前言:我们精心挑选了数篇优质化学的基本反应文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
例1下列有机反应中,不属于取代反应的是()。
A.CH3+Cl2光照
CH2Cl+HCl
B.2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2
C.CH3CH2CH2CH2OH +HBr
CH3CH2CH2CH2Br+H2O
D.C2H5OH+HOC2H5浓硫酸140℃
C2H5OC2H5+H2O
解析根据取代反应的概念可知,反应A、C、D均属于取代反应;而反应B不属于取代反应(属于置换反应)。
故答案为B。
知识点拨①取代反应的特点是“交换成分,有上有下”。
②常见的取代反应有:烷烃、苯及其同系物、酚等的卤代反应,苯及其同系物、酚等的硝化反应与磺化反应,酯化反应,醇与氢卤酸(HX)的反应,醇分子间脱水生成醚的反应,有机物的水解反应。
③取代反应与置换反应的主要区别:一是取代反应的反应物和生成物不一定有单质,而置换反应的反应物和生成物一定有单质;二是取代反应一般进行不完全、速率慢,而置换反应一般能进行完全、速率快;三是取代反应无电子得失,而置换反应有电子得失。
二、加成反应
例2下列有机反应中,不属于加成反应的是()。
A.CH3CH=CH2+HCl催化剂
CH3CHClCH3
B.CH2=CHCH2CH3+H2O催化剂CH3CHOHCH2CH3
C.CH2=CHCH3+2Cl2光照CH2=CHCHCl2+2HCl
D.CH2=CHCH2CHO+2H2催化剂CH3CH2CH2CH2OH
解析根据加成反应的概念可知,反应A、B、D均属于加成反应;而反应C不属于加成反应(属于取代反应)。
故答案为C。
知识点拨①加成反应的特点是“合二为一,只上不下”。
②常见的加成反应有:不饱和烃及其衍生物与H2、卤素(X2)或卤化氢(HX)的加成反应,不饱和烃与水的加成反应,芳香烃、醛、酮、葡萄糖、果糖等与H2的加成反应。
③能发生加成反应的有机物一般含有碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键等不饱和键。
④取代反应与加成反应的主要区别是:取代反应反应前后分子数目一般不变,而加成反应反应后分子数目一般减少。
三、酯化反应
例3下列有机反应中,不属于酯化反应的是()。
A.CH3CH2CH2OH+HCl
CH3CH2CH2Cl+H2O
B.CH3CH2COOH+HOCH2CH2CH3
CH3CH2COOCH2CH2CH3+H2O
C.CH3CH2OH+HO―SO3H(浓)浓硫酸CH3CH2O―SO3H+H2O
D.\[C6H7O2(OH)3\]n(纤维素)+3nHO―NO2(浓)浓硫酸\[C6H7O2(ONO2)3\]n+3nH2O
解析根据酯化反应的概念可知,反应B、C、D均属于酯化反应;而反应A不属于酯化反应(因HCl是非含氧酸,且生成物CH3CH2CH2Cl属于卤代烃、而不属于酯)。
故答案为A。
知识点拨①酯化反应概念中的酸指有机酸(羧酸)或无机含氧酸(如H2SO4、HNO3等);醇不仅指醇类,而且包括含醇羟基的有机物(如葡萄糖、纤维素等)。
②酯化反应属于取代反应。
③羧酸与醇发生酯化反应的原理:一般是羧酸分子里羧基上的羟基跟醇分子里羟基上的氢原子结合成水(即脱水方式为“酸脱羟基醇脱氢”),其余部分互相结合成酯。无机含氧酸与醇发生酯化反应的原理:一般是无机含氧酸分子里羟基上的氢原子跟醇分子里的羟基结合成水(即脱水方式为“醇脱羟基酸脱氢”),其余部分互相结合成酯。
④常见的酯化反应:无机含氧酸与醇或糖等的酯化反应,羧酸与醇或糖等的酯化反应,羟基羧酸分子内或分子间的酯化反应。其中,二元羧酸与二元醇或羟基羧酸发生酯化反应时,可以生成链状酯、环状酯或高聚酯。
四、消去反应
例4下列有机反应中,不属于消去反应的是()。
A.CH3CH2CH2CH2OH浓硫酸CH3CH2CH=CH2+H2O
B.CH2CH2CH2Cl+NaOH
乙醇
CH2CHCH2+NaCl+H2O
C.BrCH2CH2CH2CH2Br+2NaOH
乙醇CH2=CHCH=CH2+2NaBr+2H2O
D.2CH3CH2CHOHCH3+O2
催化剂
2CH3CH2COCH3+2H2O
解析根据消去反应的概念可知,反应A、B、C均属于消去反应,而反应D不属于消去反应(根据氧化反应的概念可知,反应D属于氧化反应)。
选D。
知识点拨①消去反应的特点是“一分为二,只下不上”。
②常见的消去反应有:卤代烃与强碱的醇溶液共热的反应,醇分子内的脱水反应。
③与连有卤素原子或羟基碳原子的邻位碳原子上有氢原子的卤代烃或醇,才能够发生消去反应。
④由于苯环是稳定结构,卤素原子直接与苯环相连的卤代烃(如Br)或酚(如OH),既使与连有卤素原子或羟基碳原子的邻位碳原子上有氢原子,也不能发生消去反应。
五、氧化反应与还原反应
例5下列既不属于氧化反应,又不属于还原反应的是()。
A.2C6H6+15O2乙醇12CO2+6H2O
B.2CH3CH2CH2CHO+O2
催化剂
2CH3CH2CH2COOH
C.CH3COOH+HOCH2CH2CH3浓硫酸
CH3COOCH2CH2CH3+H2O
D.CH2=CHCHO+2H2催化剂
CH3CH2CH2OH
解析根据氧化反应的概念可知,反应A、B属于氧化反应;根据还原反应的概念可知,反应D属于还原反应;而反应C既不属于氧化反应,又不属于还原反应(属于酯化反应或取代反应)。答案为C。
知识点拨①氧化反应的特点是“得氧”或“失氢”;还原反应的特点是“得氢”或“失氧”。
②常见的氧化反应有:有机物的燃烧反应、有机物(不饱和烃及其衍生物、与苯环相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物、醇、醛等)与酸性KMnO4溶液的反应、苯酚与空气中的氧气的反应、醛及含有醛基的有机物与银氨溶液或新制Cu(OH)2的反应、醇或醛的催化氧化或被强氧化剂氧化的反应。
③常见的还原反应有:有机物与氢气的加成反应。
④连有羟基的碳原子上含有氢原子的醇才能发生催化氧化反应;含有碳碳不饱和键的有机物、芳香烃、醛、酮、单糖等能够发生还原反应。
六、水解反应
例6下列有机反应中,不属于水解反应的是()。
A.在一定条件下,乙烯与水反应生成乙醇
B.在一定条件下,丙酸乙酯与水反应生成丙酸和乙醇
C.在一定条件下,蔗糖与水反应生成葡萄糖和果糖
D.在加热条件下,2-溴丙烷与NaOH的水溶液反应制2-丙醇
解析根据水解反应的概念可知,反应B、C、D均属于水解反应;而反应A不属于水解反应(属于加成反应)。
故答案为A。
知识点拨①有机物的水解反应属于取代反应。
②能发生水解反应的有机物主要有:卤代烃、酯、油脂、双糖、多糖、肽和蛋白质等。
③卤代烃发生水解反应的条件是与强碱(NaOH或KOH)的水溶液共热,卤代烃水解可生成醇(或酚);酯在酸性条件下水解生成相应的酸和醇,酯在碱性条件下水解生成相应酸的盐和醇;油脂在酸性条件下水解生成相应的高级脂肪酸和甘油,油脂在碱性条件下水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油;麦芽糖水解生成葡萄糖,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖;淀粉和纤维素水解的最终产物为葡萄糖;肽和蛋白质水解的最终产物为氨基酸。
④油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
⑤单糖(如葡萄糖、果糖)不能发生水解反应。
七、加聚反应和缩聚反应
例7下列有机反应中,属于缩聚反应的是()。
A.由甲基丙烯酸甲酯合成聚甲基丙烯酸甲酯的反应
B.由3-羟基丙酸合成聚3-羟基丙酸的反应
C.由1,3-丁二烯合成聚1,3-丁二烯的反应
D.由HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2合成高聚物的反应
解析根据加聚反应的概念可知,反应A、C都是由不饱和的单体通过加成的方式生成高聚物的反应,则反应A、C都属于加聚反应;根据缩聚反应的概念可知,反应B、D在生成高聚物的同时都有小分子生成(反应B生成的小分子物质是水,反应D生成的小分子物质是氨),则反应B、D都属于缩聚反应。
故答案为B、D。
知识点拨①加聚反应的特点是“加成聚合,只上不下”;缩聚反应的特点是“缩合聚合,有上有下”。
关键词:化学学科;化学教育;化学反应原理;学科观念;培养
观念是行为的先导,若没有形成正确的学科观念,该学科就难以指导人们的行为及生活。中学化学教学能够使学生终身受益的就是影响他们世界观、人生观和价值观的化学思想观念。大多数高中生毕业后不太可能从事与化学相关的事业,他们只需要对待这个物质世界的正确态度、观念和方法。化学教学的重心应从过分注重事实性知识转变为事实性知识和观念两者并重,这已是时代的需求。本文以苏教版选修教材《化学反应原理》为载体,突出“观念建构为本”的教学理念,结合笔者的化学新课程实践,就培养学生的学科基本观念作一探讨,力求把新课程理念转化为具体的运作。
一、学科观念在《化学反应原理》中的组织和呈现
1.学科知识类观念的集中体现。
化学反应原理是人类在研究大量化学反应本质的基础上,总结得到的关于化学反应的一般规律,《化学反应原理》中设置了“化学反应与能量”“化学反应速率和化学平衡”“溶液中的离子平衡”三大主题,这种大章大节式的编排体系,清晰地形成了一个利于学生接受的知识网络,突显学科内涵、学科知识体系的逻辑性和系统性,学科知识类观念在各主题中得到集中体现,且呈螺旋上升的趋势。教材通过介绍能量变化的基本原理、化学平衡基本理论、离子反应基本规律,使学生能适应从宏观与微观、定性与定量、快慢与限度、本质与现象、积极应用与负面影响、能量转化等方面认识化学反应。这样的编排体系无疑对教师的教学设计方式和意识的转变产生巨大的推动作用,教师应该理解这样一种编排意图,不断概括提炼出“具有持久价值和迁移价值的化学观念”,并落实到课堂教学中。
2.学科价值类观念的分散渗透。
作为理论性较强的选修课程,《化学反应原理》没有像必修模块那样,开设相对独立的主题学习学科价值,但是挖掘教材,处处都有渗透科学精神的好素材。苏教版教材非常重视理论与生产生活相结合,是目前被审查通过的教材版本中最贴近实际的一个,STS 教育渗透较深。教材关注核心观念的建构过程,改变原来过分强调事实性知识的内在逻辑结构,课程内容的选择在化学分析方法的定量化和实验手段的现代化方面,同以往的化学课程相比,大大地向前迈进了一步。如专题2“化学反应速率和化学平衡”就通过一系列定量实验活动来强化“实验观”,使学生深刻认识到实验是研究化学的方法之一,条件的控制是实验研究的灵魂。教材用大量的图片和语言的描述展示了化学在工农业生产、科学前沿、日常生活中的广泛运用,使学生通过化学的学习更加了解周围的世界和自己的生活,增进对化学学习的兴趣和对化学学科的创造性与实用性的赞赏,不断提升“化学价值观”。
