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化学工程和化学的区别优选九篇

时间:2023-09-03 14:49:06

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇化学工程和化学的区别范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

化学工程和化学的区别

第1篇

关键词:化学工程;节能;绿色化学;工程工艺

中图分类号:TE08 文献标识码: A

前言:进入21世纪以来,环境问题越来越严重,而且,随着人口的继续增加,能源的持续减少,不可再生资源已经临近枯竭,生活垃圾核工业污染物也在无情的破坏着生态环境,人与自然的矛盾就这样不断被激化。在化学生产过程中,通过不再使用有毒、有害的物质,不再产生以及处理废物,生产无污染无伤害的目的正是绿色化学的设想。这虽然只是设想,但通过改进化学技术和方法,是可以达到减少有危害的化学产物的,绿色化学工程与工艺正是为了保证人类健康、生态环境,为促进化学工业节能目标而实施的。

一、绿色化学工业的概念

总结我们前面所阐述的,我们可以把其定义为无污染化学,所以在进行绿色化学工艺的过程中所产生的某种手段就是绿色化学工业技术,利用其原理从根源对普通化学反应产生的破坏进行整治。就绿色化学的特点来说,有以下两点,第一,绿色化学的本质就在于适中保持人与自然的和谐相处,近几年的快速发展而导致的环境破坏也就加速了绿色化学的快速发展;第二呢,绿色化学形成的结果是对环境友好的,绿色化学可以渐渐对付各种环境中产生的不利人类和自然发展

的因素。

但是究其根基,绿色化学是对环境的保护以及防范;而我们所说的环境化学就是对预防之后而无法达到效果的环境进行进一步的革新和处理,所以绿色化学和环境化学在起点和终点都是不一样的。那么在其反应过程中,对于有害物质进行摈弃,就可以制止不利产物的生成,但是在当前发展来看,这种想法只停留在表层,但是我们相信,通过科学家们的不断努力,这种想法终究会实现的。

二、传统化学与绿色化学的根本区别

化学可以理解为是研究从反应物向其生成物转化的的科学。传统化学在一定程度上是以资源过渡消耗和环境严重污染为代价的先污染后治理的化学工艺,其导致的危害是资源不可再生和环境污染,严重地威胁着人类生存和可持续发展,如目前全世界每年产生的废物达3-4 亿吨;而绿色化学(也称为环境友好化学)是从源头上防止环境污染的新兴科学。虽然传统的化学与绿色化学都为人类生活做出了巨大贡献,但绿色化学的根本思想是运用高选择性和原子经济性的反应,使用无毒无害的助剂、原料,生成环境友好的产品,而且经济合理,从而在节约资源的同时变废为宝。

绿色化学是对传统化学思维模式的革新和发展,也就是说,绿色化学可简单地描述为在化工生产反应过程中,改变了传统化学的“先污染后治理”,是“从源头上消除污染”,尽量不使用有毒有害物质,并减少或不生产废弃物和有毒有害物质。近年来的绿色化学发展,充分体现了绿色化学与可持续发展之间的密切关系,

因此,绿色化学也被称为“绿色与可持续化学”。

三、绿色化学应遵循的基本原则

1、污染预防优于末端治理污染;

2、尽可能的不用分离溶剂、试剂等辅助物质,若是不得已使用时,也应该是无毒、无害的;

3、在采用生产方法中尽量不使用和不产生对人类健康和对环境有毒有害的物质;

4、合成方法应具原子经济性(atom economy),原料分子中的原子更多或全部地进入最终的产品是原子经济性的核心目标。绿色化学的原子经济性有两个显著有点:一是最大程度地利用了原材料,二是最大程度地减少排放废弃物;

5、使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂;

6、生产过程能耗应最低且在温和的压力和温度下进行;

7、设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品;

8、在技术可行和经济合理的前提下,尽可能地使用可再生原料;

9、尽量减少或避免非必要的衍生反应步骤(如使用物理化学过程、屏蔽基团、保护复原的临时性变更等);

10、选择参与化学过程的物质,尽量避免发生意外事故的风险;

11、化学产品在使用完后应能降解成可以进入自然生态循环无害的物质;

12、发展适时分析技术以监控有害物质的形成。

四、绿色化学工程与工艺的开发

传统的化学工程与工艺对有害污染物的处理很被动,有滞后性,并且达不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治标不治本。比如利用烟气除尘、脱硫,虽然净化了气体,却把污染物转化成了废渣废水,不但没有解决问题,反应复杂了处理方式。绿色化学工程与工艺,以零排放、清洁生产为原则,从化学反应着手,对污染进行有效的防止和控制。

1、采用绿色化学原料

化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素,传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源,选取这种化学材料,不仅增大了我国不可再生能源的消耗量,同时也增加了化学生产污染物质的排放量,所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目,选用可再生、无污染的化学原料,如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物,这些物质是典型的绿色化学原料,将其投入到化工生产中,可以转化成醇、酮、酸类的化学品,在转化过程中,这些化学原料只会产生氢气,不会产生任何有毒、有害物质。

2、采用高效高选择性的反应原料

对于化学工业来说,化学反应是决定化学工业生产过程中生产成本和生产难度、充分利用化学资源等各方面的重要性因素。可以降低工业生产的成本,而且能够提高产物纯度,减少无效反应产物的排放,节约化学资源,在化学工业中,有机物的反应复杂,研究机制不确定,所以选择合适的反应原料,不断提高工业技术是对化学工业的发展有着重要的意义。

3、提高化学反应的选择性

烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工工业中时常发生这种反应,但是,它的生成物不稳定,很容易被进一步氧化,生成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应一般不会被选择,因为有时生成物中还会存在同分异构提,不利于得到最终产物,所以,为了简化生产,一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度,还提高了反应的选择性,还能够起到降低成本,节约资源,减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,就可以应对不同的烃类氧化反应。

4、采用无毒无害的化学催化剂

近年来,化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中,而催化剂对提高反应速率有着明显的效果,所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。如今,相关部门都在研发新的烷基化固相催化剂,此外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。

五、寻找高效绿色的化学催化剂对提升工业生产水平的作用

1、 污染治理

目前,化学工业有其是石油、化工、煤炭等重工业对环境造成重大污染,危害生存环境,破坏原有生态平衡,威胁人类生存。引起国际上广泛关注,美国

1996年设立“绿色化学挑战奖”表彰在绿色化学领域中做出贡献的人。绿色化学的目标就是从化学生产的源头上实现环境治理,消除环境污染,绿色化学改变了传统化学工业先污染后治理的模式,实现预防、监测、零污染,预先环境治理,保护环境,资源可持续发展。

2、优化资源

化学工业绝大多数工艺都是上个世纪开发的,受技术发展的限制,化工领域是劳动密集型产业,高耗能、重污染、浪费原料、劳动力成本高,对大气、水和土壤等环境排放高。使产品成本中附带原料浪费、能源消耗、污染治理等成本。据统计,美国化工业1992年用于环保经费达1150亿美元,治理污染经费达7000亿美元,化学品销售中资源节约和环境治理成本提升。绿色化学从约资源方面,提高使用效率,减少环境破坏,降低新产品经济成本,有利于倡导节约型社会。

3、节能减排

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。世界各国都制定了相关计划来实现这一目标,美国绿色化学目标:2020年将废弃物减少40-50%,化学生产行业消耗原材料降低20-25%。日本制定新阳光计划,在环境化学领域倡导绿色技术,减少环境污染,发展减排新技术应用。中国2006年提出降低能源消耗和对外石油依赖,希望2010年,单位GDP能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。2013年国家发改委表示,为确保今后节能减排目标、推进绿色低碳发展,深入推进节能减排各项工作。绿色化学正是实现节能减排和环境保护重要工具。国家倡导在重点领域节能减排,推进企业节能低碳行动,开展绿色化工行动,加强环境治理,加大治理力度,引导循环经济,着力增强全民节能减排意识,实现共创和谐社会,建设美好家园。

4、化学工业中绿色化学的应用

绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染,做到完全无公害无污染,因此它又被称为清洁化学,应用范围广泛,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。工业中化学反应发生的条件一般都是高温高压,在反应过程中,只有适宜的温度和压力才能使用现代化学工业的技术,另外加上绿色化学的高效催化剂,这项工程才得以不断发展。例如上文提到的低维材料碳纳米管,催化裂解反应中有很大的化学功效。

5、化学工业中绿色化学和现代生物结合的应用。

讲到了催化剂,这就涉及到另外的技术性学科生物技术。生物技术的就是高科技与高端专业知识结合的产物,学科内又分为细胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化学产业中主要应用于生物化学。在化学工业生产过程中,选取有机的生物材料,主要是动植物的原料,另外也会采用他们经过上千年演变的产物―地下的煤炭等。催化剂主要由人工催化剂和自然催化剂,分别由人工合成以及采用天然动植物的生物酶。这样能够满足现代化学工业发展的需要,同时也能切合可持续发展的指导思想,节约能源,维持现在生态平衡的状态,推动化学工业发展。

六、结束语

综上所述,可持续发展在当今社会显得越来越重要,因此化学工业生产中也要遵循这个指导性思想,采用选择性高的原材料,节能减排,利用高新化学催化剂,最大程度的减少污染物排放,不断增高有效产物纯度,在资源有限的前提下,保护生态环境,维护现有的生态平衡。绿色化学在整个化学工业的发展中,有着实质性的意义,高新技术性产物催化剂的使用能改变现有产业结构和传统的生产过程,加速化学工业发展。

参考文献:

[1]于贺. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 科技与企业,2013,05.

[2]李丽,王超. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 化工管理,2014,05.

