时间:2023-07-06 16:28:26
导语:在古代化学的成就的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:高中化学;传统文化;渗透;可持续发展
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)11-0081-01
在学生的印象中,高中化学是西方一些国家的典型学科,与中国传统文化似乎是毫不相干的两个领域。因此,教师应该在高中化学的教学中找到其与中国传统文化元素的契合点,从化学史入手,在课堂中加强对传统文化的渗透。
一、化学知识与传统历史相结合
提到化学,学生想到的第一点就是西方的各种实验,而我国也有很多在化学方面做出突出贡献的科学家。教师为学生讲解我国的化学史,能让学生产生一种使命感,督促学生努力学习化学,提高自己的能力。教师应该让学生知道化学萌芽在中国,现代世界的发明有一半以上是建立在中国基本的发明创造上的,这些发明造就了东方文明古国,所以学生们应该肩负起继承和弘扬中国优秀的传统文化的责任。例如,商代利用化学拥有高超的制陶、青铜冶炼和制造技术,制造了许多现代人看来叹为观止的器具;西汉时期可以熟练利用“水法炼铜”来冶炼金属;东汉时期造纸术在国内推广,人们逐渐过上了在纸上写字的生活,提高了生活水平。教师适当地让学生了解这些伟大的发明创造,可以激起学生对祖国的热爱和学好化学的决心。苏教版化学课本中蕴含着较多的中国传统文化元素,通过实物图片、文章故事等方式,为学生介绍了我国科技发展的卓越成就,书中通过引言、尾注、资料卡、知识拓展等模块为学生介绍了化学在中国的发展史。但课本中化学历史的引入应增加内容,做相应的改进。比如,现在课本引入的科学家绝大部分为近现代的科学家,建议课本可以考虑引入一些中国古代对化学做出卓越贡献的科学家,如葛洪等。课本对绝大多数的科学家只是进行了简单的介绍,还应该为学生简洁地介绍科学家的发现过程,让学生通过了解科学家的事迹,在对化学知识有更深刻理解的同时,学习科学家刻苦钻研的精神,使学生在化学的学习过程中有更大的收获。
二、培养学生可持续发展意识
化学课本介绍了关于环境污染的问题,这与我国“天人合一”的传统文化思想是相契合的。在五千多年的历史中,中华民族的和谐文化基因在许多人的心中根深蒂固,如以孔子为代表的儒家就追求“天人合一”,这代表着人与自然和谐相处的最高境界,强调人尊重自然就是保护自己。孟子所说的“顺天者存,逆天者亡”也强调了人与自然要和谐相处,不可以因为自己的一己私欲而破坏人与自然的和谐。教师可以为学生讲解一些环境破坏的问题,让学生树立关爱自然,保护自然的和谐观念,尊重大自然的发展规律,在生活中关注一些环境保护的问题,深刻地看待科学与社会发展的关系,树立可持续发展的理念,提高学生的综合素质。教师让学生意识到环境破坏的危害问题,可在课堂上利用多媒体设施,为学生展示一些环境被破坏之后的图片,如臭氧层的空洞、被酸雨侵蚀过的土地、被雾霾笼罩的城市等。学生通过一些触目惊心的图片,会了解到保护环境的重要性。同时,教师还可以为学生讲解一些利用化学原理保护环境的措施,如少使用塑料袋、少用一次性筷子等。教师还可以组织学生对硫酸工厂的选址问题进行讨论,让学生思考如果自己是硫酸厂的老板,会将工厂建在什么地方。学生通过亲自参与实践活动,在思考中加深了对化学原理的理解,同时也树立了可持续发展意识。
三、将传统文化渗透到化学课堂
在传统的高中化学教学中,有的教师往往会认为高考是学生的最终目标,自己只需根据教学大纲对化学的实验原理、公式等进行讲解,让学生有一个好的成绩就可以了,很少有理解传统文化内涵和精髓并为学生讲解的教师。教师应该在课下努力学习,提高自己的科学素养,多浏览一些中国传统文化资料,将资料中对学生化学学习有帮助的资源筛选出来,在课堂中把这些文化知识渗透给学生,在提高自己教学能力的同时,也让学生了解到许多课本之外的知识,一举两得。教师在课堂的导入、展开、讲解等环节可以采用成语故事、图片展示、谜语猜词等方式,将化学与中国的传统文化联系在一起。例如,在教学“含硫化合物的性质的应用”这一课之前,教师可以事先搜集一些资料,了解古代的应用技术,在课上对学生进行提问。教师可设计以下提问:对中国古代的炼丹术你了解多少?四大发明之一――黑火药的发明运用了什么原理?你知道如何配比吗?以这种问题激起学生的学习欲望,鼓励学生勇于钻研,主动学习化学知识,提高化学教学效率和质量。
四、结束语
总而言之,化学知识离不开中国的传统文化。教师应该不断充实自己,去了解中国古代的化学知识,在课上为学生讲解中国的化学历史,激发学生学习化学的主动性和积极性。教师还应该培养学生的环境保护意识,让学生认识到为了一己私欲破坏环境所产生的危害,让学生尽自己所能去保护环境。在课堂上,教师还可以引进一些化学故事,增加化学学习的趣味性,培养学生化学学习兴趣,从而提高化学教学效率和质量。
参考文献:
[1]刘前树.基于化学素养的高中化学知识教学研究[D].南京师范大学, 2011.
“元素”概念如同“原子”概念一样古老而又现实;对于化学来说,元素概念和原子概念同等重要,它们都是化学的基本概念。如果说,原子概念的产生及其演变是表征人们对宇宙万物结构的寻秘;那么,元素概念的产生及其演变则是反映了人们对宇宙万物组成的探索。在这个探索历程中,英国物理学家、化学家波义耳作出了重大的贡献。
罗伯特・波义耳(Robert Boyle, 1627-1691)生活在英国资产阶级革命时代,也是近代科学开始发展的年代。他是第一个明确阐述化学元素本性的科学家,他又是一位杰出的实验物理学家和实验化学家。他在前人的基础上研究气体的体积和压力的关系,总结出了物理学的基本定律之一――波义耳定律。波义耳一生做过很多的化学实验,是第一个发明指示剂的化学家,并首先为酸、碱下了明确的定义。他还是定性分析化学的先驱,创造了多种定性检验盐类的方法。由此可见,波义耳是十七世纪极具成就的化学家和近代化学的奠基人之一。
1对化学元素本性的明确阐述
化学最早是以炼金术的原始形式出现,到了16-17世纪化学开始摆脱了炼金术的束缚,医药化学和冶金化学随之兴起。瑞士医生帕拉塞斯是医药化学的代表人物,他用化学方法制成药剂(主要是无机化合物)来治病。医药化学派的主要观点是:化学研究的目的不是炼金术中的点石成金,而应当是制药。冶金化学的代表人物是德国冶金学家阿格里柯拉,他不像炼金术士那样只追求一种金属――黄金,而是广泛地研究各种矿物的特征以及选矿、矿物分析和冶炼的方法。冶金化学派强调化学的目的是提炼有实用价值的金属。
由此可见,波义耳当时所处的时代是化学处于从属于医学和冶金学的地位,还没有成为一门独立的科学。波义耳理性地思考了他所面对的化学现状,并结合亲身的实践,认识到化学应该有其自身的研究目的,而不是医学和冶金学的从属物,化学应该寻求自身的解放。在1661年出版的《怀疑派化学家》一书中,波义耳明确指出:“化学家们至今仍然遵循着过分狭窄的原则,这些原则不要求化学家具有广阔的视野,而只把制药和提取金属作为自己的任务。我则完全从另外一种观点来看待化学;我既不是一位医生,也不是冶金家,而是从哲学家的观点来研究化学。”
