无机化学发展史范文
时间:2024-01-02 17:42:03
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篇1
关键词:无机化学;若干问题;重大进展
1新时期无机化学中的若干重大进展
1.1有机体系建设中水热合成技术的突破
根据有关无机化学研究小组的设计与研发来看,无机化学在研发中出现了最新的无机化学反应,特别是在低温状态下,该反应能够实现一系列的非氧化物纳米材料,并结合水热合成技术,以及溶剂热合成原理与水热合成技术,并在一定的密封空间进行反应,最终实现有机溶剂的化学反应,该有机化学方面的技术性突破,很多学者将其给予报道,就在不久前的美国《化学与工程新闻》杂志上,针对该研究的报道就被评为“稻草变黄金”,被认为是一种“新颖的和非常有趣的合成方法,……将促进该领域更深入的工作”,又例如无机化学领域中的多元金属硫族化合物形成的纳米材料溶剂热合成技术,就是该领域的全新研发进展,充分地运用好该技术能够实现一定的产业优势。国内针对无机水热合成技术的研究,以及国际上鉴于对该领域的突破性研究都取得了不小的成就,特别是国家重点实验室的教授应邀在2001年的美国化学研讨会上就《化学研究评述》撰写综述论文,并针对该领域实现了积极的研究,希望给无机化学带来全新的突破。
1.2纳米技术和无机聚合物方面的突破
目前,学术期刊上有大量关于纳米技术和无机聚合物方面的学术论文,很多论文具有国际化高水平,很多具有创新型的技术并得到了广大学者的广泛重视,例如合成性的纳米金属分子笼(nanometer-sizedmetallomolecularcage)成功地构建了具有Oh对称的立方体金属-有机笼子[Ni6(tpst)8Cl12],该构架模式能够容纳较多的离子和溶剂分子,是对纳米技术的全新突破。另外,针对金属纳米线和金属-有机纳米板的合成领域也有着全新的突破,特别是在自组装规律、空间结构、电子结构方面具有探索性的进展,实现了物理化学性能方面的延伸。另外还在空间结构与性质和性能方面找寻关系规律,例如学者李亚栋课题组发现了一些具有准层状结构特性的金属铋,该金属铋能够形成一种新型的单晶多壁金属纳米管,这是首例国际上比较认可的由金属形成的单晶纳米管,特别是铋纳米管的发现,为无机化学研究找寻了新的突破点,针对无机纳米管的形成机理及应用研究,使得无机化学形成新的对象和研究课题。例如很多研究者还利用人工合成的有机无机层状结构,积极的合成了金属钨单晶纳米线和高质量的WS2纳米管,该技术积极地分析了层状前驱体到纳米管的层状卷曲机制,为一维纳米线和纳米管的合成展示出全新的领域。
2新时期针对无机化学研究发展的展望
纵览过去的几年,我们看出无机化学有着瞩目的成就,许多激动人心的研究,恰如其分的实现了该学科的复兴,使得无机化学改变传统的理念,逐渐走向卓越的发展阶段,回顾已经取得的成就,及通过近几年的学术研究成果来看,无机化学和物理学科能够有效地推动科技的进步,实现各领域的全面发展。由于各学科的相互渗透、生产技术的要求、实验手段的增加,以及现代结构理论的建立与发展,使无机化学在传统领域以及在化学与生物、物理、数学等边缘学科方面都获得了重大进展。就近几年的发展来看,无机化学在某种程度上取得了突破性的进展,实现了与国际化的接轨,从传统无机化学的角度,使得其在新时代背景下有着全新的突破,保持了与国际的接轨。针对最近几年生物无机化学的发展,使得该领域形成了学术化的交流,发展中促进了该领域的学术提高,研究水平逐年提高。未来在新时期新技术科技的带动下,无机化学领域更是会突飞猛进的向前发展,就目前的总体发展水平来看,生物无机化学还与国际化的发展水平有着一定的差距,需要国家给予大力的技术支持和必要的经费投入,需要国家培养出具有一定专业知识的杰出青年,为无机化学发展做出积极地贡献。
3结语
篇2
关键词:五级量化;创新;学生党员发展;目标考核
高校学生党员发展工作是新时期党的建设伟大工程的重要组成部分,加强高校学生党员发展工作,坚持党员发展标准,建立党员质量保障体系,关系到党和国家的前途命运。《》中规定的党员标准是发展党员必须坚持的标准,但在实际操作中不同的人有不同的认识,导致有时标准难以把握。所以如何把握党员发展标准,一直是高校党员队伍建设存在的重点、难点和热点问题。
实践中一些专家、学者和党务工作者尝试着对党员发展的标准进行量化,形成了一些研究成果,代表性的如上海市教育工委在上海各高校实践基础上总结的“先进性四要素综合分析法”就是比较权威的一种发展学生党员参照标准;再有许多高校都在实行的“多级党课培训”制度,是在考察考试中培养学生的一种制度。这些方法和制度对保证党员发展质量起了一定的保障作用,但仍然难以明显改变发展党员工作中存在的上述突出问题,最大的不足之处在于其量化考核多停留在学生党支部层面上,没有充分发挥学生个人、班级、学生团学组织、学生党总支更多层面更广泛的民主,其合理性、客观性和综合性的量度不够。
本文介绍我校学生党员发展五级量化目标考核的实施方案并总结成果,希冀推动高校学生党员发展工作的进步。
1.创新高校学生党员发展考核的实施方案
为深入贯彻党的十精神,努力践行科学发展观的重要内涵,进一步规范学生党员发展程序,把好党员发展“入口关”,提高党员发展质量,建立完善的党员发展机制,深化对学生的思想政治教育工作,结合《中国共产程》的有关规定以及中央、省委和省教育工委的相关文件,针对当代大学生的特点,我们制定了以下五级量化目标考核实施方案。
1.1五级量化考核的内容、程序和计分方法
(1)考核内容和具体要求:目标考核要求学生在确立为入党积极分子后一周内从思想政治学习、专业学习、工作表现、日常行为等方面制定个人成长目标(一式两份),上交党支部审核通过后备案并公示。学生入党积极分子在一年考察期满前2个月(已满一年的入党积极分子同时提交)撰写学生入党积极分子个人成长目标总结(一式两份),上交党支部审核通过后备案并公示。
各学生党支部要建立学生入党积极分子管理记录本,由党支部委派专人负责对学生入党积极分子具体表现情况如实进行考核记载,并及时将情况反馈给学生入党积极分子本人以便加强对其培养。
各学生党支部、相关班级和学生党团组织要严格按照考核内容开展目标考核工作,考核工作在每学期中期对将满或已满一年考察期的入党积极分子按照考核程序和量化方法组织开展,针对考核项目计算出具体的分数。考核结束后,由学生党总支统一公布考核结果。
(2)考核程序和量化方法:学生党员发展由个人政治理论考试、班级民主评议、学生党团组织推荐、学生党支部讨论、学生党总支审核等五个级别分别对学生入党积极分子个人成长目标的完成情况和个人综合表现进行量化考核。
第一级,个人政治理论考试:由学生党总支组织学生入党积极分子统一进行政治理论考试,考试采取百分制计分。
第二级,班级民主评议:由学生党总支组织该学生入党积极分子所在班级的部分同学分别对学生入党积极分子进行民主评议,评议采取百分制计分(详见表一:江西中医药大学药学院学生党员发展目标考核班级民主评议表)。
第三级,学生党团组织推荐:每个学生入党积极分子的基础分为70分,由校主要学生组织、药学院学生党团组织各部门和药学院各学生班级一定比例按向学生党总支推荐各自的优秀人员入党一处推荐优秀者加15分,两处推荐优秀者加20分,三处推荐优秀者加25分,四处及以上推荐优秀者加30分(详见表二:《江西中医药大学学生党团组织向药学院学生党总支推荐优秀人员入党量化考核汇总表》)。
学生党总支助理办公室将上述第一至三级量化考核的结果分别按30%、40%、30%的比例折算出前三级量化考核的总分,总分分为四个等级:90分以上为“优秀”,80-89分为“良好”,60-79分为“合格”,60分以下为“不合格”,“不合格”者不能进入第四和第五级考核。学生党总支助理办公室根据学生党总支下达给各支部每学期党员发展计划数的4倍数按前三级量化考核总分从高到低选出优秀入党积极分子名单供各学生党支部讨论拟列发展对象(详见表三:江西中医药大学药学院学生党员发展目标考核前三级量化考核总分汇总表)。
第四级,学生党支部讨论:上述优秀入党积极分子在各学生党支部支委会上汇报自己在入党积极分子考察期间的表现,支部书记(或辅导员)和学生支委(或支委助理)根据《江西中医药大学药学院学生党员发展目标考核学生党支部支委考核表》(详见表四)中的考核细则对优秀入党积极分子进行量化考核,各支部结合支委考核平均分根据学生党总支下达给各支部每学期党员发展计划数的2倍数由高到低的大致顺序讨论出拟列发展对象名单。
篇3
关键词:数学;化学;应用
【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2013)03-0390-01
