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時間:2022-03-12 12:32:27
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自然環(huán)境的變壞與人們的行為有著千絲萬縷的關(guān)系.空氣質(zhì)量的下降、酸雨的形成等教學(xué)內(nèi)容中無不顯示著人們對環(huán)境的破壞,教師可以結(jié)合這些學(xué)生關(guān)心的問題進行綠色化學(xué)的滲透,引導(dǎo)人們認識到對環(huán)境破壞所造成的危害,從而樹立“從小做起,從我做起”來保護環(huán)境的思想.例如在學(xué)習(xí)“空氣構(gòu)成”時,教師就可以結(jié)合當前人們最關(guān)心的“霧霾”天氣,展開對現(xiàn)在空氣中粉塵和有毒氣體的討論,隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展,人們高質(zhì)量的生活來源于大自然的饋贈,然而我們回報給自然的是什么?通過圖片或視頻讓學(xué)生觀看工業(yè)廢氣和汽車尾氣的排放,大量的粉塵和毒氣在空氣中形成,使我們周圍的PM2.5逐漸增加,導(dǎo)致著人們呼吸困難、喘不過起來,這樣的情境時學(xué)生意識到人們所犯下的錯誤.教師看就可以進一步導(dǎo)入相關(guān)的化學(xué)知識,工業(yè)的廢氣、廢水、廢渣的任意排放,還形成了酸雨,腐蝕掉了人們偉大的建筑、污染了人們賴以生存的水源、酸化了生長禾苗的土壤,如果我們不及時的治理,在短暫的幸福生活背后必然是走向滅亡,這是我們破壞大自然的惡果.這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)激起了學(xué)生強烈的環(huán)保意識,主動提出解決空氣污染的方法.通過這樣的課堂滲透,讓學(xué)生深入地了解了相關(guān)環(huán)境的知識,建立了學(xué)生對環(huán)境的關(guān)注和急切想要治理的意識,同時培養(yǎng)了學(xué)生“從我做起,保護環(huán)境”的思想,認識到保護環(huán)境的必要性和緊迫性.
二、選擇化學(xué)試劑遵守綠色化學(xué)
化學(xué)試劑是化學(xué)課堂的基本元素,是學(xué)生認識自然的小縮影.有些化學(xué)藥品或試劑會帶了一定的污染,教師可以組織學(xué)生展開討論,利用化學(xué)知識分析藥品的性質(zhì),結(jié)合“綠色實驗”的原則,來選擇污染小、可循環(huán)使用的化學(xué)試劑,使學(xué)生處處見了綠色.例如在學(xué)習(xí)“氧氣的制備”時,教師就可以組織學(xué)生對“氧氣的制法”進行討論,讓學(xué)生認真的分析高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳、雙氧水和二氧化錳這三種制取氧氣的方法,從中選擇簡單合理的方法來,這個問題有效的激發(fā)了學(xué)生的主動性.學(xué)生很快的進入了討論的環(huán)節(jié),紛紛的說出自己方法的優(yōu)點,教師鼓勵學(xué)生之間的相互比較、自評和互評,使得學(xué)生在相互的討論中,認識到自己思考上的不足,借用其他學(xué)生的優(yōu)勢來突破自己的思維,討論進行的非常激烈.最終,學(xué)生利用列表的方式,將這三種方法的有缺點進行對比,得到這樣的結(jié)論:使用高錳酸鉀和氯酸鉀這樣兩種方法制取氧氣,都最后都得到了混合物,且較難做分離處理;而使用雙氧水來制取氧氣,不僅操作簡單,而且二氧化錳很容易的就可以回收.通過學(xué)生的積極討論對比,學(xué)生深入的理解了制取氧氣的三種方法,在選擇的基礎(chǔ)上滲透了;綠色化學(xué)的理念,從小小的試劑選擇上建立了學(xué)生的節(jié)儉意識,同時也激發(fā)了學(xué)生有沒有更好的制取氧氣方法的探索,誘導(dǎo)了學(xué)生向更好、更科學(xué)的高峰邁進.
三、改進實驗裝置創(chuàng)新綠色化學(xué)
演示實驗或?qū)W生實驗用到的試劑量都比較少,有時會忽略污染物質(zhì)對空氣的排放和污染.教師就要抓住實驗當中的這一點,和學(xué)生一起探索更好的實驗器具、步驟,來改進實驗的裝置,從而使學(xué)生的綠色化學(xué)落在實處、落在具體的實驗中,感覺綠色環(huán)保就在我們身邊.例如在學(xué)習(xí)“一氧化碳還原氧化銅”的實驗時,由于一氧化碳的排放有毒,而且操作時間也比較長、現(xiàn)象不是很明顯,教師就可以組織學(xué)生積極思考,設(shè)置環(huán)保、快捷的實驗,在教師的引導(dǎo)和提示下,學(xué)生設(shè)計了如下實驗:在一個底部有少量澄清石灰水的燒瓶中,充滿一氧化碳,并用橡皮塞蓋住,橡皮塞的上面插入一根較粗的呈螺旋狀的銅絲.首先將銅絲拿出在酒精燈上將紅色的銅絲表面灼燒成黑色的氧化銅,然后迅速的將生成黑色氧化銅的一端順著橡皮塞插入燒瓶中,大家會很明顯的看到黑色的氧化銅變?yōu)榱思t色的單質(zhì)銅.最后輕輕的振動燒瓶,底部澄清的石灰水變渾濁.實驗進行的非常順利,現(xiàn)象明顯、所用的時間短,學(xué)生興奮的鼓起掌來.通過實驗的改進,激發(fā)了學(xué)生的興趣,避免了有毒氣體對環(huán)境的危害,也給學(xué)生上了一堂生動的綠色環(huán)保的課,使學(xué)生充分的意識到只要我們肯思考、勤動腦,就一定能夠找出更好、更高效的方法來保護我們的環(huán)境,提高了學(xué)生的動腦意識,整個課堂取得了非常滿意的效果.
四、結(jié)合實際問題應(yīng)用綠色化學(xué)
化學(xué)來源于生活,最終還要應(yīng)用于生活,幫助我們和大自然和諧相處、互助互利.在教學(xué)中,教師可以充分的利用化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,利用第二課堂讓學(xué)生多接觸生活中的化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)的意識,用自己化學(xué)知識來解決生活中的問題,領(lǐng)悟綠色化學(xué)的魅力.例如在“世界環(huán)境保護日”之前,讓學(xué)生收集相綠色化學(xué)的資料,組織一次“環(huán)境保護、從我做起”的宣傳活動,學(xué)生的積極性很好,分別從網(wǎng)絡(luò)、書籍、報刊上查找相關(guān)的知識和新聞,了解到了二氧化碳對環(huán)境造成的“溫室效應(yīng)”;有毒氣體的泄露給人們來到的危害,震驚的“博帕爾事件”造成了幾千人的喪生;廢氣的排放造成危害健康的霧霾天氣;著名的“日本水俁病事件”,激發(fā)了學(xué)生對水資源的保護.等等許多相關(guān)環(huán)境的資料和鮮活的事實面前,學(xué)生被深深的觸動了,學(xué)生自發(fā)的準備了環(huán)保的宣傳手冊,指導(dǎo)和建議人們?nèi)绾伪Wo我們的環(huán)境:拒絕使用塑料袋,拒絕使用一次性的筷子,少開一天車少排一點廢氣,倡導(dǎo)人們使用無公害的、節(jié)能的產(chǎn)品,倡導(dǎo)人們保護自己的環(huán)境,愛護樹木,做種一棵樹、多留一片綠.通過學(xué)生的這次活動,使學(xué)生感受到保護環(huán)境需要從我做起、從小事做起,保護環(huán)境是每個人的事情,學(xué)生充分的意識到了這一點,使得綠色信念滲透到了學(xué)生的行為中去,整個活動學(xué)生的積極性很高,環(huán)保意識也大為增強.
