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一、学会思考
思考、分析能力无疑是我们教学中必须培养的能力。
分类是解决问题的第一步。在解决物理问题时,我们必须提醒学生先进行分类。例如,在讨论有关滑动变阻器改变电流表、电压表的示数问题时,因为串联电路和并联电路的解法不同,所以必须先把这一类题分成串联或并联,再去解决。再如,电磁继电器的应用、电路的连接是学生学习的难点,强调先把它分成控制电路、工作电路两部分,然后分别连接两部分电路,这样学生要容易接受一点。
从比较中学会思考。比较和分类一样,是生活中进行思考的两个常用过程,特别是讲述一些特点、优点之类的问题,因为不通过比较就不能发现优点,同样,不通过比较也不能发现缺点,也就不会有发展。例如,在电磁铁的优点的教学中,首先让学生讨论彩电与黑白电视机的区别,当学生知道电磁铁相当于一个条形磁铁,要找电磁铁的优点时,很自然地就会将电磁铁与条形磁铁进行比较了。
物理教学中,量与量之间的关系的辨析是学生学习物理的难点。例如,速度与路程的关系、密度与质量的关系等,学生往往会理解成路程越大速度就越大,质量越大密度就越大。此时可让学生做如下比较:一个中学生与一个七八十岁的老人比较,谁跑的路长,而谁跑得快?把一只小金戒指与一块大石头比较,谁的质量大,谁的密度大?再如,在讲到压强与压力、受力面积的关系时,像按图钉、磨刀、切蛋器等生活中的例子比比皆是,而学生也从中体会到:当甲这一量变化而乙这一量不变时,说明乙与甲无关,而当甲变化时,乙也随之而变化,则乙与甲有关。这就是量与量的关系辨析中常用的思考方法。
对一些抽象问题的判断也属于分析问题能力之一。像电流、磁场、分子运动论等,学生既看不到,又摸不着或者摸不得,怎么来判断它们的存在呢?这就可以通过它们所引起的外在表现来判别。好比生活中医生看病,并不是看见了病,而是由病人的外部表现,如体温、脸色等判别生了什么病。由此,学生就能掌握通过一些现象判断抽象物质的思路。例如,电流的效应可用来证明电流的存在,扩散现象则可以说明分子的运动等。
二、学会创造
物理学科对初中生来说还是一门全新的学科,学生未知领域较多,许多设想又可由实验来验证、探究。在有些研究型课的教学中,我一般都不要求学生预习,因为学生通过预习,往往已经知道了结论,就没有了探究与创新的欲望;而不预习,学生面对的是没有定论干扰的空白,更能发挥想象与创造力。例如在讲《磁场对电流的作用》一节时,提出怎样使通电导体能动起来?有下列答案可供选择:①制作成螺线管;②绕成线圈;③放置在磁场中。学生排除掉①②后选择了③。此时向学生提供电源、线框、U型磁铁等,让学生小组讨论,怎样来验证?当学生通过实验得到磁场对电流有力的作用时,再提出力的方向与什么有关?给学生讨论之后,继续提出,怎样验证?这样,学生总处于设想、探究的心理过程中,又不断得到设想被验证后的成功的乐趣,极大地激发了学生学习物理的内在动力。
在教学中,当学生已有了一定的物理基础以后,有时可以有意设置一些物理情境,让学生展开想象,例如,在学生学习过重力、摩擦等概念以后,以《假如没有重力(或摩擦)》为题,让学生展望在那样的环境下的生活情境。有时还可以利用物理的前概念让学生根据直觉思维产生顿悟。如,在热量的教学中,当学生理解了热量的概念后,直接设题:热量的多少与什么有关?学生完全根据生活中已有的前概念,得到热量与质量等因素有关。虽然有的同学会提出热量与时间、温度等有关这样错误的结论,这种直觉能力却是创造能力中不可或缺的因素。
牛顿说过:没有大胆的猜测,就没有大胆的发现。我们应该重视创造力的培养。
三、学会负责
有责任心是一个合格公民的基本素质,是敬业精神的具体表现。学习物理的能力有强有弱,但一些最简单而基本的概念,一般都能理解、识记。假如某一同学没有掌握,就是他缺乏责任心的表现。此时教师要做的并不是帮助他理解,而应该强调作为一名学生,必须有一定的责任心,学习就是一个学生的工作,应该在学习上花费一定的时间,进行最基本的思考。比如,一些物理量的单位、符号的识记等。再如,物理实验操作中有一定的规范性,像天平使用前必须调节,天平刀架的保护,等等,学生往往不加重视,操作时简单地完成,这正是加强责任心教育的好时机。设想,假如一名飞行员抱着不负责的态度,不按照操作规程操作,则后果会是怎样?
