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篇1
1 綠色化學的概念
經濟進步雖然帶來了更多的便利,但是也將環境破壞嚴重。為了留給子孫后代更好的環境,可持續發展戰略被世界各國廣泛應用,并被世界人民所接受。在我國的基本國策中,可持續發展戰略已經被視為發展我國經濟與保護環境平衡的雙重舉措。綠色化學這一概念就是在這樣的大環境下被提出,自1990年美國環境保護總署Anastas及其合作者首先提出,隨著經濟狀況的變化和人們思想的轉變,綠色化學深入人心。它所提倡的以化學方法減少或去除對于人體或者是對于環境有危害的材料、溶劑等等有毒害的物質,已經被社會大眾廣泛接受,它更好地保證了我們處理毒害物質的能力。
2 綠色化學理念的原則
常規性的化學實驗中,污染的產生一般是由四個因素影響,即材料性質、實驗過程及操作準確性、實驗條件及裝置、最終實驗產物。綠色化學針對這四個因素,提出了相關的準則:第一是在化學實驗最初采取手段去除可能產生廢物的物質,避免后期的操作;第二是確定化學實驗方法時將有毒物質進行充分的化學反應,中和掉它的毒性;第三是盡量使用那些無毒的或者毒性比較小的物質進行實驗;第四是一些輔質的分離劑或者是合劑應該盡量不使用,實在需要的就選擇那些毒性低的物質;第五是實驗原料應該從質量和價格雙重方面進行考慮,避免不可再生資源的浪費;第六是催化劑的挑選也要嚴格,選擇毒副作用小的;第七是化學實驗產物必須嚴格處理,能分解的分解,不能分解的要按標準進行銷毀或者掩埋;第八是要保證實驗的安全,避免火災、爆炸、中毒等危險的發生。
3 綠色化學在初中化學實驗課程中的運用
3.1 注重學生綠色化學意識的培養
化學中廣泛應用的實驗教程中,以往經常是教師講解化學的概念和原理,讓學生按照程序操作,自綠色化學引入以來,教師還適當性地增加關于環境污染、食品安全、污水改造等方面的問題,讓學生意識到污染帶來的危害,增強學生環保的意識。一些綠色化學的思想講解可以讓學生增強關于綠色化學的認識,提高他們的興趣。
3.2 改革傳統實驗內容和方法
在傳統的化學實驗教學課程中,一些實驗的素材是帶有危險性的物質,很多都會發出有毒的氣體,或者是實驗的結果很難處理,極大的困擾著實驗的師生。綠色化學概念的引入,讓一些無毒的素材代替了傳統的有毒物質,減少或者是避免了許多危險性的實驗過程。比如說在對碘的升華試驗中,傳統的實驗就是在試管中直接加熱促使碘的揮發,這是一種浪費,并且碘的揮發氣體帶有毒性,危害著師生的健康。綠色化學采用的是另外一種實驗模式,它預先將碘晶體密封在玻璃試管中,當對試管的一端進行加熱時,另一端就會產生碘的紫色氣體,氣體上升到試管頂端因為溫度降低重新凝結成碘。這種操作模式無污染,可循環利用,是綠色化學的體現。
3.3 采用微型實驗方法
微型化學實驗是當前使用較多的一種實驗方式,它通常是利用微型化的化學儀器,采用更少的實驗材料進行實驗。一般情況下,它所消耗的資源是常規性實驗的十分之一甚至更少,所以產生的毒害物質也隨之減少。微型化要求操作的技巧要更高,也要有很高的耐心。比如在添置小型酸堿滴定管、錐形瓶和移液管等教學中,常規采用的是50ml常規滴定管,而微型化的化學實驗采用的是5ml雙管式微型滴定管,數量的減少并沒有改變實驗的結果,相應的學生的操作技巧得到了鍛煉,對于實驗用量也能更好地把握。實驗的廢料毒性也減少了,更加符合綠色化學的概念。
3.4 增強對綠色化學知識的考核
通過實驗可以對比綠色化學和傳統化學的操作模式和影響,也可以讓學生對二者進行比較,分析出優劣,增強學生對于綠色化學的意識。日常考核中也可以將綠色化學作為考核的一部分,讓學生能夠接觸到最前沿的化學知識,擴大學生的眼界,提高學生的綠色環保意識。
3.5 加強化學實驗中利用多媒體
多媒體的廣泛應用讓綠色化學的概念更好地表現出來。一些化學實驗是危險的,化學實驗過程中需要的材料是昂貴的,所以一次實驗可能會受到很多因素的制約,也可能帶來這樣那樣的危險。多媒體的大面積應用讓綠色化學的概念貫徹其中,它對于實驗過程完美地展現,通過文字或者視頻進行的講解讓學生身臨其境,不亞于在實驗現場的感受。這種仿真性的多媒體應用讓綠色化學變得切實可行,讓學校節省了資源,讓學生增強了綠色化學的感受,提高了學生的環保意識。
結束語
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一、中學階段綠色教育的重要性
中學化學課程標準指出:中學階段的化學課程主要是幫助學生理解化學對社會發展的作用,能從化學的視角去認識科學、技術、社會和生活方面的有關問題,了解化學制品對人類健康的影響,懂得運用化學知識和方法治理環境污染,合理地開發和利用化學資源:增強學生對自然和社會的責任感;使學生在面臨與化學有關的社會問題的挑戰時,能做出更理智、更科學的決策。而貫穿這些知識和內容一條重要的線索就是綠色教育。綠色化學、綠色食品、綠色環保、綠色能源等無不滲透到材料科學、生命科學、環境科學和能源科學之中。綠色教育有助于學生對化學與社會、化學與生活、化學與環境、化學與材料、化學與能源等知識更理性的認識,能使學生更好的理解化學與發展的辯證關系,促使學生創造性思維和創新精神的發展。中學階段的化學課程具有啟蒙性、基礎性,而可持續發展觀的預見性和全民參與性也要求:綠色意識要從小培養起,培養要向全人類。所以在中學階段加強綠色化學思想教育顯得尤為重要,使學生畢業后無論奔赴何種工作崗位,都能具備節能降耗、防止污染等綠色意識,象綠色的種子一樣播撒在全國各地,為改善中國的環境和可持續發展戰略打下基礎。
二、綠色教育的內容
應以綠色化學為樹干,以綠色食品、綠色能源、綠色建材等綠色意識為枝葉。
首先,要理解綠色化學的含義及其作用:綠色化學又稱環境無害化學,是指從污染預防的基本思想出發,在化學品生產的始端就采用預防的科學手段。它的核心內涵是在反應過程和化工生產中,盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質。綠色化學的目標是不使用有毒、有害的物質,不生產廢物,不處理廢物。它和“末端治理”不同,是一門“從源頭上阻止污染”的化學。防止污染總比治理污染更顯主動,所以實施綠色化學才能從根本上保護環境。可見,綠色化學是對環境更友善的化學,是人類追求與自然和諧相處更完美的一種高級表現。其次,要理解綠色食品、綠色能源、綠色建材等綠色概念的含義,以充實和豐富綠色教育的內容。
當然綠色教育遠不能局限于以上內容,只要是對環境友好,無公害,能使人類和自然和諧相處和諧發展的都屬于綠色教育范疇,包括其做法和思維等。
三、實施綠色教育的幾點做法
(一)在教材中滲透綠色意識,中學化學教材的內容中本身就包涵著許多綠色化學的知識。對這些知識進行挖掘并結合教材、生產、生活實際地講解,能激發學生學習化學的興趣,更好的理解和運用知識。如在講化學反應中指出化合反應(A+BAB)最符合綠色化學理念,在講生命必須元素時引入綠色食品,在講能源時引入綠色能源,講材料時引入綠色建材等等。
(二)運用多種教學方法
授課時可以采用作專題講座、專題討論、網上查詢、課外活動、參觀調查、親身體驗等靈活多樣的方式進行。如開展《化肥、農藥污染與人體健康》講座,討論“生活污染點滴及其危害有哪些?”,收集綠色奧運相關資料,調查當地的污染狀況和取得的成果,入住綠色生態園等。實踐證明,實施綠色化學教育更貼近生產和生活實際,激發學生學習化學的興趣,培養學生的創新思維。但要注意,中學階段綠色教育在知識上不能過高追求深度,主要是灌輸綠色思想、培養學生節約資源、保護環境等綠色意識。
篇3
現今,初中化學的教科書中也融入了很多綠色化學的知識,比如海水資源的開發與利用、化學反應條件控制等等.教師在進行課堂教學時應該緊扣教材,將綠色化學理念隨時體現出來,做好初中生的綠色化學啟蒙教育,提高他們對綠色化學的積極性以及知識水平.當然,化學教師除了要利用好教材中關于綠色化學的內容之外,也可以對內容進行適當的延伸,讓初中生能夠更容易的理解綠色化學的概念,提升他們學習綠色化學的興趣.
