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1.1化學的學科特征決定了化學實驗可以作為研究性學習的途徑
“以實驗為基礎”是化學學科的基本特征。即使在由經驗化學向理論化學發展的今天,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。
學科的基本特征決定了學科的學習特點,在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法之一。在化學實驗中,學生通過實驗研究和認識物質,掌握化學基本原理和基本技能,初步學會化學研究的實驗方法。化學科學以實驗為基礎的學科特征,更有利于學生進行化學研究性學習。
1.2化學實驗本身就是科學研究的過程
化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據研究的對象和研究的目的,創造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施研究性實踐活動的過程。因此,化學實驗過程本身就是一個創造性地研究的過程。化學發展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地是經過化學實驗而取得的。正如波義耳所說,沒有實驗,任何新的東西都不能深知。中學生化學學習中的化學實驗,雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。當化學實驗被用作研究性學習的途徑時,化學實驗的創造性和研究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學研究的過程和方法,獲得科學研究的樂趣和成功的喜說。所以,在學生的化學學習過程中,完全可以利用實驗這個手段進行研究性學習。
1.3化學實驗為研究性學習中驗證提供了科學方法
和科學家進行的科學研究一樣,研究性學習也具有問題特征、收集信息特征、假設特征、驗證特征和評價反饋特征。學生在研究性學習中,針對發現的問題,在回憶總結已有的知識和經驗、收集和整理信息的基礎上,作出大膽假設或猜想,并通過化學實驗對提出的假設或猜想進行證實或證偽。所以,化學實驗不僅是學生研究性學習時驗證假設或猜想的主要方法,也為學生將來從事科學研究提供了一種方法。
2化學實驗作為研究性學習途徑的教學策略
在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行研究性學習,要充分挖掘化學實驗在研究性學習中的功能,發揮化學實驗在研究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用,研究開發研究性實驗,引導學生通過實驗去發現和研究解決問題的方法,在化學實驗中培養學生的科學素質,實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動研究性學習的根本轉變。
2.1以化學實驗創設問題情境
研究性學習是學生在發現“問題”的情境下產生的一系列學習活動。問題激發起學生研究的欲望,問題引發了學生的研究活動。在化學學習中,除學生自主地發現問題外,教師更要通過各種途徑創設問題情境,引導學生發現和提出問題。而化學實驗是最形象、生動、直觀的創設問題情境的方法之一。
以化學實驗創設問題的情境,要特別注重化學實驗中學生觀察和思維能力的培養。化學實驗現象紛繁復雜,有目的、有條理的敏銳觀察和深刻的思考才能從復雜的化學實驗現象中發現問題。
以化學實驗創設問題情境,要注意將與人類生產、生活密切聯系和學生熟悉、感興趣的內容開發成化學實驗。因為學生在其感到熟悉和認為有用的情境別能發現問題和產生解決問題的迫切欲望。
以化學實驗創設問題情境,要使化學實驗呈現的問題處于學生的最近發展區。影響化學實驗現象的因素很多,產生的化學實驗現象也錯綜復雜。教學中要通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑,以最佳的實驗方式呈現化學問題,使學生通過努力能夠順利地解決化學實驗呈現的問題。
2.2以化學實驗驗證假說或猜想
在研究性學習中,學生針對提出的問題,經過多渠道的收集信息和深入的思考,將會提出有關問題解決的方案和問題答案的假設或猜想。通過化學實驗對提出的猜想或假設進行驗證,是學生進行化學研究性學習常用的方法。
以化學實驗驗證假說或猜想,要面向全體學生,讓每個學生都有體驗和經歷用化學實驗驗證假說和猜想的機會。教師要指導學生,特別是要幫助和指導那些有困難的學生完成設計方案并進行實驗。
以化學實驗驗證假說或猜想,要注重引導學生設計一些與假設或猜想“相違背”的實驗方案和采用反證的實驗方案,以培養學生的分析綜合、抽象演繹的思維方法和批判性思維能力。如學生在進行質量守恒定律的學習時,可能會提出化學反應前后物質的總質量會增大、不變和減少三種不同的假設,并根據假設設計實驗方案進行實驗驗證。
以化學實驗驗證假說或猜想,實驗中要嚴格控制實驗條件。研究性學習中驗證假說或猜想的實驗方案,在不同的條件下,可能會產生不同的實驗現象,要使實驗能夠用來驗證假說或猜想,實驗條件必須與題設條件相吻合。通過實驗驗證過程中對實驗條件的控制和選擇,使學生在研究過程中了解到實驗條件控制是實驗的靈魂,從而有效地掌握科學研究的方法。
2.3充分發揮化學實驗的研究功能
在化學教學領域中,長期以來人們過分夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養實驗技能的作用。以化學實驗作為研究性學習的途徑,就必須變“驗證性實驗”為“研究性實驗”,恢復化學實驗研究性的本來面貌。
充分發揮化學實驗的研究功能,要不斷研究開發適合于研究性學習的化學實驗,要注意從生產、生活實際中挖掘素材設計實驗方案,因為來源于生產生活實際的實驗研究性強,能極大程度的調動學生研究的主動性,使學生產生強烈的研究欲望。
3通過化學實驗進行研究性學習應注意的問題
3.1引導學生通過多種途徑進行研究性學習
化學實驗是研究性學習的重要途徑,但并非是惟一的途徑。有些內容用研究性學習并不一定需要通過化學實驗來進行,特別是對學生具有較多知識背景的內容和物質微觀結構的學習更是如此。如學生對原子結構模型提出質疑,我們無法通過實驗進行研究,但可以通過化學史料,沿著科學家的研究足跡,去想象、去思考。有些內容的研究性學習可以通過包括化學實驗在內的多種途徑來進行。
3.2營造良好的研究性學習的氛圍
Abstract:ObjectiveTostudythechemicalcompositionofRhizomaSmilacisChina.MethodsThecompoundswereisolatedbychromatographyonsilicagelcolumnandtoyopearlgelcolumnandidentifiedonthebasisofphysicochemicalconstantsandspectralanalysis.ResultsFourcompoundswereisolatedas:3,5,4’trihydroxystibene(Ⅰ)、3,5,2’,4’tetrahydroxstilbene(Ⅱ),Querceetin4’OβDglucoside(Ⅲ),Protecatechuicacid(Ⅳ).ConclusionThecompoundⅣisobtainedfromthisplantforthefirsttime.
