对应用化学的认识和理解
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对应用化学的认识和理解范文第1篇
［关键词］应用化学专业；物理化学实验；教学改革
［中图分类号］O64；G642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2016）02-0145-03
物理化学是东北大学应用化学专业的学生在完成了无机化学、分析化学的学习之后，继续修学的又一门化学基础课程。[1]物理化学实验作为理论课教学的辅助手段，综合了化学领域中各分支所需要的基础研究工具和方法，是化学实验科学的重要组成部分。[2]学生能通过实验验证所学的理论，巩固和加深对物理化学原理的理解[3]，提高对物理化学知识的灵活运用能力，这有利于培养学生严谨的科学态度和创新精神[4]，为后续课程的学习打下坚实的基础。因此，科学合理地设置物理化学实验课程内容，对构建完整的化学基础课程体系、提高学生的培养质量至关重要。[5]
一、应用化学专业物理化学实验课程存在的问题
应用化学专业的特点决定了其对物理化学实验内容深度、广度和综合度的要求不同于材料、冶金、成型、环境、生物工程等其他专业。东北大学化学实验中心为辽宁省级实验教学示范中心，为使学生能系统学习并掌握各种物理化学基础实验研究方法，便于教师在教学过程中实时掌控实验进度和学习效果，实验中心为应用化学专业单独开设了两个学期的物理化学实验课程，而且取得了丰硕的教学成果。然而，随着科学技术的发展以及社会对应用化学专门化人才素质要求的提高，过去曾经被师生们乐道的一些优秀的实验项目已经无法适应当前的需求。表1中分别列出了过去和现在为东北大学应用化学专业开设的物理化学实验项目。通过调查研究，我们发现过去制定的培养计划主要存在以下两个方面的问题。其一，由表1可以看出，大部分的物理化学实验为验证性实验，研究性、综合性实验较少。这显然不利于培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。其二，过去物理化学课程体系中理论课与实验课的课时比例为2∶1，即理论课课时是实验课的2倍。教学研究表明，虽然通过理论课的学习，学生可以掌握较多的理论知识，但由于实验课时较少，学生的动手能力较差，对实验室的各种基础仪器设备的使用方法不能完全掌握，因此学生很难将所学到的各种实验知识融会贯通，这对其以后的学习和工作是十分不利的。而且由于实验项目较少、内容不新颖等问题，学生对物化实验课的重要性认识不足，普遍存在重视理论课学习而轻视实验操作训练的现象，缺乏主动学习实验技能、掌握实验技术的积极性。因此，亟须对物理化学实验课程的设置进行改革。
二、应用化学专业物理化学实验课程设置改革
（一）增加新的实验项目
为培养学生的动手能力和提升学生的综合素质，在东北大学教务处的大力支持下，根据培养科研拔尖创新人才的需要，我们重新修订了应用化学专业的培养计划和物理化学实验教学大纲。大幅提高了实验课时在物理化学课程体系中的比例，将理论课和实验课的课时比由原来的2:1调整为1:1；实验项目也由原来的12个增加到了现在的22个，并允许学生选做其中的20个实验。原教学大纲中设置的实验项目中属于热力学模块的实验较多，而属于电化学和化学反应动力学知识模块的实验较少。在教学过程中我们发现，由于学生对后两个模块中的实验项目接触较少，缺少理论联系实际的机会，所以对相关知识掌握得不好。因此，在修订物理化学实验教学大纲时，除保留原有实验外，还增加了10个实验。其中包括热力学模块实验项目1个，电化学模块实验项目3个，化学反应动力学模块实验项目5个，界面与胶体化学模块实验项目1个。增加了新的实验项目后，物理化学实验教学内容在各个知识模块间的分布变得更加合理。通过物理化学实验课程的学习，学生不仅能加深对理论知识的理解，还能开拓视野，提升综合运用理论与实验知识的能力。
（二）改革实验方案
除了增加新的实验项目以外，我们还对原来的一些实验项目进行了重新设计，以使实验方案更加合理。例如“表面张力和接触角的测定”实验，原来的实验方案是通过测定毛细管的半径和水压计的压差值，再利用气泡最大压力法中表面张力的基本公式计算出水的表面张力。这种实验内容比较单一，学生做实验的兴趣不高。通过反复的测试和调整，我们将实验方案修改为测定一系列浓度不超过0.1mol·L-1的正丁醇水溶液的界面张力，再根据吉布斯吸附公式计算溶液表面的吸附量以及正丁醇的横截面积。实验内容调整后，学生普遍反映对界面张力的性质、表面自由能的意义以及界面张力和吸附的关系了解得更透彻了。再例如“冰点下降测分子量”实验，原来的实验方案是分别测定水和浓度为0.3%的尿素水溶液的凝固点，再计算出尿素的分子量。由于尿素溶液浓度比较小，虽然选择的溶液满足稀溶液的条件，但测出的水与尿素溶液的凝固点之差不明显。为了加深学生对溶液凝固点降低这一概念的理解，提高学生对这个物理化学现象对人们生产生活所产生影响的认识，经过多次对比实验，我们最终确定将实验中所用的尿素溶液浓度提高到1%，从而使测得的凝固点降低值达到0.3℃左右，实验现象明显，获得比较好的实验效果，达到了预期实验目的。
（三）重组实验内容
针对物理化学学科的特点和应用化学专业学生培养的需要，我们对一些物理化学实验内容进行了调整。保留并整合了一些基础性实验以培养学生的基本操作能力。同时也拓展了一些经典实验内容，将不同的知识点联系在一起，使学生在实验过程中能灵活运用所学的物理化学知识。例如在新增加的实验项目“临界胶束浓度的测定”中，除了用电导法测定不同浓度的十二烷基磺酸钠的电导率以确定其临界胶束浓度外，还增加了临界胶束浓度的另一种测定方法———界面张力法———的内容。在实验过程中，学生们采用两种不同的实验方法确定相同表面活性剂体系的临界胶束浓度，加深了对表面活性剂溶液性质的理解，同时还对两种不同的实验方法进行了实际操作和比较。再例如在“原电池电动势的测定”实验中，我们采用电位差综合测试仪取代了原来使用的电位差计和检流计，显著缩短了实验过程中仪器调试占用的时间，并增加了新的内容以充分利用这些节余下来的宝贵时间。经过对实验内容的重新设计和组合，学生在测定了以铜/硫酸铜为半电池构造成的原电池电动势后，还可以继续测定不同温度和不同浓度的硫酸铜水溶液对溶液电导率的影响，进而分析对原电池电动势产生的影响。因此，重组后的“原电池电动势的测定”实验已经成为一个综合性较强的实验，而不再是一个简单的验证性实验。通过对这个实验的训练，学生可以对理论课中学到的电化学热力学基础知识有比较全面且深入的理解。
（四）开设物理化学大型综合性实验
为培养应用化学专业学生的综合素质和科研能力，从2003年开始，我们又将物理化学基础实验与教师科研成果相结合，面向应用化学专业本科学生开设了一套大型综合性实验———聚苯胺的制备、表征及性能测试。这个大型综合性实验总共包括6个子实验项目：聚苯胺的化学法制备、聚苯胺掺杂-反掺杂性能研究、聚苯胺的电化学法制备及电化学性能测试、聚苯胺电化学催化性能研究、聚苯胺气敏性研究、聚苯胺在不同pH值的酸溶液中的电化学响应。学生完成这个大型综合性实验需要24学时。在实验前，我们要求学生独立查阅相关文献资料并设计出完整的实验方案，经与指导教师讨论确认后，才能通过网上预约确定实验时间并进入实验室做实验。学生在独立完成全部子实验项目后，应按照通用的学术研究报告标准写出综述报告，并对实验过程中发现的现象及出现的问题开展分组讨论。数年的实践结果表明，这项综合实验的设置，不仅使学生熟悉了多种电化学实验仪器和设备（例如，四探针电导率测试仪、电化学工作站以及CHI软件）的使用方法，还对导电有机高分子材料有了一定的了解，有利于培养学生综合运用知识、独立解决实际问题的能力，并为学生将来从事科研工作打下了基础。
三、课程设置改革后的成效
近几年来，通过对物理化学实验课程不断研究和改革，不仅提升了学生的实验操作技能，提高了学生做实验的主动和积极性性，而且培养了学生严谨的科学态度和创新精神。实践证明，重新设置后的物理化学实验课程有助于培养学生的科研能力，对培养科研拔尖创新人才有重要意义。
参考文献
［1］王军.对大学物理化学课程教学的思考［J］.教育进展，2013（3）：13-16.
［2］王岩，李三鸣.新课程体系下物理化学实验教学的改革［J］.实验室科学，2012（1）：55-57.
［3］杨冬梅，王军.物理化学实验教学改革的总体设计及实践［J］.高等理科教育，2008（6）：103-105.
［4］张国林，韩莹，薛怀国，等.大学化学实验课程体系的改革与实践［J］.大学化学，2010（1）：23-25.