化学是一门很广泛的科学,按研究范围来分,包含无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、生物化学。这些科目都会用到数学。长期以来,人们一直以为只有在化学计算中要用到有关数学的知识,例如:一些算术、初等代数、求导、微分。其它数学反方面的知识在化学领域中基本用不到。其实不然,随着时代的进步,数学方法已深入到纯化学领域之中,数学不仅在语言上还在技术上应用于化学中,并在很多方面已有了令人意想不到的应用。化学的新发现和重要成果分析都离不开数学,数学的发展和深入的研究将在化学研究中占有重要的地位,数学是研究化学的一个工具,是研究化学的一个动力,所以数学广泛应用于化学领域。
一 数学在无机化学中的应用
无机化学是在原子和分子层次上研究无机物研究元素、单质和无机化合物的来组成、性质、结构和反应的科学。它是化学中最古老的分支学科。当前,无机化学正处在蓬勃发展的新时期,许多边缘领域迅速崛起,研究范围不断扩大。在无机化学领域拓展时数学是必不可找的关键学科。在无机化学计算中不仅要用到代数计算还会用到一些公式的推导,例如利用数学中“鸡兔同笼”一类问题的求解公式:n1=m-nM2M1-M2,n=n1+n2,解化学中的“两元体系混合物的计算”问题,听起来好象是牛马不相及,但却是客观存在,用起来非常简便,实际上是内在因素所致。
二 数学在有机化学中的应用
有机化学是与人们生活密切相关,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及其变化规律的科学。有机化合物在组成上都含有碳元素,此外,不同的物质还含有很多不同的元素,因此化学式也截然不同,因此引进了数学,数学知识里我们学过的数学代数,排列组合等就派上了用场。
早期,美国数学家凯莱对图论做出了很大贡献,有趣的是,吸引他到图论上来的不是数学,而是化学,他研究n个碳原子数的饱和烃CnH2n+1,同时他又特别注意一类称为树的特殊图,在这种图内边的线路是不允许封闭或循环的。而饱和烃分子内的原子间的联结恰好也是这样的。当数学家进一步研究时,却在研究中开创了现代化学,数学家们为化学家们所关心的关于其同分异构体的种种组成与数t的物质存在的问题赋予一种清晰的形式。他们必须制定一种规则,根据它每个所给的原子集合应能相应提供由它们组成的结构个数。如果此数为零,则不能由这些原子组成分子。如果为一,则可能且仅有一种形式。如果此数超过一,则可以存在由这些原子组成的分子-同分异构体。数学就这样应用到了无机化学中。
化学家在同分异构体研究中同样也用到了很多数学知识。数学家利用母函数解决化学中的排列问题,当从一系列自然数中的每一个要求相应一个定数时,数学家们就经常采取我们所使用的方法-力图借助于母函数求解。他们使该函数按变t幕展开为有穷或无穷数列(第二种情况数列就称为幕级数)给定某个自然数,他们就在数列中寻找相应的幕指数,而带这个幂的变且前的系数即为所求。巧妙而又有效的母函数方法常对从事数论或概率论的专家们有帮助,有时他们很快就可从中找到解答,而用其他办法却是不易奏效的。
在化学元素分子结构研究中,科学家利用欧拉公式对C60进行结构分析,发现C60分子结构有如足球的形状,这60个C原子分布在多面体的顶点上,连接C原子的化学键相当于多面体的棱,化学上把具有这样的分子结构的烯叫做“足球烯”. C60分子结构的发现,在化学发展史上具有划时代的意义。
三 数学在分析化学中的应用
分析化学是究物质化学的组成和表征和测量的科学。他要鉴定物质的组成,所以在分析物质的过程中数学的基本运算就十分重要了。同样现在的分析化学还将数学建模思想引入基础等等,随着科技的进步,在分析化学的教学中、以SCILAB数学软件提供的初等数学和绘图方法研究了随机误差的正态分布函数、多元酸的各形态分布函数以及络合滴定曲线的模拟、形象直观地展示了所描述过程的静态动态特性。分析化学的试验——分光光度法测平衡常数,在最后处理数据是就要用到计算机来制作表格和绘制图表,这些都需要数学的运算,包括代数和几何。
四 数学在物理化学中的应用
物理化学是化学的理论基础,用物理的原理和方法来研究化学中最基本的规律和理论,而物理跟数学却是密切联系的。在学习物理化学的过程中要熟练掌高等数学中的求导、微积分、偏分、极大值和极小值等等。在实验过程中,经常要利用实验数据绘制表格和图形,再利用推导出的公式进行计算求值。在动力化学的研究中也应用了微分等公式进行计算。数学这一有力的工具是化学的开拓和发展不可缺少的。
五 数学在生物化学中的应用
数学方法为生物化学的深入研究发展提供了强有力的工具。用高等数学基础知识解决生物化学工程中的一些实际问题的例子,旨在启发学生怎样正确理解和巩固加深所学的知识,并且强化应用数学解决实际问题的意识。例如: 化工生产过程中常于密闭管道内输送液体,使液体流动的主要因素有流体本身的位差,两截面间的压强差,输送机械向流体外作的外功。流动系统的能量衡量常用柏努利方程式.在生物细胞繁殖的研究中数学的应用显而易见,例如:随着细胞的生成繁殖,培养基中的营养物质被消耗,一些有害的代谢产物在培养液中累积起来,细胞的生长速度开始下降,最终细胞浓度不再增加,进入静止期,在静止期细胞的浓度达到最大值。
如果细胞的生长速率的下降是由于营养物质的消耗造成的,可以通过以下的分析来统计分批培 (下转第392页)(上接第390页)养可能达到的最大细胞浓度。设限制性基质为A,其浓度为a,且A的消耗速度与细胞浓度成正比:-dadt=KaX,由公式中Ka为常数,假定接种后培养液中细胞浓度为X0,且立即进入指数生长阶段,且一直保持到静止期,则Xm=X0exp(μmt),其中Xm为分批培养达到的最大细胞浓度,即A完全耗尽时细胞浓度,由两式可得Xm=X0+Kaμma0,也就是说分批培养过程中获得的最大细胞浓度与限制性基质的厨师浓度存在着线性关系。因此数学在生物研究中广泛使用,是不可缺少的工具之一。
参考文献
[1]杨宏孝,凌芝,颜秀茹修订.《我国无机化学发展概况》.高等教育出版社
[2]高鸿宾.《绪论》.高等教育出版社
篇4
1 高校分析化学教学现状
1.1 高校分析化学教学内容现状分析
从化学课程发展史来看,在有机及无机化学分类完成后,就形成了分析化学这门课程,且分析化学的后续课程内容与两者具有很高的关联性,如与无机化学具有极高重复率的有分析化学中的溶液平衡理论等。总体而言,滴定分析法在化学分析中为主要采用的方法,且主要有4种滴定分析法,这4种方法都在分析化学课程中进行了介绍,且每一种方法都基于平衡理论进行了深入的分析,而在无机化学课程中又详细介绍了平衡理论。4种滴定方法的具体操作及原理彼此之间有共性的一面,为此若单独对每一种方法进行介绍,并不能起到预期的教学效果,因为他们直接的关联性我们不能忽视。
首先, 由于滴定方法占用大量的教学课时,为此很多高校在教学大纲的压力之下,常常都会对定性分析的作用及分析有失偏颇,甚至在分析化学教学中直接忽视定性分析,但我们应该认识到定性分析在化学教学中也具有举足轻重的作用,通过对定性分析进行学习,可以让学生对化学反应以及离子的性质会有更加深刻的了解,为此也自然应帮助学生更好地掌握所需要的实验技能以及分析方法。这些技能与方法对于污染治理工作而言,又是不可或缺的技能与方法,尤其将来从事环境领域教育工作是必备技能。目前很多高校也认识到这点,并对高校分析化学的定量分析进行了改革,但改革力度仍存在不足,这些进行改革的高校很多都仅仅对部分的教学内容进行了调整与更迭,或者对仪器分析进行了融合与渗透,这种改革方式自然不能适应分析化学发展的需要,因为仅有的教学改革效果及力度不够明显。
其次,在分析化学教学过程中,仪器分析教学内容常常被高校教师所忽视,虽然在高校的部分教材中对仪器分析的教学内容较为完善,包含了色谱、电化学、光谱分析等方法,但由于高校课时分配等诸多原因的限制,分析化学课程的仪器分析教学改革不平衡、不彻底、不全面,甚至对仪器设备缺乏的高校而言,仅仅对仪器分析进行简要的介绍。
此外,还存在分析化学的教学内容、知识陈旧,教师在教学过程中对于分析化学的新理论、新方法阐述较少,也有部分分析化学教学中过多地偏重无机化学教学,而且教学在教学过程中也存在教学内容不能理论联系实际等问题。
1.2 高校分析化学教学方法现状分析
首先,不可否认,当前高校的分析化学教学方法主要以知识灌输为主要的方法,这种教学方式有利有弊,有利的一面为:能够帮助学生及时、快速地积累大量的理论知识,也能提升学生的逻辑思维能力,但损失了学生的实践能力以及创新思维能力;其次,由于分析化学是高校化学专业的基础性课程,为此在高校课程教学开展中,往往倾向于采取大班教学的方式,这种教学方式必定不能实现教学的个性化,也直接忽视了学生学习的主体性及主观能动性,会影响到教学目标及教学效果的实现;最后,从深层次原因来看,教学过程中理论与实践的脱节在于教学管理上的不科学,直接导致高校很多教师在教授分析化学课程中,仅仅讲授理论,而实践教学则由其他的教师负责,即实践教学与理论教学教师不是同一个教师,直接导致了学生所学的理论知识与实践不能实现顺利、有效的串联,甚至很多高校将实验教学与理论教学直接剥离开来,更不利于两者的结合。