Keywords:RhizomaSmilacisChina;Chemicalconsitutents
菝葜為百合科植物菝葜SmilaxchinaL.的根莖,在我國主要分布于長江以南地區,資源豐富,《中國藥典》2005年版Ⅰ部有收載,為較常用中藥材,具有祛風利濕,解毒散瘀之功效,主要用于婦科多種炎癥,療效顯著。作者對其化學成分進行了研究,從其根莖的乙醇提取物中分離得到了4個化合物,根據理化常數和光譜分析,分別鑒定為3,5,4’三羥基芪(3,5,4’trihydroxystibene,Ⅰ)、3,5,2’,4’四羥基芪(3,5,2’,4’tetrahydroxstilbene,Ⅱ)、槲皮素4’OβD葡萄糖苷(querceetin4’OβDglucoside,Ⅲ)、原兒茶酸(protecatechuicacid,Ⅳ)。化合物Ⅳ為首次從菝葜中分離得到。
1儀器與材料
1H-NMR:VarianMercuryVX-300/600型核磁共振儀,13C-NMR:VarianINOVA-150型核磁共振儀,EI-MS:VGZAB-3F型高分辨多級有機質譜儀,FT-IR:NICOLET670型紅外光譜儀(NicoletIR-6.0數據處理系統),UV:UV-2401型可見-紫外分光分光光度儀,ToyopearlHW-40F為Toyosh公司生產,薄層層析硅膠及柱層析硅膠為青島海洋化工廠生產,試劑均為分析純,菝葜藥材由湖北福人藥業公司提供,經湖北中醫學院鑒定教研室鑒定。
2提取分離
取菝葜藥材飲片5kg,用70%乙醇加熱回流提取3次,2h/次,減壓回收溶劑,濃縮后的藥液依次用醋酸乙酯,正丁醇萃取,醋酸乙酯提取物經反復硅膠柱色譜,分別用不同比例的氯仿-甲醇梯度洗脫,ToyopealHW-40柱色譜純化,反復重結晶處理,得到化合物Ⅰ(30mg),Ⅱ(17mg),Ⅲ(45mg),Ⅳ(13mg)。
3結構鑒定
化合物Ⅰ:淺黃色針晶,mp247~249℃。EI-MS:227(M+H)。IR(KBr)cm-1:3292,1606,1587,1512,1450,1380,1330,1260,1160,965,830,810,662。1HNMR(CDCl3)δPPm:9.51(1H,s),9.16(2H,s),7.39(2H,d,H-2'''',6''''),6.94(1H,d,J=16.3HZ,H7''''),6.82(1H,d,J=16.3HZ,H8''''),6.75(2H,d,J=8.5HZ,H3'''',5''''),6.37(2H,d,J=2.0HZ,H2,6),6.11(1H,d,J=2.0HZ,H4)。13C-NMR(CDCl3)δPPm:158.4(C3,5),157.1(C4''''),139.2(C1),128.0(C2'''',6'''',8''''),127.8(C1''''),125.6(C7''''),115.5(C3'''',5''''),104.2(C2,6),101.9(C4)。波譜數據與文獻[1]報道的3,5,4''''三羥基芪數據一致,故確定該化合物為3,5,4''''三羥基芪(3,5,4''''trihydroxystibene)。
化合物Ⅱ:淡黃色針晶,mp94~97℃。EI-MS:243(M+H);IR(KBr)cm-1:3229,1616,1593,1520。1HNMR(CDCl3)δPPm:9.57(1H,s),9.38(1H,s),9.14(2H,s),7.36(2H,d,J=8.5HZ,H-6''''),7.17(1H,d,J=16.5HZ,H7''''),6.78(1H,d,J=16.3HZ,H8''''),6.35(2H,d,J=2.0HZ,H2,6),6.32(2H,d,J=2.3HZ,H3''''),6.26(1H,dd,J=8.5HZ,2.3HZ,H5''''),6.08(1H,d,J=2.1HZ,H4)。13CNMR(CDCl3)δPPm:158.5(C3,5),158.1(C4''''),160.0(C2''''),140.0(C1),127.1(C6''''),124.6(C8''''),123.2(C7''''),115.2(C1''''),107.2(C5''''),104.0(C2,6),102.6(C3''''),101.3(C4)。波譜數據與文獻報道[2]的3,5,2'''',4''''四羥基芪數據一致,故確定該化合物為3,5,2'''',4''''四羥基芪(3,5,2'''',4''''tetrahydroxstilbene)。
化合物Ⅲ:黃色針晶,鹽酸-鎂粉反應和Molish反應均呈陽性。EI-MS:302(M-glc)。酸水解產物用TLC法檢識有槲皮素,用PC法檢識有D葡萄糖。IR(KBr)cm-1:3302,1657,1628,1602,1502。1HNMR(CDCl3)δPPm:12.45,10.78,9.20,9.10(each1H,s,OH),9.97(1H,d,J=2.0HZ,H2''''),7.86(1H,dd,J=8.5HZ,2.0HZH-6''''),6.96(1H,d,J=8.5HZ,H5''''),6.48(1H,d,J=2.0HZ,H8),6.19(1H,d,J=2.0HZ,H6),4.78(1H,d,J=7.0HZ,H1''''''''),3.4~4.78(6H,m)。13CNMR(CDCl3)δPPm:175.9(C4),163.9(C7),160.6(C5),156.1(C9),148.8(C4''''),146.2(C2),145.2(C3''''),135.9(C3),123.5(C1''''),122.1(C6''''),115.9(C5''''),115.8(C2''''),102.9(C10),102.4(C1''''''''),98.2(C6),93.6(C8),77.2~60.6(3''''''''~6'''''''')。波譜數據與文獻[3]報道的槲皮素4''''OβD葡萄糖苷一致,故鑒定該化合物為槲皮素4''''OβD葡萄糖苷(quercetin4''''OβDglucoside)。
化合物Ⅵ:白色針晶,mp195~197℃。FeCl3反應陽性。薄層檢識與原兒茶酸一致。EI-MS(m/z):154(M+)。IR(KBr)cm-1:3274,1677,1604,1530,1437,1381。1HNMRδPPm:7.43(1H,d,J=2.0HZ,H2),7.42(1H,dd,J=2.0,8.5HZ,H6),6.78(1H,d,J=8.5HZ,H5)。波譜數據與文獻[4]報道的原兒茶酸數據一致,因此可確定該化合物為原兒茶酸(protecatechuicacid)。
【參考文獻】
[1]陳廣耀,沈連生,江佩芬.土茯苓化學成分的研究[J].北京中醫藥大學學報,1996,19(1):44.
