当你清晨匆匆煮鸡蛋时,因为着急而将火开得大了点,你会发现在煮的过程中蛋壳出现了裂缝。为什么会这样呢?原来,在鸡蛋的一头有个空洞,鸡蛋被加热时,空洞里的空气就会膨胀。如果加热得太快,膨胀的空气来不及通过多孔的蛋壳跑出去,蛋壳就会开裂。为了防止出现这种情况,有经验的厨师会建议在煮蛋的时候要用冷水小火慢慢地煮。如果鸡蛋煮的时间过长,你还会发现在蛋黄的表面呈现灰绿色,这是因为化学反应产生了一种叫做硫化铁的化合物。鸡蛋含有铁元素和蛋白质,长时间高温加热会使蛋白质中含硫的氨基酸分解,产生硫化氢,蛋黄中的铁质与硫化氢发生反应,生成对人体无害的硫化铁。煮沸的水如果从锅里溢出来,接触到煤气灶上的火焰,蓝色的火苗就变成黄色。煤气火焰的变色一方面表明了水让火焰的温度降低了,另外也表明水中含有钠离子,黄色火焰是氯化钠中的钠原子被加热后出现的现象,这种现象在化学上被称为“焰色反应”。我们的饮用水中一般溶解了许多盐类化合物,其中的钙离子、镁离子等没有“焰色反应”现象出现。溢出水在灶台干后会出现一些白色的物质,也证明了水中有盐类化合物。我们制作面包、蛋糕或者松饼的时候,先要用发酵粉让面团发酵。为什么发酵粉会让面团变得松软呢?发酵粉的化学名称叫碳酸氢钠,它受热会分解,产生大量二氧化碳气体,使得面团膨胀起来,做出来的食品就会变得松软。碳酸氢钠还可以用在小型灭火器中用来扑灭火灾。在一些燃烧温度很高的火灾中,它被分解后产生二氧化碳气体,二氧化碳不会助燃,又比空气重,可覆盖在可燃物周围,因此可以用来阻断可燃物与空气的接触,火自然就熄灭了。不含酒精的软饮料也含有各种各样的化学物质,不同成分的化学物质可以使饮料有着不同的颜色和不同的口味。有些生产商在广告上声称自己生产的碳酸饮料不会增加人体对糖类的过分摄入,不会让人发胖,因为他们所使用的甜味剂是从蔗糖中提炼出来的。为什么蔗糖会让人发胖,而从它里面提炼出来的甜味剂却不会呢?如果人体摄入过量可吸收的糖分,就不能被人体及时转化成新陈代谢所需的能量,一部分糖就转变成脂肪储存在体内,食用了过量糖分的人就会发胖。而那种从蔗糖中提炼出来的甜味剂虽然可以让人感觉到甜味,却不能被人体消化吸收,而是被肠胃当作废物排泄到了体外,因此它就不会让人发胖。
初中化学论文-浅谈初中化学课堂教学模式的研究学校的教育活动有百分之九十的时间以课堂教学形式进行的,研究课堂教学模式是教育、教学必革的重要课题。初中化学是九年义务教育的一部分,必需推进素质教育,启迪学生的思维,培养学生能力,研究初中化学课堂教学模式是十分重要。一、研究课堂教学模式的必要性21世纪的教育,应该是素质教育,教育学生学会生存、学会学习、学会关心。化学教育不能仅仅局限于化学知识的传授,而应当成为关于化学的广泛应用及社会价值的教育,要主动地适应受教育者的兴趣和目的多样性的需要。特别是初中化学属于义务教育阶段,是化学基础教育阶段,不仅仅要关心提高化学课程的理论水平。学科知识体系等学术性问题,还要特别关注每天都会接触到诸多社会生活中的化学问题,如水、食物、环境保护、能源和材料、资源等。初三化学是起始学科,仅仅设一学年,受中考(含预选)时间、分数、学校的条件等多方面因素的影响,初中化学教学时间短、任务重、适应慢、难度大,教学效果不尽人意。研究初中化学课堂教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,有利发挥教师的创造性,调动学生学习的积极性,师生共同活动,完成教学任务。二、课堂教学模式我国关于课教学模式的说法大致有三种。第一属于方法范畴,认为教学模式就是教学方法,或是多种教学方法的综合;第二、教学模式是各种教学方法在具体时间、地点在具体时间、地点和条件下表现为不同的空间结构和时间序列,从而形成不同的教学模式;第三、教学模式是人们在一定教学思想指导下,对教学结构作出的主观选择。综合各种认识下,我们所要研究的教学模式是教学过程的结构,在教学理论指导下,根据教学目标设计教学环节,配有相应教学策略和教学措施,并将教学模式具体转化为初中化学课堂教学模式。三、课堂教学模式的基本结构课堂教学模式研究的框架和主要流程:教学理论教学目标教学模式教学策略教学评价1、教学理论和教学思想任何教学模式都有一定的教学理论或教学思想为依据。教学理论和教学思想决定了教学环节的选择和教学策略和运用,明确了教学评价的指向,可以认为教模式是教学理论的一种简化形成。2、教学目标教学目标是教学活动所要达到的标准。教学目标是教学模式构成的核心因素,它对教学策略、教学程序、教学评价等起着制约作用。正确地制约作用。正确地制定教学目标,首先要转变观念,增强改革意识,树立正确的人才观。教育学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义接班人;教育学生有社会责任感;教学学生人格健全、身心健康,有合作意识和合作能力;教学学生独立自主,具有创新意识和创新能力,成为学习的主人;教育学生热爱社会主义祖国、热爱自已国家和民族的文化传统。3、教学程序教学程序是教学活动环节的顺序结构,确定教学活动中教师和学生先做什么,后做什么,应该完成的各项教学任务。4、教学策略教学策略是教学活动中为教学服务并体现教学手段和方法的原则。教学策略确定了在教学活动中师生生活动的方式、方法、任务、地位、关系等。教学策略一般可分为教师的策略,学生的策略。教学策略一般可分为演绎推理、归纳推理、联想推理、类比迁移、分层递进、形象比喻、摹仿操作、自主探究、激发支机、师生合作等 5教学评价教学评价是教学活动效果的测量。教学评价是以教学为中心,依据教学程序、教学策略、教师素质、师生活动、教学效果等方面进行评价,既要评教、评学,又要评价对课堂教学模式的应用。介绍几种课堂教学模式I、引导------探究教学模式1、教学理论布鲁纳的发现法学习理论认为:认识是一个过程,而不是一种产品。奥苏贝尔的同化理论认为:学生认知结构中新旧知识的相互作用导致新旧知识的同化,不仅使新知识获得了意义,而且知识也因得到了修饰而获得新的意义。用引导------探究的方式教会学会学生学习2、功能目标培养实事求是的科学态度,发扬探究精神,激发创造能力和可持续发展能学力。培养学生学会查阅资料、分析资料、测定和处理数据的科学方法 3、教学程序课题兴趣----素材疑问----点拔、假设、验证----评论、结论4、教学策略教的策略是分层递进,学的策略是自主探究。5、教学评价内部动机:直接经验的获得;知识只结构的形成;思维能力的培养。II、辅导------自学教学模式1、教学理论现代教学论认为大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门,激发情感,会把学到的东西溶入记忆中去。2、功能目标调控学习过程,达到有效学习;从感知、理解、识记等方面逐步得到发展,从而达到双基落实和知识技能的提高。