在波义耳看来,化学应当把世界万物的本原――元素,作为自身的研究对象。诚然,“元素”观念的提出可以追溯到遥远的古代。但是,对化学概念的元素作出比较科学的阐述应当从波义耳算起。为什么这样说呢?同样,可以在《怀疑派化学家》一书中找到答案。波义耳明确指出:“我所指的元素,就是那些化学家讲得非常明白的要素,两者意思相同,也就是指某种原始的、简单的,一点也没有掺杂的物体。元素不能用任何其他物体造成,也不能彼此相互造成。元素是直接合成所谓完全混合物的成分,也是完全混合物最终分解成的要素。”在这里,元素就是要素,而“完全混合物”,波义耳是指与机械混合物不同的化合物。由此可见,波义耳把元素看作是物质分解的限度,同时又是组成物质的基本成分。从此,人们区别单质(元素)、化合物及混合物有了一个比较科学的标准,化学的研究和发展开始复归到了它真正的出发点。
波义耳这种对化学元素本性的明确阐述,就其思想实质而言,是对古代元素观念的继承和发展。古代元素观认为,元素是构成万物的基础、始原、原初物质,并把可感觉的实物或性质(例如水、火、土、气或冷、热、干、湿等)看作这种本原;万物由其产生,万物又复归为它。波义耳把元素看作组成化合物的基本成分、简单物体;化合物由它组成,化合物又分解为它。在这点上,波义耳的元素概念和古代元素观的思想是相通的。同时,波义耳的元素概念又不同于古代元素观,在思想内涵上有发展、有创新。这种发展与创新主要表现在关于元素的质和量两个方面。
在质的方面:波义耳所指的“元素”,不是性质或性质的载体,而是简单物质或简单物体,这种物质(作为元素的物质)是分解的限度。在这里,波义耳把不可分解性和简单性视为元素的属性;而且,他还将元素与化合物相对立、相联系。而古代元素观只是指出元素是万物的本原,它或是某种具体的实物或是某种原始的性质,仅此而已。
在量的方面:古代元素观认为,元素或是一种或多种(例如四元素说、三要素说等),都是那些人们已知的东西。摆在人们面前的任务不是去发现元素,而主要是用元素观念解释遇到的现象。而波义耳的元素概念则蕴含着这样的思想――凡不能分解、组成其他物体而不由其他物体组成的就是元素。因此,没有预设或规定自然界究竟存在有多少种元素,而应当去发现元素、去探求哪些物质是简单的、构成其他物质的基本成分,哪些物质是元素。从这点上说,波义耳对元素本性的阐述具有方法论上的指导意义。
总之,波义耳作为第一个明确阐述化学元素本性的科学家,既反对把化学归结为炼金术,也不同意把化学附属于医药学和冶金。他认为化学应把元素及其化合物作为化学研究的对象,化学应当为自身的目的去进行研究,即研究物质的组成及其化学变化。可以认为,波义耳的这种对化学元素本性的理性思考和科学阐述,是对化学自身发展的一种思想上的解放。从此,化学开始从炼金术的桎梏和医药学的附庸下独立出来,逐步发展成为一门科学。
2把严密的实验方法引入化学研究
罗伯特・波义耳出身于爱尔兰的贵族世家,在国内外受过良好教育。在中学时期,他除了阅读传统的图书和学习实用数学外,还对选择自然科学方面的新课程(例如天文学和物理学)表现出了浓厚的兴趣。后来因战乱,波义耳的家道开始中落,他转而学习医学和农业。在学习医学的过程中,他接触了化学知识和化学实验,制备了多种药品。这些实践活动使波义耳很快成为一名训练有素的实验化学家。1641-1643年间,他还去法国、意大利、瑞士等国游学考察,期间他阅读了大量英文、法文、拉丁文方面的化学著作和其他科学论著。1646-1647年间,波义耳在伦敦加入了名为无形学院的俱乐部。这是个创始于1644-1645年间的自然科学爱好者的民间组织。每周集会一次,座谈新兴的自然科学问题。无形学院的会员大多数是众多领域的业余科学家。活动期间,会员们集思广益、相互启迪,经常碰撞出智慧的火花。无形学院后来在1662年被官方正式命名为“英国皇家学会”。1680年波义耳被选为皇家学会主席,但他谢绝就职。
以上这些丰富的阅历和文化薰陶,培育了波义耳,使他成为富有创造能力的科学思想家。他通过周密思考和实验活动,相信化学应该是一门重要的理性科学,而不仅仅是一种实用的工艺(当时指制药和冶金),更不是那种空想的玄学(系指炼金术)。波义耳一生都在为实践自己的这些观点而努力奋斗。他虽然是一位贵族,但是从不重视这种世袭的荣誉。他对贵族们的社交活动不感兴趣,却爱好在宁静的环境中专心科学研究,在他的家庭实验室里从事科学观察和实验活动。波义耳认为,只有观察和实验才是形成科学思想的基础。科学上不存在凭空产生的假说,只有通过观察物质的性质和行为才能产生合理的结论。他还说过:“不应该把理性放在高于一切的位置,知识应该从实验中来;实验是最好的老师,空谈和舌辩都无济于事。”波义耳主张研究化学,首先要引入严密的和科学的实验方法。
波义耳一生做过的实验众多,并在论文中对实验方法及其结果的描述极其详尽,这在同时代的科学家中是绝无尽有的。正是在这种严密而又科学的实验基础之上,波义耳卓有成效地在多个领域开拓前进:对于气体及其性质的研究;关于产生火、热、光等现象的本质的探讨;对酸、碱和指示剂的研究;对磷光现象及多种分析方法的研究。他还通过细心的观察总结出了波义耳定律。此外,他还对冶金、 医学、 化学药品、染料及玻璃的制造及应用作出过贡献。
以下,我们择其在两个重要领域的贡献,介绍如下:
2.1指示剂的发明
波义耳对于化学反应中的颜色变化善于观察、颇感兴趣。他是第一位把各种天然植物的汁液用作指示剂的化学家。他在《颜色的实验和观察》、《矿泉的博物学考察》等书中,描述了产生颜色变化的方法以及怎样利用植物的汁液做指示剂以显示这类颜色的变化过程。例如,“用上好的紫罗兰的浆汁(即由这种花浸渍出来的染料液),滴在一张白纸上,再在上面滴2-3滴酒精。当醋或其他的酸液滴在这种浸有植物浆汁和酒精的混合物的纸上时,就会发现植物的浆汁立即从蓝色转变成红色。运用这种方法的优点在于:在做实验时只需使用少量的植物浆汁,就能使颜色的变化十分明显。”波义耳使用过的植物的种类很多,例如有紫罗兰、玉米花、玫瑰花、苏木(即巴西木)、樱花、洋红和石蕊等。在这些指示剂中,有的被配成溶液,有的被做成试纸的形式。令人叹为观止的是,波义耳的这些发明的生命力如此长久,以致我们现在还在经常使用这种古老的方法,例如石蕊试纸。
波义耳还发现指示剂的颜色变化可以有效地用来检验酸和碱。几乎所有的酸都能使某些蓝色的果汁变成紫红色,没有这种显色功能的物质就不是酸;同样,所有的碱都能将果汁的红色转变成蓝色。进一步利用这些性质,还能测定酸和碱的相对强度。酸、碱除了能使指示剂变色外,波义耳还指出:酸具有特有的酸味,并是一种强有力的溶剂;碱则具有滑腻的感觉和除垢的性质,且能溶解油类和硫黄,还具有与酸对抗和破坏酸的能力。可以说,波义耳首次对酸、碱的性质作出了明确的表述,并以此对酸、碱下了明确的定义。
此外,波义耳还发现,可以用火焰、气体、沉淀的颜色来检验某些物质,尤其是盐类。例如,铜盐使火焰带绿色,硝酸或盐酸和氨产生白烟,钙盐和硫酸生成白色沉淀以及银盐可被氯化物沉淀出来等等。总之,这一系列的发现与发明,使波义耳成为定性分析化学的先驱。
2.2波义耳定律的发现
波义耳研究得最详细的对象是空气(或气体),无论是对空气的物理性质,还是对空气的化学性质,他都有开创性的见解。其中以发现气体的弹性(即可压缩性)最为有名。波义耳的发现始于“空气有压力”这一实验事实。据历史记载,1643年意大利数学家托里斥利(E.Torricelli)做了一个著名的玻璃管内水银汞柱的实验,发现玻璃管中水银面上的“托里斥利真空”,进而提出“空气具有压力”的论断。1654年,德国马德堡市长葛利克制成了空气压缩机,可以将容器抽成真空,人们获得了研究气体的有力工具。