膠體從外觀上看貌似均勻,與溶液沒什么差異,因此膠體常稱為溶膠。溶膠與膠體是同一個概念。
二、對淀粉、蛋白質等高分子溶于水形成的分散系,為什么有時稱其為溶液,有時又稱其為膠體
教材中是按分散質微粒直徑的大小來給分散系分類的。淀粉、蛋白質等高分子溶于水形成的分散系可稱為膠體。但是判斷一種分散系是屬于膠體還是溶液,單從分散質微粒直徑的大小這一方面來考察,其結論是不全面的,甚至是錯誤的。正確判斷一種分散系是溶液還是膠體,還要看分散質微粒的結構。如果分散質微粒的結構簡單,比如是單個的分子或較小聚合度的分子或離子,那么這樣的分散系應稱為溶液。由于淀粉、蛋白質溶于水后都是以單個分子的形式分散在水中的,因此,盡管這些高分子很大,這些分散系仍應稱為溶液。只是因為高分子的大小與膠粒相仿,高分子溶液才具有膠體的一些特性,如擴散慢、不通過半透膜、有丁達爾現象等。化學上常把Fe(OH)3,AgI等難溶于水的物質形成的膠體稱為憎液膠體,簡稱溶膠;而把淀粉、蛋白質等易溶于水的物質形成的分散系稱為親液膠體,更多地是稱為高分子溶液。
三、溶液是均一的,膠體也均一嗎
憎液溶膠的分散質微粒是由很大數目的分子構成,因此是不均一的;高分子溶液中的分散質微粒是單個的分子,因此是均一的。
四、膠體能在較長時間內穩定存在的原因是什么
憎液溶膠的膠粒帶有相同的電荷,由于同性電荷的排斥作用而使憎液膠體可以穩定存在。淀粉、蛋白質等高分子中含有多個極性基團(如—COOH,—OH,—NH2等),可以與水高度溶劑化(高分子表面形成水膜),因此也可較長時間穩定存在。很明顯,這兩類膠體穩定存在的原因是不同的。
五、溶液中的溶質微粒也作布朗運動嗎
膠體微粒在各個方向上都受到分散劑分子的撞擊,由于這些作用力不同,所以膠體微粒作布朗運動。溶液中的溶質微粒和分散劑分子大小相仿,因此溶質微粒的運動狀況與膠體的膠粒運動狀況是有差別的。由于膠體的丁達爾現象,用超顯微鏡才可以觀察到膠粒的布朗運動。溶液無丁達爾現象,因此用超顯微鏡觀察不到溶質微粒的運動狀況。
六、凝聚與鹽析有何差別
凝聚是憎液(水)膠體的性質,膠體的凝聚過程就是膠粒聚集成較大顆粒的過程。由于憎液(水)膠體的分散質都難溶于水,因此,再采用一般的溶解方法用水來溶解膠體的凝聚物是不可能的,也就是說,膠體的凝聚是不可逆的。鹽析實際上就是加入電解質使分散質溶解度減小而使其析出的過程。鹽析不是憎液膠體的性質,它是高分子溶液或普通溶液的性質,能發生鹽析的分散質都是易溶的,如淀粉溶液、蛋白質溶液、肥皂的甘油溶液,由于分散質都是易溶的,所以鹽析是可逆的。
七、蔗糖溶于水形成的分散系是溶液,為什么在生物課的滲透實驗中,蔗糖分子卻不能通過半透膜
不同的半透膜,如羊皮紙、動物膀胱膜、玻璃紙等,其細孔的直徑是不同的,也就是說,不同的半透膜,其通透性是不一樣的。顯然,籠統地講半透膜能使離子或分子通過,而不能使膠體微粒通過是不恰當的。
八、憎液膠體與高分子溶液在性質上有何異同
憎液膠體全面地表現出膠體的特性,高分子溶液則不然。這兩種分散系中的分散質微粒都作布朗運動,都有丁達爾現象;憎液膠體有電泳現象,淀粉溶液無電泳現象,而蛋白質溶液則較為復雜;使憎液膠體凝聚的方法有:加入電解質、給膠體加熱、加入帶相反電荷的膠體,使高分子溶液中的分散質沉淀,主要是破壞高子分與分散劑間的相互作用,如加入大量的電解質也能使淀粉、蛋白質沉淀,這一現象稱為鹽析,它是可逆的。
九、有沒有溶液能產生類似于膠體的電泳現象
達維多夫說:“要解決現代學校教育的根本任務,歸根結底要通過教學目標、數學內容和教學方式的設計而改變思維類型。”顯然,在教學模式改革這個整體行為中,教學目標的定位和設計是基礎,教學內容的處理和設計是核心,教學結構的過程和方法的選用和設計是手段。啟發式教學模式應該是以素質教育目標為基礎,推導出相應的教學內容設計和教學結構、過程、方法設定的有機整體。
近幾年來,我在化學教學實踐中為全面提高、培養學生的思維能力,實現素質教育的目標,在課堂教學中進行了啟發式教學模式的整體實驗,取得了良好的效果,大致可分為四個層次,現就一些感悟簡述如下:
一、導入要奇——興趣性。夸美紐斯說:“興趣是創造一個歡樂光明的教學途徑之一。”教師通過創設一定的學習環境,揭示該課知識的社會實踐意義,以喚起學生的學習欲望。這一階段可直接作為新課導入,也可以設計在新課導入和進入新知識學習之間的過渡,但它決不等同于導入過程,而是啟發式教學必不可少的重要一步,因為它直接牽動著學生發現、探索問題的興趣。如果教師通過導課能夠創設一種有趣的思維意境,從而刺激學生強烈的好奇心,無疑會使教學事半功倍,例如,在講氫氧化鈉的性質時,可以設計幾個非常有趣的實驗:(1)將氫氧化鈉固體放入熱水中,水會沸騰起來,為什么?(2)向盛氫氧化鈉溶液的兩支試管中分別滴加紫色石蕊試液和無色的酚酞試液,觀察顯示的顏色。同學們帶著一些問題自己去認識、分析、概括、評價一下,這樣一定能激發學生的思維主動性。
這一階段,從教育教學目標上,否定了以傳授知識為目標的注入式教學,變教師講授知識為學生探求知識,把教學的基點定位在發展思維和培養能力方面。從教學內容上講,教師創設的情境和顯現的內容,必須和教學的重點內容相關聯,但最好不要是結論性的答案,而是在基本結論的一定范圍內,留有余地,以便充分發展學生探索問題的能力。從教學結構上講,這一階段以學生觀察、聯想活動為主,教師通過媒體顯示或實物顯現,激發學生學習的興奮點。
二、精講點撥——科學性。通過啟發式教學模式的第一階段,學生基本上都能進入有意義學習的心理過程,但千萬不要認為直接講授知識的時機已經成熟,否則,將截斷學生的思維和能力發展過程。教師應當承接第一階段給學生呈現的與教學重點相關聯的內容,通過精要、生動的講解,由此及彼,由表及里,引導學生逐步接近知識結構。對于知識的講授,無須講求立論、講解、分析、小結的完美程序。要知道這種完美的程序,只對教師“完成任務”的自我感覺有用,甚至是一種變相的對學生不負責任。教師必須把主要的精力放在捕捉學生學習的障礙和思維的靈感方面,并及時開導啟發。激發學生學習動機,讓學生沿著思維的階梯,在教師有效的引導下,自覺地發現、掌握知識,從而調動他們潛在的勇氣、膽識,培養他們的能力。
