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关键词: 高三化学复习 学习方法 技巧
高三化学复习是一项系统的学习工程,要提高复习效率,学生就需要注重学习方法的探索,不仅要想方设法跟上教师的复习思路,而且要根据自己的实际情况进行调整。如何搞好这一年的化学复习呢?结合教学实际,我认为学生必须注意以下四个技巧。
一、注重课本,巩固双基,挖掘隐形关系
课本和教材是专家、学者们创造性的研究成果,经过长期、反复的实践和修订,现已相当成熟,书本里蕴含着众多科学思想的精华。据初步统计,中学化学所涉及的概念及理论大大小小共有220多个,它们构建了中学化学的基础,也就是说,基本概念及基本理论的复习在整个化学复习中起着奠基、支撑的重要作用,基本概念及基本理论不过关,后面的复习就会感到障碍重重。因此,学生必须切实注意这一环节的复习,讲究方法,注重实效,努力把每一个概念及理论真正弄清楚。例如对催化剂的认识,教材这样定义:“能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质都不改变的物质。”几乎所有学生都能背诵,粗看往往不能理解其深层含义;假如我们对其细细品味一番,枯燥的概念就会变得生动有趣――我们可以思索一下“催化剂是否参与了化学反应?”“对化学反应速率而言,‘改变’一词指加快或是减慢?”“‘化学性质都不改变’,那物理性质会变吗”等问题。经过一番思考,学生对催化剂的认识就会达到相当高的层次。
对课本中的众多知识点,学生需要仔细比较、认真琢磨的非常多。例如原子质量、同位素相对原子质量、同位素质量数、元素相对原子质量、元素近似相对原子质量,同位素与同分异构体、同系物、同素异形体、同一物质,等等。对课本中许多相似、相关、相对、相依的概念、性质、实验等内容,应采用比较复习的方法。学生应通过多角度、多层次的比较,明确其共性,认清其差异,达到真正掌握实质之目的。
二、经常联想,善于总结,把握知识网络
经过高一高二阶段化学的学习,有些学生觉得个别知识点已学会。其实,在高考考场上,学会仅是一方面,学生还应总结归纳、经常联想,找出同类题解法的规律,才能更有把握不失分。也就是说,化学学习,重在掌握规律。有人说,化学难学,要记的东西太多。这话不全对。实际上,关键在于怎样记。例如对无机化学来说,我们学习元素及其化合物这部分内容时,可以以“元素单质氧化物(氢化物)存在”为线索;学习具体的单质、化合物时既可以“结构性质用途制法”为思路,又可从该单质到各类化合物之间的横向联系进行复习,同时结合元素周期律,将元素化合物知识形成一个完整的知识网络。
有机化学的规律性更强,“乙烯辐射一大片,醇醛酸酯一条线”,熟悉了官能团的性质就把握了各类有机物间的衍变关系及相互转化;理解了同分异构体,就会感觉到有机物的种类繁多实在是微不足道……这样,通过多种途径、循环往复的联想,不仅可以加深对所学知识的记忆,而且有助于思维发散能力的培养。实践证明,只有许多零碎的知识而没有形成整体的知识结构,就犹如没有组装成整机的一堆零部件而难以发挥其各自功能。所以在高三复习阶段学生的重要任务就是要在教师的指导下,把各部分相应的知识按其内在的联系进行归纳整理,将散乱的知识串成线,结成网,纳入自己的知识结构之中,从而形成一个系统完整的知识体系。
三、讲究方法,归纳技巧,勇于号脉高考
纵观近几年化学高考试题,一个明显的特征是考题不偏、不怪、不超纲,命题风格基本保持稳定,没有出现大起大落的变化。很明显,命题者在向我们传输一个信号:要重视研究历年高考题。高考试题有关基本概念的考查内容大致分为八个方面:物质的组成和变化;相对原子质量和相对分子质量;离子共存问题;氧化还原反应;离子方程式;物质的量;阿佛加德罗常数;化学反应中的能量变化,等等。
基本技能的考查为元素化合物知识的的横向联系及与生产、生活实际相结合。因此,对高考试题“陈”题新做,将做过的试题进行创造性的重组,推陈出新,是一个好办法。高考命题与新课程改革是相互促进、相辅相成的,复习时可将近几年的高考试题科学归类,联系教材,通过梳理相关知识点,讲究方法,归纳技巧,勇于号脉高考。因此在选做习题时,学生要听从教师的安排,注重做后反思,如一题多解或多题一解;善于分析和仔细把握题中的隐含信息,灵活应用简单方法,如氧化还原反应及电化学习题中的电子守恒等。再如已知有机物的分子式确定各种同分异构体的结构简式,采用顺口溜:“主链从长渐缩短,支链由整到分散,位置由中移到边,写毕命名来检验。”这样就能避免遗漏或重复,十分快捷,非常实用。
【关键词】知识体系;教学计划;有效复习
【中图分类号】G630【文献标识码】
高三复习是一项系统工程,作为高三教师如何引导学生去做好有针对性复习是每一位高三教师研究的课题。那么如何有效的化学复习呢?
一是把握复习的方向,正确处理好《课程标准》与《考试说明》的关系。《课程标准》是教学的依据,考试说明是高考命题的依据,也是高考复习备考的依据。高考内容主要以能力测试为主,考查学生对化学基础知识,基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力,特别强调了学生接受、吸收、整合化学信息的能力以及化学实验能力与探究能力。因此,在复习中应正确把握这一方向,认真研究并结合具体的实例进行针对性训练,不搞“偏、难、怪”的试题,对考试说明、课程标准不要求的内容、要求低的内容不拓展。如《课程标准》,对元素化合物的要求,弱化了知识的系统化、全面化,模糊了元素族的概念。教材在编排时以生产和生活中常见的元素及其化合物为点线展开。将过去教材单独成章的体系新教材把它归为一章。同时应注意说明中的新变化,如2013年高考化学说明在命题中增加了两点:一是“既关注普通高中课程改革实践的实际情况,又能发挥高考命题的导向作用,推动新课程的课堂教学改革”;二是“促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的全面发展”。这种变化突出了高考将更重视考查学生对中学化学课程的学习水平,关注课程改革,重视学生对基础知识的熟练应用,对《考试说明》中增加和删除及调整内容心中有数。
二是明确知识体系和题型的变化,就高中化学知识体系而言,主要知识内容有五块,分别是:
1.化学科学特点和化学研究基本方法
2.化学基本概念和基本理论
3.常见无机物及其应用
4.常见有机物及其应用
5.化学实验基础
从以上五个方面可以分析出如下结论:
1.高考命题化学部分,基本出发点和理论几乎全部集中于这五个部分。
2.Ⅱ卷题型以及基本内容确定到“以上各部分综合应用”。
因此可以断定,2014年高考命题方向,综合题部分还是集中于上面的四个题目。
3.在考前(5月中旬至5月底)根据上面的内容,做必要的有效针对集中训练。
4.明确化学试题的题型,扎实过好第一轮教材的双基观。对一些知识点进行总结和归纳,并且转化到解题上来。近年来在高考理综化学部分,常考的题型总结如下:
Ⅰ卷:选择题部分:
1.化学与STSE
2化学用语
3.阿伏伽德罗常数相关的题型
4.氧化还原反应
5.离子共存以及离子化学方程式书写、正误判断
6.原子结构与元素周期律
