1、化学计量学是一门通过统计学或数学方法将对化学体系的测量值与体系的状态之间建立联系的学科。由于化学反应而引起反应物系组成变化的计算方法,是对反应过程进行物料衡算和热量衡算的依据之一。它应用数学、统计学和其他方法和手段(包括计算机)选择最优试验设计和测量方法,并通过对测量数据的处理和解析,最大限度地获取有关物质系统的成分、结构及其他相关信息。 发展史:化学计量学是瑞典Umea 大学S.沃尔德()在1971年首先提出来的。1974年美国.科瓦斯基和沃尔德共同倡议成立了化学计量学学会。化学计量学在80年代有了较大的发展,各种新的化学计量学算法的基础及应用研究取得了长足的进展,成为化学与分析化学发展的重要前沿领域。它的兴起有力地推动了化学和分析化学的发展,为分析化学工作者优化试验设计和测量方法、科学处理和解析数据并从中提取有用信息,开拓了新的思路,提供了新的手段。 化学计量学的研究对象是有关化学量测的基础理论和方法学。它所研究的内容包括:统计学和统计方法;分析信息理论;采样;试验优化与设计;分析校正理论;分析信号检测和分析信号处理;化学模式识别;图像分析;构效关系研究;人工智能和专家系统;人工神经元网络与自适应化学模式识别;库检索等。其任务是研究有关化学测量的理论与方法学,应用数学、统计学与信息理论、计算机科学的方法和手段,科学地设计化学实验,选择最优的测量方法,最有效地获取体系有用的特征数据,并通过解析测量数据最大限度地从中提取有关物质的定性、定量、形态、结构等信息。它是一门正在发展的新兴学科,其主要研究内容包括统计学与统计方法、校正理论、模型估计和参数估计、实验设计和优化方法、分析信号处理、化学模式识别、定量构效关系、人工智能和专家系统、软件和库检索等。2、自己写一些心得体会就行了,你可从你如何做题,通过那类方法,获得了什么等等,还有你对此方法有什么新的认识,你自己有哪些体会,改进的地方等等(改进的方法没有就算了)我有事,就先码到此,希望对你有所帮助!
化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;那你知道化学科技论文怎么写吗?下面是我整理的化学科技论文怎么写的方法,希望你能从中得到感悟!
1、科技论文的选题
科技论文的选题一方面要选择本学科觅待解决的课题,另一方面要选择本学科处于前沿位置的课题。选题有大有小,有难有易。太大了,由于学力不足,无法深人;太小了轻而易举。写作时要确定科技论文的具体题目和论证角度,应该量力而行,实事求是。
2、选题确定后,就要确定题目
题目要求准确恰当、简明扼要、醒目规范、便于检索。
常见的繁琐题名如:"关于饮用水中所含化学成分的快速分析方法的研究"。在这类题目中,像"关于"、"研究"等词汇如若舍之,并不影响表达。凡是论文,总包含有研究及关于什么方面的研究,所以上述题目便可精炼为:"饮用水化学成分的快速分析法"。这样一改,读起来觉得干净利落、简短明了。
若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质,则可利用正、副标题的方法解决,以加副标题来补充说明特定的实验材料,方法及内容等信息,使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。
3、 科技论文的准备
确定科技论文的题目和论证角度后,就要做搜集材料的工作,尽可能了解前人对于这个问题已经发表过的意见以及取得的成果。汲取前人已有的经验,解决前人没有解决的新问题。在搜集有关材料的过程中,应该时刻以自己论题为中心去思考这些材料,区别其正确、错误,找出其论证不足与需要增补、发挥之处,在此过程中逐渐形成自己论文的观点。搜集材料的过程,就是调查研究、思考钻研、形成论点的过程。
制定提纲可以帮助我们树立全局观念,从整体出发,去检验每一个部分所占的地位,所起的作用,相互间是否有逻辑联系,每部分所占的篇幅与其在全局中的地位和作用是否相称,各个部分之间的比例是否恰当和谐,每一个字、每一句、每一段、每一部分是否都为全局所需要,是否丝丝 入扣,相互配合,都能为主题服务。
4、 科技论文的撰写
科技论文提纲确定了,就要撰写初稿。原则上要简明扼要,指出问题,说明问题,分析问题。提纲只是预拟一个轮廓,不可能对每一细部都考虑周密完善。在写作时,顺着写作思路而作,对于论点、例证和论证步骤等等细部,很可能发现原来提纲中某些设想计划是不恰当的,就应该加以修改和调整;临时发现某些论点、例证和论证理由不确切,还应该重新查书、思考、斟酌和推敲,给予增补,使之完善。
初稿写成以后,应再三修改,审查是否符合要求。
一篇好的科技论文不光主题突出,论点鲜明,还应结构严谨,层次分明。要安排好结构,一般应遵循以下5个原则:
一是围绕主题,选择有代表性的典型材料,根据需要,加以适当安排,使主题思想得到鲜明突出的表现。
二是疏通思路,正确反映客观事物的规律,就是说,必须反映客观事物的实际情况,内部联系,符合人们的认识规律。
三是结构要完整而统一,符合客观事物的实际情况;客观事物的发展必然经过开始、中间、结尾3个阶段,同样每篇文章也必然经过3个阶段。
四是要层次分明,有条不紊。文章结构中最重要的是层次。层次就是文章中材料的次序。写文章时把所选材料分成若干部分,按照主题思想的需要,适当安排,分出轻重缓急,依次表达,前后连贯,充分而鲜明地把主题思想表达出来。
五是要适合文章体裁。体裁不同,结构也不会完全相同。各种文体都有自己的结构特点。一般说来论说文是以事物的内部逻辑关系来安排结构层次,因此论说文以说理论证为主,同记叙文以“事”为主不同。
5、 科技论文撰写的格式
6、摘要
摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括。主要内容包括:
1)该项研究工作的内容、目的及其重要性。
2)所使用的实验方法。
3)总结研究成果,突出作者的新见解。
4)研究结论及其意义。
7、关键词:包括叙词和自由词。
1) 叙词--指收入《汉语主题词表》、《mesh》等词表中可用于标引文献主题概念的即经过规范化的词或词组。
2) 自由词--反映该论文主题中新技术、新学科尚未被主题词表收录的新产生的名词术语或在叙词表中找不到的词。
8、引言的主要内容
1)简要说明研究工作的主要目的、范围,即为什么写这篇论文和要解决什么问题。
2)前人在本课题相关领域内所做的工作和尚存的知识空白,即作简要的历史回顾和现在国内外情况的横向比较。
3)研究的理论基础、技术路线、实验方法和手段,以及选择特定研究方法的理由。
4)预期研究结果及其意义。
引言的写作要求
(l)引言应言简意赅,内容不得繁琐,文字不可冗长,应能对读者产生吸引力。学术论文的引言根据论文篇幅的大小和内容的多少而定,一般为200~600字,短则可不足100字,长则可达1000字左右。
(2)比较短的论文可不单列“引言”一节,在论文正文前只写一小段文字即可起到引言的效用。
(3)引言不可与摘要雷同,不要写成摘要的注释。一般教科书中有的知识,在引言中不必赘述。
(4)学位论文为了需要反映出作者确已掌握了坚实的理论基础和系统的专门知识,具有开阔的科研视野,对研究方案作了充分论证,因此,有关于历史回顾和前人工作的综合评述,以及理论分析等,则可将引言单独写成一章,用足够的文字详细加以叙述。
(5)引言的目的应是向读者提供足够的背景知识,不要给读者悬念。作者在引言里不必对自己的研究工作或自己的能力过于表示谦意,但也不能自吹自擂,抬高自己,贬低别人。
9、正文
科技论文是用论据经过论证证明论点而表述科研成果的核心部分。主要包括以下部分或内容:调查对象、基本原理、实验和观测方法、仪器设备、材料原料。实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。
正文可分作几个段落来写,每个段落需列什么样的标题,没有固定的格式,但大体上可以有以下几个部分(以试验研究报告类论文为例)。
1)理论分析。包括论证的理论依据,对所作的假设及其合理性的阐述,对分析方法的说明。其要点是,假说、前提条件、分析的对象、适用的理论、分析的方法、计算的过程等。写作时应注意区别哪些是已知的(前人已有的),哪些是作者首次提出来的,哪些是经过作者改进的,须交待清楚。
2)实验材料和方法。材料的表达主要始对材料的来源、性质和数量,以及材料的选取和处理等事项的阐述。方法的表达主要指对实验的仪器、设备,以及实验条件和测试方法等事项的阐述。写作要点是:实验对象,实验材料的名称、来源、性质、数量、选取方法和处理方法,实验自的,使用的仪器、设备(包括型号、名称、量测范围和精度等),实验及测定的方法和过程,出现的问题和采取的措施等。材料和方法的阐述必须具体,真实。如果是采用前人的,只需注明出处;如果是改进前人的,则要交待改进之处;如果是自己提出的,则应详细说明,必要时可用示意图、方框图或照片图等配合表述。由于科学技术研究成果必须接受检验,介绍清楚这些内容,目的在于使别人能够重复操作。
3)实验结果及其分析。这是论文的价值所在,是论文的关键部分。它包括给出结果,并对结果进行定量或定性的分析。写作要点是:以绘图和(或)列表(必要时)等手段整理实验结果,通过数理统计和误差分析说明结果的可靠性、再现性和普遍性,进行实验结果与理论计算结果的比较,说明结果的适用对象和范围,分析不符合预见的现象和数据,检验理论分析的正确性等。给出实验结果时应尽量避免把所有数据和盘托出,而要对数据进行整理,并采用合适的表达形式如插图或表格等。在整理数据时,不能只选取符合自己预料的,而随意舍去与自己料想不符或相反的数据。有些结果异常,尽管无法解释,也不要轻易舍去,可以加以说明;只有找到确凿证据足以说明它们确属错误之后才能剔除。结果分析时,必须从辩证唯物主义的认识论出发,以理论为基础,以事实为依据,认真、仔细地推敲结果,既要肯定结果的可信度和再现性,又要进行误差分析,并与理论结果做比较(相反,如果论题产生的是理论结果,则应由试验结果来验证),说明存在的问题。分析问题要切中要害,不能空泛议论。要压缩或删除那些众所周知的一般性道理的叙述,省略那些不必要的中间步骤或推导过程,突出精华部分。此外,对实验过程中发现的实验设计、实验方案或执行方法方面的某些不足或错误,也应说明,以供读者借鉴。
