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在不断贯彻绿色化学的新教育观念下,化学教学逐渐减少了对人体及环境健康的侵害与威胁,以崭新的方式推动着化学教学的发展,是目前化学向绿色方向发展的需求。该理念和教学向结合,已经成为当前教育发展的主流,强化着学生保护自然生态环境的观念,成为培养新的人才所需。同时,也是化学教学进行改革的必经之路,推进社会、环境向和谐方向发展,此观念的渗透转变了化学的教学整体思路,有利于学生更加全面性的发展。
二、研究渗透绿色化学重要教学理念的可行措施
(一)通过实验进行渗透
传统化学教学中的实验需运用很多化学仪器或材料,教育部在多次倡导绿色化学的观念下,要尽量缩减实验环节以及产生的污染物。因而,教师应该在实验之中引导其学生依照实验规则去操作,且认真处理化学实验中的废弃物,以免对环境造成不可修复的污染。待实验完毕之后,还应指导其学生如何清洗实验相关器材,且将其放回器材的原处,这样有利于培养学生形成较好的实验习惯。例如:做S的燃烧实验,硫可在纯O2中燃烧且生成有毒的SO2气体,故应该规范控制S参与实验的量,还需在O2瓶中注入碱性溶液去吸收该气体。该该环节就U渗透了绿色化学新理念。
(二)通过开展绿色教育活动
在化学教学中应将绿色理念放在首位,运用有效的渗透与实施途径,提升学生对绿色化学展开学习的主动性。在实际教学之中,应结合学生整体掌握知识的程度,进而开展与绿色化学相关的教学活动。譬如:举办知识讲座、社区宣传、化学竞赛以及绿色化学的宣传专栏等,令学生在延续对化学的学习同时,还意识到实验或化学反应对环境的影响,既体会到化学在学习阶段的必要性,还增强学生保护环境的生态意识。
(三)提升绿色及环保的认知
化学教材在无形中都渗透着绿色化学的新理念,学生会在成长之中学习至于化学相关的基础知识,教师应对学生有限的知识进行拓展,引导他们运用绿色理念对化学知识展开分析,探索在生活中存在的一些缺少绿色理念的行为。诸如:部分社会群众仍在陆续使用“一次性”生活用品(纸杯、筷子等),也会随意丢弃废旧电池,利用漂白剂去漂白生活食品,淹制食物也使用工业性盐等皆是缺少绿色理念的社会行为,将严重影响群众生活的生态环境,严重则危害生存空间。然而,在学生的日常学习之中却也有一些缺少绿色的行为,比如:在做某些实验时,经常会出现随意丢弃废液至下水道中,未能按照药品的用量规定进行使用,以及未能在实验的加热操作以后及时性将酒精灯熄灭等。这不仅体现了其缺少绿色学习的行为,还是缺少绿色化学有关知识的重要体现。因此,必须在化学教学中全面渗透其绿色理念,将此教育贯彻至学生心中。令他们产生学习绿色化学的主观能动性,间接提升他们的身心与学习素质,进而提升绿色及环保的认知能力,有利于学生在社会实践中实现更好的发展。
(四)强化绿色化学的教学
尽管初中教学具有简单易懂的特征,但是化学是在最后一年新开的课程难免会有抽象性的内容特征,针对多数学生学习该学科知识而言,不仅陌生难懂进而还会令其丧失一些学习化学的积极心理。实际上化学在教学中很多知识都和社会群众的生活息息相关,因而教师应对教学做生活式处理,把学生生活引进至教学之中,进一步降低化学在学习中的难度,足以令学生认知到化学在生活中的实用性,以便从中对化学学习产生一定的欲望。
我国陶行知这一教育家在很早就提出了生活与教育间的联系性重要理念,一切教育或科学将来源于生活。故在教学进行落实中,其教师应该充分地将教学进行生活化,通过与身边生活实例相结合去描述与化学相关的绿色理念,令学生真正感悟到绿色化学在身边生活中的应用。例如:学习《我们周围的空气》章节内容时,教师可针对我国目前出现的雾霾现象展开绿色化学的教学,在学生意识到环境污染对自身身体的危害,间接提升他们的环保意识以及绿色观念,达到了强化绿色化学的教学目的。
