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      化學反應工程緒論樣例十一篇

      時間:2023-09-04 09:27:20

      序論:速發(fā)表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇化學反應工程緒論范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識!

      化學反應工程緒論

      篇1

      基金項目:哈爾濱工程大學基礎課程教學改革研究計劃建設項目002100020632。

      摘要:針對面向非化學化工專業(yè)學生開設的普通化學教學中存在的問題,通過重點利用學生所學專業(yè)與普通化學的結合點,配合

      一定的其他的課堂教學方式來激發(fā)學生學習普通化學的積極性。

      關鍵詞:普通化學;專業(yè);交叉性

      中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號

      一、普通化學教學中存在的最大問題的分析

      目前許多大學里的普通化學基本上都是面向非化學化工專

      業(yè)的學生開設的,大部分學生認為化學與自己將來的專業(yè)和就業(yè)

      沒有什么關系,在某種程度上致使很多學生是在被動的學習普通

      化學,主要就是為了考試能夠通過或者取得高分為自己的獎學金

      的獲得做個準備而已,而這種被動就造成了學生的學習積極性大

      大降低。那么如何提高非化學化工專業(yè)學生學習普通化學的學習

      興趣就成了許多普通化學教師面臨的最大問題。

      二、針對學生專業(yè)與普通化學的交叉性方面采取的措施

      1.了解學生所學專業(yè)

      每位普通化學教師在接到教學任務后都需要首先整體了解

      一下授課對象是那個系的?學哪個專業(yè)的?這樣才能有的放矢,

      為下一步工作做好準備。

      2.深入調查收集整理學生所學專業(yè)的特點和培養(yǎng)目標及往年

      就業(yè)去向

      在了解了授課對象的所在院系和所學專業(yè)后就需要針對其

      專業(yè)等信息開始進行下一步的調查工作,以我校學生所學專業(yè)為

      例,比如船舶與海洋工程專業(yè),其專業(yè)培養(yǎng)目標是培養(yǎng)船舶與海

      洋工程結構物研發(fā)、設計、建造、檢驗、管理、教育等高層次專

      門人才。該專業(yè)畢業(yè)生主要就業(yè)去向是到與船舶和海洋工程有關

      的公司及國家各部委機關,以及沿海、沿江各船舶設計院、研究

      所和造船骨干企業(yè)工作。再比如:核工程與核技術專業(yè)的專業(yè)培

      養(yǎng)目標是培養(yǎng)能在相關領域從事核工程與核技術研究、設計、生

      產、運行和管理的專門人才。就業(yè)去向主要是一些國內的核電站

      和核工業(yè)的研究院。還比如:環(huán)境專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標是培養(yǎng)能

      從事廢水、廢氣、固體廢棄物等污染物的防治技術研究、設計、

      應用和開發(fā)工作的高級工程技術人才。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)面較

      廣,對于我校畢業(yè)生相對集中的就業(yè)單位有各大船廠,沿海各大

      型企業(yè)的水處理公司,建筑設計院等。

      3.針對收集的信息尋找與普通化學授課內容相關的交叉點,

      并靈活應用于課堂教學中

      針對船舶與海洋工程專業(yè)的學生我們在講電化學基礎這一

      章節(jié)的內容時首先就提出一個問題:大家的專業(yè)都與船舶有關,

      而我們知道船體相當一部分與海水接觸,海水對船體的鋼鐵具有

      較強的腐蝕性。那么這種腐蝕在化學上屬于哪種腐蝕呢?如何在

      實際中采用什么樣的方法來防止或降低這種腐蝕呢?這個問題

      直接與他們的專業(yè)相關了,學生自然興趣就提上來了。然后在講

      金屬的腐蝕時,讓學生們知道這種腐蝕是電化學腐蝕,而針對這

      種腐蝕常采用的方法有:陰極保護法(又包括犧牲陽極保護法和

      外加電流陰極保護法),陽極保護法,緩蝕劑法,金屬表面覆蓋

      層等方法。有時大家去船廠會發(fā)現(xiàn)在船下面掛著一個鋁塊或者鋅

      塊之類的東西,這是應用了哪種方法呢?還有時會看到許多工人

      在船體表面進行涂裝,這又是應用了哪種方法?在這些學生感興

      趣的問題的引導下讓學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。

      針對核工程與核技術專業(yè)的學生在第一堂緒論課中就可以

      給他們舉一個和他們專業(yè)密切相關也是他們這個專業(yè)非常在意

      的一件事:切爾諾貝利核事故。他們可能在選擇這個專業(yè)時已有

      耳聞這個核泄漏事故,但是對于這起事故的真正起因未必知道。

      而這起事故的真正原因不是核爆炸,而是一種化學反應釀成了重

      大的損失。然后給學生介紹這次事故的前因后果:在進行4 號反

      應堆電能功率安全測試的過程中,操作人員有意切斷了通向核心

      區(qū)域的冷卻水流,當然這個操作是測試的一部分,而且操作人員

      在反應堆中留下的控制棒數目不夠,蒸汽壓很低又難以提供冷卻

      劑。這一系列的操作致使整個反應堆功率劇增,產生巨大的熱量,

      燒塌了燃料芯堆,而釋放出的灼熱的放射性核燃料顆粒與用作冷

      卻劑的水接觸發(fā)生爆炸。這個過程中反應堆中用來使中子減速的

      石墨起火燃燒,流到著火的石墨上的水又與石墨發(fā)生化學反應產

      生氫氣,氫氣和空氣中的氧氣發(fā)生化學反應而爆炸。這個化學反

      應的爆炸卻掀翻了覆蓋在反應堆上的鋼板??梢妼τ诤?a href="http://www.zxgck.com/haowen/46203.html" target="_blank">工程與核

      技術人員掌握化學知識是必須的。

      針對環(huán)境專業(yè)的學生而言,同樣在緒論課中就可以讓他們知

      道化學與他們的專業(yè)是密不可分的,比如為了將普通化學主要內

      容串接起來,可以給他們舉個環(huán)境問題的例子:汽車因大部分使

      用汽油內燃機,會產生一氧化碳和一氧化氮等有害物質污染環(huán)

      境。如果我們能夠讓NO 和CO 在排放到大氣前就反應生成N2 和

      CO2,就可以大大降低對環(huán)境的污染。那么:①這個反應能夠發(fā)

      生嗎?(即化學反應方向問題)②如果該反應能發(fā)生,那么會有

      多少的NO 和CO 轉化為N2 和CO2 呢?(即化學反應限度問題)

      ③同時我們知道對于每一個反應化學反應發(fā)生時都會伴隨著吸

      收和放出熱量的現(xiàn)象,那么該反應過程中能量是如何變化的呢?

      (即化學反應能量變化問題)④這個反應若能發(fā)生,這個反應是

      進行的快呢還是慢呢?(即化學反應速率問題)⑤這個反應的反

      應機理如何?而對于機理的分析比較復雜,首先我們需要了解物

      質的微觀結構的問題。(即物質的微觀結構問題)。這樣既可以

      將普通化學的整體內容安排與實際問題的解決聯(lián)系起來,更讓學

      生了解要解決這樣的一個環(huán)境問題必須要應用化學的知識。同時

      針對環(huán)境專業(yè)的學生授課時更應該增加一些綠色化學知識的介

      紹。

      三、其他課堂教學措施的配合

      除了抓住學生所學專業(yè)與普通化學的結合點外,還要注意其

      他的一些課堂教學方式,如:將化學與學生日常生活中遇到的一

      些具體事例聯(lián)系起來,即用普通化學學過的知識來解釋一些實例

      和現(xiàn)象;在課堂上引入一些著名化學家的人物介紹和相關一些理

      論的發(fā)展史,像故事一樣介紹給學生,既吸引了學生的注意力,

      又加深了對基本理論知識的理解;課堂上適當設有部分課堂演示

      實驗和演示實驗錄像的環(huán)節(jié),讓學生從實驗中總結出化學的基本

      理論和規(guī)律,同時也讓學生深刻了解化學這門學科的特點;注意

      利用問題的引入來啟發(fā)學生的思維空間,并且加強訓練學生的歸

      納總結能力,進一步強化教學效果等。

      參考文獻:

      [1]段連運譯.化學與社會(原著第五版)[M].北京:化學工業(yè)

      出版社,2008:285-288.

      [2]李梅,景曉燕,韓偉,朱春玲,王君.普通化學教學中綠色

      篇2

      培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、知識面廣、動手能力強的全面發(fā)展的醫(yī)學復合型人才,是當前高等醫(yī)學教育面臨的一項緊迫任務。醫(yī)用有機化學教學是醫(yī)學基礎課程的重要組成部分,它對于培養(yǎng)學生獲取化學知識和實驗技能,培養(yǎng)科學的觀察能力、實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度和科學的學習方法具有重要的作用,并且也是提高學生綜合素質、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。

      醫(yī)用有機化學所涉及的內容廣泛,概念比較抽象,分子結構復雜,化學反應多,但是由于課時的限制,不能深人展開講解,學生普遍感到難于理解,難于掌握。因此,作為授課教師,如何達到預期教學目的,取得良好的教學效果是教師經常思索的問題。筆者近年來在承擔該門課的教學工作中,積累了一些經驗,認為如果能根據學生的實際水平,把握醫(yī)用有機課程的特點,處理好教學中的幾個重要環(huán)節(jié),靈活運用各種教學手段,將會取得事半功倍的效果。