1662年,波义耳基于托里斥利实验,借助空气压缩机开始对空气压缩性,即对“空气的压力与体积的关系”进行定量的实验研究。结果发现了以他的名字命名的定律:“气体的体积与压力成反比”。波义耳在压强大于大气压和压强小于大气压两种情形下都用实验证明了这个定律。在前一情形中用的是有名的、盛有水银的U形管,后一情形中用的是一个直形的盛有水银的玻璃管,它可以立于水银槽上,上端界定一些空气。1679年法国物理学家马略特也,独立表述了这一定量关系。后人就把这一定律称为“波义耳-马略特定律。”
波义耳还研究过空气的其他性质,而引起化学工作者兴趣的则是他对燃烧和空气性质关系的早期研究。波义耳曾做过一系列的燃烧实验,对物质在空气中的燃烧现象进行关注和探求。例如,他在《关于火焰与空气的关系的新实验》一文中叙述了以下实验情况:在一个抽掉空气的容器中,将硫黄洒在一块红热铁板上,硫黄只会冒烟而不能着火,但在有空气的容器中硫黄能燃烧产生蓝色火焰。他还从蜡烛以及氢气的燃烧现象观察中同样发现:燃烧不能没有空气。
又如,他在《用太阳光燃烧在真空中的火药的尝试》一文中描述了一种奇妙景象:火药和硫不同,在抽掉空气的容器中火药是能够燃烧的。而且火药还能在水面下(隔绝空气)燃烧,起初,波义耳怀疑在制造火药的硝石中混进了空气,后来他将硝石放在真空中进行重结晶,但用这种方法处理过的硝石制成的火药品,仍然能在真空中和水面下燃烧。由此,波义耳认为火药品中含有与空气性质相仿的“活化蒸气”(后被英国化学家普里斯特列发现并被称为氧气)。同时,他得出结论:同硝石混和的物质,甚至在没有空气的地方也能燃烧。
此外,波义耳还在《使火焰稳定并可称重量的新实验》一文中,仔细描述了在空气中焙烧金属锡的过程。实验是在曲颈甑中进行,各个操作环节均用天平称重。结果发现金属(锡)焙烧后的重量增加。――这一金属焙烧增重现象的发现孕育着:金属在空气中燃烧并和空气中某一部分结合,最终导致氧气发现的契机。遗憾的是波义耳忽略了由他的实验方法导致的部分空气的吸收,并作出了错误的判断:认为金属焙烧增重是由于燃烧时产生的“火粒子”(或火素)穿过玻璃后被金属吸收所致。
最后,对波义耳的实验方法内容作以下补充,我们认为是必要的。那就是,作为杰出的实验物理学家和实验化学家,波义耳的一生不仅设计了多种富有创新思想的实验方案,并付之实施。而且还改进了许多当时先进而又常用的仪器。例如,他运用空气压缩机改进了减压蒸馏以及进行这个过程的装置,可用于许多减压作用的实验。这对促进化学工作者对有机化合物性质和制备的研究是十分重要的。
综上所述,波义耳在理论与实验的结合上,使得化学走上了研究物质自身的正确道路。正是在这个意义上可以说,波义耳把化学开始确立为科学。
参考文献:
[1][英]J.R.柏廷顿.《化学简史》,北京:商务印书馆.1979.5.
鲁教版九年级上册化学物质的变化和性质教案
一、教学目标
1、知识与技能
(1)了解化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。
(2)了解化学研究的内容
2、过程与方法
培养学生查阅资料、分析讨论的能力
3、情感态度价值观
(1)围绕着什么是化学,化学有什么作用,以及怎样学习等问题,对学生学习化学的情感进行熏陶和培养。
(2)通过我国化学成就的学习,培养学生的爱国主义情操和学习化学的紧迫感和热情。
二、教学重点
1、什么是化学
2、化学的作用
三、教学难点:培养学生学习化学的热情
四、课时设计 一课时
教学过程设计:
教学过程
教师:亲爱的同学们,大家好!在接下来的40分钟里,我将和大家一起进行一次奇异的旅行——走进化学世界。(喷字呈现“化学”二字)去领略化学带给我们的震撼!
如果说,数学使人精细;哲学使人深邃;艺术使人浪漫;……。那么我要说,化学使人梦想成真!
在古代,人们梦想像鸟儿一样,身生双翅,翱翔于蓝天白云之间;
在近代,人们梦想像千里眼、顺风耳一样,与远方亲人“天涯若比邻”;梦想能够亲眼观看,微观世界的奇异景象……
化学就是帮助人类实现梦想的“魔法石”!
金属的冶炼,使人们拥有了制造飞机、汽车等崭新代步工具的材料,让人们 “周游世界”的梦想成真;光导纤维的制造,使人们体验到“视频聊天”的快乐,让人们 “天涯若比邻”的梦想成真!
同学们,你有怎样的梦想呢?
学生:(在现代,我们梦想天更蓝、水更清,物质更丰富,生活更美好;我们渴望揭开生命的奥秘,改变人类的基因,使人类更聪明、更善良;梦想发明新药物,解除病人的痛苦,使人类延年益寿、长命百岁;梦想变废为宝,让废弃的塑料垃圾变成燃料,让汽车在天空翱翔;)
我也曾梦想有一件特殊材质制成的衣服,它可以自动调节温度,冬暖夏凉,它可以随着光的强度改变颜色,在烈火中它是避火衣,在大海中它是救生圈……!
我们这些美好的愿望和看似奇异的梦想,正在通过化学家的聪明才智和辛勤劳动逐渐实现!化学正以其独特的方式, 使我们的世界变得更加绚丽多彩!(板书:化学使世界变得更加绚丽多彩)
同学们,你们想体验梦想成真的快乐吗?请跟我一起走进化学的殿堂,为我们的梦想成真而努力学习!
学生:愿意!
教师:化学离我们并不遥远,化学就在我们身边。自然界的蓝天、白云、绿树、红花……每时每刻都在演绎着化学的神奇变化;人世间的衣、食、住、行……每分每秒都在展示着化学的无穷魅力!没有化学变化的发明创造,就没有当今世界的五光十色、包罗万象;没有化学变化的千百万化,就没有当今世界的多姿多彩、神奇无限。……
教师:大家看大屏幕,这是什么?
学生:水!
教师:我们已经学习了语文、英语、数学、物理、政治等学科。现在就请同学们想一想!如果你是语文、英语、数学、物理、政治等老师,你将以水为主题,根据各自学科特点,跟同学们说些什么?
学生:语文老师说,水体现的是一种奉献精神。“洗净了别人,洗脏了自己。”
学生:英语老师说,Water。
学生:数学老师说,通过水可以计算出不规则容器的容积。
学生:物理老师说,“水能载舟亦能覆舟。”
学生:政治老师说,“一个人不能两次走进同意条河水 ”。
教师:你们猜一猜,作为化学老师的我,又会说些什么呢?
教师:认真观察物质的变化,是学习化学重要方法之一。对物质变化的观察应注重观察变化前的物质、变化中的现象、变化后的物质。
化学的发展史就是一部地球的“成长史”,就是一部人类的发展史;(边放课件边讲)
教师:化学在给人类带来惊喜的同时,也埋下了祸根。现在由化学引起的污染,遍及全世界,是全世界共同面临的重要问题。你知道由于应用化学不当、对化学常识的无知,而引起的污染吗?
学生:白色垃圾。
学生:松花江水变得混沌、恶臭。
学生:滚滚黑烟,污染空气。
学生:空中“死神”——酸雨。
学生:臭氧层空洞。
学生:光化学烟雾
阅读“绿色化学”。科学技术是一柄双刃剑
(欣赏空气家族成员的特异功能)
学生:小结本节课的知识。
教师:化学,使我们变得更加聪明!
化学就在我们身边!没有化学就没有生命、没有这鸟语花香的世界。
化学是人类力量与智慧的结晶;是人类为了生存,与自然界中种种灾难进行抗争的过程中总结的经验与成果;是促进人类社会进步与发展,改善生活质量的重要依据。
不学化学不知道,物质世界真奇妙、物质世界真精彩!