对应用化学的认识和理解范文第2篇
关键词：工程化素质；培养；应用化学；教学改革
应用化学专业是以化学学科为基础的应用型理工科专业。国家教育部颁布的本科专业目录明确规定：应用化学专业属于理科专业，毕业生可根据所在学校教学计划及培养目标授予理学或工学学士学位。这说明应用化学是以理为主的理工结合专业，是研究化学理论在相关领域中应用的理科专业，是产品开发或技术应用型专业，而不是工科专业。但是，从应用化学学位授予现状来看，学士一般授予理科学位，硕士则可授予理科或工科学位。说明应用化学具有工科专业的特点。另外，目前全国有近400所高校开设应用化学专业，覆盖本、专科不同层次和理工、农林、师范等不同类型高校。其中大多数是新办或改办的。大量的应用化学专业毕业生除了小部分从事教育、研究和质检等行业工作外，其余的势必要进入企业从事产品开发和工程管理工作。而当前相当数量的本科生毕业后在工作中感觉实践能力和动手能力较差，进而影响到创新能力的提升，最终势必限制其职业发展。因此，在本科阶段，应用化学专业学生应该具有一定的工科或工程化素质，对其研究生深造或工作实践打下工程化基础具有重要作用。
另一方面，当前，地方本科院校是我国高等教育发展的重要新生力量，此类高校大多能够把握形势、明确定位，以地方性、应用型为办学方向，走特色化发展道路。此类高校更要防止一味追求大而全、赶研究型大学的时髦、进而陷入同质化的境地。因此，此类高校在特色发展中，工科专业的培育和发展更应从基础抓起，在使学生掌握基本工科课程知识的同时，应使学生具有基本的工程化素养。
针对目前国内应用化学专业数量多、方向杂、规范性不足等问题，参照近期教育部专业教学指导委员会制定的教学基本要求，结合许昌学院应用化学专业多年来的建设体会，发现传统教学模式存在的问题：首先，没有特色，或没有按特色化发展去设置培养方案；其次，师资力量薄弱，实践教师人员匮乏，双师型教师几乎没有；第三，教学方法仍流于说教；第四，实践环节不符合工程化素质人才培养。本文相应地从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了以工程化素质培养为导向的教学改革。以期为规范和办好应用化学理科专业提供理论依据和实践经验。
一、创新培养方案
从当前我国地方高校中应用化学专业设置的范围来看，有趋同的倾向。对于像许昌学院这样的地方新升本院校，如果不走特色化道路，势必在激烈的竞争中惨遭出局，对应用化学专业来说更是如此。我校的定位为地方性、应用型、服务中原城市群建设、依托地方经济发展、目前通过校企合作、服务经济对改造专业建设、推进学科建设起到了显著的作用。对以往单纯旨在培养研究型人才的培养方案加以调整，注入了工程化、应用型人才培养的元素。首先，将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进培养目标中。其次，在培养规格中增加“工程实践”能力一条，具体阐述为“具有将产品实现从实验室规模到工业规模的认识和初步能力”。最后，最根本的是课程设置目标更加明确、为专业特色服务的目的突出，凝练了专业方向，加强了专业课分量和深度。
2010年之前，应用化学专业完全按照理科专业模式设置，专业课除了四大化学、仪器分析、化工基础等必修课之外，选修课则是按照四个模块设置，具体为，纳米材料模块：纳米材料学、纳米材料的检测与表征、应用X射线衍射技术。光电材料模块：新能源材料、太阳能电池材料、光功能材料。工业分析模块：色谱与分离、光谱分析、环境分析。化工模块：化工制图、反应工程基础、化工分离技术。其它的选修课则有催化、有机合成设计、应用电化学、无机合成化学、精细化学品化学、化学工艺学、化工产品开发概论等以及一些必修课选论（主要为考研学生开设，主要是讲解典型例题，如物理化学选论等）。从上述课程设置来看，课程模块太多，每个模块课程单薄；必修课基本完全是专业基础课，而专业课则直接过渡选修课，专业课设置薄弱，显然不能满足专业特色方向设置对课程的要求。因此，2010年后，我们对应用化学专业设置了两个方向，分别是精细化工和高分子材料，相应地设置了必修课（专业基础、专业课）和选修课（专业课），加深了专业课程基础，凝练了方向，取得了良好的效果。具体为，精细化工模块：精细化工工艺学、精细有机合成单元反应、精细化工过程及设备、精细化工实验。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、表面活性剂、涂料、胶黏剂、香精香料、纺织助剂等，可任选。高分子材料模块：高分子物理、高分子化学、高分子实验、高分子材料加工。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、材料学、塑料、橡胶、纤维等，可任选。
二、灵活师资培养
教师给学生上课，并不是简单地照本宣科、传递知识，而是要培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。因此，教师要掌握的就不仅仅是书本知识，更多的应该是见识，即真正的工程实践经验、理论在实践中的应用实例。
当前，地方高校处在高速发展和扩张之际，每年都会招聘一批新教师。但是，限于政策，这些新教师主要是刚毕业的博士、硕士，基本没有教师的从业经历，更没有企业实践经验。因此，教师自身对实践教学、企业生产等没有基本的认识。我院同样面临此类问题。我们的解决方法主要从三个方面入手，即理科向工科转变；攻读学位和专业培训结合，以专业培训为主；企业技术人员兼职承担理论教学和实践教学，以实践教学为主。
第一，理科背景教师向工科转变。首先要明确专业建设的需要，让理科教师产生我要转变的原动力；其次，从政策和经费上支持理科教师的工科能力进修和培训。第二，在企业内进行专业培训。比如，新教师报到入校后，在第一学期被派往企业定岗实习，期间对车间工艺、设备和部分工段操作基本掌握。在学期开始后，还安排其在老教师带领和指导下赴实习单位进行指导学生实习工作。另外，在第二年该新教师即将承担实习指导任务前的暑期，学院会安排其先期赴企业进行轮岗实习学习，掌握实习的第一手资料，提高其指导和教学水平。经过这样两年的学习、培训和指导训练，到第三年该新教师独立指导学生实习时，已经具备能够圆满完成实习指导任务的能力。该教师自身的工程实践能力的提高无疑为学生工程化素质培养提供了保障。第三，充分利用好企业师资。由企业技术人员兼职承担实践教学任务。我们对实习单位的技术人员作为师资的利用包括几部分，除了在学生实习时给学生讲解之外，还在对我方新进教师进行师资培训、来我校进行课程辅导和讲授中承担重要角色。我们采取灵活的待遇方案，使企业技术人员的积极性得到提高，我院的教师和学生均得到全面的培训和辅导，对提高实习水平和效果起到很好地促进作用。
三、案例法教学
案例教学法是在教师的引导下，再现案例实景，把学生带入特定事件的现场，通过深入角色，提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。实践结果表明，该方法对促进学生更快、更深理解和掌握基本知识有明显成效。
应用化学专业讲授的专业课不但有理论性强的课程还有实践性强的课程。前者如物理化学、反应工程；后者如精细化学品化学、工业催化、表面活性剂化学等。国外教育界有句名言：告诉给我，我会忘记；演示给我，我会理解；让我参与，我会学会。但是，让学生理解掌握知识点不可能完全通过实验来实现。所以我们通过案例教学法有效实现了此目标。
根据学生的认知水平和规律，我们采取了从“告诉”“演示”“参与”的模拟步骤，循序渐进，使学生易于理解和掌握知识点。当然，其中的“参与”步骤更多地仍是通过课堂模拟讲述或结合实验实践课程来实现。首先，在一系列活生生的案例基础上提出学生感兴趣且切中基础理论核心的问题；然后回答问题，逐步深入，反向推理，最终使学生对物理化学的基本原理很轻松、很自然地理解、掌握、接受；最后要强调掌握部分重要的参数和指标。这样的结果就使学生掌握了基本且必要的产品作用原理和重要性能参数，符合教学要求和就业入门的目的。
该步骤示例如下：首先引出案例，例如提到农民锄地的原因，有的学生认为是松土，而正确答案应是保墒。因为土壤中有很多气孔，类似于毛细管，由于附加压力的作用，导致水分和养料丧失，锄地可以破坏毛细管，起到保留水分和养料的目的。接下来分析该案例，提出涉及的原理和知识点，即毛细管的附加压力及其产生原理（书本上的理论知识）。从土地水分丧失联想到毛细管产生附加压力，再到拉普拉斯公式和开尔文公式，从生活化的案例到理论知识的轻松理解和掌握。