在教學結構上,該階段表現為通過教師的非定性講述,勾勒出知識結構的模糊概況。學生在形式上是被動的,但在思維活動中,仍然居于有意義的主動地位。在這一教學階段,教師通過講解,勾勒出知識結構的輪廓,教師處于主導角色的位置。教師若要成為“主導”,重點應放在如何啟發學生的“學”上。那么,教師必須轉變備課只熟悉教參和教材,上課“照本宣科”的輕備課,重授課的教學思路,確立重備課,活課堂的教學思路。教學大綱和教材所規定的教學內容,僅僅為教師提供了教學的基本線索,教師在備課過程中,不僅要熟悉教學內容,而且要著重掌握教學大綱所規定的學生的認知和能力培養目標。圍繞這一目標,廣泛搜集現實的材料,設定使用的媒體和教學方法,并使之與教學內容有機結合。扎實、科學、全面的備課,將會使課堂教學厚積薄發,游刃有余。從這個意義上看,教師備課的工作量要遠遠超過上課的工作量。
三、巧設疑問——思維性。古希臘教育家亞里斯多德講過一段名言:“思維自驚奇和疑問開始”。日本的課堂提問研究者把提問分為兩大類。一類是“徒勞的提問”;另一類是“重要的提問”,而區別兩者的重要標志,就是看提問是否有效地發展學生的思維能力。設疑應由淺入深,由具體到抽象,先感知后概括,亦即從實驗事實入手,去歸納概括某種結論或道理,以實現學生由“學會”到“會學”的轉變。
“問題”是開啟思維和發展思維的源泉,“一個問題的答案不是唯一的,而是開放式的”已成為日本教育家集中研究的問題,他們認為:“這是未來不斷開發新技術人才必須具備的思維模式。”啟發式教學模式以發展學生的能力,提高學生的素質為目的,傳授知識僅僅是實現這一目標的一個過程。引導學生觀察、發現、分析、解決問題是課堂教學的軸心,在教學結構上,師生之間、學生之間形成一種合作關系,既可以是師生之間的個別或群體討論與對話,又可以表現為學生之間的個別或群體討論與對話。這一過程是啟發式教學模式的靈魂,教師要盡可能地有意制造認知過程中的障礙,如提供正反兩方面的立論,故意誤導等,從而使學生在迂回曲折、歷經坎坷的多向思維之后,獲取知識。在教學技巧上,教師要尊重持不同觀點或者是錯誤觀點的學生,要保護好學生的積極性。
四、小結精簡——邏輯性。在經過前三個階段的教學過程之后,教師要抓住學生急于鑒別自己的探索結果環節。這一過程帶有總結的性質,與傳統教學總結不同的是,教師不是對自己的分段講述進行自我總結,而是在學生自我發展的基礎上,通過疏理學生認識結果,推導出結論。是學生由形象思維能力向抽象思維能力的邁進。由于學生思維主動性的貫穿和滲透,其教學結構表現為教師的主導作用和學生的能動作用實現了有機的統一。
啟發式教學是對傳統的注入式教學在目標、內容、形式及手段上的根本否定和變革,但它并非是一種機械式的課堂教學模式,而是一種基本的教學思維模式。談話法、討論法、圖示法、愉快教學法、情境教學法等各種具體的教學方法的有機融合,將使這種教學模式更加充實和豐滿。整個教學活動呈現出以學生的主體活動為主線,以教師主導為輔線的動態構成。
參考文獻:《中學化學》
化學實驗既是化學學科的基礎和靈魂,又是理解知識的重要方式,同時也是中考考察的重點內容。近年來,化學實驗探究題已成為中考化學學科的重要題型之一。實驗探究題既考察了學生對基礎知識和基本技能的掌握情況,又考察了學生分析問題、解決問題的能力。實驗探究題要求較高,區分度也很好,成為近年中考題的熱點,這給我們的教學提出了新的要求。為此,我們在教學實踐中應從以下幾個方面加以改進和完善。
一、上好實驗課
在實際教學中,往往為了省事,在講到實驗時,僅停留于“紙上談兵”,“講”實驗,“畫”實驗。有時實驗“畫”都懶的畫,直接用課本投影或讓學生看課本圖示。這就使得學生是索然無味“聽”實驗,“背”實驗。對實驗中提出的問題,不是通過觀察實驗現象得出結論,回答問題。而是聽老師“說”現象,記現象,得結論。因此,在實際教學中上好實驗課非常重要。我們盡量將實驗課放到實驗室進行,邊做實驗邊講解。必要時實驗讓學生自己動手做,問題讓學生自己提。讓他們自己從實驗中尋找答案。這樣效果會很好。這既體現現代學生的特點,又能培養學生的能力。同時,借助實驗可以強化學生對基礎知識的理解,提高實驗能力。
二、遵循課程標準但是不拘泥于教材,對教材中的探究性進行創新。
中考考試說明中明確提出,化學學科考試內容嚴格遵循課程標準的前提下,編制試題,活而不偏,適度開放。加強以實驗探究為核心的科學探究活動的考查。這就要求我們在實際的教學過程中利用好教材中的活動與探究。由于教材中的化學探究性實驗內容的時間緊。教師在教學過程中可以針對探究性實驗內容有所側重,選擇具有代表性的實驗重點突破并有時創新。用來測定空氣成分的方法很多,如圖1所示是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法。
圖1圖2
實驗過程:
第一步:將集氣瓶容積劃分為五等份,并做好標記。
第二步:點燃燃燒匙內的紅磷,伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。
第三步:待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,發現水被吸入集氣瓶中,進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總容積的1/5。
請回答下列問題:
(1)集氣瓶中剩余的氣體主要是。
(2)實驗完畢,若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5,
你認為導致這一結果的原因可能是、
(3)某同學對實驗進行反思后,提出了改進方法(如圖2所示),你認為改進后的優點是:。
將課本實驗進行改造和創新,可以培養學生綜合運用知識分析問題和創造性解決問題的能力。使學生對知識的理解產生“質”的飛躍。為學生做好實驗探究題打下堅實的基礎。
三、轉變教育思想,更新教學理念。
新課程理念強調:基礎教育的任務不僅是傳授知識,更重要的是讓學生改變單一的接受性學習,掌握科學的學習方法,通過研究性學習、參與性學習、體驗性學習和實踐性學習來掌握科學知識。新課程理念要求打破以講授、灌輸為主的教學方式。使用體現學生參與合作,師生互動,探究創新的教學模式。努力引導學生自主專研,鼓勵他們求異創新,主動構建自己的知識體系。但是很多老師仍按傳統的教學思想去教學,對新課標準的要求視而不見,在實際教學中仍是以講授、灌輸為主教學方式,把自己放在了主題地位。以下是我聽一位教師的課堂片段探究CO2與水的反應實驗。
老師:取兩支試管,在A試管中加入2ml蒸餾水,滴入2滴紫色石蕊試液。問學生石蕊試液顏色是否改變?