走进化学、了解化学、学习化学、掌握化学,为保护我们美丽的家园——地球,为实现中国的“诺贝尔”梦,我们要努力学习化学……
作业:(1)总结身边的化学
(2) 记忆常见元素符号
看了九年级上册化学物质的变化和性质教案的人还看:
1.初三化学物质的变化和性质教学反思
2.初三化学上册物质的变化和性质教学反思
3.初三上册化学物质的变化和性质试题及答案
4.物质的变化化学教案及反思
5.初三化学复习知识:物质的变化和性质
摘 要:德育为学校教育所重视,化学课程也少不了德育。
关键词:德育;教材;世界观
育人为本,德育为先。学校教育必须重视德育。化学课程也是德育活动不可缺少的重要途径,在化学教学中进行德育,既能提高学生的德育水平,也能促进化学教学。因此,我们一定要充分利用化学课堂,开展德育活动。下面仅就《绪言》教学中的德育活动谈谈我的做法。
在学习《绪言》教材时,我通过组织学生讨论,启发引导学生发表意见、感受,潜移默化地向学生进行世界观和方法论的教育。首先要求学生阅读教材,了解化学的发展历史以及化学在人类发展过程中的作用,并通过多媒体展示一些有关化学工业造成的环境污染的资料、图片等,引起学生感情上的冲突,然后建议学生讨论:化学对于我们究竟是好还是坏?我们应该怎样看问题?对于出现的问题我们应该如何对待?在化学发展史上,我们有哪些令人瞩目的成就?在讨论中,我鼓励学生大胆阐述自己的观点,并要求提供具体的事实作为依据,同时引导学生从不同的角度看问题,采用多种手段获取有用的信息作为自己观点的论据。学生在老师的鼓励下纷纷发表自己的看法,不仅充分利用教材信息和教师提供的信息,还通过自己查阅课外资料、手机上网等方式,获得了更多的信息,最后达成共识。认识到化学的发展和应用,既给我们的生活提供了丰富的物质基础,也对环境造成了一些破坏,对人们的健康带来了一些危害,但是随着社会责任意识的逐步强化和绿色化学理念的逐步建立,这一切都会得到改善,化学必将使世界变得更加绚丽多彩,从而让学生学习用辩证的观点去看待世界和事物,用发展的眼光去看问题,用科学的态度和方法去解决问题。同时,通过对不良企业只顾追求利益而肆意破坏环境的行为进行批判,让学生树立正确的价值观和人生观。通过对化学发展历史的反思,让学生正确认识我国古代文明的辉煌和现代科学的缺憾,激发学生的民族自豪感和责任感,对学生进行爱国主义教育和理想教育。
世界观是人们对世界的根本看法和态度。人生观是人们对待人生问题的根本观点和态度。理想是人们对未来事物、生活或目标的想象、向往和追求。它是推动人们前进的巨大力量。爱国主义是千百年固定下来的、人们对自己祖国的一种最深厚的感情和信念。这些对于成长中的孩子来说,无疑至关重要。但是简单的说教,学生很难接受。如果我们坚持在化学课程中充分发掘教材,有意识地创造德育的良好契机,潜移默化地对学生实施影响,那么提高学生的德育水平就一定会事半功倍。
关键词:化学教学;激发兴趣;强化;稳定;提高
有人说:“兴趣是一种魔力,它可以创造人间奇迹。”它表现在学习方面,就是对某种科学,某门学科,某类书籍等特别喜欢,千方百计地去接受它,了解它和掌握它。兴趣可以激发努力和探研,有兴趣才能调动起学生的学习积极性。古人云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”就是这个道理,故此,古往今来,有多少人在兴趣的强烈吸引下,从小就沉浸于某个领域的创造。从而形成了终生志向,取得了非凡的创造才能。那么怎样才能激发学生学习化学的兴趣呢?
一、通过游戏法,激发学生的学习兴趣
学生由初二升入到初三刚接触到一门新的学科——化学。为了使学生对化学产生浓厚的兴趣,我在给学生上的第一堂化学绪言课时,对绪言中的物理变化和化学变化等概念的知识点不大好理解,物理变化学生还好理解一点,但化学变化就比较难理解。而把它们明显地区别开来就更不容易了,虽然可借助于某些现象来加以区别,但准确地把握住,有些学生还有一定的困难。这一知识点是化学学科的起始内容,弄不好一开始,就给学生一个下马威,那么今后学起来就如同嚼蜡,枯燥无味。为克服此种情况,使学生学有所味,作法如下。
师生共同认真做完课文上的蜡烛燃烧实验后,讲述这两个概念的主要区别。老师问,下面我们来做一个游戏,同学们愿意否?一提到做游戏,同学们就一下子欢腾雀跃来了兴趣。如做“水中失火”这个小游戏,让同学从煤油中取出钠,用小刀切一小块,放在滴加有无色酚酞的蒸馏水中,观察纳浮在水面上燃烧,产生气体,并发出“吱、吱”声,水逐渐变成了红色等。
第一个游戏刚做完后,又叫另两位学生到讲台上来,并问你们看到一些显眼的现象会不会害怕,他们拍着胸脯说不怕。注意一下同学们的表情,便在他们俩的手掌上分别涂上饱和无色硫氰化钾溶液和饱和淡黄色氯化铁溶液。让他们把手伸向大家看,并问同学们看到了什么吗?大家都说未看到什么,接着要这两位同学以友谊之情,紧紧地握一握手。握手后,又要他们把手伸向大家看,看后多数同学不约而同地“呀”的一声叫起来。老师问大家看到了什么呀?同学们异口同声地说“血”。老师逗乐地笑一笑说:“他们一则未行凶作案,二则手掌又未受伤,哪来的血呢?”停顿略思片刻,问有谁能结合我们今天所学的知识解释这两个游戏中的现象呢?同学们纷纷举手。一个同学说:“钠在水中与水发生了化学反应,生成了新物质。”另一个同学说:“刚才涂在他们俩手掌上的两种物质,互相作用也发生了化学反应,生成了新物质,所以都有颜色变化。”老师最后肯定地说:“解释完全正确”。根据学生的回答,我认为学生在做完游戏后,基本上掌握了有关知识,也培养了学生的学习兴趣。但这两个实验,新奇、有趣,一开始就把学生如痴如醉的吸引住了。精彩变幻的化学现象,使他们产生了强烈的学习化学的冲动。这时趁热打铁,告诉同学们,化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学,我们一定要学好它。
二、通过讲化学史,强化学生的学习兴趣
在教学过程中,教师可以通过生动的具体史实讲述,激发学生学习化学的兴趣。如讲《绪言》时,告诉学生们,我国人民很早就开始对化学有探研,并取得了辉煌的成就。如:古代四大发明中造纸、制火药、烧瓷器等;我国是最早使用煤、天然气、石油的国家,也是最早冶铁、炼钢并用湿法炼钢的国家。建国后,我国在世界上首先人工合成具有生命活力的结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。我国的煤炭、水泥、玻璃等产量已跃居世界第一位,钢铁、石油、化肥、合成纤维、硫酸等也跃居世界大国的地位。在世界化学史上有我国著名联合制碱法的侯德榜先生。从古到今我国所取得的化学成就,无疑增强了学生的民族自尊心、自信心和自豪感,使学生更加热爱自己的祖国,竖立报效祖国的决心。现在是世界知识大爆炸时期,要想国富民强,就要鼓励学生努力学习,学好文化科学知识——化学却是当务之急。
三、发挥实验的作用,稳定学生的学习兴趣