其次，用生活中的多个实例来显示表面活性剂的其它作用。例如，透明状、水溶性注射针剂生产中表面活性剂的增溶作用；化妆品和农药乳状液产品中表面活性剂的乳化作用；墨水的制备中表面活性剂的分散作用；浆料中表面活性剂的消泡作用；在新型纺织品材料中的防水、防污作用等。从这些实例继续讲述胶束、表面活性剂的两亲性结构、性能参数（CMC值、HLB值）等重要理论知识就很容易被学生接受和理解掌握了。
以“表面活性剂”部分为例。首先引入肥皂和洗衣粉的实用案例。肥皂和洗衣粉是人们日常生活经常接触的化学品，可谓是“看得见摸得着”的例子，虽然可能部分学生对这类洗涤剂有初步的认识，但真正了解其洗涤作用原理的并不多。因此，此案例满足“听说过但不熟悉”的要求。在运用多媒体教学时可在肥皂和洗衣粉的种类、造型、颜色以及使用对象和部位等方面充分展现其多样性，使学生认识到该类日用品还有很多“高端产品”，还有很大的开发空间和前景。在此过程中还可以简要说明肥皂的来历等科技发展历史。
四、实践教学改革
实践教学改革分别从实验课、实习实训和毕业论文（设计）三方面开展。
传统的实验课以验证性实验为主，且内容陈旧，达不到培养学生创新能力的目的。我们的做法是改进传统实验项目、引入教师科研课题和企业课题。
首先是内容陈旧，部分实验项目已被证明不适合本科实验训练、锻炼动手能力，或难以体现知识重点，需要改进。比如，物理化学实验中测定电势-pH曲线项目主要的考查目标为理解一定条件下能斯特方程中浓度的负对数即pH值与电势φ成正比，并掌握pH值测定的原理。但事实上学生对此兴趣不大，感觉这是必然的，老师在讲的时候已经把结果给展示了，没有创造性。因此，我们增加了电极的原理和组装、pH计的原理和组装实验，放在测定电势-pH曲线实验之前，使学生亲自组装了电极、pH计，到测定电势-pH曲线时自然理解清晰、操作得心应手。
引入教师科研课题和企业课题。首先使学生接触实际存在或生产中的问题，对培养其求知欲和提高探索的兴趣具有显著作用，同时还培养了学生的专业自信；其次锻炼了教师，增强其将理论与实验实际相结合的能力。
实习实训按一般常规情况就是带领学生去工厂实习几周，请工厂的技术人员讲课，然后参观生产车间，就算完成生产实习任务。结果是每年学校都要投入大量的财力，学生实习则走马观花，成了走过场，效果自然难以体现。
目前，在前述加强师资的前提下，使得我们拥有了一定的工程化素质的教师队伍，结合企业技术人员，为做好实习实训打下了良好的人力资源基础。另外，我们采用了新的管理模式和综合实习实训考核方式，起到了较好的效果。具体做法为：管理采用封闭管理、集体上下班、随时考勤等，保证学生的实习时间和在岗率；考核不但要参考其实习报告，还要引入笔试和面试、单独岗位操作和答辩等，保证了学生真正掌握、理解生产过程，起到实习的目的。
毕业论文目前面临的最大问题是学生由于要备考研究生，导致实验时间难以保证。我们的改进做法是：其一，严格毕业论文（设计）出口机制，让达不到要求水平的毕业论文（设计）作者延期毕业，重新答辩，使学生重视，教师认真对待。其二，一部分学生在大二或大三即进入教师实验室，进行科研创新实验。每年学期初由年级辅导员、班导师向有需求的教师推荐一些学有余力、感兴趣的学生去进行科研创新实验。对学生巩固实验课所学的技能和知识有显著作用，还可培养其实践动手能力，另外还可以为毕业论文写作打下基础。其三，毕业论文或设计可以与毕业实习结合。通过延长企业实习时间，并提炼出课题或模拟出设计任务让部分感兴趣的学生选做，这样就可以使学生提前了解了课题的背景，为做论文或设计打下了坚实的基础，同时节省了时间。
五、效果与探讨
2010年以来，我院应用化学专业通过上述教学改革，取得了明显成效：
第一，青年教师投身于教学改革的热情更加高涨，并从工程化素质提升和教学过程中得到成长。3年来，青年教师积极总结教学经验并申报教学研究项目，共获立项校级教研项目4项，发表教研论文5篇。同时，有2位教师获聘副教授，2位教师获聘讲师，其中有2位教师获聘双师称号。
第二，学生动手能力和解决问题的能力得到提高。首先在后期实验中，学生的动手能力显著提高，比如物理化学实验，90%的学生能够在3个学时的规定时间里保质保量完成实验任务，而在过去则一般需要延长1个学时才能完成；其次，学生参与教师科研创新实验的积极性空前高涨，毕业论文质量也相应大幅度提高；最后，3年来，学生参与“挑战杯”创新大赛、企业奖学金项目、校级创新课题等立项、获奖共计35项。
第三，学生学习成绩提高，考研录取率显著升高。从2002级到2009级，考研录取率从最早的10%上升到60%。这固然与学生的刻苦学习有关，但显然与上述教学改革有一定关系，尤其是实践教学改革结出了硕果，比如提高了学生动手能力、增强了其考研面试竞争力这一结果，势必会提高学生被录取的机会。
参考文献：
[1] 张群正.应用化学专业与实践研究[J].化工高等教育，
2004，（3）：30-33.
[2] 唐冬雁，李文旭，强亮生.工科院校应用化学专业建设
的研究与实践[J].中国大学教学，2012，（1）：39-
40，55.
[3] 杜焰，易奇志，杨先振.高校主导模式下应用化学专业
创新人才培养[J].高等理科教育，2012，（1）：123-
126.
[4] 许嘉，刘金彦，周建梅，等.应用化学专业建设的实践
与思考[J].当代化工，2011，40（4）：400-402.
[5] 张华峰，陈天华.运用案例教学策略推进课程创新教育
[J].中国农业教育，2005（3）：47-48.
[6] 钟婵娟，包红，孙德四.以职业为导向的应用化学专业
人才培养模式改革与实践[J].江西化工，2011，（1）：
8-13.
对应用化学的认识和理解范文第3篇
关键词：方程式；教学；效果；教学策略
一、概念界定
“教学”：是指由教师引起，维持或促进学生学习的所有行为。关注的是“教”学生如何“学”。新课程明确要求改变过去强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜索和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。
“效果”：是指教师在经过一段时间的教学之后，学生获得的具体进步和发展，其关注的重点是学生有没有学到什么或者学得好不好。
“教学策略”：是指教师在教学过程中为帮助学生以自己的学习努力达到每个目标而采取的一系列相对系统的行为。它既包含解决某一实际问题的教学理论，又包含解决某一实际问题带有规律性的教学方法。课堂教学策略依据教学的一般规律和学生年龄特征，对课堂教学程序以及方法进行指向性调节和控制操作，以逐步实现创新教学目标的教学活动方式，其落脚点是培养学生创新精神和实践能力。它包含以下几层含义：第一，教学策略包括教学活动的元认知过程、教学活动的调节过程和教学方法的执行过程。第二，教学策略不同于教学设计，也不同于教学方法，它是教师在现实的教学过程中对教学活动的整体性把握和推进的措施。第三，教师在教学策略的制定、选择与运用中要从教学活动的全过程入手和着眼，要兼顾教学的目的、任务、内容、学生的状况和现有的教学资源，灵活机动地采取措施，保证教学的有效有序进行。第四，教学策略是一系列有计划的动态过程，具有不同的层次和水平。
二、研究的目的、意义
化学方程式是化学用语应用的集中体现，它具有简明直观、涵义丰富的特点。牢固掌握化学方程式，学会用化学符号进行逻辑思维，是教师向学生传播化学知识的媒介，是学生掌握化学知识必不可少的工具。
化学方程式的教学不仅是化学教学的基础，更是学生认识物质及物质间的变化规律、掌握化学知识的重点教学内容。以往的教学中学生感到记忆和理解困难，教师感到难教，一定程度上影响整个化学知识的教学进度。通过研究可以解决这一关键难题，使学生认识到世界是物质的，物质是变化的，变化是有规律的，学一个变化采用宏观、微观、符号相联系的方式感知及书写化学方程式，在化学变化观念树立起的同时努力提高化学教学成绩。
三、研究的依据
《化学课程标准》指出：依据学生的己有经验，心理发展水平和全面发展的需求选择化学课程内容，力求反映化学学科的特点，重视科学、技术与社会的联系，以“科学探究”“身边的化学物质”“物质构成的奥秘”“物质的化学变化”和“化学与社会发展”为主题，规定具体的课程内容。这些内容是学生终身学习和适应现代社会生活所必需的化学基础知识，也是对学生进行科学广泛和情感、态度、价值观教育的载体。