生:沒變色,仍為紫色。
師:在試管B中加入幾小塊石灰石,再加入一定量的稀鹽酸,迅速塞上帶導管的橡皮塞。將導氣管伸入試管A的溶液中。大家觀察一下紫色石蕊試液顏色是否變化了?(演示實驗)
生:紫色石蕊試液變成了紅色。
師:紫色石蕊試液為什么變成了紅色?(紫色石蕊試液遇酸變紅色)
生:因為二氧化碳與水反應生成了碳酸。
師:給試管A加熱至液體沸騰,大家觀察一下顏色是否有變化?
生:紅色又變成了紫色。
師:紅色為什么又褪去了?
生:A中沒有碳酸了。
師:碳酸是否穩定?
生:不穩定,受熱分解了。
[板]CO2+H2==H2CO3
H2CO3CO2+H2O
這樣的實驗探究乍一看進展非常順利,而且師生雙邊活動、課堂氣氛都很好。若仔細分析不難發現,實際上仍是老師起主體作用。實驗是老師做的,問題是老師提的,現象也是在老師提示下學生回答的。這樣的教學實際上還是傳統的灌輸式教學。就像現在市場上銷售的感冒藥—感冒膠囊,換成的氨酚烷胺那敏膠囊,從外觀名稱看,好象是新藥,實際仍然是以前的老藥。而新課程理念提倡的是學生參與合作,師生互動,探究創新的教學模式。這就要求我們改變傳統的講授灌輸式教學,變成師生先一同進行原理學習,然后由學生自己尋找裝置,師生共同設計實驗,然后學生自己親自操作。實驗結束后進行交流與討論,總結出實驗結論。這樣可以真正體現學生的主體地位。讓學生在快樂中學習,在實踐中獲得知識。同時提高學生的實驗操作能力。
四.聯系現實生活
新課程標準的理念是由過分注重學科系統知識的化學課程向貼近社會、貼近生活、體現STS教學思想的化學課程轉變。近年來的中考題注重體現化學學科的實際應用研值和學科特點,體現化學與社會、生活的緊密聯系。因此,在教學實際中,要足于學生發展和實際需要,將生活實際與物質的性質及變化聯系起來,引導學生發現問題,對問題進行探究,從而獲得化學知識與經驗。
生活中,處處是化學,留心身邊的生活現象,把教學研究的視角延伸到生活當中去,豐富多彩的生活為課題設計提供了豐富的資源。
例如:(徐州市2008中考)2008年春季,特大暴風雪襲擊了我國南方地區,在抗擊暴風雪的戰斗中,融雪劑發揮了—定的作用。小明現有一包某公司生產的融雪劑,已知它由碳酸鈉、氯化鎂、硫酸銅、氯化鈉中的一種或幾種物質組成。
[提出問題]該公司生產的融雪劑到底含有什么物質呢?
[查閱資料]含鈉元素的物質在酒精燈的火焰上灼燒時會產生黃色火焰。
[實驗探究]下面是小明設計的探究實驗,請你幫他完成。
實驗操作
實驗現象
結論
①取少量融雪劑,加水溶解
得無色溶液
不含物質
②另取少量融雪劑,滴加稀硫酸
無明顯現象
③向該融雪劑的水溶液中滴加氫氧化鈉溶液
出現白色沉淀
④
含有氯化鈉
[反思和評價]
(1)寫出③中反應的化學方程式。
(2)融雪劑融雪的原理是。
(3)使用融雪劑有很多危害,例如會腐蝕道路、橋梁。請你再舉一例。
總之,在化學教學中,教師要在新課程標準的指導下運用多種教學方式和手段不斷完善自己的教學。在實驗探究教學中切實從有利于學生身心發展的高度,提高對化學實驗探究教學重要性的認識。加強對化學實驗探究的教學研究,努力提高化學實驗探究教學的質量。
參考文獻:
研究生創新能力培養是研究生教育的核心內容,碩士生在企業做學位論文工作期間,會面臨許多問題,如企業導師會把企業中的一些其他技術工作交給學生做,似乎影響了研究生做畢業論文的進度。但這其實是聯合培養工作的重要組成部分。我們在廣西藥用植物園做學位論文的研究生曾多次參與企業新產品生產與開發,協助解決了幾個新產品的提取工藝優化及活性分析。該學生反映,這種額外的工作要求研究生的獨立工作能力強,要會自己分析問題、查閱資料,還要自己進行試驗方案設計,確實弄不懂的才向老師請教,使自己大大增長了見識,受益頗深,這些在學校是很難學到的,大大拓寬了研究生的知識面,提升其創新能力。
2.有利于豐富研究生實踐經驗,培養其創業能力
碩士生在企業做學位論文的一兩年是參加社會實踐的最佳時機。進入企業,如何才能學到企業工人、技術人員豐富的生產實際知識和熟練操作技能,是產學研聯合培養的研究生面臨的實際問題。研究生要正確看待“下企業”,不要認為自己有什么“優越感”,要放低位置,主動向企業工人、技術人員學習,很多研究生在企業中都要經過一番磨合,才能把自己真正融入企業,順利地開展畢業論文研究工作,在這個過程中也獲得了豐富的實踐經驗。在企業的社會實踐也是碩士生學習如何創業的良好機會。如“基地”之一的廣西化工研究院原來是事業單位,后來改制為企業性質,從一個財政撥款單位發展為工業總產值超億元的科技企業,這樣的企業發展史能讓研究生接受創業的理念、學習創業的過程,培養研究生的創業能力。
3.有利于提高研究生競爭力、獲得更多就業機會
研究生通過產學研聯合培養,不僅鞏固了研究生的有機化學基本實驗操作技能,而且提高了研究生提出問題、分析問題、解決問題的能力,加快學習與生產的結合,大大提高了研究生就業競爭力,獲得更多就業機會,并使其在畢業后能從學習者轉變為工作人,適應新的崗位工作,將所學的知識和技能應用于生產生活實際,獲得了企業的認同與支持。產學研聯合培養的畢業生基本都在企業科研生產第一線工作,主要從事的工作是新產品開發、新技術研究,與企業生產實際密切相關。這些研究生的學位論文選題適應當今行業新技術發展,專業對口,一般畢業時能使選聘單位非常滿意,初次就業率即達100%,而且很快就成為企業的骨干。
二、對產學研聯合培養研究生的幾點思考
1“.產學研”聯合培養研究生
要考慮企業方面,也要符合學校培養要求。產學研聯合培養研究生必須堅持按照《學位法》對碩士學位的嚴格要求,謹慎選擇碩士生培養基地,確定學位論文選題,在充分考慮企業生產實際需要的前提下,符合學校培養需要。培養工作必須做到有利于培養碩士生獨當一面的科研能力,有利于培養碩士生在畢業論文試驗工作中發現問題、分析問題、解決問題的能力,并能有所創新,在培養過程中避免出現對碩士生“只用不教”的偏向及個別“放羊”現象。而在企業的實際生產中有些質量關鍵問題迫切需要解決,但技術含量不高,比如生產工藝管理、技工培訓問題,不能作為碩士生的畢業論文選題,不然就不能達到碩士學位論文要求。
2“.產學研”聯合培養研究生
必須強調學校導師的主導作用,同時充分發揮企業導師的積極指導作用。碩士生下到企業后,環境陌生,不了解企業產品和生產工藝,需要一段時間熟悉,困難較多,這時企業導師的指導作用很關鍵。而有的企業導師往往只重視解決生產實際問題,不進行難點的分析和理論上的深化,因此學校導師要及時在理論上做指導,提高研究生的畢業論文水平,確保滿足學位論文要求。