实验教学可以激发学生的学习兴趣,培养学生的技能和操作能力。例如:做铁丝在氧气中燃烧的实验时,准备两瓶氧气,一瓶底部有少量水或铺少量细沙,另一瓶没有。首先,进行正确操作,再让一名学生站在讲台上,将铁丝燃烧的实验重新做一遍,结果发现瓶底没有水或细沙的集气瓶破裂了。集气瓶底有水或细沙的确安然无恙。通过两次对比,学生产生了兴趣。并得出结论:在做铁丝在氧气中燃烧的实验时,首先必须在集气瓶底部留少量水或铺少量细沙。这样就把机械的学习转化为有兴趣的学习。再如,讲分子、原子这一章知识,内容抽象,学生理解和接受起来比较枯燥困难。为了增强学生的感性认识,在分子概念的教学中,我首先让学生做了这样一个实验,每组同学取两个小烧杯,在一个小烧杯里倒入少量蒸馏水,再滴几滴无色的酚酞试液观察此溶液没有颜色,另一个小烧杯里倒入少量浓氨水,然后用一个透明的水槽把2个小烧杯罩在一起,不一会,学生们看到其中一个小烧杯里的溶液由上至下慢慢变红了,他们的好奇心一下子被引发起来,在学生惊讶之际,我又让学生自己动手量50ml水和50ml酒精混合在一起,观察总体积是多少。这样实验中每个微小的现象都可以被学生清晰的观察到,这样,学生在学习中就体验到了乐趣,才能不懈的努力学习。
四、理论联系实际,提高学生的学习兴趣
将呆板单调的书本知识变为活灵活现丰富多彩的内容,缩短书本知识与学生间的距离,让学生便于接受和掌握,同时也激发了学生的学习兴趣。初中化学教材中,编排了许多与日常生活中有着密切关系方面的内容,对于这些内容,学生已有了些生活经验,在此基础上,教师略作说明,学生就能迅速的将书本知识与现实生活中的相关内容联系在一起,将其接受和掌握。如在讲硫的性质时,教师可指出硫在日常生活中就是所谓的“硫磺”。硫在空气中燃烧和在氧气中燃烧产生的现象不同,但都生成二氧化硫,二氧化硫有漂白作用,同学已有耳闻目睹。只要老师略加说明,学生对有关内容就能迅速掌握。
总之,兴趣是成功的内动力,学生有了浓厚的学习兴趣,都会更加自觉、积极地学习化学。因此,我们在化学教学中要想方设法运用各种教学手段和条件,充分调动学生的学习积极性,让学生乐学、好学,让他们在欢乐中培养兴趣,在愉快中获取知识。
参考文献:
1.《中国当代教育文献》学苑出版社
关键字
初中化学;教学策略;研究
一、 初中化学情境教学策略研究
良好的教学情境的实施需要准备好相应的客观条件,化学教师首先应该仔细研读化学教材,找到合适的教学情境去开展教学,以合适的方式将教学内容展现出来,在初中化学课堂上实施请教教学应该满足以下要求:教师首先要明确每节化学课的教学目标,教学情境是为了更好地实现教学目标而服务的,教师创设的每一个教学情境都应该有明确的目标指向,教学情境时学习内容和学习活动之间的桥梁;是学生了解新知识快捷、直观的方式;教学情境中情境的选择不应该脱离学生已有的生活经验,贴近生活的教学情境才能引起学生的共鸣,把学生探索的好奇心激发出来,帮助教学活动有效进行;教学情境的选择还应该和初中生的认识水平联系在一起,这样学生才能发现问题、分析问题、解决问题,和学生认知水平相当的教学情境设置能够构建起学生的知识结构,对学生的化学能力发展起到积极促进作用。
在初中化学课堂上创设教学情境可以采取以下方式:首先,教师应该给化学教学创造良好的实验情境。化学知识主要解决的是自然科学现象,因此学习化学知识光靠死记硬背不行,新课程改革之后化学教材中增加了很多要求学生去探究和发现的实验项目。通过各种各样的化学现象学生可以体会化学知识的神奇和奥妙,学生对化学学习的兴趣必然会提升。实验要求学生既要动手又要动脑,教师如果知识口头传授某一个化学实验的化学现象,学生很难体会,如果学生能够亲手去做实验,那么学习效果就会大大提升,因此,初中化学教师应该尽可能地创造条件让学生动手操作,帮助学生快速掌握知识,同时培养学生的探索精神和创新意识;其次,教师要注重创设生活情境,在生活中处处能够发现化学的影子,从实际生活的角度进行化学情境的创设,会让学生觉得化学学科是一门有用的科目,学生会觉得化学是一门重要的学科,在运用化学知识解决生活实际的过程中,学生也能够对化学知识有深刻的认识和理解。
二、 初中化学人文教学策略研究
人文教育是对人的素养的一种教育,通过人文教育,一个人可以将其掌握的人文知识转化为自身的人文精神,并在这个过程中不断提升自己的人格,人文教育对于学生价值观和世界观的形成具有重要影响。初中化学教学中进行人文教学主要要从以下几个方面努力:
首先,教师应该在化学教学中向学生进行化学史的教学和渗透,让学生通过化学的发展和前进的历程中了解到正确的人生观和价值观。每一个化学家坚持不懈的事迹和化学史上每一个重大的变革都蕴含着坚持不懈、维护真理的科学态度和科学研究方法。今天看来平平常常的化学知识可能是化学家当初大胆创新、勇于探索、打破陈规、实事求是才取得的成果。化学家的故事可以让学生了解到人们对物质以及物质结构的认识经历了怎样的漫长过程,这对于学生在化学学习过程中发挥刻苦耐劳的精神有重要促进作用。
其次,通过化学史上的经典实例培养学生的爱国主义情操。素质教育的一个重要方面就是要培养学生的爱国主义精神,在初中化学教学中化学教师也要培养学生热爱祖国、忠于祖国、为祖国做贡献的观念。比如说我国古代劳动人民很多发明创造为世界文明的进步做出卓越贡献,我国在东汉时期就发明了造纸术,而传到欧洲时已经到了十二世纪;我国在公元前六世纪就掌握了生铁的冶炼技术,在战国时期掌握了炼钢的技术,这些都是世界其他不可比拟的文化瑰宝,也是我国人民在化学上的探索和发现。教师教导学生这样的知识可以让学生以祖国为荣,对祖国充满热爱之情。
三、 初中化学的探究式教学策略研究
在探究教学策略中教师要扮演好组织者的角色,并逐步开展探究式教学活动。
首先,探究式教学活动要从激发学生的学习动机开始,培养学生探究的兴趣。兴趣是学习的动力和源泉,学生的化学认知活动的开展除了和智力因素有关之外,还和非智力因素的激发、强化和维持大有关联,教师应该给学生创造一个有利于探究的教学情境,让学生有动力参与到其中,积极地去探索化学知识,通过小组学习的形式,大家共同探讨、共同实验、共同分享心得,让学生在化学学习中有积极的体验。学生完成探究性学习的目标之后,教师要不加吝啬地给予赞扬,让学生觉得化学学习是一件充满成就感的事情,学生继续求知和探索的兴致依然很多,探究性学习能够长久地维持下去。
其次,初中化学教学应该注重和学生之间和谐关系的建立和维护,让学生在良好的气氛中学习。探究式学习离不开一个轻松的氛围,学生在紧张的课堂气氛中是没有动力进行探究的,教师要和学生建立民主、平等、和谐的师生关系,对学生提出的每一个疑问都要肯定其价值,尊重学生的发现和疑问,对所有的同学都一视同仁,不因学生化学成绩的好坏而在态度上有偏袒和倾斜,让学生自由想象、尽情发挥。学生的创造空间大了,学生就有机会把自己想说的话说出来,充分地展示自己的想法。对于学生在探究式学习中提出的各种想法,教师要掌握好评价的标准,不能打击学生探究的积极性,也不能放任学生提出各种偏离教学主题的思想。在这个过程中,教师不再是知识的传授者,而是教学的促进者和引导者,教师关注学生的每一个学习阶段并及时地给予帮助和纠正。
总之,初中化学教学教师应该把素质教育的理念贯彻到初中化学教学之中去,从情境教学、人文教学和探究式教学等方面提高初中化学教学效果,改善自己的教学方法。
参考文献
[1]王祖浩.化学教育心理学[D]南宁:广西教育出版社,2006
[2]李进.化学学习策略体系及初高中生化学学习策略差异研究[D].扬州大学,2005
论文摘要:在地方文化背景下开发化学教学资源,不仅能充分利用地方文化资源,满足不同地域的学生学习差异性的要求,促进地方文化的传承和发展,而且能把人文知识与化学知识完美的结合在一起,使学生从一个更完整的角度理解化学、学习化学。本文以苏州地方文化为例,探讨了在苏州地方文化资源中的化学教学资源的开发及利用。
一、地方文化与化学的关系
