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智慧消防的基本概念精选(九篇)

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智慧消防的基本概念

第1篇:智慧消防的基本概念范文

【关键词】高中化学;生活化;课堂教学

近年来,在我国新一轮基础教育课堂改革中,教育与生活的关系受到人们的特别关注,已放在改革目标的突出位置。《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出:“儿童、青少年构建智慧的重要基础,是他们已有的生活经验、学习经验等”。《普通高中化学课程标准》也指出,“高中生会接触到很多与化学有关的生活问题,教师在教学中要注意联系实际,帮助学生拓宽视野,开拓思路……”。因此,高中化学教学改革过程中,要联系生活、社会以及学生的经历,努力做到课程生活化、实用化和社会化,充实课堂,提高学生学习兴趣,促进把书本知识转化为实践能力,实现全面发展。

一、当前高中化学生活化课堂教学现状

随着高中化学课程进一步深化改革,化学生活化教学问题也得到教师的广泛认同,主要表示在公开课上出现大量的化学教学生活化的优秀教案,但从笔者对广东地区多所学校日常课堂调研发现,在化学教学生活化实践层面上还是比较薄弱的,主要表现在三个方面:

第一,教师在课堂上重视建立化学知识结构而忽视与生活联系。基本概念和基本原理是学生化学知识结构的基础,多数教师在课堂上反复强调对化学的基本概念和基本原理的掌握,而忽视将知识点与生活有机联系起来,致使不少学生只会背诵,没法把知识灵活去运用到生活中去。

第二,容易忽视解决化学问题的生活情景。受到高考的影响,多数老师会把一些高考知识点进行分析,把各种类型的习题归纳起来,从而组题、练题,搞题海战术,偏离了教学应当让学生从理解化学知识和解决实际问题两大出发点去分析问题,遇到化学问题只会套题型,把化学和生活分离。

第三,只重学生对实验原理及其现象的记忆,缺乏实验体验。注重学生从自己的经验出发,让学生在自己熟悉的生活情景感受化学,联系生活解决与化学相关的一些相对简单的化学应用问题几乎成为了当前化学学科改革的共识。但实际中,一些老师在实验课上为节省时间,只有老师演示实验,或者直接讲述实验,学生没有亲身体验,很难培养学生实验分析能力与动手能力,更没法谈关于实验能力的迁移了。

二、中学化学生活化课堂教学基本方法和实施途径

(一)高中生活化教学的基本方法

1采取情境生活化教学法

【教学情境】

在氯气这一节课教学时,笔者设计这样的一个生活实践教学场境:选择2008年《甘肃氯气泄露事件纪实》视频给同学们播放,然后让同学们思考并回答几个问题:

问题一:道路的树苗为什么会出现枯黄了?

问题二:从事故车辆上掉进来的槽罐滚进水塘出现泄漏,为什么工作人员把生石灰倒进水塘?

问题三:录像中,消防人员把高压水枪对着空中喷洒,用意何在?

问题四:如果你是事故现象中毒的谭先生,你觉得应该如何自救?

同学们在如此的情境感染下,未知欲进一步增强,他们开始纷纷议论、猜测等等,探究的课堂氛围逐渐形成。知识建构理论思想认为,学习应当是学习者通过新的经验与原生活经验相结合,主动地构建自己的知识经验,丰富和改造自己过去的经验,生成新知识。因此,教师要充分实施情境生活化教学,就要经常收入一些与生活相关的化学教学材料,有善于创设与学生相关的生活情境,在生活情境中设计问题,引起学生学习的兴趣。

2.试用内容生活化教学法

【教学案例】

笔者在给学生上《金属的腐蚀与防护》课程时,先让学生回想生活中最常见的例子钢铁腐蚀的现象,设问思考,分析原因,引出电化学腐蚀的概念,然后以钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀作详细讲解内容,找出区别,并引出生活例子,如“炒菜后的铁锅有水放置一夜后常会见到锈迹斑斑,为什么?属于哪种腐蚀?”渗透理论内容于生活更能加深印象。学完电化学腐蚀的内容之后,很容易就可以提出设问“如何对金属进行防护?生活中常见的例子有哪些?”让同学们思考讨论,从而激发他们的学习热情,理论应用于实践,更能学有所获。

由以上教学案例可看出,老师上课时应当把生活直接还原到课堂上,把教学活动内容于生活,真正做到让知识源于生活又高于生活,从而让学生把所学的知识运用到现实生活中去,把知识转化成能力去解决生活中的实际问题,让学习最终成为学生发展的动力。

3.设计随堂习题生活化教学法

在完成《硫和氮的氧化物》这节内容的教学后,结合其对环境污染的问题,同时巩固同学们对所学知识的记忆以及加以灵活运用,笔者设计以下与同学生活密切相关的一部分题目,并通过PPT演示,如:

例:我们日常见到的汽车排出来的尾气(主要成分是烃类、CO、NO和SO2等)是空气的主要污染,最常用的方法在汽车排气管上加装“催化转化器”,从而使得CO和NO生气无毒气体,促使SO2转化和烃类能充分的燃烧,以下说法不正确的是( )

