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化学的基础知识实用13篇

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化学的基础知识

篇1

1、有色气体单质:F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)?、O3(淡蓝色)

2、其他有色单质:Br2(深红色液体)、I2(紫黑色固体)、S(淡黄色固体)、Cu(紫红色固体)、Au(金黄色固体)、P(白磷是白色固体,红磷是赤红色固体)、Si(灰黑色晶体)、C(黑色粉末)

3、无色气体单质:N2、O2、H2、希有气体单质

4、有色气体化合物:NO2

5、黄色固体:S、FeS2(愚人金,金黄色)、、Na2O2、Ag3PO4、AgBr、AgI

6、黑色固体:FeO、Fe3O4、MnO2、C、CuS、PbS、CuO(最常见的黑色粉末为MnO2和C)

7、红色固体:Fe(OH)3、Fe2O3、Cu2O、Cu

8、蓝色固体:五水合硫酸铜(胆矾或蓝矾)化学式:

9、绿色固体:七水合硫酸亚铁(绿矾)化学式:

10、紫黑色固体:KMnO4、碘单质。

11、白色沉淀:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3

12、有色离子(溶液)Cu2+(浓溶液为绿色,稀溶液为蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO4-(紫红色)、Fe(SCN)2+(血红色)

13、不溶于稀酸的白色沉淀:AgCl、BaSO4

14、不溶于稀酸的黄色沉淀:S、AgBr、AgI

高中化学的基础知识2化学的基本守恒关系

质量守恒:

①在任何化学反应中,参加反应的各物质的质量之和一定等于生成的各物质的质量总和。

②任何化学反应前后,各元素的种类和原子个数一定不改变。

化合价守恒:

①任何化合物中,正负化合价代数和一定等于0

②任何氧化还原反应中,化合价升高总数和降低总数一定相等。

电子守恒:

①任何氧化还原反应中,电子得、失总数一定相等。

②原电池和电解池的串联电路中,通过各电极的电量一定相等(即各电极得失电子数一定相等)。

能量守恒:

任何化学反应在一个绝热的环境中进行时,反应前后体系的总能量一定相等。

反应释放(或吸收)的能量=生成物总能量-反应物总能量

(为负则为放热反应,为正则为吸热反应)

电荷守恒:

①任何电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。

②任何离子方程式中,等号两边正负电荷数值相等,符号相同。

高中化学的基础知识3化学实验操作中的七原则

掌握下列七个有关操作顺序的原则,就可以正确解答“实验程序判断题”

1.“从下往上”原则。

以Cl2实验室制法为例,装配发生装置顺序是:放好铁架台摆好酒精灯根据酒精灯位置固定好铁圈石棉网固定好圆底烧瓶。

2.“从左到右”原则。

装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为:发生装置集气瓶烧杯。

3.先“塞”后“定”原则。

带导管的塞子在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。

4.“固体先放”原则。

上例中,烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入,以免固体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。

5.“液体后加”原则。

液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏斗中缓慢加入。

6.先验气密性(装入药口前进行)原则。

7.后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则。

高中化学的基础知识4常见物质的组成和结构

常见分子(或物质)的形状及键角

(1)形状:

V型:H2O、H2S

直线型:CO2、CS2、C2H2

平面三角型:BF3、SO3

三角锥型:NH3

正四面体型:CH4、CCl4、白磷、NH4+

平面结构:C2H4、C6H6

(2)键角:

H2O:104.5°;

BF3、C2H4、C6H6、石墨:120°

白磷:60°

NH3:107°18′

CH4、CCl4、NH4+、金刚石:109°28′

CO2、CS2、C2H2:180°

常见粒子的饱和结构

①具有氦结构的粒子(2):H-、He、Li+、Be2+;

②具有氖结构的粒子(2、8):N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+;

③具有氩结构的粒子(2、8、8):S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+;

④核外电子总数为10的粒子:

阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+;

阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-;

分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4

⑤核外电子总数为18的粒子:

阳离子:K+、Ca 2+;

阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-;

分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。

一些物质的组成特征:

(1)不含金属元素的离子化合物:铵盐

(2)含有金属元素的阴离子:MnO4-、AlO2-、Cr2O72-

(3)只含阳离子不含阴离子的物质:金属晶体

高中化学的基础知识5化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计

1.测反应混合物的温度:这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度,因此,应将温度计插入混合物中间。

①测物质溶解度②实验室制乙烯

2.测蒸气的温度:这种类型实验,多用于测量物质的沸点,由于液体在沸腾时,液体和蒸气的温度相同所以只要测蒸气的温度。

篇2

一、改进教学方法

学生们已经不满足于单纯从老师讲授中获得知识,还爱独立思考,自己发现问题、分析问题。在教学中,利用学生的这些心理特点,循循善诱,解难答疑,对提高记忆效果有很大的帮助。

1.加强实验教学。生动直观的实验,对学生有很大的魅力,可以有效地激发学生的内在动机。如讲授“自燃”这一内容时,开始就演示实验,把白磷溶液滴在滤纸上,一会儿滤纸就自己燃烧起来。这时提出问题:滤纸为什么自行燃烧?这个实验及这个问题,集中了学生的注意力,激发了学生的求知欲和兴趣。这时再引入新课。这样,学习新知识成了学生的迫切要求,学生听讲有目的,对教材内容自然印象深刻。

2.应用直观形象教学。初中化学的概念、理论涉及微观粒子的结构、组成、运动和变化,它与宏观形象或事实有质的不同,是更为抽象而难于理解的。只有理解了的东西,才有较深刻的记忆。在教学中,科学地把一些概念、理论形象化,可以帮助学生加深理解,提高记忆效果。如讲“电解质的电离”时,出示小黑板的图像,学生会对电解质的离解及运动一目了然,印象深刻。

3.分析对比,综合归纳,简化记忆。比较是确定现实现象异同的一种思维过程,从比较中能抓住事物的本质,突出矛盾的特殊性。在教学中,应用分析对比、综合归纳的方法,可以帮助学生简化记忆。如硝酸的化学性质的教学,要求学生将已学过的有关盐酸、稀硫酸的化学性质跟硝酸的化学性质进行比较。硝酸跟硫酸、盐酸都具有酸的一般通性,因为电离时可以生成氢离子,但硝酸的氧化性跟浓硫酸相似而与盐酸不同,这是由于硝酸分子里的氮原子处于最高价态,容易被还原成低价态氮。它的氧化性突出表现在不论稀浓,在不同条件时,硝酸都能发生氧化还原反应。由于硝酸分子的不稳定、极易分解的特征,因此它的化学性质又和硫酸有不同之处。经过这样的对比分析和归纳,简化了学生的记忆,学生不仅能记住硝酸的特性,还能巩固对硫酸和盐酸化学性质的记忆,克服了学生靠死记硬背来学习化学的弊端。

5.帮助学生总结一些化学顺口溜。有化学教师认为,化学课是一门半文半理的学科,这是有道理的。虽然化学课是典型的理科,但与物理和数学相比,化学课需要记忆的理论基础知识则要多得多,这一点被很多教师和学生都忽略掉了,因此才会造成许多有兴趣的学生学不好化学。比如,元素符号记不住,就写不了化学式和化学方程式;化合价记不住,就不能推知未知元素的化合价;实验现象记不全,就做不了化学推导题和实验探究题等等。那么是不是课本当中的理论基础知识也需要像学习政史地那样死板地机械记忆呢?当然不是。记是一定要记的,但要巧记、妙记。

二、教学生如何复习巩固

德国心理学家艾宾浩斯对遗忘现象做了系统的实验研究。他的研究结果以著名的“遗忘曲线”表明了遗忘发展的一条规律,即遗忘的进程是先快后慢,先多后少。依此规律,教学中可采取如下措施帮助学生与遗忘作斗争。

1.组织有效的复习

(1)及时复习。教师要抓好新课前的复习提问。提问的目的首先是减少学生的遗忘,巩固学生的记忆,是为新课扫平道路。学生平时不复习,临考前“开夜车”和“加班加点”是不符合记忆规律的。

(2)分散复习。教学中要利用一切机会抓好平时复习、阶段复习、期末复习。

(3)注意复习方法。复习要避免机械重复,每次复习都应给予新的信息,提出新的理解要求,激起智力活动的积极性,使学生更牢固地掌握知识。

2.排除各种干扰因素。由于干扰而产生的临时遗忘是常见的。如:学生考试时,因为紧张,本来记住的内容,一时怎么也回忆不起来,越急越想不起来,这是一种情绪干扰。为了排除一些干扰,平时要注意给学生一些方法。如考前的临场指导就有着不可忽视的重要作用。

3.经常运用学过的知识、技能。根据对遗忘规律的研究,已经贮存的知识信息若不反复运用,强化信息的痕迹将会自动丧失而使得到的知识流失。所以,在教学中经常有计划有目的地让学生运用已学过的知识、技能解决问题,如有代表性地让学生做些上节、上章以至上册的习题,增加一定数量的综合题,可多次刺激,强化记忆,减少遗忘。