《化学反应原理》是为学习理科的学生所设计的,学习该模块,不仅能完善中学化学基本概念和原理的知识体系,而且能使这些对化学感兴趣的学生了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用,认识化学在不断丰富社会物质财富,提高人类生活质量,推动社会发展过程所起到的作用,树立研究化学的志向。《化学反应原理》所蕴含的学科观念是丰富的、多元的,教师只要选择出最适宜渗透的观念进行教学设计,一定能在有效地帮助学生掌握相关化学基本概念和原理的同时,强烈感受并建立相应的观念。
二、促进观念建构的教学策略
1.单元整体教学设计。
观念建构为本的教学不能立足在一小节、一课时上,而应就相关内容进行整体的单元设计,通过一个相对连续的阶段来建构观念。教师对教材本身要有整体的把握,在此基础上选择一个统领课程单元的观念,以此为核心进行单元整体教学设计,并根据学生的知识经验和心理发展水平,将贯穿于教学单元的化学观念随教学进度分解为不同的层次,然后结合每节课的教学内容逐一建构。这样既保证了每一教学单元有一个整体的、宏观的化学观念作为起导向作用的单元目标,每一节课又有不同层次的、具体的、易操作的基本理解作为起执行作用的课时目标,使化学观念的培养贯穿于教学的每一个环节。
苏教版《化学反应原理》采用“专题―单元”式结构,共设 3 个专题 10个单元,内容基本按照课程标准的3个主题顺序安排。课程主题是课程内容的“脉络”,学科观念是课程内容的“浓缩和提炼”。审视各课程单元,观念的连续性可以清晰地识别出来。由于观念的整合作用,能很好地把原来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。教师对整个单元知识体系做深入的思考与统筹的安排,并以对学生观念层面的理解为目标来统整相关的问题及活动程序。以专题3“溶液中的离子平衡”为例,围绕化学平衡常数,建立了水的离子积常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数等概念;利用化学平衡移动规律分析了外界条件对水及弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡、沉淀溶解平衡的影响。这种从单一到复杂的内容体系,联系紧密、层层深入,除了能使学生获得一些具体的知识外,更重要的是引导学生综合运用微粒观、平衡观、定量观系统地分析问题,一步步揭示溶液中离子平衡的实质。
2.创设以观念建构为核心的多样化活动。
学科观念的形成是在活动中发生、在交流合作中激荡、在反思实践中生成的。以观念建构为核心的多样化活动,不仅是促进知识向深层次观念发展的主要途径,也使学生有机会实践复杂的行为表现。活动的方式是多样化的,可以是观察思考、交流讨论、或是实验探究结合数据处理分析,也可以是课后的调查类活动。教师要及时把握实际教学中的活动方式,观察学生对化学课堂教学的适应性和认同度,观察学生在活动中的表现来推测其观念的建构情况,根据学生的反馈及时调整。
例如实验活动是过程方法教学的重点,教师可设置“认识盐溶液的酸碱性”“探究影响盐类水解的因素”“中和滴定法测定未知溶液的浓度”等实验活动,通过设计并实施这些实验活动,学生不仅获取了知识,还学会了很多具体的实验方法,如实验数据的测定、实验条件的控制、实验观察、实验记录、实验数据的表格化和线图化处理等,提升了学生对于实验作为一种科学研究方法的认识。教材为化学反应原理的研究提供了大量数据信息,如反应方向的判断、化学平衡常数都是结合数据分析呈现;设置了定量研究实验,如化学反应速率的测定,浓度、温度对化学平衡的影响等。这些探究活动不仅仅是培养学生的实验能力,更是学生个体理解、感受事实及其概念形成过程的质的转变。
3.结合学生已有经验进行情境设计。
情境教学所选择的材料信息应以一定的化学知识点为依托,可以是日常生活常识,或是与社会事件相关内容,或是一段化学小史。主要目的是引起学生观念上的冲突并能促使学生主动进入分析问题和解决问题的活动中,让学生在应用观念的情境中认识观念的功能和价值。教师要根据学生的原有知识水平和观念水平设计情境,分析学生原有观念与将要建构的新观念间的关系,让学生主动地、富有个性地学习,使学习效果最大化。
《化学反应原理》通过对纷繁复杂的化学现象背后的共同规律、普遍原理的认识让学生认识到不同化学现象后面的统一性,教学的结果是学生无论作为未来社会的普通公民还是化学专业人员,在思考化学与技术、自然、社会关系的问题时都能够自觉地根据化学基本原理乃至由此抽象出的哲学原则做出理智的决策,而不是简单重复别人的东西。
【参考文献】
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[2] 张毅强.观念建构为本的化学教学设计的理论与实验研究[D].北京:北京师范大学,2007:10.
关键词: 过氧化物酶;辣根过氧化物酶;酶反应动力学
中图分类号:Q554+.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)17-0310-02
0 引言
POD广泛存在于自然界中,是动植物代谢中一种重要的生物酶[1],其中应用最为广泛的为辣根过氧化物酶(HRP)。POD可以应用于工业生产和物质的分析检测等领域,同时POD有很强的氧化特性,在很多领域中可以替代目前的化学氧化剂[2-4]。人们研究了很多植物中的POD,结果发现其对植物的种子萌发及抗氧化有很大的促进作用,而且过氧化物酶与很多植物果实深加工中的褐变反应直接相关[5-7],因此POD的研究得到了越来越多的关注。
酶反应的动力学研究中,主要考虑的是两个参数,即最大反应速率Vmax和米氏常数Km。活性中间络合物学说(intermediate complex hypothesis)认为酶反应都要通过酶(E)与底物(S)结合形成酶-底物络合物(ES),然后酶再催化底物转化为产物(P),同时释放出酶参加下一轮的反应,基于该理论,在稳态系统中,可以推导出米式方程:
Km反映了酶与底物之间的结合能力,Km越小,酶与底物的亲和力越大,反之酶与底物亲和力越小。同时Km是衡量反应速度与底物浓度间关系的尺度,因此常可通过Km来确定在酶催化反应中应该使用的底物浓度。因此在酶的研究中,Km是非常重要的一项指标。
分光光度法[8-9]因为反应体系简单,反应物易于检测,设备简单易于普及,是目前国内外测定过氧化物酶酶活性应用最普遍的方法。本文基于分光光度法,利用图1所示反应式:测定了商品HRP及土豆中POD的活性,分别计算了两者的酶反应动力学数据。
由公式2可知,ΔA/Δt与酶活性浓度成正比,因此可通过测定催化反应体系的ΔA/Δt用于研究和测定HRP 活性。其中,ΔA为酶催化反应线性区域内的吸光度变化;Δt为线性区域的时间间隔,min;ε为测定对象的摩尔吸收系数,μmol-1·cm-1;L为比色池的光程,cm;V为反应体系总体积,mL;v为加入样品的体积,mL。
1 仪器与试药
实验仪器及实验试剂:分光光度计;电子天平;pH计;HRP(≥250Umg-1,R.Z=3,中科院上海生化所东风生物技术公司);H2O2(KMnO4法标定其浓度为9.88mol L-1) ;邻苯二胺(OPDA,成都市科龙化工试剂厂);其他试剂有:柠檬酸钠;柠檬酸;玻璃微珠。试剂均为分析试剂。实验用水均为超纯水。
2 分析方法
2.1 HRP活性测定 配制pH5.5、浓度为0.1mol L-1的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,使用缓冲液配制一定浓度的OPDA,HRP和H2O2溶液,首先将0.9mL OPDA溶液与0.2mL的HRP溶液加入到比色皿中,充分混匀,以此为标准,调节吸光度A为0值,设计测定波长为423nm。随后加入0.9mL H2O2溶液并混合均匀,总体积为2mL。开始计时,每间隔0.5min记录一次吸光度数值,连续记录至数值不再变化为止。随后以反应时间为横坐标,吸光度为纵坐标作图,得到吸光度随时间变化数值如图2所示,以图中所示ΔA/Δt为基础计算酶活性。
2.2 土豆中POD活性测定 一定量的土豆样品首先使用超纯水冲洗干净,放置与研钵中,加入质量为样品质量分数10%的玻璃微珠及柠檬酸盐缓冲液5ml研磨,直至将样品研磨至糊状,转入离心管中,并用柠檬酸盐缓冲液冲洗研钵数次。使用柠檬酸盐缓冲液将总体积定容为20ml,置于离心机中,1500rpm,离心15min。取上清液为样品中POD粗提液用于测定,下层残渣丢弃。
使用土豆提取液替代HRP溶液,利用HRP活性测定的方法测定其中POD活性。
2.3 实验条件优选 反应过程中,对酶活性测定有影响的因素包括:OPDA浓度;H2O2浓度;缓冲液pH;缓冲液浓度。因此首先对这四个条件进行优选,优选得到最佳的反应条件:OPDA与H2O2浓度分别为1.2mmol L-1和0.35mmol L-1,缓冲液浓度为0.1mol L-1,缓冲液pH为5.5。
后续关于酶反应动力学的实验均在最优条件下完成。
2.4 商品HRP酶动力学计算 分别对HRP的氧化底物H2O2和还原底物OPDA 作Lineweaver-Bvurk双倒数曲线,图3所示为以H2O2为底物的L-B双倒数图。
3 结果与讨论
商品HRP与土豆中粗提纯的POD相比,商品HRP的Km更高,表明商品HRP底物间结合欠紧密。同时,可以依据测定得到的HRP的Km,计算在不同实验中所使用的底物浓度,利于后续的实验操作。确定底物浓度与最大反应速度的条件下,可以尽量的减少HRP的使用量,节省宝贵的酶试剂,节约实验成本。
POD广泛存在于动植物中,它的研究在生物抗氧化与衰老等方面有很好的应用前景[10-13]。酶动力学研究可以用于表示酶与底物间结合的紧密度等,是一项非常有用的数据,同时酶的动力学研究可以用于酶催化反应机理的研究,因此POD的动力学研究在POD的使用及酶催化反应机理研究中占有很重要的地位,值得深入探讨。
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论文关键词:初中化学 基本概念教学
论文摘要:初中化学是化学的启蒙教育,在概念的形成和运用上更凸显了概念的重要性。死记硬背的方式会对以后的化学教学有所阻碍更多的是影响了学生学习化学的可持续发展。本文是对于化学基本概念教学的方法谈了一些简单的认识。
在这几年的初中化学教学中关于化学的基本概念的落实问题上一直在困扰着我。学生如果是靠死记硬背的记忆概念就显得很牵强,而且会使学生有抵触情绪,冲淡学习化学的兴趣,有什么更好的方法可以轻松牢记化学的基本概念,并且还可以让学生保持着学习化学的热情和兴趣?关于这个问题我有一些自己简单认识。
一、重视概念的形成过程
教学过程忽略概念形成的过程,那是对概念的定义进行生搬硬套的传授,学生并没有真正理解概念的本质,学生只是学习了一些词语,会背诵概念的词句,在做题时虽然也可以解答习题,但实际上学生只是用概念的规律对习题做出判断,那不是真正有意义的构建了概念,那应该叫做一种条件反射。当遇到一些概念的灵活与运用的问题和概念的外延的一些问题上就会显得很被动的。因此,化学基本概念教学的基本原理应是注重学生概念学习的过程,帮助学生发展思维能力,可以充分利用演示实验,分析归纳,形成基本概念适的条件使学生自主建构意义形成概念。
