化学与技术(共9篇)
1.化学与技术 篇一
化学工程与技术进展
课程总结报告
学生姓名 :
XXXXXXXX
学
号 :
XXXXXXXX
专
业 :
化 学 工 程
指导老师 : XXXXXXXXXXXX 日 期 : XXXXXXXXXXXXXX
刚开始选课时,听师兄师姐讲化学工程与技术进展这门课是以X老师带头,并联系各个课题组的领头人来讲授我化工学院各研究领域的前沿知识,使我对这门课充满兴趣,非常有幸能听到我院各领域的领军人物为我们讲授化工前沿内容。化学工程与技术进展是一门研究以化学工业为代表的各类过程工业中有关化学过程与物理过程基本规律应用技术学科。它融合了化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学和工业催化等工程和工艺学科以及相关的工程技术。
本课程在X老师带领下,由各课题组的领头人以系列讲座的形式授课,各个老师把自己研究课题作为背景和研究对象,所讲内容与应用并重,包括基础理论、基本方法和基本实验技术,产品研制、工艺开发、过程设计、系统模拟与优化和操作控制等。第一节课由于X老师身体不舒服,暂让XXX老师先为我们讲课,XXX老师结合实例在《石油化工、煤化工进展》方面做了讲解;X老师就《高分子材料》给我们做了讲解,这使原本对高分子特别陌生的我拓展了知识面。X老师从高分子的定义、特点、结构、分类、用途等几个方面做了介绍,最主要的是给我们讲述了研究生学习的方法,在平时的学习中要有严谨的学习态度、踏实能吃苦、能够钻进去,把自己所学的知识弄懂学精;XXX老师从膜分离的角度给我们上了一节精彩的课,老师标准的英语发音 “鲲鹏一朝同风起,扶摇直上九万里!”的引用让我感受到老师的优秀和大器,同时也是老师对于我们的期望。老师以幽默风趣的授课方式给我们讲述了膜分析在国内外的发展、膜技术的应用及膜的优点和缺点;XXX老师就《资源精深加工和循环利用》进行了讲解;XX老师结合工程实例(周口的皮革厂、郑州市三个污水处理、宁夏银川永宁县启元药业、漯河银鸽集团)在《生物除臭技术研究进展》方面做了报告;XXX老师在《生物炼制》方面做了精彩的讲座;XXX老师对《超声波、微波辅助分离》做了认真的讲解。这一系列的讲座让我了解了各个研究领域的前沿研究成果,感受到了老师踏实的学习态度和渊博的知识,同时开阔了视野,增加了知识,激起了我对化工的学习兴趣,使我对化工的未来充满信心。最后由X老师为这门课作总结性讲述,X老师为我们讲授了 “化学化工相关概念及发展趋势”,是我对化工整体的发展趋势,使我对节能化工、绿色化工等有了进一步的认识,为我以后在化工领域的发展提供了方向,对化工的前言知识有更深入的了解。X老师从低碳、绿色化学化工和化学化工发展的趋势给我们介绍了低碳生活、温室气体、汽车的“三纵”、“三横”、“三系统”及绿色化工等的知识,让我知道了化工的重要性:低碳经济是实现城市可持续发展的必经之路,而低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,实质是解决提高能源利用率和清洁能源的结构问题,其核心是能源技术创新和人类生存发展观念的根本转换,通过身边的具体例子倡导我们低碳生活,低碳生活是一种态度,而不是一种能力,让我们从自己做起,从身边做起,节约能源,低碳生活。授课浅显易懂,内容丰富;