A.为了减少空气污染,可将汽车改造成用天然气作为燃料或者是开发出低成本的氢能源

B.多植树造林,扩大城市绿化面积,可以有效控制空气污染

C.NO和CO反应生气CO2和N2,化学反应式为:2NO+2CO=2CO2+ N2

D.用此方法唯一的缺点就是生成的CO2较多,致使空气呈酸性

通过适量的生活化习题训练,让学生通过习题回归生活,运用自身所掌握的化学知识解决生活的实际问题,提高学生学习成就感,增强学生的学习兴趣,提高教学效果。另外,在设计随堂习题,要避免为了做题而做题,应当与生活世界紧密结合,设计生活化、活动化、个性化的化学题目,使学生意识到所学知识的价值,更能增进学习化学的信心和动力。

第2篇:智慧消防的基本概念范文

关键词:人工智能、隧道工程、应用、智能化

Abstract: in the traditional tunnel construction in our country and the design process, the use of the experience that the construction development under the limitation of the tunnel. Therefore, the emergence of artificial intelligence should cause our attention, should try to use artificial intelligence to the tunnel engineering. This article through the introduction, use of artificial intelligence, as well as in design and construction and later maintenance and introduces the application of artificial intelligence. Tunnel engineering, artificial intelligence, will make the relevant technology of tunnel engineering optimization, thus greatly improve the tunnel engineering of comfort, safety, high efficiency and energy saving.

Keywords: artificial intelligence, tunnel project, application, intelligent

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

引言

隧道工程是土木工程专业岩土及地下方向的一门专业课,也是核心和代表性的必修课程之一,其目的和任务是使学生掌握隧道的基本概念与构造、基本力学原理、施工作业方法、最新设计理念及行业规范等专业知识,具备隧道工程的设计能力、隧道工程相关技术和研究工作的基本素质,为从事各类隧道工程建设的设计、施工及维护管理奠定基础。在我国,许多建筑企业大都已经配备了现代化管理技术的硬件系统,并且已经在各自的实践中日益发挥着重要的作用。现代计算机水平、电子技术水平以及通讯技术水平的提高,从物质上为隧道工程智能化提供了一定的条件;而人工智能学科的发展也为实现隧道工程智能化奠定了理论基础。因此,在隧道工程界发展智能方法就成为可能和必要了。

二、人工智能在隧道工程中的现状

人工智能作为一种外向型的学科,是通过运用计算机等来模拟人类智能活动能力的科学。这就需要对研究它的人提出较高的要求,既要懂的有关人工智能的知识,又要有极为稳定的数学水平。人类的有些思维抑或判断,是智能机器应该掌握的,不仅如此,智能机器还要有执行一项或多项任务的能力,有独立的操作及解决问题的能力。不仅在隧道工程上,在其他更为高端的方面,智能化的运用一样很多。在我国,人工智能仍处于初步发展的阶段,还有很多的发展空间。但是,随着我国在人工智能上的认识不断提升,人工智能得到更为快速的发展。尤其在隧道工程中,人工智能的发展更为快速。只是,由于隧道工程中运用的是较为随机,模糊的天然材料及工程岩土。导致隧道工程中的人工智能的运用还有待提高。在隧道工程中,智能化的运用还仅仅处于概念性的阶段,仍然有很长的路要走。在我国的现阶段隧道建设中,人工智能的运用仍不够成熟,缺少理论及实践上的经验,没有一套行而有效的方案。导致在隧道的建设中,常常出现浪费工程材料的事情出现。因此,在我国智能化较为落后的情况下,我们要努力的去学习国际上先进的人工智能技术,并实施于我国的隧道事业中。使得我国的隧道事业能够得到长足有效的发展。而且将人工智能引入能在隧道工程中的应用将会极大优化隧道结构的设计和施工,在隧道的运营和监控中也会起到事半功倍的效果。

三、人工智能在隧道工程中的应用

1、隧道工程设计的智能化

在隧道工程设计中,在我国目前的设计施工中,设计师们主要依靠经验来进行隧道的施工设计,并没有一套成熟的智能化设计标准。因此,很有必要提高人工智能隧道工程设计中的水平。应用人工智能进行隧道设计能够更加深入的,更为方便的进行隧道设计。运用智能化,可以提高设计的效率,提高设计的准确性,因此,在隧道设计过程中,智能化的运用显得极为有效。

2、隧道施工的智能化

在隧道施工过程中,应用智能化可以有效的提高施工的效率,提高施工的安全性。设计师可以通过计算机的运用,更加方便,快捷的进行施工的进行,通过计算机,可以更加直观的看到施工过程的全过程,可以更加有效,及时的对施工过程中出现的问题进行解决。总之,智能化在施工过程中的运用,可以大大的提高施工工程的效率,提高施工的安全性。在施工过程中,使用智能机器,能够提高施工的效率。