关键词: 素质教育 中学化学 生活化教学
在新课程背景下的初中化学教学,强调以学生发展为本,贴近学生生活,适应社会发展。初中化学教学不仅要提高学生的知识水平,更要特别关注学生全面素质的培养,使他们学会学习、学会生存;让他们了解当今科技发展的动态,关心人类社会发展与化学的关系。如环境保护、资源能源、卫生健康、材料运用等,还要让学生了解当前人类无法解决的问题和努力的方向,这样才能使化学教学紧跟时展步伐,富有生命力、感染力和时代特征。因此,化学教师要做到用教材而不是教教材。在平时的教学中,加强社会实际生活与化学教学的联系,努力使化学教学内容社会化、生活化。让学生从生活经验出发,感受化学的亲切性和真实性,缩短与化学的心理距离,进一步感受化学就在我们身边,化学与我们的生活息息相关。这样才有利于激发学生学习化学的兴趣,有利于化学知识的巩固、深化和能力的培养。
一、通过教学内容的生活性,增强教学活力
学习是为运用服务的,许多事实证明,学生对能解决实际问题、能在实际生活中运用到的知识更为感兴趣。因此,教学既要立足课堂,又要面向生活,强调教学内容与其他学科沟通,要把学习的触角由课内延伸到课外,延伸到广阔的社会生活中,让学生在大环境、大渠道中学习、发展。这就要求教师善于利用和寻找生活的衔接点,放手让学生去探索与研究。化学是一门基础自然科学,它是人类认识世界、改造世界的锐利武器。目前化学科学已经渗透到国民经济的一切技术领域。它在为人类提供丰富的能源,品种繁多的材料,治疗疾病的医药,以及保护人类生存环境方面发挥了巨大作用。中学生是未来的公民,他们学习化学知识,能为今后投身社会和解决社会问题,参与社会决策,提高生活素养做好准备。初中阶段的化学是学生第一次接触的新学科,化学本身的特点使学生对它有着浓厚兴趣,怎样保持、提高兴趣是课堂教学成功的关键。生活中的化学离学生最近,所以教师在课堂教学中要注重联系实际,引导学生自觉运用知识解决生活实际问题,寓教于乐,寓教于生活。这样既可以使学生把课本知识转化为直接经验,有利于知识巩固和能力的培养,又能使学生保持浓厚兴趣,增强教学活力。
二、联系生活实际,理解抽象概念,帮助学习新知
课堂教学过程是师生运用课程资源共同建构知识体系的过程。初中化学教学中,某些抽象的概念难于理解,在教学中联系生活实际,对生活素材进行剖析,提取其中的化学知识元素,将抽象的概念形象化、具体化,使知识深入浅出、变难为易。如在讲分子间的间隔时,老师用100ml酒精和100ml水混合体积小于200ml,证明构成物质的分子间有间隔,学生虽然看见了事实但难于理解。但老师如果再给学生讲这样一个故事:有一半袋芝麻和一半袋黄豆,只用一个同样大小的袋子能否装下?学生就很容易想到芝麻会落进黄豆间的缝隙里。根据生活中的宏观现象理解摸不到的微观世界,将抽象的概念形象化、具体化,符合学生的认知规律,有助于学生对新知识的理解。
三、布置生活化作业,巩固教学生活化效果
作业布置是课堂教学的延伸,富有创意的作业可以巩固教学生活化的效果,使化学知识能更好地直接应用于生活中。当我们学到不同的化学知识时,都可以与相关的生活相联系,布置合理的家庭作业。在讲授物质的性质时可以布置学生回家观察厨房里的各种调料,再让学生在课上描述每种物质的性质。在讲授物质分类时可以让学生到超市里观察每种商品的标签,还可以让学生观察家中各种铁制品的生锈情况,分析生锈的原因及防锈的方法。也可以让学生走出家门,调查家周围环境的污染情况。还可以让学生充分利用各种媒体资源搜集有关各种食物营养成分的相关知识。另外,还可以在讲完碳酸钠与盐酸的反应后让学生回家帮家长蒸馒头。类似的作业设置让学生感到不是在完成枯燥的作业而是在特定的条件下解决一个个实际的生活问题。学生有了内在动力,心情自然不同,就会产生愉悦的情感,作业完成的效果自然好,达到教师的预期目的。
四、参与生活实践,认识化学问题