心理学观点：“皮亚杰强调儿童心理发展的本质是主体通过动作对客体的适应，是内外因相互作用的结果。他指出，真正的学习是学生主动的、自发的学习，而不是教师传授的学习。正确的教育能够加速儿童的发展。”他曾指出：“良好的方法可以增进学生的效能，乃至加速他们的心理成长而无所损害。”
四、研究内容和目标
我国基础教育新课程的核心理念是“为了每一个学生的发展”，所以我们必须把关爱自然、追求人与自然的可持续发展作为重要的价值追求，为了满足这样的基本价值追求，新课程确立了新的知识观、学生观和课程与社会生活的连续性，使个性发展成为课程的根本目标，并使新课程深深植根于生活的土壤。应该说，新课程较为全面地关注了生命的价值。其主要体现在以下几方面：
（一）化学新课程体现了促进学生适应未来社会发展的价值。
化学新课程将引导学生去思考人类面临的挑战，理解化学对社会发展的影响，并懂得如何运用化学的知识和方法去治理环境、合理地开发利用化学能源以及有效地解决人类所面临的种种问题。
（二）化学新课程体现了化学服务于生活的实用价值。
化学新课程将引导学生从科学的视角去认识化学在社会生活中的作用，视密切联系学生的生活世界，对教材内容的选择和设计尽可能把化学与他们的日常生活拉近，与生活实际密切联系，让学生看到学习化学的实用价值。
（三）化学新课程体现了培养学生综合素养和发展个性的价值。
化学新课程以“科学探究”作为课程改革的突破口，力求让学生在探究与实践的活动中，更好地认识、理解化学的现象和原理；学会交流，学会合作；发展思维能力，培养创新精神；新课程将引导学生通过化学的学习，初步建立起科学的物质观，树立起崇尚科学、反对迷信、追求真理、敢于批判和善于创新的科学精神，并学会用科学的态度和观点去评析社会问题。
1.研究具体内容。
（1）了解初中生书写化学方程式能力的现状，找出书写错误的原因。
（2）研究元素、元素符号、常见元素和原子团的化合价的记忆方法。
（3）研究化学式、化学方程式书写的教学策略，总结书写规律和技巧。
（4）宏观，微观，符号三重表征之间的联系对学生化学思维的影响。
2.研究的目标。
（1）真正实现教师观念的转变：不仅抓好基础知识教学，基本技能，还要进行好化学基本观念教学。
（2）教师树立起为学生服务的思想。想方设法创造良好的学习氛围和情景，让学生能在轻松愉快中较好地接受和学到知识。
（3）使学生树立世界是变化的，变化是有规律的，可以用符号表示的观念。
（4）使学生熟练掌握化学方程式的书写，读法，理解其深刻的内涵。
五、研究的方法
（1）问卷调查法。通过设计调查问卷对八、九年级学生进行调查，了解学生学写化学方程式的实际思想、需求和学生的心理特点等现状。
（2）文献研究法。广泛收集、阅读有关化学教学理论及教学文章，用心解读新课标，解读课本的编排意图，深刻理解化学方程式教学的教育价值功能，并灵活地渗透于课题研究之中，结合有关材料总结出顺口溜等记忆方法。
（3）个案分析法。了解学生的基本情况，通过对过去八、九年级学生的作业、试卷中的有关化学方程式部分的研究分析学生学习化学方程式的问题。选取典型个案进行分析研究，从而有助于对所有学生的学习兴趣进行总体的引导。
（4）经验总结法。对课题开展情况及时进行阶段性总结，针对取得的成绩和存在的不足加以反思，为这一课题的深入研究奠定基础。
六、措施及策略
（一）注重学习兴趣的培养。
“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”“乐学”是对学习有浓厚兴趣，能感受到学习的快乐，是学习的最高境界。初中化学是化学启蒙教学，要特别重视对学习兴趣的培养。化学第一节课并不急于上新课，而是演示一组有趣实验：如“清水变牛奶”、“白纸显字”、“生产蓝色果冻”等，让学生在“观察——惊叹——疑问”中获得体验，感受化学世界的神奇，从而达到引发、调动、培养、激发学生学习化学的兴趣的目的。
（二）分散难度，减少坡度，循序渐进。
教学中，根据教材内容，有计划的分散难点，提前逐步渗透，减少学习的坡度，循序渐进，让学生在不知不觉的快乐中就学到了许多的化学用语。将化学用语的教学大致分为三个阶段：
第一阶段：从“绪言”到第三单元，是元素符号和部分化学式、化学反应的识记阶段。对元素符号的记忆，抓住学生刚学化学有极大的兴趣，就鼓励学生去看教材P75表4-6常见的元素及符号，并每天记2个，第二周由学习小组检测，并适时加以比赛，激发学生兴趣。
第二阶段：第四、五单元是化学用语的理解阶段。让学生理解元素符号、化学式、化学方程式的意义，理解化合价与离子的区别和联系，理解符号周围数字的含义等，掌握元素符号、化学式、化学方程式的书写规律、化学方程式常见的配平方法等。
第三阶段：第六单元到第十二单元，着重巩固、扩大和应用化学用语。
（三）注重规范化训练。
规范意识是一种有序的严密性科学准则，规范意识体现了科学教育的人文素养和科学素质。首先，教师在化学用语教学和组织训练环节，教师自身要做到板书严谨、表述规范。其次对学生严格要求读写并重，不仅要直观认识，快捷读出不同的化学用语，更要会顺利书写，还能完整表达中文意义，两种方式采取不断重复的烙印记忆。
（四）注重对学生记忆方法和技能的培养，采取多种形式记忆化学用语。
1.归纳记忆。引导学生归纳梳理同一专题，学会类比分析，已形成的知识体系才能条理化、系统化。
2.比较记忆法。充分调动学习材料的相互渗透作用，寻找相关化学用语之间的共同特性，注意比较类似用语的微小差别，强烈刺激记忆的兴奋点。
3.顺口流记忆。运用记忆的联想技巧，可以自编化合价口诀。
4.推理记忆。根据各类元素的原子结构特点，推出原子最外层电子数与对应元素化合价的关系，进而记住一些常见元素的化合价。
参考文献
[1]《初中化学课程标准》，2012.09.
对应用化学的认识和理解范文第4篇
化学语言是在化学学科产生和发展过程中形成的特有的学科语言，是化学研究与学习活动中进行表达、交流、加工和储存、传承化学思想信息的手段与工具。虽然我们经常使用化学语言，但不少人对化学语言还存在着一些模糊认识，需要澄清和深化认识。现从多种学科审视化学语言，就有关的问题做一些讨论。
1 从语言学、符号学等角度再认识化学语言
1.1 化学语言与“化学用语”、化学术语的区分
化学用语主要包括元素符号、化学式、化学方程式以及其他化学图式，用于表示物质的组成、结构和化学变化等，是学习化学的重要工具，因而是基础化学的重要内容，受到化学教师的普遍重视。早在上世纪80年代初我国就有学者通过量化研究证明，化学用语的学习跟化学学科学习成绩有很强的相关性。
有不少人认为，化学语言、化学符号就是化学用语，这种认识是不恰当的。要弄清这个问题，先要弄清什么是语言、什么是符号。
语言是以语音为物质外壳，由词汇和语法构成并能表达人类思想的符号系统。作为符号学的基本概念之一，“符号”是指代一定意义的意象，可以是图形图像、标志符号、文字组合，也可以是声音信号、建筑造型，甚至可以是一种思想文化、一个时事人物，外延要比日常语言中的“符号”广泛得多。符号总是负载着某些信息，是信息的携带者和高级载体，是信息传播的最重要的工具。语言是交流、保存和传递人类文明成果的工具，是文化的重要组成部分，因而是人类最重要的符号系统，在各种符号系统中也是最复杂的。为了记录、传递和交流思想，人类在创造了语言之后又创造了文字。由此，语言符号包括口头语言和以书写符号（文字）形态出现的书面语言。文字是语言的视觉形式，是在特定的环境中，为了特定的需要而产生的。文字突破了口语在空间和时间上所受的限制，能够发挥更大的作用[1～3]。
从语言学角度看，语言可以分为自然语言和人工语言两大类。自然语言通常是指自然地随文化演化的语言，汉语、英语等就是自然语言的例子。人工语言又称人造语言，是因特定目的、用途而人为创造出来，有特定词汇和语法，为特定族群共同约定和使用的语言。科学语言是人工语言的主要种类之一，是以特定的语法、逻辑和规则建构的、描述和说明科学理论的符号系统，是科学思想的承载者。科学语言不仅囊括了科学知识和科学思想，而且也积淀着科学方法和科学精神，体现了语言是认识世界的中介。语言的功能主要分为社会功能和思维功能两方面，科学语言还具有创造功能和审美功能。化学语言是一种科学语言。
化学语言是以有关符号按照一定规则来表示一定化学内容的，基本上具有对应的各种语言元素。通常所说“化学用语”特指元素符号和各类化学式、化学方程式及其拓展，即还包括（原子、离子、分子）结构示意图、电子式、示性式等图式以及价态符号、价键符号、核素符号、轨道符号等特殊符号，是化学专用的符号。从语言分类学角度看，化学语言系统包括符号语言、文字语言和图表语言等3类。