各领域带头人老师们的讲座让我知道了研究生学习的重要性,如果说本科是多读书增加知识,那么研究生则是在自己的研究领域向更深更精的方向学习,各位老师之所以能够成为各个领域的带头人,是踏实学习、刻苦钻研、汲取国外之精华结合实际努力的结果。对于我自己来说,最感兴趣的是XXX老师的《资源精深加工和循环利用》和XX老师的《生物除臭技术研究进展》。21世纪是什么的竞争?是资源的竞争!只有对资源有了足够的认识,才能够对资源进行合理利用,才能够对资源进行精深加工和循环利用。我国的资源很多,但可利用的却很少,还有很多不可利用的资源,比如说:海洋能、矿产资源、空气等。X老师的幻灯片一目了然,对不同的资源给予了准确的定义。资源利用的全过程:资源—物理化学转化—分离/纯化—原料/中间体—成型调料—材料产品—加工/装配—用户产品;追求的目标:高效(原子经济、收率、高效)、低毒(原料、介质、产品)、最小(排放、副产物);生态工业建设途径和目标:循环机经济零排放的物流分析、低碳经济;循环经济原则:3R原则、3U目标、3C方法。对于磷石膏来说,深加工和循环利用显得更为重要,目前我国的磷资源丰富,但是可利用的却很少且是底层加工,磷矿石的循环利用迫在眉急。
生物专业在我看来是冷门专业,用处很小,但经过XX老师的介绍,改变了我已有的偏见。在解决工程污染、污水处理、生物除臭发挥着不可忽视的作用,在给工作者带来利润的同时也造福了人类。在环境日益恶化的今天,生物除臭技术理应进行推广,为人类创造一个舒适的生活环境,而环境科学这个专业确实就业并不太好,不仅引人深思。在有关部门加强管理的同时,提高全民的环保意识也迫在眉睫。在平时的日常生活中也会用到生物除臭方面的知识,比如:杜鹃花、竹子的生长需要的是偏酸性的条件。了解了生物除臭的能力的条件,有利于更好的掌握生物除臭的方法,生物除臭主要包括:堆肥除臭法、土壤和岩棉除臭法、活性污泥除臭法等。
这门专业课程采取讲座的形式,各位老师采用各种感兴趣的方式为我们讲授,让我们接触到我院各研究领域专业前沿的知识,以工程实例和具体项目为背景更具有说服力,比 “专业讲座”更容易接受和学习,这样的授课方式很好。此课程安排在周末时间,各位老师本该是休息时间,却不辞辛苦的放弃休息来为我们上课,非常感谢各位老师给我们带来的精彩讲座,在此谢谢各位老师,对所有老师道声:“老师,您们辛苦了”。
2.化学与技术 篇二
当前,化学教学中面临着一个重要的课题,即“如何恰当地运用信息技术变革和创新教学手段,解决传统教学中难以突破的问题,为学生开辟一个更为宽广的学习平台,让学生在学会知识的同时,会思考,会创造”。下面笔者将结合课例,对信息技术与化学教学的融合做初步的探讨和研究。
●利用信息技术创新教学理念,引导学生自主学习
新课程理念认为,教学成功的关键不在于教师的教,而在于学生的学。在运用信息技术培养学生的自主学习能力时,教师的角色是教学信息资源的设计者、学生学习的促进者。这就需要教师不仅要有丰富的专业知识,还要掌握一定的网络技术和课件制作能力,并对教学信息资源进行精心设计、策划。教师不能只把网络资源当成是备课寻找素材的来源,也不能仅把计算机、手机或者其他电子设备当作教师粉笔、语言功能的延伸。教师应把信息技术逐渐转变成学生手中的笔和纸,最终成为学生自主学习的工具,这样才能更好地培养学生的自主学习能力。
例如,在教授《人工固氮技术——合成氨》一课中,笔者将信息技术融入课堂预习环节,制作了手机APP——“合成氨”的网络教室,网络教室分为合成氨工业发展、科学史话、思考与交流、自主检测、轻松一刻五个模块,每个模块设置了评论、分享、收藏等功能。网络教室具有图文并茂、内容丰富等特点。教师引导学生在课前将APP下载到手机上,学生也乐于接受手机的学习方式,从而进行个性化学习,共享资源,并能够更省时间、更有针对性地做好课前预习工作,实现信息技术为教学服务,达成人机交互,师生、生生互动。
●利用信息技术创设情境,激发求知兴趣
