
3.1減少風(fēng)景園林中的碳足跡
人類活動(dòng)中會(huì)釋放出一定量的溫室氣體，人們吃早餐、開車、采暖等等活動(dòng)都會(huì)留下碳足跡。在進(jìn)行風(fēng)景園林的建造過程中，總設(shè)計(jì)師要對(duì)于“碳足跡”這個(gè)概念有一定的了解，要充分理解風(fēng)景園林營建過程中的碳足跡，這有助于園林設(shè)計(jì)師認(rèn)真思考低碳風(fēng)景園林的設(shè)計(jì)和營造。每一個(gè)建造項(xiàng)目都應(yīng)該進(jìn)行碳排放的估計(jì)，嚴(yán)格進(jìn)行限制。在建筑的施工前、中、后都應(yīng)測(cè)量碳足跡，保證建筑符合要求也滿足低碳生產(chǎn)的要求，確保該項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極的影響。而在初始建造時(shí)會(huì)大量地使用一些機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行操作，這些大型機(jī)械會(huì)造成碳排放量過度，因此，設(shè)計(jì)師要對(duì)此提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，降低風(fēng)景園林項(xiàng)目施工過程中的碳排放，減少工程作業(yè)對(duì)土壤和植物的危害，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
3.2選擇碳友好的園林材料
園林設(shè)計(jì)師影響碳排放量的最直接方法就是選擇碳友好的材料，其衡量標(biāo)準(zhǔn)是著重考慮材料的碳成本，園林材料的地方性也應(yīng)作為碳友好材料的選擇條件之一。
3.3保證園林的使用期限
風(fēng)景園林的使用期限一般是 20～30 年，但是在高速化的城市建造下，風(fēng)景園林的使用壽命更是大幅度縮減。為了保證園林的使用期限，在進(jìn)行建造時(shí)要盡可能地考慮多方面的因素進(jìn)行建造，保證園林的美觀性以及實(shí)用性，保證后期不被過多地修改和移除。風(fēng)景園林的設(shè)計(jì)風(fēng)格最好是采取經(jīng)典式，不會(huì)過時(shí)的美，減少后期的碳排放量。
結(jié)語
隨著資源的不斷使用消耗，可利用資源的不斷減少，以低碳為主旨的建筑設(shè)計(jì)理念將成為社會(huì)生態(tài)建造的必然選擇。本文通過對(duì)低碳風(fēng)景園林營造特點(diǎn)的分析和對(duì)其建造要?jiǎng)t的探討，指出在現(xiàn)代風(fēng)景園林建造過程中低碳理念的重要性。希望在建筑行業(yè)盡快形成低耗、節(jié)能、低污染的新局面，營造良好的生態(tài)新風(fēng)尚，建造資源可持續(xù)性發(fā)展利用的社會(huì)。
【參考文獻(xiàn)】：
所謂有序思維，是指思考和解決問題時(shí)按照一定的程式，包括特定的順序、線索、條理、步驟和規(guī)律來展開的一種思維方法。它以過程的有序性為特點(diǎn)，跟邏輯思維既有聯(lián)系又有區(qū)別：邏輯思維是借助于概念、判斷、推理反映現(xiàn)實(shí)的一種思維方式，有其特殊的序――即邏輯或規(guī)律；有序思維不一定是邏輯思維，它通常是相對(duì)于無序思維而言訴，其對(duì)立面是無序的思維。
1高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)施有序思維教學(xué)的意義
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是高中化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一。合理的、科學(xué)的、優(yōu)化的思維程序能夠加速解決問題的思維進(jìn)度，提高思維活動(dòng)的實(shí)際效益；有利于優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)，快速發(fā)展學(xué)生的思維能力。無序思維不利于問題的解決，效率很低，更不利于邏輯思維能力的養(yǎng)成。
2有序思維在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
化學(xué)中的有序思維首先表現(xiàn)為化學(xué)的學(xué)科思維，如物質(zhì)分類思維；結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的思想；由特殊到一般再到特殊的思維；對(duì)稱思維；守恒思想等等。運(yùn)用這些思想可以解決很多化學(xué)問題。從具體的認(rèn)知操作角度看，有序思維教學(xué)主要從以下幾方面開展：
2.1分析有序性
例1：現(xiàn)有Fe、Cu組成的合金，其中Fe、Cu的總物質(zhì)的量為a mol, Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x；研成粉末后，全部投入含有b mol HNO3稀溶液中，微熱使其充分反應(yīng)，且硝酸的還原產(chǎn)物只有NO，用微粒的符號(hào)填寫下列空白：溶液中金屬陽離子和殘留固體成分的可能組合有：
分析：我們可以根據(jù)還原性順序Fe>Cu>Fe2+>Fe3+，再按硝酸的用量從少到多的順序，按照這樣的合理的分析思考順序，得出以下結(jié)論：
2.2推理有序性
同分異構(gòu)體知識(shí)是有機(jī)化學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)之一，它的綜合性強(qiáng)，既是高考的熱點(diǎn)，同時(shí)也是困擾學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。學(xué)生在書寫同分異構(gòu)體的過程中，常常不是多寫就是少寫。所以，掌握同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律是非常必要的，有序思維方法特別適用于書寫同分異構(gòu)體。書寫同分異構(gòu)體的一般順序是：(1)官能團(tuán)的類別異構(gòu)：是指由于官能團(tuán)的不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象；(2)碳鏈異構(gòu)：是指由于碳原子的排列順序不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象；(3)官能團(tuán)在碳鏈上的位置異構(gòu)：是指由于官能團(tuán)取代的位置不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象。按照這樣的思維順序思考，同時(shí)考慮碳鏈的對(duì)稱性和等效性，就能很好的解決同分異構(gòu)體的書寫問題。
例2：寫出化學(xué)式為C5H10O的有機(jī)物的可能結(jié)構(gòu)簡式。
最后將各有機(jī)物按碳四價(jià)原理補(bǔ)足氫原子即可。
2.3計(jì)算有序性
化學(xué)計(jì)算過程，實(shí)質(zhì)上是對(duì)化學(xué)問題的數(shù)學(xué)處理過程，即對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律中的量進(jìn)行處理和確定的過程。它以基本概念、基本理論、元素化合物知識(shí)及溶液組成知識(shí)為基礎(chǔ)，以物質(zhì)的量為中心，以化學(xué)式、化學(xué)方程式、有關(guān)化學(xué)量及其運(yùn)算方程作為確定有關(guān)量的特殊工具，理解和運(yùn)用化學(xué)概念、化學(xué)原理，進(jìn)行分析、綜合、對(duì)比、判斷、推理的思維過程?；瘜W(xué)計(jì)算題一直被學(xué)生認(rèn)為是難題，甚至有學(xué)生放棄計(jì)算題。對(duì)于有些計(jì)算題，如果能有序地思考，能使分析的結(jié)果清晰、明了、簡捷，使解題的思路順暢；能從題給信息的各個(gè)方面入手，考慮到各種可能情況，使解答完整準(zhǔn)確。
例3：鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的產(chǎn)物溶解在60mL濃度為2.0mol?L-1的鹽酸中，再用20mL 0.5mol?L-1 NaOH溶液中和多余的鹽酸，然后在此溶液中加過量的堿，把氨全部蒸出來，用稀HCl吸收，稀HCl增重0.17g，求鎂帶的質(zhì)量。
分析：從題中敘述可看出至少涉及十個(gè)反應(yīng)，條件多，反應(yīng)關(guān)系多，但是如果用路線圖的方式可以簡單的描述如下：
然后根據(jù)最終溶液只是NH4Cl、NaCl、MgCl2溶液，再利用離子的電荷守恒求解如下：
2×n(Mg2+)+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)
[2×n(Mg2+)+ +0.5×20×10-3]mol=2×60×10-3mol
n(Mg2+)=0.05mol
3高中化學(xué)培養(yǎng)有序思維的途徑和方法
3.1加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)是營造有序思維的前提
知識(shí)是思維的前提，在高中化學(xué)教學(xué)中，要以理論為指導(dǎo)，以反應(yīng)規(guī)律為線索，加強(qiáng)推理教學(xué)，增強(qiáng)化學(xué)知識(shí)的條理性、規(guī)律性。同時(shí)，教師要注意滲透有關(guān)的學(xué)科思想，注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，督促學(xué)生復(fù)習(xí)和理解重點(diǎn)知識(shí)，記憶有關(guān)結(jié)論，強(qiáng)化鞏固所學(xué)的知識(shí)，并按類型精選有關(guān)習(xí)題進(jìn)行有目的訓(xùn)練，使所學(xué)的知識(shí)由“無序”到“有序”，由“知”到“通”，由“知”到“用”，由“會(huì)(用)”到“活(用)”，做到觸類旁通。
3.2精心設(shè)計(jì)問題，激發(fā)思維有序性
思源于疑，沒有問題就無以思維。思維總是從解決問題開始的。因此在化學(xué)教學(xué)中，教師要通過提出有針對(duì)性的問題，創(chuàng)設(shè)新異的教學(xué)情境，給學(xué)生創(chuàng)造思維的良好環(huán)境，讓學(xué)生經(jīng)過思考、分析、比較來加深對(duì)知識(shí)的理解。設(shè)置問題時(shí)要抓住教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵，問題的內(nèi)容應(yīng)潛伏著教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和符合知識(shí)積累的邏輯順序，一環(huán)扣一環(huán)，由淺入深，由簡單到復(fù)雜，叩開學(xué)生思維的大門，使學(xué)生感到新穎，造成連續(xù)的、有序思索，形成持久的內(nèi)驅(qū)力，引起學(xué)生思想上的共鳴，活躍課堂氣氛，有效地調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的思維積極性，這樣可收到預(yù)想不到的效果。
3.3通過適當(dāng)練習(xí)，加強(qiáng)有序思維能力
學(xué)生學(xué)習(xí)了思維方法并不等于真正掌握了思維方法。要能夠靈活運(yùn)用，還必須經(jīng)過適量的練習(xí)。在有計(jì)劃、分層次的練習(xí)中反復(fù)運(yùn)用已學(xué)過的思維方法，強(qiáng)化它們?cè)陬^腦中印象，學(xué)生的思維能力就能逐步得到提高。在課堂練習(xí)中，學(xué)生可以得到及時(shí)的反饋和指導(dǎo)，而且學(xué)生之間你一言我一語的補(bǔ)充回答能有效地激發(fā)思維，從而給學(xué)生留下較為深刻的印象。
通過多年的教學(xué)實(shí)踐，我認(rèn)識(shí)到在教學(xué)過程中不僅要注重教學(xué)內(nèi)容的傳授，更要注重學(xué)生思維能力的訓(xùn)練，有序思維是一種重要的思維方法，有利于學(xué)生思維能力的形成和發(fā)展。學(xué)生養(yǎng)成有序思維習(xí)慣后，掌握知識(shí)將更系統(tǒng)，表達(dá)更有條理；分析和推理能力、直覺思維能力等都會(huì)增強(qiáng)，獨(dú)立思考能力和自主學(xué)習(xí)能力也會(huì)得到提升。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳志遠(yuǎn).有序思維規(guī)律與高三化學(xué)教學(xué)[J].化學(xué)教學(xué)，2007(11):25-26.
[2]陳建榮.有序思維與解答化學(xué)開放性試題[J].中學(xué)理科，2004(12):11-12.
