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关键词:生活化;实验教学;有机化学;运用
职业学院的学生大多与高中生年龄相仿,但由于专业和学制的限制,职校学生只在第一年学习基础的化学知识。化学作为一门基础的专业课程,课程较少,学习并不深入。另一方面,很大一部分职校学生的化学基础很差,在初三时接受的应试教育未能培养出他们对于化学的兴趣与热爱,甚至有少数同学对于化学的学习出现排斥心理,不愿意主动学习化学。特别是针对有机化学这门课程,官能团多种多样、碳链结构太长、命名过于复杂、化学方程式记忆难度高、在没有找到规律的情况下,学生学好这门课程的难度很大。假如按照一贯的教学方法开展教学,只能让学生感受到实验的热闹,并不能传授给学生相关知识。
1“生活化”教学模式的提出
1.1化学与生活密切相关
一切生命都是由有机物构成的,我们的生存处处离不开有机物,我们生活的环境和依赖的能源物质也都是由有机物质构成,这是无可置疑的事实。教师用从学生的生活入手,从衣食住行方面教育学生学习化学的重要性,帮助学生了解有机化学对于人类生存的重要意义,激发学生的学习热情,促进学生化学专业素质的快速提升。
1.2知识必须生活化
化学与生活息息相关是有机化学学科的重要特点之一。化学知识来源于日常生活,又应用于解决日常生活的种种问题,教师在教学过程中应当通过生活问题讲解化学知识,在还原生活的同时完成化学教学。以发展的目光看来,化学实验已经不再只是帮助学生学习化学知识的直接手段,实验教学已经具备了激发学生学习兴趣、提升学生科学素养、培养学生问题解决能力等多种教学功能。化学实验能够吸引学生兴趣,让学生慢慢爱上有机化学的学习,培养学生在生活中应用化学知识的意识,帮助学生意识到有机化学的价值,强化学生的学习动机,为日后投身社会建设打下坚固的基础。
1.3教师专业成长需要生活化
为了让学生充分理解有机化学与日常生活的密切关联,化学老师自身需要具备强烈的生活实验教学意识,使用科学的实验方法进行娴熟规范的实验操作展示,并且长期坚持亲身参与化学实验科研教学之中,如此才能提升自身实验教学的能力,教师和学生之间形成教学相长的氛围有利于培养学生的创新意识和实践能力。
2“生活化”教学模式的运用
2.1好习惯成就未来
有机化学药品大多易燃易爆,具有腐蚀性、毒性、挥发性等特点,如果实验药品管理、使用不当,不仅会造成环境污染、药品浪费,还极有可能引发安全事故。鉴于中职学生在初中阶段没有经过专业的试验训练,安全意识、操作能力、实验习惯等都较为薄弱,针对这一现象,实验教师应当加强实验药品的管理,加大实验过程中的监督力度。首先,应给学生灌输勤俭节约的意识,其次,在进行实验指导的过程中,应当监督学生的药品使用剂量,另外,针对可以重复使用或循环利用的实验用品,教师应当组织同学进行收集。在培养学生实验操作能力的同时,培养学生勤俭节约、爱护环境的意识,帮助学生养成良好的实验习惯。
2.2配合教材内容开发生活化实验
有机化学教程的前半部分主要是讲解了各种官能团有机物的性质结构,相关实验也都是有机物性质的验证实验,这些实验操作简单,用时较短,同时不能让学生感受到有机化学的实用性,长此以往,学生对于有机化学的学习兴趣就会大打折扣。针对这一情况,可以结合实验室的具体条件,设计一些简单有趣的生活实验当作课堂实验的补充学习,能够取得良好的效果。
2.3关注学生的生活
中职学校的学生正处于青春期,这个时期的孩子都非常在乎自己的形象。为了使学生们喜欢上有机化学的学习,应当针对学生们的需求开展教学,解决他们身边的实际问题,使学生们领悟到化学就在身边,是一门大有用处的学科。例如,蛋白质是人体细胞的物质基础,氨基酸又是构成蛋白质的必需物质,有一部分氨基酸是人体不能自身合成的,必须通过外部摄取获得,有一部分同学为了保持良好的身材,进行节食或是不摄取肉类,假如不另外补充其他蛋白质,就会出现免疫力下降等情况,对身体健康造成威胁。
3结束语
在生活总结合化学知识解决问题,使学生主动加入到学习中,感悟有机化学学习的价值,并在生活中做到学以致用,在完成教学知识传授的同时达成培养学生学习热情的目的。因此,生活化模式的实验教学十分适合于中职学生。
作者:李玲 单位:四川卫生康复职业学院
参考文献
[1]张元志.化学实验教学的改革[J].安徽职业技术学院学报,2012,(4).