3、隧道运营维护的智能化

在隧道的后期运行过程中,智能化也起着关键的作用。隧道的后期维护及保养,在隧道的建设中一样起着重要的作用。因此,要重视隧道的后期维护及保养。而智能化在隧道后期维护的作用有显而易见,因此,要提高智能化在隧道后期维护过程中的运用。运用计算机对隧道中的运行状态进行适时地检测及维护,保证各设备正常高效的工作。使得各设备都在有效的监控下,进而做到对各设备进行及时的监控,做到有效及时的维护。在消防监控中,智能化也起着重要的作用。监控人员可以通过计算机等人工智能的使用,及时的对消防监控进行有效的控制。在发生火灾时,可以通过地理信息系统对火灾地点进行确认,以达到及时的对火灾进行处理。运用智能化对火灾进行监控和处理,可以有效的控制火灾的后期蔓延。

五、隧道内设置无线通信的必要性

目前,在国外,隧道的建设工程中,人工智能的运用较我国相比,成熟很多也得到了更多的应用。但是计算机等一些智能机器,缺少灵活性,不能及时有效的应对隧道施工过程中出现的一些突发事故。所以,需要我们建立一套有效的无线通信设施,以便我们能够及时的掌握隧道工程中设计施工或者后期的维护中可能出现的状况,并及时进行解决。而作为智能机器的研究者,设计师们应该建立一套有效的反馈机制,把所得到的结果反馈给知识库,修改已知的知识,让它得到的结果更准确,更具有可用性。赋予智能机器独立解决,独立处理数据的能力。因此,应该提高设计专家的能力,使得智能机器的使用更加合理,更加有效。对于操作智能机器的人员,也要有较高的专业素养,才能够熟练的对智能机器进行操控。所以,一套有效的无线通信设施的建立在隧道工程中显得尤为重要。

四、人工智能在隧道工程中的发展前景

在我国,人工智能的使用尽管只有短短的十几年,但是,其在隧道工程中的运用已经得到极为快速的发展。现在的人工智能技术在我国的使用,已经有了自己的专业上的定位,作为隧道施工中的使用工具,人工智能也仅仅扮演者决策的工具,是人类设计师的助手,而且仅此而已。它不能代替人类的设计师,不能进行独立的设计,施工。而且在我国,人工智能也渐渐的走向商业化的道路。人工智能是人类运用自身的智慧,施以计算机或者其他智能机器一套有效快捷的理论系统。在工作过程中高效及时的帮助人类处理工程中的任务。人工智能技术本身从简单的基于规则的系统迅速地发展到比较复杂的基于框架的、面向目标的、基于实例的系统,不断扩大它在解决隧道工程问题的适用性和有效性。但它也不能替代其他行之有效的方法。事实上,人工智能技术未来的发展方向是复合系统,即基于知识的、基于实例的、神经网络系统、遗传算法、模糊集合、概率方法和定量计算方法的混合。虽然人工智能技术能大大优化隧道工程中的各项工作,但是我们还应该注意到,其作为一门新兴技术,在隧道工程中还存在一些不足之处。比如它的专家系统部分。一个人类专家可以在实践过程中不断地丰富自己的知识,使自己做出的结论在结合实践后反馈回自己,让自己修改错误。人是一个负反馈智能化水平低,交通运营状态依赖于闭路电视监预先诱导;通风控制依据CO/VI(能见度)的检测值,不能做到预控;照明控制按天气和时间段进行分级控制,不能做到任意点的自动控制;初期设计考虑光通量随时间衰减问题,致使初期照明亮度很高,增加了运营成本。火灾时与堵塞时的交通组织与诱导研究不够,预防措施不力。

五、结语

综上所述,随着经济的发展,技术的提高,观念的更新,人工智能在隧道工程中的应用,将使资源配置得到优化,使工作效率得到有效提高。隧道工程中的人工智能,将会极大优化隧道结构的设计和施工,在隧道的运营和监控中也会起到事半功倍的效果。

参考文献:

[1] 郑臻毅:《隧道火灾自动报警探测器选用》,《中国交通信息产业》, 2004年02期

[2] 韩直:《公路隧道机电系统主要存在四个方面的问题》,《中国交通信息产业》, 2004年02期

第3篇:智慧消防的基本概念范文

【关键词】 智能建筑 设计与维护 教学与实践

中图分类号:S611文献标识码: A

智能建筑(Intelligent Building)其技术基础主要由现代建筑技术、现代网络技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成,运用自动化、通信、信息技术等智能化手段,通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,是集现代科学技术之大成的产物。从而为用户提供一个节能高效、舒适智慧、配置更新,实用愉悦的人性化建筑环境。智能建筑具有系统集成特点,发展历史短,但涉及范围广,进展速度快,是动态和相对的概念,随着高新技术发展而不断变化。

产业信息网的《2012-2016年中国智能建筑市场分析与投资方向研究报告》显示:中国智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿,2012年为861亿,年复合增长率为23.2%。如果未来房地产开发投资增速每年保持15%增速,如果智能化工程投资占投资额1%,那么智能化工程投资总额2013年在830亿左右,2015年为1100亿左右,2020年将达到4400亿左右。随着新一轮的经济刺激政策聚焦在新兴产业,尤其是信息产业。智能建筑作为智慧城市的细胞,发展势头很强。