教师应该注重对情景的设置和提出有效的问题,并引导学生从一定的方向对情景进行分析,发现情景中的问题,学生若能提出有价值的问题,说明学生明确了学习的任务,有了明确的思维方向,也就为学生自主建构概念打下了坚实的基础。如学习氧化还原反应概念时,教师列出几个在四大反应范围内的和不在四大基本反应范围的氧化还原反应的例子,当学生首先按以前的经验给这些反应分类,但当他们用原有的思维方式去分析这项反应遇到困难时,必然会产生用新的方式去理解这些反应的动机,教师适时引导学生发现问题,提出问题,并指导学生从化合价变化的角度去观察,如果发现这些反应其实只有两类,这时学生基本上就形成了对氧化还原反应的实质内容的认识。此时学生应能对所选择的信息形成概括,应用自己的语言进行概述或接受前人的描述语言,从而完成对概念的建构。
二、通过实验渗透概念
初三的化学是启蒙教育,学生初次接触化学,就这个原因往往对概念理解不深,习惯用死记硬背的方法学习,教师尽可能地加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生都能直接观看到实验现象,加强直观性,增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。
三、把抽象的概念形象化
对于抽象的概念,在没有化学实验的基础上应该应适当的比喻或指导学生自学去获取知识。合适的比喻可以起到事半功倍的效果。例如在讲分子这一概念时,可以让学生先去想象分子的样子,可以在纸上凭着自己的想象画出自己心目中的分子。目的是培养学生的微观意识。再让学生回忆日常生活中所见到的一些现象:为什么我们能闻到花的香味?为什么卫生球放久了会慢慢变小?烟雾的扩散等。让学生从宏观的感觉中去体会微观粒子的性质,理解分子论概念。元素是一个很抽象的概念,在建立元素概念时,利用学生已有知识,先让学生回忆原子及原子核的组成,然后在举例出各种元素的原子和同种元素的几种原子,让学生先感受到元素的概念,然后用生动的语言抽象出元素的概念。也可采用指导学生先阅读教材再通过讨论的方法使学生自己得出正确概念。这样,一方面能排除学生对抽象概念的厌烦情绪,又能使学生对比较抽象的概念理解得较准确和深入。避免教师把概念硬灌给学生,让学生死记硬背而记不住、难应用,进而加强对概念的理解。
四、及时总结注意概念与概念之间的微妙联系
初学化学的学生往往对概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做题时经常出现差错。在教学中可列举几组实例进行比较教学,在对比中明确它们的本质区别和联系,加深对概念的理解,锻炼学生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比较分析它们的区别和联系。即元素是宏观概念,是描述物质的宏观组成,只论种类,不论个数。而原子是微观概念,是描述物质的微观结构,既讲种类,又讲个数。元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。这样的方式会让学生在元素概念的运用中会更得心应手。
五、深挖概念的内涵
一些化学概念层次较多,这给学生记忆带来了一定的难度。教学中我把组成定义的关键词句向学生突出讲解,促进对概念的理解,加强记忆效果。例如、在“催化剂”概念中,强调“变”和“不变”;在酸、碱定义中强调“全部”二字等。学生只有理解这些词语的意义,才能深刻理解基本概念。
如在溶液中“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,第一,定义的句子比较长,第二,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将溶解度概念中的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式加上关键字构成了溶解度的定义,缺一不可,进而加深了学生对这个概念的理解。
六、通过练习巩固概念,加强对概念的理解
概念形成之后,一定要使学生通过复习和反复运用来掌握和巩固,决不能让学生满足于死记硬背和一般性理解。在教学过程中一是要注意组织练习,当学生学过有关概念后,教师应有目的、有针对性的布置一些练习题,使学生通过习题实践,巩固和增强学生应用概念的能力。二是分析错误及时改正。还应采用多种形式对学生掌握情况进行考查了解,根据反馈发现的问题及时有针对性的采取补救措施。
总之,化学概念是学习化学的核心和可持续发展的重要因素,要提高化学概念教学质量,加强学生素质教育,教师必须在教学过程中坚持从学生实际出发,采用多层次、多途径培养学生思维能力。进行化学基本概念教学,不仅要使学生准确理解与掌握概念,而且还要注意培养学生掌握研究化学问题的方法、思路以及应用概念解决化学实际问题的能力。由于学习对象的不同,基本概念的内容、难度不同,化学基本概念教学的方法和形式也应该是多种多样的,只有不断的对出现的基本概念知识结构进行总结才能在教学中提高学生的能力,不断提高化学基本概念教学的质量。
参考文献
河南焦作师范高等专科学校 程敏敏
【摘 要】通过教学实践,提出给学生建立有机化学理论体系的重要性,指出突出理论教学,引进原版英文教材,实行双语授课,利用网络资源,加强与科研、生活的联系等几个方面有利于提高有机化学的教学效果。
关键词 基础理论;双语教学;有机化学;教学效果
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)05-0092-01
基金项目:本文系2010年度河南理工大学精品课程建设和重点课程建设资助项目“2010年重点建设课程—有机化学”(编号:201002)的研究成果。
有机化学是应用化学、化学专业的一门重要专业基础课, 也是材料化工、资源环境、生命科学等学科的基础课。有机化学涉及范围广,理论性强,就课程本身来说它有三个主要的特点:其一,有机化合物和有机反应种类繁多;其二,有机反应受反应条件的影响极大,虽有规律可循,但例外情况也比较常见;其三,化合物性质对结构,有机反应对机理的依赖性强。学生在学习过程中容易出现轻逻辑推理,重机械记忆的错误认识。导致出现知识点混淆、易忘记,一些重点和难点内容难以理解,面对实际问题无从下手等学习困难,很容易产生厌烦情绪,从而失去学习兴趣。如何在课堂教学中为学生建立起有机化学的理论框架,使学生从繁重的记忆任务中解脱出来,提高学习信心与积极性,就成为有机化学教师必须思考的重要问题。
一、重视有机化学的基本概念、基础理论,以及化合物的结构和立体化学教学,建立有机化学的理论体系
建立起正确的有机化学理论体系,对于学好有机化学有非常重要的作用。许多学生在学习有机化学过程中,不重视有机化学的基本理论,认为有机化学主要靠机械记忆就能学好,这是非常错误的认识。需要从下面几个方面着手来指导学生掌握有机化学的理论体系。
1.首先建立起结构(Structure)、性质(Property)、机理(Mechanism)和反应(Reaction)四者之间相互联系的逻辑关系。在这个关系中,结构和机理是基础,性质和反应是衍生。首先要让学生掌握化合物的结构特点,理解结构与性质的相互关系;掌握反应的机理,用反应来验证机理,用机理来推测反应。只有从根本上理解每类化合物的结构,才能掌握其性质;只有从根本上理解每类反应的机理,才能掌握各种化学反应。
2.掌握并理解有机化学中常用的基本概念。有机化学基本概念是有机化学基础知识的重要组成部分,是系统学习有机化学理论的基础。有机化学基本概念与其他学科有着广泛的联系,特别是无机化学。从教学实践来看,大多数学困生都不理解常见的概念性问题。
3.掌握常用的基本理论。如价键理论、杂化轨道理论、分子轨道理论、共振论、微观可逆性原理等。这些理论有的抽象,如分子轨道理论,虽然不要求理解分子轨道理论的数理基础,但是对分子轨道具体成键的特征必须掌握,像分子轨道对称性的特点,节点变化的规律,成键轨道、反键轨道和非键轨道数目的确定等,有些理论比较具体,如共振论,就不仅仅是理解的问题,而是必须熟练的掌握,这样才能更好理解反应机理和一些特殊的反应现象。
4.正确书写有机化学中常见的表达式。如Lewis结构式、共振式和反应机理等。必须强调有机化学中常用表达式的书写规则,特别是最基本的Lewis结构式的正确书写。否则学生无法判断共振式书写的对错,也无法比较共振杂化体的稳定性和推导正确的反应机理。
5.重视绪论的教学,对有机化学课程的整体框架及相关内容做适当的调整。通常在教学中安排绪论章节来学习有机化学的预备知识,作为随后按官能团分类学习有机化学的基础。在有机化学绪论课上,不仅要告诉学生有机化学的目的和任务,还要联系实际讲述有机化学和其他学科的关系和重要性,激发学生的学习热情。
二、实行双语教学,引进英文原版教材,提高学生自主学习的能力
1.实行双语教学,引进英文原版教材的必要性。双语教学有助于学生更深入的掌握有机化学知识点,了解有机化学学科的前沿动态。由于近代化学学科发源于西方,而绝大多数重要的化学类期刊(包括我国化学期刊)使用的语言都是英语,为使学生更准确的把握有机化学的知识脉络,理解化学家的思维模式,通过中英双语教学,引入英文原版教材,就显得非常必要。
由于使用英语课件授课,学生在课堂上接受知识的难度增大,为了更好地在课堂上理解教师所讲的内容,学生就必须提前预习所学课程,以求对教师即将讲授的知识有初步的了解。这样就在客观上提高了学生的自主学习的积极性,使得学生能够锻炼独立思考问题、解决问题的能力,为以后的工作和学习打下良好的基础。
2.实行双语教学的可接受性。有机化学适合双语教学。双语教学的最大难点是需要掌握大量的专业词汇,但是对于有机化学而言,这些词汇都可以利用简单的、已经学过的单词通过构词法快速掌握。例如,有机化合物的命名问题,只要掌握常见的十几种碳链的命名和各类官能团化合物的词尾(头),便能快速识别出这些专业词汇的意思。
在有机化学的教学过程中,仍然采用以前的中文教材,但必须是加入专业英语内容的双语课件,课件与所采用的中文教材保持内容的一致性,但把每一章节的大小标题、人名反应、常见的专业术语和化合物的名字都采用双语标记的办法,缓解学习者的语言压力,减轻紧张感,增强学习热情和信心,长此下去,学生通过课后进行中英文的对照、复习,经过一个循序渐进的过程,可逐渐熟悉和接受英文的教授,从而达到双语教学的目的。
三、有效利用网络资源,快速搜索自己需要的知识,提高学生获得化学知识的能力
网络上的有机化学资源十分丰富。目前,国内很多有机化学精品课程网站和世界上重点大学的有机化学课件,如哈佛大学等都在官网免费公开,介绍学生上网搜索,观摩学习。
四、与生活、科研相结合,提高学生的学习兴趣,不断更新课件内容
化学是理论与实践相结合的学科。在平时的授课中要把生活中常用的有机化学品或生产活动与化合物和有机反应原理的学习相结合,使学生充分认识到有机化学的重要性,切实感受到有机化学的魅力,激发学习有机化学的热情。
总之,一方面要加强有机化学基本概念和基础理论教学,引入双语授课,指导学生阅读原版教材,使学生掌握正确的学习方法;另一方面, 可以根据教学内容, 综合运用各种教学资源,提高学生获得化学知识和自主学习的能力,认识有机化学对社会生活的重要性,激发学习有机化学的热情和创造性的学习能力,再加上教师的丰富教学手段,就一定能提高有机化学的教学效果。
参考文献:
[1]郑彧,等.高校有机化学双语教学探索与实践[J].辽宁中医药大学学报,2012,14(8):153-154.
