發(fā)布時間:2023-03-15 15:02:10
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的化學歷史論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
一、進一步更新教育觀念是強化化學教學改革的前提
為了適應(yīng)高考及整個教育改革發(fā)展的新形勢、新要求,迎接新的挑戰(zhàn),必須明確科學素質(zhì)教育和學科素質(zhì)教育主要目標,實現(xiàn)教育思想觀念的更新轉(zhuǎn)變。
1.從重傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^傳授雙基知識和技能,著重發(fā)展智能素質(zhì)。把加強“雙基”教育與發(fā)展培養(yǎng)智能素質(zhì)統(tǒng)一起來?;瘜W教學重點是培養(yǎng)“四種能力”(即觀察、思維、自學和實驗能力)和創(chuàng)新精神。觀察能力是基礎(chǔ),實驗能力是手段,思維能力是核心,自學能力是關(guān)鍵,創(chuàng)新是目的。
2.從以教為中心,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越虨橹鲗В詫W為主體的統(tǒng)一。教師主導作用的充分發(fā)揮表現(xiàn)在:①教學程序的設(shè)計;②是否吃透“兩頭”,熟練地運用教法;③能否因材施教,分類推進;④能否體現(xiàn)化學學科教育教學規(guī)律;⑤能否適度把握化學與其他跨學科知識能力的切系和綜合。
學生主體作用的充分發(fā)揮表現(xiàn)在:①學習動機、目標是否明確;②求知欲是否強烈;③自學習慣品質(zhì)是否優(yōu)化;④學習任務(wù)是否完成;⑤綜合能力和科學素質(zhì)是否增強。
3.從以授課為己任轉(zhuǎn)變到科學性與思想性的統(tǒng)一。在教育教學中,應(yīng)善于應(yīng)用科學世界觀和方法論,引導學生去認識物質(zhì)世界的存在、變化及規(guī)律,結(jié)合化學等學科的發(fā)展史和科學知識在生活、生產(chǎn)、自然和高科技中的廣泛應(yīng)用,進行科學思維和品質(zhì)的教育。
4.從教學目的是“學會”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶W”,使“學會”與“會學”統(tǒng)一起來。要引導學生遵循科學的認識論,以本學科為主干,綜合運用多學科知識及探究的方法去認識和解決社會實際問題。
總之,要適應(yīng)時代對人才的需要和全面推進素質(zhì)教育的大目標,我們必須徹底克服傳統(tǒng)的“重授予,輕自學”、“重教法,輕學法”、“重智力,輕非智力”、“重應(yīng)試,輕素質(zhì)”、“重終端,輕過程”、“重單科,輕綜合”等觀念和做法。
二、在教育觀念素質(zhì)化的指導下,進一步強化教學內(nèi)容和方法的改革
當前,我國的化學教學改革和教學質(zhì)量有了很大的提高,但是發(fā)展很不平衡,現(xiàn)狀并不完全適應(yīng)時代和素質(zhì)教育的要求。高考改革的實際仍然是在素質(zhì)教育的大目標下,進一步強化日常教學過程中教學內(nèi)容和方法的改革。
1.強化設(shè)疑,設(shè)問研究,抓好過程教學
要實現(xiàn)教學過程優(yōu)質(zhì)化,必須強化教學大綱所要求的教學目標的分解、設(shè)疑、設(shè)問和聯(lián)系的研究。因為,依據(jù)現(xiàn)代教學論的觀點,任何教學內(nèi)容及過程都可用一個個恰當?shù)膯栴}呈現(xiàn)出來。教師在編擬自學思考題或引導學生分析討論、歸納總結(jié)和練習講評教學中的設(shè)疑、設(shè)問,可不斷地促使學生存疑、質(zhì)疑,激活學生思維,創(chuàng)造良好的學習環(huán)境,導之于科學認識探究的方法,達到好的學習效果。
首先,要切實編擬設(shè)計好本學科、本課時教學內(nèi)容的問題,包含基本的知識和技能,以及學科內(nèi)的相關(guān)知識和能力的小綜合。然后,立足本學科,跨入外學科(一門、兩門或多門),以本課時知識的切入點、聯(lián)系學生接觸到的事物及現(xiàn)象編擬設(shè)計綜合性適度的問題。如果本課時教學內(nèi)容并不存在跨學科知識的切入點和關(guān)聯(lián)性,或者從某一層面或角度切入難度過大,就應(yīng)放棄或暫時放棄這種跨學科綜合設(shè)問、設(shè)疑的編擬設(shè)置,以免影響本學科教學內(nèi)容和教學目標的實現(xiàn)。
2.在強化本學科知識結(jié)構(gòu)研究的同時,抓好整體教學
所謂整體教育,就是反映學科素質(zhì)形成的教學或相關(guān)學科綜合素質(zhì)形成的教學。伴隨著高考對綜合能力素質(zhì)測試要求的逐步提高,整體教學的探討也必須逐步深入。在學科增多、學時減少、學業(yè)減負、綜合素質(zhì)增強的情況下,必須抓好整體教學,實現(xiàn)教學過程素質(zhì)化。
(1)要以素質(zhì)、能力形成為出發(fā)點,加強教學常規(guī)的各個環(huán)節(jié)改革的研究。在備課、授課、作業(yè)、輔導等常規(guī)教學的過程中,強化本學科的雙基和能力,力求每個環(huán)節(jié)做到少而精。搞好單元整體教學,把握學科本身獨特性的知識結(jié)構(gòu)、基本原理、基本規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系,形成學科性知識網(wǎng)絡(luò)化和學習、認識方法科學化??朔^去常規(guī)教學中重知識面、死記硬背,輕學能、搞題海和脫離實際的做法。
(2)強化各學科協(xié)同教學研究,抓好整體教學。由于現(xiàn)代科學技術(shù)正朝著既不斷分化而又不斷綜合的方向發(fā)展,新知識的生長點往往是出現(xiàn)在學科的邊緣和學科之間的交叉處。如出現(xiàn)的并且現(xiàn)實生活中存在的理論問題和實際問題是錯綜復雜的,是各種因素的綜合,是一變化發(fā)展的過程。對這些相關(guān)因素的存在狀況及其變化發(fā)展過程的揭示,必然要涉及到學科內(nèi)容部分的關(guān)系,涉及到學科之間的聯(lián)系,涉及到理論與實踐之間的關(guān)系。所以建議組建精干的“綜合科目”教研小組,開展課題研究探討活動。如物理、化學、生物學科是從不同角度來研究物質(zhì)存在的不同形式、不同層面及其特征的。一方面可從知識結(jié)合點進行研究,另一方面可從綜合能力試測題編制方面進行研究,還可組織一定的社會實踐考察活動。
(3)組織部分尖子生參與教學研究活動,鼓勵學生關(guān)注教學改革與社會的發(fā)展。這樣不僅使學生形成跨學科知識的整體性網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系,而且可強化學生關(guān)注不斷涌現(xiàn)的新信息、新觀點和新方法;不僅有利于提高他們的社會責任心,還有利于在整體教學過程中起到帶動全體學生的作用,讓全體學生的創(chuàng)新意識和綜合實踐能力得到全面的發(fā)展。
3.強化學科共性研究,抓好實驗教學
各學科的結(jié)構(gòu)、功能是不同的,單學科和跨學科問題有其特殊性,有不能互代的一面,但還有相互滲透、切入、存異求同的一面。我們在立足本學科教學研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)強化學科共性的研究,以便逐步實現(xiàn)教學過程高效化,或不久的將來為“綜合課程”的編輯工作起到鋪路石子的作用。理、化、生理科綜合,以下幾個方面值得強化研究。
(1)學科知識和表達形式的結(jié)合點的主要表現(xiàn):