良好的习惯还来自平时的积累、训练。责任心还体现在对集体的关心上,课堂上经常有小组讨论。学困生必须不懂就问,知道多少讲多少。基础好的同学则必须讲出自己的观点,对学困生进行耐心的辅导,互学互长,这就是对班集体负责。
四、学会交流
2、干储,例如干果,粮食一类。
3、腌储,用盐对蔬菜,肉类进行腌制后存储。
4、烟熏,腊肉,腊肠。
5、高温消毒,如回锅肉就是对肉水煮后以延长存放时间。两广地区的扣肉则是用油将肉炸成焦黄,进行存储。
关键词:城市污水处理厂;低负荷;除磷剂;曝气量
中图分类号:X131.2 文献标识码:A 文章编号:1005-569X(2009)01-0036-04
1 引 言
污水处理厂作为环境保护的重要市政设施,在污染治理、保护环境中发挥了巨大的作用。自上世纪80 年代以来,随着水污染问题的日趋严重,城市污水处理厂的建设有了较快发展。然而已建成的城市污水处理厂在实际投产运营过程中仍然存在问题。本文以某污水处理厂为例,总结了该厂工艺运行过程中遇到的一些常见问题并提出了相应的对策。
2 重庆市永川区污水处理厂工艺介绍
重庆市永川区污水厂采用A2O一体化氧化沟工艺,设计处理量为60000吨/天,整个处理系统由两组独立的A2O一体化氧化沟组成。A2O一体化氧化沟工艺有明显的厌氧、缺氧、好氧工艺段,是80年代在传统活性污泥法基础上发展的先进处理方法。它利用厌氧条件下,聚磷菌体内的ATP进行水解,放出H3PO4和能量,形成ADP,即:
ATP+H2OADP+H3PO4+能量
这样,有助于聚磷菌在耗氧条件下过剩摄取H3PO4。缺氧条件下硝酸氮(NO3-N)和亚硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下,被还原为氮气(N2)和成为细胞的组成部分,得以去除。好氧条件下,一方面水中的有机氮和氨态氮在O2的作用下转化为硝酸氮和成为细胞的组成部分,得以去除,另一方面聚磷菌进行有氧呼吸,不断地氧化分解其体内储存的有机物,同时不断地通过主动运输的方式,从外部环境向其体内摄取有机物,由于氧化分解,又不断地放出能量,能量为ADP所收获,并结合H3PO4而合成ATP(三磷酸腺苷),即:
ADP+H3PO4+能量ATP+H2O
除一小部分是聚磷菌分解其体内聚磷菌盐而取得的外,大部分是聚磷菌利用能量,在透膜酶的催化作用下,通过主动运输的方式从外部将环境中的H3PO4摄入体内的,摄入的H3PO4一部分用于合成ATP,另一部分则用于合成聚磷酸盐,完成磷的过剩摄取,去除水中总磷。[1]它具有处理效果稳定,节约能源和运行费用低等优点。缺点是处理过程较复杂、处理构筑物种类多;工程调整不方便。[2]
3 存在问题及对策
3.1 低温运行
温度对微生物的生物活性有着决定性的影响,污水处理中的微生物绝大部分适宜生长在20~35℃的环境中。在适宜的温度范围内,温度越高,微生物的活性越强,处理效果也越好;反之,温度越低,生物活性就越差。因此生物处理系统夏季较冬季的处理效率要高[3]。如表1所示,为某污水处理厂在不同季节的水处理效果。
由表1可知,温度对各项指标的去除效果有一定的影响。其中温度对TN的去除影响最大,因为TN主要是靠微生物的反硝化去除。调试运行中,调整曝气,控制曝气池中溶解氧在1.0左右;提高混合液(MLSS)浓度有效的提高了指标的去除率。另外,延长反硝化时间将会提高TN的去除率[4]。适当的增加化学除磷剂投放量,可以提高TP的去除率[5]。