3、教学程序主题情感----目标阅读思考----设疑讨论质疑----反馈讲评4、教学策略教的策略:创设情境、激活思维、组织讨论、评价激励;学的策略:知识编码、有效记忆、集体效应、创造思维。5、教学评价教学目标多元化、学生从“学会”到“会学”,学习结果的检测等。 合肥市初中义务教育化学课堂教学模式卡片 设计人:朱世贤学校:安农大附中 章节:第五章第四节《二氧化碳的实验室制法》一、理论依据:学生学习知识的过程遵循“由感性到理性、由表及里、由浅及深、由此及彼”这一规律。教学思想:1、“教学主导,学生主体。”2、遵人认识规律,根据所教班级学生年龄牲和知识水平等具体情况进行教学安排。二、功能目标:充分调动学生学习化学的积极性和主动性,发展学生智力,培养自学能力(阅读、观察、思维、想象以及化学实验操作) 三、实施条件:1、学生已经获得了氢气和氢气的实验室制法初步知识,有过动手做实验的初步实践;2、本节教材的写法采用的是计论模式,便于学生学生自学;3、本节课演示实验操作简单易行,所需仪器药品均为中学化学实验常用物品。四、教学程序:1〖复习〗讨论氧气和氢气实验定制取垢比较,挂出小黑板表格:(二氧化碳为后来拼续部分)填表过程中鼓励差生发言。浅谈初中化学课堂教学模式的研究合肥市教委教研室蒯世定学校的教育活动有百分之九十的时间以课堂教学形式进行的,研究课堂教学模式是教育、教学必革的重要课题。初中化学是九年义务教育的一部分,必需推进素质教育,启迪学生的思维,培养学生能力,研究初中化学课堂教学模式是十分重要。一、研究课堂教学模式的必要性21世纪的教育,应该是素质教育,教育学生学会生存、学会学习、学会关心。化学教育不能仅仅局限于化学知识的传授,而应当成为关于化学的广泛应用及社会价值的教育,要主动地适应受教育者的兴趣和目的多样性的需要。特别是初中化学属于义务教育阶段,是化学基础教育阶段,不仅仅要关心提高化学课程的理论水平。学科知识体系等学术性问题,还要特别关注每天都会接触到诸多社会生活中的化学问题,如水、食物、环境保护、能源和材料、资源等。初三化学是起始学科,仅仅设一学年,受中考(含预选)时间、分数、学校的条件等多方面因素的影响,初中化学教学时间短、任务重、适应慢、难度大,教学效果不尽人意。研究初中化学课堂教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,有利发挥教师的创造性,调动学生学习的积极性,师生共同活动,完成教学任务。二、课堂教学模式我国关于课教学模式的说法大致有三种。第一属于方法范畴,认为教学模式就是教学方法,或是多种教学方法的综合;第二、教学模式是各种教学方法在具体时间、地点在具体时间、地点和条件下表现为不同的空间结构和时间序列,从而形成不同的教学模式;第三、教学模式是人们在一定教学思想指导下,对教学结构作出的主观选择。综合各种认识下,我们所要研究的教学模式是教学过程的结构,在教学理论指导下,根据教学目标设计教学环节,配有相应教学策略和教学措施,并将教学模式具体转化为初中化学课堂教学模式。三、课堂教学模式的基本结构 1、教学理论和教学思想任何教学模式都有一定的教学理论或教学思想为依据。教学理论和教学思想决定了教学环节的选择和教学策略和运用,明确了教学评价的指向,可以认为教模式是教学理论的一种简化形成。 2、教学目标教学目标是教学活动所要达到的标准。教学目标是教学模式构成的核心因素,它对教学策略、教学程序、教学评价等起着制约作用。正确地制约作用。正确地制定教学目标,首先要转变观念,增强改革意识,树立正确的人才观。教育学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义接班人;教育学生有社会责任感;教学学生人格健全、身心健康,有合作意识和合作能力;教学学生独立自主,具有创新意识和创新能力,成为学习的主人;教育学生热爱社会主义祖国、热爱自已国家和民族的文化传统。3、教学程序教学程序是教学活动环节的顺序结构,确定教学活动中教师和学生先做什么,后做什么,应该完成的各项教学任务。4、教学策略教学策略是教学活动中为教学服务并体现教学手段和方法的原则。教学策略确定了在教学活动中师生生活动的方式、方法、任务、地位、关系等。教学策略一般可分为教师的策略,学生的策略。教学策略一般可分为演绎推理、归纳推理、联想推理、类比迁移、分层递进、形象比喻、摹仿操作、自主探究、激发支机、师生合作等。5教学评价教学评价是教学活动效果的测量。教学评价是以教学为中心,依据教学程序、教学策略、教师素质、师生活动、教学效果等方面进行评价,既要评教、评学,又要评价对课堂教学模式的应用。 四、介绍几种课堂教学模式I、引导------探究教学模式1、教学理论布鲁纳的发现法学习理论认为:认识是一个过程,而不是一种产品。奥苏贝尔的同化理论认为:学生认知结构中新旧知识的相互作用导致新旧知识的同化,不仅使新知识获得了意义,而且知识也因得到了修饰而获得新的意义。用引导------探究的方式教会学会学生学习2、功能目标培养实事求是的科学态度,发扬探究精神,激发创造能力和可持续发展能学力。培养学生学会查阅资料、分析资料、测定和处理数据的科学方法。3、教学程序课题兴趣--→素材疑问--→点拔、假设、验证--→评论、结论4、教学策略教的策略是分层递进,学的策略是自主探究。5、教学评价内部动机:直接经验的获得;知识只结构的形成;思维能力的培养。II、辅导------自学教学模式1、教学理论现代教学论认为大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门,激发情感,会把学到的东西溶入记忆中去。2、功能目标调控学习过程,达到有效学习;从感知、理解、识记等方面逐步得到发展,从而达到双基落实和知识技能的提高。3、教学程序主题情感--→目标阅读思考--→设疑讨论质疑--→反馈讲评4、教学策略教的策略:创设情境、激活思维、组织讨论、评价激励;学的策略:知识编码、有效记忆、集体效应、创造思维。5、教学评价教学目标多元化、学生从“学会”到“会学”,学习结果的检测等。合肥市初中义务教育化学课堂教学模式卡片设计人:朱世贤学校:安农大附中章节:第五章第四节《二氧化碳的实验室制法》一、理论依据:学生学习知识的过程遵循“由感性到理性、由表及里、由浅及深、由此及彼”这一规律。教学思想:1、“教学主导,学生主体。”2、遵人认识规律,根据所教班级学生年龄牲和知识水平等具体情况进行教学安排。二、功能目标:充分调动学生学习化学的积极性和主动性,发展学生智力,培养自学能力(阅读、观察、思维、想象以及化学实验操作)。三、实施条件:1、学生已经获得了氢气和氢气的实验室制法初步知识,有过动手做实验的初步实践;2、本节教材的写法采用的是计论模式,便于学生学生自学;3、本节课演示实验操作简单易行,所需仪器药品均为中学化学实验常用物品。