1設(shè)計(jì)思想分析
本案例以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式為出發(fā)點(diǎn),在建構(gòu)主義教學(xué)觀、奧蘇貝爾的意義學(xué)習(xí)理論和主體教育觀的指導(dǎo)下,以實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)為交互平臺(tái),創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情景,把“”的知識(shí)“包裝”起來,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí),落實(shí)三維目標(biāo)。在預(yù)設(shè)中,突出變廢為寶、組裝微型實(shí)驗(yàn)儀器,把“觀察與思考”轉(zhuǎn)化為“活動(dòng)與探究”,并設(shè)計(jì)開放性的思考題,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)充滿活力的生成式課堂。
2 教材分析
新課程,新標(biāo)準(zhǔn)?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》和浙江省《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》對(duì)本節(jié)課提出了三維目標(biāo),即了解硝酸的性質(zhì),形成氮及其化合物相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò);知道硝酸對(duì)社會(huì)生產(chǎn)的積極作用和對(duì)環(huán)境的影響;通過對(duì)硝酸性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程和樂趣。體現(xiàn)了知識(shí)與技能是載體,過程與方法是核心,情感態(tài)度和價(jià)值觀是結(jié)果的關(guān)系。
初中《科學(xué)》中明確指出,硝酸是一種強(qiáng)酸,且從物質(zhì)分類的角度介紹了酸的通性。本節(jié)課主要通過實(shí)驗(yàn)探究的方式,從氧化還原反應(yīng)和物質(zhì)的特性角度去認(rèn)識(shí)和理解硝酸的強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定性,進(jìn)而以工業(yè)制硝酸為背景,引出不同價(jià)態(tài)的氮元素之間的轉(zhuǎn)化,這樣做是對(duì)初中內(nèi)容的深化和完善。不僅能鞏固《化學(xué)1》中離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的量等概念,也為《化學(xué)2》形成元素概念和元素周期律提供感性材料。體現(xiàn)了新教材對(duì)知識(shí)的“螺旋上升”的編排特色。
3學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)本節(jié)課前,學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到硝酸是一種強(qiáng)酸,具有酸的通性,知道從物質(zhì)的屬性、氧化還原反應(yīng)和物質(zhì)特性三大角度走進(jìn)物質(zhì),能用已學(xué)的基本概念分析、解決問題,已基本具備用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行自主、合作、探究學(xué)習(xí)的能力。
在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可能遇到的問題和困難有:(1)認(rèn)為活潑金屬與硝酸反應(yīng),還原產(chǎn)物為氫氣;(2)對(duì)銅和稀硝酸反應(yīng)起時(shí)觀察到的紅棕色氣體,誤以為還原產(chǎn)物是二氧化氮等。學(xué)生遇到問題時(shí),可能會(huì)自主思考,或合作探究;可以查詢資料、進(jìn)行理論推導(dǎo)或?qū)嶒?yàn)探究;也可進(jìn)行類比學(xué)習(xí)、對(duì)比學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)等。
4教學(xué)目標(biāo)
4.1知識(shí)與技能
(1)了解硝酸的物理性質(zhì)和用途;
(2)認(rèn)識(shí)硝酸的化學(xué)性質(zhì);
(3)知道硝酸的工業(yè)制法,形成氮及其化合物相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
4.2過程與方法
(1)通過自主、合作、探究學(xué)習(xí)硝酸的性質(zhì),讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、解決問題的科學(xué)探究歷程。
(2)通過網(wǎng)絡(luò)搜索、網(wǎng)絡(luò)探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生搜集、處理信息的能力和根據(jù)提供的信息結(jié)合所學(xué)的知識(shí)分析、解決問題的能力。
(3)改進(jìn)銅和濃硝酸的實(shí)驗(yàn),感悟?qū)嶒?yàn)就在我們身邊與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方向和方法。
4.3情感態(tài)度和價(jià)值觀
(1)通過硝酸化學(xué)性質(zhì)的探究,感悟科學(xué)精神的核心是質(zhì)疑、崇實(shí)、探索和求真, 養(yǎng)成主動(dòng)參與、積極探究、勇于創(chuàng)新、勤于動(dòng)手的態(tài)度。
(2)通過硝酸的用途、工業(yè)制法和學(xué)以致用,關(guān)注化學(xué)的運(yùn)用和科技的發(fā)展,樹立責(zé)任感和使命感。
5教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):硝酸的化學(xué)性質(zhì)。
難點(diǎn):用探究的方式,認(rèn)識(shí)硝酸的強(qiáng)氧化性和不穩(wěn)定性。
6 教學(xué)策略與手段
本課采用自主、合作、探究式學(xué)習(xí)模式。應(yīng)用了對(duì)教學(xué)資源的先行組織者策略、對(duì)硝酸氧化性的小組合作探究性學(xué)習(xí)策略、對(duì)學(xué)習(xí)過程和結(jié)論的多元評(píng)價(jià)策略等。采用多媒體技術(shù)的教學(xué)手段進(jìn)行信息情景設(shè)計(jì)、網(wǎng)上搜尋和播放實(shí)驗(yàn)錄像;采用組裝微型實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
7課前準(zhǔn)備
(1)學(xué)生復(fù)習(xí)酸的通性和離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的量等基本概念以及濃硫酸的性質(zhì)。
(2)教師深入了解教情、學(xué)情,有的放矢地做好多維的、彈性的預(yù)設(shè)。
(3)教學(xué)場(chǎng)所是有多媒體的電腦教室。
(4)教學(xué)用具的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備如下:
[隨堂實(shí)驗(yàn)]:2支內(nèi)放有銅絲的一次性針筒、10 mol?L-1的濃硝酸和1.0 mol?L-1的稀硝酸(分別放在從醫(yī)院回收附有膠塞密封的小藥瓶,如青霉素瓶)、裝有氫氧化鈉溶液的小燒杯,2個(gè)膠塞。
[演示實(shí)驗(yàn)]:1瓶濃硝酸、1瓶濃鹽酸、1瓶紫色石蕊試液、1瓶久置的硝酸、1支試管。
8教學(xué)過程
8.1情景導(dǎo)入,從生活走進(jìn)化學(xué)
[學(xué)生] 以“硝酸的用途”為關(guān)鍵詞,網(wǎng)絡(luò)搜索。
互相交流結(jié)果,了解硝酸的用途。
[教師導(dǎo)課] 硝酸與我們的生活、生產(chǎn)息息相關(guān),讓我們探究硝酸的性質(zhì)。
設(shè)計(jì)意圖:網(wǎng)絡(luò)資源是信息容量很大,信息速度也很快,它包容了生活、生產(chǎn)和新科技的所有信息。網(wǎng)絡(luò)把學(xué)生的生活時(shí)空大大地拓展,從更廣闊的生活時(shí)空走進(jìn)化學(xué),激發(fā)學(xué)生的求知欲。
8.2自主學(xué)習(xí),激活元認(rèn)知
[自主活動(dòng)一] 實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶濃硝酸。請(qǐng)通過觀察、查閱資料(主要是網(wǎng)絡(luò)和課本)或簡單實(shí)驗(yàn)找出硝酸的物理性質(zhì)。(過程和結(jié)果略)
[自主活動(dòng)二] 請(qǐng)同學(xué)們回憶、整理已學(xué)過的硝酸的化學(xué)性質(zhì),并用一種代表物寫出離子方程式。
[已有知識(shí)]
(1)使指示劑變色:硝酸能使紫色石蕊試液變紅。
(2)與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣。
(3)與堿發(fā)生中和反應(yīng):H++OH-=H2O
(4)與堿性氧化物反應(yīng):2H++CuO=Cu2++H2O
(5)與某些鹽反應(yīng):2H++CO32-=H2O+CO2
[板書]一、物理性質(zhì):無色、揮發(fā)性的液體
二、化學(xué)性質(zhì): 1. 酸的通性
設(shè)計(jì)意圖:基于學(xué)生已有的知識(shí)水平、能力發(fā)展水平和潛能,確信他們完全能勝任這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),故把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣。
8.3合作探究,構(gòu)建新知識(shí)
[教師演示] 往盛有濃硝酸的試管中滴入紫色石蕊試液,振蕩。
[學(xué)生]觀察現(xiàn)象:溶液顏色先變紅后褪色。
產(chǎn)生困惑,形成認(rèn)知沖突。
聯(lián)想推理:
學(xué)生甲: 假設(shè)1. 與次氯酸類似,濃硝酸具有強(qiáng)氧化性;
學(xué)生乙:假設(shè)2. 與二氧化硫類似,濃硝酸與石蕊形成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。等……
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,互評(píng):
假設(shè)1方案:
學(xué)生甲:銅與硝酸反應(yīng);
學(xué)生乙:碳與硝酸反應(yīng);
學(xué)生丙:硫酸亞鐵與硝酸反應(yīng)……
假設(shè)2方案:把褪色的溶液加熱,觀察是否恢復(fù)紅色。
[教師演示] 在試管口套上氣球,把褪色的溶液加熱。
[學(xué)生] 觀察現(xiàn)象:溶液沒變紅而是變黃。
產(chǎn)生困惑,再一次形成認(rèn)知沖突。
[教師出示] 一瓶久置的硝酸。
[學(xué)生]觀察、比較、推測(cè)原因。
進(jìn)行結(jié)果分享、互評(píng)。(教師適時(shí)作出評(píng)價(jià))
[播放] 硝酸受熱分解的實(shí)驗(yàn)錄像:
[學(xué)生] 描述現(xiàn)象,書寫化學(xué)方程式。
判斷:假設(shè)2失真。
困惑:硝酸真的具有強(qiáng)氧化性嗎?
[板書]2.不穩(wěn)定性(具體略)
[教師層啟] 大家儼然是小科學(xué)家了,硝酸是否具有強(qiáng)氧化性呢?大家設(shè)計(jì)的共同出發(fā)點(diǎn)是取還原性弱的物質(zhì)與硝酸反應(yīng)。大家思維開放、活躍、有創(chuàng)意,但課堂上準(zhǔn)備的藥品和儀器是有限的(展示隨堂實(shí)驗(yàn)的藥品和儀器)。我們先制定一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)步驟吧。
[師生合作] 步驟:(1)把內(nèi)放有銅絲的一次性針筒直接插入小藥瓶的膠塞,吸取0.5 mL濃硝酸(或稀硝酸),拔出后立即將針尖插入膠塞,以防漏液。觀察并記錄現(xiàn)象。
(2)拿去膠塞,再往針筒里吸蒸餾水至2.5 mL(注意與前者反應(yīng)劇烈程度的比較),插上膠塞,觀察并記錄現(xiàn)象。
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(3)把針筒倒立,拿去膠塞,往針筒里吸入適量空氣,觀察并記錄現(xiàn)象。
(4)最后,往針筒里吸入2.5 mL的氫氧化鈉溶液,將針尖插入膠塞。
[生生合作] 兩人一組,同時(shí)進(jìn)行濃、稀硝酸的對(duì)比實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象。
[學(xué)生甲] 銅與稀硝酸反應(yīng),觀察到的也是紅棕色氣體,其還原產(chǎn)物也是NO2。
[教師] 學(xué)生甲事實(shí)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度值得發(fā)揚(yáng)。為什么學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與其他同學(xué)不一樣?
[學(xué)生] 討論,交流。
一致認(rèn)為:在實(shí)驗(yàn)前未把針筒的活塞壓緊,筒內(nèi)尚留有空氣。
[學(xué)生甲] 那還有更好的裝置嗎?
(在此,學(xué)生可能會(huì)提出一些自己的關(guān)于裝置改進(jìn)方面的見解,這又是一次課堂生成的好機(jī)會(huì),教師可根據(jù)具體情況靈活處理,如可把它處理為課后作業(yè))
設(shè)計(jì)意圖:化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)學(xué)生有很大的誘惑力,而且現(xiàn)象直觀、真切、說服力強(qiáng)。在教學(xué)中,筆者回收了醫(yī)院里的一次性針筒和帶膠塞密封的小藥瓶,變廢為寶,積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn),把銅和硝酸的反應(yīng)“觀察與思考”改為“活動(dòng)和探究”,讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中獲得了新知識(shí)。由于針筒和小藥瓶密封性能好,本實(shí)驗(yàn)幾乎實(shí)現(xiàn)了零污染,是環(huán)保教育的好素材。
[問題解決] 硝酸是一種氧化性很強(qiáng)的酸,幾乎能與所有的金屬(金、鉑除外)反應(yīng),為什么可用鋁制容器或鐵制容器儲(chǔ)存和運(yùn)輸?