      1 精心設計緒論課教學.激發(fā)學生學習興趣

      在高等醫(yī)學院校,一般將《醫(yī)用有機化學》放在大學一年級第二學期,與《醫(yī)用有機化學》同時開設的還有《解剖學》專業(yè)基礎課程。許多學生只重視專業(yè)課,對學習化學興趣不大。針對這種現(xiàn)狀,必須重視緒論課的教學,要認真鉆研教材,精心備課,用心安排好緒論課的內容,要使學生充分認識到醫(yī)學離不開化學,激發(fā)學生學習有機化學的熱情。為此,我認為在緒論課上除了介紹有機化學的發(fā)展簡史外,還要講授以下兩個方面內容:一是有機化學新的成就和貢獻以及有機化學與生命科學的關系。這就要求我們不能局限于教材,備課時應該查閱文獻,了解有機化學的前沿,激發(fā)學生學習興趣。例如,可以通過列舉上世紀80年代以來諾貝爾化學獎的主要工作來分析化學的發(fā)展方向。因為通常諾貝爾化學獎所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的.但是這一評選則是以現(xiàn)代科學發(fā)展的眼光來進行的,一定程度上反映了對化學發(fā)展趨勢和方向的看法[1]。值得注意的是直接與生命科學有關的化學諾貝爾獎至少有10項之多。這些實例能夠激發(fā)學生科學地認識到化學在生理過程、疾病的防治、診斷、治療中的重要作用。人類全面揭開遺傳、變異繁殖、疾病、死亡等生命的奧秘必須依靠化學、醫(yī)學、分子生物學家們共同努力..。二是有機化學學科的特點、自己對學生的具體要求,以及授課計劃等。使學生對教材知識結構有一個大概的了解,并且讓學生明白應如何學習該課程。有機化學教材一般是按有機化合物的官能團體系劃分章節(jié),在每一章節(jié),先學習命名,然后對其中一種或幾種典型物質進行結構、性質、應用等內容的學習,并掌握它們同系物的相似性和規(guī)律性,有很強的系統(tǒng)性。醫(yī)學專業(yè)學生要通過學習簡單有機分子的反應,掌握有機化學的普遍原理,并初步具備聯(lián)等系體內復雜反應的能力。例如,醛與醇的親核加成反應是糖的環(huán)狀結構形成以及成苷反應的基礎,含氮化臺物的性質是蛋白質和核酸中涉及的一些反應的基礎。這就要求我們要授予學生有機反應歷程的理論知識,而不是孤立地陳述一個個具體的反應。因此緒論課上有必要介紹有機化學反應幾大類型,使學生初步接觸自由基、親核試劑、親電試劑等概念,對有機化學反應過程形成初步認識。

      2 傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學手段相結合,有效提高教學效果

      傳統(tǒng)的教學手段主要是課堂講授、板書和實物、模型的展示等。隨著多媒體技術的普及,多媒體在教學中也得到了越來越廣泛的應用。傳統(tǒng)教學手段與多媒體教學的結合,豐富了教學手段,提高了學生學習化學的興趣。有機化學結構、反應機制、電子效應等教學,因學生缺乏空間結構意識和空間想象力,故而在板書難以引起學生的共鳴。在教學實踐中,在一些內容的講解上采用多媒體教學方法,收到了良好的效果[2]。如鹵代烴的親核取代反應,按SNl歷程進行時,碳原子由SP3雜化的四面體構型到SP2雜化的平面構型,親核試劑有機會從這個平面兩邊與碳結合,理想狀況下得到一個外消旋產物。若按SN2歷程進行,則化合物經歷一次瓦爾登轉化,發(fā)生構型翻轉。我們用多媒體的三維動畫功能直觀地表現(xiàn)了這兩種不同的歷程,使學生很好地理解了反應的詳細過程和立體化學變化,學生對內容掌握較好。但是,同其他新技術的應用都具有兩面性一樣,多媒體教學手段也有其局限性,如果過多地使用,學生會感覺速度過快,來不及深入思考和做筆記等。所以,我們在講解化合物的基本性質時,仍主要采用板書形式,使師生間保持良好的互動。這樣將傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學手段結合應用,有效地提高了教學效果。

      3 以“性質一結構”作為教學主線,提高學生學習效率

      在歷年的教學中發(fā)現(xiàn)學生在學習有機化學時覺得有機化學內容太多,頭緒太亂,難記難學。其實有機化學課程的中心內容就是有機化臺物的結構和性質,因此學習有機化學的重點應放在認識化學結構上。結構決定性質,性質反映結構,“結構性質”就是掌握有機化學的“金鑰匙”。 在各章的教學中,講解化學性質之前,以“結構決定性質”為出發(fā)點,對各類官能團的結構特征,反應特性作全面的剖析,使學生在接觸具體性質之前,對結構這一內因對化學性質的決定性影響先有一個輪廓認識。有了這種理論對實際的指導作用,學生就會擺脫“不知其所以然”、“規(guī)律難尋”的狀況。

      4 理論教學與實驗教學緊密結合

      有機化學課程屬于實驗性較強的基礎課。特別是在目前理論課學時減少的情況下,實驗與理論課內容充分結合具有深刻的意義,教學中應高度重視。實驗教學是理論教學的重要補充,可驗證和鞏固有機化學的基本理論和化學性質,而理論又可作為實驗的依據。如果某些理論內容也安排了相應的實驗,則在理論教學中著重強調基本理論、反應機理,具體的反應條件及影響因素等可以在實驗課上結合相應的實驗進行詳細的講解。實驗課上教師通過提問或與學生討論將所學的基本理論與相應的實驗結合起來,督促學生仔細觀察實驗現(xiàn)象,并用所學的理論解釋實驗中每一步操作的目的及出現(xiàn)的問題和實驗現(xiàn)象,通過實驗達到對理論內容的強化理解,加深印象,同時,也提高了學生做實驗的熱情,避免只單純地做實驗、敷衍了事、簡單應付的現(xiàn)象。另一方面,有機化學實驗與其他學科實驗一樣,對培養(yǎng)學生縝密思考、仔細觀察、主動探索問題、操作技能、嚴謹的科學作風、搞科研的能力等方面有著不可低估的作用,同時也是提高學生綜合素質、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑。

      5 建立多種考核方法

      即使課堂講授,大部分學生可以理解,基本內容都能掌握,但往往是期末考試效果并不理想。主要是有機化學的內容多,前后各章聯(lián)系密切,學習后面忘記前面,難以做到融會貫通,不能綜合運用所學的知識解決問題。為改變一考定乾坤的局面,可以設想采用多種考核的方法,綜合、公正、客觀地給出成績:①加強平時成績的管理。書后習題作業(yè)、自學報告等都要進行量化考核,考核成績按一定比例計入到總成績中。②分散考核。把整個有機化學分成幾個模塊,如烷烴、烯烴、炔烴、共軛二烯烴、環(huán)烷烴作為一個模塊學習后,進行一次小范圍的考核,期末考試時,有關內容可以少考或不考,以減輕學生期末復習的負擔。這樣的模塊可以分成幾個,如含有苯環(huán)的、具有相似性質的化合物等,最后將期末考試與幾種考核方法結合起來,綜合分析,得出學生的最后成績。這樣能使學生抓緊平時學習的時間,全面地反映出學生的實際水平,避免考試前突擊學習,考試后印象不深的局面,為提高學生的素質做出有益的嘗試。

      有機化學實驗教學改革是一項復雜、艱苦、難度大的系列工程。在此只進行了初步探討,但還不夠深入和完善,我們會將此項工程伴隨整個化學實驗體系教學改革繼續(xù)開展下去。醫(yī)學有機化學的課程體系、教學內容、教材建設是一項長期的系統(tǒng)工程,只有不斷跟蹤科技發(fā)展、與時俱進,才能滿足高等醫(yī)學教育不斷發(fā)展的要求。

      【參考文獻】

      篇3

      2激發(fā)學生興趣

      興趣是最好的老師,要學好無機及分析化學,首先要激發(fā)學生的興趣。第一,在無機及分析化學這門課的緒論課上,主要介紹化學的作用及學習方法。第二,闡明化學與人類生活之間密切聯(lián)系,激發(fā)學生的學習。第三,無機及分析化學是化學、化工類相關專業(yè)的基礎課,其作用無論是對以后的專業(yè)課學習還是將來從事工作都具有重要的意義。第四,在平時的課堂教學中,可以多講一些貼近生活的例子,激發(fā)學生學習的興趣。例如,在介紹影響化學反應速率的因素時,舉例說明,夏天食物容易變質,我們可以將食物放進冰箱中保存,以防止變質。這是通過降低溫度,達到降低食物變質的速率。汽車尾氣CO和NO是嚴重的環(huán)境污染物,從熱力學的角度講,CO+NON2+CO2可以發(fā)生,但是遺憾的是,在通常狀況下,該反應進行的非常之慢,以致不能有效地去除車道內的CO和NO。因此,有必要對化學反應的速率問題進行研究,必須考慮外界因素對反應速率的影響,由此可引出本節(jié)課要學習的內容。第五,在教學過程中,穿插介紹一些與知識點相關的科技發(fā)展新動態(tài)及前沿知識,以此調動學生學習的積極性。

      3綜合利用各種教學方法

      現(xiàn)階段的教學方法多種多樣,而在實際教學中,各種教學方式應該相互結合、取長補短。根據我校無機及分析化學教學團隊多年來教學中的經驗,可以概括為以下幾點:第一,增加課堂討論。針對一些在學習過程中遇到的問題,教師應該指導學生搜集資料,進行課堂討論。在討論的過程中培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力;第二,讓學生走上講臺。讓學生走上講臺不僅可以體驗教師備課的準備過程,還可以鍛煉學生的能力;第三,運用多媒體教學,可以使微觀概念及理論形象化。例如,在物質結構基礎這一章,學生一般較難理解,如果用多媒體課件和化學軟件以動畫的形式去展現(xiàn),課程內容會更加形象、生動。這樣的教學不僅有利于學生理解、記憶,還可以活躍課堂氣氛。第四,對于公式推導,應該板書推理過程引導學生理解。在教學中應避免盲目使用多媒體教學,要將多媒體與其他教學手段結合起來,才會使學生理解公式的推導過程,并能較好的應用公式。

      4培養(yǎng)學生能力

      為了調動能源化學工程專業(yè)學生對無機及分析化學基礎課程的興趣,可以積極組織各類化學競賽活動。我省有各類化學競賽,例如:化學視頻大賽,化學實驗競賽和趣味化學競賽等。近年來,教育部門堅持開展國家級、省部級大學生創(chuàng)新實驗項目,有望培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力,推動全民創(chuàng)新。此外,為了鼓勵和培養(yǎng)大學生創(chuàng)新激情及能力,我們學校也開展了大學生創(chuàng)新實驗項目。該項目均是由學生親自撰寫項目申請書,申請答辯ppt,中期考核表,結題報告和結題答辯ppt等資料。這不僅培養(yǎng)了學生創(chuàng)新能力,還為學生日后工作和學習培養(yǎng)科學合理的方法和實踐能力提供了基礎。