四、教学程序:1〖复习〗讨论氧气和氢气实验定制取垢比较,挂出小黑板表格:(二氧化碳为后来拼续部分)填表过程中鼓励差生发言。 2、【板书】学习气体实验室制作法的思路和方法; (1)需要研究该气体实验室的化学反应原理;(2)需要研究制取该体所采取的实验装置;(3)需要研究如何验证该气体。3、【引题】通过对氧气实验室制取的比较可知:制取气体的人口选择取决于化学反应原理,收集气体的方法取决于该气体扔物理性质。下面我们要学习二氧化碳的实验室制法,请同学们运用上面所总结的学习思路和方法共同来研讨。【板书】第四节二氧化碳的实验室制法4、【讨论】已经的能够着重二氧化碳的化学反应有:木炭在空气或氧气中燃烧;加热石灰石;高温下木炭还原氧化铜;一氧化碳在空气中燃烧。【讲述】以上这些化学反应虽然都有二氧化碳产生,但在实验室里制取二氧化碳都不采用,为什么?这个问题留待课后去探讨,请同学们阅读课本93页内容:(一)实验室制取二氧化碳的化学反应原理;(二)、实验室制取二氧化碳的装置;(三)、实验室制取二氧化碳。阅读后带着下列问题观看演示实验:为什么不用普通漏斗?为什么长颈漏斗要插入液面下?回顾一下怎样证明集气瓶里已充满二氧化碳?【实验】先由教师演示检查装置的气密性操作,再请丙名化学成绩较好的学生上台做制取、收集和检验二氧化碳的实验。实验后及时讨论和讲评观察到的现象和实验操作。6、【小结】仍以表格方式用小黑板拼续在氧气和氢气的制取比较表的右面。强调制取二氧化碳的瓜原理,写化学方程式(此处是否介绍复分解反应,酌情掌握)要过细分析。7、【板书】泡沫灭火器原理(化学反应方程式)【实验】由教师演示泡沫灭火器实验,简要介绍人口装置。(若时间允许,最好能将一只报废的泡沫灭火器实物边拆边讲,以满足学生兴趣。)8、【布置作业】(1)课后思考讨论在实验室制取二氧化碳能不能用碳酸钙?在泡沫灭火器里能不能用石灰石?能不能用稀盐酸?(2)习题:课本96页2、3、4题:(3)酌情做家庭小实验。五、教学策略:综合运用讨论、启发、实验、联想、回忆等方法,突出重点,化解难点,既要活跃课堂气氛,又要兼顾课堂秩序和教学进度,在时间分配上要灵活掌握。六、教学评价:本节内容既是元素化合物知识也是实验课,是理论联系实际的好教材,教学中能利用初中生好奇、好动、最喜欢观看和亲自动手做实验的特点引导思考和讨论,对“实验室里制取二氧化碳,稀盐酸和大理石是理想的药品”和采用的是实验装置加深了理解。
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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
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
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有《化学教育》、《化学教与学》、《中学化学》、《化学教学》、《化学学报》等。
1、《化学教育》
《化学教育》创刊于1980年,是由中国科学技术协主管,中国化学会、北京师范大学主办的国家级化学教育类学术期刊。
据2018年9月《化学教育》编辑部官网显示,《化学教育》第八届编辑委员会编委有57人,顾问1人。
据2018年9月18日中国知网显示,《化学教育》共出版文献10946篇、总被下载2067668次、总被引38653次、(2017版)复合影响因子为、(2017版)综合影响因子为。
据2018年9月18日万方数据知识服务平台显示,《化学教育》载文量为5914篇,被引量为22920次,下载量为491432次;据2015年中国期刊引证报告(扩刊版)数据显示,《化学教育》影响因子为。
2、《化学教与学》
《化学教与学》为江苏省教育厅主管、南京师范大学主办的全国公开发行的化学教育教学类期刊。设置教育理论与教学、课堂教学与实践、课程与教学资源等栏目。
3、《中学化学》
《中学化学》是由哈尔滨师范大学主办的期刊。本刊已被新闻出版总署,《中国学术期刊(光盘版)》、《万方数据数字化期刊群》等网络媒体收录。中国期刊网-中国知网四月以后收录。
4、《化学教学》
《化学教学》是国家教育部主管、华东师范大学主办的中等教育类期刊。主要介绍各地化学教学实践经验,为探讨中等化学的教育改革、提高教师的专业和教学水平服务交流教学心得体会,刊登中学化学教学中各种中学教师感兴趣的化学理论与实践问题。为中学教师交流提供平台。
5、《化学学报》
《化学学报》是1933年创办的中文学术期刊,曾用名《中国化学会会志》,月刊,中国化学会、中国科学院上海有机化学研究所主办,中国科学院主管。
学报刊载化学各学科领域基础研究和应用基础研究的原始性、首创性成果,涉及物理化学、无机化学、有机化学、分析化学和高分子化学等。
根据2018年3月《化学学报》官网显示,学报编委会拥有1位主编、9位副主编、64位编辑部成员、45位咨询委员会委员。
根据2018年3月中国知网显示,《化学学报》总下载次数2160755次、总被引次数95761次,(2017版)复合影响因子为、(2017版)综合影响因子为。
参考资料来源:百度百科——化学教育
参考资料来源:百度百科——化学教与学
参考资料来源:百度百科——《中学化学》
参考资料来源:百度百科——化学教学
参考资料来源:百度百科——化学学报
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中国化学化工的核心期刊中国的核心期刊属于化学的有:催化学报分析测试学报分析化学分析科学学报分析试验室分子催化高等学校化学学报高分子学报光谱学与光谱分析化学试剂化学通报化学物理学报 化学学报化学研究与应用结构化学理化检验·化学分册色谱无机化学学报物理化学学报应用化学有机化学中国科学·B辑: 化学中国稀土学报属于化工的有:催化学报分析化学感光科学与光化学高等学校化学学报高分子材料科学与工程高分子学报高校化学工程学报工程塑料应用硅酸盐学报合成纤维合成纤维工业合成橡胶工业化工进展化工学报化工自动化及仪表化学反应工程与工艺化学工程化学世界化学通报计算机与应用化学精细化工精细石油化工离子交换与吸附煤炭转化膜科学与技术农药燃料化学学报石油化工塑料工业无机材料学报现代化工橡胶工业应用化学中国塑料中国医药工业杂志
