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序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)式范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
元素化合物知識是中學(xué)化學(xué)的基本知識構(gòu)成,是學(xué)生學(xué)習(xí)其他化學(xué)知識的基礎(chǔ),知識點較多,涉及面廣,與生產(chǎn)生活關(guān)系密切,實用性強(qiáng)。長期以來,這部分知識的學(xué)習(xí),一直是一個比較薄弱的環(huán)節(jié),其原因主要是需要記憶的內(nèi)容太多,許多物質(zhì)的性質(zhì)、制備、檢驗等涉及大量的化學(xué)方程式,比較容易混淆,學(xué)生感到“好學(xué)難記”、“張冠李戴”和“易學(xué)難用”。如何使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶元素化合物知識,將零散龐雜的內(nèi)容整理為較有序的材料,在遵循一般學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上,我認(rèn)為應(yīng)重視以下學(xué)習(xí)策略的應(yīng)用。
1.多種感官協(xié)同記憶策略
科學(xué)實驗表明,人的各種感官受到的刺激都會在大腦中留下痕跡,當(dāng)多種感官參與,多種刺激疊加后,能增強(qiáng)識記的效果。許多物質(zhì)的性質(zhì)、存在、制法和用途等元素化合物知識,學(xué)生自己閱讀教材或者聽教師講授,往往很容易看懂或聽明白,但卻難以在頭腦中留下深刻的印象。實際情況經(jīng)常是學(xué)生“一聽就會,轉(zhuǎn)眼就忘”。因此,應(yīng)充分調(diào)動各種感覺器官(眼、耳、口、鼻、手、腦,等等)對物質(zhì)及其變化進(jìn)行全面的觀察和體驗。觀察時不僅要用眼看,而且要用鼻聞耳聽,甚至用手摸。只有多種感官協(xié)調(diào)配合,才能達(dá)到一面準(zhǔn)確觀察的目的。如觀察一瓶氯氣時,可指導(dǎo)學(xué)生看氯氣的顏色、狀態(tài),聞氯氣的氣味,聽氯氣與氫氣混合光照的爆炸聲。做過氧化鈉與水反應(yīng)實驗時,引導(dǎo)學(xué)生注意用眼睛去看,用耳朵去聽,用手去感知試管外壁的變化。像這樣多種感官并用,從而從各個方面明確感知化學(xué)事實,增強(qiáng)其記憶的鮮明、準(zhǔn)確程度。
[案例1]以金屬鈉與水的反應(yīng)為例,說明如何運(yùn)用多種感官協(xié)同記憶策略學(xué)習(xí)金屬鈉的化學(xué)性質(zhì):
將一小塊鈉投入盛有蒸餾水的小燒杯中。觀察實驗現(xiàn)象。學(xué)生討論并回答。
(1)鈉熔成一個光亮的小球,浮在水面上――說明鈉的熔點低、密度比水小。
視覺:熔點低、密度比水小。
(2)小球四處游動,并發(fā)出嘶嘶響聲――說明有氣體放出,推動小球四處游動。
聽覺:反映劇烈,有氣體放出。
(3)小球逐漸變小,最后消失。
視覺:反應(yīng)快,金屬鈉反應(yīng)完;觸覺:接觸小燒杯外壁,微熱,反應(yīng)放熱。
(4)向反應(yīng)后的溶液中滴加幾滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。
視覺:溶液變紅――說明有堿性物質(zhì)NaOH生成。
運(yùn)用多種感官協(xié)同記憶策略要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)元素化合物知識時,不能僅僅停留在聽明白的層次上,一是要善于觀察,將所學(xué)內(nèi)容與身邊的事物或現(xiàn)象聯(lián)系起來,以加深記憶;二是要勤于動手,盡量創(chuàng)造條件自己動手做實驗,既可以利用實驗課進(jìn)行實驗,又可以設(shè)計簡易裝置進(jìn)行家庭小實驗、課外實驗等,通過做實驗來學(xué)化學(xué)[1]。更重要的是,在實驗中不能僅僅動手操作,在動手的同時還需要用眼、用耳朵去觀察,在觀察的同時積極動腦思考,將實驗、觀察與思維三者有機(jī)地結(jié)合起來。這樣,既可以通過對實驗的操作和觀察獲得豐富的感性認(rèn)識,又可以通過對實驗的思考認(rèn)識事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,使枯燥的元素化合物知識的學(xué)習(xí)變得生動深刻,增進(jìn)學(xué)生的記憶[1]。
2.精加工策略
精加工策略是一種通過形成新舊信息之間的附加聯(lián)系,使新信息更有意義,從而促進(jìn)對新信息的理解與記憶的策略。精加工策略可以使學(xué)生更好地理解和記住元素化合物知識,并在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上,進(jìn)行有意義的添加、構(gòu)建或者重組。如常見的類比法、比較法、究因法等。已有的研究表明,能否運(yùn)用精加工是成功學(xué)習(xí)者與非成功學(xué)習(xí)者的重要區(qū)別[1]。
(1)類比法。類比法是依據(jù)兩個(或兩類)不同對象在某些屬性上的相同或相似,將一個對象的特殊屬性遷移到另一個對象上去,從而做出可能判斷的邏輯推理方法,它是精加工的重要方法。例如,氯水、二氧化硫、過氧化鈉、活性炭都具有漂白性,教學(xué)時可將它們的漂白原理給學(xué)生進(jìn)行類比分析,通過類比。學(xué)生知道氯水、過氧化鈉的漂白是由于過氧化氫有強(qiáng)氧化性使有色物質(zhì)褪色,二氧化硫的漂白是其和品紅發(fā)生加合反應(yīng)使品紅褪色,活性炭的漂白是因其有很大的表面積有較強(qiáng)的吸附性使有色物質(zhì)褪色。
(2)比較法。比較法是對兩種或兩種以上易混淆的相關(guān)事物進(jìn)行對比分析的一種方法。比較也是一種常用的精加工方法。例如,在學(xué)習(xí)碳酸鈉與碳酸氫鈉時,把物理性質(zhì)(顏色、狀態(tài)、水溶性)、化學(xué)性質(zhì)(熱穩(wěn)定性、與酸、與堿、與鹽反應(yīng)的情況)、檢驗方法采用比較,可以對二者理解得更深透。經(jīng)過比較后,既掌握了元素化合物知識之間的差異,又可以使所學(xué)的知識條理化、系統(tǒng)化,也更易于掌握新知識。
(3)究因法。究因法就是通過分析推理而加深對新知識的理解的方法。這種方法在元素化合物知識學(xué)習(xí)中具有重要的地位。例如,在鹵素復(fù)習(xí)中,先讓學(xué)生自行整理鹵素知識,然后教師指導(dǎo)學(xué)生找出知識主線――Cl的化學(xué)性質(zhì)。利用精加工學(xué)習(xí)策略中的對比、類比法推出其余鹵素的知識,通過分析――“為什么鹵素元素化學(xué)性質(zhì)相似?”“為什么物理性質(zhì)有遞變規(guī)律?”,從而引申到元素周期律的問題,并對其他幾族元素知識的學(xué)習(xí)起了一個示范作用。從已有知識的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到整個元素知識的大網(wǎng)絡(luò)。類似這樣利用分析、推理解決新問題,可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
精加工是學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識的重要策略,教師要引導(dǎo)學(xué)生從簡單的精加工策略學(xué)習(xí)入手,逐漸加大難度,過渡到能根據(jù)元素化合物模塊內(nèi)容的特點較為綜合地進(jìn)行精加工。同時要注意控制教學(xué)的節(jié)奏,給學(xué)生留有思考的余地與時間,為他們創(chuàng)造能夠進(jìn)行精加工的條件。
3.聯(lián)系和對比策略
元素化合物知識在教學(xué)中最突出的矛盾是如何克服內(nèi)容繁,頭緒多的困難。為了解決這個矛盾,最好的辦法是要找到知識的內(nèi)在聯(lián)系,即突出知識的縱向聯(lián)系和橫向?qū)Ρ龋?]。
盡管元素化合物知識內(nèi)容相對龐雜,但是它們并非是一些孤立知識點的簡單堆砌,相反它們之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系[1]。將外觀上看來好像孤立的凌亂的知識,依靠在一定條件下的化學(xué)反應(yīng)和互相轉(zhuǎn)化,突出知識的縱的化學(xué)反應(yīng),互相轉(zhuǎn)化,以及化合價的變化等。同樣在學(xué)完其他元素化合物以后也可以作類似的探索和研究。例在研究元素化合物知識縱向聯(lián)系的基礎(chǔ)上,如果再運(yùn)用橫向?qū)Ρ?,不僅可以使知識連成線,而且可以結(jié)成網(wǎng)。例它們的性質(zhì)及化合價等方面進(jìn)行比較,加深對兩個體系的認(rèn)識。此外作為橫向比較的內(nèi)容除了在各種元素及其化合物之間進(jìn)行外,在其他方面進(jìn)行比較的內(nèi)容還是很多的。例如,氫氣和一氧化碳,一氧化碳和二氧化碳,二氧化氮和二氧化硫,鹽酸、硫酸和硝酸等物質(zhì)之間的性質(zhì)比較,都有利于學(xué)生掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和加強(qiáng)記憶。
在重視和認(rèn)識元素化合物知識的聯(lián)系和對比時,還應(yīng)注意反應(yīng)條件的聯(lián)系和對比。因為相同的反應(yīng)物在不同的濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑等條件的影響下,生成物可以不同,有時甚至可以影響反應(yīng)能否發(fā)生和進(jìn)行。要注意糾正學(xué)生只記反應(yīng)結(jié)論,忽視反應(yīng)條件的錯誤傾向[2]。
4.組織策略