关键词:中美高中化学教材 有机化学 比较
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0201-03
高中教育是基础教育的最高阶段,高中教育应为学生的终身教育奠定基础。教材应是课程的核心,是指引教学方向和启发讨论的工具,它的设计思路、编写内容、呈现方式、习题设计都应充分体现时代的要求,尊重学生的个性差异和个性发展并促进学生全面发展,紧密联系社会发展、科技进步及学生生活。因此,优秀教材的标准是具有较好的纲要和结论、复习内容及图表,且富有吸收力,易读并对程度不同、需求各异的学生有所顾及,能适应学生的接受能力,联系实际,能启发学生思维,并适合课堂教学的需要。当前有机化学相关内容在高中阶段占有较重要的位置,内容和授课时数有增加的趋势。如何安排课程体系,深入浅出地引导知识,是使学生掌握基本要点和激发学习兴趣的关键。因此,教材的知识结构体系,内容的安排,知识点的分布,习题的难易程度显得尤为重要。本文对中美教材高中有机化学部分对内容体系,栏目设置,图标的设计,习题的形式等方面做了分析比较。中国教材选择普通高中课程标准实验教科书人教版化学必修②(2007版,简称“人教版”),美国教材选择主流理科教材(科学发现者)《化学:概念与应用》(简称“美版”)。目的是借鉴国外教材编写的成功经验,为我国高中新教材修改提供参考。
1 人教版和美版的比较
1.1 内容体系的比较
中美高中有机化学部分内容体系见表1。
人教版化学教材编写的基本理念就是继承、发展、创新,保持老教材的特点,避免和克服老教材的缺点和不足,参考国外教材的优点,但不照搬,体现鲜明的创新意识和创新观念,在教科书的编排中同时考虑到社会需求、课程标准、教学规律、学科特点、学生特点等众多因素。由几种典型的有机化合物甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸等典型的物质,对有机化合物进行学习,让学生了解有机物对人类发展的重要作用,体会有机化学的重要性。美版教材在内容设计上以“学科中心”为模式,注重概念、原理等基础知识、在此基础上,力求通过系统的教学内容,使学生掌握科学、完整的有机化学知识的同时,培养学生学习化学的兴趣,增强学生科学研究的能力。教材内容的组织重点是以“知识”为中心,重视知识的逻辑结构,力求使学生构建化学理论的基本结构,形成科学的思想方法。在第十八章“有机化学”中,不但把最基础的有机化学知识介绍了一下,如烷烃、烯烃、炔烃的命名、结构、性质、同分异构体的书写等基础的有机化学知识,同时也注重知识的发展性、时代性,如将模压塑料、循环塑料等有机化学较新的研究成果融入体系。
1.2 栏目设置的比较
人教版教材有机化学部分栏目设置与数量见表2。
人教版教材设置的栏目,科学探究、实验、实践活动注重引导学生观察、独立思考与科学探究能力。资料卡片与人的生活贴近,可拓展学生的视野,引起学生的学习兴趣。实验,探究可以提高学生独立思考的能力,提高动手能力、团结协作的能力、语言表达能力、体会各种社会关系等等。在科学视野、科学史话、资料卡片的内容起到了辅助的作用,拓展了学生的视野,即与社会、技术紧密联系,增长了学生的见识,也没有给学生带来负担。重视对学生已有知识经验的应用,在学与问中,利用学生已有的知识经验去思考、解决问题。例如,在2.2苯这一节内容中,“学与问”1比较苯与烷烃、烯烃的结构式,分析苯分子中碳原子的成键特点,你认为苯可能有哪些化学性质?即复习了上节内容,也锻炼了学生独立思考的能力,运用所学知识解决问题的能力。
美版教材栏目有有机化学部分栏目与数量见表3。
“跨学科链接”体现各学科之间的联系与化学的魅力,使学生清楚的意识到化学实际上是一门涉及面广的学科,在这个精心设计的栏目中,将使学生发现化学与文学、艺术、历史以及物理学、生物学等学科密切相关的。这样安排不仅加强了化学学科的教育,也拓展了学生的眼界,使化学学习不仅仅局限于小小的一方天地。美版教材的《本节预览》栏目为学生提供了学习目标,本节预览包括学习目标、知识回顾、关键术语。学生在未学习具体的内容之前,就了解所要学习的知识内容,带着一定的目标去学习,有目的性。知识回顾可以帮助学生复习所学知识,检查对所学知识的掌握程度。《家庭实验》栏目拓展了学生学习的空间,在有机化学部分,让学生利用家里所有资源体会有机化学的内容,加深对知识的理解,学生除了可以在课堂上做实验,在家里也可以做实验,同时也锻炼了动手能力。