教育部于2006年在土建类学科开设了建筑电气与智能化专业,希望在培养建筑类人才的基础上,加强对电气智能专业技能知识的掌握。我校以此为契机,通过大量的市场调研、着重对智能建筑解决方案的前期设计、工程施工建设到后期的运行维护,围绕建筑的全生命周期中,运行维护的费用占到全部费用的60%-70%数据分析、人才使用分析,开设智能建筑专业方向,面向建筑、物业管理行业。为与该专业的培养目标相结合,在对“智能建筑”课程教学内容设计上以建筑为平台,依照建设部2003年颁发的《建筑智能工程质量验收规范》的技术标准要求,住建部2013 年《智能化系统工程运行维护技术规范》,结合《智能建筑设计标准》、《智能建筑工程施工规范》、《智能建筑工程质量验收规范》共同对智能建筑的设计、施工、验收、运维一系列过程形成规范,制定人才培养方案,基于典型工作任务的模块式课程开发,编写《智能建筑设计与维护》教材,探讨教材教法,强化智能建筑中智能弱电各子系统的原理、设计与工程实施实践。加强学生对智能化系统设计、建设、运行及维护中实践技术的传授,使本专业的同学获得对智能建筑的整体体系及系统原理的掌握。我们的课程主要包含了智能建筑中涉及到的主要内容:综合布线系统、建筑设备自动化系统、消防自动报警及联动系统、安全防范系统、通信自动化系统及办公自动化系统等 。重点讲授这些智能系统的原理、组成、设计原则、工程实施及维护运行等,使学生对每一个子系统的原理、设计、建设、运行、维护等各环节都进行学习掌握,培养建筑、物业管理行业建筑智能技术方面的综合技术人员。以满足智能建筑行业不同环节对专业技术人才的需求。

《智能建筑设计与维护》课程内容包括智能建筑的基本概念、智能建筑的用户需求与基本要求、建筑智能化系统的子系统组成、建筑智能化系统的主要任务、建筑智能化系统的设计与会审、建筑智能化系统的专业协调、智能建筑的系统集成、建筑智能化系统的技术要点、智能建筑的建设管理、智能建筑的工程招投标、智能建筑的施工与调试、智能建筑的工程验收与人员培训、智能建筑的物业管理、建筑智能化系统的安全运行等。

建筑智能化弱电系统涉及的知识面广、工程性强,既要培养学生对理论知识的掌握,又要把握实践技能的学习,确实是一件不容易的事情。通过近几年的教学实践,归结的主要问题有:

(1) 《智能建筑设计与维护》课程知识点多面广,增加了学生对所涉及的技术与系统掌握的难度。智能建筑弱电系统涉及到计算机技术、通信技术、自动化技术、传感器技术等,对于每一个系统,不仅要让学生掌握其原理,还需要根据用户需求进行系统的设计,因此学生就要掌握系统的构成、设备的选型,同时在系统设计、设备选型时还要考虑工程实施的具体因素。

(2) 课程实践环节的教学投入,实训设备运用与技术升级、更新,教师的知识架构与实践教学的要求不匹配。学生对这种工程背景较强课程的学习理解与知识掌握难度增加。因此建立并改善专业的智能建筑综合实验室对于该课程是非常有必要的。

(3) 课程考核所涉及理论知识、实践技能的考核无法展示学生处理工作现场各方面及各种问题的能力,无法完整体现出课程的工程实践背景。

(4) 学生理解《智能建筑设计与维护》课程所涉及的一些设施与设备还可能看不到、摸不着。学生在教学实践中无法切身体会,影响学生的学习兴趣与主动进取。

教学实施与改进:

1、紧密结合智能建筑行业发展需要,不拘一格提升教师素质。

结合智能建筑专业课程体系建设需要、人才培养要求,分析《智能建筑设计与维护》课程教与学全过程,根据学院当前本专业建设现状,以师资队伍建设为重点,改善本专业教师的知识架构,实行多条腿走路,分几步落实,聘任本专业专职教师、校内兼职教师、校外兼职教师。

《智能建筑设计与维护》课程专业实践性强,切忌闭门造车,可以考虑聘请校外兼职教师,将智能建筑专业领域业内专家、其他大学相关专业教授、建筑公司负责人、建筑行业协会负责人、系统及技术运维负责人聘为客座教授或者教师。通过举办专题讲座或者授课,鼓励一些相关专业的中青年教师转行,到国内重点大学相关专业进行单科进修,改善行业专业人才运用与学院人才培养效果。

2、以就业为导向,以教学改革为抓手,坚持职业能力培养为目标

(1)深化“工学结合、校企合作” 的人才培养模式

通过开展企业交流与合作,与行业企业建立紧密联系,校企合作共同确定本专业人才培养目标,构建基于工作过程系统化课程体系按照工作过程系统化思想及开放性开发方法,重构工学结合、能力本位的课程体系。

