化学技术研究范文

导语：如何才能写好一篇化学技术研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：油井堵塞　诊断　聚合物　化学解堵　稠油解堵原理

一、油井堵塞概述

油井堵塞是油气层伤害的表现之一。在进行钻井、完井、采油、增产、修井等各种作业时，储集层近井地带流体(包括液流、气流或多相流)产出或注人能力有任何障碍出现时，油气层伤害也就随之产生了。不论是钻井、采油、注水开发，还是在提高采收率的各种作业中，油井堵塞问题都是普遍存在的。在钻井完井过程中存在钻井液的的固相颗粒、固井液的淋滤、射孔液的水锁、试油作业当中的脏液以及各种入井流体的滤失等的堵塞问题。在注水采油过程中，只要有水存在，在各个生产部位都可能随时产生结垢，这些垢统称为油田垢。其中，蜡、沥青、胶质的混合沉析物俗称为有机垢，出砂及有机垢的混合物俗称为泥垢，还有细菌垢(或称生物垢)等。

注蒸汽采油、聚合物驱油、碱水驱油作为提高采收率方法的重要技术，生产中遇到的结垢问题除了与注水采油时碰到的结垢问题类似以外，还因为驱油时分别有蒸汽、聚合物、碱液的存在，导致硅垢和聚合物垢的生成。我国很多油田都存在结垢和油井堵塞问题。由于油田结垢对原油生产的种种不利影响，油田防垢除垢、油井解堵问题在国内外均引起极大重视。

二、油井堵塞诊断技术研究进展

油井堵塞诊断属于油气层保护的范畴。油气层保护的关键和先决条件, 就是正确了解和掌握油气层伤害的机理，但是油气层伤害因素的复杂性，做到这一点又是相当困难的。在某些情况下，不同的伤害机理往往表现出非常相似的伤害特征和结果，如果不能确切了解油气层伤害的机理，采取的伤害解除措施往往达不到预期目的，甚至可能会加剧油气层伤害的程度。，由于油气层保护工作在油田勘探开发实践中发挥了越来越重要的作用，油气层保护的室内研究技术和分析手段也得到了迅速发展，从最初的单一研究，发展到目前的以动态实验研究为主，各项静态分析技术综合，与现场实践紧密结合的配套研究程序和分析技术；在普遍应用扫描电镜、X 衍射等分析方法和测试手段的基础上，还充分应用了具有国际先进水平的岩石力学系统、CT 岩石层析系统、电子探针、激光粒度仪、岩石覆压孔渗系统等。

三、油井化学解堵酸化机理

1.油田地层伤害机理

在一些油区具有储层胶结物泥质含量较高,地层岩石具有胶结致密、孔喉细小的特点,生产和作业过程中极易受不配伍的外来液体、固体颗粒等的伤害,从而产生水锁、机械杂质、垢堵塞,使油井产量大幅度下降,影响开发效果。储层中较高含量的伊、蒙混层,易引起作业洗井过程中不配伍的外来液体与粘土膨胀,造成孔隙喉道缩小,此外作业洗井过程中的不配伍的外来液体致使地层孔隙间易产生毛细管现象,引起水锁作用,造成近井地带渗透率下降,产能下降。因此,解除油井近井地带污染,提高其渗透率已是低渗透油田充分发挥油井潜能的必要措施。

2.油井化学解堵剂的优选

目前常用的酸化药剂主要有四种:无机酸、有机酸、复合酸(有机+无机)、低碳混合有机酸。无机酸酸化药剂主要适用低渗、连通性差,并且油层富铁矿物含量低和胶质、沥青质、蜡低的油井。有机酸酸化适合有机质(胶质、沥青质、蜡)造成的地层堵塞。复合酸酸化可以起到解除有机、无机堵塞的作用,但是不能解决乳状液堵塞造成的液锁、水锁伤害。低碳混合有机酸能够解除乳状液堵塞、粘土膨胀、水锁伤害以及有机沉淀。根据分析结果,认为低碳混合有机酸解堵措施比较适应解堵。

四、油井化学解堵酸化工艺技术

1.施工参数的确定

药剂用量(Q)确定公式为:

Q =

其中:Q-注入药剂量, m3;

R-处理厚度,R=有效厚度+ (砂岩厚度-有效厚度) 25%, m;

H-油层厚度, m;

U-孔隙度,%。

2.油井酸化施工工艺解堵技术特点

该技术采用不动管柱、不外排液的施工工艺,通过油套环空将酸液注入地层,清除近井地带油层污染,恢复油井产能。经处理后的残酸对泵、管和油水分离器无影响,保证油井正常生产,对环境无污染

五、稠油的解堵增油化学机理

造成有机堵塞的主要物质为胶质、沥青质等稠油物质。 原油中的胶质、沥青质是一种特殊结构的稠环芳香烃。沥青质中的稠环芳香烃是其重要的组成部分，此外还有其他环和侧链，其中还含有氧、硫、氮等杂原子。沥青质是胶质的进一步的缩合物，所以胶质也应有类似沥青质的稠环芳香烃结构。因此，要改变胶质、沥青质的的粘稠特性就要从它们较稳定的苯环上入手。 通过合成并复配以其他的助表活剂，最终得到的产品能够有效的打开稠环芳香烃的苯环，改变胶质、沥青质的粘稠特性，将它们乳化成 O/W 型乳化液，彻底解除有机堵塞。

六、认识与建议

通过实践证明化学解堵在油田是可行的，它能够达到解堵增产的目的，另外，其还具有施工简单，成本低，经济效果显著的优点，这为低渗油田尤其是低渗老油田稳产增产、改善开发效果、提高开发效益提供了一个新的技术手段。同时也应看到：

1.化学解堵只能解除近井地带的污染堵塞，并不能改变油层的原始骨架结构，且作用距离相对较短，对深部堵塞还不能进行有效改造。如果能和压裂配合使用，使液体解堵和物理造缝技术有机结合，不仅可以改善单一措施的处理效果，而且使单一措施的运用范围进一步扩大。

2.在选井时要搞清油井低产原因和地层堵塞机理、类型、只有做到对症下药，才能保证解堵成功率的提高。

篇2

在所有的环境污染物种类当中，铅是一种较为常见的元素，其不仅会对人体产生一定的毒害作用，更会直接危害到动植物的健康与生态环境的平衡。传统的检测方式则更是多种多样，包括光谱检测、电泳仪、液相色谱检测法和双硫腙对比法等等，尽管传统的检测方法依赖于精密化学仪器使得检测结果的准确性较高，但其操作流程与检测成本都难以满足多元化的铅检测需求。因此专家们不断致力于研发更加经济、便利、高效的检测方法，生物化学检测技术由此应运而生，并且依赖于诸多的优势，使其在当前获得了较为广泛的应用。在此背景下对铅检测中的生物化学技术应用做进一步的研讨，有利于为促进该技术研究的进一步深入提供一定的参考。