1.3 配图与表格的比较
教科书配图是教科书的重要组成部分,配图弥补了文字表达的不足。力求通过图片的运用增强学生的感官认识,用最直观的方法加深学生对知识的掌握程度。化学学科本身涉及很多看不见摸不着的微观世界的物质,比较抽象的原理及规律,就更需要利用配图来表示与呈现。通过配图,学生可以更好的理解化学的核心概念和基本原理,理解化学变化的基本规律。教材中的图片内容分为以下几种类型:联系生产生活相关图、肖像图、微观、原理模拟图、模型示意图、实验图(包括装置示意图、仪器实物图、操作示意图)、规律图、数据表格等图表。教材中的每一幅插图都承载着相应的教学功能。
人教版教材有机化学部分配图统计如下:示意图1幅,微观模型图8幅,实验图7幅,表格3幅,肖像图1幅,联系生产生活相关图4幅。
美版教材有机化学部分配图统计如下:联系生产生活相关图39幅,微观模型图5幅,肖像图1幅,示意图1幅,实验图1幅,表格1幅,圆饼图1幅。
通过统计可知,两版教材都重视通过微观模型图来理解抽象、看不见、摸不着的微观知识。人教版教材注重微观模型图与实验图使用,微观模型图可以帮助学生理解知识点,感受微观事物。实验图可用作实验前讲解实验仪器,实验时的注重事项,还可规范学生实验,锻炼学生的观察能力,分析问题能力,实验设计能力等。由配图可知,人教版教材更注重对学生实验技能与知识理解部分。美版教材配图注重微观模型图与联系生产生活相关图。美版教材通过大量与生产生活相联系图,体现化学是一门与人的生产生活紧密联系的学科,可激发学生的学习化学的,更加热爱化学,同时又显得化学不是那样枯燥,增加视觉效果,增加感观。
1.4 习题形式的比较
化学习题是化学教科书的重要组成部分,与正文内容紧密相连、相互依存,是正文内容的延伸与运用。习题能够让学生在复习巩固基础知识的同时加深对知识的理解,使学生懂得如何将所学的基础知识进行迁移、运用,既能训练学生的解题技能,又能培养学生的思维能力、阅读能力、文字表达能力以及分析问题和解决问题的能力,习题还能检验学生对教材内容的掌握程度。
人教版教材有机部分习题,除了常见的选择题、填空题、计算题、问答题以外,还增加了实验设计、调查、实践性习题、写调查报告等。在巩固所学知识的同时,教育学生关心社会、重视联系生产生活,用所学化学知识去解决实际问题、重视学科知识的运用、融合。
美版教材习题部分包括:知识概要、理解概念、应用概念、理性思维、复习巩固、科技写作、解决问题、考试小贴士。题型有选择题、问答题、实验题。美版教材中将习题进行分类,学生在做习题时可以很好地把握知识点。美版习题更贴近生活,例如生活中的化学习题,比较碱性烫发剂和酸性烫发剂的异同,学生可通过习题获得与生活息息相关的知识。美版教材习题的创新之处在于考试小贴士,更为人性化,向学生介绍了一些在考试过程中可能会遇到的一些小问题,或者解决问题的小技巧,了解了这些小技巧或是小窍门之后,学生在考试过程中就不会那么恐慌,做到游刃有余。
2 结论
人教版教材虽以“学生为本”的思路编写,但并没有真正的做到,由于地区的差异,有很多实验是做不了的,学生的实验技能并不能得到提高。从我国的教材来看,还是比较重视知识的传授,注重学习基础知识,大部分高中学生学习也只是为了高考,而不是真正的热爱化学。要想真正的改变这种应试教育,需从教材和广大教师在教学工作中不断改进,从而让学生真正热爱化学,并将所学知识应用于社会生活中。通过比较人教版教材与美版教材,有几点值得编者借鉴。(1)美版教材采用了大量的精彩的图片。这些图片大多是与生产生活相联系的,学生可以体会到化学与人的生活是密切相关的,学习之后学生也可以从化学的角度看世界,在生活中运用化学。