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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇食品化學的概念范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2靈活多樣的教學方法,激發學生的學習興趣
由于文理科學生同班上課,除了教學內容上要兼顧外,還要采用合適的教學方法,激發學生的學習興趣。實踐中,我們采用靈活多樣、理論與實踐相結合的方法進行講授。(1)采用研究型教學方法,向學生推薦閱讀書目,如環保類系列叢書;或讓學生聯系家鄉或自己親歷親見的環境污染問題,與所學的理論知識結合,再查閱相關資料,寫調研報告。(2)借助多媒體、影像資料等,圖文并茂,介紹歷史和當前的重大污染事件。如在學習化學與能源專題時,給學生介紹《石油與戰爭》及相關視頻資料,以更加突出能源的戰略地位,同時在能源的爭奪中,又造成了能源的浪費和環境污染;學習水環境與化學時引用央視的新聞調查《河流與村莊》,以事實講述水污染對人類身體健康的影響。科學的數據、直觀的畫面和視覺效果使學生能夠深刻體會環境給人類健康帶來的危害,激發學生的學習興趣,增強學生的環保意識。(3)采用案例教學,鼓勵課堂討論。如引入新聞事件,關注新聞熱點。新聞媒體幾乎每天都在報道與環境相關的新聞事件,如近年的紫金礦業含銅廢水污染汀江、墨西哥灣原油泄漏、瀏陽的鎘污染事件、日本大地震引起的核泄漏、2012年中國大范圍的霧霾天氣等,都可以是課堂上的討論話題。(4)充分利用網絡資源。網絡上有許多關于環境保護的資料,如中國環境教育網(hjjyzz.com)、環境教育網(zhbjy.org.cn/)以及各大網站的環保專題等,學生可以從上面獲得很多相關知識和環境方面的信息。在教學中可以給學生作業的形式讓學生針對相應的專題進行調查、分析、總結,擴大學生的視野。
3教學效果
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)24-0132-04
The Teaching Research on the Connection between General Chemistry for Food Professional College Students and Chemistry in High School
Kong Lingyan et al.
(College of Food Science and Engineering,Nanjing University of Finance and Economic,Nanjing 210023,China)
Abstract:As a required basis course for food specialty of colleges,General Chemistry was the first chemical course for the university students. So it has played an important role. In this paper,the connection of chemistry teaching between food professional university and senior high school was introduced from the high school chemistry structure and the main points of the various modules under the new curriculum standard. And the influence of the current college entrance examination model to the general chemistry study was analyzed. And suggestions will provide reference for the reasonable arrangement of teaching progress and teaching methods for college teachers.
Key words:New curriculum standard high school chemistry;Food specialty;General chemistry;Current college entrance examination model
普通化學作為高等院校食品類專業的必修基礎課,是學生進入大學階段首先學習到的化學課程,因此處于高中化學與大學化學的銜接點上,具有重要的地位。普通化學作為整個化學學科的導論性課程,所講授內容一方面可以為其他課程如分析化學、有機化學、物理化學、生物化學、食品化學等課程提供必備的理論基礎,同時為學生的學習起著承前啟后的作用。多年普通化學教學實踐表明許多大一新生在剛進入大學時因學習習慣還停留在高中階段的“灌輸式”被動學習模式,不能很快的適應大學的學習節奏,自主學習能力、獨立分析解決問題能力等方面較為欠缺。另外,2003年開始進行的普通高中課程改革,使高中化學課程結構和高中實際教學情況都發生了很大變化。現在高等院系食品類專業招收進來的大一新生,其化學知識貯備情況,高中階段化學知識的覆蓋范圍,可否為大學化學學習提供必要基礎,以及高中化學的知識體系是否能夠成為大學化學課程體系的支撐,這些問題的解決對大學普通化學教學中幫助學生順利實現由中學化學到大學化學的過渡,激發學生學學化學的興趣,提高普通化學的教學質量起著重要作用。而在大學普通化學課程的教學中,教師對目前高中新課標知識體系與普通化學知識框架的銜接以及不斷改革的高考模式下,學生的高中化學基礎并不是很了解,在此,筆者將針對兩者之間的銜接方式,及現行高考模式對大一新生化學知識起點水平的影響展開討論,希望能夠引起相關教育工作者的關注與重視。
1 新課標下高中化學知識體系
目前,我國的基礎教育仍處在新一輪的改革中。高中化學新課程改革開始于2003年,隨著改革的逐步推進,到2010年,這一改革已在全國范圍內普遍推廣。這一改革對大學的化學教學產生了一系列的影響。因此,作為高等院校化學教師,了解高中新教材的知識體系,了解大一新生所具有的化學基礎對于提高普通化學教學質量具有重要意義。
1.1 高中化學課程設置及學習要求 2003年4月,教育部制訂頒布了《普通高中化學課程標準(實驗)》(簡稱新課標),目前新課程已實行了13a,稱之為現行高中課程。依據新課標要求,高中化學課程由若干課程模塊構成,分為必修、選修兩類。其中,必修包括2個模塊,以必修《化學》1和必修《化學》2兩本教材呈現;選修包括6個模塊,以6本選修教材呈現,分別是《化學與生活》《化學與技術》《物質結構與性質》《化學反應原理》《有機化學基礎》和選修《實驗化學》。必修課程為全體高中學生必須學習的內容,選修課程是必修課程的拓展和延伸,并且體現新課標的選擇性,可以為不同學生的個性化發展提供保障。
高中生要達到高中畢業的要求,需學習2個必修模塊內容加一個選修模塊內容。選修課程基本上是由各省市教育主管部門統一為高中生進行了模塊選擇。必修模塊內容一般安排在高一年級,所有高中生共同學習。到了高二文理分科,文科的學生一般選修《化學與社會》模塊內容,理科的學生一般選修《化學反應原理》模塊內容,并完成學業水平考試并達到合格以上,可以達到高中畢業的基本要求。各省市規定基本一致。
高考化學科目的考試內容包括必考內容和選考內容。必考內容涉及必修模塊中的“化學1”“化學2”及選修模塊中的“化學反應原理”的內容。選考內容涵蓋了選修模塊“化學與生活”“化學與技術”“物質結構與性質”“有機化學基礎”的內容,在試卷中匹配了各選修模塊的試題內容,分值相當,考生從中任選一個模塊內容考試。因此如果考生參加化學科目的考試還要繼續選修《物質結構與性質》《有機化學基礎》《化學實驗》等模塊中的1~2個,以達到高考的要求,即總共需要學習4~5個模塊的內容。
1.2 高中化學課程各模塊主要內容 高中化學教材選取的是宋心琦主編,人民教育出版社出版的普通高中化學系列教材[1]。
必修1:引入物質的量的概念,并介紹了相關定性和定量計算的知識,如物質的量濃度的計算;實驗室安全知識和基本的分離、提純操作方法以及溶液配制;物質分類的概念;離子反應、酸堿電離理物質,給出了傳統酸堿鹽的概念和水溶液中酸堿反應的實質;化合價概念,從電子轉移角度介紹氧化還原反應。
必修2:主要包括“物質結構基礎”“化學反應與能量”“有機化合物”和“化學與可持續發展”4個一級內容。通過這一模塊,學生學習了物質結構的初步知識,認識了元素周期表和元素周期律,學習了核外電子分層排布初步、化學鍵的概念;從化學反應基本原理出發,了解化學反應伴隨能量變化的本質,知道化學鍵、化學能與電能的相互轉化,定性了解化學反應速率及其影響因素和化學平衡概念;還學習了有機化學的入門知識。