[2]陈博,等.有机化学双语教学网络资源分类介绍[J].化学教育,2009,30(5):47-48.
【关键词】初中化学;基本概念教学
【Abstract】The junior middle school chemistry is the chemistry elementary education , is in conceptual formation and having applied more protruding obvious conceptual significance. Way chemistry teaching that can direct on a hereafter cramming up sustainable development having what be hindered more being from having affected a student studying a chemistry. The main body of a book the method being that the basic concept teaches to the chemistry has talked about some simple cognitions.
【Key words】Junior middle school chemistry; The basic concept teaches
【中图分类号】G633.8 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2012)01-0075-01
在这几年的初中化学教学中关于化学的基本概念的落实问题上一直在困扰着我。学生如果是靠死记硬背的记忆概念就显得很牵强,而且会使学生有抵触情绪,冲淡学习化学的兴趣,有什么更好的方法可以轻松牢记化学的基本概念,并且还可以让学生保持着学习化学的热情和兴趣?关于这个问题我有一些自己简单认识。
一、重视概念的形成过程
教学过程忽略概念形成的过程,那是对概念的定义进行生搬硬套的传授,学生并没有真正理解概念的本质,学生只是学习了一些词语,会背诵概念的词句,在做题时虽然也可以解答习题,但实际上学生只是用概念的规律对习题做出判断,那不是真正有意义的构建了概念,那应该叫做一种条件反射。当遇到一些概念的灵活与运用的问题和概念的外延的一些问题上就会显得很被动的。因此,化学基本概念教学的基本原理应是注重学生概念学习的过程,帮助学生发展思维能力,可以充分利用演示实验,分析归纳,形成基本概念适的条件使学生自主建构意义形成概念。
教师应该注重对情景的设置和提出有效的问题,并引导学生从一定的方向对情景进行分析,发现情景中的问题,学生若能提出有价值的问题,说明学生明确了学习的任务,有了明确的思维方向,也就为学生自主建构概念打下了坚实的基础。如学习氧化还原反应概念时,教师列出几个在四大反应范围内的和不在四大基本反应范围的氧化还原反应的例子,当学生首先按以前的经验给这些反应分类,但当他们用原有的思维方式去分析这项反应遇到困难时,必然会产生用新的方式去理解这些反应的动机,教师适时引导学生发现问题,提出问题,并指导学生从化合价变化的角度去观察,如果发现这些反应其实只有两类,这时学生基本上就形成了对氧化还原反应的实质内容的认识。此时学生应能对所选择的信息形成概括,应用自己的语言进行概述或接受前人的描述语言,从而完成对概念的建构。
二、通过实验渗透概念
初三的化学是启蒙教育,学生初次接触化学,就这个原因往往对概念理解不深,习惯用死记硬背的方法学习,教师尽可能地加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生都能直接观看到实验现象,加强直观性,增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。
三、把抽象的概念形象化
对于抽象的概念,在没有化学实验的基础上应该应适当的比喻或指导学生自学去获取知识。合适的比喻可以起到事半功倍的效果。例如在讲分子这一概念时,可以让学生先去想象分子的样子,可以在纸上凭着自己的想象画出自己心目中的分子。目的是培养学生的微观意识。再让学生回忆日常生活中所见到的一些现象:为什么我们能闻到花的香味?为什么卫生球放久了会慢慢变小?烟雾的扩散等。让学生从宏观的感觉中去体会微观粒子的性质,理解分子论概念。元素是一个很抽象的概念,在建立元素概念时,利用学生已有知识,先让学生回忆原子及原子核的组成,然后在举例出各种元素的原子和同种元素的几种原子,让学生先感受到元素的概念,然后用生动的语言抽象出元素的概念。也可采用指导学生先阅读教材再通过讨论的方法使学生自己得出正确概念。这样,一方面能排除学生对抽象概念的厌烦情绪,又能使学生对比较抽象的概念理解得较准确和深入。避免教师把概念硬灌给学生,让学生死记硬背而记不住、难应用,进而加强对概念的理解。
四、及时总结注意概念与概念之间的微妙联系
初学化学的学生往往对概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做题时经常出现差错。在教学中可列举几组实例进行比较教学,在对比中明确它们的本质区别和联系,加深对概念的理解,锻炼学生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比较分析它们的区别和联系。即元素是宏观概念,是描述物质的宏观组成,只论种类,不论个数。而原子是微观概念,是描述物质的微观结构,既讲种类,又讲个数。元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。这样的方式会让学生在元素概念的运用中会更得心应手。
五、深挖概念的内涵
一些化学概念层次较多,这给学生记忆带来了一定的难度。教学中我把组成定义的关键词句向学生突出讲解,促进对概念的理解,加强记忆效果。例如、在“催化剂”概念中,强调“变”和“不变”;在酸、碱定义中强调“全部”二字等。学生只有理解这些词语的意义,才能深刻理解基本概念。
如在溶液中“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,第一,定义的句子比较长,第二,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将溶解度概念中的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式加上关键字构成了溶解度的定义,缺一不可,进而加深了学生对这个概念的理解。
六、通过练习巩固概念,加强对概念的理解
《普通高中化学课程标准》明确提出,高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养,促进学生的全面发展有着不可替代的作用。把化学学科教育提到了“不可替代”的高度,笔者认为这是由化学学科的特点所决定的。化学是门研究物质组成、结构、性质及其变化合成的科学,它与社会、环境、生活息息相关。就化学知识来看既是抽象的又是具体的、既是模糊的又是精确的;就化学的学习过程来看,它既是叙述的又是推理的,既是以实验为基础的又是由相关理论指导的,所以化学知识的学习和掌握的过程,既影响着学生的知识结构和思维结构的变化,也影响着学生对科学的态度和情感的变化。化学学科鲜明的学科特点,为化学教师在学科教育中提高学生的科学素养提供了广阔的空间,化学教学中如何发挥化学学科不可代替的独特功能,更有效地提高学生的科学素养,这是广大化学教师在不断思考和实践的问题,笔者认为应该以化学学科思想为灵魂,进行化学课堂教学的设计,才能有效地提高学生的科学素养。
二、化学学科思想与化学学科教育
1.化学学科思想是化学学科教育的灵魂
化学学科知识、化学学科能力、化学学科思想构成了化学学科体系,其中化学学科思想是灵魂。
化学学科思想是人们在认识化学的活动中运用科学方法的思想意识,是对化学本质、特征及价值的基本认识。它虽不是具体的化学知识,但它是从具体化学知识中提炼形成的,它体现了化学的本质和价值。化学的许多内容都可在化学学科思想的框架下得以解释,同时化学学科思想引导着化学的发展和完善,是指导人们去发现新物质、新规律的最锋利武器。就学生学习化学的过程来看,化学学科思想为学习者提供了明确的指向和目标,它能使学生把握住学习化学的关键,也为学生理解和掌握化学的本质提供了优化的途径。所以在化学教学中也必须把化学学科思想作为化学教育的灵魂,把化学最精髓、最本质的思想通过精心的设计让学生去领悟,这对学生形成化学学科思想、增强认识能力、掌握科学方法、提高科学素养,无疑是非常有效的。
2.以化学学科思想为灵魂的课堂教学设计
首先教师要树立起正确的课程观,要理解教材知识只是作为一种载体,因此要从所学知识身上读出其三方面的含义。
(1)所学知识承载着其他知识。在掌握所学知识的同时,要使该知识与其他相关知识有机地进行联系,使知识结构化,体现出知识的逻辑化。
(2)所学知识承载着它的产生及发展的信息,使学习过程总体上与知识的产生过程相似,使教学过程中学生的情感得以体验,体现出知识的伦理性和人文价值。
(3)所学知识承载相关的化学学科的思想和观点,向学生传递一些分析问题、解决问题的能力和方法,使学生感悟到学习化学的方法,体现知识的方法性和思想性。
在此基础上,教师要将化学知识上升为化学学科思想。所谓将化学知识上升为化学学科思想,就是要读出决定所学知识的本质的因素,即一些化学规律、化学观点、化学思想等。如从“化学能与电能的转化”这节知识内容中,教师要理解并读出能量守恒及转化、氧化还原反应、元素周期律、金属活动性顺序表等是决定这块知识基本的化学思想和观点。
