時(shí)間:2023-07-03 15:50:29
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綠色和環(huán)保自聯(lián)系到一起后,社會大眾對于綠色的認(rèn)識就不斷進(jìn)步,綠色食品、綠色化學(xué)等概念也被提出并廣泛應(yīng)用。在高校進(jìn)行的新課程改革中,綠色化學(xué)概念被引入,受到了大家的廣泛關(guān)注。教師在課堂中將化學(xué)知識與環(huán)保意識結(jié)合起來,宣揚(yáng)綠色化學(xué)的新成果,提倡綠色化學(xué)的新思想。教師的大力推廣讓更多的學(xué)生認(rèn)識到綠色化學(xué)的意義,他們從綠色化學(xué)的角度出發(fā),發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,解決問題。不但提高了教課的效率,還增強(qiáng)了學(xué)生對于環(huán)保的意識。
1 綠色化學(xué)的概念
經(jīng)濟(jì)進(jìn)步雖然帶來了更多的便利,但是也將環(huán)境破壞嚴(yán)重。為了留給子孫后代更好的環(huán)境,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略被世界各國廣泛應(yīng)用,并被世界人民所接受。在我國的基本國策中,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)被視為發(fā)展我國經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境平衡的雙重舉措。綠色化學(xué)這一概念就是在這樣的大環(huán)境下被提出,自1990年美國環(huán)境保護(hù)總署Anastas及其合作者首先提出,隨著經(jīng)濟(jì)狀況的變化和人們思想的轉(zhuǎn)變,綠色化學(xué)深入人心。它所提倡的以化學(xué)方法減少或去除對于人體或者是對于環(huán)境有危害的材料、溶劑等等有毒害的物質(zhì),已經(jīng)被社會大眾廣泛接受,它更好地保證了我們處理毒害物質(zhì)的能力。
2 綠色化學(xué)理念的原則
常規(guī)性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,污染的產(chǎn)生一般是由四個(gè)因素影響,即材料性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)過程及操作準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)條件及裝置、最終實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物。綠色化學(xué)針對這四個(gè)因素,提出了相關(guān)的準(zhǔn)則:第一是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)最初采取手段去除可能產(chǎn)生廢物的物質(zhì),避免后期的操作;第二是確定化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法時(shí)將有毒物質(zhì)進(jìn)行充分的化學(xué)反應(yīng),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(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);第四是一些輔質(zhì)的分離劑或者是合劑應(yīng)該盡量不使用,實(shí)在需要的就選擇那些毒性低的物質(zhì);第五是實(shí)驗(yàn)原料應(yīng)該從質(zhì)量和價(jià)格雙重方面進(jìn)行考慮,避免不可再生資源的浪費(fèi);第六是催化劑的挑選也要嚴(yán)格,選擇毒副作用小的;第七是化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物必須嚴(yán)格處理,能分解的分解,不能分解的要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行銷毀或者掩埋;第八是要保證實(shí)驗(yàn)的安全,避免火災(zāi)、爆炸、中毒等危險(xiǎn)的發(fā)生。
3 綠色化學(xué)在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的運(yùn)用
3.1 注重學(xué)生綠色化學(xué)意識的培養(yǎng)
化學(xué)中廣泛應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)教程中,以往經(jīng)常是教師講解化學(xué)的概念和原理,讓學(xué)生按照程序操作,自綠色化學(xué)引入以來,教師還適當(dāng)性地增加關(guān)于環(huán)境污染、食品安全、污水改造等方面的問題,讓學(xué)生意識到污染帶來的危害,增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保的意識。一些綠色化學(xué)的思想講解可以讓學(xué)生增強(qiáng)關(guān)于綠色化學(xué)的認(rèn)識,提高他們的興趣。
3.2 改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法
在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中,一些實(shí)驗(yàn)的素材是帶有危險(xiǎn)性的物質(zhì),很多都會發(fā)出有毒的氣體,或者是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很難處理,極大的困擾著實(shí)驗(yàn)的師生。綠色化學(xué)概念的引入,讓一些無毒的素材代替了傳統(tǒng)的有毒物質(zhì),減少或者是避免了許多危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)過程。比如說在對碘的升華試驗(yàn)中,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)就是在試管中直接加熱促使碘的揮發(fā),這是一種浪費(fèi),并且碘的揮發(fā)氣體帶有毒性,危害著師生的健康。綠色化學(xué)采用的是另外一種實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,它預(yù)先將碘晶體密封在玻璃試管中,當(dāng)對試管的一端進(jìn)行加熱時(shí),另一端就會產(chǎn)生碘的紫色氣體,氣體上升到試管頂端因?yàn)闇囟冉档椭匦履Y(jié)成碘。這種操作模式無污染,可循環(huán)利用,是綠色化學(xué)的體現(xiàn)。
3.3 采用微型實(shí)驗(yàn)方法
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是當(dāng)前使用較多的一種實(shí)驗(yàn)方式,它通常是利用微型化的化學(xué)儀器,采用更少的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般情況下,它所消耗的資源是常規(guī)性實(shí)驗(yàn)的十分之一甚至更少,所以產(chǎn)生的毒害物質(zhì)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(xué)中,常規(guī)采用的是50ml常規(guī)滴定管,而微型化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用的是5ml雙管式微型滴定管,數(shù)量的減少并沒有改變實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,相應(yīng)的學(xué)生的操作技巧得到了鍛煉,對于實(shí)驗(yàn)用量也能更好地把握。實(shí)驗(yàn)的廢料毒性也減少了,更加符合綠色化學(xué)的概念。
3.4 增強(qiáng)對綠色化學(xué)知識的考核
通過實(shí)驗(yàn)可以對比綠色化學(xué)和傳統(tǒng)化學(xué)的操作模式和影響,也可以讓學(xué)生對二者進(jìn)行比較,分析出優(yōu)劣,增強(qiáng)學(xué)生對于綠色化學(xué)的意識。日??己酥幸部梢詫⒕G色化學(xué)作為考核的一部分,讓學(xué)生能夠接觸到最前沿的化學(xué)知識,擴(kuò)大學(xué)生的眼界,提高學(xué)生的綠色環(huán)保意識。
3.5 加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中利用多媒體
多媒體的廣泛應(yīng)用讓綠色化學(xué)的概念更好地表現(xiàn)出來。一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)是危險(xiǎn)的,化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中需要的材料是昂貴的,所以一次實(shí)驗(yàn)可能會受到很多因素的制約,也可能帶來這樣那樣的危險(xiǎn)。多媒體的大面積應(yīng)用讓綠色化學(xué)的概念貫徹其中,它對于實(shí)驗(yàn)過程完美地展現(xiàn),通過文字或者視頻進(jìn)行的講解讓學(xué)生身臨其境,不亞于在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場的感受。這種仿真性的多媒體應(yīng)用讓綠色化學(xué)變得切實(shí)可行,讓學(xué)校節(jié)省了資源,讓學(xué)生增強(qiáng)了綠色化學(xué)的感受,提高了學(xué)生的環(huán)保意識。
