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化学过程与途径的关系精选(九篇)

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化学过程与途径的关系

第1篇:化学过程与途径的关系范文

作者:郦桂芬 雷虎兰 徐淑荣

原始地球的物质组成和受到人类活动干予后的地球各要素的组成,是环境科学首先要研究的内容,也是认识地球环境质量的演化和人类活动对地球环境质量影响程度与范围的基础。而人类生产生活活动排放的各类污染物质的物理化学特性,进入环境(包括大气、水体、土壤、动植物、人体等)后的行为则是环境科学研究的核心。污染物的毒作用剂量标准、环境质量标准、排放标准以及污染控制技术和措施、人类活动对环境影响的预测等等,都要依据这一研究的结论。地球化学作为地球科学的一个分支,主要研究地球的化学组成、化学作用、化学演化及其控制因素。从它研究的内容可以看出,它和环境科学有很近的亲缘关系。至于它的分支学科如生物地球化学、区域地球化学、环境地球化学等,已经是环境科学的分支学科。随着环境科学研究范围的扩展和研究工作的深入,元素地球化学、同位素地球化学、有机地球化学、实验地球化学等也将加入环境科学的行列。

一个学科的形式和发展,一方面要在自身研究的领域内开拓,包括各项数据、资料的积累,理论体系的建立,研究手段和方法的充实与完善等,另一方面,要广泛吸取相邻学科的营养,有选择地继承和移植。只有使本学科深扎在由其他学科组成的肥沃土壤中,本学科才有可能得到丰富的供给而茁壮成长。地球化学与环境科学在研究对象和研究内容方面的某些共性决定了环境科学可以从地球化学中得到借鉴。从十七世纪中后期化学分析的出现开始,特别是十八世纪中期重量分析法的出现,许多化学家、矿物学家就曾对地壳某些部分的化学组成和有关问题从不同角度进行分析探索,并取得了部分矿物、岩石、水和陨石化学组成的定量资料。本世纪二十年代,以美国地球化学家克拉克为代表,广泛搜集了大量分析数据,得到了地壳中化学元素的平均百分含量,叫“克拉克”值。所有这些有关地球各层圈(大气圈、水圈、生物圈)及组成要素(岩石、土壤、空气、水等)的元素分布频率和相对丰度的结论,对闸明原始地球的化学组成,揭示环境背景值方面是有参考价值的。挪威地球化学家V、M戈尔德施密特从晶体化学入手,对化学元素在自然界分布的控制因素进行了长期深入的研究,并根据离子结构和与氧、硫元素的亲和性,对元素进行了地球化学分类,把元素分成亲铁、亲石、亲硫、穿气、亲生物等五类。苏联地球化学家费尔斯曼将元素分为惰性气体、贵金属元素、循环元素、分散元素、强放射性元素和稀土元素等6类。他们的工作和主要结论无疑对阐明污染物的环境行为和归宿具有指导意义。生物地球化学研究的各种生物对于地壳、生物圈中化学元素的迁移、富集和分散作用,对于我们研究污染物质的生物迁移和累积是有借鉴意义的。苏联地球化学家费尔斯曼和维尔纳茨基从物理化学原理研究了化学元素迁移的控制因素,并指出,元素迁移的因素可分为两类:与原子结构有关的内部因素和由环境条件决定的外部因素,提出了能量系数、价能量系数、共生序数等概念。他们的工作和有关结论,对于我们研究污染物质在环境中的迁移转化规律和控制因素是有一定指导意义的。环境地球化学研究人类环境中各种地质因素及其组合与人体健康的关系,人类活动对地表、水圈、大气圈中化学组成、化学作用、化学演化的影响及其与生命活动和人体健康的关系,这本身也就是环境科学研究的主要内容。地球化学研究的是有45亿年生命史的地球的化学组成、化学作用和化学演化,为了“浓缩”所要研究的作用的时间过程和空间范围,指示迁移转化的途径和机理,模拟实验和示踪试验是地球化学采用的主要试验研究方法。

模拟试验就是设计出模仿自然过程或作用的研究实验体系,以便在人为的调节控制下进行观察研究。它可分为现场模拟和室内模拟。示踪试验是选择适宜的示踪物让它参与研究体系的作用过程,包括物理的、化学的和生物的过程等等,通过示踪,研究者就可以感知过程的路径和机制,为揭示过程的规律提供依据。示踪试验可分为放射性示踪和特殊示踪物的示踪。在绝大多数情况下,示踪私模拟往往是同时进行的,在设计模拟试验的同时也就考虑示踪,以便通过示踪清晰显示模拟实验的过程和机制。现在,这些试验研究方法已广泛用于各个学科和各种过程,如生物学、医学、水文学、气象学等等,用来研究生物直至人体的生理生化过程,水动力学及水化学过程,大气物理和大气化学过程等等。环境科学作为一门横断各自然科学和社会科学的学科体系,显然,地球化学的上述研究方法在环境科学研究中是有广泛的应用和发展前景的。到目前为止,环境科学研究中已有许多模拟和示踪试验的实例,如模拟水体输送和净化过程的示踪试验,模拟大气输送扩散过程的示踪试验;研究疏浚过程底泥的二次污染而采用的放射性示踪试验;研究地下水的动力学和化学过程的示踪模拟试验等等。此外,污染物质在环境不同介质中的迁移转化和分配,污染物在生物体及通过食物链的迁移累积效应等,均可通过示踪模拟试验来研究。环境科学在断承和开拓中形成与发展,广泛吸取各学科的基础理论和研究试验方法,特别是它的近亲—地球化学的理论和试验研究方法,无疑会大大加速环境科学的发展。

第2篇:化学过程与途径的关系范文

关键词:多媒体 辅助 化学教学

不容置疑的是,运用多媒体教学手段确实可以增强学生的学习兴趣和加深对化学知识的理解,尤其在高中新课程改革的今天,巧用多媒体辅助教学对提高化学课堂教学有很大的助益。

一、巧用多媒体强化课前备课

只有课前备课进行充分,才能上出高质量的课,才能取得理想的教学效果。利用多媒体强化课前研究、辅助备课是一个很好的途径。多媒体备课便于随时修改教案,我们可以通过网络的资源共享,在网上寻找合适的动画课件,结合自己学生的实际加以修改,这样变成自己的课件,可大大加快教师的备课速度和质量。例如,我在备《氨气》这一节课时,从网上下载了氨气溶于水的喷泉实验模拟动画、氨气分子结构模拟动画、氨气与酸反应及氨气的催化氧化实验模拟动画。然后把这些组件插到我的课件中,使课件既有内容,又生动,还大大缩短了备课的时间,充分发挥了资源共享的作用。所以我们可以充分利用计算机收集整理化学教学内容和信息,从中借鉴对教学有用的东西来充实化学教学课堂,提高课前备课的质量。

二、巧用多媒体优化教学过程

实践证明,巧用多媒体辅助教学使课堂生动形象,学生普遍感兴趣,让学生在活泼轻松的气氛中学习,知识接受快,课堂效益好。利用多媒体优化教学过程。

1.教学情景的创设

情景是使人入胜的好途径。利用多媒体计算机,创设愉悦的课堂情景、求知的课堂情景、成功的课堂情景,适时地呈现适当内容的形象材料给学生多渠道的刺激,让学生边听、边看、边思考,充分调动学生的多种感官来认识理解化学表象和本质。例如,高中化学必修一《氮和氮的化合物》这一部分有句彦语“雷雨发庄稼”,怎样解释这彦语呢?要做实验是不可能的,我从网络中找到了“雷雨发庄稼”的教学动画,这动画形象、生动,用在教学上,使学生很容易知道:“雷雨发庄稼”这种说法的科学依据。这样的教学方式,大大提高了学生的学习兴趣,教学效果好,老师也就提高了教学的质量,真是一举两得。