在人教版教材有机化学部分中此类图片较少,学生看到教材的感觉是文字较多,学习完教材之后,并不会想到生活有哪些事物与有机化学相联系,而美版教材大量的图片则与生活相联系,可大大增加学生学习化学的。(2)美版教材实验中有提醒学生注意实验安全。在实验中有安全提示这一项,在学生做实验前,提醒学生化学实验有时也有危险,应遵守实验规则、不可大意,同时也说化学是一门严谨的学科。在人教版教材中没有提及实验安全,这需要编者在教材编写中融入。(3)了解学生心理,编者与教师可以适当的渗透一些考试的小技巧,让学生知道怎样应对在考试的时候遇到的各种情况,怎样节省时间,调整心态。如美版教材中的考试小贴式,“佩戴好手表”这里建议学生在考试时如何分配时间,怎样利用自己的手表。(4)美版教材与择业相联系。美版教材在职业链接、化学工作者中可以获得学习之外的知识。在职业链接中,学生可以知识学习化学之后,可以从事哪些工作,也可以为自己以后的发展做打算,根据自己的选择以后的发展方向,而在人教版教材中却没有提及。
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书—— 化学(必修2)[M].人民教育出版社,2007.
[2] (美)菲利普(Phillips Js),著.化学:概念与应用[M].王祖浩,等,译.浙江教育出版社,2008.
[3] 谢兆贵.中美化学教材“物质的量”内容编排比较教学月刊[J].中学版教学参考,2011(10):38-40.
关键词:2013年上海高考化学试卷;信息处理;知识迁移;探究能力;复习
文章编号:1005–6629(2013)9–0062–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
2013年全国普通高等学校招生统一考试上海化学试卷,以有利于高等学校选拔合格的新生,有利于中学实施素质教育,有利于培养学生的创新精神和实践能力,促进中学化学教学改革为基本原则,在考查基础知识与基本技能的基础上,注重过程与分析,强调方法运用,力求体现考生化学思维能力、化学探究能力等思维品质[1,2]。
1 试卷结构总体保持稳定,设问方式有一定的变化
与2012年相比,2013年上海高考化学试卷结构总体保持稳定,但也有少量的变化。试卷仍然分11个大题,由于考纲中有机化学的比重由去年约占15%增加至18%,化学计算比重由约占15%减少至12%,因此今年有机化学大题的分值从20分增加为22分,计算题分值由16分减少为14分,难度也有一定程度的降低。试卷总题量也有略微的减少,由60题减少为57题。除计算题外,非选择题的每个小题的分值由相对固定的2分一题变为每题1~5分不等。由于各个小题分值的调整,相应试题的设问方式,也从以往的以填空形式为主,逐渐增加一定的简答和设计,对考生的应答方式提出了更高的要求。
2 2013年上海高考化学试题的特点
2013年上海高考化学试题以大量与生产生活相关的较新颖材料为背景,注重基础知识考查的同时,重点考查信息处理能力、知识迁移能力和探究能力。
2.1 选材关注化学的实用性
试题背景保持以往上海化学卷的特点,选材注重社会热点,重视联系生活实际,让考生感受到化学就在生活中,就在自己的身边。例如地沟油与矿物油的鉴别方法,超临界水的性质,糕点包装中的脱氧剂,在国防工业有非常重要应用的金属铝,工业制备溴,高技术产业的重要原料镍的提纯,可用作阻燃剂、制冷剂溴化钙的制备,烟气脱硫的方案设计,祛痰药沐舒坦的合成,有关工业制备小苏打的计算等等。这些试题的背景取材旨在引导考生关注化学与生活、生产、科技的联系,认识化学在解决人类社会发展过程中遇到的问题、如何让生活更美好等方面所发挥的作用,传播化学学科的正能量,体现二期课改的教育理念,树立正确的情感态度价值观。
2.2 注重基础知识考查
试题所涉及的原理都是考生熟悉的,所考查的知识仍然是中学化学的主干知识,如氧化还原反应、化学平衡移动原理、化学反应热效应、电离平衡、元素周期律等。试题的内容包括基本概念和基本理论、元素及其化合物、有机化学、化学实验、化学计算以及实验探究等。试题考查的基础知识主要包括:质量数、相对原子质量等概念的理解;索尔维制碱法和侯德榜制碱法的特点;实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的操作过程;有机化合物的命名;阿伏加德罗常数;电子云的伸展方向和电子的运动状态;卤素的有关性质;化学平衡的应用等。