2 分析化学教学内容与课程体系改革的策略建议
2.1 教学内容改进策略
首先,需对课程间的关系进行有效的协调,减少教学内容的重复,首先需做到重视分析化学与其他化学课程内容的互补关系与衔接关系,在具体的分析化学教学过程中,对课程内容进行适当的精简,尤其与其他化学课程内容相同或相近的部分进行合理的压缩,同时倡导学生对其他化学课程进行课前的复习与课后的巩固,从而达到辅助实现分析化学教学的目的。除此以外,固有的分析化学的教学目标也要进行革新,因为传统的分析化学追求考试能力强、知识面广、基础扎实,这些目标显然不能满足新时期分析化学教学的需要,为此传统的分析化学的教学目标不得不进行变革,以贴合社会的实际需求,为此在分析化学教学活动开展中,就需要协调与其他课程的关系,减少重复的现象,并且特别要注意在教学活动开展中尽可能的多引入一些实际案例进行教学。
其次,教学内容上增加有机物分析成份的同时,也要对定性分析进行更加科学的安排。定性分析在分析化学中不可或缺,因为定性分析是分析化学的重要构成部分,如在进行定量分析前处理环节,定性分析就必定参与其中,为此学习定性分析能够为定量分析方法的理解与使用提供非常重要的支持与帮助。发展至今我们所知晓的有机物有接近一千万种,数量上远远超过无机物的数量,有机物对人们的生产、生活、生命有着不可替代的作用与意义,当前部分分析化学教材中适当的增加了一些有机物的课程教学内容,但总体上依然没有对有机物进行系统性、科学的、归类型的概括与总结。
第三,时刻关注教学前沿,对教学内容进行及时的更新。对分析化学的教学内容选择上,对于分析化学的基本技能以及基本理论,要突出其重点进行教学,努力实现将这些基本理论、技能做到举一反三的作用,并且教师在具体的教学活动开展中,要对分析化学的发展趋势及理论前沿有所了解与掌握,在熟悉后在课堂教学中对这些新理论、新技术乃至新方法进行概述与介绍,需要说明的是在新知识、新技术、新理论的介绍中,更应该介绍一些与实际生产生活相关的新技术、新理论、新技能,也就是更应该介绍社会热点。
2.2 教学方法改进策略
现代教育理论尤其强调学生的理解记忆,强调问题的分析、思考、解决能力以及创新能力,逐渐摒弃了单纯教授知识的观点,更加强调整体性、综合性的教学。为此在教学过程中,教师教学方式方法的使用对学生能力的培养、对教学质量的提高、对教学目标的实现具有重大的作用,当前分析化学中主要采用讲授式的教学,不关注学生创新能力的培养,不关注学生的技能训练,这与现代化的教学理念、思维大相径庭。为此对于高校分析化学课程教学而言,不仅要对教学内容进行改革,也要对教学方法进行研究与改革,做到将分析化学的教学由信息、数据的获取转移到实际问题解决层面上来。本文认为对分析化学的教学内容改革需做到以下几点。
首先,在教学过程中要做到讲授与引导思考相结合,要对讲授与引导思考进行综合的运用。两者的相结合,不仅能启发学生的学习兴趣,还有利于学生创新思维能力的培育,但两者的关系需要做到完美的拿捏。对教师而言,也就是要对教学内容中的难点、重点进行分析与讲授,力争实现举一反三的教学目标,引导思考也就是通过对课程问题进行深入、细致的设计,引导学生对问题进行探究与思考,激发学生的求知欲。如在进行滴定分析法教学活动中,教学重点为酸碱滴定法,为此在对学生进行酸碱滴定法的讲解中,要结合滴定法所呈现的共性特征,包括终点误差、指示剂、突越影响因素、滴定曲线、基本原理等,为酸碱滴定法的学习做好铺垫。再如,在学生学习氧化还原滴定法或者配位滴定法时,学生也可以借助于酸碱滴定法的学习进行引导反思,这样不仅能节约学习的课时,也能够使得学生在学习中更加的积极主动。
其次,要做到知识的分析、归纳以及灵活运用。教学方法有很多种,在不同的教学内容上就有不同的教学方式方法可供选择,即便是在一个章节的教材中,也会随着教学内容的推进而不断的变化教学方法,多运用分析与归纳的方法,能够帮助学生对知识更加系统性的掌握,也能提升学生的分析化学知识的综合运用能力,还能在掌握的知识点背景下,引入更加复杂的案例并解决。如不同仪器的应用、原理等方面有很大的差异,且每个仪器对于学生而言,相关的知识不仅琐碎而且凌乱,若在具体教学中合理运用归纳与分析的方法,能够起到事半功倍的效果。
第三,实现实验教学与理论教学有效的结合。分析化学是一门具有极强综合性、极强操作性的学科,分析化学理论知识的掌握可以通过实验很好的补充与巩固,为此分析化学也是一门利于学生创新思维能力与动手能力培育的学科。实际层面,分析化学由于课时等方面的限制,实验课程的安排比较有限,不可能涵盖所有的理论知识,为此一些简单的实验可以让学生课后或者业余时间自己单独完成,同时教师要尽可能为学生参与到教师的科研试验中大开便利之门,帮助学生将理论知识与实际快速的结合。
篇5
1.化学史可以作为引入课题
在学习元素周期表时,我是这样引入课题的:俄国化学家门捷列夫在担任彼得堡大学教授期间,为了系统讲好无机化学课程,仔细研究各种元素的物理性质和化学性质,他用一些厚纸剪成象扑克牌一样的卡片,然后把各种化学元素的名称、相对原子质量、氧化物已经各种物理性质与化学性质分别写着卡片上,用各种不同的方式去摆那些卡片,最后当他把这些元素按照相对原子质量递增的顺序排列时,他兴奋地叫了起来:我发现规律了!经过后人的不断修改与完善,就得到我们现在所使用的元素周期表。下面我们一起来学习元素周期表的结构。
2.化学史可以激发学生的学习兴趣
兴趣是一种伴随着注意而引起的从事学习的积极倾向和感情状态,是激发学生主动学习的催化剂。古人说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”。学习不仅是一种智力活动,更是一种情绪体验过程,对于好学、乐学之人,他会从学习中体会到无穷的乐趣,其学习效率一定很高。因此,培养学生的学习兴趣是十分重要的。在化学课本的每一章节,一般都有与之相应的化学故事,那些寓知识性、趣味性的化学故事,不仅可以告诉学生知识的由来,驱散学生的思想杂念,使他们在轻松愉快中学到化学知识,不知不觉中步入神奇的化学殿堂,改变学生认为化学枯燥、无味、难记难学的错误看法,提高学习兴趣和求知欲,同时,还可以使学生觉得身边处处皆学问,使学生认识到许多我们现在看来很自然地已作为事实接受下来的规律,而在当年人们一无所知,是化学家们经过艰苦地探索总结出来的,化学确实是一门科学。这样就可端正学生的学习态度,从小树立学好化学、为化学献身的远大志向。
在学习化学电源的发展史时,我提前给每个学习小组分配任务:收集生活中常用的电池并予以展示、讲解;讲解干电池;讲解铅蓄电池;讲解锂电池;讲解氢氧燃料电池:具有发展前景的化学电源。任务布置下去后,同学们积极性非常高,上网、去阅览室、在家里翻箱倒柜——正式上课时,我让每个小组派代表上讲台予以讲解,同学们讲的非常认真、细致,包括电池是怎样制得、电池的正负极材料、电极反应式、电池的优缺点等。不仅仅这节课,我发现在以后的化学学习中,同学们的学习积极性得到了很大的提高。
3.化学史可以增强学生的爱国主义情感
爱国主义教育不能空谈,需要有良好的载体。在化学中这方面的例子很多。如讲到煤、石油、天然气内容时,指明我国是世界上最早发现和使用这些宝贵能源的国家。讲到铁和硫酸铜溶液发生置换反应时,就可以介绍我国古代的湿法炼铜术。学习天然纤维与造纸工业,应当讲公元前的西汉就已经发明造纸,东汉的蔡伦改进了造纸术,8世纪后才开始外传,13世纪传入欧洲。学习硝酸钾时,可以整理联想到古代的四大发明之一——黑火药。还有古代的青铜冶炼、炼铜、炼铁技术,制作陶器、烧制瓷器等等,在世界上都占领先地位。
在学习钠的重要化合物时,我给学生讲了化学家侯德榜的故事:侯德榜在国外学成之后毅然回国发展化工企业,制出了“红三角”牌纯碱。他面对帝国主义者在制碱技术上的封锁,写成《制碱工业》出版,在世界化工界引起轰动。日本帝国主义发动,日方逼其合作。侯德榜坚定地说:宁可给工厂开追悼会,也绝不同侵略者合作!这样的故事无疑增强了学生的爱国主义情感,使他们树立将来报效祖国的志向。
4.化学史可以帮学生树立辩证唯物主义思想
学习苯时,我给学生讲了凯库勒发现苯的结构的故事:凯库勒在根特大学任教时,一天夜晚,他在书房中打起了瞌睡,眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲,忽见一蛇衔住了自己的尾巴,并旋转不停。由此,他提出了苯的环状结构。我讲完后,有些同学就说:天天做梦就可以了。我说:日有所思,夜有所梦。这是凯库勒经常研究、思考的结果。偶然中存在必然,有付出才有回报。