以上內容充分體現高中化學內容的基礎性,與大學階段的普通化學中化學知識的基本框架性基本相符,基本能夠反映大學階段化學知識的風貌和基本輪廓。
化學與生活:注重化學與人類的關系,主要以日常生活為線索組織素材,貼近學生現實,極具親切感和科普性,體現化學與社會發展的關系以及化學的作用和應用。文科學生主要選修此模塊以達到畢業要求。
化學反應原理:包括“化學反應與能量”“化學反應速率與平衡”“溶液中的離子平衡”3個一級內容。內容上涵蓋了化學反應的基本原理,如焓變、熵變的概念及相關計算,化學平衡的概念及計算,化學反應速率的計算;還包括了溶液中的弱電解質的解離平衡以及原來大學化學的知識沉淀-溶解平衡。這些內容是必修2的延伸和擴展,與大學普通化學內容中的化學熱力學、化學反應基本原理、水溶液化學關系密切。目前各省市高中為理科學生指定選修此模塊,以達到高中畢業要求。
物質結構與性質:主要內容包括原子結構與性質、化學鍵與物質性質、分子間作用力與物質的性質。較為詳細、深入地介紹了原子結構初步知識和化學鍵以及分子間力等基本理論。還涉及了金屬晶體堆積類型的內容。有機化學基礎模塊在大學普通化學內容中未涉及,因此不作介紹。高考中考化學科目的學生一般會從這兩個模塊中選擇1個或2個模塊繼續學習。
化學與技術和實驗化學選修模塊,在目前大部分省市的高中很少會有學生選修,因此此處略去。必修模塊為學生打下了化學學科的共同基礎,是面向全體高中生的,具有基礎性和啟蒙性的價值選修模塊內容是必修模塊內容的延伸和擴展,在內容的深度和廣度上均有所加深[2]。
1.3 普通化學知識體系與高中化學知識的銜接 普通化學教材參考《普通化學》(第6版)(浙江大學普通化學教研組編著,高等教育出版社出版)[3]。主要內容包括化學熱力學初步、化學反應基本原理、物質結構基礎、水溶液化學、電化學基礎、元素化學等。新課標下高中課程設置基本上為大學化學做好了鋪墊,有些知識點是重復的,但是有些知識點之間仍然存在一些銜接問題。需要普通化學教學工作者根據具體的情況區別對待。
有待進一步深入學習的知識點:酸堿理論部分,高中化學只講了酸堿電離理論,給出了傳統酸堿鹽的概念;大學普通化學則是在酸堿電離理論基礎上著重介紹酸堿質子理論,重新定義酸、堿、兩性物質,擴大了酸、堿的范圍和酸堿反應的范圍。大學普通化學在氧化還原反應部分,引入更科學的氧化數概念取代高中化學中的化合價概念。化學反應原理中反應速率部分,高中化學采用平均速率來表示,而普通化學是以瞬時速率來表示,并考慮了反應進度。化學反應焓變的計算,高中化學采用Hess定律通過方程式的疊加間接計算,普標化學相關計算中引入標準摩爾生成焓的概念,并運用Hess定律直接計算反應的標準摩爾焓變。關于電子云的概念,高中化學只給出s、p軌道電子云輪廓圖(界面圖),未給出d軌道的圖;而普通化學通過引入波函數概念,根據波函數對電子云定量分析,得到原子軌道角度分布圖、電子云的角度分布圖、電子云的空間分布圖等3種圖。大學教師在講授這些內容時,應該以高中化學中的知識點為切入點,通過設置引導性、討論性問題的方式組織課堂教學,幫助學生順利實現由高中化學到大學化學的過渡,有利于激發學生的興趣。
普通化學獨有的內容(高中化學不涉及的內容):在大學普通化學內容中,有一部分是高中化學不曾涉及的,如系統和環境;相;化學反應的自發性;吉布斯函數變與化學反應進行的方向;反應級數、反應速率理論和活化能;稀溶液的依數性;緩沖溶液;溶度積的概念和定量計算;配位平衡;配位化合物的定義和命名;電極電勢及影響電極電勢的因素;原電池電動勢與吉布斯函數變的關系;分解電壓;電解的產物;三種分子間作用力的產生和特征;離子極化理論和鍵型的過渡。學生對這部分知識是陌生的,沒有任何知識基礎。大學化學教師在教學中要高度重視,作為難點講解,加深學生對知識點的認識。
2 高考模式對大學普通化學學習的影響
2.1 現行高考模式 自從2003年開始課程改革后,全國高考模式也隨之變化。最突出的特點是各省市可以自主命題,自己確定高考模式。改革到現在,各省市的高考模式一般為“3+X”或“3+文綜/理綜”模式。兩種模式中,“3”都指的是語文、數學、英語科目,為必考科目。在“3+X”模式中,X是指文科學生在政治、歷史、地理中任選1門或2門考試科目,理科學生在物理、化學、生物中任選1門或2門考試科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式,江蘇省施行的是“3+2模式”。“3+文綜/理綜”模式中,文綜考試科目是將政治、歷史、地理3門科目,綜合在一張卷子上,分成三個模塊出現;相應的理綜指的是理科的物理、化學、生物3門科目綜合在一張卷子上,分3個模塊出現。自2013年開始,理綜總分為300分(物理110分,化學100分,生物90分),例如北京市,安徽省,山東省,河南省等地區采用的是“3+文綜/理綜”模式。
施行“3+X”高考模式地區的理科考生來講,除了必考科目,任選科目中可以不選擇化學科目。在學完高中階段要求的化學內容后就不再接觸化學。這就導致目前高等院校化學專業或非化學專業大一新生化學基礎、化學知識儲備有很大的差異。
2.2 現行高考模式對大學普通化學課程學習的影響 “3+X”模式的文科考生及“3+文綜”模式的考生,在高一和高二階段完成了“化學1”“化學2”“化學與社會”3個模塊內容的學習,“3+X”模式中不考化學科目的理科考生,完成了“化學1”“化學2”“化學反應原理”3個模塊內容的學習,均達到高中畢業要求,可以不再繼續學習化學課程。因此具備了3個模塊的化學知識儲備,能夠為普通化學課程的學習提供了一定的基礎。但因為只在高中低年級學習,升入大學后再學習化學相關課程,可能將面臨“從零開始”的困境[4]。
因高考化學科目的考試內容中包括必考和選考內容,所以“3+X”模式中參加化學科目考試的理科考生及“3+理綜”模式的考生,除了完成高中畢業要求的“化學1”“化學2”“化學反應原理”3個模塊內容,一般還需要在高二及高三階段繼續學習化學課程中的選修模塊內容。有的選擇學習了“物質結構與性質”模塊,有的選擇了“有機化學基礎”模塊,有的兩個模塊均選擇。這部分學生經歷了高一到高三持續的化學課程學習、訓練,學習內容上更加深入,因此具有較好的化學基礎,將對大學階段的化學課程學習提供較大的幫助。但因為所選修模塊的差異,學生的基礎不盡相同,僅選修“有機化學基礎”模塊的學生,對后續學習有機化學課程有一定幫助,但物質結構知識方面欠缺;僅選修“物質結構與性質”模塊的學生,學習普通化學課程得心應手,但對學習有機化學課程幫助不大。
2.3 南京財經大學食品類專業學生的化學基礎情況調查 為了解現行高考模式下高等院校入學階段學生的化學知識起點情況,選擇南京財經大學校食品科學與工程學院食品科學與工程、食品安全與質量控制2個專業的13、14、15級學生為調查研究對象,采用調查訪談的方法,主要從生源地、高考模式兩個角度對學生進行了訪談。所得數據結果如下表所示。
分析表中數據可知,近3a來,我校食品科學與工程學院每年所錄取的新生中,“3+理綜”模式及“3+X”模式參加化學科目考試的學生人數較多,在每一級所訪談的學生中所占比例分別為,13級71.25%,14級72.61%,15級為71.60%。并且近3a來的比例變化不大,說明我院生源比較穩定。同時也說明7成多的學生高中起點的化學知識基礎較好。“3+X”模式中未選考化學科目及“3+文綜”模式的學生也占了一定的比例,其中13級為28.75%,14級為27.38%,15級為28.39%。說明每一級都有近30%的學生僅高中低年級階段學習了化學課程,所學內容較淺顯、不系統,同時因為間隔時間較長,因此高中化學基礎知識可能已經遺忘殆盡。
3 總結與展望
綜上所述,現行高中化學課程內容的設置,對于參加化學科目高考的學生而言,高中階段所學習的化學知識基本與大學普通化學知識框架基本符合。而對于不參加化學科目高考的學生而言,其在高中階段只需學習必修2個模塊和選修1個模塊的學習即可達到高中畢業的要求,因此所學化學知識只是具有啟蒙性加基礎性的意義。另外從現行高中化學各模塊知識點與大學普通化學銜接的角度,有些知識點是重復的,有些知識點介紹方式及深度與大學普通化學有所不同,所涉及的范圍也遠不及普通化學廣泛,知識的系統性,也有待學生在大學化學學習中進一步完善、提高。大學教師在教學中應根據普通化學知識點與高中化學知識點的銜接情況,合理安排教學內容,教學進度。對于重復的知識點可以不講或少講,將寶貴的時間放在需要加深和未曾學習過的知識點上。另外,現行的高考模式決定了食品類專業大一新生的化學知識起點參差不齊,有的學生選考了化學科目,有的考生沒有選考化學科目,有的是文科生源。因此我們應關注學生的知識差異和個性差異,依據“因材施教” 的教育原則,在細致、透徹講授知識的同時注重學習方法的引導,促進每一個學生都能發展進步。
參考文獻
[1]宋心琦.高中化學[M].北京:人民教育出版社,2003.