2.3 立足于能力考查
试题在考查基础知识与基本技能的同时,重视对考生思维能力的考查,着重考查考生的观察、分析、比较、推理、演绎、归纳、发散和迁移应用等思维能力。对更高层次的探究能力的考查,仍然以能制定或选择解决问题的方案以及对探究过程或结果作出评价等方面为主。
2.3.1 信息处理能力
对信息的处理能力是指能够判断何时需要信息,并且懂得如何去获取信息,如何去评价和有效地利用所需的信息。2013年高考试题信息量较往年有所增加,要求考生对文字、图、表等情景资料中的各种信息进行甄别、筛选、分析、综合、抽象、概括和表达。
如第1题,通过题干信息地沟油是加工过的餐饮废弃油可知地沟油的主要成分是油脂,因此区分地沟油与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是可分别加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油。
如第5题,通过题干信息“超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-”等信息可推导出超临界水显中性,但pH小于7,表现出极性溶剂的特性。
如第9题,由“将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固”可知该反应是吸热反应,因此热能转化为产物内部的能量,反应物的总能量低于生成物的总能量。
如第20题,“某恒温密闭容器中,可逆反应
A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。”由于B的状态未知,因此考生需要先由“C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等判断”来判断B的状态可能为固态、液态或气态,然后才能分析平衡的移动方向。
2.3.2 知识迁移应用能力
知识迁移应用能力的试题主要考查考生能否灵活应用所学基础知识和思想方法解决相关实际问题,能够体现考生的内在潜质,可达到考查考生综合素质的目的。知识迁移应用,不仅包括对已掌握知识的迁移应用,还应能够结合题干信息所给的新的知识进行综合分析应用。
如第七大题,以实验室用工业大理石(含有少量A13+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程为背景,考查实验的有关知识。要求考生通过所掌握的有关粗盐提纯的整个过程和除杂的核心思想,迁移应用于解析该题。由于要制得的产物为溴化钙,要除去A13+、Fe3+,步骤Ⅱ加入的试剂应为氢氧化钙,且氢氧化钙必须过量,而不能加入氢氧化钠等其他碱;同理,要除去加入的过量氢氧化钙,应加入过量氢溴酸,而不能加入盐酸或硫酸等其他酸;最后通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤等操作,可得到较纯的产物。
如第25题,要推导钙长石的化学式,可通过题干“长石是铝硅酸盐,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同,钠长石化学式为NaAlSi3O8”等信息进行分析和推理,由于O原子个数为8,而原子总数为13,因此Ca、Al、Si的原子总数为5,结合电荷守恒,能比较容易推导出钙长石的化学式是CaAl2Si2O8。
如第九大题,引入Diels-Alder反应的概念,再加以举例说明,要求考生临场学习新知识,通过结合已掌握的有机化学相关知识,分析、判断和推理反应类型及物质的结构简式。
2.3.3 探究能力