7.化学反应与能量
8.电化学理论
9.化学反应速率和化学平衡
10.常见的元素性质
11.物质的制备、分离、提纯、鉴别的综合运用
12.有机物相关的知识。
Ⅱ卷:简答、实验,计算,推断部分
以上以提及
那么我们在弄清楚高考考查相关题型的情况下,要对它们进行第一轮扎实三基训练,时间确定在9月至3月中旬,内容是高中所选的教学内容,指导思想是“重在基础,吃透教材”,目的“夯实基础,各个击破”。二轮复习是培养综合能力,提高学科综合素质。使知识系统化、条理化、结构化、网络化。三轮复习集中进行针对性训练,方式可采用(7+3+1)模式,查缺补漏。在做题的时候,涉及到上面某个题型,可以对照考纲的内容,结合以往做过的习题及时总结。如“化学反应与能量”,此部分内容常以能源问题为载体,重点考查化学键与物质的结构以及性质的关系,化学键的改变与能量变化大小的定性、定量的判定,反应热的理解、相关符号的判断,热化学方程式的书写及其正误判断,盖斯定律的综合运用。考查目标:考生对知识的灵活应用能力和化学用语的运用能力。考查方式:选择题或者综合题,将反应热、热化学方程式、盖斯定律融合在一起,有时候参照图像问题综合考查,因此学生在训练的时候,除了掌握知识以外,还要将一些解题技巧运用熟练,例如热化学方程式书写正误的判定方法等。
三是要熟练高考命题组合方式:高考命题并非一成不变的,在往年的基础上,会做一定的调整,与时代同步,这就要求教师需至少研究近三年的高考试题,使自己的训练理念有所改变,引导学生适应高考试卷。那么高考老师是如何命题的呢?高考命题的题型就能告诉我们了:
1.原创题。以前没有考查过,结合新的热点,根据化学原理以及相关的内容组合的题目,这样体现了试卷的“新”,热点新、题目新,是试卷质量的一个体现。但是这样的题目一般都不难。
2.改编题。把以前一些高质量的题目组合到一起,综合考查学生的知识运用能力,但是很多学生考试的时候,看上去这些题目很“面熟”,匆匆下笔,结果导致错误,因为这个题目已经被改编了,看上去熟悉,但是设问方式,涵盖的内容都变化了。这些题目对那些审题不仔细的学生来说,是一个严峻的考验。
3.经典题。高考中,总有一些题目经久不衰,因为在内容上,或者是知识体现上,方法上堪称经典了,放在高考题目中,能较好地充实试卷,但是对那些基础不好的学生,或者平时做题总是躲着错误的学生来说,不是什么好事。
因此老师在教学中,一定要摸清楚上面几种题的组合规律,这样才能知己知彼,有的放矢,从而达到复习的最佳效果
四是在教学中,教师要根据平时阅卷中学生常犯的错误,进行常规性的纠偏补漏。学生不足往往体现在以下的几个方面,需要大家重视:
选择题部分:
(1)化学基本概念掌握不牢固
(2)化学基本理论应用不灵活
(3)不熟悉元素化合物基本的性质
(4)对实验操作认识不清
(5)主观臆断
(6)审题不清导致的判断失误。
解答题部分:
(1)化学方程式以及化学用语表达不规范
(2)对有机反应原理把握不到位
(3)审题不够严谨,答非所问
(4)不能将题目中的信息与知识有机结合
(5)知识点存在漏洞,计算能力差
(6)实验技能差
(7)时间非配不科学等等。
最后是教师要放手,给学生思考和反馈的时间(考前6-10天),让学生自己可做适当的预测题,看看错题集,有意识的翻翻课本,调节心态,以饱满的热情投入考场。高考复习关注的重点很多,可以说“仁者见仁,智者见智”,以上是我在教学中的一点点体会。
参考文献
1精选教学内容
新的人才培养方案要求在教学过程中不能盲目追求高、精、深,要充分考虑人才供给与社会需求的关系,以为地方经济发展培养优质应用技术型人才为导向,我们选用朱炳辰教授主编的《化学反应工程(第五版)》作为教材。在教学内容上我们将整个教学内容分为三大块,第一部分是绪论,在教学过程中通过组织学生讨论平顶山区域煤化工盐化工发展状况,引导学生提出化学反应工程的研究任务、对象和研究方法,激发起学生的学习兴趣。我校为新近升本的二本院校,生源特点是学生基础较差,根据学生的特点结合多年教学经验,重基础知识教学效果较为理想,因此,教学内容的第二部分选择化学反应工程的基本原理、理论和研究方法,精选化学反应动力学、混合与返混、反应过程热量与质量传递、复合反应的选择率与收率、反应器热稳定性等内容,突出讲解影响反应结果的工程因素,为学生开发反应过程和反应器打下扎实的理论基础。基础理论的学习是为了应用,第三部分选择反应器设计、反应器的数学模型和反应器中的传递过程的影响作为重点内容,通过理想的间歇釜式反应器、全混流反应器、平推流反应器的学习,使学生掌握用数学模型进行反应器设计的基本方法,对反应与传递对反应过程的开发,反应器的放大设计的影响有深刻的认识。
2改进教学方法
应用型人才既要具备扎实的基础理论,更要有较强实践能力和解决问题的能力。在反应工程课程教学过程中,突出应用导向,通过由教师教导为主向以学生学为主的转变、案例教学、课程设计来强化基本原理、基础知识,精炼反应器设计、达到突出能力的效果。随着高校的扩招,教学对象的智力因素和学习能力已经产生了巨大的变化,我校不少学生习惯于被动式的学习方式,不愿意主动思考。怎么样在教学过程中充分调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性尤为重要。在绪论部分教学中,我们采用由老师抛出问题“平顶山的煤资源和盐资源丰富,现在要扩建年产40万吨氯碱新厂,如果你是厂长的话你该怎么办”,再引导学生展开讨论,如根据年产量确定日产量、选用反应器、确定反应器的体积、确定需要的其他配套装备等等,学生反应非常热烈,通过讨论由学生总结出化学反应工程的研究对象,任务,研究方法,学生经过自己积极思考,大脑风暴后得出结论,大大激发出他们的学习兴趣。在基本原理、理论的教学过程中,重点讲处理问题的方法。反应工程中的基本概念由老师主导精讲,如混合与返混、收率与选择率等概念,强调反应工程处理问题的思维方法,即工程因素通过影响反应物的浓度和反应温度来改变反应结果。对于较难的温度和浓度对反应速率的影响部分,教师详细讲述解决问题的思路,将学生合理分组,提前安排学生自己学习,安排课堂讨论,学生通过自主讨论,举一反三,掌握工程因素对反应影响途径和解决问题的思路、方法。反应器设计部分教师详讲每种反应器的特点,重点讲述反应器设计的思路,列物料衡算和热量衡算式,带领学生推导出间歇反应器的设计方程,再由学生自行推导其他理想反应器的设计方程,学生在推导过程中根据不同反应器的特点,归纳总结,找其中的异同点。通过反复训练,让学生学会独立思考问题、发现问题,培养学生分析问题并解决问题的能力。在反应工程课程的课堂教学中,如何提高学生的学习兴趣,培养他们的创新意识,工程意识,让学生把化学反应工程的基础理论与企业生产相互衔接起来,真正从工程角度去揣摩生产工艺的每一环节,继而成长为一名综合素质高、技术本领硬的卓越工程技术人才,具有十分重要的意义。在与工业反应器联系紧密的反应器设计部分教学中,针对性的采用案例教学,选取与教学内容相关的案例“年产3万吨尼龙66间歇聚合釜设计、年产5万吨甲醇管壳式反应器设计、年产5万吨苯乙烯绝热径向反应器设计”,理论课讲述之前将案例材料发给学生,让学生熟悉材料,再进行理论讲解,以所选取的案例为例,讲解设计思路,例如如何确定反应器体积、操作条件、设备材质结构的确定等,课后由学生分组讨论合作,自行完成设计任务,然后组织学生进行汇报答辩,对所完成的设计进行分析讨论以及评价。学生通过针对性的设计练习,激发出学生的学习热情,培养其应用理论知识解决实际问题的能力。