第2篇

目前,催化原理的教学主要是采用“讲授知识—教师演示—学生模仿练习—教师总结”的方式。这种教学方式能够促进学生理解催化基本概念和原理,但是不利于培养学生发现问题—分析问题—解决问题的能力,更难以激发学生的自主性和创造性学习。当然,催化原理教学内容中的反应动力学部分要靠数学推导,因此适当采用传统的教学方式是必要的。但是,对于不同催化剂体系的理论,要有效地实现教学目标,案例教学法就显得非常重要。一些教学实践表明:通过案例教学法讲授催化基本概念和原理,学生能明显提高学习兴趣、自学能力、分析问题能力和实验设计能力;同时,理论考试成绩和文献阅读能力也能够得到提高。事实上,催化原理课程往往是在学生完成无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等基础课程学习之后开设的。催化原理中涉及的基本概念和原理,都与这四大基础化学课程密切相关。但是,学生们在学习催化原理过程中往往忘记联系已学知识,对基本概念和原理死记硬背,教条地处理问题。而精心设计的案例,可以引导并帮助学生总结和归纳基础课程的知识,分析和发现已学知识与新知识的关联,让学生认识到催化原理是始于基础化学而又有别于基础化学的,这样就加深了他们对催化基本原理的理解,同时也培养了其分析问题和解决问题的能力。

二、案例教学法的问题

在实际教学中,由于教师对案例教学法了解不准确、案例库建设不足等原因,案例教学的实施常常存在下面一些问题。

(一)案例教学内涵理解存在误区

很多授课老师把案例教学法简单理解为举例子。实际上,两者是有本质区别的。案例教学中学生是主角,居于主要地位,由学习的客体转变为主体;而举例教学中授课教师是主动的,居于主导地位。案例教学是引导学生通过对案例本身的分析、交流、讨论,做出相应的判断及决策,提高分析问题和解决问题的能力,帮助学生较深刻地把握和理解基本概念和原理;而举例教学是在讲授完基本概念和方法的前提下,让学生通过例子理解和运用知识。值得指出的是,催化原理案例教学中的案例,必须具有典型性、完整性、启发性和真实性。

(二)案例库建设不足

催化原理的教学往往是通过实例的归纳总结来阐述基本概念和理论。选用实际的催化剂或催化反应例子为素材,能够增加教学的生动性和趣味性。但是,教师不能把案例教学简单地理解为对实际例子的归纳和总结,它应该是一种由教师提出问题并让学生去分析和解决问题的教学方法。国内的催化原理案例教学尚处于发展阶段,尽管关于催化剂和催化反应的相关实例非常多,但是能够通过合理的设计和提炼成为符合案例教学要求的案例数目仍很有限,特别是结合能源化工生产的案例。

(三)教学对象背景复杂

催化原理是多数化学工程学院开设的选修课程。由于选课学生的专业不同,而不同专业的课程设置有差别,导致选修该课程的学生理论基础差别较大。因此,教师一方面需要调整理论讲授内容,采用案例教学培养学生的学习兴趣和运用理论去分析、解决问题的能力;另一方面应该在引入案例教学时考虑学生的知识储备,特别是对化学相关基础知识的掌握情况。

三、单一典型案例教学

第3篇

【关键词】改革思路;课件制作;教学效果

我校《高等无机化学》课程是化学工程与技术硕士研究生的一门重要学科学位基础课,该课程对培养学生的创造能力,提高学生素质具有极其重要的作用,对“承前启后”,帮助学生巩固专业学习思想有重要影响。但《高等无机化学》课程是理论性很强的课程,如何运用现代化教学手段,探讨新的教学模式,调动学生自主学习的积极性,实现优秀教学资源的共享,切实提高高等无机化学课程的教学质量和教学效果,是广大高等无机化学教育工作者急需研究的课题。本课题广泛吸收国内外高等无机化学优秀教材的精华和全国高等无机化学课程建设的经验,并结合我校化学工程与技术硕士研究生的特点,开发研制具有我校特色的高等无机化学课件,对提高高等无机化学课程教学质量具有重要作用。

一、高等无机化学教学改革思路

我院高等无机化学课程改革的总体思路为:整合教学内容,强化对学生创新能力的培养,着重提高学生的科研能力以及科学素质。根据上述的总体思路和教学的基本要求, 着重介绍高等无机化学各分支具有开创性的新成果。 介绍当前高等无机化学的研究前沿和研究热点,以使学生能了解当前无机化学研究的发展方向,同时优化教学内容,研制高等无机化学多媒体课件,探讨高等无机化学多媒体教学效果。

二、高等无机化学多媒体课件的研制

根据化学工程与技术研究生专业的需要,以研制高等无机化学多媒体课件,其内容包括元素周期系和相对论效应、酸碱理论和非水溶液、热力学函数和无机物性质、分子对称和群论、过渡元素化学、原子簇化合物等章内容。采用理论与实践相结合的方法,边研究边实践。开发多媒体课件要求以内容丰富、特色鲜明,符合21世纪高等教育改革和发展的大趋势。课件开发力求①内容精练、重点突出;②界面美观、布局合理;③易于操作;④图文并茂、形象生动。探讨如何发挥多媒体、网络技术的优势,探讨信息化教学的新模式,切实提高高等无机化学课程的教学质量和教学效果。我们制作的高等无机化学多媒体课件共包括5章内容,第1章元素周期系和相对论效应;主要讲多电子原子的轨道能量;原子结构次级周期性及周期系中的相对论效应;第2章酸碱理论和非水溶液;主要介绍质子酸碱理论、Lewis酸碱理论、软硬酸碱理论、非水溶剂酸碱理论;第3章热力学函数和无机物性质;晶格能与离子化合物的稳定性,键能与共价物质的稳定性及热力学性质和盐类的溶解性;第4章分子对称和群论;简单介绍一些分子的对称元素、对称操作和群论的基础知识;第5章过渡元素化学;主要介绍过渡化合物的电子光谱及磁性,八面体场配合物、平面正方形场配合物与四面体场配合物取代反应的理论区别;第6章原子簇化合物。主要主要介绍硼烷、碳硼烷的基本结构和成键方式;增补了高等无机化学实验16学时,以增强学生的综合创新动手能力。高等无机化学课程用传统的教学手段很难使学生理解掌握,采用多媒体教学手段,使内容更加形象化、具体化,有助于学生的理解,使学生有更加直观的感觉,调动了学生的主观能动性、学习兴趣。

三、高等无机化学教学方法和教学手段的改革

高等无机化学教学方法和教学手段的改进是提高教学质量的措施之一,采用先进的教学方法和教学手段,拓展课堂的时间和空间,会极大地提高教学效率和教学质量。多媒体教学能改变传统的“粉笔加黑板”的教学模式和教学方法,另外,多媒体教学的信息量比较大,能增加课堂教学的生动性和直观性,大大地改善传统教学中存在的一些问题,提高教学效果。根据专业的特点,我们对高等无机化学课程内容进行了调整,调整后的课程突出了高等无机化学与其他学科的交叉,有利于学生能力的培养。

我们开发了一套高等无机化学电子课件作为学生上课使用,逐步实现高等无机化学教学与管理的网络化,有利于教与学,是提高教学效果的良好途径之一。

四、高等无机化学课件在教学中的应用

为了学生能很方便地进行自主学习,教师也能很方便地更新教学内容。为今后的学习和工作打下良好的基础。采用高等无机多媒体教学时应该注意以下环节:

1、采用灵活机动的教学方式,尝试了多种教学方法,如: 采取探索、研究型教学和学习模式启发式、讨论式、互动式、交流式、充分调动学生学习的积极性; 在组织课堂教学时,对部分教学内容鼓励学生自学,如对称操作和群论的基础知识,原子簇化合物,金属有机化合物等。引导学生如何阅读参考资料,怎样吸取知识的精华,促进学生学习的积极性和主动性,获得良好的教学效果。

2、将多媒体技术与优秀教学资源有机结合,黑板与课件有机结合,满足教学体系、教学方法和学生学习的要求,激发学生学习高等无机化学课程的兴趣,提高研究生教学的质量,建立立体化、现代化的教学的新体系,有利于创新人才的培养。

3、在教学过程中,在讲解时教师有时难以把握授课进度和重点。学生不需要在课堂上忙于抄笔记,课后利用拷贝的多媒体课件可以自由复习,提高了高等无机化学教学效果和学生的学习兴趣。,使多媒体课件的制作更加完善,授课内容更加丰富灵活。随时在课件制作中增加最新最前沿的进展内容。经过对教师授课思路的整理,更可能给研究生教育带来新的活力和学习的主动性。任课教师备课时,可以根据教学内容和教学目标需要,利用教学资源库中多媒体资源中的原始素材,如文字、动画或是录像等形成具有鲜明个性特点的教案和课件。

4、采用多媒体课件备课时间要比传统的备课花费时间更长,只要充分修改电子教案,充分认真备课,在讲上下大功夫,一定会获得满意的教学效果。

5、使用多媒体授课时,教学进度与传统的黑板授课教学进度要保持一致,多媒体授课节省时间,把剩余的时间放在内容分析上,举一反三,化难为易,这需要教师有渊博的知识面,有丰富的教学经验,才能适应教学要求。

6、课件必须授课教师亲自制作,亲自修改,用自己制作的课件上课才能发挥最佳效果,否则,采用别人的课件上课,自己又没有很好的修改,这样教学效果打折扣。如果使用他人课件上课,教师必须在认真修改课件的基础上进行教学,才能获得较好的教学效果。

7、采用课件授课,翻页要慢,给学生留有思考时间,发扬传统教学的优点和多媒体教学的优点二者有机结合,是提高多媒体教学效果的成功关键。

8、每讲完一次课,课后及时修改课件,课后备课,效果更好。

五、总结

高等无机化学作为我校化学工程与技术硕士研究生的一门重要学科学位基础课,教学难度确实很大,我们经过几年来的教学实际经验,通过采用灵活多样的教学方法,研制好多媒体课件,用好多媒体课件上课、科研与教学相互渗透, 全面提升教学效果和教学质量。

致谢

本论文得到江苏省教育科学研究所课题(2010-R-17272)资助,特此致谢!

参考文献:

[1]金安定,刘淑薇,吴勇.高等无机化学简明教程[M].南京:南京师范大学出版社,2007.

[2]高军.我国高等教育研究的“学科指向性”特点的形成及其面临的挑战[J].中国高教研究,2006,(9): 37-40.

[3]孙汉文. 教材建设的原则与实践- 关于几个关系问题的处理[J].高等理科教育,2006,(1):106-108.