1核酸检测技术

核酸检测技术，全称分子信标核酸检测技术，简称FRET。该技术原理是利用荧光能量共振转移来进行的化学成分检测技术，通过此方式来获得寡核苷酸探针，使之与特定的核酸相互补充，在靶分子杂交的生物作用下，形成荧光反应，根据荧光反应的强弱程度来为定量与定性研究的进行提供参照依据。在Pb2+（铅离子）检测中，分子信标核酸技术的应用亦是通过上述原理，在常温下，能够实现Pb2+的快速检测，有利于削弱温度对探针反应的作用力，同时限制条件的影响也被弱化。相关研究显示，Pb2+的浓度决定了检测的荧光强度，使用该方式能够检测出的Pb2+的浓度下限为1.7×10mol/L。另有学者专门将该技术的研究建立在以脱氧核酶的催化水解特性基础之上，并以此为依据对该技术进行了系统化的研究，将其应用在了Pb2+的检测之中，得出了比较喜人的结果。另外，还有的研究中采用双淬灭荧光探针进行检测，主要方式为以8-17DNAzyme的底物链与酶链作为反应基，用荧光基团和荧光淬灭基团对此进行标记，得出双淬灭荧光探针，促使金属离子如Zn2+、Mg2+、Fe2+等相互作用，通过反应来辅助酶与底物之间以及酶内部的荧光能量共振转移效应来实现Pb2+的检测。

2免疫检测技术

免疫检测技术主要是基于抗体与抗原之间的特异性反应基础上构建的生物化学检测法，其优势在于灵敏度较高并且特异性较强。鉴于抗体具有着不同的种类，因此免疫检测亦分为单克隆抗体与多克隆抗体两种，当前常用的检测方式主要有酶联免疫法与荧光偏振免疫法。其中酶联免疫法属于单克隆抗体检测法，通过合成Pb2+抗原用来免疫小鼠。要想获得Pb2+的有效抗体，则需要先获得Pb2+。通过功能的双螯合，获得反应原性，之后再结合螯合剂与载体蛋白促使其获得免疫原性，在小鼠体内注射之后分离出抗原，进而进行铅检测。很多研究显示，Pb（II）.CHXDTPA复合体同掺入Pb2+之后的2Cl2的亲和力明显提升，大约达到25倍，并且实验证明，Pb2+也是唯一能够提升两者亲和力的金属离子。而荧光偏振免疫法的原理主要是依靠样品中的Pb2+同过量螯合剂的溶液反应，通过免疫复合物之间的竞争，获得多克隆抗体当中的特异性，最后用荧光偏振仪进行测定，得出的数据对比标准曲线，则能够得出Pb2+浓度。此检测方式应用的便利性已经被很多研究证实，比如有的研究采用螯合物制备的多克隆抗体在荧光偏振仪当中测出了138个土壤样品当中的Pb2+含量，荧光偏振免疫同火焰原子吸收光谱法与电感耦合等离子体所测得的与结果相关的系数取值分别为0.95与0.92，可见检测的范围较广，并且交叉反应率极低，在确保能够在室内顺利检测的同时，还能够实现室外检测。并且相比之下，具有着低成本、高速率等优势，应用价值较高。目前，在生物化学技术的推动下，Pb2+检测的免疫检测水平逐渐升高，虽然优势作用明显，但弊端也依然存在，最主要的就是体现在抗体数量有限方面，同时，检测过程如何实现从实验室转移到现实生活当中亦是一个需要进一步解决的问题，还需要避免金属离子之间的交叉反应影响过大等问题。

3超分子Pb2+生物化学传感检测技术

在超分子化学技术不断发展的推动作用下，用于检测Pb2+的多种检测技术已被研发生成。此方式检测技术主要是通过超分子生物化学传感仪来实现，原理是在离子诱导的作用下使超分子荧光信号产生相应的变化。已有研究采用在PVC膜上固定乙醇介质的荧光传感器用来检测Pb2+，优势特点表现为具有着极强的敏感性与选择性，反应快速而及时；另外还有研究采用一种新型荧光肽金属离子传感器形成新的螯合物，该传感器的特点是含有酰胺与色氨酸，在与金属离子作用后，用于检测，能够通过荧光的响应来识别。

4结论

篇3

【关键词】工业废水 电化学 处理技术 研究与分析

电化学处理需要运用多种物理技术和有机化工原料，通过物理、化学等降解、催化作用，工业废水中的合成肥料、农药、染料、废油等都可以有效解离。在高污染的工业废水中，含有大量金属粒子和大分子有机物，通过电化学处理，这些金属粒子和有机物可以被有效分割。

一、电化学处理的基本原理和技术应用特征

（一）基本原理。电化学处理是指电能转化为化学能的过程，选用适当物理原料当做电极，在电流的干扰作用下，工业废水中的阴阳极会分别发生化学反应。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。金属粒子和化学分子在化学反应的作用下，其污染物质会被进一步综合，最终转化成二氧化碳和水。转化过程公式如下：

含氯废水：

含重金属离子废水：

（二）电化学处理技术应用特征。通过直流电能催化工业废水发生电极反应，这种电化学处理方法不受环境温度和装置压力的影响，可以在常态环境下进行。同时，电解法使用的化学物质非常少，可以有效避免工业废水出现二次污染和资源浪费。整个电化学处理装置在组成上，结构简单，并没有复杂设备，因此工人在操作处理工业废水时很容易控制电极处理状态。如果工业废水中的负荷污染离子过多，装置可以自动调节电极电流和电压，可控性的电荷量可以增加工业废水的电荷稳定性，促进能量的有效转化。

二、不同种类的工业废水电化学处理方法

我国工业生产类型很多，不同生产工艺所排出的工业废水污染物质不同。因此，要想拓宽电化学处理的范围，施工人员应针对不同类型的工业废水，进行特殊处理，使之能够达到更好的电化学处理效果。

（一）含油污废水。此类工业废水中的吸附性污染物非常多，悬浮胶体会干扰电荷粒子的运动。因此，针对含油污废水，施工人员应先利用电极溶解方法，将废水中的吸附性物质去除，利用电荷的凝聚、溶解性能，将油和水进行隔离处理。净化油污后的水，仍存在诸多污染离子，这时可以运用传统的铅电极处理方法，控制电流在0.25-0.3A之间，控制电压在6.5-7.5V之间。经过三十分钟的电极降解，工业废水中的微小油污离子会被逐层分离，转化成气体或水。经过多次试验，双重隔离处理方法可以有效清除油污工业废水中的有害物质，其去污效率高达96.34%。

（二）含重金属离子废水。很多冶炼厂在运营过程中会产生大量工业废水，这些废水中的金属离子含量巨大，有氯离子、铁离子、铜离子等，如果这些重金属离子侵蚀到居民用水中，则居民的用水质量会大幅度下降，危害到公民的生命健康。由此可见，对含重金属离子的工业废水进行净化处理至关重要。一般情况下，施工人员还采用阴极吸引的方式，利用电极的电荷吸引能力吸引氧化离子，氧化离子汇集到一起会形成胶体团，由水电解而成的氢气和氧气会将胶体团隔离出工业废水之外。该电化学处理方式采用的是铁电极，电流在0.5-1A之间，电压在9.5-10V之间，去除重金属离子效率高达89.34%。