3“.產學研”聯合培養研究生
要充分利用企業平臺,提高碩士生綜合素質。碩士生到企業做畢業論文是學生生活的一個重要拐點,是研究生踏入社會前的“實習”。企業給他們提供了一個新的社會實踐的平臺,他們要處理新的人際關系,了解新的生活環境,熟悉新的工作內容,因此,學校與企業的導師雙方要加強聯系,通過各種途徑和碩士生及時交流,及時了解碩士生遇到的問題和困難,幫助他們盡快適應企業環境,提高碩士生的綜合素質。
首先,弄清化學實驗與研究性學習的關系:
在中學化學教學中,充分利用化學學科“以實驗為基礎”的基本特征,挖掘和開發化學實驗在研究性學習中的功能,對于改變學生的學習方法,形成終身學習的能力具有重要的意義。
一、化學實驗是研究性學習的一種重要途徑
研究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學研究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。化學實驗是學生化學學習中的能動的實踐活動形式。化學實驗為學生創設了親身參與實踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化學實驗的功能和研究性學習的特征決定了化學實驗必然是研究性學習的重要途徑。
二、化學實驗作為研究性學習途徑的教學策略
在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行研究性學習,要充分挖掘化學實驗在研究性學習中的功能,發揮化學實驗在研究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用,研究開發研究性實驗,引導學生通過實驗去發現和研究解決問題的方法,在化學實驗中培養學生的科學素質,實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動研究性學習的根本轉變。
第二、化學實驗與研究性學習課題的選擇:
通過化學實驗開展研究性學習,必須著力培養學生的化學實驗能力和自主學習能力,同時也必須依據學生的知識能力來確定研究課題,特別是依據學生的化學實驗能力來選擇適當的研究課題。根據我們開展研究性學習的體會,在服從課題研究的原則基礎上,我們主要采用以下幾種方法選擇課題。
一、結合化學教學選擇研究課題。當今課改的重要任務就是要提高學生的實踐能力和創新精神,適當增加一些探索性實驗,有利于提高學生的探索欲望,培養學生的創新能力。例如Fe2+和Fe3+的轉化,可以改進為探索性實驗:根據現有實驗條件,如何實現Fe2+和Fe3+的轉化?讓學生首先設計實驗方案,其次交流設計思想,篩選確定最佳方案,最后實施實驗并得出實驗結論。這種探索過程比空洞的講授更能調動學生利用多種感官主動參與信息加工、構建知識,使學生的潛能得到更好的開發。
二、結合日常生活選擇研究課題。社會生活中的問題無處不在,我們引導學生從自己身邊開始思考,提出問題,并篩選確定研究課題,然后讓學生收集資料、研究實驗方案,通過實驗自主探討、自主學習,極大發揮學生的創新能力。如探討鐵生銹的原因,一方面學生選擇了生活中常見的各種鐵件,又設計了銹蝕的不同條件開展實驗,另一方面學生又到工廠、商店、居民區、農村……開展實地調查,學生對鐵生銹的原因、造成的危害及預防生銹的措施有了全面深刻的認識,寫出了較高質量的化學小論文。
三、結合當地生產實踐選擇研究課題。我們結合當地經濟建設的實際情況,結合課外活動及實踐活動的開展,讓學生大膽探索、積極創新。譬如圍繞水的問題,可以啟發學生從我縣水的資源、利用、水患、污染、監測、防治等方面去思考,學生積極性高,提出了許多問題,他們調查排污口,參觀自來水廠,監測水的pH值及重金屬離子、苯酚等含量,并請來環保局人員共同分析,取得了良好的社會效益。
四、結合化學課外活動選擇研究課題。利用化學課外小實驗、趣味化學實驗、化學小魔術等積極探討化學實驗的設計方案,研究化學實驗的現象、實驗裝置、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、實驗分析和實驗報告。如自制汽水的原理與方法、熱水瓶(鍋爐)中水垢成分的分析、相片沖洗原理的探索等等。
第三、研究性學習在化學實驗應用:
1.設計實驗方案
教師提出實驗目的,讓學生設計實驗方案,然后師生共同逐個討論,尋找多種方案或確定最佳方案。例如,在學習實驗室制乙烯這一內容時,先說明乙烯中會混有SO2和CO2氣體。讓學生設計實驗,證明它們的存在。結果學生都知道應先將氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶,看到品紅褪色,證明有SO2氣體。但在接下來的檢驗CO2存在的操作中,意見出現了分歧,學生提出了如下方案:①將氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁;②將氣體通過裝有足量的NaHCO3溶液的洗氣瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水渾濁;③將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁;④將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁;⑤將氣體再一次通過裝有品紅溶液的洗氣瓶中,品紅不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁。然后師生討論:方案①和③沒有將可能未與品紅溶液反應完全的SO2帶入澄清石水中,方案不合理;方案②雖完全除去了SO2氣體,但SO2與NaHCO3溶液反應會產生CO2氣體,顯然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2氣體,也不會減少或生成CO2氣體,且現象明顯,上述兩個方案都合理。
2.改進實驗裝置
教材上有些實驗裝置復雜、實驗費時費藥,有些實驗現象不夠明顯,還有些實驗環境污染嚴重等等,教師可帶領學生對這些實驗進行改進。如酚醛樹脂制取實驗以后,試管難以洗凈,每次實驗只得更換試管,改進后我們用醫用廢磷霉素小瓶替代試管進行實驗,不但節省了大量的試管,而且藥品用量比原來少了許多。
3.研究不同反應條件對實驗的影響