篇6
关键词:化学方法;实验归纳法;化学直觉;化学创造力
文章编号: 1005–6629(2012)5–0075–04 中图分类号: G633.8 文献标识码: B
1 一部化学发展史也是一部化学方法的演变史
循着化学学科发展的历史线索,我们编写了关于古今中外有代表性的化学家、学者及化学工作者所作贡献的系列化学史话。尝试向读者提供能具体触摸化学历史发展脉络的史料与见解。这对有兴趣进一步学习与研究化学史的化学教育工作者来说,也许是有益的。我国胶体化学家、化学教育家傅鹰教授曾语重心长地指出:“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而科学的历史却能给我们智慧”。在他看来,化学与化学史的关系也是如此,而作为化学史给我们的智慧的结晶,则主要体现在人们对化学知识的思维方式和研究方法上。对此,抱有同感的还有中国化学会前会长柳大纲先生,他曾言简意赅地说过:“化学穷物质转化运动之理,综宏析微、拨伪存真、精益求精,乃认识自然、改造自然之锁钥”(中国化学会成立50周年《祝愿》词)。在这里,所谓“综宏析微、拨伪存真、精益求精”亦就是对运用化学方法探索化学科学真理的作用的经典描述。
化学史家们现在一般都承认:化学发现与发明,无论巨细,几乎从来就不是个人自发做出的独创贡献。即使那些最具革命性的化学理论也都是长期演变或发展的结果。一些基本的化学思想(如元素、原子、分子等)产生于各个不同的地域,这些思想逐渐经过交融、合并、修改和补充,最后公之于众,形成了一种新的化学概念。这种化学概念又转而影响和改变后来的化学理论,结果使化学科学有可能永无止境的进步不己。在这里,我们认为有必要明确回答这样一个问题:推动化学科学不断前进的动力因素究竟是什么?从科学方法论的视角来考察,化学的不同发展阶段就会孕育或形成不同的化学方法,而一旦新的化学方法产生又会推动化学发展从一个阶段迈向新的阶段。从这个意义上可以说:一部化学发展史也是一部化学方法的演化史。
化学方法从其内涵来说有两个方面:一是化学家的思维方式,另一个是化学家运用的物质手段。用现代约定俗成的话来说,前一个是“软件”,后一个“硬件”,两者相辅相成才构成完整的所谓的科学方法。而要比较全面而又系统地叙述和探讨化学方法的演化史,不仅要涉及化学家的个人秉性和才智,而且也涉及到化学家所处的社会经济环境以及他们所接触的哲学思想。
2 古代实用化学时期和化学方法的孕育
化学的原始形式是炼金术(或炼丹术),炼金术是思辨哲学(在古希腊是亚里士多德哲学,在古代中国则是道教哲学)和工艺技术相结合的产物。其后形成的医药化学和冶金化学则是炼金术向近代化学的过渡,比起炼金术来,后者更注重化学工艺技术、强调实用。但是,其哲学思想基础仍然是和炼金术一脉相承。此时的化学还没有从生产实践和哲学中分化出来形成一门独立的科学,相对应的化学方法也不具有科学的形志,而具有思辨的特征和“准实验”(或用火操作的化学实践)的痕迹。
2.1 思辨方法
炼金术士力图通过物体的可直接观察的性质(如颜色、熔度及晶形等)作为实证来阐明亚里士多德的哲学。亚里士多德关于“万物皆变”并趋向“完善”的思想告诉人们,金属中那些不够完善的金属(所谓贱金属),总是力求变得象黄金等贵金属一样尽善尽美。炼金术士们坚信自己掌握的化学工艺技术手段能使之如愿以偿,即可用火操作把贱金属变成为贵金属,这既是炼金术赖以生存的思想基础,也是从当时冶金实践中得出的仿佛合乎逻辑的结论。与其惊人相似的是信奉道教哲学的中国著名炼丹家葛洪有句名言:“变化者,乃天地之自然,何嫌金银不可以异物乎”。在他看来,不仅金银等贵金属可以由它物变化而来,而且金银等“不腐”、“不朽”的属性也可发生转移,甚至进入体内。这种“万物皆可互变”的思想使炼丹方士们坚信“服金者寿如金”,“服玉者寿如玉”。
综上所述,古代的化学思辨方法是以观察为基础,并运用原始的归纳与演绎的逻辑方法所构成的。其中包括了直观的观察、天才的猜测和原始的逻辑推理三个构成内容。而古代原子论和逻辑学则是这种方法的两大杰出成果,可以说它们是后来化学发展为科学的内在“种子”或“胚芽”。
古代原子论的创立者德谟克利特首先写成《论逻辑》一书,认为人对自然的认识是从经验观察上升到理性认识的过程,在该过程中需要运用归纳逻辑等方法。他在建立原子论的过程中,把直观可见的水、气、火、土等“元素”以致自然万物,都视为由不可见的“原子”所构成的物质客体,试图以观察不到的本质来说明可观察到的现象,从而产生了科学方法的“胚芽”,即以微观物质的相互作用来解释宏观运动现象的方法。该方法试图把宏观层次物质变化现象还原到微观层次原子运动变化的规律来认识。这种“还原思维模式”对后来的哲学和科学发展具有深远的影响。
继德谟克利特之后,主张四元素说的亚里士多德又进一步论述了演绎逻辑,他把以往的一些零散的逻辑方法论思想加以吸收、改造并以其名著《工具论》一书的完成确立了逻辑学。他强调把逻辑方法视为研究科学、认识真理的重要工具,并试图说明思辨观念怎样从经验的东西产生的,进而从逻辑上对思辨方法进行了总结。
2.2 准实验方法
实用化学时期产生的化学思辨方法有其合理性,并具有科学内在“种子”或“胚芽”的积极意义。但在古代社会生产力和科学水平低下的情况下,思辨方法还不可能依照充分的事实去进行理论概括,更不可能进行科学实验去检验,从而就可能导致粗糙的以致是错误的结论。例如,把本来并非是化学元素的水、气、土、火等复杂物质看成是最简单的“元素”等。由此可见,没有用实践或实验去检验化学认识的结果,也没有用假设所预言的事实,来验证各种假设——这是思辨方法的根本缺陷。带有这种缺陷的化学思辨方法还只是一种处于萌芽状态的科学方法,尽管它是与处于化学原始形态的炼金术(或炼丹术)是相适应的,但毕竟是极不完善的,还需要向以科学实验为基础的科学方法转变。
处在16世纪至17世纪前半叶的医药化学家和冶金化学家们,对变贱金属为贵金属的目标已经不感兴趣。对于他们来说,宁肯放弃炼金术的思辨观念,也要强调实用。这是由于炼金术(或炼丹术),无论在西欧还是在中国流行千年之久,但结果得不偿失。相反由于它的神秘性质和脱离生产实际,终究还是严重地延缓以致阻滞了化学的发展。不少有识之士开始在实践中摒弃炼金术(或炼丹术),这方面的代表人物有西欧的医药化学派帕拉塞斯、冶金化学派阿格里柯拉,在中国则是医药学家李时珍和编撰化学工艺百科全书《天工开物》的学者宋应星。他们主张化学只有从炼金术(或炼丹术)的羁绊中解放出来,才能达到它前进的真正出发点。
正是在制取药物和冶炼金属的实践中,天平开始得到广泛应用、定量观念得到传播、定量实验方法的重要性开始受到重视,一些元素和化合物的知识有了新的积累,酸、碱、盐及其反应的性质开始为人知。可见从炼金术士(或炼丹方士)开始到冶金化学家及医药化学家的活动,无疑带来了多种可以作为科学解释的结果。但是,这些近代化学的先驱者们的目标均属实用性质,而不属于化学科学。作为科学的化学还需要以建立科学理论为目标,还需科学的理念来指导观察和理解实验事实。
3 近代实验化学时期和化学方法的形成
17世纪下半叶到18世纪,化学进入实验化学时期,它开始同思辨哲学相分离,并彻底从炼金术(或炼丹术)中解放出来,近代化学由此开端。这一时期化学的主要任务是“搜集材料”,对物质及其性质进行分门别类的研究。这就需要运用化学实验手段对物质进行分解或分析,并在依次获得的大量经验知识基础上进行归纳与概括,结果抽提出了关于科学的元素概念和燃烧的氧化理论。在这个过程中,以实验归纳为标志的经验方法,作为科学形态的化学方法开始形成。
3.1 经验方法
波义耳和拉瓦锡作为这一时期的两个富有代表性的化学家,为化学方法的形成作出了奠基性的贡献。“怀疑派化学家”波义耳以他的新思想(机械论的微粒哲学)和新方法(化学实验方法),把化学开始确立为科学,而拉瓦锡则以他的具有系统性、严格定量性的实验方法和善于运用理论思维的逻辑推理方法(主要是归纳法)完成了由波义耳开始的将化学变成科学的化学革命过程。
具体来说,波义耳深受现代实验科学的始祖、英国哲学家弗朗西斯.培根的科学方法论(或“新工具论”)和机械论的微粒哲学的影响。在他的化学和物理学研究中,相当强调实验和归纳法的科学方法论作用,同时非常严格地遵循机械论解释的原则。波义耳反对把化学看做一种制造黄金等贵金属或者医疗药物的经验技艺,而应当看作一门科学,作为科学的一个分支,化学主要从事对化学现象作理论解释,而不是单纯去实际利用它们。他还主张,实验的方法和与此相联系的对自然界的观察是形成科学思维的基础,化学应该用实验方法而不是用玄虚的思辨和抽象的空谈来确立关于物质化学变化的定律。同时波义耳复兴了与亚里士多德哲学相悖逆的古代朴素的原子论,强调了物质的微粒哲学的观点。该观点认为:自然界是由一些细小致密、用物理方法不可分割的粒子构成,粒子结合成粒子团,粒子团作为基本单位参与化学反应。在这里可以说已经孕育着近代科学原子论的雏形。