1.適當延伸初中化學中涉及的教學內容
現今,初中化學的教科書中也融入了很多綠色化學的知識,比如海水資源的開發與利用、化學反應條件控制等等.教師在進行課堂教學時應該緊扣教材,將綠色化學理念隨時體現出來,做好初中生的綠色化學啟蒙教育,提高他們對綠色化學的積極性以及知識水平.當然,化學教師除了要利用好教材中關于綠色化學的內容之外,也可以對內容進行適當的延伸,讓初中生能夠更容易的理解綠色化學的概念,提升他們學習綠色化學的興趣.
例如,化學教師講解釀酒的原理之后,還可以進一步給初中生簡單介紹目前我國工業生產和日常生活中對乙醇的需求情況.讓他們知道我國對乙醇的需求現狀是供不應求的,而且單純使用淀粉類糧食作物生產酒精的話將會產生非常龐大的成本.而在大自然中含量相當豐富卻無法供人類食用的纖維素(如樹葉、稻草和玉米芯)也是碳水化合物.如果使用這類纖維素作為乙醇制取的原料來源,不僅能將生產成本大大降低,而且也不失為一條新能源開發的可行道路.
2.借助多媒體等現代化教學手段
在初中化學的教材中涉及綠色化學的內容非常多,如白色污染防治、能源的綜合利用、臭氧空洞、水污染等.但是對于這些綠色化學理念的解釋,初中化學教材中僅僅局限于直白的文字.教師在化學課堂教學課堂上,很難將這些綠色化學的理念給學生解釋清楚.所以這時候就必須要借助多媒體等現代化的教學手段進行教學.將綠色化學內容以圖片、動畫、視頻的形式呈現給初中生,給他們營造強烈的視覺或聽覺感受,加強初中生對綠色化學的感知程度.還可以收集一些時事新聞,將初中生的實際生活與綠色化學聯系起來,讓他們更容易理解綠色化學概念的同時,體會到實現綠色化學對國家可持續發展的重要性.而且對于那些由于客觀條件限制不能進行現場演示教學的趣味實驗,也可以通過多媒體課件展示給初中生,讓他們對實驗形成一定的印象和認知,彌補無法進行實驗的遺憾,進而對綠色化學樹立起一個全新的認知和理解.
二、加強綠色化學理念在初中化學實驗中的實踐
1.嚴格規范初中化學實驗的基本操作
初中化學是一門建立在實驗基礎上的學科,所以做好實驗教學是豐富初中生綠色化學理念的重要手段之一.在初中化學實驗中,也可以將資源節約、無污染無廢料、循環利用等綠色化學實驗新要求充分的體現出來.在初中生的心中牢固樹立起“關愛環境、保護環境”的意識.因此,在初中化學實驗的實際進行過程中,必須要對實驗的基本操作進行嚴格的規范.如何正確的聞氣體、放置藥品?取藥品時操作工具的選用、具體的操作手法以及取藥品的量等,化學教師都必須要對初中生交代清楚.化學實驗結束以后,教師還必須正確、細致地指導初中生做好化學廢棄物的處理、儀器的清洗歸位以及實驗桌面的清理等工作.
例如,化學教師在指導初中生進行酸堿鹽性質的實驗時,就可以引導他們將試管改為點滴板來進行實驗操作.這樣一來不僅可以使實驗現象更明顯,實驗結果對比起來更容易;而且還可以達到節約實驗藥品的目的,避免藥品的浪費,減少對環境的污染,進而在潛移默化之中讓初中生形成綠色化學的意識.
2.及時優化初中化學實驗的裝置
進行初中化學實驗時,固體、液體和氣體的產生不可避免.但是在這些產物之中有很多都是有毒或者有害的,她們不僅會污染環境還會威脅人類身體的健康.因此,教師在引導初中生進行化學實驗時,可以在不讓實驗的結果和現象受到影響的前提下,鼓勵初中生主動去改進和優化化學實驗的方法、步驟以及儀器裝置.以此來降低化學試劑和實驗產物對環境的污染,實現綠色化學實驗的目的.
例如,化學教師帶演示一氧化碳還原氧化鐵的實驗時,應該對初中生強調尾氣(即一氧化碳)處理的重要意義,并讓學生嘗試思考更多更好的尾氣處理辦法.除了將一氧化碳燃燒后以二氧化碳形式排放到空氣中之外,還可以采用氣球法或排水法將一氧化碳收集起來然后加以再利用;或者將后面一盞酒精燈撤掉,并將用于導出尾氣的玻璃導管設計成彎管,使尾氣在放有氧化鐵粉末的試管下再次燃燒反應,實現尾氣循環再利用,提升實驗物資利用率及實驗產物的利用率.
三、重視在初中化學課后習題中對綠色化學的滲透
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)10-0069-01
進入初三的學生開始接觸到一門新鮮的課程——化學。初中化學課程不僅是整個化學教育的啟蒙和基礎,同時也是處理生活中問題的重要工具和手段,對于以后的學習和生活有著至關重要的作用。由于課程開設比較晚,因此學生對化學存在很多的疑問和好奇心,比如:什么是化學,化學跟我們的生活有什么關系,如何學化學,以及怎么學好化學等等。激發學生學習化學的熱情并促使學生學好化學是擺在每一位化學教師面前的一個嚴峻的課題。根據筆者的經驗,初中化學的入門教育可以從以下三個方面來進行:
1.聯系生活實際,巧妙地引入化學知識
任何一門知識,如果不能學以致用,那永遠都是紙上談兵,而談不上真正的掌握,而想要將一種知識應用到生活中去就必須先了解其與日常生活的關系。在學習化學知識時,可以先巧妙地聯系生活實例引入化學概念,比如在學習空氣有關的知識時,可以向學生提出問題:沒有空氣會怎么樣?空氣里都有哪些成分?大氣污染都有哪些?炒菜時油鍋著火時蓋上鍋蓋就可以滅火是什么原因?再比如生活中一些常見的食品問題:食鹽和糖的成分有什么不同?鬧得沸沸揚揚的“假酒”和“真酒”的成分有什么區別?黑心商販采用硫磺熏制色澤好看的食品有什么危害?通過這種生活中常見的問題,將學生放置在一個既熟悉又新鮮的環境中,而互動的方法可以活躍課堂氣氛,同時也使學生參與到課程中來,并且感受到化學無處不在、化學與生活息息相關,從而產生必須學好化學的信念。
2.結合生動有趣的化學實驗和化學語言,激發學生的興趣
達爾文曾經說過“沉溺于自己感興趣的問題,就會主動而深入了解任何復雜的問題。”莎士比亞也曾經說過“學問必須合乎自己的興趣,方可得益。”興趣是學生學習的主要動力,只有對自己的學習對象感興趣,學習的行為才會高效持久的進行下去。
2.1 生動有趣的化學實驗
化學是一門以實驗為基礎的學科,具有很多神奇的實驗現象,化學概念、定律、性質和化學現象的描述來源于化學實驗。化學實驗有利于學生形成概念、汲取化學知識,有利于培養學生的觀察能力和動手能力,有利于培養學生科學的學習方法,同時也是輔助教師提高學生對化學的學習興趣、幫助學生入門的重要手段。比如在教學中就可以準備以下兩個實驗:
實驗一:
“吹氣生火”——在一塊脫脂棉上撒一些過氧化鈉的粉末,然后找一段粗口徑的玻璃管,從管中向撒有過氧化鈉粉末的脫脂棉吹氣,就會發現脫脂棉燃燒起來。這主要是因為吹出的氣體中不僅含有N2、O2,還含有H2O和CO2,而后兩種氣體和過氧化鈉發生反應放出熱量就會使著火點較低的脫脂棉燃燒起來。
實驗二:
“近朱者赤”——在甲燒杯中加入20ml滴有酚酞的濃氨水,甲燒杯中的液體呈紅色,在乙燒杯中加入20ml滴有酚酞的酒精溶液(呈無色),并用玻璃片蓋好乙燒杯。將甲乙燒杯靠近放在桌上,抽取玻璃片的同時立即用大燒杯罩住兩個小燒杯,這是會發現,原本無色的乙燒杯會和慢慢的變成和甲燒杯一樣的紅色。這主要是由于堿性的濃氨水具有揮發性,遇到酚酞溶液時會使酚酞溶液變紅。
在這些化學實驗的幫助下,學生對化學的興趣會有所提高,因而會更快更好的入門。
2.2 富有畫面感和色彩感的化學語言
化學語言是學生學習的重要的媒體,風趣幽默、具有畫面感和色彩感的化學語言可以給學生鮮明的化學形象,可以引起學生強烈的學習興趣,而枯燥無味的化學語言會使學生望而生卻,從而影響學生的學習興趣,降低學習效率。
化學中的元素符號、化學式的記憶可以編成朗朗上口的小口訣來幫助記憶,同時輔之以分批記憶、日積月累的方法。比如可以將堿的性質編成幾句口訣:堿的性質很活潑,能和酸類起中和,酸性氧化物很多,發生反應和堿液,能和鹽類起反應,指示劑遇堿變顏色。再比如我們常用的金屬活動性順序:鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵,錫鉛氫,銅汞銀鉑金。