美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為,人類記憶的首要問題不是儲存而是檢索,而檢索的關(guān)鍵則在于結(jié)構(gòu)組織。如果知識在頭腦中無條理地堆積的話,不但檢索提取它存在困難,而且遲早會被遺忘。如果能夠把零散的知識組織成結(jié)構(gòu)整體,則將大大增強(qiáng)記憶的牢固性,并提高檢索提取的效率。
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元素化合物知識內(nèi)容多、分布廣、材料瑣碎,再加上不容易記憶,學(xué)生常常感到知識雜亂無章,如果在學(xué)習(xí)過程中不注意及時整理、歸納,而是簡單、機(jī)械地記憶在頭腦中,就會導(dǎo)致學(xué)習(xí)的困難。經(jīng)常遇到的情況是:學(xué)生感覺都記住了,但在解決問題時卻束手無策,難以提取所需要的知識。孤立、零散的知識在頭腦中堆積越多,越不利于提取,無法提取的知識就變成了僵化的、無價值的知識,無法用它去解決任何問題[1]。
組織策略指將元素化合物知識按照一定的線索進(jìn)行整理、歸類或編碼,使信息由繁到簡、由無序到有序貯存在頭腦中,它不僅能有效地利用于材料的識記與提取,而且能有效地加強(qiáng)與提高對知識的理解與表達(dá)。組織策略是優(yōu)秀學(xué)生的常用策略,優(yōu)等生比學(xué)習(xí)困難生更善于使用組織策略[3]。
(1)記憶的組塊化策略。心理學(xué)的研究表明,人記憶的信息容量是有限的,米勒認(rèn)為短時記憶的信息容量為7+2個組塊,這個數(shù)量是相對恒定的。例如,有一列數(shù)字1951199218491948199419851979,以孤立的數(shù)字來記,28個組塊,超過了短時記憶的容量,難記;但如果將它組塊化為1951,1992,1849,1948,1994,1985,1979,則只有7個組塊,容易記。在化學(xué)教學(xué)中,教師要適時地引導(dǎo)學(xué)生將元素化合物知識組塊化,提高學(xué)生記憶的速度與效率。
(2)聚類組織法。聚類法有利于學(xué)習(xí)者將新學(xué)知識相互聯(lián)系、構(gòu)成一個整體,形成一種結(jié)構(gòu),因此是一種有效的是什么物質(zhì)。學(xué)生往往無從下手,教師可引導(dǎo)學(xué)生一起歸類出A、B物質(zhì)的可能情況:
通過前后聯(lián)系,強(qiáng)化學(xué)生的記憶,提高學(xué)生解決問題的能力。
(3)綱要組織法。在元素化合物教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生組織學(xué)習(xí)材料綱目要點,可減少記憶負(fù)擔(dān),有利于抓住化學(xué)學(xué)習(xí)材料的精髓,把握其本質(zhì)要點。綱要是“大容量”的知識組塊,能使學(xué)生的思維具有整體性、跳躍性,有助于問題解決能力的提高。例如,運(yùn)用標(biāo)題綱要策略比較晶體熔沸點高低,歸納組塊:
小,熔沸點越高2.離子晶體比較離子鍵強(qiáng)弱離子半徑、離子電荷: 據(jù)晶離子半徑越小、電荷越大,熔沸點越高3.分子晶體比較分子間力組成結(jié)構(gòu)相似的分子 相對分子質(zhì)量:相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高?搖
總之,元素化合物的學(xué)習(xí)策略,重在學(xué)法的指導(dǎo)和典型知識的歸納、總結(jié),有序檢索、儲存,并關(guān)注各類知識間的滲透,以提高學(xué)生綜合能力為目的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]王祖浩,王磊.化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2004.
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);化學(xué)元素;化合物
【中圖分類號】G633.8
一、制作化學(xué)元素化合物學(xué)習(xí)表格
制作化學(xué)元素化合物學(xué)習(xí)表格,要求學(xué)生自制一張表格,按照化學(xué)元素和化合物學(xué)習(xí)的基本思路整理,即化學(xué)元素化合物的顏色,狀態(tài),氣味,密度,溶解性,可燃性,毒性,相對分子質(zhì)量等,將所學(xué)的化學(xué)元素化合物整理分類.當(dāng)今社會,網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)達(dá),電腦成為千家萬戶的必備電子產(chǎn)品,學(xué)生可以利用電腦,
將化學(xué)知識整理成Excel 表格形式,學(xué)一個新的化學(xué)元素化合物,就添加到表格里,表格模板如圖1 所示.利用表格,可以利用Excel 的分類篩選工具,將性質(zhì)相似的化學(xué)元素物質(zhì)整理到一起,進(jìn)行對比學(xué)習(xí).化學(xué)學(xué)習(xí)表格的制作,首先是化學(xué)學(xué)習(xí)的形式創(chuàng)新,化學(xué)元素化合物知識一般都易懂,但是很難記憶,都是定性的知識,屬于說明性的知識,而且化學(xué)元素化合物知識的知識點非常多,學(xué)生容易產(chǎn)生厭倦感和枯燥感,結(jié)合Office 辦公軟件輔助化學(xué)元素化合物學(xué)習(xí),可以增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,消除學(xué)生對化學(xué)元素化合物的厭倦和枯燥.其次,用Excel表格整理化學(xué)知識,比起紙質(zhì)的筆記本要可靠得多,電子表格
不容易丟失,修改起來更加方便快捷,查詢起來也非常方便,將化學(xué)學(xué)習(xí)信息化,提高化學(xué)學(xué)習(xí)效率.最后,利用Excel 文檔的排序篩選工具,將學(xué)到的化合物進(jìn)行分類排序,相似性質(zhì)的物質(zhì)能夠迅速整合到一起,對于同一類物質(zhì)的性質(zhì),能明顯地概
括出典型性質(zhì).例如,觀察H2 SO4,HCl,HNO3,CH3COOH 這些酸的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),就可以總結(jié)歸納出酸的一般性質(zhì),在以后的學(xué)習(xí)中,遇到其他酸,不至于完全陌生,起碼可以說出一些基本性質(zhì),尤其是在考試中會出現(xiàn)一些課本中未提到的物質(zhì),但卻與課本里的化學(xué)物質(zhì)擁有相似屬性.
二、加強(qiáng)實驗,加深對化學(xué)元素化合物的認(rèn)識
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科.通過化學(xué)實驗,可以增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)元素化合物的認(rèn)識.化學(xué)實驗是對元素化合物知識的認(rèn)識和生動再現(xiàn),如果沒有關(guān)于CO2的實驗,學(xué)習(xí)CO2的性質(zhì)時,只是按照課本文字記憶,很容易忘記,對CO2的認(rèn)識不會有深刻的認(rèn)識.相反,通過一系列實驗,親自去感受CO2的存在,親眼觀察CO2的各種物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),親自進(jìn)行化學(xué)實驗,實驗過程中的每一種場景都會在學(xué)生腦海留下深深印象,這些實驗畫面都是與CO2的性質(zhì)相關(guān)聯(lián),能幫助學(xué)生區(qū)分CO2與其他化合物的性質(zhì).實驗?zāi)軌虺浞终{(diào)動學(xué)生的所有感官,實驗中,學(xué)生的眼,耳,口,鼻,手,腦都投入進(jìn)去了,能夠充分調(diào)動
學(xué)生的積極性,通過觸覺,嗅覺等發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象,從現(xiàn)象看到本質(zhì),這樣的形式,可以使化學(xué)元素化合物的學(xué)習(xí)更加生動,形象,學(xué)生積極投入到化學(xué)學(xué)習(xí)中來,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,對化學(xué)水平的提高有很大幫助.
三、多做習(xí)題,鞏固化學(xué)元素化合物知識
習(xí)題是對知識很好的檢測和應(yīng)用,多做習(xí)題,可以幫助學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識,將所學(xué)的化學(xué)元素化合物知識進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí),化學(xué)元素化合物的知識繁瑣難記,而習(xí)題是對重點化學(xué)元素化合物知識的高度概括的總結(jié),習(xí)題能達(dá)到化學(xué)元素化合物知識記憶效率最大化.另外,習(xí)題能夠真實地反映學(xué)生對知識的掌握程度,幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺,通過習(xí)題,自我檢測,自我改正,深入學(xué)習(xí)化學(xué)元素化合物知識,提高化學(xué)水平.
萬丈高樓平地起,化學(xué)元素化合物是筑起化學(xué)的最小微粒和最基本組成單位.只有學(xué)好化學(xué)元素化合物的性質(zhì),才能學(xué)習(xí)更復(fù)雜的化學(xué)知識,才能為高中化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ).初中化學(xué)元素化合物學(xué)習(xí)要與時代接軌,利用現(xiàn)代化信息手段,鼓勵動手操作,加強(qiáng)化學(xué)實驗,學(xué)會觀察,歸納,總結(jié),尋求有效的學(xué)習(xí)方法,提高化學(xué)學(xué)習(xí)效果,不斷提升化學(xué)水平.