①物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)。如分子運動論、原子及原子核結(jié)構(gòu)等知識三科都有不同的形式的表達。
②概念與規(guī)律的結(jié)合。三科有許多相同或相通的概念,如質(zhì)量、溫度、密度、比熱、功和能等;三科也有一些普遍適用,只不過不同的學科在不同的部分有不同表達形式的規(guī)律。如質(zhì)量守恒定律、電荷守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律等。
③問題處理的結(jié)合。三科對自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象的觀察、借助模型、圖表等,對規(guī)律用語言描述、表格、公式和圖示的表達等等。
(2)物、化、生三科綜合考試命題的三維構(gòu)架,也為學科素質(zhì)化教學改革的整體教學模式。因教學過程和測試命題的改革方向是一致的,其目標是使學生把握各學科的整體知識網(wǎng)絡(luò),形成科學的方法和創(chuàng)新綜合能力。
①可首先從相應(yīng)學科知識或再次相關(guān)學科知識網(wǎng)絡(luò)出發(fā),設(shè)問、設(shè)疑展開教學過程或取材命題。一個問題立足某學科或多學科知識的“最近發(fā)展區(qū)”,從多層面、多角度、多方法去設(shè)問、設(shè)疑或取材作為自學思考和測試命題的知識背景。
②可以廣泛貼近學生的日常生活、生產(chǎn)、健康、環(huán)保、高新科技和自然生態(tài)的材料為背景,從認識角度和探究解決方法的層面設(shè)問、設(shè)疑,展開教學過程或取材命題。
(3)理、化、生三科都是實驗科學,立足實驗探究方法的結(jié)合,抓好實驗教學。
“科學起源于實驗”。實驗是科學實踐的一部分,也是檢驗科學真理的唯一標準。揭示事物存在、變化及創(chuàng)造的規(guī)律,形成科學的世界觀及方法論,使學生“一通百通”,終身受益。
①開足教材全部實驗,強化實驗技能訓練。應(yīng)創(chuàng)造條件,克服困難,為學生提供更多的儀器使用和實驗操作技能練習機會。只有通過多次反復的嚴格訓練,才能形成良好的實驗技能。
②將教材中驗證性實驗變?yōu)樘剿餍詫嶒灒瑥娀瘜嶒炈季S的力度。
探索性的實驗要求學生根據(jù)問題確定實驗的目的,根據(jù)實驗目的進行實驗的設(shè)計,恰當?shù)剡x擇儀器和器材,合理的設(shè)計實驗步驟和正確的動手操作;在實驗中進行正確的觀察和記錄;實驗后對現(xiàn)象和結(jié)果進行分析、綜合,作出明確的解釋、結(jié)論或評價。
③加強實驗習題教學,培養(yǎng)學生實驗思維的發(fā)散性和創(chuàng)新能力。
完成實驗習題是高層次實驗能力素質(zhì)的展示。學生通過對已知和未知知識的分析,對比、綜合等思維加工,設(shè)計出實驗方案;再篩選出最佳實驗方法來解決問題。因而,加強實驗習題教學,十分有利于培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:中學化學教學環(huán)境保護居室污染環(huán)保意識
地球為人類提供了空氣、水、土地以及大量的生物和礦物質(zhì)。人類的生活和生產(chǎn)活動又在不斷地影響和改變著自身的環(huán)境,甚至引起嚴重的環(huán)境污染。臭氧層破壞、氣候變暖、水資源的短缺和污染、化學品和固體廢棄物的危害等等,已經(jīng)對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成了現(xiàn)實威脅。而大部分環(huán)境污染物是因人類的生活和生產(chǎn)活動產(chǎn)生的。它們進入環(huán)境后,通過物理變化、化學反應(yīng)或生物作用會轉(zhuǎn)變成危害更大的新污染物。今天反污染的前線不單是在工廠,而是還在你的辦公室里、你的家中。人的一生絕大部分時間是在室內(nèi)(家庭居室、辦公場所、商店賓館、車輛習機)度過的。調(diào)查顯示,上海居民平均有86%的時間是在室內(nèi)度過的,而有60%的時間是在自己的家中。然而,室內(nèi)化學污染物的種類及其污染的程度與室外存在著明顯差異,而且要嚴重得多。
除了室外的大氣污染物能經(jīng)空氣流通進入室內(nèi)以外,室內(nèi)各種建筑裝飾材料、廚房炊事、化妝品、日用化學用品和化學制品、復印機、放射性污染物等都是重要的室內(nèi)化學污染源。人們已從室內(nèi)空氣中鑒定出300多種揮發(fā)性化學物質(zhì)。盡管其含量一般僅在mg/kg或μg/kg級水平,甚至更低,但某些室內(nèi)化學污染物的濃度還是遠高于室外,而且由于人們長時間留于室內(nèi),其影響是十分嚴重的。醫(yī)學研究表明,由上述原因造成的室內(nèi)化學污染是呼吸道、心血管疾病和癌癥的重要誘因。大量合成化學品不斷進入室內(nèi)產(chǎn)生的各種化學污染已成為一個突出的健康問題,正在引起發(fā)達國的環(huán)境和衛(wèi)生學家們的關(guān)切和注意。專家們已發(fā)出警告:富強內(nèi)化學污染對健康的危害已經(jīng)到不容忽視的地步了,人們在注意室外環(huán)境保護的同時,應(yīng)該采取有效對策,減少室內(nèi)化學污染,以保護人類自己的健康。
一、建筑裝璜裝飾材料污染
隨著生活水平的提高,各種新型建筑裝璜裝飾材料進入了家庭,成為新的化學污染源。家具、墻紙、天花板、化纖地毯、塑料地板、隔熱材料等中所含的甲醛在長期持續(xù)緩慢地釋放出來。各種樹脂、油漆、乳膠、涂料、粘合劑等也大量釋入出甲醛。塑料制品受熱潮解時容易發(fā)生變性釋放出甲醛。調(diào)查發(fā)現(xiàn),裝飾程度較高的居室中,甲醛濃度竟為室外的46倍。甲醛為細胞原漿毒??山?jīng)呼吸道、消化道及皮膚吸收,對皮膚有強烈的刺激作用??梢鸾M織蛋白的凝固壞死,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。動物試驗證明甲醛是致肺癌物。室內(nèi)含量達30mg/m3進可當即致死。因此,研制新一代環(huán)保型裝璜裝飾材料,實現(xiàn)裝璜的環(huán)?;?、綠色化,已經(jīng)提到議事日程上來。控制甲醛污染的有效方法是關(guān)閉門窗,在室溫27℃以氨水熏蒸幾個小時,裝修中使用的各種溶劑、粘合劑可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等揮發(fā)性有機物的污染。油漆中用做稀釋劑的香蕉水,含苯或甲苯達50%—55%,其毒性作用主要表現(xiàn)在對神經(jīng)系統(tǒng)的先興奮后抑制作用,對皮膚粘膜有刺激性。中毒后出現(xiàn)頭痛頭暈、心動過速,重者出現(xiàn)意識障礙、抽搐,可發(fā)生腦水腫、呼吸衰竭甚至死亡。因此,裝修宜適度,剛裝修好的新居應(yīng)加強通風,不宜馬上入住。
二、廚衛(wèi)污染
炊事燃燒、分散取暖是居室空氣的主要污染源之一。各種燃料(煤、石油、液化氣、天然氣)、木材、紙等,在供氧不足下不完全燃燒,生成大量多環(huán)芳烴(PAH)。在400℃—800℃下芳香烴逐漸聚合或環(huán)化生成的苯并[a]芘是強致癌物。SO2、酚等促進致癌物與苯并[a]芘等聯(lián)合作用,使肺癌死亡率逐漸上升。家用爐具排放的煙氣中苯并[a]芘可達1000μg/m2。醫(yī)學調(diào)查證明,云南宣威肺癌死亡率居全國之首可能與其室內(nèi)燃煤污染物濃度高于室外的數(shù)十至上百倍有關(guān)。