第4篇

关键词:多媒体;普通化学;教学方法

多媒体技术的优点在于可以将问题直观、形象地展现出来,乐于被同学们所接受。多媒体技术运用视频、动画、图片等资料将很难理解的问题通俗易懂展示给学生,这也带动同学们学习的积极性,强化学习动机,完善学习方法,挖掘学生无限潜能[1]。因此多媒体作为教学的平台有着得天独厚的优越性。作为一门通识教育课程,普通化学主要包括有机化学、无机化学、分析化学和物理化学四大化学。其主要教学目标是不仅让学生认识和了解化学的一般规律和基本原理,此外,还注重基本概念和原理的阐述,科学思维方法的培养,启发学生了解化学在自然科学发展中的地位和化学在提高人类生活水平方面的作用。普通化学的教学结合计算机多媒体的独一无二的特点,可以提高学生对化学学习的热情和学习效率,对抽象难懂的化学可以有更深一步的理解。本文是作者基于多年实际教学探索,并结合多媒体计算机本身特点与我校学生学习的实际情况,所进行的一些思考和相关探讨。

1多媒体计算机有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥

计算机区别于其他媒介最大的特点是信息及时反馈。譬如,电视机将视觉听觉合一,而计算机新媒体不仅如此,还真正意义上实现了人与机器的互动,不仅信息以图文并茂的形式呈现出,且丰富多彩,激发了人们的兴趣。课堂教学要想取得良好效果,需要彼此良好的沟通互动,这对课堂教学具有重大意义。而计算机新媒体可以满足这种需求,这样一来,既能快速有效的刺激学生学习的欲望,又能深入和强化学生学习的原动力,使得他们的学习效率大大获得提升。计算机和多媒体计算机这种独一无二的优势不仅成为教学的有效手段,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。在传统的教学中,老师总是按照既定好的计划把知识传授给学生,在整个课堂教学过程中,学生的角色很被动,即处于被灌输的状态[2]。然而,如果通过多媒体计算机来进行同样的学习过程,则学习的氛围完全不同:学生可以根据自己的兴趣有选择性的选取自己感兴趣的主题和内容,并且可以根据自己的基础适当选取适合自己的学习方式和内容。由于学习方式的改变,使学习的方式更加符合自身的习惯更容易激发出学生学习的欲望。只有外界刺激与人的内部心理过程相互作用才能获得意想不到的效果,可以充分发挥学生的主动性、积极性,真正体现学生的认知主体作用。

2使用多媒体教学能有效提高课堂授课的质量和深度,拓宽视野

多媒体教学对于解决目前高校压缩教学课时问题的解决优势明显,是一个很好的选择。在多媒体教学方式的辅助下,教师能够将一些抽象难懂的理论用更加简单易懂的方式形象地表达出来,不仅促进了课堂授课的质量,而且可大大节省讲课和板书时间。例如在讲解粘弹性时,如果单纯口头讲述各种模型,如麦克斯韦模型和开尔文-沃伊特模型,虽可表示出高聚物粘弹的主要特征,但由于高聚物中实际运动的单元的多重性,须用多元件组合的力学模型来描述。这有些抽象,很难被学生所接受,如何能更好的展现出整个模型作用的过程,我们采用计算机作图模拟,将整个过程生动形象的表示出来,也乐于被同学们接受。对于学生而言,学习的过程变得更为容易掌握;对于教师而言,教学的时间得到大大节省,一举两得。不仅如此,利用数字化的多媒体教学方式授课,还能有效地提高课堂授课的质量和深度,拓宽学生的知识面和视野。例如在实际应用中,利用flas展示整个反应的流程,不仅简单,而且可以更好地让学生对整个反应过程在头脑中形成系统,或知识框架,加深了对整个反应认识。促进学生的求知欲和激发探索精神,开发学生的创造能力和内在潜力。

3多媒体教学有利于突破普通化学教学中的重点和难点

将拥有优秀的图文处理能力特点的多媒体技术应用于普通化学的教学理念和过程中,可以把微观的知识进行宏观的模拟,把复杂的问题能够简单的模拟出来,把枯燥无味的知识变为形象的记忆。进而解决了在学习中遇到的许多实际问题,把抽象难懂的问题变得直观化,减小了学习的难度,更加顺利的突破了在教学中遇到的疑难点。因为这种方法有趣,能吸引学生的注意力,因此也带动了学生的学习热情。在传统的教学中,总是借助一些模型或挂图等来辅助讲解普通化学中遇到的难点,因为模型是完全静止的,所以让学生理解起来仍旧很困难。在多媒体课堂上,可以把抽象的、静止的知识做成活动的、可视的动画,增加了感性的成分,使学生更容易接受和理解[3]。例如,在《接触法制硫酸》的课件制作过程中,运用多媒体技术把吸收塔内的吸收过程这一无法用肉眼观察到的微观变化,模拟成宏观图像加以演示,同时运用相关软件穿插了对化学过程的解释和原理分析,并加深了学生与老师的互动,达到最佳的教学效果。在普通化学的教学中,普遍的重点和难点主要集中于工艺流程和化学原理的讲解,因学生缺乏空间结构意识和空间想象力,黑板上的平面板书无论如何也难以唤起学生的共鸣。利用CAI多媒体技术可以将相关的工艺流程从多个方面进行展示,并且对其中涉及的化学原理进行详细诠释,可以通过逼真的主体画面和精练的规律归纳,牢牢地吸引住学生的眼球,同时激发出他们的求知欲,达到完美的传授和学习的双重效果。

4利用多媒体模拟辅助普通化学的实验教学工作

作为一门以基本理论和实验为基础的课程,普通化学的实验教学在整个教学过程中具有非常重要的地位,对于培养学生的实际动手能力和创新能力有着不可替代的作用。在普化实验方面,可以通过计算机模拟帮助学生熟悉一些较为复杂且对身体具有一定危害性的实验[4]。例如,向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液生成的白色AgCl沉淀。学生往往只观察到白色沉淀。有些实验反应中含有中间体,如合成络合物等。一些化学实验由于实验成本很高,这些实验无法在学生们中广泛开展实验研究,早先这些令人头痛的问题现在由于计算机的存在便可迎刃而解。在科学研究的前沿,理论指导实践,大多科学家采取了利用计算机模拟模型,机理研究等,这便充分发挥计算机新媒体的功能。通过多年的教学经验,我们发现学生们非常欢迎和喜爱一些利用Flash软件制作的视频和动画形式,他们可以自主的通过生动的动画界面,自由选择适合自己的实验,然后进一步选择实验目的、相关仪器使用原理、操作步骤和实验结果等,达到良好的教学效果。但与此同时,应当注意到,用计算机模拟实验作为一种手段,无法替代常规的实际化学实验,它只是常规实验的一种补充和强化手段。

5结语

总之,社会的发展,时代的进步,技术的日新月异,我们以创新的理念指导教学工作。在计算机新媒体中,繁冗的文字被生动的图片代替,难以理解的概念被动画代替。这使原本沉闷的课堂生动化,并有助于拓宽有限的教学内容。但作为一名教师,我坚信课堂上的精彩源于课堂下的精心制作,如果只把多媒体教学仅仅看作一种省心省力的教学手段,则很难达到预期的教学目标[5]。我们应秉承开拓创新,不断探索的理念,使多媒体教学在普通化学教学过程中发挥更大的作用。

参考文献

[1]肖文雅,范庆彤,张培.多媒体教学现状的分析[J].中国医学教育技术,2006,20(1):41-43.

[2]李忆华.课堂多媒体教学中教师脚色定位的探讨[J].中国医学教育技术,2006,20(2):98-100.

[3]尚东.多媒体技术在化学学科中的应用[J].实验教学与仪器,2008(7):68-68.

[4]栾悉道,谢毓湘,谭义红,等.多媒体语义模型研究进展[J].计算机科学,2010,37(11):1-6.

第5篇

关键词: 预科教学 化学教学 民族院校

民族预科教育是基于我国少数民族政策关怀下的一个特殊高等教育层次,是我国高等教育的有机组成部分。同时党和政府提出开发西部的伟大战略目标,为西部民族教育工作提出庄严而神圣的任务,科技开发,教育先行,民族教育肩负着为民族地区培养“品德好,有战略眼光的科技师才”的重任,民族预科是民族教育的重要组成部分,是为边远民族地区培养“科技帅才”不可或缺的环节。我院预科教育自2000年学院成立起即开始招生,规模逐步扩大,成为我院为自治区培养少数民族技能人才的重要途径,成为学校的特色之一。其中民族预科理科班化学课是一门必修基础主干课程。预科学生对化学课程的学习,对其升入本科后的专业学习具有比较重要的意义。本文结合教学实践,通过对民族预科化学教学现状的分析,对民族预科化学教学工作改进进行探讨。

1.化学在预科教学中的作用

预科化学课是紧密围绕预科教育目标开设的。预科学生经过了高考选拔,又被本科院校录取,他们当中的大多数对化学要求较高。化学教育、应用化学、化学工程、生物及生化等专业学生到本科后,化学基础课和专业课是他们的主课;文史、财经、政法类学生本科后将开设化学选修课,由于国家和地方某些法律和法令,以及某些政策和法规,都有明显的科技背景,因此文理渗透已是必然规律[1]。因此,化学在预科教育中是很重要的,如何使学生在短短一年时间里,既能打好基础又有一定程度提高,是我们在教学实践中不断研究、探索的重点课题。

2.少数民族预科化学教学现状分析

2.1学生及学习现状

2.1.1学生及学习现状调查。

2014年6月对2013级即将预科毕业的300名理科预科生进行学习情况问卷调查,结果为:

(1)在高中阶段进实验室做过实验的只占54%。46%的学生对化学的学习是纯理论的,必然导致学生对理论知识的理解不深刻、不形象,动手能力极差,必将影响今后大学阶段的学习。

(2)在预科学习一年当中,认真学习化学的占34%,没有认真学习化学的占48%,学习态度一般的占18%。说明大部分同学学习化学的兴趣不浓。

(3)认为有必要学习化学的占79%,原因大多为专业需要及兴趣因素,少部分是因为生活离不开化学,学习化学可以扩充自身知识;没有必要学习化学的占21%,主要原因是今后专业不需要。仍有部分同学意识不到学习化学的重要性。

