中学化学教育是培养学生科学素质的重要载体.主要阐述科学素质教育的内涵、中学化学教育中科学素质的基本内容以及中学化学教育中科学素质教育的培养策略。下面是我为大家整理的中学化学教育论文,供大家参考。
摘要:从行为与价值的关系看,价值指向影响乃至决定着人的行为,而行为又或直接或曲折的体现着价值。观察与思考、表达与修辞、判断与选择与个人也与社会群体的价值观紧密关联。中学化学教育形成的化学素养也将影响着决定着人们对生活对社会的观察方法,这就是化学教育的观察价值。
关键词:中学;化学;教育
一、价值的意义
价值的意义,在于满足人的需要,也就是说,凡能满足人的需要的事物,就是有价值的。而中学化学教育的价值是多维度的、综合的,不是线性的、单纯的。一般认为,有知识价值、技能价值、影视价值,另说有思维价值、科学素养价值、道德价值,还说有观察性价值、表达性价值、选择性价值等。知识价值。就是通过化学课程的教育,学生积累、掌握了一定层次的化学知识,对化学课的内容知道不少,也还记得一些,可以轻松自如的回答问题,应对考试。中学化学教育、课堂训练使得学生熟悉了化学语言,尤其是元素符号及其衍生的化学式、化学方程式等;若将实验教学环节予以落实,学生能按照实验目标,设计实验方案,选择实验用品,控制实验条件,依规范按步骤顺利完成实验,有系统的详细的观察与记录,撰写实验报告,提出问题并思考与解决问题,这就达到了实验的教学价值———技能娴熟,验证化学知识及微小实践探究。其实,平常所说的达到教学目标,也就是教育教学的价值实现。应试价值。在学生的学习经历中,从小学到中学再到大学,由于优质教育资源的稀缺,以及教育传统的惰性与政策设计的失衡,在当下的中国社会相当长的历史时期,升学竞争是中国孩子面临的残酷现实,应试教育无奈而又必然地蔚为大观着。这样,中学化学教育对广大的学生而言,其价值必然体现为中考与高考中不可或缺的应试利器,正所谓“六减一等于零”。但这只能是转型中国特殊时期的畸变现象,中学化学课程也包括其他各门中学课程的应试价值,不可以被估得过重过高!当前基础教育的状况是如火如荼的应试场景,前述中学化学教育的知识价值、技能价值与应试价值,“轻做重来重亦轻,末当本时本似末”。化学教育的知识与技能靠的是融合一体的教学过程来落实体现,尤其实验技能是化学教育的核心价值。而应试虽必不可少,但只是检测与选拔环节而已。却因为社会的体制,让学生的考试分数表变成了教师、官员、学校乃至政府的绩效榜,这就忽悠了千千万万的学子,本来考试分数在教育的价值体系中不足百分之一的衡重,却疯癫成了百分之九十九的“干货”。又由于考试方式的限制(仅笔试形式),中学化学的实验技能这一核心价值被选择性丢弃!没有目标就没有过程,没有过程也没有目标。同时,即使是化学知识的学习活动,也成了无源之水无本之木的过程而空洞死板,学生将学习化学视为畏途,无情趣,无勇气,学过即考,考过却忘!
二、化学教育思维价值
在较抽象的层面思考,中学化学教育的思维价值也就是具有化学学科特色的思维形式,如理性思维、实证思维、形象思维、抽象思维等,思维是能力的核心。思维范畴的更进一步展开讨论须依据心理科学与脑科学等,囿于水平,本文不做太多的延伸。今就化学教育的思维价值之形象思维提一点见解。第一,化学课程的大量学科用语———化学符号,如元素符号、电子式、分子式、结构式、原子结构示意图、化学方程式等,它们反映着化学物质的微粒与整体的客观存在、运动及变化。一方面,我们要熟悉这些专业用语的含义与表达规范;另一方面其实更为重要的,如同“睹物思人”般的,对这些用语的看、念、写,大脑中就有化学物质及其运动的微宏观的、动静态的、离合貌的实体想象映射。第二,化学文本如课文、资料书、练习卷上的装置图,不仅能看懂能画出,更要与化学实验室(实验桌)的实际装置实际过程在思维(头脑)中发生映射,就如买票进影院做到“对号入座”。科学素养价值是一个综合的概念。中学开设的物理、化学、生物、地理等学科都承载着这一现时代极其重要的价值追求。中学化学教育的良好效果就是使广大学生的科学素养价值均衡地增长,协同“理、生、地”等学科,合掌则鸣,双翼则飞。就化学的作用看,我们可以循例说法,随兴悟道。其一,化学实验培养我们科学的洗涤需要讲究针对性与洁净度。应用到日常生活,譬如茶杯,外口上部接触人的口唇,这是擦洗的重点,可许多人都只是用清水或开水晃晃杯的内部,这叫人如何放心?另,水冲不去杯壁的油污,务必用少许肥皂或液态洗洁净擦洗,干净的标志是杯壁不挂水珠只有均匀的水膜,可许多情况是洗后的杯子仍“梨花带雨”,这也是未洗干净的结果。还有,擦洗了唇污与油污的杯子要用流水冲洗,若静水至少换水三遍,每遍沥去脏水,这样,污物的残留就几乎没有了。这里不适用“眼见为净”(眼睛看不到污物就认为净?)的规则。其二,福建漳州前不久(4月6日)发生的古雷半岛PX(对二甲苯)工厂爆炸事件,相信有敏感神经的人,尤其有化学常识的人都会印象深刻。火光冲天,浓烟滚滚,居民外撤18公里,人心惶惶。据资料介绍,该工厂的建设项目曾“计划”落户厦门,拟投资108亿人民币,年产80万吨对二甲苯(注意,全球年产PX3000多万吨),年工业产值800亿元人民币,时为2007年。“旧”事重提,当年有105位政协委员联名反对,厦门市民以“散步”的方式在厦门市政府门前集体表达意见,最终由中央相关部委与福建省协调迁建彰州的古雷(此处实在不太明白)。这105位政协委员的领头羊是大名鼎鼎的中科院院士、厦大教授(也曾任清华教授)、国际学术界享有盛誉的生命有机磷化学领域的拓荒者赵玉芬女士。之所以这么不嫌麻烦地述说PX工厂、爆炸事件、80万吨、108亿与800亿、105位政协委员的联名、厦门市民的“散步”、赵玉芬院士(也称教授)、有机磷化学等名词与数据,就是试图唤起我们对化学教育的科学素养价值的关注,这种价值支持着我们作为公民的责任能力,科学素养是知识素养,也是理性素养,让我们面对问题能思考与判断。至于道德价值,本文所涉及的是中学化学教育促成的道德价值。泛义的道德体系,是指从道德情感开始,经由道德价值判断,落实为道德行动,最终体现为道德能力与道德责任,达到道德境界。接受良好的化学教育的人,具有丰富完整的化学素养,理解与评价生活的能力更专业更精准。譬如我们居住的村庄或城市在河流的上游,垃圾产生的污染尤其是重金属污染与农药及抗生素类的污染的危害会更严重更持久,如何消除或是减少扩散,既关涉经济利益考量也关乎道德价值情怀。废旧电池若没有专门的回收处理,与生活垃圾一起倾倒堆放,典型的就是重金属如镉、汞等的污染,镉污染导致骨痛病,汞污染损害人的神经。首先伤害到的植物、动物形成生态链的污染传递,最终“报应”到人类自身。上游的生活垃圾若是倾倒在下位河岸边,仅就重金属的污染也将危害下游的生态环境与人类生活,无论是农业灌溉用水还是生活用水,这种危害是累积着“潜移默化”的。如果是一般公众要呼吁呐喊,要从自身做起从小事做起;如果是决策的参与者更应慎审。农药与医药(抗生素的滥用)同样不可忽视,它们的性能越稳定越产生持久性的危害,尤其污染到地下水就是对千百年后的子孙后代的犯罪,因为这是“断子绝孙”的深重罪孽。无论是上游人的垃圾不规范倾倒,还是当代人的农药与抗生素滥用残留,危害着河流下游生活的人群,危害着我们自身与我们的一代代后人。如果我们坚守作为具备化学素养的人的理性的道德价值底线,我们就可以勇敢的去阻止或柔性的去减轻这些危害的发生,就可以去设计去引领新的人类生活方式,使之更健康更环保,人类文明的和声就有我们智慧与道德的音韵。
三、化学教育的观察价值
从行为与价值的关系看,价值指向影响乃至决定着人的行为,而行为又或直接或曲折的体现着价值。观察与思考、表达与修辞、判断与选择与个人也与社会群体的价值观紧密关联。中学化学教育形成的化学素养也将影响着决定着人们对生活对社会的观察方法,这就是化学教育的观察价值。对生活与社会问题做理性的、精准的、系统的观察,如孙悟空的“火眼金睛”,我们就不会盲从,不会被忽悠被蒙蔽,我们是清醒的,当然有时是焦虑的、痛苦的,但我们是人不是驼鸟!中学化学教育培养的观察价值也即观察能力,是指具备科学的专业的观察视角。譬如中国人的清明上坟山祭祀先祖,当然“没有仪式就没有内容”(易中天语)。可是放鞭炮很热闹却污染空气,烧纸钱更是易引发山林火灾,现在已被政策严格禁止,轻则罚款,重则逮捕拘留。于是人们改用塑料花插在坟头碑前寄托哀思之情。依我们的观察,这也是违背生态文明理念的行为。因为塑料花极难腐烂,不能与草本泥土同化,逐年积累,既碍观瞻,又是白色污染(此处的白色污染泛指合成的有机高分子材料如塑料、合成纤维的丢弃物形成的污染,而不是白颜色的污染!)。所以,新的祭祖形式亟待设计引导,如购买或采摘真的鲜花、水果上祭,习俗接受,科学认同,政策许可,人心安定,环境友好。另外,人类在观察生活,也在彼此交流感受与思想,也在不断的判断中形成共识,并且影响着政策的立意与指向。观察、表达与选择,只是基于人心的文化价值与人类行为的交互作用,这三个概念(即中学化学教育的观察价值、表达价值、选择价值)的内涵重叠度高,只是应用的形式有所差别。故此不多赘述。
参考文献
1中学化学中的科学方法教育与课程教材改革吴俊明化学教育2002-06-28
2中学绿色化学教育实施策略探讨董昌耀,杨世忠化学教育2002-11-28
摘要:
学生是未来的建设者,肩负着重要的历史使命。展望新时代下的中学化学教育,每一位教师都要有一种责任感,结合目前教育现状,采取切实有效的教育方针,提高中学化学教育的质量,为社会培养更多有用的人才,让学生拥有一个美好的明天。
关键词:化学;教育质量
一、注重教学艺术,提高课堂教学的效率
课堂是学生学习知识最重要的地方,教育质量的提高要从课堂教学入手,教师能否在课堂上讲出知识的精髓和重点,调动学生学习的积极性,激发学生的求知欲,是上好课的关键。教学过程中要注意教学手段的多样化与方法的灵活性,教师要做到自然地衔接各种不同的知识,树立和谐的教学气氛。教师上课时的教学内容要做到详略有序,要注意观察学生的表情,判断学生的接受能力,及时调整教学的内容和方法。要注意调动课堂学习的气氛,可以在已学知识的基础上提出新的问题,通过设疑的方式调动学生动脑思考,利用逻辑思维的力量使学生主动地去发现问题、解决问题。在教育工作中,富有哲理和情趣的轻松愉快的教育方式往往可以达到很好的授课效果。老师不经意间的幽默感可以深深地吸引学生、感染学生。幽默的教学是一门艺术,是一种高雅的审美情趣,是教学中的“催化剂”,可以在不经意间使学生牢牢地将知识记住。幽默的教学在活跃课堂气氛的同时,培养了学生的学习兴趣,在启迪学生科学思维的同时给人愉悦的享受。学生的积极性提上来了,教育的质量自然就上去了。
二、激发学生的兴趣
中学生爱动手,想象力丰富,学习的积极性多依赖于学习的兴趣,形象识记能力要优于抽象识记能力。教师有效的诱导对学生学习兴趣的培养能够起到很重要的作用。兴趣是学生学习最好的动力源泉,教师在教学过程中有效地引导,在学生学习过程中帮学生解决学习过程中的障碍,对唤起学生学习化学的兴趣至关重要。教育工作者可以根据学生的特点,从激发兴趣入手,让学生动手、动脑,训练学生的思维和动手能力。中学生对化学多多少少都会有一些好奇心,加之化学是一门实验科学,千变万化,引入炫目的化学实验会引起学生很强的求知欲。教师可以在刚开始教学的时候利用化学这一学科的特点引起学生们的好奇心。在教学过程中培养和保持学生对化学的学习兴趣,使一时的好奇心变成孜孜不倦的求知欲是非常重要的。比如对于比较抽象的化学用语、元素符号等一些基本概念的学习,学生往往会感到枯燥乏味,丢掉原有的兴趣。这时我们可以对学生进行化学发展史知识的补充,结合书中的化学知识介绍科学家探索这部分化学奥妙的轶事,比如元素周期表的发现、苯的结构的确定等是科学家日思夜想后在梦中顿悟的等等,使学生意识到学好化学知识的重要性,意识到化学与我们的生活息息相关。这有利于学生解除对化学学习的畏惧心理,保持对化学学习的兴趣,坚定学生对化学学习的信心。
三、重视实验教学,全面提高学生素质
化学与其他课程相比有一个很大的不同点,作为一门自然科学,实验课程是其重要的组成部分。教师要在课堂上严谨规范地做好演示实验,这对培养学生对科学实验的兴趣能起到至关重要的作用,教育工作者要注重引导学生树立良好的科学素养。化学这一学科是以实验为基础的,真正的课堂不应远离实验,实验才是学生学习最有效、收获最丰富的方式。实验可以激发学生浓厚的学习兴趣,可以培养学生对问题的观察、分析、解决的能力,尤其是可以培养学生的动手能力。学生不仅可以在实验中学到化学知识,还可以学到科学严谨的研究方法和实验技能,培养求实认真的科学态度。
四、小结
学生是未来的建设者,肩负着重要的历史使命。展望新时代下的中学化学教育,每一位教师都要有一种责任感,结合目前教育现状,采取切实有效的教育方针,提高中学化学教育的质量,为社会培养更多有用的人才,让学生拥有一个美好的明天。
参考文献
1、面向21世纪教育改革——中学化学与大学化学教学内容衔接的思考刘士荣,朱裕贞大学化学1998-02-28
2、 化学发展的新方向——绿色化学——中学化学应进行绿色化学教育黄尚毅,段巨龙江西教育学院学报(自然科学)1999-06-21