例如,化學教師講解釀酒的原理之后,還可以進一步給初中生簡單介紹目前我國工業生產和日常生活中對乙醇的需求情況.讓他們知道我國對乙醇的需求現狀是供不應求的,而且單純使用淀粉類糧食作物生產酒精的話將會產生非常龐大的成本.而在大自然中含量相當豐富卻無法供人類食用的纖維素(如樹葉、稻草和玉米芯)也是碳水化合物.如果使用這類纖維素作為乙醇制取的原料來源,不僅能將生產成本大大降低,而且也不失為一條新能源開發的可行道路.
2.借助多媒體等現代化教學手段
在初中化學的教材中涉及綠色化學的內容非常多,如白色污染防治、能源的綜合利用、臭氧空洞、水污染等.但是對于這些綠色化學理念的解釋,初中化學教材中僅僅局限于直白的文字.教師在化學課堂教學課堂上,很難將這些綠色化學的理念給學生解釋清楚.所以這時候就必須要借助多媒體等現代化的教學手段進行教學.將綠色化學內容以圖片、動畫、視頻的形式呈現給初中生,給他們營造強烈的視覺或聽覺感受,加強初中生對綠色化學的感知程度.還可以收集一些時事新聞,將初中生的實際生活與綠色化學聯系起來,讓他們更容易理解綠色化學概念的同時,體會到實現綠色化學對國家可持續發展的重要性.而且對于那些由于客觀條件限制不能進行現場演示教學的趣味實驗,也可以通過多媒體課件展示給初中生,讓他們對實驗形成一定的印象和認知,彌補無法進行實驗的遺憾,進而對綠色化學樹立起一個全新的認知和理解.
二、加強綠色化學理念在初中化學實驗中的實踐
1.嚴格規范初中化學實驗的基本操作
初中化學是一門建立在實驗基礎上的學科,所以做好實驗教學是豐富初中生綠色化學理念的重要手段之一.在初中化學實驗中,也可以將資源節約、無污染無廢料、循環利用等綠色化學實驗新要求充分的體現出來.在初中生的心中牢固樹立起“關愛環境、保護環境”的意識.因此,在初中化學實驗的實際進行過程中,必須要對實驗的基本操作進行嚴格的規范.如何正確的聞氣體、放置藥品?取藥品時操作工具的選用、具體的操作手法以及取藥品的量等,化學教師都必須要對初中生交代清楚.化學實驗結束以后,教師還必須正確、細致地指導初中生做好化學廢棄物的處理、儀器的清洗歸位以及實驗桌面的清理等工作.
例如,化學教師在指導初中生進行酸堿鹽性質的實驗時,就可以引導他們將試管改為點滴板來進行實驗操作.這樣一來不僅可以使實驗現象更明顯,實驗結果對比起來更容易;而且還可以達到節約實驗藥品的目的,避免藥品的浪費,減少對環境的污染,進而在潛移默化之中讓初中生形成綠色化學的意識.
2.及時優化初中化學實驗的裝置
進行初中化學實驗時,固體、液體和氣體的產生不可避免.但是在這些產物之中有很多都是有毒或者有害的,她們不僅會污染環境還會威脅人類身體的健康.因此,教師在引導初中生進行化學實驗時,可以在不讓實驗的結果和現象受到影響的前提下,鼓勵初中生主動去改進和優化化學實驗的方法、步驟以及儀器裝置.以此來降低化學試劑和實驗產物對環境的污染,實現綠色化學實驗的目的.
例如,化學教師帶演示一氧化碳還原氧化鐵的實驗時,應該對初中生強調尾氣(即一氧化碳)處理的重要意義,并讓學生嘗試思考更多更好的尾氣處理辦法.除了將一氧化碳燃燒后以二氧化碳形式排放到空氣中之外,還可以采用氣球法或排水法將一氧化碳收集起來然后加以再利用;或者將后面一盞酒精燈撤掉,并將用于導出尾氣的玻璃導管設計成彎管,使尾氣在放有氧化鐵粉末的試管下再次燃燒反應,實現尾氣循環再利用,提升實驗物資利用率及實驗產物的利用率.
三、重視在初中化學課后習題中對綠色化學的滲透
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2實驗教學和素質的培養
以往大多數有機化學實驗內容都是通用的,沒具食品的特色,讓學生覺得這些實驗與食品專業關系不大,學生不愿思考、不愿動手,缺乏主動性,從而失去做有機化學實驗的興趣。結合食品專業特點,除了在有機化學理論課上多舉一些食品加工的例子以外,更重要的是讓學生在實驗過程中接觸食品、了解食品,改造食品,這樣可以滿足學生學習需求心理,大大激發學生的學習興趣,提高學習的主動性。傳統實驗教學主要以講授法和演示法為主,學生只要聽課和看教師示范,然后“照方抓藥”式開展實驗,教師較少提問,課堂很少討論,師生缺乏交流,學生只是被動接受,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。討論式教學是一種以學生為中心、以問題為主導的教學方式,通過學生的自主學習和合作學習,促進學生之間、師生之間討論與交流,學會分析問題、解決問題。有助于發展學生的創造性思維、培養學生與人合作的能力,提高學生的綜合素質。
3改革考核方式,培養學生能力
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一、 高中化學教學中如何植入“綠色”這個詞眼。
1 、從生活中挖掘“綠色”與化學的關系
最近幾個月來一些食品安全的引起了社會的高度關注,“瘦肉精”事件塵埃未落,“染色饅頭”、“回爐面包”、“牛肉膏”、“絕育”黃瓜、“爆炸”西瓜、硫磺姜、臺灣的“塑化劑”又接踵而來,這些問題既然是社會熱點問題,就應該與課堂接軌。這些惡性的食品安全事件足以表明,誠信的缺失、道德的滑坡已經到了何等嚴重的地步。高中化學教學中教會學生如何識別這些問題,并且教學會生將來如何應對這些社會問題,而且可以分小組討論,由學生得出比較好的結論,這樣一個話題可以在我們講硫磺漂白的那一節內容引出,會有一個完美的學校與社會的對接。也充份體現了學以致用。
2、 從環境變化角度引入“綠色”話題
農業時代,我們經濟較落后,但環境非常好,可現在工業文明的代價是沉重的,汽車制造了廢氣和塵土,高樓阻隔了鮮活的氣流。尋找一片無塵的樹葉,呼吸一口清甜的空氣,望一眼湛藍的天空,在一些城市已經成了奢侈。消費時代無處不在的誘惑催生著人性之惡,欲望的魔爪從地表伸到了地核,幾千萬年積存的石油、煤炭、天然氣在快速消耗。“救救地球吧!”這幾乎是全人類發出的聲音。地球真的病了,確實病得不輕,滿身瘡痍、步履蹣跚、聲聲。地球的病在城市、在鄉村、在平原、在山野、在大海、在沙漠、在戈壁,在人類出現的每一個角落。人口膨脹、資源匱乏、環境污染、生態失衡等全球性危機已愈來愈嚴重地威脅到人類的生存與發展。當人們究其原因時發現,所有這些危機的出現,并不是地球本身的背信棄義,而是我們人類的自身行為所致,它們是自然對人類無節制行為的報復和懲罰,它們警示世人:必須善待地球,尊重自然,照拂環境,在人與自然之間建立起一種同生、共養、和諧的新型關系。綠色環保問題也引起了國家與國際的重視.作為高中學生,有義務接受環保知識并承擔起下一代改善環境,讓綠色重返地球的責任。所以高中化學課堂上不是應該植入“綠色”話題,而是必須植入。我們高中化學的課堂必須要有一個神圣的使命:“保護地球、環境及其各種生物的安全及持續性發展,并以行動作出積極的改變。”促進實現一個更為綠色、和平和可持續發展的未來。[1]