(4)希望在预科班学习过程中引入大学知识的占81%,对预科教学中重复补习高中知识感到很厌倦的占46%。说明同学们对新知识有强烈的渴求及愿望。

调查结果总体显示,我院预科学生总体基础较差,学习成绩参差不齐,学习积极性和主动性有很大差别。

2.1.2学生及学习现状分析。

2.1.2.1学生化学素质参差不齐,总体基础较差。

由于大多数学生来自贫困边远山区,山区师资短缺,数量质量跟不上,不得不利用非化学专业的教师教授化学,教师专业素养不够高,导致许多学生基础知识较差,有的人甚至连最基本的概念,如物质的量、物质的量浓度、摩尔质量、电离、水解等都不清楚。但是有少数学生的基础还是相当不错的,这就对教师教学提出更高要求。教师按照“预补结合”的原则教学,执行起来总有偏差,“预”多了,基础弱的学生“吃不了”;“补”多了,一些成绩好的学生“吃不饱”,教师在教学中很难把握好尺度。

2.1.2.2多数学生重理论轻实践。

化学课程是一门实践性很强的课程,实验教学是化学课程教学别重要的环节,是将书本理论知识形象化、具体化的重要途径,也是培养学生创新能力、观察能力和操作能力的重要手段[2]。来自边远山区的学生由于教学设施差,实验少,有的学生根本没有进过实验室,因而形成重理论轻实验、重书本理论知识轻操作能力和观察能力的学习习惯。

2.1.2.3缺乏学习主动性与积极性。

刚进大学的学生,一方面,他们的思想意识和行为习惯还停留在中学阶段,习惯被动遵守学校与教师安排的学习与规则,还没有形成自我管理学习与生活能力和习惯,缺乏学习主动性与积极性。另一方面,预科班的学生没有正式进入大学相应专业学习,似乎对目前学习感到茫然,不明确学习方向与目的,缺乏主动性、积极性和学习动力,有的人甚至觉得自己将来不学化学专业,可以不听化学课程,对化学课学习持可有可无态度。加之很多同学的学习是以应试为目的的,在没有高考压力的预科学习环境中,同学们不再有动力学习化学,认为预科就是保险箱,消极怠慢得过且过,在学习生活上都比较放松。不少学生高考前承受了极大的学习压力,都有一种对学习畏惧和厌倦的心理。另外,民族预科学生大多数来自老、少、边、穷地区,就其学习成绩来说,是降低一定分数段录取进校的,与直录大学生在分数档次上有区别。使学生容易产生自卑心理和低落情绪,导致学习积极性不高,甚至自暴自弃、自甘沉沦。

2.1.2.4缺乏良好的学习习惯。

一些学生缺乏良好的学习习惯、学习方法和思维方法,既没有上课做笔记的习惯,又没有自觉看书阅读的习惯,更没有独立思考问题、钻研解决问题的习惯。在学习方法上,有些学生希望大学教师像中学教师那样细致、缓慢、反复训练,学生没有养成自学能力和习惯,有的甚至连作业也不能完成。某些学生没有把学习当成一件重要的事情对待,常常对着电脑、手机娱乐上网,有的通宵玩游戏,从未想过认真对待学习。一部分学生认为考上大学后学习就不重要了,拿到毕业证去工作即可。

2.2教师、教学及教材现状。

2.2.1师资短缺,教学效果不理想。

课堂教育的成败主要取决于教师的组织和引导。教师既要有渊博的科学文化知识,扎实的专业基础知识,较强的课堂组织能力和教学机智,又要有高尚的人格魅力。而预科是一个比较特殊的中学向大学过渡的阶段,教学特点是既“补”又“预”,教学时间只有短短一年,要想既补习高中知识,又预习本科内容,对预科教师而言要求更高。预科化学教师不仅要熟悉高中化学知识及教学方法,而且要熟悉大学阶段化学知识,才能既补好高中知识,又娴熟地引入大学知识,顺理成章地完成预科化学向大学化学的过渡。虽然预科学生的目标不再是高考,教师可以不按照高考教学方式进行教学,但是也不能完全抛弃高考教学模式,毕竟学生刚刚从高考模式过来,如果突然中断曾经的教学模式,则学生会感到不适应,因此教学中仍然要适当保留高中教学方法,教师要有一定的高中化学教学经验才能满足学生要求。一味按照高中教学模式也不行,学生没有新鲜感,很快产生厌学情绪。当前我院化学教师短缺,没有长期固定的预科化学教师。频繁更换的教师教学经验不足,自身对大学化学知识是比较熟悉的,但是高中教材及知识把握还不太好,使教学效果不理想,从而影响学生学习状态。

2.2.2教学学时少、教法单一、重理论轻实践。

民族预科化学教学存在学时少、内容多的现象,教师在教学过程中要达到预补结合,往往顾此失彼。现有学时仅够复习高中知识,要充分过渡到大学化学知识显得时间很紧张。

教师在教的方面存在一些问题。首先,由于学院教学条件、硬件设施跟不上,因此预科化学教学手段比较落后,一律采用板书教学。其次,教法单一,使整个教学过程枯燥无味,缺乏充分激发学生学习兴趣和热情的举措。

由于教学设备落后、学时少等原因,因此我院预科化学未开实验课,大体还是沿袭中学时期从概念至原理到公式到运算的单一授课方式。结果使学生的理论水平有所提高,但操作能力和观察能力仍停留在中学阶段,使学生逐渐丧失学习兴趣。

2.2.3教材衔接性不好、缺乏针对性。

民族预科化学课教学的指导方针是“预补结合、以预为主,衔接性教学”,以此选定教学内容为复习高中化学知识,预学化学课程。由于没有专门适合预科生的教材,因此我们把教材定位在高中水平上,现用教材选择的是关于高中化学总复习的资料书。由于该书以复习高中化学知识为主,虽然有些内容与大学化学稍有衔接,但毕竟太过简单和浅显,从预科化学到本科化学的衔接性和过渡性明显不够,必然给教师备课带来负担,教师需要自行准备相关大学知识进行补充。可见,现行教材完全体现不出预科教学衔接性的特色,这种情况已严重影响教师和学生教与学的积极性。

同时,我们现招的理科预科生包含化学、生物、物理、数学、计算机科学等专业学生,而使用的教材却是相同的,没有针对性。教务部门并未将不同专业学生分班上课,仅按照文理分班,导致不同专业学生不得不接受相同教学模式及相同教学内容。如此缺乏针对性和层次感的教学活动,很难适应不同专业学生的学习需要,必然使学生学习积极性大为降低。

2.3学生对教学的期望。

调查问卷中,在谈及对预科化学的学习及教学愿望时,调查结果多种多样。主要愿望如下:

①希望能够进实验室,多做实验。

②希望老师多讲课外有趣化学现象、生活常识、新闻、社会话题,希望老师有激情、有幽默感,上课时想办法活跃课堂。

③基础好的同学希望老师多讲些题型巩固所学知识,希望老师讲授的题型难度大一些,讲课力求点到为止,不用反复强调分析;基础差的同学希望老师讲简单题型,分析时尽量详细,但基础差的同学出于好奇仍然希望老师多引入大学知识。

⑤希望在预科班的学习能按照本科专业分班上课(当前是按照文理分班),便于同学间相互交流。

可见,学生存在各种合情合理的愿望,教学工作需要充分改进。

3.少数民族预科化学的教学改进

3.1多媒体结合板书教学,增强教学效果。

多少年来,预科化学教学一直都是粉笔加黑板的传统教学方法,这种方法是教学资源缺乏情况下常用的,虽有其实用性但也存在不足之处,显著表现为影响健康、内容多而时间少、教学手段单调。这种只借助书写的讲授会导致学生产生畏学、厌学情绪。同时,某些内容仅用板书表达不够形象,不便学生理解,教学效果较差。如果在教学中引入多媒体教学,用一种形象的方式缓解语言障碍,就会大大增强教学效果。

多媒体技术指以计算机为核心,交互地综合处理文字、图形、图像、声音、动画及视频等多媒体信息,并使这些信息建立起逻辑连接,以表达更丰富、更复杂的思想的方法[3]。

多媒体教学使抽象的内容形象化,给我们提供克服传统教学弊端的全新教学方式,使抽象、枯燥的学习内容转化成形象的、有趣的动感内容,让知识传递更通俗易懂。如金属和非金属元素的核外电子的运动状况、化合后化学键的形成过程、电子的排布、各种烃类化合物分子的空间结构、氧化还原反应为基础的电化学反应过程等,这些微观过程可以在多媒体手段中得到较好的诠释。另外,化学是以实验为基础的一门自然科学,由于化学实验室硬件条件的限制,并考虑到实验经费和实验时间、安全等因素,很多实验难以作为演示实验或学生实验走进课堂,此时借助多媒体播放演示实验,效果非常理想。

3.2预科化学教材建设迫在眉睫。

教材是教师讲课的依据,传授知识的根本,是学生的学习资料,获取知识的重要来源,教材是课程建设的重要环节,是提高教学质量的关键,对我院现行采用的教材不能符合预科化学教学要求。因此,预科化学教材建设迫在眉睫,内容不能照搬高中和大学的知识,关键是如何体现衔接性,以符合预科教学的指导方针。同时要以人为本,符合学生实际情况,符合时展和化学知识更新。

3.3提高学生对化学的学习兴趣。

兴趣是推动学生自觉学习、积极思考的重要动力,是创造力产生的必然条件。任何一门学科,只要学生对它发生了兴趣,就能自觉主动地学习、思考,就一定能把它学好。但学生的学习兴趣不是与生俱来的,是需要后天培养的。教师在教学过程中不可单一地讲解理论、概念,单一的概念、原理、理论、运算教学方式枯燥无味,容易导致学生丧失学习兴趣[4]。教学过程中可把化学课程教学与当下社会关注的热点问题和生活中常见的问题联系起来,则容易吸引学生,刺激学生求知欲,激发其主动思考和学习的兴趣。例如,结合课程教学内容,向学生讲解当前人类社会最关心的环保、能源、材料问题,介绍当前生态文明建设和可持续发展战略等问题,选择环境污染对人类生活影响的特别案例进行分析。另外,化学现象鲜明、生动,最能引起学生的注意力,更能激发学生学习兴趣,教师教学过程应加强演示实验,激发学生学习化学的兴趣。

3.4安排学生实验。

化学是一门实践性很强的学科,也是一门以实验为基础的课程。实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。民族预科学生多来自老、少、边、穷地区,他们在中学时代的化学课学习基本从书本至书本,从理论到原理,很少上实验课。在预科学习阶段,同样由于设备不足的原因,化学实验课基本无法开展,教学方式基本还是从概念到原理到理论到运算,学生动手能力很薄弱。同时,由于缺少生动的实验过程,学生学习兴趣大大降低。因此,在预科阶段很有必要开设学生实验,从而衔接中学化学实验和大学化学实验的功能,弥补知识缺陷,强化操作技能,为后续化学课学习打下良好基础。

总之,在化学教学实践中,只有通过对教学内容适时改革,加快教材更新,推进教学方法和教学手段改革,才能有效达到预期教学目的。另外,教师要爱护学生、尊重学生、关心学生,了解他们的学习生活情况,关心他们的思想动态,帮助他们解决实际困难,才能激发学生学习兴趣。教务部门应按专业分班,以便教师能进行针对性教学,学生更能积极主动地学习,对教学具有更大促进作用。

参考文献:

[1]唐有祺,王夔,化学与社会[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]揣树清.谈谈民族预科化学教育[J].中央民族大学学报(自学科学版),2003(1).