化学符号用简洁和清晰的方式承载着物质组成、结构和化学性质等方面的信息，可以表示物质组成、结构和化学反应的一般规律，构造物质组成、结构和化学反应的模型，表达化学思维模式等等，是化学思维活动的物质载体。化学符号具有确定性、简洁性和统一性，使人们得以摆脱大量的记忆和模糊不清的语言纠缠，让思维能够专注于物质的组成、结构和化学反应性能等问题，更加清晰、简约和专业化，是化学思维的最佳工具。化学语言因为使用了化学符号而进一步增强了抽象性、描述的准确性和应用的广泛性，成为科学的共同语言，在化学科学的发展和化学知识的应用中发挥了重要的作用。
“化学用语”，即专用的化学符号舍弃了物质的其他方面信息（例如颜色、气味以及实验操作等等），难以全面、完整地描述物质及其变化，常常要借用部分日常语言来配合。因此，它只是化学语言（或广义的化学符号）的一部分。化学符号是逐步发展形成的，它还会继续发展、变化以适应化学科学的发展。例如，经典的化学符号是不能表征物质具有导电性的，现在，人们已尝试用共轭结构表征某些物质具有导电性；用结构变化式来表征某些分子的开关性能[4]。
“化学用语”容易跟“化学语言”混淆，其实它只是视觉形式的化学语言，其功能也跟化学语言有所不同：化学语言能表达化学学科中的各种事物、状态、思想和操作，进行有关的观念交流；而“化学用语”的完备性、独立性是有限的，就是作为符号语言也是不完备的。舍弃“化学用语”这个名称，改称为“化学（专）用符（号）”会更准确一点。
人类文明的历史源于文字符号的创立，人类的文明大厦是建筑在文字符号根基之上的。只有创造了化学符号系统之后，人类才得以建造化学科学大厦。换句话说，化学符号系统是建立化学科学的重要前提，它对于化学科学的创建和发展是功绩至伟的。但是，化学符号系统（化学语言）不仅仅是指“化学用语”，还应该包括描述各种化学事物的语言，才能完整地表达、交流、加工和储存通过抽象反映各种化学现象的概念、术语，以及由概念产生的判断、推理、假说、理论及模型等等。没有它们，光靠“化学用语”，复杂的化学科学大厦是无法建成的。因此，在化学语言中混合使用日常语言是自然的、正常的，这跟化学与日常生活的密切联系有关。
术语是专门用于某种科学或技术的、意义固定的词语，其中蕴涵着一些高级的科学概念。各门独立的科学以及有独立性的技术，都有它自己的专用术语。术语具有精确和固定的意义，因此才能够把科学技术跟常识区分开来[5]。有些术语可以用专门符号来表示。例如在化学方程式中，可以用“”表示加热，用“”表示生成气体，用“”表示生成沉淀……术语常常借用日常语言词汇来构成，例如（电脑）桌面、后台、防火墙、云（计算）、（分子）筛、（氧）桥、（羟）桥、风化、手性、糖、油脂、蛋白质、孔雀绿、水浴、石灰、石膏、（电子）云、树脂……
1.2 化学语言的属性
化学语言具有语言的基本属性。例如：
语言是用于表达事物、动作、思想和状态，进行现实观念交流的工具，是人类重要的交际工具语言之一，是人们进行沟通交流的表达符号。
语言同思维有密切的联系，是人类思维过程中最一般和最核心的符号形式，是思维的工具、载体、物质外壳和表现形式，也离不开思维。语言作为思维的工具，只有在思维过程中运用才有存在的意义。如果没有思维活动，无所谓交际和思想，语言工具也就失去了存在的价值，没有必要存在了。思维对语言有一定影响，语言和思维是相互依存，共同发展的。所以，语言和思维是相辅相成的，二者各以对方为存在条件。
语言并不排斥人类直观思维、动作思维和其他特殊类型思维。
语言是一种社会现象，是人类的创造，等等[6～7]。
语言具有结构性、意义性、约定俗成性和创造性，还具有指代性、符号性、系统性等特性。任何语言都是概念的映像，即具有所指性。化学语言也具有这些特性。
基于上述认识，教师教学元素符号和化学式时，应该说明它们是化学中常用的符号，可以给化学的学习和研究带来很大方便，使用时要重视思考和理解它们的化学含义，切忌把它们说成是一种语言，更不宜把它们跟外语类比。
2 从表征角度再认识化学语言
2.1 两种不同涵义的“表征”
“表征”现在成了一个比较热门的新词：除了在认知心理学中常常出现外，更多地被用于教育教学、化学、材料科学、地质学乃至文学、社会学等领域（例如“良好课堂气氛的表征”、“石墨烯结构性能表征”、“高分子材料老化表征”、“磷灰石矿物表征”、“金属力学性能的表征”、“乙肝纤维化表征”、“分散性的表征”、“陈述性知识的表征”、“文艺作品风格的基本表征”、“社会分层的新闻表征”、“道德企业的表征”、“后现代的表征”等等）。不同领域中的“表征”涵义有所不同，对此需要做一些考察。
在心理学中，表征跟英语中的“representation”一词对应，是认知心理学的核心概念之一，意指信息或知识在心理活动中的表现和记载方式，是外部事物在心理活动中的内部再现。例如，汪安圣把信息的记载或表达方式称为对这种信息的表征，认为表征“代表”着相应的信息；心理学把信息在头脑中的记载方式称为心理表征，在不易产生误解的情况下则简称为表征[8]。在心理学中“表征”实际上是心理表征或知识表征的简称，语言表征是语言材料所负载的信息在头脑中存在的方式。
在其他领域，表征多跟英语中的“characterization”一词对应，基本的涵义是（特性/特征的）表述、描述，在不同的场合涵义有所不同，常常被引申而赋予检测、参数和性能表述、鉴定、方法甚至于评价或者（对书或戏剧中人物的）刻画、塑造等意思，跟心理学中的“表征”是不同的。有人望文生义，把“表征”解释为“表现的特征”，是不可取的。
表征对于认知是必要的。一个清楚存在的事实是：人类的高级认知是通过符号能力实现的。可以将认知能力划分为3个发展水平：（1）最初认知水平：感觉运动认知。（2）初级认知水平：意象认知。这时认知活动可以在头脑中想象地进行，可以在头脑中预演事情，但又极大地依赖于身体活动的表达能力。（3）高级认知水平或言语思维水平：语言认知。这一水平的认知摆脱了受限于身体活动表达的时空局限，抽象世界的发展成为可能。意象表征始终是具体的，而语言可以表征抽象的含义。真正的语言水平的认知是感觉运动-意象-语言混合的认知，而意象的认知是感觉运动-意象的认知[9]。
人类最重要的认识活动是以语言表征的方式进行的，表征（意象的和语言的）是人类最重要的认知和学习方式。但是，不是所有水平的认知活动都是符号表征，因为存在非语言的认知活动（例如，气味的识别和确定不以有声语言和书面语言为载体），因而表征对于认知不是充分的，而不完全的表征在人类的认知活动中是普遍存在的。
大多数认知科学家都认为，心智中的知识是由心理表征构成的[10]。因此，知识的表征实际上就是心理表征。
2.2 化学认知中的“表征”
早在1964年，布鲁纳就曾经指出：人们以表现的、图像的和符号的方式来表征知识，这3种表征方式依次形成发展过程。所谓表现性表征包括动作反应以及操作物体和事物的表现；图像性表征是进行没有动作的心像活动或图像转换思维活动，识别物体、思考物体的属性或拟采取的动作等；符号性表征是用语言、数学符号等对知识进行编码，可以表示抽象的、随意的知识。符号性表征模式是最后形成的，并很快成为最主要和常用的模式，它可以使学习者用更为灵活和有力的方式来表述知识。
1991年，琼斯通（H. Johnstone）提出，化学学习存在三种水平：宏观水平、微观水平、符号水平：宏观水平对应于可以描述宏观现象；微观水平对应于可以在原子、分子层次上解释物质的存在和化学变化；符号水平是能用化学符号来表征物质及其化学变化。1993年，他进一步指出，化学课程应有3个基本组成部分：可触摸、可见的宏观化学；原子、分子等微观化学；符号、方程式、计量学、数学的表征化学；这3个基本组成部分存在着三角关系。但是，经典化学只关心宏观和表征两个角，把每条边都给分开了，微观、结构部分通常被忽视。
琼斯通认为，掌握这3种水平以及它们之间的联系，有助于学生提高化学学习水平，学生就可以把它作为一个有力的工具来认识世界。这是一个漫长的过程，“填鸭式”的教学无助于它的形成。他通过调查发现，学生通常更倾向于一次只在一种水平上，特别是更愿意在宏观水平上学习化学。他特别指出：学生必须首先充分理解如何将符号转换成它所表征的富有意义的信息。重要的是教师要理解这3种水平的联系，只有教师领悟了，才有可能有效地传授给学生。