为了体现二期课改的教学理念,今年的试题继续加强过程与方法、体验与探究的考查,展现考生的思维品质。全卷中不仅有针对单个科学探究能力组成要素进行考查的试题,也有综合考查考生探究能力的试题,期望通过此类试题能对中学化学教学有一个积极的引导作用,有利于中学实施素质教育。
如第21题,通过这样一个实验过程“一定条件下,将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2和0.2 L NH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)”来探究尾气的成分及与洗气瓶排列顺序的关系。
如第六大题,通过提纯羰基镍的两个热化学方程式,根据反应物、生成物的状态和反应的热效应,要求考生推测和概括羰基法提纯粗镍的操作过程。
如第题的第42、43题,以工业烟气脱硫为背景,通过对石灰-石膏法和碱法的相关反应和流程的阅读分析,要求考生对比两种吸收方法的工艺和价格,分析、评价这两种方法的优缺点,同时要求在两种吸收方法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案。
3 2014年上海高考化学教学和复习建议
总体而言,今年的高考试题各个板块的考查方式与往年相比有不少变化,如氧化还原、化学反应速率和化学平衡以及实验题等,更关注化学原理在生产生活中的应用,注重考查考生的表达、评价能力,对考生的应答方式和能力要求较往年更高。根据试卷的特点和变化趋势以及考生的答题情况,教学和复习时可关注以下几个方面:
3.1 夯实“双基”
“双基”是考生能力提高的基础,是进行素质教育,提高考生综合素质的基础,也是每年高考化学试题考查的重点。只有掌握扎实的基础知识和基本技能,才能更加自如地运用知识,运用基本原理和方法解决实际问题和探究问题。通过分析今年高考试题考试情况,发现考生在有关质量数、元素的相对原子质量、同位素、阿伏加德罗常数、电子云的伸展方向等有关知识还需加强。
3.2 重视有机化学的复习
由于考生学习有机化学的时间较短,而历年来有机化学总是考生薄弱的环节,复习和备考时应关注以下几个方面:(1)不仅要理解同系物、同分异构体等基本概念,同时还应加强对在一定限制条件下的碳链异构、位置异构、官能团异构的同分异构体结构简式的书写。(2)加强对重要有机反应类型的理解和掌握,如取代、加成、消去、酯化、氧化、还原、加聚、缩聚等常见反应类型。(3)熟练掌握几个不同单体生成某一聚合物的书写,特别要注意二烯烃的1,2-加成和1,4-加成。(4)要注意规范书写有机反应方程式,注意有机物结构简式及各原子的连接次序和方式、反应条件、氢、碳原子个数等细节。(5)以某化合物为原料合成目标产物的合成路线设计。(6)对有机框图的合成路线中各种物质的推断,结合分子式和结构简式的变化逆向或正向推导,注意分析合成路线中各反应先后顺序以及采取该反应顺序的原因,了解保护基的作用等。
3.3 注重能力的培养
高考信息题往往给出的信息不止一条,可能是比较明确的显性信息,也可能是需要深入挖掘和转换的隐含信息,所需的信息可能出现在总题干,也可能在具体的小题中,因此考生必须对众多信息进行筛选和分析,同时要注意联系试题前后,很多考生往往在回答较后面的小题时会忽视主题干的信息。另外,有些信息需要考生在阅读全题和应答过程中自己去发现和掌握。教师可将了解和掌握的化学学科发展动态和社会热点问题,与教学内容有机结合,使学生熟悉化学学科在生产、生活中的具体应用事例,引导学生多阅读、了解新知识,培养学生的学习能力,优化学生的学习品质。
在考生具有扎实的基础知识、基本技能和较强的分析、综合能力的基础上,提高考生的评价能力。要引导考生认真对待课本中出现的实验,深刻理解实验的原理,熟练掌握实验操作。要鼓励学生积极地进行主动的思考,重视归纳与概括、分析与解释、反思与评价。在探究性实验中,结合教师的演示实验或验证性实验,将实验技能的培养与训练,置于具体的实验探究活动中,使二者有机地结合起来。在实验中培养质疑能力和批判能力,使学生不仅能为解决某一问题而提出解决问题的方案,而且能对过程或结果进行客观的分析和评价。
参考文献:
你适合学习材料专业吗?