(2) 通过构建企业岗位认知、理论实践一体化情境教学、校内生产性实训、校外顶岗实习的完整教学环节,依据“学生培养重在职业能力、内容选择基于工作过程、教师结构趋于专兼结合、教学环境模拟职业场所、教学方法遵循职教规律”五大核心理念进行教学情境设计,实现职业能力的递进与工作过程的结合。

(3) 教学项目实施设计采取:设计的学习情景单元,理论教学和实践教学都在同一实训场所完成,通过“资讯、计划、决策、实施、检查、评价”六步实施法来支撑。

(4) 教学考评体系坚持:注重职业能力考核,根据任务完成、项目实施情况等五项指标综合评定。

实践教学与效果:

1.优化课程结构,增强课程设置的专业性和针对性

依照高职教学“必需、够用”的原则,结合智能建筑专业行业企业人才使用需求,调整课程体系与教学内容,增加实践教学课时,构建适应学生个性发展的人才培养模式。

2.改进课程考核方式,帮助学生在知识与能力等方面得到较全面的发展。

通过改革教学方法和考试方法,除笔试外,还包括口试(日常提问记录)、笔记、制定工作任务各项目的独立作业、现场测试、实际操作等多种综合考试形式,着重考核学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力和对所学知识的综合归纳总结能力。

3.落实好教学实训实习实践过程三阶段工作。

(1) 实训实习实践前(计划准备):制订实训实习实践方案;公布实训实习实践的行业企业用人要求;宣传动员,学生结合实训实习实践岗位,拟订实习计划;有针对性地进行三方面教育:一是目的性教育;二是责任、义务和权利教育;三是安全教育等。

(2) 实训实习实践中(过程监控):职业道德教育、企业规章制度教育、岗位技术知识运用、操作工艺、技能训练;教师现场指导学生作业;教师和企业指导学生撰写业务报告(技术小结和业务总结报告);教师和企业共同对学生进行考核。每个同学按照所领取的任务在确定的岗位,按要求完成课题和规定的作业文件。

(3) 实训实习实践后(评价总结):评价、总结、交流和表彰。

经过多年来对《智能建筑设计与维护》课程的实践教学,逐步探索对课程教学内容及教学方法的改革。加强教学内容的更新,适应建筑智能化技术的发展;同时,加强教学方式及手段的创新,积极建设小型实践平台;最后,完善考核环节,注重理论与实践并重。

注重围绕课程体系建设师资队伍,任课老师一直从事智能建筑中相关弱电子系统的实践教学,并承担企业项目生产的技术组织、工作,比如安全防范系统、综合布线系统等,不仅参与这些系统的方案设计与方案评价,而且还到工程现场进行技术指导,积累了丰富的工程实践经验。

结合智能建筑专业技术运用,开展对一些系统的理论问题进行研究,比如视频监控中的智能视频分析、人脸识别等。教师能够很好地结合实际工程案例,在课程理论内容授课时,对案例涉及到的典型系统应用来讲解涉及的系统原理、设计思想及工程实施。并运用实际项目中遇到的问题及一些小的故事来活跃课堂氛围、激发学生兴趣,并对工程中遇到的可以提升为学术问题的困难传递给同学,让他们多思考,学会从工程中提高分析问题解决问题的能力和思路。

比如通过建设社区的安保系统来讲解智能建筑中的安全防范系统的视频监控、门禁系统、自动报警、安检等内容,同时讲授安保系统应用的一些新的智能技术比如射频识别技术、人像比对及定位技术等。通过将教师的技术成果融合到平时的教学工作中去,工作促教,项目帮教,教与学促进,加强教学内容的更新与活力,激发学生的学习兴趣。

智能建筑的蓬勃发展是社会进步和科技发展的一个体现,为智能建筑的良好建设、运行与维护提供专业的技术人才是我们高等教育教育的本职工作。本文从一个非建筑类工科专业开设智能建筑课程的角度,阐述了我们课程建设的思路以及对该课程实践教学方法的一些探索,希望对非建筑电气与智能化专业培养智能弱电系统相关专业人才提供一些参考。

【参考文献】

[1] 陈富川.建筑智能化系统集成研究设计与实现《电子科技大学》 2008年

[2] 林建军,金炳尧.基于项目的实验室工作室模式的探索与实践[J].实验室研究与探索,2012,31(5):111-113

[3] 高建华,胡振宇.物联网技术在智能建筑中的应用《建筑技术》 2013年02期

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第4篇:智慧消防的基本概念范文

关键词:新课程学会学习实验探究知识情景化

化学作为中学的主要基础课程,对发展学生的思维、开发智力和培养能力方面起到至关重要的作用。新课程下的化学教材关注学生的主体参与,突出学生的主体地位,重视实验的特殊功能,倡导质疑、民主、合作、讨论的学习方法。转变观念,改进方法,树立化学教学不仅是为了化学教学,更重要的是为了学生发展的意识,教师不仅是学生获取知识的传播者,更是学生学习的组织者和引路人,是学生学习过程中的助推剂和好伙伴。在这样的环境下,我们化学老师和学生该怎样地进行师生互动、有效地完成教与学的任务呢?下面谈谈本人的一些肤浅见解,供同行们参考。