上述有关表征及其水平的论述，可以给我们提供有益的启示，帮助我们更准确地把握化学符号在化学教学中的定位和功能，自觉地改进化学教学：
（1）要在搞好宏观化学教学和微观化学教学的基础上搞好表征化学的教学。
（2）在表征化学的教学中要注意引导学生了解符号表征的蕴涵，使符号表征成为概括、提升宏观认识与微观认识的重要环节。
（3）在表征化学的教学中还要注意宏观化学与微观化学的联系，使符号表征成为联系宏观认识与微观认识的纽带，跟宏观认识、微观认识相互联系，三维一体。
实际上，宏观认识和微观认识都是具象的，而符号表征是抽象的，既有宏观意蕴又有微观意蕴；宏观和微观都是认识的范畴，不是认识的工具，而符号是认识发展的结果，可以作为认识的工具。把它们并列为3种表征方式似欠妥当，琼斯通等人也没有这样做。
3 从化学科学角度再认识化学用语
化学科学是研究化学学科系统的组成（要素）、结构及发生、发展的科学。从化学科学角度认识化学用语，有助于准确地为化学用语定位，从而更好地把握它。
为了简洁明了地表示物质，化学家制定了元素符号和化学式；为了简洁明了地表示物质的化学变化，化学家提出了化学方程式概念及其规则系统。元素符号、化学式和化学方程式自然都跟物质有关。描述物质及其化学性质自然离不开元素符号、化学式和化学方程式。作为交流和思维的工具，它们跟概念和理论知识有着密切的联系：在中学化学中，通常把教学内容分为概念和化学理论、元素与化合物（包括有机化合物）、化学实验、化学计算和化学用语几部分。学习化学概念、化学理论、元素与化合物知识、化学实验和化学计算时，都要用到元素符号和化学式；而化学符号总是跟一定的化学概念、化学理论联系着。
科学理论一般含有下列组成部分：（1）支撑和指导这种理论的科学观念（常常是隐含的，并不明确说明）；（2）由核心概念及其拓展概念、辅助概念、次要概念等组成的概念系统；（3）运用概念进行推理形成的命题、假说、规律系统；（4）基本科学事实，以及描述和解释有关事实、进行理论思维的工具――语言符号系统（观察与实验语言、理论语言）。每一个理论都有它特定的语言符号（不排除跟相近理论共用某些语言符号）。例如，物质组成理论有元素概念和元素符号等；原子-分子理论有原子、分子概念以及化学式等；化学键理论有价键式（电子式、结构式）等；空间结构理论有构型式、构象式等；分子轨道理论有轨道符号、轨道表示式等等。至于化学实验和化学计算，因为它们跟物质及其化学变化有关，当然少不了有关的概念和语言、符号的支持。
4 从教学论角度再认识化学语言
掌握化学符号语言是学好化学的重要条件。为此，需要遵从有关的规律，首先是语言学习的一般规律；其次，还要注意化学语言学习的特殊性。
4.1 语言学习的一般规律
语言教学论总结了语言学习的一般规律[11]，主要是：
（1）语言能力是个体在与他人交往时运用语言工具顺利进行信息传递的一种心理条件，是在言语的生理素质基础上，通过交往活动或接受系统的教育而习得和逐步发展起来的，包括听、说、读、写等方面。
（2）语言学习是在言语活动中实现的。语言学习过程包括对一系列声音或符号及其约定俗成意义的识别、再认和重现，对语法规则的理解，以及对使用语言所必需的动作技能（如发音、书写等）的掌握。
（3）语言学习是由简单到复杂，由模仿到理解的过程。
（4）语言学习必须多听，多看，多读，多写，多用等等。
4.2 化学语言学习的特殊性
化学语言的特殊性决定了化学语言学习的特殊性。化学语言的特殊性主要是：
（1）化学语言跟物质的组成、结构和化学反应等紧密地联系在一起，能表达化学学科中的各种事物、动作、思想和状态，进行有关的观念交流，跟化学思维有密切的联系。
（2）化学符号表征以对物质进行化学操作、形成有关表象为基础，以对宏观化学与微观化学的了解为基础；化学符号表征是概括、提升、融合宏观认识与微观认识的重要环节；化学符号表征蕴含着宏观化学表征与微观化学表征两个重要方面；化学符号表征是联系宏观认识与微观认识的纽带。
（3）仅凭元素符号、化学式和化学方程式不能完成全部的化学认识交流活动。
（4）现行的国际通用的元素符号大多用拉丁字母表示，是以相应的拉丁文词汇第一个字母为基础构成的，不便于中国学生的记忆和学习，特别是集中记忆和学习。
（5）元素符号、化学式和化学方程式有一定的抽象性，使得一些中学生在化学符号的理解、转换、构造、书面表达等方面存在一定的困难。但是它们又有较强的具象性，难度并不大，经过努力绝大多数学生都是可以学好的。
4.3 化学语言教学的有效策略与方法
根据语言学习的一般规律、化学语言学习的特殊性以及化学语言教学的经验，化学语言教学可采取下列有效策略与方法：
4.3.1 为学生学习化学语言奠定坚实的知识基础
搞好物质组成、结构和化学反应的教学，从宏观和微观两方面对物质的组成、结构和化学反应进行化学思维操作，使宏观认识与微观认识相结合，在此基础上形成的有关表象和概念是学生学习化学语言的知识基础和必要前提。不考虑学习化学语言的知识基础，让学生集中提前死记的做法是错误的。
4.3.2 为学生学习化学语言奠定有利的心理基础
以元素符号为例：元素符号是初中学生最先接触的化学符号。即使在初中，其数量也不算少，容易形成学习困难。对此，可以采取两方面措施：
一是诱发学习化学符号的迫切心理。例如，先让学生用汉字来写二氧化碳、五氧化二磷等物质的名称，用汉字来表示有关的化学反应过程，使他们感觉到不便、麻烦，再伺机介绍有关的元素符号和化学式，使他们体验使用化学符号的方便等优点，形成学习化学符号的愿望和兴趣。
4.3.3 引导学生掌握蕴涵，注重名实结合
所谓“名实结合”，一是指化学符号（名）与化学符号所承载、蕴含的宏观意义和微观意义等实质内容（实）结合；二是指名（称）与化学式（实）联系记忆。
著名化学教育家刘知新教授曾精辟地概括了“名实结合”、“名实互现”、“名实发展”等化学符号教学原则。他指出，要让学生“把化学用语与化学事实或概念结合起来，形成正确的联想”；“要尽量使具体物质、具体反应、化学概念和原理借助于化学用语来抽象概括，减少不必要的假借”；“要突出化学用语的意义，在学生初步掌握了化学用语之后又进而结合物质及其变化使之具体化、深刻化，达到运用于发展的目的”[12]。刘知新教授提出的这些原则我们应好好体会、回味。
4.3.4 引导学生总结、掌握有关规律
例如，化学式的读写规律（先读后写，后读先写）、化合价代数和规律（化学式中各元素正负化合价代数和为零）以及氧化物、碱、酸、盐的化学式读写规律等等。
4.3.5 严格要求，遵守规范
不仅重视化学符号的教学，教师注意做好示范作用并严格要求学生遵守有关的读说和书写规范，而且注重全面地提高学生的化学语言能力。
4.3.6 抓好应用环节，为学生创造常用常练的机会
化学符号学习要抓好识、读、写、意（义理解）、练等环节，特别是应用环节。要结合有关事实、概念练习应用，通过经常的识、读、写、意、练，使学生增强联想能力，加深理解和记忆，逐步达到熟练水平。化学符号以外的化学语言也要多为学生创造常用常练的机会，例如，经常组织讨论，布置一些论述题、简述题，而不只是打钩、画线、选择、填空等。
化学语言的教学看似简单，实际上未必。它给我们提供了开展教学研究的空间，需要我们在教学实践中不断地研究、探索。
4.4 当前化学语言教学中需要注意的问题
目前的高中化学教学，往往只在高一新生刚入学时以及高中毕业复习时对化学语言有所重视，其余时间则“无暇顾及”。少数教师甚至认为化学语言教学是初中教师的事，这种认识对化学语言教学十分不利，要努力纠正。
在初中化学中，化学语言教学存在着下列需要重视的问题：（1）化学符号教学超标。以中考标准代替课程标准，甚至以“强化”为名随意增加数量、提高教学要求。（2）化学符号教学乱序。一步到位，提前“达标”：要求学生提前强记中考可能涉及的元素符号、化学式和化学方程式。（3）不重视表达训练，学生缺乏应用化学语言的机会。（4）化学符号教学失策。只强调结果，不讲方法。一些教师往往以复习课模式代替新课模式。由于初中化学只在九年级开课，任教教师都要承担初中化学复习迎接中考的任务，而高中化学教师不一定承担复习迎考的任务，所以初中化学的“超标”、“乱序”和“失策”等情况比高中普遍和严重。
概括存在的问题，就是任性施教、粗暴施教。当然，这只是极端情况，不同教师的情况有所不同，也有不少教师能够坚持正确的做法。
造成上述问题的原因主要有：
（1）对教学内容缺乏深入认识。一些教师主要是从升学考试角度“感觉”到化学语言很重要，是迫于升学考试需要来抓化学语言教学，对化学符号的本质和内外联系缺乏深入认识，不是从化学学科特点和学生发展需要来抓化学符号教学。