摘 要:课程实施是课程改革的核心环节,课堂教学是课程实施的主要途径。坚持“以人为本,成功育人,和谐发展”。紧紧围绕“一切为了学生的发展”这一课改的核心理念,鼓励教师运用多种教学策略,为学生创设自由、和谐发展的空间,教师教学方式和学生学习方式正在向积极方面发生着转变。
关键词:新课改;化学;教学方式;学习方式;转变
一、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的紧迫性和必要性
化学课堂教学方式的转变首先体现在教育理念的更新上。教师在自己的脑海中初步树立了课程意识、过程意识、导学意识、开放意识、整合意识和创造意识。这种定时定量对教师进行的校本教研,有力地促进了教师和学生与新课程的共同成长。教师已理解做学生学习的组织者、指导者和促进者的真正意义,并尝试着把学生作为学习的主人,给学生提供个性发展的空间,鼓励并尊重学生的个性化发展。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出了基础教育课程改革的总体目标和六个方面的具体目标,这为我们的课程改革指明了方向,提出了要求。而要实现这些目标,首先就要更新教育教学观念,树立适应新课程要求的课程观、教学观、人才观和质量观,只有这样,才能把握好新课程的实质,才能自觉地把新课程的理念落实在每节课的课堂教学中,落实在每个学生的培养过程中。
实施新课程,必须树立新型的人才观,自觉地围绕新课程的培养目标开展教育教学活动,着眼于促进每一个学生的发展和学生终身学习的愿望与能力的培养,尊重学生的个性与差异,发展学生的潜能;必须树立新型的教学观,自觉地关注学生的学习兴趣和经验,倡导学生主动参与的学习方式,建立新型的教与学的关系;必须树立新型的评价观,自觉地发挥评价促进学生发展、教师提高和不断改进教学的作用;必须树立新型的课程资源观,创造性地使用教材,开发利用课程资源。大力开展新课程校本教研,推动新课程改革的顺利实施。
二、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的现状与实施
目前,化学课堂教学方式虽有许多转变或改进,但是离新课程改革的理念和要求还相距甚远。如不同程度的存在教育观念“重教书轻育人”,课程资源“重静态轻动态”,教学目标“重双基轻能力”,教师备课“重备书轻备人”,教学方法“重教法轻学法”,实践参与“重个体展示轻整体参与”,教学评价“重单元和结果轻多元和过程”。
因此,每一位教师必须自觉革除长期在应试教育中形成的教育思想,必须改变以往自己已驾轻就熟、习以为常的教学行为和方式,调整人才培养模式,从而实现课程改革的最终目标。化学课堂教学方式的转变可以从以下及几个方面加以实施:
1、认真研究课程目标,目标导学、提高效益。
研究课程目标,要弄清课程目标体现了新时代对人才素质的哪些要求;弄清课程标准倡导了怎样的课程理念;弄清课程目标反映了数学学科知识领域和教学领域的哪些新成果和新发展。要能够站在整体的角度上,从培养目标、课程目标出发,去确定教学课题目标,做到“目标导学、提高效益”教学。
2、深入钻研课程内容
自己从整体上把握课程内容,要系统学习课程标准,精心教材,把握知识的纵横联系,以便在教学中能够沟通知识的关联与发展,做好学生学习知识中的孕伏和延伸,使学生在知识循环中上升,在知识渗透中提高。要悉心进行校本课程开发,教师不再是课程的复印者,而是课程的开发者,整合者,充分发挥自己的聪明才智,根据达成目标的需要,对课程内容进行加工,如对教材进行调整、组合,增删等。以便掌握教学的重点。在教学中有目的有意识地为学生今后继续学习和发展奠定坚实基础。
3、细致了解学生
新课程的实施,必须体现普及性、基础性和发展性的要求,通过学习,要使每一个学生得到充分的发展。要实现这一点,要求每一位教师在教学中都必须从学生的实际出发,全面细致了解学生学习方式和思维方式等情况,以便能针对学生实际,因材施教,因人施教,使教学活动获得最大效益,使每一节课优质高效。
4、精心设计教学方案
设计教学方案,是教师备课的最后一道工序。教师要在前面分析课程目标和教学任务,分析学生实际的基础上,对课程资源进行有机整合,对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排。它既是对学生要学知识的加工整理,又是对引导学生如何学进行的加工整理,是对每节课要达到某教学目标进行的教什么、怎样教、达到什么结果的策划。它包括教学程序的安排、教学方法和教学手段的选择、教学组织形式的确定、实施教学评价等。按照新课程的要求,教学方案的设计应注重引导学生自主探究,合作学习,教师要改革教学方式,转换角色,努力提高学生收集和处理信息的能力,独立获取新知的能力,分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力。
5、全力优化课堂教学
新课程的实施,必须把好课堂教学的关口,课堂教学是素质教育的主阵地,也是课程实施的基本途径。新课程的课堂教学是生成的课堂教学,它充满了创造的生机,无论多完善的教学设计都应该在课堂教学中不断调整和丰富,都会在师生交往互动中生成和发展出许多新问题,新认识和新成果。新课程倡导课堂教学要充满生命活力,让学生做学习的主人,使教学过程成为师生积极互动,共同发展的过程。新课程的`课堂教学要求教师要处理好传授知识和培养能力的关系。新课程开放性、创新性的特点,将研究的重心下移到课堂,以促进每个学生发展为宗旨,以新课程实施过程中所面临的具体问题为对象,以教师作为研究的主体,校本教研强调理论指导下的实践研究,既注重解决实际问题,又注重经验的总结、理论的提升、规律的探索和教师的专业发展。所以,开展以校为本的教学研究,为教师的专业成长搭建了平台。
反思我们的课堂教学是无意中抑制了学生特长的发挥还是真正促进了学生的发展。可以说,没有新课程课改,就没有这种深层次的反思,没有这种深层次的反思,就不可能从过去的模糊认识或困惑中走出来。今后在新课程的课堂教学自己切实做到,按新教学观念改革课堂教学,要放下“师道尊严”的架子,做学生的真正朋友,尊重学生的人格。努力唤醒学生的主体意识,落实学生的主体地位,引导激发学生积极主动学习。真正面向全体,分层次施教,成功教育。促使每一个学生学有所获,学有所得。严格按照“减负”的有关规定布置家庭作业,增加学生自由支配的时间,并指导学生科学安排这些时间,使学生能结合个人情况而自主学习,自主活动,自主实践,达到陶冶情操、丰富知识、增长才干、发展特长的目的。
新课程背景下化学教学方式的转变是一个系统的综合治理工程,教师要改变传统的教学方式和行为,学生也要改变完全依赖老师的学习习惯和行为。只有师生齐心协力,共同合作,加大校本研究的力度,相信我们的新课程研究成果必定会让学生的终身发展受益。这是对我们教师付出的最好回报,也是我们的最大愿望。
大学化学论文范文1500字
论文题目: 大学有机化学实验课堂教学方法探究
摘要: 本文对大学有机化学实验的“三层次”递进式教学模式进行了探究,针对“三层次”的实验内容:基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验,分别设计了“问题引领互动式”、“任务导向参与式”、“专题研讨探究式”三种实验教学方法模型,该方法促进了学生自主学习、自主实验、自主创新能力的培养,提高了学生综合素质。
关键词: 实验教学;“三层次”方法;设计
实验教学作为高等教育中的重要实践教学环节,是培养学生综合素质和创新能力的重要教学手段。因此,探索高校实验教学模式与方法,培养学生自主学习、自主实验、自主创新(“三自主”)能力是高校实验教学的重要研究课题[1-2]。有机化学实验是化学、化工及其他近化类专业学生必修的一门基础课,近年来,浙江工业大学基础化学实验中心在基础化学实验国家精品课程建设过程中,对有机化学实验课程内容重新进行了规划设计,构建了实验内容的三个层次,即:基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验;在教学方法上不同内容采用不同方法,形成了“三层次”递进式的教学特色,充分体现了教师为主导、学生为主体的教学理念;在培养学生“三自主”能力方面取得了显著成效,充分发挥了作为国家级实验教学示范中心建设单位的示范和辐射作用。
一、有机化学实验“三层次”递进式实验教学模式的设计思路
有机化学实验开设的时间多数高校是在大学一、二年级,根据学生在不同学习阶段(大学低年级)的知识和能力结构的要求,课题组把有机化学实验内容划分为基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验三个层次,循序渐进地培养学生的自主学习、自主实验、自主创新能力,提高学生综合素质。“三层次”递进式实验教学设计思路如图1所示:
第一层次为基础规范性实验,是学生学好有机化学实验的基本原理、基本操作技能的基础,也是培养学生实事求是的、严谨的科学态度,良好的科研素养以及良好的实验室工作习惯的关键。第二层次为综合设计性实验,是训练、巩固学生基本操作的重要环节,也是提高学生自主学习能力、自主实验能力的过程;第三层次为研究探索性实验,是拓展思路、提高科研素质、培育创新意识、锻炼创新能力的过程。
二、“三层次”递进式实验教学模式的分层设计
课题组以培养学生“三自主”能力为目标,围绕有机化学实验“三层次”的内容,探索设计了三种教学方法。基础规范性实验采用“问题引领互动式”教学,意在调动学生的思维,侧重培养学生规范的实验操作技能、自主学习能力;综合设计性实验采用“任务导向参与式”教学,激发学生学习积极性,培养学生自主学习、自主实验能力;研究探索性实验采用“专题研讨探究式”教学,以科研问题为导向,培养学生自主探索、自主创新能力。
1.基础规范性实验———问题引领互动式教学。
有机化学基础规范性实验包括有机化学基本操作和基础实验,目的是强化基本操作技能训练,夯实基础。采用问题引领互动式教学,主要通过以下三个环节来完成:
第一,实验前教师要针对每个实验内容,围绕教学目标设置问题,让学生带着问题去预习,并拟出解决问题的方案,培养学生自主学习能力,提高实验预习效果。
第二,教师要在实验课堂上启发学生思路,调动学生思维,引导学生争论;学生在互动讨论问题的同时,思维得到拓展;对实验的内容也有了更深层次的`理解,为动手操作做好了充分的准备。第三,教师总结点评,学生梳理思路,得出结论。通过这种教学方法,学生在实验操作中思路清晰,错误率大大降低,同时,也会及时发现实验中的问题,有利于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力,培养学生勤动脑、善思考、细观察的良好实验习惯。以上过程可由图2模型设计展示出来。
2.综合设计性实验———任务导向参与式教学。
在实验教学中要培养学生的“三自主”能力,必须在实验课堂上为他们创造必要的条件,让学生通过亲自设计实验、参与实验,培养他们独特的思考能力和动手能力[3]。有机化学综合设计性实验是一些经典的、有代表性的合成实验,目的是在加强合成实验训练的同时,增强学生综合实验能力。任务导向参与式教学是一种以具体教学内容作为任务,实验前教师要将任务分解,学生以团队的方式参与到实验的设计、讲解、操作、讨论、成绩评定等各个环节,这种角色互换的方式可以有效激发学生的学习兴趣和潜能,学生的自主学习能力、语言表达能力以及学生的自信心都会大幅提升,同时学生的自主实验能力也会明显增强,创新意识提高[4]。由于该方法由学生团队和教师共同完成,因此,在学期初,教师需要向学生公布实验教学任务,并组建团队,一般5~6人为一个团队。该教学过程设计模型如图3所示。
3.研究探索性实验———专题研讨探究式教学。
研究探索性实验是在基础规范性实验、综合设计性实验的基础上开设的。该实验集“综合性、设计性、研究性”为一体,以培养科研能力和创新能力为目标,并兼顾实验内容与实践的联系,可以为学生今后就业和从事科研工作打下良好的基础。专题研讨探究式教学,是学生根据某一专题的目的要求,查阅文献,研究讨论,运用相关知识和技能对实验方法、步骤、仪器等进行设计并实施,最后分析、讨论,评价其结果,是“科学探究式”的学习[5]。主要经过实验准备、开题报告、过程探索、拓展延伸四个阶段。经过这样的训练,学生学会查阅文献资料,设计实验方案,确定实验步骤,自己选择实验仪器,自己操作实验全过程;发现问题,自己解决;实验结束,每组同学完成一篇科研论文式的“小论文”,并写一篇实验感想。这一过程将科研思维方式和方法引入教学,提高学生综合利用已有知识不断创新的科研素质,充分发挥了学生的自主学习、主动探索的积极性和创造性。该教学过程的设计如图4所示。
“三层次”递进式的实验教学,经过浙江工业大学化学工程学院的实验研究,教学成效显著,但“教无定法”,只有不断地改进、创新实验教学方法,才能有效发挥学生的主动性、积极性和创造性,提高实验课堂教学质量。
参考文献:
[1]陈佑清,吴琼。课堂教学中如何指导学生进行探究[J].中国大学教学,2012,(11):59-62.