4)结果的讨论。对结果进行讨论,目的在于阐述结果的意义,说明与前人所得结果不同的原因,根据研究结果继续阐发作者自己的见解。写作要点是:解释所取得的研究成果,说明成果的意义,指出自己的成果与前人研究成果或观点的异同,讨论尚未定论之处和相反的结果,提出研究的方向和问题。最主要的是突出新发现、新发明,说明研究结果的必然性或偶然性。论文正文的写作必须做到实事求是、客观真切、准确完备。合乎逻辑、层次分明、简练可读。
具体要求有如下几点:
(1)论点明确,论据充分,论证合理;
(2)事实准确,数据准确,计算准确,语言准确;
(3)内容丰富,文字简练,避免重复、繁琐;
(4)条理清楚,逻辑性强,表达形式与内容相适应;
(5)不泄密,对需保密的资料应作技术处理。
正文写作时主要注意下述2点:
(l)抓住基本观点。正文部分乃至整篇论文总是以作者的基本观点为轴线,要用材料(事实或数据)说明观点,形成材料与观点的统一。观点不是作者头脑里固有的或主观臆造的,正确的观点来自客观实际,来自对反映客观事物特征的材料的归纳、概括和总结。在基本观点上,对新发现的问题要详尽分析和阐述,若不能深入,也要严密论证,否则得不出正确的、有价值的结论,说服不了读者,更不会为读者所接受;而对一般性的问题只需作简明扼要的叙述,对与基本观点不相干的问题则完全不要费笔墨,哪怕只有一句一字。
(2)注重准确性,即科学性。对科学技术论文特别强调科学性,要贯串在论文的始终,正文部分对科学性的要求则更加突出。写作中要坚持实事求是的原则,绝不能弄虚作假,也不能粗心大意。数据的采集、记录、整理、表达等都不应出现技术性错误。叙述事实,介绍情况,分析、论证和讨论问题时,遣词造句要准确,力求避免含混不清,模棱两可,词不达意。给出的式子、数据、图表,以及文字、符号等都要准确无误,不能出现任何细小的疏漏。
10、结论
科技论文一般在正文后面要有结论。结论是实验、观测结果和理论分析的逻辑发展,是将实验、观测得到的数据、结果,经过判断、推理、归纳等逻辑分析过程而得到的对事物的本质和规律的认识,是整篇论文的总论点。读者阅读论文的习惯一般是首先看题名,其次是看摘要,再次看结论,读完结论后才考虑这篇论文是否有阅读价值,决定是否看全文。结论既是能引起读者阅读兴趣的重要内容,又是文献工作者作摘要的重要依据,因此,写好论文的结论很重要。结论的内容主要包括:研究结果说明了什么问题,得出了什么规律,解决了什么实际问题或理论问题;对前人的研究成果作了哪些补充、修改和证实,有什么创新;本文研究的领域内还有哪些尚待解决的问题,以及解决这些问题的基本思路和关键。
对结论部分写作的要求是:
1)应做到准确、完整、明确、精练。结论要有事实、有根据,用语斩钉截铁,数据准确可靠,不能含糊其辞、模棱两可。
2)在判断、推理时不能离开实验、观测结果,不作无根据或不合逻辑的推理和结论。
3)结论不是实验、观测结果的再现,也不是文中各段的小结的简单重复。
4)对成果的评价应公允,恰如其分,不可自鸣得意。证据不足时不要轻率否定或批评别人的结论,更不能借故贬低别人。
5)写作结论应十分慎重,如果研究虽然有创新但不足以得出结论的话,宁肯不写也不妄下结论,可以根据实验、观测结果进行一些讨论。
11、参考文献
在科技论文中,凡是引用前人(包括作者自己过去)已发表的文献中的观点、数据和材料等,都要对它们在文中出现的地方予以标明,并在文未(致谢段之后)列出参考文献表。这项工作叫做参考文献著录。
参考文献著录的目的与作用
对于一篇完整的论文,参考文献著录是不可缺少的。归纳起来,参考文献著录的目的与作用主要体现在以下5个方面。
1)录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据,也反映出该论文的起点和深度。
2)录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。论文报道的研究成果虽然是论文作者自己的,但在阐述和论证过程中免不了要引用前人的成果,包括观点、方法、数据和其他资料,若对引用部分加以标注,则他人的成果将表示得十分清楚。这不仅表明了论文作者对他人劳动的尊重,而且也免除了抄袭、剽窃他人成果的嫌疑。
3)著录参考文献能起索引作用。读者通过著录的参考文献,可方便地检索和查找有关图书资料,以对该论文中的引文有更详尽的了解。
4)著录参考文献有利于节省论文篇幅。
5)著录参考文献有助于科技情报人员进行情报研究和文献计量学研究。
参考文献著录的原则:
1) 只著录最必要、最新的文献。
2) 一般只著录公开发表的文献。
3) 采用标准化的著录格式。
12、科技论文写作应注意的问题
对于初写科技论文的人来说,论文题目不宜太大,篇幅不宜太长,涉及问题的面不宜过宽,论述的问题也不求过深。应尽可能在前人已有知识的基础上提出一点新的看法。
在第二步时,论文的题目可大一点、深一点。论文题目可以是着重谈某一点,如某个重要问题的某一个重要侧面或某一当前疑难的焦点,解决了这一点,有推动全局的重要意义。
在第三步时,对某专业的基本问题和重要疑难问题有独到的见解,对这个专业的学术水平的提高有推动作用。
第四步时,对某一学科有关的领域有深邃广博的知识,并能运用这些知识对某学科提供创造性见解,对此学科的发展有重要的推动作用,或对此学科水平的提高有重要的突破。
注意不必要去追求写全面论述性的大问题,所写的主题,可以很小,却又是重要的。其实选题很多,选自己熟悉和所从事的工作,并对今后工作有益的选题,既能总结工作的得失又能促进工作。
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写化学学科专业导论论文,需要针对所研究的学科,介绍其历史背景、基本概念、研究方法、研究内容以及学科前沿等内容,以下是一些具体的写作思路和结构:
你这个问题太大了,建议看看相关社会研究方法的书。一两句话说不清楚的。大概步骤是:首先概念化,什么是同情心,同情心的表现是什么?第二操作化,什么样的指标可以测定同情心第三获取数据,通过实证调查或者已有数据库获取相关数据进行分析最后得出结论
1、量化选股:量化选股就是采用数量的方法判断某个公司是否值得买入的行为。根据某个方法,如果该公司满足了该方法的条件,则放入股票池,如果不满足,则从股票池中剔除。量化选股的方法有很多种,总的来说,可以分为公司估值法、趋势法和资金法三大类。
2、量化择时:股市的可预测性问题与有效市场假说密切相关。如果有效市场理论或有效市场假说成立,股票价格充分反映了所有相关的信息,价格变化服从随机游走,股票价格的预测则毫无意义。
众多的研究发现我国股市的指数收益中,存在经典线性相关之外的非线性相关,从而拒绝了随机游走的假设,指出股价的波动不是完全随机的,它貌似随机、杂乱,但在其复杂表面的背后,却隐藏着确定性的机制,因此存在可预测成分。
3、股指期货套利:股指期货套利是指利用股指期货市场存在的不合理价格,同时参与股指期货与股票现货市场交易,或者同时进行不同期限,不同类别股票指数合约交易,以赚取差价的行为,股指期货套利主要分为期现套利和跨期套利两种。
4、商品期货套利:商品期货套利盈利的逻辑原理是相关商品在不同地点、不同时间对应都有一个合理的价格差价。由于价格的波动性,价格差价经常出现不合理。不合理必然要回到合理。不合理回到合理的这部分价格区间就是盈利区间。
5、统计套利:有别于无风险套利,统计套利是利用证券价格的历史统计规律进行套利,是一种风险套利,其风险在于这种历史统计规律在未来一段时间内是否继续存在。
论文研究方法和手段
论文研究方法和手段,论文的研究方法有很多,只有掌握好论文的相关研究方法,才能更快的把论文写好。下面就让我为大家介绍一下关于论文研究方法和手段的相关信息吧,一起来看看。
1、调查法
调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。一般是通过书面或口头回答问题的方式获得大量数据,进而对调查中收集的大量数据进行分析、比较、总结归纳,为人们提供规律性的知识。
一、典型例子
调查法中最典型的例子是问卷调查法。它是通过书面提问收集信息的一种方法,即调查人员编制调查项目表,分发或邮寄给相关人员,询问答案,然后收集、整理、统计和研究。
二、研究步骤
1、确定调查课题
确定题目时要注意选题是否具有研究的必要性和可能性,同时要注意选题切忌太大,也要避免无意义的重复劳动。
2、制定调查计划
要明确调查课题、调查目的、调查对象、调查范围、调查手段、调查步骤、时间安排。
3、收集材料
收集材料时要尽可能保持材料的客观性,尽可能采取多种手段或途径。
4、整理材料
将收集到的材料进行整理,以便后续总结归纳、形成结论。
5、总结研究
对整理完的材料进行分析、总结、归纳,得出一般性的结论。
三、特点
调查法相对其他研究方法来说较为耗时耗力,但也有其优势,即获得的一手资料信息真实具体,能够对研究对象有更加准确、清晰的.认识。
2、观察法
观察法是指人们有目的、有计划地通过感官和辅助仪器,对处于自然状态下的客观事物进行系统考察,从而获取经验事实的一种科学研究方法。
一、典型例子
皮亚杰的儿童认知发展理论就是通过观察法提炼总结出来的;儿童心理学创始人——普莱尔,也是在一次次地使用观察法后,提出了儿童心理学领域中的诸多理论。
二、研究步骤
1、明确观察对象
在选择和确定研究问题的基础上确定观察者与观察对象。
2、制定观察计划
在观察计划中要规定明确的观察目的、重点、范围以及要搜集的材料。
3、做好观察准备
观察准备是否充分, 往往影响观察的成败。
4、做好记录
在观察过程中要时时记录,不放掉任何一个关键信息。
三、特点
观察法具有拓展人们的感性知识、启发思想等优点,但是由于其强调研究要在自然环境下进行,且不允许掺杂个人的偏见,确为实际操作带来了一定困难。
实验法
实验法是指经过精心设计,在高度控制的条件下,通过操纵某些因素,从而发现变量间因果关系以验证预定假设的研究方法。核心在于对所要研究的对象在条件方面加以适当的控制,排除自然状态下无关因素的干扰。
数学方法
数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而