3.2 低负荷运行
调试过程中遇到污泥负荷过低的情况,体现在进水BOD5值低,微生物生长缺乏炭源,C:N、C:P比值不合理,造成出水水质不达标。解决方案:调节进水流量,增长水力停留时间;减少沉砂池运行时间,提高生物池进水BOD5值;控制曝气量,因为低负荷下曝气过量会导致聚磷菌细胞内的聚β- 羟基丁酸(PHB)含量下降,导致磷的吸收速率和吸磷量下降[6];保证进水连续,避免微生物在听进水后厌氧分解,损耗有机物。
3.3 低水量运行
污水处理厂在建设投产后因为配套管网建设不合理等因素造成进水水量偏低或间歇进水,低水量运行对污水处理厂运行造成严重的影响:一方面延长污水在生物池的水力停留时间,导致曝气过量,污泥结构松散,影响出水水质;另一方面增长污水在二沉池的水力停留时间,由于二沉池有大量活性污泥,耗氧速度快,二沉池很快进入厌氧环境,大量的PO盐释放进入水体,从而失去除磷效果。
图2为出水在投加除磷剂后TP随时间的变化。可以看出水中TP的浓度在0.5小时后与时间成正比的。这可以证明如果二沉池污泥停留时间过长会影响工艺除磷效果。
解决方案:加大管网维护力度,加快次级管网建设,增大污水的收集率,保证进水水量符合工艺设计要求;控制污泥回流,缩短污泥在二层池的停留时间。
3.4 除磷剂的使用
污水处理厂在运行过程中,进水呈现低碳、高氮磷的特性,传统的活性污泥法往往无法同时兼顾脱氮和除磷。如果要维持高效脱氮,则不能达到高效除磷的目的,而且磷的去除效果受碳源、污泥龄、污泥回流比、回流污泥中溶解氧浓度等因素制约。运行过程中,为了兼顾脱氮除磷,会辅以化学除磷剂,使出水氮磷均达标排放[7,8]。但是,现在多数污水处理厂忽视了化学除磷对脱氮效果的影响。经试验,在化学除磷剂投加量不合理的情况下,会影响微生物的反硝化脱氮。图3、图4反应了添加除磷剂,对除水中TN含量的影响(图4中的脱氮速率值是对图3中的多项式对应点求导数得出)。
分析得出,化学除磷剂会影响微生物的活性,在运行过程中不能为了去除TP而盲目的投加化学除磷剂,要解决这个问题,应在工艺调试过程中进行小试,以得出最佳的化学除磷剂投加量。[9]
3.5 曝气量的控制
曝气供氧是活性污泥法处理污水过程中最关键的一个步骤,氧气在气水界面的传递受污水水质、水温、氧分压等因素影响。在污水处理厂运行时,供氧量应严格控制,供氧过低会对微生物的生理活性产生影响,使微好氧菌异常,导致污泥膨胀,影响出水水质;二曝气过量会导致有机污染物分解过快,从而是微生物缺乏营养,活性污泥易于老化,结构松散,同样影响出水水质。而且供氧过高还会造成能源的浪费,提高污水处理成本。解决这个问题应分析多个方面因素,通过计算得出适合每座污水处理厂自己的曝气供氧方案。现在已有改良实例,通过改变传统工艺的传统曝气方式,以达到达标排放,节约能源[10,11]。
4 小 结
A2O工艺是污水处理工艺中较成熟的工艺,但也会受多方面条件影响和制约,包括水温、水量等客观因素,也包括自身管理等主观原因。只有在实际运行中总结和分析自身的情况,才会使工艺运行正常,实现达标排放。
参考文献:
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[8] 侯宏娟,王洪洋,周琪.低碳,高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究.中国给水排水,2007,(23)6:24~27.