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[3]李 琰 ,刘学元,刘越。关于目前我国高校实验教学改革的几点思考[J].实验室科学,2012,15(5):30-32.
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[5]张清,谢亚娟,冯锐。高校探究性学习有效性研究[J].扬州大学学报,2013,17(6):66-71.
化学是基础教育的重要组成部分,在化学教学中培养学生的创新精神对深化基础教育改革,提高学生素质具有重要作用。下面是我为大家整理的关于化学论文,供大家参考。
在科技创新不断涌现的当代,人才培养显得尤为重要。随着社会的发展,我国的教育培养目标已经发生改变,从过去的培养“接班人”向培养“劳动者”转变,由“精英教育”向“大众化教育”转型。在培养目标上不仅要培养一批拨尖人才,更要体现培养大批高素质的普通公民。下面笔者就中学化学中进行低碳经济与绿色化学的教育谈一些认识。
一、低碳经济和绿色化学的概念与内涵
现代社会出现资源、环境问题的根源在于人类的生产、消费模式。以碳为主的能源物质在被人类利用之后,都变成了以CO2为主要物质的气体,造成了温室效应、蝴蝶效应。在多哈提出低碳经济理念之后,全国乃至全球都在倡导低碳模式经济。Lowcarbon是低碳的英文诠释,是指排放更少的以二氧化碳为主的温室气体。而低碳经济是一种高效的、环保的经济模式,其特点是耗能更低、污染更少、排放减少等,要求在利用能源时提高使用效率,且着重于清洁能源的开发与使用,其实质是提高能源利用效率和清洁能源结构问题。从碳到低碳是一个从化学到社会生活的过程,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命,它与我国的化学教育有着紧密的关联。绿色化学重视对环境的保护,通过清洁能源、原子经济等内容的学习,可实现绿色化学。绿色化学是对化学原理的转化,通过化学方法来减少有毒、有害物质的生产和应用,在研究过程中,弱化有害、有毒作用,强化其绿色作用,从技术和经济角度分析,绿色化学能够从源头、生产过程以及使用等各个环节减少并降低污染。因此,在平时的化学教学中,贯彻“低碳经济”的观念,培养学生“绿色化学”的可持续发展理念显得尤为重要。
二、在化学教育中重视低碳经济与绿色化学教育
我国的《九年义务教育化学课程标准(实验)》明确指出了化学课程的性质、目的以及方法。在义务教育阶段中的化学课程,教学目的是让学生了解化学为社会发展带来的影响,利用化学来认识科学技术和社会、生活中的相关问题。同时,学生能够从化学教育中了解化学物品给人们生活和健康带来的影响,且能够借助化学手段治理环境污染,开发并且利用化学资源。另外,化学教育中要强调学生对自然和社会的责任心,当学生在遇到与化学相关的问题时,能够利用化学知识科学地解决问题。由此可知,我国新课程对中学化学有了全新的诠释和要求,新课标更加注重培养学生的科学和人文素养,为新课程理念下的中学化学教学指明了方向。
三、对中学生进行低碳经济与绿色化学教育的基本策略
中学化学教学要选择真实的问题情境,突出科学观念、科学思维、科学方法、科学主题,重视学生创新意识和创新能力的培养,将科学教育与人性发展有机融合起来。在平时的化学教育中可以做到以下几个方面。
(一)贯彻绿色化学和低碳经济的观念
让学生接受绿色化学思想,把绿色化学内化为自己的自觉行为。初中和高中的化学课本直接或者间接地对绿色化学都有涉及,但仅是停留在书本的概念之上。在平时的教育中,教师应该引导学生通过实践来加深对绿色化学的理解。如利用周末时间带学生到化学工业园进行参观、实践,亲身接触化学物质的转变和生产过程,形象地说明绿色化学理念的重要性,低碳经济的影响力。介绍空气污染及防治,抓住时机向学生介绍绿色化学及其主要特点,在教学中尽可能渗透、强化绿色化学的思想理念。例如教授温室效应及其危害与防治,使用燃料对环境的影响,金属资源的利用与保护等。同时通过绿色化学的教育,让学生形成良好的生活习惯,真正实现节能减排,低碳经济。
(二)建立绿色化学和低碳经济的意识
人教版新课程下的化学教材,着重于从多个角度阐述了绿色化学和低碳经济的内涵、概念。例如从环境保护的角度讲述了酸雨、大气污染与温室效应的关联;介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念;介绍了有毒物质的性质、使用、保存;介绍了与绿色化学相关的再生、使用替代产品、回收以及重复使用的工业化学内容。其中包含了许多低碳经济的理念,例如:以海水为原料提取镁、接触法制硫酸……这些绿色化学技术充分说明了低碳经济并不一定需要极高的成本,也不需要很高的技术,只要我们共同努力,做好自己,就能很好地应对全球变暖等环境问题,为地球尽一份力量。
(三)从实验中体验绿色化学和低碳经济
绿色化学实验具有基本的5R原则,即reduce(减量)、recycling(回收)、reuse(循环使用)、rejection(拒绝使用)、regeneration(再生)。从化学试剂的选择、化学反应条件的控制、化学反应结束后三废的处理等,充分体现了能源、化学试基础教育剂、化学反应、反应产物、剂量等的低碳化等特点。这些具体包含在以下三个方面。
1.将化学实验微型化,实现绿色化学。课堂演示实验以及学生自主实验,要避免出现有毒、有害物质的污染。实验应在小烧杯或小试管中进行,在点滴板上观察。由于实验药品剂量的普遍减少,既节约了药品资源,又减少了化学污染,同时还能够直观地观察实验结果,效果非常明显。
2.优化实验内容、装置和方法。化学实验离不开气体、液体和固体的产物,部分实验产物具备毒性或者对环境、人体有害的特点,因此,实验中既要保证实验的效果,还要对实验的内容和仪器、方法进行改善,尽可能在密闭条件下或在通风橱中进行,以减少实验产物对环境的污染。
3.妥善处理化学实验的废弃物。化学实验为了能够得到科学、真实的实验数据,往往要产生许多废弃物,而这些产物却没有较好地得到处理。在实验教学中,教师应该引导学生利用化学反应洗涤、吸收或转化,将有害产物回收利用。这样不但能够提升学生绿色环保和绿色化学的意识,而且还能给学生及早灌输低碳经济的观念,将普通的化学实验最终提升为绿色化学实验。
(四)实践低碳生活
学生学习知识的最终目的是使用,如何将书本上的化学知识内化为学生自己的知识,并使其更好地应用于生活、服务于社会,笔者认为让学生参与社会实践是一个行之有效的办法。如学习“自然界中的水”时,可让学生调查本地水资源的利用和河水污染情况,参观本市的自来水厂和污水处理厂,让学生对水的污染及净化有一个详实的了解,懂得保护水资源和节约用水的重要意义;又如学习“化石燃料的利用”时,可组织学生调查当地居民的燃料使用种类和大约日消耗量;走访加油站和煤炭加工厂,调查了解化石能源的消耗量和消耗途径,让学生充分认识到我国能源结构的严峻形势和由此引发的环境问题。在化学教育中,课外活动可以组织绿色化学、低碳化学的主题内容,为学生讲解绿色化学的历史、主要内容和方法以及目标等,而教师则将这些内容与教材结合,设置与环保、绿色化学以及低碳相关的课题,有意识地引导学生关注社会、关注环境的绿色化学意识,通过组织学生深入社会生活实践去获得第一手的信息,积极主动地发现问题,写出调查报告,向相关部门提出解决问题的合理化的建议。通过绿色化学教育,增强同学的社会责任感,增加动手能力,增强同学学习化学的兴趣,更重要的是意识到绿色化学教育的重要性,使同学对绿色化学的认知由感性认识上升到理性认识,使自己更好地履行在低碳经济时代下的社会责任。
1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则
以市场为导向
随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。
发扬创新精神
只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。
稳定发展原则
化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。
2建设煤化工特色的对策
创新教育观念
专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。
创新课程体系
煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。
理论与实践相结合
化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。
建立健全质量保障体系
完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。
3结语
摘 要:课程实施是课程改革的核心环节,课堂教学是课程实施的主要途径。坚持“以人为本,成功育人,和谐发展”。紧紧围绕“一切为了学生的发展”这一课改的核心理念,鼓励教师运用多种教学策略,为学生创设自由、和谐发展的空间,教师教学方式和学生学习方式正在向积极方面发生着转变。
关键词:新课改;化学;教学方式;学习方式;转变
一、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的紧迫性和必要性
化学课堂教学方式的转变首先体现在教育理念的更新上。教师在自己的脑海中初步树立了课程意识、过程意识、导学意识、开放意识、整合意识和创造意识。这种定时定量对教师进行的校本教研,有力地促进了教师和学生与新课程的共同成长。教师已理解做学生学习的组织者、指导者和促进者的真正意义,并尝试着把学生作为学习的主人,给学生提供个性发展的空间,鼓励并尊重学生的个性化发展。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出了基础教育课程改革的总体目标和六个方面的具体目标,这为我们的课程改革指明了方向,提出了要求。而要实现这些目标,首先就要更新教育教学观念,树立适应新课程要求的课程观、教学观、人才观和质量观,只有这样,才能把握好新课程的实质,才能自觉地把新课程的理念落实在每节课的课堂教学中,落实在每个学生的培养过程中。
实施新课程,必须树立新型的人才观,自觉地围绕新课程的培养目标开展教育教学活动,着眼于促进每一个学生的发展和学生终身学习的愿望与能力的培养,尊重学生的个性与差异,发展学生的潜能;必须树立新型的教学观,自觉地关注学生的学习兴趣和经验,倡导学生主动参与的学习方式,建立新型的教与学的关系;必须树立新型的评价观,自觉地发挥评价促进学生发展、教师提高和不断改进教学的作用;必须树立新型的课程资源观,创造性地使用教材,开发利用课程资源。大力开展新课程校本教研,推动新课程改革的顺利实施。
二、新课改背景下化学课堂教学方式的转变的现状与实施
目前,化学课堂教学方式虽有许多转变或改进,但是离新课程改革的理念和要求还相距甚远。如不同程度的存在教育观念“重教书轻育人”,课程资源“重静态轻动态”,教学目标“重双基轻能力”,教师备课“重备书轻备人”,教学方法“重教法轻学法”,实践参与“重个体展示轻整体参与”,教学评价“重单元和结果轻多元和过程”。
因此,每一位教师必须自觉革除长期在应试教育中形成的教育思想,必须改变以往自己已驾轻就熟、习以为常的教学行为和方式,调整人才培养模式,从而实现课程改革的最终目标。化学课堂教学方式的转变可以从以下及几个方面加以实施:
1、认真研究课程目标,目标导学、提高效益。
研究课程目标,要弄清课程目标体现了新时代对人才素质的哪些要求;弄清课程标准倡导了怎样的课程理念;弄清课程目标反映了数学学科知识领域和教学领域的哪些新成果和新发展。要能够站在整体的角度上,从培养目标、课程目标出发,去确定教学课题目标,做到“目标导学、提高效益”教学。