2.化学机理的剖析

在高中化学新课程的知识体系中,物质的结构,化学反应的机理因为是在微观世界中发生且十分抽象的内容。学生理解起来较困难,多媒体能很好地解决这个问题。以其丰富的表现力把化学现象、化学过程形象生动地呈现出来,即可模拟化学反应过程,使学生能直观地看到化学键的断裂及重新组合的过程,使许多通常看不见的反应过程变成了生动有趣的化学过程。为化学知识的理解和掌握提供了最充分的认知。例如在讲化学键时,利用flas将钠原子、氯原子的化合过程展示出来。起初的钠原子、氯原子自动相遇后在一定条件下,钠原子最外层上的电子转移到氯原子最外层电子层上,融入并绕氯原子核运转,同时显示出负电性,此时,钠原子最外电子层消失,使次外层变成了最外层,同时显示出正电性,在静电作用下,两离子相互作用形成离子化合物NaCl。生动形象激发学生学习兴趣。

三、巧用多媒体感受化学实验

“从实验中学习化学”,是化学实验教学的立足点,要重视每一位学生的亲自参与性,能用实验的决不用课件。能用一个局部插件说明问题的,决不再做整堂课的多媒体。但有些实验中,因为反应速度快,或多种现象并存,学生可能无法一次观察仔细,多次重复实验又要考虑成本因素,所以适时巧用多媒体展示或辅助化学实验可以强化实验的演示效果,增强实验的可见度。例如,演示金属钠与水的反应实验中,过去是钠与水反应在大烧杯中进行,可改在方型投影试管中盛有滴加酚酞的水,然后加入金属钠,学生在投影屏幕上能清晰地观察到“浮、游、熔、响、红”等现象,实验效果明显得到提高。再如碘的升华实验时,学生往往只注意上升的紫色蒸汽和凝结成有光泽的晶体,而忽略了碘固体没有经过融化而直接气化这一“升华”概念的本质特征现象。在化学课堂教学中,可利用课件把反应录像或局部特写,做多次重复或慢速播放。这样取长补短,简单明了,教学效果明显提高。

四、巧用多媒体进行化学知识总结

第3篇:化学过程与途径的关系范文

关键带中发生的复杂的物理、化学和生物过程相互耦合使其成为不可分割、有机联系、不断变化的动态系统。按照其性质与作用,这些过程大致可分为三类:生态过程、生物地球化学过程和水文过程[8]。生态过程通过植物、微生物等生产者的作用将土壤中的物质合成为植物量,经消费者消费后又被微生物分解返回土壤。人类活动可被看作是生态循环的一部分。由于人类活动对生态过程的影响越来越大,有人又将其单分出来作为一类过程加以研究[9]。生物地球化学过程将生物过程与非生物过程联系在一起,通过流体、沉积和气体作用,使碳、氮等化学元素和物质在空间上的分布发生变化。水文过程通过水分运移转化使物质和能量在空间上重新分布。生物地球化学过程和水文过程相互耦合,推动了生态过程的持续进行,又共同决定了关键带的整体形态和功能。但是,受传统学科研究视角和方法的限制,研究人员很少将关键带作为一个整体框架,而是人为地将生态过程、生物地球化学过程和水文过程割裂开来进行研究。例如,土壤学往往将研究对象局限在植物根区分布的土壤范围,而很少考虑植物根区之下的包气带和饱水带;水文地质学以含水层为研究重点,往往将上覆包气带作为“黑箱”进行处理;生态学以地表面之上的植物为研究重点,对地质环境则重视不够。当今经济社会所面临的水资源管理、自然灾害防治、全球变化应对、生态环境保护等重大战略问题,迫切需要不同的学科相互交叉融合,形成一个新的整体框架,对近地表圈层进行系统研究。这正是国际地学界提出“地球关键带”的意义所在。关键带在空间展布上呈现出高度的非均质性。大量的调查和观测数据表明,构成关键带的地质介质和发生在其中的生态过程、生物地球化学过程和水文过程随空间的变化表现出明显的变异。这种变异特性随空间尺度的变化呈现出不同的特点[10]。造成关键带高度变异性的原因很复杂,可归纳为三个方面:与地质、水文等有关的内在因素,与气候、自然火灾等有关的外在因素,与土地利用、城市化等有关的人类活动[11]。按照研究空间范围的大小,通常可划分为微观尺度、中观尺度和宏观尺度。目前,人们观测关键带的途径包括两大类:一类是利用传感器技术和测量技术进行点上监测,对应于微观尺度;一类是利用遥感技术进行大面积面上监测,对应于宏观尺度。针对介于二者之间的中观尺度的观测技术还很不成熟,亟待发展。关键带过程的发生尺度与人们的观测尺度存在的不一致,对关键带过程研究与建立模型造成了很大的挑战,尺度转换成为关键带科学研究的重要问题[12]。关键带在垂向上呈现出明显的分层特征。如图1所示,关键带通常由地面之上的植物冠层、植物根系生长的土壤层、土壤层之下的包气带、含水层等组成,并且每一层可能还可细分为多个亚层。例如,土壤层可分为腐殖质亚层、淋溶亚层、淀积亚层等[13],包气带和饱水带之间存在一个过渡的、近饱和的毛细上升区[14]。层与层之间形成了关键带的界面,主要界面有土壤-大气界面、土壤-植被界面、包气带-饱水带界面、地表水-地下水界面、含水层-基岩界面等,在沿海地区还有陆地-海洋界面。这些界面对关键带发生的各种过程具有重要的控制作用,也为人为调控关键带过程提供了重要的切入点。例如,作为包气带-饱水带界面的潜水面对土壤剖面的含水量和水势分布有很大影响,是土壤发生盐渍化的重要原因,也是地表生态格局变化的影响因子之一[15]。关键带在外在过程的作用下不断发生着短期的变化和长期的演化。NRC将外在过程归纳为四类:由地球内部能量驱动的构造运动,总的趋势是增大地表的起伏不平;由地球外部能量驱动的风化过程,总的趋势是削平填洼,使地表趋平;由压力梯度驱动的流体运动,使物质发生空间迁移;由生存需求驱动的生物活动,对土壤、岩石、水等要素施加了越来越大的影响[3]。

2关键带研究思路与范式

2.1DPSIR体系框架DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)体系描述了一条引发环境问题的起源和结果之间的因果链,为开展关键带科学研究提供了可供借鉴的技术框架(图2)。这条因果链表明了关键带与社会经济之间的相互作用关系,社会经济活动作为长期驱动力作用于关键带,对关键带产生压力,造成关键带状态的变化,从而对关键带及其发生的各种过程产生影响,这些影响促使经济社会对关键带状态的变化做出响应,响应措施又作用于驱动力、压力、状态和影响。该体系从系统分析的角度看待社会经济与关键带的相互作用,是组织环境状态信息的通用框架[16]。驱动力指影响关键带的外部过程变化的趋势,是造成关键带变化的潜在原因。例如,人类社会通过人口增长、土地利用等方式作用于关键带,成为关键带变化越来越重要的驱动力[17]。压力指人类活动对关键带的直接作用。社会经济从关键带获取所需要的水、粮食、建筑材料等资源,同时在生产和消费过程中排出工业废物、生活垃圾、废水等,是造成关键带变化的直接因素。状态用来描述不同时空尺度关键带的动态变化。影响描述的是当外界对关键带施加压力时其状态随之发生变化,这些变化对于关键带功能和服务所产生的效应。响应指改善或适应关键带变化而采取的相关措施,如法律法规、技术调控措施等。关键带科学研究的成果,应以易于理解的形式,传递给管理者和决策者,从而采取相应的资源、环境和生态管理措施。例如,Banwart等人建议采用生态服务方法将关键带的功能和服务转化为可以量化的价值,在科学研究成果与管理政策之间架起一座沟通的桥梁[18]。2.2填图-监测-建模循环体系框架循环上升的填图-监测-建模体系(简称3M框架)为研究复杂、非均质、动态的关键带提供了一条整合研究的技术框架(图3)。通过填图、监测和建模的循环进行,不断深化对关键带及其过程随时间和空间变化规律的认识,积累越来越多的图件、数据和成果。在此基础上,通过对图件、数据和成果的集成与分析,针对管理者、科学家、社会公众等不同的服务对象生产各种产品,将关键带研究成果最大程度地传递给社会[19]。填图是了解关键带组成与结构的基础,也是部署监测和开展建模的基础。关键带在空间展布上的高度非均质性和在垂向上的分层性,要求采用各种技术手段对不同尺度的关键带进行调查,获取关键带各种要素的物理和化学参数,为建立地球关键带框架模型提供基础数据。监测是了解关键带随时间变化的基础,为建模提供所需的输入数据和校正数据。需要监测的内容应涵盖关键带各种要素,也应包含模型运行需要输入的相关数据。建模是开展关键带过程机理研究的重要手段,也是开展关键带定量评价、预判关键带变化的重要工具。建模将填图所获得的空间数据与监测所获得的时间数据整合在一起,对关键带中所发生的水文过程、生物地球化学过程和生态过程进行数学模拟,以探求隐藏在表象之下的自然规律。填图、监测、建模构成关键带科学研究的完整框架,三者相辅相成、循环上升、互为促进。