3积极参与产学研一体化
通过课堂教学改革由知识本位向技能本位转型只是一个方面,是培养应用技术型人才的一种手段,从根本上真正提高教学质量的关键是大力开展产学研一体化,充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,通过学和企业双向培育,将理论知识、技能训练和企业实际工作经历有机结合,培养高素质的应用技术性人才。在本课程的教学中,充分利用我院的校企合作平台,与许昌龙兴达煤化有限公司,河南赛福特农产品检测服务有限公司等单位进行专业对接,为学生创建校外实习基地,保证理论知识在实践中的应用,企业为学生提供部分工作岗位,使得学生在校期间能接受到真正的高技能训练。
4结语
1 教学内容的改革
根据物理化学课程强调课程系统性和应用性的要求,在教学过程中必须有选择性地教学,精讲课程的核心内容,选讲部分前沿知识,突出应用,更好地引导学生把握物理化学课程的精髓,完成教学任务。
1.1 精选教学内容
在我院地下水科学与工程专业学生已修完的普通化学课程中,化学热力学、化学动力学、化学平衡等内容与物理化学课程重复较多,因此,我们对教学内容进行了调整优化,不讲或略讲重复内容,注重基本原理的讲解,抓住重点,突出难点,以点带面,以便学生掌握各个知识点之间的内在联系,学会物理化学的思维方式。例如:在化学热力学部分,简单介绍系统与环境、热与功、热力学能等基本概念以及利用标准摩尔生成焓和燃烧焓计算化学反应的焓变。在化学动力学部分,在阐述基本原理的基础上,注意选取一些综合实例,进行热力学、动力学综合分析。另外,弱化公式推导,根据专业需求强化应用。例如:在温度对平衡常数的影响部分,我们没有详细推导吉布斯―亥姆霍兹方程及等压方程,而是直接给出了这些方程,并结合例题让学生掌握其具体应用。由于学时有限,我们删除了理论性较强、应用性较差的知识,如真实气体的节流膨胀、同时反应平衡组成的计算、真实气体反应的化学平衡、极化作用、化学动力学中的链反应及反应速率理论等。
1.2 结合地下水科学与工程专业特点
根据我院地下水科学与工程专业培养高级应用型人才的办学定位和学生需要掌握扎实理论化学知识的目标要求,我们在选取教学内容方面,重点讲解了基本概念和基本内容,以期学生牢固掌握物理化学的原理以及相关的理论计算。我们充分考虑后续专业课对物理化学课程的需求,例如:若要研究地下水环境中矿物盐的相互转化或确定化学元素在地下水中的迁移形式[5],均须应用化学热力学中焓变、熵变、吉布斯函数变、平衡常数的相关计算,同时还会涉及活度、活度系数、离子强度的计算,因此,在授课过程中,适当引入地下水环境中的化学反应实例,引导学生综合运用所学知识解决具体的应用问题。此外,这些知识点的掌握为后续水文地球化学课程的学习奠定了坚实的基础。再如,在讲授化学动力学时,可以引导学生利用反应速率与建立化学动力学方程计算地下水化学组分的演化机理等。另外,为了让学生为今后的工作打下良好的基础,在教学过程中,我们打破课本的局限,注重用物理化学原理解释地下水中的有关现象及规律,结合废水处理,讲授水处理过程中的“絮凝过程”,由此引出表面现象,并扩展讲解表面活性剂废水的危害及处理技术,由此引入废水处理过程中物理吸附和化学吸附的相关知识。
1.3 跟踪课程前沿科技,拓展学生视野
为拓展学生视野,激发学生的学习兴趣,大学教师需根据最新科研成果,及时更新原有知识体系,让学生了解科技发展动态。例如:在物理化学教学中,可以融入超临界萃取、界面自组装、超分子、离子液体、环境敏感性水凝胶、LB膜、纳米材料等新内容。此外,我们还注重培养学生将学到的物理化学基本理论与科学研究及生产实践相联系的能力。例如:学习临界状态理论时,补充讲解超临界CO2萃取技术在处理有机废水方面的应用;学习稀溶液的渗透压理论时,讲解利用反渗透原理进行海水淡化;学习电化学原理时,讲解氢电池、锂电池及各种燃料电池等新能源电池在宇航、军事、交通等领域的应用;学习表面现象和胶体知识时,鼓励学生用这一章的理论解释人工降雨、卤水点豆腐、明矾净水等在生活中常见的一些现象。通过基础理论在科学研究以及生产实际中的应用,让学生感悟物理化学的价值,并充分发挥学生的主观能动性,培养他们将基础理论用于生产实际的创新能力。
2 改进教学方法
教学方法包括教师教的方法和学生学的方法,以往的教学重在教师的“教”,而忽视学生的“学”,这与高校本科教学以学生为本的要求是矛盾的,因此,在实际教学过程中,我们十分注重以学生为中心组织教学活动,综合运用“启发式”“讨论式”和“互动式”教学方法,培养学生的好奇心和独立思考能力。另外,教师的主导作用还表现在指导学生养成自主学习的习惯,并发挥其创造性。这才是教学最本质的要求,也是教学的根本目的。
教学手段也是教学方法的重要组成部分。由于物理化学课程本身具有抽象性、概括性和逻辑性等特点,单一的教学手段很难满足其要求。对较难理解的概念及结论,在推导过程中,宜采取传统的板书教学方式,这样有利于学生理解复杂公式的推导过程,培养学生的逻辑思维能力。
对于那些抽象的、单纯用语言不易描述清楚的概念或复杂的动态过程,我们则采用多媒体教学,这样可以形象、直观地表达信息,也可以节省课堂教学时间,提高教学效率。例如:可逆过程做功的多少的讲授,可采用多媒体教学形式,用动画演示一次膨胀、二次膨胀、三次膨胀和多次膨胀过程所做的功,用图形面积的大小描述做功的多少,通过对比,学生能很好地理解可逆做功的概念。但是,多媒体教学也存在很多不足,如使用多媒体辅助教学时,讲课的速度一般比较快,信息量大,学生往往跟不上教师的节奏,更来不及做笔记,况且物理化学有些内容本身更适合传统的教学方式。总之,我们采取了传统教学与现代化教学手段相结合的教学模式,针对不同的教学内容,选择适宜的教学方式,从而达到了最佳的教学效果。
关键词:软化学;先驱物法;水热法;溶胶-凝胶法;低热固相反应
文章编号:1005-6629(2010)09-0053-03 中图分类号:TQ031.2 文献标识码:E
软化学(soft chemistry)是20世纪70年代初由德国固体化学家舍费尔(H.Schafer)提出来的一种制备无机固体化合物及其材料的温和合成方法。与在极端条件下如超高压、超高温、超真空、强辐射、冲击波、无重力等进行的硬化学(hard chemistry)相比,软化学无需苛刻条件,可在温和条件下实现化学反应过程,因而易于实现对其化学反应过程、路径和机理的控制,从而可以根据需要控制过程的条件,对产物的组分和结构进行设计,进而达到“剪裁”其理化性质的目的。正是由于软化学具有对实验设备要求简单和化学上的易控性等特点,使得软化学在材料合成化学的研究领域中占有一席之地。
1软化学的基本概念