2、深入钻研课程内容
自己从整体上把握课程内容,要系统学习课程标准,精心教材,把握知识的纵横联系,以便在教学中能够沟通知识的关联与发展,做好学生学习知识中的孕伏和延伸,使学生在知识循环中上升,在知识渗透中提高。要悉心进行校本课程开发,教师不再是课程的复印者,而是课程的开发者,整合者,充分发挥自己的聪明才智,根据达成目标的需要,对课程内容进行加工,如对教材进行调整、组合,增删等。以便掌握教学的重点。在教学中有目的有意识地为学生今后继续学习和发展奠定坚实基础。
3、细致了解学生
新课程的实施,必须体现普及性、基础性和发展性的要求,通过学习,要使每一个学生得到充分的发展。要实现这一点,要求每一位教师在教学中都必须从学生的实际出发,全面细致了解学生学习方式和思维方式等情况,以便能针对学生实际,因材施教,因人施教,使教学活动获得最大效益,使每一节课优质高效。
4、精心设计教学方案
设计教学方案,是教师备课的最后一道工序。教师要在前面分析课程目标和教学任务,分析学生实际的基础上,对课程资源进行有机整合,对教学过程中相互联系的各个部分做出整体安排。它既是对学生要学知识的加工整理,又是对引导学生如何学进行的加工整理,是对每节课要达到某教学目标进行的教什么、怎样教、达到什么结果的策划。它包括教学程序的安排、教学方法和教学手段的选择、教学组织形式的确定、实施教学评价等。按照新课程的要求,教学方案的设计应注重引导学生自主探究,合作学习,教师要改革教学方式,转换角色,努力提高学生收集和处理信息的能力,独立获取新知的能力,分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力。
5、全力优化课堂教学
新课程的实施,必须把好课堂教学的关口,课堂教学是素质教育的主阵地,也是课程实施的基本途径。新课程的课堂教学是生成的课堂教学,它充满了创造的生机,无论多完善的教学设计都应该在课堂教学中不断调整和丰富,都会在师生交往互动中生成和发展出许多新问题,新认识和新成果。新课程倡导课堂教学要充满生命活力,让学生做学习的主人,使教学过程成为师生积极互动,共同发展的过程。新课程的`课堂教学要求教师要处理好传授知识和培养能力的关系。新课程开放性、创新性的特点,将研究的重心下移到课堂,以促进每个学生发展为宗旨,以新课程实施过程中所面临的具体问题为对象,以教师作为研究的主体,校本教研强调理论指导下的实践研究,既注重解决实际问题,又注重经验的总结、理论的提升、规律的探索和教师的专业发展。所以,开展以校为本的教学研究,为教师的专业成长搭建了平台。
反思我们的课堂教学是无意中抑制了学生特长的发挥还是真正促进了学生的发展。可以说,没有新课程课改,就没有这种深层次的反思,没有这种深层次的反思,就不可能从过去的模糊认识或困惑中走出来。今后在新课程的课堂教学自己切实做到,按新教学观念改革课堂教学,要放下“师道尊严”的架子,做学生的真正朋友,尊重学生的人格。努力唤醒学生的主体意识,落实学生的主体地位,引导激发学生积极主动学习。真正面向全体,分层次施教,成功教育。促使每一个学生学有所获,学有所得。严格按照“减负”的有关规定布置家庭作业,增加学生自由支配的时间,并指导学生科学安排这些时间,使学生能结合个人情况而自主学习,自主活动,自主实践,达到陶冶情操、丰富知识、增长才干、发展特长的目的。
新课程背景下化学教学方式的转变是一个系统的综合治理工程,教师要改变传统的教学方式和行为,学生也要改变完全依赖老师的学习习惯和行为。只有师生齐心协力,共同合作,加大校本研究的力度,相信我们的新课程研究成果必定会让学生的终身发展受益。这是对我们教师付出的最好回报,也是我们的最大愿望。
新课程倡导的教育理念是通过“观察与思考”、“活动与探究”、“知识与技能”、“过程与方法”,让学生学会学习,以培养学生自主学习的能力为目标而设定的。实践证明,用新理念贯串于教学实践当中,确实能使学生的学习能力比起以前有大幅度的提高。在贯彻执行新理念的过程中,我认为通过“温故而知新”的教学方法,可以帮助学生提高对新知识的再学习能力。大家知道,对于知识的学习,不在于学生能接触到多少知识量,而在于学生能消化掌握了多少知识量。只有通过在有针对性地巩固原有知识的基础上,才能使学生更好地理解和接纳新知识,即通过“温故”而后才能更好地“知新”,从而才能更好地贯彻执行新课程所倡导的新理念,达到和完成初中阶段化学课程的教学目标,同时也为学生今后的学习打下了牢固的基础,进而才能真正培养出学生具备自主学习新知识的能力。 一、解题过程中要处理好知识的再延伸以及和固有知识间的联系 在解题过程中要用已获得的知识来完成对题目的解析。要做到这一点,就要引导学生对
浅析信息化背景下高校课堂文化冲突的反思论文
论文摘要: 现代信息网络的冲击使得大学生处在多元文化的背景下,接受的是多元文化的价值观。在高校的课堂教学过程中,师生之间由于价值观、角色定位、语言范式、师生关系等不一致而产生多元理解与认同的差异,笔者提出了化解高校课堂文化冲突的相关策略。
论文关键词: 课堂文化;冲突;价值
高校课堂文化是多种文化的综合表现,多种文化存在着差异,文化的差异性决定了文化交流必然存在着冲突,教学质量也必然受到影响。因此,本文对存在的高校课堂文化冲突这一现象进行成因分析,并提出相关的化解策略,从而为整合课堂文化提供实践指导。
一、课堂文化冲突的界定
泰勒把文化界定为“包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习惯以及作为社会成员的人所获得任何其他才能和习性的复合体”。根据这一界定,课堂文化属于狭义的精神层面的文化。学校教育活动是传递文化的途径之一,课堂又是学校进行教育活动的主要场所,因而,课堂文化是以学校文化为参照标准,在课堂教学活动中,师生文化互动而形成彼此认同的课堂精神和价值体系。美国社会学家乔纳森·H·特纳认为:“冲突即指各派之间直接的和公开的旨在遏制各自对手并实现自己目的的互动。”据此,课堂文化冲突指课堂不同文化之间或隐藏或公开的旨在阻止对方实现其目标从而实现自己目标的社会互动。
二、高校课堂文化冲突的成因分析
1.师生文化价值观存在对立和碰撞
大学生属于青年群体,浸染着多元文化价值观念,而教师是主流文化的代表,两大群体之间必然存在着文化价值观的碰撞。在课堂教学互动中,一般情况下,教师传递的知识带有上一代的价值观,学生反馈的知识带有下一代的价值观。美国著名学者米德将人类文化传承分为“前塑文化”、“同塑文化”和“后塑文化”三种基本类型。前塑文化,就是指后辈向前辈学习的文化;同塑文化,是指后辈与前辈的学习都发生在同辈之间,或者讲是同时学习的文化;后塑文化则是指前辈反过来向后辈学习的文化。在理想的课堂教学中,这三种文化应该和谐共存。但是,在科技的冲击下,知识的更新速度很快,年轻人获得知识的来源是多元性的,在信息化时代,年轻人形成了独特的知识结构和认知风格,使得他们反抗传统,拒绝接受上一代的文化价值观。而且,在教学活动中,教科书所呈现的是社会主流文化,教师也是主流文化的代表,教师传授的知识自然带有主流文化的价值,在教学场域外,大学生大部分接受是大众文化,大众文化的价值观和主流文化的价值观的差异决定了课堂文化存在冲突,也决定了教师和学生、学生与学生的文化选择机制,这些都可能在课堂教学中引起师生或生生之间的冲突。
2.教师角色期待复杂
角色期待是社会或个人对从事一定职业的人所特有的行为期待。而每个人的思想、道德和价值观念不同,对同一角色的理解有偏差。在共同的.教育教学活动中,师生彼此都有所期望。在课堂教学的场景下,教师的角色深受体制文化、世俗文化、年轻人的文化、精英文化的影响,四个要素的两两之间存在一定的紧张,教师体验到种种角色期望间的紧张和冲突。在学生心目中高校教师最应具备的素质,有相当部分恰恰是目前许多高校教师最不具备的素质,前十项由高到低依次为责任感、专业水平、知识面、教书育人、培养能力、引导思维、教学方法的生动性、多样性、教学逻辑等。而学生心目中的好教师的人格魅力是:自信、真诚、尊重学生的情感需要、真才实学、从学生的角度考虑问题,能顾及到大部分学生的利益。教师如果不能在面对社会转型、知识经济、网络时代的挑战中,调整好教师角色,就会远离学生所期待的角色,从而造成了角色冲突。
3.学术性语言和日常性语言不同
学术性文化和日常性文化的冲突分别表现在学术性语言和日常性语言。伴随着网络的发展而新兴的一种语言形式为网络语言,这迎合了大学生求新求简求变的心理需要。他们将此语言自觉愉快地运用到日常的说话中,构成了大学生日常性语言的一部分,特点是口语化、语法简单、句子不完整。课堂中学术性语言是主导性语言,特点是书面化、语言结构及句型结构严密、专业术语化、概念化。语言是文化的载体,言语的差异承载了不同的文化,体现了不同的价值观,从而产生了代际冲突。
4.师生交往出现异化现象
在教学活动中,教师与学生的合作性交往是非对称的。所谓非对称,是指教师与学生在交往内容、交往能力以及在交往中所处的地位、所起的作用是不同的——这正是教学活动中师生交往的根本特点。但是在实际课堂教学中进行师生交往时,交往的目的只是完成教学任务,从而使得学生和教师都被当成没有个体价值、需要和情感的社会个体,把原本人与人的交往关系变成物与物的交往关系,师生的交往出现异化现象。随着对媒体教学的应用,课堂教学变成了人机对话,师生之间缺乏情感交流。再加之随着中国市场经济体制的变革,高校为快出人才,教师和学生往往被消解了情感、价值、多样性,而变成了教育教学大机器体系中程式化交往的抽象的数字、符号。这样,在这种非情感化的现代模式交往中,师生的有机联系被割裂了,导致了师生之间的疏远和隔离,从而加剧了师生的矛盾,当矛盾发展到一定程度,矛盾便构成了冲突。
三、化解高校课堂文化冲突的策略
1.树立辩证的观点看待课堂文化冲突
教师们普遍的认为,冲突是不和谐的代名词,总希望自己的课堂上师生关系融洽,因而当面对课堂冲突时,许多教师倾向于自觉或不自觉的回避;或者采取立即抑制的措施。这可以推断出,教师只看到了课堂文化冲突的负向功能。然而,课堂文化冲突既有正面功能,又有负面功能,我们要学会“一分为二”的观点看待这种现象。冲突社会学家研究表明,从客观结果看,只要冲突促进了社会的团结、权威的巩固、功能的依赖以及规范的控制等,它就有利于社会系统的发展,就是正向的。课堂文化冲突可能导致解决常规化冲突的规则的出现,这种规则有利于课堂社会体系对教育教学环境的适应能力,有利于课堂体系内部的整合。课堂文化冲突对课堂体系的动态平衡能起到一定的作用。
2.转变教师角色
联合国科教文组织通过的题为《教育一财富蕴藏其中》的报告中,提出了现代教育中的“四大支柱”,即学会认知、学会做事、学会共同生活(学会合作)、学会生存,这种新教育理念是对以传授知识为主要任务的传统教育的极大冲击。另外,在信息化时代,教育技术的发展使得学生获得信息的途径多元化,教师是知识的权威已不被学生认可,学生不再认同教师传统的“传道者”、“授业者”角色,而且,新课改对教师角色有更高的期待,指出教师要成为学习的促进者、研究者、课程的开发者等等。对学生而言,学生所喜欢的教师随着年龄的增长而有差别。高校学生更注重教师的责任感、专业水平、知识面、教书育人、培养能力、引导思维、教学方法的生动性、多样性等等,而亲切和蔼、性格豁达、公平民主等也都是一个教师人格魅力的重要组成成分。因此,教师的教学观念要与时俱进,“授人以鱼,不如授人以渔”,做一个学生满意的教师。信息的共享让教师重新思考该为学生做点什么,应该让学生学会建构自己的知识体系,学会思考。这样,教师角色朝着知识建构的促进者,创新性思维的培养者转变。
3.树立正确的师生交往观