实践出真知,实践是学生学习的重要环节,是知识理解的延伸与升华。任何束缚住学生手脚,只允许他们冥思苦想的教学方法是不科学的。只有让学生充分进行生活实践,才能使学生真正明白所学知识的价值。例如,结合空气、水、酸、碱、盐等内容的学习,组织学生对本地区的环境状况(饮用水、空气、土壤等)、空气的污染状况、污水处理厂的流程和原理、周边农村施用化肥和农药的具体情况等进行调查;结合无锡太湖蓝藻事件、白色污染等,组织学生关注新闻并从网上查询分析原因;结合淀粉、油脂、蛋白质等的学习,组织学生参观食品加工厂,了解食品中添加剂是什么;组织学生讨论分析山西溯州假酒和安徽阜阳劣质奶粉的原因和危害;结合燃料与燃烧,参观附近火力发电厂所使用的燃料和燃料的利用率,并要求学生在参观后写出报告,提出问题、观点和建议。实践表明,通过这些实验和调查活动,运用化学原理积极展开思维,不仅使学生树立绿色食品、绿色环保、绿色化学的意识;而且逐步提高分析问题和解决问题的能力。学生亲自体验,在实践活动中就理解了知识,掌握了知识。
化学教学生活化是教育现代化对化学教学提出的新要求,它是以周围常见的自然事物与自然现象为对象,提供给学生生活中经常接触的材料进行化学探究,并适当地将这样的化学探究延伸到课堂以外的丰富多彩的生活中。我们在化学教学中必须千方百计地让学生从生活中体验化学知识,让学生自觉地把化学知识运用到各种具体的生活情境中,把培养学生在生活中应用化学知识的意识贯穿于教学始终,使学生在“生活”和“化学”的交替、互动中更加热爱化学、热爱生活。让学生感受到生活中到处是化学,化学就在自己的身边,学好化学在生活中的用处非常广泛,从而对周围世界充满强烈的好奇心和探究欲,产生对化学探究的浓厚兴趣,养成学化学、用化学的良好习惯,获得真正的长足发展。
参考文献:
[1]朱洪明.初中化学教学生活化的体验.科学咨询,2009.10.
[2]姜清.初中化学生活化课堂的创设.中国校外教育,2008.8.
一、创设生活情境,引入化学问题
化学在衣、食、住、行领域中发挥着广泛的作用。化学知识的应用在我们的生活中无处不在。结合学生的日常生活,创设与教学内容有关的情境,提出有关的化学问题,以引起学生的好奇与思考,提高学生学习化学的积极性,增强学生的社会责任感。
例如,在讲解二氧化硫时,教师可以先介绍“空中死神”――酸雨的危害:猖獗的酸雨严重地威胁着地球。据资料记载,比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家,它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍;在意大利北部,5%的森林死于酸雨;瑞典有15000个湖泊被酸化;我国秦岭和淮河以南、横断山区以东的9个省、市、自治区,普遍存在酸雨,并有逐渐加重的趋势;……再投影展示其中一些图片,引起学生共鸣。然后提出这样一些问题:形成酸雨的罪魁祸首是谁呢?酸雨是怎样形成的?如何防治酸雨呢?要回答这些问题,就要学氧化硫的性质及其污染。这样,既能激发学生学习新知识的浓厚兴趣,又能引起学生对环境问题的关注,增强环保意识,形成社会责任感和良好的社会公民意识。
二、借助生活情境,理解化学问题
《化学课程标准》强调书本知识与现实生活的联系,从学生已有的经验和经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,从而引发学生的好奇心,激起探究的乐趣。
例如,在讲解化学反应中的能量变化时,教师可以借助这样的生活情境帮助学生去理解:把一个生鸡蛋放在生石灰里,浇上适量的水,过一会儿,生鸡蛋就煮熟了。为什么生石灰和水能把生鸡蛋煮熟呢?实际上,生石灰遇到水会发生化学反应,在化学反应中,不仅有新物质产生,而且还伴随着能量的变化。这些能量常常以光能和热能的形式表现出来。生石灰遇水会放出大量的热能,这些能量足以把生鸡蛋煮熟。