以化学学科思想作为灵魂设计教学,就是把上面的过程反转过来,通过教师的情境创设,适当的引导和点拨,在上述化学学科思想的框架下,组织学生开展分析、推导、实验验证、归纳等学习过程。
三、教学设计案例及分析说明
现以苏教版《化学1》专题3“铁铜及其化合物的应用”为例,谈谈如何实施以化学学科思想为灵魂,进行课堂教学设计的。本节教材主要是四个方面的教学内容:铁铜的物理性质、铁铜的化学性质、铁三角及Fe3+的检验、铁铜化合物的应用。
1.教学设计
(1)关于铁铜的物理性质
①让学生以金属的通性、现有的知识经验作为指导,推测其可能的性质。②让学生观察实物。③归纳铁铜的物理性质。
(2)关于铁铜的化学性质
①让学生以金属的通性、金属活动性顺序表作为指导,推测它们可能的化学性质。
②教师展示铁铜分别与酸、非金属(氯气、氧气、硫)、盐、水反应的事实。③让学生发现铁铜化学性质的差异,以及铁铜分别与不同非金属反应,产物中其化合价的不同。④指导学生用金属活动性顺序表、氧化还原反应的观点,尝试对发现的问题进行解释。⑤归纳铁铜的化学性质。
(3)铁三角的转化
分别让学生明确,铁三角转化的实质是氧化还原反应,并在氧化还原反应观点的指导下,结合铁化学性质的知识,推测出要实现下列各项转化,所需要的物质应具有的性质。①FeFe2+:需氧化剂,如S、Cu2+等。②FeFe3+:需强氧化剂,如Cl2、Br2等。③Fe2+Fe3+:需强氧化剂,如H2O2、Cl2等。④Fe3+Fe2+:需还原剂,如S2-、SO2等。紧接着教师向学生介绍Fe3+的检验方法,并让学生明确只有Fe3+中加入KSCN溶液才显红色。在此基础上,教师指导学生对上述推测的结果,设计实验进行验证。
教师选择金属铁和Fe3+的反应作为重点,师生共同进行反应的可行性讨论、验证实验的设计、现象的分析、结论的得出。在此基础上,让学生推测金属锌和铜能否使Fe3+还原成Fe2+。对锌的问题学生会产生以下两种推测:①锌比铁更容易将Fe3+还原成Fe2+,因为在金属活动性顺序表中,锌排在铁的前面,它具有更强的还原性。②锌不能将Fe3+还原成Fe2+,而直接将Fe3+还原成为金属铁,因为锌能将Fe2+置换,所以锌不能使Fe3+还原成Fe2+。
根据上面的推测,组织学生开展讨论,提出锌的量决定了还原产物的猜想。然后设计出将少量锌加入到氯化铁溶液中看是否有固体析出,或溶液的颜色是否变化来判断Fe3+能否可被还原成Fe2+。对铜的问题,学生会有以下三种想法。①铜是不活泼的金属,在金属活动性顺序表中排在铁和氢后面,所以不能使Fe3+还原为Fe2+。②因为铜具有还原性,Fe3+具有氧化性,所以铜一定能使Fe3+转化为Fe2+。③虽然铜具有还原性,但其还原性比铁弱,所以铜能否使Fe3+转化为Fe2+很难说。师生综合以上观点,形成用实验进行验证的共识,并通过实验,得出结论。在明确了铜能被Fe3+氧化的反应原理后,教师展示印刷电路板的构造,启发学生设计其制造过程。
(4)铁及铜化合物的应用
启发学生从氧化铁的颜色、一些含铁化合物的磁性、Fe3+的强氧化性等对应地找出它们在工业生产及生活中的具体应用。
2.分析说明
(1)推测需要有化学学科思想作指导
在探究未知世界的过程中,需要进行猜想,但不是没有方向没有依据地乱猜,是要有一定化学学科思想作指导的,这种猜想应该是科学的推测。上面的设计中,在对铁铜的物理性质、化学性质及铁元素间的相互转化等知识学习中都强调了学生预先的推测。从整个过程中可看出教师始终把金属的通性、金属活动性顺序表、氧化还原反应等一些基本的化学观点和思想,作为指导学生推测的依据。这种设计使学生有效地形成并巩固了一些化学学科思想,同时也提高了学生解决实际问题的能力。
(2)实验是检验探究是否正确的标准
化学实验是化学理论产生的直接源泉,是检验化学理论是否正确的标准,也是提高化学科学认识能力,促进化学科学持续发展的重要动力。
在整个设计过程中,既强调了学生积极主动地开启思维,从理论上对铁、铜的性质进行探究,同时又非常重视让学生自行推测,通过实验来进行验证(如铁转化中所选物质到底能否发生,铁、锌、铜与Fe3+到底可否发生反应等),充分体现了化学实验在化学科学中的地位和作用,强化了化学学科学习离不开化学实验的基本思想,有效提高了学生运用实验方法认识化学的思想意识。
(3)结构决定性质,性质决定用途
“结构决定性质”“性质决定用途”是化学的基本思想,铁、铜性质的差异以及Fe、Fe2+、Fe3+性质的不同都是它们内部结构的不同引起,另外当学生掌握了物质性质后,都很注重将其原理推广应用,如利用Fe3+的检验方法应用于判断反应是否发生、根据铜与Fe3+的反应原理设计印刷电路板的制造方法、铁和铜化合物的性质与其应用的对应等,都体现了结构决定性质,性质决定用途的化学学科思想,使学生学会把握住学习关键,同时对化学本质、价值也有了更深的认识,使情感、态度得到了升华。
(4)从已知的知识中发现新规律
关键词:绿色化学;高中化学;渗透
一、引言
绿色化学是一种在技术经济等领域利用新技术以减少对环境污染从而保护环境的新型化学反应,由于它在化学反应途径中以最大限度实现无污染或者净化污染物,且其研究内容是发现更为环保的能源化学材料。这种工艺非终端环境治理,也更能实现可持续发展。
二、绿色化学的具体内涵
绿色化学是一种意在最大限度上利用资源使得资源利用率达到最大,以提高产品或者有用物质的转化率,从而进一步可以由始端解决环境污染的问题,达到污染物治理的新型化学。由于现在环境问题的日渐严重,使得各国都在积极促进绿色化学的研究。而且绿色化学随着科学的发展已经跨越了学科的界限,除了化学专业本身,绿色化学也涉及了机械制造、电子数学等领域,绿色化学这一研究方向已成为跨越国籍跨越学科的全球性的科学方向。绿色化学的基本要求是减少资源的使用并且加强重复利用率,实现二次利用或者对污染物副产品及时回收,或者在转化后对废物进行再生。那么对于转化率低污染程度大的原料,应该积极寻找可替换资源,减少其使用量。
三、绿色化学在高中化学教学中的渗透
在教材中,要充分体现当今环境污染的严重性,环境状况不容乐观,从而引起学生对保护环境发展绿色化学的必要性。在化学生产工艺与化学技术方面,绿色化学的出现对帮助工厂减少能源消耗,提高资源利用率,从而提高工厂效益有重要作用。如果将眼光放远,绿色化学是一种全新的经济环保理念,由此可以看出它代表了人类最长远最根本的利益,这样就对于实现可持续发展具有重要作用。由此可以看出绿色化学中所包含的众多优点,因此这些优点对于引进高中数学中也是十分重要的。在高中,学生需要做大量的化学实验,每天都会消耗大量的化学试剂,由此产生的废料废物如果直接排放到环境里,对学校师生以及周围居民的身体健康的危害也是不可忽视的。因此,在高中化学课程里引入绿色化学这一理念就十分重要了。
四、如何在高中化学中践行绿色化学的理念
第一,教师本身应该加强绿色环保意识。教师作为教书育人的主体,除了严格要求学生以外更需要严格要求自己践行绿色化学的理念,从自身做起树立绿色化学的意识,落实在课堂教育中的环保理念。第二,让绿色化学理念渗透于课堂之中。虽然中国对绿色化学的重视逐渐加深,课本教材上也出现了绿色化学的身影,但是绿色化学在课堂上所占的比例还是太少,由于绿色化学不属于考试范畴,有些教师在教学过程中甚至将其忽略。因此,在课堂上加深学生对绿色化学的认识,让学生了解绿色化学的重要性就不可或缺了。为了顺应当今社会对于环保理念逐渐重视的现状,教师也应该让学生在非实验课的课堂之中树立起绿色化学对生活重要性的认识,从而促进学生综合素质的提高。第三,实验课中的绿色化学的渗透。对于高中化学来说,实验课可以最大限度地增强学生的动手能力,增强学生理论联系实际操作的能力,这样就可以使学生更好地了解课本之中知识的意义,因此化学实验课是课堂上极其重要的组成部分。绿色化学的实验准备与基本流程。实验材料用量的多少以及结果的可靠性全都依赖于实验流程,这也是为什么在做实验之前应该充分地研究实验原理,使得设计出来的实验所需用量都在最佳之内。如果由于实验之前的失误使得用量错误,那么就只能从头开始试验,这样就造成了实际浪费因此不符合绿色化学的理念。此外在实验过程中,绿色化学理念要彻底贯彻,学生需要考虑如何在试剂量一定的情况下来确保实验转化率最高,使得实验过程中尽可能地节省试剂节约资源。实验之后废料的处理。化学实验中很多试剂使用过后不能收回,而且会产生有害物质,这就要求教师以及学生在实验之前就准备好实验所需物品的确定的量,造成尽可能少的浪费。以及实验后的废料如果不处理直接排放到环境中,对环境也会造成污染,因此在实验过程中,教师应该将废弃物的处理放入实验最后一个环节,或者教师用最恰当的手段处理废料,来确保废弃物得到充分净化,以免对环境造成污染。教师在教学过程中还可以通过让学生讨论,阅读相关文献的方法来使学生更好地理解绿色化学的概念,在实际教学操作中,教师可以在解释反应过程中适当缩短时间,举出更多学生可以理解的例子,从反应物、反应时间、反应条件、消耗能量、催化剂等各个方面来进行比较,让学生更好地理解其中绿色化学的内涵。
五、结束语
绿色化学作为一个大的方向与研究项目,不是一朝一夕可以完成的,因此教师更应该从学生对知识的接受能力以及认知能力为出发点,在课堂中从自身做起让学生潜移默化中树立绿色化学的理念。在注重可持续发展的现代,渗透到高中化学教学中的绿色化学,对未来环境的影响会更加深远。
参考文献:
[1]邢季颖.绿色化学理念在高中化学实验中的应用研究[D].辽宁师范大学,2013(04).