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[关键词]生活 常识 生物 教学 兴趣
生物学在现实的社会生活中的地位越来越重要了,生物医药、农业生产、环境保护、高新产业等密切联系、息息相关。所以,作为中学生必须从开始就学好生物学基础知识,为将来成为全面的人才更好地为社会服务。那么,作为教师,如何提高学生学习生物的兴趣呢?其实密切联系生活学习生物就是最好的有效方法之一。
1用生活常识作引言
一个好的引言,对学生能起到激发兴趣、集中注意力的作用,它有事半功倍之效。以生活常识开场,是引言的一种好形式。例如:“种子的结构”一节课的引言,就可以做如下设计老师课前准备好花生、绿豆、芝麻等植物的种子,上课让学生辨认。这些种子看起来很不一样。从颜色上讲花生是红的,绿豆是绿的,芝麻是黑的或白的;从形状上看,花生是长的,绿豆是圆的,芝麻是扁的;从大小来说,花生大、绿豆小,芝麻更小。然后,为什么它们都叫种子呢?这是由于它们在结构上是基本一致的,现在我们就学习种子的结构。再如:讲植物细胞吸水原理之前,可以先举例子家里吃饺子剁馅的例子:剁好的萝卜、白菜放上盐以后,就会渗出许多水。接着便老师问学生这是为什么呢?其中的道理是什么?然后下面下面开始详解这个问题。
2用生活常识来说明理论
对于课本上的知识,有些生物理论比较难理解,常需要老师举例来说明。学生熟知的生活常识就可以充当实例,来帮助学生理解这些较难的理论。在《生理卫生》教材的“体温调节”一部分中,安静时产生的热量,主要来自于内脏,剧烈运动时产生的热量比安静时高出10-15倍。”为帮助学生理解这一段内容,可联系下面的生活常识。冬天你如果在室外看篮球比赛,尽管身穿棉衣,时间久了也会冷,可是那些参加比赛的运动员虽然只穿内裤,仍汗流颊面。这是由于观众处于安静状态,仅内脏器官产生热量,并且产生的少,所以感到冷。参赛运动员处于剧烈运动状态,不仅内脏器官产生热量,同时全身的骨骼肌也产生大量的热,所以他们显得很热。
用生活常识说明理论,有两个方面的意义。其一,可是抽象的理论具体化、通俗化,有利于学生理解和记忆;其二,能使学生感觉到学知识有用,因而能更进一步调动学生学习的积极性。
3用生活常识印证生物学知识
学生所熟知的一些言语、俗语、诗词、故事等,往往含有一些生物的知识,在讲到这些生物学知识时,联系有关生活常识会大大提高学生学习的兴趣,加强学生的记忆。
例如,学生都有“胖人怕热,瘦人怕冷”的体验,然而对其道理并不明白。讲到皮肤的皮下脂肪有保温作用,再联系到这几句话时,学生便会有恍然大悟之感,学生对生物学的兴趣也会大大增加。
又如,在学习生态系统的营养结构:食物链和食物网时,联系谚语:“螳螂捕蝉,黄雀在后。”“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴”。这两个谚语都有食物链的涵义。
4向学生解释生活中遇到的疑难问题
学生在日常生活会遇到一些不明道理的问题,而这些问题有的答案就在生物学知识之中。在生物教学中,有针对性地向学生解释生活中遇到的疑难问题,可使学生丰富知识,增长经验,提高生活能力。
讲完光合作用和呼吸作用之后,可向学生解释清晨不宜在树林或花丛中深呼吸的道理。夜晚不宜将盆栽花卉放进自己的卧室的道理。
5帮助学生正确认识生活中不科学的现象