化学学科中技术类的内容在常规教学中往往很容易被教师上成抽象的理论课,教学过程枯燥而空洞,学生兴趣不大,积极性也难以调动。然而,在先进的信息技术环境下,教师可以借助互联网、计算机、电子白板、教学辅助软件等向学生展示多媒体课件,为学生创设情境,提供学习资源,激发学生学习兴趣。教学中,信息技术不仅是教师教学的辅助工具,还应成为学生的学习工具。教师要引导学生视听结合,边看边想,使每位学生都成为信息的阅读者,同时,教师也不再是学生获得知识的唯一信息源,而是学生学习的指导者,意义建构的促进者,是他们的学习伙伴和朋友。例如,在教授《人工固氮技术——合成氨》一课前,笔者带领一个兴趣小组走进本市合成氨工厂进行实地考察,并制作了微视频,然后在课堂上播放,并请参观的同学介绍交流,从而将空洞的理论变得直观形象,给课堂注入了新的活力。
●利用信息技术有效支撑,突破教学重点
建构主义认为,“学习是学习者主动建构内部心理结构的过程,学习的形成过程是学习者主动地建构知识意义的过程”。中学阶段,化学概念的教学就是要让学生主动地建构化学概念的意义,掌握化学概念的内涵和外延,并将其纳入到原有的化学认知结构中,从而形成新的化学认知结构,内化为习得的经验。在解决氨气的合成方法这一重点时,笔者进行了深刻反思,由于学生已经在高一学过实验室制法的内容,当时所采用的常规模式是投影实验装置图,教师引导学生回忆,机械记忆相关知识,但这种教学模式效率不高,学生参与意识不强,难以灵活运用。为此,笔者使用了信息技术模拟实验装置,制作了仿真实验室,引导学生上台动手组装仪器,将整个实验过程生动、形象、直观地呈现出来,其他学生还可以补充或者提出各种新思路。这样,通过创新教学模式,应用信息技术有效支撑,使学生动起来、课堂活起来,从而能顺利突破教学重点。
●利用信息技术创新教学形式,提高教学成效
学习中,学生如果仅依靠教材是难以获取丰富的知识的。因此,笔者引导学生由依赖书本的学习转向学会利用资源的学习。例如,课前让学生分工研究,课上分组讨论“假如你是合成氨工厂的厂长,如何提高产量和降低成本”,学生在问题的驱动下,利用互联网寻找各种信息进行观察、分析、讨论,展开了自主性、探索性的学习活动。学生在课前进行针对性研究,并在教师的指导下展示自己优化整理的资料。通过多媒体资料的展示,一方面增大了课容量,提高了学生搜集信息、整理信息、综合分析及语言表达等多种能力;另一方面教师可组织学生通过评价作品,形成观点意见,达到意义建构的目的。这样既增强了学生的参与度,充分展示了学生的计算机等多媒体应用的水平,又激发了学生的学习兴趣。
●利用信息技术延伸知识,丰富教学内容
互联网是信息的海洋,教师应通过信息技术尽可能恰当地融合教学内容,使教学内容丰富多彩,吸引学生参与到学习活动中,并使学生从研究中获得学习的乐趣和知识的价值。笔者所创设的网络教室APP,能够采用多种评价方式对学习效果进行反馈,如根据学生不同需要布置个性化作业,请学生继续借助网络互助学习平台归纳总结学习内容、相互交流,以及写研究性报告、小论文等,这就使知识得到了很好的延伸。
●教学思考
实践证明,教育信息化是时代的呼唤、课改的要求,是实现教育现代化过程中的必然产物,是全面提高教育教学质量的有效方法。信息技术与教学的融合,不是把信息技术简单地作为辅助教学的工具,而是强调要利用信息技术来创建一种信息化的教学环境,该环境能支持情境创设、启发思考、信息获取、资源共享、多重交互、自主探究、协助学习等多方面要求的教学方式与学习方式。与此同时,教师若能有意识地指导学生利用信息技术搜集信息、整理信息、分析信息,让学生真正去经历知识的学习过程,体验与其他小组同学交流、合作、探究的快乐与获取知识、培养能力、实现“生就”所获得的成就感,学生的学习兴趣必将倍增。
3.化学与技术 篇三
关键词 信息化技术;初中化学;实验
中图分类号:G633.8 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)21-0151-02
初中教学对信息技术在教学中起到的作用非常看好,为此很多中学都出台了整合信息技术与学科教学的教育计划大纲。因此,这也给初中化学教学提供了一个很好的平台。在初中化学中融入信息技术是顺应时代的潮流,提高学生的学习积极性,更好地发掘学生学习潜力,从而达到提高初中化学课堂教学效率的一个非常好的方法。本文将结合具体的化学教学实践,对信息技术与初中化学课堂教学整合进行研究。