學生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液實驗后,讓他們將上述實驗操作順序顛倒,觀察現象,并進行解釋。再如用較純凈的鋅粒與稀硫反應速度較慢,當在反應混合物中加入少量CuSO4溶液時,反應速度大大加快,可讓學生探索原理。
1.1教育領域
隨著虛擬技術的發展和教學要求的不斷提高,虛擬技術已進入教育領域,并且已成為完成教育工作的一種有效方式。例如利用化學教育軟件,展示化學實驗的流程和結果。學生可以通過使用該軟件,了解和掌握整個實驗過程,然后再進行實踐操作。這樣,既可以減少實驗的危險性,又可以提高學生的學習興趣和效率,減少不必要的浪費。再如利用物理教學軟件,開展“歐姆定律”的講解,其效果生動,且學生便于理解。
1.2生物制藥領域
虛擬技術在生物制藥方面的應用主要是在藥物的設計階段:采用相關的分子設計軟件,設計藥物小分子,模擬小分子與受體的相互作用,預測小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代謝途徑、代謝物及其各類性質。目前,這種藥物設計模式已被國際專業制藥公司在研發新藥時采用,并與實驗相結合,以達到減少研發消耗,提高研發成功率的目標。1.3醫療領域虛擬技術在醫療領域的應用主要有:手術培訓、手術模擬、醫學影像檢查和臨床診斷。已經報道的“上海交通大學附屬第九人民醫院骨科專家成功完成真正意義上的3D打印骨盆重建手術”,是虛擬技術在醫療領域成功應用的又一案例。
2、化學信息學
化學信息學的研究領域并未經過刻意界定,很多化學家在各自不同的研究領域中力爭發展和采用計算機的方法來處理大量涌現的化學信息,建立化合物的結構與性質的關系。在20世紀60年代,化學信息學的發展已初見端倪,到了70年代開始出現了颶風式的發展。因此,相關的化學信息學的定義有多種。
比較典型的有以下一些論述。
(1)采用分子模擬和數據分析技術與高分辨圖形顯示組合,得到了令人驚訝的結果。因此,化學信息學是通過應用信息技術幫助化學家研究新問題、組織并分析科學數據,以研發新化合物、新材料的過程。
(2)很多人認為化學信息學是化學信息的擴展,它涵蓋了與化學結構、數據存儲和計算方法相關的領域,如化合物登記系統、在線化學文獻、結構-活性關系分析和分子性質計算[3]。化學信息學作為一個學科名稱來說是很新的,但我們可以體會到,它存在于我們周圍已經有了一段時間。不同的階段常會給出不同的化學信息學的定義。
所以,在討論這些不同觀點的時候,我們認為“化學信息學是一門應用信息學方法和計算機技術來輔助解決化學問題的學科”[4]這個論述更具有普適性。
化學信息學方法主要有三種,即基于數據、基于邏輯和基于原理。
(1)基于數據的方法建立和利用多種化學數據庫管理系統和化學數據庫中的數據。該方法主要的作用是在數據庫中獲得已記錄的相關信息。
(2)基于邏輯的方法利用已有的化學數據庫中的數據,并在此基礎上,利用歸納、推理和分類等方法將數據轉化為知識,并對知識實施有效的管理,以便于知識得到廣泛的應用。最終,能用于解決實際的化學問題。該方法適用于大量數據的處理,對象具有比較強的規律性。同時,它能解決數據庫系統不能解決的問題。
(3)基于原理的方法利用已有的量子化學的理論,對化學對象作相關的量化計算,并根據計算結果,研究對應的化學問題。該方法能從原理上解釋化學問題,但不適用于大批數據和大的體系的處理。在化學研究中,這三種方法相輔相成。對于不同的研究對象或不同的研究階段,采用對應的方法組合。
3、化學研究
化學是研究物質的組成、結構、性質和變化規律的科學。有機化學是研究有機化合物的來源、制備、結構、性質、用途和有關理論的一門學科,由于有機化合物都含有碳,同時以碳、氫化合物為母體,因此這門學科又可稱為“碳化合物的化學”或“碳氫化合物及其衍生物的化學”,隨著這門學科的發展,誕生出了高分子化學、元素有機化學等新學科,為合成染料、橡膠、纖維、藥物、塑料等有機化學工業建立了理論基礎。化學的研究內容主要可歸納為三部分:分子設計、合成設計和結構確定。利用相關技術設計具有特定功能的化合物即為分子設計[5];利用相關技術設計特定化合物的合成路線即是合成設計;結構確定包括兩部分:結構解析和譜圖模擬。結構解析是根據已有的化學譜圖,推測對應的化學結構。譜圖模擬是基于化合物的化學結構,預測其化學譜圖。化學是重要的基礎科學之一,它也是一門建立在實驗基礎上的科學。在化學研究中實驗和理論這兩方面一直是相互依賴、彼此促進的。化學是一門古老而歷史悠久的科學,它的研究模式為靈感、經驗和實驗(見圖1)。長期實驗數據的積累,為現在和今后的化學研究提供了寶貴的財富。截至2013年12月,已有記載的小分子化合物達7600多萬個,化學反應約5580萬個。要有效應用如此大量的研究和實驗數據,只有采用信息技術才能實現。在此,我們提出了化學研究的現代模式,即在化學研究的傳統模式中融入虛擬技術(見圖2)。分子設計是化學研究的內容之一。傳統模式的分子設計流程如圖3所示,某種化合物的性質,通常是在得到化合物之后,經過實驗測試才可獲得對應的性質。現代模式的分子設計流程如圖4所示,化合物的性質,可以用相關軟件預測獲得。根據獲得的預測結果和經驗,決定是否要合成該化合物。圖3和圖4中的分子設計流程顯示,兩者的差異主要在合成之前。傳統模式在合成之前的分析工作僅以文獻信息作為判斷依據。而現代模式,既以文獻信息作為判斷依據,又以軟件預測結果作為分析判斷依據。從原理上講,采用現代模式合成的化合物,其符合需求的成功率要高于傳統模式,研究過程中產生污染的幾率要比傳統模式的低。
二、觀片設疑法
心理學認為,思維總是從問題開始的。智力發展也是從發現問題和解決問題過程中表現出來的。化學是以實驗為基礎,研究微觀粒子的變化。微觀粒子既看不見,又摸不到只憑講述去體會認識,學生感到枯燥乏味,為激發學生好奇心和求知欲,教師在引入新課時,如善于運用投影片提出問題,激發學生求知欲,效果將大不一樣。例如,在講“分子”概念這節課時,教師先演示蜜烽從很遠的地方,奔向花叢去采蜜的拉動片。針對投影片教師設疑,蜜蜂為什么從很遠的地方奔向花叢呢?帶著這一向題導入新課,學生學習積極性空前高漲,思維異常活躍。
三、觀片類比法
“溫故而知新”,一切知識都有其內在的聯系,有些新知識是由舊知識引出的。運用投影復習舊知識,找到新舊知識聯系點,新知識學習的難點就迎刃而解了。復習內容不一定是上一節學過的,例如在教學完硫酸、鹽酸性質這一內容后,在學習酸的通性這節新課之前,我們首先運用投影片復習鹽酸、稀硫酸化學性質。