流行病學研究表明,煎、炒、烤、烘等高溫烹調(diào)加工中,烹調(diào)油在270℃高溫下分解,其煙霧中含有多環(huán)芳烴苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油與魚、肉等食品一起在高溫下能生成烴類、醛類、羧酸、雜環(huán)胺等200多種物質(zhì),其遺傳毒性遠大于苯并[a]芘,我國女性乳腺癌的高發(fā)可能與此相關(guān),香腸、熏魚、烤牛肉、烤焦的魚皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分別是高達1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而愛吃煙熏食物的冰島人的胃癌發(fā)生率很高。故應(yīng)改革爐灶,使用脫排油煙機,注意通風、消煙、除塵,減少高溫烹調(diào),提倡烹飪電氣化。
衛(wèi)生間、下水道散發(fā)的氣體中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,會引起嘔吐、降低食欲。空氣中H2S含量為30—40mg/m3時即會引起眼睛及呼吸道癥狀。而若低濃度下長時間接觸,也會發(fā)生慢性中毒反應(yīng),頭痛、眩暈、記憶力和免疫功能下降。
吸煙與肺癌的增長呈正相關(guān)。香煙煙霧中含有相當數(shù)量的多種PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多種致癌物和CO、HCN等多種有害物。用GC/MS分析煙草焦油中的PAH有150多種,其中致癌的有10多種。每100支煙中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]熒蒽0..4μg,,苯并[b]熒蒽0.3μg,苯并[j]勞蒽0.6μg。吸煙有害健康者同樣受到嚴重威脅。
三、化妝品污染
美容熱使形形的化妝品涌入家庭。專家告誡,應(yīng)慎用各種化妝品。
臨床發(fā)現(xiàn),使用化妝品引起皮炎患者增多?;瘖y品中的色素、香料、表面活性劑、防腐劑、漂白劑、避光劑等都可導致接觸性皮炎。香水、防曬劑、染發(fā)劑中含的對苯二胺,口紅中含的二溴和四溴熒光素都具有變應(yīng)原性質(zhì),可引起皮膚紅腫、搔癢,發(fā)生變應(yīng)性接觸性皮炎。胭脂、眉筆的筆芯亦含有變應(yīng)原,可引起眼瞼變應(yīng)性接觸性皮炎。使用含雌激素的化妝品能引起兒童性早熟發(fā)育癥狀。
洗發(fā)香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量為2g—15g。若苯酚通過皮膚大面積吸收進入體內(nèi),對內(nèi)臟腎功能和神經(jīng)系統(tǒng)有廣泛的破壞作用。嚴重者1小時內(nèi)可死亡。洗發(fā)水含苯胺類化合物,濺入眼內(nèi),2天內(nèi)眼球表面就出現(xiàn)廣泛損傷,并能滲入晶體引起白內(nèi)障。苯胺毒性很高,它通過肺呼吸,口服和皮膚接觸進入體內(nèi)。含氫醌的皮膚漂白劑,含巰基醋酸的冷燙劑、含硫化物的脫毛劑以及指甲化妝品??梢鸫碳ば越佑|性皮炎。國家規(guī)定祛斑霜的含汞量應(yīng)低于百萬分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妝品含有四氧化三鉛(俗稱丹紅)或堿式碳酸鉛(俗稱鉛白),進入人體或呼吸道易引起鉛中毒。
有報道對美國廣泛使用的29種化妝品進行分析,其中有27種檢出了NKEIA(N—亞硝基二乙醇胺),Hecht在7種含十二烷胺的化妝品中發(fā)現(xiàn)6種具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亞硝基甲基十二烷胺,含量達0.02ppb—0.6ppb。因此,應(yīng)該選購有衛(wèi)生部門批準文號的合格的化妝品。而據(jù)統(tǒng)計,即程度不同地出現(xiàn)過敏現(xiàn)反應(yīng),因此從醫(yī)學的角度來看,不化妝、不染發(fā)、慎用化妝品、崇尚自然美,是現(xiàn)代女性最佳的養(yǎng)生之道。
四、日用化學品污染
家庭中廣泛使用著各種日用化學品。美國環(huán)保局宣稱,從油溱到洗滌劑,家家都有有毒化合物。各種家用除濁劑、消毒劑、洗滌劑、衣服干洗劑、空氣清新劑、家具擦光劑、擦玻璃劑,它們是有用的,但同時也在散發(fā)出有毒氣體。一些日用化學品含有揮發(fā)性溶劑,如汽油,長期使用有誘發(fā)心臟病的危險。
毒性很高的苯胺有少量用于生產(chǎn)家用化學品,如涂料、光漆、染料、抗氧化劑、除草劑、殺蟲劑、茶菌劑。家用殺蟲劑如萘(衛(wèi)生球的主要成分)若誤服,皮膚沾染或汲入高濃度蒸氣的均可損害肝、腎。文學用做溶劑、來火劑、干洗劑的CCF,用做去油劑、干洗劑的CH3CCI3,用做致冷劑、發(fā)泡劑的CH2FCI等是主要的氯代烴污染源。在農(nóng)藥、油漆、油墨、復寫紙、粘膠劑等中用做添加劑、在塑料中用做增塑劑的多氯聯(lián)苯(PCBS),是毒性極大的有機氯化物,可誘導肝癌、腺瘤的發(fā)展,并能通過母體轉(zhuǎn)移給胎兒致癌。多氯代二苯并二惡英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素養(yǎng)性最大的有機氯化物。殺蟲劑、除草劑的大量使用,使環(huán)境中的PCDD、PCDF含量升高,每年進入環(huán)境的最可達105g。
五、放射性污染
煙葉中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物質(zhì)。我國6個品牌香煙中,Po—210含量為8.5×10-13Curie/g。這些放射性物質(zhì)被吸入支氣管并在其分叉位積累,導致支氣管上皮腫瘤。打火機使用的電石(氯化稀土產(chǎn)品)含微量U、Th,總放射性比活度為2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有氣體氡是嚴重的公害之一。氡是3種天然放射系在放射性衰變的公害之一。由于其有很大的流動性,能隨時被人吸入體內(nèi),并繼續(xù)發(fā)生放射性衰變,形成“內(nèi)放射”,嚴得損傷人體的組織和器官,因此應(yīng)注意嚴格選用符合國家標準,放射性物質(zhì)含量低的建筑材料。身居花崗巖地帶的居民應(yīng)警惕當?shù)鼐?、泉水、礦泉水有無異常高的放射性。其飲用水宜存貯幾天后再飲用。
生活燃料煤中U、Th的含量分別可達0.8μg/g。北方農(nóng)村用無煙囪地爐做飯、取暖,室內(nèi)環(huán)境常被天然放射性物質(zhì)尤其是Po—210污染,某些居民頭發(fā)中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。
六、化學過敏癥和大樓綜合癥
近年來一種易被人忽視的現(xiàn)代文明病——“化學物質(zhì)過敏癥”頻頻見諸報端,這是指因長期大量接觸化學物質(zhì)而導致的人體過敏,它嚴重影響人們的正常生活。患者大多存在自律神經(jīng)障礙,瞳孔對光線的反應(yīng)以及眼球運動出現(xiàn)異常。其主要癥狀為手腳發(fā)冷、失眠、咽喉疼痛、腹瀉、皮膚炎癥等。由于導致上述癥狀的原因十分復雜,醫(yī)生往往無法及時明確診斷。報道對144名患者的發(fā)病原因進行統(tǒng)計分析,35%因居住在新房內(nèi);58%因使用了空氣清新劑、殺蟲劑、香水甚至修正液等化學用品;6%原因不明。其中有80%為女性。除了撤去患者身邊引發(fā)過敏癥的化學物質(zhì),服用維生素以增加營養(yǎng),促進排毒,通過運動加快排汗等方法外,目前尚無更有效的治療方法。
隨著高層建筑的現(xiàn)代化,使用空調(diào)系統(tǒng)的封閉型辦公場所常使不少工作人員出現(xiàn)眼睛發(fā)干發(fā)炎、鼻塞、頭痛、胸悶、怠倦、嗜睡等癥狀,被稱為“大樓綜合癥”。其誘因是多種多樣的;濕法復印機散發(fā)的碳氫化合物使人疲勞、皮膚疼痛、發(fā)炎;干法復印機逸出的臭氧能刺激眼睛與呼吸道,引起炎癥;電腦、信息處理裝置的熒光屏釋放出的正離子影響人體的新陳代謝,降低對疾病的抵抗力,導致熒光屏皮疹;熒光照明設(shè)備的紫外線和空氣中各種化學成份一起,產(chǎn)生光化學煙霧,影響視力。人體也是一種污染源,從呼吸道排出的化學物質(zhì)有149種,通過尿和皮膚排出的有151種和171種。這些化學物質(zhì)滯留在密閉的室內(nèi),對健康造成危害。