软化学是指在中低温或溶液中通过一般化学反应制备材料的方法[1]。各种材料的性质和功能是与其最初的合成或制备过程密切相关的,不同的合成方法和合成路线通过对材料的组成、结构、价态、凝聚态、缺陷等的控制决定了材料的性质和功能。材料的结构所携带的这种合成基因可通过合成过程中的化学操作来调控。传统高温固相化学反应合成所得的是热力学稳定的产物,而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在,它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。为了得到介稳态固相产物,扩大材料的选择范围,有必要降低固相反应温度。而温和条件下的合成化学――软化学合成,由于材料形成于相对较低的温度,这样,便有可能在同一材料体系中实现不同类型组分如无机物-有机物、陶瓷-金属、无机物-生物体的复合,也有可能获得一些用高温固相反应与物理方法难以获得的低熵、低焓或低对称性的材料,特别是一些具有特殊结构或形态复合、杂化和低维材料体系。
2软化学合成法
2.1先驱物法
软化学合成法中最简单的一类是先驱物法,其基本思路是通过准确的分子设计合成出具有预期组分、结构和化学性质的先驱物,再在软环境下对先驱物进行处理,进而制得传统方法所不能制备的介稳态固相产物或动力学控制的化合物。
在溶液中制备先驱物时,所用的反应容器可以是烧杯、烧瓶等,用电磁搅拌或机械搅拌方法让反应物在分子态水平上达到均匀混合,充分接触,克服扩散控制步骤的阻碍。加热分解先驱物所用的设备可以是马弗炉、真空炉等。先驱物往往是阴离子受热易分解的盐,使反应活化能降低,在较低温度下就能分解,从而缩短反应时间、降低能耗、简化操作难度。常见的先驱物有:
(1)复合金属配合物。采用复合金属配合物作为先驱物时,其合成过程通常在溶液中进行,从而实现对反应体系各组分比例和结构作很好的控制,生成的化合物一般可在400 ℃以下分解,形成相应的氧化物。如杨定明等[4]用柠檬酸为配体合成的稀土配合物作先驱物进行热分解制备纳米Y2O3:Eu3+荧光粉,产品粒径为20~60 nm且分布较窄,表现为发育程度较好的立方晶系晶体和好的荧光特性,符合节能灯、显示器、高清晰度彩电等对荧光粉粒径及发光均匀一致的要求。
(2)金属碳酸盐和金属氢氧化物。它可用于制备化学组分高度均匀的氧化物固溶体系。冯洁[5]以ZnSO4、NH4HCO3、Fe2(SO4)3为原料,在液相中反应形成先驱物碱式碳酸锌Zn2(OH)2 CO3,然后将先驱物在马弗炉中于300 ℃下煅烧1 h即可发生热分解制备不同掺杂量的纳米Fe3+-ZnO粉体。
(3)草酸盐和硝酸盐。林华等[6]采用先驱物法,通过把V2O5粉末加入到草酸溶液中,在60 ℃水浴中搅拌反应,得到蓝色先驱物VOC2O4・H2O,将先驱物在120 ℃保温2 h,经研磨后,置于管式真空炉中,加热至350 ℃,在真空度为100 Pa下保温15 min即可得纳米VO2粉末。
V2O5+3H2C2O4=2VOC2O4+2CO2+3H2O(5)
VOC2O4・H2OVO2+CO2+CO+H2O(6)
2.2 水热法
水热法是指在密闭的不锈钢反应釜中,以水为溶剂,在一定温度下,在水的自生压强(即水自身产生的压强)下,反应混合物进行反应生成产物的合成方法。在水热法中,水既是传递压力的媒介,又是反应物的溶剂。该法是模拟自然界中某些矿石的形成过程而发展起来的一种软化学合成法,通常以金属盐、氧化物或氢氧化物的水溶液(或悬浮液)为先驱物,一般在高于100 ℃和一个大气压的环境中使先驱物溶液在过饱和状态下成核、生长,形成所需的材料。其在分子设计方面的优势是:可对先驱物结构中的次级结构单元(如金属-氧多面体)拆开、修饰并重新组装;可通过选择反应条件和加入适当的“模板剂”控制产物的结构。 军等[7]以氢氧化钠、单质硒粉和锌盐为原料,以络合剂EDTA为软模板剂,在190 ℃水热条件下合成了ZnSe半导体材料。所得ZnSe为立方闪锌矿型结构且纯度较高,锌源对产物的形貌具有一定的影响,在紫外区有强的吸收峰,具有良好的光学性能。
由于水热法通常在较低温度下进行,因而可以有效地避免高温相变的发生。众多的介稳相可通过水热反应加以合成。如CrO2用其他方法无法得到,只有用水热法才能合成[8]:
2.3 溶胶-凝胶法
在胶体溶液中加入电解质或两种带相反电荷的胶体溶液相互作用,胶体动力学上的稳定性立即受到破坏,胶体溶液就会发生聚沉,成为凝胶,这种制备化合物的方法叫做溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶过程通常包含了从溶液过渡到固体材料的多个物理化学步骤,如水解、聚合、成胶、干燥、致密化等。由分子级均匀混合的无结构的先驱物,经过一系列的结构化过程,形成具有高度微结构控制和几何形状控制的材料。目前这种方法已广泛用于制备玻璃、陶瓷及相关复合材料的薄膜、微粉和块体。由于溶胶-凝胶化反应主要在液态下进行,因此所用的反应容器可以是烧杯、烧瓶等。
卢献忠等[9]将SnCl4及LiOH晶体分别用二次蒸馏水配制成一定浓度的溶液,微热SnCl4溶液,于80 ℃左右往其中缓慢加入LiOH溶液,边加边用玻璃棒搅拌,并调节pH到9左右,形成白色凝胶,将凝胶 Sn(OH)4放入钢玉坩埚,置于马弗炉中,在200~1000 ℃下焙烧4 h,即得不同粒径的纳米SnO2粉末。反应方程式如下:
SnCl4+4LiOHSn(OH)4+4LiCl (9)
Sn(OH)4SnO2+2H2O (10)
2.4低热固相反应
低热固相反应是指反应温度在100 ℃以下的固相反应。与液相反应一样,固相反应的发生起始于两个反应物分子的扩散接触,接着发生化学作用,生成产物分子。初生态的产物分子分散在母体反应物中,只能当作一种杂质或有缺陷的反应物,只有当产物分子集积到一定大小,才能出现产物的晶核,从而完成成核过程。随着晶核的长大,达到一定的大小后出现产物的独立晶相。其经历可简单地表示为“扩散反应成核生长”四个阶段,但由于各阶段进行的速率在不同的反应体系或同一反应体系不同的反应条件下不尽相同,使得各个阶段的特征并非清晰可辨,总反应特征只表现为反应的决速步的特征。
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低热固相反应所用的反应设备有研钵、球磨机等,通过研磨或球磨来促进反应发生。
加热氰酸铵可制得尿素(Wohler反应),就是一个典型的固相反应,同时又是有机化学诞生的标志性反应:
NH4CNONH2CONH2 (11)
醇在催化剂存在下进行分子内或分子间脱水在固态下进行更加有效[10]。如在室温下,将醇(a) 放在干燥器中与HCl气体接触反应5.5 h或用Cl3CCOOH处理5 min,可得到分子内脱水产物烯(b),产率达99 %~100 %。
而同样的反应在苯溶剂里进行时,产率仅在65 %~75 %之间。
3 展望