九年级《化学》教材(上、下)是根据教育部制定的《基础教育课程改革纲要(试行)>和《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》编写而成的。义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能;引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代社会生活的能力。
由于初中课标的限制,初中学生对化学的学习过程只是一个简单的入门过程,学生并未建立起完整的化学知识体系。学生对于相关知识的学习只限于一种基础的肤浅的认识过程,教材不注重知识体系的完整性和系统性,而注重的是学生联系生活应用化学知识为生活服务的能力,提倡学生的发展性学习。这样的体系,能够培养学生综合探究的能力,但也使学生的基础知识存在较大的缺陷,这一缺陷对高中化学的教学产生了较大的影响。高中的许多知识在教学时直接以初中知识为基础的。但新教材的许多知识在初中并未提供足够的能适应高中教学要求的基础知识。这就要求高中教师在教学中根据实际情况做必要的补充。例如:氧化还原反应概念的教学,初中只是指出:物质跟氧发生的化学反应属于氧化反应,含氧化合物失去氧的反应叫还原反应。教材将氧化还原反应这一整体概念拆成两个部分进行描述,而没有对氧化还原反应的特征更进一步的阐述,所以学生在把握这一概念时不便于从整体上理解,没有建立氧化还原反应的整体观念,直接影响到高中氧化还原反应的教学。再如氧气的学习只侧重于助燃性和制法;碳和氢气侧重于燃烧过程;二氧化碳只描述与澄清石灰水的反应以及其水溶液显酸性;物质的分类中,氧化物只划分为金属氧化物和非金属氧化物的层次,不再介绍酸性氧化物和碱性氧化物等的基本概念。再如化学反应,初中学生学习的化学反应知识是非常粗浅的,要求的水平也是比较低的,不要求拓展深化。高中化学则在必修课程中就要求学生从宏观与微观、定性与定量、本质与现象、积极应用与负面影响、内因与外因、化学反应的外部条件和发生环境、化学反应与物质之间的相互转化等方面对化学反应的认识与理解。
普通高中教育是在九年义务教育基础上进一步提高国民素质、面向大众的基础教育,普通高中教育应为学生的终身发展奠定基础。高中化学课程标准指出普通高中化学课程是与九年义务教育阶段《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程。
高中化学必修课程是在义务教育化学课程基础上为全体高中学生开设的课程。必修课程旨在促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的发展,进一步提高学生未来发展所需的科学素养;同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。必修课程的设置,注重学生科学探究能力的培养,重视化学基本概念和化学实验,体验绿色化学思想,突出化学对生活、社会发展和科技进步的主要作用。
初三化学的学习为学生打开了化学殿堂之门,高中必修化学则是让学生看到了这扇门后面精美的画面,选修化学为学生揭开了精美画面的奥妙。不同的阶段学生的学习目标不同,教学的尺度亦不同。必修化学的教学是一个承上启下的过程,它既是对初中化学的延续又为后续选修内容的学习奠定了基础。初中化学教学,是化学的启蒙阶段,也是高中化学教学的基础。初中化学教学内容的深浅,直接影响着高中化学的教学。
二、初高中化学教学中的衔接的知识点
由于初高中两套教材中知识点编排的难易程度、排列顺序略有不同,使得学生在知识的学习上出现了某些漏洞,也使得高中教学(特别是高一教学)的难度增大。在高中化学教学中,教师必须先了解初中教材的知识特点,补充由于教材版本不同而在知识编排上产生的知识漏洞,以弥补学生知识的欠缺。这一过程,使得原本紧张的课时更加紧张,留给学生的时间更少。学生在学习过程中由于知识的漏洞,使得原本直接应用的基础知识不知道或不会使用,影响学生的学习积极性。为了帮助学生顺利完成高一化学的学习任务,教学中需要加强初高中化学的衔接。衔接的内容既不是初中的知识,也不是高中将要学习的知识,而应该是介于两者之间的那种学习高中化学所必须的东西,这种东西初中不作要求,高中教材中又没有(知识、技能、方法、策略等)。
高中化学教学中可能要衔接的内容
知识点 建议增加的内容
实验基本方法 结晶;仪器基本操作
物质的分类 酸性氧化物和碱性氧化物的概念;正盐、酸式盐、碱式盐的定义氧化钠、氧化铁碱性氧化物概念碱性氧化物通性预测氧化铜、氧化镁等
性质 (酸性氧化物酸盐;碱性氧化物碱盐)
离子反应 复分解反应的规律、应用
氧化还原反应 氧化还原反应的初中定义
金属化学性质 铁、镁的性质
几种重要金属化合物 Cu2+、Mg2+的性质
硅及其化合物 碳及其化合物
元素周期律 元素性质、半径比较、原子结构示意图、核外电子排布初步规律
化学键 离子化合物、共价化合物
有机物 有机物的基本概念及特征
金属与海水资源 蒸馏原理
多角度认识化学反应宏观与微观、定性与定量、本质与现象、积极应用与负面影响、化学反应的外部条件和发生环境、化学反应与物质之间的相互转化等方面对化学反应的认识与理解。
三、初高中化学教学衔接中的注意点
1.学会让学生自我构建衔接的内容和策略
初高中化学知识的衔接,不是知识点的简单的罗列式、填鸭式的补充和记忆,而应该是让学生在学习过程中根据自身的知识储备,学习过程中遇到的实际问题,依据自身的需要,通过观察、思考、比较和充分讨论,归纳出相应的知识、内容和方法。让学生学会自我构建需要衔接的知识、内容和方法,培养学生独立解决问题的能力。
例如:初中简单介绍了金属氧化物中CuO和Fe2O3与酸的反应,非金属氧化物中CO2与NaOH的反应,但并未将这些知识进行拓展。在教学中可指导学生书写像Na2O、CaO、ZnO等与酸反应的方程式,归纳该类物质可能具有的性质,进而得出碱性氧化物的概念,总结碱性氧化物的通性,预测其他金属氧化物如BaO、K2O等可能具有的性质。类似的,可以让学生自我总结酸性氧化物的规律。通过这些过程,逐步培养学生学习的方法。
2.化学教学中注意衔接的时机和方法
高中化学是在初中化学知识基础上的深化,不同的知识点所需要的基础知识不同。什么时候衔接,如何衔接,不应用统一的模式,应根据教学的需要,学生的情况,知识的特性,选取恰当的时机和方法,要自然衔接。不是在上课前就把所有的衔接讲完,否则学生难以接受,也容易忘记。对于一些简单的、学生易理解的知识,可让学生课前自我准备,上课点拨即可。而对于一些较复杂的、学生不好把握的知识,教师可在讲课的过程中根据教学的需要适时的补充,而且在这一过程中要舍得花时间,确保衔接到位,不要为了赶进度,对于需要衔接的内容蜻蜓点水式的一带而过。如果学生没有真正掌握,对新知识的学习将产生较大的影响,不利于教学的效果。需要衔接的知识衔接到位,学生有了扎实的基础,就会使后续的学习变得轻松容易,学生的学习兴趣也会得到提高,从而有利于化学的教学。
【关键词】初高中化学 衔接 问题 解决措施
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)04-0155-01
初中生在进入高中后,普遍觉得在化学的学习上难度较大。作为教师要帮助学生做好初高中化学的衔接学习。根据自己的实际教学情况,就如何做好高中化学教学与初中的衔接工作进行了简单的论述。
一、初高中化学教学衔接中存在的问题
1.教材的变化
初中化学教材更注重的是对学生化学思想的培养和启蒙,只是简单的对一些化学知识进行认识,而高中的化学更注重的是对化学知识的掌握,并用其解决实际问题,是更深层次的学习,学生在教学方法等方面存在着不适应的情况。
2.学习方法的变化
初中化学教学中,教师对知识点的讲解十分细致,学生只需死记硬背就能取得不错的成绩,使得学生的主动思考能力欠缺。在高中化学的学习中,所学知识较多,内容较为复杂,教师更多的是对典型例题的讲解,需要学生养成良好的学习习惯,需要自主学习的内容较多。
二、初高中化学教学有效衔接的策略分析
要做好高中化学教学与初中的衔接工作,要从以下几个方面采取有效的措施:
1.教材的衔接
首先高中化学教师要对初中教材内的内容有全面的了解,掌握学生目前化学的学习程度,找到高中化学教材与初中教材中的衔接处。刚刚进入高中的学生,对于化学知识的掌握和理解还停留在初中阶段,对于化合价、电子得失、氧化还原等知识点有了初步的认识,但是还欠缺深层次的理解。在进行氧化还原反应这部分的教学时,要抓住氧化还原反应这一主线,首先对失氧得氧的基本特征进行了解,然后讲解化合价的升降情况,最后挖掘出导致以上现象的本质是电子转移,进行层层深入的教学,在教学中要强化学生对氧化反应与基本化学反应类型之间的关系的认识,并且要使其对氧化产物、氧化剂、还原产物、还原剂等有很好的理解。在初中化学的教学中,只是简要的说明了有关的基本概念,让学生有所了解。这就要求高中化学教师在进行这部分内容的讲授时,要了解学生对该部分内容的了解程度,针对初中涉及到的得失氧的内容开展教学,对其进行逐步深入的分析。
2.教学方法上的衔接
在初中的化学教学中,由于学生刚刚接触到化学,所以大多数情况下采用灌输式的教学。在学生升入高中后,其心理也发生了很大的转变,逐渐走向成人化。在学习时,更加倾向于主动地去探索知识而不是一味的被动接受。这就要求高中教师要采取合适的教学方法,将学生作为学习的主体,更多的是对其进行引导和启发,在课堂中为学生设计有效的教学情境,充分发挥学生的逻辑思维,让其在课堂上大胆的发言,与老师和同学之间进行积极的交流,可以将问题进行变化更新,改变其中的一个条件或者从其他角度去看待问题,让学生们自己去探究问题的答案。在实际的教学过程中,教师要引导学生将新知识和旧知识联系到一起,在旧知识的基础上,去探究新的知识。
比如在进行氧化还原反应的教学时,根据学生在初中接触到的化学反应,按照不同的方法将其分类,并让学生们按照要求写出反应类型,对学生进行适当引导,使学生发现以上的各种分类方法不能使化学反应的本质得到表现,同时也不能包含全部的化学反应。然后从初中课本中得失氧的内容入手,以初中的氧化还原反应为铺垫,将这种分类的不足进行展现,使学生对于新知识的学习产生一种强烈的欲望。再让学生积极发言,找出这几个反应的共同特点。最后教师在对氧化还原反应的基本特征进行说明。这种探究性的教学方法,符合高中生的心理特点,在实际的运用中与初中教学又有很好的衔接。
3.学习方法和学习心理上的衔接
在初中化学的学习中,主要采取模仿和记忆的方法。其不符合高中生的心理特点以及高中教学对学生思维能力和创新能力培养的要求。高中阶段的学习,应该是一个学生主动学习,积极自主探索的过程,教师的作用仅是进行必要的引导,教会给学生必要的学习方法和学习态度,使其综合能力得到提高。因此在高中化学教学中要做学生学习方法和学习心理上的衔接,培养学生课前预习,课堂做笔记,课后复习,定期总结等好的学习习惯和学习方法,更加关注学生的未来发展,要和学生进行及时的沟通,了解学生心理的变化,为其树立正确的人生观和价值观,以一种积极健康的心理投入到学习中去。
以上就是对初高中化学教学衔接的一些探讨。首先对衔接中出现问题的原因进行了简单分析,然后提出了具体的解决措施,目的是为了做好初高中化学教学的衔接工作,帮助学生更好的进行高中化学的学习。
参考文献:
[1]安荷香.初高中化学教学衔接问题的研究[J].中学教学参考,2013(3):168-170.
[2]李彩芳.如何做好初高中化学教学的衔接[J].教学实践,2010(10):52-55.
