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對應用化學的認識

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對應用化學的認識范文第1篇

所謂對話,是指“同意或反對關系,肯定和補充關系,問和答的關系。”所謂對話式教學,是指師生基于相互尊重、信任和平等的立場,通過言談和傾聽而進行雙向溝通、共同學習的方式。它是教師、學生、文本三者之間所形成的和諧發展的主旋律,所以對話式教學主要包括三個方面的對話——師生對話、生生對話、生本對話。

一、課前對話——為課堂對話搭建知識平臺

課前對話就是預習,就是引導學生與教材對話,與各種媒體及成人對話,為課堂對話及知識生成提供豐富的資源基礎。為了提高課前對話的有效性,我從“教師主導、學生主體”的思想出發,設計了預習學習卡,其主要內容是:1. 看了本課內容以后,我了解了哪些知識?對于這些知識你有沒有不同的想法?2. 我有哪些疑問?3. 我通過自己的努力解決了哪些疑問?4. 我還有哪些問題需要解決?

通過第1點,我主要引導學生在與教材對話的過程中樹立正確的課本觀——以教材為基礎,但要保持自己的個體的思考與體驗;通過第2點培養學生善于思考、善于質疑的能力;通過第3點,引導學生自主解決問題的能力;同時,第4點又為我獲取學生預習為課堂生成知識所提供的豐富教學資源。

二、課堂對話——在對話中生成知識

課中對話,即指整個課堂教學過程中的對話,它是課前對話的延伸、深化,課后對話的基礎,又是整個教學過程的核心部分,也是對話教學的關鍵環節。

1. 引發——創設情境、觸感,激發學生的對話欲望。在引發這一環節中,情境的創設是關鍵。對話教學中情境的創設不是為創設而創設,而是站在人的活動和環境和諧統一的哲學高度來審視情境,它的宗旨在于通過創設符合學生多方面發展需要的,充滿美感和智慧的環境,使優化的環境與學生的情感發生共鳴。學生通過觀察、想象、操作、體驗、發現、質疑,在與環境的相互作用中獲得主動的發展。

在本課教學的導入過程中,我先播放一段令人感到緊張萬分的視頻片段,然后教師和學生通過平等對話,談論自己心理和生理的一些變化,不但自然地引出了本課的探究主題,而且也為下面的對話創設了一個平等、和諧的氛圍。

2. 探究——提出問題、交流合作、解決問題,從而提高學生的生物學素養。問題是對話的關鍵,對話教學中的問題具有定向、整合、導行、啟發的功能。學生通過課前對話已經產生的很多問題,教師在教學的過程中要利用這些問題進行引導和創生:引導幫助學生突破預習中沒有解決的實際困難,組織學生展示他們各種創新的想法,通過這些師生對話、生生對話引導學生相互交流、相互啟發,使學生對課本的學習產生更深層次的反思和感悟,并且在這些反思和感悟中生成新的想法、新的知識,使學生有更多的新收獲,讓課堂教學發揮最大的效益。

本課新知識的學習過程中,我們主要探討三個問題(1)胰島素的發現及人體內主要的內分泌腺;(2)人體內其它激素的作用;(3)理解人體的生命活動是受激素調節和神經調節雙重調節的作用及其兩者間的關系。對此,我的教學設計為:(1)關于內分泌腺和外分泌腺,學生缺少感性認識,所以我利用胰腺和甲狀腺的動畫,組織學生觀察兩個腺體及其分泌物的排放過程,通過比較分析獲得腺體的知識,同時理解激素的概念;(2)組織學生討論科學家探究糖尿病發病原因的實驗過程,引導學生進行分析,在分析中產生問題,激發學生進行對話交流,共同解決問題,使學生領悟科學進行科學探究的過程和方法,同時認識胰島素的生理作用以及我國科學工作者為之做出的努力及取得的成就;(3)學生分組合作進行填圖游戲,認識人體內主要內分泌腺;(4)組織學生交流自己課前對話過程中對幾種主要激素的作用的認識,再結合師生、生生間的交流對話,使學生獲取更完整、深入的知識;(5)教師前后呼應,結合上課起始時的觀后感再次激發學生產生問題,使學生了解神經調節和激素調節的關系。

在這一系列的設計過程中,我主要以學生產生的問題為主線,通過一些過渡語言使這些問題一環扣一環,自然和諧地引導學生進行師生對話,進行生生間的合作、討論、交流對話,從而解決問題、生成知識并培養能力和情感。所以在課堂對話中,教師是整個學習活動的組織者,將多種教學及組織形式運用到對話教學的課堂中,激發學生提出問題,組織學生解決問題,引導學生生成知識。對話課堂的學生主體主要由小組構成,在對話教學中要適時組織小組合作的學習活動,真正實現多元互動,促進學生合作意識和習慣的形成,創建寬松和諧的環境,營造可以充分發揮個性、各抒己見、相互爭論的研究性學習氛圍。教師作為組織者、參與者,平等地與學生溝通,鼓勵學生爭論,形成各種思想觀點的交流、碰撞。通過師生共同探討、相互質疑,同學互助交流,使學生在看似無序的過程中,了解對話和溝通的方法,學會思考、學會學習,并通過教師對教材內容的總結性講解和綜合性音像資料展示,使學生對課堂中獲取的信息實現理性加工和綜合處理,進一步整合自身的認知結構。