课堂中存在的矛盾和冲突,往往是由于师生之间不善于沟通而变得复杂,而沟通是人际交往不可缺少的“工具”。我们主张师生基于彼此之间相互尊重、信任和平等的状态下进行的双向沟通,达到师生间的相互认同与交流。师生通过人际交往,达到师生之间的交际认同,包括价值认同,人生态度、人生方式的认同;在认同的状态下,师生之间相互欣赏,双方都能够在相互欣赏里得到快乐,产生幸福感,最后达到一种师生之间相互吸引的状态,由此产生“内在逻辑结构、外在形式结构、师生思维活动、情感体验、个性与共性等都完美统一的、使师生产生美感,从而产生巨大教学动力和学习效力的教学”。在信息化背景下,教师不能固步自封,时刻谨记终身学习,教师在面对多元文化的时候,学习悬置的方法,鉴别大学生文化,同时,作为文化的传播者和学习的促进者,引导大学生学习优秀的主流文化和传统文化,整合传统文化和大学生文化,生成新的文化。所以靠双方公共的力量整合师生文化对化解师生文化冲突起到了催化剂的作用。
4.重视培养文化情感
文化情感的培养是促进师生文化融合的有效途径之一,它能够使师生在文化交流过程中产生情感共鸣,更有效的达成文化的融合。对于教师而言,他们的文化情感主要体现在对学生文化中非主流文化的认可与理解。在文化交流中,教师也要转变教师角色,转变为文化的互动者、交流者、调控者,摒除传统的文化权威者。
科学研究方法有两大类,一类是思辨研究(可以是文化的、政治经济学的、历史的等等),目的是获得事物之间相互关系的结论;另一类是实证研究,目的是获得事物属性的认识。实证研究又分为“定性研究”、“定量研究”两种方式。定性研究以观察、访谈为主,通过归纳分析、从资料中发现、体验式访谈和观察得出关于事物属性的结论。定量研究通过人工控制的环境,以假设演绎的题目,代表性的统计和实验,得出关于事物属性的结论。如果选题属于实证性质,一般最好采用定性与定量研究相结合的方式,以某一种方法为主,另一种方法为辅。不论任何研究方法,没有高低之分,要根据自己的选题决定采用哪一种。哲学、史学理论、文论方面的论文,采用思辨研究方法较为适合;经济学、社会学、传播学、民族学、国际关系方面的论文,多数是实证研究。较为宏观的数据,可以采用专业机构的调查材料。
信息技术在学科教学中的实践应用论文
随着信息化教学研究氛围的营造,极大地改变教师的教学观念,改进了师生关系,增加了师生之间的交流和沟通,提高了课堂教学效果。但目前如何将信息技术有效实践应用于学科教学中,还存在一些待以解决的难题。
1.教师对于信息技术的正确实践应用存在理解偏差问题
本校很多教师将技术应用的重点放在了技术的展示和学习上,并未真正体现辅助学生学习的目的。他们为了赶潮流或者只是单纯地为了追求效率而使用各种新型的媒体手段,简单地认为运用多媒体或课件辅助教学就是进行信息技术的有效应用,在认识上有偏差,不全面。“电灌”、“黑板搬家”、“信息轰炸”等问题时有出现,很难调动学生学习的积极性和主动性,让课堂学习停留在了感官和直观学习水平上。
2.师生信息素养不高
本校几乎80%以上的教师都经历过各种形式的培训,比如计算机操作、软件应用、课件制作等,但是培训的最终结果并不理想。部分学科教师还是难以熟练掌握各种教学软硬件,无法对教学资源进行有效筛选及整合,技术不到位;而部分教师则出现盲目崇拜、滥用信息技术现象,一味追求新、多,而未思考到课程的实际教学需要。在校学生在网络环境下普遍缺乏自主学习、合作学习技能及良好的自控能力。
3.缺乏“三段式”教学设计理念
设计的过程既要考虑到教师、学生、技术、媒体,又要考虑知识内容等多种因素。多数教师缺少教学设计的理念,教学设计的过程仅仅是一种形式,95%以上教师信息技术的应用只注重课堂教学的设计,大部分都只是停留在教学内容呈现方式环节上的应用,比如图形、图片、视频、声音等等,忽视了课前准备的过程和学生的自主学习,课堂教学没有发生结构性变化。在教学设计过程中基本都是围绕课堂教学内容来实施,很少照顾到学生的预习和课后的知识巩固与延伸,以致于学生不能很好地利用课外时间学习。
4.理论学习滞于形式
教师虽然在思想上对新的理念、模式和方法能够理解和认可,在实际的教学中,新的教学法的实施同传统的教学模式来比较,教学效果有可能会出现反差,必然会暂时影响学生的考试成绩,出于荣誉、利益等因素的考虑,有些教师常常会不自觉地回到旧有的习惯和模式中,或对新方法、新模式的理解仅停留在表面和形式上的模仿。
5.过分依赖信息技术应用,抛弃传统教学方法
我们选择电教媒体的基本要求应当是切合教学需要,使所选媒体与教学目标、教学内容、教学策略,学生的`认知规律相统一,形式要服务于内容,手段要服务于效果。使用的过程中,可以充分与传统优秀教学方法有机相结合,并适当的使用视频展台,对“拿来”的课件媒体要进行合理的选择方可使用,要顾及学生的现有认知水平。
为了更好地应对这些难题,笔者总结了以下实践策略以供参考。
信息技术在学科教学中的实践策略:
(1)借助信息技术,充分体现学生的主体地位,切实发挥教师的引导者作用。新课程提倡在教学过程中,学生是学习的主人,学生要由知识灌输的对象和外部刺激的被动接受者,转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者,而教师则要成为学生学习的组织者、引导者与合作者。比如“课前”学生根据教师提供的“导学资料或微课资源”,不再仅仅依赖于教材,而转变为以教材为主、并有丰富的信息化教学资源(例如学科专题网站、资源库、光盘等)相配合,合理地利用课余时间,预习新知、自主学习;并学会选择合适的网络交流工具如微信、平台聊天室等与同学、老师进行及时的在线无障碍沟通。“课上”利用信息技术手段进行交流分析自主学习过程中遇到的问题,从其他同学和教师那里得到解决问题的方法;“课后”学生完成所学知识的巩固,并按照教师的要求利用网络实现知识的拓展和延伸,实现个性化学习。这种授课方式创新了课堂的教学方法,激发了学生学习的兴趣,促使学生在教师引导下开展自主、合作、探究式学习活动。
(2)加强对教师信息技术的培训。学校要定期组织教师进行信息技术培训。一是培训教师熟练掌握通用教学软件(如,PPT和Word等)的使用,在此基础上用好常用的学科软件;二是提高计算机的操作技能,把计算机作为备课、上课和组织学生的工具;三是对电教设备使用培训,让教师了解设备的性能、用途与使用方法,以便在教学中更好地应用。年轻教师主动给老教师进行技术指导,让更多的教师都能熟练应用技术进行多媒体和网络教学,会熟练制作多媒体课件的教师达50%,进一步提高了教师信息技术的应用水平。
(3)学校领导加强对信息技术应用的重视和支持。学校的教育信息化是一把手工程,学校领导的重视与否直接决定学校教育信息化水平,决定信息技术与学科课堂教学深度融合程度。学校要根据应用的需要推动信息化设备的配备,这是进行信息技术与课堂教学深度融合重要支持性物理环境,其次要给予行政上的支持。对于在课堂上开展信息技术教学融合方面研究的教师和提供技术支持信息技术教师给予政策上的支持。
总之,教师应当从自己学科的角度来研究如何使用信息技术帮助自己的教学,促使计算机技术,网络技术更好地应用于学科教学中——就象使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅,教师不仅要熟练掌握信息技术手段,准确理解信息技术内涵,更重要的是要深刻了解教育的本质,了解本学科教学的根本目的,了解教学中的难点重点所在,了解传统教学的优点和局限性,有意识、有目的地实现信息技术在学科教学中的高效应用。
论文研究方法怎么写模板
论文研究方法怎么写模板,很多同学在写论文的时候都是一头雾水,有可能是因为第一次接触根本不知道该怎样写,那么下面大家就跟随我一起来看看论文研究方法怎么写模板的相关知识吧,希望对大家能有所帮助。
论文(1)
研究方法:
通过普遍联系法、案例分析法和文献结合的写作方法。较全面地分析不同情况下视听资实的效力认定问题。普遍联系是要将我国视听资料效力认定的各个法律与外国相关的法律法条,以及我国法律所不祥尽的具体情况和外国相关规定统一结俣起来,对视听资烊的效力进行一个具体全面的剖析,以对比、引用等方式对本文进行论述。案例分析法是在论证问时注重从实际出发,在事实基础上讲道理、摆证据,运用法律知识和条文进行证明自己的观点和主张。文献法是对目前学术界研究的理论成果进行分析。用这三种方把整篇文章紧密联系起来,使整篇论文富有逻辑和深刻度。从而得出在不同情况下如何认定视听资料问题。
研究条件:
1、电子科技迅猛发展,视听资实的效力认定越来越受到关注。因此,可通过书店、互联网、图书馆等多种渠道收集资料。2、有论文老师的细心指导。3、大学三年的学习,法学知识有了一定积累,具备研究的能力。
拟解决的主要问题:
通过视听资料效力认定问题,解决司法实践中视听资料认定难等问题,找出立法上不足,从而切实保护公民的合法权益,维护司法公正,促进社会各谐发展。
论文(2)
研究方法:
由于犯罪的复杂性,承继共犯的成立存在不同情况。通过对不同成立条件的对分析,找出承继共犯成立的不同情况。案例分析法则是通过具体案例进行具体分析,以阐释承继共犯承担刑事责任的不同情况。
研究条件:
1、学校图书馆和资料室 具备论文研究所需要的较丰富的书籍,期刊等参考文献
2、已收集了较丰富和全面的文献资料。
3、具有上网条件和丰富的网络资源。
拟解决主要问题:
本课题旨在研究承继共季的刑事责任问题,从理论上着手探讨承继共犯的特征及成立条件,再结合实际情况分析承继共犯的刑事责任问题。对国内相关不同学说研究研进行对比分析。同时针对新出现的理论争议和实践难题也进行一定的关注。
陈:论文(3)
研究方法:
1、比较研究法。比较国外立与中国立法,找出双方的优劣,并此提出自己的完善建议。
2、描述法。用描述的方法描术欠薪行为。以例子及材料将现象和事件描棕和识别,将欠薪的各个方面展现出业。
3、实证分析法。以实际生活中的案例分析,就案件进行论证。
研究条件:
目前已有很多现成文献 和资料。各国、各地的理论研究成果、网络上丰富的资源。
拟解决问题:
对恶意欠薪罪做一个深入剖析和理解,提出自己的完善建议。
论文(4):
研究方法:
本文采用概念的研究和比较分析相结合的方法。具体表现在:一是对不纯正身份犯共同犯罪的概念进行祥细论述。剖析其包含的身份仅影响刑罚轻重和身份即影响犯罪性质,同时影响刑罚轻重两个方面的内容。二是将国内外学者对不纯正身份犯的共同犯罪问题的各种观点进行比较分析,进而得出本文的结论。
研究条件:
1、时间充裕。从论文选题到定稿要6个月时间。
2、参考资实齐全,利用网络、图书馆查找相关文献 期刊。
3、论文指导师的指导和帮助。
4、大学四年的法学积累,具备一定的研究能力。
拟解决主要问题:
如何对不纯正身份犯共犯问题进行完善,进而有利于刑法理论的发展。
论文(5):
研究方法:本文采用众多的研究方法。其中主要有文献研究法,通过调查文献 获取相应资料,对所研究的问题进行全面、准确的了解与掌握;历史研究法,对研究问题的一些历史因素、形成背景调查得出原因;实证研究法,即将所研究的问题,通过相应资料佐证,得出一些结论。
研究条件:
图书馆、网络、已有知识积累,老师的指导。
解决的问题:
通过对中国刑有关结果加重犯的定,找出中国对结果加重犯规定的不足,完善我国刑法对该问题的研究。
研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
1、研究什么?——怎样确定研究课题
一切科学研究始于问题——问题即课题;教学即研究(掌握方法很重要,否则就不是研究);进步与成果即成长。
教育科研课题主要来源于两大方面:
A、实践来源——客观存在的或潜在的教育实际问题,教育教学实践本身存在的问题。
教育教学与其外部的矛盾(教师与家长、教师与学校、学校与社会、教育与社会发展)。
B、理论来源——现有教育理论所揭示的问题以及理论体系中的空白和矛盾点(例如《关于“信息技术与课程整合”的冷思考》一文产生的过程)
2、怎样进行研究课题的论证?