3关键带研究进展

3.1填图20世纪末,近地表圈层得到了越来越多的北美水文地质学家的重视[20]。近地表地质圈包括土壤、包气带、浅层地下水、生物栖息地、湿地、河溪下层区和农业用地等。1998年,美国地质调查局(USGS)了2000~2010年地质科学战略,将近地表圈层作为研究重点之一,确定开展地质填图、地球物理填图、地球化学填图和钻孔测量,查明控制地下水流及污染的地质框架[21]。截至2010年,USGS完成的1∶10万以上比例尺的地质图达到了美国国土面积的64%;完成了全国65个主要含水层12%的三维地质调查,建立了三维水文地质框架模型;完成了15个县面向地质灾害的三维地质调查,建立了用于减灾的地质框架。在美国国家科学基金会资助下,加州大学、科罗拉多大学等单位于2007年开始在Christina、BoulderCreek等6个地区以流域为单元开展关键带填图工作,调查确定关键带基岩、土壤、植被和地形的三维空间分布与特性,研究关键带结构随时间的演化规律、风化层与土壤的形成与空间变化特征[22]。2012年,USGS了其核心科学体系科学战略(2013~2023),明确将关键带作为其研究的核心靶区,提出针对关键带的结构和过程进行调查,建立关键带3D/4D地质框架模型。重点研究内容包括利用先进的微分析技术开展点上小至分子尺度的调查,利用先进的遥感技术开展面上大至全球尺度的调查,研发关键带及其过程的3D/4D模型,形成不同比例尺的地质图、地理图和生物多样性图[23]。针对水资源管理需要,建立不同尺度的3D/4D水文地质框架模型;针对自然灾害防治需要,建立地球表层地质、水文和生态框架[24]。2006年,针对土壤侵蚀、盐渍化、有机质减少和滑坡等土壤环境问题,欧盟委员会了土壤保护主题战略,将传统的1~2m深的土壤层扩展到地表至基岩之间的未固结土层进行调查和研究[7],类似于NRC所提出的地球关键带。该战略认为,土壤结构是影响关键带过程和功能的主要因子。在实际调查工作中,强调利用各种技术开展关键带空间分布和土壤结构的调查。例如,在卢森堡和意大利托斯卡纳区分别采用地电技术、地震探测技术、地质雷达技术和高光谱技术对土壤粘土含量、含石量、碳含量和土壤层厚度进行了调查和填图;在瑞典Damma、奥地利Fuchsenbigl、捷克Lysina和希腊Koiliaris等地区对土壤的物理结构、化学结构和生物结构进行了调查和填图[25]。关键带填图的主要目标之一是回答“关键带如何形成与演化”的基本科学问题。科罗拉多大学联合USGS采用浅层地震折射方法对GordonGulch流域的风化层厚度、风化锋面深度进行了调查,发现山坡北坡的风化锋面比南坡的风化锋面更深,风化程度也更高[26]。Anderson等根据野外调查和模型模拟结果认为,关键带可视为一个连通反应器,下端的风化锋面将未风化的基岩纳入反应器,上端的生物物理作用为反应器提供了反应的动力,物理风化和化学风化作用共同决定了关键带的形成过程[27]。Amundson等试图将关键带形成与演化的生物作用从生物-非生物的耦合作用中抽离出来,定量刻画生物作用对关键带物质组成与地貌变化的影响[28]。欧盟资助的欧洲流域土壤变化项目选择了代表土壤形成不同阶段的4个地区进行调查研究,分析确定关键带形成演化的影响因素和关键带生态服务的可持续性。3.2监测根据NRC提出的关键带科学研究战略,美国国家科学基金会于2007年启动了关键带观测计划。首批在加州的SouthernSierra、科州的BoulderCreek、宾州的SusquehannaShaleHills建立了3个关键带观测站,于2009年又资助在新墨西哥州的Jemez-SantaCatalina、特拉华州的Christina流域、波多黎各的Luquillo增建了3个关键带观测站[29]。目前,6个关键带观测站共有250名科学家、技术人员和研究生在开展研究工作。关键带观测站以流域为单元,对关键带各种要素进行长期观测,为研究关键带变化提供科学数据。6个关键带观测站按照相同的标准进行观测,观测对象包括大气、植被及微生物、土壤(包气带)、含水层及基岩(饱水带)、地表水,主要监测内容如表1[30]。例如,BoulderCreek流域关键带观测站观测范围为1158km2的BoulderCreek流域,利用USGS和特拉华州水文站、观测井对地表水和地下水进行监测,设立了3座气象站对空气和土壤参数进行监测,埋设了15组土壤传感器对土壤含水量、土水势等土壤参数进行监测,安装了75台蒸渗仪对蒸腾蒸发量、深层渗漏量等进行监测,在下游河谷地区布设了6眼地下水观测井对地下水质进行监测。在美国关键带观测站的影响下,德国亥姆霍兹联合会于2008年启动了陆地环境观测建设项目,主要目标是为区域尺度全球气候变化对生态、社会和经济的长期影响研究提供地下水、包气带水、地表水、生物和大气的基础观测数据。目前,已在德国东北低地、Eifel/LowerRhine山谷、中部低地和BavarianAlps等地区建立了4个陆地环境观测站[31]。观测站观测范围为小流域尺度,面积一般小于104km2,以观测站为平台进行陆地系统实时监测、开展科学实验、测量不同时空尺度环境长期变化。法国等国家则通过提升现有的“河流盆地网络”所属的观测站,建设关键带观测设施,以流域为单元对关键带要素进行观测。法国河流盆地网络包含20个观测站,自2011年开始由关键带提升项目(CTRTEX)资助增设关键带观测仪器设备和基础设施。为了贯彻落实土壤保护主题战略,欧盟委员会于2009年启动了“欧洲流域土壤变化”项目,其中一项重要任务是对地球关键带进行长期观测。该项目强调土壤是地球关键带的核心,将土壤监测作为地球关键带长期观测的重点。根据土壤形成的不同阶段,选择了4个典型地点建立了欧盟地球关键带观测站:瑞典的Damma,处于土壤新形成阶段;奥地利的Fuchsenbigl,处于冲积平原土壤肥力发展阶段;捷克的Lysina,处于土壤遭到酸雨破坏后人工恢复阶段;希腊的Koiliaris,处于土壤遭受荒漠化威胁阶段[32]。欧盟与美国在关键带观测方面建立了紧密的合作关系,其观测内容与美国观测站相似,主要包括陆地-大气水碳转化、土壤含水量变化、孔隙水化学、地表水-土壤水-地下水转化、土壤长期演化等[33]。3.3建模模型对于深化对关键带形成、运行与演化的科学认识具有重要的作用,始终是关键带科学研究的重要领域之一。例如,美国关键带观测计划的重要目标之一是建立能够描述关键带生态过程、生物地球化学过程和水文过程的系统模型,定量预测气候变化、地质作用和人类活动下关键带结构和功能的响应。关键带过程模型大致可分为两类:一类是描述单个过程的数学模型,如地下水流动、土壤溶质运移、植物对水分胁迫响应等单个关键带过程;一类是描述多个过程叠加的耦合过程的数学模型,如地表水-地下水-大气水转化、生态-水文过程等关键带耦合过程。对于第一类过程,目前已建立了较为成熟的模拟模型[34];而对于第二类过程,是关键带建模的重点和难点,尽管近年来做了很多探索工作,耦合模型还远不成熟。包气带与饱和带水文过程耦合模型研究取得了新的进展。通常有两种做法将包气带与饱和带的水文过程耦合在一起。一种做法是把包气带方程与地下水方程耦合在一起,例如,TOPOG_Dynamic模型采用一维Richards方程描述垂向土壤水流,采用二维Boussinesq方程描述地下水水平运动,采用CDE描述溶质运移,土壤与含水层由二者接合处土壤水流量进行连接[35]。另一种做法是把包气带和饱和带作为一个统一的系统,采用三维Richards方程从机理上描述土壤与地下水水流和溶质运移,如SWMS_3D和FEMWATER模型[36]。Lin等认为上述基于传统小尺度物理学方法的数学模型,由于没有将包气带的结构考虑在内,对于包气带中普遍存在的优先流不能进行准确刻画[37]。因此,关键带建模的挑战之一是将结构与过程同时纳入统一的模型。生态过程与水文过程耦合建模研究也取得了很大进展。以研究生态过程与水文过程相互作用为基础,通常将植物生长模型与水文模型耦合建立生态水文模型,以定量刻画植被生长与水文变化的耦合过程,分析全球变化对流域生态-水文过程演变的影响机制[38]。例如,BEPS-TerrainLab模型在DSHVM模型基础上耦合生物地球化学循环模型BEPs建立了流域生态水文模型,用于加拿大北部森林区碳循环与水循环耦合的基础和应用研究;RHESSys生态水文模型以水文模型TOPMODEL为基础,考虑了植被对水文过程的作用,耦合了碳循环过程Biome-BGC模型和氮循环过程Century模型,可以用来模拟关键带水、碳、氮的耦合循环[39]。美国Luquillo关键带观测站采用生态水文模型tRIBS-VEGGIE对区域关键带生态-水文过程进行了模拟,该模型可模拟复杂地形背景下河流盆地植被生长动态变化过程与水文变化过程[40]。