結(jié)束語
要想徹底隔絕污染源,就應(yīng)該從細(xì)小處著手,進(jìn)行深刻分析對比,解析和研究綠色化學(xué)反應(yīng)。另外還應(yīng)該增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識,進(jìn)行強(qiáng)化綠色化學(xué)教育?;瘜W(xué)教學(xué)者應(yīng)該多多引入較先進(jìn)的試驗(yàn)技術(shù),利用多媒體進(jìn)行教學(xué),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更要不斷更新,在微型化實(shí)驗(yàn)規(guī)模等方面進(jìn)行努力開拓,把綠色化學(xué)完美地融合到日常的教學(xué)中。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué) 綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù)
【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1006-9682(2008)12-0147-02
化學(xué)與人類生活有著非常密切的聯(lián)系,可以說,人們的衣、 食、住、行都離不開化學(xué)。近年來,隨著全球性環(huán)境污染的加劇、 能源的匱乏和社會公眾對環(huán)境保護(hù)及人類可持續(xù)發(fā)展的日益關(guān) 注,人們開始對造成環(huán)境與生態(tài)惡化的主要元兇――化學(xué)和化學(xué) 工業(yè)的重要性提出質(zhì)疑。綠色化學(xué)的出現(xiàn),為人類最終從化學(xué)的 角度解決環(huán)境和能源問題帶來了新希望。依據(jù)化學(xué)課程改革的趨 勢,參考中學(xué)化學(xué)新課改實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),在中學(xué)的化學(xué)教學(xué)中,我們 確立了一個(gè)重點(diǎn)――提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,重視科學(xué)、技 術(shù)與社會的相互聯(lián)系;倡導(dǎo)以科學(xué)研究為主的多樣化學(xué)習(xí)方法。
目前,我國綠色化學(xué)研究剛剛起步,綠色化學(xué)具有何種現(xiàn)代 內(nèi)涵,對人類社會發(fā)展有何意義,仍不完全為廣大化學(xué)工作者所 了解。很顯然,作為化學(xué)教育工作者,如何面對綠色化學(xué)新概念、 新思想、新要求,在實(shí)際教學(xué)中,結(jié)合當(dāng)前素質(zhì)教育,把綠色化 學(xué)教育貫穿于化學(xué)教學(xué)的全過程之中,是一個(gè)新的研究課題。
一、正確把握綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)又叫環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。顧 名思義,綠色化學(xué)就是應(yīng)用化學(xué)的技術(shù)和工藝去減少或消滅那些 對人類健康、社區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和 試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。綠色化學(xué)的理想和目標(biāo)在 于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物?!熬G色”是環(huán)境 意識的革命,“綠色化學(xué)”則是化學(xué)學(xué)科的又一次飛躍。綠色化 學(xué)的應(yīng)用覆蓋范圍很廣,有食品、化工、農(nóng)業(yè)等。綠色食品特指 無污染的、安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類食品。而綠色農(nóng)業(yè)則是以促進(jìn)農(nóng) 產(chǎn)品安全、生態(tài)安全、資源安全和提高農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào) 統(tǒng)一為目標(biāo)。
化學(xué)教育工作者要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。綠色化學(xué)有利于 保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。化學(xué)教 育必須體現(xiàn)綠色化學(xué)的新內(nèi)容,要在課程教材中體現(xiàn)綠色化學(xué)的 理念,教師在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)等方面,要始終貫穿綠色化學(xué)的思 想;要讓學(xué)生了解綠色化學(xué),樹立起綠色意識,培養(yǎng)學(xué)生從事綠 色化學(xué)研究與開發(fā)的能力?;瘜W(xué)教育工作者只有樹立起這種可持 續(xù)發(fā)展、綠色化學(xué)教育的觀念,才能在教學(xué)、生活中自覺的實(shí)施 綠色教育。
二、在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,貫穿綠色化學(xué)的教育理念的方法。
1.從教材中系統(tǒng)提煉綠色化學(xué)的相關(guān)知識
(1)環(huán)境方面:中學(xué)化學(xué)教材從不同角度建立了與綠色化學(xué) 內(nèi)涵相一致的基本概念。從環(huán)境保護(hù)角度介紹了環(huán)境污染、三廢、 大氣污染物、酸雨、溫室效應(yīng)(選學(xué))等概念,在介紹概念的同 時(shí)還分析了有關(guān)污染的成因和污染物的主要來源及危害。
(2)農(nóng)業(yè)方面:中學(xué)化學(xué)教材介紹了在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高效低毒 低殘留農(nóng)藥的使用,一些劇毒、高毒和穩(wěn)定性農(nóng)藥(如,DDT) 正在被淘汰;推廣使用低毒殺菌劑,某些銅、汞制劑對人、畜、 植物有毒害作用,因此,近十多年來大力發(fā)展有機(jī)殺菌劑新品種, 已部分取代銅,汞制劑。另外,與生物知識結(jié)合,高速發(fā)展除草 劑,以及使用激素防治蟲害。還有化肥新品種的使用,高濃度肥 料取代低濃度肥料,進(jìn)一步加快了綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
(3)食品安全(可在學(xué)習(xí)重金屬和有機(jī)物等內(nèi)容時(shí)補(bǔ)充一些 相關(guān)材料):據(jù)食品專家介紹,食品污染途徑主要有重金屬污染、 有機(jī)物質(zhì)的污染、非金屬物質(zhì)的污染。
食品的重金屬污染:上世紀(jì) 50 年代中期,在日本曾經(jīng)因?yàn)?人吃了受重金屬汞(Hg)污染的魚而出現(xiàn)了震驚世界的水俁病。 從 1956~1960 年間,日本水俁灣地區(qū)婦女生下的嬰兒多數(shù)患先 天性麻痹癡呆癥。食品的有機(jī)物質(zhì)的污染:有機(jī)污染物以化學(xué) 農(nóng)藥污染為代表,已有報(bào)道表明,癌癥發(fā)病率的逐年提高與農(nóng) 藥使用量成正比,農(nóng)村兒童白血病的 40~50%誘因之一是農(nóng)藥。 另一種有機(jī)污染物為人工合成色素。人工合成色素是以煤焦油 為原料制成的,常被人們稱為煤焦油色素或苯胺色素。人工合 成色素并不像天然色素那樣是一種安全系數(shù)很高的物質(zhì),它們 本身的化學(xué)性質(zhì)決定其有劇毒性。煤焦油和苯胺不僅可引起神 經(jīng)性的中毒,而且具有明顯的致癌性。食品的非金屬物質(zhì)的污 染:非金屬物質(zhì)以硝酸鹽(NO3)污染與人體關(guān)系最為密切。 硝酸鹽本身毒性不大,但它在人體胃腸中可轉(zhuǎn)化為危害很大的 致病、致癌物質(zhì)――亞硝酸鹽,可造成人體尤其是嬰幼兒的血 液失去攜氧功能,出現(xiàn)中毒癥狀,它還可與胃腸中的胺類物質(zhì) 合成極強(qiáng)的致癌物質(zhì)――亞硝胺,導(dǎo)致胃癌和食道癌。從毒韭 菜到炸雞翅、從速溶茶到兒童奶粉,關(guān)于食品質(zhì)量的報(bào)道中不 斷有“致癌農(nóng)藥”、“蘇丹紅”、“氟化物”、“碘元素”、“亞硝酸 鹽”等化學(xué)名詞出現(xiàn)。業(yè)內(nèi)人士指出,化學(xué)性污染正成為危及 食品安全的一大“殺手”。那么,如何在食品生產(chǎn)中注重安全, 如何創(chuàng)建綠色農(nóng)業(yè),生產(chǎn)綠色食品,這都是我們在教學(xué)中要加 強(qiáng)討論的問題。
(4)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)原理。在中學(xué)化學(xué)課本的 編制和修訂過程中,有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排也充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)原 理:①對常見實(shí)驗(yàn)的固液試劑的取用給出了限量要求;②介紹了 聞氣體的方法;③強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)中常見的事故避免、應(yīng)急處理等;