软化学将材料制备方法从高温高压的传统工艺中解放出来,是极富发展前景的前沿研究领域。其中的先驱物法具有反应物混合均匀程度高,阳离子的摩尔比准确,反应温度低的特点,较好地解决了高温固相反应法中产物的组成均匀性和反应物的传质扩散所存在的问题,是一种节能的合成方法。水热法由于具有合成温度低、反应时间短、产物纯度高、粒度小等优点而成为有效的新材料合成方法之一。溶胶-凝胶法省去了复杂的洗涤工艺,可以弥补共沉淀法因沉淀速度和沉淀物溶度积的不同而导致组分偏离的缺点,可实现多组分均匀掺杂,目前该制备方法正被广泛研究,呈现出良好的发展趋势,且工艺日趋成熟,其原料的廉价化、工艺的简单化使其具有广阔的发展前景。作为一个发展中的研究方向,具有“减污、节能、高效”特征的低热固相反应符合时展的要求,虽然需要解决的问题还很多,但其发展前景是诱人的,必然更加受到人们的关注。不同的软化学合成法有时并无严格界限,实际应用时又可能是交叉的。更重要的是,随心所欲地设计和剪裁材料和固体化合物的结构和性能,这一梦想将随着软化学的崛起而成为可能,这无疑将对21世纪的高技术产生深远影响。
参考文献:
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【关键词】 高中化学;新课程;复习;探讨
【中图分类号】G63.21 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)33-0-01
1、对知识进行分类
对知识进行分类的目的是让学生在复习的内容清晰明了,进行系统性和原则性的知识分类。化学新课程根据不同的模块和化学知识的专题安排,注重化学知识与现实生活的接触和应用。在整个学科知识中,要注重化学科目的核心准则,根据“化学课程标准”教学大纲的要求,对化学知识和核心概念进行归类整理,审查化学知识。分类复习方法不仅可以帮助学生巩固化学基础知识和基本技能,而且还有效地提高学生的学习兴趣和学习效率。
在此介绍归类一种复习中最常用的教学方式:化学概念图,这是一种表征、检查、修正和完善化学知识的认知工具,它通常是将有关某一化学主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念或命题连接,形成关于该主题的化学概念或知识网络,借此形象化的方式表征学习者的知识结构,以及对某一化学主题的理解。它高度集中化学各种知识和概念,理清它们之间的关系,安排一个层次结构,清楚地揭示了学习的实质意义。
2、对主题进行整合
主题综合整合是对知识进行归类方法的补充和提高。综合知识的主题复习让学生掌握基础知识,同时解决实际问题、学以致用,一个合适的主题就能将相关的基本概念和基本理论以及元素化合物性质、化学实验和化学成分归类在一起应用,打破传统的思维模式,围绕主题,以能力为基础对主题概念进行全面的训练,能有效地提高学生分析、应变能力,来不断适应高考训练。同时,新课程复习教学“主题”的整合以学生参与基本学习内容、交流活动和概念、指导方针和其他中间选定必须满足三个原则:首先,主题必须符合课程标准和教学大纲;其次,必须是学生感兴趣的主题;最后,必须是必要的以巩固知识。
对于主题的拟题应该是对一些知识进行整合的词语或句子,如“化学反应的控制”,“化学反应的颜色变化”等。对主题确定后,对选定的主题进行搜集相关资料,参考高考教学大纲和课程标准,教师应注重学生在本主题中列出在教学中可以学到的理念、知识、方法和技能。如“如何利用海洋资源”的学习主题,可以设计成几个平行的主题:利用海洋生物资源概述;海洋能源、水电池、可燃冰等。然后展开研究组,每个组还可以把研究的问题分成几个子问题,然后探索,从而对问题以整体化的进行分析了解。
3、对思维进行拓展
拓展,即开拓、施展使之宽广。对思维进行拓展的教学目的是引导学生对所学的知识进行延伸和拓展,指导学生学习的内容和目的,并有计划进行探索,使学生具有先验知识,结合自己的研究和实践领域,这种想法对未知构建知识网络,积极创建一个新的知识内涵,从而提高创新意识,提高学生思维和创造力的水平。
3.1注重应用科学方法,拓展学生思维的尺寸
学生从多个角度,应用各种各样的想法来分析同样的问题。从多个角度,或使用各种策略来分析这个问题被称为多元策略。多元策略是人类思维能力具有不同战略能力的重要体现,以更开放的思维来分析问题,解决问题的能力往往比较强对于解决问题的成功率往往较高。
3.2加强问题情境的改造,灵活地扩展学生的思维
通过对问题的改造,实现教学情景的变化,可以达到开阔眼界思维,培养学生思维灵活性的目的。灵活的思维是思维的水平的一个重要的品质。灵活的思维心态是遏制负面影响的重要武器。心理学研究表明,这种心态是一种体验,也是一种回应人们的思想,遵循某种习惯的思维倾向,所以它是具有高效率,早解决问题具有较高的成功率。例如“设计实验来比较镁和铝的金属性强弱。”学生进行利用镁、铝和稀盐酸组成原电池的多种解决问题方法。这个时候教师把稀盐酸换成稀NaOH溶液,再比较镁和铝的金属性的问题,以此举一反三,帮助学生克服活泼性较强的金属在原电池中作负极的思维定势。这样以一个问题解决多种问题,不仅可以拓展教学内容,同时也有利于情感态度与价值观目标的发展,并促进学生的思维灵活性的培养。
3.3挖掘问题的内涵和外延,加深对学生思维的拓展
思维的深刻性是思维品质的一个重要标志,思维的深刻性反映了思维的抽象程度和逻辑水平。思维的深刻性不仅体现了人们判断事物、分析问题的能力、实力,同时反映了人们有效地解决问题。
4、小结
综上所述,学生学习要有良好的发展,提高教学质量,往往是通过教学来实现和解决。教学是新课程实施的一个重要组成部分,在新课程改革中,我们并不缺乏先进的教学理念,而是缺少了对理念的实施进行。总之,新课程化学总复习是一个系统性的学习工程,如何提高学习效率是化学老师一直在不断的探索和研究的问题。教师必须改变传统的直接教学方式,解决这些问题,要让学生探索自己的解决问题的思路,让学生掌握自我学习的方法和手段,让学生自己走进知识。
参考文献
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[关键词]学科前沿;理论基础;有机化学;教学改革;教学效果
当前,世界范围内新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,新经济高质量发展迫切需要培养具有创新创业与跨界整合能力的新型人才,各级政府倡导创新型人才队伍的建设,高校作为专业人才培养的重要基地,应重视学生创新能力的培养[1-2]。通过丰富教学内容、探究新的教学方式,重视理论基础与技术前沿的结合,可拓展学生的知识面,激发学生的创新思维,对于培养适应新时代要求的创新型人才具有重要意义。《有机化学》是化工、材料、生物、环境、食品等相关专业的重要基础课程,是学好相关专业核心课的重要基石。目前高校选用的有机化学教材大多偏重于理论基础,知识体量大,涉及到的基本概念和化学反应较多,内容抽象、专业性强。现有的教学模式通常采用传统的课堂教学,缺乏应用实例、少有联系当前最新研究进展;学生在学习的过程中,普遍存在参与度低、主动性差的特点。大部分同学只是对相关专业名词、基本概念、化学反应等进行机械记忆,难以做到较全面和深入的理解与消化。长期对课本上的理论知识进行简单而枯燥的讲解,一定程度上影响学生的学习兴趣,部分学生甚至因此产生抵触情绪,极大影响教师的教学效果。因此,如何调整教学方法、丰富教学内容,激发学生的学习热情与兴趣,提高学生的积极性和主动性,成为教师们关注的重点。近年来,随着科技的发展,学科之间的交叉渗透趋势日益明显,有机化学与其他学科之间的交叉融合使得有机化学研究内容更加深入和广泛。尽管近年来有机化学迅速发展,有机前沿领域的新思路、新方法层出不穷,但是传统有机化学课程较少引入本领域的研究动态和研究成果。大多数教师仍局限于教材,仅关注教材上基础理论知识的讲解,使得课堂教学单调而枯燥,影响教学效果。为提高有机化学教学质量,在传统课堂教学模式中有针对性的引入有机化学研究前沿进展,通过教学与科学前沿相结合,加深学生对传统理论知识的理解,拓宽学生视野,激发学生的好奇心,培养学生的创新思维;同时引入具体案例,加强师生互动,活跃课堂氛围,培养学生的学习兴趣,提高教学效果。