篇3

一、帮助学生理解和巩固化学基础知识

化学实验的好处就在于让学生观察,了解物质的本质属性。学生可以通过真实的实验现象加深对化学概念的理解,而不再是干巴巴地学习抽象的理论知识。比如,学到钠、钾的时候,学生们根本没见过钠和钾,怎么可能知道它们与水反应会是什么样子,在空气里燃烧会有什么不同的现象?但通过实验,效果却会变得完全不一样,不仅可使学生们认识了金属钠和钾,还知道应该怎么储藏、反应是什么样子的、有什么现象等,对物质有了很直观的、很充分的了解,可以把抽象的知识转化成感性认识,并加深对化学概念的理解。

二、激发学生学习化学的兴趣

化学是源于生活,服务于生活的。它千变万化的实验现象,是激发学生学习兴趣的最有效手段。例如“做饮料”、“烟花爆竹的焰色反应”、“烧不坏的手帕”、“金属钠、钾与水反应”和能够产生各种实验现象的好多有趣的实验,都会使学生感觉到神奇,从而形成主动学习化学课程的内在动力。

三、可使学生掌握各种仪器的使用方法

实验操作技能是通过反复练习获得的,而学生在校期间不仅可以认识多种类型的仪器设备,还可以接触到这些仪器,通过一定数量的化学仪器操作实验,可以熟悉各种仪器的原理、性能、作用熟练掌握操作规则,更好地适应当代企业的发展需求。比如,我们在校期间做过的分析类实验课程可使学生提高基本操作技能,有机类课程可提高其动手组装各种仪器的能力,仪器分析课程可使学生掌握各种仪器的使用方法、原理和性能。

四、可使学生提高团结协作的能力

在当今不断发展和进步的社会中,团队合作精神、合作意识越来越重要。为了学生们能够适应当代社会的发展需求,要让他们学会合作,善于合作。例如学生分组实验溴乙烷的制取和性质,这个实验中,在一个四人小组中,进行分工合作,可以是一个同学负责安装仪器,一个同学负责称量药品、加药品,一个同学负责验证物质的性质,另一位同学负责记录现象和数据,然后互相交流,完成整个实验。大家可以在紧张、和谐、有序的氛围中完成实验过程。解决了有的同学忙不过来,有的同学却不知道该做什么的问题,从而使同学们增进了理解和友谊,还提高了团结协作的能力。

五、可以培养学生的观察能力、思维能力和探究能力

实验教学可以培养学生的观察能力和探究能力。如果没有对事物进行细致的观察,就不能深入认识事物的本质。在实验中,可以通过观察反应的各种现象,做出全面、细致的描述和分析。如:做水的电解实验时,通电后,你可以观察到两极会产生气泡, 过一会儿,两极玻璃管上部汇聚大量气体,且体积2:1,两极产生的分别是什么气体?如何检验?学生还需分析、猜测两种气体可能是氧气和氢气,通过实验验证,得出结论。学生在实验过程中,先是观察,然后结合实验现象进行思考,得出了结论。

六、可以提高学生的创新意识和实践能力

同志指出:“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,一个没有创新精神的民族,难以屹立于世界民族之林。”化学是一门实验科学,特别是高职教育阶段,化学实验对于学生掌握知识、形成能力具有特别的意义。学生可以通过设计性或探究性实验,探究自己还未认识的世界。化学实验对学生的创新精神和创新能力的培养,是其他学科不能替代的。所以我们高职院校在化学教学中应该充分重视化学实验,充分发挥化学实验的作用,培养出更多的优秀人才。

参考文献:

[1]郑长龙.化学实验教学新视野.高等教育出版社,2003

篇4

关键词 :药类专业;基础化学;课程整合;模块构建;特点;分析

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014) 02-0076-03

药类专业基础化学课程重学科、重系统、重理论的固有模式与高职高专“以能力培养为本位”的办学理念格格不入。虽然很多高职高专都针对基础化学课程进行了一定的改革,但多数是追求形式而不注重效果。合而不整、补丁式缝合、本科压缩饼干式等缺乏科学性的整合现象极为普遍。为此,我们从课程构成的核心要素出发,结合专业特点和我校课程整合成果,对基础化学课程整合特质进行了分析,构建了药类专业基础化学课程的整合模式。

基础化学课程间的基础性分析 基础化学一般指无机化学、有机化学、分析化学、生物化学。各课程的基础相关性为:

由图1可知,无机化学是所有课程的基础:分析化学是各门课程中需要的一种检测手段,其他课程对它的依存度不是特别大;有机化学是生物化学的基础。

基础化学课程整合分析

(一)基础化学课程知识模块

以我校在(曾)用教材为依据,药类专业基础化学课程大致的知识模块如表1所示。

通常,当讲解分析化学中各类滴定法时,总要重提无机化学中的四类反应方面的模块知识:在讲解生物化学中蛋白质和核酸等知识时,也要重提有机化学中生命活动基础物质模块中的蛋白质和核酸等知识。课程间重叠、交叉、分化现象明显。

(二)理论课程模块整合分析。

1.基础化学课程跨科式模块整合分析

从表1可以看出,无机化学与分析化学课程,有机化学与生物化学课程都有较多的重叠和交叉部分,可以进行不同学科间的跨科式整合,最适宜跨科式整合的知识模块如下页表2所示。

无机化学中反应与平衡模块是分析滴定模块的前期知识,滴定是反应与平衡理论的应用,整合后构成“反应平衡滴定”这种递进的知识层次关系,符合教育学原理,内容由原来的8章缩减为4章。同样,有机化学中生命活动的基础物质模块是生物化学中蛋白质、核酸、代谢模块的前期知识,整合后构成“生命活动的基础物质结构性质代谢”这种递进的知识层次关系,内容由原来的11章缩减为5章。

2.基础化学课程关联式模块整合分析。

美国学者Robin Fogarty将学科的教学仍然独立进行,但是经过重新安排,相似的内容出现在同一教学时段中,学科之间的联系因此出现的整合称为关联式整合。在基础化学课程中,当反应、平衡、滴定三内容跨科式整合之后,就引入了化学分析知识。因此,需要在整合模块前先介绍化学分析的基本知识,即将化学分析的基本知识重新安排,按关联式整合法构建一个模块,列在跨科式整合模块前,保证课程的有机衔接。同样,在有机化学和生物化学跨科式整合模块前,将生化的基本知识按关联式整合成一模块,列在整合模块前,使知识构成连贯自然。根据药类专业的特点,生化课程的基因工程和肝脏生化等模块在药学、中药学、药物制剂技术等专业中应用相对较少,也可以进行关联式整合,并适当融入药品信息:而生物制药和药检专业此类知识则不必整合。

(三)理论课程模块整合构建

围绕专业的课程整合就是要本着服务专业、贴近岗位、易于学习、方便教学的思想,以“适用、实用、够用、必需”的“三用一需”原则筛选构建内容。

从整合的课程看,由于药典中有机药物的数目超过药物总数的70%,药物生产中离不开药品检测。因此,有机化学和分析化学是药类专业四门基础化学课程中的核心课程,整合时分属在两门课程中才能凸显核心作用。又由于原分析化学中的仪器分析技术近年来发展迅速,通常药类专业已单独开设了仪器分析课程,并且药类分析检测中重量分析法较少使用。因此,分析化学实际被筛选的模块是不包括重量分析法和仪器分析的化学分析部分。结合前面的跨科式整合分析,无机化学与分析化学课程和有机化学与生物化学课程间是最适宜的跨科整合,整合后的课程为基础化学(上)(含无机化学和化学分析部分),基础化学(下)(含有机化学和生物化学)两门课程。

从整合的模块构成看,既要服务专业课程和贴近岗位,又要依据教学规律构建知识模块。药类涉及的专业有:药学、中药学、药检、药物制剂、中药制剂、生物制药、药品经营与管理等。基础化学课程与诸专业课程及岗位的关联程度如图2所示。

从图2中可以看出,与基础化学近源的专业是药学、药检、药物制剂和生物制药等,根据专业课程重点知识及生产岗位技能的要求,基础化学(上)课程的模块有:物质结构基础、元素化学、溶液及浓度计算、化学反应速率与平衡、化学分析基础、四类反应及平衡与滴定6个模块,约12章。基础化学(下)课程的知识模块有:有机化学基础知识、烃、羟基及醚类、羰基类、羧基类、含氮类、对映异构、生物化学基础、几种重要的药物组分、生命活动的基础物质及代谢、其他生化类药物11个模块,约16章。

与基础化学远源的专业是药品经营与管理,根据该专业的核心课程和岗位技能要求,需要基础化学的知识是更加纲领性和广泛性的,着重对物质结构和性质知识的掌握。因此,可以将无机化学、有机化学和生物化学三学科之间进行跨科式整合,化学分析知识可以基本删去,实训可以不开。