（三）染料工业废水。对于此类工业废水，常采用金属阳极溶解的方法。众所周知，在染料废水中，大量颜色分子会吸附在水中，聚集的分子形成一个个不容易降解的凝聚体，这个凝聚体的主要组成物质是氢氧化物。施工人员首先应利用电极的电解作用，破坏凝聚体中的氢氧化物，将悬浮在上层的、质量较轻的凝聚体分割开来；之后，应选用绿色脱色剂，对剩余废水进行添加剂处理；最后，利用电解气体将多余颜色分子隔离，并进行终极脱色处理。

三、电化学处理操作条件分析

（一）电解电压。不同电化学处理方法的电解电压不同，电压的大小取决于电极的距离、电阻率、废水中污染物的电荷量、粒子成分等。因此，在对工业废水进行电化学处理时，质量检验人员应抽取废水样本，分析废水中的成分和粒子形态，制度科学的电解方案，选用合适的电压。

（二）通电量。如果工业废水中的污染物浓度过大，利用传统电解方式无法有效去除废水中的污染离子，为避免数次电解工作给工厂带来巨大的经济压力。施工人员可以适当提升通电量，加大电流，让单位体积废水的电流密度瞬时提高。电流密度提高了，电荷对废水离子的吸收能力会大幅度提高。

（三）PH值。离子平衡是电化学废水处理的核心原理，所以无论是何种工业废水，在进行电解处理时，都应控制好水的PH值，始终保持其在6.5-7之间。如果工业废水中的碱性过大，则电解阳极会被工业废水钝化，金属离子等正离子则很难被负电荷溶解。如果工业废水的酸性过大，则电解阴极会被工业废水酸化，多余的负电荷会干扰电流密度，其溶解能力也会被大大削弱。

四、结论

通过上文对电化学工业废水处理方法进行系统分析可知，现阶段工业生产中，工业废水的处理技术正在不断革新和发展。电化学处理作为一种高性能、高效率的废水处理工艺，其研究和发展价值巨大。综上分析，施工人员应不懈努力，引入电子数据处理和数学模型，增强电化学处理技术的智能化、自动化、科学化性质，在优化废水处理体系的基础上，提高技术的应用效果。

参考文献：

[1]吴高明，魏松波，雷兴红，杜健敏，陆晓华.焦化废水电化学处理技术研究进展[J].工业水处理，2007，12（09）：127-130.

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关键词：化学混凝处理；钙法；高浓度含磷废水

随着我国工厂的增多和人们不注重水资源保护，导致水质恶化。目前人们逐渐认识到水资源保护的重要性。工业、农业甚至人们日常生活中都会使废水的磷含量增高，高浓度含磷废水会给人类身体和自然环境带来重大的影响，因此人们对高浓度含磷废水处理措施越来越重视[1]。钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术能够有效进行废水处理，从而提高人们的生活环境[2]。

一、 高浓度含磷废水的来源及危害

（一） 含磷废水的产生

化学工厂和制药工厂是产生含磷废水的主要来源之一，化学工厂生产过程中，产生了对水体污染较大的总磷污染物，因此形成了高浓度含磷废水。制药工厂主要产生了有机磷和无机磷，因此造成水质污染。

此外农业、人们生活也会产生含磷废水，如田间的肥料，人体的排泄，洗涤的废水等。其中，含磷洗衣粉所造成的污染最高。

（二） 含磷废水所产生的危害

含磷废水流入河流、湖泊等水体中，会严重影响水资源。含磷废水可以加快水中藻类和浮游生物的生长和繁殖，同时河流、湖泊等水体含氧量会迅速降低，而且水中的生物也会出现大量死亡的现象。

由于藻类和浮游生物的生长和繁殖，从而降低水体的透明度，而且藻类死亡和有毒藻类都会导致水中生物的大量死亡。另外一些无法分解的有机物会加速河流、湖泊等水体的老化。

高浓度含磷废水流入河流、湖泊等水体中，会造成水体的颜色产生变化，对水质也会产生影响。海洋中的浮游生物还会出现爆发性繁殖现象，从而造成其他海中生物的死亡。

二、 处理高浓度含磷废水的现状

为了促进环境保护，我国对工业的污水排放量有较高的规定。规定的主要缘由是工业废水磷含量较高，而含磷量过高会造成藻类、浮游生物等加速繁殖生长，从而造成水质被破坏，出现水资源污染的现象[3]。因此我国采取相关规定以促进环境保护。目前国际上采用了处理含磷废水的技术主要有两种，其中生物处理技术无法处理高浓度含磷废水，因此运用较少。另外一种则是化学处理技术，而化学处理技术又分为几种不同的方法，其中运用比较普遍的是钙法化学混凝法，目前我国有多家公司都采用此种方法，且效果较好，成本偏低。另外还有一种流化床结晶法，但其管理不便，且成本高，因此运用的较少。

四、 钙法化学混凝处理高浓度含磷废水的具体过程

通过使磷酸钙沉淀是钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术处理废水的主要应用方式。其中铝盐、钙盐等都能够和磷酸盐反应，形成非溶解性、颗粒状的物质[5]。在处理过程中，铝盐、钙盐等都能够和磷酸盐发生反应时，反应中存在碳酸钙，碳酸钙可以起到增重剂的作用，利于沉淀，而氢氧化钙作为混凝剂，起到凝聚作用，从而促进废水处理。

在废水处理时，钙盐和磷酸盐的反应会逐渐增快。钙法化学混凝处理高浓度含磷废水主要可以分为三个阶段，第一个阶段加入晶体，可以缩短处理时间，在第二个阶段，晶体容易溶解，可以调节磷酸盐的浓度。

因此在钙法化学混凝处理高浓度含磷废水处理过程中，需要注意的问题有很多，在进行处理时要考虑全面，以提高含磷废水处理效果。

五、 钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术的实验研究

在某家汽车生产公司提取含磷废水1000ml，将含磷废水的PH值控制在8.5到9.0，再含磷废水中添加PAC，搅拌后静置30分钟，随后在含磷废水中提取清液，将PH值控制在11.0到11.5，再进行搅拌和静置，最后对清液进行分析。分析结果如表1所示。

六、 钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术的实际运用

目前我国有很多工业工厂都采用钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术，如合肥美菱集团、江淮汽车公司等，这些公司排出的废水的物质中主要含有锌离子磷酸根等，而且这些公司的废水排放量远远超过了国家制定的标准，达到了30m3/h.

一般工厂运用钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术，主要是将废水中的锌离子、磷酸根等去除，因此主要采用的通过将碱性物质与废水中的酸性物质混凝沉淀，也就是利用氢氧化钠进行混凝处理，使得固液分离，从而使废水减少含磷量，达到处理的效果。根据钙法化学混凝处理高浓度含磷废水的过程，主要有三个阶段，第一个阶段是将高浓度含磷废水引入到调节池中，并对废水进行处理和搅拌，使废水的PH值保持在8.5到9.0，然后在废水中添加聚合氯化钠。第二个阶段实在废水中加入氢氧化钠，并将PH值控制在11.0到11.5，随后利用二级涡流反应池进行相关处理，并经过沉淀池沉析，最后在进行中和。经过处理后的废水可以进行回收利用或直接排出。这些工厂采用钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术可以使废水中的含有锌离子物质去除率在93%到97%，含有磷盐物质的去除率则高达99%，因此钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术能够有效进行高浓度含磷废水的处理，从而使相应的公司提高经济效益。

通过实际运用可以看出，钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术无论是从操作、成本还是处理效果来说，都非常符合相应生产公司的需求。在处理废水时，石灰作为药剂，采用沉淀技术，从而控制PH值、搅拌程度等。此外，处理含锌物质有利于减少污泥产量。

结束语

综上所述，随着国家对环境的重视，相关工业工厂开始注重环境保护和应对国家的政策，实施高浓度含磷废水处理工作。通过上述分析可知，钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术能够有效去除废水中的含磷、含锌物质，使废水可以回收利用和直接排除，达到了环境保护的目的。

参考文献：

[1]杨红国，钱雍.钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术探索和研究[J].环境与生活，2014，10：61-62.