      5適應專業(yè)要求

      能源化學工程專業(yè)的技術性和實踐性較強,在無機及分析化學的教學中,要把握專業(yè)的特殊要求,認真學習我校能源化學工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案,深入研究教學大綱,充分了解無機及分析化學在整個專業(yè)課程體系中的作用,明確教學過程中的內容和重難點。例如,化學熱力學和化學動力學章節(jié)的內容應該詳細講解。這部分內容對于能源化學工程專業(yè)的學生而言,可以更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規(guī)律,為高效、低碳環(huán)保使用能源奠定基礎。

      篇4

      1.1引入工程案例,激發(fā)學生學習興趣

      興趣是最好的老師.在教學過程中通過引入環(huán)境污染控制工程實際案例,將化工原理基本原理與實際案例進行關聯(lián),讓學生充分感受到化工原理不單單是大學中的一門課程,而且是一門在整個專業(yè)課程體系中起著承上啟下作用的課程,是學好專業(yè)課程和解決實際工程問題的重要基礎,進而激發(fā)學生學習的興趣.比如,在講授離心泵時,筆者就在課堂上提出如何能將水從低位輸送至高位、在污水管網中污水提升泵站的作用等問題,引發(fā)學生思考,進而引出具體的授課內容;其中涉及流體在管內的流動形態(tài)和速度、管路的阻力損失、流體流動時的能量守恒方程和質量守恒方程,基于能量守恒方程可進行污水提升所需的外加能量并結合污水流量和泵的效率,計算出所需泵的揚程和功率.然后再根據污水流量確定泵的流量,從而確定泵的型號.與此同時,還可以順勢引出離心泵的工作原理、安裝高度、氣縛、氣蝕等問題.在其它章節(jié)的講授中,筆者也嘗試相應引入三廢處理工程中的實際案例,盡量使問題簡單化.同時,在教學過程中還特別注意聯(lián)系實際工程案例,給學生灌輸技術經濟評價的思想,引導學生在確定工程方案時除了要從理論上探索其可行性外,還要研究其技術上的可行性,經濟上的合理性和生產上的安全性等問題,統(tǒng)籌考慮.實踐證明,在教學過程中引入工程案例,能強化學生對理論知識的掌握,提高學生考慮工程問題時的工程思維和工程意識.

      1.2啟發(fā)式討論教學,理論聯(lián)系實際

      啟發(fā)式討論教學是指教師根據學生的基礎、教學要求而采用的一個教學啟發(fā)手段,以充分調動學生思維的積極性,讓學生在教學過程中發(fā)揮主體作用.通過經驗總結,筆者認為,在環(huán)境工程專業(yè)化工原理教學中,應通過從實際生活實例中提出問題,分析問題,層層啟發(fā),由淺入深,引發(fā)學生主動思考,達到理論聯(lián)系實際的目的.比如,在講授固體干燥時,以生活垃圾焚燒的例子,指出生活垃圾在焚燒處理之前,水分必然要先汽化,然后使生活垃圾顆粒溫度上升至其著火點,才能發(fā)生燃燒等等.此外,筆者在講授傳熱的三種方式之前,先讓同學討論為什么夏天吹風扇會感覺非常涼快,冬天躲在墻角曬太陽會感覺更暖和.經過同學激烈的討論后,請1~2位同學為代表指出其中可能的原因,然后才對同學的分析進行點評,并給出正確的解釋.實踐表明,通過類似的課堂討論,學生參與度得到了極大的提高,學習的熱情也空前高漲.

      2結合專業(yè)需求,整合教材資源

      環(huán)境工程是一個實踐性和工程性較強的學科,涉及傳遞過程原理、能源利用、流體力學、材料力學、生化反應工程、過程的設計和控制以及一些新型過程的開發(fā)等.就現(xiàn)有的各種環(huán)境污染物控制與治理方法而言,絕大部分都涉及形形的化學反應,或為均相反應,或為多相反應,并不可避免地牽涉到有關反應物料傳遞、本征反應動力學與宏觀反應動力學及反應器的設計與分析等一系列化學反應工程問題.目前環(huán)境工程專業(yè)化工原理理論課大多數采用的教材是在化工專業(yè)使用的《化工原理》基礎上簡化而成,與“三廢”處理工程案例聯(lián)系不太緊密,缺少反應工程相關內容,特別是生化反應工程內容.為了適應應用型地方高校環(huán)境工程專業(yè)人才厚基礎、重應用的培養(yǎng)目標和專業(yè)需求,化工原理課程應該強化傳遞過程計算基礎、重點講述流體力學基礎、傳熱、傳質的基本原理并在分析主要公式時引用環(huán)境污染治理工程設備案例,使教材內容更加通俗易懂.同時,增加生化反應工程基礎并將其與單元操作有機銜接.在課程內容安排上,適宜采用由簡入繁、由具體到抽象、再由抽象到具體、前后關聯(lián)的編排模式.根據以上設想,筆者采用的講義大綱安排如下:緒論(介紹課程的研究對象與學習方法、單位與量綱、物料衡算、能量衡算和速率).流體流動與流體輸送機械(第一章,討論流體流動、流體重要參數測量方法、流體流動的能量衡算、簡單管路計算.第二章,泵與風機的選型、安裝與操作).傳熱(第三章,討論保溫及保溫材料、熱傳導、保溫效果、保溫材料的適宜厚度、換熱器).傳質分離過程及設備(第四章,討論吸收速率、吸收過程的物料衡算和填料層高度的計算和填料塔的操作計算、傳質設備的結構及操作性能).非均相物系的分離(第五章,討論固體懸浮物及其運動、集塵、分級基礎及降塵室、旋風除塵器的特點).生化反應器基礎(第六章,討論生化反應速率的表示方法、主要的生化反應器設計).固體干燥(第七章,討論干燥過程原理和特點、濕空氣性質參數和水分性質).

      篇5

      【摘要】本文介紹了無機及分析化學緒論課教學的重要性,并根據筆者多年的教學實踐,提出了提高無機及分析化學緒論課教學質量的有效方法。

      關鍵詞 無機及分析化學;緒論課;教學方法

      How to Tell a good Introduction Class of Inorganic and Analytical Chemistry

      XU Mao-rong

      (School of Chemical and Biological Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng Jiangsu 224051, China)

      【Abstract】This paper introduces the importance of the introduction class the teaching inorganic and analytical chemistry. According to many years&acute; teaching practice of the author, this paper puts forward the effective method to improve the teaching quality of inorganic and analytical chemistry the introduction class.

      【Key words】Inorganic and analytical chemistry; The introduction class; Teaching methods

      無機及分析化學是我校材料、高分子、環(huán)境、海洋、食品、環(huán)工及生物類等專業(yè)一年級學生必修的重要基礎課程之一。該課程有機融合了無機化學和分析化學兩門基礎化學課程,使用的是嚴新、徐茂蓉主編的《無機及分析化學》教材,主要教學內容包括:緒論、化學反應的基本原理、酸堿平衡與酸堿滴定法、沉淀溶解平衡與沉淀滴定法、原子結構和元素周期律、化學鍵和晶體結構、配位平衡與配位滴定法、電化學基礎與氧化還原滴定法等基礎知識,教學內容多,教學學時少(64學時)。緒論課教學的好壞,將直接影響學生進入大學學習階段能否快速適應、理解教學目標、抓住各章重點,并在激發(fā)學生對本課程的學習興趣和形成良好的學習方法等方面起著至關重要的作用。但在目前的教學中,一些教師對緒論課的重要性并沒有重視,要么照本宣科,要么隨意發(fā)揮,毫無章法,使學生失去了學習的熱情。事實上,一堂精彩的緒論課往往是教師精心準備的結果。它能激發(fā)學生學習興趣,同時又是實施教學內容的前奏曲,貫穿整門課程。

      1 樹立學生學習自信心

      無機及分析化學是學生進入大學學習的第一門化學基礎課,它包含的知識面廣,內容多,教與學都有一定的難度。緒論課是課堂教學的第一課,如何讓學生在第一堂課對無機及分析化學有大致的了解,并在最短的時間里激發(fā)學生學習此課程的興趣,變被動學習為主動學習,積極主動配合教師的教學,為全課程的學習和取得良好的教學效果打下基礎。根據筆者多年的教學經驗,在上第一堂課的時候,很多學生對于學習無機及分析化學非常迷茫,經常提出兩個問題:一是無機及分析化學與所學專業(yè)有什么關系?二是化學基礎差能學好無機及分析化學課程嗎?

      由于大一學生對自己的專業(yè)培養(yǎng)目標及就業(yè)方向了解很少,因此學生對這門基礎課程的重要性認識不夠,甚至一些學生認為學這門基礎課沒有用,失去了對無機及分析化學學習的動力。為了引起學生的高度重視,應先向學生介紹這門課程的重要意義,強調學好無機及分析化學的知識和技能關系到能否掌握后繼的各門專業(yè)課,并會進一步影響到將來從事實際工作的能力和水平,使學生產生必須學好這門課程的思想認識。同時教學應與時俱進,在學生掌握了基礎知識、基本原理和基本技能的基礎上,結合各自專業(yè),拓寬知識面,使其對專業(yè)方向有比較清晰的認識,激發(fā)他們的學習興趣和積極性,讓專業(yè)基礎課確實發(fā)揮承前啟后的作用[1]。

      教師從緒論課開始就應該幫助學生樹立自信。我校的大一新生大部分來自本省,學生的化學基礎,基礎參差不齊。經調查,有些高考選修測試科目選考化學的學生的化學基礎比較好;大約五分之三的學生選修測試科目沒選考化學,其化學基礎非常薄弱。面對那些基礎不好、對化學學習缺乏信心的學生,作為教師,要幫助他們從一開始就樹立學習信心。依據前面教過的一些學生進入大學之前化學基礎差,但是努力學習后取得了好成績的事實。在緒論課上,給剛學這門課的學生講講學兄學姐們的成功事例,讓學生認識到成功并不難,從而樹立起學習的信心。緒論課的目的正是要解決學生的這些疑問,讓學生積極主動參與到教學活動中來,從而發(fā)揮自己的主觀能動性,達到“我要學”、“愿意學”。