復習之后,教師結合投影片指出鹽酸、稀硫酸化學性質極相似,那么所有酸是否也具有這些性質呢?通過觀片類比,引出“酸的通性”這節新課。運用投影,通過新舊知識的聯系,新知識的掌握便水到渠成,既鞏固了舊知識,又獲得新知識。
四、觀片激趣法
“知己知彼,百戰不殆”。此話對于做好初、高中化學教學的銜接工作同樣適用。
1.認真鉆研教材,熟悉初、高中全部教材的體系和內容。明確哪些知識點在初中已經基本解決;哪些知識點應在初中解決而實際并未完全解決;哪些知識點在初中未解決,應在高中拓寬和加深等,做到心中有數。
2.摸清高一新生的心理變化情況和素質情況。
3.搞一次摸底測驗,了解學生學習的現實情況。
總之,對過渡階段必須采取有力措施,對學生加強思想教育,克服心理障礙,鼓勵學生經常反思自己,改進學習方法,以在較短時間內改變學習上“不適應”的情況。
二、對癥下藥抓好銜接
在吃透大綱和教材,摸清學生思想、知識、能力等基本素質情況和學習中的現實情況以后,“對癥下藥”,采取有效措施,順利地做好了初、高中化學教學的銜接工作。
1.緊扣高中化學教學大綱,采用“集中復習”和“穿插復習”相結合的方法,做好知識的查漏補缺工作,以創造一個較為整齊的教學起點。
2.改進教學方法,善用啟發式教學
不管采用什么教學程序和方法,“啟發式”都是必要的。因為它使教學過程成為在教師指導下學生主動探索知識的過程,故能極大地調動學生的學習積極性。
3.掌握學習方法,培養學習習慣
實踐證明,學生學習方法的轉變是一項艱苦的勞動,要有一個逐步適應的過程,決不能操之過急。在高一對學生鋪設的問題臺階不要一下子就很高,要使他們能上得去,以防發生兩極分化。要通過耐心細致的引導,教會學生從比較中學習,發現相似,尋求規律,逐步培養思維的敏捷性和嚴密性。在做和練中,不斷找出好的學習方法。
4.激發學習興趣,發展思維能力
1.集中形式與分散形式
集中形式,是把一個單元里有關的一些知識(理論或概念)集中在一起,按歷史發展的順序排列起來,組成新的知識體系來講授的教學形式。
集中形式的化學史教育,應本著“有論、有史、有人、有事”的原則組織內容,即科學性與思想性相統一,有令人信服的化學史資料,有科學家追求真理的動人事跡,有生動曲折的故事情節。選的內容應是化學史上的重大事件。例如近代化學史上的兩座豐碑:原子分子論的建立和元素周期律的發現,都可采用集中形式講授。
分散形式是結合化學基礎知識、基本技能的教學,適當、靈活地穿插引入化學史的形式。
2.單元起始課和單元總結課
課外活動是除課堂教學之外,進行化學史教育的另一種有效形式,并經常采取如下活動內容:①開設化學史選修課;②開設化學史專題講座;③介紹化學最新發現及發展遠景;④組織閱讀有關資料,看科技電影;⑤參觀科技展覽等。課外活動開展化學史教育的優點,一是內容可以相對系統,二是形式可以活潑多樣。
三、中學化學史教育的方法
1.重視學生學習心理,設計有效學習循環。
教師構思教案時,應注意以下學生學習心理:
①學習目的、動機、興趣——即動力因素。
②激情、自信感、欲鉆研——即狀態因素。
③成績、成果、成功愉——即成果因素。
充分發揮化學史作用,設計有效學習循環:
2.采用啟發式
中學化學史教育也應以啟發式作為整個教學法的指導思想,運用各種方式方法,調動學生的積極性、自覺性、主動性、獨立性。
3.嘗試發現法
在化學史教育中,只要有可能,就應以實驗和假說為中心,以學習自然科學方法論為重點。應使學生了解以下基本過程。
4.教學手段問題
進行中學化學史教育時,可采用多樣化的教學手段:幻燈、電影、錄像、電視、廣播、電子計算機等。
5.語言問題
由于化學史的教學,絕大部分還需靠講授法進行,所以務求“語言美”。
化學教育中美育的作用和基本要求
化學教育中美育的作用是十分重要的,教師應給予充分的重視。
1.培養學生熱愛祖國、熱愛自然的情感
化學學科中涉及許多大自然的天然景觀和豐富礦藏,他們所展示的壯麗河山,可以激發和培養學生熱愛祖國山河、熱愛自然的情感,其效果遠遠超過單純的說教。
2.激發學生興趣、促進智能培養
許多調查表明,由于不少化學變化具有艷麗多采、現象奇特的特點,所以能激發學生強烈的興趣和求知欲,而這種強烈的興趣和探求的欲望,一旦保持下來,就會產生巨大的學習動力,足以克服學習中的各種困難,促進智能的培養。
3.使學生受到藝術的教育
科學技術的發展,使化學成為與人們生活息息相關的學科,據有關方面統計,僅直接與人們生活有關的化工產品,每年就有成千上萬種問世。其中不少產品除了實用以外,還具有五光十色的圖案美和造型美。我們在化學教育中注意融合這些內容,就可以使學生受到藝術的熏陶。
4.激發學生追求美的良好愿望
許多化工生產的工藝管理和實驗的操作技能技巧,蘊含著布局巧妙的工藝美和高超嫻熟的表演美。讓學生參觀現代化工廠中的廠房設計、工藝流程的安排、生活環節的銜接、管道的婉蜒起伏、物料的吞吐、儀表的控制、環境的安排,會使他們感到整齊、對稱、調和、勻稱、節奏、和諧、舒坦。觀看教師演示實驗操作中所表現出來的靈活機智,能夠激發學生向往和追求良好的愿望,久而久之,就可能收到好的效果。
那么,如何使化學教育中的美育進行得更為有效呢?我們認為應該注意以下幾點。
1.以化學教師自身的美來潛移默化地影響學生;
2.誘發美感,激發求知欲,啟迪思維;
3.運用課堂教學的語言藝術培養學生的審美創美能力。
淺談作業批改的德育功效
作業批改作為常規教學的重要環節,既是課堂教學的補充和延伸,使學生對所學知識消化、吸收及至進一步升華所必需的手段,也是教學信息反饋的重要途徑。隨著教育教學改革的不斷深化,在貫徹實施《****中央關于進一步加強和改進學校德育工作的若干意見》時,應該賦予作業批改新的內容和功效,使其成為科任教師德育工作的重要途徑之一。
一、通過作業批改,能及時把握學生思想脈搏和個性特點,為德育工作的開展打下堅實的基礎
1.學生作業中流露出的個性特點是鮮明的,不加掩飾的,無論是從字體、字形、作業完成情況,還是作業、作業本的整潔程度,對學生的個性特點都應能大致把握。所以通過作業批改的有效途徑,從而為進一步把握其思想脈搏打下了堅實的基礎。
2.通過作業批改,能加強師生間的心靈交流與信息交流,增進師生間的了解、信任與理解。作業的及時批改與分發,架起了師生課外交流的橋梁,從中可以互通信息。教師批改作業時鮮紅的“√”號,既是對學生莫大的鼓勵,也是對教師教學效果的肯定;教師批改作業時醒目的“×”號,既是對學生無聲的批評,也促使教師對教學進行反思,從而達到教學相長的目的。
二、正確評定作業成績,培養學生良好品德
1.“數字分值”評定;