第6篇

关键词:语言;理论;语法;词汇

中图分类号:H0文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2008)15-0229-02

语言是人类特有的最宝贵的财富。语言与各界各业的每一个人都有实际的关系,因为我们每做一件事情几乎都得使用语言。语言的使用,在多数情况下,是自动的,十分自然的,并不比呼吸和心脏的跳动更引起人们的注意。但是当我们碰到别人的说话跟自己不大一样而感到奇怪,或者观察孩子学话,或者对某种说法写法是否正确有怀疑的时候,语言也会引起我们的注意。

此外,许多人要了解一些关于语言的情况是出于职业的需要,这跟只是会使用语言是两码事。下面是些例子:

1.语言纠正者,他的任务是帮助别人克服语言运用中的困难和障碍。

2.本族语的作文教师,他要了解语言的理由大致同上。

3.外语教师。

4.文艺家,他必须了解自己的工具及其能力,正像画家必须了解颜料画笔和色彩一样。文学批评家关心语言也出于类似的原因。

5.心理学家,他知道语言是区分人类的行为和老鼠猿猴的行为的关键因素之一。

6.人类学家,他要了解语言出于两方面的原因: 首先语言是他所谓的“文化”的一部分;其次,在人类学的调查工作中他常常面临与语言有关的一些实际问题。

7.传教士,他不得不学习某种完全陌生的语言,这种语言没有现成的课本或词典可用,学习它不仅是为了处理日常事务,而且也是为了更好地传教和翻译圣经。

8.历史学家,他关心语言是因为他的资料来源是文献,也就是过去的语言的书面记载。

9.哲学家,特别是在他研究逻辑,语义,和所谓“逻辑句法”等问题的时候,需要语言知识。

10.通讯工程师,他的一部分职责是用口头形式(电话,无线电)或书面形式(电报,电传)在两地间传递信息。

语言学和运用语言知识的其他种种领域之间的关系很像纯化学和化学工程之间的关系。假定一家工厂过去一直用天然染料印染产品,后来染料的来源受到了威胁,或者价格猛涨,于是寻找一种容易获得而价格又比较便宜的有效代用品就成了化学工程师的任务。解决这个问题,他需要利用纯化学的各种已知的事实,然而许多事实并不是为了这种应用才被发现的。

当然,“纯”和“应用”之间的关系并不总是协调的。有时,面对实际语言问题的人不耐烦去请教 “纯”语言学家;有时请教了又得不到帮助。这偶尔是因为这位语言学家对这一问题不感兴趣,更常见的是他迄今收集到的系统知识还无助于解决这一问题。当这种情况发生时,搞“应用”的人就自己去探索,找出可行的解决办法。对语言学的许多主要贡献正是这样做出来的,它来自从古典语文学到电机工程的各个领域。任何人发现的有关语言的任何情况都是语言学家加工的原料。

语言学不是一门天生困难的学科,但有几点常常给初学者造成麻烦。一部分仅仅是术语问题;可是另一部分则是由外行人和专家们对语言的不同看法造成的。

(1)语言学家区分语言和文字,而外行人则倾向于把这两者混同起来。 “说的语言”和 “写的语言”这些外行的说法意味着言语和文字基本上只是同一个东西的两种不同的表现。外行人常常以为文字比言语更为基本,其实情况几乎完全相反。

人类在几百万年以前就会说话了,与此相比,文字是晚期的发明。个把世纪以前,在文明的国家里,识字是特权阶级的权利,千百万人不会读,也不会写。甚至今天,世界上有些地方还有大量的文盲。

根本改变对语言和文字关系的误解,是不容易做到的。旧习惯十分顽固。掌握了直接讨论语言的适当专门词汇很久的人,不通过文字仍不免出现失误。如果知道语言学界完成这种根本的转变也花了几百年的工夫,我们就会感到心平气和了。

(2)外行人讨论语言,很多时间是花在“正确性”的问题:it is I 是否比 it’s me 更“正确”? To whom 是否比 who to 更“正确”? ain’t 错在那儿? “不正确”的形式是不是在任何情况下都得避免?

说来可能会使人感到吃惊:语言学家对这些问题并不特别地感兴趣。可是请不要误解,这并不意味着语言学家赞成不正确的形式,或者不承认正确形式和不正确形式之间确实存在区别。语言学家作为语言的使用者,也跟别人一样,要受社会习惯的约束,在习惯的范围之内享有跟别人同样种类和同样程度的自由。他在语言的使用中可以是个纯语派,也可以不是。可是这跟他特别关心的事情,即分析语言,没有什么关系。

语言学家作为语言的分析者,不论“正确的”形式还是“错误的”形式他都得观察并记录下来。

(3)语言和文学之间的关系是天然密切的。文艺家用语言手段进行创作,正如画家用色彩,作曲家用音响进行创作一样。虽然如此,两者的研究却是不可混同的。画家和化学家都对颜料感兴趣。画家的兴趣集中在不同色彩的有效选择和搭配以及画布上的形象结构上。化学家的兴趣则是画家所用的颜料的化学构成。有些物理学家专门研究声音,甚至当他们处理乐器产生的音响时,他们的兴趣也跟作曲家演奏者或音乐听众很不相同。同样,语言学家也关心文艺家的原材料,但他不管这些原材料是用于文学目的还是别的什么目的。

现今世界上语言的数目大约是三四千种。精确的数字说不出来。一个原因是:有些地区、特别是南美洲和西太平洋的部分地区的语言缺乏可靠的资料。另一个更基本的原因是:即使资料充足,也无法总能判定两群人的话是不同的语言,还是一种语言的不同方言。

每种语言都定出一个语言社会,即通过共同的语言能直接和间接地彼此进行交际的一整群人。语言社会之间的界限不是很明显的。有些人能实际运用两种或两种以上的语言,叫做双语人或多语通,不同语言社会的成员可以通过这些人建立接触。多语通大抵基本上属于一个语言社会,只是部分的掌握别种语言,可是偶尔也有例外。

在多数情况下,语言社会的界限与政治疆界是一致的。例如过去在美洲的许多印第安部落的全体成员说的语言,没有别的社会说这种语言。今天在世界的许多地方仍然能够见到。但是这一概括也有例外。瑞士是单一政治实体,它有四种不同的语言。相反地,英语是一种语言,不仅英国和英联邦的许多国家说它,美国也说它。

今天的有些语言社会是非常大的。英语有几亿人把它当做本族语言,还有千百万说其他语言的人为了事务专业或政治目的学习它。俄语法语西班牙语德语汉语和少数其他语言,也有非常多的人使用。有些专家说, “汉语是一群有亲属关系的语言而不是一种语言。但即使把这群语言分开来计算,至少其中的北方话仍可列入上面的名单之中。

契梯马查语则是另一种极端,它是美洲的一种印第安语,30年代后期只有两个人说它。一种语言落到如此地步,它的命运就注定了新一代人不去学它,随着老年人的死亡,这种语言也死亡了。但是如果一种语言有几百人使用,对它的前途就不敢作这样的预断。

现今的语言里只有很少一部分有书面记载,使我们知道它们过去的情况。例如我们有早在公元世纪末的英语文献,它们看来不像英语,但确实是英语的文献:文献里所用的语言逐渐变化,经过一千二百年的时间,变成了我们现在所说的英语。

我们也有书面记载证明,有些语言先前曾经存在过,现在已经完全消失了。我们有从古代意大利留传下来的大量碑铭和一些文献,它们除拉丁语之外还用别的几种语言写成。这些语言中的奥斯干语昂伯里安语跟拉丁语相近,别的语言,如埃特鲁斯干语则不然。所有这几种语言都随着罗马政治霸权的兴起而被拉丁语湮没了,就如契梯马查语不久前被英语湮没了一样。今天,只有拉丁语以所谓罗曼语的形式幸存下来。罗曼语包括:法语葡萄牙语西班牙语加答郎语意大利语罗马尼亚语和少数其他语言。这些后起的形式中,还有也消亡了。我们知道,最后一个讲达尔马提亚语(罗曼语的一种,说这种语言的人居住在现在的南斯拉夫)的人是不是1898年在一次矿井爆炸中死亡的。

第7篇

关键词:石油化工机械;防腐设计

中图分类号:S611文献标识码: A

腐蚀介质广泛地存在于化工企业的日常生产工作环境中,在这样的环境中,机械设备的腐蚀程度通常会更加严重也更快,所造成的损失也较大。因此要加强化工行业机械设备的防腐蚀能力,对提高机械设备的使用年限,降低企业的生产成本等,都具有较大的意义。

1 设备发生腐蚀的原因及分类

1.1 发生腐蚀的原因

众所周知,化工机械设备本身是金属构成的,只要是金属它就会因为温度、湿度等外界条件的影响,从而导致金属发生锈蚀。在当下环境中的工业企业,特别是各个化工企业内,其环境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物等一些有害物质,再加上不同的企业不同的厂房在不同环境下的温度和湿度都较高、较大,因此在这些环境因素的综合作用和影响之下,金属就可能会与这些有害的物质发生强烈的化学反应,进而形成了腐蚀。