日常生活中一副熟悉的场景、一次亲身的经历、一个生动的自然现象、一件有趣的化学事实等,都可以让学生体验化学与日常生活的密切关系,顺利地理解并解决化学问题,增强学习化学的兴趣和动机。
三、虚拟生活情境,应用化学问题
教师从化学在实际生活中的应用入手来虚拟生活情境,可以让学生体验化学与日常生活的密切关系,感受化学知识学习的意义与作用,培养分析和解决与化学有关的实际问题的能力。
例如,对“实验室制取氯气实验中的尾气处理”这个知识点,以往的习题设计绝大多数可能是直接入题,如:实验室制取氯气用向上排空气法收集氯气,多余的氯气用_________吸收。(A.盐酸;B.水;C.氯化钠溶液;D.氢氧化钠溶液。)强调的是学生对知识的机械记忆,缺少生活经验的体现,加之试题的“面孔”显得冷漠,难以激起学生的学习兴趣。如果给试题设置一个生活化的情境,将会是另一番景象:氯气是有毒的,曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可采用的防御办法是___________(多选)。(A.人、畜应躲到低洼的地方去;B.人、畜多饮豆浆喝牛乳;C.人、畜应躲到较高的地方去;D.可用肥皂水浸湿软布蒙面。)这样,把对知识的训练巧妙地设计为战争中防御毒气的办法,学生倍感亲切、有趣,会积极地运用所学知识去分析思考,真正解决生活中的问题,亲历学习、思维的过程,感受真实、有用的化学,并获得愉快的情感体验。
此外,化学研究的对象有些是微观抽象的,对这部分内容,需要教师虚拟一个具体的生活情境,帮助学生理解,从而使化学问题生活化。
四、参与生活实践,深化化学问题
“实践出真知”,实践是学生学习的重要环节,是知识理解的延伸与升华。因此,教师要引导学生关注生活,亲自参与生活实践活动,克服脱离实际的现象,让学生在做中学、在学中做。
关键词:绿色有机合成 技术研究 化学
绿色有机化学的初衷是想从源头上成功抵挡住污染。使人类在生活中,不使用、不生产有害物质,并且在后期也不用再处理产生的废物。真正做到从原料到产品的每一个步骤,每一种物质都是安全无害的。
一、绿色有机过程中的溶剂绿色化
1.超临界流体,这类流体的密度实际上是与液体相似的,但更确切的来说,这是一种拥有传质速率快,本身具备的一些物理性质又对温度等因素带来的影响极为敏感,且粘度和扩散速度又与气体相似的,温度和压力都在临界点以上的这样一种流体。这种流体在有机化学的应用方面能够很好的控制反应过程中活性,调控选择性,成功实现反应与分离能够具有一体化的模式。
2.超临界水作为超临界流体中的代表被广泛应用在反应中,因为超临界水本身具有对一些气体或是有机物的溶解能力,这是一般物质无可取代的。除此之外,超临界水同样具有通过改变一些物理性质来影响反应速率,提高选择性。例如可以通过改变密度、粘度和介电常数,以及调控温度和压力。绿色有机化学中,关于超临界水的反应有水解反应、氧化反应和重排反应。应用到现实中的有旧塑料的油化再降解。
3.离子液体,离子液体主要具有在热的条件下仍然保持较高的稳定性,且不易挥发,通过调节组成它的阴离子和阳离子可以达到调控溶解性的效果,其次,其酸度也可以通过调节成为强酸的特点。而在概念上,离子液体被定义为由阴阳离子构成的,在接近室温的环境中可以保持液态的液体。许多重要的有机化合反应都用到了离子液体这一介质。例如酯化反应、聚合反应、氧化还原反应和烷基化反应。将离子溶液作为反应中的介质,有利于加速反应的速率,使反应始终保持在一个温和的环境中。