4结论与建议

第4篇:化学过程与途径的关系范文

关键词:初高中教学;化学教学;衔接

中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)07-0066-02

化学是一门内容关联性非常强的学科,知识间的相融相通性很关键,拥有强大的基础知识基础才能更好为以后学习的生涯打下铺路。而在我们的平日教育教学中,我们很容易发现一个问题,就是在学习过程中教学出现的断层。首先,教材上的脱节。教材的脱节让中学时还只是对化学初步认识的学生,在高中的知识讲授时,不知所措。这不能怪我们的学生学习不努力,是我们的教材在编辑的过程中,没有一个知识结构层层递进的引导关系,让学生一头雾水也属正常。其次,是教法问题。我们在教学过程中,教师的课程内容讲解,大多是按照教材内容安排来进行的,很少人先去关注学生的知识掌握情况,而是直接的内容灌输。这样就影响了我们的教学质量,也正像我们课堂上学生的学习状态那样,基本上都是老师一个人在讲,而学生只是听天书的状态,这是我们教育长期以来的一个弊端。再次,是学生的学习态度。我们的教育过程中,知识讲授基本上成了唯一的教育途径,而轻视了正确引导。大部分学生都知道学习书本知识,由于教材内容上的限制、初高中的知识断层,就让学生们的学习知识面更加狭小,这也是高中学习无法跟上进度的一个重要原因。以上三种,我们经过分析认为可以有如下的应对方法。

一、教材衔接

初高中化学教材编写上存在着脱节现象。初中化学教材的内容注重生活实际、现象观察,但不追求逻辑严密和系统完整性。在知识点的传授上,一般是就事论事,元素化合物间的横向联系较少;而高中化学知识的编排从理论水平、内容深度、难度方面都有很大的提高。研究的问题常常涉及到本质。这就使一部分学生在进入高中后出现了学习困难的现象,有些无所适从。因此,抓好初高中化学衔接教学,是提高高中化学教学质量的必然步骤。

二、教法衔接

1.以化学实验为基础,调动学生对化学学习的兴趣。化学是一门以实验为基础的学科,要充分发挥实验的魅力。化学实验中物质形态的改变、颜色的改变、新物质的生成以及一些剧烈的发光发热现象是中学生对化学产生直接兴趣的感官刺激。在高中化学的教学中,实验教学的重点要从初中化学偏重于对实验现象初步观察能力的训练、对实验操作技能的培养,逐步转移到分析实验结果、处理实验数据、设计简单实验方案的教育。在课堂教学中,首先应精心设计演示实验,优化教学过程,帮助学生通过实验现象解释化学反应,其次可以通过学生动手演示实验,促进学生对实验的分析理解能力,从而提高学生的设计实验能力,由验证性实验转变为探究性实验,从而发现化学学科的趣味。例如:高一化学金属钠的教学中,通过金属钠用小刀可切、浮于水面、熔化为小球、不断游动、发出声音、滴入酚酞溶液变红等现象,逐个推性质,进而引导学生推测制法。

2.以探究式教学为根本,提高学生对化学学习的积极性。由于初中学生的知识经验与智力发展水平,初中化学教学中往往现象讲得多,道理讲得少,教师注入多,学生总结归纳少,学生常以机械记忆为主。而进入高中后,所学化学知识不断拓宽加深,所讨论的内容更加深刻地反映着事物的本质特征。在课堂教学中坚持可接受性和循序渐进原则。采用“区别对待,分层施教”的教学策略,即教师在掌握学生特点的前提下,有区别地制定分层教学目标,控制课题的大小、难度、快慢和深度。面向全体学生,使每一位学生得到最好的发展。

3.以化学与社会联系为媒介,提高学生对化学学习的感性认识。化学在其自身发展的角色中,广泛地同各个领域及其他学科密切联系,紧密地同人类自然社会相依存。新世纪化学教学与教材的特点,将以培养具有创新意识和发散思维的社会人为特征,贴近生活、贴近社会是化学教学改革的一条原则。因此,在教学过程中,有必要适时补充一些新材料的介绍或化工产品与人类社会的关系,从而提高学生理论联系实际的能力。例如:酸雨、温室效应、纳米材料,等等。

三、学法衔接

加强对学生的学法指导,切实落实衔接教学。

1.培养学生的阅读技巧,提高自学能力。在近几年的高考化学试卷中,由于试卷长度的增加和信息给予题的大量使用,对学生化学阅读能力的要求越来越高。培养学生的阅读技巧是在培养学生感知和探索化学信息能力的基础上,逐步提高学生自学能力。

2.培养学生的类比学习能力,提高考生归纳总结的能力。化学学科知识点多,识记性内容多,不少学生觉得化学学习听得懂,记不牢。培养学生类比学习,是通过学生的归纳总结把若干个知识点,系统组织起来,使之系统化、网络化。既提高了记忆效果,也掌握了学习化学的有效方法。

3.培养学生分析化学过程,提高化学计算的解题能力。高考化学试卷中,计算题的比例约占20%,初中生对化学计算题的理解大都局限于用化学方程式的比例关系来解决,展示基本计算。而高中化学计算题与数学物理的联系,以及由于对学生能力要求的提高,大都属于综合计算题。主要是解决化学反应的变化过程中物质之间的量的关系。因此,抓住化学反应中的守恒关系,就能找到解题的“突破口”。

总之,初高中化学教学衔接涉及到多种因素,为师者应该始终坚持“学生为主体”、“教师为主导”的教学理念,探索化学教学的途径和方法,为大面积提高教育质量而努力。

参考文献:

[1]全日制九年义务教育初级中学教科书[M].人民教育出版社.