作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是
紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的
量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法
思维方法
思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演
绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等,它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。
系统科学方法
20世纪,系统论、控制论、信息论等横向科学的迅猛发展,为发展综合思维方式提供了有力的手段,使科学
研究方法不断地完善。而以系统论方法、控制论方法和信息论方法为代表的系统科学方法,又为人类的科学
认识提供了强有力的主观手段。它不仅突破了传统方法的局限性,而且深刻地改变了科学方法论的体系。这
些新的方法,既可以作为经验方法,作为获得感性材料的方法来使用,也可以作为理论方法,作为分析感性
材料上升到理性认识的方法来使用,而且作为后者的作用比前者更加明显。它们适用于科学认识的各个阶段
因此,我们称其为系统科学方法。
历史是一门可研究性较强、同时是非常值得研究的学科。历史研究的方法主要可以从一下几方面入手:1、进行一定研究历史理论的学习,了解研究历史的一定方法和技巧。对历史的研究来说,进行研究历史理论的学习是必不可少的,通过历史研究方法理论的学习掌握一定的历史研究技巧和方法,从而加快历史研究的能力;2、多阅读史料,尽量把握所研究历史资料的全面性和准确性。史料是经过前人加工整理而成的,由于受整理史料的人所处的历史环境、阶级立场、价值取向、个人喜好等因素的制约,所写的史料不一定是真实和全面的,因此对史料的了解需要全面。阅读时需要注意以下几个方面:(1)注意不同时期史料的阅读。历史事件发生时期所记录的史料可能是全面的,但是整理加工性可能不太强。而后人整理后的史料,虽然整理性强,但是由于时间太为久远,所整理的史料有可能不够完整,甚至是弯曲的反应当时的历史;(2)注意阅读同一历史事件,敌对双方的不同描写。同一历史事件,由于敌对双方,利益不同,价值观也不同,故而导致对同一历史事件的记述和评价也会大有不同,因此只有全面阅读敌对双方、甚至是中立者的史料才能够全面的把握历史事件的真实性;(3)注意正史与野史方面书籍的阅读,以达到相互验证的目的。正史和野史书籍的相互验证是必不可少的,特别是中国古代孔子提出“为尊者讳,为亲者讳,为贤者讳”,因此有关统治者、贤能的人、亲人的记述不可能是完整全面的,因此需要考究大量野史与正史相互印证。3、对历史的研究要注意对历史遗迹、文物的考究。由于历史史料经人加工的主观性,因此需要与历史文物和历史遗迹相互验证才能得出全面、真实的历史。同时结合历史文物和历史遗迹的考究,得出正确的结论,不断完善正确、全面的历史;4、对历史研究达到一定程度后要善于思考,采用历史发展的一般规律,解决实际中存在的问题。如马克思、恩克思正是对原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会等历史的研究,大胆的提出人类下一步历史将进入共产主义社会。
1.题名 歴史人口学のフロンテイア责任者 速水融等编出版 东京: 东洋経済新报社, 2001ISBN 4-492-37093-5说明 310页; 22cm索书号 日.题名 日本経済史责任者 速水融,宫本又郎编出版 东京: 岩波书店, 1988ISBN 4-00-003451-0说明 324页; 22cm索书号 日 #1另外,通过我馆的清华同方数据库输入计量历史学可查到有关文章:1.【篇名】 国外计量史学述评 CAJ原文下载 PDF原文下载【作者】 魏峰.【刊名】 滨州师专学报 1994年01期 编辑部EmailCJFD收录期刊【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献【摘要】 <正> 一、国外计量史学的兴起与发展 把计算机科学、信息理论和数学应用于历史学领域,通过处理资料和制作数理模型等方法进行历史研究,在西方史学界称之为“计量史学。”~① 在历史研究中,注意对量的考察,虽古已有之,但作为一门科学,计量史学则是伴随着近现代资本主义的发展而兴起的。具体来说,17世纪以后,随着资本主义在欧洲的迅速发展和科学技术的进步,对于各种经济数据和人口数据进行精确的统计与计算,已成为时代的需要。因此,从18世纪起,欧洲各国先2.【篇名】 “计量史学”研究评述 CAJ原文下载 PDF原文下载【作者】 王宇博. 俞荣生.【刊名】 江苏教育学院学报 1996年01期 编辑部EmailASPT来源刊 CJFD收录期刊【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献【摘要】 “计量史学”是历史学研究中诸多方法中的一种,是当代社会科学研究与自然科学研究相互影响、相互作用和相互渗透与溶合总趋势的产物.作为具有明显客观性的研究手段,其研究的结论不仅取决于运用它的科学程度,而且还取决于其所依据的理论的科学程度。它大大扩大和深化了史学研究的范围,并使研究成果的趋于精确化成为可能.虽然,它尚未形成完整的方法论体系,存在多处局限性和有争议的问题,但是,它无疑是历史学领域里有着巨大的潜力和强大的生命力的新趋势中之一个重要部分。3.篇名】 对中外历史计量研究发展史的比较CAJ原文下载 PDF原文下载【作者】 华薇娜.【刊名】 史学理论研究 1995年03期 编辑部Email《中文核心期刊要目总览》来源期刊 ASPT来源刊 CJFD收录期刊【机构】 南京大学信息管理系.【聚类检索】 同类文献 引用文献 被引用文献【摘要】 <正> 历史计量研究,是指有意识、有目的、系统地运用数学和统计学的理论和方法来描述、分析、解释历史现象。“计量手段作为一种方法或技术被引进历史学以后,历史研究的计量化涉及到几乎所有的研究领域,成为当代历史学的重要特征之一,使史料的范围和历史研究的过程及其成果发生了质的变化。”
基本的研究方法有以下几种:
1、考据法,即搜集和考证材料的方法,也是最基本的研究方法
2、计量史学,通常通过一些统计的数据进行计量,然后得出一些结论
3、口述史学方法,也称口碑史学、口头史学等,是运用现代化的手段收集人们口述的历史资料,用来研究历史的新学科。口述历史学是历史学与社会学、民族学、人类学等注重田野工作即实地调查的学科相结合的产物。
4、比较史学,是通过两种或两种以上的历史现象的比较来加深、扩大和验证对历史的认识的一种方法。
5、心理史学方法,又称“心理历史学”,西方“新史学”的重要组成部分。汲取心理学的某些理论、原则和方法,探究世界历史进程中人类的各种活动,从“心理”的视角丰富和完善历史认识的能力,提高历史研究的科学认识水平。由精神分析学大师弗洛伊德所开创。
6、跨学科史学方法,跨学科学是以学科间有关的共同问题为研究对象,运用多学科的理论和方法,探讨解决问题的途径,促进学科技术全面协调发展的新学科。现代科学发展的突出特点是,既高度分化又高度综合。一方面,学科划分越来越细,分支越来越多;另一方面解决日益复杂的许多重大问题又需要多学科的配合和综合,学科之间相互渗透、相互交叉、相互结合,不断涌现与传统学科分类迥异的新学科。
扩展资料:
历史研究是一种很有意义的研究方法。这一方法具有其他方法不具备的优势。譬如,人们通常对过去的事情感到有兴趣,而兴趣对于研究者来讲,是不可缺少的。另外,历史研究有弹性,也就是说,它无需固定的时间,也不受人事因素的限制。
它能充分结合个人的兴趣和爱好,因而有利于研究的开展。但是,历史研究也有局限性。因为历史具有不可复验性。因而无法确定在新的情况下是否会有同样的结果发生,是否会得出与旧情况下相同的结论。此外,历史资料往往难以搜集完整,其本身的有效性难以判断。这些局限性恐怕是与人自身的局限性相关的。
参考资料:历史研究法-百度百科
《史记》,《资治通鉴》,〈二十四史〉
化 学 发 展 史( 化工学院 x x x)摘要:从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。关键词:燃素化学;量子论;晶体化学自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。一、化学的来由化学的英文词为Chemistry,法文Chimie,德文Chemie,它们都是从一个古字、即拉丁字chemia,希腊字Xηwa(Chamia),希伯莱字Chaman或Haman,阿拉伯字Chema或Kema,埃及字Chemi演化而来的.它的最早来源难以查考.从现存资料看,最早是在埃及第四世纪的记载里出现的.所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的,不过这个名字的意义很晦涩,有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义,大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方,也是古代化学极为发达的地方,尤其是在实用化学方面。例如,埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃,可见至少在公元前2500年以前,埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看,可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义,可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。中国的化学史当然也是毫不逊色的。