由于缺乏科学知识,人们在现实生活中,存在着一些不科学的做法和习惯,在生物教学中要帮助学生正确认识生活中的这些不合理现象。
在我国的一些农村,还有很多连茅圈(厕所和猪圈连在一起)。讲到猪肉条虫时,就要讲清连茅圈的害处。如果人肠内有猪肉条虫的成虫,就会随粪便排出妊娠节片或受精卵,被猪吃后,条虫的受精卵发育成囊尾蚴,并寄生在猪身上,被人食用后,会使更多的人得条虫病,因此一定要改造连茅圈。
6教学生养成良好的生活习惯
在青少年时期,养成一些良好的生活习惯,对人一生的生活、学习和工作都会产生深远的影响。由于生物与生活关系密切,就决定了生物教学对生活习惯的形成有重大的作用。因此从,要把教学生养成良好的生活习惯作为生物教学的一项重要任务。
生物虽然是高考科目,但所占分值在所有高考科目中最少,因此,学生给生物课分配的学习时间并不多。那么,教师就应该利用课堂时间,尽量让学生掌握相关知识,提高学生的学习兴趣。要想让学生对生物感兴趣,重要的一点是要将生物教学与生活相结合,将生物教学“生活化”,从而提高学生学习生物的兴趣和积极性,这也符合新课标的要求。这就要求我们教师要注重生物知识与现实生活联系,将生物知识运用到生活中。
那么,如何做到课本知识与生活相结合呢?我觉得应该做到以下几点。
一、教师要增加自己对知识的运用能力
实际生活中大家经常发现,和一些教师交谈后感觉很失望,觉得他不像教师,什么都不懂。其实,之所以被大家认为不像教师,原因是大家对教师的期望值较高,觉得从事教师职业的人知识面(更多的指的是生活常识)应该很广。因此,一位专业知识丰富,但知识面狭窄的教师,在日常生活中会让人产生比较“差劲”的感觉。
知识面狭窄也就是缺乏常识的教师,在课堂上就很难做到将课本知识与生活相联系。因此,要想让自己的课堂贴近生活,使学生能将学到的知识运用到生活中,教师首先要具备丰富的常识。比如,大家谈起乙肝的传染时,作为生物教师应该运用免疫学的知识,告诉大家乙肝的传播途径以及接种乙肝疫苗的相关知识,而不是人云亦云。同样,在大家“谈艾色变”时,也应该告诉大家,艾滋病的传播途径是性接触传播、血液传播以及母婴传播三条途径,而不是和艾滋病的患者握下手就被传染了。
当今,生物科学与技术在生活中的应用越来越多,作为生物教师,我们要不断扩大自己的知识面,增强常识的应用,既使自己的课堂有趣,又促使学生将知识活学活用。
二、让课堂知识与生活紧密结合
常言说,兴趣是最好的老师。这句话有其心理学依据,因为学习兴趣是学习动机中最活跃、最积极的成分,也是学习活动中最基本的内驱力因素。教师要把学生当成学习的主体,在教学过程中随时注意激发学生的学习动机,调动学生学习积极性。
设计组织好一节新课的开头,是激发学生学习动机的第一个关键环节。课堂导入的方法多种多样,适合教师教学风格,激起学生兴趣的方式就是好方法。比如,在讲酶的时候,我针对部分学生早晨习惯空腹喝牛奶的现象,在课堂开始的时候,提出这样一个问题:不少人喝牛奶会出现拉肚子的现象,特别是在学生中这种现象尤为明显。这是什么原因呢?今天我就给大家答案。喝牛奶腹泻,也叫乳糖不耐症,大多数是由于空腹喝牛奶引起,由于空腹时体内生存的乳糖酶很少,牛奶中的乳糖不能被及时消化,未被分解的乳糖被肠道内的细菌分解而产生大量的气体、酸液,刺激肠道收缩,从而出现腹痛、腹泻甚至恶心、嗳气等现象。同时,由于喝进去的牛奶得不到充分的酶解,营养成分中的蛋白质很快会转化为能量而消耗,营养成分得不到很好的消化吸收。针对班里不少同学早晨不吃东西,只喝牛奶的情况,我告诉学生,在喝牛奶前最好吃点食物,这样可以降低乳糖浓度,利于营养成分的吸收。接着,转入正题,酶究竟是什么?它为什么具有如此大的作用呢?今天的教学内容就给大家讲酶的知识。