五、結(jié)語
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對生活質(zhì)量的要求也在不斷提高,醫(yī)療模式已由單純的疾病治療轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防、保健、治療、康復(fù)相結(jié)合的模式。大醫(yī)院人山人海,小藥店街頭巷尾隨處可見,醫(yī)藥工業(yè)迅猛發(fā)展,藥學(xué)專業(yè)人才倍受青睞,現(xiàn)在除了傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)藥學(xué)人才外,許多理工科院校也相繼開辦了藥學(xué)專業(yè)(如重慶大學(xué)、西南大學(xué)、重慶郵電大學(xué)和重慶理工大學(xué)等),而基礎(chǔ)化學(xué)是藥學(xué)相關(guān)專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,目前我國藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程仍按照傳統(tǒng)的四大基礎(chǔ)化學(xué)開課。隨著化學(xué)基礎(chǔ)課學(xué)時不斷壓縮,每門課程的學(xué)時非常有限,特別是理工科高校的藥學(xué)專業(yè),學(xué)生的基礎(chǔ)化學(xué)知識對后續(xù)專業(yè)課程和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)非常重要。所以,在少學(xué)時的基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)中教師更重視學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握,而忽略了在教學(xué)中對學(xué)生綠色化學(xué)意識的教育和培養(yǎng)。隨著環(huán)境問題的日益嚴峻,化學(xué)教育工作者一定要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,將綠色化學(xué)的思想貫穿于整個化學(xué)教育的全過程,讓學(xué)生認識到從“粗放型”的傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;本文由收集整理集約型”的“綠色化學(xué)”是歷史發(fā)展的必然。
針對這些情況,當前一些普通高校進行了相關(guān)研究與實踐,以提高基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)效果,但是,大多數(shù)高校主要是根據(jù)學(xué)時來選擇安排教學(xué)內(nèi)容,利用改進教學(xué)手段來增加教學(xué)內(nèi)容,著眼于局部,頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳,教學(xué)效果雖有所提高,但是效果不甚明顯,沒有找到從根本上提高基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)效果的方法。本化學(xué)教學(xué)團隊提出了《基于“綠色化學(xué)”理念的理工科院校藥學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)化學(xué)系列課程整合與優(yōu)化的研究與實踐》課題,依托重慶郵電大學(xué)中藥學(xué)專業(yè)和制藥工程專業(yè)的學(xué)生進行了實踐。
一 培養(yǎng)具有“綠色化學(xué)”理念的大學(xué)生是人類社會對高校化學(xué)教育的基本要求
“綠色化學(xué)”是一門從源頭上阻止污染的化學(xué),它用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)的產(chǎn)生和使用,有利于引導(dǎo)學(xué)生熱愛自然、尊重自然、與自然和諧發(fā)展,牢固樹立綠色意識,自覺成為未來的綠色人才。“綠色化學(xué)”是人類與自然和諧的化學(xué),是面向未來提出的化學(xué)新概念,同時也為化學(xué)教學(xué)提出了新課題。
因此,本化學(xué)教學(xué)團隊在基礎(chǔ)化學(xué)教別強調(diào)引入“綠色化學(xué)”理念,在緒論部分專門設(shè)有“建立綠色化學(xué)理念,推動經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展”這一部分,強調(diào)綠色化學(xué)的必要性,并且基于“綠色化學(xué)”理念選擇教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中滲透“綠色化學(xué)”理念,將從源頭上預(yù)防化學(xué)污染的新觀點逐步深入學(xué)生心中。特別是實驗教學(xué)中,化學(xué)教學(xué)團隊根據(jù)專業(yè)特色與學(xué)生能力培養(yǎng)的需要,在實驗項目的設(shè)置上滲透綠色化學(xué)理念,改革實驗教學(xué)模式,實驗項目中大大減少了獨立的基本操作單元實驗和驗證性實驗,將大部分基本操作實驗和驗證性實驗安排在實驗技術(shù)網(wǎng)絡(luò)虛擬與仿真實驗室中實施,同時大大增加實用性、綜合性實驗,將部分基本操作融入綜合性和設(shè)計性實驗中。實驗原材料都是無毒或低毒的,刪除了一些毒性高、污染大、效果差的合成實驗。打造以“綠色化學(xué)”為特色的教學(xué)、科研實驗平臺,努力培養(yǎng)具有“綠色化學(xué)”理念的大學(xué)生。
二 基于“綠色化學(xué)”理念對四大基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的整合實踐
1.教學(xué)內(nèi)容的整合原則
第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院將無機化學(xué)和物理化學(xué)兩門課程整合,很好地解決了這兩門課程中的內(nèi)容重疊問題,同時使無機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容得到了引申,使知識的系統(tǒng)化更加顯著。本化學(xué)教學(xué)團隊基于“綠色化學(xué)”理念將四大基礎(chǔ)化學(xué)進行整合,即將無機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和有機化學(xué)四門課程進行整合,根據(jù)藥學(xué)專業(yè)要求,立足理工科院校注重四大基礎(chǔ)化學(xué)的關(guān)聯(lián),確保整個基礎(chǔ)化學(xué)知識體系的完整,總課程名稱設(shè)為基礎(chǔ)化學(xué),具體按照普通化學(xué)、有機化學(xué)和物理化學(xué)三門課程進行排課。本化學(xué)教學(xué)團隊一起討論、確定教學(xué)內(nèi)容和相應(yīng)的學(xué)時數(shù),并且備有一些選學(xué)內(nèi)容供學(xué)時稍充分的學(xué)校選用,或者供學(xué)生自學(xué),但是緊密把握“面向藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)知識”、“知識點之間的連貫”及“難易程度循序漸進”這三個基本原則,使學(xué)生有興趣學(xué),更輕松地學(xué)。
2.整合后教學(xué)內(nèi)容的具體安排