(四)实训课程模块整合构建

1.化学实训课程单列分析。

无机化学、分析化学、有机化学、生物化学四门课程都是专业基础课,内容多,难度大,学时长,三所院校基础化学(表中“基化”表示整合后的课程)课程学时数如下页表3所示。由于基础化学课程内容多,整合后各专业基础化学(上)的理论时数达到70—90,基础化学(下)的理论时数(除安医专生制寿业)达到90—110,基础化学实训时数超过24。整合后实训课宜单列为一门课程。

2.实训课程模块的构建及特点。

实训模块构建基于以“能力培养为本位”的思想,从能力培养有层次,内容“必需和够用”两个角度出发。按照基本知识一基本技能一应用技能一创新能力的四梯度纵向能力培养递进框架:精选药物生产、检测和简单研发三方面所必需的知识及技能内容,构建多覆盖的横向知识体系。基于实训模块彼此比较独立,采用以能力为主题的串联分立式整合法,形成“一遵循、两角度、三方面、四梯度、多覆盖”的模块构建特点。基础化学主要的实训内容如表4所示。

经过整合避免了氨基酸和糖等性质实训在有机化学和生物化学课程中重复的现象。增加了不少高职高专药类专业都不做的萃取技能模块,从而满足后续药物分析、中药化学等课程对萃取知识的需求,构成“三用一需”的实训教学体系。

基础化学课程整合后的构成体系分析

第一,整合后的基础化学课程构建特点。虽然基础化学的整合方式有多种类型,但分析得出药类专业以无机化学与分析化学、有机化学与生物化学课程间整合最合理,形成基础化学(上)和(下)两门理论课程:基础化学实训一门实训课程。基础化学课程构建具有“一大类两段式三课程四学科多模块”的特点,具体如图3所示。

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从人类学会使用火开始,化学作为人类认识自然、改造自然的重要武器就―直伴随着人类的发展。而化学实验装置图作为化学学习与传播化学的一种重要工具,数千年来,从最早的壁画到现代的计算机制图,其呈现形式与绘制方法繁杂多样。近代以来化学实验装置图的绘制日趋规范化、精细化,对化学学科的发展和化学教育起到了很大的推进作用。研究化学实验装置图的演变也可以从一个侧面体现化学发展和化学教育的历史进程。

1何谓化学实验装置图

化学实验装置图是表示化学实验中仪器之间相互连接并形成固定装置,以及药品盛放部位的图示。具体来说就是根据实验原理,以及反应物和生成物的性质和特点、反应条件和已选择的实验仪器和药品等因素,将化学反应在哪里发生、进行,物体又是怎样的流向,用简单明了的图示直观地表现出来。一般,可将化学实验装置图分为常用仪器组装的实验装置图,标准实验仪器装置图,生产流程图及反映实验基本操作的图形等;依据用途不同又可将化学实验装置图分成纸平面实验装置图,简易教学挂图和黑板实验装置图等类型。

2化学实验装置图的演变

根据化学发展的历史过程可将化学实验装置图的演变划分为古代时期、近代时期、现代时期3个时期。从化学萌芽至17世纪中叶为古代时期(有的化学史书以公元四世纪以前为古代,公元四世纪至17世纪为中古时期);从17世纪后半叶至19世纪末为近代时期;从20世纪以来为现代时期。本文对这3个时期的化学实验装置图的演变过程进行介绍。

2.1古代时期的化学实验装置图

古代时期的化学最早可追溯到约50万年前,那时的北京猿人已经会使用火。该时期化学的特点是以实用为主,主要是围绕着社会生活和生产进行的。人们在长期的实践中,创造了许多化学工艺,如陶瓷、金属冶炼、酿酒、染色、造纸和火药等。这些化学工艺与炼丹术、炼金术构成了这一时期的化学知识体系。但该时期还没有明确的化学实验装置图的概念,早期(公元4世纪以前)多以壁画、器具上的图画等形式呈现,主要内容也是描绘与化学有关的生产、生活的场景。不过在埃及人、阿拉伯人等的手稿中也出现了一些较专业的装置图,但绘制得比较粗糙。

例如,图1描绘的是公元前1900年埃及人制造陶器的生产场景。准确来讲这类图并不能算作化学实验装置图,但它又与生产流程图相似,具备了化学实验装置图的一些特征,所以这类图可以说是化学实验装置图的雏形。

又如,图2是抄自巴黎国立图书馆中收藏的公元300年左右埃及的左世谋斯和其他人的希腊文手稿。这些仪器的希腊文名称在字典中查不着。A、B、C、F表示蒸馏装置,Ambix后来称为Alembic(蒸馏釜),在手稿中把它的下部称为lopas,把上部称为phiale。它们有时用灯(phota)有时用沙浴(如图F)加热。D是一个Kerotakis或升华装置,E为沙浴上加热Phial的装置,c是个铜制蒸馏釜。图3是在我国宋代的《丹房须知》(1163年)中记载的炼丹设备图。图中(1)叫“既济炉”,中央鼎是反应室,上面是冷水器。(2)叫“未济炉”,上面圆筒器是药鼎,是火'下部是盛水桶,是灰土。水鼎有一管供冷水和引出蒸气。(3)是较完整的蒸馏器。这些装置图虽然绘制得较为粗糙,但已经是较接近真正意义上的化学实验装置图。

欧洲从15、16世纪的文艺复兴时期开始,在思想文化和科学技术上发生了重大的变革,出现了许多有关化学的著作,如意大利人毕林古乔的《烟火术》(1540年)、德国医生乔治・阿格利柯拉的《论金属》(1556年)、约翰・鲁多夫・格劳伯的《新哲学的炉》(1646~1649年)等,同时期我国也有许多有关化学的著作,其中的代表为李时珍的《本草纲目》(1578年)和宋应星的《天工开物》(1637年)。这些著作都不是系统的化学著作,更多的是对生产技术的介绍,其中的插图多是对生产场景的描绘(如图4),但也包括一些较专业的实验装置图(如图5),而且绘制得更为精细。

(图右方是一个蒸馏用炉,附有接收器G、H、I。图左方是一个接收器,在水盆中冷却,左下方图表示把两个接收器连接在一起的方法。)

总的来说,古代时期的化学实验装置图的特点为:(1)该时期是化学实验装置图的萌芽时期,化学实验装置图还未完全从对生产生活场景的记录图和绘画艺术中完全脱离。(2)该时期的化学实验装置图绘制方式多样,包括壁画、雕刻、器具上的图画、手稿中的手绘插图等等。(3)该时期的装置图大多以对生产场景的描述为主,绘制得较为粗糙,不能很好地反映仪器的形象与组合方式,以及药品的状态。

2.2近代时期的化学实验装置图

近代化学开始的标志是英国化学家波义耳坚决批判了炼金术士对物质组成的原性说,为化学元素指明了科学的概念。这一时期逐渐建立了独立的化学学科体系,化学实验装置图也逐渐摆脱了描绘生产场景的形式,其学术性增强,也逐渐规范化。

图6来自于卡文迪许的第一个化学著作《论人工空气》(1766年)。装置图中展现了他对空气的操作方法:把气体收集到装满水的瓶中(瓶倒置在没有架子的集气槽中,用绳把瓶支住);使气体通过水下面的漏斗向上流,从而把一个瓶中的气体转移到另一瓶中;利用虹吸管和静液压力把气453),瓶中转移到动物的膀胱中。图6装置图的绘制采用了剖面图与立体图相结合的方法,绘制得比较精细,写实性较强。

舍勒在近代空气的研究上作出了大量杰出的工作,燃烧方面的发现发表在他的《论空气与火的化学》(1777年)上面。图7呈现的是舍勒的氢气在空气中燃烧的实验:氢气在瓶A中生成,A是浸在热水槽B中;在倒置的烧瓶D中点着氢焰C,水上升到烧瓶中。图8是拉瓦锡在界定空气中加热水银的著名实验,来自于他著的《=化学概论》(1789年)。在这个实验中,拉瓦锡在一曲颈甑中加热4盎司的水银,曲颈甄与钟罩内水银面上的空气连通,空气的体积已被测定。罩内及甄中的空气总体积是50立方英寸。加热12天后,停止实验,空气体积缩减到42立方英寸,最初拉瓦锡叫剩余的气体为“大气的碳气”,后来叫它azote,1791年夏比塔称它为“氮”。图7与图8这两幅实验装置图在绘制时采用了绘画的技巧,写实性很强。但这种绘制方法也有一些缺陷:由于绘制者出于对视角和透视等方面的考虑,对仪器内部的一些装置和药品描绘得不够清晰。

贝采里乌斯是近代最著名的分析化学家之一。从他的著作《化学教程》(1841年)中,可以清楚地了解到

那个时期分析化学实验室的面貌,图9就是贝采里乌斯所使用的一些分析仪器。图9中装置图的绘制采用的是简单的线条,已不再刻意地追求写实,更趋向于示意图。这样的装置图对仪器的结构和药品的状态表现得更清晰。