④介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;⑤NO、NO2 等有 危害的制備實(shí)驗(yàn)只安排在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行;⑥在氯化氫、氯氣等制 備實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)了尾氣的處理方法。
2、在化學(xué)教學(xué)中突出綠色化學(xué)的教育
(1)密切聯(lián)系生活,提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。 化學(xué)本身就是一門科學(xué)。因此,首先要讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的科
學(xué)文化知識,在掌握知識的同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手 能力。讓學(xué)生了解所學(xué)知識在社會生活、生產(chǎn)中的作用,培養(yǎng)學(xué) 生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力。例如,談到氫氣時(shí)可向?qū)W生介 紹,用于未來的新型無毒的理想燃料――氫氣來代替現(xiàn)在的煤 氣。學(xué)到《鐵》這一章時(shí),便可結(jié)合人體內(nèi)鐵與血紅蛋白的關(guān)系 談?wù)勓a(bǔ)血器皿――鐵鍋的妙用。當(dāng)學(xué)生接觸到 pH 試紙后,教師 可指導(dǎo)學(xué)生利用 pH 試紙測量本地區(qū)的雨水的 pH 值,討論酸雨 的形成和危害。
(2)關(guān)注環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。 在學(xué)生掌握科學(xué)知識的同時(shí),還要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科技發(fā)展給社會帶來的正、負(fù)面效應(yīng),培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注生活的意識。 例如,講到二氧化碳時(shí),我們使學(xué)生了解到:全球使用礦物燃料 每年向大氣中排放 50 億噸二氧化碳;又由于砍伐和燒毀熱帶森 林以開辟農(nóng)牧場,每年要向大氣排放 16 億噸二氧化碳。近百年 來,由于大氣中的二氧化碳等工業(yè)廢氣的劇增,就象給地球加了 個(gè)玻璃罩,這就是“溫室效應(yīng)”。因此,我們說全球氣候變暖主 要是因?yàn)槎趸寂欧帕恐鹉赀f增引起的。因此,可結(jié)合生物知 識:綠色植物具有通過光合作用吸收二氧化碳,釋放出氧氣供人 類呼吸的用途,倡導(dǎo)學(xué)生“種下一棵樹,為我們的生活增添一抹 新綠”,以實(shí)際行動(dòng),保護(hù)環(huán)境,保護(hù)我們自己的家園。當(dāng)講到《水是人類寶貴的自然資源》一節(jié)時(shí),我們向?qū)W生介紹工業(yè)“三 廢”等污染物的任意排放的結(jié)果是造成大氣污染、水質(zhì)污染、土 壤污染和食物鏈污染(以上總稱環(huán)境污染)。近年來,在海運(yùn)和開發(fā)中由于原油泄漏,每年排入海洋的石油約有 500 萬噸,使浮游生物受到毀滅性的打擊。而在大氣圈中,約有五分之一的氧氣 是由這些生物光合作用產(chǎn)生的。汽車和化工廠排出的廢氣中含有 大量的碳?xì)浠衔铮?jīng)太陽紫外線照射發(fā)生光化反應(yīng),產(chǎn)生藍(lán)色 “光化學(xué)煙霧”。此外,噪聲污染、放射性污染,也給人類造成 很大的危機(jī)。
(3)在課堂教學(xué)中,突出綠色化學(xué)知識。 在有關(guān)物質(zhì)的內(nèi)容編排中,考慮到了綠色化學(xué)因素,課本在
有關(guān)元素化合物、有機(jī)化合物的內(nèi)容編排中,從綠色化學(xué)角度有重 點(diǎn)地介紹了有毒物質(zhì)的性質(zhì)、使用、保存等:①介紹了氯氣、硫化 氫、氟氣、氟化氫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白 磷、偏磷酸等有毒、劇毒物質(zhì)的毒性及使用方法;②在選學(xué)內(nèi)容中, 安排了臭氧空洞的形成、合成洗滌劑的功與的過介紹等。
3.舉行化學(xué)課外活動(dòng),深化綠色化學(xué)理念的培養(yǎng)。
如室內(nèi)環(huán)境污染、食品污染等。讓學(xué)生了解身邊的環(huán)境問題,學(xué)會保護(hù)自己和他人。讓學(xué)生了解化學(xué)發(fā)展的動(dòng)向。用新的化學(xué)方法解決傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)給人類帶來的災(zāi)難,是當(dāng)今化學(xué)工作者的重要使命。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境友好化學(xué)”,其核心就是要利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品,開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福?;瘜W(xué)的問題還必須要化學(xué)來解決。作為一門課程,在選取教學(xué)內(nèi)容時(shí)還要充分考慮到知識的邏輯性、系統(tǒng)性和實(shí)用性等方面。為此,本課程在中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)上,對化學(xué)的基本概念和原理只作簡單、形象的介紹和描述,重點(diǎn)介紹常見的化學(xué)污染與環(huán)境問題之間的關(guān)系。經(jīng)過多年的實(shí)踐與調(diào)整,本課程形成了以下教學(xué)內(nèi)容體系:一、緒論:介紹化學(xué)的發(fā)展、化學(xué)的貢獻(xiàn)以及化學(xué)污染與環(huán)境問題。二、化學(xué)與能源:能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化,煤炭、石油和天然氣、核能等的使用與相關(guān)環(huán)境問題,化學(xué)能源,綠色新能源。許多全球性的環(huán)境問題都與能源的使用直接相關(guān),三、化學(xué)基本原理:原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu),有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)。四、化學(xué)污染物:概述常見的化學(xué)污染物,無機(jī)金屬、非金屬污染物,有機(jī)污染物,微生物有毒污染物。五、大氣環(huán)境與化學(xué):大氣的組成及大氣層,大氣中污染物的遷移和轉(zhuǎn)化,大氣環(huán)境問題(煤煙型污染、光化學(xué)煙霧、酸沉降、臭氧層耗損、溫室氣體和溫室效應(yīng)),大氣污染的防治。六、水環(huán)境與化學(xué):水溶液中的化學(xué)平衡,天然水的組成、性質(zhì),水中污染物及其遷移轉(zhuǎn)化,水環(huán)境污染與治理,包括水體富營養(yǎng)化、水體需氧物質(zhì)污染、水體中有毒元素污染、有機(jī)有毒物污染,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。七、土壤環(huán)境與化學(xué)、固體廢棄物:土壤的組成和性質(zhì),土壤污染過程,重金屬、農(nóng)藥、化肥、固體廢棄物污染,土壤防治。八、室內(nèi)空氣污染:室內(nèi)空氣質(zhì)量,常見室內(nèi)空氣污染,室內(nèi)空氣監(jiān)測。九、生命現(xiàn)象與化學(xué):生命的元素,生命有機(jī)化合物,環(huán)境激素,核輻射與基因突變。十、食品化學(xué)與食品安全:食品主體成份,食品霉變污染,食品添加劑污染,食品加工污染,防止食品腐敗變質(zhì)的措施。十一、綠色化學(xué):綠色化學(xué)的概念、研究內(nèi)容、發(fā)展趨勢。
2靈活多樣的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