[學(xué)生] 查閱課本,得出答案。歸納金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律:
⑴ 幾乎能與金、鉑外的所有金屬反應(yīng), 一般情況下:與濃硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NO2;與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NO。
⑵ 氧化性:濃硝酸>稀硝酸。
⑶ 常溫下,濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化。
[板書]2. 強(qiáng)氧化性
(1)與不活潑金屬的反應(yīng)(略)
[學(xué)生] 網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)鍵詞:碳與濃硝酸反應(yīng)
觀看網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫: 碳和濃硝酸反應(yīng)
[生生合作] 觀察現(xiàn)象,書寫化學(xué)方程式。
[板書](2)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(略)
[學(xué)生] 書寫假設(shè)1的方案3―硫酸亞鐵與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[板書](3)與還原性化合物的反應(yīng)(略)
[學(xué)生]在教師的引導(dǎo)下,進(jìn)行三大強(qiáng)酸的性質(zhì)和用途的比較。
交流、匯總。
設(shè)計(jì)意圖:利用比較性組織者把新知識(shí)通過已有知識(shí)的橋梁作用,同化到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,從而形成有意義的新知識(shí)。
[教師]順勢(shì)指出硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上是如何制備硝酸?請(qǐng)思考課本中的問題解決,總結(jié)硝酸的工業(yè)制備原理,知道硝酸的工業(yè)制備流程。
[學(xué)生] 思考、討論、交流、補(bǔ)充。
[板書] 三、硝酸的工業(yè)制備(略)
設(shè)計(jì)意圖:用先行組織者策略整和課程資源,實(shí)踐“用教材教”,突破傳統(tǒng)元素化合物教學(xué)的物質(zhì)中心模式,從學(xué)生已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),把“”的知識(shí)置于真實(shí)的情景中“包裝”起來,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,讓學(xué)生自主、一層層揭開“包裝”,經(jīng)歷獲取真知的過程,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和成功后的喜悅。真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主、合作、探究式學(xué)習(xí)。
探究學(xué)習(xí)是一種需要較長時(shí)間的學(xué)習(xí)方式。為了突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),筆者采用了實(shí)驗(yàn)錄像、動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)和隨堂實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,提高了課堂效率。
8.4合作總結(jié),促進(jìn)學(xué)后反思
[教師啟迪] 硝酸的性質(zhì)主要有哪些?我們是通過什么方法獲知的?今后,我們將如何更全面地學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)?
[生生合作] 從方法和知識(shí)上對(duì)課堂進(jìn)行梳理:
(1)硝酸的物理性質(zhì):看一看、聞一聞、查一查、試一試
(2)硝酸的化學(xué)性質(zhì)
1)從物質(zhì)的屬性角度
2)從氧化還原反應(yīng)角度
3)從物質(zhì)特性角度
(3)硝酸的工業(yè)制備
1)制備原理
2)制備流程
設(shè)計(jì)意圖: 反思使人進(jìn)步。探究式學(xué)習(xí)后,不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)后反思,不僅能及時(shí)地落實(shí)知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法,也能培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
8.5學(xué)以致用,從化學(xué)走向生活
[學(xué)生] 閱讀資料,解釋現(xiàn)象,交流看法。
2005年12月14日下午1點(diǎn)左右,一輛運(yùn)載著48 t濃硝酸的槽罐車在途經(jīng)浙江省寧波市江北北環(huán)西路莊橋段時(shí),突然發(fā)生泄漏,不斷有黃色的煙霧冒出來,空氣中彌漫著一股刺鼻的氣味,馬路旁靠近黃煙的植物已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,葉子被熏得枯黃。而距事發(fā)地點(diǎn)不遠(yuǎn)處就是村莊。接警后,市消防、公安、環(huán)保、安監(jiān)等部門啟動(dòng)了化學(xué)危險(xiǎn)品緊急處置預(yù)案。50余名消防隊(duì)員迅速趕到了現(xiàn)場(chǎng)。
(1)記者看到的黃色煙霧,是煙還是霧?
(2)觀察硝酸的顏色,為什么"煙霧"是黃色的?
(3)馬路邊上的植物出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,葉子被熏得枯黃。推測(cè)硝酸具有什么性質(zhì)?
(4)假如你是消防隊(duì)員,將啟用什么緊急處理方案?
9板書結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
參考資料:
[1]盧建筠主編.《高中新課程教學(xué)策略》.2004,5.
關(guān)鍵詞：化學(xué)課堂；實(shí)效性；有效教學(xué)；實(shí)踐探索
一、問題的提出
隨著新一輪課改的不斷深入，教師的教學(xué)觀念和方式都已經(jīng)發(fā)生了變化，自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等現(xiàn)代教學(xué)方式已廣泛運(yùn)用于中小學(xué)的課堂教學(xué)，課堂教學(xué)逐漸活了起來。然而，用心觀察仍可發(fā)現(xiàn)，某些所謂的“新課堂”仍明顯帶有師生劇本化的表演痕跡，不少冠以“活動(dòng)式”“研究性”等新型名稱的課堂教學(xué)在本質(zhì)上仍沿用了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式。教學(xué)缺乏有效性是新一輪課改必須直面的一個(gè)問題。因此，對(duì)化學(xué)課堂教學(xué)中存在的有效性缺失問題進(jìn)行診斷并提出創(chuàng)新策略，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、解讀有效教學(xué)
目前，對(duì)有效教學(xué)的界定，學(xué)術(shù)界尚未形成共識(shí)。有專家認(rèn)為，有效教學(xué)是教師在完成一段時(shí)間的教學(xué)之后，學(xué)生獲得了具體的進(jìn)步或發(fā)展。也有專家認(rèn)為，有效教學(xué)是指教師遵循教學(xué)活動(dòng)的客觀規(guī)律，以盡可能少的投入取得盡可能多的教學(xué)效果，為滿足社會(huì)和個(gè)人的教育價(jià)值需要而組織實(shí)施的活動(dòng)。
不管專家如何定義有效教學(xué)，有一點(diǎn)可以肯定，即教學(xué)的有效性總是指向兩個(gè)維度：第一，教學(xué)的質(zhì)量如何；第二，教學(xué)的效率怎樣。根據(jù)專家的觀點(diǎn)和新課程理念，我們對(duì)有效教學(xué)的解讀是：一是以學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展為指標(biāo)；二是以教師教學(xué)方法的優(yōu)化和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變?yōu)闂l件，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)；三是關(guān)注教學(xué)效率，要求教師有時(shí)間和效益的觀念；四是以教師不斷反思自己的教學(xué)行為和關(guān)注自身的發(fā)展為基礎(chǔ)，采取有效的教學(xué)策略。
三、化學(xué)課堂教學(xué)存在的問題
關(guān)于課堂教學(xué)有效性的問題已有許多研究。葉瀾教授認(rèn)為“課堂教學(xué)缺少生命和活力”；宋秋前教授根據(jù)多年來課堂教學(xué)研究經(jīng)歷，認(rèn)為現(xiàn)代課堂教學(xué)問題主要表現(xiàn)為有效性缺失、創(chuàng)造性缺失、主體性缺失、情感性缺失四個(gè)方面。在這里，筆者通過多層面的調(diào)查和觀察，認(rèn)為當(dāng)前高中化學(xué)課堂教學(xué)中主要存在以下幾方面的問題。
1.課堂設(shè)計(jì)僵化
通過對(duì)化學(xué)教師備課本的檢查，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)教師在備課時(shí)只寫上這樣幾欄：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，教學(xué)過程最多加上實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。這一現(xiàn)象反映了當(dāng)前教師還是以知識(shí)為本位進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。備課時(shí)，一般教師只注意思考一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，忽視整個(gè)教學(xué)單元或者教學(xué)長段的整體研究和規(guī)劃。即使是一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，教師經(jīng)常是注意思考教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn)，忽視對(duì)學(xué)生多方面發(fā)展和需要的研究?？偠灾處熢诮虒W(xué)設(shè)計(jì)時(shí)往往只注意局部而忽視了整體。
2.課堂提問死板
近年來，隨著教學(xué)理論研究的不斷深入和廣大教師專業(yè)素質(zhì)的提高，課堂提問的質(zhì)量和效果有了顯著的改進(jìn)。但是，必須看到，目前化學(xué)課堂教學(xué)提問還存在這樣或那樣的缺陷，有些問題還相當(dāng)嚴(yán)重。很多教師在提問中重結(jié)論、輕過程，只追求正確答案，漠視學(xué)生的求異思維，提問模式單一，而且缺乏恰當(dāng)?shù)目偨Y(jié)和鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)。
3.課堂探究濫用
在實(shí)際教學(xué)中，有些教師濫用探究教學(xué)法，誤認(rèn)為一切知識(shí)都應(yīng)通過探究的方式獲得。其實(shí)課堂上教師首先要使學(xué)生在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)掌握較多的知識(shí)，而探究式學(xué)習(xí)受計(jì)劃性差、過程較長、耗時(shí)較多的限制，有些內(nèi)容并不適用。在當(dāng)前的化學(xué)課堂中，熱鬧的小組合作學(xué)習(xí)隨處可見，但是合作探究顯得蒼白無力，小組成員間缺少明確的分工，只是一場(chǎng)讓優(yōu)秀學(xué)生更優(yōu)秀的游戲。
4.課堂反思缺失
這里，課堂反思包括兩方面的含義：一是對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行時(shí)的反思，也就是對(duì)課堂調(diào)控的反思；二是對(duì)課堂教學(xué)過去時(shí)的反思，也就是對(duì)課堂教學(xué)效果的反思，又稱反思性教學(xué)。第一方面的缺失表現(xiàn)在教師對(duì)教學(xué)進(jìn)行狀態(tài)感覺不靈敏，感受和感知反應(yīng)遲鈍。第二方面的缺失表現(xiàn)在教師不能及時(shí)地通過觀察、回顧、診斷等方式，批判地考察自我的主體行為表現(xiàn)及其行為依據(jù)，或給予肯定、支持與強(qiáng)化，或給予否定、思索與修正，將“教學(xué)”與“學(xué)習(xí)”結(jié)合起來，努力提升教學(xué)效率。
四、優(yōu)化化學(xué)課堂有效性的實(shí)踐策略
1.優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建互動(dòng)課堂
新課程的課堂是教師、學(xué)生、教材和環(huán)境交互作用而形成的一個(gè)“生態(tài)系統(tǒng)”。提高課堂教學(xué)的時(shí)效，要注重教與學(xué)的時(shí)間分配，教學(xué)時(shí)間的利用率盡可能向著“規(guī)定教學(xué)時(shí)間有效教學(xué)時(shí)間主動(dòng)教學(xué)時(shí)間成功教學(xué)時(shí)間”的方面轉(zhuǎn)化。
因此，面對(duì)新課程教學(xué)時(shí)間的有限性，提高化學(xué)課堂的有效性既要精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，又要體現(xiàn)學(xué)生的主體性，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，使教學(xué)設(shè)計(jì)能夠真正成為有效、成功的教學(xué)。
（1）精心設(shè)計(jì)教學(xué)，減少低效環(huán)節(jié)
課堂中的幾個(gè)大步驟又分幾個(gè)環(huán)節(jié)，哪些環(huán)節(jié)比較重要，哪些環(huán)節(jié)屬低效、無效環(huán)節(jié)，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要做到心中有數(shù)，靈活增刪，精心設(shè)計(jì)。