我们既然已选定了一个课题,我们就必须对这个课题的所有情况进行全面的了解。了解这个课题目前在国外、国内的研究情况,包括研究已取得的成果和存在的问题,了解这一课题所属的理论体系等等。对课题的全面了解,可以使我们在研究过程中少走弯路,确立研究的主攻方向,这就是我们常说的:“知己知彼,百战百胜”。
怎样对一个课题进行论证呢?论证一个课题主要是弄清如下几个问题:
A、所要研究的问题是什么性质和类型的问题?
B、要研究的问题具有什么现实意义?它的理论价值(即在理论上预计有哪些突破?)
C、要研究的问题目前已有哪些研究成果?研究的方向是什么?
D、要研究的问题所应具备的条件分析。
E、课题研究的策略和步骤如何?
F、课题研究的成果及其表现形式有哪些?
3、教育课题研究的基本方法有:
⑴ 观察法 ⑵ 调查法 ⑶ 测验法 ⑷ 行动研究法 ⑸ 文献法 ⑹ 经验总结法 ⑺ 个案研究法 ⑻ 案例研究法
⑼ 实验法(在一个课题研究过程中,根据不同的研究目的和要求,往往会用到两种以上方法)
(1)观察法:为了了解事实真相,从而发现某种现象的本质和规律。
观察法的步骤:观察法的实施分为以下三个步骤,步骤之一就是进行观察研究的设计,此步骤可分为如下几个方面:
(2)作大略调查和试探性观察。
这一步工作的目的不在于搜集材料,而在于掌握基本情况,以便能正确地计划整个观察过程。例如:要观察某一教师的教学工作,便应当预先到学校大致了解这位教师的工作情况,学生的情况,有关的环境和条件等等。这可以通过跟教师和学校领导人谈话,查阅一些有关的材料,如教案、教学日记、学生作业等,以及听课等方式进行。
(3) 确定观察的目的和中心。
根据研究任务和研究对象的特点,考虑弄清楚什么问题,需要什么材料和条件,然后作明确的规定。如果这规定不明确,观察便不能集中,结果就不能深入。观察不能有几个中心,范围不能太广,全部观察要围绕一个中心进行。如果必须要观察几个中心,那就采取小组观察,分工合作。
(4) 确定观察对象
一是确定拟观察的的总体范围;
二是确定拟观察的个案对象;
三是确定拟观察的具体项目。
比如,要研究新分配到小学任教的中师或大专毕业生在课余时间进行业务、文化进修的情况,那么,拟观察总体就是教师工作年限达一年或两年的新教师。在这一总体范围内,再定下具体观察哪几所小学,哪几个教研组中的哪些教师。具体观察名单确定以后,再把拟观察的时间、场合、具体观察项目确定下来。
(5)制定观察计划
观察计划除了明确规定观察的目的、中心、范围,以及要了解什么问题、搜集什么材料之外,还应当安排观察过程:观察次数、密度、每次观察持续的时间,如何保证观察现象的常态等。
(6) 策划和准备观察手段
观察手段一般包括两种:
一种是获得观察资料的手段;一种是保存观察资料的手段。
获得观察资料的手段主要是人的感觉器官,但有时需要一些专门设置的仪器来帮助观察,如观察屏、计算机终端装置、更高级的`如动作反应器等。这些仪器主要起两方面作用:保证观察的客观性与提高观察的精确性。
在保存资料的手段中,人脑是天然器官。但这种与观察主体连在一起的保存手段缺乏精确性和持久性,也不能实现资料的客体化。因此,人们先利用文字、图形等符号手段,进而又利用摄影、录音、录像等技术手段,把观察时瞬间发生的事、物、状况以永久的方式,准确地、全面地记录下来,供研究地反复观察资料和分析资料所用。
无论哪一类手段,都应在观察开始前就准备好,对观察中使用的种仪器也须事先作好功能检查,以保证在使用过程中不出现障碍。对于观察人员来说,必须掌握使用仪器的基本方法,并知道在观察中应做些什么。如要详细、全面拍摄一堂课,一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机,并事先作好分工。即使是作观察记录,也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目,还可以约定一些记录符号,以尽量减少现场记录时书写文字的时间、
我们以中学生课堂行为记录为例,见表5-1。在下面表格中,研究人员根据研究需要,列出他认为在课堂上学生可能发生的行为。但估计所列不会完全,所以留出一些空格,让观察员在需要时使用。研究者如果要请别人帮助观察,必须事先和观察人员讲清楚每一个项目的具体所指,遇到意外情况的处理方法,要求他们熟悉每一个项目的所在位置。为了稳妥起见,还可以在正式观察前先作几次观察练习,帮助观察人员熟悉表格的内容;如发现表格的缺陷,可在正式观察前作出调整。
(7)规定统一性标准
为了增加观察的客观性,为了便于衡量和评价各种现象,为了易于用数量来表达观察的现象,为了使观察结果可以核对、比较、统计和综合,必须事先考虑自己的观察可能涉及到的各种因素,并对每一因素规定出统一的标准。每次观察或观察同一现象的不同观察者,要坚持采用统一的标准去衡量。这主要在于,不同的研究项目常会涉及到不同性质的标准。如:有的涉及到单位问题,如怎样衡量学生表现的知识质量;有的涉及到定义问题,如怎样才算违反纪律;有的涉及计算方式问题,如怎样登记和表达学生之间产生的矛盾的频率,等等。对类似问题,都应事先做好统一规定。
逐段提出观察提纲
在观察计划的基础上,应对每次或每段(几次同一性质上一内容的观察组成一段)观察提出具体提纲,以便使观察者对每一次观察的目的、任务和要获得什么材料非常明确。观察提纲可以包括本次观察要解决的具体问题,并且应当在前一次观察的基础上,经过深思熟虑之后提出来。亦可采用表格的方式,以便于分类统计。
观察实际过程,加以分析研究,得出某种结论。也许可以形成某个研究课题。
调查法 :
同样是为了了解事实情况,分析事实情况,得出结论,证实某种问题,以便改进工作(包括改进研究方法)或形成新的研究课题。
包括问卷调查、访问调查等.。了解事实情况、分析情况、认真研究,得出结论,寻找解决办法或进一步研究的方案。
举例说明调查法的操作过程:
抽样调查的主要步骤
在实际的抽样操作中,整个过程可大致分为如下步骤:
1.确定调查的目的(确定问题,形成假说;通过调查验证假说,使问题明确化,得出结论)。
2.确定抽样总体。要从中进行抽样的总体应与要得到信息的总体(目标总体)一致。从样本得出的结论适用于被抽样总体,超出这个范围结论的适用程度取决于被抽样总体与目标总体的差异程度。
3.确定待收集的数据。一般只收集与调查目的有关的数据,过长的调查表会降低回答的质量。
4.选择抽样方法。这时总体中的哪种单位作为个体基本上可定下来。
5.编制抽样框。如学校名录、学生花名册等。
6.确定需要的精确度。因抽样调查是要由样本推断总体,会带有某些不确定性。一般是对相对误差或绝对误差作出概率水平上的要求。
7.估计样本容量,估计费用。
8.抽样试验,在小范围内试填一下调查表,做些必要的改进。
9.实地调查工作的组织。按抽样方案进行调查。对收回的调查表的质量及时进行检查。对不回答的表要有处理方案。
10.根据所用的抽样方法进行数据分析。
11.可对同样的数据采用其它的分析方法,以作比较。
12.写出调查报告。留存有关总体的信息,它们可能对将来的抽样起指导作用。
对于教育现象,有时难于进行严格意义上的概率抽样,可以考虑采用下列方法抽样:从总体中选出若干有代表性的大单位(群),在群内进行概率抽样;从一个小总体中选出接近于研究者对总体平均数的印象的那些个体;样本限于总体中易于取到的部分;样本是随便选取的;样本由自愿被调查的人员组成;等等。但对这样得到的样本要选择适当的数据分析方法,对结论也要慎重,应充分利用其它信息进行核查、确认。在教育现象的研究中,研究者的智恝、经验和抽样技术的有机结合,是获取好样本的关键。
测验法:
是想描述某些行为的状况,或推论某些行为的状况(包括:能力与成就,个性、兴趣、动机、态度、观念及心理需要等);从而考虑改建的策略或方案,或进一步形成新的研究课题。
在教育学和心理学中,测量被用作定量研究的重要方法。主要功能是评估、诊断和预测。(举例,如XXX老师所做的“学生自学能力测验(试验)”,就是为了了解小学中高年级学生的自学能力究竟能达到何种程度)。
所谓测量就是根据一定的法则,将某种物体或现象所具有的属性或特征用数字或符号表示出来的过程。测验法是教育和心理学测量的一项主要内容和形式。
测验的客观性是关于测验系统化过程好坏程度的指标。测验的控制,在不同时间对于同一个被试,或同一时间对于不同的被试,其意义都应该是相同的。保持刺激的客观性则要遵照一定的程序予以控制。(如周文琴老师在做这一测试前邀请我去在他们的家长会上的讲话,目的就在于排除和避免人为因素影响,排除测验的随意性和不真实性,实现评测标准的同一性)。
推论的客观性指对同一结果不同的人所做的推论应该一致,同一个人在不同的时间对同一结果的所做解释应该相同。
行动研究法:
行动研究法是一种适应小范围内教育改革的探索性的研究方法,其目的不在于建立理论、归纳规律,而是针对教育活动和教育实践中的问题,在行动研究中不断地探索、改进改进工作,解决教育实际问题。行动研究将改革行动与研究工作相结合,与教育实践的具体改革行动紧密相连。(特点是边执行、边评价、边修改)。
模式基本是:计划——行动——考察——反思(即总结评价)。教师个体比较适用。
另一种模式:预诊——搜集资料初步研究——拟订总体计划——制订具体计划——行动——总结评价
从上述行动研究法的几个步骤中可以发现三个明显的特征:
一是具有动态性,所有的设想、计划、,都处于一个开放的动态系统中,都是可修改的;
二是较强的联合性与参与性,研究者、教师、行政人员的全体小组成员参与行动研究法实施的全过程。
三是在整个研究过程中,诊断性评价、形成性评价、总结性评价贯穿于行动研究法工作流程的始终。
具体说说操作方法:
(一)预诊:这一阶段的任务是发现问题。对教学或学校工作中的问题,进行反思发现问题,并根据实际情况进行诊断,得出行动改变的最初设想。在各步骤中,预诊占有十分重要的地位。
(二)收集资料初步研究:这一阶段成立由教研人员、教师和教育行政人员组成的研究小组对问题进行初步讨论和研究,查找解决问题的有关理论、文献,充分占有资料,参与研究的人员共同讨论,听取各方意见,以便为总体计划的拟定做好诊断性评价。
(三)拟定总体计划:这是最初设想的一个系统化计划。行动研究法是一个动态的开放系统,所以总体计划是可以修订更改的。
(四)制定具体计划:这是实现总体计划的具体措施,它以实际问题解决的需要为前提,有了它,才会导致旨在改变现状的干预行动的出现。
(五)行动:是整个研究工作成败的关键。这一阶段的特点是边执行、边评价、边修改。在实施计划的行动中,注意收集每一步行动的反馈信息,可行的,则可以进入下一步计划和行动。反之,则总体计划甚至基本设想都可能需要作出调整或修改。这里行动的目的,不是为了检验某一设想或计划,而是为了解决实际问题。在行动研究中,过程性资料的搜集、整理也是非常重要的。
(六)总结评价:首先要对研究过程进行考察。考察内容有:一是行动背景因素以及影响行动的因素。二是行动过程,包括什么人以什么方式参与了计划实施,使用了什么材料,安排了什么活动,有无意外的变化、如何排除干扰。三是行动的结果,包括预期的与非预期的,积极和消极的。要注意搜集三方面的资料,背景资料是分析计划设想有效性的基础材料,过程资料是判断行动效果是不是、由方案带来和怎样带来的考察依据;结果资料是分析方案带来的什么样的效果的直接依据。考察要灵活运用各种观察技术以及数据、资料的采集和分析技术,充 分利用录象、录音等现代化手段。
总结评价实际上是对行动研究过程及其结果的“反思”。反思是行动研究第一个循环周期的结束,又是过渡到另一个循环周期的中介。这一环节包括:整理描述,评价解释,写出研究报告。这是对整个研究工作的总结和评价。这一阶段除了要对研究中获得的数据、资料进行科学处理,得到研究所需要的结论外,还应对产生这一课题的实际问题作出解释和评价。
经验总结法:
这是教师可以常用的方法。教育经验总结法是根据教育实践所提供的事实,分析概括教育现象,挖掘现有的经验材料,并使之上升到教育理论的高度,以便更好地指导新的教育实践活动的一种教育科学研究方法。关键是要能够从透过现象看本质,找出实际经验中的规律;从而更好地更加理性地改进自己的教学。进行教育经验总结要遵循以下基本要求:
一、要注意经验的 先 进 性(观念必须更新)
二、要全面考察总结的对象,充分占有原始的事实材料;且做到有“点”有“面”,“点”、“面”结合,防止以偏概全的片面性。
三、要以教育实践活动为依据,不能凭空想当然,那是毫无价值。
四、要善于进行理论分析
文献法:
分类阅读有关文献(包括文字、图形、符号、声频、视频等具有一定历史价值、理论价值和资料价值的材料),得出一般性结论或者发现问题,寻找新的思路。
文献按内容性质分,有零次文献、一次文献、二次文献和三次文献。零次文献是未经发表和有意识处理的最原始的资料。一次文献指直接记录事件经过、研究成果、新知识、新技术的专著、论文、调查报告等文献。二次文献是指对一次文献进行加工整理,包括著录其文献特征、摘录其内容要点,并按照一定方法编排成系统的便于查找的文献。三次文献是指工具书和在二次文献的基础上,又对众多一次文献的综合研究结果。