由前面的例子可以总结出近代时期化学实验装置图的特点:(1)这一时期,随着化学学科体系的逐步建立化学实验装置图也逐渐摆脱了描绘生产场景的形式,其专业性、规范化逐渐增强,但还未形成明确的标准。(2)该时期化学实验装置图的绘制方法多为手绘。(3)该时期的化学实验装置图多为立体图,并在绘制时采用了绘画的技巧,写实性很强,但由于绘制者出于对视角和透视等方面的考虑,对仪器内部的一些装置和药品状态的描绘的不够清晰。

2.3现代时期的化学实验装置图

现代化学是在近代化学基础上发展起来的,又在各个方面大大超过了近代化学。20世纪以来,化学学科体系已趋于完善,无论是在实验方面、理论方面、还是应用方面,新成果都频频呈现。化学实验装置图的绘制也更加规范化,并形成了自己的标准,而且随着计算机的普及,计算机制图也逐渐成为化学实验装置图的常用绘制工具。正是这些因素促成了现代化学实验装置图的独特风格。

图10是实验室常用的制取和收集氧气的方法,即:加热混有二氧化锰的氯酸钾制取氧气,并利用氧气不易溶于水的性质采用排水法收集氧气。图11是二氧化氮的制取和喷泉的组合实验。实验通过铜与浓硝酸反应制取二氧化氮,由于二氧化氮极易溶于水,故可通过图11中的装置将二氧化氮的制取和喷泉实验组合起来。图10和图11都是实验装置的平面示意图,均是以简单的线条表现出实验仪器的形象与组合方式,以及药品的状态和位置,整个装置图规范、简洁,形象。

图12是实验室常用的过滤方式。该装置图不仅简洁、清晰的表现了实验仪器的形象和组合方式,而且通过立体图生动地展现了该实验的操作方式。

现代时期的化学实验装置图有以下的特点:(1)该时期的化学实验装置图更加规范化、专业化、多样化,并已形成了自己的绘制标准,如:仪器规范,图形正确;示意合理,线条清晰;布局合理,图形完整;比例适当,画法统一;画面整洁、没有污痕等。(2)该时期绘制化学实验装置图除了使用铅笔、粉笔、油画笔、三角尺、圆规等工具手绘外,计算机绘图已逐渐成为绘制的常用手法,这也进一步促进了化学实验装置图的标准化。(3)该时期的化学实验装置图多为简单线条组成的平面图或立体图,能简洁形象地突出实验仪器的形象与组合方式,以及药品的状态和位置等。

3启示

从前面的介绍可以看出,从古代、近代,一直到现代的各个历史时期,化学实验装置图从最初的产生于生产生活,到逐渐的专业化、标准化,最终成为化学领域中一种不可缺少的表达形式,它从一个侧面反应了化学学科的历史进程,是化学史的重要组成部分,对于化学教育也具有重要的意义:(1)化学实验装置图作为化学教育的一种重要工具,可以促进学生思维的有序性、完整性,唤起学生的再现性思维,拉近与实物的距离,进而以形象化的方法提高学生的判断能力和学习效率。(2)化学实验装置图作为化学知识的一种呈现方式,有助于加深对化学知识的理解,促进化学知识的传播。(3)绘制一个比例合理、结构科学、连接正确、标注规范、线条清晰的实验装置图,不仅能让实验设计者得到绘制(制作)实验装置图技能的训练,而且能为实验操作者正确快速地安装仪器、理解实验步骤提供帮助,还能让实验操作者获得实验装置图美的熏陶和享受Ⅲ。(4)研究化学实验装置图的演变不仅有助于学生掌握学习化学知识的科学方法,而且能激发学生学习化学的兴趣,调动学生学习化学的积极性。

参考文献:

[1]熊言林.化学实验设计的内容与思考[J].化学教学,2008,(2):3~4.

[2]王勇.化学实验装置图绘制的技能技巧L玎.阜阳师范学院学报(自然科学版),1998,(2):51

[3]j.R.柏廷顿著,胡作玄译.化学简史[M].桂林:广西师范大学出版社.2003.

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一、做好演示实验以及学生的验证性分组实验

初中学生才接触化学,一切从零开始的。他们没有实验的技能,需要一点点锻炼开始。因此,在教学之初,老师要给学生做模仿,认真的做好演示实验以及组织好学生的分组实验,学生从模仿老师的实验操作开始,逐步进行简单的操作,再通过反复的训练,最后形成一定的实验能力。当学生有了一定的实验操作能力后,就可以设计实验,进而进行科学探究。因此,实验教学也要遵循循序渐进的原则,打好实验的基础极为重要。

1.培养实验的基本技能

观察能力是化学实验的基础,提高学生的观察能力也是培养学生的实验技能之一。初中学生在刚开始学习化学的时候,常常选择好看的,奇异的现象看,这是少年人的好奇心,不是真正的科学观察,更谈不上观察能力提高。培养学生的观察能力的关键在于教会学生正确的观察方法,知道怎么观察事物,从什么角度观察,观察的一般性顺序是什么,以及分清观察的重要与要点。对于重点,要全面、仔细的观察。化学实验的器材比较小,老师在做实验的时候,后边的学生常常看不清楚,这就需要老师掌握教学技巧,比如,让后排的学生围到前面来观察,也可以借助多媒体技术进行放大让学生看清楚。

学生的分组实验也要认真要求,尽管新课改大力提倡进行各种形式的探究实验,让学生去自主的完成科学探究,但初中学生才学习化学,根本没有什么基础,对于实验的设计,操作都是空白,因此,让学生做一定的验证性的分组实验,逐步提高实验技能是必须的。学生在进行分组实验时,老师要做好指导作用,发现违反操作规定的立即给予纠正,必须清醒的知道,培养学生的科学素养应该从点滴做起,否则,无法通过实验来培养学生的科学作风。在纠正学生错误的时候,还应该让学生知道知其然。比如,为什么要在假如固体的时候,试管口向下倾下?酒精灯为什么要先在试管底部来回加热后,才能固定加热等等。这些都是基本的实验操作技能,打好了基础,才能做好以后的科学探究实验。

2.养成实验先预习的习惯

学生在分组实验的时候,首先要明确实验的目的、原理以及步骤。这就需要进行适当的预习,这些内容没有必要老师反复讲解,让学生自己阅读就行了。在进行具体实验的时候,切忌个人学生做旁观者,必须要人人过堂,看似简单的操作,具体到做的时候,不一定每个学生都能做好,只有通过了锻炼,才能提高技能。比如,倾倒液体,不少学生倾倒在试管的外面,有的学生在倾倒的时候顾此失彼,不是将标签忘记了对准手掌,就是将试剂瓶的盖子正放在实验桌上,如果不进行反复的操作,学生一时达不到要求的,那么,为今后的进一步的实验带来困难。为了使分组实验达到预期的效果,有必要布置学生在实验前进行预习,在预习的过程中,要预测一下实验中可能遇到的困难以及实验的一些现象。

二、切实做好科学探究实验

新课改大力提倡进行探究式教学,让学生进行各种形式的科学探究,有助于陪养他们的创新能力以及解决实际问题的能力,从而能更好的落实新课标,更好的让每一个学生得到充分的发展。学生在科学探究活动中,不仅能掌握相关的知识与技能,还能掌握探知的方法,有助于形成终身学习的能力。最重要的是,学生在科学探究的过程中树立了严谨的科学作风,体验到了科学研究的全部过程,尽管初中学生探究的问题在化学上早有定论,但,他们能够体验到像科学家那样研究科学的过程,提高了与他人合作的技巧,锻炼了创新的意识是其他教学方式,尤其是灌输式教学模式所无法比拟的。

当然,每次科学探究不一定成功,有时候会出现意外,比如,学生在做CO2气体倾倒灭火实验的时候,有可能上面的那支蜡烛先灭,这就要帮助学生分析,弄清楚原因,而不是一味的批评学生,为什么将CO2直接倒在上面那支蜡烛的正上方?如何处理好实验中的生成性问题,也是提高实验教学质量的技巧之一。

总之,提高化学教学的质量的关键在于重视实验,重视实验教学质量的提高。如果忽视实验,试图去提高化学教学的质量,那是缘木求鱼。因此,作为新课程教学的化学教师,必须高度重视实验教学,提高自己的实验教学技能,从而促进实验教学质量的提高。

【参考文献】

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象元素符号、化合价、溶解性表等都可以编成歌诀来进行记忆。歌诀在教与学的过程中确实可以用来帮助记忆,使你轻松愉快地巩固学习成果。

二、谐音记忆法

谐音记忆法就是要把需要记忆的化学内容跟日常生活中的谐音结合起来进行记忆。如地壳中各元素的百分含量前三位是“氧、硅、铝”,可谐北方音为“养闺女”。再如,金属活动顺序为:钾、钙、钠、镁、铝、锰、锌、铁;锡、铅、铜、汞、银、铂、金可谐音为:“加个那美丽的新的锡铅统共一百斤。”