一、化学教学的目的就是要让学生在学习化学的活动中学会学习

由于化学新课程的教材体系是元素化合物知识和化学基本概念、基本理论穿插安排、螺旋式递进的,有时候知识是零碎的但又必须网络起来,因而有的老师特别注重学生在课堂上化学知识的系统消化。学生知识的习得离不开课堂传授,为了能按时完成教学计划,让学生能顺利通过考试,很少有老师敢于放手让学生去讨论教学要求以外的化学知识,自主地去探索新的化学问题,很显然这样做对培养学生的自主意识和创新精神是不利的。根据新化学教材的特点,我尝试在讲授新课前让学生阅读教材进行自学并提出问题,在讲述物质性质规律时让学生设计实验验证,归纳并形成一般的学习方法,例如:在学习高一第二单元时让学生了解其学习思路为:氯气的工业制法及实验室探究性质用途或存在等;如果在学习理论知识时,教师可以抛出几个问题让学生思辩,激起学生间的思维碰撞,逐步认同课本上的内容,每章节结束后让学生思考如何将这些知识拓展引伸。

例如:在讲到漂白粉漂白、杀菌作用时,介绍常用消毒药物如漂白液、漂白精、漂白粉等可以将病毒杀灭。提出以下问题:

(1)、怎样制取漂白液、漂白粉、漂白精?

(2)、漂白液、漂白粉、漂白精有何用途?

(3)、人们为什么不直接用氯气做漂白剂和消毒剂,而用漂白液、漂白粉、漂白精呢?

或者设计几个小的课题让学生去探究:

课题1:漂白精成分和性质的探究

猜测;请由漂白精的制备反应,猜测漂白精的成分。

观察:漂白精的颜色、状态;

实验:漂白精的水溶性

问题:下层难溶物质可能是什么?上层清液主要含有哪些离子?如何通过实验检验?

课题2:漂白粉的有效氯。漂白粉(一般含有效氯约35%)漂白精(一般含有效氯约70%)

问题:有效氯的含义是什么?它与漂白粉或漂白精的什么成分有关

资料在线

漂白粉的有效氯=漂白粉加酸所释放的氯气的质量/漂白粉的质量×100%

课题3:解读“84”消毒液

问题:1984年研制成功的84消毒液是目前使用广泛的广谱消毒剂,其有效成分是次氯酸钠溶液。以下是该产品的有关说明,你能说明与其成分和性质的关系吗?

说明

*如原液接触皮肤,用清水冲洗即可

*原液勿接触衣物,对带色衣物易脱色

*勿用40℃以上的热水稀释原液

*不适用于碳钢和铝制品的消毒

*丝、毛织品禁用

*白色衣物浸泡时间不宜超过20分钟

*宜贮存在避光阴凉处

*保持期:

有效氯含量(5.5±0.5)%的有效期为3个月;第四至十二月,每延长一个月,药量增加0.1倍使用,产品保持期一年。

通过这样我感到学生的求知欲高涨,思维活跃,这些都是了经过学生的积极思考,踊跃参与的结果。所以,教师应改变传统的教学观念,让学生在学习化学的同时学会学习。

二、化学学习过程中运用问题探究教学法多让学生利用实验进行认知和探究

问题探究教学是化学教学乃至各学科教学中大力推崇和倡导的一种教学方法,是一种以激发学生学习兴趣、调动积极思维为目的的教学方法。而传授式教学是以教师讲授为主,在教师的讲课中实现知识的灌输,是一种单向的教学形式,不利于学生主体地位的确立。问题探究教学的关键是调动学生的主动参与意识,以启发并调动学生的思维为主要目的,而不是让学生的思维跟着教师的问题转。问题探究教学应重视思维过程的诱导和展示,重视问题结论的探究。那种掩盖思维的产生发展过程的课堂教学绝不是真正意义上的问题探究。实践表明,单纯靠传授灌输是不能真正学到有实际意义、有价值的知识,化学学习应该是一个在教师的指导下,学生积极参与、主动学习、师生互动的过程。

例如:在学习金属钠的性质和应用时,我创设以下情景:

1、展示电解熔融态氯化钠的图片,给出保存于煤油中的金属钠。

2、在探究中获得了有关性质。

提出问题:

1、这个电解物来自于海水,阳极得到的金属究竟是什么?如何通过已学知识简单证明?

2、钠的物理性质与生活中其它常见金属有何不同?

3、钠为何要保存在煤油中?露置在空气中有何后果?