由于文理科學(xué)生同班上課,除了教學(xué)內(nèi)容上要兼顧外,還要采用合適的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐中,我們采用靈活多樣、理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法進(jìn)行講授。(1)采用研究型教學(xué)方法,向?qū)W生推薦閱讀書目,如環(huán)保類系列叢書;或讓學(xué)生聯(lián)系家鄉(xiāng)或自己親歷親見的環(huán)境污染問題,與所學(xué)的理論知識結(jié)合,再查閱相關(guān)資料,寫調(diào)研報(bào)告。(2)借助多媒體、影像資料等,圖文并茂,介紹歷史和當(dāng)前的重大污染事件。如在學(xué)習(xí)化學(xué)與能源專題時(shí),給學(xué)生介紹《石油與戰(zhàn)爭》及相關(guān)視頻資料,以更加突出能源的戰(zhàn)略地位,同時(shí)在能源的爭奪中,又造成了能源的浪費(fèi)和環(huán)境污染;學(xué)習(xí)水環(huán)境與化學(xué)時(shí)引用央視的新聞?wù){(diào)查《河流與村莊》,以事實(shí)講述水污染對人類身體健康的影響。科學(xué)的數(shù)據(jù)、直觀的畫面和視覺效果使學(xué)生能夠深刻體會環(huán)境給人類健康帶來的危害,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。(3)采用案例教學(xué),鼓勵(lì)課堂討論。如引入新聞事件,關(guān)注新聞熱點(diǎn)。新聞媒體幾乎每天都在報(bào)道與環(huán)境相關(guān)的新聞事件,如近年的紫金礦業(yè)含銅廢水污染汀江、墨西哥灣原油泄漏、瀏陽的鎘污染事件、日本大地震引起的核泄漏、2012年中國大范圍的霧霾天氣等,都可以是課堂上的討論話題。(4)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)上有許多關(guān)于環(huán)境保護(hù)的資料,如中國環(huán)境教育網(wǎng)(hjjyzz.com)、環(huán)境教育網(wǎng)(zhbjy.org.cn/)以及各大網(wǎng)站的環(huán)保專題等,學(xué)生可以從上面獲得很多相關(guān)知識和環(huán)境方面的信息。在教學(xué)中可以給學(xué)生作業(yè)的形式讓學(xué)生針對相應(yīng)的專題進(jìn)行調(diào)查、分析、總結(jié),擴(kuò)大學(xué)生的視野。
3教學(xué)效果
《化學(xué)與環(huán)境》課程在我校已經(jīng)開設(shè)四年,每期有學(xué)100多名學(xué)生選修。這些學(xué)生的構(gòu)成包括理科、文科、體育、藝術(shù)等各專業(yè)學(xué)生。通過幾年的實(shí)踐,在實(shí)踐中不斷改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,目前學(xué)生已能適應(yīng)本課程的學(xué)習(xí),許多學(xué)生愿意選該課程。對于化學(xué)基本概念和基本原理部分,理科學(xué)生一般很容易理解,而對文科學(xué)生來說,往往很基本的理論和概念,也需要多遍講解。學(xué)生普遍欣賞與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的研討式的教學(xué)模式,少理論,多直觀畫面。采用多種考核方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行綜合評價(jià),平時(shí)每一章都給學(xué)生布置作業(yè),作業(yè)形式可以是圍繞本章主要概念和術(shù)語來命題,也可以是學(xué)生自己選題,撰寫專題論文,教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、問題討論、作業(yè)、期末考查等給出綜合成績。經(jīng)過幾年的實(shí)踐,該課程已經(jīng)形成相對合理實(shí)用的教學(xué)內(nèi)容體系,但在教學(xué)中還是存在一些問題,如不同專業(yè)的學(xué)生在一起上課,基礎(chǔ)相差太大,影響教學(xué)進(jìn)度;一些學(xué)生對待課程的態(tài)度不認(rèn)真,上課就是為了掙學(xué)分;由于課程都是安排在晚上,無法給學(xué)生開設(shè)實(shí)踐課。
關(guān)鍵詞:新課標(biāo);教材;教學(xué)角度
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱新課標(biāo))的編寫,重視對“化學(xué)”和“化學(xué)教育”的理解,關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知水平和情感體驗(yàn),對科學(xué)探究的認(rèn)識更明確。依據(jù)新課標(biāo)修訂的新教材,立足于以學(xué)科發(fā)展為出發(fā)點(diǎn),注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高,關(guān)注教師教學(xué)的感受,使學(xué)生在三維目標(biāo)方面都得到發(fā)展。通過對新課標(biāo)的學(xué)習(xí),我有以下幾點(diǎn)感受。
一、從化學(xué)知識角度考慮,新教材更注重化學(xué)概念的形成
新教材在化學(xué)概念的呈現(xiàn)上更加符合知識發(fā)展的邏輯關(guān)系。新教材將舊版教材的三、四單元進(jìn)行了整合,將分子、原子(離子)、元素列在同一單元,內(nèi)容呈現(xiàn)順序由淺入深,知識的邏輯性強(qiáng),思路清晰,便于學(xué)生從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)的構(gòu)成、從宏觀角度看物質(zhì)及其變化,符合教學(xué)實(shí)際中的教學(xué)呈現(xiàn)順序和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
二、從化學(xué)教育角度考慮,新教材更關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的情感體驗(yàn)
新教材集科學(xué)性、趣味性和發(fā)展性于一身,使這一階段的教育在學(xué)生認(rèn)識化學(xué)、理解化學(xué)、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)等方面有著非常重要的作用。如,(1)去掉了氫氧化鈉有腐蝕性的不雅圖片;(2)將“幾種常見滅火器的滅火原理和適用范圍”的表格增加了使用方法一列,注重了化學(xué)的實(shí)用性;(3)用“濃度”一詞替代了舊版教材中的“溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”的概念,減少了學(xué)生因概念多、易混淆造成的學(xué)習(xí)障礙;(4)將家庭小實(shí)驗(yàn)由“制取明礬晶體”改為課外實(shí)驗(yàn)“自制白糖晶體”,貼近學(xué)生的實(shí)際生活。
三、從可持續(xù)發(fā)展觀念考慮,新教材更關(guān)注知識更新
化學(xué)的特征是研究物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步研制出的一些新儀器為化學(xué)的研究提供了便利。如,用pH計(jì)替代了pH試紙,既簡便又準(zhǔn)確,使化學(xué)知識更具有時(shí)代性。
四、從教師教學(xué)角度考慮,新教材為教師留有足夠的教學(xué)空間
針對現(xiàn)實(shí)生活中的食品添加劑、白色污染等對化學(xué)產(chǎn)生的負(fù)面影響,教師可選擇真實(shí)有意義的教學(xué)素材,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識“化學(xué)”,合理使用化學(xué)物質(zhì),消除學(xué)生對化學(xué)的誤解。
關(guān)鍵詞:知識;內(nèi)容;化學(xué)
中圖分類號:G633文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-2851(2009)10-0165-01
一、中學(xué)階段綠色教育的重要性
中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出:中學(xué)階段的化學(xué)課程主要是幫助學(xué)生理解化學(xué)對社會發(fā)展的作用,能從化學(xué)的視角去認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會和生活方面的有關(guān)問題,了解化學(xué)制品對人類健康的影響,懂得運(yùn)用化學(xué)知識和方法治理環(huán)境污染,合理地開發(fā)和利用化學(xué)資源:增強(qiáng)學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感;使學(xué)生在面臨與化學(xué)有關(guān)的社會問題的挑戰(zhàn)時(shí),能做出更理智、更科學(xué)的決策。而貫穿這些知識和內(nèi)容一條重要的線索就是綠色教育。綠色化學(xué)、綠色食品、綠色環(huán)保、綠色能源等無不滲透到材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)之中。綠色教育有助于學(xué)生對化學(xué)與社會、化學(xué)與生活、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與材料、化學(xué)與能源等知識更理性的認(rèn)識,能使學(xué)生更好的理解化學(xué)與發(fā)展的辯證關(guān)系,促使學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神的發(fā)展。中學(xué)階段的化學(xué)課程具有啟蒙性、基礎(chǔ)性,而可持續(xù)發(fā)展觀的預(yù)見性和全民參與性也要求:綠色意識要從小培養(yǎng)起,培養(yǎng)要向全人類。所以在中學(xué)階段加強(qiáng)綠色化學(xué)思想教育顯得尤為重要,使學(xué)生畢業(yè)后無論奔赴何種工作崗位,都能具備節(jié)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(huán)境和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略打下基礎(chǔ)。