      2 明確本課程的教學安排和要求

      講授緒論課的主要目的是向學生介紹無機及分析化學學科的概況和教材的整體框架,揭示各章節(jié)內容之間的相互聯(lián)系,勾畫整個課程的教學主線,明確各章節(jié)教學的先后順序和學時安排,以利于學生自主、靈活地學習相應的具體內容,提高教與學的效果。并應將相應的考核方式及評分標準告知學生,使學生明確應如何學習該課程。另外,還應有相應的措施鼓勵學生積極參與,如在考核時考慮學生的課堂表現(xiàn)等。

      3 明確緒論課的特點并突出教學重點

      有些教師的緒論課內容冗長,自己講得累,學生聽得暈,卻抓不到重點,教學效果自然不理想。作為教師在緒論課教學中應注意以下幾點:

      首先,緒論課是對本課程的綱要性概括。要做到概括得條理清楚、脈絡清晰,教師必須對教材內容理解透徹,教學目標明確,教學重點、難點突出,從而形成教學提綱。

      其次,緒論課的教學內容是在教師對無機及分析化學課程進行總結性概括的基礎上形成的,具有一定的抽象性和枯燥性。故在教學中若將教學內容和多種教學方法相結合,采取啟發(fā)法、舉例法、討論法等多種教學手段,提高學生學習興趣,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,同時加強學生對所學知識的理解[2]。

      4 注重理論課和實驗課教學的有機結合

      教師在教學中應認真貫徹理論教學與實踐相結合的原則,用所學理論知識指導實驗,這樣才能達到學以致用的教學宗旨。例如介紹精密度的表示時,聯(lián)系氫氧化鈉標準溶液的配制與濃度標定實驗,用相對平均偏差表示結果的精密度,既了解了實驗中對分析結果精密度的要求,又加深了對表示方式的理解。促進學生認識到學好無機及分析化學的重大意義,以便很好地激發(fā)學生學習的興趣。

      總之,內容充實、形式新穎的緒論課對整個課程教學的順利進行具有重要的積極推動作用。不僅要求每一位教師講好緒論課,而且還要不斷提高和完善自己,講好課程中的每一節(jié)課。

      參考文獻

      篇6

      Abstract: In the present paper, the authors investigate the present situation of lead in waste lead-acid battery recycling at home and abroad, analyze the various chemical wet processing of waste lead-acid battery lead in efficiency, cost and their advantages and disadvantages, and the recovery method of lead waste lead-acid batteries in the future. It is suggested that the direct recovery of ultrafine PbO powder in the production of batteries can be achieved by the use of lead recovery, which can improve the electrochemical performance of lead-acid batteries.

      Key words: Waste lead acid battery; Regeneration and utilization; Lead powder; Green recovery; Wet Chemical Process.

      1. 緒論――鉛資源與鉛酸蓄電池的發(fā)展

      地球上鉛資源正日益枯竭,據測算,其儲采比只夠人類再使用25~30年的時間[1]。而鉛資源在國民經濟和國防科技領域又用途廣泛,大量的一次資源鉛不斷在轉化為二次資源鉛,即再生鉛。發(fā)展再生鉛的回收利用刻不容緩,成為鉛工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經之路。

      眾所周知,由于重金屬鉛的毒性,含鉛的汽油、涂料等工業(yè)產品在國際上,尤其是歐美等高環(huán)保要求國家迅速衰減。然而,鉛酸蓄電池目前由于其不可替代的理化性能,仍然在含國際鉛產品市場中暢銷不衰,成為鉛工業(yè)的發(fā)展的核心動力源[2]。鉛酸蓄電池的主要品種包括汽車起動用蓄電池、備用電源用固定型蓄電池、助力車用蓄電池、鐵路客車用蓄電池、內燃機車用蓄電池、摩托車用蓄電池、牽引用蓄電池等。免維護汽車鉛酸蓄電池的發(fā)展以及目前新興的用于電動自行車的鉛酸蓄電池的發(fā)展,讓鉛酸蓄電池的總產能持續(xù)保持為目前化學電源幾乎一半的總產能[3]。

      2. 鉛酸蓄電池的電池反應與廢鉛蓄電池

      法國人普蘭特與1859年發(fā)明了鉛酸蓄電池。23年后,鉛酸蓄電池的成流機理被提出,這就是著名的“雙極硫酸鹽化理論”,它的化學反應為[4~5]:

      鉛酸蓄池在放電過程中,負極發(fā)生氧化反應,失去電子成為Pb2+,它與硫酸電解液中電離出的SO42-發(fā)生化學反應形成PbSO4;電池正極則發(fā)生還原反應,得到相應的電子形成Pb2+,鉛離子再與硫酸電解液中電離出的SO42-反應形成硫酸鉛。由于在整個電化學過程中,正負極都化學反應生成了硫酸鉛,故而這種成流機理被稱為“雙極硫酸鹽化理論”,它也可以用放電示意圖圖1表示。

      但在整個鉛酸蓄電池的產品中,部件比上述示意圖復雜,它除了正負極板、硫酸電解液外還有隔膜或隔板以及一些配套零件,包括端子、連接條、排氣栓等。鉛酸蓄電池在超過特定的使用年限后,將產生不可逆硫酸鹽化而無法進行正常充放電反應[5],進入報廢期。此時如處置不當,重金屬Pb就會對環(huán)境產生巨大危害。

      科學的處置報廢鉛酸蓄電池首先需經過預分選處理。在這一工程中,人們利用鉛酸電池中各種物料不同的物理特性,采用機械的物理方式對其進行分離。分離后的廢舊鉛酸蓄電池包括以下一些主要組成部分[1]:最多的為鉛膏,其重量含量占到30%~40%,其次為鉛合金板柵,占到24%~30%,含鉛廢液占11~30%,剩余有機物占到22%~30%。對它們的二次處理方法也不盡相同,對于含鉛廢液需化學處理后回收再利用;對于鉛合金板柵,由于其組成為鉛及鉛合金,因此可單獨回收處置;剩余有機物中的聚丙烯也可作為工業(yè)塑料二次利用;最后,對于含量最多的鉛膏,由于其中含有大量硫酸鹽[6],是正負極板上活性物質電化學反應生成的漿狀物質,由多種化合價態(tài)的含鉛化合物組成,它的再生利用是目前報廢鉛酸蓄電池再生利用的熱點與難點[7~8]。

      3. 鉛酸蓄電池火法冶金與濕法冶金工藝現(xiàn)狀

      再生鉛可通過火法熔煉鉛膏得到。鉛膏中的PbSO4熔點高,達到1000℃以上即可完全分解產生鉛。但是,在火法熔煉過程中會產生大量的酸雨氣體SO2,而且,高溫下也會有大量的鉛揮發(fā)造成重金屬鉛塵污染?;鸱ㄈ蹮掃^程中的煤燃燒也是高污染的重要一環(huán),據統(tǒng)計,國內目前專業(yè)再生鉛企業(yè)的煤燃燒能耗都達到130kg~310kg標煤/噸鉛,而一些小再生鉛廠的煤燃燒能耗則可達到500kg~600kg標煤/噸鉛[9],可以說是高能耗、高重金屬鉛塵、高污染排放的重要來源。基于此,高效鉛膏脫硫火法工藝備受國內外研究者的重視[7,8,10]。

      有些研究者采用濕法冶金工藝[11~16]進行鉛膏的回收再利用,如和發(fā)明了電解沉積RSR工藝[13]。國內陳維平[14]發(fā)明了采用KNaC4H4O6作電解前溶解浸出劑,氫氧化鈉作脫硫劑及硫酸亞鐵作還原劑的鉛膏濕法冶金工藝。美國科學家則發(fā)明了CX-EW工藝[15],他們采用HBF4或H2SiF4作浸出劑,碳酸鈉作脫硫劑而用H2O2作為還原劑。也有學者進行了鉛膏不經過轉化而直接浸出的電解沉積工藝,以及直接電解沉積鉛膏的濕法冶金工藝[12, 16]。但總的來看,濕法冶金工藝成本高,而且能耗高。

      篇7

      【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)16-0001-02

      廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產基地——廣東省茂名市,為華南地區(qū)唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業(yè)是國家級特色專業(yè)建設點,畢業(yè)生遍布全國各地的石油化工行業(yè),就業(yè)具有很強的針對性,深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能,具有較強工程實踐能力、良好的創(chuàng)新意識和較高綜合工程素質的人才。畢業(yè)生能在石油煉制、石油化工、能源、環(huán)保、材料等部門從事工程設計、技術開發(fā)、生產管理等方面的工作?;瘜W工藝學作為該專業(yè)一門重要的專業(yè)課,是基礎化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習,要求學生掌握化工生產的基本原理、主要化工產品的生產方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中,應注重強化學生的工程意識和基礎知識的實際應用能力。

      一 結合石油化工特色,創(chuàng)建課程群

      從人才培養(yǎng)的角度看,石油化工高校培養(yǎng)的畢業(yè)生應具有較強的工程實踐能力、良好的創(chuàng)新意識和較高的綜合工程素質,以適應石油煉制或石油化工等相關行業(yè)的人才需求。畢業(yè)生不但要懂得某一專業(yè)的基礎理論,還要具有某一崗位所需要的生產操作和組織能力,并能在現(xiàn)場進行技術操作和改進,解決生產實際問題。因此,廣東石油化工學院石油化工專業(yè)所培養(yǎng)的人才具有基層性、實用性和技術性,這是本專業(yè)區(qū)別于其他普通高校教育的一大特色。根據本專業(yè)的特點和學生的基礎及接受能力,以培養(yǎng)學生的綜合實踐操作能力和創(chuàng)新能力為主線,可將石油煉制工程、石油化工產品分析技術、石油產品應用技術與開發(fā)、石油儲運基礎等課程創(chuàng)建一個課程群,圍繞本專業(yè)人才培養(yǎng)目標,對各課程的主要內容進行精選優(yōu)化,調整化學工藝學的教學內容??蓮倪@些主干課程中選擇一些典型的石化產品,作為化學工藝學的教學案例,分析這些石化產品的生產方法、工藝流程、工藝參數、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。