学生活动:

1、小组合作,通过观察分析、动手研究、实验等手段、运用已学知识,探究该未知金属,并以小组为单位,给出最终报告。

2、小组讨论,总结钠的物理性质

3、进一步探究钠的化学性质

这样以实验探究从海水中制备的某未知金属为主要任务,通过小组实验、讨论,给学生报告,从而获取钠的物理性质,化学性质的初步知识。再有教师补充、总结归纳。这样充分发挥学生的主动性、创造性,大大激发学生的兴趣。使知识的获取水到渠成。这种问题探究教学的关键在于诱导思维促成学生对化学问题共同探究,并在此基础上共同发现问题,研究问题,最终是解决问题。新教材在实验探究、问题讨论等教学方面为师生搭建了一个平台,在那里是可以大显身手的。

三、化学学习在课堂上习得知识的结论同时要重视知识形成过程的学习

就化学知识而言,它是人类在生产实践过程中对经验进行总结反思的结果,是智慧的产物。尽管新教材在编写的过程中也注重知识的形成过程,但在一定程度上还是掩盖了化学知识的形成发展过程。传授知识绝不意味仅仅是向学生展示现成的结论,尽管在这样的教学中学生也能学到相当多的作为结论的知识,但是这些知识很难转变为学生的基本素质和成为发展能力的基点,知识形成发展过程教学作用之一就是使学生能在学习过程中内化并镌刻于知识结论中的认知发现能力,去体悟化学知识产生和发展的艰辛历程。化学是一池活水,知识的形成发展过程的教学既是一个暴露学生各种疑问、思维和矛盾的过程,又是一个展现学生聪明才智和创新意识的过程。足见课堂教学中展示知识形成发展过程的重要性,它将成为教学改革应关注的一个焦点。

在学习苏教版高一化学第二专题第一单元《氯气的性质》时,其中氯气与水的反应,是直接告诉学生反应的生成物,还是通过实验探究得出反应的生成物呢?我想教师应该重视知识的形成过程,于是我把“氯水的成分”这个内容改造成为一个探究性的项目设计:通过实验来探究氯水的成分。在正常课时中进行。通过施教学生们热情高涨,出了很多点子,设计出很多方案。现把部分课堂实录摘录如下:

学生1认为:从元素守恒的角度分析Cl2与H2O的反应,推断氯水中可能含有Cl2、H2O、HCl、HClO,而HCl完全电离为H+、Cl—,但对HClO知之甚少不知如何检验,请老师指导。

教师投影(或讲述)有关HClO相关信息。

1、HClO有不稳定性,见光分解,需现用现制,但其盐NaClO、Ca(ClO)2较稳定;

2、HClO有强氧化性,可用来漂白和消毒杀菌,如:HClO可使红色布条褪色,自来水消毒杀菌。

学生2:把Cl2通到水中,看到水的颜色由无色变为浅黄绿色。而黄绿色是的Cl2颜色,这就证明氯水中有Cl2存在。(同学们认可)

学生3:把氯水滴加到AgNO3溶液中,若有白色沉淀则证明氯水中含HCl。

学生4马上补充:学生3的实验只能证明氯水中有Cl—存在,不能证明有H+存在,应补做Cl2遇到湿润的蓝色石蕊试纸变红的实验,证明氯水中含有H+。

学生5又补充:HClO也混在其中,它有漂白性,会使石蕊试纸褪色的。应改为活泼金属如锌放入氯水中,收集放出的气体并验证该气体为H2。

学生6问:Cl2遇到湿润的蓝色石蕊试纸是刚开始时就褪色,还是先变红后褪色?若刚开始时就褪色无变红的过程,则用学生5的方法来验证H+存在;若是先变红后褪色,则变红的现象就足以证明H+存在,而后褪色又恰好证明了HClO的存在,就不用学生5的方法了。

学生7:把Cl2通过湿的红布条,观察是否褪色来证明HClO的存在是最好的。

学生8:湿的红布条褪色,不一定是HClO的作用,也可能是水或盐酸是红布条褪色,Cl2也有氧化性,也可能是Cl2使红布条褪色?

学生9马上接着说:先把红布条用水湿润观察是否褪色,若不褪色,证明水不能是红布条褪色;在把盐酸滴到红布条上观察是否褪色,若不褪色,证明盐酸不能是红布条褪色;

最后,把干燥的氯气依次通过干燥的红布条,在通过湿润的红布条。若干燥的红布条不褪色则证明氯气无漂白性,那么湿润的红布条褪色只能是HClO的作用了。

以上是学生们对“检验氯水的成分”进行了充分地讨论、对实验原理进行严密的推测,结论一目了然。很快得出氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。接下来我又提出新的要求把此节课推向:请设计出一套连通装置进行实验,要求实验的可行性与无污染。这和那种单纯靠模仿和记忆的教学相比,知识形成发展过程教学使学生既知其然又知其所以然,学生变得聪明了,也更有利于智力的发展和创新能力的培养。