此外,一些化學復雜的化學現象也可以采用類似的方法來記憶,比如鎂條燃燒時,可以生動的形容為:上冒煙、下掉面、燃燒白光很耀眼;“銅綠”的加熱分解可以描述為:綠色粉末變黑色,生成氣體CO2,氫氧化鈣變渾濁,試管內壁有水珠。
這些押韻的小口訣能夠在學生的腦海中形成生動畫面,讓原本枯燥無味的實驗現象的記憶如詩歌般的美麗,學生在記憶口訣的同時能夠促進他們對化學的興趣,同時也能夠更好的理解物質的特性和實驗現象。在經過幾次的引導之后,學生就會自主地把各種難以記憶的內容編成小口訣,從而達到快記、巧記、牢記,并達到舉一反三的效果。
3.創造性的學習方法,形成系統的知識網絡
初中化學的知識點非常龐雜,涉及到幾十種元素,這幾十種元素還可以組成多種化合物,此外還有各種各樣的化學式和化學方程式,如果將這些知識孤立的機械的記憶,往往會事倍功半。但是只要抓住它們的內在聯系,進行歸納和對比,形成知識網絡,從本質上來記憶,就可以達到事半功倍的效果。
在每章知識結束之后,要引導學生對知識點進行梳理,把知識點進行銜接,同時也要注意與以前學過的知識點之間的聯系和區別,形成一個知識網絡。比如在學習物質時,可以按照物質的組成、結構、性質、制取、用途等五個方面來進行總結,并進行對比。對于物質的性質可分為物理性質(顏色、氣味、狀態、密度、溶解性質、熔沸點等)和化學性質(與金屬、氧化物、還原物、酸堿鹽的反應)分別進行記憶。在化學的學習過程中如果都能以類似的方法將知識點進行歸納總結,就會對全書的知識形成一個系統的網絡。系統的知識網絡有助于學生對全書的結構和知識體系的認識,從而幫助學生更好地入門。
在化學教學過程中,只要充分調動學生的積極性,激發學生對化學的興趣,使學生享受并熱愛化學,就可以引導學生快速的入門,為以后的學習奠定堅實的基礎。
參考文獻:
近年來,由于高校的擴招,導致低質量的生源進入中專學校,低質量的學生在學習上存在畏難心理,尤其是對化學的學習。而化學課程是我校食品加工專業學生必修的主要基礎課,學生必須要受到必要的化學教育,提高化學素養,才能為學習各專業課程和今后的工作需要打下堅實的化學基礎,也才能滿足我國對于培養高素質的勞動者和中級專門人才的現實需要。
1.中專生化學學習困難的原因
(1)化學課程學習目的不明確及學習興趣不濃厚。大多數學生還不清楚化學對于實際生產生活的重要作用,學習目的不明確,還有相當一部分學生關于化學對生活的影響一點認知也沒有,認為學習化學只是學校安排的課程。對化學課程的學習興趣不濃厚。
(2)不良的化學學習習慣。中專學生大多數沒有課前預習、課堂記筆記、課后復習的習慣,能把化學概念、基本理論、基本原理與實際生活聯系起來的則更少。
(3)化學學習自主能動性不強。主要表現在完成化學課后作業、完成實驗報告及未聽懂的課程等方面獨立思考、獨立完成的較少,一般要與同學討論或是向老師請教才能完成,更有少數部分學生直接抄襲其他同學的。
另外,中專學校學習風氣受到不良風氣的影響,網絡的新奇信息、游戲對于學生的誘惑, 家庭教育都對學生學習產生一定的影響。
2.基于中專生化學學習困難改革的內容及在教學中的應用
中專生化學學習困難的原因源于各個不同的方面,解決這些困難就需要對其形成的因素進行綜合考慮,才能真正從根本上改變這種現狀。在教學中我主要從以下幾個方面去改進:
(1)明確化學與食品加工專業的關系。上化學的第一節課我就給學生講化學與食品專業的關系,向學生講解食品營養成分從根本上來說都是一系列的化學物質,只有掌握了這些化學物質的基本性質,才能更好地在工作中發揮作用。
(2)利用多種教學方法培養學生學習化學的興趣。如積極推行分組討論合作學習;利用形象、生動的多媒體教學;通過演示實驗、趣味實驗引發學生的興趣;利用社會生活中的案例,創設問題情境,使學生認識到化學學習的現實意義,激發學生的好奇心。
(3)循序漸進,注意知識的相互銜接。在學習化學教材前,我有選擇、有重點的復習初中知識,并向學生介紹本學科的特點及在食品專業中的重要作用,做到初中與中專知識的銜接。
(4)培養學生良好的學習習慣。在上課中,我常常引導學生學會預習、聽課、復習、做筆記,等等。并對學生進行學習策略、學習方法指導,使學生盡快適應中專教學環境。
(5)在化學教學中適當穿插德育教育。中專學校注重技能培訓,有明確的職業定向,且與企業單位、實習基地結合緊密,通過在教學活動中適當的做學生思想轉化工作,更有利于學生對化學的學習。
(6)深入食品企業參觀學習,體驗專業技能的應用。按照理論與實際相結合的要求,帶領學生去雨潤公司參觀生產線和檢驗車間,請生產技術員講解生產流程等,并利用周末調查食品的色、香、味及其化學變化。這些實踐活動使學生具體認識到化學在食品專業中的重要性,增加了學生對專業學科范圍的感性認識的同時,也使學生思想上對化學學習有一個質的飛躍。
(7)教師自身素質的提高。俗語說得好,教給學生一碗水,老師要有一桶水。老師個人素質的高低及業務的熟練程度會對學生產生直接的影響。
3.存在的問題與建議
(1)一學期的教學實踐表明,采取的措施對學生基本理論、實踐技能的學習、掌握都有促進作用,但存在三天打漁,兩天曬網現象。中專生這個年齡,情緒波動比較大以及本身對學習的認識態度,直接影響了化學的學習。這就需要從根本上解決學生的思想問題。
(2)化學學習困難的情況一旦形成,轉化的難度非常大,其轉化單靠教學改革是不能在短時間內完成的,這需要化學教師、班主任、教務處以及學校充分認識到任務的艱巨性和長期性。
(3)要提高學生的化學學習成績,要求教師要不斷獲取新知識,提高自己的教學水平,改進教學方法。同時還需要學校、家庭、社會的大力支持和共同努力。
參考文獻:
傳統的初中化學教學受制于中考指揮棒的束縛,與初中生的生活實際情況相脫鉤,導致本來神秘有趣的化學教學充斥著枯燥乏味的定義、方程式、原理、現象的死記硬背,導致化學題海成為初中生不得不面對的暗無天日的苦海,造成初中生失去利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力的困難局面。在這樣的大背景下,本文將密切聯系新課程改革的形勢以及筆者自身多年來進行初中化學教學的實際經驗,從不同的角度來深入地探索如何培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力,從而有利于提高初中生對化學課程的興趣,使初中生能夠以更加飽滿的熱情投入到初中化學學習過程中來。
1.創設出生活化的初中化學教學情境
為了科學有效地培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力,有必要在教學的過程中將生活中真實的事物引進來,同時,將其和化學課本中的諸多概念原理進行一一對應,因此,有必要引導初中生留心觀察生活中的問題,創設出生活化的初中化學教學情境,保證初中生在熟悉的生活情境中發現問題和解決問題,能夠非常有效地激發初中生進行探究的欲望,有利于增強初中生學習化學的興趣。
具體來說,在進行分子概念相關知識的教學過程中,教師應該密切結合生活中的具體例子,引導初中生認真思考各種各樣的日常生活現象中的“奧秘”,創設出生活化的初中化學教學情境:酒香不怕巷子深的奧秘是什么?臭豆腐的味道很遠就能聞得到的奧秘是什么?剛剛洗過的衣物在太陽底下很快就能曬干的奧秘是什么?衣服干了以后會出現白色的痕跡的奧秘是什么?一湯匙食鹽放在水里消失了而水卻變咸了的奧秘是什么?一升的水和一升的煤油混合之后的體積之和不是兩升的奧秘是什么?等等。通過你這種方式,來引導初中生認識分子的存在和分子的性質。