對應用化學的認識范文第2篇

關鍵詞:高等農林院校;物理化學;教學模式;專業特點

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)17-0133-02

物理化學是高等農林院校在應用化學、資源環境科學、環境科學、食品工程、食品安全、制藥工程、林產化工、生物科學、生物技術、生物工程等專業開設的一門必修課,是物理學與化學最早相互滲透的一門交叉邊緣學科,被稱為“化學的靈魂”。該課程不僅對培養學生創造性思維能力和創新能力、提高學生素質有極其重要的作用,而且有助于學生樹立正確的自然觀、掌握科學方法論。然而眾所周知,物理化學是化學課程中基礎的基礎,較抽象,教學有一定難度。農林院校的學生對這門課更是望而生畏,因此,我們應讓基本原理在科學研究和實際應用的實例中展現其活力,以此提高創新能力。因此,近年來,我們結合農林院校開設物理化學課程的各個專業的學科特點,在教學內容安排、教學方法等方面始終與學生所學的專業結合,提出了物理化學與專業結合的教學模式。

一、教學內容與專業特色緊密結合

在課堂教學中,設計好教學內容比制作PPT課件更重要,不應讓“死”的公式和概念充斥課堂,而應讓原理在科學研究和實際應用的實例中展現其活力,培育興趣,提高創新能力。因此,我們在教學內容上,堅持做到“傳統物理化學”與“應用物理化學”的有機統一。在對各專業學生的教學過程中,堅持將物理化學的基本理論和基本知識系統地介紹給學生,培養學生的科學素養。在此基礎上,緊密結合專業實際、生產實際和生活實際,查閱大量物理化學在各專業領域應用的實例,如將熱化學、多組分體系熱力學、相平衡、電化學、表面與膠體化學等內容以專題的形式進行講授,增加反映學科前沿與研究熱點的專題內容,并根據專業方向進行專題輔導。如針對應用化學專業學生,物理化學是一門專業主干課,教學時數較多,物理化學基本理論應該是課程的重點教學內容,但其專業特色又偏重于“應用”二字,所以在做好基本理論教學的同時,重點介紹傳統物理化學與其他學科專業之間結合所派生出的一些交叉學科及其應用,如生物物理化學、地球物理化學、土壤物理化學等;同時舉一些“閃光點”說明物理化學基本原理在現代技術中

發揮的巨大作用,如物理化學在合成化學和新材料的制備、現代分離技術、新能源技術等現代技術中的作用;同樣,在我們周圍生活中,物理化學原理也無處不在,如2008年我國南方地區遭受的大面積凍雨災害的凍雨形成的原理,人體腎功能即反滲透功能,人工降雨、洗滌、礦物浮選、紡織品印染的滲透、油田的二次采油等原理,結合這些“小問題”可以使書本上的理論變得生動而容易理解,培養學生的物理化學視角。對于生物類和制藥學等專業,在學生學習物理化學基本理論和基礎知識的基礎上,以熱力學、電化學、動力學、膠體與表面化學的應用為教學重點,如現代生物科學與物理化學學科交叉與融合而發展起來的,在21世紀已經成為熱門研究內容的生物熱力學、生物電化學,藥物及材料分子設計方法簡論、表面活性劑的應用、微乳液的應用等。對農業資源環境專業,以電化學、動力學、表面與膠體化學為教學側重點,著眼于讓學生了解如何解決環境資源合理利用與環境保護問題,如講授相平衡知識時,以專題講座的形式介紹超臨界流體在廢棄物的合理利用問題、土壤和水體污染的治理問題等的應用及進展;吸附劑和絮凝劑的研究進展;電化學在環境污染治理中的應用、電有機合成、納米電化學、燃料電池、鋰離子電池等新能源技術等。食品科學與食品安全專業,介紹食品科學中的物理化學方法,如熱分析在測定食品熱值中的應用,化學動力學在食品保鮮保質期測定方面的應用,膠體化學原理在食品加工中的應用等等。

二、與專業結合的綠色化實驗教學

實驗教學是課程三段式教學中理論知識的具體驗證與應用。在實驗教學環節中,又分三個教學層次來進行,即實驗技術講座、基礎理論驗證性實驗和運用物理化學知識解決實際問題的綜合性實驗三部分。在實驗技術講座的基礎上,根據專業學時不同,安排8個或10個涉及熱力學、電化學、化學動力學、表面化學與膠體化學等各方面理論知識最典型最具代表性的驗證性實驗,同時注重實驗過程的綠色化,如凝固點降低實驗中的苯和萘更換為水和尿素,雙液系中的苯更換為環己烷,溶膠性質中的三硫化二砷負膠更換為粘土。在驗證性實驗訓練的基礎上,根據實驗室條件、不同專業、不同實驗學時數,選取一些與專業有關的研究性、應用性實驗項目,讓學生綜合運用物理化學課程學習及查閱文獻資料獲得的知識,自行進行實驗設計,完成實驗內容,分析實驗結果,撰寫實驗報告。如針對應用化學專業學生,結合每位教師的科研工作,提出了與生產相關的4個綜合性實驗項目:果醋總酸度的測定、果膠酶對果汁黏度的影響、維生素C氧化速率的測定和大孔樹脂對色素吸附速率測定;對于資源環境科學及環境科學專業學生,主要結合環境問題,提出了表面活性劑臨界膠束濃度測定和活性炭對水體中有機污染物的吸附性能測定實驗項目。另外對于同一實驗,針對不同專業,采用與其專業相關的不同實驗材料,如電導滴定實驗,對葡萄酒專業,讓學生測定葡萄酒的總酸度;而對食品類專業,測定食醋的總酸度;對于資源環境專業,測定土壤的陽離子代換量及不同水體的電導率,這些實驗內容同樣體現了綠色化的內涵,而且實驗內容也趣味化。