[2]陈小燕.钙法化学混凝处理高浓度含磷废水技术研究[J].科技展望，2015，12：43.

[3]赵利，李长春，相政乐，贾振，王铭浩.钙法化学混凝工艺处理海底钢管酸洗废水[J].工业用水与废水，2013，05：35-38.

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[关键词] 蛋白质化学；生物技术；研究；分析

[中图分类号] r34[文献标识码]a[文章编号]1674-4721（2011）04（a）-024－01

本文就蛋白质化学以及生物技术做一综述，现分析如下：

1 蛋白质化学生物技术研究

蛋白质生物技术的主要任务之一就是要通过变化的蛋白质表达量，来寻找疾病潜在的诊断标志物。另一方面，蛋白质是生物体内的执行者，许多生物学过程、蛋白质降解、细胞之间的识别，都是依据蛋白质传递的信息来完成的[1]。

1.1 对蛋白质的化学标签

标签就是要将能够区分的元素差异的物质引入到差异样本中去，利用质谱分析得到的信息，将相对量的差异区分显示出来。化学标签的主要作用就是：便于目标蛋白的定位、追踪、纯化以及结构和相互作用研究[2-3]。

1.1.1 体内的标记体内的标记，也可以称为是代谢的标记。就是利用含有稳定的同位素，饲料对动物进行喂养和培养，将标签成功的引入。15n和13c是比较常用的稳定的同位素[4-5]。

1.1.2 氨基酸标记氨基酸的标记就是将氨基酸碳原子和氢原子替换成为稳定的元素，然后再将这样稳定的氨基酸加入到某种培养基中，这样细胞就会将氨基酸加入到蛋白质中引入的标记[6-8]。

1.1.3 体外的标记体外的标记主要分为酶解前、酶解时和酶解后三个标记。酶解前标记是将含有差异试剂标记在蛋白质的某个部位上，采用icat的技术，进行等量的混合后酶解，最后通过链亲和素的柱子富集这些标记的肽段，利用质谱分析差异。酶解时标记，就是在内切酶作用下，蛋白质发生酶解。酶解后标记，有些标记试剂适用于在蛋白质酶解成肽段后标记，酶解后标记就是指蛋白质在酶解后对形成的肽段进行标记，这样酶解后标记就派上了用场[9]。

1.2 化学标记的优缺点和应用问题

定量标记主要就是分体内标记和体外标记，对于体外标记技术分析的范围比较广，外标记技术适合于各种条件的标记，无论是从组织、体液到细胞样品均可以。而对于体内标记而言，无法实现完全标记，主要就是取决于蛋白质的代谢问题。化学标记来分析蛋白质是比较有发展前景的学科，许多的疾病与蛋白质也有一定的联系。最近，结合稳定同位素标记和差异技术分析了磷酸化蛋白,一共分析出了8 000多个磷酸化的位点[10-11]。

化学标记的不足：是在理论上，可能使融合蛋白不稳定，改变或使融合蛋白的功能丧失。在实验中表明，当应用较大的亲和纯化标记，常会发现细菌的融合蛋白产物的功能钝化。一个表位附加标记对融合蛋白质的行为影响是多变的，且依赖于该蛋白质的结构。

2 各个国家对蛋白质化学和生物技术的研究

德国美因兹大学的哈密特·斯托科教授的报告介绍了传统的著名医学植物萝芙木碱利血平最近几年提供的有关单贴吲哚生物碱的生物合成的详细内容。日本神户学院大学的冈田芳男教授也做了关于含有2，6-二甲基-l-酪氨酸和 pyrazinone的阿片类似物的设计和报告。日本东京大学的野水本雄教授的报告是关于细胞黏附性多肽一壳聚糖基质：这一种新型多功能生物材料，组织工程要求移植到组织的细胞，需要修复和再生[12]。

3 结语

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。最近几年各国的管理人员更加重视对蛋白质的研究和探索。

[参考文献]

[1]张幼怡(主译).蛋白质－蛋白质相互作用方法与应用[m].北京:北京大学医学出版社,2008:9,120-125.

[2]魏群(主译).蛋白质:结构与功能[m].北京:科学出版社,2008:3,45-46.

[3]初众,邢春影,严善春.洋虫成虫蛋白质化学提取方法的比较[j].东北林业大学学报,2008,12(5):149-150.

[4]王彦艳(综述),陈公琰(审校).seldi蛋白质芯片技术及在肺癌肿瘤标志物中的研究进展[j].实用肿瘤学杂志,2006,19(5):78-79.

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1.科学计算可视化技术研究背景

科学计算可视化作为一个研究领域开始于1987年，它首先是为了高效地处理科学数据和解释科学数据而提出并形成的。它将大量枯燥的数据以图形图像这种直观的方式显示出来，使观察者可以准确地发现隐藏在大量数据背后的规律，从而帮助人们更好地理解和分析这些数据。

VISC的研究包括两方面：一是VISC工具的研究.即如何把科学数据、数值图像转化成可视图形与可理解信息的算法和工具；二是VISC应用研究，即把可视化工具应用于科学和工程的各个学科的方式和方法。它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计及图形用户界面等多个研究领域。科学计算可视化技术的意义重大，它大大加快了数据的处理速度，使每日每时都在产生的庞大数据得到有效的利用；实现人与人、人与机器之间的图像通讯，增强了人们观察事物规律的能力；使科学家在得到计算结果的同时，知道在计算过程中发生了什么现象，并可以改变参数，观察其影响，对计算过程实现引导和控制。

2.科学计算可视化技术在现代教育方法中的应用

信息时代，学习是一种社会活动，个人不能脱离社会环境孤立地学习，抽象、多维信息的处理能力显得日益重要，如果把科学计算可视化与教育有机地结合，教育与社会需求之间的差距将得以缩小，因为科学计算可视化本身是对客观对象的模拟，所构建的学习环境与实际生活情境相关。科学计算可视化的沉浸性和交互性为学习者提供了可以直接交互的三维立体空间，并将学习者置于主动学习的中心地位，有利于学习者知识的建构。

2.1虚拟现实技术制造“真实”感受

虚拟现实可以彻底打破时间的限制，对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟，通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。例如，利用虚拟实验系统，学生可以进行温室效应、电路设计、建筑设计等方面的探索学习，从而研究出二氧化碳对全球气候的影响规律，或设计出新的电路、新的建筑物。虚拟现实的沉浸性和交互性，使得设备与环境塑造更接近于真实，有利于学生的技能训练，如军事作战技能、外科手术技能、汽车驾驶技能、果树栽培技能、电器维修技能等。