針對大學(xué)第一學(xué)期,新生入學(xué)較晚,學(xué)習(xí)時間較短,需要一段時間適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)、生活等實際情況,第一學(xué)期的普通化學(xué)先介紹藥學(xué)與化學(xué)的關(guān)系,強調(diào)化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)中的作用,讓學(xué)生首先從思想上重視它,同時介紹“綠色化學(xué)”的基本概念和原則,突出綠色化學(xué)在醫(yī)藥工業(yè)和社會發(fā)展中的意義及必要性,站在整個基礎(chǔ)化學(xué)角度強調(diào)綠色化學(xué)的重要性和必要性,先行建立“綠色化學(xué)”理念。具體內(nèi)容是:先介紹簡單且與中學(xué)化學(xué)銜接較多的氣體和溶液,引入大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué);然后利用熱化學(xué)反應(yīng)方程式引入化學(xué)反應(yīng)熱、熱力學(xué)第一定律和第二定律,引出判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的吉布斯自由能判據(jù);從吉布斯自由能變的符號判斷反應(yīng)方向和大小,表示反應(yīng)限度,引入化學(xué)平衡,與中學(xué)化學(xué)緊密銜接,同時進一步銜接化學(xué)反應(yīng)速率,使學(xué)生易于理解;有了平衡依據(jù)后,再分別介紹酸堿平衡與酸堿滴定,沉淀溶解平衡與沉淀滴定,氧化還原平衡與氧化還原滴定,配位平衡與配位滴定;作為含量測定的加深,再介紹比色法和分光光度法。最后,聯(lián)系中學(xué)化學(xué)知識簡單介紹原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的基本概念和基本理論,并且在每部分都要說明它在藥學(xué)中的作用。第一學(xué)期的理論學(xué)時經(jīng)教學(xué)團隊統(tǒng)一討論并經(jīng)學(xué)校批準后定為64學(xué)時。
基于現(xiàn)代藥物大多是有機物的現(xiàn)實,有機化學(xué)在藥學(xué)相關(guān)專業(yè)非常重要,經(jīng)教學(xué)團隊統(tǒng)一討論并經(jīng)學(xué)校批準后有機化學(xué)理論課程定為96學(xué)時,安排在第二學(xué)期和第三學(xué)期授課。并且根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系按照官能團分類介紹有機化學(xué)的內(nèi)容,注重與中學(xué)有機化學(xué)銜接,強調(diào)具有某一類官能團的化合物其理化性質(zhì),每部分都要介紹一些有顯著藥理活性的化合物和該類化合物的合成工藝,重點強調(diào)綠色合成工藝路線,以及該類化合物的構(gòu)效關(guān)系。同時簡單介紹一些波譜知識,如紅外、質(zhì)譜和核磁共振譜等,能夠推導(dǎo)簡單的有機化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),為今后的中藥化學(xué)、天然藥物化學(xué)和藥物合成打下堅實的基礎(chǔ)。同時,有機化學(xué)實驗重在一些綜合性、實用性的綠色化學(xué)合成,既增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)效果,同時也踐行了綠色化學(xué)理念。
經(jīng)過一年半的大學(xué)學(xué)習(xí)后,在學(xué)生基本上都適應(yīng)了大學(xué)學(xué)習(xí)、生活的情況下,而且具備了較好的數(shù)學(xué)和化學(xué)基礎(chǔ)之后,第四學(xué)期將深入介紹基礎(chǔ)化學(xué)難點部分的物理化學(xué),在化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)上,加深對化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)的學(xué)習(xí),最后引入新知識相平衡,包括表面化學(xué)與膠體化學(xué)和藥學(xué)前沿知識,以及化學(xué)知識及其技術(shù)在藥學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用,要求講原理時必須講它的應(yīng)用,重點是在藥學(xué)方向的應(yīng)用上。最后提綱挈領(lǐng),建立整個基礎(chǔ)化學(xué)的基本框架和知識體系。這樣就把基礎(chǔ)化學(xué)知識點整合,避免了重復(fù),同時按照知識的難易程度和前后關(guān)系安排教學(xué)內(nèi)容,節(jié)約了學(xué)時、方便了學(xué)生理解、提高了教學(xué)效果,以適應(yīng)少學(xué)時的理工科院校藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)。
三 基于“綠色化學(xué)”理念對四大基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容整合的初步效果
1.學(xué)生成績明顯提高
2007級學(xué)生因成績差,有2名學(xué)生留級,有近10人未獲學(xué)位,2008級有95%以上的學(xué)生獲得學(xué)位,2012年重慶郵電大學(xué)推免試研究生學(xué)生中,生物信息學(xué)院5個專業(yè)6名同學(xué)獲得,制藥工程和中藥學(xué)2個專業(yè)占了3名,而且有不少同學(xué)進入綠色化學(xué)與制藥工程科研平臺參與實驗鍛煉,參與發(fā)表sci收錄科研論文4篇,參與中國發(fā)明專利的申報1項,1人次參與重慶市藥物催化氫化工程技術(shù)研究中心的申報,獲得了一項重慶郵電大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目。
(一)對高職院校學(xué)生進行“環(huán)境意識”培養(yǎng)的重要性
環(huán)境意識是人們通過一系列心理活動過程而形成的對環(huán)境保護的認識和行為傾向,是人對自然環(huán)境的理論、情感、意志、知覺等觀念形態(tài)的總和,它包括了環(huán)境倫理意識、對環(huán)境科技知識和常識的了解、環(huán)境政治經(jīng)濟與法制意識以及環(huán)境心理意識。環(huán)境意識已成為人類文化素質(zhì)的重要組成部分,它將使人的言語行為更具有目的性和自覺性,使個體能夠主動的認識、評價和保護環(huán)境,自覺地調(diào)控自身的言語行為,使之更符合規(guī)范與道德。早在1992年,我國政府就明確提出了“加強環(huán)境基于“環(huán)境意識”培養(yǎng)的高職綠色化學(xué)教育柳州城市職業(yè)學(xué)院 張 琳教育,不斷提高全民族的環(huán)境意識”的對策。高職學(xué)生畢業(yè)后,他們將承擔生產(chǎn)一線、社會服務(wù)等領(lǐng)域主要崗位的工作,提高這一學(xué)生群體的環(huán)境意識水平,樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,對經(jīng)濟、社會的持續(xù)、健康發(fā)展具有不可估量的作用。顯然,環(huán)境意識是高職學(xué)生應(yīng)具備的素養(yǎng)。
(二)高職院校開展綠色化學(xué)教育的必要性
許多環(huán)境問題都與化學(xué)物質(zhì)有著直接的關(guān)系,具備一定的化學(xué)知識使得人們在碰到環(huán)境問題時能夠做出及時的辨別和判斷,并得出解決的方法手段,以減小環(huán)境危害,保障人體健康。綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的前沿,化學(xué)學(xué)科的特點,決定了綠色化學(xué)教育在培養(yǎng)和提升學(xué)生環(huán)境意識中具有較其他學(xué)科更多的優(yōu)勢。高職院校學(xué)生,通過接受綠色化學(xué)教育,會逐步具備綠色化學(xué)的思想,具備綠色觀念,直至能用綠色化學(xué)的思維方式來指導(dǎo)自己的工作,用綠色化學(xué)的方法手段來解決生產(chǎn)生活實踐中可能碰到的環(huán)境問題,而且,他們將成為一個具有較高環(huán)境意識的群體,用自己的行為影響身邊的每一個人?,F(xiàn)如今,國際社會已將綠色環(huán)境、綠色家園作為共同追求的目標,國內(nèi)各行各業(yè)都已經(jīng)意識到要生存、要發(fā)展,就必須在資源的合理利用、降低能耗、環(huán)境保護這些方面加以足夠的重視,甚至是讓其成為行業(yè)企業(yè)的發(fā)展理念和文化。基于此,行業(yè)企業(yè)對員工提出了更高的要求,也寄予了更高的期望,員工的環(huán)境意識、可持續(xù)發(fā)展意識、較強的社會責任感,將幫助行業(yè)企業(yè)長久處于不敗之地。由此可見,在高職院校中實施綠色化學(xué)教育符合社會可持續(xù)發(fā)展的需求,是必要的。在高職院校開展基于“環(huán)境意識”培養(yǎng)的綠色化學(xué)教育,不僅可以讓綠色化學(xué)教育的目的、目標更明確,而且教育內(nèi)容、教育途徑的選擇也更易于讓高職院校所接受。