[2]全日制普通高级中学教科书必修教材[M].人民教育出版社.

[3]全日制高级中学化学第一册教师用书[M].人民教育出版社.

[4]九年版《化学》上册[M].科学出版社,广东教育出版社.

第5篇:化学过程与途径的关系范文

课堂教学的有效性是指通过课堂教学使学生在课堂上有收获,有进步。具体表现在:学生从不懂到懂,从知少到知多,从不会到会;情感上,从不喜欢到喜欢,从不感兴趣到感兴趣。那么,要提高化学课堂教学的有效性,该如何着手?

1. 构建和谐的课堂环境 有效课堂教学过程应是“师生共同参与、相互作用,创造性地实现教学目标的过程”。师生之间的教与学的配合、学生之间的相互合作、教师与学生、学生与学生之间在课堂上的情感交流,都会影响到教学效率的高低。创造一个活跃而不混乱、和谐而不喧闹的课堂氛围,是十分必要的。将单一授课改为小组合作交流就是一种有效的方式。小组合作好处很多:

小组合作调动了学生学习积极性,学生可以畅所欲言表达自己的观点,形成自己的价值观,立体知识网络,这样形成的知识在大脑中会保持很久甚至终身难忘,为以后的学习奠定了基础,对他们全面发展的塑造极有帮助。

小组中以合作为主,组与组间以竞争为主,竞争与合作相辅相成,使课堂气氛紧张而又愉快。学生之间的了解进一步加深,关系更加和谐。教师在小组讨论过程中不是袖手旁观,要适时的引导,学生由“不会学习”向“会学习”和“主动学习”迈进。这样,学生学习状态良好,课堂教学效率必然会大大提高。

2. 熟悉教材和课标,合理组织教学内容 新教材知识面非常广、安排的教学课时又很少,教师必须掌握课程标准对每一个知识点的要求,从旧教材中解放出来,并结合学生实际,以学生的兴趣、爱好、需要为基础,同时针对学生的年龄特点、个体差异,学习习惯、思维方式等对教材进行取舍,合理组织,在教学过程中要重点培养学生探究问题的能力,教师对知识点的教学难度必须有效控制。并且特别要处理好选修与必修的关系。不考虑学生的实际情况,随意拓宽与加深理论知识,加快学习进度的做法,会使学生的认知结构与教师所教导知识结构不能很好匹配,势必造成学生厌学的不良后果,学生对化学生畏,继而丧失继续学习化学的积极性,最后导致教学失败。

3. 选择好恰当的教学方法 有效的课堂教学需要有效的教学方法来实现。随着教学改革的深入,课堂教学方法百花齐放。这些教学方法都是教师在教学实践中研究和总结出来的,在特定的教学环境中均能起到良好的教学效果。新课程理念下,加强了化学教学的探究性学习对于培养学生的思维能力的作用。因此,在教学中教师要选好探究内容,通过探究培养学生自主学习的习惯。新课程教材中设计了一些“活动探究”栏目,它的设计一般都是根据学生已有的知识作稍微的提高,让学生“跳起来才能摘到果子”,探究栏目有两种形式,一是给定实验程序让学生进行探究,另一种是让学生自行设计实验。

通过探究活动,可以提高学生的学习积极性,锻炼思维能力,掌握科学探究的方法,为以后更深入的学习打下了基础。同时,“讲授”仍然会作为“有效教学”的一种有意义的常见教学方式。在讲授过程中,要注重启发、比喻的应用。通过教师的感悟使抽象问题形象化,以便于学生掌握。因此,要提高课堂教学的有效性,就必须结合教学实际选择恰当的教学方法,使方法结构协调、合理,各种方法优势互补、长短相济,立体结合。有效的课堂教学应该是各种教学方法的优化与组合。

4. 加强课后反思 在新课程理念的指导下,教师应该是反思型的教师,通过课后反思,重新审视自己的教学过程,肯定成功之处,修正和完善不足之处,并不断完善教学过程,才能更好地增强教学的有效性。教学反思包括课前(对教学设计的)反思,课中(对教学过程的)反思,课后(对教学效果的)反思。对特定的教学情境进行反思至少包括三方面内容:一是对事件即教学情境的具体“内容”进行反思,通过回顾和记录教学案例,思考案例中的问题,重新意识自己在案例中的失当和不足,并试图进行尝试性重构。二是对过程的反思,即教师反思自己在该情境中如何感受、思考、看待其中的“内容”,以及最后采取什么策略和行动步骤处理。教师在此过程中反观教学情境的过程,反思自己的教学策略和课程组织行为,最后思考行为,进而深入思考隐藏于行为背后的自身思维逻辑和价值观念。三是对不同时间点的情境经验之间关系的思考。教学反思不仅可促进教师教学水平的提高,更可促进教师理性的升华,以适应新课改的实施。

5. 调动学生的化学学习兴趣 无论是传统还是现代的教学,教师在教学过程中都要善于激发学生学习兴趣,调动学生内在的求知欲望,使学生主动学习,享受学习,体验学习的乐趣。从而提高化学课堂教学的有效性。

5.1 充分利用化学实验,用实验激发学生浓厚的兴趣。 化学是一门以实验为基础的自然科学。新教材的序言中亦明确指出“实验是学习化学、体验化学和探究化学过程的重要途径”。学生对实验特别喜欢,实验特有的吸引力能使学生全神贯注,利用实验把一些抽象复杂的化学概念、原理、规律生动地展现在学生面前。实验能满足学生的“观察动手操作探究原因”这三个阶段的兴趣,是激发学习兴趣的重要手段。

5.2 从“习题的讲解”方面去激发学生的化学兴趣。 学生在解题过程中,往往因为对概念理解不深,或因“想不到、想错了”,或因思维习惯不好,而遇到挫折,在遇到挫折而得不到解决时会降低学习的兴趣。这时,教师的讲解尤为重要,这时我们可以借助实验操作来讲解习题,能直观、直接地解出答案,降低解题的难道,并使学生对该知识印象深刻,提高学生学习兴趣,提高课堂教学的有效性。

第6篇:化学过程与途径的关系范文

关键词:新课改 演示实验 教师行为 转变

演示实验是中学化学实验教学的重要组成部分,它是建立化学概念和规律、理解和掌握化学知识不可缺少的环节,是培养学生观察能力、思维能力、探索精神以及养成良好学习习惯的重要途径,也是变应试教育为素质教育、提高人才科学素质的重要手段之一。传统的演示实验教学在木楔层面上束缚了学生思维空间的拓展,限制了学生能力的提高,新课改理念下要实现演示实验教学的实质性变革,作为课改主体的教师应注意自身行为的五个转变。

一、变讲实验为教师演示

化学教育家朱正元曾经说过:“对于化学概念、化学规律等一些理论的东西,往往是千百万语说不清,一看实验便分明。”从而画龙点睛地道出了实验在化学教学中的作用。由于长期受应试教育思想的影响,许多化学教师都不同程度地只重视理论的讲授,忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足,仪器设备陈旧简陋,难以适应新课改的要求,对于大纲规定的实验,不仅开出率低,而且演示实验的作用和地位还处在低水平下徘徊,严重制约了实验教学的正常开展。为了培养学生的实验技能,提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,进一步提高学生学习化学的兴趣和学习的积极性,我们应进一步改善实验条件,加强演示实验教学,突破传统教学讲实验的瓶颈,变讲实验为教师演示,教师的演示既是一种示范,又是对学生实验技能的训练,这就要求教师的实验技能要过硬,操作要正确规范,步骤要严格有序,既要“言传”又能“身教”。比如,取放砝码必须用镊子夹取,不能用手拿;使用酒精灯要用外焰加热,用完后用灯帽盖灭。实验器材的使用要严格按照要求,实验数据的记录和处理都应采取实事求是的科学态度,总之,凡学生实验中要求做到的,教师都应率先做到。