美国巴尔的摩Johns Hopkins大学的化学工程系教授卡尔威在计算机网络上建立了一个虚拟实验室，模拟各种实验，让工程系的学生通过计算机网络来做实验，尝试解决工程上遇到的各种问题。例如，通过一个虚拟的钻油实验，学生可以知道某个位置的油井的深度，从而估计油层的形状及所需费用。

2.2计算机动画展现“实物”效果

计算机动画在教育方面有着广阔的应用前景。有些基本概念、原理和方法需要给学生以感性上的认识，在实际教学中有可能无法用实物来演示。这时借助计算机动画把各种表面现象和实际内容进行直观演示和形象教学，大到宇宙形成，小到基因结构，无论是化学反应还是物理定律，使用计算机动画都可以淋漓尽致地表示出来。

另外计算机动画在网络游戏、文化娱乐等方面也有着广阔的应用前景。基于PC的三维游戏正在不断增加，其制作也离不开三维动画技术。开展三维数据场可视化技术研究，探索提高体绘制质量、速度的理论和关键技术，对于完善可视化理论、拓展体绘制的应用领域等都具有重要的理论和实践意义。

3.科学计算可视化技术对于现代教育方法的价值及意义

从教育的发展过程看，任何一种新技术、新媒体的出现，都会引起教育上的革命。例如，纸和印刷术的出现，广播和电视技术的发展，计算机和网络技术的发展，都曾引起了教育在质的飞跃。毫无疑问，科学计算可视化与教育相结合，也一定会在教育领域中产生质和量的飞跃。因此，探讨科学计算可视化与教育相结合的理论依据，无论是对教育的发展，还是对科学计算可视化技术自身的发展都是必要的，也是现实可行的。利用计算机动画技术，可将科学计算过程以及计算结果转换为几何图形或图像信息并在屏幕上显示出来，以便于观察分析和交互处理。计算机动画已成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具，即“科学计算可视化”。

实现科学计算的可视化具有多方面的重要意义。它可以大大加快数据的处理速度，使庞大数据得到有效利用；可以在人与数据、人与人之间实现图像通信，从而使人们能够观察到在传统的科学计算中发生的现象，成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具；同时，还可以实现对计算过程的引导和控制，通过交互手段改变计算所依据的条件，并观察其影响。总之，科学计算的可视化将极大地提高科学计算的速度和质量，实现科学计算工具和环境的进一步现代化，从而使科学研究工作的面貌发生根本性的变化。

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【关键词】 现代生物技术，；，，中药化学

摘要：目的探讨现代生物技术在中药化学研究中的应用。方法分析现代生物技术在中药化学成分产生途径、化学反应、合成和生产三个方面的应用。结果现代生物技术在中药化学研究过程中比传统研究方法更具有优势，为中药化学研究开辟一条崭新的途径。结论中药化学研究应当充分吸收和利用现代生物技术。

关键词：现代生物技术 ； 中药化学

中药是我国传统医学用以防治疾病的重要武器，其产生功效的物质基础是中药所含的化学成分。中药化学的研究在中医药学的现代化、国际化及中药产业化的进程中具有极为重要的作用［1］。其研究过程中通常要结合现代科学理论和成果，应用当代最新技术和方法来进行。现代生物技术是以生物体系(个体、组织、细胞、细胞器、基因)和生物工程原理来生产生物产品，培育新的生物品种或提供社会服务的综合性生物科学技术，在各个行业得到了广泛的应用，尤其是农业、环保、医药等领域。现代生物技术将是推动中药现代化的强有力的重要技术之一［2］，并且在中药现代化研究中得到应用。现代生物技术在中药化学研究中也有应用，但这方面研究大多分散在其他研究当中，尚未见到报道对这方面有系统的分析，而且研究中药化学的人通常从化学角度入手，很少涉及到生物技术。本文就现代生物技术在中药化学研究中的应用进行一个比较全面系统的分析。

1 现代生物技术在中药化学成分产生途径研究中的应用

中药化学成分大多是药用植物在生长时期进行的一系列新陈代谢过程中形成和积累的，绝大部分是代谢次生产物，它们的产生往往有几种到几十种酶的参与，合成途径非常复杂。中药化学成分产生途径的研究要借助于酶工程、基因工程等现代生物技术来研究中药化学成分生物合成途径。研究中药化学成分的生物合成途径不仅可以有助于这些化学成分的仿生合成，而且还可以人为地对这些化学成分的合成进行生物调控，有利于定向合成所需要的化学成分，是整个中药化学研究的基础。国际上这方面的研究已经逐步深入。Heide等在辽宁紫草的细胞培养中，研究了与紫草宁生物合成相关的酶类，初步确定了紫草宁生物合成的关键酶是对羟基苯甲酸牦牛儿基转移酶(Phydroxybenzoate geranytransferase) ［3］。Okada等［4］分离出了某种黄连细胞中的编码(S)四氢小檗碱氧化酶的基因，并进行序列分析。国内这方面的研究起步较晚，但也取得一些成果。中国科学院植物研究所叶和春研究员课题组已克隆出青蒿素生物合成途径中四个关键酶基因，构建了不同启动子下的Cad和PP基因植物表达载体，通过液氮冻融法等技术建立了二元载体系统［5］。利用基因技术研究红豆杉属植物中抗癌化合物紫杉醇产生途径中关键酶环化酶已经取得应用。吲哚生物碱合成过程的关键酶异胡豆苷合成酶(SSS)，它催化次番木鳖苷和色胺缩合反应生成异胡豆苷。在萜类化合物(如倍半萜合成酶和二萜合成酶)和苯丙基类化合物(如查耳酮合成酶)的基因工程研究也取得了一定的进展。

2 现代生物技术在中药化学反应中的应用

中药化学反应非常复杂，广泛存在于药用动植物的生长采收阶段、炮制加工、中药制剂、临床调剂煎煮等中药产业的各个环节。中药化学研究的很重要方面就是研究其化学反应。现代生物技术在此方面的应用，给中药化学反应的研究开辟一条捷径。

2.1 羟基化反应羟基化发应是中药化学反应的一个重要类型，在中药化学成分生物合成途径中的乙酸丙二酸途径（acetatemalonate pathway ，AAMA途径 ）和甲戊二羟酸途径（mevalonic acid pathway， MVA途径）中都存在羟基化反应。传统羟基化反应需要大量的反应步骤和催化剂，过程复杂，大规模生产成本高。现在利用现代生物技术，就可以避免上述问题。通过培养具有部位特异和立体特异性羟基化烯丙位C=C双键的能力以及区别底物的不同对映体并选择性地对其中之一进行羟基化的能力的植物细胞培养物，在分子中的不同部位进行立体选择性氧化反应转化外源底物，从而实现羟基化。例如长春花(Catharanthus roseus)的细胞悬浮培养物可将香叶醇、橙花醇以及左旋和右旋香芹酮通过其戊基侧链羟基化为一系列的单羟基化异构体，再转化为抗真菌代谢物5，3羟基新二羟基香芹醇［6］。