个案研究法:
个案研究法就是对单一的研究对象进行深人而具体研究的方法。
个案研究的对象可以是个人,也可以是个别团体或机构。前者如对一个或少数几个优生或差生进行个案分析,后者如对某先进班级或学校进行个案研究。个案研究一般对研究对象的一些典型特征作全面、深入的考察和分析,也就是所谓“解剖麻雀”的方法。
个案研究中,原始的资料积累是非常重要的。同时个案研究不仅停留在对个案的研究和认识的水平上,而且需要认识教育与发展之间的因果关系,提出一些积极的教育对策,以改革教育教学方法。也可能通过对某个案的研究而形成假说,进而产生新的研究课题或教改实验。
观察或追踪一个人、几个人、一个团体、一节课……的过程,时间可长可短,依需要而定,进行分析概括,透过现象看本质,得出规律性的结论,找出解决问题的办法。(个案研究的对象少,研究规模也较小;同时个案研究一般都是在没有控制的自然状态中进行的,也不要在一段时间内突击完成。所以,个案研究就特别适合教师的研究。教师可以抓住一两个典型的学生或一类学生,结合教学、教育工作实践进行研究。对于每一个教育实践工作者来说,总可以在班上找到研究对象,而且也不需要什么特殊的处理,不影响正常的教育活动)。
案例研究法:
什么是“案例”?中外学者尚无普遍公认的、权威的定义,一般认为,案例是对现实生活中某一具体现象的客观描述。教育案例是对教育活动中具有典型意义的,能够反映教育某些内在规律或某些教学思想、原理的具体教学事件的描述、总结分析,它通常是课堂内真实的故事,教学实践中遇到的困惑的真实记录。对这些“真实记录”进行分析研究,寻找规律或产生问题的根源,进而寻求解决问题或改进工作的方法,或形成新的研究课题。在案例法的研究中,研究者自身的洞察力是关键。
第一层次:理论层次的,即研究英语教学法、英语教育学理论、教学大纲、教材、教学方法等。此外,在教学法流派上,影响比较深远的有语法翻译法(Grammar-Translation Method)、听说法(Audio—Lingual Method)、认知法(Cognitive Approach)、交际法(Communicative Approach)、还有其他的教学法流派,如直接法(Direct Method)、静默法(Silent Way)、暗示法(Suggestopedia)、领悟法(Comprehension Approach)、社团语言学习法(Community Language Learning)、活动法(Activity Method)等等,有兴趣的同学也可以就这些外语教学法流派进行分析研究。 如《国内英语教学法研究的方向与趋势》 《英语教学法研究流派评述》 《国外外语教学改革趋势──语言与内容相结合》等。这个层次的论文研究方法主要是通过大量的文献研究进行。 第二层次:从理论到实践,即在一个重要的教学法理论指导下,在英语教学实践中进行研究。 如《非智力因素开发与中学英语教学》、 《基于建构主义学习理论的英语视听说教学研究》、 《跨文化交际与中学英语教学》、 《“输入假设”和“情感过滤假设”在英语听力教学中的运用》、 《语言习得规律与英语教学》 《论交际法语言教学在高中阶段的应用》等。 第三层次:实践教学研究。英语教学法的实践研究包括方方面面,具体可以有:阅读教学、听力教学、口语教学、语音教学、写作教学、语法教学、词汇教学、教师备课、课堂管理、测试等等方面。 《互联网在外语教学中的应用研究》 《形成性评价在英语教学中的应用》 《培养学生探究性的英语学习方式》 《学生英语思维、表达能力提高的途径》 《阅读教学中培养学生的文化意识》 《计算机辅助英语阅读的研究》等等。 各位同学可以从以上层次中选择自己的论文方向,以上列出的题目仅供参考。
一、从教学实践的感悟中选题与教学有关的事件时刻发生在教师的课堂教学中。面对不同的学生选用不同的教学设计、教学方法,与学生交流过程中闪现出的思维火花,与同行交流争论时思维的碰撞,教学成功的经验和失败的教学反思的总结等,都是论文写作的题材。尤其是教师对课堂教学过程的反思,是一位教师获得成长的必备品质。反思教学设计与教学实践过程中的冲突,反思教学重点、难点的定位与实际教学吻合度,反思在基础知识落实过程中学科核心素养的达成效果,反思学生对教学内容的理解程度、教学评价是否到位,反思教学是否关注到学生的个性差异,反思学生活动的设计是否科学合理……总之,教师通过对课堂教学多方位、多层次的反思,撰写而成的论文,实践性和针对性强,对中学教师有着切实的指导作用。教学实践是论文写作最肥沃的土壤,教师要随时对教学实践进行研究。在新课改的教育理论指导下,真正将培养学生学科核心素养的中心任务落实到教学实践中去,该过程会应运而生出许多创作的灵感和素材[1]“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,抓住教育实践的课堂应是论文写作的活水源头。笔者在课堂中喜欢留白,让学生有时间讨论与交流,教师的思维也常被学生的提问激活,从而将课堂引向深入。当然,有时也会遇到课堂预设之外的事件发生,这让笔者有了深入思考的激情和查找资料的动力,收到课堂预设之外的良好效果。课堂教学实践应是中学教师写作选题的主要来源,认真研究课堂也提升了自己的教学功力。二、从教学改进的实践中选题教师的教学对象是人,因此,教师教学的指导思想、教学方式等应与时俱进,在现代教育理论的指导下进行必要的革新,尤其是老教师更应引领基础教育的改革。备课时,我们通常会对一节课的教学内容、一个单元或一个章节的教学进行四问:教什么?怎么教?怎么学?教学效果如何?“教什么”是针对教学内容而言,如本单元中大概念、重要概念、次位概念分别是什么,在教材中地位如何等;“怎么教”是指教法,涉及教学设计、重难点的处理方式等,它们是值得教师深入研究的课题,能在一定程度上体现教师的教学水平和教学基本功;“怎么学”是指学法指导,即教师指导学生如何理解、掌握并运用所学知识解决问题等;“教学效果如何”是教学评价,教学评价的角度和方式等也是值得研究的课题。对于不同层次的教学对象需要因材施教,此中的改革实践都可作为创作的素材。因为“教学有法,教无定法”,教改一定会收获成功的经验与失败的教训。例如,开展“如何设计课堂教学,提升课堂教学效率”的研究,如何“合理设计教学评价,提升教学质量”的研究;如何“构建知识体系复习法,提升课堂效率”的研究等,都是对课堂教学改革的思考。这类对教学改革的研究催生了教学百花齐放、百家争鸣的效果,推动了教学的发展,具有示范性和推广性。例如,笔者常根据学情对教学内容的顺序进行调整处理从而开展教学,使得教学内容逻辑性更符合学生的思维过程,学习起来更为顺畅,往往取得意想不到的效果。
化 学 发 展 史( 化工学院 x x x)摘要:从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。关键词:燃素化学;量子论;晶体化学自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。一、化学的来由化学的英文词为Chemistry,法文Chimie,德文Chemie,它们都是从一个古字、即拉丁字chemia,希腊字Xηwa(Chamia),希伯莱字Chaman或Haman,阿拉伯字Chema或Kema,埃及字Chemi演化而来的.它的最早来源难以查考.从现存资料看,最早是在埃及第四世纪的记载里出现的.所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的,不过这个名字的意义很晦涩,有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义,大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方,也是古代化学极为发达的地方,尤其是在实用化学方面。例如,埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃,可见至少在公元前2500年以前,埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看,可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义,可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。中国的化学史当然也是毫不逊色的。大约5000-11000年前,我们已会制作陶器,3000多年前的商朝已有高度精美的青铜器,造纸、磁器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时,中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的《格物探原》一书中。二、化学的几个发展阶段远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。。燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。三、化学学科在探索中成长化学的发展可以说是日新月异,尤其是它的边缘学科或者说是它的分支学科,譬如生物化学、物理化学、晶体化学等等,令人目不暇接。就眼下炒得过热的基因工程、克隆技术以及共轭电场论等,更是令人眼花缭乱。而古往今来,有多少化学家为化学的发展做出了难以估量的贡献。你想了解他们吗?化学名人风采将带您走近他们。燃素说的影响 。可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程:可燃物==灰烬+燃素金属==锻灰+燃素如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 :令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师--chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道--他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气:2KNO3==2KNO2+O2↑2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑2HgO==2Hg+O2↑第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气:2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到:我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。拉瓦锡和他的天平: 燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到:“我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到盎司的白色粉末(P2O5,应该是盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。拉瓦锡制得氧气之后: 到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。” 这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。四、化学学科的发展前沿中国运动医学杂志000124 基因工程也叫遗传工程(Genetic Engineering),是20世纪70年代在分子生物学发展的基础上形成的新学科。基因工程就是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割、拼接和重新组成,然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要产生不同的产物或定向地创造生物的新性状,并使之稳定地遗传给下代[1]。基因工程技术主要包括分离基因、纯化基因和扩增基因的技术,其核心是分子克隆技术。它能帮助人们从各种复杂的生物体中分离出单一的基因,并把它纯化,再把它大量扩增,用于研究。20多年来,基因工程技术得到了迅速地发展,特别是限制性内切酶、DNA序列分析及DNA重组技术等三大技术的发现和应用,不仅把分子生物学提高到了基因水平,而且也把生物学与医学中的其他学科引上基因研究的道路,并取得了许多揭示生命秘密和生命过程的重大成就 ......