（2）对教学规律缺乏深入理解。虽然在“化学教学论”课程或者化学教材教法培训中学习过化学符号教学规律及教学方法等内容，但不求甚解，缺乏深入理解。
（3）对教学规律缺乏敬畏之心。出于功利之心，急于求成，浮躁任性，不屑于按照教学规律办事，肆意违背教学规律。
对应用化学的认识和理解范文第5篇
1问题的提出
世界著名学术期刊Nature的顾问编委员Philip Ball在对多位世界著名化学家就什么是化学学科的大问题进行专题访谈后，撰写了题为“化学家想知道什么(What chemists want to know)的专论[1]”。设问的中心议题是：化学在绝大多数科学技术领域中已经成为具有关键作用的学科组成之一，是否意味着它将被视为仅仅是一种得心应手的“工具？”或者说它仍然有着自身的主要化学问题等待着继续深入和突破？该文发表在2006年8月3日出版的Nature上[Nature 442, 3 August(2006)50-52]。所谈及的问题和学者们的真知灼见，对于化学学科的建设、发展以及化学教育的改革都有参考价值。
人们所以关注这个问题，起因很多，主要可以归结为以下两个方面，一个是有志于就读大学化学专业的优秀学生生源出现持续下降的趋势，迫使国外多所院校的化学系改变名称，或者缩小招生规模；另一方面，化学家在配合其他领域的发展方面，存在着过分关注具有强烈应用背景的课题的倾向。在融入其他学科或相关技术领域的过程中，呈现出化学的基础科学面貌变得模糊不清的问题。而和化学同为基础学科的物理学和生物学，在积极参与相关先进科学技术的前期研究、发明或开发的同时，对本学科中的大问题的研究热情却一直有增无减。例如物理学家始终热衷于诸如宇宙起源、以及从原子到天体的整个尺度范围内的空间、时间和物质是由什么来控制的等问题；又如生物学家在试图通过DNA的解码、以及如何支配蛋白质的结构和相互作用来回答Erwin Schroedinger提出的“什么是生命”的问题等。面对公众对化学的日益漠视，甚至认为化学作为一门基础学科的时代已经结束等误解，化学界必须正视并认真回答这个问题，也就是作为三大基础科学之一的化学，还是一门富有生命力的基础学科吗？它的大问题又是什么呢？
此外，近年来人类社会一直受到能源、资源和环境等问题的严重困扰，其中，涉及人们日常生活的各个方面的环境问题，不仅关系到人类社会的持续发展，而且直接影响到人体的健康和寿命的长短，更是日益受到社会的普遍关注。尽管环境问题的产生和作为自然科学之一的化学并无直接的关系，但是由于人们在谈及污染问题时，多以污染物的存在和危害性为依据(例如上个世纪70年现的与臭氧空洞生成有关的氟里昂和近日由有毒奶粉引出的三聚氰胺事件)，自然会联想到与研究和合成物质密切相关的化学，当人们不能严格分清化学学科和包含着化学过程的物质生产过程之间的差别时，把环境污染问题更多地归因于化学，应当是一种可以理解的误解。从污染物的源头来看，它可能是人工合成的，也可能是原来就存在于自然界的，即所谓“纯天然的”。它们的发现、分离、分析和化学合成工作属于经典的化学工作。化学家从物质组成、结构和变化等方面帮助人们认识了它们，并且学会了利用现有的物质作为原材料合成它们和新的物质，或通过化学修饰以改善它们的性能和某些功能，以及发现或发明能够对抗某些有毒或有害物质和病虫害的药物等。通过化学家们几百年的工作，人类社会所能应用和享用的化学物质日益丰富，以科学技术为基础的社会生产力和人类的生活质量也因此得以持续发展。但是必须明确的是：科学技术的应用、社会生产力发展所选择的主要途径、对社会各界需求的物质资源和生活资源的生产和分配等等任务，并不是化学科学的基本任务。所以，依据一切(化学)物质都是化学的研究对象，因而简单地把化学物质的存在等同于化学，即由所谓“处处有化学”推衍出来的“因为我们生活在一个物质世界中，化学不可须臾别离，所以化学是最重要的基础学科”和“因为所有的污染物都是化学物质，所以化学是环境污染的罪魁祸首”两种极端而片面的看法的同时存在，就不足为奇了。
由于对化学的误解一直没有得到彻底的澄清，而且以上两种相互对立的极端观点依然在通过教学、科普活动及大众媒体广为散布，不仅导致所谓厌化学症(chemophobia)的形成，并致使国内外不少高校化学系的招生质量逐年下降(尽管就业比率仍然保持中等水平)和纷纷改变系名(就连美国化学会在2004年都曾经有过改名为分子科学与工程学会的建议[1])等现象的存在，应当认为都是事出有因的了。因此，化学是否仍然是一门基础的自然科学，是否绝大部分的重要化学问题通过融入其他学科领域后，仅仅保留为一种“化学”视角？已经成为一个迫切需要面对并回答的问题，而且必须以化学是否仍然有着亟待解决的、富有挑战性的大问题来回答。Ball所写专论的重要性也在于此。
2什么是化学中的大问题
文中简要介绍的大问题，非常具有启发性和前瞻性，通过它们可以预见到化学在今后20年或更长一点的时期将呈现于世人之前的新面貌，同时它作为中心科学的作用将得到进一步地发展和深化。如果化学界和化学教育界能够就此形成共识，必将对化学专业建设和人才培养起到振聋发聩的作用。不仅如此，它对于初等化学教育和教学改革也有重要的指导作用，因为这是现在的中小学生未来步入社会时将要面对的实际啊！Ball根据专家访谈时收集到的意见和看法，归纳为以下几个方面的大问题。兹分述如下，为了有助于读者理解专家们的意见并形成自己的看法，在撰写本文时将尽可能地引用他们的原话。
2.1化学合成虽然无可替代仍然有着亟待解决的大问题
和其他“发现”科学如物理学、生物学、天文学以及地球科学相比，化学合成一直被认为是化学的最独特之处，而且通常是无可代替的。1890年法国化学家Marcelin就曾经自豪地用“Chemistry creats its objects”来描述化学的这个特点。曾经担任美国化学会会长的Ron Breslow(美国哥伦比亚大学的有机化学教授)进一步扩展了Marcelin的说法，他指出：“化学合成使得化学得以设立一个大多数其他学科无法企及的目标。”并提出“是否可以创立一门合成天文学？即通过改变引力常数来影响宇宙万物的性质，从而使其优化”的建议。尽管目前合成生物学也已经成为一门独立学科，但是在化学家看来，它不过是应用化学的另一个基于如DNA合成和蛋白质设计的分支而已。加州理工学院的核酸化学家Jacqueline Barton则强调：“化学是唯一能够制备前所未有的物质的科学”。
但是过于关注合成化学有可能使得化学家们不自觉地扮演着“修补匠”的角色，为了满足好奇心或者为了获利做着玩转分子世界的工作。由于工业发展带来的挑战已成为科学创造的重要推动力，因而致使工业化学和学科化学的分界线变得模糊不清。所以Barton指出：“化学是为工业添加燃料的科学事业。例如石油化工，还有制药、生物技术以及计算机芯片”。Breslow同意化学面对的大问题不如实际生活中提出的挑战性问题来得多的看法。例如从日光获取能量的实用方法，制造能够荷载大电流的室温超导体；还有迫切需要学习如何在完成生产过程的同时不至于损害环境等问题，都是些面对实际的挑战性问题。
没有人会低估应用和工业化学的重要性。但是如果化学家们对什么是我们能够知道的问题的关注远远不如什么是我们能够做的问题时，亦即过分关注为特定问题寻求特定解决方案的现状，是否会影响到化学作为一门基础科学的发展前景和进展的步伐？这是一个值得认真思考的问题。
伦敦皇家研究所有无机化学家John Meurig Thomas认为，化学是一门很特别的科学，例如，人们可以认同化学键的一般原理但是在特殊的分子中，却经常会遇到必须做出新的规定或修改原有理论的情况。他还说：“如果想找到一个能够普遍适用于酶、材料、表面等等的催化理论是一件荒谬可笑的事情”。值得关注的是，在大部分化学家垂青于实际问题和一些领域逐渐偏离化学的形势下，化学是否还存在某些大问题？如果是这样，它能否和物理学及生物学的学科前沿问题一样具有强烈的激励作用？
2.2细胞的化学基础和功能分子的结构功能关系问题
对于其他领域中的前沿问题，化学家确有协助解答的能力和义务。Nature所征得的比较一致的意见是，化学家们最关心的问题中有很大一部分被认为是属于生物学的。Stanford大学的物理化学家Richard Zare说：“对我来说，最大的有待回答的问题是关于生命过程的化学”。Barton对此表示同意，他说：“要真正地了解生命过程，一定要回归到化学”。