设计有“趣”的开头,主要目的就是要让概念和问题在不同的情景下或以不同的方式呈现出来,使学生通过想象、猜测等思维过程活化学习材料,提高思维的灵活性。教师需精心构思打造与教学内容密切相关、简短有趣而又能说明问题的故事情节或是与生活联系紧密的事实,将其有机地插入教学中,不仅能激发学生学习的积极性,还能让学生得到有益的启迪。
有趣的开头激发了学生的积极性,那么,“趣”如果能贯穿到整个课堂中的话,教学效果就会更加有效,这就需要教师运用灵活的教学手段来提高课堂有效性。例如,在学习《根对无机盐的吸收》这一节时,我首先在屏幕上分别演示正常的植株和缺乏各种不同无机盐的植株的彩色图片,并提出问题:“为什么会出现这样的情况呢?”将学生引入学习的情景。然后学生利用教师提供的软件,在多媒体计算机上尝试“种”一株“植物”,学生可以根据自己的想法用鼠标点取不同的“肥料”加在“植物”上,得到计算机显示的各种表现的“植株”。为了“种”好这一株“植物”,学生可以在网络上查询有关各种无机盐的知识(教师预先提供),经过多次尝试后,学生“种”出了一株“健壮的植物”,同时也得到了关于无机盐在植物生活中作用的知识。更重要的是教师要把学生在网络中“培养植物”的兴趣带到生活中。我作为一名班主任,在班级里面就养了十几种花草,这些花草不仅起到了装点教室、净化空气的作用,还成为学生的“实验田”,每当这些花草出现黄叶、落叶、生虫等情况时,学生们会积极主动地查阅资料,很自然地将学到的知识转化为常识,增强了知识的运用能力。
三、结合时事,让课堂知识回归生活
近日,我看到一则新闻:杂交水稻之父、袁隆平院士指导的超级稻第三期目标亩产900公斤高产攻关获得成功。这片由袁隆平研制的“Y两优2号”百亩超级杂交稻试验田(湖南省隆回县羊古坳乡雷峰村百亩试验田)亩产达到926.6公斤。
激动兴奋之余,想到自己的教学进度正好讲到了必修二第六章《从杂交育种到基因工程》,这条新闻将是我课堂导入的最好材料。我们班里好多学生都是农村来的孩子,他们熟悉农作物,也知道家里所种作物大约的亩产量,因此在教学的开始,设计了提问环节,问几位农村学生家里所种小麦、胡麻等亩产量大约是多少。学生们纷纷给出了答案,有的说旱地种的小麦亩产量大约是100公斤,有的人说水浇地的小麦最多是300公斤。这时候,我转述了袁隆平院士超级杂交水稻亩产超过900公斤的消息,同学一脸的敬佩,并发出了惊叹的声音。接着,我利用课件放了袁隆平院士研究杂交水稻的相关知识点,并告诉学生们,我们这节课就学习有关杂交育种的知识。
与时事新闻的恰当结合,不仅使学生们增加了知识面,了解了当今生物技术发展在生产、生活的应用,也提高了他们的学习兴趣。这样,就使看似与生活关系不大的知识点与生活联系起来,让课本知识回归生活。要做到课堂知识与时事结合,就需要教师多关注新闻,并增强其与课本知识相联系的运用能力,从而做到让课本知识不再空洞,而是回归生活,让学生感觉到学习这些知识不仅仅是为了应付高考,而是确实有用。