4.水溶剂,水溶剂顾名思义就是将水作为有机反应中的溶剂。因为其本身具有的疏水效应对有机转化的整个过程是十分有利的。例如在经醛缩合反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Mannish反应中,水溶剂就可以提高反应的速度和整体的选择性。另一方面,水本身作为一种安全无害且环保的物质,逐渐的成为绿色有机化学研究中的热点。水在化学反应的过程中,不仅作为一种溶液参与其中,它也会影响反应的进程。经过长期的研究和探索,我们发现水在某些极强的多元反应中具有加速反应的效果,并且具有易于分离的特点。
5.氯两相体系,这种体系是由两种溶剂构成的,它们分别是普通有机溶剂和全氟溶剂。通常的情况下,如果温度较低,全氟溶剂与其他的普通有机溶剂就很难相溶,在这种情况下就会形成氟相和有机相的两相体系。而此时如果外界的环境温度上升,全氟溶剂则可以很好的与普通溶剂相溶,我们将这种溶解度随着温度急剧上升的情况称为形成单一相。这种现象能够更有利于为有机反应提供均相条件。同时,随着反应的结束,温度的降低,体系也会自然的恢复到两相体系。
绿色化学中的氟两相体系的应用也有许多,其中也分为两种,作为有机反应介质和催化剂作用。作为催化剂参与的反应有,烯烃的氢甲酞化反应和硼氢化反应、Diels-Alder反应、烯丙位取代反应和氧化反应。而作为有机介质参与的反应有硝化反应、Swern氧化反应和Hosomic-Sakurai反应。
二、绿色有机合成中的催化剂绿色化
1.固体酸催化剂,固体酸催化剂是指金属盐催化剂,金属氧化物催化剂和分子筛和杂多酸催化剂的总称。并且其本身也具有活性高,选择性强,反应后的产物易于分离而且也可以多次循环利用,这体现了绿色化学的主旨。
2.金属催化剂,有机金属配合物催化剂、金属氧化物催化剂和金属Pd催化剂同属于金属催化剂。我们通过实验证明了金属催化剂能够提升催化的速率,使用浸渍法获取1%的的Pd/Mgo,这将作为反应中的非均相催化剂,将不同性质的醇氧化,我们可以发现此催化剂具有使反应条件温和的特点。
3.酶催化剂,酶曾被许多人认为是化学反应中一种快速且专一的催化剂,近年来,酶在有机化学中的应用日见广泛,人们已经将它高效立体且具有灵活选择性的性能应用在有机化合物的合成中了,此外,酶还具有水解活性高的特点。
三、绿色有机合成过程中的合成方法的绿色化
1.用物理方法来促进化学反应,物理中的光、电和热这三种要素在化学有机反应中占有重要地位,也是我们在绿色有机合成方面的研究方向之一。例如利用微波炉的微波来促进反应速率的例子比比皆是。微波辐射条件不仅可以提升有机反应中的反应速率,也能够提升产品的纯度。在Diels-Alder反应中,微波辐射技术就被成功应用。除此之外,还有加成反应和杂环化合物的合成也作用了此项技术。例如在进行Diels-Alder成环反应实验时,用100w的微波加热五到二十五分钟,产率可以高达79%到90%,而用普通的方式加热,三个小时内仅可产生25%到60%,除了产率高这一特点外,微波方式还具有高选择性和条件温和的特点。另外,除了微波技术,超声波的空化功能也可以减少废物的排放,降低能量的损耗。
2.串联反应,绿色化学提倡减少能耗,避免污染。但我们的实验过程中经常会遇到提纯或是分离一个分子的步骤过于繁琐,不利于经济和环保。因此,我们有必要考虑串联反应在有机化学中的应用,当前串联反应已经被应用在了不对称合成和杂环化合物的合成过程之中,串联效应针对光学效应的产物和分子具有特殊的优越性。
四、总结
绿色有机合成化学逐渐成为了人们生产、生活,化学学科理论和实际发展中的必然选择。随着时代的不断进步,绿色有机合成化学也是我国工业化领域的大势所趋,绿色化学除了要做到溶液绿色化,催化剂绿色化,合成方法绿色化之外,还行应用各项先进技术,将绿色化学发展到各个领域之中去,尤其是基因工程,细胞工程和微生物工程。同时引导一些新兴技术的发展,例如微波技术和超声波技术,达到绿色化学的多领域全面发展。
参考文献
[1]刘雪暖,李玉秋.反应精馏技术的研究现状及其应用[J].中国化工产业,2011(08).