參考文獻(xiàn):
第二,學(xué)生學(xué)習(xí)方法不當(dāng)。元素化合物知識部分記憶的內(nèi)容比較多,學(xué)生在學(xué)這部分內(nèi)容時,學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)基本理論、化學(xué)計算部分使用的方法一樣,只注重理解,不重視記憶,由于該記的沒記,做練習(xí)時就遇到困難。久而久之,部分學(xué)生,特別是部分中下水平的學(xué)生就會失去學(xué)好化學(xué)的信心。
第三,強(qiáng)化記憶訓(xùn)練不夠。元素化合物知識部分有大量的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì),大量的化學(xué)反應(yīng)方程式等需要記憶,而這些基本知識又是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ),沒有記好這些知識要學(xué)好化學(xué)是不可能的。特別是高中化學(xué)中的反應(yīng)方程式,有些沒有規(guī)律,記憶的難度較大。有些知識在記憶的過程中又容易混淆,增加了學(xué)習(xí)的難度。
第四,課后練習(xí)做得不多。由于這部分知識點教師、學(xué)生都認(rèn)為簡單易懂,課本后的練習(xí)難度不大,使教與學(xué)雙方都產(chǎn)生了錯覺,導(dǎo)致對做一定量的練習(xí)不夠重視,甚至有些學(xué)生根本不做這部分的練習(xí),只看書,加上又沒有進(jìn)行基本知識的強(qiáng)化記憶,學(xué)生對這部分知識的掌握不夠,對學(xué)好整個高中化學(xué)會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
由于以上的諸多原因,使我們在高中化學(xué)的教與學(xué)的過程中都走入了誤區(qū)。為此,本人認(rèn)為應(yīng)該采取一定的措施,學(xué)好元素化合物的知識。根據(jù)化學(xué)的規(guī)律和特點,我認(rèn)為在化學(xué)課堂教學(xué)中,教師要努力提高元素化合物的教學(xué)質(zhì)量。
一、采用的方法
1.不忽略講述估計學(xué)生看得懂的內(nèi)容。
2.不剝奪學(xué)生進(jìn)行必要的思考的權(quán)利。
3.不放棄教師必要的講解和引導(dǎo),避免放任自流。
4.加強(qiáng)記憶的強(qiáng)化訓(xùn)練,特別是課堂中的強(qiáng)化記憶。
5.精選一定量的練習(xí),達(dá)到鞏固和提高。
二、進(jìn)行多方面教學(xué)的途徑
1.激發(fā)學(xué)生求知欲,提高學(xué)生思維的積極性,每一堂課都應(yīng)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)積極思維的條件和途徑。
2.交給學(xué)生學(xué)習(xí)的主動權(quán)和發(fā)言權(quán),幫助他們解惑釋疑,獲得知識,發(fā)展能力。
3.引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分析、綜合、比較、推理、判斷等方法,對每一章節(jié)知識進(jìn)行歸納小結(jié)。
4.加強(qiáng)習(xí)題練習(xí)。學(xué)生思維能力的提高,不是一朝一夕的事,而是通過教師日積月累的點撥和學(xué)生的勤練來實現(xiàn)的。
三、制訂確實可行的教學(xué)目標(biāo)
明確具體的教學(xué)目標(biāo)對教師的教以及學(xué)生的學(xué)起著決定和制約作用。因此,制訂教學(xué)目標(biāo)時要考慮以下問題:(1)使學(xué)生學(xué)到哪些知識?學(xué)到什么程度?(2)鞏固哪些知識?為學(xué)習(xí)哪些知識做準(zhǔn)備?(3)要結(jié)合哪些生產(chǎn)和生活的實際內(nèi)容?(4)要培養(yǎng)學(xué)生哪方面的技能?達(dá)到什么程度?等等。教學(xué)目標(biāo)要定得恰如其分,提法過高、過低或模糊不清,都不利于教學(xué)。當(dāng)然,并非每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)都要包括上述的各個方面,但必須有所依據(jù),如《鹵族元素》這節(jié)的教學(xué)目標(biāo)可確定為:(1)在學(xué)習(xí)氯的性質(zhì)的基礎(chǔ)上,使學(xué)生掌握氟、溴、碘的主要性質(zhì)以及它們一些重要化合物的用途;(2)使學(xué)生初步掌握鹵素的原子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的關(guān)系,并通過鹵素性質(zhì)的比較,初步形成元素自然族的概念,為學(xué)習(xí)元素周期律和元素周期表做準(zhǔn)備;(3)通過鹵素性質(zhì)的比較,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和依據(jù)現(xiàn)象做出結(jié)論的能力。
四、制訂科學(xué)化的教學(xué)過程
教學(xué)過程的科學(xué)化是指以最少時間和精力,求得課堂教學(xué)的最佳效果。要學(xué)好元素化合物這部分知識,要求教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)精心搞好以下三個設(shè)計。
第一,課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計。一般認(rèn)為,按時間序列把化學(xué)課劃分為課的開始、課的中心和課的結(jié)尾,這種劃分適合于任何一種課型。課的開始,重要的是應(yīng)該向?qū)W生明確一節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求,使他們做好知識和心理上的準(zhǔn)備。所以,課的開始和課的結(jié)尾都要緊密圍繞課的中心來進(jìn)行。在課的結(jié)尾部分,要使學(xué)生對學(xué)到知識歸納、概括,重點強(qiáng)化,加深理解和記憶,便于使本節(jié)課和下節(jié)課更好地銜接起來。
第二,問題設(shè)計。一個有意義的問題將對教學(xué)效果起到事半功倍的作用。創(chuàng)設(shè)多種問題情境,可以極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如學(xué)習(xí)《氮氣》一節(jié),講氮氣的化學(xué)性質(zhì)時,首先分析分子的結(jié)構(gòu),提出:氮氣在通常情況下化學(xué)性質(zhì)如何?當(dāng)在高溫等條件下,氮氣分子獲得足夠能量后,從氮元素的主要化合價來看,氮氣可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?又如,在講授氫氧化鋁的兩性知識時,教師可以先演示Al(OH)3分別和HCl、NaOH反應(yīng)的實驗,然后設(shè)疑:為什么Al(OH)3既能和鹽酸反應(yīng)又能和氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水呢?氫氧化鈉究竟是酸還是堿呢?接下來可以讓學(xué)生自己閱讀教材去解決問題。這樣,學(xué)生的興趣能較好地得到激發(fā),并促使學(xué)生去認(rèn)真地研讀教材。由于學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),必然對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生一股強(qiáng)大的求知欲,效果不言而喻。
第三,課堂練習(xí)和作業(yè)設(shè)計。布置適當(dāng)數(shù)量的考查學(xué)生最基本、最主要的基礎(chǔ)知識和基本技能的各種類型的習(xí)題,以便打好基礎(chǔ)。還要注意布置綜合性和有一定靈活性的習(xí)題,并加強(qiáng)解題指導(dǎo),嚴(yán)格要求學(xué)生獨立完成。不要布置過深、過難和過量的習(xí)題,以減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。這點對普通農(nóng)村中學(xué)的學(xué)生成尤為重要。達(dá)到對當(dāng)天所學(xué)知識的鞏固和提高,認(rèn)真實施這一要求,加強(qiáng)化學(xué)課堂練習(xí)和作業(yè)的設(shè)計是極為必要的。對于課堂練習(xí)的設(shè)計,主要是著重考查學(xué)生剛學(xué)過的化學(xué)知識的掌握情況,起到及時反饋、鞏固所學(xué)知識的作用。所以要緊密配合上課內(nèi)容,適時地穿插安排,多選用難度不大,全班絕大多數(shù)學(xué)生都可以答對的習(xí)題。對于課外作業(yè)的設(shè)計,要配合學(xué)生已學(xué)過的知識,達(dá)到加深理解,綜合運(yùn)用的目的。
五、制訂實驗教學(xué)的具體計劃
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2017.01.044
“高分子化學(xué)”是高分子學(xué)科一門重要的專業(yè)必修課,是繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)之后新開設(shè)的一門科學(xué),主要研究高分子化合物的合成原理及其化學(xué)反應(yīng),該課程的學(xué)習(xí)為學(xué)好后繼專業(yè)課程奠定了基礎(chǔ)。然而,“高分子化學(xué)”由于內(nèi)容抽象、概念多、公式復(fù)雜等特點,使得很多學(xué)生特別是高職院校的學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時信心不足。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性和主動性,增加該課程學(xué)習(xí)的趣味性,提高該課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量,很多一線教師開始探索該課程的教學(xué)方法。其中,陳靜、王小龍、何冰晶等①②③④認(rèn)為,教學(xué)中不能孤立的去講授該課程,應(yīng)注重加強(qiáng)高分子化學(xué)知識和有機(jī)化學(xué)知識的有效銜接,取得了很好的教學(xué)效果。然而,筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),對于高職院校的學(xué)生來說,無機(jī)化學(xué)知識在高分子化學(xué)學(xué)習(xí)中同樣具有舉足輕重的地位。文章Y合作者多年的教學(xué)實踐和心得,分析了無機(jī)化學(xué)知識在高分子化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用情況,既提高了教學(xué)效果,又達(dá)到了溫故而知新的目的。
1 自由基聚合