大约5000-11000年前,我们已会制作陶器,3000多年前的商朝已有高度精美的青铜器,造纸、磁器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时,中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的《格物探原》一书中。二、化学的几个发展阶段远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。。燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。三、化学学科在探索中成长化学的发展可以说是日新月异,尤其是它的边缘学科或者说是它的分支学科,譬如生物化学、物理化学、晶体化学等等,令人目不暇接。就眼下炒得过热的基因工程、克隆技术以及共轭电场论等,更是令人眼花缭乱。而古往今来,有多少化学家为化学的发展做出了难以估量的贡献。你想了解他们吗?化学名人风采将带您走近他们。燃素说的影响 。可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程:可燃物==灰烬+燃素金属==锻灰+燃素如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 :令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师--chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道--他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气:2KNO3==2KNO2+O2↑2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑2HgO==2Hg+O2↑第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气:2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到:我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。拉瓦锡和他的天平: 燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到:“我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到盎司的白色粉末(P2O5,应该是盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。拉瓦锡制得氧气之后: 到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。” 这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。四、化学学科的发展前沿中国运动医学杂志000124 基因工程也叫遗传工程(Genetic Engineering),是20世纪70年代在分子生物学发展的基础上形成的新学科。基因工程就是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割、拼接和重新组成,然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要产生不同的产物或定向地创造生物的新性状,并使之稳定地遗传给下代[1]。基因工程技术主要包括分离基因、纯化基因和扩增基因的技术,其核心是分子克隆技术。它能帮助人们从各种复杂的生物体中分离出单一的基因,并把它纯化,再把它大量扩增,用于研究。20多年来,基因工程技术得到了迅速地发展,特别是限制性内切酶、DNA序列分析及DNA重组技术等三大技术的发现和应用,不仅把分子生物学提高到了基因水平,而且也把生物学与医学中的其他学科引上基因研究的道路,并取得了许多揭示生命秘密和生命过程的重大成就 ......
化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要电子伏特的能量,远大于可见光的能量(—电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的 降到 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说,他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是:如果以温度为横坐标,压力为纵坐标,可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线,在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区),在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明,例如在1200—1500K 的温度范围内,要使石墨转化为金刚石的压力需要达到××109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是,在教学讨论中,我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意,根据上述的石墨转化为金刚石的相图,如前所述,相平衡线的斜率是正值。这就是说,反应温度越高,需要的压力也就越高。若单考虑温度,结论应当是:(就热力学而言)温度越高,石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H>0),熵变△S<0(∴-T△S>0),因此温度越高,石墨转化为金刚石的自由能越大,即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小,转化是体积减小的过程。因此,转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上,在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时,石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃,13GPa;利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等,可使转化温度降到950℃,压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应?这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论:金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向,在晶体学上称为(111)方向,而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm,跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘,镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道),结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面,在高压下,石墨的层间距从335pm 被压缩,从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金 回答者
浅谈化学史教育在中学化学教学中的作用 2009级三班邓仁菊 摘 要 在中学化学教学中,通过对化学史的教育,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的科学探究精神,而且可以起到开发学生智慧,使学生掌握科学的研究方法的作用。 关键字 化学教学 化学史教育 作用 0 引言 化学史是化学学科的形成、产生和发展及其演变规律的历史。化学史不仅如实地记录了影响化学发展的重要事件,系统地阐述了化学发展的历程,而且向人们展示了化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动和所采用的科学方法,以及他们所具备的科学精神,所呈现的科学道德。关于化学史教育,我国著名化学家、教育家傅鹰教授曾经说过:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”在国内外,化学教育的先行者们都十分重视在课程教学中融入化学史的教育。充分认识化学史教育在化学教学中的地位和作用,采用多种有效途径和方法让学生掌握化学史知识,对于我们全面推进素质教育,提高育人质量有着至关重要的意义。 【1】 1 化学史教育在中学化学教学中的作用 利用化学史,提高学生学习化学的兴趣 在学生自主性的学习活动中,兴趣是学生学习动机最活跃的表现形式,也是学生能够完成学习任务的重要心理品质。爱因斯坦说过:“对于一切来说,只有热爱才是最好的老师”。初中是学生学习化学的启蒙阶段,教师的主导作用之一是唤起学生热爱化学的情感,关键是培养、强化学生的学习兴趣。普通化学是化学学科的基础课程,过去“填鸭式”照本宣科的教学很容易让学生觉得枯燥无味。引入化学史辅助普通化学教学是克服这种现象的有效方法和手段,可以充分调动学生学习的积极性。 如在讲述九年级化学绪论时,穿插很多化学史的知识,从远古时代人类独有的最伟大的成就——火的发现,到用火过程中得到启示,通过实践掌握了烧制粗陶瓷的技术,到青铜器时代、铁器时代到来,到2008 年神舟七号飞船的升空。一部化学发展史,也是一部中国发展史,由此激发了学生学习普通化学的兴趣,为以后的教学打下了良好的基础【3】。如果教师只是按照书本的固定模式来讲授, 会使学生认为化学就是简单的事实、定律和记忆过程, 这样会使学生产生死记硬背、机械训练, 使学习兴趣降低。