二、变实验主宰为实验参与

新课程标准强调:“教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。”“教师应该是学生学习的合作者、引导者、参与者。”传统意义的演示实验教学,师生双方正如其讲台上下的位置一样处于主动与被动的关系,教师是实验课堂的“主宰”,学生所做的只能在座位上听、看, 好好地“听”老师讲,好好的“看”老师表演,这就是对教师的最好配合,就是对教师课堂教学的最大支持!但是很多实验学生根本看不清,特别是后边的学生,这样就不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响到学生实验心理素质的提高。“只是告诉我,我会忘记;只是演示给我,我会记住;如果让我参与其中,我就会明白。” 学生的心声提醒我们要关注学生学习的一般规律:听来的忘得快,看到的记得住,动手做更能学得好。因此,在实验教学中,根据不同的演示实验实施不同的策略,可以师生共同合作,可以直接改为学生演示,实验过程中教师应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳、总结。例如,在§2-1分子这一节教学中,补充了氨的挥发、碘在酒精中扩散(溶散)的学生演示实验,加深了学生对分子运动的感性认识;在§1-4燃烧和缓慢氧化的教学中,对白磷的燃烧演示实验进行改进,让学生用球胆向烧杯的热水中缓缓通入O2,可看到热水中的白磷与O2接触后,也开始燃烧,产生火光。演示结束后,我请学生思考3个问题:1.为什么铜片上的白磷能燃烧,红磷不能燃烧?2.水中的白磷需要什么条件才能燃烧?3.红磷能不能燃烧?接着再补充演示红磷燃烧的实验,将少量红磷放在铁纱网上,直接在酒精灯火焰上加热,请学生观察红磷在空气中燃烧的现象,最后指导学生阅读教材内容,归纳总结出燃烧的条件。学生反映,这样学既能理解又记得牢。演示实验在教师指导下让学生参与,虽然只是实验操作者的更换,实质上是教育观念的转变,是真正把学生推向了主体地位,让他们在“主动、探究、合作”的教学环境中得到发展。

三、变演示实验为分组实验

传统的演示实验是老师做、学生看,调动不起积极性,发挥不了学生的主体作用,学生的独立操作能力及创造力难以得到充分培养。变演示实验为分组实验,就是在教师的启发指导下将演示的过程转化为学生自己独立地运用实验去探求知识的过程。教师演示改为学生分组增加了学生动手动脑的机会,增加了学生的创造体验,加强了实验基本功的训练,增强了通过实验探求知识、获取知识的能力,由此带来的效果是单纯的演示实验所不能达到的。对那些学生有条件做的演示实验,教师不要包办代替。 转贴于 如实验——观察蜡烛色态、构造及点燃时的现象,以及小实验——用玻璃杯、饭碗和小蜡烛来测定空气中氧气的含量(第7页演示实验1-1的改进),学生开始产生兴趣,大多数学生在家里动手做了这个实验,有的成功,也有的不成功。第二天到课堂上七嘴八舌询问老师,经过简要解释和指导后,有的同学回家又重复做了这个实验,一旦做成功了,其兴奋之情自不必说,学习化学的兴趣也随之激发出来了。后来,每逢做演示实验时,学生往往会问老师:“我自己在家里能不能做?”配合课堂教学内容,我们除了布置学生完成新教材中设计的13个家庭小实验外,还另外补充了十几个既有浓厚生活气息,又与所学化学知识密切相关,同时学生在家庭中又能够找到材料独立完成的小实验,作为分组实验。把演示实验改为学生分组实验,学生的观察效果就会大大增强,在此基础上加以总结并得出结论就变得顺理成章。此外,由于学生直接“参与”了实验,增加了创造体验,印象一定比只看老师演示深刻得多。

四、变直观演示为媒体展示

利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段,而利用多媒体教学,是教学现代化的重要标志,是教学改革的重要组成部分。利用多媒体可以展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的化学过程,从而突破时间以及空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小化学场景,将化学过程生动形象地展现在学生眼前,使学生认识加强、理解透彻。例如,铁生锈的实验,实验时间长,不易在课堂上完成,而利用多媒体手段,使演示实验直观展示出来,增强了实验效果。又如:水电解的实验,难以使每个学生观察到原子的重新组合,若利用视频投影仪,将微观粒子的运动过程予以放大,这样不仅演示真实,而且学生兴致高,观察认真,调动了学生的积极性,收到了事半功倍的效果。利用多媒体进行化学实验教学,不但为教和学增添了信息的传输和接收通道,而且为教学创设了良好的情境,使师生们置身于“情”、“景”中,以“物”思“理”,又以“理”认“物”,这对提高化学课的素质教育教学有着广泛的前景。

现代信息技术应用于实验教学,确实为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教育环境和有力的信息工具,但在本质上它只是一种辅助的认知手段和工具,必须为我所用,不能成为课堂的主宰。那种完全用课件的演示取代教师和学生实验的做法是不妥的。培养学生动手能力、观察能力、综合分析能力和严谨认真的科学态度的学生实验,是使用任何计算机模拟实验都代替不了的。

五、变“教”教材为“用”教材“教”

课程标准提倡教师要“开发课程资源”,要“用好教材、超出材料”,因此,实验教学教师不能仅仅局限于课本,要让学生用自己的直接经验和参与活动理解知识、体验课程,要尽可能地拓展学生的视野和知识范围,要“加强课程内容与学生生活及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能。”根据“从生活走向化学、从化学走向生活”的课程理念,实验教学要贴近学生的生活实际,但学校实验室的器材不能“与时俱进”,这对课改中的实验教学产生了较大的影响,由于探究实验的大部分器材可以选用生活中常用的物品替代。因此学生可以利用身边的物品做实验,如用碱面和食醋做灭火实验、用雪碧瓶做二氧化碳的溶解实验、用棉花做过滤实验等。学生自己准备器材,尽量不用学校实验室的器材,这不单单是为了省钱,而是让学生在准备实验的过程中更大限度地发挥其动脑、动手的积极性,让学生体验实验准备的乐趣,感受自己在学习中的主体地位,而不是跟着老师被动地做着安排好的活动。“用教材教”还体现在自制教具和小制作活动的开展,教师要善于将所教内容运用到自制教具和小制作活动中去,以加深和扩大学生的知识面,提高兴趣,发展能力,如自制酒精灯、“氧立得”等。“用教材教”,而不是简单地“教教材”,教师要“会用”教材、“善用”教材,要准确地“把握”教材,要敢于“超越”教材,创造性地根据学生情况来处理教材留下的空间。

总之,作为化学教师应积极转变教育观念,根据学生的认知能力和心理特点,努力创设条件,优化教学手段和方法,激活演示实验教学,更好地发挥化学实验的功效。教学中要让学生体验实验过程,培养学生积极动手、善于动脑的能力和严谨认真的科学态度,使学生养成良好的实验学习品质,为学生的终身学习打好基础。

参考文献

1、《论基础教育课程改革与教师专业发展》.《中国教育学刊》,2003年第8期,第46-48页。

2、王敏勤.《课程与教学的关系与整合》.《中国教育学刊》,2003年第8期,第28页。

第7篇:化学过程与途径的关系范文

1 创设优良的教学情境,激发学生的学习兴趣

在农村初中化学教学过程中,为激发学生的学习兴趣,教师应当在准确把握学生个性发展特点的基础上,利用故事和问题积极创设优良的化学教学情境,吸引学生的注意力,调动学生的学习兴趣和积极性。