自由基聚合反應(yīng)是連鎖聚合反應(yīng)中最重要、最典型的一種聚合反應(yīng),生活中約60%高分子材料,都是按自由基聚合反應(yīng)合成的,如:PE、PP、PVC、PMMA、ABS、SBS、SBR、丁氰膠、丁苯膠等。自由基聚合反應(yīng)是單體借助于光、熱、輻射、引發(fā)劑等的作用,使單體分子活化為活性自由基,再與單體分子連鎖聚合形成高聚物的化學(xué)反應(yīng),聚合過程見圖1,也就是說,要想使單體小分子轉(zhuǎn)變成高聚物,活性自由基是貫穿著整個自由基聚合反應(yīng)的主線,然而,什么是自由基?自由基是怎么產(chǎn)生的?自由基的活性以及自由基的化學(xué)反應(yīng)等問題是教學(xué)中的一個難點,學(xué)生只有掌握了自由基方面的內(nèi)容,才能更好的學(xué)習(xí)接下來自由基聚合機(jī)理的問題。因此,教師上課時必須首先講自由基知識。
自由基,化學(xué)上也稱為“游離基”,是指化合物的分子在光、熱等外界條件下,共價鍵發(fā)生斷裂而形成的具有不成對電子的原子或基團(tuán)。授課時,應(yīng)結(jié)合無機(jī)化學(xué)知識系統(tǒng)的復(fù)習(xí)共價鍵的相關(guān)知識。共價鍵概念最早是由美國化學(xué)家路易斯提出的,通常是指兩個原子通過共用電子對形成的化學(xué)鍵,而這兩種原子的電負(fù)性一般相差不大。共價鍵可以是單鍵,也可以是雙鍵和三鍵,根據(jù)共價鍵的極性情況,又可以把共價鍵分成極性共價鍵和非極性共價鍵,極性共價鍵通常是由不同原子組成的,非極性共價鍵通常是由同種原子組成的。當(dāng)學(xué)生充分了解了共價鍵的相關(guān)知識后,再進(jìn)一步講清楚共價鍵是如何斷裂形成自由基的。共價鍵在不同的外界條件下發(fā)生斷裂的方式不同,如圖2。通常共價鍵在光、熱等的條件下易發(fā)生均裂,形成的兩個原子各帶有一個未成對電子,叫做自由基;在極性溶劑或者催化劑作用下易發(fā)生異裂,產(chǎn)生了帶有不同種電荷的離子。至此,學(xué)生便了解了自由基是什么,自由基是如何產(chǎn)生的問題。
然而,對于一個小分子來說,共價鍵通常有很多個,在形成自由基的時候究竟是哪一條鍵發(fā)生斷裂呢?即影響共價鍵斷裂的因素是什么?此時,教師又可以展開講授共價鍵斷裂的因素有哪些。如此講解,幫助學(xué)生揭開了自由基神秘的面紗,從根本上解決了學(xué)生的疑慮,對接下來的學(xué)習(xí)更有信心。
在講授自由基聚合反應(yīng)時,必須要講到它的引發(fā)體系,其中引發(fā)劑是最常用的引發(fā)方式,要重點講解。常用的引發(fā)劑主要有偶氮雙腈類、有機(jī)過氧類、無機(jī)過氧類和氧化―還原類引發(fā)劑。對于前三種引發(fā)劑,其共價鍵的斷裂通常發(fā)生在C-N、O-O鍵之間,因為相對于C-C、C-H鍵的鍵能,C-N、O-O鍵的鍵能要低很多,也就是說共價鍵的鍵能越小越易斷裂,越易形成自由基。然而,含有弱鍵的引發(fā)劑通常要在較高的溫度下才能分解成自由基,若是聚合反應(yīng)要求的溫度較低該怎么辦呢?此時可以在過氧化物類引發(fā)劑里加入還原劑,便成了氧化―還原引發(fā)體系,這里面除了有共價鍵方面的知識外,還涉及到無機(jī)化學(xué)里面的氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識。如過氧化氫和亞鐵離子氧化―還原引發(fā)劑引發(fā)的方式見圖3,過氧化氫是氧化劑,具有氧化性,亞鐵離子是還原劑,具有還原性,兩者發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。
亞鐵離子把自己的一個電子給了過氧化氫,形成了氫氧根離子,本身化合價升高變成了正三價鐵離子。然而,在講授過硫酸鹽和亞鐵離子引發(fā)體系的時候,如圖4,該引發(fā)體系產(chǎn)生了一個帶負(fù)電荷的硫酸根自由基,這和大多數(shù)學(xué)生一貫認(rèn)為自由基應(yīng)該是電中性的認(rèn)識是不吻合的,因此這里要結(jié)合以上自由基的知識進(jìn)行拓展。自由基可以是電中性的,也可以是帶電的離子,判斷某種物質(zhì)是不是自由基,關(guān)鍵是看是否存在不成對的電子。
2 離子聚合
聯(lián)系:化學(xué)變化過程中一定有物理變化,物理變化過程可能伴隨著化學(xué)變化。
物理變化:沒有生成其他物質(zhì)的變化 。例如:燈泡發(fā)光,冰融化成水;水蒸發(fā)變成水蒸氣;碘,干冰的升華,汽油揮發(fā),蠟燭熔化等都是物理變化。
化學(xué)變化:物質(zhì)發(fā)生變化時生成其他物質(zhì)的變化。例如:木條燃燒,鐵生銹,食物腐爛。化學(xué)變化在生成新物質(zhì)的同時,時常伴隨著一些反應(yīng)現(xiàn)象,表現(xiàn)為顏色改變,放出氣體,生成沉淀等,化學(xué)變化不但生成其他物質(zhì),而且伴隨著能量的變化,這種能量變化常表現(xiàn)為吸熱,放熱,發(fā)光等?;瘜W(xué)變化(chemical change)在生產(chǎn)和生活中普遍存在。產(chǎn)生了新物質(zhì)的變化是化學(xué)變化。如鐵的生銹、節(jié)日的焰火、酸堿中和,鎂條的燃燒等等。宏觀上可以看到各種化學(xué)變化都產(chǎn)生了新物質(zhì),這是化學(xué)變化的特征??偨Y(jié):有新物質(zhì)產(chǎn)生的變化即為化學(xué)變化。
(來源:文章屋網(wǎng) )
文章編號:1005-6629(2007)03-0016-03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
高中化學(xué)新課程對化學(xué)學(xué)習(xí)提出了新要求。新課程的實施,將學(xué)生置身于一種動態(tài)、開放、個性、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中,打破了原有學(xué)科的封閉性和課程選擇的單一性,讓學(xué)生自主探索、主動求知,學(xué)會收集、分析和利用各種信息及信息資源。因此,學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)知識和技能,更要學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會管理自己的學(xué)習(xí)。這就要求教師應(yīng)教會學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的策略,幫助學(xué)生成長為策略型的學(xué)習(xí)者。
元素化合物知識是中學(xué)化學(xué)的基本知識構(gòu)成,是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是認(rèn)識化學(xué)物質(zhì)、解決化學(xué)問題的必要調(diào)節(jié)機(jī)制之一。中學(xué)化學(xué)課程中的元素化合物知識主要包括主族元素、副族元素及其化合物,這類知識都是物質(zhì)及其變化的宏觀表現(xiàn),具有生動具體、形象直觀的特點,學(xué)生理解起來一般不存在困難,但由于涉及的元素及其化合物種類較多,內(nèi)容相對零散龐雜,學(xué)生普遍感到元素化合物知識“繁、亂、雜、難”,導(dǎo)致學(xué)生記憶的困難,這也是學(xué)生感到化學(xué)好學(xué)難記的重要原因。因此,如何使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、制法、用途等元素化合物知識,并形成較系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu),就成為元素化合物知識教學(xué)的關(guān)鍵。
針對元素化合物知識的特點,在遵循一般學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上,本文是筆者在教會學(xué)生元素化合物知識的學(xué)習(xí)策略方面進(jìn)行的一些探索。
1多種感官協(xié)同記憶策略
許多物質(zhì)的性質(zhì)、存在、制法和用途等元素化合物知識,學(xué)生自己閱讀教材或者聽教師講授時,往往很容易看懂或聽明白,但卻難以在頭腦中留下深刻的印象。實際情況經(jīng)常是學(xué)生“一聽就會、轉(zhuǎn)眼就忘”,導(dǎo)致元素化合物知識學(xué)習(xí)的困難。
心理學(xué)實驗證明,人們接受外界信息所參與的感覺器官不同,其記憶的保持率有差異。運(yùn)用多種感官進(jìn)行學(xué)習(xí),能加深大腦的印象,可以更多地在大腦中留下回憶的線索,從而提高記憶的效率。因此,在學(xué)習(xí)化學(xué)元素化合物知識時,應(yīng)充分調(diào)動各種感覺器官(眼、耳、口、手、腦等)對物質(zhì)及其變化進(jìn)行全面的觀察和體驗,做到從各個方面明確感知化學(xué)事實,從而加深對元素化合物知識的印象,增進(jìn)對知識的理解與記憶。
運(yùn)用多種感官協(xié)同記憶策略要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)元素化合物知識時,不能僅僅停留在聽明白的層次上,一是要善于觀察,將所學(xué)內(nèi)容與身邊的事物或現(xiàn)象聯(lián)系起來,以加深記憶;二是要勤于動手,盡量創(chuàng)造條件自己動手做實驗,既可以利用實驗課進(jìn)行實驗,也可以設(shè)計簡易裝置進(jìn)行家庭小實驗、課外實驗等,通過做實驗來學(xué)化學(xué)。更重要的是,在實驗中不能僅僅動手操作,在動手的同時還需要用眼、用耳去觀察,在觀察的同時積極動腦思考,將實驗、觀察與思維三者有機(jī)地結(jié)合起來,這樣,既可以通過對實驗的操作和觀察獲得豐富的感性認(rèn)識,又可以通過對實驗的思考認(rèn)識事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,使枯燥的元素化合物知識的學(xué)習(xí)變得生動深刻,增進(jìn)學(xué)生的記憶。
案例1過氧化鈉與水反應(yīng)的學(xué)習(xí)策略
過氧化鈉(Na2O2)與水能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氫氧化鈉(NaOH)和氧氣(O2),化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,這是過氧化鈉重要的化學(xué)性質(zhì)。對于這一知識點的學(xué)習(xí),可以采取下列不同的學(xué)習(xí)策略:
策略1:學(xué)生閱讀教材內(nèi)容或聽教師講授,記住教材中有關(guān)該化學(xué)反應(yīng)的實驗描述、實驗結(jié)論和化學(xué)方程式。
策略2:學(xué)生觀察教師的演示實驗,分析過氧化鈉與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象,在教師的引導(dǎo)下得出實驗結(jié)論,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
策略3:學(xué)生親自完成過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)實驗,通過自己的操作、觀察和思考獲得有關(guān)的實驗結(jié)論,掌握反應(yīng)的化學(xué)方程式。