      二 優(yōu)化和更新化學工藝學的教學內容

      根據教學大綱對教學內容進行處理,把各章節(jié)內容按照了解、掌握、應用、設計等不同要求作詳細的定位。例如,對于工業(yè)生產中已經不采用的生產方法,只要求學生了解某種工業(yè)過程可能有多種生產方法即可;對需掌握的內容,可以要求學生對各種生產方法進行比較,分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等,從技術經濟的角度選擇生產方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產品的生產,而且其生產--方法要會應用,能夠舉一反三,要能設計出一些簡單的生產工藝。例如,在講授合成氨時,可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介,既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣,又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后,可以從不同的原料角度,引入不同的生產工藝,如以煤為原料,以天然氣為原料,以重油為原料的合成氨工藝,其各自的工段均有所不同,可以在講授完后讓學生總結各不同原料合成氨工藝的異同,這樣學生學完之后印象深刻,可以吃透這部分內容。

      另外,在組織化學工藝學教學內容時,應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中,讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候,可以結合茂名煉油產業(yè)鏈,圍繞幾個關鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業(yè)、茂名乙烯、石化工業(yè)區(qū)等展開內容學習。例如,乙烯工業(yè)是指以石油餾分為原料裂解生產乙烯為主,同時生產丙烯、丁烯、芳烴等產品的生產過程。乙烯是石油化工的基本有機原料,目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產。乙烯主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產品,乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工工業(yè)發(fā)展水平的標志。再如,對乙烯產品結構的介紹(塑料類、合成橡膠類、液體化工類);對長三角、珠三角、環(huán)渤海灣大型煉化一體化企業(yè)集群及沿長江產業(yè)帶分布的介紹等,這些內容可以讓學生清晰地認識未來的就業(yè)方向、就業(yè)區(qū)域和就業(yè)前景。在這種情況下,學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性,在后面的時間里自然會重視這門課程的學習,因為這些內容的學習與他們未來的就業(yè)息息相關。

      圍繞本專業(yè)人才培養(yǎng)目標,針對畢業(yè)生的就業(yè)特點,廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調整教學內容,注重重點內容的凝練。其重點內容應圍繞乙烯工業(yè)展開。

      如以茂名石化乙烯為例,學習乙烯生產原理、工藝技術、產品應用等基本知識;以茂名石化工業(yè)區(qū)為例,學習乙烯下游產業(yè)鏈、產品應用等基本知識。

      乙烯生產原理主要包括乙烯生產過程中的化學反應規(guī)律、反應機理、熱力學及動力學分析,乙烯生產的工藝參數和操作指標(如原料性質及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等)及乙烯生產的工藝過程等。

      篇8

      中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)23-0207-02

      本科專業(yè)按專業(yè)大類招生培養(yǎng),較好地滿足了知識經濟時期人對知識的追求,解決了知識交叉及創(chuàng)新精神培養(yǎng)問題,更能適應市場經濟的變化發(fā)展及社會對人才的需要[1]。我校按照理工類、外語類、經管類、人文類四個平臺進行培養(yǎng),在一個平臺范圍之內打通專業(yè)界限,在尊重原專業(yè)的基礎上,可以重新選擇專業(yè)。因此,在學生進入大一階段需學習基礎課程,包括計算機、概率論、普通化學等多門課程。普通化學課程不僅具有較為豐富的理論內容,同時也是實踐性較強的一門基礎課程。由于教學對象為大一的新生,學生所處的地域不同,而且,高中期間選修化學的程度不同,導致基礎也相差很大,這樣,對于大學期間《普通化學》課程如何講授、講授什么、怎么樣講授,才能使學生更容易接受、更加愿意主動去學,就成為教師應高度關注的問題。

      興趣是指一個人力求認識某種事物或從事某種活動的心理傾向。興趣在人的實踐活動中具有重要的意義,可以使人集中注意,產生愉快緊張的心理狀態(tài)[2]。愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師。”只要對普通化學產生興趣,學生就會積極主動去學習,學習效率就會大大提高,因此,教學改革的重點應放在如何培養(yǎng)學生的學習興趣上面,始終把引導和啟發(fā)學生積極主動學習貫穿到整個教學過程中。因此,對《普通化學》課程的教學改革不僅包括對教學內容的設計,還包括對教學方法的改革。

      如何發(fā)揮教師主導作用,激發(fā)學生學習興趣,使學生參與到教學中來,提高學生的科學素養(yǎng)很重要??梢哉f,探索有效的教學途徑,提高學生學習化學的興趣,達到教學目的是每位教師必須非常重視的問題。完善課程內容,使學生對課程內容感興趣,渴望閱讀,是提高學生學習化學興趣的一個重要方面。教學內容的合理有效設計不僅包括教材所涉及的每一個章節(jié)的內容、教師的教案設計,還包括教師在課堂上實施教學內容的方式。

      一、聯(lián)系生活熱點,增加學生學習的興趣

      為了使學生能夠對將要講授的內容感興趣,愿意主動去學習,可以將《普通化學》教學與日常生活聯(lián)系起來,將日常生活中比較熱點的話題引入課堂,來解釋某些實驗現(xiàn)象或實驗原理等。例如,在緒論中,教師可以用汽車尾氣處理的例子引出普通化學主要講的內容包括哪些。我們知道汽車尾氣中含有大量的NO、NO2、SO2和CO等,這些成分都有毒,如果我們能夠讓NO和CO在排放到大氣前就反應生成N2和CO2,就可以大大降低對環(huán)境的污染。(1)那么這個反應能夠發(fā)生嗎?(化學反應方向問題)該反應在常溫下就能自發(fā)進行。(2)既然能夠自發(fā)進行,那么,進行的程度大嗎?會有多少的NO和CO轉化為N2和CO2呢?(化學反應限度問題)該反應進行的程度很大。(3)同時我們知道每一個化學反應發(fā)生時都會伴隨著吸收和放出熱量的現(xiàn)象,那么反應過程中能量是如何變化的呢?(化學反應能量變化問題)(4)這個反應能自發(fā)進行,為什么我們沒有看到反應的發(fā)生?如果發(fā)生了是否就不用治理尾氣了呢?其實這里面涉及到反應的速率問題,這個反應是進行得快呢還是慢呢?(化學反應速率問題)(5)這個具體是怎樣進行的?反應機理如何?而對于機理的分析比較復雜,首先我們需要了解物質的微觀結構的問題。(物質的微觀結構問題)從尾氣治理的例子可以分析出普通化學課程包括哪些內容,應該從哪些方面認識問題,使學生更容易接受,更愿意學。

      二、引入科普故事,講授理論及現(xiàn)象

      科普故事引入教學內容,可以使學生對所學到的知識記憶深刻,會提高學生學習化學的興趣。例如,在講電化學課程的時候,為了讓學生更好地理解原電池的概念以及原理,可以給學生講科普故事,人如果鑲一顆不銹鋼牙,一顆金牙,就會感到頭痛,原因是在人體口腔內形成了原電池。為什么不銹鋼牙和金牙就能形成原電池呢?形成原電池的條件是什么呢?學生會帶著疑問來聽課,這樣講授,學生容易理解原電池的概念,也會更加感興趣。

      三、引入社會中的典型事件,激發(fā)學生學習興趣

      在人類社會中,存在一些令人警醒的典型事件,對人的思維和行為影響很大,這些事件會給人留下深刻的印象,因此,在教學內容里面加入一些與課程密切相關的典型事件,會起到很好的教學效果。例如,在講授配合物概念時,可以引入在十年前震驚國內外的“朱令事件”。清華大學大二學生朱令由于吃了含有化學元素鉈的食物住進了醫(yī)院,鉈中毒可以用配合物普魯士藍解毒,然而,由于長時間沒有得到正確的診斷,耽誤了最佳的治療時間,導致癱瘓、雙目近乎失明。這樣一個中毒極其深的病人,用廉價的染料就能解毒,可以卻因為沒有得到及時診斷而落下終身殘疾。如此典型的事件可以加深學生對知識的理解和掌握。

      四、課件中引入圖片或簡短錄像

      通過形象、生動、直觀的日常生活中的實例和圖片、短片等形式,調動學生的積極性和學習興趣,活躍課堂氣氛,使學生在思想上產生共鳴,有利于拓寬學生的知識面,便于學生對知識的理解和掌握。

      五、把科研成果引入課堂

      將教師研究的比較前沿的科研成果引入課堂,可以提高學生學習化學的興趣,更加具有感染力。例如,在講授化學給人類做出的貢獻時,可以用前沿的科研成果來解釋。我所在課題組研究制備的а-Fe2O3/ZnO核殼納米棒,可以用來制成氣敏器件,該器件可以檢測酒精的含量,用于酒駕檢測方面。在氫氣氣氛下,進行熱處理,а-Fe2O3/ZnO核殼納米棒可以轉變?yōu)镕e3O4/ZnO核殼納米棒。由于結構轉變后的Fe3O4/ZnO核殼納米棒呈鐵磁性,二者存在異質結界面,ZnO殼層在納米量級,導致它們具有較強的電磁響應特性,可以用來吸收高頻電磁波。這個例子說明一種納米復合材料可以用來制成氣敏器件,而將這種材料氫氣處理后,成分發(fā)生改變,可以用于吸收電磁波。因此材料的制備很重要,也很神奇,通過多樣化的制備方法,得到不同形貌、不同尺寸的納米材料,可以表現(xiàn)出不同的優(yōu)異特性,因此,學生更感興趣,愿意去學。

      六、改變課堂教學模式,提升學生的學習興趣

      課堂教學模式是教師在課堂上針對學生學習而使用的教學方法,教學模式是一定的教學理論或教學思想的反映,長期以來,人們在教學模式上習慣于采取單一刻板的思維方式,缺乏作為教學活動的特色和可操作性。因此,改變課堂教學模式,提升學生的學習興趣很重要。普通化學課程與高中化學有一定的重復性,學生對將要學到的內容有一定的了解,容易產生輕視心理。

      七、通過多彩的化學實驗,提高學生的學習興趣

      化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗既可以驗證學過的理論知識,又可以鍛煉動手能力,開發(fā)想象力。因此,普通化學課程應結合多彩的化學實驗,學生從變化多樣的實驗現(xiàn)象中體會到學習化學的興趣,要求化學實驗要與理論課程相結合,要以能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為導向。

      大類培養(yǎng)模式下,打通專業(yè)界限,學生的基礎存在較大差別,因此,教學改革的重點應該放在如何提高學生的學習興趣方面,培養(yǎng)學生自主學習的能力,可以通過豐富教學內容,采取多樣的教學模式,充分發(fā)揮學生學習的積極性。

      參考文獻:

      [1]王斌,王義全,張寶玲.本科大類培養(yǎng)改革探索[EB/OL].(2012-01-18)http:///p.