比如在人教版九年级化学上册中《空气》一课中,教师可以以讲述身边真实案例的方式讲述空气的重要性,比如医疗急救或化工生产过程中都需要用到氧气。进而教师创设优良的化学教学情境,分别请同学们讨论一下车水马龙的城市街道和森林茂密的公园或野外的空气有什么差别,并让学生思考,潜水员在潜水过程中所佩戴的氧气瓶有什么作用,它的原理是什么?学生的注意力被吸引,纷纷陷入到思考中。这时教师指出空气是一种宝贵的资源,其中包含着氮气、氧气和一些稀有气体,洁净的空气对人类健康和动植物生长都是非常重要的,而工业排放的有害气体会给空气造成严重的污染,不利于社会生态的可持续发展。在此基础上,提出保护空气的重要性。

或者在教学《金属材料》一课时,教师以故事方式创建化学教学情境,一支英国探险队的船只在驶向南极的过程中,气温非常低,探险队正准备以煤油取暖,发现煤油全部消失了。这支探险队被冻死在南极冰原上。煤油桶的接缝是由焊锡进行焊接的,锡在恶劣的气温环境下化为灰尘。这时学生的好奇心被调动,教师提出问题,锡为什么会化为灰尘?听完故事后同学们有什么感悟?学生的探索欲望被调动,积极主动参与到课堂讨论中,学生的学习兴趣明显提升,促进初中化学教学的顺利开展。

2 借助丰富的化学实验,调动学生的学习兴趣

化学实验是进行化学学习的主要途径,是化学的基础。因此,在进行化学教学时,教师应该充分借助化学实验的优势,想方设法为学生的动手操作创设良好的平台,充分借助化学实验,以激发学生学习化学的兴趣。

例如进行“CO2灭火器原理的探究”这一实验时,笔者并不是直接进行原理的讲解,而是这样做的:手拿干粉灭火器问学生:你们知道老师手上拿的这个叫什么名字吗?应该如何正确地使用它呢?它为什么能够灭火呢?这种灭火的物质叫什么呢?哪个同学会使用它?可以上台给大家演示一下。这些问题提出后,引导学生带着问题对课文进行仔细阅读,然后让几个学生上台进行灭火器操作表演。因为化学实验具有很强的动手操作性,因此学生参与的积极性很高,就连平时不爱学习的几个学困生也都全身心地投入到了探究学习中,学习效果十分明显。这样的实验操作实践,能够让学生体验到学习化学的快乐,加深对知识的理解与记忆,有助于学生实践能力、创新能力的提升,有利于学生形成积极探索、求真务实的科学精神。

3 积极组织化学活动,调动学生参与的积极性

初中阶段的学生正处于身心发展的特殊时期,尤其是农村初中学生,在环境条件以及生活水平等因素的影响下,其好奇心较强,并且学习上的好胜心和自尊心比较强烈,因此在初中化学教学过程中,教师应当充分考虑学生的个性特点,积极组织开展多元化的化学活动,调动学生兴趣和参与积极性,树立正确的人生观和价值观,并增强其勇于克服困难的勇气和决心。教师可以通过小组合作的方式进行化学实验设计和操作比赛,强化学生的团队合作能力和化学知识应用能力,增强学生的学习兴趣的同时,强化学生的小组荣誉感。

为强化学生对氧气的性质的了解,并学会制取氧气,教师通过探究式活动吸引学生的学习兴趣,组织化学活动,以高锰酸钾分解制取氧气,在学生自主学习教材中有关实验室制取氧气的相关内容后,教师概括本次实验活动内容,进而引导学生对氧气制取装置进行分析,以及其与氧气发生装置和收集装置之间的关系。在这一过程中,教师故意卖关子,让学生提醒老师实验活动中有哪些要注意的问题,并将学生的建议标注于活动图上,以开展规范化教学。在实验活动中,学生结合实验现象互相交流,待实验活动结束后,学生均能够写出高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式,在实验活动中学生的学习兴趣和主观能动性被充分调动,在潜移默化中深化了学生对化学知识的理解,学生将理论应用于实践的能力也不断提升。

4 掌握学生兴趣特点,保护学生的兴趣

在农村初中化学教学过程中,为培养学生的学习兴趣,提高化学教学质量,促进学生的全面发展,应当充分掌握学生的性格特征和身心发展特点,及时掌握学生的思想动态,了解学生的爱好和特长,有针对性的开展化学教学工作,激发学生的参与化学学习的积极性。与此同时,教师应当注意保护好学生的兴趣,改善学生在学习化学过程中的心灵体验,在日常教学过程中给予学生正向且积极的评价,保护学生的自信心,掌握学生的兴趣特点,促进初中化学教学的顺利开展,保护学生学习化学的兴趣,增强学生的学习能力。

如在教学“二氧化碳”一课时,考虑到很多学生对石灰石并不是十分熟悉,而对鸡蛋壳非常熟悉,因此就用鸡蛋壳进行实验。学生非常感兴趣,学得非常认真,学习效果比以前用石灰石做实验要好得多。由此可见学生对与自己生活距离比较近的事物更容易产生兴趣。因此,教师在进行兴趣培养的时候应充分考虑学生的生活经验,尽量选用贴近学生生活的内容,尽可能地采用学生喜闻乐见的形式,以吸引学生的注意力,促进学生在化学学习过程中主观能动性的有效发挥。

第8篇:化学过程与途径的关系范文

一、高中化学教学中的思维特点

1.化学抽象思维。化学教学中的科学抽象就是通过思维透过一类事物的表面现象、抽取其共同的主要方面,把握其一般本质的认知过程和思维方法,其成果有化学概念、化学术语符号、化学思维模型等,通过这一过程,使对化学事物的认识由感性认识飞跃到理性认识。

2.化学微观思维。化学微观思维就是透过物质的宏观想象,进人微粒间相互作用的微观世界的思想方法和思维方式。化学现象都是大量分子的统计行为。揭示化学事物和现象的本质基本上都要从原子、分子的角度进行分析,需要用宏观和微观相结合的方法。

3.化学实验思维。化学实验思维是化学教学思维的基本特征。在高一阶段,化学实验思维就是把实验室的有关规定和操作中的诸多原理和注意事项转化为学生主动的、自觉的有向-操作行为的思想方法和思维方式。从有利于观察和常人的动作习惯来推理实验的可操作性。以对反应(或操作)的原理的内涵和实质的深层次理解来推断化学实验的成效性。

二、在化学教学中培养学生思维能力的途径

1.通过优化的教学设计。培养学生的思维能力。教学设计不完全等同于备课,它是为了达到一定的教学目的。以学生的发展的心理和学习心理为基础,同时以学习理论和教学理论为指导。对教什么(课程、内容、目标等)和怎么教(情景、策略、传媒的使用等)进行设计。充分考虑学生的学习过程,培养学生良好的思维模式。

2.以知识为载体,培养学生的多种思维能力。例如Cu与浓硫酸的反应,常温无现象,加热后:(1)铜丝表面变黑,有气体产生;(2)蘸有品红溶液的棉花堵在试管口,品红褪色;(3)液体变成浅蓝色;(4)试管底部有白色固体出现;(5)试管上方可能有白雾。

分析能力:(1)铜丝表面的黑色物体说明生成了Cu的化合物。说明了Cu已被氧化,则生成的气体可能是浓H2SO4的还原物。若要证明是CuO,只要将铜丝拿出在稀H2SO4中溶解即可。(2)气体能使品红褪色,说明有SO2生成而不是H2,进而说明是酸根得电子(氧化性酸)从而可得出反应式:Cu+H2SO4(浓)==CuO+SO2+H2O,在常温下不反应,加热时反应,可知浓硫酸在受热时氧化性增强。(3)液体变浅蓝色,说明有Cu2+生成。如何生成?CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(4)白色固体为无水CuSO4,如何验证?两步反应合并即可得Cu+2H2SO4==CuSO4+2H2O+SO2,反应中有水生成为何不形成CuSO45H2O?说明H2SO4的吸水性比CuSO4强。浓硫酸能否使CuSO45H2O无水CuSO4。(5)试管上方冒白雾,可能是SO2遇水蒸汽形成。