策略4:學(xué)生首先觀察過氧化鈉與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象,根據(jù)實驗現(xiàn)象對反應(yīng)的可能產(chǎn)物做出猜測,即提出假說;然后學(xué)生運(yùn)用已有的知識設(shè)計實驗方案,收集證據(jù),驗證假說,從而獲得正確的實驗結(jié)論。
上述4種策略中,第1種策略,學(xué)生只是聽或看,獲得信息的途徑單一,對反應(yīng)的事實和結(jié)論難以留下深刻的印象;第2種策略,學(xué)生通過觀察具體實驗,獲得生動、鮮明的印象,使抽象的結(jié)論與具體的形象相結(jié)合,能加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)方程式的記憶;第3種策略,學(xué)生親自完成實驗,手腦并用,多種感官參與,獲得的知識既鮮活又深刻,提高了記憶的效率;第4種策略,學(xué)生思維的參與更深刻、更生動,學(xué)生的主體性得以更充分的發(fā)揮,通過親身經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究過程,使結(jié)論的獲得與具體的情景、過程有機(jī)結(jié)合,增進(jìn)了學(xué)生對知識的記憶和理解。
2聯(lián)系――預(yù)測策略
盡管元素化合物知識內(nèi)容相對龐雜,但是它們并非是一些孤立知識點的簡單堆砌,相反它們之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。這種聯(lián)系主要體現(xiàn)在3個方面:一是元素化合物知識與理論性知識聯(lián)系密切,是理論性知識的具體體現(xiàn),例如,物質(zhì)的性質(zhì)是由其結(jié)構(gòu)決定的,并和它們在周期表中的位置密切聯(lián)系;二是元素化合物知識與學(xué)生的已有知識經(jīng)驗相聯(lián)系,這里的已有知識經(jīng)驗既包括學(xué)生從書本上獲得的已有知識,又包括學(xué)生的日常生活經(jīng)驗;三是元素化合物知識之間存在著相互聯(lián)系,它體現(xiàn)在物質(zhì)的性質(zhì)、存在、制法、用途之間是相互制約的,物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定其存在、制法、用途等,還體現(xiàn)在同一類型的物質(zhì)往往具有某些相似的性質(zhì),例如,酸、堿、鹽都具有某些通性等。
聯(lián)系一預(yù)測策略是指學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)元素化合物知識時,有意識地抓住其與理論性知識、學(xué)生已有知識經(jīng)驗的聯(lián)系以及物質(zhì)性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系,并以這些聯(lián)系為依據(jù)對要學(xué)習(xí)物質(zhì)的一系列性質(zhì)先做出自己的預(yù)測。例如,可運(yùn)用已學(xué)的氧化還原反應(yīng)、元素周期律等化學(xué)理論進(jìn)行演繹推理,預(yù)測某元素及其化合物可能具有的性質(zhì),可根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征預(yù)測其性質(zhì)、存在和用途等。然后將預(yù)測結(jié)果與教材或教師的講授、演示等進(jìn)行比較,找出正確和不足之處,并分析原因,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入學(xué)習(xí),就能把握住重點和關(guān)鍵,抓住知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,減輕記憶負(fù)擔(dān)。
案例2氨的性質(zhì)結(jié)構(gòu)的策略示例
氨(NH3)是氮族元素重要的氣態(tài)氫化物。在學(xué)習(xí)氨的性質(zhì)時,學(xué)生就可以運(yùn)用已有的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律等知識,對氨的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)做出預(yù)測,深入理解氨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途之間的聯(lián)系。
預(yù)測1:已知氨為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,氨應(yīng)溶于極性溶劑(如水)中;
預(yù)測2:已知氨中氮元素的化合價為-3價,處于最低狀態(tài),氨應(yīng)具有還原性,在一定條件下能被某些氧化劑(如氧氣)氧化;
預(yù)測3:已知氨分子中含有孤對電子,能夠與氫離子形成配位鍵,因此氨能夠與酸發(fā)生反應(yīng);
預(yù)測4:根據(jù)同周期原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,氨的還原性比水強(qiáng),穩(wěn)定性比水差。
將預(yù)測結(jié)果與教材內(nèi)容進(jìn)行比較,分析存在的問題,并通過實驗、觀察、思維等活動驗證有關(guān)結(jié)論,從而深刻理解氨的有關(guān)性質(zhì)。
聯(lián)系也可以是具有比較性的物質(zhì),它與將要學(xué)習(xí)的物質(zhì)在組成上是相似的,且學(xué)生又是比較熟悉的。如在進(jìn)行SO2的學(xué)習(xí)中,就可以將CO2作為SO2學(xué)習(xí)的“梯子”,具體過程如下:學(xué)生首先對SO2的組成進(jìn)行分析,得出SO2是一種非金屬氧化物,然后自己從頭腦中搜索出符合這一特征的物質(zhì),即SO2的“原型”,學(xué)生很自然會想到CO2,此時,再順?biāo)浦哿_列出有關(guān)CO2的主要信息,接著,學(xué)生大膽推斷或猜想SO2可能的化學(xué)性質(zhì),同時也引導(dǎo)學(xué)生辯證地思考問題,畢竟兩者之間還是有差異的,這種差異必然會導(dǎo)致它們化學(xué)性質(zhì)的某些不同,最后,指導(dǎo)學(xué)生自主從實驗活動中找到答案??梢杂孟铝心J絹肀磉_(dá)這一過程:
基于原有的化學(xué)知識,設(shè)置促進(jìn)新知識形成的“梯子”,這一策略能使學(xué)生在新知識學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生一種似曾相識的親切感,一種認(rèn)知的矛盾,使學(xué)生體驗到化學(xué)學(xué)習(xí)并不困難,并不神秘。
利用聯(lián)系一預(yù)測策略進(jìn)行學(xué)習(xí)時,需要注意以下問題:①要做到盡可能多方面、多角度聯(lián)系,大膽預(yù)測;②要保證預(yù)測有理有據(jù),而不是無根據(jù)地胡亂猜測;③預(yù)測不是目的,只有將預(yù)測結(jié)果與正確結(jié)果進(jìn)行比較,找出差異,并針對差異做進(jìn)一步深入學(xué)習(xí),才能達(dá)到目的。
3知識結(jié)構(gòu)化策略
美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為,人類記憶的首要問題不是儲存而是檢索,而檢索的關(guān)鍵則在于結(jié)構(gòu)組織。如果知識在頭腦中無條理地堆積的話,不但檢索提取它存在困難,而且遲早會被遺忘。如果能夠把零散的知識組織成有結(jié)構(gòu)的整體,則將大大增強(qiáng)記憶的牢固性,并提高檢索提取的效率。
化學(xué)元素化合物知識內(nèi)容多、分布廣、材料瑣碎,再加上不容易記憶,學(xué)生常常感到知識雜亂無章,如果在學(xué)習(xí)過程中不注意及時整理、歸納,而是簡單、機(jī)械地記憶,就會導(dǎo)致學(xué)習(xí)的困難。經(jīng)常遇到的情況是:學(xué)生感覺都記住了,但在解決問題時卻束手無策,難以提取所需要的知識。孤立、零散的知識在頭腦中堆積越多,越不利于提取,無法提取的知識就變成了僵化的、無價值的知識,無法用它去解決任何問題。
知識結(jié)構(gòu)化策略是指將化學(xué)元素化合物知識按照一定的線索進(jìn)行歸類、整理,使零散、孤立的知識變?yōu)楸舜碎g相互聯(lián)系的整體,形成一個系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過結(jié)構(gòu)化組織的材料往往給人一種形象直觀、簡明扼要的感覺,有利于一目了然地把握知識之間的復(fù)雜關(guān)系或內(nèi)在聯(lián)系。它儲存在頭腦中,猶如圖書館經(jīng)過編碼的書,可“信手拿來”,減輕學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān),提高解決問題的效率和能力。
運(yùn)用知識結(jié)構(gòu)化策略的關(guān)鍵是要確定知識間的內(nèi)在聯(lián)系,并以此聯(lián)系為脈絡(luò),形成知識框架結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)元素化合物知識之間的聯(lián)系通常主要有以下幾種:
順序關(guān)系
以同一元素形成的單質(zhì)和化合物中該元素化合價的高低為線索,將不同類別的物質(zhì)聯(lián)系起來形成知識主線。例如,氮及其化合物的知識主線為:
因果關(guān)系
按照知識間的因果聯(lián)系,如物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)決定其存在、制法、用途等內(nèi)在邏輯關(guān)系,形成相應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)。因果關(guān)系的知識結(jié)構(gòu)通常是以某一具體物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為核心構(gòu)建的。
種屬關(guān)系
就是找出關(guān)鍵的知識點,以此作為知識結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)點,然后分析與其他知識間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,并利用這種聯(lián)系,將知識串成“線”,連成“網(wǎng)”,形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一般多是在單元復(fù)習(xí)時,按照種屬關(guān)系組織有關(guān)內(nèi)容。例如,在學(xué)完硫及其化合物的性質(zhì)后,可以按照其內(nèi)在聯(lián)系形成如下知識網(wǎng)絡(luò)。
功能關(guān)系
即打破教材內(nèi)容的章節(jié)結(jié)構(gòu),以物質(zhì)的功能或活動任務(wù)為線索重新構(gòu)造知識,使形成的知識結(jié)構(gòu)與問題解決活動緊密聯(lián)系,提高知識檢索的效率和解決問題的能力。例如,以氧氣的制取為線索,可以將中學(xué)階段所學(xué)的能夠制取氧氣的所有反應(yīng)歸納整理,形成新的知識結(jié)構(gòu)。