二、 從教材中挖掘“綠色”概念,進行“綠色”教學
2003年國家教育部正式頒布的《普通高中化學課程標準(實驗)》(以下簡稱《標準》)倡導在教材的設計上,應從學生已有的經驗和生活實際出發,幫助學生認識化學與人類生產生活的密切關系,密切關注人類面臨的與化學相關的環境污染、資源短缺等相關社會問題,培養學生的社會責任感和環境保護意識。
在高中化學人教必修2課本中就有這么一節內容: 《化學與資源綜合利用、環境保護》,我們可以精心備好課,展開“綠色”概念,由學生列舉出生活中或身邊出現的一些與綠色相背的現象與實例,也列舉一些生活中出現的綠色化的做法與情況,并由學生對自己列舉的一些與綠色相背的現象與實例進行分析并提出解決的方案,再結合課本內容,教師進行評價與引導。我想這將會是一堂非常完美的課,也能把“綠色”概念深深地植入學生的心中。這樣我們的課堂效果及社會效應都能很好的達到。其實綠色化學的興起至今已有十幾年了,當前綠色化學與技術已經成為世界各國政府關注的最重要的研究課題之一。綠色化學的概念進入高中課堂也應是時代所需。
三、 精心設計課堂,巧妙的引入“綠色”概念
綠色化學是人類和自然和諧相處的化學,要求人類尊重自然,尋找能充分利用無毒害原料,最大限度地節約能源,在各環節實現凈化和無污染的反應途徑。
例如在合成氨、接觸法制硫酸等化工生產中充分體現了節約資源與能源的基本原理及“綠色”概念,我們可以巧妙的引入,例如:在南昌地區所建的大型化肥廠――昌化集團有限責任公司選擇在南昌的東北部郊區紅谷灘,從下面的南昌市地圖的常年風向,河流走向(附南昌市地圖),運輸條件、工業布局(動態地圖)等各個方面來看,你認為南昌化肥廠的選址是否最佳?若不是,你認為應該造在什么位置最好?(附:南昌市常年風向以偏北風為主,河流西北流向東南),這樣一個設計既引發了學生的思考,又吻合了課本內容,還滲透了“綠色”概念。
人類就在發展生產、提高生活水平與保護環境這一矛盾中奮斗,以求得最佳平衡,不斷綿延、前進。[2]為了追求這種人與自然的和諧,追求人類的最高境界,高中化學少不了這一項,請所有化學同仁在高中的課堂上精心植入“綠色”話題, 中學階段進行綠色化學理念的教育,是培養具有綠色化學和環保意識的高素質人才的根本途徑,也是解決環境問題的有效措施。
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1.創設出生活化的初中化學教學情境
為了科學有效地培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力,有必要在教學的過程中將生活中真實的事物引進來,同時,將其和化學課本中的諸多概念原理進行一一對應,因此,有必要引導初中生留心觀察生活中的問題,創設出生活化的初中化學教學情境,保證初中生在熟悉的生活情境中發現問題和解決問題,能夠非常有效地激發初中生進行探究的欲望,有利于增強初中生學習化學的興趣。
具體來說,在進行分子概念相關知識的教學過程中,教師應該密切結合生活中的具體例子,引導初中生認真思考各種各樣的日常生活現象中的“奧秘”,創設出生活化的初中化學教學情境:酒香不怕巷子深的奧秘是什么?臭豆腐的味道很遠就能聞得到的奧秘是什么?剛剛洗過的衣物在太陽底下很快就能曬干的奧秘是什么?衣服干了以后會出現白色的痕跡的奧秘是什么?一湯匙食鹽放在水里消失了而水卻變咸了的奧秘是什么?一升的水和一升的煤油混合之后的體積之和不是兩升的奧秘是什么?等等。通過你這種方式,來引導初中生認識分子的存在和分子的性質。
2.運用化學知識,解決生活問題
新教材努力從化學的視角去展示社會的可持續發展,培養學生對自然和社會的責任感,用科學、技術、社會相聯系的觀點引導學生認識材料、能源、健康、環境與化學的關系,逐步培養學生形成綜合的科學觀和對有關的社會問題作出判斷決策的能力。所以,化學教學不僅要從學生的生活中提出化學問題,還必須結合現實生活中的實際問題,讓學生運用化學知識和化學的思維方式去看待分析與解決,從而使學生體驗到化學的價值,進一步感受到化學與現實生活的緊密聯系,提高學生的實踐能力。
讓學生用化學眼光去觀察和認識周圍的事物。化學知識源自于生活,但又不完全等同于生活,化學教學過程中,一方面,要讓學生結合自身的生活經驗和已有的認知水平,圍繞問題的解決,逐步把生活知識化學化,讓學生在生活的實際情境中體驗化學問題;另一方面,又要讓學生能把所學到的化學知識自覺地運用到各種具體的生活實際問題中,實現化學知識生活化,從而提高學生的化學素養。
3.開展合作學習活動,精心設計討論問題
合作學習能夠轉變初中生的學習方式,有利于鍛煉初中生與人協作的技能,有利于培養初中生主動學習和探究的精神。在具體開展合作學習活動的過程中,離不開各種各樣的討論問題的設計,因此,必須精心設計討論問題。教師在進行討論問題的設計的過程中,必須堅持開放性的原則,在開展小組合作學習活動之前,教師必須深入研究化學課本,明確所要體現的理念。與此同時,教師有必要了解初中生的興趣愛好和特征,精心設計和初中生的日常生活關系密切的化學問題,保證初中生在自主學習的基礎上能夠積極地進行合作學習。
4.參與生活實踐,認識化學問題
實踐是學生學習的重要環節,是知識理解的延伸與升華。任何束縛住學生手腳,只允許他們冥思苦想的教學方法是不科學的。只有讓學生充分進行生活實踐,才能使學生真正明白所學知識的價值。例如,結合空氣、水、酸、堿、鹽等內容的學習,組織學生對本地區的環境狀況、空氣的污染狀況、污水處理廠的流程和原理、周邊農村施用化肥和農藥的具體情況等進行調查;結合無錫“太湖藍藻事件”、“白色污染”等,組織學生關注新聞并從網上查詢分析原因;結合淀粉、油脂、蛋白質等的學習,組織學生參觀食品加工廠,了解食品中添加劑是什么;結合燃料與燃燒,參觀附近火力發電廠所使用的燃料和燃料的利用率,并要求學生在參觀后寫出報告,提出問題、觀點和建議。實踐表明,通過這些實驗和調查活動,運用化學原理積極展開思維,不僅使學生樹立綠色食品、綠色環保、綠色化學的意識:而且可逐步提高分析問題和解決問題的能力。