拉瓦锡同波义耳一样,继承了弗朗西斯·培根的科学实验论,强调“除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理之外,别无它途”。但他与波义耳不同,特别强调了实验归纳中的定量性,认为“必须用天平进行测定来确定真理”。并以精密的规范操作实践检验传统理论。拉瓦锡把波义耳倡导的经验性的实验归纳法推进到了新的阶段。其经验方法表现出了如下特点:从定性的实验归纳发展到了定量的实验归纳。拉瓦锡是明确提出,把由天平确定的量作为衡量的尺度,对化学现象进行实验证明的第一个化学家。正是运用了这种“以量求质”的方法用以检验传统的燃素说,终于否定了燃素的存在,了燃素理论对化学的百年统治。
拉瓦锡时代的化学方法尚属经验性质,但具有较高的严密性和系统性,较强的理论概括性。正是在实验基础上,运用概括的理论思维方法,拉瓦锡把从若干燃烧反应中所抽取出来的氧化的本质属性,推广到所有燃烧反应过程,从而形成具有普遍意义的氧化燃烧理论。
总之,波义耳——拉瓦锡时代的化学方法已趋形成,但比较强调“知识不能超出经验范围”,相对来说还比较忽视科学抽象、假说和演绎的理论思维作用。化学的进一步发展就需要推动化学方法,从经验方法过渡到理论方法的阶段。
3.2 理论方法
从18世纪末到19世纪,化学呈现出从搜集材料向整理材料发展的势头。在此期间,化学积累了庞大数量的实证的知识材料,以致在化学研究领域中有系统地和依据材料的内在联系。把这些材料加以整理的要求,已经成为势在必然。而建立化学的各个知识领域相互间的正确联系,也同样成为不可避免。由此,近代化学开始走进了理论领域。这一时期得到发展的理论方法主要有科学抽象、演绎推理、科学假说、比较分类及非逻辑推理等。
3.2.1 科学抽象
由波义耳倡导,拉瓦锡加以发展的定量实验归纳法,在18世纪与19世纪之交得到了化学家们普遍的重视与运用。在这种状况下,质量守恒定律、定比定律和当量定律等化学基本定量定律被发现,紧接着对这些定律作出理论上的科学解释亦就成为化学家的迫切任务。英国化学家道尔顿首先把这些在化学实验基础上归纳总结得出的定量定律跟物质由原子构成的观念相联系,并把原子量概念引入化学,建立了科学的原子论。该理论在19世纪初被公认为理论化学的最高成就。他所采用的就是一种称谓“科学抽象”的理论方法,即在经验归纳所提供的大量科学事实的基础上,运用概念、判断、推理的理论思维方法,抽提出物质内部的共同本质,确认了“原子”的客观实在,并就原子的不同类型、性质和质量等属性提出了科学论断,从而找到了各个经验定律的内部联系,建立起了科学的原子论。这种科学抽象的方法具有把观察与思考、实验经验的积累和丰富想象,新颖的理论构思相结合的特点,致使他的思维分析能达到实验分析所不能达到的深度。即使在显微镜得到改进时也不易被人看见的原子,道尔顿却早已用思维把握住了原子。
3.2.2 演绎推理
该理论方法是指从一般规律或原理出发,运用数学的演算或者逻辑的证明,得出特殊事实应遵循的规律,即“从一般到特殊”的逻辑推理方法。演绎推理是一种必然性的推理,只要推理的前提是真实的,推理形式是合乎逻辑的,那么推理结论也必然是正确的。在道尔顿时代,化学理论的建立与发展就迫切需要运用这种演绎推理的思维工具。19世纪初,道尔顿在初步建立科学原子论后,就从这一普遍原理出发,考察不同元素的原子之间的相互关系及其规律性。他注意到:一种元素的原子不仅可以同另一种元素的一个原子相化合形成化合物,也可以同另一种元素的两个、三个或更多个原子相化合形成化合物,而每种元素的原子的重量(原子量)又都是固定的。据此运用原子论就可以推论得出:在由两种元素生成的多种化合物中,同一定重量的第一种元素相化合的第二种元素的重量,彼此间就必然会呈现出简单整数比的关系。
沿着这样的思路前行,后来,化学家们用演绎方法推理出了“倍比定律”。此后,道尔顿根据倍比定律的逻辑推理,有目的地进行了定量分析实验,从氮的氧化物、碳的氧化物等一系列化合物组成分析的数据中证实了倍比定律的成立。
3.2.3 科学假说
科学假说的出现是理论方法日趋成熟的一个标志。因为运用假说方法能够在已知科学事实的基础上超出经验感觉的范围,对未知现象作出假定性的说明。正如1811年,意大利化学家阿伏伽德罗提出分子假说时所做的那样。当时道尔顿的原子论和盖·吕萨克所发现的气体体积简比定律的经验事实之间正处于不可调和的矛盾状态。而解决这一矛盾,不能单纯依靠经验方法,以此为契机,阿伏伽德罗提出“分子假说”,把原子理论推向前进。阿伏伽德罗的理论研究有一个总的指导思想,那就是试图找出化合物的物理性质和化学性质之间的联系。同时还试图用数学方法不但表示化合物的物理性质,还用它来表示化合物的化学性质。
由于主客观方面的原因,分子假说长期受到压抑而未获承认,直到坎尼查罗加以重新论证和分子量的实验测定得以确认,终于把道尔顿的原子论和阿佛加德罗的分子假说协调成一个合理的理论系统,也就是说,通过分子假说的方法把道尔顿原子论发展成为原子分子学说。
3.2.4 比较分类
这是既有区别又有密切相关的一组理论方法,它们是近代化学得以完成其“整理材料”任务的一对重要思维工具。“比较”是根据物质及其运动变化属性之间的某些共同点或相似方面的对称比对,以揭示其内在本质联系的推理方法,而“分类”则是根据事物之间的共同点和差异点把研究对象区分为不同从属关系的逻辑方法。可见“分类”是以“比较”为基础的,两者相辅相成,有助于化学家们透过纷繁复杂的化学现象,寻找到隐藏在背后的化学物质及其变化的规律。十九世纪中期,以门捷列夫为代表的无机化学家就是创造性地运用比较与分类的方法,把当时已有的庞杂混乱的化学元素及化合物的知识加以整理和综合,从而发现了化学元素周期律。
门捷列夫既强调在观察和实验的基础上,通过全面的比较和自然的分类,从质和量(即元素性质和原子量)的关系上去对化学元素的自然体系进行理论概括,又主张只有把归纳与演绎、分析与综合结合起来,才能发现元素性质周期性变化的规律并据此作出科学的预测。他对某些公认原子量的校正和对类铝(镓)、类硼(铝)、类硅(锗)的预测就是有力的例证。
3.2.5 化学直觉
随着科学原子论、分子假说、原子分子学说的建立和元素周期律的发现及周期系理论的形成,在整个19世纪,理论方法已在化学方法中居于主导地位。但是也应当看到在理论方法发展的同时,经验方法也在进一步发展,而且构成了理论方法发展的坚实基础。尤其在有机化学领域,基于发展了的经验方法派生出了一种非逻辑推理——化学直觉,它极大地推动了有机分子结构理论的建立与建立与发展,并赋予化学理论方法特有的个性化色彩。
所谓“直觉”是一种在感知过程中未经严格逻辑证明,但能迅速而准确填补知识空白的能力,广义的直觉包括灵感(顿悟)及直感、直观等不同层次的一类非逻辑思维形式。科学史表明,化学家尤其有机化学家,他们擅长于凭籍化学经验取得对化学事实的直观的理解,并能卓有成效地运用那种不注重逻辑推理,而直接得到基本正确的结果。例如,在制备某一染料之前,对于它的颜色他也会有一定的设想,在试图合成一种具有某种药性的药物时也往往有一种预见,而结果往往跟预想取得一致。这也就是说,化学家有了丰富的化学经验,就会有一种油然而生的对某些结果的“预感”或“直感”——这也许是化学家,尤其是有机化学家所具有的一种特有的科学素养,称之为“化学直觉”,这是一种认识上的飞跃,属于直觉思维范畴。
尽管这种直觉思维并未以突发性的形式出现,即不表现为“灵感”或“顿悟”,但基于丰富的化学经验并通过长时间的沉思和积累,化学家会有更多的机会获得这种灵感或顿悟的。应该承认,依靠“化学直觉”,有机化学家用化学变化的逻辑就能想象或预感原子在空间中的复杂构型,并通过富有成效的实验合成手段制成具有这种构型的有机化合物,进而在理论与实践的结合上把握住了有机物性质与结构的关系,建立起了有机分子结构理论。可见化学直觉是有机化学家富有创造潜力的一种标志。众所周知,德国有机化学家凯库勒就是一个杰出的代表。正是他,把个人的才智和对碳原子相互结合关系的理论研究相联系,最终完成了一种天赋般的直觉判断——苯的碳原子之间成环状结构。在这里,凯库勒的个人才智主要表现在他早期学习建筑所获得的对事物“空间结构美”的认识和对事物形象化的孜孜追求。一旦这种才智和他的化学经验积累相结合,就会产生一种闪耀智慧火花的化学直觉。
参考文献:
[1]王德胜主编.化学方法论[M].杭州:浙江教育出版社,2007.