三、教學方法中突顯物理化學在各專業中的地位

教學方法改革是影響人才培養模式改革的關鍵環節之一。教學方法不僅影響學生完成學習任務的“程度”,也是影響教學質量“方向”的一個重要因素。因此,為了幫助學生在本質上理解化學變化,從理論上解釋化學現象,在實踐中利用物理化學的基本理論、基本知識和基本方法解決實際問題。在課程教學過程中,以“三段式”教學方法為基礎,圍繞創新教育的戰略,研究“問題教學+參與式教學”法,以充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用,實現創新教育。

(一)課堂教學

以問題為主的研究性學習有利于幫助學生提高靈活應用知識的能力,形成有效的問題解決和推理策略,并發展他們的自主學習能力。物理化學課程理論性強、內容抽象、涉及領域廣,很多學生在課后感慨物理化學非常重要,但不知道怎么用。為此,我們采用“問題教學法”,圍繞物理化學的知識模塊,在引導學生發現各種問題的前提下,傳授知識。在教學活動中,嘗試使物理化學知識圍繞實際問題而展開,使問題不僅成為激發學生求知欲的前提,而且還成為學生期盼、理解和吸收知識的前提,激發學生的創新動機和創造性思維。為了打破物理化學枯燥、沉悶的傳統教學方法,實行“參與式”教學方法,嘗試開放式教學內容,對一些易懂的章節讓學生自己提前預習寫教案,學生從“臺下觀眾”轉變為“場上主力”;同時開展論文研究、基于問題的學習、案例教學、項目訓練和指導性設計等多種參與方式,以培養學生的“參與”意識,提高學生學習的主動性、積極性,培養學生的創新能力。

(二)學生討論

胡英院士指出“物理化學教學方法要做大改革。要以自學為主,講課首先介紹框架結構,重點講授難點和進展,并開展課堂討論”。因此,在農林院校物理化學的教學過程中,更應增加學生參與課程教學的機會,加強習題課和討論課內容,調動學生學習的主動性和積極性。在具體實施中,根據教學內容中的難點和重點,對于不同專業,在教學進程表中提出與專業密切相關的問題,如對于環境科學專業,提出“吸附作用原理及表面活性劑在環境科學領域中的應用”等專題討論題目;對于生物類專業,提出“熵與生命”等專題討論題目,讓學生學完一部分內容后,對該問題展開討論,啟發學生進行發散性思維,對問題進行多角度的觀察、比較與分析,然后讓學生提出問題,把問題加以篩選,從中發現最重要最基本的問題,啟發學生思維,把理論搞清楚。最后再給學生作出總結,以培養學生的創造性思維。實踐證明,學生討論,這對提高學生的智力和能力,起到事半功倍的效果。

四、實踐效果

通過近幾年對物理化學與專業結合的教學模式的實施,不僅拓寬了學生的專業知識面,培養了學生從事科學研究和解決實際問題的能力,而且可使學生的創新意識和能力得到一定程度的提高。如不同專業的學生積極申請大學生創新基金項目,2010申請到西北農林科技大學創新基金項目“多環芳烴污染土壤的SDS淋洗溶液前處理方法研究”,2012年申請到國家級創新基金項目“微電極陣列表面的羧基功能化及其在環境監測方面的應用”,2013年申請到西北農林科技大學創新基金項目“不銹鋼微電極陣列的制備及性能研究”及“利用廢棄木料制備大孔容活性炭”。該模式充分發揮了學生的主體作用和教師的主導作用,在模式實施過程中,始終以實際問題為引導,讓學生帶著實際問題去學習,然后從理論上對這些問題進行分析討論。通過近幾年的教學實踐證明,這種教學模式有利于學生掌握扎實的物理化學基本理論、基本知識和基本技術,并能把這些知識和技術應用到農林科學的研究中;有利于學生認識、闡明和解決某些物理化學相關的專業實際問題;有利于培養學生的創造性思維能力和創新能力,提高學生素質。因此,這一新模式在高等農林院校的物理化學教學中具有較大的推廣和應用價值。

參考文獻:

對應用化學的認識范文第3篇

關鍵詞:語言能力; 培養; 方法

中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)11-065-001

教學中常會發現,一部分學生的學習能力并不差,其他學科的學習成績甚至還是優秀,但化學成績卻是十分的不理想。分析這種現象產生的原因,本質上是由于這些學生化學語言能力的缺失所導致。因此,在化學教學中,必須重視學生化學語言能力的培養,才能有效地提高學生的化學學習成績。

化學語言能力是學生準確運用化學語言傳遞信息、表達化學思想的能力,根據化學語言能力的組成要素[1],在教學中可以從以下四方面進行培養。

1.培養學生化學語言的識別能力

化學語言是表達化學思想的專門語言,是隨著化學的發生和發展而逐漸成長起來的,是儲存、傳承和加工化學思想信息的工具[2]。化學語言表達了化學基本概念、化學用語、化學理論等。它既是化學思維的載體,又是化學思維活動的體現,既是表達的手段,同時又是交流的工具,教學中,要讓學生能夠認識化學語言,在基本概念教學中,加強對基本概念內涵和外延的理解;通過對化學語言的理解,強化學生的課堂筆記,讓學生學會用化學語言記化學筆記,理解化學語言的含義;通過相似化學語言的辨析,讓學生能夠知道化學語言所描述的對象特征和應用范圍;通過相關事實材料的分析,讓學生從化學語言的材料中掌握所表述的化學信息和化學思想。