若在教学中适时的穿插一些与化学知识相关的趣闻秩事, 引导学生寻求化学发展的历程, 就会增强学生的求知欲和学习兴趣。例如, 在讲有机化合物苯时可以穿插凯库勒确定它的结构时梦见蛇咬尾巴的故事; 在讲氧化反应时, 讲一讲拉瓦锡因为否认燃素说而被送上断头台的故事等等。这些趣味横生又富有哲理的故事和趣闻, 不但能用来活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣, 而且有利于加深对基础知识的记忆和理解, 加深对某些科学理论规律性的认识, 从而启发学生独立思考问题, 培养他们分析解决问题的能力, 领悟其中的道理, 取得良好的教学效果。 利用化学史知识,创设化学教学情境 创设教学情境的目的就在于把抽象、枯燥、单调的化学知识赋予具体的、生动的、丰富多彩的内涵,把化学知识的学习与化学史料联系在一起,通过化学史知识为学生创造一个自主的学习空间。化学科学具有实践性和应用性,只有用具体的生活情景和基于问题所设计的探究活动来代替单调枯燥的具体化学知识、结论的传授,为学生创设一个参与交流、表达、亲身经历活动的机会,才能够让学生体会到化学在社会生活、生产中的价值和意义,才能够【2】 促进学生化学基本观念的建构【4】。大量化学史料为化学这门学科增加了生动性、趣味性, 学生在化学史所创设的情境中, 更易主动建构知识、全面认识科学本质。如在讲授元素周期表的课题时,以门捷列夫的发现其的经历与过程创设情境,引入新课。总之,在化学教学过程中渗透化学史教育有着深远的意义,教师应尽量找好化学史人物事件与学生的结合点,引起学生思维的共振和感情的共鸣,让学生在耳濡目染中受到熏陶,春风化雨中得到浸润【5】。 开启学生智慧,掌握科学研究方法 通过学习化学史,向学生展示化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动所采用的科学方法,以及他们所具备的科学精神,所呈现的科学道德,从而让学生学习和掌握从事科学研究的正确的方法。如1846 年,瑞士化学家雄班在厨房里做实验,偶然弄洒了一瓶硫酸和硝酸的混合物,他立即抓起妻子的棉布围裙去擦污染,然后又把它放在炉子上烘干,不料,围裙“砰”的一声着火了,烧得一无所有,而且没有一点浓烟。班雄立即意识到这种化合物威力无比,不久,便发明了一种烈性炸药——火棉。从上面这个例子和德国化学凯库勒探究苯的分子结构的思维过程可以体会到他们勇于猜想和用实验事实证明猜测的科学研究方法。学生通过对化学家们的科学探究过程、所采用的研究方法学习, 从他们成功、失败的经验教训, 勇于探索、大胆创新的科学态度, 坚持实践、百折不挠的科学精神, 以理解学习化学史过程中科学的本质, 继而培养学生的科学素养。 培养学生的科学素养和人文素养 戴安邦教授指出:“全面的化学教育不仅传授化学知识、技术,更要训练科学思维和科学方法”。以氧气的发现史为例,瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里都先后发了氧气,这本来是他们发现真理、否定谬误的一次极好机会,在此基础上再前进一步就能揭燃烧现象的本质。然而遗憾的是他们都坚持燃素学说,认为这种气体不含燃素,最后只能与真理失之交臂,把这一绝好机会让给了拉瓦锡。这成为唯心主义和形而上学导致的一个科学悲剧。与此相反,在嘲讽和攻击下,具有高尚科学素养的化学家门捷列夫深知自己研究工作的重大意义,继续对周期律进行深入细致的研究。终于在1869年3月18日,周期表首次出现在他题为《元素属性和原子量的关系》的论文中,在随后的论文中,他又修改了第一张表制作了第二张表,直到最后发现了元素周期律【6】。化学元素周期律的确立,把化学元素纳入了一个完整的体系,使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到:科学和真理是不能被谬误和假象打倒的,许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神,获得了一个又一个的重大发明和发现。通过讲解这些史实,使学生在做实验时不要放过一个微小的细节和一个微小的变化,对于每个细节和变化,不要只知其然,还要知其所以然; 对于失败的实验,要找出原因,这样有助于培养学生认真、严谨的科学态度【7】。 培养学生的爱国主义思想 教师的职责之一就是教书育人,这也就要求我们在教学中不仅要教好书,而且更要注重育人,其中对学生进行爱国主义教育也应该是课程教学中的内容之一。化学史则为我们提供了许多好的素材,例如我国近代化工专家侯德榜为了祖国的化工事业,毅然放弃优厚的待遇回国效力,在艰苦的条件下经过多年努力终于发明了我国自己的制碱法——“侯氏联合制碱法”,将世界制碱技术推向了一个新的高度。又如北京大学教授张青莲院士主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、锗、锌、镝等几种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准等。这些事例不仅可以提高学生的民族自尊心和自豪感,在激发学生的爱国主义热情同时,也进一步帮助他们明确努力学习、报效祖国的人生目标。当然,还可以结合我国 当前的国情和科技发展现状,向同学们介绍目前在自然科学领域我国与发达国家之间的差距,帮助他们认识到肩负的历史责任与使命,鼓励他们为了赶上西方发达国家、实现民族复兴,应该更加努力学习。 2 结束语 在课堂中渗透化学史教育,对学生的化学成绩、科学素养、人文素养和整体素质都有不同程度的提高,切实体现了新课程所倡导的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标,所以课堂中渗透化学史教育史应该被大力提倡的。通过教育实验和调查发现,高考压力使学生和老师都把精力主要集中在了学习、考试和成绩排位上,因而课堂常常比较压抑,这在一定程度上限制了学生的思维【8】。因此,在课堂上渗透化学史教育,可以给沉闷的课堂带来一些欢声和笑语,缓解同学们心头的重压,使同学们在轻松愉快中学习知识。同时,化学史的引入,还可以引导学生关注国家兴衰、关注社会生活、关注日常生活、关注科技的进步和环境的改善等,对学生的科学素养和人文素养的提高都大有帮助,这也是新课程改革的基本理念之一。 参考文献 [1] 苏敏. 化学史教育的意义[J]. 湖北广播电视大学学报 , 2011,(06) [2] 刘传银,薛梅,杨晓芳. 浅谈化学史教育对学生学习兴趣的影响[J]. 教育教学论坛 , 2006,(06) [3] 杨光瑞,李东颖. 普通化学教学中化学史教育的作用[J].华北水利水电学院学报(社科 版),2010,(03) [4] 闫云龙. 构建学生化学基本观念的教学实践研究[D].山东师范大学,2010:12-13 [5] 王朝阳,肖信. 化学史人文教程[M].北京:科学出版社,:123-127 [6] 巩育军. 在专业课教学中教书育人的思考与实践[J].广州化工,2011,(14) [7] 徐松林. 化学教材中化学史料分析及其教育价值研究[D]. 西南大学 , 2011:15 [8] 陈磊磊. 上海地区化学教材与教学实践中融入化学史教育的研究[D]. 华东师范大学 , 2010:38
中学化学教育是培养学生科学素质的重要载体.主要阐述科学素质教育的内涵、中学化学教育中科学素质的基本内容以及中学化学教育中科学素质教育的培养策略。下面是我为大家整理的中学化学教育论文,供大家参考。
摘要:从行为与价值的关系看,价值指向影响乃至决定着人的行为,而行为又或直接或曲折的体现着价值。观察与思考、表达与修辞、判断与选择与个人也与社会群体的价值观紧密关联。中学化学教育形成的化学素养也将影响着决定着人们对生活对社会的观察方法,这就是化学教育的观察价值。
关键词:中学;化学;教育
一、价值的意义
价值的意义,在于满足人的需要,也就是说,凡能满足人的需要的事物,就是有价值的。而中学化学教育的价值是多维度的、综合的,不是线性的、单纯的。一般认为,有知识价值、技能价值、影视价值,另说有思维价值、科学素养价值、道德价值,还说有观察性价值、表达性价值、选择性价值等。知识价值。就是通过化学课程的教育,学生积累、掌握了一定层次的化学知识,对化学课的内容知道不少,也还记得一些,可以轻松自如的回答问题,应对考试。中学化学教育、课堂训练使得学生熟悉了化学语言,尤其是元素符号及其衍生的化学式、化学方程式等;若将实验教学环节予以落实,学生能按照实验目标,设计实验方案,选择实验用品,控制实验条件,依规范按步骤顺利完成实验,有系统的详细的观察与记录,撰写实验报告,提出问题并思考与解决问题,这就达到了实验的教学价值———技能娴熟,验证化学知识及微小实践探究。其实,平常所说的达到教学目标,也就是教育教学的价值实现。应试价值。在学生的学习经历中,从小学到中学再到大学,由于优质教育资源的稀缺,以及教育传统的惰性与政策设计的失衡,在当下的中国社会相当长的历史时期,升学竞争是中国孩子面临的残酷现实,应试教育无奈而又必然地蔚为大观着。这样,中学化学教育对广大的学生而言,其价值必然体现为中考与高考中不可或缺的应试利器,正所谓“六减一等于零”。但这只能是转型中国特殊时期的畸变现象,中学化学课程也包括其他各门中学课程的应试价值,不可以被估得过重过高!当前基础教育的状况是如火如荼的应试场景,前述中学化学教育的知识价值、技能价值与应试价值,“轻做重来重亦轻,末当本时本似末”。化学教育的知识与技能靠的是融合一体的教学过程来落实体现,尤其实验技能是化学教育的核心价值。而应试虽必不可少,但只是检测与选拔环节而已。却因为社会的体制,让学生的考试分数表变成了教师、官员、学校乃至政府的绩效榜,这就忽悠了千千万万的学子,本来考试分数在教育的价值体系中不足百分之一的衡重,却疯癫成了百分之九十九的“干货”。又由于考试方式的限制(仅笔试形式),中学化学的实验技能这一核心价值被选择性丢弃!没有目标就没有过程,没有过程也没有目标。同时,即使是化学知识的学习活动,也成了无源之水无本之木的过程而空洞死板,学生将学习化学视为畏途,无情趣,无勇气,学过即考,考过却忘!