二、綠色教育的內(nèi)容
應(yīng)以綠色化學(xué)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(xué)的含義及其作用:綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué),是指從污染預(yù)防的基本思想出發(fā),在化學(xué)品生產(chǎn)的始端就采用預(yù)防的科學(xué)手段。它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。綠色化學(xué)的目標(biāo)是不使用有毒、有害的物質(zhì),不生產(chǎn)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(xué)。防止污染總比治理污染更顯主動(dòng),所以實(shí)施綠色化學(xué)才能從根本上保護(hù)環(huán)境。可見,綠色化學(xué)是對環(huán)境更友善的化學(xué),是人類追求與自然和諧相處更完美的一種高級表現(xiàn)。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(shí)和豐富綠色教育的內(nèi)容。
當(dāng)然綠色教育遠(yuǎn)不能局限于以上內(nèi)容,只要是對環(huán)境友好,無公害,能使人類和自然和諧相處和諧發(fā)展的都屬于綠色教育范疇,包括其做法和思維等。
三、實(shí)施綠色教育的幾點(diǎn)做法
(一)在教材中滲透綠色意識,中學(xué)化學(xué)教材的內(nèi)容中本身就包涵著許多綠色化學(xué)的知識。對這些知識進(jìn)行挖掘并結(jié)合教材、生產(chǎn)、生活實(shí)際地講解,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,更好的理解和運(yùn)用知識。如在講化學(xué)反應(yīng)中指出化合反應(yīng)(A+BAB)最符合綠色化學(xué)理念,在講生命必須元素時(shí)引入綠色食品,在講能源時(shí)引入綠色能源,講材料時(shí)引入綠色建材等等。
(二)運(yùn)用多種教學(xué)方法
授課時(shí)可以采用作專題講座、專題討論、網(wǎng)上查詢、課外活動(dòng)、參觀調(diào)查、親身體驗(yàn)等靈活多樣的方式進(jìn)行。如開展《化肥、農(nóng)藥污染與人體健康》講座,討論“生活污染點(diǎn)滴及其危害有哪些?”,收集綠色奧運(yùn)相關(guān)資料,調(diào)查當(dāng)?shù)氐奈廴緺顩r和取得的成果,入住綠色生態(tài)園等。實(shí)踐證明,實(shí)施綠色化學(xué)教育更貼近生產(chǎn)和生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。但要注意,中學(xué)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(yǎng)學(xué)生節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等綠色意識。
(三)以綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)促使學(xué)生綠色意識具體化發(fā)展
關(guān)鍵詞:新課標(biāo)高中化學(xué);食品類專業(yè);普通化學(xué);現(xiàn)行高考模式
中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)24-0132-04
The Teaching Research on the Connection between General Chemistry for Food Professional College Students and Chemistry in High School
Kong Lingyan et al.
(College of Food Science and Engineering,Nanjing University of Finance and Economic,Nanjing 210023,China)
Abstract:As a required basis course for food specialty of colleges,General Chemistry was the first chemical course for the university students. So it has played an important role. In this paper,the connection of chemistry teaching between food professional university and senior high school was introduced from the high school chemistry structure and the main points of the various modules under the new curriculum standard. And the influence of the current college entrance examination model to the general chemistry study was analyzed. And suggestions will provide reference for the reasonable arrangement of teaching progress and teaching methods for college teachers.
Key words:New curriculum standard high school chemistry;Food specialty;General chemistry;Current college entrance examination model
普通化學(xué)作為高等院校食品類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)階段首先學(xué)習(xí)到的化學(xué)課程,因此處于高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的銜接點(diǎn)上,具有重要的地位。普通化學(xué)作為整個(gè)化學(xué)學(xué)科的導(dǎo)論性課程,所講授內(nèi)容一方面可以為其他課程如分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、食品化學(xué)等課程提供必備的理論基礎(chǔ),同時(shí)為學(xué)生的學(xué)習(xí)起著承前啟后的作用。多年普通化學(xué)教學(xué)實(shí)踐表明許多大一新生在剛進(jìn)入大學(xué)時(shí)因?qū)W習(xí)習(xí)慣還停留在高中階段的“灌輸式”被動(dòng)學(xué)習(xí)模式,不能很快的適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)節(jié)奏,自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立分析解決問題能力等方面較為欠缺。另外,2003年開始進(jìn)行的普通高中課程改革,使高中化學(xué)課程結(jié)構(gòu)和高中實(shí)際教學(xué)情況都發(fā)生了很大變化?,F(xiàn)在高等院系食品類專業(yè)招收進(jìn)來的大一新生,其化學(xué)知識貯備情況,高中階段化學(xué)知識的覆蓋范圍,可否為大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)提供必要基礎(chǔ),以及高中化學(xué)的知識體系是否能夠成為大學(xué)化學(xué)課程體系的支撐,這些問題的解決對大學(xué)普通化學(xué)教學(xué)中幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)由中學(xué)化學(xué)到大學(xué)化學(xué)的過渡,激發(fā)學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)的興趣,提高普通化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量起著重要作用。而在大學(xué)普通化學(xué)課程的教學(xué)中,教師對目前高中新課標(biāo)知識體系與普通化學(xué)知識框架的銜接以及不斷改革的高考模式下,學(xué)生的高中化學(xué)基礎(chǔ)并不是很了解,在此,筆者將針對兩者之間的銜接方式,及現(xiàn)行高考模式對大一新生化學(xué)知識起點(diǎn)水平的影響展開討論,希望能夠引起相關(guān)教育工作者的關(guān)注與重視。
1 新課標(biāo)下高中化學(xué)知識體系
目前,我國的基礎(chǔ)教育仍處在新一輪的改革中。高中化學(xué)新課程改革開始于2003年,隨著改革的逐步推進(jìn),到2010年,這一改革已在全國范圍內(nèi)普遍推廣。這一改革對大學(xué)的化學(xué)教學(xué)產(chǎn)生了一系列的影響。因此,作為高等院?;瘜W(xué)教師,了解高中新教材的知識體系,了解大一新生所具有的化學(xué)基礎(chǔ)對于提高普通化學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。