七、電子霧污染
電子霧污染雖不屬于化學污染,但在室內(nèi)環(huán)境污染中處于舉足輕重的位置,在此值得一提??照{(diào)、彩電、計算機、冰箱、電熱毯等各種電子產(chǎn)品在使用中都不同程度地發(fā)出電磁波——電子霧。電子霧會使人頭痛、疲乏、神經(jīng)質(zhì)、睡眠不安,影響兒童發(fā)育。生物學家調(diào)查發(fā)同,1969年—1982年美國馬里蘭州有951名男子死于腦瘤,其中大部分是電工或電氣工程師。而在高壓線附近工作的人體內(nèi)癌細胞的生長速度比一般人快24倍。因此為安全起見,人與彩電之間的距離應(yīng)保持4m—5m,距離熒光燈管2m—5m;臥室內(nèi)勿放置冰箱,電熱毯變熱后應(yīng)及時切斷電源。移動電話,對講機發(fā)出的高頻電磁波對健康有影響,經(jīng)常長時間使用會產(chǎn)生頭痛、注意力分散、眼瞼抽搐、記憶力衰退等癥狀。故能使普通電話時盡可能不使用移動電話。
以上僅僅是對有關(guān)知識的歸納小結(jié),具體到怎樣組織教學,采用什么樣的教學手體貼教學方式,還要廣大同仁共同探討,筆者在此只為拋磚引玉。
首先,應(yīng)明確實驗目的,確定實驗觀察的重點。
設(shè)置課本實驗的目的在與實現(xiàn)某一學習目的,實驗目的決定了實驗觀察的重點。只有明確重點觀察的內(nèi)容,抓住本質(zhì)的現(xiàn)象,才能有效地觀察,有效地學習。如在初中化學〈序言〉課的實驗,所設(shè)置的幾個實驗都是為學生順利理解和掌握物理變化和化學變化而設(shè)置的。因此,觀察的重點應(yīng)放在反應(yīng)前后物質(zhì)是否發(fā)生質(zhì)的變化,從而確定變化屬于物理變化還是化學變化。如鎂帶的燃燒實驗,觀察的重點是鎂在燃燒后的產(chǎn)物的性質(zhì)和鎂帶有何本質(zhì)的不同,確定反應(yīng)是否新物質(zhì)生成,從而判斷該反應(yīng)是否屬于化學變化。而不能僅僅注意實驗過程中的“發(fā)出耀眼的強光,放出大量的熱”這一非本質(zhì)的現(xiàn)象。只有這樣,才能實現(xiàn)實驗的目的——掌握物理變化和化學變化的實質(zhì)。
其次,明確觀察的要素和程序,全面、有序地進行實驗的觀察。
對于實驗,特別是一些過于復雜的實驗,往往存在多個實驗觀察的要素,實驗過程中必須全面、有序地進行觀察,才能實現(xiàn)實驗教學的目的,從而深入、全面地掌握化學知識。
那么,如何有序地、全面地觀察化學實驗呢?
第一階段(實驗前)——觀察要素為:1、反應(yīng)物的物理性質(zhì)(如反應(yīng)的顏色、狀態(tài)、氣味等);2、反應(yīng)條件(如是否加熱、通電等);3、反應(yīng)裝置(用什么作反應(yīng)器具、裝置有何特點等);4、操作順序(如何組裝實驗裝置、添加藥品先后順序如何等);5、其他(如藥品的用量、實驗注意事項等)。
第二階段(實驗中)——觀察要素:反應(yīng)過程中的主要現(xiàn)象(如是否有顏色變化、是否有氣體生成、是否有沉淀析出、是否發(fā)光、放熱等)
第三階段(實驗后)——觀察要素:1、是否有新物質(zhì)生成?2、新物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性等;3、儀器拆分順序;4、儀器整理等。
隨著實驗的深入和知識水平的提高,越來越要求學生能夠深入全面地進行實驗的觀察,全面掌握化學知識。如果不能全面地進行實驗的觀察,往往會因為觀察的片面性而導致種種問題,如無法獲得全面的知識。更為嚴重的是在實驗具體操作過程中,可能回導致失敗或危險,如加熱固體藥品時,試管口為向下傾斜,導致試管破裂;用氫氣還原氧化銅實驗時,如果不遵循實驗前先通氫氣一段時間后再后加熱、實驗后先撤酒精燈一段時間后再撤氫氣的順序,必然導致實驗失敗和危險(爆炸)等。
第三、協(xié)調(diào)多種感覺器官。
1.制取氣體時,先檢查裝置的氣密性,后裝入藥品。檢查裝置氣密性時,先把導管插入水中,后用手掌緊貼容器的外壁。
2.排水法收集氣體時,先排凈空氣,后收集氣體;集滿后,應(yīng)先把導管移出水面,后熄滅火焰。
3.氫氣還原氧化銅和一氧化碳還原氧化鐵時,先通氣(H2或CO)后加熱;實驗完畢時,先熄燈后停氣。
4.點燃可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等),應(yīng)先檢驗純度,然后點燃。
5.用托盤天平稱量物質(zhì)時,應(yīng)先調(diào)零,后稱量;加砝碼時,應(yīng)先加質(zhì)量大的砝碼,后加質(zhì)量小的砝碼;稱量完后,先記下讀數(shù),后把砝碼放回盒中,最后把游碼移回零處。
6.如果濃H2SO4不慎沾到皮膚上,先迅速用布拭去,后用水沖洗,再涂上3%~5%的NaHCO3。
7.稀釋濃H2SO4時,一定要先把水倒入容器中,后把濃H2SO4沿器壁慢慢地注入水中,并不斷攪拌。
8.使用試紙檢驗溶液的性質(zhì)時,先把一小塊試紙放在表面皿或玻片上,后用玻棒沾待測液點試紙中部,再觀察變化;檢驗氣體的性質(zhì)時,先用蒸餾水潤濕粘在玻棒一端,后接近管口檢驗。
9.容量瓶、滴定管等應(yīng)先查漏后使用。
10.取用塊狀藥品或密度較大的金屬顆粒放入玻璃容器時,應(yīng)先把容器橫放,后把藥品放入容器口,再把容器慢慢地豎立起來。
11.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,溶于水放熱的物質(zhì)應(yīng)先冷卻,后轉(zhuǎn)移。
12.制乙烯配制混和液時,應(yīng)先在容器中加酒精,再沿器壁慢慢注入濃H2SO4,并不斷攪拌。
13.氣體中混有水蒸氣和其它雜質(zhì),若要得到純凈干燥的氣體,使用液體試劑除雜時,應(yīng)先除去雜質(zhì),后除水蒸氣;使用加熱方法除雜時,應(yīng)先除水蒸氣,后除去雜質(zhì)。
14.過濾時,應(yīng)先把上層清液過濾,后把沉淀倒入過濾器。
物理化學實驗過程中可以很好地將理論課程上所學習到的定律、公式應(yīng)用到解決實際問題上.以蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)為例,第一組同學按照傳統(tǒng)教學過程,首先學習一級反應(yīng)動力學方程ln[A]0[A]=kt,討論一級反應(yīng)動力學的特點以及半衰期等.學會利用動力學方程求算時間、物質(zhì)濃度、速率常數(shù)、半衰期等數(shù)據(jù),然后按照給定的實驗步驟進行蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定實驗.第二組同學參照實驗設(shè)計教學過程,首先提出目標,需要測定蔗糖水解反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)k,然后學習一級反應(yīng)動力學方程的推導過程,介紹一級反應(yīng)動力學的特點.學生討論如何設(shè)計實驗測蔗糖水解反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)k:蔗糖在酸的催化下的水解反應(yīng)可看作準一級反應(yīng),利用一級反應(yīng)動力學的公式ln[A]0[A]=kt,從公式ln[A]=-kt+ln[A]0中可以看出以ln[A]對t作圖得到一條直線,斜率為-k,因此需要測量不同t時刻[A]的濃度,然后以ln[A]對t作圖得到一條直線,通過斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù).此時教師可提出測量某一時刻物質(zhì)的濃度一般有兩種方法:化學法與物理法,其中物理法更方便操作.