      篇9

      無機化學作為“四大化學”之一,在化學與相關領域的學科教學中具有舉足輕重的地位,是我?;瘜W、化工、材料、環(huán)境、能源、食品等專業(yè)的主干課程,也是學生進入大學后的第一門化學課程。我國普通高中新課程改革將化學由理科單科卷調整為理科綜合卷(含物理、化學、生物)的一部分,中學化學的教學內容和學時大幅下降,導致學生的化學基礎出現(xiàn)一定程度的下滑。但是,大學階段無機化學課程的信息量基本沒變,內容包括化學反應基本原理、物質結構基礎理論和元素化學基礎知識。大一新生學習無機化學的效果和質量直接影響后續(xù)各基礎課程和專業(yè)課程的學習,也影響其對大學學習的態(tài)度和興趣。因此,面向處在由中學到大學過渡期的大一新生,如何有效銜接高中和大學階段的學習方法和化學知識,提高教學質量,已成為無機化學授課教師面臨的迫切需要解決的問題。

      一、多管齊下了解新生化學基礎,引導新生盡快適應大學學習方法

      (一)新生高中階段化學學習內容和標準降低

      新課標高中化學《普通高中化學課程標準》指出,著眼于提高21世紀公民的科學素養(yǎng),構建“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”相融合的高中化學課程標準體系。新課標高中化學以常見無機物及其應用、物質結構基礎、化學反應與能量、化學實驗基礎、化學與可持續(xù)性發(fā)展為必修內容,將物質結構與性質、化學反應原理和實驗化學等教學內容放入選修課程,大幅改變了學生對這些內容的學習和掌握要求。同時,理科綜合高考試卷中高中化學分值為100分,占高考總分數的13.3%,比150分的化學單科卷在高考總分中的比重減少6.7%。而且,由于化學試題多為容易和中等難度,導致近年來高中化學教學課時、學生投入學習時間顯著下降,大部分新生的高中化學基礎變差,底子變薄,他們進入大學后學習無機化學感到困難。

      (二)通過調查問卷了解學生基礎,使學生初步建立改變學習方法的意識和預期

      大學新生來自全國各地,不同省對高中化學選修課程有不同要求,學生個體的化學基礎也參差不齊。為了更好地了解新生的化學基礎、學習無機化學的興趣與困難、對教學方式的期望和建議,引導大學新生盡快改變依賴教師教學內容和計劃的被動學習模式,積極適應大學自主性學習方法,教研組老師在正式上課前對大一新生進行了不記名方式的問卷調查。問卷內容包括高中化學基礎、新生喜歡的大學教學方法和教學方式、自主學習的頻率等8道選擇題及對大學階段學習方式的思考和對無機化學課堂教學的期望等2道開放題。我們期望通過調查問卷活動調整大一新生的學習心態(tài),引導大一新生初步建立一種意識,即大學階段和高中階段有不同的學習方法和教學方式。

      (三)從緒論課開始,著力實現(xiàn)高中化學與無機化學學習的無縫銜接

      無機化學是大學的第一門專業(yè)基礎課,既傳授基礎知識,又教授專業(yè)性理論。該課程具有比高中化學更為擴展的深度和廣度,要求大學生除了掌握書本知識,還要具備研究和解決問題的能力。但大一新生處在由中學到大學的過渡期,對校園生活和學習模式尚不適應。教師需要從緒論課開始,通過各種途徑培養(yǎng)新生的學習態(tài)度和學習方法,著力實現(xiàn)高中化學與無機化學學習的無縫銜接。在教學實踐中,我們教研組通過在緒論課上與新生討論、分析問卷調查結果,指出大學階段和中學階段不同的教學目標和學習模式。與中學階段相比,大學教育方式有很大不同:一是大學課表沒有中學時排得滿,學生在課外有許多自由支配的時間;二是大學課堂教學節(jié)奏快,信息量大,大學一節(jié)課的內容是中學的幾倍甚至幾十倍,授課時往往只講授重點、難點和疑點,很多知識需要學生利用課外時間去學習、消化和掌握;三是大學學習中沒有大量的習題、頻繁的考試、老師和家長的督促,大學生不能像中學生那樣完全依賴任課教師的教學計劃和安排,以課堂教學內容為基礎開展學習,而是需要在課外進行自主性學習,掌握課堂內容,實現(xiàn)多層次學習目標。通過教師在緒論課和后續(xù)課堂上的引導,大一新生認識到了自主性學習和改變以往填鴨式教育模式的重要性和必要性,這時我們再引導大一新生重視學習的三大環(huán)節(jié)(預習、聽課和復習),重視知識點的歸納和整合及前后所學知識的關聯(lián),促使其實現(xiàn)高中化學與無機化學學習的無縫銜接。

      (四)以典型應用案列強化學生的學習興趣

      目前無機化學課程內容幾乎全部屬于基礎無機化學的范疇,特別是基礎理論部分很少涉及無機化學的實際應用,不能反映無機化學在現(xiàn)代科技發(fā)展和當代生活中的重要地位和作用,導致有些學生片面地認為學習無機化學沒有意思,因此對其缺乏興趣。我們在講授基礎理論時注重引用科技前沿和生活實際應用的案例,或無機化學與物理學、材料學、生物學等學科交叉的典型案例,這樣做不僅開闊了學生的眼界,而且使學生認識到無機化學在科學和應用領域中的重要地位,激發(fā)了學生掌握知識、思考問題的興趣和動力。例如我們講解熵變、焓變和自由能變時介紹天然蛋白質的G298大小與穩(wěn)定性的關系。G298若太大即穩(wěn)定性太強,則蛋白質不易降解或難以發(fā)揮生理功能;G298太小對穩(wěn)定性又是有害的,會使得蛋白質對微小變化過于敏感;天然蛋白質的G298位于-30~30kJ/mol之間,其穩(wěn)定性既不強也不弱。我們講授沉淀-溶解平衡時結合幼兒吃太多糖容易產生蛀牙的原因及用含氟牙膏可防止蛀牙的現(xiàn)象,引導學生理解和掌握沉淀-溶解平衡。這些典型應用案例不僅拓展了學生對無機化學學科前沿和交叉學科知識的認識,而且促使學生將學過的理論知識與實踐應用結合起來,深入思考并理解其中蘊含的化學原理和結構知識。案例教學極大地調動了新生主動學習無機化學的興趣,有力地培養(yǎng)了學生的科研興趣和創(chuàng)新意識。

      二、教學內容與教學方法改革探索

      元素化學部分是無機化學的主要組成部分,也是與高中化學內容聯(lián)系比較多的一部分,包括s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)元素,幾乎涵蓋了周期表中的所有元素及其化合物。其中鹵素、氧、硫、氮、磷、堿金屬和堿土金屬、鐵等重要元素和無機物的性質與應用是高中化學的必修內容,大學階段可根據元素化學教學內容和教學目標,實行分層次教學。第一,課堂講授。理論性較強的重要結構、化合物性質可重點講授,以點帶面,使學生舉一反三,如大π鍵和極化對碳酸鹽分解的影響。第二,實施“問題教學法”。教學采用預先布置問題課前自學課上討論與講授相結合的模式,讓學生帶著問題自學熟悉、易懂的內容,從而有耐心、信心、能力去思考問題,在課堂上積極發(fā)表自己的見解。第三,學生完全自學。一些簡單易學的教學內容(如氫、稀有氣體等)可安排學生課后自學。教學中將講授、學生自主學習、討論進行合理分配,既節(jié)約了課時,又提高了元素化學的教學效率和學生自主學習無機化學的積極性,并將學生從死記硬背中解放出來,培養(yǎng)學生綜合分析、歸納總結和口頭表達的能力。教師在講授元素及化合物重要內容時,應突出微觀結構決定或影響性質與性能這一內部規(guī)律,引導學生將元素核外電子結構、價鍵結構、分子結構和分子間作用力等前半部分學到的化學理論貫穿元素及其重要化合物的性質學習,培養(yǎng)學生由物質的微觀結構推知其宏觀物理及化學性質的能力。同時教師可讓學生根據宏觀性質及其應用再反過來理解化合物結構,把微觀與宏觀結合起來,將相關理論知識與枯燥繁多的化合物性質前后呼應起來,使元素及化合物的知識變得較容易理解和記憶,以此培養(yǎng)學生在遇到實際問題時自主應用化學理論尋找解決方案的科學意識。

      三、創(chuàng)新考核方式,注重能力培養(yǎng)

      目前我國高校的課程考核基本上沿用以考試為導向的應試教育模式。大學生為考而學,沒有將學習目標和重心放在掌握知識、培養(yǎng)應用知識解決實際問題能力的方向上。無機化學中的不同教學內容有著不同層次的教學目標,考核也應采取適應教學目標的多層次、多樣化的方式,以引導學生將學習重心和關注點放在掌握基礎知識和基本理論上,自覺提升分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學習能力、實踐能力和創(chuàng)新意識。在教學改革實踐中,我們根據不同層次的教學內容和教學目標靈活采用不同形式的考核方式,如期末考試、專題小作業(yè)、課堂提問與討論、平時作業(yè)等。元素化學部分以課堂提問與討論、專題小作業(yè)為主,期末考試為輔;基礎理論以期末考試為主,課堂提問與討論、專題小作業(yè)為輔。期末卷面成績、平時作業(yè)成績、課堂提問與討論+專題小作業(yè)在總評成績中所占比例為6∶2∶2。創(chuàng)新考核方式不僅能對教學起到良好的促進、評價和導向調節(jié)作用,還能調動學生主動學習的興趣和積極性,促使其將精力主要用在綜合理解、靈活運用各種基礎理論知識和應用創(chuàng)新上。通過教學改革,大多數新生學習無機化學的自主性和積極性顯著提高,課堂教學氣氛也更加活躍,教學效果顯著提升。我們培養(yǎng)學生自主學習、靈活運用基礎知識和基礎理論的能力,努力把學生培養(yǎng)成為高素質的應用人才。(文字編輯:李麗妍)

      參考文獻:

      [1]龔孟濂,喬正平,巢暉.基礎無機化學教學的思考與實踐[J].大學化學,2011,26(1):20-22.