篇7
【关键词】工程化学;教学改革;兴趣教学
针对非化学化工专业的工科大学本科生开设的《工程化学》课程,具有课时较少(我校限制在26~40学时内),而涵盖内容却很丰富的特点。目前所用教材[1]不但涵盖了无机化学和物理化学的一般化学原理,还适当介绍了当今科技前沿和热点的一些内容,涉及到材料、能源和生命科学等诸多领域。因此在教学中面临的首要问题,是如何处理好学时少与内容多这一矛盾。另外在教学过程中还会遇到的一个问题就是,部分学生对于这一课程的学习热情不高,甚至提出“我们非化学化工专业的学生为什么要学化学”这样的问题。
因此在讲课过程中照本宣科、面面俱到显然是行不通的。课程内容多课时少,什么都讲等于什么都没有讲,而学生们对化学的认知程度本来就比化学化工专业的学生薄弱得多,造成了学生听不懂而不想听,不想听更听不懂的恶性循环。
实际上《工程化学》的设置是有其必要性的,这体现了中学“数理化”三大课程在大学中的延续深化。在大学中“高等数学”和“大学物理”是必修的重要课程,而《工科化学》可以看成是“大学化学”(在部分院校的课程设置中确实有这样的名称),是理工科学生构筑自然科学知识体系的重要基石。因此现在可以回答学生在前面提出的问题了:缺少了化学基本知识和基本理论学习环节的理工科大学生,是知识不扎实、思维不全面的“跛子”人才。
明白了这一点,不妨将本课程的教学目标设定为:培养学生用化学的思维方法去认识世界。根据这一出发点,在教学过程中内容应当有所取舍,侧重于基本知识的掌握和基本方法的训练,内容不宜过深过难,切忌枯燥无味的课堂气氛,逐步培养学生对化学的兴趣。根据多年的教学经验和教学效果,我认为课程中有三个部分的内容可以适当阐发,作为兴趣教学开展的突破口。
一、原子结构
原子作为化学研究中的最小单位,其结构知识是基础中的基础,但由于涉及的内容比较艰深,在具体的介绍中要深入浅出,即避免相对复杂的数学推导,但在思考问题方面却要引学生往深处去想。可以将量子力学的发展史话作为介绍的切入点,因为上个世纪初期对于原子结构的突破性研究成果是量子力学建立和发展的重要阶段[2],诸多科学巨擘得以一展他们天才的光芒,这里面包含的曲折与成就、趣闻和佳话,对学生来说是一个难得的启发教育机会。另外在学习这一章节始终要对学生强调的是,原子内部的结构属于微观世界,与我们一般接触的宏观世界,其尺度差距当在1010以上,可用天壤之别来形容。所以在微观世界中很多方面,比如“波粒二象性”、“测不准关系”等量子力学的基本概念,是很难被一般人理解的,因为它们在宏观世界里没有对应的参照物,学习在一个完全不同的世界里去认识问题、思考问题,是一个挑战。听了这样的介绍后,学生既感觉有挑战性而提高了学习热情,也不会死钻牛角尖非用宏观的情景来联系微观而不能理解、难以自拔。
比如说“物质波”这一微观粒子的存在方式,实际上是“波粒二象性”的另外一种表达,介绍的时候往往以宏观世界的“机械波”举例来帮助学生对于诸如“波长”、“干涉”等概念的理解,但同时一定要强调,此“(物质)波”非彼“(机械)波”,从本质上它们是不同的,比如前者不但传递能量而且也输送物质本身,即不需要介质就可以传播,而后者仅仅是传递能量(暂不考虑能量本身也是抽象意义上的物质)。通过这个例子,同学们可以体会到类比这一方法的长处和局限性,再进一步举例说明玻尔的原子模型为什么较先被提出,而最后却不能自圆其说,就是因为这一模型实际上是带着“先入为主”的想法,比拟了宏观世界中恒星行星体系,而最终为微观世界所不相容。这样带有实例的启发,会使得学生们在思维方法上的眼界有所拓宽。
二、熵
作为热力学重要函数的熵,在课堂学习中若是光介绍其计算公式,未免过于枯燥。而作为对当代科学有所了解的教师,都会知道这一概念在化学、物理、生命科学以至于社会、经济等非理工学科中的重要性[3]。熵就是混乱度的量衡,熵值越高,系统越趋向于混乱和无秩序化,这是熵这一概念的核心。为何在万物变化中总有不可逆过程,什么过程又是自发的?孤立体系的熵值不会减少这一判据的重要性,揭示了万事万物错综复杂变化表象下一条内在的本质规律。为什么“水往低处流,人往高处走”,因为人不是一个孤立体系,不但每天摄入营养、排弃废物,而且还通过接受教育,不断提高自身文化素养,这是一个大学生不但应该懂得而且应该努力做得更好的事情。
转贴于 再比如现在为什么要提倡“节约型社会”?用热力学的观点来看,社会的发展是一个熵减少的有序化过程,所以人类社会也一定是个开发性的社会,在发展的同时一定伴随着能源的利用、对自然的开发这样一个破坏性的过程。因此不能幻想一种对生态没有影响没有破坏的社会发展模式,科学的发展观当然不是“杀鸡取蛋”式的破坏性开发,也不是说要“不吃不喝不发展”这样不现实的极端做法,而是尽可能减少环境破坏的“节约型社会”发展模式。
通过这些介绍,学生们会发现化学中蕴藏的知识实践在化学之外,不但觉得听课不枯燥,更完善了自身的知识体系,开阔了思维空间,对于一个大学生的综合素质培养是有益处的。
三、手性现象
在有机化学中,具有不少手性的化合物,其不同对应异构体生化活性往往迥异,因此对手性物质的合成和分离是生化和制药学科的热点研究方向。而人体内存在的天然氨基酸都是L型的这一迷题,目前尚未得到合理的解释,由此引发的研究自然界中某一对应异构体占优的外在诱因更是基础科学研究的重大课题[4]。在课堂上向学生们介绍这些科学研究中的难题谜团,不但学生感觉不枯燥,而且激发了他们对未知事物的好奇心,而这正是科学研究前进的最大动力所在。
在紧接着的教学过程中,还应当向学生们指出,不但有机物质有手性,而且无机物质也存在手性,比如[Cr(C2O4)3]3-这样的配位化合物离子,存在Δ型和Λ型的对应异构体,它们之间存在镜像关系。进一步阐明判断一个化合物是否具有手性的依据是其镜像和原物是否能够重合,不能重合则说明它们是手性的对应异构体关系。随后借助这一判据,将手性的概念扩展到宏观物体中去,比如左手和右手,鞋子的左脚和右脚,最后将手性归纳为一种现象,即不但有手性物质,还有手性规则,比如左手直角坐标系和右手直角坐标系,左手螺旋法则和右手螺旋法则。课堂上最后可以当场进行小测验,让学生们列出所能想到的手性现象,不限于化学物质。最后的效果是出乎意料的,学生们充分拓展了自己的想象力,举出的例子丰富多彩,有的是教师也没有想到过的,这说明兴趣能够引起多么大的学习动力。试举一些精彩答案如下:人与水中的倒影,印章上的字与其印在纸上的字,左旋的DNA和右旋的DNA,环形跑道上顺时针与逆时针跑步……
总结
从实际情况出发,制订以激发学生学习热情的兴趣教学法在实践中收到了良好的效果。当然根据不同教师对教材的理解不同,自身的知识面层次不同,在开展教学中能够有所阐发的具体内容也可能是有所不同而相互补充的。当然在这里也还是应当说明,活跃课堂气氛,提高学习兴趣还是要首先和课程内容紧密相联系,不是一味追求现场气氛,而是做到有所联系有所侧重,把目的牢牢地收在前面说过的“培养学生用化学的思维方法去认识世界”这一核心上来。应该说,其实任何的课程都存在一个将枯燥的课本内容转化为生动的课堂教学这样的问题,这一问题的解决首先要求老师有扎实的基本功,将课本内容吃透才能做到教学方法上的升华,才能更好地组织教学素材;其次要求学生对课程有兴趣,一定要做到老师自己对课程有钻研的兴趣,这样平时才能更多地搜集相关信息,多看“闲书”,多发“闲想”,点点滴滴累积下来,才能在讲课过程中左右逢源,有话可说,有例可举,切合课本内容,贴近现实,起到良好的教学效果。
参考文献
[1] 陈林根等编. 工程化学基础(第二版). 北京:高等教育出版社, 2005.
[2] 曹天元. 上帝掷骰子吗——量子物理史话. 沈阳:辽宁教育出版社,2006.