2.運用化學知識,解決生活問題
新教材努力從化學的視角去展示社會的可持續發展,培養學生對自然和社會的責任感,用科學、技術、社會相聯系的觀點引導學生認識材料、能源、健康、環境與化學的關系,逐步培養學生形成綜合的科學觀和對有關的社會問題作出判斷決策的能力。所以,化學教學不僅要從學生的生活中提出化學問題,還必須結合現實生活中的實際問題,讓學生運用化學知識和化學的思維方式去看待分析與解決,從而使學生體驗到化學的價值,進一步感受到化學與現實生活的緊密聯系,提高學生的實踐能力。
讓學生用化學眼光去觀察和認識周圍的事物。化學知識源自于生活,但又不完全等同于生活,化學教學過程中,一方面,要讓學生結合自身的生活經驗和已有的認知水平,圍繞問題的解決,逐步把生活知識化學化,讓學生在生活的實際情境中體驗化學問題;另一方面,又要讓學生能把所學到的化學知識自覺地運用到各種具體的生活實際問題中,實現化學知識生活化,從而提高學生的化學素養。
3.開展合作學習活動,精心設計討論問題
合作學習能夠轉變初中生的學習方式,有利于鍛煉初中生與人協作的技能,有利于培養初中生主動學習和探究的精神。在具體開展合作學習活動的過程中,離不開各種各樣的討論問題的設計,因此,必須精心設計討論問題。教師在進行討論問題的設計的過程中,必須堅持開放性的原則,在開展小組合作學習活動之前,教師必須深入研究化學課本,明確所要體現的理念。與此同時,教師有必要了解初中生的興趣愛好和特征,精心設計和初中生的日常生活關系密切的化學問題,保證初中生在自主學習的基礎上能夠積極地進行合作學習。
4.參與生活實踐,認識化學問題
實踐是學生學習的重要環節,是知識理解的延伸與升華。任何束縛住學生手腳,只允許他們冥思苦想的教學方法是不科學的。只有讓學生充分進行生活實踐,才能使學生真正明白所學知識的價值。例如,結合空氣、水、酸、堿、鹽等內容的學習,組織學生對本地區的環境狀況、空氣的污染狀況、污水處理廠的流程和原理、周邊農村施用化肥和農藥的具體情況等進行調查;結合無錫“太湖藍藻事件”、“白色污染”等,組織學生關注新聞并從網上查詢分析原因;結合淀粉、油脂、蛋白質等的學習,組織學生參觀食品加工廠,了解食品中添加劑是什么;結合燃料與燃燒,參觀附近火力發電廠所使用的燃料和燃料的利用率,并要求學生在參觀后寫出報告,提出問題、觀點和建議。實踐表明,通過這些實驗和調查活動,運用化學原理積極展開思維,不僅使學生樹立綠色食品、綠色環保、綠色化學的意識:而且可逐步提高分析問題和解決問題的能力。
綜上所述,本文從不同的角度來深入地探索如何培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力。在今后的初中化學教學過程中,必須不斷地探索現代化的教學方法,更好地發揮出教師的主導作用,體現出初中生的主體地位,保證“教學源于生活,高于生活,又回歸生活”,保證初中生能夠在學習化學的過程中“回歸生活世界”,切實提高初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力。
【參考文獻】
2化學理論突破方法———相關理論的應用以及講授化學史
在講授大學化學的部分理論性較強的概念如滲透壓等的過程中,可以介紹根據利用這些理論所得到的產品或技術如海水淡化技術。水資源問題特別是淡水資源短缺是當今全球關注的焦點問題之一,而我國淡水資源更是嚴重不足。據專家預測,2030年前中國的缺水量將達到600億m3。然而海水中的雜質通常以分子、離子形式存在,去除比較困難,通常采用蒸餾法,需要耗費大量能源。反滲透壓法(RO)是一種使用具有選擇透過性能的“半透膜”從海水中分離出鹽分,以實現海水淡化的技術。在反滲透過程中水能透過半透膜而其他離子和分子卻不能,從而實現了溶劑和溶質的分離,得到純水以及濃的鹽溶液。反滲透淡化法的理論基礎是滲透壓理論。當人為地在鹽溶液一邊施加一個額外的大于滲透壓的壓力時,于是鹽溶液中的水分子流向純水一邊,這種現象便是反滲透,反滲透過程的驅動力是外加壓力[4]。目前反滲透壓法在工業化的海水淡化技術中具有重要地位。在講授大學化學的難點如原子結構等一些理論的過程中,經常介紹些化學名家以及歷史典故,可以幫助學生搞清一些化學概念和理論的來龍去脈,增強學學化學的興趣。比如在講到微觀粒子波粒二象性時,可以簡單介紹下法國科學家德布羅意這個歷史人物。德布羅意從小酷愛讀書,并于1910年獲得歷史學位。1911年,他聽到作為第一屆物理討論會秘書莫里斯談到量子性質等問題討論后,激起了強烈的興趣,他考慮轉向研究理論物理學,當他了解到普朗克和愛因斯坦關于量子方面的工作,進一步引起他對物理學的極大興趣。經過一番思想斗爭后,德布羅意終于放棄已決定研究法國歷史的計劃,選擇了物理學的研究道路,并最終獲得諾貝爾獎[5]。
3現代多媒體技術輔助手段的運用
“工欲善其事,必先利其器”,隨著現代教育技術的發展,利用多媒體技術輔助課堂教學在化學領域中已被廣泛應用且發揮了重要作用[6]。通過制作生動的動畫可以使復雜難懂的概念和理論變得簡單而清晰,這不僅有利于學生更好地理解化學概念和原理,而且能喚起學生學學化學的熱情和興趣。例如在講到氫氣分子所形成的共價鍵時,直接用語言描述此過程,就會顯得生硬、晦澀難懂。如果利用多媒體技術制作成動畫,形成化學鍵的過程就會簡單易懂。可以把兩個氫原子制作成可以動的圓球,當電子自旋相同時,兩個圓球不能靠近;當電子自旋相反時,兩個圓球可以相互靠近,并最終固定在一定的位置上,從而表示形成了化學鍵。利用多媒體技術把靜態圖用動畫取代,把平面圖用立體圖取代,同時輔助文字和聲音對難懂的概念和理論進行注釋,圖文并茂、生動形象,強烈的視覺效果,大大激發學生學習興趣,而且有助于培養學生空間想象力[5]。
三、實施研究性教學要注意的幾個問題
1.實施研究性教學要和傳統教學方法相輔相成。本科學生大部分基礎知識主要還是通過課堂教學方式獲取,授課教師從事專業研究對于課程知識的理解要要優于學生,因此理論教學模塊仍然是學生獲取項目所需基本知識的主要來源。所有知識均通過自主式的研究性學習這樣不利于學生構建全面而完整的專業知識體系,“遇水架橋”式的學習方式效率也是很低下的。
2.鼓勵學生對于課程中的小課題提出自己的技術方案、并親自動手實踐和驗證該方案。只有通過實際的動手設計、制作和實驗,才能促使學生發現和彌補自身的知識不足,培養其實際動手能力和研究素養。
3.教學過程采用引導式教學方式,針對關鍵重點的知識點需要利用教師的自身科研知識積累,利用案例分析的方式將其講透,同時留一些內容讓學生課后通過文獻借閱、網絡搜索等方式自我理解和消化。
4.教學改革要循序漸進,要根據學生以及課程特點,不能完全照搬某種模式。一堂課、一章節均可以作為試驗點,看看對比效果如何。
近幾年來,經過在測試技術課程中運用研究性教學,其優勢是顯而易見的。其優勢有如下幾點:(1)通過采用研究性教學,學生對理論知識掌握的更加牢固。(2)研究性教學提升學生的創新意識和實踐能力。利用課堂討論以及教師引導確定的研究小課題,10界和11界兩屆學生已完成國家級大學生創新項目1項,校級重點創新項目1項,校級機器人大賽和節能減排大賽一項,均取得了不錯的名次。同時申報專利7項,發表了若干篇學術論文。(3)在測試技術課程中運用研究性教學,使理論與實際聯系的更加緊密,使得學生的知識掌握更加扎實,學生的課程成績也有所提升。(4開展研究性教學后,參加過項目后的學生實踐能力和自信力均得到加強。學生的就業率和考研率均得到了提高,同時由于在項目實踐過程中了解了自身的興趣特長,不少學生在申報至國外高校繼續進修使對于將來所從事的專業也有了一定認識。在測試技術課程中開展的研究性教學實踐對其他專業和課程也具有一定的借鑒意義。