初中化学论文-浅谈初中化学课堂教学模式的研究学校的教育活动有百分之九十的时间以课堂教学形式进行的,研究课堂教学模式是教育、教学必革的重要课题。初中化学是九年义务教育的一部分,必需推进素质教育,启迪学生的思维,培养学生能力,研究初中化学课堂教学模式是十分重要。一、研究课堂教学模式的必要性21世纪的教育,应该是素质教育,教育学生学会生存、学会学习、学会关心。化学教育不能仅仅局限于化学知识的传授,而应当成为关于化学的广泛应用及社会价值的教育,要主动地适应受教育者的兴趣和目的多样性的需要。特别是初中化学属于义务教育阶段,是化学基础教育阶段,不仅仅要关心提高化学课程的理论水平。学科知识体系等学术性问题,还要特别关注每天都会接触到诸多社会生活中的化学问题,如水、食物、环境保护、能源和材料、资源等。初三化学是起始学科,仅仅设一学年,受中考(含预选)时间、分数、学校的条件等多方面因素的影响,初中化学教学时间短、任务重、适应慢、难度大,教学效果不尽人意。研究初中化学课堂教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,有利发挥教师的创造性,调动学生学习的积极性,师生共同活动,完成教学任务。二、课堂教学模式我国关于课教学模式的说法大致有三种。第一属于方法范畴,认为教学模式就是教学方法,或是多种教学方法的综合;第二、教学模式是各种教学方法在具体时间、地点在具体时间、地点和条件下表现为不同的空间结构和时间序列,从而形成不同的教学模式;第三、教学模式是人们在一定教学思想指导下,对教学结构作出的主观选择。综合各种认识下,我们所要研究的教学模式是教学过程的结构,在教学理论指导下,根据教学目标设计教学环节,配有相应教学策略和教学措施,并将教学模式具体转化为初中化学课堂教学模式。三、课堂教学模式的基本结构课堂教学模式研究的框架和主要流程:教学理论教学目标教学模式教学策略教学评价1、教学理论和教学思想任何教学模式都有一定的教学理论或教学思想为依据。教学理论和教学思想决定了教学环节的选择和教学策略和运用,明确了教学评价的指向,可以认为教模式是教学理论的一种简化形成。2、教学目标教学目标是教学活动所要达到的标准。教学目标是教学模式构成的核心因素,它对教学策略、教学程序、教学评价等起着制约作用。正确地制约作用。正确地制定教学目标,首先要转变观念,增强改革意识,树立正确的人才观。教育学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义接班人;教育学生有社会责任感;教学学生人格健全、身心健康,有合作意识和合作能力;教学学生独立自主,具有创新意识和创新能力,成为学习的主人;教育学生热爱社会主义祖国、热爱自已国家和民族的文化传统。3、教学程序教学程序是教学活动环节的顺序结构,确定教学活动中教师和学生先做什么,后做什么,应该完成的各项教学任务。4、教学策略教学策略是教学活动中为教学服务并体现教学手段和方法的原则。教学策略确定了在教学活动中师生生活动的方式、方法、任务、地位、关系等。教学策略一般可分为教师的策略,学生的策略。教学策略一般可分为演绎推理、归纳推理、联想推理、类比迁移、分层递进、形象比喻、摹仿操作、自主探究、激发支机、师生合作等 5教学评价教学评价是教学活动效果的测量。教学评价是以教学为中心,依据教学程序、教学策略、教师素质、师生活动、教学效果等方面进行评价,既要评教、评学,又要评价对课堂教学模式的应用。介绍几种课堂教学模式I、引导------探究教学模式1、教学理论布鲁纳的发现法学习理论认为:认识是一个过程,而不是一种产品。奥苏贝尔的同化理论认为:学生认知结构中新旧知识的相互作用导致新旧知识的同化,不仅使新知识获得了意义,而且知识也因得到了修饰而获得新的意义。用引导------探究的方式教会学会学生学习2、功能目标培养实事求是的科学态度,发扬探究精神,激发创造能力和可持续发展能学力。培养学生学会查阅资料、分析资料、测定和处理数据的科学方法 3、教学程序课题兴趣----素材疑问----点拔、假设、验证----评论、结论4、教学策略教的策略是分层递进,学的策略是自主探究。5、教学评价内部动机:直接经验的获得;知识只结构的形成;思维能力的培养。II、辅导------自学教学模式1、教学理论现代教学论认为大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门,激发情感,会把学到的东西溶入记忆中去。2、功能目标调控学习过程,达到有效学习;从感知、理解、识记等方面逐步得到发展,从而达到双基落实和知识技能的提高。3、教学程序主题情感----目标阅读思考----设疑讨论质疑----反馈讲评4、教学策略教的策略:创设情境、激活思维、组织讨论、评价激励;学的策略:知识编码、有效记忆、集体效应、创造思维。5、教学评价教学目标多元化、学生从“学会”到“会学”,学习结果的检测等。 合肥市初中义务教育化学课堂教学模式卡片 设计人:朱世贤学校:安农大附中 章节:第五章第四节《二氧化碳的实验室制法》一、理论依据:学生学习知识的过程遵循“由感性到理性、由表及里、由浅及深、由此及彼”这一规律。教学思想:1、“教学主导,学生主体。”2、遵人认识规律,根据所教班级学生年龄牲和知识水平等具体情况进行教学安排。二、功能目标:充分调动学生学习化学的积极性和主动性,发展学生智力,培养自学能力(阅读、观察、思维、想象以及化学实验操作) 三、实施条件:1、学生已经获得了氢气和氢气的实验室制法初步知识,有过动手做实验的初步实践;2、本节教材的写法采用的是计论模式,便于学生学生自学;3、本节课演示实验操作简单易行,所需仪器药品均为中学化学实验常用物品。四、教学程序:1〖复习〗讨论氧气和氢气实验定制取垢比较,挂出小黑板表格:(二氧化碳为后来拼续部分)填表过程中鼓励差生发言。浅谈初中化学课堂教学模式的研究合肥市教委教研室蒯世定学校的教育活动有百分之九十的时间以课堂教学形式进行的,研究课堂教学模式是教育、教学必革的重要课题。初中化学是九年义务教育的一部分,必需推进素质教育,启迪学生的思维,培养学生能力,研究初中化学课堂教学模式是十分重要。一、研究课堂教学模式的必要性21世纪的教育,应该是素质教育,教育学生学会生存、学会学习、学会关心。化学教育不能仅仅局限于化学知识的传授,而应当成为关于化学的广泛应用及社会价值的教育,要主动地适应受教育者的兴趣和目的多样性的需要。特别是初中化学属于义务教育阶段,是化学基础教育阶段,不仅仅要关心提高化学课程的理论水平。学科知识体系等学术性问题,还要特别关注每天都会接触到诸多社会生活中的化学问题,如水、食物、环境保护、能源和材料、资源等。初三化学是起始学科,仅仅设一学年,受中考(含预选)时间、分数、学校的条件等多方面因素的影响,初中化学教学时间短、任务重、适应慢、难度大,教学效果不尽人意。研究初中化学课堂教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,精心设计和选用一定的教学模式,有利发挥教师的创造性,调动学生学习的积极性,师生共同活动,完成教学任务。二、课堂教学模式我国关于课教学模式的说法大致有三种。