【关键词】高中化学生活化教学策略
一、高中化学教学中实施生活化教学的意义
高中阶段的学生已经具有了一定的生活经验,我们在指导学生学习物质的组成、结构、性质和变化规律时,若能将这些知识与学生的生活实际联系在一起,不仅能拉近高中生与高中化学之间的距离,激发他们学习化学的兴趣,更能在很大程度上降低学习化学的难度等级,提升教学的效果和效率。具体来说,表现如下:一是生活化教学能够让高中生感知到蕴含于生活中的神奇奥妙的化学,从而激发他们探究的欲望,而在探究过程中,又能体会到探究的不易和艰辛,在取得探究成果时,又能体会到探究所带来的乐趣和喜悦。二是将高中化学知识与生活情境联系在一起,有利于学生在生活情境中学习化学知识、培养能力,也会使学生感觉到化学就在他们的身边,并学会用化学知识解释生活现象和解决生活问题。三是在高中化学教学中实施生活化教学,能够在很大程度上降低化学的难度,并提升教学效率。高中化学教学内容具有一定的深度,其中化学方程式也很多,学生记忆量大,学生普遍反映学习起来难度较大,效率不高。若实施高中化学生活化教学,可以让学生结合生活进行学习和解题,从而加深印象促进认知,并有利于降低学习的难度,提升教学效率。
二、高中化学教学中实施生活化教学的有效途径
1.实施生活化的课堂导入
良好的课堂导入是一节课成功的一半。实施生活化的课堂导入,能够较好地激发学生探究化学的兴趣和好奇心。笔者认为,我们可以采用学生感兴趣的、熟知的生活实例来导入新课,从而吸引学生的注意。具体来说,有以下几种方式:一是采用自然现象激发学生的学习兴趣,并使学生明确教学目标。如在学习“乙醇”一节时,我们可以问学生:“普通商品都有一定的保质期,为什么白酒却存放的时间越久越香醇呢?”二是结合社会热点创设新颖的教学情境,拉近教学与生活之间的距离,增强学生对社会的关注度。如在学习“蛋白质”一节时,我们可以引入“毒奶粉”事件,并让学生思考如何分辨真假蛋白质,从而促进教学的开展。三是通过化学实验导入新课,激发学生参与课堂的热情,提升学生化学素养。如在学习“氯气的性质和用途”时,我们可以通过向学生展示“集气瓶中黄绿色液体可使花瓣褪色”的实验,创设生动有趣的情境,激发学生探索未知的欲望。
2.实施生活化的课堂训练
要使高中化学教学更加贴近学生生活,我们除了要采用生活化的课堂导入进行教学外,还应在课堂训练方面下一番功夫,以使学生能够更好地学习高中化学内容。笔者认为,可采取以下措施实施生活化的课堂训练:一是教师要灵活处理高中化学教材,教师在教学时不能仅仅靠教材进行教学,还要鼓励学生勇于走出教材和课堂,从而使学生能够通过亲身体验体会到化学在生活中的应用,并促使学生能够在更广阔的空间中自由探索化学的奥秘,享受运用化学知识解决实际问题所带来的成就感。二是教师要多设计贴近生活的化学试题,在课堂训练中,所设计的题目既要具有一定的典型性,还要贴近生活,只有将化学知识渗透于生活问题中,才能便于学生理解和记忆有关的化学内容。三是教师要适当延伸课堂训练内容,指导和鼓励学生开展针对生活实际问题的探究性学习,对于其中的疑难问题,教师要指导学生合理运用网络资源及校内外资源,让学生能够着眼于社会大局进行探究学习,不断提升学生的创新意识和创新能力。
3.布置生活化的课后作业
在我们的生活中,化学知识无处不在、无时不有,只要我们指导学生留心生活,认真观察生活,总能发现很多蕴含于生活之中的化学。因此,我们在课堂教学结束后,也应适当地布置一些具有生活化气息的课后作业,从而让学生在生活中学习化学、应用化学。以水污染为例,我们身边的沟渠、河流严重富营养化,造成水质破坏,针对于此,我们可布置课后作业让学生分组调查水体富营养化的表现形式、形成原因及主要物质,针对调查结果提出解决水体富营养化的方案。笔者相信,只要我们经常给学生布置生活化的课后作业,学生在掌握研究方法的基础上,就一定能够体会到化学知识应用的普遍性,并提升学生的探索实践能力。