以上分析了構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的4種思路,在實際學(xué)習(xí)中,運(yùn)用哪種思路要根據(jù)具體內(nèi)容和任務(wù)而定。但是,不管構(gòu)建哪種知識結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)圖中各接點間必須具有內(nèi)在的聯(lián)系,而且層次分明,保證信息的順利提取。
另外,由于每個人的知識經(jīng)驗不同,不同的人構(gòu)建的知識結(jié)構(gòu)圖也會各不相同。為此,可以引導(dǎo)學(xué)生與同伴就各自的結(jié)構(gòu)圖展開討論和相互評價,澄清學(xué)生頭腦中的某些模糊觀念,同時,讓他們通過評價自己和他人的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,可以反省自己構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖的過程,發(fā)現(xiàn)自己的不足,從而加以補(bǔ)充修正,使之更加完善。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)09-0134-02
綠色化學(xué)理念是以環(huán)境保護(hù)理念為基礎(chǔ)發(fā)展而來的一種新型教學(xué)理念,在當(dāng)前教學(xué)過程中有著十分廣泛的應(yīng)用,尤其在化學(xué)實驗教學(xué)過程中。在當(dāng)前五年制師范化學(xué)實驗教學(xué)過程中,積極減少化學(xué)實驗污染,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為一項尤為重要的內(nèi)容,同時也成為了當(dāng)代師范教學(xué)的一個要求。因此,在實際教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)充分理解綠色化學(xué)理念,并且應(yīng)當(dāng)通過有效途徑及方法在實際教學(xué)過程中進(jìn)行合理應(yīng)用,從而達(dá)到較好效果。
一、綠色化學(xué)實驗分析
(一)綠色化學(xué)含義分析
所謂綠色化學(xué)就是通過對現(xiàn)代化學(xué)原理及方法進(jìn)行運(yùn)用,從而使化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)及應(yīng)用過程中所產(chǎn)生有害物質(zhì)及所使用有害物質(zhì)得以減少,或者將其消除,其主要目的就是對經(jīng)濟(jì)及技術(shù)方面均可行的對環(huán)境副作用較小或者不會產(chǎn)生副作用的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行研究開發(fā),屬于一種新型化學(xué)理念。綠色化學(xué)所指的就是在化學(xué)反應(yīng)過程中,將“原子經(jīng)濟(jì)性”作為基本原則,也就是在制備新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過程中γ扛鱸詵從χ脅斡氳腦料原子進(jìn)行充分利用,從而盡可能實現(xiàn)零排放。在化學(xué)反應(yīng)過程中,不但能夠?qū)Y源充分利用,并且不會有污染產(chǎn)生,在實驗過程中選擇無毒化學(xué)物品,從而加強(qiáng)化學(xué)實驗安全性及經(jīng)濟(jì)性。
(二)綠色化學(xué)實驗應(yīng)遵循的原則
依據(jù)綠色化學(xué)含義,在五年制師范化學(xué)實驗教學(xué)過程中,在進(jìn)行綠色化學(xué)實驗設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意遵循以下幾個原則:其一,注意遵循減量原則,其指的主要就是將資源用量減少,并且將“三廢”排放量減少;其二,遵循循環(huán)利用原則,所謂循環(huán)利用指的也就是重復(fù)進(jìn)行利用,其主要目的就是使生產(chǎn)成本減少,并且減少在實驗過程中所產(chǎn)生廢物排放;其三,遵循回收原則,在化學(xué)實驗過程中通過回收可有效節(jié)約資源,可使實驗成本降低,并且能夠使實驗過程中所產(chǎn)生污染得以有效減少;其四,注意遵循再生原則,這一點主要是指將廢棄物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可用物質(zhì),其要求在設(shè)計生產(chǎn)流程過程中便應(yīng)當(dāng)考慮再回收利用相關(guān)原料;其五,遵循拒用原則,這一點所指的就是盡量不使用無法回收、無法代替以及無法再生及利用的相關(guān)藥品原料,這一點在消除污染方面屬于最根本方法[1-2]。
二、化學(xué)實驗中應(yīng)用綠色化學(xué)理念的必要性分析
對于綠色化學(xué)理念而言,其在以往化學(xué)教材中并未明確提出,大部分教師對這一教學(xué)理念了解均比較少,學(xué)生對這一理念也就更加不了解。在傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)過程中,通常情況下所涉及內(nèi)容只有物質(zhì)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用,基本上都未能夠以環(huán)境保護(hù)為出發(fā)點,對減少化學(xué)實驗中所產(chǎn)生環(huán)境污染進(jìn)行探究。對于綠色化學(xué)教學(xué)而言,其就是將傳統(tǒng)教學(xué)方式改變,對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),使其樹立綠色化學(xué)理念,使其以環(huán)境保護(hù)為出發(fā)點進(jìn)行實驗探究,在實驗過程中得到綠色化學(xué)產(chǎn)品,避免產(chǎn)生有害物質(zhì),屬于一種新型教學(xué)方式及理念。而五年制師范學(xué)生是未來的小學(xué)教師,將來要從事小學(xué)科學(xué)的教學(xué)和實驗活動的策劃、組織及指導(dǎo)工作,涉及到環(huán)保和綠色理念的教育,基于此,綠色化學(xué)理念在化學(xué)實驗教學(xué)中滲透尤為重要。加之綠色化學(xué)對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展十分有利,對消除學(xué)生對于化學(xué)偏見十分有利,因此,在當(dāng)前化學(xué)實驗教學(xué)過程中應(yīng)用綠色化學(xué)理念已經(jīng)成為一項必要任務(wù)及內(nèi)容[2]。
三、在化學(xué)實驗教學(xué)過程中應(yīng)用綠色化學(xué)理念實踐分析
(一)增加串聯(lián)化學(xué)實驗教學(xué)實踐
就以往化學(xué)實驗課堂教學(xué)實際情況而言,通常情況下每節(jié)課只實施一個小型化學(xué)實驗,這種實驗教學(xué)模式導(dǎo)致嚴(yán)重浪費化學(xué)反應(yīng)藥品。因此,在今后化學(xué)實驗教學(xué)過程中,教師可選擇幾個相關(guān)小實驗進(jìn)行串聯(lián),將這些實驗集中到一起共同開展。在開展串聯(lián)實驗過程中,能夠?qū)⑸弦粚嶒炛兴S辔镔|(zhì)或者反應(yīng)過程中新生成物質(zhì)作為下一實驗中原料,然后再進(jìn)行實驗,這樣不但能夠使化學(xué)藥品浪費情況減少,還能夠使實驗過程中的廢物污染得以很大程度減少,可使循環(huán)利用廢舊藥品得以實現(xiàn)。另外,通過串聯(lián)實驗,可使實驗時間大大降低,可有效避免重復(fù)進(jìn)行實驗,可使化學(xué)實驗教學(xué)效率得以提高,對化學(xué)實踐教學(xué)綠色化發(fā)展十分有利。
(二)注重化學(xué)實驗各個環(huán)節(jié)綠色化
中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)48-0195-02
植物化學(xué)是應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)理論和方法研究植物中的化學(xué)成分的一門學(xué)科。其研究內(nèi)容包括植物成分(主要是具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物)的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定、理化性質(zhì)以及主要結(jié)構(gòu)類型化合物的生物合成途徑和生物轉(zhuǎn)化等。植物化學(xué)是植物學(xué)與有機(jī)化學(xué)相結(jié)合而形成的一門交叉學(xué)科,是天然有機(jī)化學(xué)或天然產(chǎn)物化學(xué)的重要組成部分,是在分子水平上揭示植物奧秘的學(xué)科,也是植物資源合理利用的基礎(chǔ)。植物成分不僅是天然藥物的重要組成部分,是發(fā)現(xiàn)新藥或藥物活性先導(dǎo)化合物的重要來源,而且還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、日用化工、食品、染料和化妝品等行業(yè)。我國對植物資源的利用有著悠久的歷史和傳統(tǒng),涉及社會生活的方方面面?;瘜W(xué)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后許多會從事與植物成分有關(guān)的深造學(xué)習(xí)、技術(shù)、管理和服務(wù)工作。學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段進(jìn)行植物化學(xué)基本知識和實驗操作技能的學(xué)習(xí),對將來的深入學(xué)習(xí)和工作無疑具有重要的意義。鑒于這種情況,結(jié)合云南豐富的植物資源和地域特點,為了讓學(xué)生盡早了解社會的發(fā)展和需求,拓寬知識面,改善知識結(jié)構(gòu),更好地融入社會,投身經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場,圍繞國家“西部大開發(fā)”和云南建設(shè)“綠色經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省”的戰(zhàn)略目標(biāo),我們于1996年開始為化學(xué)專業(yè)高年級學(xué)生開設(shè)“植物化學(xué)”課?,F(xiàn)根據(jù)十多年來的教學(xué)工作,談?wù)劷虒W(xué)中的幾點體會。
一、課程定位與目標(biāo)