二、基于“環(huán)境意識”培養(yǎng)的高職綠色化學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建
綠色化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容包括以下幾大方面:綠色化學(xué)原則、綠色化學(xué)理念、綠色化學(xué)原理、綠色化學(xué)技術(shù)和綠色工藝等?;诟呗殞W(xué)生的知識結(jié)構(gòu)及能力特點,在開展綠色化學(xué)教育的過程中,內(nèi)容的選擇非常關(guān)鍵,我們不需要去追求專業(yè)深度,而應(yīng)該把教學(xué)重點放在原則、理念上,選擇一些貼近實際、反映學(xué)科與技術(shù)、技術(shù)與生活生產(chǎn),體現(xiàn)環(huán)境保護的內(nèi)容,同時介紹一些化學(xué)領(lǐng)域中涉及到環(huán)境、倫理、道德、法律等方面的知識。也就是說在高職中開展綠色化學(xué)教育,教學(xué)目標可定位在讓學(xué)生建立起一種可持續(xù)發(fā)展的理念,強化學(xué)生的綠色觀念,時刻牢記人類對于環(huán)境與社會的責任感,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識。綠色化學(xué)恰好可以承載環(huán)境意識培育和環(huán)境知識傳輸這一核心任務(wù)。
三、基于“環(huán)境意識”培養(yǎng)的高職綠色化學(xué)教育實施途徑
課堂教學(xué)是開展綠色化學(xué)教育的主陣地,能夠較系統(tǒng)的讓學(xué)生接受綠色化學(xué)知識的教育,然而受到教學(xué)課時數(shù)及學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的影響,在高職院校中,綠色化學(xué)課程作為必修課開設(shè)很少,多以選修課的形式開設(shè)。為了讓綠色化學(xué)教育在高職院校中的普及面更廣,使更多學(xué)生的環(huán)境意識得到提升,可考慮靈活多樣的實施途徑。
(一)安排綠色化學(xué)教育講座
選擇學(xué)生較為關(guān)注的社會熱點問題,比如綠色食品、赤潮的危害、異常天氣的形成、新能源、生態(tài)城市建設(shè)等,從化學(xué)學(xué)科的角度,有針對性地開展專題講座,這不僅能夠使學(xué)生掌握綠色化學(xué)的相關(guān)知識,還能進一步提升環(huán)境認識。
(二)利用環(huán)境保護紀念日,開展主題宣傳
3月17日世界保護臭氧層日、3月22日世界水日、4月22日世界地球日、6月5日世界環(huán)境日,利用這些環(huán)境保護紀念日開展主題班團會,舉辦專題宣傳欄等,充分挖掘隱含的綠色化學(xué)知識,對學(xué)生進行綠色化學(xué)宣傳,教育學(xué)生在日常生活中,從身邊點點滴滴的小事做起,時刻牢記環(huán)境保護的責任,保護我們的大家小家。
(三)成立社團或興趣小組
2008年上海高考第12題取材于筆者在《化學(xué)教學(xué)》發(fā)表的論文“試紙上的微型電解實驗”[1], 該題依據(jù)實驗中的現(xiàn)象,由于采用簡單易行的微型化學(xué)實驗操作,實驗真實性得以顯現(xiàn),在知識與能力的考查基礎(chǔ)上更加培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求實的態(tài)度。
自從29屆國際奧林匹克化學(xué)競賽實驗試題采用微型化以來,國內(nèi)各類化學(xué)試卷中都不同程度地出現(xiàn)以微型化學(xué)實驗為背景的題目。試題中的信息在學(xué)生中快捷、廣泛地傳播;從以微型實驗為情境的化學(xué)習(xí)題入手,另辟蹊徑,可以展現(xiàn)微型化學(xué)實驗儀器的應(yīng)用,表達綠色化學(xué)的設(shè)計理念。
從期刊的影響力出發(fā),筆者從目前化學(xué)教育研究領(lǐng)域比較權(quán)威的三刊(《化學(xué)教學(xué)》、《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》、《化學(xué)教育》)以及以實驗儀器研究為特色的期刊《教學(xué)儀器與實驗》中的微型化學(xué)實驗論文中取材,從不同角度出發(fā)編擬化學(xué)習(xí)題。
1以微型反應(yīng)裝置創(chuàng)設(shè)情境
如同常規(guī)實驗裝置的組裝目的一樣,微型實驗儀器同樣可以完成氣體的制備、物質(zhì)的合成、氣體的干燥和凈化、尾氣的吸收等基本操作。以此創(chuàng)設(shè)化學(xué)試題情境,考查基礎(chǔ)知識、基本技能。表面上看,只是提供給學(xué)生化學(xué)常規(guī)實驗裝置的縮微化,但儀器的微型化給解題帶來了陌生感,尤其是儀器體積小帶來的特殊操作細節(jié),例如試劑的取量、反應(yīng)程度的控制、尾氣處理等――這些都是實驗論文作者闡述的實驗注意點,也恰是學(xué)生在實驗操作中容易忽略的因素。
例1、硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的有毒氣體,采用常規(guī)儀器進行制備和性質(zhì)檢驗,常因氣密性不佳而對環(huán)境產(chǎn)生污染。周老師采用六孔井穴板和注射器組裝出以下微型反應(yīng)裝置(如圖1所示),向各井穴加入指定的試劑與物料,然后用生料帶纏繞井穴塞1-2圈后插入6 孔井穴板的井穴中并旋緊塞子,使井穴塞緊密地蓋住井穴,以細乳膠管把前一單元出氣管與相鄰單元的進氣管逐一連接起來,保證沒有硫化氫泄漏。該實驗無需通風櫥即可進行,對反應(yīng)廢物摸索了實驗后處理方法,體現(xiàn)了綠色化學(xué)實驗的要求[2]。
(1)1號井穴里裝有少量FeS固體,實驗裝置按圖搭建完畢后,把吸有稀硫酸的注射器緩緩下推,就可以有連續(xù)平緩的氣流產(chǎn)生。請問1號井穴孔發(fā)生反應(yīng)應(yīng)為_______________________________。
(2)2號井穴內(nèi)只放入一張濕潤的白色醋酸鉛試紙,且“短管進、長管出”。其作用是(填寫兩點):____________________________________。
(3)3號井穴孔盛放少量溴水,其主要作用是證明H2S的____________________(能呈現(xiàn)出該性質(zhì)的),還可以用____________________溶液代替。
(4)4、5、6井穴孔分別盛放了0. 1 mol?L-1 ZnSO4、0.1 mol?L-1 CdSO4、0. 1 mol?L-1 CuSO4溶液,在實驗中分別產(chǎn)生了白色、黃色和黑色沉淀,說明了這些金屬硫化物的________(性質(zhì))。
(5)7號井穴孔盛有________(填寫藥品),其目的在于____________________。
評點:該題主要考查硫化氫氣體的制備、氣體檢驗、性質(zhì)驗證、尾氣處理等。一切都基于基礎(chǔ)知識、基本技能,只是通過微型化學(xué)實驗裝置呈現(xiàn)情境。
答案:(1)FeS+2HCl=FeCl2+H2S; (2)緩沖作用(安全瓶), 檢驗硫化氫氣體; (3)還原性, 酸性高錳酸鉀; (4)難溶性; (5)NaOH溶液,吸收尾氣