所謂物理方法就是利用某些物理性質(zhì)與物質(zhì)濃度的依賴關(guān)系,使用物理儀器快速準確測定出某一時刻的物理性質(zhì),再轉(zhuǎn)換成物質(zhì)濃度與時間的關(guān)系.根據(jù)蔗糖水解反應(yīng)中反應(yīng)物和產(chǎn)物都是有旋光性的,可以選擇旋光度這個物理性質(zhì)作為濃度和時間之間關(guān)系式的橋梁.利用旋光度與濃度的關(guān)系將反應(yīng)動力學方程中濃度和時間的關(guān)系轉(zhuǎn)換成旋光度和時間的關(guān)系,因此只需要測定不同時刻體系的旋光度值就可以求算出反應(yīng)速率常數(shù)k.學生選擇需要的實驗儀器和實驗材料,設(shè)計具體的實驗步驟,教師對整個流程進行評價和改進,最后在具體的實驗過程中驗證結(jié)果.實驗結(jié)束后討論問題:為什么要進行零點校正,可用什么物質(zhì)進行零點校正,蔗糖的初始濃度對實驗測定有沒有影響等等.在學完二級反應(yīng)動力學以后,教師還可提出延伸問題:如何利用電導率測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)(二級反應(yīng))的速率常數(shù)?第二組同學大致可以提出相應(yīng)的實驗過程,而第一組同學則大都不知道該如何處理.兩組學生比較,第二組學生對公式的利用、實驗過程的處理等都較第一組學生要好.通過整個實驗設(shè)計流程,學生可牢牢記住相應(yīng)的動力學方程公式,同時會對具體的實驗操作過程進行積極探索,對以后理論知識的學習也有很好的促進作用.
2激發(fā)學生自我學習和自我思考的興趣
很多時候,學生不知道物理化學中的理論和定律有什么具體用途,因此學習起來沒有興趣,只是被動地背誦公式定律.物理化學實驗設(shè)計過程的教學環(huán)節(jié)能夠激發(fā)學生的主觀能動性,提高學生自我學習和思考的能力.以燃燒熱的實驗測定為例,兩組學生首先學習理論課程中燃燒熱的定義,理解恒壓熱效應(yīng)與恒容熱效應(yīng)的區(qū)別.利用氧彈式量熱器分別測定待測樣品和基準物質(zhì)在量熱器中完全燃燒引起的溫度升高值,再利用基準物質(zhì)已知的燃燒熱來計算待測物質(zhì)的燃燒熱.現(xiàn)在的實驗裝置大都采用自動化和計算機處理,第一組學生除了簡單掌握量熱器和壓片機的使用方法外,對物性燃燒熱方面的信息知之甚少,學生也沒有太大興趣去深入討論和研究.第二組學生采用實驗設(shè)計過程的教學方法,首先指導教師介紹燃燒熱在實際生活中的各種應(yīng)用,例如燃燒焓的測定廣泛應(yīng)用于各種熱化學計算中,測定有機物的燃燒焓,可計算相應(yīng)的生成焓數(shù)據(jù),從而可以了解其穩(wěn)定性、反應(yīng)性、生成機理、分子結(jié)構(gòu)、能量規(guī)律等特點,對于掌握該化合物特定組成等有重要意義.氧彈量熱法也廣泛應(yīng)用于污泥、廢物、煤發(fā)熱量的測定等等方面,對于泥煤的深度開發(fā)和綜合利用有廣泛意義.通過這些知識的講解,讓學生首先對即將學習的實驗有一個背景認識,知道將來在哪些方面可以有廣泛的用途,從而激發(fā)學生的主動學習興趣.然后再介紹氧彈技術(shù)的原理和燃燒熱測定實驗的基本過程,這時學生對實驗課程的理解和掌握就會有明顯提高.采用這種教學過程的第二組學生與第一組學生相比,首先在聽課過程中注意力就有明顯提高,思維也能隨著教學內(nèi)容靈活轉(zhuǎn)換,在實驗過程中也能夠自己分析和處理一些常見問題,這些都是學習興趣被激發(fā)出來的結(jié)果.因此,實驗設(shè)計教學過程可以激發(fā)學生的學習興趣.
3提高學生的科研創(chuàng)新和分析解決具體問題的能力
創(chuàng)新是科研工作的靈魂,教學過程中應(yīng)加強培養(yǎng)和提高學生的科研創(chuàng)新能力.對于物理化學的各個研究方向來說,物理化學的實驗設(shè)計過程在不同程度上會對學生的創(chuàng)新精神和分析解決實際問題的能力具有積極的作用.以凝固點降低法測物質(zhì)相對分子質(zhì)量實驗為例,兩組同學首先同時學習稀溶液的依數(shù)性:加入少量溶質(zhì)引起溶劑性質(zhì)的改變,例如蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高以及滲透壓的改變.這些性質(zhì)的改變值只與溶質(zhì)的數(shù)量有關(guān),而與溶劑的性質(zhì)無關(guān).利用一相為純物質(zhì)時兩相平衡溫度與組成的關(guān)系可以推導出相應(yīng)的定量關(guān)系式.其中,凝固點降低這個依數(shù)性質(zhì)是一種常用的測量相對分子質(zhì)量的實驗方法.第一組同學學習凝固點降低公式,知道凝固點降低的改變值與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比,能夠通過題意利用公式求解出相應(yīng)的數(shù)值.第二組同學在學習完凝固點降低公式后,引導學生利用此公式進行溶質(zhì)相對分子質(zhì)量測定的實驗設(shè)計.
首先從公式推導中可以看出,公式中有我們需要最后求的MB,凝固點降低常數(shù)Kf可以查得.所需要的就是純?nèi)軇┑哪厅c和加入少量溶質(zhì)后溶液的凝固點Tf的值.所以整個實驗設(shè)計的關(guān)鍵就在于如何測定液體的凝固點.所謂凝固點是指一定壓力下,隨著溫度的降低,液體中逐漸出現(xiàn)凝固現(xiàn)象,固液兩相平衡時的溫度.引導學生自己選擇實驗器材設(shè)計實驗:要想測得凝固點,就需要將待測液體放到一定的冷卻介質(zhì)中,例如冰水混合物,還需要精密溫度計隨時監(jiān)測液體中溫度的變化.此時教師給出提示:凝固點的準確測定并不容易,包括固液平衡的判斷以及凝固熱的放出對測量的影響等等,因此采用步冷曲線法測定相應(yīng)的凝固點更為常用.學生討論具體的實驗步驟,教師進行指導修正,完成實驗設(shè)計過程.兩組同學同時開展凝固點降低法測定溶質(zhì)相對分子質(zhì)量的實驗,通過實驗過程中的比較可以看出,第一組同學大都只能按照書上的步驟進行機械操作,在操作過程中不知道何種因素會對實驗產(chǎn)生影響,更不明白怎樣對實驗進行改進.而經(jīng)過實驗設(shè)計過程的第二組同學大都對實驗細節(jié)比較注意,例如為什么需要冷凍管和空氣套管,冷凍管要豎直放置,不要靠在空氣套管上,還有冰浴槽的溫度、磁子的攪拌速度對實驗測定的影響等等.在實驗結(jié)束后,第二組同學在實驗數(shù)據(jù)的分析處理上也較第一組好,能夠利用步冷曲線法合適地得到相對準確的凝固點數(shù)值.第一組同學在思考題的解答上也與第二組同學有明顯差距,大都不明白一些針對實驗過程的問題如何進行分析解答:例如溶質(zhì)的量是否加入的越多越好,冰浴槽的溫度過高或過低對實驗數(shù)據(jù)有什么影響,高溫高濕季節(jié)做此實驗是否會影響準確度等等.