根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》,培養(yǎng)造就適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量多樣化人才成為新形勢下我國高等教育教學(xué)改革的重點。植物化學(xué)課程以“培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的復(fù)合型人才”為人才培養(yǎng)的基本目標(biāo)。由于我校的學(xué)生多數(shù)來自云南,結(jié)合云南的資源特點、社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實際,課程定位于培養(yǎng)的學(xué)生具有寬廣的化學(xué)基礎(chǔ)知識,不僅可以勝任傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)教學(xué),而且能夠根據(jù)自身情況和當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,進(jìn)行與植物成分相關(guān)的研究工作和產(chǎn)品開發(fā),或者為進(jìn)一步的深造提高打下堅實的基礎(chǔ)。植物化學(xué)的課程目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識植物化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域,了解植物化學(xué)研究的內(nèi)容、目的、意義、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;了解植物化學(xué)成分研究的程序及純化合物的結(jié)構(gòu)鑒定方法;了解各類重要植物化學(xué)成分的生物活性及應(yīng)用;掌握植物化學(xué)成分常用的提取、分離方法,理解提取分離的原理;掌握各類重要植物化學(xué)成分如:糖、苷、萜、甾體、生物堿、芳香族化合物(香豆素、木脂素、黃酮)等的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、性質(zhì)和提取分離的方法。為繼續(xù)學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后從事與植物成分相關(guān)的工作打下理論和實踐基礎(chǔ)。通過植物化學(xué)實驗,鍛煉學(xué)生在植物化學(xué)領(lǐng)域的實驗操作技能,通過實驗加強(qiáng)理解理論知識,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力。進(jìn)一步要求通過植物化學(xué)課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感覺學(xué)到的知識就在自己的身邊。通過開放實驗、大學(xué)生課外科技活動、畢業(yè)論文設(shè)計等,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、動手能力;培養(yǎng)學(xué)生從提出問題,到分析問題和解決問題的能力;強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí),包括師生之間的合作、同學(xué)之間的合作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)結(jié)互助的團(tuán)隊合作精神;培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代知識體系發(fā)展的綜合能力。
二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
與其他化學(xué)專業(yè)課相比,植物化學(xué)課在化學(xué)專業(yè)中開設(shè)較少,無專門的教材。國外有的院校為學(xué)生開設(shè)“天然產(chǎn)物化學(xué)”,課時不多,無專門的教材;國內(nèi)藥學(xué)專業(yè)、中藥專業(yè)等有“天然藥物化學(xué)”、“中藥化學(xué)”等教材。植物化學(xué)只有農(nóng)林院校主編的兩本教材,側(cè)重于農(nóng)林專業(yè)。為了編寫適合化學(xué)專業(yè)使用的植物化學(xué)教材,我們于1998年編撰印刷“植物化學(xué)”講義,在教學(xué)中使用。2004年,我們組織云南高校植物化學(xué)研究領(lǐng)域的科技人員,又是奮斗在教學(xué)一線的教師一起編寫了《植物化學(xué)成分》一書,由化學(xué)工業(yè)出版社出版。該書內(nèi)容既包括了植物化學(xué)成分的基本知識,又兼顧學(xué)科最新進(jìn)展。尤其具有中國(包括云南)天然產(chǎn)物的特色,與社會的需求和發(fā)展緊密,便于學(xué)生把握植物化學(xué)的研究趨勢和發(fā)展脈搏。《植物化學(xué)》課程由四大知識模塊構(gòu)成。第一部分,植物化學(xué)概論。包括植物化學(xué)的研究內(nèi)容、意義、目的、研究程序、研究形勢和發(fā)展趨勢;植物化學(xué)成分提取、分離、結(jié)構(gòu)鑒定的方法。第二部分,各類常見植物成分的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)、提取分離、純化精制以及結(jié)構(gòu)鑒定的基本方法。第三部分,自主學(xué)習(xí)。每名同學(xué)就自己家鄉(xiāng)特色的藥用植物1~2種,對其活性成分的提取、分離方法及在醫(yī)藥、保健品、染料、色素和化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用通過查資料后,寫成小論文進(jìn)行討論。第四部分,植物化學(xué)實驗。培養(yǎng)學(xué)生植物化學(xué)領(lǐng)域的實驗操作技能,通過實驗加強(qiáng)理解理論知識,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力。部分同學(xué)通過進(jìn)一步的開放實驗、大學(xué)生課外科技活動、畢業(yè)論文設(shè)計等,鍛煉創(chuàng)新思維和動手能力。理論課授課共54學(xué)時,植物化學(xué)實驗共36學(xué)時。
三、教學(xué)方法
采用課堂講授、課堂討論、實驗、課外互動及學(xué)生課外查閱資料、閱讀、歸納總結(jié)、報告、課外科技活動等方法進(jìn)行教學(xué)。
1.課堂講授。課堂講授中注重經(jīng)典內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的有機(jī)結(jié)合;注重?zé)狳c植物化學(xué)成分和云南特色藥用植物的有機(jī)結(jié)合。采用多媒體授課,既有效地利用了課時,使學(xué)生在單位時間內(nèi)獲得較大的知識量,又能將植物圖片、復(fù)雜的植物成分結(jié)構(gòu)等一些比較抽象的內(nèi)容形象化、具體化,生動地表現(xiàn)出來,加深學(xué)生的理解。將植物化學(xué)課件上網(wǎng)或打印出來提供給學(xué)生,使學(xué)生能夠課前預(yù)習(xí),課堂上能夠跟得上教師的思路。通過課堂講授,使學(xué)生系統(tǒng)地獲得了各類植物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特征、主要理化性質(zhì)、提取、分離方法、生物活性等知識。
2.課堂討論。通過課堂討論培養(yǎng)學(xué)生對植物化學(xué)基本理論和基本知識的歸納總結(jié)及綜合應(yīng)用的能力。啟發(fā)學(xué)生從應(yīng)用的角度綜合地去掌握植物化學(xué)知識。如生物堿的提取,根據(jù)所學(xué)生物堿的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì),讓學(xué)生歸納其提取分離有哪些方法等。學(xué)生發(fā)言踴躍,對各種不同的提取方法提出自己的見解和質(zhì)疑。
3.課外互動。課程教學(xué)中要求每個學(xué)生就自己熟悉的藥用植物1~2種,自己出題,在課外進(jìn)行資料查閱、歸納總結(jié)、小論文寫作和幻燈片制作。這個過程,增加了學(xué)生與老師的互動和同學(xué)之間的交流討論。彌補(bǔ)了植物化學(xué)內(nèi)容多、課時少、輔導(dǎo)答疑時間有限的缺陷,也有利于學(xué)生釋放自我,激發(fā)潛能,培養(yǎng)綜合能力。學(xué)生將自己的課后閱讀資料做成PPT進(jìn)行匯報,一方面引導(dǎo)學(xué)生“走出書本”,擴(kuò)大學(xué)生的知識面,鍛煉了其查閱文獻(xiàn)、分析和解決問題的能力;另一方面,提高了其專業(yè)交流的水平。
4.科研反哺教學(xué)。教學(xué)中,緊密結(jié)合云南特色藥用植物成分或課程組教師的科研工作進(jìn)行案例探討,讓學(xué)生覺得所學(xué)知識聯(lián)系實際,有用,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。如在結(jié)構(gòu)鑒定、黃酮、二苯乙烯、環(huán)烯醚萜、二萜、三萜等內(nèi)容的教學(xué)中,結(jié)合課程組教師的工作進(jìn)行講解,深受同學(xué)歡迎。既讓學(xué)生對自己老師的工作有所了解,又收到了良好的教學(xué)效果。
為了培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,安排了6~10個植物化學(xué)實驗,培養(yǎng)學(xué)生對常見植物化學(xué)成分提取、分離、鑒定的實際操作能力。為進(jìn)一步加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力、思維能力的培養(yǎng),充分利用課程組教師科研課題較多、科研能力較強(qiáng)、科研方向與云南省地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合的特點,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣,參加教師的科研活動,或在教師的實驗室進(jìn)行畢業(yè)論文實驗,或自主申請省、校課外科技活動資助進(jìn)行探索學(xué)習(xí),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)科研反哺教學(xué)。每年均有二十多名同學(xué)參與植物化學(xué)課程組老師的科研項目研究,在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行課外科技活動。
四、教學(xué)效果
植物化學(xué)課程由于貼近生活,與社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān),深受學(xué)生喜愛。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性大大增強(qiáng),資料查閱、綜合分析、實驗操作、論文或報告寫作、科學(xué)思維等能力有很大的提高。自主申請學(xué)校的大學(xué)生課外科研基金,或參與老師的科研項目進(jìn)行研究的熱情高漲。相當(dāng)一部分學(xué)生考取植物化學(xué)方向的碩士研究生進(jìn)一步深造,作為人生的進(jìn)一步追求。一些同學(xué)通過自主學(xué)習(xí)或參加課外科技活動,發(fā)表了學(xué)術(shù)論文,一些同學(xué)的課外科技作品獲得了全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎等獎勵。