例2、“電凝聚氣浮法”是一種工業(yè)上處理廢水的常用方法,我們用塑料多用滴管作為載體,以微型實驗的形式呈現(xiàn)了該方法的原理。先在100 mL燒杯中加約50 mL蒸餾水,再添加3滴CrCl3溶液作為無機污染物,另加少許泥沙和硫酸鈉,用玻璃棒攪拌使之渾濁,得模擬廢水,標記為A。用塑料多用滴管吸取廢水A,從液泡兩側(cè)分別插入兩根大頭針(兩針不相互接觸), 用鱷魚夾、 導(dǎo)線將兩根大頭針與電池(9V)相連,即可對廢水進行電解[3]。
(1)電解開始,陰極釋放出大量氣體,請寫出電極反應(yīng)式________________________________;
(2)陽極現(xiàn)象不明顯;片刻后,溶液中生成大量綠色沉淀,隨著陰極氣泡大量逸出,綠色沉淀隨之上浮至液面。已知大頭針主要成分為鐵,請推測陽極可能發(fā)生的兩個反應(yīng)式為:____________;
(3)綠色沉淀中不僅包括由陽極產(chǎn)生物與溶液酸堿性變化而生成的不溶物,還包括沉淀_______(填寫化學(xué)式),這就表現(xiàn)出對污水中的金屬離子進行清除。
(4)本實驗中在電解液中添加硫酸鈉的目的是____________________。
(5)另取一份相同廢水,滴加3滴苯酚溶液作為有機污染物,再加3滴亞甲基藍使其顯示顏色,添加食鹽至飽和,標記為B;用塑料多用滴管吸取廢水B,采用如上圖的裝置,只不過將陽極大頭針更換成全活動鉛筆專用筆芯,在電解后的溶液中滴加FeCl3溶液不發(fā)生顯色反應(yīng),說明____________。更換陽極材料原因是__________________________(用電極反應(yīng)式說明);
評點:化工生產(chǎn)是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,但一直是實際教學(xué)中欠缺的,通過微型化學(xué)實驗?zāi)M實際問題可以幫助中學(xué)生了解化學(xué)與技術(shù)、體會時代性增強學(xué)生學(xué)習(xí)的使命感和責任感。該類試題適用于《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的“電解池”、《化學(xué)與技術(shù)》模塊中的“水處理技術(shù)”、《化學(xué)與生活》模塊中的“化學(xué)與環(huán)境保護”,以及《實驗化學(xué)》模塊中提出的“能發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)、生活中有意義的化學(xué)問題,并進行實驗探究”。
答案:(1)2H++2e-H2; (2)Fe-2e-Fe2+,Fe2++2OH-Fe(OH)2; (3)Cr(OH)3;(4)增強導(dǎo)電性; (5)苯酚在陽極釋放的強氧化性氣體作用下已發(fā)生了轉(zhuǎn)化,避免陽極材料本身被氧化。
2以微型實驗引導(dǎo)實驗改進思維
在各大期刊發(fā)表的微型化學(xué)實驗論文多為一線化學(xué)教師或高校實驗研究者發(fā)表,如果只是簡單地在學(xué)生面前重現(xiàn)這些素材,對他們自身的實驗素養(yǎng)提高有限;而通過試題的巧妙設(shè)置,將學(xué)生也引入到對實驗的設(shè)計思路中去,有利于提高他們對微型化學(xué)實驗的深刻認識,也有利于他們創(chuàng)新思維的發(fā)展。
微型化學(xué)實驗不是常規(guī)實驗的簡單縮微或減量,而是要在微型化的條件下對實驗進行重新設(shè)計和探索,達到以盡可能少的試劑獲取盡可能多的化學(xué)信息的目標。
例3、用一個小注射器和小塑料反應(yīng)管做反應(yīng)儀器,兩者中各有一種化學(xué)物質(zhì),反應(yīng)后將注射器針頭扎入一根帶火星的香煙里推動活塞,發(fā)現(xiàn)竄起一大串火苗[4]。請問,塑料試管中盛放藥品為________,注射器中盛放____________藥品。該實驗可以代替常規(guī)實驗中的實驗是_______________。
評點:注射器是化學(xué)實驗改進中常用的替代品,在微型化學(xué)實驗中常常需要挖掘其功能進行設(shè)計,在命題中應(yīng)用中能幫助學(xué)生體會到。圖3中的注射器代替分液漏斗,圖4中的注射器起到氧氣收集的作用。
答案:MnO2,雙氧水,氧氣的制備和氧氣的助燃性質(zhì)
3以微型實驗題干提供探究和評價的平臺
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近年來科學(xué)探究實驗在化學(xué)新課程考試中廣被重視,這些實驗題不再象以往的實驗題平鋪直敘――單純的“課本知識加實驗加填空”,也不象大學(xué)知識“下放”的新信息實驗題,而是促使考生多想實驗的整個過程:“做什么”、“怎么做”、“為什么這樣做”、“選取哪些因素作為實驗變量”、“可能什么原因”、“還有沒有更好的改進方法”、“這樣的實驗有什么實際用途”等等,更加促使考生像科學(xué)家一樣進行探索,達到真正考查科學(xué)思維的目的。微型化學(xué)實驗與常規(guī)化學(xué)實驗相比,一樣能提供符合教學(xué)需要的實驗內(nèi)容,更能提供多個相關(guān)實驗的優(yōu)化設(shè)計過程和滿足使用者自主探究的基本條件[5]。以微型化學(xué)實驗論文素材命題,為訓(xùn)練學(xué)生探究思維和評價能力提供了一個適宜的平臺,也為一線化學(xué)教師提供了巧妙的探究思路,有助于教師拓寬視野。
例4、紫甘藍,又名紫卷心菜,所含花色苷色素的顏色會隨pH改變,一般遇酸變紅,遇堿變綠。向點滴板上一凹槽滴加一滴紫甘藍汁,再滴加一滴硫酸鈉溶液,用連接導(dǎo)線的鱷魚夾各夾住一根鉛筆芯,將電極一端浸入紫甘藍汁液面以下[7]。
(1)當導(dǎo)線分別與電池兩極相連,發(fā)生現(xiàn)象是:
陽極_______________________________;
陰極_______________________________。
用鉛筆芯將兩極所在位置的溶液攪拌均勻,發(fā)現(xiàn)整個液滴呈現(xiàn)紫色,(用離子方程式)說明發(fā)生反應(yīng)為_________________________________;
(2)若采用大頭針作為______極電極,則對以上實驗現(xiàn)象有極大干擾,這是因為_____________;
(3)以各類典型的酸堿鹽溶液作為輔助試劑加入紫甘藍汁中,以鉛筆芯作為電極進行電解。請預(yù)測實驗現(xiàn)象并完成下表1:
(4)將添加NaCl溶液的甘藍汁電解后溶液攪勻,最終竟然消褪為無色。這是因為__________;
(5)以上實驗是以_______、_______作為變量開展的探究活動,如果你是實驗設(shè)計者,從該實驗的特點出發(fā),你還會挑選_______作為變量。(開放性問題,答案合理即可);
(6)如果你是實驗競賽的評委,你將該實驗與你們常見的電解實驗對比,請?zhí)岢鲆恍┰u價意見(至少寫出兩點,開放性問題,答案合理即可)。
評點:微型化學(xué)實驗試題取材于實驗探究論文,突出真實性;注重實驗條件,突出思考性。本題不僅以紫甘藍汁作為創(chuàng)新情境考查電解規(guī)律、中和反應(yīng)等基本原理,還從異?,F(xiàn)象原因探究、變量控制等角度促使學(xué)生對實驗原理進行深層思考,并且通過開放性的問答培養(yǎng)學(xué)生評價和鑒別能力。
答案:(1)2H2O-4e-O2+4H+; 2H2O+2e- H2+2OH-; H++OH-=H2O; (2)陽極;作為陽極的金屬電極比水更容易被氧化,產(chǎn)生有色離子如亞鐵離子、鐵離子對甘藍汁顏色有干擾; (3)電極附近溶液變紫,有氣泡產(chǎn)生;電極附近有大量氣泡產(chǎn)生;紫色;迅速冒出刺激性氣味的氣泡,電極附近溶液變紅;迅速冒出氣泡,電極附近溶液變紅; (4)電解NaCl溶液陽極產(chǎn)生的Cl2將電解對象漂白; (5)電極,電解質(zhì)溶液;載體、電解體系等; (6)參考評價意見:評價之一:紫甘藍汁不僅充當電解對象,還兼作實驗中的酸堿指示劑,一舉兩得;評價之二:該微型實驗只采用了一滴紫甘藍汁液作為電解對象,降低成本,操作方便,大大減少了實驗時間,適合學(xué)生自己動手操作觀察探究;評價之三:紫甘藍汁取材于純天然,整個實驗用量又是微量,所以充分體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念;評價之四:實驗現(xiàn)象明顯,有利于學(xué)生加深對電解本質(zhì)的理解。