二、化学教育思维价值
在较抽象的层面思考,中学化学教育的思维价值也就是具有化学学科特色的思维形式,如理性思维、实证思维、形象思维、抽象思维等,思维是能力的核心。思维范畴的更进一步展开讨论须依据心理科学与脑科学等,囿于水平,本文不做太多的延伸。今就化学教育的思维价值之形象思维提一点见解。第一,化学课程的大量学科用语———化学符号,如元素符号、电子式、分子式、结构式、原子结构示意图、化学方程式等,它们反映着化学物质的微粒与整体的客观存在、运动及变化。一方面,我们要熟悉这些专业用语的含义与表达规范;另一方面其实更为重要的,如同“睹物思人”般的,对这些用语的看、念、写,大脑中就有化学物质及其运动的微宏观的、动静态的、离合貌的实体想象映射。第二,化学文本如课文、资料书、练习卷上的装置图,不仅能看懂能画出,更要与化学实验室(实验桌)的实际装置实际过程在思维(头脑)中发生映射,就如买票进影院做到“对号入座”。科学素养价值是一个综合的概念。中学开设的物理、化学、生物、地理等学科都承载着这一现时代极其重要的价值追求。中学化学教育的良好效果就是使广大学生的科学素养价值均衡地增长,协同“理、生、地”等学科,合掌则鸣,双翼则飞。就化学的作用看,我们可以循例说法,随兴悟道。其一,化学实验培养我们科学的洗涤需要讲究针对性与洁净度。应用到日常生活,譬如茶杯,外口上部接触人的口唇,这是擦洗的重点,可许多人都只是用清水或开水晃晃杯的内部,这叫人如何放心?另,水冲不去杯壁的油污,务必用少许肥皂或液态洗洁净擦洗,干净的标志是杯壁不挂水珠只有均匀的水膜,可许多情况是洗后的杯子仍“梨花带雨”,这也是未洗干净的结果。还有,擦洗了唇污与油污的杯子要用流水冲洗,若静水至少换水三遍,每遍沥去脏水,这样,污物的残留就几乎没有了。这里不适用“眼见为净”(眼睛看不到污物就认为净?)的规则。其二,福建漳州前不久(4月6日)发生的古雷半岛PX(对二甲苯)工厂爆炸事件,相信有敏感神经的人,尤其有化学常识的人都会印象深刻。火光冲天,浓烟滚滚,居民外撤18公里,人心惶惶。据资料介绍,该工厂的建设项目曾“计划”落户厦门,拟投资108亿人民币,年产80万吨对二甲苯(注意,全球年产PX3000多万吨),年工业产值800亿元人民币,时为2007年。“旧”事重提,当年有105位政协委员联名反对,厦门市民以“散步”的方式在厦门市政府门前集体表达意见,最终由中央相关部委与福建省协调迁建彰州的古雷(此处实在不太明白)。这105位政协委员的领头羊是大名鼎鼎的中科院院士、厦大教授(也曾任清华教授)、国际学术界享有盛誉的生命有机磷化学领域的拓荒者赵玉芬女士。之所以这么不嫌麻烦地述说PX工厂、爆炸事件、80万吨、108亿与800亿、105位政协委员的联名、厦门市民的“散步”、赵玉芬院士(也称教授)、有机磷化学等名词与数据,就是试图唤起我们对化学教育的科学素养价值的关注,这种价值支持着我们作为公民的责任能力,科学素养是知识素养,也是理性素养,让我们面对问题能思考与判断。至于道德价值,本文所涉及的是中学化学教育促成的道德价值。泛义的道德体系,是指从道德情感开始,经由道德价值判断,落实为道德行动,最终体现为道德能力与道德责任,达到道德境界。接受良好的化学教育的人,具有丰富完整的化学素养,理解与评价生活的能力更专业更精准。譬如我们居住的村庄或城市在河流的上游,垃圾产生的污染尤其是重金属污染与农药及抗生素类的污染的危害会更严重更持久,如何消除或是减少扩散,既关涉经济利益考量也关乎道德价值情怀。废旧电池若没有专门的回收处理,与生活垃圾一起倾倒堆放,典型的就是重金属如镉、汞等的污染,镉污染导致骨痛病,汞污染损害人的神经。首先伤害到的植物、动物形成生态链的污染传递,最终“报应”到人类自身。上游的生活垃圾若是倾倒在下位河岸边,仅就重金属的污染也将危害下游的生态环境与人类生活,无论是农业灌溉用水还是生活用水,这种危害是累积着“潜移默化”的。如果是一般公众要呼吁呐喊,要从自身做起从小事做起;如果是决策的参与者更应慎审。农药与医药(抗生素的滥用)同样不可忽视,它们的性能越稳定越产生持久性的危害,尤其污染到地下水就是对千百年后的子孙后代的犯罪,因为这是“断子绝孙”的深重罪孽。无论是上游人的垃圾不规范倾倒,还是当代人的农药与抗生素滥用残留,危害着河流下游生活的人群,危害着我们自身与我们的一代代后人。如果我们坚守作为具备化学素养的人的理性的道德价值底线,我们就可以勇敢的去阻止或柔性的去减轻这些危害的发生,就可以去设计去引领新的人类生活方式,使之更健康更环保,人类文明的和声就有我们智慧与道德的音韵。
三、化学教育的观察价值
从行为与价值的关系看,价值指向影响乃至决定着人的行为,而行为又或直接或曲折的体现着价值。观察与思考、表达与修辞、判断与选择与个人也与社会群体的价值观紧密关联。中学化学教育形成的化学素养也将影响着决定着人们对生活对社会的观察方法,这就是化学教育的观察价值。对生活与社会问题做理性的、精准的、系统的观察,如孙悟空的“火眼金睛”,我们就不会盲从,不会被忽悠被蒙蔽,我们是清醒的,当然有时是焦虑的、痛苦的,但我们是人不是驼鸟!中学化学教育培养的观察价值也即观察能力,是指具备科学的专业的观察视角。譬如中国人的清明上坟山祭祀先祖,当然“没有仪式就没有内容”(易中天语)。可是放鞭炮很热闹却污染空气,烧纸钱更是易引发山林火灾,现在已被政策严格禁止,轻则罚款,重则逮捕拘留。于是人们改用塑料花插在坟头碑前寄托哀思之情。依我们的观察,这也是违背生态文明理念的行为。因为塑料花极难腐烂,不能与草本泥土同化,逐年积累,既碍观瞻,又是白色污染(此处的白色污染泛指合成的有机高分子材料如塑料、合成纤维的丢弃物形成的污染,而不是白颜色的污染!)。所以,新的祭祖形式亟待设计引导,如购买或采摘真的鲜花、水果上祭,习俗接受,科学认同,政策许可,人心安定,环境友好。另外,人类在观察生活,也在彼此交流感受与思想,也在不断的判断中形成共识,并且影响着政策的立意与指向。观察、表达与选择,只是基于人心的文化价值与人类行为的交互作用,这三个概念(即中学化学教育的观察价值、表达价值、选择价值)的内涵重叠度高,只是应用的形式有所差别。故此不多赘述。
参考文献
1中学化学中的科学方法教育与课程教材改革吴俊明化学教育2002-06-28
2中学绿色化学教育实施策略探讨董昌耀,杨世忠化学教育2002-11-28
摘要:
学生是未来的建设者,肩负着重要的历史使命。展望新时代下的中学化学教育,每一位教师都要有一种责任感,结合目前教育现状,采取切实有效的教育方针,提高中学化学教育的质量,为社会培养更多有用的人才,让学生拥有一个美好的明天。
关键词:化学;教育质量
一、注重教学艺术,提高课堂教学的效率
课堂是学生学习知识最重要的地方,教育质量的提高要从课堂教学入手,教师能否在课堂上讲出知识的精髓和重点,调动学生学习的积极性,激发学生的求知欲,是上好课的关键。教学过程中要注意教学手段的多样化与方法的灵活性,教师要做到自然地衔接各种不同的知识,树立和谐的教学气氛。教师上课时的教学内容要做到详略有序,要注意观察学生的表情,判断学生的接受能力,及时调整教学的内容和方法。要注意调动课堂学习的气氛,可以在已学知识的基础上提出新的问题,通过设疑的方式调动学生动脑思考,利用逻辑思维的力量使学生主动地去发现问题、解决问题。在教育工作中,富有哲理和情趣的轻松愉快的教育方式往往可以达到很好的授课效果。老师不经意间的幽默感可以深深地吸引学生、感染学生。幽默的教学是一门艺术,是一种高雅的审美情趣,是教学中的“催化剂”,可以在不经意间使学生牢牢地将知识记住。幽默的教学在活跃课堂气氛的同时,培养了学生的学习兴趣,在启迪学生科学思维的同时给人愉悦的享受。学生的积极性提上来了,教育的质量自然就上去了。
二、激发学生的兴趣