4結(jié)語
一、分析一個典型實驗,闡明一類實驗規(guī)律
根據(jù)化學教學大綱和教材,就實驗內(nèi)容來講,可歸納為以下幾種類型。
1、有關(guān)制取固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)的實驗。
2、有關(guān)闡明概念,證明基本理論和定律的實驗。
3、有關(guān)研究物質(zhì)的性質(zhì)和各類物質(zhì)之間的相互關(guān)系的實驗。
4、有關(guān)定量方面的實驗。
一般說來,每一類實驗的原理、裝置、操作等方面總有規(guī)律可循。因此我何在講每一類實驗中的第一個實驗時,首先向?qū)W生分析這類實驗的設(shè)計原理和內(nèi)容要求。而后再指導學生親自動手完成實驗,在此基礎(chǔ)上師生通過分析、對比,共同總結(jié)出這類實驗的規(guī)律,以期達到觸類旁通、舉一反三的目的。如通過“粗鹽的提純”的實驗,我們引導學生總結(jié)出制取純凈的晶體物質(zhì)的實驗原理和所需要的基礎(chǔ)知識以及操作等方面的規(guī)律。
在實驗原理和基礎(chǔ)知識方面,讓學生著重掌握:①組成混合物的各種物質(zhì)的溶解度;②混合物中各類物質(zhì)的性質(zhì)和它們之間能否相互發(fā)生反應(yīng)(若能反應(yīng),需要弄清反應(yīng)條件)。在實驗技能方面讓學生掌握:①所用各種玻璃器皿的性能和使用方法;②有關(guān)物質(zhì)的溶解、過濾、結(jié)晶、再結(jié)晶的操作方法。
二、明確選擇儀器的原則,正確選用儀器
實驗中,培養(yǎng)學生準確地選擇儀器,是保證實驗順利完成的前提之一。為此,我們從下述幾方面對學生進行指導。
1、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件選擇儀器。
中學化學教材里,討論化學反應(yīng)的條件有:常溫、加熱、加壓、催化劑、光和電等。根據(jù)不同的反應(yīng)條件、反應(yīng)物的性質(zhì)來制取新物質(zhì)時,所需要的儀器也就不完全相同。因此,我們在初中化學講氧氣的實驗室制法時,著重向?qū)W生闡明兩點:①凡是對固體物質(zhì)進行加熱制取氣體時,均可采取制取氧氣的這套反應(yīng)裝置;②集氣的方法和操作,應(yīng)根據(jù)氣體的溶解度、對空氣的相對密度、常溫能否與水或空氣中任一成分反應(yīng)等因素而定。
因為我們在講氧氣時進行了上述分析,所以在講氨氣、甲烷等氣態(tài)物質(zhì)時,就可以從啟發(fā)學生通過對反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等因素的分析,提出實驗所需要的儀器、裝置,來完成制取上述物質(zhì)的實驗。
2、根據(jù)控制化學反應(yīng)速度的要求來選擇儀器。
在實驗室里,為了達到安全而又迅速地制取某種物質(zhì),有些反應(yīng)需使反應(yīng)速度加快,有些要控制生成物的量,有些則反之。為此,在實驗中,要采用適應(yīng)這些要求的裝置。如我們在講實驗室里制取氯氣時,就著重向?qū)W生講明教材中選用分液漏斗而不用長頸漏斗的理由。這樣分析、講解,使學生在進行實驗設(shè)計時就能正確地選好儀器。
三、分析典型實驗,培養(yǎng)學生的實際操作技能
實驗操作的正確與否,不僅是保證安全和實驗效果的先決條件,也是培養(yǎng)學生實驗技能所必需的。在這方面,我們除按實驗原理、要求提出有關(guān)的操作內(nèi)容和要求外,還著重講了下述幾點:
1、剖析一個典型實驗,講清一類實驗的操作內(nèi)容:
如通過實驗室里制取氧氣的實驗分析,可歸納總結(jié)出下述操作內(nèi)容:①儀器的選擇、連接和固定:②裝置氣密性的檢查;③藥品的取用;④加熱方法;⑤氣體的凈化和干燥;⑥氣體的收集和放置;⑦裝置的拆卸。
對這些操作,都應(yīng)講清它們的知識、理論根據(jù)。譬如在實驗室里用濃鹽酸和二氧化錳混和加熱制取氯氣時,由于濃鹽酸有揮發(fā)性,水的沸點也不高,所以制得的氯氣中可能混有氯化氫和水蒸汽。欲除去,只要用飽和的氯化鈉水溶液洗滌,不能用水,這是因氯氣與水能發(fā)生下列反應(yīng):C12+H20HCl+HC10根據(jù)化學平衡移動原理,可知增加生成物中的C1-濃度,可使平衡向左進行,以減小氯氣的溶解度。又根據(jù)氯氣的性質(zhì),要想干燥氯氣,只能選用液體或顆粒狀的酸性干燥劑,通常用濃硫酸做干燥劑。
2、通過對某些實驗操作的分析,向?qū)W生闡明實驗操作的要點。
我們在分析某些實驗操作時,為了讓學生學得會,記得牢,總是把操作要點總結(jié)成幾個字或幾句話,讓學生便于記憶。如在配制一定體積的摩爾濃度溶液時,在分析演示的基礎(chǔ)上我們總結(jié)出:?稱(對固態(tài)溶質(zhì)要稱,?液態(tài)溶質(zhì)要量)、溶(溶解)、洗(洗滌溶解時容器的內(nèi)壁)、?。ㄏ♂屩寥萘科康目潭龋┧淖峙渲品ā?/p>
教學實踐證明,學生根據(jù)實驗內(nèi)容、操作內(nèi)容和要點,獨立地進行實驗,往往能提出一些改進某些實驗的設(shè)計。如教材中關(guān)于氨氣易溶于水的“噴泉”實驗,若按教材中的實驗要求,先用氫氧化鈣與銨鹽反應(yīng)制取氨氣,用于燥的燒瓶收集,再接教材中“噴泉”實驗裝置進行實驗。因為在化學實驗室里,很難將燒瓶搞得十分干燥,而氨氣易溶于水,所以在實驗過程中實驗效果往往不理想。有些同學分析了上述方法實驗失敗的原因,又重新研究了該實驗的要求,所用藥品的性質(zhì),提出了改進方法:即先在圓底燒瓶中加入2~3毫升濃氨水,然后搖晃燒瓶將濃氨水迅速倒掉,立即演示“噴泉”實驗,實驗效果比按教材中提出的實驗方法好得多。
四、根據(jù)實驗內(nèi)容,處理好演示實驗
準確而有效地進行課堂演示實驗,不僅在培養(yǎng)學生實驗技能中起著示范作用,而且也是啟發(fā)學生思維,培養(yǎng)學生觀察、分析、綜合和解決問題能力的重要方法,從而更好地揭示知識的內(nèi)在聯(lián)系,使知識更加系統(tǒng)、深化。教材中的演示實驗一般可分兩類,一是實驗難度較大的(如實驗裝置比較復雜或?qū)嶒炛惺褂脛《舅幤泛蛯W生操作有危險的實驗),這是少數(shù)。這類實驗必須由教師演示,力求操作規(guī)范化。二是實驗技能難度較小,這是多數(shù)的實驗。對于這類實驗,有條件的學??梢愿臑檫呏v邊實驗的形式,實驗條件較差的學校,某些課題也可以讓學生到講臺上,在教師指導下去完成實驗操作過程。
實踐證明,對一些較簡單的實驗,經(jīng)常在老師指導下,讓學生動手去做,除了增加他們的操作機會以外,還呵以起到兩個作用:①使學生對一些被認為是無所謂或被忽視的常規(guī)操作(如試劑的取用,取量的多少,試管夾持,一般加熱等等)?,?及時發(fā)現(xiàn)錯誤,及時糾正,給學生以深刻的印象。②在實驗過程中,向“學生恰當?shù)靥岢鰡栴},讓學生在解決問題的過程中,使所學的知識更加系統(tǒng)化和深化,而且也能提高學生的觀察問題、分析問題和解決問題的能力及實驗操作技能。
五、培養(yǎng)學生書寫實驗報告的能力
寫實驗報告是實驗的重要組成部分,是分析問題解決問題的過程,也是綜合運用知識的過程。但是在教學中發(fā)現(xiàn)有些同學即使到了二年級也還不能較好地寫出實驗報告。其原因是有些學生不知道在實驗中觀察什么、怎樣觀察、記錄什么。