案例1：“甲烷”引課教學(xué)片段。
學(xué)生活動(dòng)：表述碳原子和氫原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
探究：已知甲烷僅由碳、氫兩種元素組成，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算甲烷的化學(xué)式？（教師給出2分鐘的自主研究時(shí)間，其實(shí)學(xué)生在初中就學(xué)過甲烷的分子式）。
學(xué)生活動(dòng)：異口同聲地回答甲烷的化學(xué)式為CH4。
教師活動(dòng)：甲烷結(jié)構(gòu)、性質(zhì)……
這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師仍然假設(shè)學(xué)生沒有學(xué)過甲烷，“虛擬”由探究活動(dòng)導(dǎo)入，經(jīng)教師這么一“引”，學(xué)生有可能不是“進(jìn)入”學(xué)習(xí)的情境，而是“淡出”了學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)是沒有意義和價(jià)值的，也不會(huì)激起學(xué)生的興趣。實(shí)際上，造成這種問題的原因是教師對(duì)整個(gè)教學(xué)體系的不熟悉。精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，應(yīng)建立在對(duì)整套教材和教學(xué)目標(biāo)十分熟悉的前提下，做到詳略得當(dāng)。這種情況下，我們不妨換用一種比較直接的方式。
教師活動(dòng)：大家在初中就學(xué)過甲烷的分子式，還記得嗎？
學(xué)生活動(dòng)：異口同聲地回答甲烷的化學(xué)式為CH4。
教師活動(dòng)：很好。那么甲烷分子中的原子在空間是如何分布的呢？
學(xué)生活動(dòng)：猜測(cè)可能有兩種結(jié)構(gòu)──平面正方形結(jié)構(gòu)和正四面體結(jié)構(gòu)。
教師活動(dòng)：究竟甲烷的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？（實(shí)物展示：甲烷分子的球棍模型和比例模型。）
由結(jié)構(gòu)過渡到對(duì)甲烷性質(zhì)的學(xué)習(xí)中。
經(jīng)過這樣的設(shè)計(jì)，課堂教學(xué)很快進(jìn)入學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，不但有效完成了教學(xué)目標(biāo)，師生的互動(dòng)也比較好，也為接下來的學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)，并贏得了更多的有效時(shí)間。
（2）突出生本意識(shí)，激活學(xué)生思維
在有限的課時(shí)內(nèi)，模塊知識(shí)容量大，各模塊間既有相對(duì)獨(dú)立性，又有一定聯(lián)結(jié)點(diǎn)。要體現(xiàn)學(xué)生主體性，使學(xué)生真正成教學(xué)的主人，必須把教學(xué)過程本身建構(gòu)成學(xué)生主體性的開發(fā)、培養(yǎng)、提高的過程，而且要以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)選擇合適的素材，講究一定的探究方法，讓學(xué)生去自我發(fā)現(xiàn)，在問題解決中自主構(gòu)建知識(shí)，這樣才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和智慧潛能，激活學(xué)生的思維。
案例2：氯水成分的探究學(xué)習(xí)。
教師演示：氯氣溶于水得新制氯水，然后將新制氯水、氯氣和蒸餾水放在一起進(jìn)行對(duì)比。
教師設(shè)問：進(jìn)行對(duì)比，有何差異？
教師設(shè)疑：氯氣溶于水時(shí)有沒有與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？如何用實(shí)驗(yàn)證明？
學(xué)生探究：實(shí)驗(yàn)1，用玻璃棒蘸取新制氯水，滴在pH試紙上，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象為試紙先變紅，然后慢慢褪色。
教師設(shè)疑：試紙變紅說明氯水呈酸性，證明氯氣與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，那么生成什么？
學(xué)生回答：鹽酸。
教師追問：如何證明？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證。
學(xué)生回答：檢驗(yàn)Cl-，加入硝酸銀溶液和稀硝酸。
學(xué)生探究：實(shí)驗(yàn)2，在潔凈的試管中加入2mL新制氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和幾滴稀硝酸，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解。結(jié)論是有Cl-生成。
教師設(shè)疑：實(shí)驗(yàn)1中試紙褪色，那么新制氯水能不能使其它有色物質(zhì)褪色呢？
學(xué)生探究：實(shí)驗(yàn)3，在潔凈的試管中加入2mL新制氯水，再向試管中加入兩滴品紅溶液，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象為品紅溶液由紅色褪至無色。結(jié)論是氯水具有漂白性。
教師追問：實(shí)驗(yàn)3進(jìn)一步證明氯水具有漂白性。那么，什么物質(zhì)有漂白性？鹽酸嗎？
學(xué)生探究：實(shí)驗(yàn)4，用玻璃棒蘸取稀鹽酸，滴在pH試紙上，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象為試紙變紅不褪色。結(jié)論是呈酸性，不具有漂白性。
學(xué)生探究：實(shí)驗(yàn)5，在潔凈的試管中加入2mL稀鹽酸，再向試管中加入兩滴品紅溶液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象為品紅溶液不褪色。結(jié)論是進(jìn)一步證明鹽酸不具有漂白性。
學(xué)生探究：實(shí)驗(yàn)6，將干燥的氯氣依次通過放有干燥紅紙條和濕潤紅紙條的集氣瓶，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象為干燥的紅紙條不褪色，濕潤的紅紙條褪色。結(jié)論是干燥的氯氣沒有漂白性，氯水具有漂白性。
師生總結(jié)：通過對(duì)氯水成分的探究，可知氯水的成分有Cl2、H2O、HCl、HClO。新制氯水具有多重性質(zhì)，即強(qiáng)氧化性（含氧化劑Cl2、HClO）、酸性（HCl的強(qiáng)酸性、HClO的弱酸性）、漂白性（含HClO）與不穩(wěn)定性（HClO見光分解），與AgNO3發(fā)生反應(yīng)（含Cl-）
在教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生通過對(duì)問題的體驗(yàn)和探究，去體驗(yàn)和感受知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展過程，能讓他們內(nèi)化與問題有關(guān)的知識(shí)，同時(shí)還能培養(yǎng)他們的思維。通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為自主學(xué)習(xí)，既減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，又提高了課堂教學(xué)效率。這樣，既較扎實(shí)地獲取了有關(guān)氯水的知識(shí)，又訓(xùn)練了以實(shí)驗(yàn)為手段的探究化學(xué)知識(shí)的過程和方法。學(xué)生在自我發(fā)現(xiàn)、自主探究的學(xué)習(xí)中，激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣，有利于學(xué)生在緊張而又愉快的氛圍中獲取新知，發(fā)展智力。
2.突出主干知識(shí)，優(yōu)化教學(xué)時(shí)間
（1）精講重難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。舊的課堂教學(xué)，由于教師講得過多、過細(xì)，擠掉了學(xué)生大量的寶貴時(shí)間，學(xué)生訓(xùn)練時(shí)間得不到保證，結(jié)果收效甚微。因此，在有限的課堂時(shí)間中，教師要根據(jù)課程目標(biāo)和學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行恰當(dāng)?shù)厝∩峄蛘{(diào)整，抓住教材的重點(diǎn)、教學(xué)的難點(diǎn)、問題的關(guān)節(jié)點(diǎn)和學(xué)生易錯(cuò)易混知識(shí)點(diǎn)。講清知識(shí)的含義、結(jié)構(gòu)、層次，講清知識(shí)運(yùn)用的方法步驟，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的掌握程度和要求，這樣就能很好地提高課堂的有效性。
案例3：有關(guān)“氣體摩爾體積”概念的學(xué)習(xí)
教師活動(dòng)：讓學(xué)生直接觀察1mol不同狀態(tài)物質(zhì)的體積，然后引導(dǎo)學(xué)生討論。
討論交流1：決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些？
討論交流2：在物質(zhì)的量一定的前提下，哪些因素影響氣體體積的大??？如何影響？
學(xué)生活動(dòng)：概括出“氣體摩爾體積”的概念。
教師講述：重點(diǎn)闡明這個(gè)概念的四個(gè)要素，即條件、物質(zhì)的量、物質(zhì)狀態(tài)和體積。
教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注在“標(biāo)準(zhǔn)狀況”這一特定條件下的氣體摩爾體積。
這樣教學(xué)思路清晰、層次鮮明、詳略得當(dāng)，重點(diǎn)突出、步步深入，使學(xué)生快速掌握了重要的概念和理論，教學(xué)效果遠(yuǎn)比平鋪直敘要好。
（2）選擇核心內(nèi)容探究。課堂的探究性學(xué)習(xí)，目的在于通過親歷探究活動(dòng)，讓學(xué)生既學(xué)到科學(xué)知識(shí)，又培養(yǎng)探究能力，同時(shí)加深對(duì)探究的理解。但考慮到時(shí)間的限制，不可能也沒有必要將所有的內(nèi)容都設(shè)計(jì)成探究性的。但是核心內(nèi)容、重要環(huán)節(jié)等設(shè)計(jì)成探究活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)這些知識(shí)有一個(gè)理解、消化和吸收的過程，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)起到事半功倍的作用。
案例4：酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)教學(xué)
教師活動(dòng)：
①提早布置作業(yè)，用0.1mol/L NaOH中和20.00mL 0.1mol/L
HCl時(shí)，加入不同體積的NaOH溶液的pH值。
■
②課堂上按計(jì)算結(jié)果描點(diǎn)。
③設(shè)計(jì)系列問題啟發(fā)。
思考一：在滴加到19.98～20.02mL的過程中pH變化了多少？
思考二：求NaOH滴到19.98mL時(shí)鹽酸被中和的百分?jǐn)?shù)。
思考三：由此判斷滴定終點(diǎn)是否需要pH=7？
思考四：滴定終點(diǎn)在多大的pH范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)誤差其實(shí)是很小的？
學(xué)生活動(dòng)：在計(jì)算作圖描點(diǎn)問題思考討論體會(huì)突躍的原因，從中和滴定過程的pH變化與所加NaOH體積的變化規(guī)律中感受到，只要選擇在突躍范圍內(nèi)的指示劑，都不會(huì)產(chǎn)生大的誤差，為實(shí)驗(yàn)化學(xué)中強(qiáng)堿滴弱酸的指示劑選擇打好認(rèn)知基礎(chǔ)。
整個(gè)過程中把想的時(shí)間交給學(xué)生，這比教師費(fèi)力地講解效果好得多。最值得探究的內(nèi)容，應(yīng)該是對(duì)學(xué)科來說具有核心和基礎(chǔ)地位的概念和規(guī)律性知識(shí)，因?yàn)閷W(xué)生真正理解了這樣的知識(shí)，就等于掌握了學(xué)科知識(shí)的主干，形成了擴(kuò)充和擴(kuò)展自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力。
（3）建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。學(xué)習(xí)化學(xué)，要記憶的內(nèi)容很多，不可能見什么記什么，見多少記多少，可以對(duì)基本知識(shí)建構(gòu)知識(shí)體系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生理清思路、整理知識(shí)，也是提高課堂教學(xué)有效性的有效途徑。
案例5：硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化的教學(xué)片段。
教師引導(dǎo)：硫元素的主要化合價(jià)有哪些？列舉一些含硫元素的物質(zhì)，并按硫元素的化合價(jià)進(jìn)行分類。
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生完成教材93頁交流與討論1。
師生總結(jié)：主要化合價(jià)有：-2、0、+4、+6。
-2 0 +4 +6
S S S S
H2S S SO2 SO3
H2SO3 H2SO4
Na2S Na2SO3 Na2SO4
HgS CuSO4
教師提問：人類對(duì)硫元素的利用，從本質(zhì)上看，就是實(shí)現(xiàn)硫與含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化，如何實(shí)現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)化呢？