文化是一个多定义的名词。狭义的文化特指人类的知识创造活动,是用概念、范畴、法则等抽象形式建构的理论观念体系。广义的文化则是与自然相对的人化,它是在历史发展过程中人类形成的物质及精神力量的积累程度和表现方式的确证。化学是一种文化,文化视野下的化学教育是人文和科学的融合。
“地方”这一概念带有地域性、本土性的特点。我国地域辽阔,民族众多,即使在一省内,各地市的社会、自然条件也可能有较大差别,故而“地方”可以指一个省、一个市,也可以指区、县或学区甚至更小的地方。地方文化是在当地特定的历史、宗教和地理环境下人们在生活中积累的物质和精神财富。地方文化具有极强的地方特色,利用地方文化资源开发教学资源,不仅能满足不同地域的学生学习差异性的要求,同时可以使学生在学习文化、感受文化、领悟文化的过程中学会创造文化,这对地方文化的传承和发展将起到重要的作用。
文化资源的存在形式各有不同。要对其进行开发利用,首先要对零散的地方文化资源中的乡土文化和风土人情等进行了解。为了使掌握的地方文化资源信息是最全面的,有时甚至还要通过实地的参观对其进行进一步的考察。地方文化资源的来源十分广泛,大致可分为人文历史资源、自然环境资源、非物质文化遗产资源、文献资源四类。
人文历史资源包括历史文物、人物传说、风俗习惯等。在各类人文历史资源中都蕴含着丰富的化学教学资源。如:博物馆中的陶瓷、金银铜器等文物;古文化遗址、古窑址、古墓葬、历代名人胜迹等;历史掌故和人物传说中的化学人物;各地的风俗习惯中的饮食文化等,其中包涵了多样的化学内容。
自然环境资源通常包括矿物资源、土地资源、水资源、气候资源和生物资源等。在矿物资源、土地资源和水资源的成分鉴定及检测中,化学的检验方法起着至关重要的作用,而在生物资源中也蕴含着丰富的化学教学资源。
“非物质文化遗产”指被各群体、团体、有时为个人所视为其文化遗产的各种实践、表演、表现形式、知识体系和技能及其有关的工具、实物、工艺品和文化场所。包括:口头传统和表述、表演艺术、社会风俗、礼仪、节庆、有关自然界和宇宙的知识和实践、传统的手工艺技能等。非物质文化遗产由人类以口头或动作方式相传,具有民族历史积淀和广泛、突出的代表性。在非物质文化遗产资源中,口头表述的有关自然界和宇宙的知识、造纸术、印刷术、制碱工艺等传统技艺中,都有化学的影子,而在节庆活动中的服饰文化和制造气氛的烟花爆竹文化中更是离不开化学。
所谓的文献资源是迄今为止积累、存储下来的文献之总和,是社会上广泛分布的文献的集合,是物化了的知识财富的存在形式。大量的以史籍文献形式出现的精神文化遗产资源,不仅实录了有关文物、建筑群、遗址产生的来龙去脉,而且记载了不同历史时期人类为生存发展而从事的各项社会实践活动及其成果;而以影视传媒和网络形式出现的文献资源,更是为历史的记录增添了一份色彩和活力。在史籍文献如地方史、地方志和地方文化宣传片、地方网站资源中,不乏有对化学技术、化学发展的记载。
二、地方文化背景中化学教学资源的开发方法
在每类资源中都有与化学相关的资源存在,只是他们以不同的形态存在。在对地方文化资源进行初步分类整理后,我们获得了很多和化学相关的资源。这些资源要运用于化学教学中,就必须与教材内容进行联系,进行取舍,提取出可以利用的部分,拓展教学的内容。
以苏州的地方文化资源为例:苏州是我国重要的一座历史文化名城,一向被认为是人文荟萃之地和文物之都,地方文化资源丰富而多样。我们以苏州的地方文化资源为背景开发化学教学资源,步骤如下:
1.整理苏州的地方文化资源,找出与化学相关的内容。
首先通过对苏州的各种资源进行了解和整理,按照人文历史资源、自然环境资源和非物质文化遗产资源和文献资源对其进行分类。苏州的人文历史资源主要包括博物馆资源、园林资源、遗址资源等;自然环境资源包括湖泊资源、矿物资源(包括金山石资源、阳山高岭土资源)、湿地资源、碧螺春茶叶资源等;苏州的非物质文化遗产资源包括表演艺术昆曲、传统音乐古琴;传统知识技艺包括苏州宋锦、苏州绎丝、苏州香山帮传统建筑营造技艺、陆慕御窑金砖制作技艺;礼仪与节庆活动等。
其次在这些资源中找出与化学相关的内容。如:苏州博物馆里有大量的陶瓷和金属器皿展品,里面蕴含了丰富的陶瓷和金属冶炼的化学知识;水资源蕴含着丰富的水化学和微量元素的化学知识,湿地资源里蕴含着丰富的生物化学内容;在丝绸染色工艺、国画颜料制作、苏州仿古铜器制作技艺、桃花坞木板年画、陆慕御窑金砖制作工艺等非物质文化遗产资源里蕴含着丰富的化学工艺技术。而地方史籍、地方文献、地方网站和传媒中,可以找到与化学相关的人物、历史事件、故事传说。具体分类见下图。
2.分析地方文化资源中与化学相关的内容,确定其时应的教材内容。
在第一步整理的基础上,确定它们与教材内容的相关性。我们例举了苏州地方文化资源中的某些与化学教学相关内容,确定它们在江苏教育出版社出版的高中化学教材中的位置,便于教师在化学教学中进行应用。具体内容见下图。
苏州是中国古代最早的炼丹活动中心之一,弯窿山、西山和观前街的玄妙观都有古代炼丹的传说。结合必修1专题1“化学家眼中的物质世界”的第二单元“研究物质的实验方法”的教学,可介绍炼丹和炼金是化学实验的最原始形式,让学生了解中国炼丹包括苏州炼丹对化学发展的贡献。
苏州历史悠久,苏州历史博物馆的馆藏文物记载了苏州自2万年前旧石器时代至明清时期的社会发展历史概貌,有一些也是中国化学工艺发展的标本。必修1专题3“从矿物到基础材料”第三单元“含硅矿物和信息材料”和选修教材“化学与生活”的专题3“丰富多彩的生活材料”的第二单元“功能各异的无机非金属材料”,是对无机非金属材料硅的性质及硅酸盐矿物和硅酸盐产品的教学。结合这部分内容的教学,可对博物馆中的古代陶瓷胚体的演变、陶瓷釉色的变化、陶瓷制作工艺的改良等介绍,让学生了解中国陶瓷技术发展和化学工艺发展的关系。结合必修1专题3“从矿物到基础材料”的第二单元“铁铜的获取及应用”的教学,可利用博物馆中展出的青铜器、金银饰品、文献资源中干将莫邪铸剑的传说等帮助学生了解青铜器的演变,体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响,体会苏州悠久的冶金历史和引人注目的成就。
苏州的饮食习惯是一种极具地方特色的文化。结合必修2专题3“有机化合物的获得与应用’,的第二单元“食品中的有机化合物”和选修1《化学与生活》专题2“营养均衡与人体健康”中对糖类、油脂、蛋白质等的教学,可介绍苏州特色饮食中的化学知识:如陆稿荐的酱汁肉、万山蹄等的红烧秘诀与氨基酸与糖的反应有关,东吴酒厂的冬酿酒是糖中的淀粉发酵的中间产物,臭豆腐的香味来自蛋白质的分解,等等。也可以结合苏州名茶碧螺春探讨茶叶中蕴含的化学知识如单宁酸、咖啡碱等,结合阳澄湖蟹介绍蛋白质的营养。
水文化是苏州文化的名片,保护苏州的环境必须从保护苏州的水资源开始。结合选修1《化学与生活》专题1“洁净安全的生存环境”的第二单元“水资源的合理利用”中对水质评价与污水处理等一系列问题的教学,可以利用苏州的文化宣传片“水天堂”让学生了解苏州水文化的整体情况;通过世界首部环保法规乾隆二年(1737年)苏州府颁布的“永禁虎丘染坊碑”,了解苏州历史上对水资源的保护,结合太湖等水域或湿地的水体富营养化讨论苏州的水资源的现状,让学生更加重视对身边水资源的保护。