四、化学学科的思想方法与唯物辨证法的熔合是学生科学学习的灵魂

对于大部分人来讲,化学基础知识和基本技能的学习主要是在学校中完成的,学校学习对于人一生发展的重要作用是不言而喻的。在知识爆炸和信息技术飞速发展的今天,学习对于每一个人来讲不应是一个阶段性的事,也不能一劳永逸。知识的获得,能力的提高,本领的增长都是在以后的实践中逐步完成的。人们随时随地可以通过各种途径获取知识,那么今日的化学学习又如何才能更好地为明天的工作和生活服务呢?怎样才能体现化学知识的社会价值呢?诚然,对于大部分人来讲学校中学到的许多化学知识今后将被遗忘,从此意义上讲我们学习化学的目的不仅是为了获取知识,更重要是通过学习掌握更多的化学思想方法并把它迁移到学习、工作和生活的各个领域中去,因此,当今化学教师的主要任务是在传授化学知识的同时要加强对学生的化学学科的科学素养的培养。

化学思想方法是对化学概念、原理、规律等化学知识的本质认识和概括,化学思想方法是化学知识的灵魂与精髓,是化学知识升华的纽带,并指导化学学习向更高更深层次发展。随着社会的发展,化学的应用范围将越来越广,人们所用的化学知识将越来越多,化学思想方法的重要性就越来越凸现出来。从中学阶段来看,化学学科中主要有结构与性质的思想方法,这是化学学科核心的思想方法,结构决定性质,性质反映结构,尽管新教材有所弱化,但在教学中还必须反复强调的。量变与质变,通过量的积累产生质的变化,量变是质变的前提,而质变又是量变的最终结果。这一思想在《化学2》第一专题:元素周期律(元素周期表)中得到最好的体现。这是学习化学的思维主旋律。还有一般与特殊的思想方法,在知识的迁移运用中尤为重要,机械类推则往往出现谬误。任何事物与同类事物之间有普遍性(共性)一面,同时又有自己独特的一面。由于化学的思想方法只是渗透和蕴含于知识之中,因此需要老师在传授知识的同时有意识、有目的地挖掘。引导学生从化学知识的发生和形成过程中去领悟体验化学思想方法,让学生在化学思想方法的指导下去提出问题、分析问题、解决问题。实践证明在学习化学的过程中,注重运用化学思想方法去处理教学内容,揭示和渗透化学思想方法,有利于能力的形成,认知的完善,思维过程的优化。从学生学习发展性角度来看,掌握更多的化学思想方法对今后的工作和学习都是得益匪浅的。

五、化学学习力求做到将“知识情景化”体现“从生活到化学,从化学到社会”

在传统的化学教材中教学内容基本远离生活,用框架体系支撑的知识很大程度上是为了训练人们的思维,在加上为了应对考试常常是把化学知识剥离出来训练学生的解题能力,这样造成教学内容枯燥,很多同学对化学学习便慢慢缺乏了兴趣,又因一部分化学理论的抽象性而使部分同学望而却步。化学知识是有血有肉的,应将化学教学的触角伸向生活和社会实践,使化学知识植根于工农业的生产、日常生活和环境保护的沃土。

例如:在学习《氯气的性质》时,我设计了这样几个问题:

问题1:贮存在钢瓶中的液氯发生泄露怎么处理?消防员为什么可以用水进行处理和稀释泄漏空气中的氯气?处理中,氯气是否于水发生了反应?

问题2:消防员用水进行处理和稀释泄漏空气中的氯气是一种办法,有没有比这种方法更合理的呢?

问题解决:某山区化工厂山坡坑道的仓库中储存的氯气钢瓶因损坏而大量泄漏。为了山区人民群众的生命安全及环境保护,结合氯气的性质,请回答下列问题

(1)、人员应如何疏散?(2)、如何从仓库中抢出钢瓶消除危险?①在抢钢瓶问题上甲、乙、丙、丁四位同学提出了以下四种方案,你认为哪种方案最佳?说明理由方案1:甲同学说直接冲入仓库,抢出钢瓶;方案2:乙同学说戴上一只口罩冲入仓库抢出钢瓶。方案3:丙同学说可用水浸湿的毛巾捂住鼻子,冲入仓库抢出钢瓶方案4:丁同学说可用肥皂水或一定浓度的碳酸钠的水溶液浸湿的毛巾捂住鼻子,冲入仓库抢出钢瓶。②钢瓶抢出后,如何处理钢瓶消除危害?请说出理由,

我想这样处理教材一方面有利于培养学生的问题意识,将化学知识与生活,社会实际联系在一起,使学生体会化学知识的价值,提高了学生的运用知识去解决实际问题的能力,另一方面,通过教学情景的落实能更好落实教学目标。

新的化学课程已走进校园,走进师生的生活。课程改革正在实践中不断深化,并昭示其强大的生命力。在使用新教材中,我体会最深的是:只有充分调动学生学习的积极性,让学生通过自己的经验和缄默知识来实现知识的建构,学生才能学到真正的知识,成为形成能力的基础。课堂不应是学生复制知识的加工厂,而应成为展示他们聪明才智和创造能力的舞台。

主要参考资料:

1.教育部基础教育司。走进新课程。北京:北京师范大学出版社,2002、4。

2.苏教版化学。化学(必修)(第一册)。