2.2 还原反应中药化学成分的变化通常都存在还原反应。常见的包括羰基还原反应、C-C双键的还原反应、硝基还原反应等方面。现代生物技术在这些方面有着广泛的应用。利用细胞培养可以将醛和酮转化为相应的醇，羰基发生还原反应；C=C双键加成其他成分，发生C=C双键还原反应；硝基被还原，发生硝基还原反应。例如长春花细胞悬浮培养得到的全细胞，通过其过氧化物酶胞外分泌到培养基中，可以使进攻羰基表面发生还原反应，使羟基化合物在具羟基基团的部位具有活性［6］；眼虫Astasia longa细胞培养物能够产生2种烯酮(enone)还原酶，可以还原香芹酮的C=C 双键，该反应具有部位特异［6］；北洋金花（Datura innoxiu）、长春花以及Myrophyllum属植物细胞培养物都能够将TNT(2，4，6trinitrotoluene)经过硝基还原反应生成ADNT(2，4，6aminodinitrotoluene) ［7，8］。

2.3 糖基化反应 糖基是中草药的重要生物活性物质之一，由其衍生的苷类化合物，常为中草药的有效成分。糖基化反应可以使不溶于水的化合物转变为水溶性化合物，许多中药成分的理化性质与生物活性发生较大的变化，因此具有很重要的意义。糖基化反应利用传统的微生物培养或化学合成很难做到，不过利用现代生物技术就可以比较容易完成。例如：丁酸具有体外抑制肿瘤生长和诱导肿瘤细胞分化的作用，但是其在哺乳动物系统中半衰期很短，人们通过悬浮培养的灰叶烟草Nicotianaplumbaginiofia细胞糖基化得到其糖苷，半衰期大大增加，可以开发为抗癌新药。

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2.4 氧化和环氧化反应 中药化学成分在自然条件或人为条件下，经常会发生氧化或环氧化反应，这些反应有一些具有利用价值，通常被利用的如醇类成分被氧化成醛或酮，继而被氧化成酸；含有酚羟基成分的物质，被氧化缩合；环氧化反应可以用于具有细胞毒性的倍半萜烯的结构修饰。现代生物技术的应用，可以人为地调节和控制以上的反应。例如：利用细胞培养，可以将醇转化成对应的醛和酮；莪术Curcuma zedoaria细胞悬浮培养物可以完成大根香叶酮(germacrone)的环氧化反应；Pras等［9］研究发现，在Mucuna prllFICIIS的细胞培养物中由酚氧化酶催化可以生成一个非常重要的药用化合物7，8二羟基一 N二n丙基2氨基四氢化萘(7，8dihydroxyNdinpropyl2aminotetralin) 。

3 现代生物技术在中药化学成分合成和生产中的应用

中药所含有的化学成分，通常含量都不高，而且含有大量的非药用部分和杂质成分，给中药化学成分的提取和分离带来很大的难度，有的中药生长时期很长，产量很低。随着人类需求的急剧增加，单靠传统的从野生或种植的中药材中提取，远远不能满足需要，因此需要对中药化学成分进行人工合成，或者通过人工技术提高其纯度和产量。中药活性成分一般结构复杂，常有多个不对称碳原子，利用化学合成来进行结构修饰存在着得出率低、反应专一性差、副产物多等缺点，既费事费力又效果不佳。近年来，以微生物为反应器进行中药活性成分的生物转化和生物合成，有望为这类中药活性成分的获得提供新的途径。中国药科大学研究人员利用微生物转化技术成功地在吗啡类似物蒂巴因的14位碳原子上定向引人了羟基，使其镇痛活性提高了100倍以上［10］。有些中药化学成分在植物体内的含量非常少，化学合成和半合成也不太理想，可以通过现代生物技术的控制，生产这类有效物质。现在已经研究成功的有利用细胞悬浮技术培养具有抗癌活性但生长期漫长且含量极低的红豆杉的活性成分紫杉醇、紫草的有效成分紫草宁色素、三白草的活性成分金丝桃苷、具有抗肿瘤作用的长春花的活性成分长春碱和长春新碱等，利用固定化细胞培养技术培养一些有效成分如黄酮、葸醌、各种色素和生物碱等［11］，利用毛状根培养长春花、烟草、紫草、人参、曼陀罗、颠茄、丹参、黄芪、甘草和青蒿等40多种植物的有效成分［12］。 综上所述，现代生物技术在中药化学研究过程中比传统研究方法更具有优势，为中药化学研究开辟了一条崭新的途径。在中药化学研究中应当充分吸收和利用现代生物技术。

参考文献

［1］ 匡海学.中药化学［M］.北京：中国中医药出版社，2003：1.

［2］ 赵广荣 ，向志军，元英进，等. 中药现代化研究的生物技术［J］.中草药，2004，35（5）：481.

［3］ 李 森，吴 新，董效成，等．药用植物次生代谢物细胞工程的新进展［J］.西北药学杂志，1998；13(4)：173.

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［5］ 刘建勋，从伟红．我国植物药研究的问题与建议［J］.中国中药杂志，2002，27(7)：484．

［6］ 于荣敏 ，邱立鹏，赵 昱，等. 植物生物转化技术在药用活性成分生产及新药开发中的应用［J］.中国新药杂志，2005，14（4）：407.

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［10］ 李 羿，刘忠荣，吴洽庆，等. 发酵中药拓展中药新药研究开发的新空间［J］.天然产物研究与开发，2004，16（2）：17.

篇8

关键词：小学数学；成绩差异；原因对策

G623.5

小学阶段出现学生数学学习成绩两极分化的现象，学习差的学生占的比例较大，特别在小学中高年级表现得尤为明显。那么，造成两极分化比较严重的原因是什么？如何预防严重分化？本人结合自己的教学实践谈一些粗浅的看法。

一、造成分化的原因

（一）被动学习。许多同学进小学中高年级以后，还有很强的依赖心理，跟随老师惯性运转，没有掌握学习主动权。表现在不定计划，坐等上课、课前没有预习、对老师要上课的内容不了解、学习态度不端正等。

（二）学不得法。老师上课一般都要讲清知识的来龙去脉，剖析概念的内涵，分析重点难点，突出思想方法。而一部分同学上课没能专心听课，对要点没听到或听不全，练习做了一大堆，问题也有一大堆，课后又不能及时巩固、总结、寻找知识间的联系，只是赶做作业，乱套题型，对概念、法则、公式、定理一知半解，机械模仿，死记硬背。也有的上课根本不听，自己另搞一套，结果是事倍功半，收效甚微。

（三）不重视基础。一些“自我感觉良好”的同学，常轻视基本知识、基本技能和基本方法的学习与训练，经常是知道怎么做就算了，而不去J真演算书写，但对难题很感兴趣，以显示自己的“水平”，好高鹜远，重“量”轻“质”，陷入题海。到正规作业或考试中不是演算出错就是中途“卡壳”。

（四）思维方式和学习方法不适应数学学习要求。三、四年级阶段是数学学习分化最明显的阶段。一个重要原因是小学阶段数学课程对学生抽象逻辑思维能力要求有了明显提高。而三、四年级学生正处于由直观形象思维为主向以抽象逻辑思维为主过渡的又一个关键期，没有形成比较成熟的抽象逻辑思维方式，而且学生个体差异也比较大，有的抽象逻辑思维能力发展快一些，有的则慢一些，因此表现出数学学习接受能力的差异。