1引入科学前沿,优化知识结构
教材经典理论是有机化学前沿成果发展的基础,有机化学前沿成果则是对教材经典理论的进一步深化和拓展,两者相互促进。在传统的课堂教学中有针对性的引入有机化学前沿成果,既能把新知识、新信息传递给学生,又能对现有知识体系进行补充与完善。此外通过“类比学习”,可以较好的掌握经典理论与学科前沿之间的异同,帮助学生有针对性的学习和巩固相关知识点;通过这种模式,既能让学生了解最新研究进展,增加教学的趣味性、激发学生的学习兴趣,又能帮助学生拓展科学视野、培养科研素养,为今后从事相关学习和工作打下专业基础。笔者发现,国外教材倾向于主动引入国际知名期刊上发表的前沿研究,该举一定程度上有利于拓宽学生的视野,培养学生的学习热情与研究兴趣;而目前国内大部分教材主要侧重经典理论知识的介绍,较少涉及科学前沿和研究进展。然而,当代有机化学发展迅速,新的研究方法和研究思路层出不穷,新的理论和化学反应不断涌现,我们有必要在介绍经典理论的同时,适当的引入新的科学发现和研究成果,让学生对这门古老但仍充满朝气的学科有全面的认识[3]。
2丰富教学内容,培养学习兴趣
2.1学科间交叉渗透。随着有机化学的飞速发展,其研究领域与其它学科之间出现交叉与渗透,尤其与生物医学的交叉融合,出现了一批极具应用价值的研究成果。对近年来有机化学与生物医学交叉领域取得的部分研究进展进行提炼,可以得到一些优质的应用实例,将其作为教学资源用于课堂教学,一定程度上可以帮助学生了解前沿的科学问题与研究方法,激发学习兴趣。此外通过让学生了解前沿科研成果及应用,可以加强理论学习与学术研究之间的融通,帮助学生拓展观察视野,完善知识结构,促进学生独立思维和创新思维能力的培养。总而言之,教师在讲授基础知识的同时,融入相关研究发展前沿,从科研成果中提炼优质的教学资源,渗透到教学课堂,对促进教学质量的提升,培养学生创新意识、创新能力和专业逻辑思维能力尤其重要。2.2灵活运用在线教学。近年来随着互联网技术的发展和移动终端的普及,SPOC、APP等在线教育平台迅速发展。在线课程极大地拓展了教学的时间和空间范围,同时丰富了网络教学资源,使得学生可以随时随地的吸收知识。在线教学不局限于课堂,不局限于教室,使学生从被动接受知识转变为主动接受知识和前沿科技的熏陶。教师通过合理利用在线教学资源,采用合适的教学模式,有效地组织教学过程,可以充分拓展教学时空,通过将知识有效贯通课内课外,拓宽知识传授的维度,培养学生主动学习能力。2.3教学多元化。除了传统的课堂学习,教师还可以通过以下方式开展多元化教学,进一步丰富教学内容,培养学习兴趣:(1)引导学生课后主动查阅文献资料,主动探索科学知识,了解有机化学领域研究热点和前沿进展;(2)听专题讲座,鼓励学生通过线上、线下多种渠道,听取有机领域专家学者的前沿学术报告,对有机领域和科学前沿有更为直观和全面的了解;(3)基于“组间同质、组内异质”的原则开展小组学习,通过小组学习探讨知识重点和难点,促进老师与学生、学生与学生之间的交流和思想的碰撞。
3寓研于教,夯实专业基础,培养创新思维
3.1科学前沿与理论基础的融合。课堂教学中引入有机化学前沿成果,既能把新知识、新信息传递给学生,又能对现有知识体系进行补充与完善。此外有机化学经典理论基础与科学前沿是相辅相成,相互促进的。通过对科学前沿的学习,可以帮助学生有针对性的学习、巩固各知识点;同时让学生了解最新科研成果与学术前沿动态,拓展科学视野;通过对经典理论与学科前沿进行类比学习,发现两者之间的异同,能够帮助学生进一步深化对基础知识的理解。以卤代烷烃的亲核取代反应为例,通过引入有机前沿研究成果,并且与传统的基础理论进行类比,可以丰富教学内容,加深学生对基础知识的理解。传统教材中卤代烷单分子亲核取代反应(SN1)过程主要分两步进行,其中卤代烷先解离为碳正离子中间体(C+)和卤负离子(X-),该过程为控速步;随后亲核试剂(Nu)从平面构型碳正离子中间体的正面和背面进攻,由于从两侧进攻几率相当,因此最终得到等量的构型保持和构型翻转产物,即生成外消旋化产物。但在2018年,哈佛大学的EricJacobsen课题组[4]在Nature上报道了利用四级胺催化剂和Lewis酸促进剂(TMSOTf)协同作用,通过紧密离子对中间体成功实现了SN1反应对映选择性的高水平调控,合成了一系列季碳中心的手性化合物。通过对SN1亲核取代反应前沿进展的引入,可以较好的将最新的信息和知识传递给学生,开拓学生视野;同时通过与教材传统基础理论的对比,可以让学生更好的吸收和理解理论知识,帮助学生夯实专业基础。3.2培养科研素养。笔者在授课过程发现,地方院校很多学生有较好的研究潜力,但是相对枯燥的课堂教学,影响其对理论基础知识的理解和吸收,一定程度上阻碍其科研能力的提升。因此,通过科研训练、实验实训等方式让学生参与到教师的科研中,并让其在研究的过程中发现自己知识的短板,从而进行探究性学习,可以显著提高其学习的积极性和学习效果,帮助学生从被动学习向主动学习转化。在实践课程培养环节,笔者筛选出部分对科研感兴趣,且具有一定科研潜力的学生,利用学院的有机合成实验室,为其提供开展科学研究的机会。包括带领学生尝试一些较复杂的化学反应,指导其学习平时实验课上接触不到的新仪器、熟练操作实验室常规仪器,甚至带领学生重复相关前沿科研成果中的部分反应。通过指导学生将所学理论知识应用于科学研究,可以较好的培养学生的专业能力,激发其科研兴趣[5-6]。
综上所述,随着社会的进步和发展,新世纪的高校教育必须注重学生主动探索能力和创新能力的培养,以满足时代对创新型人才的需求。传统有机化学课程的讲授局限于基础知识及技能的讲解,普遍给学生留下生涩难懂、枯燥无味的印象,影响教学质量的提高。通过在课堂教学中融入最新研究成果、热点领域及应用,将科学前沿与书本知识进行对比,可以极大丰富教学内容,激发学生学习兴趣,拓宽学生视野,夯实专业基础;通过寓研于教,可以帮助学生更好的理解专业知识点,培养学生的动手能力和科研素养,促进学生从被动学习向主动学习转化。
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(1)武汉工程大学化工与制药学院从优化课程内容入手,对无机化学的教学方法进行了改革[2];
(2)钦州学院化学化工学院从无机化学的重要地位出发,结合无机化学的教学目的,对无机化学多媒体课件进行了构建和探讨[3]。菏泽学院是一个应用型的地方性教学型本科院校,于2012年成功申请了与国家战略性新兴产业密切相关的能源化工专业。我系主要从教学目标、教学内容、现代化的教学手段等方面对无机化学的教学进行了改革与探索。