綜上所述,本文從不同的角度來深入地探索如何培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力。在今后的初中化學教學過程中,必須不斷地探索現代化的教學方法,更好地發揮出教師的主導作用,體現出初中生的主體地位,保證“教學源于生活,高于生活,又回歸生活”,保證初中生能夠在學習化學的過程中“回歸生活世界”,切實提高初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力。
【參考文獻】
篇7
化學具有非常強的實用性,與社會發展存在緊密聯系。這就要求教師必須與時俱進,不斷加強自我學習,不斷更新和完善知識體系,了解化學領域的前沿動態。在實際課堂教學中,要結合教學內容為學生提供科學合理的熱點知識。如此一來,學生會更加深刻地意識到化學在實際生活中的重要性,進而有效激發他們的學習動機,提高課堂學習效率和教學效果。比如,近年被持續關注的食品安全問題,在進行食品添加劑相關教學時,引導學生自主查閱收集有關食品添加劑的材料知識,并加強學生的食品安全意識,關注普遍存在的食品安全問題,如地溝油、毒大米等,強化學生的自我維權意識,讓學生加強對食品熱點問題的關注,培養強烈的社會責任感。還有,在進行二氧化硫相關內容教學時,結合近年全國各地的霧霾天氣,探討其形成的原因和負面影響,強化學生的生態保護意識。這些生活實例,容易引起學生的好奇心,使他們急于探索問題背后的實質和原因,從而更加主動地學習,也使學生對新知識的學習更加有目的性,其進一步探究新知的興趣油然而生。
二、創設問題情境,調動化學思維
創設問題情境已經成為高中化學教學生活化實施的重要途徑。問題情境可以有效激發學生的學習興趣,強化學生的問題意識,因此在實際課堂教學中,教師要創設問題情境,調動學生化學思維,調動學生運用化學知識解決實際問題的積極性。我們生活中蘊含大量的化學生活案例,如果引入學生熟知的案例,從學生的興趣點導課,可迅速集中學生的注意力,使學生快速進入積極的思維狀態,從而打開思維的閘門。教師可以從生活中的一個小問題入手,為學生構建一個真實的問題情境,提高課堂教學有效性。如在學習原電池時,用假牙作為問題切入點。在學習氯氣的性質時,可以用學生感興趣的經典動畫片《名偵探柯南》中的一集作為引入,為什么把兩種不同的消毒液混在一起,會置人于死地?這樣引導學生進行主動思考和積極思維。
三、借助生活經驗,化難為易
教學是師生雙邊的活動,是師生共同運用教學資源完成教學任務的過程,也是教師的“教”和學生的“學”互動的過程。高中化學很多抽象的概念,僅僅依靠教師的理論講解是難以理解和掌握的,如果借助于生活經驗,從已有的生活經驗中得出需要的理論,提取涵蓋的化學知識,完全可以將繁難的化學概念形象化、具體化。例如,教學“氧化還原反應”時,先讓學生觀察兩個蘋果,一個是剛削好的,另一個是削好后放置了半個小時的,可以看到兩個蘋果顏色形成鮮明對比,放置半個小時的蘋果顏色變得很深,這是因為被氧化了,這就是生活中的氧化還原反應。這樣,學生先有一個感性認識,再逐步去掌握氧化還原反應的概念,認識它的本質,也就突破了本節課的教學難點。
四、聯系生活,學以致用
生活中處處有化學,我們的衣、食、住、行都充滿了化學知識。例如,菜刀、鋤頭在潮濕的空氣中為什么會生銹?為什么有的鐵制容器(如水龍頭)要鍍鉻?若是鍍金會怎么樣?冰箱異味怎樣除去?喝礦泉水還是蒸餾水對人體有利?有火災時怎樣自救?煤氣泄漏時應該怎樣應對?
學生學習化學的真正目的是將學到的化學知識應用于生活實際,解決生活中的實際問題,為人類的生產、生活服務。因此,化學教學還要培養學生的化學思維方式,運用學到的化學知識和技能解決實際問題。化學教學回歸現實生活,不僅僅是教學的需要,也是生活的需要。要讓學生感受生活處處有化學,化學處處有生活,讓學生親身感受和體驗到化學的樂趣,從而提升學生的社會實踐能力。
五、開展社會調查,拓展教學形式,增強探究能力
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生物化學是研究生命有機體化學組成和化學變化的科學,即研究生命活動化學本質的學科。食品生物化學作為其中的一個分支學科,為石河子大學食品質量與安全以及食品科學與工程專業設置的專業基礎課,目的是使學生掌握生物化學的基礎理論、基本知識和基本的生化實驗方法與技術,為有關后續課程的學習和繼續深造奠定基礎。本著既考慮生物化學自身的系統性和完整性,又顧及體現食品工程專業特點和要求,筆者經過幾年的教學實踐,探討食品生物化學課程教學中存在的問題,并采取相應的對策,以期提高食品生物化學的教學質量。
1 《食品生物化學》教學中存在的問題[1,2]
1.1 學時設置不合理 之前,我校生物化學課程為54+36,也就是理論54學時,實驗36學時,而當前我校食品生物化學的總學時為44+12,而教學大綱要求15個章節內容,同學們普遍反映內容多,信息量大,深度不夠。從生物化學這門課程來看,其內容繁雜,在有限的時間內完成如此繁重的教學任務,對學生的接受能力來說有一定的難度。每章節的重點難點講解完,教師沒有充裕的時間做課堂練習,幫助學生消化本堂課程的內容,所以學生們都認為教學進度太快。實驗的學時也在不斷的減少,改革前的36學時實驗課程基本涵蓋了五大物質,即還原糖的提取和測定,酶的提取與活性測定,蛋白質的提取與測定,核酸的提取及檢測,以及脂類的提取與測定,涉及到使用的儀器為可見分光光度計、離心機、電泳裝置、層析裝置、微量蒸餾裝置等,基本包括了生物化學實驗具備的實驗操作技能,使學生能夠熟練掌握常規的檢測技術;但現在的12學時實驗課程,只能從其中選取大分子物質的2~3種,導致學生們缺乏該課程最基本的實驗操作技能訓練,泛而不精,基本功不扎實。一般學校的食品生物化學學時都不少于56學時,如華南理工大學該課程的總學時為150學時,江南大學理論學時60學時,廣東藥學院對食品專業總學時90學時,而黑龍江八一農墾大學總學時80學時,我校生物化學與其相比較少,難以保證食品生物化學的教學質量。
1.2 教材選擇不合理 在教材的選擇上,已出版發行的生物化學教材種類很多,被各類高校廣泛使用的也不在少數。我校一直沿用的是高等教育出版社出版、由郭藹光主編的《基礎生物化學》,其脈絡清晰,語言簡練,重點突出,章節安排合理,是一本適于本科生使用的教材。但由于該教材側重于生物、遺傳、醫學、農學等專業,并不適于食品專業,特別是我校的食品檢驗檢疫和食品安全專業的學生。其生物化學的基礎內容完全能夠涵蓋,但是缺乏與食品相關的技術,如食品加工化學、食品風味化學、食品添加劑化學等內容,使學生認為該課程與其專業無關,從而喪失了學習的積極性和熱情。