第一属于方法范畴,认为教学模式就是教学方法,或是多种教学方法的综合;第二、教学模式是各种教学方法在具体时间、地点在具体时间、地点和条件下表现为不同的空间结构和时间序列,从而形成不同的教学模式;第三、教学模式是人们在一定教学思想指导下,对教学结构作出的主观选择。综合各种认识下,我们所要研究的教学模式是教学过程的结构,在教学理论指导下,根据教学目标设计教学环节,配有相应教学策略和教学措施,并将教学模式具体转化为初中化学课堂教学模式。三、课堂教学模式的基本结构 1、教学理论和教学思想任何教学模式都有一定的教学理论或教学思想为依据。教学理论和教学思想决定了教学环节的选择和教学策略和运用,明确了教学评价的指向,可以认为教模式是教学理论的一种简化形成。 2、教学目标教学目标是教学活动所要达到的标准。教学目标是教学模式构成的核心因素,它对教学策略、教学程序、教学评价等起着制约作用。正确地制约作用。正确地制定教学目标,首先要转变观念,增强改革意识,树立正确的人才观。教育学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义接班人;教育学生有社会责任感;教学学生人格健全、身心健康,有合作意识和合作能力;教学学生独立自主,具有创新意识和创新能力,成为学习的主人;教育学生热爱社会主义祖国、热爱自已国家和民族的文化传统。3、教学程序教学程序是教学活动环节的顺序结构,确定教学活动中教师和学生先做什么,后做什么,应该完成的各项教学任务。4、教学策略教学策略是教学活动中为教学服务并体现教学手段和方法的原则。教学策略确定了在教学活动中师生生活动的方式、方法、任务、地位、关系等。教学策略一般可分为教师的策略,学生的策略。教学策略一般可分为演绎推理、归纳推理、联想推理、类比迁移、分层递进、形象比喻、摹仿操作、自主探究、激发支机、师生合作等。5教学评价教学评价是教学活动效果的测量。教学评价是以教学为中心,依据教学程序、教学策略、教师素质、师生活动、教学效果等方面进行评价,既要评教、评学,又要评价对课堂教学模式的应用。 四、介绍几种课堂教学模式I、引导------探究教学模式1、教学理论布鲁纳的发现法学习理论认为:认识是一个过程,而不是一种产品。奥苏贝尔的同化理论认为:学生认知结构中新旧知识的相互作用导致新旧知识的同化,不仅使新知识获得了意义,而且知识也因得到了修饰而获得新的意义。用引导------探究的方式教会学会学生学习2、功能目标培养实事求是的科学态度,发扬探究精神,激发创造能力和可持续发展能学力。培养学生学会查阅资料、分析资料、测定和处理数据的科学方法。3、教学程序课题兴趣--→素材疑问--→点拔、假设、验证--→评论、结论4、教学策略教的策略是分层递进,学的策略是自主探究。5、教学评价内部动机:直接经验的获得;知识只结构的形成;思维能力的培养。II、辅导------自学教学模式1、教学理论现代教学论认为大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门,激发情感,会把学到的东西溶入记忆中去。2、功能目标调控学习过程,达到有效学习;从感知、理解、识记等方面逐步得到发展,从而达到双基落实和知识技能的提高。3、教学程序主题情感--→目标阅读思考--→设疑讨论质疑--→反馈讲评4、教学策略教的策略:创设情境、激活思维、组织讨论、评价激励;学的策略:知识编码、有效记忆、集体效应、创造思维。5、教学评价教学目标多元化、学生从“学会”到“会学”,学习结果的检测等。合肥市初中义务教育化学课堂教学模式卡片设计人:朱世贤学校:安农大附中章节:第五章第四节《二氧化碳的实验室制法》一、理论依据:学生学习知识的过程遵循“由感性到理性、由表及里、由浅及深、由此及彼”这一规律。教学思想:1、“教学主导,学生主体。”2、遵人认识规律,根据所教班级学生年龄牲和知识水平等具体情况进行教学安排。二、功能目标:充分调动学生学习化学的积极性和主动性,发展学生智力,培养自学能力(阅读、观察、思维、想象以及化学实验操作)。三、实施条件:1、学生已经获得了氢气和氢气的实验室制法初步知识,有过动手做实验的初步实践;2、本节教材的写法采用的是计论模式,便于学生学生自学;3、本节课演示实验操作简单易行,所需仪器药品均为中学化学实验常用物品。四、教学程序:1〖复习〗讨论氧气和氢气实验定制取垢比较,挂出小黑板表格:(二氧化碳为后来拼续部分)填表过程中鼓励差生发言。 2、【板书】学习气体实验室制作法的思路和方法; (1)需要研究该气体实验室的化学反应原理;(2)需要研究制取该体所采取的实验装置;(3)需要研究如何验证该气体。3、【引题】通过对氧气实验室制取的比较可知:制取气体的人口选择取决于化学反应原理,收集气体的方法取决于该气体扔物理性质。下面我们要学习二氧化碳的实验室制法,请同学们运用上面所总结的学习思路和方法共同来研讨。【板书】第四节二氧化碳的实验室制法4、【讨论】已经的能够着重二氧化碳的化学反应有:木炭在空气或氧气中燃烧;加热石灰石;高温下木炭还原氧化铜;一氧化碳在空气中燃烧。【讲述】以上这些化学反应虽然都有二氧化碳产生,但在实验室里制取二氧化碳都不采用,为什么?这个问题留待课后去探讨,请同学们阅读课本93页内容:(一)实验室制取二氧化碳的化学反应原理;(二)、实验室制取二氧化碳的装置;(三)、实验室制取二氧化碳。阅读后带着下列问题观看演示实验:为什么不用普通漏斗?为什么长颈漏斗要插入液面下?回顾一下怎样证明集气瓶里已充满二氧化碳?【实验】先由教师演示检查装置的气密性操作,再请丙名化学成绩较好的学生上台做制取、收集和检验二氧化碳的实验。实验后及时讨论和讲评观察到的现象和实验操作。6、【小结】仍以表格方式用小黑板拼续在氧气和氢气的制取比较表的右面。强调制取二氧化碳的瓜原理,写化学方程式(此处是否介绍复分解反应,酌情掌握)要过细分析。7、【板书】泡沫灭火器原理(化学反应方程式)【实验】由教师演示泡沫灭火器实验,简要介绍人口装置。(若时间允许,最好能将一只报废的泡沫灭火器实物边拆边讲,以满足学生兴趣。)8、【布置作业】(1)课后思考讨论在实验室制取二氧化碳能不能用碳酸钙?在泡沫灭火器里能不能用石灰石?能不能用稀盐酸?(2)习题:课本96页2、3、4题:(3)酌情做家庭小实验。五、教学策略:综合运用讨论、启发、实验、联想、回忆等方法,突出重点,化解难点,既要活跃课堂气氛,又要兼顾课堂秩序和教学进度,在时间分配上要灵活掌握。六、教学评价:本节内容既是元素化合物知识也是实验课,是理论联系实际的好教材,教学中能利用初中生好奇、好动、最喜欢观看和亲自动手做实验的特点引导思考和讨论,对“实验室里制取二氧化碳,稀盐酸和大理石是理想的药品”和采用的是实验装置加深了理解。
很多花瓣撒下来,刚刚上传这张是,很多小圆球在环绕旋转!