三、会意记忆法

会意记忆法就是把一些抽象的概念进行自我理解和再加工处理,然后去巧记。

如氢气或一氧化碳还原氧化铜的实验操作是:实验开始时,先通气后加热,实验结束时,先停止加热后停止通气,因此可会意记作,“气体早出晚归,酒精灯迟到早退。”再如把四种基本反应类型分别会意成“一分为二”(分解反应)“合二为一”(化合反应)、“取而代之”(置换反应)、“相互交换”(复分解反应)。

四、联想记忆法

联想记忆法就是把一些化学实验或概念用联想的方法进行记忆。联想法是带有验证性的记忆方法,是新旧知识建立联系的产物。在化学教学过程中应抓住问题特征,由此及彼发展联想。如记忆氢气、碳、一氧化碳还原氧化铜的实验过程可用实验联想,对比联想,再如将单质与化合物两个概念放在一起来记忆:“由同(不同)种元素组成的纯净物叫做单质(化合物)。对于文字较少而又零乱的难以记忆的小问题要抓住关键字词进行奇特联想,如氢氧化钠的用途是:用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业上,可记为:“纸(织)上染了肥油”。

五、浓缩记忆法

浓缩记忆法就是针对一类化学知识或规律在深刻理解的基础上,可选取有代表性的字或词缩略成提纲挈须的骨架进行记忆。如实验室制氧气的七个实验步骤记为:“检、装、夹、点、收、移、熄。”“检”指检查装置是否漏气:“装”指往试管里装药品:“夹”指把试管夹在铁架台上:“点”指点燃酒精灯:“收”指收集气体:“移”指把导管先移出水面:“熄”指熄灭酒精灯。再如过滤操作中的注意点浓缩为:“一贴、二低、三靠”。

六、猜谜记忆法

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doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.001

当今世界,人们处于被视觉信息包围的时空中。现代视觉环境不断改变着人们的认知模式,原先由文字承载的人们的感知和经验正在越来越多地被用图像、图形、图表、视频、动画等可视化的方式表达和传播。2006年,美国学者米歇尔(Mitchell,W.J.T)说:人类历史中正在发生一个重要转向――图像的转向(W.J.T米歇尔,2006)。[1]在这样的背景下,诞生了知识可视化研究,并迅速对教学产生了影响。

一、知识可视化的定义和理论基础

1. 知识可视化的定义

知识可视化的定义最早出现于2004年。瑞士卢加诺大学的马丁・爱普(Eppler,M. J.)和雷莫・布克哈德(Burkard,R. A.)在他们共同编写的《知识可视化:一个新的学科及其应用领域》中首次定义知识可视化的概念,他们认为:“一般来说,知识可视化领域研究的是视觉表征在改善两个或两个以上人之间知识创造和传递中的应用。这样一来,知识可视化是指所有可以用来建构和传递复杂见解的图解手段(Eppler & Burkhard,2004)”。[2]他们将“视觉表征”概括为6种类型:启发式草图,在小组间产生新的见解;概念图,结构化信息并展示其关系;视觉隐喻,映射抽象数据使其易于理解;知识动画,动态的、交互的可视化技术;知识地图,结构化专家知识并提供导航;科学图标,可视化知识域(Eppler & Burkhard,2004)。[3]任悦(2007)认为“视觉表征”,是指“将抽象化、概念化的东西以视觉化的方式再现和表述。”[4]常用的视觉表征形式有:图像、图形、图表、视频、动画等。

2009年,赵国庆在对马丁・爱普等2004定义进行深入分析后,给出了知识可视化定义的新表述:知识可视化是研究如何应用视觉表征改进两个或两个以上人之间复杂知识创造与传递的学科。[5]强调了知识可视化是一门学科和研究领域、知识可视化主要应用于复杂知识创造与传递,认为简单知识仅仅依靠语言文字就能传达,没有借助知识可视化技术的必要。

2013年,马丁・爱普在接受赵慧臣和王淑艳专访时,对知识可视化做出了更简洁明确的说明:知识可视化指应用视觉表征手段,促进群体知识的创造和传播(赵慧臣,王淑艳,2014)。[6]

从教学应用的角度看,知识可视化的实质是将抽象的知识、概念及过程以图解的手段表示出来,形成能够直接作用于人的感官的视觉表征,从而促进学习的发生、知识的传播和创新。

2.知识可视化的理论基础

知识可视化的理论基础之一是双重编码理论。双重编码理论的一个重要原则是:同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够增加记忆和识别。该理论于1986年由佩维奥(Paivio,A.)提出,该理论设想有两个认知子系统,一个专门用于表征和处理非语言对象如表象,另一个则专门用于处理语言对象。佩维奥指出:人类的认知是独特的,它在同时处理语言和非语言对象时非常特别。语言系统直接处理语言的输入和输出,同时充当非语言对象、事件和行为的符号功能,任何的表征理论都必须符合这一二重性(赵国庆,黄荣怀,陆志坚,2005)[7]。

佩维奥做过的一个试验发现,如果给被试以很快的速度呈现一系列的图画或字词,那么被试回忆出来的图画的数目远多于字词的数目,这个试验说明,表象的信息加工具有一定的优势。也就是说,大脑对于形象材料的记忆效果和记忆速度要好于语义记忆的效果和速度。佩维奥还假定有两个不同类型的表征单元:imagens和logogens,imagens用于表征心理图像,logogens用于表征语言实体。imagens是以关联和层次的形式组织的,而logogens是以部分整体关系组织的。双重编码理论定义了三种类型的加工:⑴表征性的,语言和非语言表征的直接激活;⑵调用性的,通过非语言系统激活语言系统或反过来通过语言系统激活非语言系统;⑶联合加工,在语言系统内部或非语言系统内部的表征的激活。一个任务可能需要三种加工中的一种或全部。从双重编码理论可以看出,知识可视化将知识以图解的方式表示出来,为基于语言的理解提供了很好的辅助和补充,大大降低了语言通道的认知负荷,加速了思维的发生(赵国庆,黄荣怀,陆志坚,2005)。”[8]

马丁・爱普还指出:视觉空间推理、适应性结构化等也是知识可视化研究的理论支持(赵慧臣,王淑艳,2014)。[9]

知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域,其理论基础的研究还不是很充分,有待进一步深化和完善。知识可视化的主要研究对象是视觉表征、知识传播与创新,涉及人际间知识的传递和建构,因此,已有的学习理论、传播理论、脑科学理论等在探讨知识可视化理论基础时也可资借鉴。

二、知识可视化在教学中的应用

1. 知识可视化教学应用的普适性

知识可视化领域研究的是视觉表征在改善群体间知识创造和传递中的应用。知识可视化的目标在于传播知识,并帮助他人正确地重构、记忆和应用知识,由此可见,知识可视化的教学应用具有普适性,并不只限于特殊的学科或领域。

知识可视化几乎可以应用在所有学科的教学中,王淑芬(2014)认为:传统课堂中师生对世界感知和经验的积累以文字为主的时代一去不返,而以视觉图像为主导的信息时代势不可挡,单通道的文化传播正在被多通道的信息交互所替代。知识可视化将促进课堂教学范式由传统向现代转变,并体现在教学内容视觉化呈现、教学方式视觉化表达、教学情境视觉化创设和解决问题视觉化建构等方面。[19]

2014年马丁・爱普谈到知识可视化在教学中的应用时说:“知识可视化的优势可体现在社会、情感和认知三方面。在社会方面,它有助于推动知识在生产者和学习者之间的传播;在情感方面,它有助于从文化情感层面促进知识创新和迁移;在认知方面,它有助于促进学习者记忆、应用新知识。对教学而言,借助可视化手段的帮助,教师和学生可更轻松、更快捷地传播、共享知识(赵慧臣,王淑艳,2014)。”[11]

Gianquinto和Rodd则认为,可视化是“认知和情感”。Gianquinto指出,视觉体验和想象可以生发性情,形成可视化的意念并构成知识。Rodd指出,性情并不局限于认知的本质,它包含情感的因素(或情感和知觉的关系)。因此,性情是受情感影响的,它基于图形的可视化(王淑芬,2014)。[12]

这样看来,知识可视化的教学应用的普适性就十分明显了,在运用知识可视化进行知识传播时,可以借助视觉表征作为语言文本的补充,深化对语言文本的认识;可以综合运用多种视觉表征形式,促进知识的创新、传播和共享,还可以从文化和情感层面促进知识的传播和创新。

2. 知识可视化在初中化学教学中的应用

(1)已有研究

知识可视化思想在初中化学教学中的应用由来已久,但作为特定的研究领域则刚刚起步。介于此,笔者以知识可视化的核心概念“视觉表征”和“初中化学”为题名或关键词,在万方数据库进行精确匹配搜索,剔除其中不是涉及初中化学教学的论文,所得数据列表如下:

对所得论文进行梳理,可以发现:

思维导图的研究相对最多。思维导图在初中化学教学中的应用主要是从教师的角度和学生的角度论证了思维导图既是一种好的教学策略又是一种有效的学习工具。教师在教学过程中的使用主要是:设计导学案,提高预习效率;整合知识,简化板书;建构知识网络,提高复习效率;用于化学探究,培养自主、合作学习能力等。但张丽(2012)在其硕士论文中提到,思维导图“对不同层次学生影响不同,对不同化学知识内容的教学影响效果不同。”[13]孙婷(2014)也提到思维导图教学策略“要与其他策略相结合。”

概念图在初中化学教学中的应用主要在于概念教学和化学知识的复习。不是所有的内容都适合使用概念图,概念图只适合用于概念较为集中的知识领域。

动画在初中化学教学中的应用主要是两大方面:揭示物质的微观结构、反应的微观实质,帮助学生想象和理解微观世界;演示可能发生意外的错误操作,帮助学生强化正确的操作。

图像在初中化学教学中的应用主要在于创设情境、发散思维和学生实验前的实验装置图教学。

图表在初中化学教学中的应用在于浓缩课本知识,便于学生对比、辨析和记忆。

这些研究表明,化学教学中的视觉表征主要有思维导图、概念图、动画、图像、图表等形式,许多教师会在化学教学中采用图像、图形、图表、视频、动画等辅助教学,基于化学以实验为基础的学科特点,实验、实物模型等也在化学教学中得到广泛应用。其中,对思维导图和概念图的研究相对比较深入,但通常缺乏从知识可视化角度对以上教学策略的深入剖析和认识。知识可视化在化学教学中的应用还有待进一步深入研究。

(2)笔者的尝试

在对知识可视化的定义、理论基础和应用现状有了初步了解后,笔者开展了知识可视化在初中化学教学中应用的教学实践。

开学第一节课,笔者对所教班级进行了“大脑半球优势”和“学习感觉偏好”的问卷调查,并将数据用excel进行处理,得出对应的饼图和柱形图。发现学生中大脑双侧平衡和右半球优势的占绝大多数,视觉偏好和触觉偏好的学生人数也是最多的。针对这样的学生现状,笔者在教学过程中尝试对于不同的教学内容采取不同的可视化的教学策略。

刚开学时,讲的知识较少,课后没有作业,笔者将思维导图介绍给学生,说明用途、教给画法。课堂上或讨论、或实验,课后学生用思维导图整理笔记并上交,教师利用课间逐个点评,为学生熟练使用思维导图复习打下基础。笔者曾在课堂上尝试手绘思维导图作为板书,学生热情不高,访谈中学生说:还是课后画好,课堂上要画要写,还要换不同颜色的笔,比较麻烦,而且在笔记本上画容易受原本格子的限制,不利于画面的布局。因而在使用了一节课后停止。之后的教学中主要用于单元复习。每一章讲完后,在周五的课上讨论决定本章思维导图的框架,学生利用周末完成,周一的课上简单点评,并评出最佳的3~4幅作品给予奖励,然后随堂检测复习效果。这样的处理,学生反映良好,说:复习课再也不那么枯燥了;自己也知道化学该怎么去复习了;复习的时候也不那么容易分心了,竟然能连续三个小时集中精力完成思维导图,觉得很不可思议;内容集中到一张纸上,查找和记忆都方便多了。但也有学生一直不习惯使用,他们认为自己没有画画的天赋,画得不好看,而且至少要换三种颜色的笔来写很烦,还有个别学生认为再画一遍跟重抄笔记没有区别,因而不愿意使用。

概念图的使用主要是在第三章“物质构成的奥秘”和第六章“溶解现象”中,这两章概念比较集中,概念图能很好地向学生展示概念的来龙去脉和概念之间的关系。新授课时使用是在学生概念形成后,用小概念图帮助学生将概念纳入已有的知识体系,复习时再引导学生将小概念图组合成大概念图,建立自己的知识体系。教学过程中,笔者发现,相对于自己画概念图,学生更喜欢填空,他们认为,自己画的不如老师利用软件设计的美观,填空的概念图使用很方便。

动画、图片、漫画、实物模型在微观知识的讲授中也取得了不俗的效果:动画可以揭示电子的得失和化学反应的实质;原子结构示意图帮助学生理解“元素的化学性质与最外层电子数有关”;漫画可以帮助学生理解氯化钠的形成,学生还可以利用自己想象的漫画记忆元素化合价;实物模型可以帮助学生理解O2和CO2 结构的不同,从而知道虽然都有“O2”,但是意义大不相同。

化学实验,尤其是对比实验在“身边的物质”的教学过程中功不可没,通过实验的对比,学生很容易得出正确的结论。如用石蕊浸泡的纸花进行二氧化碳的性质实验,引导学生得出“不是二氧化碳,而是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊变红”的结论,比教师费力地去强调效果好得多。

教学实践中,笔者发现表格在初中化学教学中大有用武之地:①对比数据,利于概念的形成。如讲授元素的定义时,可用表格列举三种氢原子和两种碳原子的质子数、中子数,根据数据学生容易得出“元素是质子数相同的一类原子”的结论,便于概念的理解。②纵横对比,辨析概念。如元素和原子,通过列表能清楚地向学生展现这两个概念的区别和联系。③浓缩要点,简化笔记。如讲授“常见的碱”的内容时,对于氢氧化钠、氢氧化钙的研究都是从俗称、物理性质、化学性质等几个角度去进行的,教学中笔者对课本上的表格进行了改进、丰富,将相关的知识全部浓缩于一张表格中,便于学生比较和记忆。④复习时归纳相近知识,便于发现规律。如二氧化碳、氧气、氢气的实验室制法有相似之处,也有一定要区分的特别之处,可将其归纳在一张表格中,便于学生发现其中发生装置和收集装置选择的规律,而不是去死记硬背。

三、对基于知识可视化的教学策略的思考

脑科学的研究表明:人类种族的成功可以部分归因于脑对新鲜刺激的持续不断的兴趣和好奇,当新鲜刺激出现时,人的肾上腺素分泌增加,会暂停所有不必要的活动,将注意力高度集中,以便及时采取行动;反之,相同的或可预期的刺激反复出现,脑对环境刺激的兴趣就会降低,随即转向其他新颖刺激,这就是常说的注意力分散。

2011版的《义务教育化学课程标准》中规定:义务教育阶段的化学课程的基本理念是“以提高学生的科学素养为主旨”,要求学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三方面得到发展。

笔者认为,知识可视化的提出,顺应了信息时代的发展对知识传播和创造方式改变的需求。视觉表征概念的深入理解和精细化分析为丰富初中化学教学策略的内涵和教学范式的研究提供了新的视角和途径。可以从以下几方面开展深入研究:(1)根据知识的不同类别,研究相应的视觉表征。(2)根据不同的教学环节,研究相应的视觉表征。(3)根据不同的学生情况,研究相应的视觉表征。同时,在以上研究中需要精心设计教学实验,尽可能多的获得质性的或量化的证据,用证据来得出结论。

参考文献

[1] (美)米歇尔著.陈永国,等译.图像理论[M].北京:北京大学出版社,2006:2

[2] Eppler,M. J. & Burkard,R.A. Knowledge Visualization. Towards a New Discipline and its Fields of Application,ICA Working Paper #2/2004[R]. University of Lugano,Lugano,2004

[3] 任悦.数字时代视觉表征的变化[J].国际新闻界,2007,(2)

[4] 赵国庆. 知识可视化2004定义的分析与修订[J]. 电化教育研究,2009,(3)

[5] 赵慧臣,王淑艳.知识可视化应用于学科教学的新观点――访瑞士知识可视化研究开拓者马丁・爱普教授[J].开放教育研究,2014,20(2)

[6] 赵国庆,黄荣怀,陆志坚. 知识可视化的理论与方法[J]. 开放教育研究,2005,(1)

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高等职业教育以培养学生就业和职业能力为向导,突出学生综合能力。制药及相关专业在教材的编排和组织上,体现注重实践、突出应用,以金典实验教学为线索实施教学,有一定的可取性。但在具体实施过程中,出现下列问题:

1、《制药》高职教材改革上希望打破原有的单纯理论框架,改为以应用为主线,辅以理论教学。基础化学现在普片开设《有机化学》和《无机及分析化学》,而原有的《物理化学》、《化工原理》等课程停止开设。在教材和教学内容的组织上,主要框架定在典型实验上,围绕这些实验展开理论教程。学生在知识的掌握上不连贯,对实验原理的理解上有难度,会出现一知半解。实验做完了,学生不知道为什么这么作,只能按部就班的操作。

2、教材采用的典型实验为主线教学,单从课程上看是可行的,但毕竟《有机化学》和《无机及分析化学》是基础课,是为专业课程的学习打基础的。这些实验有些跟后续课程联系比较紧,有些联系并不大。制药专业是工科类专业,《物理化学》和《化工原理》所涉及的内容对本专业是必要的。仅仅通过《有机化学》和《无机及分析化学》若干个典型的实验来完成整个专业基础化学的学习是不够的。