      [2]張燕.無機化學教學改革初探[J].高等教育研究,2011,28(3):47-48.

      篇10

      Abstract:This paper summarized the relevant theories of scientific inquiry and the preparation of textbooks, and then established the basic framework. scientific inquiries on factual knowledge are the most in the edition. There are a number of the same scientific inquiry points in the edition.for the activities of scientific inquiry,experiment is the most in the edition. for the opening level of scientific inquiry, the textbook which is prepared by People's Education Press is 2, 3-class levelof scientific inquiry-based.The People's Education edition take notice of the gradual increase in the opening level of scientific inquiry. in addition of words,the edition of textbook has used pictures, diagrams and charts to help showing the scientific inquiry content.

      Key words: Chemistry of Person teaching edition in Senior High School, Scientific Inquiry, Content Analysis

      1.緒論

      人教版教科書是依據 2003 年中華人民共和國教育部制定的《普通高中化學課程標準(實驗)》所編寫[1,2],由于高中化學新課程包括“化學 1”和“化學 2”兩個必修模塊和“化學與生活”、“化學與技術”、“物質結構與性質”、“化學反應原理”、“有機化學基礎”、“實驗化學”六個選修模塊[3],而且在“課程標準”的指導下人教版教科書,那么人教版教科書中的科學探究內容有何特點?編寫者們選取了那些知識進行科學探究?師生在依據教科書開展教學活動時需要完成什么樣的探究任務?涉及哪些活動形式?學生在進行科學探究時參與程度如何?為了更好的分析人教版教科書,本人主要涉及教材的邏輯或組織形式、內容呈現(xiàn)方式、習題、實驗或探究活動等方面的分析。

      2.科學探究情況分析[4]

      2.1科學探究的概念

      對于理科,有時簡稱為科學探究。科學探究也指的是學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。這一定義在目前國內有關科學探究的研究中被廣泛引用?!秶铱茖W教育標準》中的定義,“科學探究指的是科學家用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出種種解釋的多種不同途徑?!?/p>

      2.2科學探究的任務及類型

      探究任務的解法、答案一般不是唯一的,可能有多種解決辦法。一般是開放性的任務。科學探究主要包括以下幾種任務類型。基于變量的任務,特征主要是有類型 1:涉及一個分類性自變量;類型 2:涉及一個連續(xù)性自變量;類型 3:涉及一個以上的分類性自變量;類型 4:涉及一個以上的連續(xù)性自變量。邏輯推理任務,需要開展一系列的活動(往往是定性分析),這些活動所得到的資料可以進一步引發(fā)、組織下一步的活動,直至找到問題的解決方法。測量性任務,在一些科學、工程或技術任務中,最關鍵的問題是準確測量變量的值,這往往必須利用一個以上的儀器來完成。建造性(工程性)任務,目的是找到解決問題的方法而后再檢驗其有效性,而不是考察背后的因素關系。探索性任務,作為最開放的任務形式,這種任務需要學生自己先提出問題、明確問題,而后再去尋找解決問題的方法,具體解決方法可能是通過以上各個途徑來實現(xiàn),而且可能利用其他的相關資源。

      2.3科學探究的活動方法

      為了激發(fā)學生的學習興趣,訓練操作技能,為了發(fā)現(xiàn)一些科學知識,為了學生建構科學知識、科學素養(yǎng)提供基本的經驗,科學探究常常在教學過程中需要學生進行一定的實際活動或動手操作。科學探究中學生進行的活動分為實驗、觀察、調查、資料收集、閱讀、討論、辯論等七種方式。

      2.4科學探究的組成要素

      在國內,不同的研究人員對科學探究進行不同的劃分。 “課程標準”通過對不同理論進行綜合,提出科學探究包括提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等 8 個要素。

      3.人教版教科書中科學探究內容的編寫情況[7]

      3.1定量分析人教版教科書中科學探究內容

      通過分析八冊教科書,我們可以確定分析單元分為64 個,可以知道人教版各冊教科書中科學探究內容不是平均分布,《實驗化學》中分析單元最多,《化學與技術》中分析單元最少,其它幾個模塊基本持平。首先,從科學探究的內容對象來看,事實性知識所占比重最大,全八冊中針對事實性知識的分析單元占分析單元總數的 50%,針對理論性和技能性知識的分析單元數持平。從理論性知識分布來看,《化學 2》、《物質結構與性質》和《化學反應原理》模塊針對理論性知識設置的科學探究內容較多。從事實性知識分布來看,《化學 1》與《化學與生活》中事實性知識比重較大,其中《化學與生活》模塊科學探究的內容全部針對事實性知識;《物質結構與性質》和《化學反應原理》模塊則未針對事實性知識設置科學探究內容。針對技能性知識的科學探究則主要集中在《實驗化學》模塊,其它模塊中涉及不多。其次,從科學探究的任務類型來看,人教版各冊中依次為探索性任務、建造性/工程性任務、基于變量的任務,而涉及最多的任務類型是邏輯推理任務。測量性任務最少,僅在《有機化學基礎》和《實驗化學》中?!痘瘜W反應原理》模塊中基于變量的任務最多;邏輯推理任務則主要分布在《化學 1》、《化學 2》和《物質結構與性質模塊》中;《實驗化學》模塊中建造性/工程性任務和探索性任務比較多,分別占到分析單元總數的 31.82%和 54.55%。最后,從科學探究的活動方式來看,人教版中科學探究活動僅涉及實驗、觀察、資料收集、討論等 四種活動方式,以實驗為主?!段镔|結構與性質》模塊涉及了較多的觀察活動。

      3.2 定性角度分析人教版教科書中科學探究內容[8]

      首先、人教版教科書中主要是探究重要的無機物和有機物的性質和制備方法,有關事實性知識的科學探究最多。例如鋁與氧氣的反應、鐵與水蒸氣的反應、用二氧化氮制取硝酸的反應等等。在安排任務類型時,針對這類知識較多地采用了邏輯推理任務――即通過開展一系列活動(往往是定性分析),通過收集現(xiàn)象得出結論,進而獲得物質的性質或制備的方法;但在《實驗化學》模塊中,主要采用了探索性任務,例如乙酸乙酯的制備及反應條件研究、氫氧化鋁的制備等等,科學探究任務解決問題的方法和途徑更加多樣化,任務形式也更加開放。其次、人教版教科書較好地注意了循序漸進,逐漸增大科學探究的開放水平,但是由于有超過 14%的科學探究內容采用了 一 級水平的科學探究,使得整體的開放水平偏低。人教版中 一 級水平的科學探究內容主要集中在《化學 1》和《實驗化學》的前兩個單元,從學生參與程度來說,一級水平的科學探究與傳統(tǒng)教學中的演示實驗沒有本質的區(qū)別,科學探究問題與假設、探究程序和探究結論都是給定的。通過對具體內容的進一步分析,發(fā)現(xiàn)教科書在呈現(xiàn)內容時根本不涉及探究結論這個部分,或者是在探究結論部分沒有給出文字結論卻給出了反應的方程式,學生不需要深入思考就可以得出結論。再次、從科學探究內容包含的環(huán)節(jié)組成來看,人教版教科書對問題的提出和猜想與假設環(huán)節(jié)較少呈現(xiàn)(除《實驗化學》模塊外),絕大多數內容都是直接進入探究計劃與實驗實施部分;在獲得解釋與結論后,也基本不涉及反思與評價和表達與交流;環(huán)節(jié)組成比較全面的是《化學 1》中鐵粉與水蒸氣的反應和《化學反應原理》中 FeCl3水解的探究。在《實驗化學》中,有三分之一左右的分析單元包含了問題的提出部分,包含表達與交流的分析單元也占到三分之一左右,各個分析單元基本都安排了反思與評價的部分,但是對猜想與假設的呈現(xiàn)仍舊非常少。最后、人教版中很多重要的實驗操作都配備了實驗裝置示意圖,標準而且美觀。在《物質結構與性質》模塊還利用示意圖較好地表現(xiàn)了物質的微觀結構。在實物圖片方面,人教版教科書中呈現(xiàn)較少,而且基本只用來呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象,對實物圖片的其它功能重視不夠。人教版中圖表的使用主要是兩個方面的作用:提供相關數據和記錄探究結果。值得注意的是,人教版除《實驗化學》模塊外,科學探究內容大部分都給出了探究結果記錄表,而《實驗化學》模塊中圖表則主要是用于提供相關數據,包含探究結果記錄表的分析單元非常少。

      4.對人教版教科書中科學探究內容的解讀[5,6]

      4.1化學學科本身特點的影響

      化學的特征是研究分子和創(chuàng)造分子。在原子、分子水平上研究物質組成、結構、性質及其應用的一門基礎科學。課程的性質決定了一些事實性知識成為理論性知識和技能性知識探究的基礎。沒有豐富具體的元素化合物知識,化學基本概念和原理就會變得抽象、空洞而難以理解,化學用語、化學技能的學習就會變得枯燥乏味,事實性知識被人們稱作“真正意義上的化學”。在人教版教科書中,可發(fā)現(xiàn)針對事實性知識的科學探究內容是最多的。另外,化學知識的產生和積累經過了無數科學家的反復探索與實驗,因此化學中有很多適合探究的知識點,化學實驗是學生學習化學知識、解決生產、生活中的實際問題的重要途徑和方法,具有很重要的認識論、方法論和教學論的功能。在使用教科書進行科學探究活動時,要充分考慮化學學科本身的特點。進行科學探究時應使學生在科學探究的基礎上更好地理解和掌握相關的化學知識,不能只看重探究活動本身??茖W探究是為了改變學生的學習方式,而學習的最終目的和結果不應該隨之改變。另外,沒有目的的實驗是沒有意義的實驗,同時也要警惕“惟實驗”的誤區(qū),科學探究中的實驗只是科學探究的一部分,科學探究并不等同于學生實驗,學生的思維過程、歸納與概括的意識以及后續(xù)的反思與評價都非常的重要??茖W探究中的實驗既要注重學生實驗,也要注重教師的演示實驗。