我也不会啊,我现在急需一篇3000字的化学探究性小论文{学生角度}
每篇论文一般不超过3000字,每篇小论文须在首页(单独)注明论文题目、作者学校、姓名及指导教师姓名。征文另起一页,依次是题目、摘要、正文、参考文献。正文中不得出现学校、学生、指导教师姓名。
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
浅谈化学实验教学中学生能力的培养 培养学生的能力是素质教育的要求,在素质教育中,化学实验处于非常重要的地位,其作用是其他任何内容所无法取代的。实验具有直观性,符合中学生的认识特征,容易吸引学生。一个好的实验,不仅能够培养学生的观察能力、思维能力、综合分析问题和解决问题的能力,更重要的是能够培养学生从错综复杂的实际问题中抓住主要矛盾提出并解决问题的能力。一、培养学生的思维能力当学生在实验过程中观察物质的外部属性以及物质的变化产生的各种现象时,自觉或不自觉地会将观察到的现象与已学过的知识联系起来,经过分析、比较、综合,从而得出新的结论。有些演示实验,经过教师的精心设计可激发学生兴趣,让学生在教师引导下通过设想,观察分析、归纳而形成理论,这对于培养学生的思维能力是十分有益的。如在讲授活泼金属与某些盐溶液反应时,先向学生提出以下问题并配合相应的尝试实验:铁片放入硫酸铜溶液中可观察到什么现象(铁片上有铜析出)?钠放入硫酸铜溶液中是否有铜析出?你能观察到什么现象(无铜析出)?为什么?经过分析、归纳使学生找出钠与硫酸铜溶液的反应特点,然后得出结论:活泼的金属与盐溶液反应,是金属先与盐溶液中水反应,生成相应的氢氧化物和氢气,并不符合“金属+盐——新金属+新盐”,从而使学生对金属与盐溶液的反应有了更加深刻、更加全面的认识。以上说明,以实验观察获得感性材料为基础实现认识上的飞跃,达到理性认识的目的,是要通过一系列的思维活动来完成的。在做实验时,不要让学生在简单的操作上机械重复,更不能让学生在实验室照方抓药,要严格按照操作规程来进行。实验过程中,从实验药品取用的多少,仪器的选择和安装、实验条件的控制,都离不开思维对操作的支配作用。所以说,实验过程中要进行思维,思维反过来又支配实验活动,注意到这一点,将有助于实验教学对学生思维能力的培养。二、培养学生的观察能力观察是知觉的特殊形式,它是有目的、有计划、主动的知觉。观察能力只有通过观察本身才能得到培养和提高。化学实验离不开观察,在观察时教师要指导学生如何观察,观察什么,明确观察目标。例如在演示二氧化锰对氯酸钾分解有催化作用实验时:给二氧化锰加热,让学生观察有没有氧气产生;给氯酸钾加热,让学生观察加热到什么程度氯酸钾才能分解;重取氯酸钾加热并迅速加入少量二氧化锰,让学生观察,观察后学生自然地得出结论:二氧化锰本身不能分解产生氧气,但它可以使氯酸钾在低温下迅速分解产生氧气,起了催化的作用。通过这种有目的的观察引导,可以避免学生观察时的盲目性,并克服随意性,从而将感性知识上升到理论的高度,得出科学而准确的结论。除此之外,还可以通过一些其他的观察,比如怎样读取数据,怎样观察某反应颜色、状态的变化等来培养和提高学生的观察能力。在实验教学中,要经常地及时地表扬那些观察全面、耐心、仔细的同学,促使他们形成细致、全面观察的良好习惯,为将来从事某一领域的研究和建设打下良好的基础。三、培养学生的操作技能化学实验操作技能属于动作技能,它是由一系列的外部动作所构成,通过练习形成和巩固起来的一种合乎法则的随意行动。要掌握这种技能,一般要经历三个阶段:一是在头脑中建立操作表象和操作要领;二是把头脑中的操作表象和要领要付诸实践;三是学会至熟练,即经过一定次数的练习后,能够从靠意识控制到独立正确地完成操作,进而靠动作控制,自如地正确地完成操作。这种技能只有靠学生亲自动手操作才能得到培养和提高。在实验操作过程中,要正确引导学生规范地操作各种仪器,而且要说明这样操作的意义,这样就使得学生在操作时能规范地进行。操作时教师要亲自指导学生,纠正不对的操作步聚,讲授错误操作的后果。例如:在做氢气还原氧化铜实验时,为什么应该先检验氢气的纯度,为什么先通一会儿氢气再加热,停止加热了为什么还要通氢气?通过学生积极思维后,再渗透到实验全过程中,有利于实验技能的形成和提高。另外,实验中不仅要强化中学教材中规定实验操作训练,还应注意一些基本的、带普遍性的实验练习,特别是在学生掌握了一般操作技能后,教师要设计一些要代表性的实验来培养学生独立操作的技能。比如给学生提供一些必要的实验用品,让他们来证明氯酸钾中既有氧元素,又有氯元素。通过对这些实验的练习,一方面使学生在实验操作的基本技术上达到灵活、准确、快速、协调的目的;另一方面,还能将学生积极的思维渗透到实验技能的全过程中去、更有利于实验技能的培养和提高。四、培养学生的创新能力课本上有些化学实验,无论是淙实验也好,还是家庭小实验也好,仍有不足之外,如现象不明显、步骤复杂、装置不合理等。当教师做完实验后,可以启发并鼓励学生对所做过的实验提出更合理、更科学的见解。例如,做利用氢气吹肥皂泡这个实验时,教材上用尖嘴玻璃管来吹,吹的泡泡小而不连续,还容易破裂。而有的学生却用小孩子吹彩泡玩具的多孔塑料管代替玻璃管来吹,结果吹出的氢气泡连续且体积大,不易破裂,效果十分理想。遇到此类情况,要立即表扬他们。这样做不仅提高了学生学习化学的兴趣,培养了学生积极参与意识和主人翁精神,同时也培养了学生的创新能力。总之,培养学生化学能力是化学科实施素质教育的核心问题。化学实验能力是化学能力的综合体现。因此,加强化学实验教学是提高化学教学质量必不可少的环节,在教学中我们每一位化学教师必须引起高度的重视。
初中化学中的化学史教学资源 作者:肖梅(南京晓庄学院 化学专业 09师范班) 指导老师:龙琪[摘要] 本文在对人教版初中化学教材中的化学史料的内容、呈现方式、近年来教材中化学史的比重变化、教育功能分析的基础上,给出相应实施建议并举例剖析了如何开发教材中化学史料的教育功能,对化学教育中化学史资源的利用不当之处提出了些许建议。[关键词] 化学教材;化学史;教学资源一. 前言 在西方最早提倡科学史教育可追溯到19世纪中叶。当时的英国科学促进协会主席在1851年的一次演讲中呼吁:“我们要教给年轻人的,与其说是科学结论不如说是科学史”。二战后,以美国哈佛大学校长、著名教育家、化学家科南特()为代表,一批教育家进行了以案例教学法引入学校进行科学史教育的实践,并取得了巨大的成功。因此全世界的教育都陆续开始重视科学史的教育,也陆续获得了成功。中国从初中三年级开始开设了化学教育,对初中学生来说,化学是一门入门课程,教材很注重启蒙的作用。而且初中学生从心理学角度来说尚属少儿期,还是一些直观的、趣味性的东西更能刺激其大脑兴奋.化学史教育,不单纯是讲一些小故事,吸引学生注意力,适当通过一些史实的介绍,能使学生理解相关科学知识、科学过程与方法以及培养学生科学态度、情感与价值观.我国义务教育化学课程标准把化学史作为“可供选择的学习情境素材”, 化学史可以为学生提供各种真实的学习情境, 为其营造生动有趣、基于生活经验与社会文化的学习氛围,为提高学生学习积极性起促进作用。