替代能力:就是用一种化学构成代替另一种化学物质的思维方法。例:①用Cu代替Fe与S加热(生成CuS)②用Zn代替Cu与浓硫酸H2SO4作用,(不生成H2)

联想综合能力:就是对互相问题进行由此及彼、由表及里的思考,使思维朝正向、逆向、纵向发展,引导学生把个别和部分化学现象,通过互相依存的关系加以总结,得出事物变化的原因和规律,构成对化学过程的整体认识。

类比能力:就是引导学生对相类似的化学物质和现象进行比较的一种思维方式。例:①O、S、Se、Te的比较,O2与O3,H2O与H2O2。②SO2与CO2(化合价、结构、分子的空间构型、熔沸点、水溶性、水化物的稳定性、水溶体的酸性、氧化性、还原性等。)

分析推理能力:就是引导学生找出化学物质和变化的特点及本质,并在此基础上,对不同类型、不同条件下的物质和变化等相关问题进行分析并通过推导找出结论。

三、统筹全局,培养学生思维的整体性

第9篇:化学过程与途径的关系范文

一、分层教学的含义

分层教学,是一种教学策略,是指根据学生现有的知识水平、认知水平和能力的差异,科学地把学生分成不同的组,根据不同组的差别安排教学,以新课程标准为教学依据,遵循因材施教的基本教育原则,让每个学生在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高,从而全面提高教育教学质量。

二、分层教学的理论依据

1.因材施教理论。早在两千多年前,孔子就提出了因材施教的教学原则,强调“有教无类”,真正体现了全员关怀的特点,是适应学生差异发展教学的传统典范。

2.分层教学适应新课程标准。新课程标准要求“为每一个学生提供平等的学习机会”“同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到发展”“为每一个学生的发展提供多样化的学习评价方式”。

3.美国著名教育家布卢姆提出的“掌握学习”理论,强调只要教师能采用某种适当的组织形式,以足够的且适合他们的个体差异的学习时间以及情感上的关怀提供较好的学习条件,多数学生学习能力、速度和动机方面的个别差异将会消失,大多数学生将获得较高的学习成绩。

三、分层教学的应用情况

1.充分了解学生,对学生进行分层

教师根据学生在学习化学新知过程中的掌握情况、考试成绩和学生在学习化学过程中表现的非智力因素,把班级学生划分为A、B、C三个层次――A层:化学基础知识扎实,接受能力强,学习有信心、兴趣浓厚,能够自己解决学习化学过程中遇到的问题;B层:化学知识基础不够扎实,接受能力较强,学习有一定信心、兴趣不够浓厚,遇到问题时有一定的畏难情绪,但在教师和同学的帮助下能够解决化学问题;C层:化学基础知识差,接受能力较差,学习信心严重不足,提不起学习化学的兴趣,遇到困难就躲避。针对以上分层,根据下一阶段复习情况和考试成绩实行动态管理,正确引导学生冷静对待差异,明确定位,有信心进入更高层次。

2.根据不同层次的学生情况,备复习课教案时要有层次

教师在依据新课程标准、中考考试说明和教材的前提下,从学习目标、学习内容、教学方式、课堂作业设计、课外作业设计等方面进行分层备复习课,都要与各个层次学生的实际学习能力相适应。

在设计学习目标时,可设立达纲、提高性和高水平三个不同层次的目标,使各层次学生都有自己的奋斗目标,而且积极鼓励低层次的学生向高层次学习目标努力。在备课时设计学法、教法,重点考虑排除低层次学生的学习障碍,提出对高层次学生的高要求,设计分层练习。在备课时课堂练习设计、课外作业设计中,应注意让优生吃饱,脱颖而出,而学困生则能做到掌握基本知识和技能。在课堂练习设计上,教师要多角度、多层次地设计练习,但是要保证组与组间的梯度要小,台阶要密,使学生在教师的启发与点拨下都能上得去,并且要上得轻松,上得自如,做到有梯度无难度,以利于充分调动全体学生的积极性。在备课时注意选用最佳的教学思路和合理的“动、静”搭配,能够在课前考虑课堂教学的容量、密度和节奏,以及分配最佳的教学时间,确定知识、学生各自的分层点,使教学更有针对性,让整节课能“动、静”有机地融为一体。

3.教学过程分层是化学中考复习分层教学的重点,要求上课时教师授课、提问、当堂练习层次化

在上课时教师根据学生分层情况和复习课教案设计的各项指标,对教法、学法、学生辅导、当堂练习题等实施分层施教。分层施教是在化学复习教学过程中最关键、最难操作,而且也是最富有挑战性和创造性的部分。所以应采取灵活、有效的教学方式和手段,确保在备课时设计的各项指标顺利实现,也使不同层次的学生能够异步达标。

(1)课堂上教师授课要着眼于B层学生,实施中速推进,兼顾A、C两头,努力为学困生当堂达标创造条件。对A层次学生,让他们独立学习,注重培养其综合运用知识的能力,提高其解题的技能技巧;对B层学生,重视“双基”教学,注重课本上的例题和习题的处理,着重在掌握基础知识和训练基本技能上下功夫;对C层学生,放低起点,要求低,坡度小,浅讲多练,查漏补缺,弄懂基本概念,掌握必要的基础知识和基本技能。

(2)课堂提问是对教学效果的及时反馈,所提的问题要有层次性。在课堂上通过教师的提问和学生的回答,能直接反馈教学目标落实得如何。根据问题的难易、繁简有的放矢地让不同层次的学生作答,避免问答的随意性和盲目性。对于不同层次的学生,从不同的角度去设计问题让他们作答,让不同层次的学生都能真正体会到成功的喜悦,增强学习的信心。

(3)分层课堂练习是分层学习的重要环节之一,课堂教学效率要提高,教师就要随时掌握学生的学习活动情况,及时帮助学生克服学习过程中的困难。因此,教师在课堂中,要运用练习对学生的学习进行监督,发现问题,及时矫正。在课堂练习中教师也要创造条件,使低层次学生有参与课堂练习的机会。

4.课后作业层次化

分层布置作业是实施分层教学的有效途径。根据不同层次的学生,布置不同的作业,使各层次学生得以提高和发展,减轻学生的作业负担。对A层次的学生则可减少一些重复性作业,适当增加一些灵活性较大的题型,以综合性、提高性为主;对C层学生,作业的量要少,难度较低,以模仿性、基础性为主;B层学生介于两者之间。我们还鼓励B层学生选做A层学生的部分作业,C层学生选做B层学生的部分作业。另外通过每日一道中考真题或模拟题的形式,按题目的难易程度布置三道题,让各层次的学生有选择地做,使每位学生学有所得。

5.学习评价层次化

班级内学生的差异始终是存在的,为发挥分层互促的作用,在评价中也应进行分层。科学的教学评价将给教学以正确的方向,教师通过教学评价准确地了解教学效果,了解教学目标的落实情况,可以及时调整教学过程,改进教学方法,更恰当地进行因材施教;学生通过教学评价了解自己的素质特点和学习状况可促进学生自我反思,扬长避短,有效地进行复习。

6.达标检测层次化

主要是根据学生的知识水平和学习能力的差异,实施分层考核办法。测验时试卷设计为必做题和选做题两卷,必做题属检测达标的基本要求,选做题则属较高要求,为加分题。这种设计方法可使C层次学生有更多的成功机会,进而增强其学习的积极性和自信心,同时也使A、B两层次学生不易满足,激发其求知欲,给他们成功感。

四、成效与反思

1.在化学中考复习中应用分层教学后,教学效果显著,主要体现在活跃了课堂教学气氛,调动了各层次学生学习的积极性;在知识与技能掌握上,都有显著进步,学习兴趣得到提高,积极主动学习的意识得到增强;各层次学生的学习成绩得到了提高,增强了积极备考的信心。

2.通过实行化学中考复习分层教学,教师的教育思想观念发生了重大变化,形成正确的学生观、教材观,让教师由知识型向研究性转变,教育、教学和教研能力明显提高,促进了教师的专业化发展。