3、实验和实训是不同的,实验的目的是为了理论课的需要,是一种教学手段,不能等同于实训,实训是一种实践性教学,专业性更强,两者有很大的区别。通过实验训练可以提高学生的动手能力,但是有局限性。把实验等同实训,夸大了实验的功能。加大学生动手能力的培养,单靠实验训练是不够的。

4、学生在课堂上的学习主要还是理论学习,很多实践性的知识应该在实践过程成中掌握,所以,教学的重点还是应该放在理论教学上。高职学生应该具备较强的动手能力,但没有理论作为支撑,那是办不到的。我们在强调对实践性教学的过程中,不能削弱理论课的教学。

针对教学过程中出现的的问题,在教材和教学内容的安排上,作如下调整:

1、制药专业属于工科类专业,主干课程包括生物化学及生物化学实验、分子生物学及分子生物学实验、药理学及药理学实验、药剂学及药剂学实验、生物技术制药、生物制药工艺学、发酵工程、药品与生物制品检验。从专业上看,基础化学部分应该基础上应该包括《有机化学》、《无机及分析化学》、《物流化学》、《化工原理》等内容。

2、化学基础课的课程设置上,不应该是保留几门而去掉几门,应该是统一成一门作为基础课程,内容上以满足专业需求为原则,要揉进《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》,《化工原理》等课程内容。化学基础部分可以统一成一门《化学基础》。这样,教材体系上是完整的,学生学习起来有连贯性。课程的难度可以适当降低,但整个化学基础部分的主要内容应该包括。可以舍去一些计算、解题技巧等内容,但课程的完整性还应该具备。真真做到宽基础,重实训,教学学时可以压缩,内容难度可以降低,但知识面还是应该广。

3、将《物理化学》、《化工原理》等课程内容适时穿插到到化学基础课程的教学中。特比是实验教学上。例如:《有机化学》化学经典实验之一的“升华”中可以补充《物理化学》中的物质的相图,这样不光对实验教学有帮助,对后续课程的理解也是很有必要的,食品药品干燥中常使用的“冷冻干燥”,有了相图的概念,理解起来就容易了,如果没有相图的概念,要说清楚“冷冻干燥”还真不容易。又如有机化学实验“蒸馏”、“精馏”等也需要《物理化学》的相关知识,是不能省略的。在实验课上,应该适当补充《物理化学》和《化工原理》的相关内容。

参考文献:

[1]黄运瑞.制药工程专业无机及分析化学教学探析.《南阳师范学院学报》,2012年09期.

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一、项目化教学的优势

项目化教学法是现代职业教育提倡的、效果优良的一种职业教育方法。其最主要的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,形成了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。职业教育的项目化教学优势在于,它以建构主义为指导,以实际的工程项目为对象,先由教师对项目进行分解,并做适当的示范,然后让学生围绕一定的工程项目进行讨论和实践,最后以完成项目的情况评价学生是否达到教学目的的一种新教学方法。学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和操作技能,而且在教师有目的的引导下,培养了分析、解决问题等综合能力。与传统的教学模式相比,教师由传统的“主角”转变为“配角”,学生由被动地接受知识转变为主动地探求知识。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,产生更强烈的求知欲望。

二、项目化教学的实施条件

1.制订富有弹性的教学计划。

我省五年制高职的教学计划多年来一成不变,已严重影响教学改革的实施。因此,想要对五年制高职进行课程项目化改革,首先要挣脱传统的观念束缚,以市场需要为导向,制订合适的、富有弹性的教学计划。教学计划可以根据学生参与企业或各类实训项目的实际情况需要进行适当变更。在教学计划中充分考虑学生到企业进行专项实习实训的实践教学课时。尤其是当实践教学课时与现行的教学计划相冲突时,应该通过一定程序调整教学计划。

2.加强“双师型”师资队伍建设。

师资队伍的“双师型”建设是五年制高职专业基础课程项目化教学改革的根本。要建立一整套专业教师深入企业锻炼与发展本行业职业能力的机制;加强专业分析,制定“双师型”教师队伍的建设规划,建立“双师型”教师队伍建设的激励制度,通过多种形式的教育和培训,充分利用职业教师资培训基地,进一步提高教师的“双师”素质等。同时要积极从企业引进与聘请工作一线人才,组建实践教学专兼职教师队伍。通过高职专业基础课程项目化改革不仅能使学生的职业综合能力大幅度地提高,而且能提高教学质量,通过改革使学校拥有大量的专业教学人才与丰富的人力资源服务于企业和行业,促进社会经济发展,实现多方共赢的目标。

3.增加实践教学环节。

实践教学环节是五年制高职教学体系中的重要组成部分,是提高学生动手操作能力,强化能力培养的重要途径,是五年制高职学生与职业技术岗位的“零距离”接触,对巩固理论知识、训练职业技能、全面提高综合素质具有不可或缺的重要性。在教学组织上,学生分成项目团队,由专业技术人员带领参与实际项目运作,部分教学内容结合项目实际,改造成项目课程,充分体现学中干、干中学,有效提高学生的职业能力,在运作模式上要充分发挥校企双方的优势,搭建能为区域支柱产业提供服务的校外公共研发平台,以开展课题研究。

4.组建专家组,设计与开发课程项目。

五年制高职专业基础课程项目化改革的关键是项目设计与开发,但并不是专业基础课的所有内容都能够进行项目化设计。因此,在进行课程项目设计之前,应该组建由双师型教师和企业专家组成的专家组联合开发与课程相匹配的各类项目。课程项目要立足于学校、企业和学生多方面互利共赢的目标进行设计。在教学方式上应该机动灵活,切合教师与学生的特点。课程项目化方案的设计要有利于学生培养,有利于教师成长,还要有利于企业发展。

5.积极编写优秀的校本教材。

教材建设是五年制高职专业基础课教学改革的基本建设任务之一,高质量的教材是课程项目化教学改革得以推进的一个促进手段,是课程改革在课堂运行的行动依据。首先是教材建设要有规划,各专业应根据专业人才培养方案严格制定科学可行的课程标准。其次是根据课程的实际与要求,组织专业教师编写校本教材,供专业进行项目化教学使用。

三、项目化教学实施的效果

对于具有一定实践性和应用性的专业基础课实施项目化教学,能有效地解决职业学校学生缺乏学习积极性的问题,激发学生学习的浓厚兴趣,充分调动学生学习的积极性和主动性,开阔学生的视野,锻炼实际工作能力。学生的潜能得到了挖掘,创新能力得到了提高,取得了很好的教学效果,也锻炼了教师的教学组织能力、专业指导能力。

参考文献:

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3. 植物熏避 此法在农户储粮较少的的情况下较适用。做法是将花椒或茴香碾成粉末装入小纱布袋中,每袋12克左右,然后均匀埋入谷类粮食中,一般每50千克谷类粮食放2袋,即可驱虫防虫。

4. 控制温湿 在谷类粮食储藏期间,要经常检查粮食温度和湿度以及害虫发生情况。当发现粮温升高、湿度增大时,要采取立即晾晒或开窗通风的方法来降低谷类粮食的温、湿度。如发现谷类粮食已生虫,则应及时采取杀灭措施,以防止蔓延扩大。

5. 草灰防潮 大多数储粮害虫在粮食含水量低时不易发生,如玉米象在粮食含水量低于10%就不能生存。根据害虫这一习性,在谷类粮食充分晾干后,当放入柜、缸、坛等储粮装具中时,上面应留点空隙,铺上几层纸,纸上加满有吸潮作用的草木灰,最后加盖,可起到防潮灭虫作用。

6. 低温冷冻

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一、高职英语教学现状与思考

授业有余,传道、解惑不足。英语被当做孤立的符号系统,英语学习的全部内容就成了语法和词汇,缺少自觉性、计划性和系统性的文化(语言结构文化及语用文化)因素的导入。重视可操作层面研究和实践,知识层面讲解与强化及应试技巧与训练。然纵使万千师者千般努力,但教学效果与之期待教学目标甚远。所谓“道”我们可以理解为规律或者是英语的内在逻辑。即是语言符号背后的文化内涵,因为目标语言和本族语言代表的两种文化,其中间存在着巨大的差异。专业人士的分析,不涉及跨文化内容的学习、忽略了语言与社会、语言与文化、语言与风格、语言与交际、语言与语境的关系,这样的英语学习只是从语言到语言或为应试而应试;沿袭着一种微观学习方式和呆板的学习方法;而语言是活生生的,语言存在于社会,语言是为了交际而用的。因此,必须树立宏观的学习理念,掌握灵活有效的学习方法,既聚焦于语言,又要开阔视野,注意到文化与语言关系,建立文化视角下的高职英语课堂教学模式。