1.3 實驗課程安排不合理 (1)實驗課程和理論課程存在脫節現象。我校實驗課程的開設在食品生物化學的理論課程結束后7d進行,而且集中在21d完成,時間安排到學期末,緊接著進入期末考試,學生疲于應付考試;并且理論課程結束的早,課程內容多,學生基本沒有時間復習,造成實驗課的教學效果欠佳。(2)開設的實驗內容大部分是驗證性實驗,如植物中還原糖的測定,水果中維生素C含量的測定,淀粉酶的測定等。由于實驗課學時限制,只能開設上述3個實驗,綜合設計性實驗無法進行,讓學生覺得食品生物化學實驗索然無味。
1.4 教學方法不合理 食品生物化學作為一門理論性和實踐性都很強的基礎學科,主要是從分子水平來揭示生命現象的的本質和規律,因而難以像動物學、植物形態學課程那樣直觀,它理論性強,概念抽象、名詞繁多,而且化學反應過程復雜,必須有機化學、無機化學的知識背景,教師如果在理論課程講解時缺少與學生的互動,授課都是使用幻燈片,采用填鴨式教學,探究式和歸納演繹式較少,使學生理解難度加大,學習的積極性降低。
2 對策建議
2.1 選擇適宜的教材,制定切實可行的教學計劃 根據專業特點,有的放矢,對選定的教材內容上可以進行添加、刪減。生物化學教材各有利弊,《食品生物化學》的教材有許多,如由謝達平主編的教材,它的特點在于基本內容之外,還介紹了與食品物質成分的純化和檢測相關的現代生物化學技術;由陳曉平主編的教材,突出在食品營養成分化學、食品加工儲藏中的生物化學等實用技術等;由寧正祥主編的教材,側重了食品加工化學、食品風味化學、食品添加劑化學等方面。所以這些教材都可以作為《食品生物化學》教材或者輔助教材,而與我院其他專業如農學、農資、園藝、生物等專業的《生物化學》教材應有所區分。
食品專業學生在學習食品生物化學課程時,應搞清食品所含的營養成分,食品如何進入生物體進行代謝過程,以及如何改善食品的風味等,因此適當加大理論學時和實驗學時是非常必要的。在實驗開設的時間上,應盡量安排在相應章節的理論課程后面,如維生素C的提取實驗,應該是維生素和輔酶章節結束后進行,而蛋白質的分離檢測應該在蛋白質的理化性質學完以后進行,加深學生對章節的理解。在實驗的內容上,引入探究性或創新性設計實驗,擴展學生的視野,關注當前社會關心的熱點問題,如食品安全問題,國產奶粉三聚氰胺,地溝油,瓜子里含有鋁等問題。由學生準備材料,實驗老師準備實驗儀器和藥品,不僅能夠培養學生獨立思考和動手操作能力,同時提高學生分析和解決問題的能力,提謹的科研思維和團結協作的能力。在實驗教學上,經常關注國家食品生物化學的研究方向和研究熱點問題,爭取與時俱進,如食品生物化學研究領域基礎研究現狀和發展趨勢,通過研究每年的國家自然科學基金申請和資助情況,發現食品生物化學領域基礎科學研究中應重點關注的研究方向和趨勢[3]。
2.2 應用不同教學方法穿插授課,調動學生的積極性和主動性
2.2.1 案例引導法 在食品生物化學的教學中,將與生活息息相關的現象以案例的形式展現出來。如燙發的生化原理,首先把頭發卷成一定的形狀,然后涂上還原劑并加熱,還原劑可以打開鏈間二硫鍵,濕熱破壞氫鍵使頭發α-角蛋白的螺旋結構伸展成β-構象,然后除去還原劑,涂上氧化劑以便在相鄰多肽鏈的半胱氨酸殘基對之間建立新的二硫鍵;當洗滌并冷卻頭發時,多肽鏈回到原來的α-螺旋構象,這時頭發將以希望的形式卷曲,因為新的二硫鍵形成使得頭發纖維的α螺旋束發生扭曲。教師可以將蛋白質高級結構中的二級結構α-螺旋構象和β-折疊的內容和蛋白質變性的知識結合起來,使學生更好掌握其蛋白質的高級結構。又如磺胺類藥品、有機磷殺蟲劑與酶的抑制劑有關,胃潰瘍的形成與胃蛋白酶的酶激活有關,痛風與核苷酸代謝紊亂有關,奶粉中添加三氯氰胺目的是提高含氮量,這些案例大大激發學生對食品生物化學的興趣,加深學生對該課程的理解,將書本上知識活學活用到生活中,提高教學質量。
2.2.2 歸納演繹法 采用歸納演繹方法是將相似的知識點通過比較,歸納不同點進行記憶,從而由點到線,由線到面將相關知識串聯起來。如將脂肪酸的合成代謝即從頭合成,與脂肪酸的分解代謝即β-氧化,它們之間有許多共同點,如都需要酶,都要消耗能量,都需要載體等。再比如對DNA復制過程和DNA轉錄過程做了比較,它們所需的模板一樣,采用的酶不同,需要的原料不同,產物也不同。通過這種歸納和演繹的方式,將較難理解的兩種代謝過程很直觀的方式表達出來,學生較容易接受,既能培養學生的歸納整理能力,又能使其掌握該內容的重點、難點,起到事半功倍的效果。而同樣對于原核生物與真核生物翻譯過程,放在一起比較記憶就相對簡單了。
2.2.3 提問思考法 在每章的末尾都提出一些問題,讓同學們去思考,如下章講脂類代謝了,上節課的末尾,可以提出問題:為什么人吃甜的容易長胖?講解核苷酸代謝,提出“為什么珍奧核酸是商業騙局”?而將維生素與輔酶的章節中,提出問題為什么孕期要補充葉酸?生活中維生素缺乏會引起什么疾病等。這些問題一提出,學生們就會主動查閱文獻資料,探究其原理,既相當于提前預習上課內容,又激發了同學們求知欲望,提高了學習的自信心,使他們不會因為學科難度大而造成困擾。
2.3 提高教師的專業素養,營造良好的師生關系[4] 課堂是一個舞臺,教師就是舞臺上的領舞者,如何讓學生自覺自愿在你的引導下去學習,不僅僅是對教師本身教學能力與教學行為的肯定,也是影響學生學習效果的重要因素之一。教師應不斷充實更新知識儲備,完善知識結構,把握學科特點,充分利用自己的專業知識將復雜的理論簡單化,通俗化,直觀化,將枯燥乏味的課程講授趣味化,變死板為生動,使得學生樂于接受,從而調動學生的積極性,使之成為學習的主體。同時教師不僅僅是知識的領航者,更應該成為學生的知心人,在生活和學習中去關心和幫助他們,營造良好的師生關系。影響學生學習差異與非智力因素有關,如他們的重視程度,學習動機、學習興趣等因素有關。準確找到影響學習的因素,因材施教,才能取得良好的結果。在學生群體中主要有三類學生,第一類是努力上進型,自己積極要求進步,刻苦、努力認真學習,對自己嚴格要求,這類學生的成績常位于榜首;第二類隨大流型,喜歡安逸,也沒那么努力,本分、順從,會配合老師,成績會位于中間,這一部分人數較多;第三類有問題型,對專業不愛好,不想學習,有的沉迷于網絡,有的醉心于社交活動或第二學位。對于第一類學生,適當鼓勵和表揚,讓他們始終保持對學習的熱情;對于第二類學生,在學習上調動他們的積極性,調整授課內容和授課進度,積極耐心指導與輔導,使他們喜歡這門課,從而降低學習的難度;對于第三類學生,應給予更多的關注,詢問其理由,找到問題的本質,不斷的溝通,幫助他們分析和解決所出現的問題,消除學生對于生化課的心理障礙,培養學生攻克學業難點的勇氣和信心。
參考文獻
[1]薛蓓,池福敏,辜雪冬.高校《食品生物化學》課程教學改革探討[J].輕工科技,2013,9(9):183-184.