4 反思
在科學(xué)教育中引入習(xí)題的初衷是鞏固和加深對知識的理解,考查學(xué)生掌握知識的水平,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決問題的能力。每一道習(xí)題都是從原始問題抽象而來,然而有相當一部分已經(jīng)把其中的一些次要細節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系舍去,也沒有將科學(xué)現(xiàn)象與事實作為背景,甚至完全脫離科學(xué)現(xiàn)象,學(xué)生思維的一部分已經(jīng)被習(xí)題編制人員“越俎代皰”地完成了。同時,習(xí)題教學(xué)還存在著模式化傾向,缺乏科學(xué)思想的分析,太重視程序與計算、熟練與技巧。因此,在一定意義上說,我國學(xué)生創(chuàng)造能力的匾乏是習(xí)題教學(xué)的直接后果。事實上,科學(xué)最重要的基礎(chǔ)是源自實驗現(xiàn)象的,首都師范大學(xué)專家曾提出通過引進原始問題來逐步使習(xí)題教學(xué)與原始問題教學(xué)相結(jié)合,從而達到提高科學(xué)教育效能的目的。而發(fā)表在各種期刊上的實驗論文能表現(xiàn)論文作者所作出的技術(shù)性和認知性研究的原始工作,是教學(xué)科研過程中的一種生成資源[8],也是原始問題的一種表現(xiàn)形式。筆者近年來以微型化學(xué)實驗為主要研究方向,并嘗試將所設(shè)計的原創(chuàng)實驗素材融合入課堂教學(xué)、探究活動中,發(fā)現(xiàn)對提高學(xué)生解決問題能力、實驗分析評價能力有較明顯的促進作用;于是進而取材命題,拋磚引玉,目的之一是及時推廣課程改革中來自教學(xué)一線和高校專家的實驗研究經(jīng)驗,從而使研究成果迅速轉(zhuǎn)化為“生產(chǎn)力”,不斷推動實驗教學(xué)研究工作向縱深發(fā)展;更希望這些原汁原味的實驗素材呈現(xiàn)出反映科學(xué)概念、規(guī)律本質(zhì)的原始問題和未被加工的典型實驗現(xiàn)象和事實,使學(xué)生大腦充分開放、思維觸角充分發(fā)展,體會到與原論文作者研究過程中類似的思路和體驗,甚至在條件允許前提下,用微型化學(xué)實驗這種耗材少成本小的實驗手段完成符合綠色化學(xué)理念的驗證、改進和探究,達到知識升華的目的。
建議化學(xué)命題者可以認真研究各種期刊登載的微型化學(xué)實驗專題文章,將其素材開發(fā)為創(chuàng)新試題:具有提問多樣化、知識探究化、信息情境化以及形式開放化等多方面特點,為促進化學(xué)習(xí)題教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)的題材[9],同時也促進微型化學(xué)實驗?zāi)茉谥袑W(xué)得到普遍重視和合理應(yīng)用。
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一、學(xué)校文化建設(shè)
1. 辦學(xué)理念的形成
如何辦學(xué)?是校長必須直面的問題。辦學(xué)有術(shù)、有道,辦學(xué)的道就是校長的辦學(xué)理念。我校的辦學(xué)理念經(jīng)歷了由“以人為本”到“以人的發(fā)展為本”再到“以人的和諧發(fā)展為本”的變化過程,這是實事求是、與時俱進的科學(xué)精神的具體體現(xiàn)?!耙匀说暮椭C發(fā)展為本”,即在尊重師生,理解師生,關(guān)心師生,服務(wù)師生的基礎(chǔ)上,學(xué)校文化的建設(shè)與治理,任何教育教學(xué)活動的開展,都以能否促進教師和學(xué)生的和諧發(fā)展為根本考量,并成為學(xué)校文化的價值中樞,成為學(xué)校文化精神層面的重要組成部分。并在此基礎(chǔ)上,形成我?!昂椭C發(fā)展教育”的辦學(xué)特色。
2. 培養(yǎng)目標的實施
八個科學(xué)園地,百名獲得諾貝爾獎的科學(xué)家,都在默默地訴說著對人類科學(xué)事業(yè)的追求及科學(xué)發(fā)明對人類產(chǎn)生的巨大影響。
五條人文長廊,從世界文化遺產(chǎn)、美術(shù)、音樂、革命英雄及校園風采等方面,使身邊的人與事、家國與世界的情懷緊密相連,傳統(tǒng)美德與現(xiàn)代先進思想相結(jié)合,科學(xué)與人文相融合。
六個文化場(走廊文化、教室文化、功能室文化、體育文化、飯?zhí)蔑嬍澄幕?、辦公室文化),為學(xué)生的健康成長營造了良好的氛圍。此外,樓廊著名科學(xué)家的寄語、教育的名言警句,隨著學(xué)生不斷登樓的同時,一遍遍鐫刻在學(xué)生的腦海里,久而久之,形成一種觀念,升華為一種信念。
在學(xué)校文化建設(shè)的精神層面上,我校每年有三個傳統(tǒng)的大型的學(xué)生文化節(jié)日。既能培養(yǎng)學(xué)生求真的科學(xué)精神,又培養(yǎng)學(xué)生求善求美的人文精神;既提供了展示才華的舞臺,又培養(yǎng)了學(xué)生的才華,促進學(xué)生多元自主的和諧發(fā)展。
文學(xué)藝術(shù)節(jié)――主要由語文、英語、政治、歷史、音樂、美術(shù)等科組的教師承辦。有詩朗誦、講故事、寫作文、書法、辯論賽、課本劇、相聲、小品、舞蹈、快板、音樂欣賞、美術(shù)欣賞。創(chuàng)新科技節(jié)――主要由數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理等科組的教師承辦。有機器人、小論文、小制作、電腦科幻繪畫、網(wǎng)頁制作。健康體育節(jié)――主要由體育科組的教師承辦。活動的內(nèi)容有田徑運動會、球類比賽、棋類比賽、體育攝影欣賞、健康講座等等。田徑運動會、校本操比賽、球類比賽、棋類比賽、體育攝影欣賞、健康講座。
同時學(xué)校突出以品德教育為重點、心理健康教育為抓手、以成人為目標的德育,以落實國家課程計劃為重點、自主學(xué)習(xí)合作學(xué)習(xí)為抓手、以成才為目標的智育,以體藝課堂教學(xué)為重點、每天鍛煉一小時等活動為抓手,以健康快樂為目標的體育、美育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與人文精神,并促進它們的融合,促進學(xué)生的發(fā)展,形成在成才的發(fā)展方向上是多元的,在成才的愿望和動力上是自主的良好局面,成為德、智、體、美和諧發(fā)展的中學(xué)生。形成和諧發(fā)展教育的辦學(xué)特色。
二、學(xué)校文化的治理
1. 校長傳遞。由于校長在學(xué)校中的特殊地位,校長對學(xué)校發(fā)展的影響是巨大的,每一所學(xué)校無不打上校長對學(xué)校影響的烙印。在很多情況下,教師甚至學(xué)生很快就從校長那里了解到,怎樣的價值觀和行為規(guī)范在學(xué)校是合適的,以及校長對他們的期望是什么。隨著時間的推移,校長的價值觀和行為規(guī)范逐漸滲透到整個學(xué)校。所以說:“一個好校長就是一所好學(xué)校”。
論文摘要:中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)是新課改下中學(xué)化學(xué)課程的重要內(nèi)容。他對培養(yǎng)學(xué)生操作能力,促進學(xué)生對化學(xué)興趣和化學(xué)成績的提高具有重要的意義。針對中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)策略的概念和特點,結(jié)合高中課本中化學(xué)實驗的要求,對中學(xué)化學(xué)實驗的教學(xué)提出了一些策略。目的旨在新課程背景下,能夠培養(yǎng)高中學(xué)生良好的動手意識和實驗創(chuàng)新能力。