篇8
作为“人类文化的继承者与传播者”[1],教师身肩着几代人的希望,同时教师的职业特点要求教师要具备丰富的知识和一定的应变能力,因此教师这个职业责任重大而又富有挑战。本文从大学化学知识与高中化学知识综合考虑,将大学知识与高中教材有机结合,探索出一条更有利于学生学习和理解的教学方式方法。
一、大学化学知识在高中教学活动中应用的必要性
首先,化学教育是一个系统工程,在不同阶段的教育内容既相对的自成体系但又彼此联系、相互影响,知识呈螺旋式上升发展。高中化学知识作为化学教育的基础,条理清晰、通俗易懂,而随着认知水平的提高,大学化学知识既有对原有知识的理论深入、知识技能拓展,也有高中化学教育未曾开发的其他知识与技能。将大学知识与高中教材有机结合,即从大学知识中寻找高中知识的生长点,这样可以形成良好的知识体系,又可以为教师的教学提供必要的素材,从而达到教学活动中的深入浅出、应对自如。
其次,教师的特殊功能就是把知识传授给学生,扮演一个知识的传递者和信息源的角色[2],这样的角色特点要求教师具备一定的专业知识、专业技能和技巧。教师作为知识的传递者与信息源,我们不能简单地照本宣科,而应该在剖析教材的基础上进行充实与加工。大学化学知识的有效引入不但可以简化知识的难度,更能在逻辑上寻找到该知识的理论依据,从而对知识进行合理的处理,为学生扫除知识障碍,避免歧义,突出重点,把握难点。
最后,大学知识的部分引入,顺应时代的发展。随着科技的进步以及时代的日新月异,要求教师要与时俱进,教育观念、教育方法、专业知识、专业技能技巧都要紧随时代的步伐。将大学化学知识部分引入,不仅使学生知其所以然,有效地抓住要领,融会贯通,激发学生的学习兴趣,为学生的进一步学习化学知识打下良好的基础,帮助学生顺利实现中学化学到大学化学的过渡,而且提示学生知识的无尽,提高学生的学习兴趣,更为学生的进一步学习化学知识打下良好的基础,帮助学生顺利实现由中学化学到大学化学的过渡。
二、教师如何做好大学化学知识在高中教学活动中的应用
首先,教师要在教学过程中具有明确的学习目标。以传授科学文化知识、发展学生能力、培养学生思想道德为己任的教师来说,教育是一个复杂而又长远的过程。它需要教师不断的积累与实践。
其次,要熟知高中化学教材与大学化学教材,并有效地结合起来。随着新课改的进行,为了满足不同层次学生的发展需要,高中化学课程分为必修和选修。从内容上看,必修模块内容注重基础性,而选修模块内容更注重专业性,难度加深,为学生的进一步发展奠定基础。[3]
对于师范院校的专业课设置,为使师范生更好地应对将来的课程教学,深入理解把握教学内容,师范院校化学专业课包括无机化学、分析化学、有机化学、物理化学。专业课理论性比较强,内容抽象,注重实验,难度较大。在知识内容上大学化学知识与高中化学知识有一定的重叠但却不重复,如酸碱电离理论、原电池反应、电解池反应、杂化理论等,在高中和大学根据学生的接受和认知能力,进行了拓展与深入的研究。同时大学化学知识也有高中化学知识拓展的领域,如溶液的渗透压、缓冲溶液、电极电势等,这些知识并未被在高中教学中提及,但在大学里得到进一步的认识与深入的研究。可以说高中化学知识是基础,而大学化学知识则为其升华,二者相互影响。对不同类型的高中知识采取不同方式与大学知识结合,在具体教学活动中收益特别明显。
最后,要注重实践。教育教学活动针对的是一个个有生命的鲜活的个体。在具体的实践过程中必然会面对各种各样的问题。这时便需要教师在面对问题时灵活处理,在相关教育原则及方针的指导下,根据学生的具体认知情况、学生的领悟效果,做出相应的有效的回应,积极探索出一条适合学生发展的新思路、新方法。
三、应用策略
在高中,由于学生认知水平和心理发展水平有限,很多知识只给了相关概念定义却没有理论的形成过程,造成一部分学生的认知障碍,如酯化反应为什么是酸脱羟基醇脱氢?为什么1mol任何粒子数均为6.02×1023个?为什么1molFe(OH)3胶体中胶粒数小于1NA?……这类知识既是对我们所学知识的深入理解,更是涉及到了我们不曾熟悉学习过的化学知识,如果处理不当就可能为以后的学习留有隐患。处理这类问题时首先要求教师要有扎实的专业知识,能够用光波的知识解释学生的疑惑。其次处理方式要灵活,教师可以采取提问、作业、学生课外查证、学后感等形式了解并解决学生的疑惑,有针对性地为每个学生疑惑答疑。如解释酯化反应时大学知识的引入不仅说明了酯化反应的本质原因,其中第三醇酯化的引入[4],更是提醒教师在教学活动中要注重知识的严谨性,不能将知识教死,为学生以后的学习扫除知识障碍。
在高中,有些物理量间的关系只是硬性给出,并未说明原因,造成学生认知上的误解,对知识模糊不清。如反应热与焓变的关系,得失氧、化合价升降与氧化还原反应的关系……在解决这类问题时,教师要意识到知识的逻辑联系对学生的重要性。很多学生不明白不理解为什么焓变可以表示反应的反应热,甚至造成焓变就是反应热的误解。为什么初中用得失氧判断氧化反应高中就用化合价升降判断氧化还原反应,不明白二者之间的区别与联系。这些都要求教师不但要有过硬专业知识能解答类似问题,同时也要相应调整教学内容,帮助学生理解清楚。对于概念或原理可以按照化学发展史串联起来,如人们首先根据得失氧命名了氧化还原反应,后来随着科技的进步以及人类认识物质种类的增多,人们根据得失氧的过程中必伴随着化合价的变化这一特点将氧化还原反应的定义扩展为凡是有元素化合价升降的反应就叫做氧化还原反应[5],也可以采取“提出问题-分析讨论-相关查证”的思路引导学生发现问题并学会采取多种方法积极解决问题。
随着新课改的进行,部分大学知识被增加到选修模块中,更早地让同学们了解相关知识。如何处理看待这些“下放”的知识对于师范生既是一种挑战也是一种必备的储蓄。如电子的能级排布、价层电子对互斥模型、轨道杂化理论[6]……处理这类问题时,首先教师要对相关知识了解清晰透彻。教师不但要了解清楚高中化学中的相关知,也应该熟知相应的此类知识在大学中的讲解,对知识有全面的了解与把握。其次这类知识通常在高中化学的学习中选取的难度并不十分难,但理解起来困难。这时教师要灵活处理适当把握处理的方式方法,既要使学生能理解又不要引入过多过难的相关理论。
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关键词:新课程标准;化学师范生;知识结构;特点;分类
新课程、新教材的一个明显变化是难度降低了,但知识面加宽了,所以新课程标准下的知识的重要性并不会减弱,相反,知识的价值更高。作为科学素养的重要组成部分,知识是学习方法、体验过程、培养能力和理解科学、技术和社会关系的载体。可以说,教师的知识结构是制约教师驾御新课程的颈瓶。因此,化学教师必须重构知识结构,以实现教师专业发展。课程设置的“综合化”、教育内容的“社会化”、教育技术的“现代化”都要求教师知识结构多元化。
1根据知识涉及的领域来分析
根据知识涉及的领域,可以将化学教师知识结构划分为一般科学文化知识、化学专业知识和教育专业知识。
1.1一般科学文化知识
1.1.1 人生哲学及化学哲学知识
哲学是使人明智的学问,教师要建造合理的专业知识结构,离不开辩证唯物主义哲学的指导。
因为教师是教育人的人,所以应该对人、人生、人性必须有比较深刻的理解和把握。哲学是观察事物、分析问题和处理问题的基本依据,是系统化、理论化的世界观,是认识世界和改造世界的方法论。化学哲学主要包括三个方面的问题即本体论问题、认识论问题和逻辑问题[1]。化学教师了解一些化学哲学知识有助于更深刻地理解和揭示化学本质,有助于发现科学思维方式的特征及其变化和发展,也有助于启迪思想、开阔思路,如此,可以使化学教师获得更多智慧,从而把学生带入充满智慧的殿堂。
1.1.2 化学美学知识
美学知识可以陶冶人的高尚情操。化学美学是化学与人文学的结合点,它是用美学的眼光来审视化学问题,从而为化学提供人的价值尺度和情感指向,给化学理性插上诗意和灵性的翅膀[2]。化学美学知识包括对化学学科中美的发现、感受、鉴赏以及创造化学美等方面的知识。表现在化学教师的仪表美、化学语言的简洁美、化学实验装置的对称美、化学实验的现象美、物质结构美、化学原理的统一和谐美、化学家的人格美等。化学教师应该掌握一些美学知识,在教学中渗透美,使学生加深对化学价值的体验,得到情感领域的升华。
1.2化学专业知识
1.2.1 陈述性知识
所谓的陈述性知识是指陈述是什么、为什么的知识,即学科内的事实、概念、原理等的知识。化学学科中的陈述性知识主要包括化学基础知识、相关学科的知识、化学方法论知识、最新化学科技、前沿知识、与化学相关的生产、生活知识等。
(1)化学基础知识
化学学科基础知识主要包括化学概念、原理、化学变化的基本规律、化学实验的知识、化学文化知识等。这是成为一个好教师的必要条件。
(2)相关学科的知识
从化学学科自身特点来看,它是一门综合性极强的学科。同时,随着自然科学的发展,化学与生物、物理、地理、材料、能源等众多学科交叉、渗透、融合。化学研究的范围已经扩展到宇宙空间、人类社会、微观世界的各个领域,所以,作为一个化学教师,必须具备包括数学、物理、生物、地理、医学等相关学科的知识。
(3)化学方法论知识
化学方法论主要是指学习化学、研究、探索和应用化学知识的指导理论和方法。它不仅是化学教师自身学习化学知识的指导思想,也是化学教师指导学生学习化学的工具。比如,归纳与演绎、分析与综合、实验方法等。
(4)最新化学科技、前沿知识
化学从来都是与科技紧密联系在一起。新课程标准下的化学教师应关心能源的开发和利用、材料的制造和应用、工农业生产、信息高速公路、克隆技术、环境保护、最新科技进展中的化学知识;了解化学科学的前沿,诸如地球化学、生命化学等知识,在教学过程中强化学生的技术意识和创新意识。
(5)与化学相关的生产、生活知识