材料学包罗万象,是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析,我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万~30万之间,并且呈逐年递增趋势,材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才,人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。
材料行业对人才的需求是如此的迫切,那么也可以想象材料学的就业趋势非常好,想要进入材料行业的学生也很多,那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格,同学们不妨参考一下。
概述:材料学究竟是什么
材料学是一门跨学科的科学,涵盖的范围很广,子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说,材料学就是研究材料结构、性质和性能,以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。
材料学具体分为三个大类:金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此,大部分高校会开设材料科学与工程专业,专业下又分出几个方向,针对性地学习这三大类的知识,并且它还与其他一些工程科学相重叠,因此在各大院校,材料科学与工程都有若干分支。
从这三大类可以看出,材料学是典型的工科专业,课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习,如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程:到了大三大四,则会偏重专业课,比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等,都是必须要学习的。
材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同,学科方向不同,就业的去向也不一样,比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业,比如钢铁厂、汽车厂。
总体而言,材料学是比较基础的学科,光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造,这个时候,不妨选择一个前沿的并且热门的方向,比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。
核心专业:高分子材料科学与工程
从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计,我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料,塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量,合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量,这说明我国已经跨进了高分子材料时代。
高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字,就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识,在大多数院校中,都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等,而且根据各个学校的侧重点不一样,有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作,高分子材料专业是个很不错的专业,因为它的就业市场很大。
新兴专业:生物功能材料
国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域,而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科,更是优先发展的重点。
生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识,掌握生物材料的基础和专业知识,能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。
不过很多人会纳闷,生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折,关节等部位要承担体重的3—6倍的重量,而且一年要承受近200万次重复荷重,因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。
本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。
院校推荐
到目前为止,我国设有材料类专业的高校有400多所,这400多所院校有自己的特色,因此,这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。
比如,清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础,下设了五个方向:材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段,五个方向的课程都大致相同。
北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科,偏重钢铁材料研究,软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃,科研实力强,本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。
哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字,紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。
北京化工大学的材料学是国家的重点学科,其高分子材料科学与工程专业是传统强项,碳基复合材料、无机非金属材料和金属材料防护学科在全国具有很高的知名度。
关键词:新课程;乙醇;教学案例;实验探究
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)09-361-02
一、教材内容分析
乙醇是现行高中化学教材人教版必修2第三章第三节《生活中两种常见有机物》第1课时,是继烷烃、烯烃和芳香烃之后,向学生介绍的另一类典型的有机化合物。学好这一课,可以让学生掌握在有机物的学习中,抓住官能团决定同一类物质的性质,进一步巩固深化学生们对结构决定性质的认识,这对以后学习更复杂衍生物如苯酚、乙醛、乙酸打下基础。从乙醇开始要比烃类物质组成上复杂了,与人类生活及人体更加有密切的关系,本课时实验内容较多,通过实验能培养学生的探究能力、操作能力、观察能力、分析能力等。
二、学情分析
学生已经有烃的基础知识,在烃的衍生物中,从简单的多了个氧原子开始,从日常生活中接触到的酒精开始,来学习烃的衍生物,降低了认识难度。在烃的内容学习过程中,学生已接触过物质的结构、性质和用途的科学关系,在此节课上学生可继续加以应用。
三、教学目标
1、知识与技能:
(1)了解乙醇的物理性质和在生产生活中的应用。
(2)掌握乙醇的分子结构和化学性质―与钠的反应、氧化反应。
2、过程与方法:
通过揭示问题,讨论释疑,动手实验,学习对比,推断等科学探究方法。
3、情感态度价值观:
(1)通过对乙醇性质的学习,使学生获得物质的结构、性质之间关系的科学观。
(2)通过学生实验,进一步激发学生学习的兴趣
四、教学重点、难点
重点:乙醇的结构和化学性质。
难点:乙醇的结构。
五、教学方法
1、探究法、实验法。
2、联系实际,激发学生的学习兴趣。
六、教学过程
导入新课:(播放酒驾视频)2011年5月1日起,醉酒驾车纳入刑法处罚范围;它就是酒,其主要成分俗名酒精,学名乙醇。今天我们就来学习乙醇的相关知识:
【设问】想一想:关于乙醇你了解多少?