苏州是丝绸的故乡,太湖流域留存有新、旧石器时代的遗址,见证着丝绸历史的悠久。园区唯亭镇草鞋山出土了六千年前的纺织品实物残片;吴兴钱山漾出土了四千七百年前的丝织品实物;吴江梅堰又出土了四千年前的大批纺轮、骨针以及带有丝绞纹和蚕纹的陶,这都说明了苏州古代先辈很早就掌握了养蚕纺丝的技术。结合必修2专题3“有机化合物的获得与应用”的第三单元“人工合成有机化合物”和选修教材《化学与生活》专题3“丰富多彩的生活材料”的第三单元“高分子材料和复合材料”中对生活里广泛应用的合成高分子材料和复合材料的教学,可以利用苏州丝绸博物馆的资源,补充介绍丝的成分、丝的染色等化学知识,了解苏州地方独特的服饰文化。
苏州历史悠久,人文荟萃,历史上有不少名人与化学相关。必修2专题3“有机化合物的获得与应用”第一单元介绍了化石燃料与有机化合物,而中国最早对石油使用的记载和“石油”二字来自“梦溪笔谈”,它的作者北宋著名科学家、文学家沈括与苏州有很深的渊源,青少年时期在苏州外婆家的经历和接受的教育对他一辈子都有影响。在必修1专题2“从海水中获得的化学物质”的第二单元“钠、镁及其化合物”对碳酸钠的性质和应用进行教学时,介绍了我国化学工业的奠基人侯德榜,其实发现侯德榜的伯乐是陈调甫,苏州人,毕业于东吴大学(现苏州大学),是中国第一位自己培养的化学硕士,也是我国纯碱和涂料工业的奠基者之一。而最早帮助陈调甫制碱的吴次伯是在苏州建造中国第一座汽水厂—瑞记荷兰水(汽水)厂的厂主。在化学1专题4“硫氮和可持续发展”中进行磷和硫的教学时,还可介绍在苏州建立第一座火柴厂的“中华火柴大王”刘鸿生斗智斗勇挤掉洋火柴的事迹。这些人物的介绍,可以让学生了解苏州化学工业的发展,树立为家乡建设服务的决心。
三、地方文化背景下化学教学资源开发要注意的问题
1.资源选择以生为本
地方文化资源繁多复杂而零散,化学又广泛地存在于生活之中,几乎所有的文化资源中都有与化学相关的内容。因此,在地方文化背景下开发化学资源时,选择合适的资源是至关重要的,它直接影响到学生对化学的态度及其学习效果。在选择资源时应根据学生已有的知识情况,考虑教材中学生要学习的化学教学内容,优先选择学生“熟悉而又陌生”的资源来开发。所谓“熟悉而又陌生”是指学生对资源的存在或化学知识熟悉,但是对它们其中的一个或相互的关系不了解。这样的内容最容易激发学生的兴趣,也容易引起学生的共鸣。
2.内容组合兼容并蓄
相对于教材的单一存在形式来说,地方文化资源可以说是种类丰富多彩,形式多种多样。只有在大科学的开放性视野下进行化学教学资源的开发,才能有利于地方文化资源的整合和完整利用;只有在大科学的开放性视野下进行化学教学资源的教学,教师才能全面的教学,学生才能更好地理解科学。因此,这类教学资源的利用不仅要注意学科间知识的融合,更要注意科学教育与人文教育的融合;不仅要加强学生对化学知识的学习,更要增强学生学习化学的兴趣;不仅要加深学生对地方文化的了解,更要培养学生对地方文化的热爱之情。
3.教学方式丰富多彩
【关键词】化学 生活 息息相关
生活处处皆化学。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。自有人类以来就开始了对化学的探索,因为有了人类就有了对化学的需求。化学与我们的生活息息相关,在我们的日常生活中无处不在。“农、轻、重、吃、穿、用,样样都离不开化学。”没有化学创造的物质文明,就没有人类的现代生活。
一、化学与社会之间相辅相成共同发展
人是社会的人,社会是人的社会,社会的发展增强了人们对化学的需求,生产力的提高有助于人们对化学的认识与探讨,推动化学学科不断地发展;化学学科的发展又有助于社会生产力的提高,从而推动社会不断地发展。
化学作为一门研究物质的组成、结构、性质及反应规律的自然学科,能用来解决人类面临的诸多问题,满足社会的需要,为人类社会做出贡献。它的成就已成为社会文明的标志,深刻的影响着人类社会的发展。社会的发展离不开人类的发展,人类的发展离不开人的生存,而人的生存离不开化学。社会的一切发展,生命是基础。一切生命的起源离不开化学变化,一切生命的延续同样离不开化学变化。恩格斯说:“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化,就没有地球上的生命,也就更不会有人类。是化学创造了人类,创造了美丽的地球。
二、化学与人的日常生活紧密相关
化学在我们的日常生活中无处不在,我们的衣、食、住、行无一不用到化学制品。“民以食为天”,我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品。化肥使农业增产增收,1909年哈伯发明的合成氨技术使世界产量粮食翻倍,如果没有他发明的这个化学技术,那么世界上就有一半的人得不到温饱,他们的生命将面临危机;农药能有效的防治病虫害对农作物的入侵,没有农药对病虫害的防治可能使粮食减产乃至颗粒无收,人类的生存就面临着威胁。食品的储藏、运输及加工也离不开各种食品添加剂,如甜味剂、防腐剂、香料、味精、色素等等,都是用化学合成方法或化学分离方法制成的化学制品。
在衣着方面,不再依赖于天然传统的棉、麻、丝等面料,各种化学纤维及功能材料的出现,使得人们的穿戴有了更多的选择性,不仅是为了遮体、保暖,而且为了具有某些特定功能(如:宇航员穿的宇航服)甚至是智能化,极大地丰富了人们的生活,提高了人们生活的质量。所谓“丰衣足食”,是生命得以延续的保证。没有了化学,就没了保证。
“安居乐业”这句成语道出了居住方面的重要性,要改善人们的居住条件建造现代化节能型智能家居,离不开建筑材料,无论是水泥、钢铁等传统建筑材料的生产,还是现在的各种新型节能材料及传统建筑材料的替代品的研制、开发与生产都离不开化学。还有我们的日常生活用品,如牙刷、牙膏、香皂、化妆品、清洁用品等等无一不跟化学沾边,都是化学制剂,这就是“生活处处皆化学”的最好体现。
化学反应产生的能量是交通工具得以行驶的动力。没有化学燃料燃烧所放出的热量,车辆根本无法开动,飞机也无法在天空中翱翔,化学能是它们得以行动的最原始的能量来源。新能源汽车(如:我国的比亚迪及美国的特斯拉)的问世,新型高效能化学电池功不可没。它的推广使用不但降低人类对传统能源石油的依赖,而且将大大降低汽车尾气排放所带来的空气污染,同时各种交通工具(如:汽车、火车及飞机等)上的许多零部件都是高分子化学材料加工而成的,还有机体所使用的各种金属材料也是化学制品,所以说:化学是现代交通工具的生命,对人们的出行起着重大作用。现代人类根本无法离开人造化学品,21世纪的生活对化学的要求和利用会日益加大,与化学的关系更加紧密。
三、化学在工、农业生产及国防方面也起着非常重要的作用
农业方面农药和化肥用来防止病虫使农业增产增收,除草剂的使用改变了农民面朝黄土背朝天的传统耕作方式,大大降低了农民的劳动强度,提高了人们的生活质量。我们还需要进一步研究高效低污染的新农药、长效复合肥料和各种生长激素,以促进农业的不断发展;工业方面我国古代的“四大发明”中的造纸、火药及印刷就是化学在生产实际中的应用,金属冶炼的原理就是利用化学反应将矿石中的金属还原出来,在机械制造业中还可以用电解加工的方法代替车床的切削,既方便又有准确,当今3D打印技术的广泛应用,得益于各种新型成型材料的问世;国防的现代化更是与化学紧密相关,无论是常规武器还是现代核武器的制造都需要化学知识。导弹的生产、人造卫星的发射,需要更多具有特殊功能的化学产品,如高能燃料及耐高温、耐辐射的特殊材料。
四、人的生命和健康也与化学息息相关