例如Na×表示的是鈉的電子式,是在元素符號周圍用小黑點或小叉叉表示粒子最外層電子結構的式子,當學生看到時,能夠知道鈉原子的最外層電子為1個,容易失去,體現較強的還原性。進一步聯想可以知道其金屬性強,其最高價氧化物對應水化物的堿性強,是強堿,讓學生對用化學語言具有敏銳的識別能力。

2.培養學生化學語言的轉換能力

化學語言表達化學信息和化學思想時,可以用多種形式,一般將化學語言分為:符號語言、文字語言和圖表語言三類[3]。語言形式的不同實際是大腦不同功能區的活動結果,在教學中通過化學語言形式的轉換,實現大腦不同功能區的開發,提升學生的學習能力和學科素質。

培養學生化學語言的轉換能力,要讓學生了解不同類型化學語言的特點和功能。文字語言是一種最直接的語言表達形式,通俗易懂,常用于對一些基本概念、定理、原理、過程、步驟等的描述,符合于一般的閱讀習慣和要求,但難以揭示知識的內在結構;符號語言抽象,具有明顯的學科特點,是根據化學學科的學科信息的特點所形成的學科語言,如元素符號、化學式、化學方程式、原子結構示意圖等,簡潔明了,具有直觀性,給人以結構感;圖表語言是整合一定化學信息的圖或表,如知識網絡圖、實驗裝置圖、元素周期表等,是知識的高度概括和總結,是形象思維的載體,更直觀,更容易產生表象。曲線圖還具有反映動態變化過程等功能。

掌握不同類型化學語言的特點和功能,通過典型例題的分析,培養學生化學語言的轉換能力。如化學反應方程式(符號語言):

Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO,表示的化學過程是(文字語言): 1molAl2O3與1molN2、3molC在高溫條件下生成2molAlN和3molCO;若再討論反應速度與壓強的關系,可以用圖表形式、曲線圖形式表示,培養學生與圖像語言的轉換能力。

3.培養學生化學語言的表達能力

語言表達能力是學生綜合素質的一個重要指標,表達能力的差異直接影響學生對化學知識的應用。培養學生化學語言的表達能力,要讓學生能夠根據學過的化學知識,用化學學科語言進行交流,用化學語言描述與化學學科相關的問題,并能向他人解釋化學規律和化學現象。

教學中,一是要夯實基礎,對化學學科中基本的概念、原理、方法、操作、過程等要正確掌握,讓學生在應用化學語言表達時具有科學依據,不憑空隨意捏造、杜撰;二是要規范化學語言,教師應成為學科語言的專家,教師的課堂語言應具有科學性和規范性。教師的課堂用語能夠對學生起示范作用。師生在課堂中的表述與交流,文字表達明確、專用術語規范、科學。如化學反應方程式書寫時的反應條件、是否配平、沉淀與氣體是否標示等;三是要強化訓練,在平時教學中對文字敘述較多、信息量較大的試題,如實驗題、簡答題的表述,要指導學生學會閱讀的方法,找出題中的關鍵信息,學會審題,防止答非所問,詞不達意,根據題意作出合理、科學的判斷,善于應用化學用語、化學原理準確地說明問題的實質,形成規范的化學語言格式。

4.培養學生化學語言的運用能力

化學語言的應用能力包括能夠運用化學語言表述,通過觀察、實驗等方法獲取的信息;能夠熟練運用化學語言表述問題和解決問題、表述問題解決的結果。

化學語言應用能力可以從化學語言的“聽、說、讀、寫”四方面培養。聽的能力要求學生能夠聽懂并理解化學語言的語義,如聽到硫化氫分子知道這是H2S,其分子式、理化性質等在腦海中能立即反映出來;說的能力要求學生能夠根據化學語言信息準確表達出相關的化學知識和化學思想。如看到了2H2+O2 2H2O就要能說出來,兩分子的氫氣與一分子的氧氣在點燃條件下生成兩分子的水(初中版),或者兩摩爾的氫氣與一摩爾的氧氣在點燃條件下反應生成兩摩爾的水(高中版);讀的能力要求學生能夠識別化學語言,掌握一定的閱讀技巧,并通過閱讀獲取相關的信息;寫的能力包括審題、選材、構思、表達、修改等能力,應用化學語言表達化學知識和化學思想,用詞準確,簡明扼要,邏輯性強。

語言是思維的工具和載體,影響思維的產生和發展。在化學教學中,重視學生化學語言能力的培養,有助于學生準確地認識和理解化學基本概念和基本理論,有助于學生準確地運用化學語言,認識和解決化學問題,有助于學生運用化學原理,認識和解決生活問題。能有效地全面提升學生的化學學科的科學素質,提升化學教學的質量。

參考文獻:

[1]王建軍,蔣艷昱.化學教育,高中學生化學語言能力現狀的調查及思考,2010,(3).