【关键词】高中化学;初中化学;衔接教学
随着义务教育初中化学课程改革的推进,初高中教学衔接问题成为教师关注和议论的热点。本人结合在自身在教学中的实践,谈谈对在新课程背景下初、高中化学教学有效衔接的一些观点。
一、对比初、高中化学教学及目的的差别
通过对比初、高中教学大纲对教学目标及目的的阐述可知:初中化学是启蒙学科,是九年义务教育阶段的素质教育。从教科书及教学实际中可以看出初中化学主要要求学生掌握简单的化学知识包括基本概念、化学用语、基本理论等;其知识层次则以要求学生“知其然”为主。高中化学是在九年义务教育的基础上实施的较高层次的基础教育,化学知识逐渐向系统化、理论化靠近。这让刚进入高中的学生来说,是一件困难的事情。
二、重视初、高中教材知识的衔接
通过对比研究人教版初高中化学教材,笔者认为下列方面应突出初高中知识的衔接。
1. 化学用语
初中化学对化学用语的要求:“记住”一些常见元素的名称和符号,“能用”化学式表示某些常见物质的组成,对常见化学反应现象能用化学方程式表述;高中化学要求在初中化学用语的基础上,提高了要求,还增加了化学用语的数量,如结构式、离子方程式、电极反应式等。
2.相对原子质量、相对分子质量
初中化学中的相对原子质量、相对分子质量与高中化学中的摩尔质量有密切的联系。
3.原子结构、元素周期表
初中化学仅介绍原子结构的初步知识、原子结构示意图,要求很低;高中化学中原子结构知识广而深,对原子结构示意图的要求也高,常用它来分析解释化学现象和问题。初中化学知识性介绍元素周期表的内容,高中化学中对元素周期表的组成、结构、变化规律等进行深入研究,它是高中学习的重点内容之一。
5.化合价
初中化学介绍少数元素的化合价,能利用化合价正确书写化学式,要求比较低;而高中化学要求掌握更多元素的化合价,能正确的书写物质的化学式,还要利用化合价判断氧化还原反应。
6.化学反应与能量
初中阶段对于化学反应中的能量变化作了介绍,主要学习的是热能的利用,要求较低,而高中阶段要在此基础上深入学习化学反应中的能量变化,如能量的测定、如何计算能量(盖斯定律),电化学的知识等。
7.化学基本反应类型
初中阶段学习了四种基本反应类型,即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,从得失氧的角度介绍氧化还原反应;而高中阶段在此基础上重点学习氧化还原反应,氧化还原反应与基本反应类型的关系,离子反应等。
8.溶液质量分数
初中化学学习了溶液中溶质质量分数计算和配制;高中化学要求在此基础上学习物质的量浓度溶液的计算和配制。
9. 碳及其化合物
初中化学对碳及其化合物进行较全面的学习,主要是学习几种碳单质(金刚石、石墨、C60)的物理性质及用途、碳单质的可燃性和还原性、一氧化碳的可燃性和还原性、二氧化碳的三点化学性质,以及碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙与盐酸的反应和碳酸钠与可溶性碱的反应;高中化学是在初中的基础上重点学习碳的多样性、一氧化碳的还原性,二氧化碳的性质,尤其深入学习并比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
10. 重要的非金属单质及其化合物
初中阶段学习氧气、碳、硫、氢气等非金属单质及其化合物,学习的比较少,要求比较低;高中阶段在初中的基础上,再学习的氮、硫、碳、硅、氯等元素的单质及其化合物,要求的也比较高。
11. 重要的金属
初中阶段学习铁、镁、铝及铜与氧气的反应,镁、铝、锌、铁与酸(盐酸与稀硫酸)的反应,金属与盐溶液的反应,物质的种数少,要求低;高中阶段要在此基础上进一步学习铁、镁、铜更多的化学性质,学习铝的化合物氧化铝、氢氧化铝与酸和碱的反应等。
12.酸、碱、盐间的反应
初中化学只讲解几种典型的酸、碱、盐,对酸、碱、盐间的相互变化仅在少数具体物质上,没有上升到类别,尤其盐与盐的反应涉及的更少;高中化学中对酸、碱、盐间的反应要求很高,要求不仅掌握个别还要学会这一类,掌握元素形成的酸、碱、盐间的反应及其规律,不仅会学化学方程式,还要会写离子方程式。
13.实验仪器和基本操作
初中化学简单介绍部分实验仪器和基本操作,学会模仿着使用;高中化学要求掌握的仪器多,基本操作要求高,操作要求规范。
总之,初高中化学的教学衔接问题,化学启蒙教育向化学科学基础教育的过渡是客观存在的。我们要想尽一切办法搞好初高中化学教学衔接,综合运用各种科学方法使高一学生尽快适应高中化学学习,为将来奠定坚实的化学学习基础。
所以,务必搞好初、高中化学的接轨教学:――注重高一化学的起始复习是搞好初、高中接轨教学的必要前提。有必要在摸清学生底细的前提下,采用集中与分散相结合的复习方法,对学生存在的知识“漏洞”对症下药地进行修补整理,通过对知识的再理解、再挖掘、再提高,使学生作好学高中化学的知识与心理准备。
【参考文献】
[1]高佩德,冯德琴.初中与高一化学教学衔接工作之我见[J].
1.从元素周期表角度考虑一切化学反应。
化学反应的问题都是最外电子层是否“饱和”的问题,物态的化合价基本符合元素周期表的分布规律,只有少数多化合价的,才需要抄下牢记。建议大家准备一个专门学化学的笔记本,对一些“非常规”的现象进行认真记录,包括所有反应的特殊颜色、气体、沉淀、变价等值得注意的特殊反应和元素。
通过复习反应方程式(按课本章节逐步复习出现的方程式),并对照周期表进行思考,你就会发现,参照最外电子层分布规律和同主族元素排列顺序,一切氧化还原、水解电离等原本搞不清的概念,在你的面前。都变得清晰明了。你会发现,一张小小的元素周期表,对你学习化学有多么大的帮助。
2.分清、牢记特殊元素。
什么是特殊元素?就是反应能产生特殊气体、沉淀、颜色的元素,还有变价元素、组合元素(酸根)等,这些都高考化学的考点与解题的切入口。
3.判断与推导。
无机化学重在判断,判断反应机理、反应原理,如化合价是否对等,能否参与反应,如何配平,等等,这些都是基于元素周期表规律进行判断和推导的。而有机化学的判断,首先是官能团的判断,接着是碳链的推导。抓住官能团的反应特性,然后根据碳链分布规律(4个键位),就能把知识点吃透,把题目解答出来。
4.圆规复习法。
圆规复习法就是立足于一个中心,然后不断地对外扩圈。无机化学的中心就是化合价,有机化学的中心就是官能团。
无机化学中,无论是氧化还原,还是水解电离,其实都是化合价迁移的过程,所以整个中心点是化合价,而化合价的规律又来自元素周期表。因此学无机化学部分,必须以化合价为中心,认真推敲元素周期表,熟悉特殊现象。
有机化学中,以官能团为主轴,要区分官能团的特性、有机化合物的形成规则(主要是碳链、苯环规则)。所有有机反应和考点都围绕着这个形成规则和官能团特性。所以有机化学部分,要一手抓碳链苯环,一手抓“基”层,两手抓,两手都要硬。
【关键词】 教学实践; 有机化学; 教学效果
培养具有创新能力、知识面广、动手能力强的全面发展的医学复合型人才,是当前高等医学教育面临的一项紧迫任务。医用有机化学教学是医学基础课程的重要组成部分,它对于培养学生获取化学知识和实验技能,培养科学的观察能力、实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法具有重要的作用,并且也是提高学生综合素质、培养创新能力的重要途径。
医用有机化学所涉及的内容广泛,概念比较抽象,分子结构复杂,化学反应多,但是由于课时的限制,不能深人展开讲解,学生普遍感到难于理解,难于掌握。因此,作为授课教师,如何达到预期教学目的,取得良好的教学效果是教师经常思索的问题。笔者近年来在承担该门课的教学工作中,积累了一些经验,认为如果能根据学生的实际水平,把握医用有机课程的特点,处理好教学中的几个重要环节,灵活运用各种教学手段,将会取得事半功倍的效果。
1 精心设计绪论课教学.激发学生学习兴趣
在高等医学院校,一般将《医用有机化学》放在大学一年级第二学期,与《医用有机化学》同时开设的还有《解剖学》专业基础课程。许多学生只重视专业课,对学习化学兴趣不大。针对这种现状,必须重视绪论课的教学,要认真钻研教材,精心备课,用心安排好绪论课的内容,要使学生充分认识到医学离不开化学,激发学生学习有机化学的热情。为此,我认为在绪论课上除了介绍有机化学的发展简史外,还要讲授以下两个方面内容:一是有机化学新的成就和贡献以及有机化学与生命科学的关系。这就要求我们不能局限于教材,备课时应该查阅文献,了解有机化学的前沿,激发学生学习兴趣。例如,可以通过列举上世纪80年代以来诺贝尔化学奖的主要工作来分析化学的发展方向。因为通常诺贝尔化学奖所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的.但是这一评选则是以现代科学发展的眼光来进行的,一定程度上反映了对化学发展趋势和方向的看法[1]。值得注意的是直接与生命科学有关的化学诺贝尔奖至少有10项之多。这些实例能够激发学生科学地认识到化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学、医学、分子生物学家们共同努力..。二是有机化学学科的特点、自己对学生的具体要求,以及授课计划等。使学生对教材知识结构有一个大概的了解,并且让学生明白应如何学习该课程。有机化学教材一般是按有机化合物的官能团体系划分章节,在每一章节,先学习命名,然后对其中一种或几种典型物质进行结构、性质、应用等内容的学习,并掌握它们同系物的相似性和规律性,有很强的系统性。医学专业学生要通过学习简单有机分子的反应,掌握有机化学的普遍原理,并初步具备联等系体内复杂反应的能力。例如,醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础,含氮化台物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础。这就要求我们要授予学生有机反应历程的理论知识,而不是孤立地陈述一个个具体的反应。因此绪论课上有必要介绍有机化学反应几大类型,使学生初步接触自由基、亲核试剂、亲电试剂等概念,对有机化学反应过程形成初步认识。
2 传统和现代教学手段相结合,有效提高教学效果
传统的教学手段主要是课堂讲授、板书和实物、模型的展示等。随着多媒体技术的普及,多媒体在教学中也得到了越来越广泛的应用。传统教学手段与多媒体教学的结合,丰富了教学手段,提高了学生学习化学的兴趣。有机化学结构、反应机制、电子效应等教学,因学生缺乏空间结构意识和空间想象力,故而在板书难以引起学生的共鸣。在教学实践中,在一些内容的讲解上采用多媒体教学方法,收到了良好的效果[2]。如卤代烃的亲核取代反应,按SNl历程进行时,碳原子由SP3杂化的四面体构型到SP2杂化的平面构型,亲核试剂有机会从这个平面两边与碳结合,理想状况下得到一个外消旋产物。若按SN2历程进行,则化合物经历一次瓦尔登转化,发生构型翻转。我们用多媒体的三维动画功能直观地表现了这两种不同的历程,使学生很好地理解了反应的详细过程和立体化学变化,学生对内容掌握较好。但是,同其他新技术的应用都具有两面性一样,多媒体教学手段也有其局限性,如果过多地使用,学生会感觉速度过快,来不及深入思考和做笔记等。所以,我们在讲解化合物的基本性质时,仍主要采用板书形式,使师生间保持良好的互动。这样将传统和现代教学手段结合应用,有效地提高了教学效果。