有些學生對實驗報告寫什么和怎樣寫還不了解。因此,他們常常把實驗報告寫得雜亂無章,空洞無物。為此,我們從第一節(jié)化學課開始,就注意培養(yǎng)學生寫實驗報告的能力,其具體做法是:
1、在演示實驗中注意培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象的能力
為培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象的能力,我們對現(xiàn)行中師化學教材中所講到的現(xiàn)象進行歸納、綜合。有光、熱、聲、態(tài)(狀態(tài))、顏色、氣味、溶解、沉淀、液化、燃燒等等。在每次演示實驗或?qū)W生實驗中,總是要求學生根據(jù)實驗內(nèi)容中有無新物質(zhì)的生成和上述現(xiàn)象內(nèi)容來觀察,并將觀察的結(jié)果記錄好,認真分析,去偽存真,填寫于實驗報告中。這樣要求學生,不僅使學生知道在實驗中要觀察些什么,使學生對知識獲得比較完整的概念,而且也不會漏掉某些重要的實驗現(xiàn)象,以致得不到正確結(jié)論。
2、采取具體措施,培養(yǎng)學生書寫實驗報告的能力
為培養(yǎng)學生寫好實驗報告,從學生的實際出發(fā),讓學生在演示實驗的過程中,實事求是地認真觀察、分析,并記錄于表的空格中,經(jīng)過幾次填寫,學生就能比較正確、熟練地對實驗進行觀察記錄,做出解釋和結(jié)論。培養(yǎng)了學生書寫實驗報告的能力。
1.1整理的含義
將實驗室中的化學品以及玻璃儀器區(qū)分為要用的的與不要用的:把必要的化學品以及玻璃儀器與不必要的化學品明確地、嚴格地區(qū)分開來;不必要的化學品要盡快處理掉,減少安全隱患。實施要領(lǐng):自己的工作場所(范圍)全面檢查,包括看得到和看不到的;制定要和不要的判別基準;將不要物品清除出工作場所;對需要的物品調(diào)查使用頻度,決定日常用量及放置位置。
1.2整頓的含義
對整理之后留在現(xiàn)場的必要的物品分門別類放置,排列整齊;明確數(shù)量,并進行有效地標識。放置場所:原則上物品的歸放地點要完全規(guī)定好;要按點、按類、按量保管物品;只放真正需要的物品。標識方法:放置場所和物品原則上一對一標示。
1.3清掃的含義
是將工作環(huán)境打掃干凈,使工作場所處于無雜物、無干擾的狀態(tài)。通過清掃,可以發(fā)現(xiàn)很多安全隱患。
1.4清潔的含義
是進一步的清掃,將工作場所清掃干凈。保持工作場所干凈、一目了然;是指將整理、整頓和清掃這3個S的工作徹底執(zhí)行,進一步形成制度和標準。
1.5素養(yǎng)的含義
是指每天持續(xù)做整理、整頓、清掃、清潔。從習慣變成一種思維,從被動變?yōu)橹鲃?,自覺養(yǎng)成良好的習慣。修養(yǎng)強調(diào)的是持續(xù)保持良好的習慣。
2化學實驗室管理的特點
化學試驗室水電氣俱有、有大量的化學危險品、大量的昂貴儀器、老師和同學們在實驗室工作和學習。實驗室的安全關(guān)系到各位的切身利益,實驗室的安全包括人、財、物的安全:包括財、物的防盜,物的損壞,環(huán)境污染,最重要的是人本身是否受到傷害。按導致事故的直接原因分類《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》(GB/T13861-2009),分為4大類,191個小類。分別是人的因素、物的因素、環(huán)境因素以及管理因素,其中管理因素尤為重要。根據(jù)美國海因里希(HeinrichWH)災害理論模型?;瘜W實驗室教學和科研過程中可能發(fā)生事故的原因主要為不安全環(huán)境和不安全行為。不安全環(huán)境是指儀器設(shè)備、配套設(shè)施等硬件處于不安全狀態(tài),包括物理環(huán)境因素(如機械設(shè)備、壓力容器、水源、電源、熱源、光源、輻射、振動、噪音等)、化學環(huán)境因素(如試劑、煙、火、爆炸、氣體)等。不安全行為是指人的不安全因素,如思想上麻痹大意、生理上精神不佳、能力上缺乏必要的技能和知識等?;瘜W實驗室試劑種類繁多(酸、堿、鹽、氧化劑、還原劑),許多化學藥品易燃、易爆、有毒或有腐蝕性,實驗教學與研究具有一定的危險性。危險化學品包括:毒害品、易燃品、氧化劑、還原劑、腐蝕品、爆炸品、放射性等七大類。因此加強化學實驗室中危險化學品的管理至關(guān)重要,它為實驗室的安全提供強有力保障。
35S在實驗室管理中的應(yīng)用
推行5S,要重點加強對實驗技術(shù)人員的培訓,提高化學相關(guān)工作者(包括實驗技術(shù)人員、教學師生以及在實驗室場所的保潔人員)對5S管理的認識,通過培訓讓大家理解5S的具體含義,了解如何組織開展實施。通過定期培訓,讓大家了解并且自愿去執(zhí)行,提高理論水品,最終接受并認可5S的管理理念。實施的具體方法如下:
(1)整理。對藥品庫全面盤點,制定化學試劑清單,根據(jù)實驗安排分為要用的和不用的,不用的危險化學品(包括快過期的化學試劑)第一時間進行處理,根據(jù)學?;瘜W品回收的相關(guān)要求,統(tǒng)一進行報廢處理。騰出儲存空間,減小安全隱患。
(2)整頓。對留在藥品庫的化學品分門別類放置,100%做好標示,一一對應(yīng)。主要是歸類,但是由于化學品的特殊性,在存放時應(yīng)結(jié)合其化學性質(zhì),對互為禁忌物的危險化學品隔開放置,如果空間允許可以存放在不同的房間。遇火、遇熱、遇潮能引起燃燒、爆炸或發(fā)生化學反應(yīng),產(chǎn)生有毒氣體的危險化學品不得在露天或在潮濕、積水的實驗室內(nèi)存放;受日光照射能發(fā)生化學反應(yīng),引起自燃、爆炸、或產(chǎn)生有毒氣體的化學危險品應(yīng)避光儲存。
(3)清掃。將不需要的化學品清除掉,保持藥品庫和實驗室內(nèi)無雜物,無隱患狀態(tài)。實驗結(jié)束后將整個實驗室打掃干凈,不留死角,尤其是實驗過程中殘留的化學試劑要徹底清除,對于有毒的化學品和酸堿重金屬的廢液要及時處理。藥品庫的主要負責人是實驗員,實驗室的清掃主要有學生輪流值日,加強學生的整潔與安全意識。
(4)清潔。每日安排專人檢查實驗室與藥品庫的衛(wèi)生情況,制定衛(wèi)生檢查標準,形成制度,使實驗室管理規(guī)范化,標準化。當天實驗結(jié)束后,由專人將化學品送回到準備室,不允許留在實驗室內(nèi)。收回的化學品歸類擺放,排除安全隱患。
(5)素養(yǎng)。化學實驗室尤其是國家級化學基礎(chǔ)教學示范中心,面對的學生眾多,對于化學品的管理除了教師和實驗技術(shù)人員外,學生是學習以及做實驗的主體。因此加強學生的安全意識,讓學生規(guī)范使用化學品更有利于管理化學品,尤其是危險化學品。只有全員參與并執(zhí)行,形成習慣,才可以達到良好的效果。
4實施5S管理的意義
1.對實驗老師的要求。
(1)實驗小組的作用。