對應用化學的認識范文第4篇

關鍵詞:化學實驗;多媒體技術;高中化學教學

由于種種條件的制約,對于高中化學實驗,我們不可能每個實驗都去親身參與,但是實驗過程以及實驗現象又是我們學習化學知識的重要參考依據,多媒體技術的運用為我們的化學實驗教學帶來了嶄新的篇章,通過多媒體的教學輔助,可以說將實驗帶到了課堂中去,多媒體能夠將實驗的全過程呈現出來,同樣也達到了學生做實驗才能達到的效果。

一、高中化學實驗運用多媒體技術的意義

多媒體教學技術主要是以多媒體為輔助工具,在課堂授課時借助于多媒體設備,向學生展示一些與課堂內容相關的視頻或者圖片,多媒體教學技術憑借著其獨特的優勢在新課標教學的理念下受到了廣泛的歡迎,越來越多的學校在教師中配備了多媒體設備,幫助教師更好的進行課堂授課。部分高中化學實驗有一定的危險性,學生親自去操作的話存在著巨大的安全隱患,在未引進多媒體技術時,對于這些實驗大多借助于課本圖片和文字的描述,起到的效果很差。多媒體技術的運用后,教師通過多媒體設備為學生展示實驗過程,學生通過觀看視頻也能對實驗有一個清晰的認識。下面介紹多媒體教學的具體作用。1.有利于教師進行授課。對于一些有條件的學校,教師可以把一些有危險的實驗在實驗室完成,學生更多的是看,但是這不能照顧到全部的學生,后排的學生很難清楚地看到教師在講臺上做實驗的過程,而對于一些實驗設備落后的學校,大多數實驗沒有完成實驗的條件,教師在講課時很費力,學生也很難理解,極大程度上限制了教學效果,而運用多媒體教學技術后,教師在課堂上就能通過對多媒體教學設備為學生展示實驗過程,每個學生都能清晰的看到整個實驗的全過程,同時還可以進行回放,讓學生對實驗想象進行多次觀察,使得學生對實驗現象有更加深刻的記憶,大大提高了教學水平。2.避免實驗過程中出現危險事故。實驗本身就存在著危險,實驗過程中的各種不確定性因素都有可能導致實驗失敗,甚至是出現一些安全事故,例如化學藥品使用對皮膚的腐蝕,化學儀器存在裂口,劃傷學生等,這些不穩定性因素導致實驗過程中存在著一定安全隱患。而如果在實驗過程中運用多媒體教學設備,借助于多媒體教學設備代替教師進行實驗展示,就避免在實驗過程中出現一些意外,但是我們并不能因此而取消學生實驗,對于一些簡單安全隱患低的實驗,我們應該盡可能的鼓勵學生進行實驗,這樣能夠更好的培養學生的動手操作能力。3.改變了傳統課堂上的枯燥乏味的氣氛。化學實驗課是一門操作性很強的課程,學生對于實驗的積極性也很高,但是由于各種條件的制約,學生參與化學實驗的機會很少,在課堂上進行多媒體輔助教學時引入實驗課程能夠極大程度激發學生的興趣,將課堂變得更加活躍,通過多媒體設備投影,學生能夠了解到整個實驗過程,學生對這種教學模式的積極性較高,在觀看視頻的過程中,教師采取適當的互動方式,能夠近一步激發學生對于化學的熱情,從而提高課堂效率。

二、高中化學實驗多媒體教學技術的具體應用

多媒體技術作為現代化教學模式的重要工具,有著其獨特的優勢,同時也有一定的弊端,教師在課堂上要注重以學生為中心,不能過度依賴多媒體,否則會起到反作用,在高中化學實驗中,教師要通過多媒體為學生展示一些有關實驗的背景資料,以及和實驗相關的食品圖片等,同時要注重同學生之間的交流,要明確多媒體只是教學的工具,根本目的是讓學生學到與本實驗相關的知識。1.借助多媒體補充實驗相關的知識。課本上的內容是有限的,更多的是結論性的東西,而實驗的過程是一個探索的過程,在實驗過程中我們倡導通過學生自己的探索得到課本上的知識,這種觀察現象、歸納總結的能力是很重要的,多媒體教學為我們的教學創造了新的條件,所以教師在進行資料搜集時,要去尋找那些和實驗相關的背景資料,在觀察實驗視頻前,為學生進行充分的鋪墊,同時提出各種問題,學生通過實驗現象,聯系以前學過的知識,從而得到問題的答案,這個過程是很關鍵的,同樣我們做實驗的根本目的。2.圖片視頻資料的篩選要合理。多媒體教學更多的是為學生帶來視覺上的感受,通過視覺來激發學生的興趣,緩解課堂上枯燥的氛圍,在視頻的選擇時,不僅要有整個實驗的過程,這是我們課堂的核心內容,同時還要附帶一些實驗原理在生活生產中的具體應用,這些作為我們課堂的拓展內容,可以讓學生更進一步的了解到我們所學的這些知識的重要性,從而幫助學生近一步了解化學,幫助學生樹立學好化學的信念。化學來源于生活同時也服務于生活,生活中的化學處處可見,在課堂上展示這些生活中的化學現象既能讓學生對所學化學知識有更深刻的理解和掌握,同時也鼓勵學生在生活中去應用化學,培養創新創造意識。高中化學實驗是高中化學知識的重要來源,多媒體教學技術的應用讓學生有更多的機會去“親臨”化學試驗現場,通過多媒體視頻對化學實驗過程有了清晰的了解,從而幫助學生更好的學習化學知識,同時也有效的緩解了學校實驗設備上的壓力,避免了一些高危險實現的安全隱患,使課堂變得更加具有趣味性,在具體應用是要注重實驗前期的引導和學生之間的溝通,在選材時注重生活中的化學,更好的激發學生學習化學的興趣。

參考文獻:

1.邵園園.高中化學實驗運用多媒體技術淺析[J].中國新通信,2015,04:58.

2.王志艷.高中化學實驗運用多媒體教學技術管窺[J].科技創新導報,2015,14:185+187.