開發與利用都發生著巨大的變化,大數據(bigdata時代已經來臨,傳統的科技信息資源服務正面臨著很大挑戰,海量數據處理、垃圾數據、垃圾信息和專業化知識需求的矛盾亦日益突出。大數據時代的到來使得提高統計學的教育教學質量成為了統計學界高度重視的問題。如何加強統計學的學生在數據分析等方面的實踐教學環節,如何進行優化和重構,從而大力提升學生符合時代要求的能力,提升我國在數據領域的國際地位。就我國統計學教育的現狀來看,人才質量與市場需求的矛盾還非常突出,如何培養具有數據分析能力的人才是本文探討的作力點。本文從課程體系、課程內容、課內外要求、教師能力等方面進行探討。
1.偏重課堂內的理論講授,不重視課堂外的訓練。根據對畢業生和雇主的調查分析,集中的問題是學生沒有解決問題的能力,雇主對畢業生的專業能力不太滿意。雖然我們近年來在實踐教學環節有一定程度的強化,但沒有對理論課堂講授與課外的訓練結合。課堂內滿堂灌的現象依然很突出,學生外出實踐鍛煉的時間不夠,學生自己課外下的功夫沒有辦法監控,從而導致學生與實際脫離,影響了其就業的質量,無法推動社會的發展。
2.實踐模塊形同虛設,教師的管控能力不高。學生的綜合能力不能很好地與實踐模塊融合,學生到底如何進行實踐環節,還沒有形成系統的模式。實踐教學的形式還是比較虛的,需要切實加強,老師對實踐仍然無法勝任,因為大多數老師沒有實踐的經歷和經驗,需要花大力氣去培養,才能更好地把控統計學在數據分析方面的實踐實訓。
3.設施不能滿足現代教育教學需要。有的學校多媒體教室都不足,而國外發達國家的教室已經像一個多功能的實驗室了。我們的教師還只能滿足教師為主的課堂講授,如何開展討論式學習、基于問題式的互動教學、合作式學習等模式?同時我們的統計學還沒有足夠重視實驗室的建設,同時認為統計學實驗室就是幾臺電腦而已,其實統計學可以在很多領域發揮重要作用。
二、構建統計學實踐教學模式的思路與內容
我們生活在一個海量信息、海量數據,同時也是垃圾信息、垃圾數據并存的時代:通信模式、網絡互聯、數據倉庫技術、電子商務和各種其他新興技術使我們獲取數據、分析數據和利用數據的能力有了一個質的變化。這個變化正在不斷深入、全面影響著我們的日常生活,由此也影響著社會、文化、國防和國民經濟的發展。信息服務產業已成為發達國家經濟轉型的主要支柱。數據和信息資源已成為繼人力資源和物質資源以外的第三大資源。數據資源的開發和利用將是未來社會和經濟發展的主要手段之一,統計學也應該占有一席之地。如何利用統計學模型、方法與技術,并結合新信息技術和數據展示模式,來培養具有扎實的統計學、數據處理基礎,能運用統計方法和統計軟件解決自然科學、工程技術、經濟金融、管理科學等領域中的實際問題,具有較強的數據處理、開發與挖掘、量化分析、預測與決策、統計質量管理等能力的適應現代經濟社會發展需要的應用型高級專門人才,其對學生實踐能力培養的要求非常高,但是,在實踐教學環節中,由于受到師資、實驗經費、實驗設施等軟硬件條件的局限,總的來說,實踐教學手段還是比較單一,實踐教學手段缺乏創新性和靈活性,理論教學也不能很好地與社會實際相聯系,造成理論學習與社會生活實際脫節的現象,制約了學生社會實踐能力的培育和提高。
1.需要構建以數據分析為核心的應用型人才培養體系。針對社會需求強調應以數據分析為核心培養應用型統計學人才的特點,結合人才培養工作面臨的共性問題,貫徹“重基礎、寬口徑、強實踐、長應用”的十二字方針,構建和優化統計學人才培養的實踐教學模式,修訂和完善統計學人才培養方案,切實落實實踐教學各個方面和環節。
2.大力整合和優化實踐教學的內容、大力發展實習實訓軟硬件環境。系統地優化和整合現有實踐模式,從實驗課程的門數、與理論課程的銜接、實驗室外的實訓、課程論文設計、調查與分析、專業實習與畢業實習等環節,形成以學生數據分析和統計軟件應用能力培養為主線的立體化實踐教學內容。大力配置與數據分析有關的軟硬件環境,如數據分析軟件系統、數據來源、實訓仿真模擬等。
3.革新實踐教學模式。依托校外基地、校內實習實訓平臺,通過培育實踐教學通道,構建有助于學生應用能力、創新能力培養的實踐平臺,建立以實踐教學與課外實訓相結合的實踐教學模式,將理論講授、實驗教學、內外實訓、實踐環節緊密結合起來,構建全方位的實踐教學模式。
4.教師要有到公司的經歷。通過機制和體制的創新,與公司協同創新,鼓勵老師到公司去了解當前社會的真實需求,并形成定期到公司鍛煉的機制,必須把老師的教學、科研與社會、公司的需求相結合,從而提高老師的水平,構建具有豐富實踐經驗的實踐教師隊伍。可以通過派遣老師到相關的公司去鍛煉,計算相應的工作量,讓老師無后顧之憂,當然還需要相應的制度來切合,如對老師的考核評價模式等都需要與此相適應。
5.建立和健全激勵機制。要在激勵機制上下功夫,要讓老師樂意到公司去鍛煉,去實踐,從而提升老師可實踐能力,這樣才能更好地交給學生,學生才會相信學到的東西確實有用處。
6.大力推廣基于問題的教學模式。在國外當前建構主義教育改革的大環境中,為了促進教師教好學、學生學好知識和技能。基于問題的教學模式(Problem-BasedLearnhg,以下簡稱PBL就是使得教與學非常吻合的教學模式。PBL最早起源于美國20世紀50年代中期的醫學教育,現在這種方式在諸如經濟管理教育、建筑教育、法律教育、工程教育等方面受到高度重視。PBL模式是以小組的形式進行教學,同時突出大作業模式,把教學放到具體的、與實際結合的問題中,通過合作解決客觀的真實問題,從而提升學生的內在,有利于學生踏上就業的高速路,有利于我國數據科學的發展,有利于信息服務產業的大發展。
本文對統計學實踐教學模式進行了探討,在大數據背景下,如何培養能夠進行數據統計分析的應用型人才是統計學教育者的共同責任。本文從統計學實踐的維度進行分析,從實驗課程、課題內外、數據分析、教師公司實習經歷等方面進行多維的研討,以求更新統計學實踐人才培養模式的變革。隨著互聯網、微博、微信、手持設備等新的社交網絡出現,對數據分析的層次和要求都有相應的提高,如何提高數據分析能力是需要系統地探討的問題。
食品化學與食品微生物學和食品工程原理并稱為食品科學與技術學科三大基礎支柱分支學科。其中,食品化學是從化學角度和分子水平上研究食品的化學組成、結構、理化性質、營養與安全性質以及食品中各類物質在食品生產、加工、貯藏與運銷過程中發生的變化以及這些變化對食品品質與安全產生的影響的一門基礎應用科學,是為改善食品品質、開發食品新資源、革新食品加工工藝和貯運技術、科學調整居民膳食結構、改進食品包裝、加強食品質量控制以及提高食品原料加工與綜合利用水平奠定理論基礎的科學。因此,食品化學是食品專業學生必修的一門非常重要的專業基礎課。以下是對于食品化學教學改革的幾點思考。
一、教學內容要重點突出
食品化學從食品的化學組成成分以及食品感官品質的角度,研究了食品中的水分、碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素和礦物元素、酶以及食品的色素和風味的組成、結構以及在加工和貯藏過程中的變化。一般院校都是在完成食品生物化學的前提下,才開設食品化學這門課。食品化學與食品生物化學有很多共同的地方,比如在食品中的化學組成,同時在有機化學和生物化學里面都有闡述,二者從結構和組成上是有所重疊的,因此在講授的過程中應該把教學重點放在加工和貯藏過程中的變化上,重點強調加工單元操作以及貯藏方式對于這些化學成分的影響,從而指導食品加工和貯藏的參數選擇,更好地控制食品加工和貯藏的安全。我院食品化學的課程設置是40學時講課,24學時的實驗。在有限的40學時之內,把相關的變化講述清楚也并非容易。因此,重點應放在水分、碳水化合物、脂肪和蛋白質以及色素和風味化學的講授上,讓學生掌握變化的原因,結合化學和生物化學的知識,對于組分變化有個理論層面的深刻認識。