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在當代教學中,綠色化學是一個全新的概念,初中實施綠色化學教學的時間并不是很長,有些化學老師對綠色化學這一新的概念不是很理解,這就要求化學老師在教學中進行綠色化學的教育和引導。必須加強培養學生綠色化學的意識,不僅讓他們正確的認識到化學在社會中的地位,還要將化學負面的影響降到最少,所以說,綠色化學教育是當代化學課堂中不可缺少的一部分。
2 在初中化學教學中進行綠色化學理念的滲透
2.1 根據教材開展有關綠色化學的教育
在教學的過程中,將綠色化學和化學教學進行有機的結合,培養學生綠色化學的理念,讓學生深刻的認識到綠色化學在社會中的作用。
結合教學的內容是進行綠色化學理念教育有效的切入點,如:人教版初中化學上冊第二單元第二課氧氣,實驗2-3硫磺在氧氣中燃燒,S+O2SO2該項實驗分為兩部分:(1)硫磺在空氣中燃燒;(2)硫磺在氧氣中燃燒,學生要掌握硫在空氣中和氧氣中燃燒所產生的現象。針對教材的內容,在集氣瓶中要加入少量的水,目的是吸收產生的二氧化硫,防止污染空氣。但在空氣中進行硫的燃燒,(教材要求在通風櫥中進行,但學生觀察較困難)會使教室中充有刺激性氣味的氣體(二氧化硫),老師可提示學生,這是一種能形成酸雨的氣體,我們在哪些地方會聞到有類似氣味的氣體,學生立即會回答“煤燃燒時會產生氣味相同的氣體”。進行相應的綠色教學,多燒煤易形成酸雨。
又如:人教版初中化學上冊第四單元第一課愛護水資源,結合教材要讓學生了解人類擁有的淡水資源并不多,只有總水量的2.53%,可用的淡水還不到1%,所以,要愛護水資源,愛護水資源的主要措施有:(1)節約用水;(2)防治水體污染,水體污染主要是工業污染,農業污染,生活污染。在提出節約用水的方法時,可讓學生開展討論,各抒己見,教師作小結。
老師在進行綠色化學教學的過程中,必須把學生放在重要的位置,老師由原來的傳輸者成為學生的引導者,并要不斷的鼓勵學生,督促學生,提高學生獨立自主的思考能力和創新意識,激發學生對化學學習的興趣。讓學生深刻理解知識,而不是死記知識,要靈活的運用知識,不斷的培養學生創新的思維和綠色環保的認識。
2.2 通過實驗的改進滲透綠色化學理念
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,學生從實驗中獲得第一感觀認知,通過分析,歸納,小結,很容易就能從直觀認知上升為理性認識。例如:我們利用下面儀器可完成第三單元第一課分子運動的實驗(如圖1所示)。
在吸管A中吸入濃氨水,在吸管B中吸入酚酞溶液,同時把A,B的液體擠進燒杯①和②中,一會兒就看到燒杯②中溶液逐漸變紅。這是氨氣分子不斷運動的結果。
利用上述實驗裝置,還可完成第六單元第三課的實驗6-5,在吸管A中吸入水,燒杯①中放入用紫色石蕊試液濕潤后的干燥紙花,在吸管B中吸入稀硫酸,燒杯②中放入碳酸鈉固體,實驗開始時,先把吸管B中的稀硫酸滴入燒杯②中,此時看到燒杯②中有氣體產生,但紙花不變色;我們再把吸管A中液體滴到紙花上,可看到紙花逐漸變紅。這說明二氧化碳不能使石蕊變紅,使石蕊變紅的是碳酸。
2.3 分析現實生活中綠色化學的現狀,提高綠色環保的認識
初中化學教材中有很多有關綠色化學的知識,學生在其成長過程中也會學到一些與化學有關的知識,對學生已有的化學知識,教師應引導學生用綠色化學的理念去分析,現實生活中那些是不綠色的行為:如一些人還在使用一次性的餐具;對使用過后的電池隨手丟棄;報廢的汽車還在路上行駛;使用漂白劑來漂白食品;使用工業鹽來淹制食物;偷排污水和粉塵等等,這些都是一種不綠色的行為。會嚴重地影響到我們周圍的環境,甚至會威脅到人類的生存。分析學生在平常的學習中,容易出現哪些不綠色的行為呢?如:(1)學生在做實驗時會隨意的把廢棄液倒入下水道;(2)實驗時沒有按規定用量取用藥品;(3)酒精燈在加熱完后沒有及時熄滅等等。他們沒有認識到這是不綠色的行為,有關的綠色化學知識也缺乏,由此可以看出,進行綠色化學教育是必須執行的一項任務。
初中階段正是形成正確的價值觀和人生觀的階段,在初中化學這門學科中,滲透著綠色化學這一教育,不僅讓他們對化學這門學科產生濃厚的學習興趣,還能提高學生的自身的素質,使學生形成綠色環保這種意識,就會對學生在以后的社會中產生重要的作用。
2.4 開展有關綠色化學的活動,激發學習的興趣
綠色化學理念的教學,必須把學生放在重要的位置,積極尋找合適有效的綠色化學教育的途徑,提高學生學習綠色化學的積極性。在教學的過程中,要結合學生的理解能力和接受知識的能力,可開展一些有關綠色化學的活動。
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1.與生活實際脫軌
在對初三化學進行教學的過程中與生活實際脫軌,是現階段化學教學中面臨的巨大問題。由于化學課對學生的邏輯能力以及思維能力要求比較高,在授課的過程中化學的知識點多,而且比較復雜,連接性比較強,教師在講課的時候不重視與生活實際相關聯,往往只需要學生記住公式、會理論,考試能拿到滿意的分數就夠了,這樣的教學方法嚴重與生活實際脫軌,對學生今后的發展很不利。
2.學生學習興趣不高
化學是一種對公式、概念、符號進行教學的學科,在進行授課的過程中會顯得比較枯燥和無聊,這也是大部分學生對化學的學習不感興趣的原因,甚至因為長時間的學習、背誦,他們會產生一種厭煩的心理。在上課的時候學生精力無法集中,無法達到預計的教學效果。
二、初三化學教學構建高效課堂的策略
1.實現化學理論與生活實際相結合
化學關系到生活中的吃、穿、住、行,是一門與實際生活緊密相連的學科。因此,我們要抓住這一特點,在化學的教學中要將教學方法與生活實際相結合,讓學生深入地了解化學現象。
例如,在講《物質的變化和性質》的時候,教師有效地引用與生活實際相關的食品,“面包在家里放時間長了就會變質,這就是一種化學反應”。從生活實際中滲透化學知識,能提高學生對化學知識的理解度。
2.激發學生的學習興趣
初三化學課堂教學的實踐中,激發學生的學習興趣是提高化學課堂效率的關鍵,能夠有效地提高學生的求知欲和探究欲。
例如,在講授人教版教材中的《我們周圍的空氣》時,因為空氣是無色無味的,相對比較抽象,這時教師就可以利用一些關于空氣的圖片,調動起學生對化學內容的興趣,然后教師具體地對知識點進行重點講解,這種教學方法能夠取得很好的教學效果。