對應用化學的認識范文第5篇

關鍵詞:化學實驗;化學實驗教學;現代化;傳感實驗

文章編號:1005–6629(2013)11–0003–04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

3.3 化學實驗教學內容現代化

歷史啟示我們,在討論化學實驗及其裝備的現代化時,不能離開研究的問題,不能離開具體的化學內容。要實現化學教學中實驗及其裝備的現代化,必須恰當地選擇實驗教學的內容,協調好實驗教學內容的時代性、基礎性和選擇性,必須做到:

(1)協調好實驗教學與理論教學的關系。

要盡量注意實驗教學內容與理論教學內容的相互聯系;實驗教學課時與理論教學課時應該有合理的比例;在學業測量中,實驗考查內容與理論考查內容也應該有合理的比例。

(2)反映化學的基本問題和現代特點,解決好基礎性與時代性的矛盾。

化學的基本問題是物質的組成問題、結構問題和化學反應(關系)問題,它們在基礎化學中應該占有主體地位。另一方面,現代化學的視野大大擴展,對物質組成、結構和化學反應的認識也有了很大發展,關注比原子和一般分子復雜得多的物質系統的功能和過程調控,這些內容也應該得到適當的反映。

(3)突出未來社會公民需要具備的實驗意識、知識和技能。

現代社會是化學化的社會,現代社會的公民必須具備必要的化學知識、技能,需要具有較強的實驗意識,否則在面臨跟化學有關的問題時就難以作出正確的決策。在這方面,基礎教育化學課程承擔著重要的責任,需要重視和開展有關的研究。

(4)解決好純粹化學與應用化學的矛盾。

在教材的編寫方面,目前“由生活到化學,由化學到社會”似乎成了主導模式。由此會涉及大量的應用性內容,會產生基礎性與應用性的矛盾、純粹化學與應用化學的矛盾,需要妥善解決好。

(5)解決好知識技能教學與興趣培養的關系。

對化學探究的興趣、內在的動機和需要,是學生主動學習化學、學好化學的最有效的動力。因此,化學教學內容要結合現代學生的特點,充分考慮培養、激發他們的學習興趣等內在動力的需要,安排有利于培養、發展和激發學生學習興趣的實驗內容。

(6)解決好系統性、結構性與個別性、零散性的矛盾。

化學研究對象本來就具有個別性特點[1],新課程對應用性的強化,以及教科書的應用性內容和課題式編寫,使得教學內容的零散性更為突出,系統性大受影響,實驗內容更是如此,給教與學都帶來很大困難,多年來微詞、批評不絕于耳。針對這個問題,化學實驗教學內容的現代化還應該妥善地確定主線,注意解決好系統性、結構性與個別性、零散性的矛盾,努力建立、加強、改進其系統性。

解決好各種矛盾、協調好各種關系不是一件容易的事,需要做出艱苦的努力。大體上看,主要的途徑有:

①通過課程模塊的設置解決有關矛盾、協調各種關系。

②通過地方課程和校本課程的設置解決有關矛盾、協調各種關系。

③通過增加選做和閱讀內容解決各種矛盾、協調有關關系。

④設置若干系列實驗。

這4條途徑應該同時使用,相互配合。

當前可以研究和設置的系列實驗有啟蒙實驗系列、經典實驗研究系列、探究實驗系列、現代實驗系列、綠色實驗系列、生活化實驗系列等等。

3.4 化學實驗教學方法現代化

在學校建立化學教育之前,化學人才的培養主要是在化學家的作坊式實驗室中以師-徒傳授的方式實現的,沒有正式的授課活動,學徒在完成實驗操作任務的過程中一邊摸索,一邊體會,一邊閱讀有關書籍,一邊向“師傅”請教。17世紀末,歐洲的大學中開始有了教授化學的教授并且出現“講壇實驗”表演。到了19世紀初,一些卓越的化學家在實驗室里講授化學課程。后來,又出現了專供教學用的化學實驗室。例如,李比希(Justus von Liebig,1803~1873)認為,“學習化學的真正中心點在于實際工作”,只有在實驗室里才能培養出名副其實的化學家。1824年,他想方設法把一座廢棄的營房改建成供教學用的化學實驗室,對學生系統地進行實驗訓練:大學生們先是學習定性分析和定量分析,然后再搞無機合成,提取天然產物,最后,在畢業之前進行獨立的研究工作。通常總是由李比希提出一個重大問題,讓學生們各自從不同方面進行研究。學生們的實驗研究取得了不少引人注目的好成果。李比希用這種方法培養出了許多優秀的化學家,李比希的化學實驗室為各國青年化學家所向往[2]。

19世紀后半期,自然科學課程的地位在歐洲得到了提高。在赫胥黎(英,T.H.Huxley,1825~1875)、斯賓塞(英,H.Spencer,1820~1903)等人極力主張的影響下,化學也成為中學的一門課程。不僅實科中學開設了自然學科,古典中學也增設了自然科學課程。自此,中學化學實驗開始形成。當時,歐洲研究化學教學的專家,例如德國的阿倫德(R.Arendt,1828~1902)、奧斯特華德(W.Ostwald,1853~1932)、英國的阿姆斯特朗(H.Armstrog,1848~1937)等都非常重視實驗在化學教學中的作用。阿姆斯特朗認為自然科學中最珍貴的是它的科學方法,方法的教學應該成為自然科學教學的基本任務;學校必須有一個以上的學生實驗室,盡量造成好像是首次研究某問題的情境,把化學教學時間的大部分用于讓學生獨立地實驗,以誘導學生發現化學原理和原則,學會科學思維方法。這種方法最先施行于英國中等學校。阿姆斯特朗的“實驗室教學法”,受到大英協會化學教學法委員會贊同。后來,法、德、美各國也先后效仿而一時風行于歐美乃至于其他地區,產生很大的影響,對于中學普遍建立學生用化學實驗室并開展學生實驗室實驗起了積極的推動作用。