1.2 腐蚀的分类

1.2.1 按照腐蚀所产生的原因以及表象进行分类。可以将腐蚀分为:疲劳服役,剥层腐蚀,工业大气腐蚀,高温氧化腐蚀以及酸性大气腐蚀,等等。

1.2.2 按照腐蚀所产生的机理进行分类,化工机械中的腐蚀主要可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

电化学腐蚀,则主要是指金属材料在与电解质溶液进行接触以后,发生了电极反应而发生腐蚀,这种反应是一种氧化还原反应,主要因为环境的潮湿所致。

化学腐蚀的含义主要是指金属的表面与周围的介质发生了化学反应,进而使金属遭受了破坏,主要是因为环境温度过高、较为干燥所致。

2 腐蚀产生的化学机理

2.1 电化学腐蚀机理

金属发生的电化学腐蚀,主要就是因为金属的表面层与离子导电介质所发生的电化学作用,从而遭到了破坏。任何按照电化学机理所产生的腐蚀,都会包含至少一个的阳极反应和阴极反应,同时还会通过金属内部的电子流,以及在介质中的离子流进行联系。

阳极所发生的是氧化过程,主要就是金属离子从金属中转移出来,转移至介质中,同时放出电子流,然后与介质中所存在的离子流进行联系,结合到一起。

而阴极反应则相对的是介质中的氧化剂组成成分,通过吸收来自于阳极的电子进行还原的过程。电化学腐蚀因为电流不会对外进行做工,都会在腐蚀电池的内阴极发生自耗反应,这样的反应,无疑就会加快金属被腐蚀的速度。

2.2 工业大气的腐蚀机理

在工业污染较为严重的地区中,空气中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物以及盐等挥发物,还包括一些工业粉尘,这些都是一些腐蚀性的介质。在以上介质物中,在潮湿的条件情况下,酸性气体就会与水结合生成无机酸,而这些酸就具有极强的腐蚀作用。例如一些铁制的合金,在这样的介质中,就会发生一连串的化学反映,致使钢材被严重的破坏。

在工业大气的环境下,机械腐蚀是由电化学腐蚀和直接化学腐蚀综合作用的。从电化学腐蚀以及化学腐蚀的本质来看,都是因为金属原子在失去电子以后变成离子的一个氧化过程。其主要的区别就是发生的环境背景不同而已,化学腐蚀是金属与周围介质在高温、干燥的环境中所发生的化学反应,而电化学腐蚀则是发生在潮湿的环境下,发生的氧化过程。

3 化工机械设备的防腐蚀设计、装置工艺

金属材料极容易遭到腐蚀破坏,所以在机械设备的采购过程中,应该要对机械设备的采购选用、安装使用等环节进行综合的考虑,并且要选择合适的配套附件,对设备的附件功能以及防腐蚀设计,具有相同的重要作用。

3.1 材料的选择

被用在制造业中的机械设备材料,大多都是碳素钢。这种钢价格较低,同时采购较为方便,而且便于对其进行加工。这样的钢在普通的工作环境中使用,不会发生较大的腐蚀,对机械设备的使用,也不会造成较大的危害。但是如果是在化工行业中使用,其工作环境就可能会对其造成较为严重侵蚀。

例如常用的 Q235 钢,在浓度较高的腐蚀性介质中,其腐蚀速度十分的高,即使对设备进行防腐涂漆,但是很容易造成漆膜出现局部脱落或是划伤,也可能会致使其腐蚀面积不断扩展,大大降低了机械设备的使用寿命。因此,化工企业通常都不会选择使用这样的材料,而选择一些具有耐腐蚀性能的普通低合金钢,作为机械设备的制造基材。低合金钢的价格虽然稍高,但是其所能够取得的总体经济效益,要比碳钢好很多。

3.2 结构与工艺

如果机械构件的集合形状设计,过于复杂或是不合理,就可能会引起热应力、积尘、机械应力以及积液等缺陷,进而导致接卸的局部发生腐蚀情况,因此应该从防腐蚀的角度对结构的设计进行综合性的考虑,通常情况下,要符合以下要求:

3.2.1机械构件的形状易简单;

3.2.2 防止机械构件表面有伤痕或是遭到损坏;

3.2.3 机械构件应该尽量选择使用同一种金属材料;

3.2.4 尽量减少机械构件中存在的缝隙;

3.2.5 选择较为优质的防锈漆以及结构形式,以便于保证腐蚀介质与机械构件能够完全隔离,尤其是要注意对焊缝进行涂漆,较为合理的涂漆结构,能够保证构件的任何一面或部位,都能够进行涂漆;

3.2.6 防止残余水分在机械设备上有滞留情况,在设计的时候要尽量避免具有向上的容器状凹处,如果不能够尽量避免,应该要设置排水孔;

3.2.7 在对机械设备进行焊接时,要尽量防止出现应力集中或者是内应力的现象,要尽量采取连续的焊接工艺,间断的焊接就容易产生内应力;

3.2.8 要尽量避免出现焊接缺陷,例如咬边、焊瘤、未焊透等现象,这些都可能会导致其形成新的腐蚀点。例如咬边就可能会导致出现应力集中,其凹陷边也可能会形成夹缝,而焊瘤不仅仅会造成应力集中,还会致使焊瘤与母材之间形成一定的夹缝。以上这两种焊接缺陷,都会造成较为严重的腐蚀现象;

3.2.9 为了能够进一步防止发生缝隙腐蚀现象,对于构件的连接处的夹缝,要进行科学合理的设计。对于常见的构件连接形式,主要包括对接以及搭接两种,这样的连接中应该采用焊接的连接,同时还应该采取双面连续的填角焊接,同时对于对接的接头,还应该采用双面连续的对接焊接,进而避免出现缝隙腐蚀的情况发生。

4 设备的防腐蚀方法

对机械设备进行防腐蚀的方法有很多,主要就是为了能够改善金属本身的特质,将腐蚀介质能够与被保护的金属进行隔开,或者是对金属表面进行合理的处理,以改善电化学保护以及腐蚀环境等等。电化学保护法,主要就是依据电化学的相关原理,进而在金属设备上采用一定的措施,进而使之能够成为腐蚀电池中的阴极,从而减轻甚至是防止金属腐蚀的方法,主要包括外加电流法以及牺牲阳极保护法。

外加电流法,主要是指将保护金属与另一个附加电极作为电池的两极,同时将被保护的金属作为电池的印记,然后在外加直流电的作用之下,对阴极进行保护;

而牺牲阳极保护法,是采用电极电势将被保护的金属或是合金,作为电池的阳极,将其固定在被保护的金属表面上,从而形成了腐蚀电池,而被保护金属作为阴极,从而得到保护。

根据电化学的相关腐蚀原理,采取牺牲阳极保护法对机械设备进行保护是一种较为科学、合理且有效的方法。而目前,各个国家也广泛的采用此方法,将其应用在各种较容易发生腐蚀的机械设备上,对其进行保护,并取得了较好的效果。

参考文献:

第8篇

关键词:物理化学实验;考核评价体系;探索实践

高校课程学习效果评价是教学活动的重要环节。学生是教学活动的主体,考核是评价学生学习效果的常用手段,也是教学评价的核心内容。学业考评机制对驱动学生自主学习、培养学生创新思维具有举足轻重的重要作用。评价结果也是学生保送研究生、评奖学金、出国留学申请等方面相对客观的重要参考依据[1]。

1目前我国高校采用的主要考评机制

百分制考核在我国学生教育的小学、初中和高中阶段,在一定程度上成为学生积极进取,学习理论文化知识的重要驱动手段。考试分数的高低成为学校特别是高等学校选拔学生的重要依据和客观标准。这一体系沿用至今且仍然在我国众多高校学习评价体系中占有绝对统治地位。然而进入大学阶段,百分制考试手段的弊端日益凸显,一定程度上丧失了其驱动学生掌握科学文化知识的功能。这与现行的学业评价考核方式———百分制考核有很大关系。当前高校通用的百分制考核,学生考试成绩达到六十分即可全部获得该课程的学分,“六十分万岁”依然在学生观念中根深蒂固,严重阻碍了学生在学业上的积极进取以及主观能动性的发挥。等级制考评体系则完全以学生的学习获得为依据,未设定“六十分”门槛,采用级差评定学生的学业效果。具有“模糊”和“清晰”的双重属性[2]。清晰的等级有效淡化了分数效应和竞争,使学生在学习过程中更加注重学习能力和创新思维的培养。另一方面,也有利于缓解学生的心理压力和精神负担,有助于培养学生的健康心理,避免学生之间“分”“分”计较。但等级制考评体系有其明显的缺陷,一是等级制考核的“模糊性”不利于学生查漏补缺和在以后的学习中针对性的完善自己。二是学习能力较为接近但仍有区别的学生,对高校的人才选拔、评奖评优造成困难,难以取舍。百分制考评与等级制考评是当前高校正在采用的两种主要学习评价机制,如南开大学主要采用百分制,清华大学采用等级制。两种评价体系各有利弊,具体采用何种评价机制应根据课程特点具体问题具体分析,加以灵活应用。

2物理化学实验课程的特点

物理化学实验课程与理论课程,既密切联系,又有所区别,各有侧重。因此完全套用理论课程的百分制考核方式,一考百了,不利于学生创新实践能力的培养,与开设物理化学实验课程的目的背道而驰[7]。因此探讨和建立对理工类院校实验实践类课程教学模式、教学内容以及实验学习过程考核和实验结果考核评价的新方法、新体系,势在必行。我们在多年的实验课教学过程中,以安徽工业大学物理化学实验课的学生学习评价体系为蓝本,结合物理化学实验课程“基于理论,注重实验”的特点,在原有考评体系的基础上,建立了一套新的学生实验课程学习能力的考评机制,采取了“百分制考核+等级制考核”的考评体系

2.1物理化学实验学习体系的构成

高等学校物理化学实验课程是提高学生动手能力以及培养学生探索精神和创新能力的一门基础实验课,是不仅能够巩固学生无机、分析及有机化学实验的基本实验技能,而且能够使学生掌握物理化学的研究方法,从而加深对物理化学理论课所学理论知识的理解[3-6]。实验课程的考核应当由实验学习过程的考核和实验结果的考核以及实验理论知识的笔试考核三部分构成。涵盖了从学习开始到结束的整个过程。三者相互结合,各占一定比重,从不同侧面反应学生学习效果,对学生的实验学习效果进行客观评价,促进学生取长补短,完善自我。