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植物化學(xué)物有哪些
植物化學(xué)物或是植物天然的抗菌劑、殺蟲劑、抗氧化劑、生長調(diào)節(jié)劑,或賦予了植物繽紛色彩和特有芬芳(誘引昆蟲授粉),或具有苦澀味道、難聞氣味(阻止動物采食)。植物化學(xué)物究竟有多少種,至今尚無定論,推測有6萬~10萬種之多。常見的有多酚黃酮類(如銀杏黃酮,茶多酚)、皂苷類(如人參皂苷)、有機(jī)硫化物(如大蒜素)、活性低聚糖與多糖(如靈芝多糖)、植物雌激素(如大豆異黃酮)等。
植物化學(xué)物的不穩(wěn)定性賦予人類良好的預(yù)防保健作用
盡管植物化學(xué)物具有重要的生物活性,但大多數(shù)理化性質(zhì)不穩(wěn)定。例如,具有良好抗氧化活性的植物多酚、番茄紅素等,能與人體自由基快速反應(yīng)而生成較為穩(wěn)定的復(fù)合物,從而阻止有害代謝產(chǎn)物對機(jī)體的損害。與此同時,植物化學(xué)物自身也迅速被氧化而逐步喪失抗氧化功能。事實上,正是植物化學(xué)物活躍的抗氧化、抗炎等特性,才賦予其對糖尿病、心腦血管疾病、高血壓等慢性病的良好預(yù)防保健作用。
烹飪對植物化學(xué)物具有雙重影響
烹飪導(dǎo)致了植物結(jié)構(gòu)的解體,促進(jìn)了其中的營養(yǎng)成分和植物化學(xué)物的釋放,從而有利于消化吸收和生物功效的發(fā)揮。例如,大蒜切碎后,釋放的蒜氨酸酶催化蒜氨酸轉(zhuǎn)化為具有真正生物活性的大蒜素。也就是說,生大蒜宜拍碎室溫放置10分鐘后食用,而不宜直接煮熟后食用。又如,烹飪滅活了新鮮水果蔬菜中的多酚氧化酶,從而防止多酚氧化降解。我們經(jīng)??吹教O果、蓮藕、香蕉等削皮或剝開后顏色迅速變深,就是因為此時組織結(jié)構(gòu)的破壞導(dǎo)致多酚和多酚氧化酶直接接觸而發(fā)生的生化反應(yīng),這也是蔬菜水果不新鮮時營養(yǎng)價值明顯下降的一個重要原因。如果此時迅速將切開的蓮藕用開水燙幾秒鐘,就可以有效地防止蓮藕多酚的褐變降解。
然而,不當(dāng)?shù)呐胝{(diào)也容易導(dǎo)致植物化學(xué)物的大量破壞或流失。比如,開水燙漂可以滅活多酚氧化酶而減輕多酚的褐變降解,但是,燙漂時間過長,植物化學(xué)物可能會大量溶出流失。溶出的植物化學(xué)物和維生素等失去了原有組織結(jié)構(gòu)的保護(hù),更加容易受到破壞。所以說,新鮮蔬菜不宜久泡和反復(fù)漂洗(尤其是切后再洗),不宜在火鍋中久煮。有經(jīng)驗表明,植物化學(xué)物在烹調(diào)中的損失與其顏色的褪變有著明顯的對應(yīng)關(guān)系。
烹調(diào)溫度和時間是影響植物化學(xué)物穩(wěn)定性的重要因素
引言
《九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱(試用)》指出:“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,獲得化學(xué)知識和實驗技能,培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰Γ€有助于培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法?!背浞终J(rèn)識實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的地位和作用,切實采取措施加強(qiáng)實驗教學(xué),是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文結(jié)合教學(xué)實踐,談?wù)勗诨瘜W(xué)教學(xué)中提高實驗教學(xué)的做法和體會。
1化學(xué)實驗教學(xué)的幾種做法
1.1科學(xué)的教學(xué)方法培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在教學(xué)中注意從科學(xué)態(tài)度、規(guī)范操作上給學(xué)生進(jìn)行示范,對學(xué)生遵守實驗室規(guī)則提出嚴(yán)格要求,對如何觀察、記錄、實驗現(xiàn)象、填寫實驗報告則加以具體指導(dǎo)。學(xué)生初學(xué)化學(xué)實驗基本操作時,我除了在課堂上演示規(guī)范的實驗操作讓學(xué)生模仿外,還將操作要點以“口訣”的方式介紹給學(xué)生,如往試管里裝入粉末狀藥品要“一斜、二送、三直立”;裝塊狀藥品要“一橫、二放、三慢豎”;液體藥品取用的要點是“瓶塞倒放、兩口緊挨、緩慢傾倒、加蓋放回”;使用膠頭滴管應(yīng)“捏頭趕空氣、放手吸試劑、懸空滴液體、管口勿觸壁”;以及酒精燈的使用要注意“兩查、兩不、兩禁止”等等。
1.2運(yùn)用多媒體教學(xué)資源激發(fā)實驗興趣
中學(xué)生正處于一個求知欲強(qiáng),接受新鮮事物快的年齡時期,因而多媒體具有的聲、光、電的綜合刺激,能夠激發(fā)學(xué)生的積極性,引起學(xué)生的注意。一些在課堂上無法完成的演示實驗或現(xiàn)象,以及在現(xiàn)有的條件下無法完成的一些經(jīng)典實驗,則可以通過電腦模擬來實現(xiàn),幫助解決問題。如:分子的擴(kuò)散作用、電子的得失過程、中和實驗等,通過多媒體的展示,能收到良好的效果。在化學(xué)實驗課中,多媒體教學(xué)手段和實驗教學(xué)手段適當(dāng)結(jié)合,恰當(dāng)運(yùn)用,有助于調(diào)動學(xué)生自行探索知識的能力,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。如一氧化碳還原氧化銅的實驗,學(xué)生在不了解實驗程序前不知道如何去操作,也不知道尾氣應(yīng)處理。因此在學(xué)生動手實驗前,我們可以組織學(xué)生觀看教師邊講解邊實驗的錄像片,將學(xué)生容易忽視的環(huán)節(jié)、容易出錯的環(huán)節(jié)一一分解、剖析。學(xué)生就很清楚實驗成敗的關(guān)鍵。
1.3開展形式多樣的課外實驗活動
組織化學(xué)興趣小組是開展課外活動的很好方式,興趣小組活動除了舉辦擴(kuò)展課內(nèi)所學(xué)過的知識內(nèi)容的專題講座外,還以做化學(xué)趣味實驗,制作實驗教具、組織參觀、進(jìn)行社會調(diào)查等多種形式展開。我還結(jié)合教學(xué)實際,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行社會調(diào)查,如學(xué)習(xí)§3-1水是人類寶貴的自然資源時,要求學(xué)生調(diào)查了解“你家附近的河水清澈嗎?請問你們的父母在他們年幼時,這條河是不是現(xiàn)在這種樣子?”我還開辟了“廚房中的化學(xué)”實驗課題,讓學(xué)生利用家庭廚房里現(xiàn)有的物品進(jìn)行實驗、觀察,如觀察沒擦干凈的鐵鍋、菜刀表面留下的銹斑;用久的熱水瓶膽和燒水壺內(nèi)沉積的水垢;比較食鹽和白糖溶解性的大??;將雞蛋放入盛食醋的茶杯中觀察蛋殼表面產(chǎn)生的氣泡以及限用廚房內(nèi)的用品來鑒別精鹽和堿面(NaHCO3)等。通過這些活動使學(xué)生感到化學(xué)就在自己身邊,化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān),在一定程度上增強(qiáng)了他們關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感。
1.4舉行多種形式的實驗教學(xué)活動
除了進(jìn)行必要的基礎(chǔ)理論知識教學(xué)之外,教師也要積極爭取在課堂上開展多樣化的教學(xué)活動,并將化學(xué)實驗活動拓展到學(xué)生的課余生活之中,讓教師積極指導(dǎo)和組織學(xué)生參與到課外化學(xué)實驗活動,組要注意的是學(xué)校應(yīng)加大對化學(xué)實驗室的投入,以滿足實驗教學(xué)對于實驗器材,實驗藥品的需要,保障化學(xué)實驗教學(xué)順利進(jìn)行。如在講述氫氧化納化學(xué)性質(zhì)時,我補(bǔ)充了氫氧化鈉與CO2、SO2反應(yīng)的兩個演示實驗,然后提出兩個問題:1.為什么燒瓶中的小氣球會自動脹大?2.大試管中紅色的噴泉是如何形成的?由于實驗現(xiàn)象饒有趣味,所提出的問題富有思考性,既使學(xué)生認(rèn)識氫氧化鈉與酸性氧化物反應(yīng)的性質(zhì),又與所學(xué)的物理知識聯(lián)系起來,啟迪了學(xué)生的思維,收到明顯的教學(xué)效果。我在初三化學(xué)課堂教學(xué)中補(bǔ)充和改進(jìn)的演示實驗約占全部演示實驗的五分之一。
1.5動手實踐將實驗從課內(nèi)延伸到課外
實驗?zāi)康牟粌H僅是使學(xué)生獲取知識,更重要的是在獲取知識的過程當(dāng)中體現(xiàn)知識的形成和發(fā)展過程,同時提高分析問題和解決問題的能力。因此,實驗教學(xué)過程中,要設(shè)計有益于學(xué)生探究的環(huán)節(jié),如在新課標(biāo)中的活動和探究的基礎(chǔ)上,精心設(shè)計增加一些后繼實驗,提高學(xué)生探究的機(jī)會,如在做“鐵釘生銹”這一實驗時,在學(xué)生持續(xù)觀察了一周后探究成功的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化學(xué)生繼續(xù)探究意識,即有意地引導(dǎo)學(xué)生說“同學(xué)們還知道鐵器在哪些情況下易生銹嗎?”,學(xué)生的探究熱情猛增,我因勢利導(dǎo),讓學(xué)生設(shè)計實驗,擬出實驗報告,最后學(xué)生提出了在糖水、醋、醬油、鹽水......等情況下生銹的事例,我驚奇地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的探索能力和設(shè)計能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我的想象,進(jìn)而我概括出鋼鐵生銹的普通原因和條件。學(xué)生有這么廣泛的后繼知識和獲得的能力,那可以肯定今后對金屬防腐、防銹的知識將理解深刻了。
2總結(jié)
化學(xué)是一門自然科學(xué)的學(xué)科,在探索物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律中,必須運(yùn)用多種方法來進(jìn)行實驗教學(xué)。除常規(guī)的教學(xué)手段外,作為有進(jìn)取的教師要有創(chuàng)新的思維,來探索化學(xué)實驗教學(xué),方能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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