學(xué)生答案：學(xué)生逐一回憶：元素處在最高價(jià)（+6）只有氧化性，處在最低價(jià)（-2）只具有還原性；中間價(jià)（0、+4）既態(tài)既具有氧化性、又具有還原性。
（學(xué)生思考、討論，提出各種制備路線，教師小結(jié)）
■
教師引導(dǎo)：寫出每步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式。
學(xué)生活動(dòng)：……
通過歸納、概括等方法，將內(nèi)容廣泛、題材新穎，類別多、名稱多、反應(yīng)多的化學(xué)教材內(nèi)容體系化、網(wǎng)絡(luò)化，大大簡化了教學(xué)內(nèi)容，減輕了學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)，既能達(dá)到教學(xué)的效果，又能節(jié)省教學(xué)時(shí)間。
3.優(yōu)化問題設(shè)計(jì)，提高課堂效率
（1）內(nèi)容情境化。將課程目標(biāo)要求的、學(xué)生需要并能夠掌握的知識(shí)內(nèi)容蘊(yùn)含在一定學(xué)習(xí)情境中，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中，通過探究活動(dòng)完成知識(shí)的意義建構(gòu)和自我發(fā)展。
案例6：有關(guān)“氯氣的性質(zhì)的應(yīng)用”教學(xué)片段
背景材料：某自來水廠一車間內(nèi)發(fā)生氯氣泄漏，而自來水廠附近就是一所中學(xué)和居民區(qū)，將氯氣的性質(zhì)應(yīng)用在自救或救人的場(chǎng)景中。
情境設(shè)置1：當(dāng)氯氣泄漏時(shí)，空氣中彌漫著刺鼻的味道，呼吸感到困難，人群躁動(dòng)起來，居民非常恐慌。假如你在現(xiàn)場(chǎng)該如何自救？
教師追問：往上風(fēng)向跑還是下風(fēng)向跑？往地勢(shì)高處跑還是向地勢(shì)低處跑？
情境設(shè)置2：當(dāng)時(shí)沒有防毒面具，可以用濕毛巾護(hù)住口鼻，毛巾沾上哪種物質(zhì)（氫氧化鈉、小蘇打、氯化鈉、氫氧化鈣）的溶液效果會(huì)更好？
小組討論：選氫氧化鈉、氫氧化鈣的呼聲較高，并說出自己理由，選擇氯化鈉的其次，選擇小蘇打的較少。最后經(jīng)綜合分析，得出最佳答案。
情境設(shè)置3：這危難的時(shí)候如何幫助那些不懂化學(xué)知識(shí)的普通人，讓他們脫離險(xiǎn)區(qū)？
學(xué)生活動(dòng)：議論紛紛，想各種辦法，也深感責(zé)任的重大。
最后質(zhì)疑：當(dāng)有人氯中毒呼吸困難時(shí)，能否采用徒手式的壓胸等人工呼吸方法幫助搶救？到了安全地帶后能否做劇烈運(yùn)動(dòng)？為什么？（課后請(qǐng)學(xué)生查閱資料，相互交流）
情境化的處理不僅使學(xué)生學(xué)到了知識(shí)并且印象深刻，還增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，在情感、態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)上也起了一定的促進(jìn)作用。
（2）內(nèi)容生活化。遵循“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的思路，精心選擇那些學(xué)生熟悉的并蘊(yùn)含多種知識(shí)生長點(diǎn)的物質(zhì)或現(xiàn)象作為“生活原型”進(jìn)行教材整合。
案例7：“海水資源的開發(fā)利用”中“碘的提取”教學(xué)
質(zhì)疑1：怎樣使海帶中的含碘物質(zhì)溶于水？
質(zhì)疑2：海帶中的碘元素以何種形式存在？如果以I-離子形式存在，怎樣使其轉(zhuǎn)化為I2？何種氧化劑比較合適？
質(zhì)疑3：如果海帶中的碘元素以IO3-離子形式存在，怎樣使其轉(zhuǎn)化為I2？何種還原劑比較合適？
質(zhì)疑4：怎樣檢驗(yàn)生成的I2……
這些問題來源于生活，又高于生活，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生圍繞海帶的去污灼燒溶解過濾氧化檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，相互交流，相互合作，教學(xué)效果較好。
（3）內(nèi)容原型化。所謂原型，指學(xué)生頭腦中已經(jīng)擁有的問題解決經(jīng)驗(yàn)、水平和知識(shí)內(nèi)容?；瘜W(xué)知識(shí)間或多或少存在著相互聯(lián)系，尤其是同類物質(zhì)具有相似性質(zhì)，類似操作具有相似原理。因此，在內(nèi)容廣泛、題材新穎的化學(xué)教學(xué)中，要善于捕捉物質(zhì)性質(zhì)、原理的相似性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，縮短教學(xué)時(shí)間，提高課堂效率。
案例8：“電解池原理”教學(xué)
復(fù)習(xí)：原電池基本概念，如電極的反應(yīng)方程式、正負(fù)極判斷、形成條件等。
學(xué)生回憶：原電池問題解決的一般方法，“原電池”原型。
教師引導(dǎo)：逐步學(xué)習(xí)“電解池原理”的基本概念。
師生歸納：總結(jié)得出結(jié)論。
以學(xué)生已有的知識(shí)（原電池）為原型基礎(chǔ)，采用與其類似的教學(xué)策略，能使學(xué)生更快地掌握相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生引用原型中所含知識(shí)的能力來學(xué)習(xí)新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)的有效性。
五、優(yōu)化化學(xué)課堂有效性的實(shí)踐反思
通過實(shí)踐探索，筆者感到教學(xué)內(nèi)容的豐富性與課時(shí)教學(xué)時(shí)間有限性的矛盾，作為化學(xué)教育工作者，在優(yōu)化、整合、創(chuàng)新課堂教學(xué)實(shí)踐中做出更多的思考。
1.研究教材，做好鋪墊工作
課時(shí)有限，教師必須合理把握教材的深廣度，除了研讀課程目標(biāo)、查閱后續(xù)教材外，在必修模塊的實(shí)際教學(xué)中，面對(duì)學(xué)生的真實(shí)基礎(chǔ)，還要做一定程度的鋪墊工作，有時(shí)是對(duì)本堂課的學(xué)習(xí)做鋪墊，有時(shí)是為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊等。鋪墊合理才會(huì)對(duì)教學(xué)的有效性起促進(jìn)作用，若鋪墊不當(dāng)容易背離教學(xué)目標(biāo)，又浪費(fèi)時(shí)間。
2.研究課堂，學(xué)會(huì)多方位預(yù)測(cè)
新教材中探究活動(dòng)較多，學(xué)生知識(shí)、能力的建構(gòu)，很多時(shí)候需要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，倘若出了意外，教師應(yīng)如何引導(dǎo)學(xué)生？當(dāng)面臨不同層次、不同角度的質(zhì)疑時(shí)，教師如何抓住現(xiàn)成資源進(jìn)行導(dǎo)學(xué)？遇到此類問題，教師應(yīng)做到心中有數(shù)。
3.研究學(xué)生，注重情感交互
一個(gè)班級(jí)中，學(xué)生的知識(shí)、技能、方法水平等存在較明顯的差異，但不同的學(xué)生，他們的情感、態(tài)度和價(jià)值觀的基礎(chǔ)是基本相同的。所以在教學(xué)中要重視與學(xué)生的情感交流，教師用真心、用真情去感悟?qū)W生，有時(shí)比多上幾節(jié)課還要有效。
智慧來自反思。反思有利于對(duì)教育教學(xué)工作進(jìn)行回溯性的研究，一個(gè)教師只有做到勤于反思，善于總結(jié)，才能從自己的教育實(shí)踐和周圍發(fā)生的教育現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，從而反思問題產(chǎn)生的根源，探尋問題解決的對(duì)策，改進(jìn)自己的工作，不斷積累經(jīng)驗(yàn)和智慧，在教學(xué)中獨(dú)樹一幟，逐步向?qū)＜倚徒處煹姆较虬l(fā)展。
課堂，無論對(duì)教師還是學(xué)生都是最豐富、最富有意義的舞臺(tái)。要讓課堂成為精彩的舞臺(tái)，教師就要從提高課堂教學(xué)有效性做起，在新課改不斷邁向深入的過程中，化學(xué)教師應(yīng)解讀理念的實(shí)質(zhì)，借助自身的反思，通過實(shí)踐的歷練，真正走出新課程教學(xué)的種種誤區(qū)，教學(xué)中因“材”而異，因人而異，提高高中化學(xué)課堂教學(xué)的有效性。
參考文獻(xiàn)：
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[2]王祖浩.教學(xué)情境設(shè)計(jì)[M].南京：江蘇教育出版社，2006.
一、知識(shí)點(diǎn)評(píng)
復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)解決的幾個(gè)問題：
1.關(guān)鍵概念：細(xì)胞核遺傳，細(xì)胞質(zhì)遺傳，遺傳信息，遺傳密碼，密碼子，起始密碼，終止密碼，基因，編碼區(qū)，非編碼區(qū)，外顯子以及內(nèi)含子；
2.重要過程：噬菌體侵染細(xì)菌過程，遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯；
3.經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)；
4.基本規(guī)律：DNA堿基數(shù)目或比率計(jì)算，DNA、mRNA和氨基酸數(shù)目關(guān)系計(jì)算。
二、知識(shí)拓展
（一）關(guān)于遺傳物質(zhì)的科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)――肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)
對(duì)于這兩個(gè)經(jīng)典的探究性實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們除了熟記實(shí)驗(yàn)步驟和設(shè)計(jì)原理外，還需要特別注意以下考點(diǎn)：
1.把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路：
將DNA和其他物質(zhì)分開，直接地、單獨(dú)地觀察所有這些物質(zhì)在遺傳過程中的作用；
2.理解實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)質(zhì)：
肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：將外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞后，使其與受體細(xì)胞的DNA重組。通過外源DNA在受體細(xì)胞中的表達(dá)來證明外源DNA攜帶了遺傳信息；
噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)：用同位素標(biāo)記法來證明親代噬菌體中只有DNA參與遺傳信息的傳遞過程；
3.歸納實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論： DNA是遺傳物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子），蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)；
4.總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究的意義：發(fā)現(xiàn)并證明了DNA是遺傳物質(zhì)；
5.學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)過程的分析：特別是對(duì)同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)原理的應(yīng)用和結(jié)果解析。
（二）關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
充分理解DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有利于同學(xué)們對(duì)遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中抽象的規(guī)律進(jìn)行理解和應(yīng)用。
1.相對(duì)穩(wěn)定性：外側(cè)有磷酸基和五碳糖交替排列成骨架；內(nèi)側(cè)有堿基互補(bǔ)配對(duì)并以不同數(shù)目的氫鍵連接，兩鏈呈獨(dú)特的反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu)；
2.多樣性：堿基對(duì)排列順序的多樣性，決定了DNA分子的多樣性；
3.特異性：每個(gè)DNA分子特定的堿基比率和堿基序列，決定了DNA分子的特異性，也決定了特定的遺傳信息。
（三）關(guān)于遺傳信息的傳遞和表達(dá)
遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是遺傳學(xué)核心知識(shí)之一，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性、規(guī)律性和可比較性，因而也是遺傳分析題的重要素材。同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)時(shí)應(yīng)抓住貫穿各知識(shí)要點(diǎn)的主線：細(xì)胞增殖配子形成染色體DNAà基因mRNAà遺傳密碼氨基酸蛋白質(zhì)性狀；各知識(shí)點(diǎn)之間應(yīng)力求層次分明，脈絡(luò)清晰。在理順知識(shí)脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，還建議大家以列表形式再對(duì)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯這三個(gè)主要過程的以下重要考點(diǎn)進(jìn)行歸納和比較：時(shí)間、場(chǎng)所、模板、原料、條件、過程、產(chǎn)物、特點(diǎn)、意義以及信息流。