中學(xué)化學(xué)新課改的實施,離不開化學(xué)實驗教學(xué)。化學(xué)實驗是化學(xué)教育的基礎(chǔ)和必由之路,而中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)有利于提高學(xué)生的思維能力和教學(xué)質(zhì)量?;瘜W(xué)實驗中的優(yōu)秀教學(xué)策略對于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維意識具有重要的作用。
一、化學(xué)實驗教學(xué)策略的類型
化學(xué)實驗教學(xué)策略是指為了達到化學(xué)實驗的目的而采取的教學(xué)方法和教學(xué)手段。在中學(xué)化學(xué)實驗的教學(xué)過程中,主要的教學(xué)策略類型有啟發(fā)式、示范式、探究式,等等。啟發(fā)式是指教師在教學(xué)的過程中以教師講述為主導(dǎo),學(xué)生動手為輔。學(xué)生在做實驗的過程中教師正確的引導(dǎo)和啟發(fā)幫助學(xué)生糾正學(xué)生錯誤的實驗操作步驟。示范式是指教師在教學(xué)的過程中通過模擬操作和講解讓學(xué)生深刻的了解實驗的要求,培養(yǎng)學(xué)生動手做實驗的興趣。主要的示范有以老師示范學(xué)生觀看為主或者學(xué)生操作老師糾正示范。探究式是指教師示范和學(xué)生實驗過后由學(xué)生自主摸索研究獨自完成實驗的過程,目的是培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的方法和分析解決問題的能力以及學(xué)生動手過后過程中的失敗和快樂的一種承受能力。
二、新課改下強化中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的特點
1.化學(xué)實驗中思維能力與操作能力相結(jié)合
以往的中學(xué)化學(xué)實驗,由于實驗器材和課時安排的有限主要是以教師講,學(xué)生記為主,而新課程背景下的化學(xué)實驗改變了傳統(tǒng)的化學(xué)實驗的方法。在實驗中學(xué)生是主角,教師是配角。教師在實驗中配合學(xué)生或者是幫助引導(dǎo)學(xué)生通過動手操作,仔細觀察,分析過程,討論研究結(jié)果等程序得出實驗結(jié)果,這樣更好的發(fā)揮了學(xué)生的主動性和積極性,更好地加強了知識的記憶和積累,培養(yǎng)了學(xué)生實驗的意識觀念。
2.化學(xué)實驗中理論與實驗相結(jié)合
理論往往來源于書本知識,而實驗則是對書本知識的一個深化過程,是將是書本知識轉(zhuǎn)化成實踐動手的一種能力的途徑。因此,在中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)中應(yīng)該重視化學(xué)與課程和生活的緊密聯(lián)系。新課標改革,同舊課標最大的區(qū)別在于新課標更加貼近實際,貼近生活,“注重從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā),讓他們在熟悉的生活情景中學(xué)化學(xué)”。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)該有意識地從課本中去回歸生活和自然,才能讓學(xué)生更好地理解知識,同時通過化學(xué)實驗去解釋的日常生活中的一些現(xiàn)象,如自來水中有白色的沉淀物,等等。這些對于發(fā)散學(xué)生的思維,學(xué)習(xí)生活性的化學(xué)有著重要的意義,同時也更好地有利于激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗操作的興趣。
3.化學(xué)實驗中綠色思想與可持續(xù)發(fā)展觀念相結(jié)合
新課程背景下,高中的化學(xué)課本對于化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)和動手能力的培養(yǎng)也十分重視,處處從化學(xué)實驗的綠色思想和可持續(xù)發(fā)展的觀念出發(fā)。所謂的可持續(xù)發(fā)展,就是指既滿足當代人的要求,又不損害后代人滿足需求的能力。其中,以高中選修六中間的實驗化學(xué)課程模塊為例,學(xué)習(xí)化學(xué)的內(nèi)容具體分為以下幾個步驟:一是重要目標指的是形成綠色化學(xué)的觀念;二是內(nèi)容標準,是指樹立綠色化學(xué)思想,形成環(huán)境保護的意識;三是活動與探究建議,是指綠色化學(xué)思想的化工產(chǎn)品的生產(chǎn),這些對于學(xué)生學(xué)習(xí)操作化學(xué)實驗樹立良好的環(huán)境意識和綠色思想具有重要的意義。 轉(zhuǎn)貼于
三、新課改下加強中學(xué)化學(xué)實驗的教學(xué)策略
1.化學(xué)教師要樹立正確的實驗教學(xué)理念
當今,對于高中學(xué)習(xí),很多老師家長學(xué)生都是抱著為了高考而學(xué)習(xí)的思想去學(xué)。加之學(xué)校由于實驗器材等的落后和缺乏使得化學(xué)實驗的教學(xué)存在著很大的困難,甚至一些學(xué)校的化學(xué)實驗已經(jīng)是名存實亡?;蛘呤墙處熢诮虒W(xué)過程中只重視認識性的結(jié)果而忽視了學(xué)生動手操作性的培養(yǎng)等,這些都不利于學(xué)生對化學(xué)實驗的真正的了解,也無法調(diào)動學(xué)生的思維能力。因此,教師聯(lián)系學(xué)生的生活實際,明確學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。增加探究性實驗的操作,改變以往直接從實驗中找答案和現(xiàn)存的數(shù)據(jù)補充實驗的辦法,將實驗和化學(xué)知識技能緊密結(jié)合起來。
2.加強實驗教學(xué)方法的改變
化學(xué)實驗是針對某一化學(xué)課程中的問題而展開的,因此帶著問題去做實驗,然后得到解決問題的答案,是化學(xué)實驗的最終目的。因此,選擇一種好的實驗教學(xué)方法,對于提高學(xué)生的教學(xué)效率具有重要的意義。主要的實驗教學(xué)方法有:一是分組實驗法,就是利用學(xué)生的主動性和積極性在實驗中去構(gòu)建自己的實驗體系,從而培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐,形成新的知識體系。這種辦法對于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰蛯W(xué)生參與實驗的意識作用巨大。二是演示實驗法,他是指通過教師在教學(xué)過程中演示學(xué)生觀看思考,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。三是探究實驗法,是指在尊重學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律性的前提下,從學(xué)生學(xué)習(xí)的心里特點出發(fā),發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)技能,讓學(xué)生主動探究發(fā)揮自己的潛能,有利于學(xué)生培養(yǎng)探究意識。
四、結(jié)語
高中化學(xué)在課程改革的過程中具有舉足輕重的作用。化學(xué)實驗作為化學(xué)課程中最重要的一部分,一直以來都是教師和學(xué)生關(guān)注的焦點?;瘜W(xué)實驗中一個好的教學(xué)策略,對于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思維意識具有重要的作用。但是目前,我們在化學(xué)實驗過程中,由于各種原因的影響,有一些教學(xué)策略的實際操作運行的可行性還有待進一步驗證。
參考文獻
[1]何堅強.利用探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2006,(8).