文化导入为语法和词汇的学习提供了依托,将刻板的文字嵌入生动的生活当中,赋予了语言以灵魂与生命力,将抽象化的思维予以清楚的表达,因此适当的文化导入能有效促进英语语言教学,提升学生的语言能力。职业院校英语教学文化导入一方面,有助于提高他们的语言和交际方面的能力,另外一方面,也能在整体上提高社会文化的整合能力,培养学生的跨文化交际意识与能力。母语之外掌握另一种语言意味着个体潜能的增长,如果在与语言紧密结合的文化的学习中进行得当,对于培养多元的思维方式、积极互动的“生产性人格”和拓宽学习者的视野是非常有帮助的,对大学生素质教育和综合能力培养也大有裨益。系统的文化导入为语言学习提供了基础和条件,丰富了词源,同时也通过深化语境的认识提高了对该语言的深入掌握,从而为交流提供了扎实的支撑,为思维的准确表达提供了基础,更加有利于不同文化背景下人们使用恰当得体的语言进行交际。深入研究语言的社会文化因素,培养学生的语言文化意识和敏感性,提高学生的语言文化能力,必将成为未来英语教学研究领域的一个重要课题。

二、高职英语课堂教学策略

(一)发挥课堂教学的主体功能

其一,教师。大学英语教师首先应转变教学理念,要认识到文化教育对学生语言学习的重要性;还要加强自身学习,提升自我的综合文化素质。最终将文化内涵的灌输自然地融入平时的英语教学中。教师可以在讲解词汇和语篇时.对相关的文化知识进行解释,做到语言知识讲到哪里。文化知识就解释到哪里。其二,学生。教师应鼓励学生发挥主体学习作用。比如在课堂上,通过给学生小组布置相关文化任务,如情景模拟对话、举行辩论赛等,激发学生主动、认真地去认识中西方文化差异,帮助学生了解语言背后所蕴涵的深层文化内涵。在这一过程中,应注意的是,教师不仅要纠正学生所犯的词汇、语法等表层的语言错误,对于学生所用的语言形式正确但不符合文化背景的深层的语言错误更要及时指正。从而使学生的语言知识和文化知识同步发展,最终真正并有效地掌握和运用该门语言。

(二)利用课外活动的辅助功能

有效利用课堂教学是理所当然,但是如果仅仅依靠课堂,让学生真正地全面了解有关英语国家的文化也是勉为其难的。因此,大学英语教师可充分利用课外活动,通过多种渠道、多种手段来进行辅助教学。可以引导学生在课外阅读文学作品、报刊时留心和积累有关文化背景方面的材料。还可以安排学生通过收听VOA或BBC等外文电台节目来获取第一手的文化材料,并在下次课上检查,不要流于形式。此外,英语角、英语晚会等活动,也为许多人创造了真实的语言环境。让学生能把学到的英语知识正确地应用到实际的互动交际中。

(三)引进多媒体辅助教学

教师可以制作出与语言知识相关的文化背景知识多媒体课件。利用现代化的教学手段,形象直观地在课堂上实现语言与文化的互动教学,使学生犹如身临其境,从而对所学语言文化知识产生兴趣。也可以在课下指导学生利用互联网,登录相关的教育教学网站,从中获得更多的文化信息,还可以通过网络来在线学习,或是通过BBS或E-mail向教师请教问题、与其他学习者讨论问题、分享心得,更可以通过即时通信软件(MSN)等与外国人直接进行交谈,达到在互动中提高交际能力的目的。

因此,在高职英语课堂教学中,教师要穿插有关文化信息,帮助学生更好地理解与接受英语知识,加深学生对英语文化的认识与情感,促使学生对英语文化的精神共鸣与心理依赖。总之,语言不能脱离文化而存在。教师要想有效地开展英语教学,就应将文化的理念融入英语课堂教学中。总之,在今后的高职英语教学中,我们应走出那种只重视语言知识的传授而忽视对文化背景知识的掌握的误区。要在向传授学生语言知识的同时,加强对学生文化背景知识的教育。使学生认识到正是多元化文化的存在才使得世界丰富多彩,激发学生的学习热情。只有这样,才能使学生的语言知识和文化知识同步发展,使学生的跨文化交际能力得到全面提高,最终正确效地运用该门语言。

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一、生活化思维政治教学的必要性

当下的政治教材内容一方面对生活进行了高度的概括,形成了一套知识体系,另一方面随着新课程的改革,也引用了许多生活事例对教材内容予以丰富与补充。但是,对于初中生来说政治教材较为抽象,有些内容甚至难以正确地理解,要吸收教材中的知识存在一定的难度。而且教材中的事例具有滞后性,初中生感觉与自己没多大关系,兴趣不高。因此,在政治教学当中,教师利用生活化的思维对学生的政治知识理解、情感等方面都具有非常大的帮助。

1. 教师将生活化的东西融入政治教学,学生可以从中获得一种自我的认同感。例如在学习七年级上册《新学校,新同学》这一章节时,教师可以很容易从学生的实际生活入手,因为同学们也才刚刚进入初中,也认识了许多新同学等。学生在学这一章节时,有一个真实的生活体验,找到了对书本知识的认同感。这对于创造良好的学习环境有重要的作用。此外,生活化思维的政治教学模式有助于学生提高思想政治的理解和分析水平。教师利用生活中真实的事例等作为教学的辅助资源,对于学生理解教材、分辨事物的角度和能力都有一定的提高作用,由此可以增强初中生对政治课程的信任度和兴趣度。

2. 当下的新课程改革逐渐贴近中国教育的实际情况,《全日制义务教育思想品德课程标准(实验稿)》对政治教学已经明确了要求:“注重与学生生活经验、社会实践的联系,通过学生自主参与活动,达到扩展知识技能、完善知识结构、提升生活经验的效果,促进正确思想观念和良好道德品质形成与发展”。[2]由此我们可以看出,生活化思维的初中政治教学是当前教学课程改革的要求。从初中政治考试的内容上看,试卷上涉及到许多当前的生活内容,例如国际国内的时事新闻、初中生生活视角的事例等,因此在政治课堂上加入生活元素可以让学生学以致用,也达到政治教育的目标。

二、政治生活化教学的具体实施建议

1. 教师对教材进行二次开发

考虑到初中生最终面临的是升学考试的实际情况,教师进行政治教学时首先必须立足于政治教材的课程安排,其次再是对教材的二次开发。以下是具体的实施过程。

以“保持乐观心态”这一课为例,教材中的主要内容是保持乐观心态的五种方法,教师可以依据着五种方法设计与学生当下生活有关的一系列问题和事例,让学生真切体会到如何保持乐观的心态。

师:同学们,你们平时心情不好的时候,都有哪些方法让自己开心起来呢?

生1:我一般会看电视转移我自己的注意力,这样我的心情就会逐渐恢复。

生2:我生气的时候会扔东西发泄自己的情绪。

…… (学生举自己生活当中的例子,6-8分钟)

师:你们的这些方法都可以舒缓一些焦虑、生气的心情,你们也很聪明,有这么多的方法处理自己的不开心,书上的方法实际上就是做一个概括。另外,我看了你们这次的月考成绩,这次考得没有上一次好,我也知道你们的心情比较低落。但是,没关系,这次没考好不代表什么,你们继续努力加油就行。要保持一个良好的心态,要乐观一点。

教师通过对学生进行一系列的提问依据政治教材设计出生活化教学方案,使得学生学会多角度地看待问题,不被书本上的内容限制。逐渐产生生活化的思维,将政治课程与生活实践联系在一起,最终政治教学与学生的生活更贴近。

2. 在教学过程中创设生活化的情境

生活化的政治教学模式可以采用多种手段,教师在教学时可以采用创设生活情境的手法。目的在于让学生通过亲身经历加深对政治知识的理解和认识。以下则是创设生活情境的具体实施过程。

以《世界文化之旅》这一章为例,教师提前准备好PPT。

师:我们今天这节课的题目是《世界文化之旅》,我们先来看看幻灯片上的一些图片,这些图片非常具有代表性,这张是美国的自由女神像,这张是日本的和服与樱花。你们能看出下面几张图片代表的国家,和国家文化吗?

生1:这是阿拉伯的图片,因为图上的人全身上下都裹着,露出的皮肤还比较黑。

生2:这是印度,因为图片上人的服饰颜色比较艳丽,也反映出印度人的生活习惯。

……(大致6分钟,在展示图片时,教师可以选择性地访有关国家的典型的音乐、或一小段相关的视频视频)

教师在讲到他国人民的生活习性上,可以将我国的某些生活习性进行对比,让学生去主动发现世界文化的差异和世界文化的多样性等。接下来就是让学生根据之前对世界各国文化的大致了解,进行简短的即兴表演,然后让学生猜测代表的是哪一个国家的文化特征。

教师通过创设生活情境教学,使得政治课堂氛围活跃、贴近生活,进而提高了学生对政治课程的兴趣,教学效果自然会有所提升[3]。

结语

总之,教师利用生活化思维进行初中政治教学是当前新课改的要求,也符合学生政治学习的心理要求。而针对如何具体实施政治生活化教学,本文相应地提出了一些实施建议,希望能够为广大教育工作者提供一些参考。

【参考文献】

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