化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要电子伏特的能量,远大于可见光的能量(—电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的 降到 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说,他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是:如果以温度为横坐标,压力为纵坐标,可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线,在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区),在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明,例如在1200—1500K 的温度范围内,要使石墨转化为金刚石的压力需要达到××109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是,在教学讨论中,我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意,根据上述的石墨转化为金刚石的相图,如前所述,相平衡线的斜率是正值。这就是说,反应温度越高,需要的压力也就越高。若单考虑温度,结论应当是:(就热力学而言)温度越高,石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H>0),熵变△S<0(∴-T△S>0),因此温度越高,石墨转化为金刚石的自由能越大,即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小,转化是体积减小的过程。因此,转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上,在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时,石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃,13GPa;利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等,可使转化温度降到950℃,压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应?这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论:金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向,在晶体学上称为(111)方向,而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm,跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘,镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道),结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面,在高压下,石墨的层间距从335pm 被压缩,从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金 回答者
浅谈化学史教育在中学化学教学中的作用 2009级三班邓仁菊 摘 要 在中学化学教学中,通过对化学史的教育,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的科学探究精神,而且可以起到开发学生智慧,使学生掌握科学的研究方法的作用。 关键字 化学教学 化学史教育 作用 0 引言 化学史是化学学科的形成、产生和发展及其演变规律的历史。化学史不仅如实地记录了影响化学发展的重要事件,系统地阐述了化学发展的历程,而且向人们展示了化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动和所采用的科学方法,以及他们所具备的科学精神,所呈现的科学道德。关于化学史教育,我国著名化学家、教育家傅鹰教授曾经说过:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”在国内外,化学教育的先行者们都十分重视在课程教学中融入化学史的教育。充分认识化学史教育在化学教学中的地位和作用,采用多种有效途径和方法让学生掌握化学史知识,对于我们全面推进素质教育,提高育人质量有着至关重要的意义。 【1】 1 化学史教育在中学化学教学中的作用 利用化学史,提高学生学习化学的兴趣 在学生自主性的学习活动中,兴趣是学生学习动机最活跃的表现形式,也是学生能够完成学习任务的重要心理品质。爱因斯坦说过:“对于一切来说,只有热爱才是最好的老师”。初中是学生学习化学的启蒙阶段,教师的主导作用之一是唤起学生热爱化学的情感,关键是培养、强化学生的学习兴趣。普通化学是化学学科的基础课程,过去“填鸭式”照本宣科的教学很容易让学生觉得枯燥无味。引入化学史辅助普通化学教学是克服这种现象的有效方法和手段,可以充分调动学生学习的积极性。 如在讲述九年级化学绪论时,穿插很多化学史的知识,从远古时代人类独有的最伟大的成就——火的发现,到用火过程中得到启示,通过实践掌握了烧制粗陶瓷的技术,到青铜器时代、铁器时代到来,到2008 年神舟七号飞船的升空。一部化学发展史,也是一部中国发展史,由此激发了学生学习普通化学的兴趣,为以后的教学打下了良好的基础【3】。如果教师只是按照书本的固定模式来讲授, 会使学生认为化学就是简单的事实、定律和记忆过程, 这样会使学生产生死记硬背、机械训练, 使学习兴趣降低。若在教学中适时的穿插一些与化学知识相关的趣闻秩事, 引导学生寻求化学发展的历程, 就会增强学生的求知欲和学习兴趣。例如, 在讲有机化合物苯时可以穿插凯库勒确定它的结构时梦见蛇咬尾巴的故事; 在讲氧化反应时, 讲一讲拉瓦锡因为否认燃素说而被送上断头台的故事等等。这些趣味横生又富有哲理的故事和趣闻, 不但能用来活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣, 而且有利于加深对基础知识的记忆和理解, 加深对某些科学理论规律性的认识, 从而启发学生独立思考问题, 培养他们分析解决问题的能力, 领悟其中的道理, 取得良好的教学效果。 利用化学史知识,创设化学教学情境 创设教学情境的目的就在于把抽象、枯燥、单调的化学知识赋予具体的、生动的、丰富多彩的内涵,把化学知识的学习与化学史料联系在一起,通过化学史知识为学生创造一个自主的学习空间。化学科学具有实践性和应用性,只有用具体的生活情景和基于问题所设计的探究活动来代替单调枯燥的具体化学知识、结论的传授,为学生创设一个参与交流、表达、亲身经历活动的机会,才能够让学生体会到化学在社会生活、生产中的价值和意义,才能够【2】 促进学生化学基本观念的建构【4】。大量化学史料为化学这门学科增加了生动性、趣味性, 学生在化学史所创设的情境中, 更易主动建构知识、全面认识科学本质。如在讲授元素周期表的课题时,以门捷列夫的发现其的经历与过程创设情境,引入新课。总之,在化学教学过程中渗透化学史教育有着深远的意义,教师应尽量找好化学史人物事件与学生的结合点,引起学生思维的共振和感情的共鸣,让学生在耳濡目染中受到熏陶,春风化雨中得到浸润【5】。 开启学生智慧,掌握科学研究方法 通过学习化学史,向学生展示化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动所采用的科学方法,以及他们所具备的科学精神,所呈现的科学道德,从而让学生学习和掌握从事科学研究的正确的方法。如1846 年,瑞士化学家雄班在厨房里做实验,偶然弄洒了一瓶硫酸和硝酸的混合物,他立即抓起妻子的棉布围裙去擦污染,然后又把它放在炉子上烘干,不料,围裙“砰”的一声着火了,烧得一无所有,而且没有一点浓烟。班雄立即意识到这种化合物威力无比,不久,便发明了一种烈性炸药——火棉。从上面这个例子和德国化学凯库勒探究苯的分子结构的思维过程可以体会到他们勇于猜想和用实验事实证明猜测的科学研究方法。学生通过对化学家们的科学探究过程、所采用的研究方法学习, 从他们成功、失败的经验教训, 勇于探索、大胆创新的科学态度, 坚持实践、百折不挠的科学精神, 以理解学习化学史过程中科学的本质, 继而培养学生的科学素养。 培养学生的科学素养和人文素养 戴安邦教授指出:“全面的化学教育不仅传授化学知识、技术,更要训练科学思维和科学方法”。以氧气的发现史为例,瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里都先后发了氧气,这本来是他们发现真理、否定谬误的一次极好机会,在此基础上再前进一步就能揭燃烧现象的本质。然而遗憾的是他们都坚持燃素学说,认为这种气体不含燃素,最后只能与真理失之交臂,把这一绝好机会让给了拉瓦锡。这成为唯心主义和形而上学导致的一个科学悲剧。与此相反,在嘲讽和攻击下,具有高尚科学素养的化学家门捷列夫深知自己研究工作的重大意义,继续对周期律进行深入细致的研究。终于在1869年3月18日,周期表首次出现在他题为《元素属性和原子量的关系》的论文中,在随后的论文中,他又修改了第一张表制作了第二张表,直到最后发现了元素周期律【6】。化学元素周期律的确立,把化学元素纳入了一个完整的体系,使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到:科学和真理是不能被谬误和假象打倒的,许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神,获得了一个又一个的重大发明和发现。通过讲解这些史实,使学生在做实验时不要放过一个微小的细节和一个微小的变化,对于每个细节和变化,不要只知其然,还要知其所以然; 对于失败的实验,要找出原因,这样有助于培养学生认真、严谨的科学态度【7】。 培养学生的爱国主义思想 教师的职责之一就是教书育人,这也就要求我们在教学中不仅要教好书,而且更要注重育人,其中对学生进行爱国主义教育也应该是课程教学中的内容之一。化学史则为我们提供了许多好的素材,例如我国近代化工专家侯德榜为了祖国的化工事业,毅然放弃优厚的待遇回国效力,在艰苦的条件下经过多年努力终于发明了我国自己的制碱法——“侯氏联合制碱法”,将世界制碱技术推向了一个新的高度。又如北京大学教授张青莲院士主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、锗、锌、镝等几种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准等。这些事例不仅可以提高学生的民族自尊心和自豪感,在激发学生的爱国主义热情同时,也进一步帮助他们明确努力学习、报效祖国的人生目标。当然,还可以结合我国 当前的国情和科技发展现状,向同学们介绍目前在自然科学领域我国与发达国家之间的差距,帮助他们认识到肩负的历史责任与使命,鼓励他们为了赶上西方发达国家、实现民族复兴,应该更加努力学习。 2 结束语 在课堂中渗透化学史教育,对学生的化学成绩、科学素养、人文素养和整体素质都有不同程度的提高,切实体现了新课程所倡导的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标,所以课堂中渗透化学史教育史应该被大力提倡的。通过教育实验和调查发现,高考压力使学生和老师都把精力主要集中在了学习、考试和成绩排位上,因而课堂常常比较压抑,这在一定程度上限制了学生的思维【8】。因此,在课堂上渗透化学史教育,可以给沉闷的课堂带来一些欢声和笑语,缓解同学们心头的重压,使同学们在轻松愉快中学习知识。同时,化学史的引入,还可以引导学生关注国家兴衰、关注社会生活、关注日常生活、关注科技的进步和环境的改善等,对学生的科学素养和人文素养的提高都大有帮助,这也是新课程改革的基本理念之一。 参考文献 [1] 苏敏. 化学史教育的意义[J]. 湖北广播电视大学学报 , 2011,(06) [2] 刘传银,薛梅,杨晓芳. 浅谈化学史教育对学生学习兴趣的影响[J]. 教育教学论坛 , 2006,(06) [3] 杨光瑞,李东颖. 普通化学教学中化学史教育的作用[J].华北水利水电学院学报(社科 版),2010,(03) [4] 闫云龙. 构建学生化学基本观念的教学实践研究[D].山东师范大学,2010:12-13 [5] 王朝阳,肖信. 化学史人文教程[M].北京:科学出版社,:123-127 [6] 巩育军. 在专业课教学中教书育人的思考与实践[J].广州化工,2011,(14) [7] 徐松林. 化学教材中化学史料分析及其教育价值研究[D]. 西南大学 , 2011:15 [8] 陈磊磊. 上海地区化学教材与教学实践中融入化学史教育的研究[D]. 华东师范大学 , 2010:38