正如美国著名科学史家萨顿所说“:科学史能够帮助我们达到教学的主要目的, 它能够说明科学之意义, 科学之功能和方法, 科学之逻辑的、心理的和社会的含义, 科学之深刻的人性,以及科学对于思想净化和文化整体化之重要意义。”可知化学史是化学教育的重要资源。 二. 化学史在初中化学教学中的应用现状及呈现方式(一)应用现状 开展化学史教育教学的重要性已经得到广大化学教育工作者的普遍承认。但是,化学史的教学功能能否得以充分发挥,必须以老师是否在化学课程教育中开展化学史的教育教学,以及得到的效果来看。而化学史教育教学开展状况可以通过化学教师在教学中引入化学史进行化学教学的频次程度得以反映。 图1 教师教学中引入化学史进行化学教学的频次 从表中可知,54%的教师从不使用化学史进行教育教学,偶然使用化学史的教师仅占调查总数的43%,而经常使用化学史进行教育教学的教师仅为3%。由此可见,当我国中学化学史教育教学的开展状况不容乐观。 针对这一状况,笔者参考了一些文献整理得出化学教师对在课堂中引入化学史教学认识。表格设计是以教学论过程为主要依据,从中学“教”与“学”的实际出发,通过人员、物质、信息3个方面来全面寻求原因。 表1:化学教师对在课堂中引入化学史教学的认识调查表 完全同意 同意 中立 反对⒈教材中涉及的化学史知识范围广、知识面大 12 (30 %) 6 (15 %) 2 (5 %) 20 (50 %)⒉化学史知识中考、高考考点较少 20 (50 %) 16 (40 %) 1 (2. 5 %) 3 (7. 5 %)⒊化学史知识中考、高考考题容易 24 (60 %) 15 (37. 5 %) 1 (2. 5 %) 0 (0 %)⒋化学史教学,有利于激发学生的爱国情操 30 (75 %) 10 (25 %) 0 (0 %) 0 (0 %)⒌化学史教学,有利于培养学生综合能力 21 (52 %) 16 (40 %) 2 (5 %) 1 (2. 5 %)⒍对学生来说,化学史知识是十分难学的知识 12 (30 %) 10 (25 %) 2 (5 %) 16 (40 %)⒎对教师来说,化学史知识是十分难教的内容 15 (37. 5 %) 12 (30 %) 1 (2. 5 %) 12 (30 %)通过上述调查分析表明,中学化学教师普遍认为重视和加强化学史知识的教学,有利于激发学生的爱国情操,有利于培养学生的综合能力,但由于受“中考指挥”和传统的“应试”教育影响,一部分教师认为中考、高考中涉及化学史知识的考点较少,考题容易,教师只须念念教材,学生只须背背考点,所以教也容易,学也容易;另一部分教师则认为化学史知识范围广、知识面大,要在学生现有的认知水平上进行教学有一定的难度。 (二)化学史在教材中的呈现方式《科学课程标准》中提出了科学史进入科学课程的5种方式: ( 1) 作为引入新知识的背景素材; ( 2) 作为例题与练习题; ( 3) 作为相关资料插入; ( 4) 作为扩展性阅读材料; ( 5) 作为科技活动素材。并且指出, 在义务教育阶段的科学课程中引入科学史, 主要是作为学生学习科学的一种途径和手段, 科学史不应作为新的知识点来考核, 其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解以及学生科学态度、情感与价值观的培育来体现。 表2 人教版中化学史 章节 化学史的 主要内容 化学史的 切入点 化学史的 呈现方式 绪言 火的发现和利用及一些古代物品;道尔顿、阿伏加德罗及原子和分子的构成;门捷列夫及元素周期 正文 图片,文字 第一单元 课题2 炼丹术和炼金术、早期的化学实验室 正文 图片,文字 第二单元 课题1 拉瓦锡及氧气的发现、空气的成分 正文 图片,文字 第三单元 课题1 拉瓦锡、普利斯特里、卡文迪许及水的组成 资料 文字 第四单元 课题1 院士张青莲及相对原子质量的测定 资料 文字,图片 第四单元课题2 道尔顿及元素符号 资料 文字,图片第五单元课题1 拉瓦锡及质量守恒定律 资料 文字,图片第六单元课题1 人造金刚石和金刚石薄膜 化学•技 术• 社会 文字,图片第六单元 课题1 课后习题 石墨炸弹 习题 文字 第六单元 课题3 温室效应 正文 文字 第七单元课题1 燃烧的利用 正文 文字,图片 第七单元 课题2 能量及我国古代烧制陶器 正文 文字,图片第七单元 课题3 雕像及酸雨的危害 活动与探究 图片第八单元 课题1 金属材料;青铜奔马;沧州铁狮;铅的利用 正文 图片,文字第八单元 课题3 我国古代炼铁 正文 图片第十一单元课题1 大理石作为重要建筑材料的应用 正文 图片第十一单元课题1 我国制碱工业的先驱———侯德榜 资料 文字,图片 第十一单元课题2 18 世纪化学肥料的使用 正文 文字第十一单元课题2 物质的分类 拓展性课题 文字第十二单元课题3 导电材料;纳米材料 化学•技术• 社会 文字从上面表格中可以看出初中化学教材中的化学史教材多以插图和阅读材料的方式呈现。插图所展示的化学史内容广泛, 涉及化学家肖像、实验仪器设备、日常生活中难以见到的实物。插图与正文内容互为补充, 生动形象地说明或解释知识, 促进学生对抽象概念的理解; 其次, 插图与课文文字的合理搭配, 使教材在视觉上显得图文并茂、错落有致,呈现出一种和谐美, 符合初中生的年龄特征和认知规律。阅读材料是课文正文内容的拓展。由于受教材篇幅和学科知识结构的限制, 一些化学史素材不便出现在课文正文中, 所以教材中在课文正文旁边或课后设置了各种栏目 ,如“ 资料”栏目, 这种呈现方式的目的在于:一方面对课文正文内容进行补充拓展, 开阔学生视野, 加深学生对课文知识的理解; 另一方面又能保持课文正文知识严谨的逻辑结构, 突出学科知识的连续性和整体性。三. 教材中化学史材体现的不足之处 2001年新课程标准教科书中,化学史呈现的形式更多样化,内容更丰富,在文内增加了不少插图和实物照片。如:彩陶、古画、雕像,透明金刚石薄膜等,在加上适当的文字说明或描述,把化学史知识融汇在各单元各课题中,画面色彩明丽,其真实、直观、亲切、深刻,比文字更有说服力,使得化学史知识更直观易懂,更接近于生活,能提高初中学生的阅读,兴趣和丰富他们的想象力,起到启发思维的作用,便于学生有效地学习、理解和掌握,有利于给学生提供熟悉的生活情景和已有的实际经验等学习素材,进一步激发学生学习化学的兴趣,使学生逐步认识化学对日常生活和社会发展的重要影响[2],但就化学史材内容、呈现形式、分布等还有某些不足之处。(一)化学史材过于粗略表1化学史在近年教科书中所占比例版本 1978 1982 1987 1994 2001 2001(新课标)比例 5% 15% 15% 31% 32% 50% 由表中可看出从1978年到2001年的新课标教材中化学史材的比例大幅度提高,可以感受到化学史教育的重要性已深入教育工作者的教育观念中。但纵观教材可以发现化学史材都经过编写者的改动,讲得过于粗略,使本应该达到在潜移默化指导学生学习科学方法的目的完成不了。例如拉瓦锡研究空气成分的实验:“两百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积差不多减少了1/5 。