關(guān)鍵詞:民辦院校;化工原理實驗;教學(xué)改革;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G648.7 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0126-02
民辦院校近幾年實現(xiàn)了快速發(fā)展,它的出現(xiàn)為我國實現(xiàn)大眾高等教育做出了貢獻。民辦高校作為后勁力量要想縮短與老資歷公辦院校的差距,要想提高其競爭力,在人才培養(yǎng)方面一定要有自己的鮮明特色,更應(yīng)該以社會和市場的需求為導(dǎo)向,在注重基礎(chǔ)理論的同時,以培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才為目標?;ぴ硎腔ゎ愊嚓P(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,是一門以單元操作為主要內(nèi)容的工程技術(shù)課,課程重視實驗課的教學(xué),強調(diào)學(xué)生用實驗方法和手段將書本知識實現(xiàn)應(yīng)用。本文探討以人才培養(yǎng)目標為方向標,對化工原理實驗進行改革與實踐探索。
一、采用先進的實驗室管理方式,輔助教改的進行
實驗室的管理必須要有嚴格的規(guī)章制度,它是協(xié)調(diào)各方面工作的依據(jù),也是保證實驗順利進行的條件。如確定“儀器設(shè)備損壞、丟失賠償制度”,“設(shè)備定期維護制度”等,學(xué)校專門配備儀器設(shè)備維修人員,以免請外面專家維修耽誤教學(xué)時間等等。實驗室印發(fā)實驗室安全手冊(其中注明儀器設(shè)備的保養(yǎng)和維護常識),發(fā)放到每個實驗教師和學(xué)生手中,加強教師和學(xué)生對儀器的全面認識。
二、加強實驗教學(xué)團隊建設(shè),完善實驗教學(xué)
改變以往教師溝通較少的局面,調(diào)動實驗課老師的積極性,加強團隊建設(shè),集體做預(yù)備實驗,集體討論,有條件的話可以集體校外進修或參觀實習(xí)。鼓勵實驗技術(shù)人員上實驗課,提高實驗課質(zhì)量。讓理論課老師來上實驗課,雖然理論上了解比較透徹,但有時因上理論課課時過多,投入實驗課精力有限;再加上若一個人全部講完整個學(xué)期的實驗,面對眾多儀器的操作與維護勢必有點力不從心,而實驗技術(shù)人員長期在實驗室工作,對化工儀器設(shè)備了解較多,對實驗教學(xué)存在的問題了解比較全面,所以不妨大量鼓勵實驗技術(shù)人員上實驗課。這樣無論從人員層次、結(jié)構(gòu)梯隊,還是研究領(lǐng)域上都得到了互補,創(chuàng)造了一個全新且又有潛力的實驗教學(xué)團隊。
三、結(jié)合實際情況,選擇實驗內(nèi)容并拓展
為了提高學(xué)生的動手能力,為了今后從事研發(fā)或生產(chǎn)操作打下良好的基礎(chǔ),需要開設(shè)仿真實驗、綜合型實驗和設(shè)計型實驗。若按教育部文件的要求,以上“三型”實驗應(yīng)在學(xué)科基礎(chǔ)上占到70%以上,這勢必要求改革,從以往化工原理實驗為課內(nèi)實驗,改為單獨設(shè)課,且學(xué)時數(shù)也應(yīng)該相應(yīng)增加。實驗內(nèi)容方面,增設(shè)實驗課題,同時將傳統(tǒng)實驗內(nèi)容進行拓展,例如,以往離心泵實驗只是進行離心泵特性曲線的測定等,拓展后要求學(xué)生進行離心泵工作點的確定與流量調(diào)節(jié)機理的研究,同時進行離心泵性能與轉(zhuǎn)速關(guān)系的比例定律對離心泵效率的研究。通過這一系列操作,讓學(xué)生了解了企業(yè)主要的生產(chǎn)流程,鍛煉了他們的動手能力。結(jié)合學(xué)生的興趣與要求,在課余時間開放實驗室[1]。實驗室可以購置一些演示儀,例如雷諾演示儀、伯努利演示儀等;可以購買一些化工原理教學(xué)模型,這樣學(xué)生就可以較靈活的利用自己的課余時間選擇學(xué)習(xí);還可以將教師的科研課題分為子課題同實驗相結(jié)合,提高學(xué)生的科研能力。實驗教學(xué)為了突出理論教學(xué)與實際工程和社會應(yīng)用相結(jié)合,鼓勵學(xué)生暑期參與社會實踐,聯(lián)系對口企業(yè)讓學(xué)生實地參觀與實際上崗操作,讓學(xué)生真正的長見識、增才干。
四、改進實驗教師的教學(xué)理念,與時俱進
1.PBL教學(xué)法。PBL(Problem-Based Learning)教學(xué)法,打破教師傳統(tǒng)的教學(xué)方法,強調(diào)以學(xué)生為主的“提出問題―查找資料―討論研究―總結(jié)反思”探究式教學(xué)模型[2]。以往授課大部分時間都是教師在主講,學(xué)生則盲目地聽,機械地操作一遍,收不到很好的效果。改革后,授課教師于下課前提出下節(jié)課實驗的相關(guān)問題,學(xué)生課后查閱相關(guān)文獻,教師在下節(jié)課做實驗前請學(xué)生回答,督促了學(xué)生自主學(xué)習(xí);做實驗時,對學(xué)生容易忽視的地方教師適當進行針對性的引導(dǎo);等做完實驗后,組織學(xué)生分組進行交流、討論,然后教師帶著同學(xué)們一起小結(jié)。
2.綠色化學(xué)理念。綠色化學(xué)核心是從源頭上防止污染[3],所以在實驗教學(xué)中,從實驗內(nèi)容、實驗手段、實驗方法等方面考慮對環(huán)境減少污染。我校推廣使用微型化學(xué)實驗儀器,節(jié)約藥品減少對環(huán)境污染;降低藥品的濃度并注意尾氣的吸收,妥善處理實驗的廢棄物。例如做完吸收實驗后,滴定分析用到的試劑帶來的Ba+,以免重金屬污染,實驗操作完后立刻處理。
五、強化對學(xué)生的要求,提高實驗成效
1.實驗預(yù)習(xí)?;ぴ韺嶒灳哂泄に囆院凸こ绦裕瑢W(xué)生接觸到這種工程裝置的實驗,如果不預(yù)習(xí),往往不知如何下手,面對實驗現(xiàn)象無從分析,所以教師一定要嚴格檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告,強調(diào)不預(yù)習(xí)就不上崗操作。并且要求學(xué)生在預(yù)習(xí)時擬定詳細完整的實驗方案,不能只停留于以往的簡單抄寫實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗報告等,而是通過擬定實驗方案,理順實驗思路,懂得實驗順序,以免做實驗時盲目得不知所措。
2.實驗分工和操作。改變以往3~4人一組的狀況,采取循環(huán)式進行實驗,即將學(xué)生分成A、B兩個組交替循環(huán)做實驗,每組兩人成立實驗小分隊,二人操作相互配合,不再是以往眾人旁觀的場景。課后分工查閱文獻,進行討論式分析實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象,然后共同完成實驗報告,此法避免了相互抄實驗報告的現(xiàn)象,同時節(jié)約時間查文獻。小組分工做實驗既提高了學(xué)生實驗操作技能,加強了學(xué)生的主動性與合作精神,又提高了儀器的利用率。
3.實驗報告。實驗報告不能僅限于對實驗儀器的列舉、實驗步驟的記錄、數(shù)據(jù)的采集、思考題的解答等,一定要嚴格要求學(xué)生詳細記錄實驗步驟及實驗現(xiàn)象,提醒學(xué)生寫實驗報告跟預(yù)習(xí)報告不一樣,不是簡單的抄書,而是做實驗的一種回憶。另外還要舉例詳細描述數(shù)據(jù)的處理過程,并且引導(dǎo)學(xué)生以小論文的形式分析和處理實驗數(shù)據(jù)。
4.合理公正地進行實驗考評。我?;ぴ韺嶒灣煽兪瞧綍r實驗操作占70%,期末成績占30%,其中平時成績由預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗報告三部分決定,這種措施加大了對學(xué)生平時的考核力度,督促了學(xué)生平時主動的參與操作。另外期末成績用實驗設(shè)計報告和大作業(yè)代替以往的試卷考核,避免了學(xué)生機械記憶的缺點,加強了學(xué)生實踐綜合應(yīng)用的能力。
通過對我校化工原理實驗教學(xué)的改革與實踐,促進了學(xué)生主動探索分析和解決實際問題的能力,提高了學(xué)生動手操作和團隊合作能力,學(xué)生的就業(yè)競爭力明顯加強,為他們今后更快更好適應(yīng)社會奠定了好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
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