3 以“性质一结构”作为教学主线,提高学生学习效率
在历年的教学中发现学生在学习有机化学时觉得有机化学内容太多,头绪太乱,难记难学。其实有机化学课程的中心内容就是有机化台物的结构和性质,因此学习有机化学的重点应放在认识化学结构上。结构决定性质,性质反映结构,“结构性质”就是掌握有机化学的“金钥匙”。 在各章的教学中,讲解化学性质之前,以“结构决定性质”为出发点,对各类官能团的结构特征,反应特性作全面的剖析,使学生在接触具体性质之前,对结构这一内因对化学性质的决定性影响先有一个轮廓认识。有了这种理论对实际的指导作用,学生就会摆脱“不知其所以然”、“规律难寻”的状况。
4 理论教学与实验教学紧密结合
有机化学课程属于实验性较强的基础课。特别是在目前理论课学时减少的情况下,实验与理论课内容充分结合具有深刻的意义,教学中应高度重视。实验教学是理论教学的重要补充,可验证和巩固有机化学的基本理论和化学性质,而理论又可作为实验的依据。如果某些理论内容也安排了相应的实验,则在理论教学中着重强调基本理论、反应机理,具体的反应条件及影响因素等可以在实验课上结合相应的实验进行详细的讲解。实验课上教师通过提问或与学生讨论将所学的基本理论与相应的实验结合起来,督促学生仔细观察实验现象,并用所学的理论解释实验中每一步操作的目的及出现的问题和实验现象,通过实验达到对理论内容的强化理解,加深印象,同时,也提高了学生做实验的热情,避免只单纯地做实验、敷衍了事、简单应付的现象。另一方面,有机化学实验与其他学科实验一样,对培养学生缜密思考、仔细观察、主动探索问题、操作技能、严谨的科学作风、搞科研的能力等方面有着不可低估的作用,同时也是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径。
5 建立多种考核方法
即使课堂讲授,大部分学生可以理解,基本内容都能掌握,但往往是期末考试效果并不理想。主要是有机化学的内容多,前后各章联系密切,学习后面忘记前面,难以做到融会贯通,不能综合运用所学的知识解决问题。为改变一考定乾坤的局面,可以设想采用多种考核的方法,综合、公正、客观地给出成绩:①加强平时成绩的管理。书后习题作业、自学报告等都要进行量化考核,考核成绩按一定比例计入到总成绩中。②分散考核。把整个有机化学分成几个模块,如烷烃、烯烃、炔烃、共轭二烯烃、环烷烃作为一个模块学习后,进行一次小范围的考核,期末考试时,有关内容可以少考或不考,以减轻学生期末复习的负担。这样的模块可以分成几个,如含有苯环的、具有相似性质的化合物等,最后将期末考试与几种考核方法结合起来,综合分析,得出学生的最后成绩。这样能使学生抓紧平时学习的时间,全面地反映出学生的实际水平,避免考试前突击学习,考试后印象不深的局面,为提高学生的素质做出有益的尝试。
有机化学实验教学改革是一项复杂、艰苦、难度大的系列工程。在此只进行了初步探讨,但还不够深入和完善,我们会将此项工程伴随整个化学实验体系教学改革继续开展下去。医学有机化学的课程体系、教学内容、教材建设是一项长期的系统工程,只有不断跟踪科技发展、与时俱进,才能满足高等医学教育不断发展的要求。
【参考文献】
1 钟益宁.21世纪医学有机化学教学与科研的改革设想.广西中医学院学报,2005,8(2):137~139.
一、引导学生形成化学的基本观念
所谓化学的基本观念,不是具体的化学知识,也不是化学知识的简单组合,而是在具体化学知识的基础上,通过不断的概括、提炼而逐步形成的基本思想方法和核心认识框架。中学化学的学习不是事实性知识量的积累,而是思维能力的提升和基本化学观念的形成。只有形成基本的化学观念,才能提高化学知识的持久价值和迁移价值,学习化学也才能事半功倍。
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学。它从宏观和微观两个角度认识物质及其运动,其中微观的思维方式对中学生的创造力、想象力的培养作用是其他学科所不能代替的,这是化学教育的一个基本特点。鉴于化学的这个特点,化学教育的一个重要作用就是使学生能够建立对物质的微观结构的认识,能从微观的角度认识一些自然现象,从而形成对物质及其变化的科学认识,形成物质构成的微粒观,学会从原子、分子水平理解微观世界,理解物质的存在、类别、组成、性质和变化。例如,面对一杯水,学生会想到这杯水是由许许多多个水分子构成的,每个水分子都在不断的运动,并且分子之间是有间隔的。更进一步的话,可以分析水分子的构成情况及其中的氢氧原子的构成和运动情况,实现从宏观到微观的转变。在教学过程中,要有意识地引导学生从化学的视角去观察和分析身边的各种物质,培养学生的化学思维习惯,形成化学基本观念。
二、引导学生体验科学探究的过程
在新一轮的课程改革中,科学探究不仅被作为重要的理念提出,而且被列入了课程目标和内容标准之中。在现代教育文献中,“科学探究”“探究式教学”“探究式学习”都是指学生在学习过程中模仿科学家进行科学探究的思维方式来主动构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的学习方式。这种学习方式在学习内容上,不但包括事实、理论等陈述性知识,还包括科学过程和方法等程序性知识。在教学策略上,教师通过创设一定的探究情景,让学生发现问题,作出猜想与假设,并通过实验、调查、查阅文献等方式搜集与处理信息,对猜想与假设进行论证,最后通过表达与交流活动对自己的探究过程进行反思与评价。在这一过程中,学生获得知识与技能,掌握解决问题的方法,获得情感体验。
三、培养学生的科学素养
科学素养是每个学生基本素质中不可缺少的重要部分。中学生的科学素养需要教师引导、培养,教学中要充分发挥教师的主导作用,体现学生的自主学习,渗透化学前沿知识,培养学生的情感态度和价值观。
1.介绍生活中的化学,培养学生学习化学的兴趣
新课标提倡从生活走进化学,从化学走向社会。生活中的化学与学生有着密切的关系,教师应从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题,展开探究,增强学生学习科学的兴趣,加深他们对化学知识在生活中应用的认识。如,学习溶液的酸碱性时,让学生完成家庭小实验:用pH试纸测定肥皂水、食醋、自来水、洗洁净等液体的pH值,判断各种液体的酸碱性。再如,根据生活中有些不法商人利用化学知识进行非法活动,教给学生打假、识假的经验和常识,如用硫磺熏姜,用双氧水漂白变质的肉制品,为节约成本用洗衣粉和面炸油条等事实,使学生亲身体验到生活离不开化学,化学源于生活。
2.渗透化学前沿知识,充实学生的科学知识
在高科技蓬勃发展的今天,面对世界科技飞速发展的挑战,面临新课程改革的需要,教师必须转变教育观念,在课堂教学中渗透化学前沿知识,使课堂教学具有时代气息,培养学生适应未来生存和发展所必备的科学素养。如学习原子时,介绍核武器的制造、层子的发现等,通过课堂教学中的不断渗透,让学生了解现代科技的新成果、新进展、新成就及新问题,加强学生对现代化学知识的了解及价值的培养,这样既丰富学生的科技知识,又拓展学生的智力空间和思维广度。
3.重视化学史教育,培养学生认真、严肃的科学态度
化学史是化学学科的形成和发展及其演变规律的历史。化学史还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。在教学过程中适时穿插讲述化学史,能培养学生认真、严肃的科学态度。如学习氧气时,介绍瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里都先后发现了氧气,遗憾的是他们都坚持燃素学说,而与真理失之交臂,把这一机会让给了拉瓦锡。教学中要掌握时机和分寸,通过介绍表现出热爱科学、崇尚科学的情感态度和价值观,从而对学生科学精神的形成产生深远的影响。
一、注重兴趣的培养,激发学生的好奇心
初中阶段,学生开始系统地接触化学这门科目,教师的启蒙和引导是非常关键的。在接触化学伊始,如果能激发学生对化学的学习兴趣,调动学生的积极性,那么对学生未来的学习化学有很大的好处。众所周知,化学的基础是由元素周期表和元素化合价组成的,由此构成一系列化学反应方程式,才有了我们身边神秘莫测的变化反应。学生熟记元素周期表和化合价是学好化学的基础,但是元素的性质背起来实在枯燥乏味,也就使许多学生对化学科目十分厌倦。教师在教授元素周期表时不妨多讲一些科学家发现元素的小故事、小趣事,把课堂变得更生动有趣,寓教于乐,学生在听故事的同时对元素性质也就有了更加深刻的认识和印象,也激发了学生的学习兴趣。
教师可将化学知识点进行归纳总结,把元素周期表和元素化合价以顺口溜的形式编成记忆口诀,学生在背诵时就可以省去不少背诵时间,简单快速,使学生告别死记硬背的苦恼,减少了学生在学习化学路上的障碍,使得学生能更好更快地前行。
二、注重实验,在化学实践中教学
初中化学实验教学在新课改的要求下,越来越受到重视,发挥的作用也愈加重要。学生如果只在课堂上学习化学,化学知识只停留于书本,化学反应也只存在于想象之中,只有一个模糊的概念,这是不利于学生学习成长的。只有亲眼看到化学反应的现象,亲身感受到化学的奇妙,才能调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。
教师在课堂上应多做实验,进行实验教学,如果是一些简单易操作并且没有危险性的实验不妨带学生到化学实验室,由学生自己操作完成,毕竟实践是认识的来源,也是认识发展的动力,亲身感受后必将加深对化学知识的认知。而且多做化学实验也能提高学生的动手操作能力,消除学生“高分低能”的现状,由应试教育向素质教育转变,实现学生的全面发展。
三、多加练习,强化记忆
记忆具有遗忘性,在学习中知识点要不断重复记忆,否则很快就会被遗忘,所以在完成课堂教学后,化学教师需要及时布置课后作业,以加强学生对知识的记忆。
实现化学知识的了解与记忆还不够,能够掌握并且熟练运用才是教学的最终目的,布置课后练习进行强化训练,反复巩固知识点,在练习中将知识要点融会贯通,实现从“学”到“会”的过程转变。
四、成立学习兴趣小组,进行延展学习
化学老师可以对班级学生进行小组分配,由多人组成学习兴趣小组,在平时的学习过程中彼此交流讨论,互相查漏补缺,遇到学习困难先在组内讨论消化,培养学生自主解决困难的能力。再者,小组活动可以带动每个组员在课后进行学习探讨,学生利用课余时间进行学习可以无形中增加学习时间和提升学习效率。小组中对化学拥有热忱的组员带领其他组员进行拓展学习,将兴趣传染给他人,也将目光放远,不再停留于书本,进行课外化学知识的补充,使学生的学习更全面具体。