（四）關(guān)于原核生物和真核生物基因結(jié)構(gòu)的比較
基因的結(jié)構(gòu)包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分，真核生物的編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的，一個(gè)基因的編碼區(qū)含有若干段編碼序列。這些可以編碼的序列被內(nèi)含子（非編碼序列）隔開。每個(gè)基因的編碼區(qū)兩側(cè)各有一段非編碼區(qū)，其中含有一系列的調(diào)控序列，包括啟動(dòng)子、終止子等。啟動(dòng)子與終止子其實(shí)就是一些核苷酸序列，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的過程。在此，須特別強(qiáng)調(diào)幾個(gè)概念的區(qū)別：
1.啟動(dòng)子――位于基因編碼區(qū)上游的一段堿基序列，是開始轉(zhuǎn)錄的信號(hào)。
起始密碼――位于mRNA上，是開始翻譯的信號(hào)。
終止子――位于基因編碼區(qū)下游的一段堿基序列，是停止轉(zhuǎn)錄的信號(hào)。
終止密碼――位于mRNA上，是停止翻譯的信號(hào)。
2.編碼區(qū)上游和編碼區(qū)下游――屬于非編碼區(qū)的區(qū)段，千萬不要記成非編碼區(qū)上游和非編碼區(qū)下游。
3.非編碼序列――包括非編碼區(qū)和編碼區(qū)的內(nèi)含子部分。
編碼序列――不含編碼區(qū)的內(nèi)含子，僅指外顯子部分。
4.原核生物基因的編碼區(qū)不含外顯子和內(nèi)含子，不能把整個(gè)編碼區(qū)當(dāng)作一個(gè)外顯子。
（五）關(guān)于堿基數(shù)量的計(jì)算
堿基數(shù)量的計(jì)算，一直是遺傳學(xué)中一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，同時(shí)也是最重要的考點(diǎn)之一。有效解決這一問題的關(guān)鍵在于同學(xué)們是否能對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則充分地理解和合理地運(yùn)用。
通常同學(xué)們應(yīng)該對(duì)以下規(guī)律應(yīng)做重點(diǎn)歸納和應(yīng)用：
1.在DNA雙鏈中，兩個(gè)互補(bǔ)的堿基數(shù)量相等；任意兩個(gè)非互補(bǔ)堿基之和相等，并各占50%。即：A=T，G=C，A＋G=T＋C=A＋C=T＋G=50%；
2.在雙鏈DNA分子中,一條單鏈中A＋G/T＋C的值與互補(bǔ)單鏈中A＋G/T＋C的值互為倒數(shù)；
3.在雙鏈DNA分子中，一條單鏈中A＋T/G＋C的值與互補(bǔ)鏈中A＋T/G＋C的值相等，也與整個(gè)DNA分子中A＋T/G＋C的值相等；
4.雙鏈DNA分子及其轉(zhuǎn)錄的RNA分子中，有下列關(guān)系：
①RNA上，A+U（或C+G）與DNA任一條鏈上的對(duì)應(yīng)堿基之和相等，并且等于雙鏈DNA上對(duì)應(yīng)堿基之和的一半；
②A+T（或C+G）占各自總堿基的百分比在雙鏈DNA和任一DNA單鏈中恒等，并且等于RNA中與之配對(duì)的堿基之和所占的百分比。
以上屬于堿基計(jì)算的基本規(guī)律，同學(xué)們?cè)谑炀氝\(yùn)用它們的基礎(chǔ)上，還可以得出很多推論，如：
①核酸中A=T，G=C，可作為判斷是雙鏈DNA的依據(jù)，而核酸中無T有U可作為判斷RNA的依據(jù)；
②某堿基在DNA分子中的百分含量等于它在兩條鏈中百分含量的平均值；
③若一個(gè)DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制，可得2n個(gè)DNA分子，含有親代DNA多核苷酸鏈的DNA分子共兩個(gè)，占其總數(shù)的1/2(n-1)；
④DNA分子某種堿基數(shù)為m個(gè)，DNA分子復(fù)制n次后，則該種堿基數(shù)為m (2n-1)個(gè)。
三、經(jīng)典實(shí)例
1.提高綜合應(yīng)用能力，形成思維全局觀
同學(xué)們?cè)谶\(yùn)用知識(shí)原理來分析、推理、預(yù)測(cè)或解釋生物學(xué)現(xiàn)象時(shí)，要善于從大局出發(fā)分析思考問題，實(shí)現(xiàn)思維的綜合與發(fā)散。這需要有完整的知識(shí)體系作基礎(chǔ)。
例1如果有一親代DNA上某個(gè)堿基發(fā)生突變，一定會(huì)使其子代的性狀發(fā)生改變嗎？
解析：我們已知生物的性狀是由基因控制的，是內(nèi)因（遺傳基因）與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。但考慮到生殖與基因表達(dá)上的相關(guān)原理，可以認(rèn)為當(dāng)親代DNA上某個(gè)堿基發(fā)生突變時(shí)，后代不一定產(chǎn)生變異。具體來說，可能出現(xiàn)以下幾種情況：
1.體細(xì)胞基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞不一定發(fā)生改變；
2.DNA上的某個(gè)堿基不一定位于基因的外顯子部位；
3.根據(jù)密碼子的兼并性，多數(shù)三聯(lián)體密碼子的第三位堿基發(fā)生變化時(shí)，往往翻譯出相同的氨基酸；
4.如為父方細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的DNA上的某個(gè)堿基改變，受精作用時(shí)不一定會(huì)傳遞給子代；
5.若親代中發(fā)生變異并傳遞給子代的是隱性基因，而子代為雜合體，則隱性性狀不會(huì)表現(xiàn)出來；
6.性狀表現(xiàn)是遺傳基因與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來；等等。
因此，綜上所述，我們可以確定即使親代DNA上的某個(gè)堿基突變也不一定會(huì)使子生變異。
在上述解題過程中，我們應(yīng)用了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、變異、基因的分離規(guī)律以及生物的生殖等多個(gè)知識(shí)和原理，在已經(jīng)建立的知識(shí)體系中認(rèn)真檢索；只有當(dāng)我們形成較為完整的知識(shí)體系時(shí)，站在全局的高度來檢索和思考，才能獲得較為完整而合理的答案。
2.合理構(gòu)建媒介，實(shí)現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)換，挖掘隱含因素，準(zhǔn)確理性整合
例2 根據(jù)右表，回答下列問題：
（1）指出各基因在染色體上的分布情況： ____________ 。
（2）若表中顯性基因均為正?；?，隱性基因均為致病基因，婚配Ⅰ所生的兒子兩病兼發(fā)的幾率是多少？
解析：（1）A與a、M與m 兩對(duì)等位基因無論是男還是女，都成對(duì)存在，因而它們位于常染色體上；而B與b在男性體內(nèi)成單存在，女性體內(nèi)成對(duì)存在，因而它們位于性染色體X上；R與r只在男性體內(nèi)成單存在，而女性體內(nèi)沒有，因而它們位于Y染色體上。
（2）婚配Ⅰ的完整基因型是：AaXbY、AaXBXb。發(fā)病概率可作遺傳圖解，或直接求解：1/4×1/2=1/8。
3.強(qiáng)化實(shí)踐觀，學(xué)會(huì)在新情景中應(yīng)用知識(shí)原理
同學(xué)們通過高中生物學(xué)習(xí)，不僅要記住一些基礎(chǔ)的原理結(jié)論和事實(shí)，還要能確立正確的觀念和思想，具有解決實(shí)際問題能力，能用生物學(xué)的原理來、分析、解釋一些生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)、生活現(xiàn)象，理解科學(xué)發(fā)展的新進(jìn)展，并對(duì)特定條件下的事物發(fā)展趨勢(shì)做出一定的預(yù)測(cè)、判斷或假設(shè)。
例3 我國和世界各國許多科學(xué)和醫(yī)務(wù)工作者正加緊工作，研發(fā)“非典疫苗”。研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致人類“非典”的冠狀病毒是一種RNA病毒。
國外研究人員試圖采用“反義療法”，即用含有與“非典”冠狀病毒基因堿基序列相對(duì)稱的RNA單鏈（能互補(bǔ)配對(duì)），作為藥物以能徹底“中和”病毒的毒性。根據(jù)這種療法設(shè)計(jì)的新藥據(jù)說能有效攻擊傳染性肝炎病毒、西尼羅河病毒和“非典”冠狀病毒等的RNA基因單鏈，干擾其繁衍過程，從而達(dá)到阻止病癥發(fā)生和病毒的毒性?；卮鹩嘘P(guān)問題：
(1) 要合成用來作為藥物的“核糖核苷酸單鏈”必須先檢測(cè)獲得“非典”冠狀病毒中________的排列順序。
(2) 新藥的作用實(shí)際上是阻斷“非典”冠狀病毒RNA基因單鏈的_________過程，從而使病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)不能正常繁殖。
關(guān)鍵詞：硝化; 反硝化; 硝酸鹽; 生物脫氮
Abstract: with the ammonia nitrogen into the "1025" during their total amount control index system, wastewater biodenitrification water pollution control has become one of the important research direction. But the traditional biological nitrogen use is nitrification, denitrifying process has many problems. This paper introduces the new type of denitrification theory and technique, such as nitration will control the stage, then based denitrification shortcut nitrification and denitrification. With the use of these new technology, new biological TuoDanJun agent use range also obtained fast expansion, its action also more and more important.
Keywords: nitration; Denitrification; Nitrate; biodenitrification
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言：
近些年來，隨著生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，日見頻繁的水體富營養(yǎng)化已對(duì)污水處理技術(shù)提出了除氮的要求。在污水處理技術(shù)中，最常用的除氮技術(shù)為生物脫氮。傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)已發(fā)展的比較成熟，但其弊端也日益顯現(xiàn)，而新的生物脫氮技術(shù)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)污水中含有的氮多為有機(jī)氮和氨態(tài)氮。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)污水脫氮工程實(shí)踐中暴露的問題進(jìn)行了試驗(yàn)研究。開創(chuàng)了一些生物脫氮的新途徑和方法，并由此開發(fā)出一些新型的脫氮工藝。目前世界上正進(jìn)行的研究有短程硝化反硝化,同步硝化反硝化,厭氧氨氧化等脫氮工藝。
1．傳統(tǒng)生物脫氮工藝及其存在的問題
一般而言，傳統(tǒng)生物脫氮途徑包括硝化和反硝化兩個(gè)階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。硝化反應(yīng)是由一類化能自養(yǎng)好氧的硝化細(xì)菌完成，它包括兩個(gè)步驟。第一步稱為亞硝化過程，由亞硝酸菌將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。第二步稱為硝化過程，由硝酸菌將亞硝酸鹽進(jìn)一步氧化為硝酸鹽，反硝化作用是在厭氧或缺氧條件下反硝化菌把硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀懦?。碳傳統(tǒng)生物脫氮工藝在廢水脫氮方面起到了一定作用，但仍存在以下問題：（1）在低溫冬季硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物濃度，造成系統(tǒng)總水力停留時(shí)間長，有機(jī)負(fù)荷較低，增加了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用；（2）硝化過程是在有氧條件下完成的，需要大量的能耗；（3）反硝化過程需要一定的有機(jī)物，廢水中的；COD經(jīng)過曝氣有一大部分被去除 因此反硝化時(shí)往往要另外加入碳源，例如甲醇（4）系統(tǒng)為維持較高生物濃度及獲得良好的脫氮效果。必須同時(shí)進(jìn)行污泥回流和硝化液回流 增加了動(dòng)力消耗及運(yùn)行費(fèi)用；（5）抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)水會(huì)抑制硝化菌的生長；（6）為中和硝化過程產(chǎn)生的酸度，需要加堿中和，增加了處理費(fèi)用。
同時(shí)，最近研究表明，生物脫氮過程出現(xiàn)了一些超出人們傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)的新發(fā)現(xiàn)。如硝化過程不僅由自養(yǎng)菌完成、某些異養(yǎng)菌也可以參與硝化作用、某些微生物在好氧條件下也可以進(jìn)行反硝化作用、氨氧化也可以在厭氧條件下發(fā)生。這些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為水處理工作者設(shè)計(jì)處理工藝提供了新的理論和新的思路。