1.1 高中化學(xué)課程設(shè)置及學(xué)習(xí)要求 2003年4月,教育部制訂頒布了《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》(簡稱新課標(biāo)),目前新課程已實(shí)行了13a,稱之為現(xiàn)行高中課程。依據(jù)新課標(biāo)要求,高中化學(xué)課程由若干課程模塊構(gòu)成,分為必修、選修兩類。其中,必修包括2個(gè)模塊,以必修《化學(xué)》1和必修《化學(xué)》2兩本教材呈現(xiàn);選修包括6個(gè)模塊,以6本選修教材呈現(xiàn),分別是《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《化學(xué)反應(yīng)原理》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》和選修《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》。必修課程為全體高中學(xué)生必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容,選修課程是必修課程的拓展和延伸,并且體現(xiàn)新課標(biāo)的選擇性,可以為不同學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展提供保障。
高中生要達(dá)到高中畢業(yè)的要求,需學(xué)習(xí)2個(gè)必修模塊內(nèi)容加一個(gè)選修模塊內(nèi)容。選修課程基本上是由各省市教育主管部門統(tǒng)一為高中生進(jìn)行了模塊選擇。必修模塊內(nèi)容一般安排在高一年級,所有高中生共同學(xué)習(xí)。到了高二文理分科,文科的學(xué)生一般選修《化學(xué)與社會》模塊內(nèi)容,理科的學(xué)生一般選修《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊內(nèi)容,并完成學(xué)業(yè)水平考試并達(dá)到合格以上,可以達(dá)到高中畢業(yè)的基本要求。各省市規(guī)定基本一致。
高考化學(xué)科目的考試內(nèi)容包括必考內(nèi)容和選考內(nèi)容。必考內(nèi)容涉及必修模塊中的“化學(xué)1”“化學(xué)2”及選修模塊中的“化學(xué)反應(yīng)原理”的內(nèi)容。選考內(nèi)容涵蓋了選修模塊“化學(xué)與生活”“化學(xué)與技術(shù)”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容,在試卷中匹配了各選修模塊的試題內(nèi)容,分值相當(dāng),考生從中任選一個(gè)模塊內(nèi)容考試。因此如果考生參加化學(xué)科目的考試還要繼續(xù)選修《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等模塊中的1~2個(gè),以達(dá)到高考的要求,即總共需要學(xué)習(xí)4~5個(gè)模塊的內(nèi)容。
1.2 高中化學(xué)課程各模塊主要內(nèi)容 高中化學(xué)教材選取的是宋心琦主編,人民教育出版社出版的普通高中化學(xué)系列教材[1]。
必修1:引入物質(zhì)的量的概念,并介紹了相關(guān)定性和定量計(jì)算的知識,如物質(zhì)的量濃度的計(jì)算;實(shí)驗(yàn)室安全知識和基本的分離、提純操作方法以及溶液配制;物質(zhì)分類的概念;離子反應(yīng)、酸堿電離理物質(zhì),給出了傳統(tǒng)酸堿鹽的概念和水溶液中酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì);化合價(jià)概念,從電子轉(zhuǎn)移角度介紹氧化還原反應(yīng)。
必修2:主要包括“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”“化學(xué)反應(yīng)與能量”“有機(jī)化合物”和“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”4個(gè)一級內(nèi)容。通過這一模塊,學(xué)生學(xué)習(xí)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的初步知識,認(rèn)識了元素周期表和元素周期律,學(xué)習(xí)了核外電子分層排布初步、化學(xué)鍵的概念;從化學(xué)反應(yīng)基本原理出發(fā),了解化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的本質(zhì),知道化學(xué)鍵、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,定性了解化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素和化學(xué)平衡概念;還學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)的入門知識。
以上內(nèi)容充分體現(xiàn)高中化學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性,與大學(xué)階段的普通化學(xué)中化學(xué)知識的基本框架性基本相符,基本能夠反映大學(xué)階段化學(xué)知識的風(fēng)貌和基本輪廓。
化學(xué)與生活:注重化學(xué)與人類的關(guān)系,主要以日常生活為線索組織素材,貼近學(xué)生現(xiàn)實(shí),極具親切感和科普性,體現(xiàn)化學(xué)與社會發(fā)展的關(guān)系以及化學(xué)的作用和應(yīng)用。文科學(xué)生主要選修此模塊以達(dá)到畢業(yè)要求。
化學(xué)反應(yīng)原理:包括“化學(xué)反應(yīng)與能量”“化學(xué)反應(yīng)速率與平衡”“溶液中的離子平衡”3個(gè)一級內(nèi)容。內(nèi)容上涵蓋了化學(xué)反應(yīng)的基本原理,如焓變、熵變的概念及相關(guān)計(jì)算,化學(xué)平衡的概念及計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算;還包括了溶液中的弱電解質(zhì)的解離平衡以及原來大學(xué)化學(xué)的知識沉淀-溶解平衡。這些內(nèi)容是必修2的延伸和擴(kuò)展,與大學(xué)普通化學(xué)內(nèi)容中的化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)基本原理、水溶液化學(xué)關(guān)系密切。目前各省市高中為理科學(xué)生指定選修此模塊,以達(dá)到高中畢業(yè)要求。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì):主要內(nèi)容包括原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵與物質(zhì)性質(zhì)、分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)。較為詳細(xì)、深入地介紹了原子結(jié)構(gòu)初步知識和化學(xué)鍵以及分子間力等基本理論。還涉及了金屬晶體堆積類型的內(nèi)容。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)模塊在大學(xué)普通化學(xué)內(nèi)容中未涉及,因此不作介紹。高考中考化學(xué)科目的學(xué)生一般會從這兩個(gè)模塊中選擇1個(gè)或2個(gè)模塊繼續(xù)學(xué)習(xí)。
化學(xué)與技術(shù)和實(shí)驗(yàn)化學(xué)選修模塊,在目前大部分省市的高中很少會有學(xué)生選修,因此此處略去。必修模塊為學(xué)生打下了化學(xué)學(xué)科的共同基礎(chǔ),是面向全體高中生的,具有基礎(chǔ)性和啟蒙性的價(jià)值選修模塊內(nèi)容是必修模塊內(nèi)容的延伸和擴(kuò)展,在內(nèi)容的深度和廣度上均有所加深[2]。
1.3 普通化學(xué)知識體系與高中化學(xué)知識的銜接 普通化學(xué)教材參考《普通化學(xué)》(第6版)(浙江大學(xué)普通化學(xué)教研組編著,高等教育出版社出版)[3]。主要內(nèi)容包括化學(xué)熱力學(xué)初步、化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、水溶液化學(xué)、電化學(xué)基礎(chǔ)、元素化學(xué)等。新課標(biāo)下高中課程設(shè)置基本上為大學(xué)化學(xué)做好了鋪墊,有些知識點(diǎn)是重復(fù)的,但是有些知識點(diǎn)之間仍然存在一些銜接問題。需要普通化學(xué)教學(xué)工作者根據(jù)具體的情況區(qū)別對待。