化学学科天然地和生活结合在一起。化学教师应该熟悉生活中的化学物质以及它们跟人类生活的关系,平时注意收集食品、常用药品、生活中的材料、环境保护、资源利用、人类健康等方面的化学知识。
(6)化学史知识
著名思想家培根说过:“读史可以明智。”化学史是化学家认识世界、改造世界的奋斗史。化学教师必须具备化学史知识,以便在教学过程中适时穿插讲述科学发明和发展的历史以及科学的奋斗故事,不仅可以提高学生学习化学的兴趣,还可以对学生进行人生观、价值观、科
学精神、人生理想等方面的教育。
(7)sts知识
新课程标准要求化学教师必须对学生进行sts教育。使学生理解科学、技术与社会的密切关系。化学是一门实用性很强的科学,提供食物、衣着和住房,提供新材料、新能源,征服疾病、控制环境污染等,都离不开化学,但同时,如果运用不当,会对人类生存和发展带来不利影响。化学教师必须掌握sts知识,在教学过程中,对学生进行sts教育,以培养学生的科学技术的社会价值意识和参与科学技术决策的能力。
1.2.2 程序性知识
所谓的程序性知识是指说明怎么做的知识,即所谓的技能,包括智慧技能、认知技能以及动作技能。化学学科中的程序性知识主要包括化学思维、化学计算及化学实验等技能[3]。
新课程标准要求教师应具有高屋建瓴的眼光,这种眼光是在对本学科的精熟掌握的基础之上的,要的是“庖丁解牛”的那种境界。
1.3教育专业知识
1.3.1 教育政策、教育目标与教育价值的知识
了解教育活动的目标与价值,可以把握正确的教育导向。要在化学教育的实践中自觉遵守国家的教育方针和执行国家的教育路线,学习国家基础教育课程改革纲要和化学课程标准。
1.3.2 一般教育学知识
一般教育学知识包括教育基本理论、心理学基本理论、教学论、教育史、教育社会学、教育心理学、教育管理学、教育法学、比较教育、教育改革与实验、教育测量与评价以及现代教育技术知识等等。化学教师只有全面系统地掌握一般教育学的专业知识,特别是最新的教育理论,比如,建构主义理论、研究性学习、多元智力理论、情境教学等,才能确立先进的教育思想,正确选择教学内容与方法,把自己所掌握的知识和技能科学地传递给学生。
1.3.3 化学教育学知识
化学教师运用化学知识应该与其他人不同。化学教师的化学知识应该在特性上,而非内容上与其他人不同。舒尔曼认为“学科教育学的知识”是区分教师和一般知识分子的一种知识体系。他指出,学科教育学知识就是把“内容”和“教学”揉和在一起,变成一种理解,使其具有“可教性”。化学教师要学习化学教育学、化学教学论、化学课程论、化学学习论、化学教学艺术论、化学教育技术学等课程。
1.3.4 化学课程知识
课程知识即教室层次的课程、教室以外层次的课程以及横向与纵向课程的知识。[4]化学课程知识是指关于化学课程标准以及课程方案的整体框架的知识,不仅包括教师对化学课程的理解、教材的理解、编写,还包含一定的课程理论知识,像化学课程内容、课程设计、新课程标准的实施以及关于课程开发、课程评价等方面的知识。在新课程标准下,教师不仅是课程的执行者和实施者,更是课程的参与者、开发者和研制者,因此,教师必须了解和掌握一定的课程知识。
1.3.5 学生原有的知识状况
美国著名的教育心理学家奥苏贝尔曾说过:“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话,我将会说,影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么。因此,教师必须根据学生原有的知识状况进行教育。”也就是说,要根据学生的“生活体验”知识来教学。“生活体验”知识来源于直观感知的生活体验以及各种媒体传播的生活经验等。限于学生的认知水平,学生对一些自然现象和生活经验的感知是错误的,即与科学的化学知识是相悖的。学生的“生活体验”知识也许已根深蒂固,对他们接受正确的新知识干扰很大。因此,化学教师必须对学生的“生活体验”知识了如指掌,才能促进教学。
2根据知识的存在特征来分析
根据知识的存在特征来分析,化学教师的知识结构可以分为情境性知识、理论性知识、操作性知识等各个方面的知识。
2.1情境性知识
情境性知识是指人们所获得的有关场景和过程的知识。可以通过与现实环境,通过观看电影、电视,通过阅读报刊书籍,通过教学实践等多种途径,获得相应的情境性知识。
2.1.1 丰富而深刻的乡土知识
乡土知识即对整个教育教学活动所赖以存在和施展的社区环境的认识和了解。包括家庭状况、社区背景、社区历史、学生和教师自身的状况、教育政策、社会文化环境、风俗习惯、经济发展状况等。
一直以来,一个人所受教育程度越高,越远离自己的故乡,好像教育的整个目的就是使他和他的生活环境格格不入,就是使他不断地疏远这种环境。新课程标准要求学校需要培养热爱家乡和愿意为家乡的发展而贡献自己聪明才智的人,因此,化学教师必须首先懂得乡土知识。
2.1.2 教学情境知识
教学情境知识有赖于教学环境。比如教学设备、教室大小、座位编排、班级规模、课堂氛围、化学实验现象、教学设计、校长的角色、家长的期望、社区文化等,都可
能影响学生的学习效率。化学教师必须了解和掌握教学情境与教学的关系,机智地对待不同的课堂,针对学生的特点和当时的情景有分寸地进行教学工作。
2.1.3 丰富的化学学科情境知识
化学教师要做好化学教学工作必须全面观察化学学科现象,广泛把握化学学科事实,为理论联系实际创造条件,为改进各种化学实验,为设计各种例题创造条件。
2.2理论性知识
理论性知识是由抽象概念、抽象命题所构成的知识,如公式、定理、定律、原理、原则、方法、策略等。理论性知识可以通过自主探索、科学研究、理论学习等途径获得。
2.3操作性知识
操作性知识是指人们通过实际行动所获得的、有关行为方式、行为过程的知识,根据外显程度的不同,操作性知识又常常被人们区分为心智技能和动作技能两大类。比如,教师的教学经验,适应特定情景的教学行为,教学随机性过程中的教育机智,解决各种冲突(课堂冲突、教学冲突、人际冲突等)的策略。包括教学设计、班级组织与管理、表达交流、教学评价、化学实验操作、化学实验改进等技能。
3根据教师专业发展阶段来分析
根据教师专业发展阶段来分析,可以将化学教师的知识分为基础性知识、发展性知识和挑战性知识。
3.1基础性知识
基础性知识是化学教师胜任教学工作的必备知识,即必须学习无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学、化学发展史、生物化学、环境化学、能源化学、材料化学、营养化学、日用化学、化学实验、化学专业前沿知识等。以便使化学教师在对知识和技能准确熟练掌握的基础上,按知识的科学性和科学规律设计教学,在课堂上更多关注学生发展和整个教学的艺术性,而不是把注意力集中到自己不要把知识讲错、习题做错上。
3.2发展性知识
3.2.1 教育科研知识
许多实践证明,教师参与教育科研是可行的,而且是必要的。教师角色的转变、课程资源的开发和利用、校本课程的开发、校本教材的编写、教师专业发展、化学实验的改进等,都需要教师参与教育科研。而要进行教育科研,教师必须首先具备教育科研知识,比如,科研精神、科研方法、科研成果的解释、科研成果的推广、科研论文的撰写等方面的知识。教师参与教育科研是教师专业发展的一条有效途径,是化学教师由教书匠变为教学专家的有效途径。
3.2.2 工具性知识
工具性知识是人生存和发展的知识基础,它的多少与深浅不仅决定着人的生活质量和发展前途,而且对人的先天素质和智力潜力的挖掘也有很大的作用。工具性知识除了最基本的、能维持其生存的语言和数学方面的知识外,主要有计算机和外语。
3.3挑战性知识
新课程标准下,教师的角色发生变化,教师的教育理念、知识结构和能力结构等需要获得不断的发展,以适应教育改革的要求,这就要求教师具有较强的自我专业发展意识和动力,自觉承担专业发展的主要责任,激励自我更新,通过自我反思、自我专业结构剖析、自我专业发展设计与计划的拟订、自我专业发展计划实施和自我专业发展方向调控等实现自我专业发展和自我更新的目的。因此,教师必须具备挑战性知识,所谓挑战性知识,是指教师为了实现自我专业发展和自我更新而应该具备的知识,其最终目的是为了更有效地、持续不断地教书和育人。
3.3.1 信息知识
高度信息化是21世纪人类社会的主要特征。具有合理、完整的信息知识结构和较高的信息素养是新时代对每个公民提出的要求。教师必须在此方面成为学生的表率,并积极推进各种信息手段与传统课堂的整合,构建信息化教学模式。教师应具备的信息知识主要包括:计算机系统知识,图书信息,多媒体操作知识,网络应用知识,文献检索知识,科技信息知识,信息识别、加工、处理、传输知识等。实践证明,通过网络学习和阅读图书资料进行自我教育是教师实现教师专业发展的一个实际有效的手段。
3.3.2 创新知识
21世纪是知识不断创新、科技突飞猛进的知识经济时代,创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。化学教师必须具备创新知识,比如,教学方法的创新、化学实验的创新等。创新知识是进步了的知识,它对原有的对象做出了新的说明与解释,提供了关于世界新的图像,更为精确与深入。创新知识不仅包括新的解释,也包括新的观念、新的方法[5]。化学新课程标准强调发现学习、探究学习,强调培养学生的创新精神,这就要求教师必须具备一定的创新知识,以适应新课程改革。
参考文献
[1] 张嘉同.化学哲学[m].南昌:江西教育出版社,1994.
[2] 张四方.化学美的欣赏[j].中学化学教学参考,2000(8~9):41
[3] 窦洪庚.化学知识结构之探究[j].中学化学教学参考,2006(1- 2):5.
[4] 刘清华.教师知识研究的问题与建构路向[j].教育理论与实践,2005(11):46.