2.新型生物脫氮技術(shù)及脫氮菌劑的快速擴(kuò)增
2.1短程硝化反硝化技術(shù)
一般來說, 生物脫氮需要經(jīng)過硝化和反硝化兩步。完全硝化反硝化是指污水中的氨氮在亞硝酸菌的作用下先轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，生成的亞硝酸鹽在硝酸菌的作用下進(jìn)一步被氧化成硝酸鹽。而反硝化過程則是以硝化產(chǎn)物硝酸鹽、亞硝酸鹽為電子受體，在反硝化菌的作用下還原成氣態(tài)氮脫去?？梢钥闯?，在生物脫氮過程中，亞硝酸鹽扮演了一個(gè)重要的角色。它不僅是硝化反應(yīng)的中間產(chǎn)物，而且它也可以替代硝酸鹽作為反硝化過程中的電子受體進(jìn)行脫氮。如果將氨氮的硝化控制在亞硝酸鹽階段，然后以亞硝酸鹽為電子受體進(jìn)行反硝化，就實(shí)現(xiàn)了短程硝化反硝化脫氮。與完全硝化反硝化相比,短程硝化反硝化具有更快的反硝化速率(亞硝酸根離子的反硝化速率通常比硝酸根離子高63%左右)，反應(yīng)時(shí)間的縮短使得反應(yīng)器容積可減少30% ~ 40%左右；氨氮的亞硝酸化使曝氣量減少25%左右,而在反硝化階段又可減少40%左右的有機(jī)碳源，大大減少了能耗和運(yùn)行成本；產(chǎn)泥量
也大大減少。由于廢水生物處理反應(yīng)器都是開放的非純培養(yǎng)系統(tǒng)，控制硝化停止在亞硝酸鹽階段是實(shí)現(xiàn)短程生物脫氮的關(guān)鍵。傳統(tǒng)硝化過程又是亞硝酸菌和硝酸
菌協(xié)同完成的。由于這兩類細(xì)菌在開放的系統(tǒng)中形成較為緊密的互生關(guān)系。彼此相互作用而將氨氮氧化為硝酸鹽，因此完全的亞硝酸化是十分困難的。短程硝化的標(biāo)志是穩(wěn)定且較高的亞硝酸鹽的積累即亞硝化率較高(至少大于50%)。這種技術(shù)會(huì)大量用到反硝化菌這種新型生物脫氮菌劑。
影響亞硝酸鹽積累的因素主要有溫度、pH、氨濃度、氮負(fù)荷、DO、有害物質(zhì)及泥齡等，但目前對(duì)各種影響因素的解釋還不充分，認(rèn)識(shí)有所不同，長久穩(wěn)定的維持亞硝酸鹽的積累還有待探索。
2.2同步硝化反硝化技術(shù)
一般認(rèn)為硝化與反硝化反應(yīng)不能同時(shí)發(fā)生，而近年來的發(fā)現(xiàn)卻突破了這認(rèn)識(shí)。好氧反硝化菌和異養(yǎng)硝化菌的發(fā)現(xiàn)以及好氧反硝化、異養(yǎng)硝化和自養(yǎng)反硝化研究的進(jìn)展,奠定了SND生物脫氮的理論基礎(chǔ)。在SND工藝中，硝化與反硝化在同一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)完成，與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，SND工藝具有明顯的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在：（1）節(jié)省反應(yīng)器體積；（2）縮短反應(yīng)時(shí)間；（3）無需要酸堿中和。
目前,對(duì)SND 生物脫氮的機(jī)理還需進(jìn)一步地加深認(rèn)識(shí)與了解，但已初步形成了以下兩種解釋：即生物學(xué)解釋和環(huán)境理論解釋。
生物學(xué)的解釋有別于傳統(tǒng)理論。近年來，生物學(xué)的發(fā)展已經(jīng)可以比較合理的解釋好氧反硝化、 異養(yǎng)硝化、自養(yǎng)反硝化的現(xiàn)象。由于許多好氧反硝化菌同時(shí)也是異養(yǎng)硝化菌,能夠直接把氨氮轉(zhuǎn)化成為最終氣態(tài)產(chǎn)物逸出,因此，同步硝化反硝化生物脫氮成為可能。國內(nèi)的李叢娜等采用SBR反應(yīng)器,通過控制溶解氧,并對(duì)反應(yīng)中的硝化產(chǎn)物進(jìn)行全程跟蹤分析, 得出了存在好氧反硝化菌的結(jié)論。但目前的研究結(jié)果只是間接地證明好氧反硝化菌的存在,純種的好氧反硝化菌尚未分離出來。因此，有些學(xué)者提出了環(huán)境理論解釋。
環(huán)境理論認(rèn)為：從宏觀來看，整個(gè)反應(yīng)器處于完全均勻的混合狀態(tài)是不可能的,由于曝氣方式和曝氣裝置的不同，都可能在生物反應(yīng)器內(nèi)形成缺氧及厭氧區(qū)。如RBC、SBR反應(yīng)器及氧化溝等。同一反應(yīng)池內(nèi)的缺氧區(qū)和好氧區(qū)為硝化和反硝化創(chuàng)造了條件。從微觀環(huán)境來，由于氧擴(kuò)散的限制，在微生物絮體內(nèi)產(chǎn)生DO梯度從而導(dǎo)致微環(huán)境的SND發(fā)生。微生物絮體的外表面DO較高,以好氧硝化菌為主；深入絮體內(nèi)部,氧傳遞受阻及外部氧的大量消耗,產(chǎn)生缺氧區(qū),反硝化菌占優(yōu)勢(shì)?？梢?，微生物絮體內(nèi)的缺氧環(huán)境是形成SND的重要原因,而缺氧環(huán)境的形成又有賴于水中DO濃度的高低以及微生物的絮體結(jié)構(gòu)。因此,控制DO濃度及微生物絮體的結(jié)構(gòu)對(duì)能否進(jìn)行SND至關(guān)重要。
2.3ANAMMOX工藝
厭氧氨氧化工藝又稱ANAMMOX 是荷蘭Delft工業(yè)大學(xué)Kluyer生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室于20世紀(jì)末開發(fā)的一種生物脫氮新工藝。它是指在嚴(yán)格厭氧條件下，微生物直接以氨根離子為電子供體。以硝酸根離子或亞硝酸根離子為電子受體，將氨根離子、硝酸根離子或亞硝酸根離子轉(zhuǎn)變成N2的生物氧化過程
ANAMMOX工藝完全突破了傳統(tǒng)生物脫氮的基本概念。為利用生物法處理高氨、低BOD的廢水找到了一條最優(yōu)途徑目前推測(cè)厭氧氨氧化有多種途徑：羥氨和亞硝酸鹽生成氧化氮的反應(yīng)，而氧化氮可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，氨被氧化為羥氨；氨和羥氨反應(yīng)生成聯(lián)氨，聯(lián)氨被轉(zhuǎn)化成氮?dú)獠⑸?個(gè)還原性[H]，還原性[H]被傳遞到亞硝酸還原系統(tǒng)形成羥氨。
與傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮工藝相比 ANAMMOX工藝具有以下特點(diǎn)：（1）需氧量低、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。（2）不需要外加碳源 由于實(shí)現(xiàn)ANAMMOX過程的微生物為自養(yǎng)菌，因而無需傳統(tǒng)硝化反硝化工藝中反硝化菌（異養(yǎng)菌）所必需的碳源。（3）原水中無足夠的亞硝酸根離子可供利用時(shí)需外加亞硝酸根離子。
結(jié)語：
隨著生物脫氮新技術(shù)的發(fā)明和使用，不少工藝已經(jīng)投入到實(shí)際生產(chǎn)中，并取得了較為理想的效果，但其中許多機(jī)理和理論還需進(jìn)一步研究并豐富。與傳統(tǒng)脫氮技術(shù)相比，生物脫氮新技術(shù)處理氨氮廢水時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但脫氮機(jī)理的研究大多數(shù)仍處在實(shí)驗(yàn)階段，工藝有待進(jìn)一步深入研究。由于脫氮理論研究的深入，新工藝層出不窮，各種工藝有機(jī)組合使用以達(dá)到更好的處理效果；新的填料和新的硝化細(xì)菌等的探索和研究也取得了一定的成果。
同時(shí)伴隨著這些新工藝的發(fā)明和使用，新型生物脫氮菌劑的使用范圍得到了大幅度的增加。隨著生物學(xué)機(jī)理的深入揭示和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展與滲透，生物脫氮技術(shù)已不僅僅是單一追求較高的NH4+―N去除率，而是向著這一簡潔、高效、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，這是現(xiàn)在脫氮技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
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2.錢易、米祥友.現(xiàn)代廢水處理新技術(shù)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1993
關(guān)鍵詞：全球環(huán)境問題；可持續(xù)發(fā)展；課程建設(shè)；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）05-0053-03 一、引言
目前，人類排放的溫室氣體正導(dǎo)致全球變暖，冰山融化、海平面上升淹沒沿海城市、氣候紊亂導(dǎo)致極端天氣頻頻發(fā)生；生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)惡化，珍稀物種不斷消失，人類在地球家園中的朋友越來越少；在周圍的環(huán)境中，大量有毒化學(xué)物質(zhì)隨意排放，不僅造成環(huán)境污染，還使許多重金屬元素隨著食物進(jìn)入人體，威脅公眾健康。自20世紀(jì)末以來，人類面臨日益嚴(yán)峻的生態(tài)與環(huán)境危機(jī)，因?yàn)槲覀冎挥幸粋€(gè)地球，因此，為了人類共同的未來，如何解決解決環(huán)境與發(fā)展之間的問題，也成為人類熱議的話題之一。所謂可持續(xù)發(fā)展（Sustainable Development），就是既要考慮當(dāng)前發(fā)展的需要，又要考慮未來發(fā)展的需要，不要以犧牲后代人的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的利益?，F(xiàn)代大學(xué)生是我國解決環(huán)境問題與實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的中堅(jiān)力量，他們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)、生態(tài)意識(shí)的形成也將決定我國環(huán)保事業(yè)的成敗[1]。在這種形勢(shì)下，我國各高校普遍開設(shè)了面向非環(huán)境專業(yè)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展類的通識(shí)課，《全球環(huán)境問題與可持續(xù)發(fā)展》是其中之一。該課程以當(dāng)前全球出現(xiàn)的一系列生態(tài)和環(huán)境危機(jī)為主線，旨在培養(yǎng)大學(xué)生正確的環(huán)境倫理觀，提高其環(huán)境素養(yǎng)，掌握可持續(xù)發(fā)展的基本概念和理論，進(jìn)而提高其保護(hù)環(huán)境的意識(shí)[2]。
經(jīng)過兩年該課程的教學(xué)過程，結(jié)合其他高等院校環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展課程的經(jīng)驗(yàn)，本文從該課程的教學(xué)模式、課程內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行了思考，總結(jié)了自己對(duì)該課程的理解，希望能對(duì)此類課程教學(xué)效果的提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)以及對(duì)于高校環(huán)境教育的發(fā)展提供有益的參考。
二、科學(xué)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，保證內(nèi)容的實(shí)時(shí)性
（一）課程內(nèi)容合理化
為了緊跟學(xué)科前沿，該課程選擇清華大學(xué)錢易主編的國家“十五”規(guī)劃教材《環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展》（第二版）作為教材。該教材融社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)為一體，學(xué)科的覆蓋面廣，本課程涉及生態(tài)學(xué)、資源學(xué)、環(huán)境學(xué)、倫理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、治理學(xué)等諸多學(xué)科，可持續(xù)發(fā)展理論等方面內(nèi)容豐富[3]。但教材的更新畢竟與當(dāng)今發(fā)展中不斷涌現(xiàn)的環(huán)境問題不能同步，且學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)獲取信息具有量大，面廣，及時(shí)的特點(diǎn)，因此，如果完全以該教材作為教案，則不能滿足教學(xué)的需要。
考慮到教材的局限性，該課程教案以本教材中的基本學(xué)科理論作為授課的理論基礎(chǔ)，以全球最新的環(huán)境案例及環(huán)境保護(hù)形勢(shì)和政策為主要授課內(nèi)容，同時(shí)，適當(dāng)結(jié)合學(xué)生的興趣，介紹實(shí)時(shí)性的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，縮短課程內(nèi)容與環(huán)境科技前沿的距離。實(shí)踐證明，這樣既可以讓學(xué)生比較容易的理解環(huán)境學(xué)科的基本理論，又不使授課內(nèi)容與時(shí)展脫節(jié)，取得了很好的效果。
（二）教學(xué)內(nèi)容專題化
由于該課程的設(shè)置主要面對(duì)非環(huán)境專業(yè)的學(xué)生，因此將課程內(nèi)容以專題的形式，形成小型的完整的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)來教授，會(huì)更易于被學(xué)生掌握，例如全球氣候變暖、酸雨、臭氧層空洞、物種多樣性、人口資源環(huán)境與發(fā)展、清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展理論與實(shí)踐等?？紤]到該課程的授課對(duì)象大多數(shù)來自非環(huán)境專業(yè)，因此，此類專題大多比較熟悉，而且是熱門話題，例如，全球極端天氣的發(fā)生，PM2.5的制定及危害等，學(xué)生很感興趣，適當(dāng)補(bǔ)充一些基本理論知識(shí)后，學(xué)生就能接受，從而使課程內(nèi)容深淺得當(dāng)，難易適中。