指導實驗的老師組成一個小組,根據(jù)不同專業(yè)學生的學習要求,選訂適合的實驗教材。如果沒有合適的實驗教材,可以根據(jù)學生的具體情況自編合適的實驗講義,學生人手一冊。每個實驗要求不同,有的實驗需要制表,有的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)處理時需畫圖處理數(shù)據(jù)。實驗教師根據(jù)每個實驗,制定實驗報告模板,統(tǒng)一實驗報告的格式,均人手一冊。每個實驗指導老師要不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平、教學水平。每個實驗開始教學前全體指導實驗的老師要集體進行預實驗及備課,通過預實驗,掌握實驗的實際情況,具體問題,合理安排實驗各環(huán)節(jié)的時間,如講解時間、實驗時間、討論時間等。集體備課時,要對實驗中可能出現(xiàn)的問題有充分的估計,可能會出現(xiàn)什么問題,如何解決。對于特殊的班級、特殊的學生,應(yīng)特殊考慮,比如少年班的學生年齡較小,思想活躍,獵奇心強,個性鮮明,喜歡主動大膽地去嘗試,這樣,對于可能出現(xiàn)的情況就應(yīng)有全面充分的考慮,并有相應(yīng)的預案。集體備課有統(tǒng)一的教案,規(guī)范統(tǒng)一每個實驗的實驗內(nèi)容,講解討論的內(nèi)容、示范操作內(nèi)容、提問的內(nèi)容。每個實驗都制訂了實驗規(guī)范,對實驗操作各個環(huán)節(jié)、實驗報告的各部分得分點統(tǒng)一評價。實驗后或下次實驗集體備課時在集體備課教案上加入實際實驗的時間、存在的問題、處理意見以及建議等,逐步完善實驗。實驗室人員要嚴格按照實驗大綱、實驗項目、實驗時間排課。
(2)實驗內(nèi)容。
結(jié)合理論課學習內(nèi)容,按照本門實驗課的教學目標、實驗大綱、實驗小組擬定實驗項目,實驗項目大多數(shù)相對穩(wěn)定,同時新增與學科發(fā)展前沿有關(guān)的實驗內(nèi)容。實驗課中還利用了我校新建的仿真模擬實驗室,仿真實驗是化學實驗教學的一種嶄新的實驗教學方式,具有很多優(yōu)點??梢宰寣W生涉及更廣泛、更加大規(guī)模的實驗經(jīng)歷,同時在實驗中可以進行大膽的嘗試,允許失敗,可以實施在實際實驗中絕對不能有的操作,體會在實際中的不當操作的傷害性,得到震撼和警告,從而嚴格杜絕實際實驗中的危險錯誤操作。對于課前預習,采用網(wǎng)上答題預習,使學生對實驗的原理內(nèi)容有基本的了解,有疑問帶著問題做實驗,從而有的放矢,達到良好的實驗效果。
(3)做好實驗課前后的工作。
實驗指導老師實驗課前應(yīng)提前到實驗室,熟悉實驗室的整體布局,水路、電路設(shè)置,通風設(shè)備、廢液回收地點,實驗試劑、器材擺放情況。實驗時每個班分成若干實驗小組,一般一人一組。實驗臺的打掃整理也是實驗的必不可少的組成部分,實驗后學生打掃實驗室,保證實驗室和實驗前一個樣。指導老師檢查每組學生實驗數(shù)據(jù),在實驗原始記錄上簽字,學生實驗后寫出實驗報告,教師認真按實實驗規(guī)范批改、評定。
(4)實驗課件的制作。
實驗課前的講解,除了傳統(tǒng)的教師學生面對面講解外,對于實驗的演示,由于采用傳統(tǒng)教學方式,教師演示時由于學生較多,看不清教師操作,我們對于分析化學實驗的基本操作部分、儀器使用部分還拍攝了視頻片,上傳至實驗中心網(wǎng)站,這樣學生觀察得比較清楚,而且還便于學生多次觀看。
(5)實驗考核。
實驗課承擔培養(yǎng)學生的動手能力、訓練基本實驗技能的任務(wù)??荚囀菣z驗實驗技能的必要手段。實驗成績由幾個部分組成:實驗操作考核成績,實驗課筆試成績,平時實驗成績。每學期實驗課結(jié)束,進行實驗操作考核,考核本門實驗的基本操作、儀器使用;進行實驗課筆試,采用開卷形式,考核學生獨立處理實驗問題的能力。操作考核、筆試成績均作為實驗成績的一部分,再加入平時實驗成績,作為實驗課總成績。
(6)開放實驗。
一般高校的實驗室大多是服務(wù)本科教學需要的演示性、驗證性實驗室,功能單一,而且實驗教學手段落后,教學內(nèi)容簡單,在當前形勢下已經(jīng)不能適應(yīng)教育改革的需要,不能滿足學生培養(yǎng)創(chuàng)新思維提高動手能力的要求,這就需要我們建立一套科學合理的開放管理體系,實驗中心設(shè)有開放實驗室,創(chuàng)造一個開放式的實驗環(huán)境。增添新內(nèi)容,增加綜合性、設(shè)計性實驗,允許學生自選課題,為學生實踐活動提供實驗平臺。鼓勵學生課外科技創(chuàng)作,激勵學生培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。提高儀器設(shè)備使用率的同時,又能帶來一定的社會效益和經(jīng)濟效益。
2.對學生的要求。
(1)學生在實驗前必須書寫實驗
預習報告,熟悉實驗原理、實驗過程、儀器的使用、試劑的使用處理。如果有疑問帶著疑問聽課,在實驗過程中疑問就會解決。示教過程中要認真聽講,仔細觀察,實驗中仔細操作,如實記錄實驗數(shù)據(jù),保持臺面地面的清潔衛(wèi)生。實驗后清洗干凈本組實驗儀器,打掃臺面地面,養(yǎng)成良好的實驗習慣。實驗后寫出實驗報告。
(2)低值易消耗儀器管理。
實驗中心制訂了消耗儀器管理辦法。實驗室是學生學習實驗技能的重要場地,為學生提供實驗平臺,允許每一位學生在實驗期間有正常的儀器消耗,對于過多的儀器損壞應(yīng)照價賠償。
二、實驗室管理
1.實驗室制度。
實驗室管理制度是實驗教學工作正常運轉(zhuǎn)的根本保證,只有建立嚴密、科學的規(guī)章制度,才能為實驗室各項工作規(guī)范化提供有力保證,保證實驗室儀器設(shè)備的安全和有效運行,確保實驗室教學、科研工作的順利進行。建立健全完善的管理制度才能使實驗室的各項工作有章可循、有法可依、有據(jù)可查,管理規(guī)范化、程序化,職責嚴明,分工明確。有了規(guī)范的規(guī)章制度辦事,抓好落實,積極督促,嚴格執(zhí)行,使這些制度在實驗室管理中發(fā)揮作用。實驗中心制定了完備的實驗室制度:《實驗室基本信息統(tǒng)計制度及工作檔案管理制度》、《儀器設(shè)備管理制度》、《低值耐用設(shè)備及工具管理辦法》、《實驗設(shè)備及器材借用損壞丟失賠償制度》、《化學教學實驗中心安全制度》、《學生實驗制度》、《物資管理制度》、《實驗室安全衛(wèi)生制度》、《化學實驗室規(guī)則》、《實驗室學生實驗管理制度》、《學生實驗制度》、《化學教學實驗中心師資隊伍建設(shè)規(guī)劃》、《化學教學實驗中心考核制度》、《實驗課程須知》、《化學實驗課成績評定辦法》等,制度是規(guī)范的保障,在制度的指導約束下,實驗教學有序進行。
2.實驗室安全。
化學實驗室的工作,與化學試劑、儀器接觸較多,實驗室安全是第一大事。實驗室人員要非常熟悉每個實驗的原理目的、每臺儀器的操作規(guī)程和注意事項。清楚每種試劑的性質(zhì),實驗室試劑要造冊登記,專貯于試劑庫,出入均有登記,危險品專柜保存,劇毒藥品專柜雙鎖雙人管理。學生每學期第一次進入實驗室前要進行安全教育,學習實驗室安全制度,進行火災演練。實驗室配備了滅火器、沙箱、防火毯、醫(yī)療箱,防止意外事故發(fā)生。每次實驗后關(guān)好實驗室門窗,水電源。
3.儀器設(shè)備維護。
實驗室人員實驗前要對儀器進行調(diào)試,保證儀器良好運行,健全儀器管理規(guī)章制度,對有小故障的儀器及時維修,對小型儀器應(yīng)有備用儀器以供正常的實驗教學需要。對不能運轉(zhuǎn)的儀器及時聯(lián)系生產(chǎn)商維修,每學期末要對儀器進行一次徹底維護。大型儀器做到專人管理,專人操作,定期檢查和維修,面對校內(nèi)及社會開放。充分利用儀器,真正做到合理使用,提高設(shè)備完好率和使用率。
4.廢液管理。