Harvard大学的化学家，George Whitesides的看法更加明确。他说：“细胞的本质完全是一个分子层次的问题”，而且“只靠生物学真的解决不了”。他认为生物学中“真正需要着力的”部分，如精确定量和分子层次的探究一直受到忽视的原因在于生物学家研究的是整个器官。Salk Institute for Biological Studies (San Diego, California)的分子生物学家，诺贝尔奖得主Sydney Brenner对此持有相同的看法。
对于分子生物学中基本过程的认识至今依然存在着许多困惑：如蛋白质折叠、生物分子功能的基因标记、以及高度选择性的分子识别等，基本上都属于分子层次的问题，即化学问题。尽管分子生物学家可以认为对于上述过程已经有了较全面的了解，但是从化学来看，却并非如此。生物医学和药物开发迫切需要的、基于分子层次的、合理且有预见性的科学依据的不足，就是最有力的例证之一。
University of California(Santa Barbara)的化学工程师Matthew Tirrell认为，涉及生物分子过程化学本质的信号传递是一个关键问题。也就在这个意义上，化学被视为一门信息科学。1894年德国化学家Emil Fischer用于解释生物分子识别的锁钥概念，可以看成是法国University of Louis Pasteur (Strasbourg)的超分子化学家，诺贝尔奖得主Jean-Marie Lehn把化学称作信息物质科学的由起。
自组织现象使得化学家产生了这样的认识，即分子可以按照某种程序相互作用并以某种特定方式聚集，而人工复制的分子聚集体则隐含着化学信息具有定向传递和放大的可能。Lehn说：“就我而言，认为化学对于所有的大问题都有着最重要的贡献，包括研究自组织过程是如何产生的，以及它又如何使得宇宙成为一个能够反映其母源物种的物质世界等在内。”Lehn相信，下一步的工作将是设计分子的‘学习体系’，这种体系不仅可以编程，而且可以训练。事实上，很多化学家所关注的另一个化学生物学关键问题就是记忆的化学基础。Barton认为：“当我们一旦得到答案之后，就有可能设计新的思维和记忆方式，至少做到学会如何保存旧有的思想和记忆。”Whiteside则希望知道如何能够运用化学使硅电子器件和灰质结合在一起，他问道：“怎样才能把我的计算机装入我的大脑？”这类问题看起来似乎应该属于神经科学家和电子工程师研究的范畴，但是神经元之间的信号传递则属于化学过程；这种类型的中介过程需要用化学语言提供指令。
呈现在化学家们面前的这些研究方向，能否确认为真正的化学问题？Whiteside持完全肯定的态度，他说：“我所持的观点就是，目前令人感兴趣的科学，就是化学”。因为即使是那些明显和化学相去甚远的领域例如天文学中的关键问题，就像‘还有多少类似于地球的星球’或‘土星的月球Titan上面有什么？’等基本上都属于分子层面的问题。当谈及学科交叉问题时，他认为由于物理学和生物学在解决分子层次的机制问题时存在着某些困难。促使化学家致力于了解(或预测)分子结构和功能之间的关系，从而成为对化学的最重要挑战之一，例如构效关系对于药物分子设计的重要性。Barton问道：“我们怎样能够对特定的细胞、器官或组织的分子做上特定的标记？又怎样能够使得在需要分子移动时，它就会移动？”构效关系的深入了解，对于工业合成用催化剂的设计也很重要，目前仅对简单小分子合成用的催化剂所涉及的构效关系了解比较充分，而且遗留的细节问题仍然不少。
2.3分子的动态特性和难以穷尽的化学物质世界
诺贝尔奖获得者，加州理工学院的物理化学家Ahmed Zewail指出，分子的动态行为和它们的分子结构一样，对于分子的活动性有着重大的影响。显然，生物分子间的相互作用并不像锁钥匹配关系(亦即只要在结合部位和底物分子间达到很好的几何匹配，就可以有效地完成整个过程)那样简单。例如分子和溶剂间相互作用时的动态学就有可能起着关键的作用。
目前，化学家对化学反应的动态过程研究，是以复杂的多维势能面(类似于崎岖的山地)为基础的。例如把蛋白质折叠的问题简约成为分子中肽链跨越势能面时的轨迹问题，以及它最后是如何停在和正确折叠构象对应的“能谷”中的问题等。Thomas说：“生物学对构效关系的考虑一般是不充分的，必须了解分子在势能面上的运动情况。”换句话说，动态学才是关键。即使化学家破解了分子设计的原理，化学家又能怎样运用它们呢？Barton说：“即使达到了这样的阶段，例如人们能够在实验室中以100%的产率合成任何一种分子，不再需要研究生花上一年的时间来完成它时，也不能算是真正地掌握了合成。所以涉及使原子能够按照预先设定的方式并有效地聚集成为新分子的过程和规律是个大问题。只有解决了这个大问题，我们才能够制造任何我们所想要的物质。”同时，能源、资源以及其他生产成本都达到最优化，而且对环境最友好的化工生产工艺和企业的诞生，将成为现实。这个涉及到化学合成的大问题，不仅具有重大的学科价值，而且可以极大程度地体现出化学在解决人类社会发展中所能起到的无可替代的作用。
只有化学家才知道加工原子和分子到底有多么困难，而有些分子是很多其他学科所依存的。例如，物理学家和生物学家是不会去制造室温超导体和人造微生物的。但是，如果化学被肢解并分属于其他学科，这类能够触及物质奥秘的训练基础也就不复存在了。认为化学的核心-推理式合成缺乏智慧的看法是错误的。有关化学家除了试图了解这个世界，还试图了解所有可能的世界的学科特色，Breslow说得好：“化学有其实用的方面，但是这不是基础科学。当我们确定地知道，自然界能够提供的分子和反应是非常有限，相对于处在继续创造和发现过程中的奇妙化学世界而言，不过是一个巨大无比的水桶中的一滴微小水珠时，化学的基础科学的性质就再也明白不过了。”
根据访谈，Ball在文中归纳出化学应当面对的6个方面的大问题，它们分别是：
(1)如何设计出具有特定功能和动态特性的分子？
(2)什么是细胞的化学基础？
(3)怎样制造未来在能源、空间或医药领域所需要的材料？
(4)什么是思维和记忆的化学基础？
(5)地球上的生命起源问题，以及在其他星球上如何才能够出现生命？
(6)如何才能够查明所有元素间的可能组合？
3化学学科发展的主线和对化学教育及教学改革的启示
Philip Ball在这篇专论中所提及的化学大问题，虽然涉及化学学科的很多领域，但是未必已经穷尽。参与访谈的化学家们各自由本领域的视角出发，提出的问题非常精辟，视角独到，脉络清晰，不仅有振聋发聩的作用，而且具有很好的启示作用，却也未必能够完全覆盖化学学科的所有领域。但是他们针对化学学科发展提出的意见和设想，不仅能够开阔我们的视野，更有很好的示范和启示作用。未尽之处，应当是留给我们的思考和想象空间。它将有助于人们从现代化学的众多成就中，辨明学科的发展主线和前进的轨迹。
例如根据估算，由常见元素组成的，和典型药物分子大小相当的分子总数，可能达到1040的量级。Breslow说：“目前，已知的化学世界，包括化学家已经使之‘膨胀’了的自然界在内的分子总数，还不到它的1%。”这是反对试图把化学还原为一种目标狭窄的学科的主要原因。诺贝尔奖得主，Cornell大学(Ithaca,NY)的理论化学家Roald Hoffmann则明确指出：“不能把宇宙还原为少数几种基本粒子或者是数以百计的元素，应当扩展到所有可能被合成的数量无限的分子。分子能够具有的结构和性能是难以穷尽的。”
此外，查明并制备化学元素之间可能生成的所有分子和使化学合成产率都能达到100%，本身就是一个大问题。而且是化学所特有的大问题。由于化学物质的性质决定于分子的组成和结构(有时还要考虑体系所处的环境)，分子的形成过程则取决于相应组分在给定反应体系中的动态历程和作用机制。因此仅仅满足于经典的活化分子有效碰撞理论和依据缺乏‘柔性’的锁钥关系而做出的分子设计，显然是难以完成这个历史任务的。Lehn近年来提出的Constitutional Dynamic Chemistry(组分动态化学)Adaptive Chemistry(适配化学)思想[2]，以及在这个思想指导下完成的一系列组成和结构都相当复杂的化学合成研究，为他在上个世纪80年代提出的化学信息论提供了新的实验证明。从中可以隐约地看到解决化学合成领域中大问题的一线曙光。
我们可以把目前化学学科发展中最值得重视的问题归结为：对什么是我们能够知道的问题的关注远不及于什么是我们能够做的问题。其实，这也是我们在目前进行的化学专业教育以及中学化学教学改革中，同样应该关注的问题啊！
参考文献：