三、努力創(chuàng)新教學(xué)方法，保證模式的多樣性
（一）運(yùn)用多樣化的教學(xué)手段
《全球環(huán)境問題與可持續(xù)發(fā)展》課程是面向非環(huán)境專業(yè)學(xué)生，要求學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的深度不高，但知識(shí)面廣泛，僅僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)手段不足以完成教學(xué)目的。單一的教學(xué)方式，學(xué)生缺乏興趣，學(xué)習(xí)效率也不高。因此，將現(xiàn)代多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，采用多媒體手段，會(huì)在很大程度上改變這種狀況?，F(xiàn)代多媒體技術(shù)，內(nèi)容極其豐富，通過生動(dòng)的圖片、動(dòng)畫和視頻，從視聽兩個(gè)角度來強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考的能力，從而與傳統(tǒng)的教師傳授模式結(jié)合，達(dá)到事半功倍的效果。
該課程部分內(nèi)容比較抽象，例如講解全球環(huán)境污染問題時(shí)，單純地依靠傳統(tǒng)的文字板書的教學(xué)手段，學(xué)生對(duì)于全球環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)峻性難以形成直觀深刻的印象。在講授該專題內(nèi)容時(shí)，可以采用圖片和視頻的手段，介紹歷史上以及當(dāng)前出現(xiàn)的環(huán)境事件，如1943年洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、1956年日本水俁病事件、2010年墨西哥灣油田漏油事故、2011年鉛酸蓄電池廠污染導(dǎo)致的血鉛超標(biāo)事件等。運(yùn)用多媒體手段，通過這些生動(dòng)具體的實(shí)例，給學(xué)生提供了圖、文、聲并貌的信息，可以讓學(xué)生更深刻地領(lǐng)會(huì)全球環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)重性以及世界各國面對(duì)環(huán)境危機(jī)事件時(shí)的處理對(duì)策[4，5]。同時(shí)，可以在課堂上播放一些環(huán)保類影片及環(huán)保專題的影像資料，如《可可西里》、《美麗的西雙版納》、生態(tài)農(nóng)業(yè)、工業(yè)生態(tài)園等，既貼合課程的要求，內(nèi)容豐富，寓教于樂，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂氣氛，引發(fā)學(xué)生對(duì)于環(huán)境問題的關(guān)注和思考，受到了學(xué)生的喜愛。
（二）課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合
隨著當(dāng)今Internet技術(shù)的飛速發(fā)展，大學(xué)生中計(jì)算機(jī)的普及率也幾近100%。因此，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)變得可行，而且會(huì)促使教學(xué)手段的創(chuàng)新性改革。由于環(huán)境問題涉及的內(nèi)容非常的龐雜，僅僅依靠課堂的短暫時(shí)間，來達(dá)到理想的教學(xué)效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。課堂教學(xué)，可以起到提綱挈領(lǐng)的作用，將學(xué)生領(lǐng)入環(huán)境保護(hù)事業(yè)的大門。而要讓學(xué)生真正地掌握環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的精髓，還要依靠網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的補(bǔ)充。
目前，很多高校構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)或精品課程網(wǎng)站，對(duì)于課堂教學(xué)起到了很好的輔助作用。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可由任課老師進(jìn)行管理，放入課堂教學(xué)的課件，學(xué)生可以自主復(fù)習(xí)，重新學(xué)習(xí)課堂上沒有接受和消化的內(nèi)容。同時(shí)，平臺(tái)應(yīng)該增加豐富的教學(xué)素材，例如關(guān)于各個(gè)專題的實(shí)時(shí)資訊，新頒布的環(huán)保政策等。由于環(huán)境科學(xué)發(fā)展的迅速，這就要求網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的內(nèi)容和資源及時(shí)更新，以確保其時(shí)效性、典型性和實(shí)用性。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也可以提供師生互動(dòng)的平臺(tái)，例如BBS、聊天室或者Email。學(xué)生可以在平臺(tái)上發(fā)表自己對(duì)于一些環(huán)境問題的看法，與同學(xué)們進(jìn)行討論，也可以就某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提問，老師們也可以直接在平臺(tái)上為同學(xué)解疑。這樣，就形成了課外互動(dòng)式的學(xué)習(xí)模式，有效地激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，加強(qiáng)教學(xué)效果。而且，網(wǎng)站應(yīng)當(dāng)設(shè)置一些題庫和試卷庫，方便學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行自主檢查，老師也可以及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)反饋適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以達(dá)到更優(yōu)的教學(xué)效果。
（三）采用互動(dòng)式的案例教學(xué)
案例教學(xué)是根據(jù)教學(xué)目的要求，以案例為素材，使學(xué)生進(jìn)入特定的情境之中，進(jìn)行分析和解決問題。單純的理論教學(xué)會(huì)使課堂氣氛過于沉悶，因此要引用豐富的案例素材，結(jié)合理論知識(shí)來講解知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)課程的趣味性和生動(dòng)性。在選擇案例時(shí)，一定要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目的以及學(xué)生的興趣，并適當(dāng)考慮案例的時(shí)效性、典型性、針對(duì)性。例如在講授“水污染狀況及其治理”專題時(shí)，可以選擇我國蘇州河環(huán)境綜合整治工程作為主要案例，利用圖片和影像的形式直觀地展現(xiàn)蘇州河的變遷以及治理的各項(xiàng)措施。由于整個(gè)案例非常具有代表性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就會(huì)對(duì)水污染及其整治逐漸形成一個(gè)系統(tǒng)清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在播放影像資料之前，可以精心設(shè)計(jì)一些思考題，讓學(xué)生帶著問題觀看案例，會(huì)起到更好的效果。
另外，還可以結(jié)合具體情況，邀請(qǐng)一些本領(lǐng)域的著名專家給學(xué)生做專題講座。這種形式，既緩解了緊張的課堂氣氛，還能使學(xué)生了解到最新的環(huán)境案例和理論，也頗受同學(xué)好評(píng)。例如，本學(xué)期，有幸邀請(qǐng)到了加拿大Alberta大學(xué)的James R.Bolton教授為本課程的學(xué)生介紹了加拿大Edmonton城將其中的一個(gè)機(jī)場(chǎng)改建為世界級(jí)的可持續(xù)發(fā)展社區(qū)的案例。該案例體現(xiàn)了人類居住社區(qū)綠色建筑，綠色能源與碳中和（Carbon Neutral）的理念，提供了一種以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的人類社區(qū)未來的發(fā)展方向。圖1為James教授與學(xué)生討論的場(chǎng)景。結(jié)束后，學(xué)生普遍認(rèn)為一個(gè)將可持續(xù)發(fā)展的理論變?yōu)閷?shí)實(shí)在在的案例更容易為同學(xué)所接受。
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，以老師為主體，學(xué)生被動(dòng)地接受，缺乏雙向的交流和信息的傳遞。這種教學(xué)形式上過于呆板，學(xué)生得到的知識(shí)比較膚淺，難以形成深刻的印象。而互動(dòng)式教學(xué)可以克服以上的缺憾，它要求學(xué)生積極參與到教學(xué)中，老師和學(xué)生是一種教學(xué)相長的關(guān)系，甚至更加注重學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位[6]。因此，案例教學(xué)中，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)生與老師的互動(dòng)。在本課程的講授中，將學(xué)生分組，每組同學(xué)可以采用大家喜愛的形式展示本組感興趣的環(huán)保話題，發(fā)表自己的觀點(diǎn)。授課老師對(duì)學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并計(jì)入一定的課堂成績。這樣既鍛煉了學(xué)生自主思考問題，采用合適的方式表達(dá)自己的觀點(diǎn)，具有創(chuàng)新性，同時(shí)，也加強(qiáng)了老師與同學(xué)及同學(xué)與同學(xué)之間的互動(dòng)。實(shí)施過程中，該形式效果良好，大家積極思考，采用的形式有電視采訪，哥本哈根氣候峰會(huì)情景劇模擬，小品等，很好的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主體參與性，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的自主性，使之真正成為學(xué)習(xí)的主體。圖2為以電視采訪形式進(jìn)行活動(dòng)展示的場(chǎng)景。
（四）實(shí)踐調(diào)查與專題討論相互結(jié)合
理論指導(dǎo)實(shí)踐，環(huán)境保護(hù)最終也要落實(shí)到實(shí)踐中。但是，大多數(shù)課程都缺少實(shí)踐的環(huán)節(jié)，為此，結(jié)合實(shí)際情況，給同學(xué)提供一些親身感受環(huán)境保護(hù)的實(shí)踐。例如在講授“水資源與水污染”專題時(shí)，結(jié)合我校創(chuàng)建節(jié)約型校園的案例，帶領(lǐng)學(xué)生走出教室，到案例現(xiàn)場(chǎng)，讓學(xué)生親眼目睹正在運(yùn)行過程中的水處理工藝，如我校采用膜生物反應(yīng)器（MBR）處理學(xué)校生活污水以及校內(nèi)水體的生態(tài)處理技術(shù)等。這種現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)不僅填補(bǔ)了實(shí)踐教學(xué)的空白，還能讓學(xué)生身臨其境地感受環(huán)境保護(hù)的重要性，提高其環(huán)保意識(shí)。
另外，可以在課后布置少量環(huán)境調(diào)查項(xiàng)目。選擇一些典型性調(diào)查項(xiàng)目進(jìn)行課堂討論。例如，在授課過程中，有同學(xué)看到垃圾圍城的圖片，就提到了城市垃圾的處理與處置問題。一位來自臺(tái)灣逢甲大學(xué)的學(xué)生說，在臺(tái)灣，垃圾分類已經(jīng)成為日常習(xí)慣性的行為，但來到這里以后，發(fā)現(xiàn)自己想分類都很難，因?yàn)樵谖覀儗W(xué)校目前還沒有分類或者只有很粗略的分類，也缺乏監(jiān)督管理。其他同學(xué)也提出了一些在學(xué)校教學(xué)樓和宿舍樓進(jìn)行垃圾分類的意見與措施，學(xué)生們都希望，我們能早一天也實(shí)行垃圾分類管理，保護(hù)我們的環(huán)境。就此問題，我們給學(xué)生布置了在學(xué)校周圍社區(qū)進(jìn)行垃圾分類的問卷調(diào)查。學(xué)生對(duì)于調(diào)查的結(jié)果查閱相關(guān)文獻(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)資料，發(fā)表自己的意見并提出初步的解決方案。在這種自主學(xué)習(xí)和分析學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)形成更深刻的認(rèn)識(shí)。
四、結(jié)語
當(dāng)然，《全球環(huán)境問題與可持續(xù)發(fā)展》作為公選課，也難免有的同學(xué)是單純?yōu)樾迣W(xué)分而來上課的，通過了解，有的同學(xué)也直言不諱的說就是這樣的目的，因此，如何結(jié)合目前全球環(huán)境和生態(tài)危機(jī)，為非環(huán)境專業(yè)的同學(xué)展現(xiàn)一門通俗易懂、生動(dòng)形象課程，讓更多為了“掙學(xué)分”而來的學(xué)生，能為了“知識(shí)”而走進(jìn)我們的公選課堂。前面的實(shí)踐證明，通過以教材為理論指導(dǎo)，多媒體結(jié)合時(shí)事，案例教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)，實(shí)地講解等多種教學(xué)手段與方法，起到了積極調(diào)動(dòng)同學(xué)參與到課程中來的效果，也活躍了課堂氣氛，大大增強(qiáng)了選修課程同學(xué)的環(huán)保意識(shí)。
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