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教學是師生雙邊的活動,是師生共同運用教學資源完成教學任務的過程,也是教師的“教”和學生的“學”互動的過程。高中化學很多抽象的概念,僅僅依靠教師的理論講解是難于理解和掌握的,如果借助于生活經驗,從已有的生活經驗中得出需要的理論,提取涵蓋的化學知識,完全可以將繁難的化學概念形象化、具體化。例如,教學“焰色反應”時,我先演示食鹽掉在火焰上燃燒的過程,讓學生仔細觀察其中的變化情況,從而掌握觀察的方法和思維的方法。然后,讓個別學生上臺逐一演示銅、鋇、鈣等金屬的焰色反應,同時其他學生要仔細觀察,寫出燃燒的變化過程。通過食鹽燃燒,使學生獲得一定的經驗,借助于已有的經驗再進行金屬焰色反應實驗,這樣,學生就輕松理解了焰色反應的概念,也突破了本節課的教學難點。
三、回歸現實生活,解決實際問題
學生學習化學的真正目的是將學到的化學知識應用于生活實際,解決生活中的實際問題,為人類的生產、生活服務。因此,化學教學還要培養學生的化學思維方式,運用學到的化學知識和技能解決實際問題。化學教學回歸現實生活,不僅僅是教學的需要,也是生活的需要。要讓學生感受生活處處有化學,化學處處有生活,讓學生親身感受和體驗到化學的樂趣,從而提升學生的社會實踐能力。例如,在學習“鈉”時,學生了解到鈉引起的火災不能用水撲滅,我進一步設問,還有哪些火災也不能用水來滅呢?在學習“氮氣”時,我告訴學生很多膨化食品的包裝袋中都充氮氣,原因何在呢?這些都回歸了現實生活,學生主動探究的欲望進一步提高了學生學習興趣,同時也提高了化學知識在實際生活中的運用能力。
四、巧置生活化作業,提高學生的實際應用能力
課堂教學是學生獲取化學知識的主陣地,作業是學生學習化學知識的“助推器”。我們的現實生活是多姿多彩的,我們的教學生活也應如此,充滿生活化氣息的作業,可以加深學生對生活知識的理解,使學生認識到化學的真正價值。
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1 教材分析和教學理念
蘇教版《有機化學基礎》專題五“生命活動的物質基礎”是由2個單元組成的,重點介紹了糖類、油脂、氨基酸、蛋白質等物質,與人類的生命活動密切相關。由于這部分內容與生物學科交叉,如果教師沒有作好處理,會讓學生感覺有重復之嫌,故如何在這個章節中突顯化學的研究手段、化學的思維方式、化學的關注焦點,從而體現化學學科的特色,揭示“化學觀”,就顯得格外重要。
在新課程背景下,專家和教師們都越來越關注“觀念教學”。“化學觀”是居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。“觀念教學”有利于培養學生深層理解力和學科素養,使現在的學生、未來的公民具備并長久地運用化學這一“科學工具”。專題五的教材內容充分體現了化學中的“元素觀”“分類觀”“變化觀”和“實驗研究觀”,是教師進行化學觀教育的有效知識載體和良好契機。
任何一個學科都有其獨特的視角和關注焦點。如何利用專題五的教學展現化學學科特色,以區別于其他學科呢?這就需要教師在教學中應用化學研究手段和思維方式,將“化學實驗”、“化學思維方法”和“化學語言”這3大特色融入到學生的學習和探究中。事實上,專題五是高中化學別能讓學生感受化學學科特色的部分。正是與生物學科存在內容上的交叉,才有機會讓學生認識到不同學科關注的焦點是不同的,從而學會對比整合,促成自身認知結構層次的提升。
學習化學有3個層次:宏觀現象、微觀結構和化學符號。專題五的教材內容安排了許多學生平時生活中熟悉的現象,學生可以通過閱讀教材認識到形形的宏觀現象,這是化學學習的第一層次。在這之后,教師應該引導學生思考如何由常見的生活現象轉入到背后微觀結構的變化,領悟“結構決定性質”的化學觀,再用特定的化學符號將這些過程進行表述,形成統一的化學專業語言,從而實現化學學習的3個層次。
基于上述觀點,筆者將“化學觀”教學融入到傳統的復習課堂中,讓“化學特色”成為復習課堂的方法主線,促成學生在復習課堂中實現學習化學的“3個層次”。
復習課的核心任務是讓學生建構知識網絡、提升知識的應用能力、掌握復習方法。筆者在教學設計時以生活現象為平臺,創設情境,以實驗為載體,挖掘理性思維,揭示微觀結構,以化學符號的表征為抓手,訓練化學語言能力,并以方法指導為重點,培養學習和解決問題的能力。整個教學過程,筆者從一瓶飲料出發,讓學生挖掘其中折射出的化學知識和化學思維,再深入到生命活動,讓學生體會到處處都存在化學語言和化學觀念,最后將觀察的視角拓寬到自然界乃至整個宇宙,發現化學原理依然滲透其中。在解決這些實際問題的過程中,提升學生的知識應用能力,掌握“分類法”、“結構決定性質”的學習方法,同時培養學生用化學的眼光去觀察生活、生命和整個自然界,感受“事物是普遍聯系”和“特性與共性是辯證統一”的哲學觀。于是,確定了課堂的教學框架:從化學視角看食品一從化學視角看生活一從化學視角看自然界,形成了本節課的教學流程。
2 教學流程
2.1 從化學視角看食品
首先由營養快線飲料的廣告(最營養的蛋白飲品+含維生素最豐富的果汁飲品=最營養的飲料、純正果汁與香濃牛奶的完美結合)和成分等圖片人手,激發學生的學習興趣,也引發了學生關于“飲料中究竟含有哪些營養成分”的疑問。接著,筆者展示一瓶營養快線,并將它緩緩倒入燒杯中。當看到飲料緩緩流出時,學生發出“哇塞”的叫聲。此時筆者提問:“你看到了什么?想到了什么?”學生說好稠,肯定很營養。筆者反問:“為什么稠就營養?”學生推測:應該富含蛋白質吧?筆者追問:“你的判斷依據是什么?”學生說:“感覺吧,雞蛋清就是黏稠的”。筆者贊許地微笑,繼而啟發學生:“你們能很好地結合生活經驗。那能否設計顯性的實驗證明自己的推斷呢?”學生開始議論,有的說用濃硝酸,有的說用雙縮脲試劑,還有的說可以用茚三酮試劑,甚至有說丁達爾效應的。筆者在肯定學生的答案之后,選擇了前面2種試劑進行演示驗證。在學生期待的目光下,飲料中的蛋白質得到了檢驗,學生也露出了滿意的笑容。筆者發問:“大家知道為什么蛋白質溶液是黏稠的嗎?”學生再次陷入了思考。“平常大家看倒水,會出現這種現象嗎?”學生搖頭。“你能從微觀的結構解釋蛋白質和水傾倒出的不同現象嗎?”有學生說因為蛋白質是高分子,也有學生說蛋白質溶液是膠體,還有說是不是蛋白質分子有黏性的原因。此時,教師需要鼓勵學生的大膽想象。“蛋白質不僅是大分子,而且還是長條狀的分子。它在水中的粒子直徑在1~100 nm范圍內,故形成膠體。而許多膠體在加熱過程中,黏度會增強,形成膠狀物質。”學生恍然大悟。
“那么,組成蛋白質高分子的基本單元是什么?為什么它們能形成高分子?能否用電子式表示出這些基本單元的官能團?”此時學生迅速回憶氨基酸的特有結構。“營養快線的廠商標明飲料中含有一種氨基酸,叫做半胱氨酸。大家能寫出半胱氨酸形成二肽的方程式嗎?”學生根據提供的鍵線式練習氨基酸的脫水反應,進而體會到氨基酸縮聚成多肽的原理。“氨基酸和蛋白質是非常重要的營養物質,是生命組成的物質基礎。所以市場上有氨基酸口服液、蛋白粉等物質。大家在平常的飲食中需要適當攝入這些物質”。