有待進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的知識點(diǎn):酸堿理論部分,高中化學(xué)只講了酸堿電離理論,給出了傳統(tǒng)酸堿鹽的概念;大學(xué)普通化學(xué)則是在酸堿電離理論基礎(chǔ)上著重介紹酸堿質(zhì)子理論,重新定義酸、堿、兩性物質(zhì),擴(kuò)大了酸、堿的范圍和酸堿反應(yīng)的范圍。大學(xué)普通化學(xué)在氧化還原反應(yīng)部分,引入更科學(xué)的氧化數(shù)概念取代高中化學(xué)中的化合價(jià)概念?;瘜W(xué)反應(yīng)原理中反應(yīng)速率部分,高中化學(xué)采用平均速率來表示,而普通化學(xué)是以瞬時(shí)速率來表示,并考慮了反應(yīng)進(jìn)度?;瘜W(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算,高中化學(xué)采用Hess定律通過方程式的疊加間接計(jì)算,普標(biāo)化學(xué)相關(guān)計(jì)算中引入標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的概念,并運(yùn)用Hess定律直接計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。關(guān)于電子云的概念,高中化學(xué)只給出s、p軌道電子云輪廓圖(界面圖),未給出d軌道的圖;而普通化學(xué)通過引入波函數(shù)概念,根據(jù)波函數(shù)對電子云定量分析,得到原子軌道角度分布圖、電子云的角度分布圖、電子云的空間分布圖等3種圖。大學(xué)教師在講授這些內(nèi)容時(shí),應(yīng)該以高中化學(xué)中的知識點(diǎn)為切入點(diǎn),通過設(shè)置引導(dǎo)性、討論性問題的方式組織課堂教學(xué),幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)由高中化學(xué)到大學(xué)化學(xué)的過渡,有利于激發(fā)學(xué)生的興趣。
普通化學(xué)獨(dú)有的內(nèi)容(高中化學(xué)不涉及的內(nèi)容):在大學(xué)普通化學(xué)內(nèi)容中,有一部分是高中化學(xué)不曾涉及的,如系統(tǒng)和環(huán)境;相;化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性;吉布斯函數(shù)變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向;反應(yīng)級數(shù)、反應(yīng)速率理論和活化能;稀溶液的依數(shù)性;緩沖溶液;溶度積的概念和定量計(jì)算;配位平衡;配位化合物的定義和命名;電極電勢及影響電極電勢的因素;原電池電動(dòng)勢與吉布斯函數(shù)變的關(guān)系;分解電壓;電解的產(chǎn)物;三種分子間作用力的產(chǎn)生和特征;離子極化理論和鍵型的過渡。學(xué)生對這部分知識是陌生的,沒有任何知識基礎(chǔ)。大學(xué)化學(xué)教師在教學(xué)中要高度重視,作為難點(diǎn)講解,加深學(xué)生對知識點(diǎn)的認(rèn)識。
2 高考模式對大學(xué)普通化學(xué)學(xué)習(xí)的影響
2.1 現(xiàn)行高考模式 自從2003年開始課程改革后,全國高考模式也隨之變化。最突出的特點(diǎn)是各省市可以自主命題,自己確定高考模式。改革到現(xiàn)在,各省市的高考模式一般為“3+X”或“3+文綜/理綜”模式。兩種模式中,“3”都指的是語文、數(shù)學(xué)、英語科目,為必考科目。在“3+X”模式中,X是指文科學(xué)生在政治、歷史、地理中任選1門或2門考試科目,理科學(xué)生在物理、化學(xué)、生物中任選1門或2門考試科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式,江蘇省施行的是“3+2模式”?!?+文綜/理綜”模式中,文綜考試科目是將政治、歷史、地理3門科目,綜合在一張卷子上,分成三個(gè)模塊出現(xiàn);相應(yīng)的理綜指的是理科的物理、化學(xué)、生物3門科目綜合在一張卷子上,分3個(gè)模塊出現(xiàn)。自2013年開始,理綜總分為300分(物理110分,化學(xué)100分,生物90分),例如北京市,安徽省,山東省,河南省等地區(qū)采用的是“3+文綜/理綜”模式。
施行“3+X”高考模式地區(qū)的理科考生來講,除了必考科目,任選科目中可以不選擇化學(xué)科目。在學(xué)完高中階段要求的化學(xué)內(nèi)容后就不再接觸化學(xué)。這就導(dǎo)致目前高等院?;瘜W(xué)專業(yè)或非化學(xué)專業(yè)大一新生化學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)知識儲備有很大的差異。
2.2 現(xiàn)行高考模式對大學(xué)普通化學(xué)課程學(xué)習(xí)的影響 “3+X”模式的文科考生及“3+文綜”模式的考生,在高一和高二階段完成了“化學(xué)1”“化學(xué)2”“化學(xué)與社會”3個(gè)模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí),“3+X”模式中不考化學(xué)科目的理科考生,完成了“化學(xué)1”“化學(xué)2”“化學(xué)反應(yīng)原理”3個(gè)模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí),均達(dá)到高中畢業(yè)要求,可以不再繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)課程。因此具備了3個(gè)模塊的化學(xué)知識儲備,能夠?yàn)槠胀ɑ瘜W(xué)課程的學(xué)習(xí)提供了一定的基礎(chǔ)。但因?yàn)橹辉诟咧械湍昙墝W(xué)習(xí),升入大學(xué)后再學(xué)習(xí)化學(xué)相關(guān)課程,可能將面臨“從零開始”的困境[4]。
因高考化學(xué)科目的考試內(nèi)容中包括必考和選考內(nèi)容,所以“3+X”模式中參加化學(xué)科目考試的理科考生及“3+理綜”模式的考生,除了完成高中畢業(yè)要求的“化學(xué)1”“化學(xué)2”“化學(xué)反應(yīng)原理”3個(gè)模塊內(nèi)容,一般還需要在高二及高三階段繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)課程中的選修模塊內(nèi)容。有的選擇學(xué)習(xí)了“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊,有的選擇了“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”模塊,有的兩個(gè)模塊均選擇。這部分學(xué)生經(jīng)歷了高一到高三持續(xù)的化學(xué)課程學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,學(xué)習(xí)內(nèi)容上更加深入,因此具有較好的化學(xué)基礎(chǔ),將對大學(xué)階段的化學(xué)課程學(xué)習(xí)提供較大的幫助。但因?yàn)樗x修模塊的差異,學(xué)生的基礎(chǔ)不盡相同,僅選修“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”模塊的學(xué)生,對后續(xù)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程有一定幫助,但物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識方面欠缺;僅選修“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊的學(xué)生,學(xué)習(xí)普通化學(xué)課程得心應(yīng)手,但對學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程幫助不大。
2.3 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)情況調(diào)查 為了解現(xiàn)行高考模式下高等院校入學(xué)階段學(xué)生的化學(xué)知識起點(diǎn)情況,選擇南京財(cái)經(jīng)大學(xué)校食品科學(xué)與工程學(xué)院食品科學(xué)與工程、食品安全與質(zhì)量控制2個(gè)專業(yè)的13、14、15級學(xué)生為調(diào)查研究對象,采用調(diào)查訪談的方法,主要從生源地、高考模式兩個(gè)角度對學(xué)生進(jìn)行了訪談。所得數(shù)據(jù)結(jié)果如下表所示。
分析表中數(shù)據(jù)可知,近3a來,我校食品科學(xué)與工程學(xué)院每年所錄取的新生中,“3+理綜”模式及“3+X”模式參加化學(xué)科目考試的學(xué)生人數(shù)較多,在每一級所訪談的學(xué)生中所占比例分別為,13級71.25%,14級72.61%,15級為71.60%。并且近3a來的比例變化不大,說明我院生源比較穩(wěn)定。同時(shí)也說明7成多的學(xué)生高中起點(diǎn)的化學(xué)知識基礎(chǔ)較好。“3+X”模式中未選考化學(xué)科目及“3+文綜”模式的學(xué)生也占了一定的比例,其中13級為28.75%,14級為27.38%,15級為28.39%。說明每一級都有近30%的學(xué)生僅高中低年級階段學(xué)習(xí)了化學(xué)課程,所學(xué)內(nèi)容較淺顯、不系統(tǒng),同時(shí)因?yàn)殚g隔時(shí)間較長,因此高中化學(xué)基礎(chǔ)知識可能已經(jīng)遺忘殆盡。