2.2物理化学实验课程的考评特点

目前对物理化学实验课程的学习,各高校、高校内不同专业学习效果的评价机制各不相同。有的高校对物理化学实验课程的学习仍然采用笔试考试百分制制,与物理化学理论课的考核内容大同小异;有的高校则只考核操作,但物理化学实验的特殊性在于,每个实验的专属设备台套数有限,难以保证所有同学同时操作考核,其公平公正性大打折扣;还有高校开设物理化学实验的非化学化工类专业,如基本放弃了对学生实践能力的考核,丧失了设置物理化学实验课程的初衷。

3原有评价机制的弊端与不足

在我们实验教学实践过程中发现,三阶段考核的评价方式在实验学习过程的考核和实验结果的考核过程中存在弊端。物理化学实验区别于其它实验的一个基本特点是对实验设备的依赖,需要通过对物质、反应体系基本物理量变化的监测,探索客观体系的内在规律。实验设备台套数有限,不能满足所有学生同时进行单人实验。分组小班上课,上课学生多,教学量大,教学任务重,数个老师同时展开实验教学,对实验学习过程的考核和实验结果的考核(实验报告)仍然沿用百分制考核,不同老师衡量标准不同,难以公平公正的评价不同学生学习效果,有的老师评价分数在五十分到九十分区间分布,而有的老师则所评分数几乎全部在九十分以上,从九十一到九十九,实际上九十一与九十九分转化到对学生课程结束后的最终评价上,差别几乎体现不出来,因此不同老师个体评价标准具有差异性、随机性大。实验学习过程的考核和实验结果的考核基本失去了对学生学习过程客观公正评价的功能。

4创新评价机制的有效探索

我们以安徽工业大学化工学院物理化学实验课程体系为样本,尝试建立新型的、适于评价学生学习效果的考核机制,驱动学生对真知的探索和实践创新能力的培养。该评价机制可概括为“等级制+百分制=百分制”,一定程度上剔出了等级制和百分制的弊端,扬长避短,最终的表现形式认为百分制,既有利于学生对自身学习效果形成正确评价,又有利于高校的人才选拔,评奖评优等教学激励工作的开展。具体来讲,物理化学实验课程的“等级制+百分制=百分制”考核机制概括如下:实验学习过程的考核和实验结果的考核以及实验理论知识的考核三段式评价涵盖了学生实验课程学习的整个过程,在实验学习过程的考核和实验结果的考核阶段实施等级制考核,不同等级与相应分数相对应,分别以A、B、C、D、E、F形式记录,等级A以90分计;等级B对应80分;等级C对应70分;等级D对应60分;等级E对应50分;等级F对应未参加考核学生,按0分计。实验理论知识的考核采用百分制。三阶段考核各自占不同比例,如实验学习过程考核占20%,实验结果考核占30%,实验理论知识考核占50%,转化为学生的最终百分制成绩。也即实验学习过程考核×20%+实验结果考核×30%+实验理论知识考核×50%=最终实验课程学习效果的百分制评价,计算中实验学习过程和实验结果考核的等级评价结果转化为对应分值计算。如某学生实验学习过程考核为A,实验结果考核为B,实验理论知识考核为90分,那么该生的最终学习评价为:90×20%+80×30%+90×50%=87分。实验学习过程的考核和实验结果的考核注重学习过程,实验理论知识考核注重学习结果,三阶段考评贯穿整个学习过程,每个阶段根据该阶段特点采用不同考核方式,同时使得学生在整个学习过程中,能对自己的学习效果进行提醒、监控,避免某些自制能力差的学生等到课程结束后考核时,才意识到自身学习情况问题的出现。

5创新评价机制的实施效果与思考

安徽工业大学物理化学实验教学团队从2015年9月开始,对学习物理化学实验课程的应用化学、高分子化学、化学工程与工艺以及化学生物学本科生,实施创新评价机制,将三阶段教学法及其评价方式落实在教学过程的各个阶段。取得了良好效果,体现在以下几个方面:(1)加强了对学生的学习过程监控,避免了学生学期末“悔不当初”情况的出现,有效降低了学生的不通过率。同时说明部分学生自我控制、自我约束能力不强,不注重平时积累,导致期末结课难以通过现象的发生。因此该评价机制对其它课程的考核也有一定的借鉴意义和作用。(2)学习过程中的等级评价,驱动不同层次的学生在学习过程中,通过努力学习不断提搞等级层次,目标明确,能力得到提升,避免了百分制考核中“六十分”即可现象的出现。(3)改评价机制的最终表现形式为百分制,精确描述了学生对该门课程学习效果的最终评价,反应了学生各种能力的细微差别。同时也给教师以及学校激励选拔人才提供了重要参考依据。(4)教师根据各个阶段评价结果以及学生的最终评价结果,找出教学薄弱环节,查漏补缺,调节三阶段在最终评价中所占比重,在后续教学过程中予以加强。综上所述,针对当前高校物理化学实验课程评价体系的不足,分析了等机制和百分制在学生学习评价中的不足之处,各取所长,结合实验实践类课程特点,提出了用“等级制+百分制=百分制”体系评价物理化学实验课程的学习效果,并在本科生教学中进行了有益尝试,通过对学生学习过程评价的监控,加强了平时学习积累,驱动了学生的内在学习兴趣,有利于学生创新思维的培养。教学效果显著改善,对其它实验实践类课程的学习考核评价具有一定借鉴意义。

参考文献

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[5]陈萍华,蒋华麟,舒红英,等.基础与创新并重的物理化学实验模式探索[J].实验科学与技术,2015,13(1):140-142.

[6]陈玉娟,孙东,王春风,等.浅谈物理化学实验教学中的几点体会[J].实验室科学,2015,18(4):223-225.

第9篇

关键词:学科文化;中学化学教学;育人功能

文章编号:1005–6629(2013)10–0010–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

学科文化是在学科的发展过程中形成的独特知识体系、学科价值体系、语言系统与行为习惯等方面的总和,它在理想人格塑造、价值取向引导、思维方式养成与行为方式导向各维度上对学生的发展具有极其重要的教育影响力。承担着学科文化传承任务的相应课程,既是学科知识的载体,也是学科文化的载体。从学科文化视角研究和探索中学化学学科的育人功能,能够丰富和发展中学化学课程的教育价值,更多地体现出对人的一种训练和培养,使中学化学学科教育真正为提升学生的科学精神和人文素养服务。

1 化学学科文化的构成

化学是自然科学中的一个分支,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。化学科学成果的应用,极大地促进了社会生产力的发展,成为人类进步的标志。化学发展成为自然科学的重要学科之一,经历了古代化学时期、近代化学时期和现代化学时期3个阶段。今天化学已发展到拥有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学与化学工程学等几大分支,并由此衍生出了许多新兴的交叉学科。

化学学科文化是指在化学学科发展的过程中,创造和形成的化学学科理论体系,所具有的思想、方法、概念、定律,所采用的语言符号、价值标准、科学和人文精神、文化产品,以及教学和行为习惯的总和[1]。而化学学科知识、价值、思维、语言、教学和行为习惯等是化学学科文化的核心要素[2~4]。

1.1 化学知识和价值观点

化学学科知识与化学学科文化之间具有密切的联系。一方面,化学学科知识的发展是化学学科文化产生的基础和存在的依据,并丰富了化学学科文化。如人类对原子结构的认识,经历了道尔顿实心模型、汤姆逊糕枣模型、卢瑟福行星模型、玻尔模型和量子力学模型等,在其发展过程中不但发展了原子结构的知识和理论,其“依据事实-提出假设-抽象建模-实验验证”的研究思想和方法也丰富了化学学科文化;人类对酸碱的认识经历了朴素酸碱概念、酸碱电离理论、酸碱溶剂理论、酸碱质子理论、酸碱电子理论和软硬酸碱理论等发展过程,丰富了“坚韧不拔、不断求索”的化学学科精神。另一方面,化学学科文化是维系学科学术共同体的基石,也是化学学科知识发展的内在动力。学科共同体成员坚信化学学科是造福人类的,追求人与自然、社会和谐发展的价值取向,遵循化学学科研究的行为规范,以伟大的化学家为榜样,不断探索化学科学的真谛,使化学学科知识得以丰富和发展。如新元素的发现、稀有气体化合物的合成等,正是化学科学方法得以科学应用所取得的成果。

从哲学意义上说,学科价值是指学科对人类的有用性。这种学科的有用性包括了理论与实践上的有用性,个体与社会层面上的有用性等等,不同的学科有用性反映了不同的学科价值,形成学科之间区别的重要标志。化学是理论和实验结合、基础和创新并重的学科。化学学科的价值主要体现的两个方面,一是通过揭示客观事物的变化运动规律而得到价值体现,二是通过创造和识别能服务于人类社会发展的新物质而得到价值体现的。

1.2 思维方法和语言系统

学科方法实际上是学科内开展科学研究的基本方式与途径,不同的学科往往以不同的方法论指导学科内开展科学研究,形成了不同学科之间思维方式的差异。学科方法(也可以说成是学科共同体成员的思维方式)是学科文化的内核,是学科共同体所有成员特有的研究和思维方式。

化学学科研究方法主要有观察法、科学实验法、归纳法、数学方法、假说与模型等等。化学学科共同体成员习惯于根据实验事实,进行归纳概括、抽象推理的思维,习惯于从实物粒子的微观结构视角揭示物质变化本质的思维;习惯于关注环境因素对体系状态和性质影响的思维;习惯于提出假设、建构模型、实验论证的思维。

化学实验方法在化学学科方法中具有特殊的地位。化学是以实验为主要研究方法的基础科学,即使是计算化学迅速发展的今天,化学实验依然是检验化学原理和计算结构的唯一标准。正如化学教育家傅鹰先生所说,只有实验才是化学的最高法庭。

语言是文化的产物、载体和现象,是思维的物质外壳与呈现形式,是学科文化的窗口。每一学科独特的思维方式决定了其独特的语言方式或言语体系,学科共同体成员用这些专业言语体系进行学术上、思想上和情感上的交流,传递建立在学科知识和信仰体系之上的宇宙观、人生观和知识观。