在這以后,化學教學方法逐漸分化為教室教學法(課堂教學法)和實驗室教學法兩大類型,化學實驗成為中學化學教學活動的一部分。到了20世紀之后,這兩類方法逐步呈現相互配合、相互滲透的趨勢,化學實驗成為中學化學教學的一個重要環節和有機組成部分并且逐步出現多種形式。但是,實驗教學的探究性在我國逐漸淡化,被讀經講經式的傳統教育改造。

隨著建構主義思潮在我國的日益傳播,以基礎教育課程改革為契機,探究教學在我國日益受到重視。但是,這僅僅是探究實驗教學方法在我國的“回歸”或者甚至是初步“涉足”,它是不是能夠在我國“站穩腳跟”、長期堅持,還要經受時間的考驗,切不可以掉以輕心。

化學實驗教學方法現代化不但需要“回歸探究”,更需要創新、改革和超越。作者認為,在對學生經驗基礎和有關心理展開研究的基礎上,設置若干實驗系列;改革實驗教學方法,引導學生參與實驗設計,增強學生對實驗方案的理解,發展學生的實驗思維和創新能力;嘗試建立實驗教室等等[3],都是化學實驗教學方法現代化的重要舉措和內容,應該深入研究、廣泛實行。同時,還需要在實驗教學制度、實驗教材以及實驗教學研究方法的改進、創新和發展等方面全面和深入地作出努力。

3.5 化學實驗教學評價現代化

從根本上說,實驗觀以及“人性的解放”和“效率的解放”應該是實驗教學評價的基本取向。是不是重視實驗的教學功能,是不是有利于“人性的解放”和“效率的解放”,這是評價化學實驗教學是不是實現現代化的實質標準。

具體地說,實驗教學評價要考察實驗教學活動的目標是不是以人為本、以學生的發展為本、以學生為學習主體、重視學生的學習主動性和個性化,教學共同體中的人際關系是否協調;實驗教學活動的效率如何。

當前特別要注意考察是不是重視實驗教學、實驗教學的地位等等。要堅決扭轉實驗教學陷于停頓、被無形取消的局面,堅決摒棄違背“以人為本”“以學生的發展為本”“以學生為學習主體”的不當做法。

為實現化學實驗教學評價的現代化取向,不但要重視目標知能的測量評價,還要重視興趣、態度、能力、觀念等個性發展目標的測量評價;不但要重視目標達成結果的測量評價,還要重視主體性、合作性、活動表現、過程方法有效性等過程性測量評價,以及評價工具本身的有效性、操作性和可行性、簡便性評估。

實現化學實驗教學評價現代化不是一件容易的事:一方面,建構理想的現代化評價體系需要不懈地探索和實踐,另一方面,需要以極大的決心和毅力,廣泛地動員和組織多方力量來抵制并改革陳舊的、實力強大的舊評價體系,跟傳統的舊習慣不懈地抗爭。

要衡量實現化學實驗教學評價是否得當,需要對化學實驗教學評價系統進行構建和評價。評價的根本標準是:看它是不是有利于化學實驗教學的開展和提高效率,是不是有利于化學實驗教學的發展和現代化。

目前,我們的化學實驗教學評價只不過是在考試中放幾道實驗題而已,極不完善,實驗題的編制和設計也需要改進,需要做出很大的努力。

4 傳感器在化學實驗教學中應用的問題

傳感器在中學化學實驗教學中的應用時間不長,大約是從20世紀90年代后半期開始的,其背景是現代微電子技術、現代信息技術以及人工智能等現代技術的迅速發展。

4.1 從TI實驗系統到“手持技術”

德州儀器(Texas Instruments)是全球著名的半導體公司,通常簡稱TI。它在1954年生產出首枚商用晶體管;以后又相繼發明第一塊集成電路(IC)、手持式電子計算器、單芯片微型計算機、單芯片商用數字信號處理器(DSP)等等。1998年9月,TI公司與教育部簽署了就數理科教學技術進行合作的備忘錄。在上海,他們先是跟華東師范大學合作,在中學數學教學中推廣使用其生產的圖形計算器取得成功。隨即,他們又跟復旦大學物理系沈元華等先生合作,同時也跟筆者合作,希望應用他們的圖形計算器和CBL數據采集系統開發一批中學物理、化學實驗。這些成果的一部分在2000年匯集成《TI技術在研究型實驗中的應用》一書,由上海科技教育出版社出版。后來,美國另外一家公司以及日本、以色列的公司也推介過他們的類似產品(卡西歐用掌上電腦代替了圖形計算器)。現在,國內已經有多種這類數字化實驗系統品牌。筆者原以為使用TI技術就可以實現化學實驗教學現代化,后來發現TI技術遠不能解決化學實驗教學現代化的所有問題,以TI為代表的這種技術還有些問題需要思考和探索。

所謂手持技術,又稱“掌上技術,是由數據采集器、傳感器和配套軟件組成的定量采集各種常見數據并能與計算機聯機的實驗技術系統”[4]。TI實驗系統主要由傳感器、CBL數據采集器、圖形計算器以及有關軟件構成,“手持技術”跟TI實驗系統是基本相似的,不同點在于把圖形計算器換成了功能更好的掌上電腦或者筆記本電腦。從實質上看,傳感器是這類技術的核心和基礎。因此,把這類技術稱為基于傳感器的實驗技術比較恰當,相應的實驗可以簡稱為“傳感(式)實驗”。

4.2 傳感實驗與化學實驗教學的現代化

基于傳感器的傳感實驗能不能給化學實驗教學帶來革命性的變化,實現化學實驗教學現代化?