1明确合理的教学目标
根据能源化学工程专业的培养目标及培养模式,结合无机化学课程特点,菏泽学院化学化工系于2012年制定了能源化工无机化学教学目标。通过该课程的理论基础及实验实践的学习,能够使学生掌握无机化学基本知识和技能,为培养成高素质劳动者和化工专业技能人才做好准备;同时,也为今后学习专业知识和职业技能打下坚实的基础。此目标主要分为以下几个方面的目标。
1.1知识目标
主要分为了解、理解、掌握三个层次方面目标。通过该课程的教学,应使学生了解:气体的扩散定律,气体分子的速率分布和能量分布;反应速率的概念及反应速率理论;强电解质解离、离子氛、活度系数的概念;微观粒子运动的特殊性;路易斯结构式,等电子体原理,分子轨道理论;化学电源与电解;卤素单质的物理性质,金属卤化物、拟卤素和拟卤化物、互卤化物和多卤化物;硫和硫化物、单质硫、硫化氢和氢硫酸的物理性质;硅的单质、硅烷、硅的卤化物、硅的含氧化合物。通过该课程的教学,应使学生理解和掌握:气体的状态方程及混合气体的分压定律;热力学第一定律,化学反应的热效应、热化学方程式、盖斯定律、生成热的概念及应用,化学反应进行方向的判断方法;浓度对反应速率的影响;缓冲溶液的原理及应用;沉淀溶解平衡及移动;核外电子运动的描述,核外电子排布和元素周期律及基本性质的周期性;价键理论,价层电子互斥理论及杂化轨道理论;基本概念:原电池、电极电势和电动势及能斯特方程;卤素单质的化学性质,卤化氢和氢卤酸的化学性质;氧、氧化物、臭氧、过氧化氢的物理化学性质,硫的含氧化合物的化学性质。掌握氮的氢化物、氮的含氧化合物的化学性质。
1.2专业能力与素质目标
能力目标方面主要是培养学生谦虚的品格、勤奋好学的习惯以及知识迁移的能力;培养学生勤于动手创作、做事严谨的良好作风;培养学生学会运用唯物主义辨证的思维分析问题及解决问题的能力;培养学生工程质量意识和规范意识以及严谨、认真的工作态度。专业能力目标方面使学生能够掌握重要元素及其化合物的主要性质、结构、存在、制法、用途等基本知识;培养学生独立进行化学计算和利用参考资料等方面的能力;具有通过对实验数据的分析,绘制出特性曲线,能够写出规范实验报告并加以总结概括的能力。素质目标方面主要是培养学生具备良好的职业道德;培养学生勤苦奋斗、勇于创新、敬业乐业的工作作风。
2丰富合理的教学内容
2.1科研成果与课堂教学相结合,保持教学内容的前沿性
科研成果与课堂教学相结合包含两部分内容:一是在教学过程,教师能将自己的科研成果带入教学内容之中。这就要求教师教学的同时展开科研,而科研课题也要紧紧围绕教学内容展开,这样会更能了解学科的前沿动态并能深入把握,有利于增强教学的深度、广度,有效地提高教学质量[4]。另外教师将科研成果带入课堂分析中,将科研成果与教学有机地结合起来,将最新知识与信息传递给学生,科研推动教学,教学促进科研。二是在教学过程中结合学科发展情况,充分利用别人的研究成果,及时补充教学内容,进行教材建设。另外,在教学实践中可采用“案例教学”,对具体科研案例进行讨论、分析,比较各种方案的优缺点及产生原因,选择合理方案。在项目设计过程中,通过教师的引导作用,学生可以自主查阅资料并开展项目的研究性学习。
2.2建设开放的无机化学实验教学环境,理论与实验相结合
充分利用我系基础实验室和化学工程实验中心的仪器设备和师资力量,结合我系化学能源工程专业及无机化学教学内容的特点,试图探索出一套完善的开放式无机化学实验教学模式,注重实验与课堂教学相结合、开展系内实验技能竞赛及无机化学创新实验设计竞赛等项目,激励学生的学习积极性及培养今后创新实践的能力。开展大学生创新研究计划,引导学生在大三下学期进入教师的科研室进行锻炼,参与课题的研究,培养学生的创新意识和实践能力;鼓励大二学生参加无机化学实验技能竞赛,鼓励学生进行科技创新;另外聘请国内外无机化学研究领域的专家学者来我系作学术报告,增加学生的科研兴趣及全面了解无机化学的前沿动态,为今后的科研之路做好准备。
3多媒体与板书相结合的现代化教学手段
针对目前无机化学课时缩减而传递信息量大的情况,传统的板书教学手段已不能满足时代的需要,因此多媒体技术已广泛使用在课堂教学中。这样一方面将节省下的板书的时间能够用于重点难点的讲解,另一方面多媒体中引入一些无机化学演示实验、实物图像,将枯燥的理论教学表现的更加生动直观,提高了学生的学习积极性。然而仅利用多媒体也有一定的缺陷,如对一些公式的推导,仅利用多媒体会受到一定的限制,因此多媒体跟板书结合会更加有利于公式的推导。另外,还会避免仅利用多媒体的教学进度过快,学生不能融会贯通的缺点。总之,鼓励学生课前预习,采用板书与多媒体技术相结合既能考虑教师的教学进度与学生的掌握程度,又能兼顾教学的广度与深度的问题,取得了较好的教学效果。
4结束语
关键词: 高三化学复习 “后进生” 转化策略
在高三化学复习中,部分学生由于这样那样的原因而掉队,甚至为自己选修化学而后悔。面对高三学生坚强又脆弱的心,化学教师对化学“后进生”的转化有着义不容辞的责任。下面我结合自己的高三化学教学经验,谈谈在新课程背景下高三化学复习中对“后进生”转化的一些看法。
为了能更好地了解“后进生”的实际情况,我们特制定了高三化学学习情况调查表,从学生的学习策略、学习方式、学习方法等四个方面,对我校(普通农村三星级高中)5个物化班100名学生进行调查。为了确保真实,情况调查采用无记名形式;为了通过对比发现问题,调查了不同层次的学生(成绩较好、一般、后进生每班分别为5人、5人、10人),并对这次调查进行了认真深刻的分析。
一、高三化学复习中“后进生”形成原因
通过调查发现所有学生都想学好化学,特别是想在高考中取得好成绩,但在学习策略、方式、方法等方面存在差距。通过分析我们发现“后进生”形成的原因主要有以下几点。
1.缺少学习化学兴趣。
兴趣是最好的老师,但很多“后进生”在高三化学复习中缺少兴趣。主要原因有两个方面。
(1)选科草率,有从众心理或遵从家长意志,本来就不怎么喜欢化学,但最终还是选了化学。不喜欢的东西,学习起来当然兴趣就不浓了。
(2)“习得性无助”现象,是指学生在学习化学过程中,经历了接连不断的挫折与失败后,再面对化学问题时,产生的无能为力或自暴自弃的心理状态与行为。
2.“双基”掌握不牢。
基础知识和基本技能每年都是高考命题中必考的内容。化学学科的基础知识包括离子方程式,氧化还原反应,化学反应速率,化学平衡,几种重要的无机和有机反应类型,各种代表性元素,以及化合物的化学性质,等等。基本技能包括两个方面,即常用仪器的使用和实验的基本操作。调查显示55%的“后进生”认为元素化合物知识因为“要记得多且零散而懒得去学”;56%的“后进生”认为基本概念和基本理论(特别是化物质结构、溶液中离子反应、化学平衡、电化学等知识)由于“难懂”而学得不好;72%的“后进生”对实验感觉“很难”,特别是“实验探究方面的问题”。
3.缺少科学的复习方法。
调查表明,面对“你能说出几种对自己有效的化学复习方法”的问题时,80%的学生空白,少数学生认为“抓基础,多做题”、“尽量认真学吧”、“数着天过,老师怎么教怎么学”“做试卷,讲试卷”。可见,大多数“后进生”在复习中缺少科学有效的复习方法。