二、减少学习分化的教学对策

（一）培养学生学习数学的兴趣。兴趣是推动学生学习的动力，学生如果能在学习数学中产生兴趣，就会形成较强的求知欲，就能积极主动地学习。培养学生数学学习兴趣的途径很多，如让学生积极参与教学活动，并让其体验到成功的愉悦；创设一个适度的学习竞赛环境；发挥趣味数学的作用；提高教师自身的教学艺术等等。

（二）教会学生学习。（1）加强学法指导，培养良好学习习惯反复使用的方法将变成人们的习惯行为。什么是良好的学习习惯？我向学生做了如下具体解释，它包括制定计划、课前自学、专心上课、及时复习、独立作业、系统小结和课外学习几个方面。（2）制定计划使学习目的明确，时间安排合理，不慌不忙，稳扎稳打，它是推动学生主动学习和克服困难的内在动力。但计划一定要切实可行，既有长远打算，又有短期安排，执行过程中严格要求自己，磨炼学习意志。（3）课前自学是学生上好新课，取得较好学习效果的基础。课前自学不仅能培养自学能力，而且能提高学习新课的兴趣，掌握学习主动权。（4）上课是理解和掌握基本知识、基本技能和基本方法的关键环节。“学然后知不足”，课前自学过的同学上课更能专心听课，他们知道什么地方该详，什么地方可略；什么地方该精雕细刻，什么地方可以一带而过，该记的地方才记下来，而不是全抄全录，顾此失彼。（5）及时复习是高效率学习的重要一环，通过反复阅读教材，多方查阅有关资料，强化对基本概念知识体系的理解与记忆，将所学的新知识与有关旧知识联系起来，进行分析比较，一边复习一边将复习成果整理在笔记上，使对所学的新知识由“懂”到“会”。

（三）循序渐进，防止急躁。由于年龄较小，阅历有限，为数不少的小学学生容易急躁，有的同学贪多求快，囫囵吞枣，有的同学想靠几天“冲刺”一蹴而就，有的取得一点成绩便洋洋自得，遇到挫折又一蹶不振。针对这些情况，我们让学生懂得学习是一个长期的巩固旧知、发现新知的积累过程，决非一朝一夕可以完成，为什么小学要上三年而不是三天！许多优秀的同学能取得好成绩，其中一个重要原因是他们的基本功扎实，他们的阅读、书写、运算技能达到了自动化或半自动化的熟练程度。

（四）在数学教学过程中加强抽象逻辑思维的训练和培养。要针对后进生抽象逻辑思维能力不适应数学学习的问题，从初一代数教学开始就加强抽象逻辑能力训练，始终把教学过程设计成学生在教师指导下主动探求知识的过程。这样学生不仅学会了知识，还学到了数学的基本思想和基本方法，培养了学生逻辑思维能力，为进一步学习奠定较好的基础。

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【摘 要】随着社会的发展，科技水平也越来越高，人们不得不开始重视教育问题。近几年，国家也开始注重青少年的教育问题，不断对教育进行改革，无论是在教学方法方面，还是在教育模式方面，都在不断地进行改变，也越来越强调素质教育。而数学是小学生的一门基础课程，对于学生能力的培养有着不可或缺的重要作用。

关键词 教育；小学数学；课堂设计

中图分类号：G623.5 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）15-0040-02

要想真正实现素质教育，就必须从小学开始实施，从课堂开始实施，只有这样才能培养学生良好的思维模式。所以说教育改革，不仅仅是在制度上进行改革，更重要的是从课堂教学方面进行改革，尤其是对于小学课堂，这样才能从小培养学生的学习方法及思维模式。通过好的课堂教学方法对学生进行引导，激发学生的学习兴趣及创新能力，这才是新时代所需要的教育。

一、小学数学优化课堂教学设计的意义

1.理论意义。小学数学课堂教学设计的理论意义就是通过改革使学生采用合作、探究等方法进行主动学习，从而在数学的 “知识与技能”、“过程与方法”及“情感、态度与价值观”三个维度都有收获与发展。学生学习数学的主要途径就是利用课堂，从老师那里获取知识，但是现在的学生过度依赖老师，所以说要通过课堂教学的有效设计改变这一不好的情况。在优化设计中，要以《全日制义务教育数学课程标准》倡导的基本理念为指导，促进学生全面、持续、和谐的发展。通过了解学生学习数学的心理规律，并结合数学本身的特点，设计出更加优秀的课堂教学模式，让学生结合生活实际来学习数学，将其学活，而不是单单去学习书本上那些枯燥无味的东西。

2.实践意义。进行有效数学课堂教学设计的实际意义主要有以下三点：一是有利于教师改变传统的灌输式教学方式；二是有利于培养学生良好的学习方法，化被动为主动；三是有利于培养学生的创新能力和实践能力。

二、优化课堂教学设计中的方法

1.以学生为主体。传统的课堂教学都是老师不断地讲授、不断地灌输，学生不断地被动接受，这样就导致老师教得累，学生学得差，长此以往学生也就失去了学习的兴趣。之所以造成这样的结果，是因为课堂的主体错了，传统的课堂教学是以老师为主体，但这种观点是完全错误的，真正的主体应该是学生，而老师只是起一个引导的作用。在课堂里，老师应该引导学生，使学生不断地去思考问题，通过自己的思考和实践去解决问题，这样不仅使老师和学生感到轻松，同时也会使学生对所学知识产生深刻的印象，此外还会激发学生的学习兴趣，所以说在课堂优化过程中找准主体是非常重要的。

2.找准教学的出发点。教学效果如何主要取决于学生的课堂效率，但教学的起点也是一个很重要的决定因素，所以找准教学起点非常重要。教师在上课之前都会确定课堂教学任务，确定任务时就必须确定一个正确的教学起点，在传统的教学中，老师往往会将上次课的结束点作为下一节课的起点，这样往往不利于学生的学习，因为学生并不是对每一节课的内容都百分之百掌握了，如果老是忽视这一点，学生在学习新的内容时就会因为没有完全掌握之前学习的内容而影响对新知识的理解，长此以往，就会积累得越来越多，不仅使学生的学习成绩越来越差，学习兴趣也没有了。比如，老师在学生还未掌握加减乘除的真正含义时，就继续将其运用，这样就会使学生在面对一个简单的应用题时根本不知道运用什么算法去解决这一个问题。因此，老师应该深入了解学生的学习进展，从而确定每一节课的教学起点。

3.注意以引导为主。在课堂中，老师不应该是灌输知识，而是引导学生去探索知识，每当遇到新的问题时，老师第一时间应该是提问，并提示学生通过已学的知识去思考、解决这一问题，而不先将答案告诉学生，然后解释为什么是这样。老师只有不断进行正确地引导，才能激发学生的求知欲、提高学生的创新能力，才能使学生在面对问题时第一时间想到的不是求助，而是自己想办法解决。

4.提高课堂的趣味性。数学这一门学科对学生们来说是一门很枯燥的学科，再者贪玩是他们的天性，所以说对数学的学习兴趣不会很高，这就需要老师来调动课堂气氛，增加数学学习的趣味性。比如，可以在课堂内增加一些游戏，通过游戏来进行教学，这不仅满足了学生贪玩的天性，提高了学生的学习兴趣，还学到了知识，记忆非常深刻。