大家都知道,化學是一門以實驗為基礎,研究物質及其化學變化的科學,它離不開對物質及其變化的觀察。為了進行這些觀察,常常需要對物質進行分離、提純,需要人為地創造、控制某些條件,排除干擾,突出主要因素,使某種(或某些)物質實現預期的化學變化,以便進行觀察和研究,從而認識物質的組成、結構、性質、變化、制取或者應用等等。

識別物質是認識物質的基礎,是從觀察物質的顏色、通常狀態、氣味、硬度、密度、熔點、沸點、揮發性(或蒸氣壓)、溶解性(或溶解度)、導電性(或導電率)、導熱性等物理性質開始的,有時還要觀察金屬光澤、味道、機械加工性能(可塑性、延性、展性、強度……)、潮解性、鐵磁性等物理性質,甚至要觀察物質的化學性質。

在觀察物質的化學性質時,通常要觀察物質跟金屬反應情況、跟非金屬反應情況、可燃性、跟水反應情況、氧化性、還原性、酸性、堿性,跟酸、堿、鹽或氧化物反應的情況,跟有機物反應的情況、穩定性、所屬類別的通性表現等,有時還要觀察跟所屬類別通性不同的特殊性質、能說明結構特點的性質、有重要應用的性質、跟相似物質區別的性質、跟特殊條件有關的性質等。

物質的化學變化常常涉及物態變化現象(氣體、沉淀的生成)、顏色變化現象、發光現象、熱現象、聲現象、電現象、磁現象、機械運動現象、溶解性變化現象、生成物的狀態和數量、反應現象隨條件的變化、反應速率、反應程度、反應結果等,有時還有異常現象、意外現象。

此外,還要觀察實驗裝置,觀察使用的主要儀器、附屬的儀器、儀器的空間位置、儀器的連接順序、儀器的連接方式、儀器連接順序跟實驗過程的關系、裝置各部分的作用、裝置的核心部分,以及跟常用裝置的不同等;還要進行或觀察實驗操作,包括儀器的裝配、操作步驟,反應物的處理、規格、用量和裝入,實驗條件及其控制方法、生成物的分離和處理、有關注意事項以及特殊的操作等。

傳感技術只能“延長”人的感覺器官,只注意傳感技術的應用是不夠的,我們還要適當“延長”人的手和腦,注意應用現代科學技術的發展成果來改進稱量、普通和特殊反應條件實現、過程控制、分離或吸收、富集或分散、鑒定、制劑加工、儲存、清洗等反應操作或過程,以及呈現、安全防護和廢棄物處理等技術。

撇開實驗操作不談,僅就觀察內容來說,基于傳感器的實驗技術顯然是不能夠替代人的感官運用的。目前,各式各樣的傳感器大多只能在嚴格控制的條件下測量單一的特定效應,不適合在復雜情況下使用。實際上,人對物質及其變化的感知,常常是在復雜的情形中進行的,例如物質在發生化學變化時,總是伴隨著這樣那樣的物理變化;人的某些復合感覺需要多種感應器參與。

基于傳感器的實驗技術只能被動地觀測特定的效應,在一般情況下是無法實現預期的變化、獲得需要的物質的,更不要說特殊的、復雜的情況了,可見,它是有很大的局限性的,只能覆蓋有限的實驗內容。

隨著科學技術的進步,傳感技術和模式識別技術不斷發展、提高,在復雜條件下的觀測預計遲早也可能實現(例如已經制成利用氣體傳感器陣列的響應圖案來識別氣味的“電子鼻”電子系統)。伴隨著辦學條件的改善,學校的實驗室可以獲得更多更好的傳感器和其他裝備,還可以應用計算機通訊技術建立實驗室的集中監控,提高實驗教學的水平;將來甚至還可以應用自動控制技術、地外星球著陸化學探測自動技術,以及專門的合成儀等來實現某些實驗操作。然而,用高科技裝備來全部取代學生的實驗操作和感官觀察根本背離了實驗教學的目的,不利于學生發展,這是需要我們認真考慮的。

統籌考慮,基于傳感器的傳感實驗可以促進化學實驗教學的現代化,讓學生感受現代氣息,幫助學生了解現代化學,減少學生對傳統化學實驗麻煩以及有時有礙健康的恐懼,增強學生學習化學的興趣,提高學生的學習水平,應該適當地提倡和推廣。但是,它不能“化”,也“化”不了,只能有限度地使用。一般說來,它更適宜在研究型課程和拓展型課程中使用,不太適宜在基礎型課程中使用。它在教師演示實驗中使用的機會可能比學生實驗多一些。關于傳感實驗的研究有待于進一步拓展和深入。其他過程、操作的現代化裝備也需要研究。

參考文獻:

[1]張嘉同.化學哲學[M].南昌:江西教育出版社,1994:169.

[2]吳俊明.中學化學實驗研究導論[M].南京:江蘇教育出版社,1997:19~22.

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