化学学科在发展过程中形成和丰富了自身学科语言。化学语言主要包括文字语言、符号语言和图表语言等。普适、通用和简捷的化学语言,能将众多的物质结构、组成、变化和性质等化学事实表达出来(如化学符号CO,表达了一氧化碳分子的组成、共价键成键情况、孤对电子数目等信息)。化学学科共同体成员用化学语言表示物质的组成、结构、性能及其变化规律,化学语言是化学学科共同体成员进行化学思维、学术和思想交流不可缺少的工具和中介。

1.3 化学研究和教学行为习惯

学科研究和学科教学是学科最主要的学术活动形式,学科研究习惯和学科教学行为不但是学科文化的重要要素,更是学科文化传承和发展的基本保障。学科共同体成员的学科教学与研究习惯具有一致性,正是这种一致性保证了学科及其学科文化的延续和发展。学科共同体成员在长期的学术研究和教学过程中,学科知识和观点逐渐内化成学科成员的学识和信仰,逐渐改变着个人的人生观和价值观。伴随着学科知识的获取和传授,学科文化就在不知不觉中深深地影响着所有学科共同体成员的思想、规范、行为和习惯等,并成为他们参加社会生活的重要经验和手段。

化学教学是由教师的教和学生的学所组成的双边活动。在教师有目的、有计划、有组织的指导下,学生掌握系统的化学科学基础知识和基本技能,并在此基础上发展能力,形成一定的学科素养和社会所期望的道德品质。化学教学行为体现了化学学科前辈们进行研究和教学的行为习惯,化学教学行为能够内化为学生的行为习惯。

化学的学科特点和价值观点一定程度上决定着化学研究和教学行为习惯。化学服务于人类社会发展的价值取向,促使化学研究和教学关注化学在生产和生活中的应用;化学研究着力解决生产、生活和社会发展中的问题,化学教学关注对学生应用化学知识解决实际问题能力的培养;化学揭示客观事物本质及其规律的价值取向,要求化学研究应具有怀疑的、思辨的品质,促使化学教学教真实的化学、有用的化学,重视实验探究在化学研究和教学中的作用;而“化学是一门实验的科学”这一学科特点也同样决定了化学研究必须以实验为主要研究手段,化学教学也应引导学生进行以化学实验为主要方式的探究学习。

2 化学学科文化的育人功能

教育既是一个知识传授的过程,又是一个文化育人的过程。这就表明学科教育存在两个维度,一是知识维度,即以知识为中心,追求知识的系统性、理论体系的完备性,把对事物的认识作为主要目的的教育。二是文化维度,即以文化为中心,在知识教育基础上关注文化,使学科教育成为关注学生如何适应社会并成为全面发展的人的教育。学科文化是教育最主要的文化资源、最基本的教育内容。从文化视角研究和探索学科教育思想、方法,可以丰富、发展和完善当前的教育理论,有助于开阔教学的视野,优化师生的知识结构。

今天的化学教育已经不单纯是化学知识的教育,通过化学课程的实施,培养学生的科学素养和人文精神是化学教育的最终目标。作为中学课程结构中科学领域的一个科目的化学,既是一种科学知识体系,又是一个教育科目。这就决定了化学学科的知识体系,既必须符合科学知识本身的规律,又要符合学生的学习与认知规律,符合学校的教学规律。《普通高中化学课程标准(实验)》明确要求,要在人类文化背景下构建化学课程体系,理解化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的重要作用;要在化学课程实施中,结合人类探索物质及其变化的历史与现代化学科学发展的趋势,引导学生形成科学的世界观;要从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,让学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养其社会责任感、参与意识和决策能力;要通过化学课程的实施,让学生养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。

因此,化学学科文化的育人功能是指化学学科文化主体、学科文化场域,以及包括知识理论体系、学科价值体系等在内的学科文化核心要素,对学生理想人格的塑造、价值观念的形成、思维方式与行为习惯的养成等方面施加影响的能力[5~7]。化学学科文化中的价值取向、思维方式、行为规范、语言系统等都是丰富的教育资源,对于学生的成长和发展具有重要的定向和规范作用。在中学化学课程实施中,在重视化学学科知识的教育意义的同时,关注化学学科知识背后潜藏的文化背景和价值体系的教育意义,既能引导学生思维和行为方式的养成,又能培养他们形成认识世界的科学态度与高尚理想人格,从而提高综合素质。

2.1 运用化学学科文化,塑造学生的理想人格

人格是人的内在品质结构与外部行为方式的一种相对稳定的个性综合特征。人格既是个人所独有的特质,又是个人经社会化所获得的整体,具有鲜明的时代特征。当代学生的理想人格应该包括“有理想、有信念,具有与时俱进的人生观和价值观;既具有良好的自我意识和独立能力,又具有良好的团队精神和和谐的人际关系;能积极参与社会实践,勇于开拓创新,具有强烈的社会责任感”等。学生人格的塑造事关社会的进步和发展,基础教育承载着帮助学生建构既适应时代的需求又不失学生个性特色的理想人格的任务。

徐光宪先生曾经说“化学是一门承上启下的中心学科”。他认为科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游,化学是中游,生命、材料、环境、能源等朝阳科学是下游。化学是中心科学,是从上游到下游的必经之地。尽管今天的化学看上去没有那些学科炫耀和光彩,却始终默默地发挥着本学科必不可少的作用。化学学科发展的终极目标是促进人类社会发展。从生产生活实践中孕育产生的化学科学,从诞生之日起就深深打上了服务于人类社会的烙印,化学学科共同体成员在化学学科中所进行的研究都是以服务于人类社会为终极目标的。化学学科不仅与人类的衣、食、住、行等方面密切相关,而且通过与相关学科的渗透、交叉与融合而产生了众多新兴的应用性更强的学科和研究领域,其成果应用极大地推动了人类社会进步和发展,并造福了人类。化学学科服务于社会发展的价值取向能够有效地塑造学生报效社会的价值观,培养学生的社会责任感和使命感。

在化学科学发展进程中,许多化学家为化学科学的发展做出了杰出的贡献,他们为科学而献身的事迹是化学学科价值的核心内容。化学家们的事迹是我们进行学科文化教育,塑造学生理想人格的重要资源,门捷列夫对元素周期表的编制、居里夫妇对放射元素镭的发现、候德榜制碱工艺的发明,无一不闪烁着为科学进步和为社会发展坚持信仰、勇于创新、不懈追求的人格力量。而化学学科所取得的每一进步,都体现着“在争论中坚持追求、在合作中取得创新、在坚守中获得成功”的特点,更能对学生进行理想人格的塑造。

2.2 运用化学学科文化,培养学生的思维方法

不同的学科中有着各自公认的观察问题、分析问题和解决问题的方式及衡量标准。学生通过学科学习,在耳濡目染中习得了该学科文化定的感知、思维和行为模式,即学会了本学科特有的观察问题、分析问题和解决问题的方式,形成了该学科特定的专业习性。学生在学科学习中形成的学科习性不仅限于专业领域之内观察问题与分析问题的方式,也会(自觉或不自觉地)影响到学生观察社会和世界的方式。

化学科学形成和发展过程中经常运用的、具有化学学科特征的化学科学研究方法是很好的培养学生思维方式的素材。化学在研究客观事物及其变化、创造和识别物质的过程中,运用观察、实验、分析比较、假说、建模、概括、归纳和抽象演绎等科学方法,推动了化学科学的发展。例如,化学对物质结构认识所经历的“归纳事实提出假设建构模型发现新的事实实验验证……”的发展模式,化学原理和理论发现(如酸碱理论的发展)经历的“归纳实验事实提出理论假设实践检验……”的发展历程,都是化学教育的重要内容。这一整套科学的学习和训练过程,使得学生在掌握学科知识的同时,不断内化形成看待问题的严谨的逻辑分析能力和思辨的实证精神。因此,在化学学习中形成和发展的科学思维方法,不仅有利于化学学习,而且更能够为学生的终身发展服务。

2.3 运用化学学科文化,规导学生的行为习惯

化学教学对学生行为习惯的养成具有重要意义。通过化学课程的教学实施,可以帮助学生了解化学科学发展的线索,了解化学基本概念和基本理论演进变革的总轮廓,并透过历史过程,认识它们的发展规律;通过化学课程的教学,能让学生更好地理解化学理论和实践的辩证关系,具体地展示化学学科发展是如何依赖于化学实验的进步,在实验的推动下发展和更新理论,新的理论又如何反过来指导和开拓新实验、新技术;通过化学课程学习,能让学生明确化学发展的动力,认识化学发展同社会生产和科学技术发展的关系;通过化学课程教学,能够让学生了解化学发展历史上有不少具有真知灼见、不畏艰难、孜孜以求、勇于创新的化学家,在曲折崎岖的科学征途上,为后人留下他们的业绩,他们高尚的思想情操,大胆的创新精神,严谨的科学态度,刻苦的治学道路,是永远值得借鉴与学习的。

化学研究的对象是分子层次的实物粒子及其聚集体,实物粒子的客观存在性决定了化学学科具有真实性的特征。教真实的化学,可以帮助学生形成讲真话、做真人的行为准则。化学坚持将化学实验作为衡量化学理论和原理的准绳,以实验为基础,让事实说话。教实验的化学,在做中学化学,可以帮助学生形成实事求是的科学态度,锲而不舍、顽强执着的科学精神。化学学科产生于社会实践,化学学科发展促进了人类物质文明,可以引导学生更加关注社会实践活动,培养学生的实干精神。而实验教学、情景教学、探究教学、问题解决教学、合作学习等化学教学方式的应用,则能更好地培养学生在学习和生活方面良好的行为习惯。

传承化学学科文化、促进学生发展的化学课程的实施,一定要构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的化学课程目标体系;一定要重视化学方法教育,重视化学实验教学,重视化学服务于人类社会发展的教育;一定要强化科学探究意识,促进学习方式的转变,引导学生像科学家那样进行探究学习;一定要帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生应用化学知识解决实际问题的能力;一定要理解化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神和科学素养的重要作用。

参考文献:

[1][2]辞海编辑委员会.辞海[M].上海:上海辞书出版社,1988:1126.

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