二、教學方式多元化
俗語道:“教學有法,教無定法,貴在得法。”教學方式的改革對提高教學質量起著至關重要的作用。好的教學方法不僅能幫助學生既快又牢地掌握知識,而且還滲透著對學生學習方法與思想方法的理念認識和訓練,對提高學生的綜合素質起著積極作用。本課程在講授時多采用啟發式教學方式,通過在課堂上結合化學組分的化學的結構特點、組成特點以及專業層面的加工和貯藏的具體產品,啟發學生對于具體的概念的理解和認識,打破教材本身對于內容的前后順序,本著學生理解和掌握的需要,調節教學內容和方式。同時結合實踐教學的方式,幫助學生理解食品化學的真諦。在實踐教學中設置了蛋白質功能性質實驗,通過蛋白質的溶解性、乳化性、凝膠性的定性實驗,學生通過感性的認識,通過實驗現象,進一步了解蛋白質的功能性質,結合具體的實驗操作,讓學生體會深層次的功能性質對食品品質的影響。
三、拓寬教學思路
食品化學是一門專業基礎課,但是在教學過程中若單從專業基礎課的角度出發,可能會更偏重基礎課的教學,在講授上偏重結構和組成,但是食品化學不同于生物化學,是在食品加工和貯藏中所有涉及到的化學成分變化的—門專業基礎課,如不能在教學思路上多考慮實際課程的需要,會使得后續的專業課講授上和食品化學脫節,因此在教學思路上更偏重于專業角度來研究化學組成。如何系統又全面地進行教學,需要我們這些老師考慮清楚教學的重點和講授的重點,教學思路一定要拓寬。把專業和基礎很好地結合起來,涉及到教師隊伍的建設,因此也要求教師豐富自己的食品專業知識,才能在實際的教學過程中增加學生學習的興趣,真正做到為后續的專業課服務。
1 在初中化學教學中開展綠色化學教學的必要性
在當代教學中,綠色化學是一個全新的概念,初中實施綠色化學教學的時間并不是很長,有些化學老師對綠色化學這一新的概念不是很理解,這就要求化學老師在教學中進行綠色化學的教育和引導。必須加強培養學生綠色化學的意識,不僅讓他們正確的認識到化學在社會中的地位,還要將化學負面的影響降到最少,所以說,綠色化學教育是當代化學課堂中不可缺少的一部分。
2 在初中化學教學中進行綠色化學理念的滲透
2.1 根據教材開展有關綠色化學的教育
在教學的過程中,將綠色化學和化學教學進行有機的結合,培養學生綠色化學的理念,讓學生深刻的認識到綠色化學在社會中的作用。
結合教學的內容是進行綠色化學理念教育有效的切入點,如:人教版初中化學上冊第二單元第二課氧氣,實驗2-3硫磺在氧氣中燃燒,S+O2SO2該項實驗分為兩部分:(1)硫磺在空氣中燃燒;(2)硫磺在氧氣中燃燒,學生要掌握硫在空氣中和氧氣中燃燒所產生的現象。針對教材的內容,在集氣瓶中要加入少量的水,目的是吸收產生的二氧化硫,防止污染空氣。但在空氣中進行硫的燃燒,(教材要求在通風櫥中進行,但學生觀察較困難)會使教室中充有刺激性氣味的氣體(二氧化硫),老師可提示學生,這是一種能形成酸雨的氣體,我們在哪些地方會聞到有類似氣味的氣體,學生立即會回答“煤燃燒時會產生氣味相同的氣體”。進行相應的綠色教學,多燒煤易形成酸雨。
又如:人教版初中化學上冊第四單元第一課愛護水資源,結合教材要讓學生了解人類擁有的淡水資源并不多,只有總水量的2.53%,可用的淡水還不到1%,所以,要愛護水資源,愛護水資源的主要措施有:(1)節約用水;(2)防治水體污染,水體污染主要是工業污染,農業污染,生活污染。在提出節約用水的方法時,可讓學生開展討論,各抒己見,教師作小結。
老師在進行綠色化學教學的過程中,必須把學生放在重要的位置,老師由原來的傳輸者成為學生的引導者,并要不斷的鼓勵學生,督促學生,提高學生獨立自主的思考能力和創新意識,激發學生對化學學習的興趣。讓學生深刻理解知識,而不是死記知識,要靈活的運用知識,不斷的培養學生創新的思維和綠色環保的認識。
2.2 通過實驗的改進滲透綠色化學理念
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,學生從實驗中獲得第一感觀認知,通過分析,歸納,小結,很容易就能從直觀認知上升為理性認識。例如:我們利用下面儀器可完成第三單元第一課分子運動的實驗(如圖1所示)。
在吸管A中吸入濃氨水,在吸管B中吸入酚酞溶液,同時把A,B的液體擠進燒杯①和②中,一會兒就看到燒杯②中溶液逐漸變紅。這是氨氣分子不斷運動的結果。
利用上述實驗裝置,還可完成第六單元第三課的實驗6-5,在吸管A中吸入水,燒杯①中放入用紫色石蕊試液濕潤后的干燥紙花,在吸管B中吸入稀硫酸,燒杯②中放入碳酸鈉固體,實驗開始時,先把吸管B中的稀硫酸滴入燒杯②中,此時看到燒杯②中有氣體產生,但紙花不變色;我們再把吸管A中液體滴到紙花上,可看到紙花逐漸變紅。這說明二氧化碳不能使石蕊變紅,使石蕊變紅的是碳酸。
2.3 分析現實生活中綠色化學的現狀,提高綠色環保的認識
初中化學教材中有很多有關綠色化學的知識,學生在其成長過程中也會學到一些與化學有關的知識,對學生已有的化學知識,教師應引導學生用綠色化學的理念去分析,現實生活中那些是不綠色的行為:如一些人還在使用一次性的餐具;對使用過后的電池隨手丟棄;報廢的汽車還在路上行駛;使用漂白劑來漂白食品;使用工業鹽來淹制食物;偷排污水和粉塵等等,這些都是一種不綠色的行為。會嚴重地影響到我們周圍的環境,甚至會威脅到人類的生存。分析學生在平常的學習中,容易出現哪些不綠色的行為呢?如:(1)學生在做實驗時會隨意的把廢棄液倒入下水道;(2)實驗時沒有按規定用量取用藥品;(3)酒精燈在加熱完后沒有及時熄滅等等。他們沒有認識到這是不綠色的行為,有關的綠色化學知識也缺乏,由此可以看出,進行綠色化學教育是必須執行的一項任務。
初中階段正是形成正確的價值觀和人生觀的階段,在初中化學這門學科中,滲透著綠色化學這一教育,不僅讓他們對化學這門學科產生濃厚的學習興趣,還能提高學生的自身的素質,使學生形成綠色環保這種意識,就會對學生在以后的社會中產生重要的作用。
2.4 開展有關綠色化學的活動,激發學習的興趣
綠色化學理念的教學,必須把學生放在重要的位置,積極尋找合適有效的綠色化學教育的途徑,提高學生學習綠色化學的積極性。在教學的過程中,要結合學生的理解能力和接受知識的能力,可開展一些有關綠色化學的活動。
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)06-0243-02
一、化學素養的內涵
《辭海》中關于素養一詞的定義是:經常修習涵養,如藝術素養、文學素養等。可見素養并不能一蹴而就,素養的養成是一種獲得過程。綜觀國內外文獻,科學素養(scientific literacy)概念的提出始于1957年的全美科學調查,之后眾多機構和學者就此開展研究。由于地域文化的差異,認識階段性的差異,各國學者們對于科學素養的內涵認識各異,但也不乏一些共同的認識。人們普遍認為科學素養由三個基本要素構成:“科學知識”、“科學過程和科學方法”、“科學的本質和價值”。據此,我國新課程提出了“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度價值觀”三維目標。科學素養指的是非專業人員長期積淀的科學思考的習慣,重點在于其對科學的理解過程,對科學的觀念和態度,具有科學批判的精神。化學素養(chemical literacy)概念是在科學素養概念的基礎上發展起來的。化學素養不同于化學專業素養,化學素養面向全體公民,著重于化學觀念的培養。因此中學化學教育不在于教會學生多少化學知識,而在于要幫助學生建立對化學的整體認識,了解化學的學科特點和研究方法,這樣即便他們日后將所學過的化學知識全部遺忘,還能夠憑借腦中的化學觀念,通過有效的途徑查詢資料獲取化學知識。通過四年中學化學教育,學生應該具備以下四種能力:(1)能建立起化學核心觀念之間的聯系。(2)能從化學的角度來觀察世界,并能就生活中出現的與化學相關的問題做出合理的解釋。(3)具有化學科學的思維習慣,知道如何研究一種新的物質。(4)能辯證看待化學的價值和局限性,形成正確的價值觀。