中学生爱动手,想象力丰富,学习的积极性多依赖于学习的兴趣,形象识记能力要优于抽象识记能力。教师有效的诱导对学生学习兴趣的培养能够起到很重要的作用。兴趣是学生学习最好的动力源泉,教师在教学过程中有效地引导,在学生学习过程中帮学生解决学习过程中的障碍,对唤起学生学习化学的兴趣至关重要。教育工作者可以根据学生的特点,从激发兴趣入手,让学生动手、动脑,训练学生的思维和动手能力。中学生对化学多多少少都会有一些好奇心,加之化学是一门实验科学,千变万化,引入炫目的化学实验会引起学生很强的求知欲。教师可以在刚开始教学的时候利用化学这一学科的特点引起学生们的好奇心。在教学过程中培养和保持学生对化学的学习兴趣,使一时的好奇心变成孜孜不倦的求知欲是非常重要的。比如对于比较抽象的化学用语、元素符号等一些基本概念的学习,学生往往会感到枯燥乏味,丢掉原有的兴趣。这时我们可以对学生进行化学发展史知识的补充,结合书中的化学知识介绍科学家探索这部分化学奥妙的轶事,比如元素周期表的发现、苯的结构的确定等是科学家日思夜想后在梦中顿悟的等等,使学生意识到学好化学知识的重要性,意识到化学与我们的生活息息相关。这有利于学生解除对化学学习的畏惧心理,保持对化学学习的兴趣,坚定学生对化学学习的信心。
三、重视实验教学,全面提高学生素质
化学与其他课程相比有一个很大的不同点,作为一门自然科学,实验课程是其重要的组成部分。教师要在课堂上严谨规范地做好演示实验,这对培养学生对科学实验的兴趣能起到至关重要的作用,教育工作者要注重引导学生树立良好的科学素养。化学这一学科是以实验为基础的,真正的课堂不应远离实验,实验才是学生学习最有效、收获最丰富的方式。实验可以激发学生浓厚的学习兴趣,可以培养学生对问题的观察、分析、解决的能力,尤其是可以培养学生的动手能力。学生不仅可以在实验中学到化学知识,还可以学到科学严谨的研究方法和实验技能,培养求实认真的科学态度。
四、小结
学生是未来的建设者,肩负着重要的历史使命。展望新时代下的中学化学教育,每一位教师都要有一种责任感,结合目前教育现状,采取切实有效的教育方针,提高中学化学教育的质量,为社会培养更多有用的人才,让学生拥有一个美好的明天。
参考文献
1、面向21世纪教育改革——中学化学与大学化学教学内容衔接的思考刘士荣,朱裕贞大学化学1998-02-28
2、 化学发展的新方向——绿色化学——中学化学应进行绿色化学教育黄尚毅,段巨龙江西教育学院学报(自然科学)1999-06-21
摘 要:课程实施是课程改革的核心环节,课堂教学是课程实施的主要途径。坚持“以人为本,成功育人,和谐发展”。紧紧围绕“一切为了学生的发展”这一课改的核心理念,鼓励教师运用多种教学策略,为学生创设自由、和谐发展的空间,教师教学方式和学生学习方式正在向积极方面发生着转变。
关键词:新课改;化学;教学方式;学习方式;转变
一、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的紧迫性和必要性
化学课堂教学方式的转变首先体现在教育理念的更新上。教师在自己的脑海中初步树立了课程意识、过程意识、导学意识、开放意识、整合意识和创造意识。这种定时定量对教师进行的校本教研,有力地促进了教师和学生与新课程的共同成长。教师已理解做学生学习的组织者、指导者和促进者的真正意义,并尝试着把学生作为学习的主人,给学生提供个性发展的空间,鼓励并尊重学生的个性化发展。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出了基础教育课程改革的总体目标和六个方面的具体目标,这为我们的课程改革指明了方向,提出了要求。而要实现这些目标,首先就要更新教育教学观念,树立适应新课程要求的课程观、教学观、人才观和质量观,只有这样,才能把握好新课程的实质,才能自觉地把新课程的理念落实在每节课的课堂教学中,落实在每个学生的培养过程中。
实施新课程,必须树立新型的人才观,自觉地围绕新课程的培养目标开展教育教学活动,着眼于促进每一个学生的发展和学生终身学习的愿望与能力的培养,尊重学生的个性与差异,发展学生的潜能;必须树立新型的教学观,自觉地关注学生的学习兴趣和经验,倡导学生主动参与的学习方式,建立新型的教与学的关系;必须树立新型的评价观,自觉地发挥评价促进学生发展、教师提高和不断改进教学的作用;必须树立新型的课程资源观,创造性地使用教材,开发利用课程资源。大力开展新课程校本教研,推动新课程改革的顺利实施。
二、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的现状与实施
目前,化学课堂教学方式虽有许多转变或改进,但是离新课程改革的理念和要求还相距甚远。如不同程度的存在教育观念“重教书轻育人”,课程资源“重静态轻动态”,教学目标“重双基轻能力”,教师备课“重备书轻备人”,教学方法“重教法轻学法”,实践参与“重个体展示轻整体参与”,教学评价“重单元和结果轻多元和过程”。
因此,每一位教师必须自觉革除长期在应试教育中形成的教育思想,必须改变以往自己已驾轻就熟、习以为常的教学行为和方式,调整人才培养模式,从而实现课程改革的最终目标。化学课堂教学方式的转变可以从以下及几个方面加以实施:
1、认真研究课程目标,目标导学、提高效益。
研究课程目标,要弄清课程目标体现了新时代对人才素质的哪些要求;弄清课程标准倡导了怎样的课程理念;弄清课程目标反映了数学学科知识领域和教学领域的哪些新成果和新发展。要能够站在整体的角度上,从培养目标、课程目标出发,去确定教学课题目标,做到“目标导学、提高效益”教学。
2、深入钻研课程内容
自己从整体上把握课程内容,要系统学习课程标准,精心教材,把握知识的纵横联系,以便在教学中能够沟通知识的关联与发展,做好学生学习知识中的孕伏和延伸,使学生在知识循环中上升,在知识渗透中提高。要悉心进行校本课程开发,教师不再是课程的复印者,而是课程的开发者,整合者,充分发挥自己的聪明才智,根据达成目标的需要,对课程内容进行加工,如对教材进行调整、组合,增删等。以便掌握教学的重点。在教学中有目的有意识地为学生今后继续学习和发展奠定坚实基础。
3、细致了解学生
新课程的实施,必须体现普及性、基础性和发展性的要求,通过学习,要使每一个学生得到充分的发展。要实现这一点,要求每一位教师在教学中都必须从学生的实际出发,全面细致了解学生学习方式和思维方式等情况,以便能针对学生实际,因材施教,因人施教,使教学活动获得最大效益,使每一节课优质高效。
4、精心设计教学方案
设计教学方案,是教师备课的最后一道工序。教师要在前面分析课程目标和教学任务,分析学生实际的基础上,对课程资源进行有机整合,对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排。它既是对学生要学知识的加工整理,又是对引导学生如何学进行的加工整理,是对每节课要达到某教学目标进行的教什么、怎样教、达到什么结果的策划。它包括教学程序的安排、教学方法和教学手段的选择、教学组织形式的确定、实施教学评价等。按照新课程的要求,教学方案的设计应注重引导学生自主探究,合作学习,教师要改革教学方式,转换角色,努力提高学生收集和处理信息的能力,独立获取新知的能力,分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力。
5、全力优化课堂教学
新课程的实施,必须把好课堂教学的关口,课堂教学是素质教育的主阵地,也是课程实施的基本途径。新课程的课堂教学是生成的课堂教学,它充满了创造的生机,无论多完善的教学设计都应该在课堂教学中不断调整和丰富,都会在师生交往互动中生成和发展出许多新问题,新认识和新成果。新课程倡导课堂教学要充满生命活力,让学生做学习的主人,使教学过程成为师生积极互动,共同发展的过程。新课程的`课堂教学要求教师要处理好传授知识和培养能力的关系。新课程开放性、创新性的特点,将研究的重心下移到课堂,以促进每个学生发展为宗旨,以新课程实施过程中所面临的具体问题为对象,以教师作为研究的主体,校本教研强调理论指导下的实践研究,既注重解决实际问题,又注重经验的总结、理论的提升、规律的探索和教师的专业发展。所以,开展以校为本的教学研究,为教师的专业成长搭建了平台。