3 總結(jié)與展望
綜上所述,現(xiàn)行高中化學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)置,對于參加化學(xué)科目高考的學(xué)生而言,高中階段所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識基本與大學(xué)普通化學(xué)知識框架基本符合。而對于不參加化學(xué)科目高考的學(xué)生而言,其在高中階段只需學(xué)習(xí)必修2個(gè)模塊和選修1個(gè)模塊的學(xué)習(xí)即可達(dá)到高中畢業(yè)的要求,因此所學(xué)化學(xué)知識只是具有啟蒙性加基礎(chǔ)性的意義。另外從現(xiàn)行高中化學(xué)各模塊知識點(diǎn)與大學(xué)普通化學(xué)銜接的角度,有些知識點(diǎn)是重復(fù)的,有些知識點(diǎn)介紹方式及深度與大學(xué)普通化學(xué)有所不同,所涉及的范圍也遠(yuǎn)不及普通化學(xué)廣泛,知識的系統(tǒng)性,也有待學(xué)生在大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中進(jìn)一步完善、提高。大學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)普通化學(xué)知識點(diǎn)與高中化學(xué)知識點(diǎn)的銜接情況,合理安排教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)進(jìn)度。對于重復(fù)的知識點(diǎn)可以不講或少講,將寶貴的時(shí)間放在需要加深和未曾學(xué)習(xí)過的知識點(diǎn)上。另外,現(xiàn)行的高考模式?jīng)Q定了食品類專業(yè)大一新生的化學(xué)知識起點(diǎn)參差不齊,有的學(xué)生選考了化學(xué)科目,有的考生沒有選考化學(xué)科目,有的是文科生源。因此我們應(yīng)關(guān)注學(xué)生的知識差異和個(gè)性差異,依據(jù)“因材施教” 的教育原則,在細(xì)致、透徹講授知識的同時(shí)注重學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo),促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生都能發(fā)展進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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一、結(jié)合生活實(shí)際,建立元素觀的基礎(chǔ)
在實(shí)際的教學(xué)過程中,剛剛進(jìn)入化學(xué)課程學(xué)習(xí)的學(xué)生對于元素的理解都是非常困難的,究其根源就是與其生活實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。而從廣義上講元素這一概念并非化學(xué)課程中的專有名詞,在學(xué)習(xí)化學(xué)之前,學(xué)生們無論是日常生活還是其他課程的學(xué)習(xí)中已經(jīng)熟悉掌握了元素的運(yùn)用。
在課堂上可以以我們?nèi)粘I钏囈陨娴母鞣N食品來舉例,縱使其有面包、面條、蛋糕等多種表現(xiàn)形式,但其實(shí)際上就是單純的以小麥作為構(gòu)成的主要元素。在語文課程的中漢字的學(xué)習(xí)上,不管字的結(jié)構(gòu)有多復(fù)雜,變化有多么豐富,但一切的漢字都無非是點(diǎn)、橫、豎、撇、捺這些基本元素構(gòu)成的。所以,這些生活和學(xué)習(xí)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)就可以很好的運(yùn)用到化學(xué)教學(xué)中的元素觀的構(gòu)成上來,在教學(xué)上,可以通過情景創(chuàng)建,讓學(xué)生將日常所接觸的各種事物與化學(xué)的元素觀進(jìn)行聯(lián)系,最后通過老師進(jìn)行解釋說明,讓學(xué)生理解我們所生存的世界其實(shí)也是由一個(gè)個(gè)基本的元素相互結(jié)合而構(gòu)成的,幫助學(xué)生建立起元素觀的基礎(chǔ)。
二、結(jié)合化學(xué)發(fā)展,深化元素觀的概念
隨著化學(xué)這一學(xué)科的不斷發(fā)展,元素的概念也經(jīng)歷著不斷完善和發(fā)展的過程。隨著人類認(rèn)識世界的程度不斷的加深,對于世界本源的探求也不斷加快。在初中化學(xué)的課堂上,教師可以通過帶領(lǐng)孩子們感悟化學(xué)的發(fā)展歷程,通過化學(xué)學(xué)科的幾次大發(fā)展和大變革幫助孩子們了解元素觀的形成和發(fā)展,從而使他們能夠?qū)υ赜懈顚哟蔚恼J(rèn)識。
在實(shí)際的課堂教學(xué)中,教師們首先可以從遠(yuǎn)古時(shí)期講起,從最早的開天辟地到春秋時(shí)期的水生萬物和氣成乾坤的物質(zhì)單元素概念,直到后來人們發(fā)現(xiàn)這一說法不足以解釋世界和自然,于是漸漸的發(fā)展出多元素的概念,從水、土、氣的三元素概念到水、土、火、氣的四元素概念再到在我國沿用近千年的五行觀念,即世界由金木水火土這五類基本元素構(gòu)成的。隨著西方文化啟蒙運(yùn)動(dòng)的發(fā)展,化學(xué)學(xué)科也不斷的走向科學(xué)化和現(xiàn)代化,于是就有了19世紀(jì)初的道爾頓創(chuàng)立的原子學(xué)說,并準(zhǔn)確的測定了原子量,至此元素才開始與原子量相結(jié)合起來,確定了不同元素即是原子量不同的原子。再到1923年,國際上在有了對于元素的基本共識,即根據(jù)不同原子的原子和帶電荷數(shù)的不同對原子進(jìn)行細(xì)致的分類,從而解釋了目前物質(zhì)世界的大多數(shù)問題。教師通過對化學(xué)發(fā)展簡史的講述,間接幫助學(xué)生們深化了元素觀的概念,加深了元素觀的理解。
三、層層遞進(jìn),實(shí)現(xiàn)元素觀的構(gòu)建
其實(shí)在初中化學(xué)的課本當(dāng)中,各部分知識都是層層遞進(jìn)的,而在學(xué)生的元素觀的構(gòu)建上也要使用這一方法,在實(shí)際的教學(xué)中,關(guān)于元素的概念應(yīng)該由淺及深,由表及里的進(jìn)行教學(xué),將整體內(nèi)容進(jìn)行分散,從一個(gè)個(gè)簡單的概念不斷進(jìn)行深化,從生活周圍各種物質(zhì)入手,然后引入分子、原子和核外電子的概念,再深入到分子間的化學(xué)反應(yīng),再又回到我們所熟悉的物質(zhì)世界,循序漸進(jìn),最終幫助學(xué)生構(gòu)建正確的元素觀。
例如在“水的構(gòu)成”這一章節(jié),水是學(xué)生們?nèi)粘=佑|最為密切的物質(zhì),從水的構(gòu)成講起也能極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在學(xué)生們沒有進(jìn)行化學(xué)的深入學(xué)習(xí)時(shí),一般都認(rèn)為水就是元素之一,是構(gòu)成物質(zhì)世界的一部分。于是,老師可以在此時(shí)進(jìn)行講解,通過將水電解,剝離出構(gòu)成水的兩種物質(zhì)氫和氧,再通過氫氣燃燒試驗(yàn)制成水,從而使學(xué)們認(rèn)識到水不是單質(zhì),而是由氫氣和氧氣構(gòu)成的,而氫和氧就是元素之一,使學(xué)生能夠從日常接觸的物質(zhì)中體驗(yàn)到元素觀的神奇。在“原子的構(gòu)成”和“元素概念”的教學(xué)中,通過引導(dǎo)學(xué)生對原子內(nèi)部構(gòu)成的學(xué)習(xí),形成不同的原子由于其質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))不同而導(dǎo)致其性質(zhì)不同的認(rèn)識,為幫助學(xué)生形成科學(xué)的化學(xué)元素概念奠定基礎(chǔ),即把質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))相同的一類原子稱為一種元素。再次,在學(xué)生初步建立了元素的概念之后,通過化學(xué)變化實(shí)質(zhì)和質(zhì)量守恒定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生建立元素守恒的觀念,即化學(xué)變化過程中組成物質(zhì)的基本成分元素的種類不發(fā)生變化,并且在物質(zhì)的制備(實(shí)驗(yàn)室制氧氣、二氧化碳,工業(yè)制純堿、冶煉金屬等)的原料選擇過程中,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這一觀念來選擇合適的反應(yīng)物。另外,在生活中隨處可見的飲料、食品、藥品和化肥等的標(biāo)簽上蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)元素知識,引導(dǎo)仔細(xì)閱讀標(biāo)簽,可以幫助學(xué)生從元素的角度認(rèn)識生活中的物質(zhì),從而更好地應(yīng)用和改造物質(zhì),并在知識的運(yùn)用中加深學(xué)生對元素構(gòu)成物質(zhì)的理解。
總結(jié)