“飲料主要成分中還標明有糖類,其中含有葡萄糖。大家認為該如何證實產品的這一說法呢?”學生馬上想到用銀氨溶液或新制氫氧化銅溶液。筆者取用了前面加入雙縮脲試劑(檢驗蛋白質)的營養快線進行加熱,結果出現了磚紅色沉淀。由此,學生理解了生物中的雙縮脲和化學中的新制氫氧化銅溶液在成分上是基本相同的。之后,筆者要求學生書寫出現磚紅色沉淀的化學方程式,再根據葡萄糖的結構列舉它還可能進行的反應。在學生交流校對后,筆者投影工業中葡萄糖制備銀鏡、葡萄糖作電鍍的還原劑、葡萄糖成酯作食品添加劑、葡萄糖檢驗方法在醫院中的特殊作用等圖片讓學生感受葡萄糖在生活生產中的應用。
針對營養快線中的2種主要成分,筆者又設計了“如何分離營養快線中的糖類和蛋白質”的問題讓學生對2者性質進行區別。學生提出了鹽析、滲析、結晶和調節pH等方法。筆者再追問“根據這2種物質的性質,該如何保存飲料”的現實問題。學生提到了要避光避熱防止蛋白質變性、密封防止葡萄糖被氧化。筆者及時展示營養快線上“低溫、避光、密封”和“開蓋后需冷藏,清當天內飲完”等標簽讓學生感受化學知識的意義。至此,學生從化學的視角分析了營養快線的成分,認識到飲料中蘊含的化學知識。這樣,筆者再讓學生總結蛋白質、氨基酸和葡萄糖的性質也就水到渠成了。
教學意圖:利用熟悉的飲料所含成分的檢驗并表征過程中的變化,意在突出“微粒觀”、“變化觀”和“實驗研究”等化學觀的教育,體現“結構決定性質”,“宏觀與微觀聯系”的學習方法,并訓練化學語言,在關注“雙基”的同時,促進學生化學思維的培養。
2.2 從化學視角看生命活動
在這一環節,筆者由“為什么廣告商還不忘宣傳營養快線中的維生素、無機鹽和脂肪呢?”的問題引入。學生馬上聯系到這些物質在生命活動中的重要作用。于是,筆者進入到本專題的核心知識:(1)完成生命活動需要哪些物質?為什么稱它們是生命活動的物質基礎?(2)這些物質在生命活動中都發生了哪些化學反應?筆者讓學生閱讀教材并回答上述問題,解釋營養快線中添加這些成分的原因。這時候學生閱讀教材的心理就發生了變化,因為此時學生需要主動尋求知識解決他們遇到的實際問題。在結合油脂可以水解生成營養物質、可以水解制備肥皂,并且許多食品中都含有氫化油、單甘酯、雙甘酯等添加劑后,學生認識到油脂不僅是重要的營養物質,還起著改善食品味道的重要作用。隨即,筆者要求學生書寫油脂的通式和水解反應式以加深對油脂應用的理解。通過這2個環節的學習,學生認識到每種營養物質在人體中都有特定作用,無論哪種營養成分不均衡都會引起生理疾病,于是學生學會用化學的眼光看待生命活動,感悟到化學能讓我們的生活更美好。
為了讓學生科學看待食品和生命活動,筆者在此還設計了2個實際問題:(1)如今,人們呼吁健康飲食,提倡低熱量的食品,于是大面積地出現了“零脂肪”的飲料或其他食品,大家認為這些廣告可信嗎?為什么?(2)娃哈哈公司“用營養快線代替早餐”的廣告以說明飲料的營養價值。請大家展開討論“營養快線能否代替早餐”?
教學意圖:通過2個核心問題引導學生整理歸納本章節主要知識內容,自主建構知識網絡,促進融會貫通,再呈現生活中的2個實際問題,讓學生學會運用化學知識,培養理論聯系實際的能力。
2.3 從化學視角看自然
在完成上述2個環節后,筆者讓學生思考:學了專題五,你認為該專題與前面專題有哪些聯系?你在學習本專題時都應用了哪些已學知識?學生提到了“分類”、“結構決定性質”的思想方法。筆者一進行小結強化,并提出問題:在本專題中還涉及到了立體異構的知識,葡萄糖是D型,氨基酸是L型。我們的宇宙是否就存在這樣的對稱性呢?于是讓學生閱讀相關資料,提出宇宙中是否存在“有智慧的右旋氨基酸生命”的質疑,也引出了科學家們的困惑:宇宙中是否存在著一種奇特的普適性的對稱規律?課堂最后鼓勵學生今后繼續運用科學知識的武器去探索自然之謎。
教學意圖:透過化學視角看自然才能讓學生感知化學無所不在,領悟化學的學科魅力。那么,如何才能解決自然界中許許多多的化學問題呢?掌握化學方法才是根本。這就需要學生學會學習,這也是復習課中非常重要的一項教學任務,正是本節課設置這一環節的目的所在。
篇13
一、聯系實際生活引入課題
為了科學有效地培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力,有必要在教學的過程中將生活中真實的事物引進來,同時,將其和化學課本中的諸多概念原理進行一一對應,因此,有必要引導初中生留心觀察生活中的問題,創設出生活化的初中化學教學情境,保證初中生在熟悉的生活情境中發現問題和解決問題,能夠非常有效地激發初中生進行探究的欲望,有利于增強初中生學習化學的興趣。具體來說,在進行分子概念相關知識的教學過程中,教師應該密切結合生活中的具體例子,引導初中生認真思考各種各樣的日常生活現象中的“奧秘”,創設出生活化的初中化學教學情境:酒香不怕巷子深的奧秘是什么?臭豆腐的味道很遠就能聞得到的奧秘是什么?剛剛洗過的衣物在太陽底下很快就能曬干的奧秘是什么?衣服干了以后會出現白色的痕跡的奧秘是什么?一湯匙食鹽放在水里消失了而水卻變咸了的奧秘是什么?一升的水和一升的煤油混合之后的體積之和不是兩升的奧秘是什么?等等。通過你這種方式,來引導初中生認識分子的存在和分子的性質。
二、聯系實際生活進行分析
初中化學課程中蘊含著各種各樣的生活中的化學知識,通過充分利用化學課本中的知識密切聯系生活中的具體例子來進行教學,能夠保證初中生深入地領悟到學習化學課程的重要性,有利于初中生學習化學的效果的提高。具體來說,在進行關于空氣的主要成分氮氣和氧氣的作用的教學的過程中,教師有必要結合初中生非常愛吃的膨化食品的包裝袋中的氣體成分來引導初中生深入地探索:第一,在包裝食品的過程中充入氣體的主要原因是什么?第二,這些氣體的主要成分包括哪些?第三,怎樣進行實驗來證明這些氣體的主要成分?在初中生進行大量資料的搜集整理以及實驗總結的基礎上,初中生就能夠證明大型的正規廠家所生產的“可比克薯片”等一系列的膨化食品的包裝袋中所充的是氮氣,而不正規的廠家所充的是壓縮空氣,壓縮空氣的含水量要高于一般的空氣,這就導致包裝袋里面的膨化食品吃起來不會那么脆。在初中生的日常生活中,類似的例子也是非常常見的。例如,在學習《鹽類的水解》這部分知識內容的時候,教師可以讓學生共同實驗,將含鹽類的晶體放進水中,讓學生觀察其溶解過程。通過這樣的教學方法,增強學生學習的興趣,使其積極主動地配合教師進行實踐操作,提高學生的動手能力,通過實驗結果分析更好地理解化學知識的內涵,有效地提高學生的學習成績,提高課堂教學效率。此外,通過利用深紅色的花瓣、蘿卜皮等作為原料來做成酸堿指示劑,能夠探索日常生活中的味極鮮、果汁、豆漿、食醋、水果罐頭、啤酒等各種各樣的食品的酸堿性;利用雞蛋殼來取代典型的化學藥品可以驗證碳酸鹽的存在;利用碘水來判斷食物中是否含有淀粉成分等。