4.学科素养、能力有待提高。
调查表明:很多(73%)学生,特别是“后进生”在考试中最怕的是试题为无机推断题、实验探究题、工业流程题等对学科素养、能力要求较高的题目。
二、高三化学复习中“后进生”转化策略
1.加强交流,疏导心理,提高复习兴趣。
“后进生”心理活动较复杂,他们渴求上进,但信心不足,特别担心被“抛弃”。教师要坚持“不抛弃、不放弃”的原则,给他们更多的关心和帮助。教师要积极引导学生客观分析自己的长处和短处,选择合适的复习方法,帮助他们采用“迈小步”的方法,制定可望可及可操作的短期目标,并督促落实。在课堂上鼓励和表扬他们微小的进步或创新思想,使他们尝到成功的喜悦,树立胜利的信心。
教师要特别关注情绪波动的“后进生”,这样情绪易波动的学生往往个性较强,教师要及时发现并帮助他们消除心理障碍,也可利用平时作业的旁批对其进行交流和指导,指出他们认识的片面性或习惯方法的不足等。“随风潜入夜,润物细无声”,教师通过真情激励和耐心疏导,可让学生真切地感受老师的关怀和期望,提高对化学复习的兴趣,为备考复习的胜利构筑健康和谐的情感基础。
2.以人为本,授之以法,提高复习的实效性。
高三化学复习是高三学生对中学化学知识的再学习、再认识、再整合的过程,是学生进一步巩固基础、优化思维、提高能力的阶段。对于化学“后进生”来说,做到这些可能比较难,但巩固基础知识是复习的根本。基础知识掌握不牢,实际上是复习方法缺失的一种表现,教师要依据新课程实施中倡导的理念、策略和方法,帮助他们寻找自己有效的复习方法。
(1)知识归类,形成网络,巩固基础知识。
化学新课程按照不同的模块和专题将化学知识进行编排,注重化学知识与生产、生活的联系与应用,但在整体上淡化了化学的学科知识体系,同一知识点常以不同的要求出现在不同模块中。新教材编排的这些特点也就决定了新的课程的总复习教学必须彻底改变以往的那种按教材章节顺序来组织教学模式。我们在复习中要以化学的核心知识和核心概念为准则,依据《化学课程标准》和考试大纲要求,在适当的概念(或主题)中将化学知识进行归类整理的方法复习。归类方法不仅可帮助学生巩固化学的基础知识和基本技能,而且能有效地解决复习中学生学兴趣低、学习效率低等问题。
知识归类、形成网络,关键是确定知识内在联系,并以此联系为脉络,形成知识框架结构。比如教师可以利用功能关系进行归类,即打破教材内容顺序,以物质功能或活动任务为线索重新构造知识,这样归类复习可使学生在掌握知识的同时又能用基础知识解决实际问题,达到学以致用的目的。例如,以“化学中颜色的变化”为主题的复习教学,把高中知识中有关颜色的问题进行有效的整合归类,通过“颜色是物质固有的属性”,利用“赤橙黄绿青蓝紫”整合中学化学的有色物质;通过“颜色变化在化学中应用”,利用“判断化学反应的发生、定性检验、定量的测定、沉淀转化及平衡的移动”整合涉及颜色的化学变化;通过“颜色在生活中应用”,利用“五光十色的霓红灯、五彩缤纷的焰火”整合化学与生活的联系。
在复习中教师要因材而异,因人而异,但是不论用哪种联系归类知识,结构图中各结点必须有内在联系,而且层次分明,保证信息的顺利提取,更要逐步引导“后进生”与同伴就各自归类的结构图展开讨论和相互评价。这样做,不仅能巩固基础知识,而且能培养他们的自主学习、合作学习、探究学习能力。
(2)类比归纳,形成方法,提高科学素养。
类比归纳法是类比法和归纳法的综合运用。科学史上,运用归纳法的典型代表是牛顿,他在《自然哲学数学原理》中说:“科学研究的实质是归纳的。”类比法也是科学研究和发现的重要方法。“有比较才能有鉴别”。把类比与归纳联合起来使用,不仅是进行科学研究的方法,而且是重要的学习方法。在高三化学复习中,类比归纳法的核心是在教师的指导下使学生会“系统知识、识同辨异、探寻规律”。它的程序为“学生自我感知―教师总结归纳―师生辨别对比―探寻规律―学生理解巩固”。特别对那些“后进生”来说,教师要帮助他们学会使用它,它能加深学生对所学知识的理解和记忆,使其在识同辨异中开动脑筋,增进学习爱好,提高学习效率;它能引导学生善于观察,勤于思考,在“类比”中巩固,在“归纳”中渗透,在领会中使知识得到升华。这样不仅可以教给学生化学知识,通过言传身教,而且可以帮助学生掌握学习方法,提高科学素养。
(3)促进反思,培养习惯,提高化学悟性。
反思,是指学生适时对问题解决过程与结果进行批判性思考和评价。在复习过程中,教师要让“后进生”通过对各类题型的再思考(即反思),反思解题方法,反思对概念的理解和运用,反思时间的分配,反思心理承受能力,并渐渐能形成习惯。同时要在解题训练中,通过反思,教师要注意培养“后进生”树立概念意识、数学意识、守恒意识、阅读意识、模访意识和条件减弱意识。培养学生良好的反思习惯,无论对高三复习还是将来的学习和工作都是大有裨益的。
3.注重实验,培养能力,提高复习针对性。
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验丰富多彩、变化多样,既是化学的魅力所在,又是培养学生科学素养、促进学法转变的主阵地,更是高考考核的重点内容。高考实验试题具有形式新,反应装置新、设问角度多变、试题立意高、隐蔽性强等特点,因此对化学“后进生”来说,实验是高考中的一个难点。但基于中学阶段教学的基础性,解决高考实验知识依然是属于化学的基础和技能。因此在高三实验复习中,教师要做到以下几点。
(1)帮助他们归纳总结、对比分析,使其掌握常见仪器装置的用途及其特点。
根据实验目的,合理选择实验仪器和药品是进行化学实验的前提。教师要正确选择实验用品,首先必须明确实验仪器的用途和用法,不少实验会使用同一种仪器,但所起到的作用是有差异的,不同仪器要掌握其结构的异同和用法。
(2)指导他们重视仪器装置功能的开发,培养其创新能力。
在化学实验过程中,对于同一种仪器或装置,通过不同的操作或一定组合、改进,就可以实现装置功能的拓展。在试题中有时会使用一些指定的仪器,进行组装,设计出符合试题要求的整体装置。通过对仪器功能的开发和拓展,可以开发和培养学生的创新思维与创新能力。
(3)带领他们重点分析课本实验,挖掘内涵,提高应试的变通能力。
高考中实验试题,往往是在教材中学生实验或演示实验的基础上进行改进,创设新情景,提出新问题。对课本中的实验分析、挖掘是复习的重点内容。
(4)要求他们归纳解题规律,形成实验意识,规范答题训练模式。
实验题解答往往具有其共性,对于历年来经常考查的内容,要求他们要花足够时间,掌握其要点。由于种种原因,学生实际动手机会不多,动手能力不强,教师要多为他们创造一些机会,以提高探究问题的能力。
总之,新课程背景下的高三化学复习中“后进生”转化是一个系统工程。在复习中,教师要依据新课程理念,按照教育教学及学生身心发展规律,使用多种教育教学方法,因材施教,遵循学生“最近发展区”理论,增强复习的实效性和针对性,通过师生共同努力,使“后进生”的潜能充分发挥出来,让他们在来年的高考中笑在最后。
参考文献:
[1]刘知新.化学教学论(第三版).北京:高等教育出版社,2004.04.