反思我们的课堂教学是无意中抑制了学生特长的发挥还是真正促进了学生的发展。可以说,没有新课程课改,就没有这种深层次的反思,没有这种深层次的反思,就不可能从过去的模糊认识或困惑中走出来。今后在新课程的课堂教学自己切实做到,按新教学观念改革课堂教学,要放下“师道尊严”的架子,做学生的真正朋友,尊重学生的人格。努力唤醒学生的主体意识,落实学生的主体地位,引导激发学生积极主动学习。真正面向全体,分层次施教,成功教育。促使每一个学生学有所获,学有所得。严格按照“减负”的有关规定布置家庭作业,增加学生自由支配的时间,并指导学生科学安排这些时间,使学生能结合个人情况而自主学习,自主活动,自主实践,达到陶冶情操、丰富知识、增长才干、发展特长的目的。
新课程背景下化学教学方式的转变是一个系统的综合治理工程,教师要改变传统的教学方式和行为,学生也要改变完全依赖老师的学习习惯和行为。只有师生齐心协力,共同合作,加大校本研究的力度,相信我们的新课程研究成果必定会让学生的终身发展受益。这是对我们教师付出的最好回报,也是我们的最大愿望。
大学化学论文范文1500字
论文题目: 大学有机化学实验课堂教学方法探究
摘要: 本文对大学有机化学实验的“三层次”递进式教学模式进行了探究,针对“三层次”的实验内容:基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验,分别设计了“问题引领互动式”、“任务导向参与式”、“专题研讨探究式”三种实验教学方法模型,该方法促进了学生自主学习、自主实验、自主创新能力的培养,提高了学生综合素质。
关键词: 实验教学;“三层次”方法;设计
实验教学作为高等教育中的重要实践教学环节,是培养学生综合素质和创新能力的重要教学手段。因此,探索高校实验教学模式与方法,培养学生自主学习、自主实验、自主创新(“三自主”)能力是高校实验教学的重要研究课题[1-2]。有机化学实验是化学、化工及其他近化类专业学生必修的一门基础课,近年来,浙江工业大学基础化学实验中心在基础化学实验国家精品课程建设过程中,对有机化学实验课程内容重新进行了规划设计,构建了实验内容的三个层次,即:基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验;在教学方法上不同内容采用不同方法,形成了“三层次”递进式的教学特色,充分体现了教师为主导、学生为主体的教学理念;在培养学生“三自主”能力方面取得了显著成效,充分发挥了作为国家级实验教学示范中心建设单位的示范和辐射作用。
一、有机化学实验“三层次”递进式实验教学模式的设计思路
有机化学实验开设的时间多数高校是在大学一、二年级,根据学生在不同学习阶段(大学低年级)的知识和能力结构的要求,课题组把有机化学实验内容划分为基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验三个层次,循序渐进地培养学生的自主学习、自主实验、自主创新能力,提高学生综合素质。“三层次”递进式实验教学设计思路如图1所示:
第一层次为基础规范性实验,是学生学好有机化学实验的基本原理、基本操作技能的基础,也是培养学生实事求是的、严谨的科学态度,良好的科研素养以及良好的实验室工作习惯的关键。第二层次为综合设计性实验,是训练、巩固学生基本操作的重要环节,也是提高学生自主学习能力、自主实验能力的过程;第三层次为研究探索性实验,是拓展思路、提高科研素质、培育创新意识、锻炼创新能力的过程。
二、“三层次”递进式实验教学模式的分层设计
课题组以培养学生“三自主”能力为目标,围绕有机化学实验“三层次”的内容,探索设计了三种教学方法。基础规范性实验采用“问题引领互动式”教学,意在调动学生的思维,侧重培养学生规范的实验操作技能、自主学习能力;综合设计性实验采用“任务导向参与式”教学,激发学生学习积极性,培养学生自主学习、自主实验能力;研究探索性实验采用“专题研讨探究式”教学,以科研问题为导向,培养学生自主探索、自主创新能力。
1.基础规范性实验———问题引领互动式教学。
有机化学基础规范性实验包括有机化学基本操作和基础实验,目的是强化基本操作技能训练,夯实基础。采用问题引领互动式教学,主要通过以下三个环节来完成:
第一,实验前教师要针对每个实验内容,围绕教学目标设置问题,让学生带着问题去预习,并拟出解决问题的方案,培养学生自主学习能力,提高实验预习效果。
第二,教师要在实验课堂上启发学生思路,调动学生思维,引导学生争论;学生在互动讨论问题的同时,思维得到拓展;对实验的内容也有了更深层次的`理解,为动手操作做好了充分的准备。第三,教师总结点评,学生梳理思路,得出结论。通过这种教学方法,学生在实验操作中思路清晰,错误率大大降低,同时,也会及时发现实验中的问题,有利于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力,培养学生勤动脑、善思考、细观察的良好实验习惯。以上过程可由图2模型设计展示出来。
2.综合设计性实验———任务导向参与式教学。
在实验教学中要培养学生的“三自主”能力,必须在实验课堂上为他们创造必要的条件,让学生通过亲自设计实验、参与实验,培养他们独特的思考能力和动手能力[3]。有机化学综合设计性实验是一些经典的、有代表性的合成实验,目的是在加强合成实验训练的同时,增强学生综合实验能力。任务导向参与式教学是一种以具体教学内容作为任务,实验前教师要将任务分解,学生以团队的方式参与到实验的设计、讲解、操作、讨论、成绩评定等各个环节,这种角色互换的方式可以有效激发学生的学习兴趣和潜能,学生的自主学习能力、语言表达能力以及学生的自信心都会大幅提升,同时学生的自主实验能力也会明显增强,创新意识提高[4]。由于该方法由学生团队和教师共同完成,因此,在学期初,教师需要向学生公布实验教学任务,并组建团队,一般5~6人为一个团队。该教学过程设计模型如图3所示。
3.研究探索性实验———专题研讨探究式教学。
研究探索性实验是在基础规范性实验、综合设计性实验的基础上开设的。该实验集“综合性、设计性、研究性”为一体,以培养科研能力和创新能力为目标,并兼顾实验内容与实践的联系,可以为学生今后就业和从事科研工作打下良好的基础。专题研讨探究式教学,是学生根据某一专题的目的要求,查阅文献,研究讨论,运用相关知识和技能对实验方法、步骤、仪器等进行设计并实施,最后分析、讨论,评价其结果,是“科学探究式”的学习[5]。主要经过实验准备、开题报告、过程探索、拓展延伸四个阶段。经过这样的训练,学生学会查阅文献资料,设计实验方案,确定实验步骤,自己选择实验仪器,自己操作实验全过程;发现问题,自己解决;实验结束,每组同学完成一篇科研论文式的“小论文”,并写一篇实验感想。这一过程将科研思维方式和方法引入教学,提高学生综合利用已有知识不断创新的科研素质,充分发挥了学生的自主学习、主动探索的积极性和创造性。该教学过程的设计如图4所示。
“三层次”递进式的实验教学,经过浙江工业大学化学工程学院的实验研究,教学成效显著,但“教无定法”,只有不断地改进、创新实验教学方法,才能有效发挥学生的主动性、积极性和创造性,提高实验课堂教学质量。
参考文献:
[1]陈佑清,吴琼。课堂教学中如何指导学生进行探究[J].中国大学教学,2012,(11):59-62.
[2]姚玉环。制约大学生创新能力发展的教学因素及改革路径[J].中国高等教育,2008,(8 ):28-44.
[3]李 琰 ,刘学元,刘越。关于目前我国高校实验教学改革的几点思考[J].实验室科学,2012,15(5):30-32.
[4]张俊文,李玉琳,董长吉,代少军。协同式任务导向教学模式理论体系及实践[J].高等理科教育,2013,(4 ):22-27.
[5]张清,谢亚娟,冯锐。高校探究性学习有效性研究[J].扬州大学学报,2013,17(6):66-71.