      4.2學生學習心理的影響

      奧蘇貝爾在《教育心理學 一種認知觀點》一書的扉頁上寫到:“假如讓我把全部教育心理學僅僅歸結為一條原理的話,那么,我將一言以蔽之曰:影響學習的唯一最重要因素就是學習者已經知道了什么。要探明這一點,并應據此進行教學。”學生在義務教育階段已經學習了一些基礎的化學知識,經歷了一些科學探究活動,學生是學習的主體,學習者對外界進行選擇、加工、理解、改造和建構的過程,是學習者對激發(fā)起認知沖突的問題和現(xiàn)象進行探究的過程。通過創(chuàng)設一定的情境,逐漸培養(yǎng)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力,進而樹立問題意識。但是,考慮到區(qū)域和學生個體的差異性,在安排科學探究內容時應更加深入地分析學生的已有知識經驗,進而設置合理的開放水平和問題難度。另外,在進行活動設計時不能只進行表面上看起來的活動,而是學生真正參與其中,經歷選擇、加工、理解、改造和建構的過程。對于教科書中,問題提出部分的欠缺,在進行教學設計時應該充分挖掘教科書以外的資源。

      4.3教師教學實踐的影響

      科學探究在強調學生主體地位的同時不否認教師的作用,教師的科學探究觀念是影響探究式教學的重要因素。第一,由于科學探究與科學教育的科學本性相一致、有利于學生的全面發(fā)展、有利于學生轉變學習方式,要充分認識科學探究的綜合優(yōu)勢;第二,科學探究不等于科學家的探究,不能將科學探究神化,也不是必須具有豐富的科學知識和非常完備的實驗設備才能開展探究;第三,科學探究有自身的規(guī)律和特點,并不是所有的知識都適合以科學探究的方式進行學習,不能將科學探究泛化。不同的科學探究任務不僅承載著相關的知識,而且承載著一定的化學技能與思想,充分發(fā)揮了科學探究的綜合優(yōu)勢。至于什么樣的知識適合進行探究,探究點在哪里,是教師進行教學設計時的困擾。在使用教科書進行科學探究活動時,教師要正確認識科學探究,合理使用教科書中的科學探究內容進行教學設計,不能拘泥于教科書進而限制了教師的創(chuàng)造性。

      5.結 語

      科學探究作為科學課程的重要內容被提到了前所未有的高度,高中化學課程是基礎教育科學課程的重要組成部分,依據“課程標準”在高中化學課程中開展科學探究。高中化學新課標人教版實驗教科書設置了專門的探究欄目,設計了豐富的科學探究活動。本文從化學學科本身的特點、學生學習心理和教師教學實踐三個方面對教科書中科學探究內容的編寫情況進行了解讀。

      參考文獻

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      篇11

      1講好緒論,讓學生體會到學習有機化學的有用性。

      思維活躍是九零后大學生的重要特點,感興趣與否經常成為他們學習動力的出發(fā)點,尤其是環(huán)境工程專業(yè)學生較多是由其它專業(yè)調劑而來,他們對環(huán)境工程專業(yè)不了解,可能更不感興趣,如果一開始就從專業(yè)學習需要的角度引導可能會事倍功半了,起不到激發(fā)他們學習興趣的效果。因此,在緒論開始講解部分,我們通常以糕點和餅干中常見的氫化植物油例子,通過讓學生了解其特點和危害讓他們明白本專業(yè)的有機化學這門課程可以直接指導他們的日常生活。接著再以阿司匹林的開發(fā),蘇丹紅事件等事例[3-4],讓學生明白有機化學的知識非常重要,既可以來造福人類也可能會危害社會,所以對于知識應當樹立正確的態(tài)度,同時結合有機化合物分析檢測儀器的性能不斷發(fā)展讓他們明白他們所要學習的內容不僅是人們對過去認識總結的書本知識,更會帶來新的問題和要求亟待他們去解決和實現(xiàn)。在有機化學發(fā)展情況簡介方面,以井岡霉素,青蒿素的開發(fā)研究,以及有機化學家黃鳴龍的人名反應和屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的故事,讓學生明白我們國家在有機化學研究方面的成績和差距,從而逐漸克服畏難情緒,激發(fā)學習熱情。而在有機化學理論知識學習方面,適當引入理論研究者的一些故事,比如在雜化軌道理論學習中,加入其創(chuàng)始人鮑林整個人生的一段爭議。讓學生能夠多角度了解有機化學理論和知識產生的過程,化枯燥的機理知識為生動具體的事例。

      2幫助學生認識到有機化學在環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)體系中的重要性和價值

      正是由于有機化學在日常生活中的廣泛應用,有機化合物也成為重要的污染物之一,人們追求有機化學產品的穩(wěn)定性與耐用性與其廢棄物的處理難度之間存在必然的正相關關系,環(huán)境工程專業(yè)有機化學的學習目的就是幫助學生認識和掌握有機污染物的性質,來源,轉化規(guī)律等內容。由于有機化學多在大一的課程中開設,學生還沒有相應的環(huán)境工作知識背景,因而在章節(jié)學習過程中應當有必要通過多種方式和手段從環(huán)境工程專業(yè)素養(yǎng)提升角度展開有機化學知識體系的學習。讓他們提前認識到有機化學的知識在環(huán)境工程專業(yè)學習中的重要性。例如,在醛酮章節(jié)部分,通過對甲醛小專題研究,讓學生明白為什么甲醛會成為日常生活中常見的有機污染物,如何利用甲醛等室內氣體污染物易被臭氧或者催化氧化的特點開發(fā)室內空氣凈化器。

      3多種引導形式構建學生學習和應用有機化學知識的平臺

      3.1幫助學生熟悉有機化學學習基本規(guī)律

      初學者大多都會感覺有機化學的知識內容繁多,機理深奧難于理解,對于地方本科高校的學生來說,在記憶力和抽象思維能力都是重要考驗。因此在實際教學中結合學生以及環(huán)境工程專業(yè)的學習特點對內容進行了取舍和梳理,著重講解烴類和有機含氧化合物,有機含氮化合物簡要介紹,天然化合物作為自主學習內容。在知識體系上面分為縱橫兩方面,橫向體系從甲烷,乙烯,丙炔,苯開始循序漸進地延伸到飽和烴,不飽和烴以及芳香烴,烴加氧之后有了醇酚醚,醇酚醚,醇初步氧化得到醛酮,再進一步氧化形成羧酸及其衍生物。它們也可以在適當條件下被還原為醛酮,醛酮又可以被還原為羧酸??v向方面,以命名,典型化合物特點,化學反應規(guī)律以及涉及機理為重點進行介紹,最后還要進行相應的專題總結[4]。例如各種機理的歸納匯總,鑒別方法的對比應用,讓學生形成一個全局觀的知識體系,并在記憶中去不斷加深理解。

      3.2理論課內容講授體現(xiàn)環(huán)境工程特點

      在學生有機化學知識體系形成的同時,還要幫助學生建立有機化學與其它專業(yè)之間的關聯(lián)體系。例如,我們在學習完自由基反應機理之后,引入世界上環(huán)境公害之一的洛杉磯光化學煙霧事件。讓學生用所學的知識解釋環(huán)境化學中光化學煙霧的產生原因。在羧酸及其衍生物一章,向學生介紹檸檬酸的發(fā)酵制備與環(huán)境工程微生物知識中重要的三羧酸循環(huán)機理之間的關系,還有環(huán)境監(jiān)測分析中的有機顯色反應,快速檢測有機試劑的開發(fā)等等。

      3.3增強有機化學實驗的趣味性,提高知識應用能力

      針對于地方本科高校學生的特點,以及實驗課時現(xiàn)狀,有機化學實驗更多是操作能力的訓練,我們考慮的是將更多的操作糅合在有限的實驗課時中,同時多方面增強實驗的趣味性和動手能力的培養(yǎng)[5]。例如,我們開設了兩個學時的玻璃工操作,通過該課程學習制作出膠頭滴管,毛細管,彎管,三通,微生物實驗中用到的涂布棒等工具。還開設了香味皂的制作,在基本肥皂制備的基礎上,發(fā)揮個人想象力改進成各種類型的香味皂[6,7]。在授課過程中加強實驗預習的要求,重視操作過程的規(guī)范化,減少隨意性。在設計性實驗教學過程中引入PBL教學法,注重提高學生思考解決問題的主動性和創(chuàng)造性。考核方面結合預習,出勤,實際操作表現(xiàn)以及期末的實驗問答多方面綜合評判學生的知識掌握情況。

      3.4利用新的工具和形式進行知識的傳播,兼顧不同化學基礎的學生

      有機化學的理論知識和反應機理相對抽象和枯燥,尤其是對于地方本科高校學生化學基礎參差不齊的現(xiàn)狀,經過前期的誘導和激發(fā),大多數學生已經有了比較強烈的學習意愿,接下來則是對授課方式的細致考量。借助于各種形式的視頻和動畫演示讓學生對于所學知識形成具體和形象的認知。同時可以建立課程郵箱,提供上課的各種材料和練習題目供學生自由下載學習,對于學習能力較強的學生還可以在其中提供更多的選學部分的相關資料,并借助該郵箱對學生進行答疑解惑,從而讓不同基礎的學生都能從中獲取自己需要的學習內容。

      3.5保障有機化學知識的延續(xù)性學習

      有機化學課程的結束并非意味著有機化學知識學習的結束,作為一名有機化學教師,還應該采取各種方式為學生后期從事的業(yè)余科研,大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練,畢業(yè)論文等提供有機化學相關內容的支持和幫助。保持他們對有機化學學習的持久性動力[8]。