人体的健康与否与体内各种化学元素之间是否达到平衡有关,人体的生理过程实质上是体内各种化学物质之间的物理化学反应过程,当体内某些化学元素平衡失调时,就会导致某些危害人类健康的疾病,如血液中Na+过高时,会引起高血压病症的发生,所以每个人都应注意饮食结构的多元化,有利于身体健康。1965年和1981年,我国在世界上首次合成了牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸,蛋白质和核糖的形成是无生命到有生命的转折点,自此我们人类对自身的了解有了新的突破,为我们人类对生命和健康的研究打下了基础。正是有了合成各种抗生素和大量新药物的技术,人类才能控制各种类型的传染疾病,利用基因疗法、干细胞技术战胜癌症、艾滋病、SARS等病毒性疾病,战胜老年性痴呆、心脏病与中风等影响健康长寿的顽疾,使人类的寿命延长。人类的健康成长离不开各种营养品和药品,近年来发展起来的功能食品就是通过其所含特殊成分能充分显示人体的防御功能。如果没有这些化学药品,世上不知有多少人要受病魔的折磨,不知有多少人会被病魔夺去生命。
五、环境与化学已成为当下时代重要的话题
科学技术是一把双刃剑,化学在给人类带来益处的同时也给人类的生存环境造成了一些有害的影响。当前社会存在着两大亟待解决的问题:(1)食品安全问题,如苏丹红、甲醛啤酒、瘦肉精及农药残留等食品安全问题不断出现,严重危及人们的身体健康及生命安全。要解决这一问题除了要加强法治宣传和监管外,更要加强对食品的化学检测,确保食品的安全;(2)工业污染,如工业“三废”及汽车尾气的大量排放使大气中固体悬浮物超标而产生雾霾天气、土壤酸化及重金属对水土的污染等,使人的生存环境遭到破坏及人体的健康受到了威胁。环境化学作为一门学科浮出水面,人们利用化学开始对环境进行监测和治理。不断加强化工、冶金等大的污染源工业生产过程的技术改造,走发展高科技、高技术含量的产业之路,开发“全消化”生产工艺,使工业废物的排放减少到最低程度;其次是加强工业废物处理和监督,开发废物再利用的新技术,化害为利变废为宝,充分发挥化学的能动作用,用化学的方法处理人类社会发展过程中产生的环境污染问题,使我们的天更蓝、水更绿、空气更清新。
总之,现代生活与化学是紧密相连不可分割的。人们要用化学方法不断创造新的化学制品,如生态环保型服装、智能材料、生物质洁净能源、纳米材料等。
不管是生命本身作为一个过程,还是生命得以维持所必须依赖的外在物质条件,都离不开化学。没有生命还有化学,没有了化学就绝对不会再有生命存在。化学是生命存在的支柱,也是社会存在和发展的支柱和动力。我们应该努力学好化学知识,利用化学反应的规律不断创新开发出更多的化学制品,以丰富人们生活的内容,提高人们的生活质量。
目前,在化学界对理论与实验关系的讨论由来已久,有些强调理论,有些强调实验。这些观点都具有片面性,不利于教学和科研,也不利于学科的全面发展。本文试图从化学发展史及其发展趋势的角度探讨一下化学理论与实验的关系及对化学教育的作用。
一、化学理论与化学实验的辩证关系
(一)从化学发展史看化学理论与实验1.近代化学。从人类利用火起是人类应用化学的萌芽。随着人类社会生活的发展,出现一些冶金技术和医药化学,也有一些代表性著作,但在古代、中古时代的化学以生产经验的积累、整理为主,未能成为科学,只是在17世纪后期到19世纪末,化学在大量实验的基础上建立起初步的理论,从而发展为实验科学。这段时间为近代化学发展史,化学以实验为主。近代化学奠基人波义耳、拉瓦锡、道尔顿等从不同的角度和方面阐述了化学理论与实验的关系。在他们的一生工作中与实验密不可分。波义耳认为:人之所能效力于世界,莫过于勤在试验上作功夫,他在大量化学实验的基础上提出了元素的定义,为研究物质的组成指出了明确的方向,从而使化学发展到一个新的阶段。化学由此被确立为科学(恩格斯语)。从波义耳、拉瓦锡、道尔顿等近代化学奠基人的工作中可以看出,在化学发展的近代史阶段,化学理论是对大量化学实验工作的总结和概括,其理论对新的实验给予了指导。其发展模式应是实验一理论一实验……,二者相互联系,交替式促进发展。在近代化学史阶段,化学以实验为主,是一门实验科学。2.现代化学。进入20世纪以来,随着工业生产的突飞猛进,化学理论与实验水平有了显著提高,随着化学动力学、化学热力学、化学统计热力学、量子化学等理论的建立、发展和完善,化学发展为一个新的更高阶段,即现代化学。在现代化学发展阶段,实验技术、手段等不断提高、更新。许多高新尖技术如无线电电子技术、真空技术、高能技术、高温技术、高压技术、激光技术、低温超导技术、计算机技术等被应用于化学实验中,人类对化学各个方面的认识得到了加强,固有的理论被完善和加强,新的理论被建立。现代化学的发展,距今已近百年。1916年相对论建立,1926年量子力学建立,改变了人类的时空观。现代化学基本理论逐步形成和建立。60年以后,借助计算机科学技术的进步,不仅量子化学、结构化学得到迅速发展和广泛应用,而且化学科学正在走向分子设计新方向。分子反应动力学以及态一态化学的发展,正在分子水平的微观程度上对化学科学的核心问题一化学反应的本质作深入的揭示。化学研究的范围已扩展到宇宙空间,人类社会、微观世界的各个领域,几乎无处没有化学,形成了众多的交叉边缘学科。从现代化学的发展史看,化学理论与化学实验的关系更为复杂,更为密切。人类从更精密、更准确的化学实验中建立起新的化学理论,而理论又反过来指导新的实验。实验与理论相结合,实验在检验理论的同时,又促使人们提出更新的理论。这一理论是对前一理论的补充、完善或者部分否定。现代化学发展阶段,理论与实验已不再如近代化学发展阶段交替式促进,其发展模式以如下方式进行:(图略)化学理论与实验的关系已是密不可分,二者是共同促进的过程。
(二)从21世纪化学的发展趋势看化学理论与实验21世纪将是化学科学全面发展的世纪。化学理论、实验和应用都将获得巨大成果。化学科学的发展,不仅将在更深层次揭示化学反应,物质结构与性能的关系,.72而且将在揭示和解决许多自然的、社会的、精神的实际问题如生命科学中的化学问题、环境中的化学问题、人类认识和思维的物质基础及其化学过程中发挥巨大作用和作出贡献。化学学科的发展,将在继续分化的同时,更重要的趋势是走向综合。一方面化学的四大学科无机、有机、分析、物化的内部在分化、综合、交叉、渗透发展中将模糊界限;另一方面化学将与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、信息科学以及自然科学其它学科乃至人文和社会科学等众多学科相互交叉、渗透、融合和相互促进,形成更大的更多的综合趋势。化学科学的发明与创造被应用的周期将迅速缩短,化学与化工、材料、能源、环境、农业、军工等产业密切结合。化学理论的独立性将增强,实验技术会迅速提高。人们在大量实验的基础上建立起新的化学理论的同时,将利用更多更新的高精尖实验技术乃至人们自身的思维实验加以验证。实验与理论的关系将更加密不可分。
二、化学理论与实验的关系对教学的启示
(一)更新教育思想明确培养目标现代化学教育是一个向多样化、综合化、个性化、终身教育等立体发展的过程,应摈弃专业划分过窄、知识面分割过细的观念,摈弃单纯传授具体知识的观念,摈弃单一的教师讲学生听的教学方法,强调综合性和整体性的素质教育,强调分析、解决问题能力和创新精神的培养,强调发挥学生的积极性和主动性,强调双向式教学,使学生具有自我开拓和获得知识的能力。