5.注意教学顺序。一般情况下，老师都是按照教科书编排顺序进行教学的，虽然这一顺序经过许多专家论证，但不一定是最好的顺序。老师可以通过研究，进行创新，使得学生能够系统、全面地学习知识，从而使学生能够在大脑里面构建知识网络，这样就能在学习过程中更加轻松。

三、小学数学优化课堂教学设计的难点

首先，由于小学生的年龄较小，比较贪玩儿，学习对于他们来说是比较枯燥的，尤其数学这一门课程，有很多学生对于学习有一定的抵触情绪，所以说要通过课堂优化来改变学生对于学习的看法。但在实际操作过程中，要想改变小孩子的看法是比较困难的。其次就是传统的课堂教学模式已经根深蒂固，要改变这一点，不仅仅是对教学模式的改变，更重要的是对老师的改变，所以这也是一项比较困难的工作。最后，在国内还有很多地方的教育条件比较差，这也会影响课堂教学的优化。

四、案例分析

在小学数学教学中，传统的教学方法主要以课本思路为主线，首先进行情景导入，然后就是对知识点进行讲解，并针对难点进行深入剖析，最后进行习题训练，学生总是处于被动学习的状态，教学效果不会特别好，所以这就需要对教学方法进行改进。下面将具体就“商是二位数的笔算除法”的教学方法进行分析。

在传统的教学中，老师一般会利用一个小故事进行导入，的确可以引起学生的学习兴趣，但这只是短时间的。紧接着的知识教学就会使学生的学习兴趣大大降低，然后给学生留下大量的训练题目，这样会完全打消学生的学习兴趣，所以传统的教学模式很难使学生一直保持学习兴趣。

为了解决传统教学方法所存在的问题，需要对教学方法进行改进。首先是对“商是二位数的笔算除法”这一问题进行分解，分步进行教学，不要一次将所有知识全部教授给学生，这样就可以有效降低学习难度。在具体的教学中可以将其分为：掌握商是二位数且末尾数为零，除数是二位数的笔算除法；判别当被除数的前二位小于除数时，商最高位的书写位置；判别当被除数的前二位大于或等于除数时，商最高位的书写位置；掌握商是一位数，除数是二位数且不趋近整十的笔算除法；掌握商是一位数，除数是二位数且趋近整十的笔算除法。通过这样将知识进行分解，不断引发学生进行思考，适当时可以进行一些奖励，这样就能使得学生一直保持学习兴趣，并且还可以保证学生对知识有深刻的理解，所以教学方法的改进是非常有必要的。

数学是一门非常重要的学科，无论是日常生活，还是科研，都会经常运用到这一学科的内容，所以说让学生学好数学是非常重要的，尤其是对于小学生而言，因为这是他们刚开始真正意义上学习数学，也就是打基础的时候，如果在这个阶段不能将数学学好，就会严重影响后续学习。打破传统的数学课堂教学模式，进行创新，对学生而言不仅是提高学习成绩，更重要的是培养他们良好的学习习惯。

参考文献：

[1]李彦福,蔡梓权.备课说课观课议课与教学反思[M].南宁:广西人民出版社,2007.

篇10

中图分类号：G633.8

文献标识码：C

本文想借用“数字化”这一概念，把九年级教材中的一些实验也改用“数字化”的方式来呈现，以提高实验的趣味性和可观赏性，使实验的结果更具有科学性和说服力，为实验效果增色。

1　水的电解实验的“数字化”

实验3-1：水的电解实验(人教版，上册，第46页)。实验的结论是生成的氢气和氧气的体积比为2：1。在该实验中学生只能通过观察，粗略估计出试管中氢气、氧气体积的大小。若能以定量的方式来完成这个实验，实验的结论就更科学、更准确了。

“数字化”改进：把两支试管改成两支大小相同、量程均为10 mL的量筒，在量筒中装满电解液进行实验。但应注意，在相同条件下氧气在水中的溶解度大于氢气的溶解度，使收集的氢气和氧气的体积比大于2：1。为了增强实验的说服力，笔者建议可以在教学演示实验之前先在容器中装上所需要的电解液，持续通电2～3 min，并不断用玻璃棒轻轻地搅动，让氧气和氢气均匀地溶解在水中，尽可能使它们在电解液中都接近饱和状态。然后，再用量筒收集两极上电解所得到的气体，并读出收集到的气体的准确体积，这样操作得到的氢气和氧气的体积比非常接近2：1。

2质量守恒定律实验的“数字化”

活动与探究：白磷燃烧前后总质量的测定(人教版上册，第90页)。该实验用的是托盘天平，这种仪器比较粗糙，灵敏度较低。

“数字化”改进：有条件的学校，可改用精密度更高的电子天平，让学生从电子天平中直接读出反应前后物质的总质量的具体数字，从而让学生更加深刻的理解质量守恒定律。

同样道理，实验5-1：盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定(人教版，上册，第92页)及实验5―2：镁条燃烧前后固体质量的变化(人教版，上册，第92页)，都可以改用电子天平，从电子天平读数的变化，能让学生非常直观的了解在反应前后物质质量的变化情况。总之，改进后的实验操作简单方便，灵敏度高，实验效果明显。

3浓硫酸溶于水放热实验的“数字化”

实验10-4：浓硫酸溶于水的放热现象(人教版，下册，第52页)。该实验的过程是：将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里，用玻璃棒不断搅动，并用手接触烧杯外壁，通过感受溶液温度的上升来说明浓硫酸溶于水会放出热量。这个实验存在以下缺点：(1)药品消耗量大；(2)操作复杂；(3)学生的体验不够直观。

“数字化”改进：如图1所示，先让学生读出温度计在室温下的示数，用温度计蘸取少许浓硫酸，在空气中静置一会儿。再让学生读出温度计的示数。由于浓硫酸吸收空气中的水份而溶解，使温度计的示数明显上升。通常情况下，一分种以内，温度计的示数可以从室温上升到40℃左右。实验的现象十分明显。

“数字化”改进后的实验有以下优点：(1)通过温度计示数的增大，来体现浓硫酸溶于水放热的事实，具有较强的趣味性；(2)节约药品，浓硫酸的用量不足0.5 mL，符合绿色化学的理念；(3)使学生进一步认识浓硫酸的吸水作用。

4溶液导电性实验的“数字化”

实验10-8：溶液的导电性(人教版，下册，第56页)。该实验是通过观察灯泡发光的明暗程度，来试验盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、蒸馏水和乙醇的导电性强弱。

“数字化”改进：把该演示实验改为学生分组实验，电源改为低压学生电源(安全)，再把实验中灯泡改成电流表。学生通过电流表读数的大小很容易判断溶液导电性的强弱。这种改进可以把灯泡发光的明暗程度转变为“真真切切”、　“明明白白”的电流强度来衡量。因此，笔者认为可以把一些实验安全系数较高、操作难度较小、观察能见度有待提高的演示实验改为“数字化”的学生实验。

5溶液酸碱度对头发的影响实验的“数字化”