【学生讨论】燃料:酒精灯加热;饮料: 各种酒;医用消毒剂:医疗上常用75%(体积分数)的酒精作消毒剂;有机溶剂:用于溶解树脂,制造涂料等;化工原料:如制造乙酸等。
【活动探究】展示乙醇实物,引导学生观察;并向装有少量水的试管中加入适量乙醇,振荡,观察现象;让学生归纳出乙醇的物理性质。(设计意图:培养观察、归纳及语言能力;同时了解乙醇在生活中的作用)
【板书】结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH
【展示模型】展示乙醇分子的球棍模型和比例模型。动手拆插乙醇分子模型,引导学生分析乙醇分子结构;在乙醇分子中存在哪些我们熟悉的原子团?学生分析得出:乙醇分子既可以看成是乙烷分子中氢原子被(―OH)取代;又可看成是水分子中氢原子被乙基取代。因此,乙醇既具有与有机物相似的性质,又具有与无机物相似的性质。
【板书】烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其它原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
【引入新知】当烃分子上得氢原子被这些原子或原子团取代后,物质的性质都将发生很大的变化,可以说,这些原子和原子团对烃的衍生物的性质起到了决定性的作用。
【板书】官能团:决定有机化合物的化学特性的原子或原子团。
举例:卤素原子(―X)羟基(― OH)等都是官能团,烯烃中的碳碳双键也是官能团。
【结论】乙醇的官能团为羟基(― OH),决定了乙醇的化学性质。
【板书】三、化学性质
【问题讨论】取代基的影响:通过实验乙醇与钠反应要比水与钠反应缓慢的多,说明烃基对羟基有影响,由于乙基对羟基中O??―H键极性减弱,使羟基相对于水难电离出H原子,所以乙醇羟基中氢原子不如水中的活泼,反应较慢。
【板书】1.与金属钠的反应:2CH3CH2OH + 2Na 2CH3CH2ONa+H2
(乙醇钠)
【问题交流】从乙醇的结构分析C、H、O原子形成的C―H、C―O、O―H键,可发生多种断键组合,讨论乙醇还可能有哪些性质,分组讨论,组内派代表回答。(设计意图:体会结构决定性质在有机化学学习中的重要作用。)
【板书】2.氧化反应:①可燃性:
C2H5OH+ 3O2―点燃―2CO2+3H2O
现象:发出淡蓝色火焰,并放出大量的热
【生活实例】焊接银器、铜器时,表面会生成发黑的氧化膜,工匠说:可以先把铜、银在火上烧热,马上蘸一下酒精,铜银会光亮如初!你知道么?
【学生实验一】实验3-3:向一小烧杯中加入少量(在刻度10左右)无水乙醇,将铜丝在酒精灯上烧热至红热,迅速插入乙醇中,反复多次。注意:观察铜丝的颜色变化、小心闻烧杯中液体产生的气味。并思考、分析现象产生的原因。(设计意图:培养学生的观察与分析能力,体会探究乐趣。)
现象:光亮的铜丝在酒精灯上加热由红变黑,迅速插入到乙醇中,变回红亮,同时闻到液体有刺激性气味。
分析:2Cu + O2 = 2CuO (红色变为黑色)