二、魯科版“化學與生活”――培養學生化學素養的載體
1.從化學的角度看世界。必修的教學已經幫助學生建立起化學核心觀念之間的聯系,之后就應該促使學生從化學的視角來看待與化學相關的生活知識,鼓勵學生利用化學原理分析解決生活中所遇到的問題。魯科版“化學與生活”選修模塊從學生已有經驗出發,給學生提供了豐富的熟悉的生活情境,讓學生在真實的生活問題中獲得化學與生活相關的知識,并學會用化學知識解決與化學相關的生存發展問題。如主題2從學生所熟悉的食物中的營養素出發,從化學的角度看待這些營養素在人體中所發揮的重要作用,再提出該如何平衡膳食,最后引導學生討論如何正確看待食品添加劑和保健食品。在主題2的教學中可以讓學生感受到必要的化學觀念可以幫助我們生活得更加健康。又如主題4帶領學生走進衣料、寶石、家居裝飾中的精彩化學世界,學生在不知不覺中就會體驗到“化學能讓我們的生活更美”。在本模塊的學習中,學生不僅能利用所學化學知識解釋生活中的問題,并能真切感受到化學科學的發展在提高人們的生活質量中所發揮的重要作用,對化學的正確認識能讓我們選擇更科學更健康更美好的生活方式。
2.在真實的生活情境中探究,培養化學科學的思維習慣。從STS教育理念中,我們認識到掌握知識的最終目的是使所學知識應用于實踐中,解決生產生活中存在的問題。因此我們在教學中要激發學生學習化學的興趣,努力為學生創設與課堂中的教學知識緊密相關的探索情境,鼓勵學生主動參與設計探索,在培養學生實驗技能和觀察能力的同時養成化學科學的思維習慣,讓學生在不知不覺中領悟化學科學的研究方法,并在日后的生活中自覺應用到實踐中去。“化學與生活”中幾個與生活關系緊密的探究實驗都可以鼓勵學生積極參與進來,如“探究加碘鹽中碘元素的存在形式”、“測定不同水果中維生素C的含量”、“檢測補鐵劑中鐵元素的存在形式”等等。
3.辯證看待化學的“功與過”,形成正確的價值觀。“化學與生活”模塊在介紹化學在推動人類文明發展的進程中起著重要的作用之外還介紹了由于不正當使用化學品所帶來的社會問題,在這部分內容的教學中我們可以鼓勵學生進行辯論,引導他們辯證看待這個問題。化學確實在人類的衣食住行方面發揮著廣泛作用。若沒有化學方法生產的人造纖維、合成纖維,我們的服裝就沒有那么光鮮亮麗;若沒有化肥和農藥,全球不知還有多少人掙扎在饑餓邊緣;若沒有人工合成的那么多裝飾材料,我們的家居布置估計要單調很多。我們首先要讓學生了解到化學在改善人類生活方面所取得的輝煌成就。當然,現在全球污染問題、安全問題日益嚴重。如何合理開發利用自然資源,如何安全使用化學品,如何改善空氣質量等成了亟待解決的問題。我們要讓學生認識到這些問題的出現源于人們未能正確應用化學知識,而化學在解決社會問題中同樣發揮著重要的作用,如尋找合適的催化劑解決汽車尾氣污染物的排放,尋找清潔能源代替化石燃料。因此我們在引導學生從正面了解化學在解決社會問題中的重要價值之外,還要深化他們對保護資源與環境的認識,培養學生的化學素養與社會責任感。
三、培養學生化學素養的實踐探索
“化學與生活”模塊所選取的素材都是從學生最熟悉的身邊和社會中的化學入手,科普性強,學生在理解上不存在太多的障礙,如果我們只是泛泛地介紹這些生活中的化學知識,學生只會覺得索然無味,而其實“化學與生活”模塊更重要的功能是提高學生的化學素養。所以我們在教學中要注意依據不同內容采用各種開放的學習方式,激發學生學習化學的興趣,同時滲透化學素養教育。由此,筆者認為可以在課堂教學中做以下兩種嘗試。
1.課前熱身――十分鐘的演講。每節課上前十分鐘安排一位同學演講,內容自選,只要是與化學相關的內容即可,鼓勵學生關注熱點時事,并試著從化學原理的角度來解釋生活、社會中的化學現象。本活動旨在引導學生關注生活和社會,真實體會到化學就在身邊。在這樣一個輕松愉快學生唱主角的舞臺上,他們可以盡情發揮他們的表現力,將他們所了解的現代化學科技的新成果、新問題,所感受到的科學工作者的優良品質傳遞給同學們。而臺下的同學在同伴的傾情演繹中,知識技能、過程與方法、情感態度價值觀三維目標也都得到了發展。這樣一種活潑的形式有助于學生激發學習興趣,養成健康的心理品質,提高化學素養。
2.開辟化學第二課堂――研究性學習。化學素養目標必須親歷科學探究的實踐,通過感受、領悟和理解的學習過程才能真正達到。學生在體驗感悟化學科學的過程中,個人建構與之相關的知識、經驗、觀念等等,從而全面提升自己的化學素養。基于此,新課程改革將研究性學習作為高中生必修的一門課程而列入教學計劃中。相對于學科教育,研究性學習不再局限于純書本知識的傳授,而是要求學生必須自己動手實踐,主動獲取知識、應用知識,培養學會學習和獲得信息的能力。在不斷完善實驗方案的過程中培養嚴謹求實的科學態度,發展收集信息、處理和應用的自主學習的能力。在社會調查中培養關心社會、自然環境的人文精神和團結合作的精神。可以說,這種活動幫助學生搭起了信息內化與外化的橋梁。學生在研究性學習中,不僅學到了明確表征的知識,還得到大量非結構的經驗和觀念。
綜觀本校的研究性學習實施狀況,很多學生在缺乏有效的指導下不知該如何選題,一般就是在師兄師姐的選題上稍加改動,他們中的大多數就是編制一份簡單的問卷進行某項社會調查,再羅列出一堆簡單處理的數據,這樣的研究性學習收效甚微。化學與社會生活聯系緊密,我們應該利用化學科自身優勢,指導學生選題,促進學生積極主動地學習,使獲得化學知識和技能的過程也成為理解化學、進行科學探究、聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。魯科版的“化學與生活”模塊恰好為我們提供了一個貼近學生生活、跟進社會發展的優秀素材,我們可以鼓勵學生自由組合,以小組為單位,從5個主題中任意選取一個自己感興趣的問題進行研究。一方面可以聯系廈門本地社會開展調查研究,如探索廈門空氣質量日益惡化的原因;追蹤廈門垃圾動向;廢舊電池回收的調查研究等等。另一方面可以開展實驗研究,如不同水果中Vc含量的比較;加碘鹽中碘元素存在形式的研究等等。這項研究性學習工作需要在高一學年完成,到了高二開設《化學與生活》選修課的時候,請這些小組的同學依次進行匯報。對于實驗研究,教師可以鼓勵學生就實驗方案的優劣性進行討論并提出更完善的實驗方案。對于調查研究,可以從問卷的設計、數據的分析等角度進行評價。總之,要引導學生修改完善方案,使每個學生在化學問題解決中都能不同程度獲得成功體驗,感受知識產生和發展的過程,讓學生在對化學問題的強烈興趣中鍛煉思維。在民主寬松的答辯中,讓學生在不知不覺中養成思考問題的習慣,激發學生的探究欲望,鼓勵他們繼續動手實踐,從實踐中體會科學知識對生活的指導作用。在課堂內和課堂外有效整合的活動中,“化學與生活”的教育功能得到了更大水平的發揮。不僅可以使學生鞏固課堂上獲得的知識,還可以培養他們的觀察能力、實踐能力,在同伴的互助學習中還可以培養學生的科學態度,鍛煉意志品質,從而進一步提高化學素養。
總之,要扎實有效培養學生的化學素養,化學教師首先要轉化教育觀念,深入理解新課程理念,積極開展課堂教學方式的變革,真正實現知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀三維目標的有機融合。
參考文獻:
[1]李大光.科學素養:不同的概念和內容[J].科學對社會的影響,2000,(1).