他研究了剩余4/5体积的气体,发现这部分气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧,他误认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热,得到了汞和氧气(化学式为O2),而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中,结果所得气体跟空气的性质完全一样。”我们都知道拉瓦锡开始并没有将既不能供给呼吸,也不能支持燃烧的气体称作氮气,在1791年夏比塔才称它为氮气;也没有“氧气”,拉瓦锡称它为“弹性流体”,是后人在后来的不断摸索中定义了氧气。加上这样的信息占不了多少空间而且简单易懂,加上去并不麻烦,可以给学生暗示科学的发现是一个循序渐进的过程,不可能一下得到结果。(二)关于化学史的习题过少鲁教版教材为加深学生对质量守恒定律的认识, 在课后以练习题目的方式呈现了另一则化学史素材: 波义耳为探索物质在化学反应中的质量变化而进行的实验。教材利用这则材料创设问题情境, 让学生对波义耳与质量守恒定律擦肩而过的原因做出分析。利用练习题目的方式引导学生对化学史素材中的事件做出分析与评价, 不但可以启迪学生思维, 巩固所学知识, 更重要的是使学生受到了科学思想和科学方法的教育, 为逐步深入理解科学本质打下基础。化学史素材成为“静态”科学成果和“动态 ”过程与方法的载体, 成为促进学生掌握自然科学方法、理解科学本质的催化剂。而人教版关于化学史的习题少之又少,使学生在学习化学中忽视化学史。(三)教材中的化学史涉及到的中国人物较少 与我国有关的化学史素材(明确指出的)在化学教材的化学史中都占据着较大的比重。然而,在教材中涉及到的中国人物的名称却是凤毛麟角。这不利于进行爱国主义教育,不利于提高民族自豪感和自信心。 (四)化学史料在教材中分布不均衡从化学史素材分析研究中可以看出,化学史料在三种版本的教材中的分布存在着不均衡的现象。一方面,在化学史料广泛地融入教材的基础上,化学史料并未覆盖教材中的所有章节,每种版本的下册涉及的化学史较少。另一方面,教材中有些章节的化学史料存在着较为集中的现象,如上教版中第三章第二节中原子中有关化学史的内容,阅读材料三处,图片7幅,涉及化学家4个。化学史料的过于集中造成了化学史资源在某种程度上的浪费。四 对教材中化学史教育功能开发的建议与思考现在国内大多数老师对学生的教育侧重于对学生对知识的掌握和习题运用,用化学史来强调化学家们的天资聪颖和勤奋。忽视化学家的错误,研究的艰辛,也就是化学家们的“人性”,使化学家这一职业离学生越来越远。(一) 教师应精心创设习题情景,进一步在习题中开发化学史教育功能 运用化学史创设习题情境是将化学史引用教学的重要途径之一,其优点在于不仅可以是本来枯燥、无味的习题变得生动、活泼,提高学生学习的兴趣,而且还能使学生受到来自化学史的熏陶与教育。鉴于教材中的化学史料普遍存在“有而不足”的局面,教师在教学过程中应积极挖掘化学史料素材编制习题,弥补教材中化学史习题的匮乏。教师在编制习题时,要选择一些典型的化学史料的素材,选材不仅要体现课程标准的要求,而且一定是化学科学发展过程中起关键性或突破性作用的内容, 如元素和物质发现史、化学概念和理论发展史、物质结构的认识过程等。编制习题时,还应围绕“科学事实、科学思想、科学方法、科学精神”这条主线展开。这条主线涉及的四者是不可分割的统一的整体,它既是科学史内容的核心,也是教学与训练、评价的主线。通过学习可以使学生从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观等三维角度获得全面发展。此外,编制习题时应根据化学史教学的内容、目标以及学生的特点选择不同层次的题型,体现不同层次的教育功能。可以是选择题、是非题、填空题、小论文或问题解决等多种题型。(二)在教学过程中进一步丰富和拓展化学史料的内容和呈现方式程中进一富 虽然教材中的化学史料是教材编辑者立足于课程标准,根据教材内容的实际情况精心设计的,但是这并不意味着教材中的化学史史料是“取之能用,用之有效”的。一方面,教材中的有些化学史料的内容过于简单,不利于其教育功能的发挥,这些史料的内容有待进一步丰满。在使教材中的化学史史料丰满起来的过程中,不一定使其完整无缺,重要的在于凸显其教育功能,使学生真正能从中受到启发和教育 。如鲁教版第七单元第二节金属的化学性质仅在挑战自我中以习题的形式呈现教育意义不大,若能在金属与盐溶液的反应的实验探究后再以文字加反应原理呈现,学生就更能理解其本质,更好地掌握金属与盐溶液的反应这一知识点。另一方面,由于化学史料在教材中分布存在不均衡的现象,各个学校的资源条件不同、教师自身的知识储备情况各异、学生的原有知识、兴趣爱好和心理发展特点等都有差异,这些因素影响着化学史教育的形式和内容。基于这点考虑,为了充分发挥化学史的教育功能,教师在备课时还应该在化学史的呈现方式上下功夫。(三) 教学中应适当增加我国的化学史料和人物进一步加强爱国主义教育 我国历史悠久,有着璀璨的历史文化财富,与化学有关的历史更是其中的一朵奇葩。举世闻名的四大发明中的黑火药、造纸术,声名远播的中国瓷器,中国炼丹家的发现……这些都是祖先给我们留下的不朽的荣耀,其中都闪烁着化学的光芒。教材中关于我国的化学史的数量还算差强人意,但是我国化学家的名字确是少之又少。为了进一步提高爱国主义教育的质量,提高民族的自信心、自尊心,适当增加我国的化学史和有关人物的名称是大有裨益的。不仅如此,我国历史名人在教材中的出现还能为学生树立榜样的作用。可以参考引入的人物很多,如东汉时期的炼丹家魏伯阳,晋代炼丹家葛洪,我国近代化学的启蒙者徐寿……(四)加强中学化学教师的化学史素养将化学史教育推广到整个科学史教育层面,从实践方面来看,尽管在科学史教育越来越受到关注和重视,无论在课程标准还是在教材中都有着明显地体现,但是科学史教育并没有形成一种主流。究其主要原因在于,广大科学教师本身没有受到多少科学史和科学哲学教育。正像BAAS上世纪六十年代一份报告中指出的那样,“他们(科学教师)的行为和思想都是职业训练的结果,缺少对科学本质和目的的理解”。因此,教材中化学史教育功能的开发除了受到教材自身的一些因素的限制外,最大的问题是多数的中学化学教师本身缺乏化学史的背景知识。这些教师本身在学习期间没有系统地学习化学史,也很少从化学史的相关教材中得到启发。因此,他们在成为教师后就很少愿意用化学史来教学,或很少知道如何正确地进行有关化学史内容的教学。因此,通过再培训、教师间交流等形式提高中学化学教师的化学史素养是非常必要的。总之,随着素质教育的不断推进,积极探索有绩效的化学史教育,是充分挖掘化学史的教育功能,培养和提高学生科学素养的前提。参考文献:[1]. 义务教育课程标准实验教科书.人教版化学.九年级.[2]. 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