1 信息技术与初中化学教学整合带来的改变
学生学习变得更加积极主动 教学过程是一个再创造的过程,其目的在于使学生主动、积极并深层次地参与到教学过程中。传统的课堂教学方式是以教师采取灌输式的教学方式为主,课堂上学生自己动手练习的时间太少。虽说这种教学方式在短期内效果显著,但从长远来看,未来学生的个人思考能力会下降,学习非常被动,对化学这门非常具有趣味性的学科的认识还只是停留于表面,认为化学这门课程太过于枯燥乏味,从而大大降低化学课堂的教学效率。
将信息技术与初中化学教学整合后,课堂教学的内容变得越来越丰富,学生与教师之间的互动交流变得多起来,学生通过多媒体教学方式获得以前从来都没有体会过的化学知识体验,让化学变得更加的具有趣味性,从而提高初中生学习化学的兴趣。有了兴趣之后,学习才能变得更主动,学生从原来的被动学习变为今天的主动学习的过程中,学到了如何思考问题、分析问题,与教师一起营造出一个愉快的课堂教学氛围[1]。
加强师生间的互动,让课堂教学变得更加高效 教学本就是由“教”和“学”两个部分组成的,因此,学生与教师之间的互动就显得尤为重要。教师是整节课的组织者、引导者,而学生是学习活动的主体,课堂提问便是教师与学生之间最平常的互动。在以往的初中化学课堂教学中存在一些问题,比如:提问内容太过随意;提问方式过于单调;提问信息过于繁杂;提问的差异性不足。这在平时教学中经常出现。
有的化学实验没办法在课堂上给学生进行演示,可这个实验又非常重要,不能明白这个化学实验的意义就很难理解其理论知识。这时教师通过信息技术将所要教授给学生的知识重难点制作成多媒体的形式,让学生去学习化学知识的重难点与化学实验的步骤就容易得多。这种以多媒体为主的信息技术教学既减少了教师的工作量,又增强了学生与教师之间的良好互动,还让这些初中生对学习化学产生浓厚的兴趣。通过多媒体的形式将化学实验的过程呈现在初中生面前,让学生知道这个化学实验的具体做法和有关的注意事项等,视频教学可以加强初中生的记忆,因此,信息技术运用在初中化学课堂教学中大大提高了化学教学的效率。
2 信息技术与初中化学教学整合所产生的“化学反应”
在理论知识教学中运用信息技术 初中化学理论知识是学好化学的开端,初中生只有很好地掌握化学理论知识,才能为以后学习化学打下坚实的基础。化学实验也是在理论知识的指导下才能顺利进行,如果初中生对化学理论知识掌握得不够好,那么在进行化学实验时难免会出现差错,而有的化学实验是具有一定的危险性的。因此,在学习做化学实验之前一定要对理论知识进行强化学习。如一些实验中操作不当或失误的话后果将不堪设想,教师也应加强对初中生化学理论知识的教学。
当然,教师在教授初中生化学理论知识的过程中要结合信息技术来进行教学,不能只是单纯地对知识点进行讲解,要丰富课堂的教学方式,将理论知识通过多媒体的方式呈现给初中生,比如运用多媒体将知识点列举制作成一个PPT。很多重要的知识点都是隐藏在课本里的,即使教师将这些知识点都给学生讲解一遍,一些学生还是觉得无法掌握到课本里的知识重点。而PPT的形式可以将课本里重要的知识点全部呈现出来,学生看起来也是一目了然,非常的直观。然后,教师要积极引导初中生去自己发掘信息技术在化学学习中的应用。
随着计算机与互联网的普及,很多家庭都有电脑。教师可以在课堂教学过程中展示自己利用互联网如何进行化学知识的网络搜索,通过这种方式,初中生以后在家上网时会不自觉地想到这一幕,达到带动初中生学习的目的,让学生在学习受阻时懂得利用互联网来找到自己需要的答案。现在网络上也有很多化学教学视频,初中生在放假之余可以通过这些视频来提前学习即将要学习的化学知识,这也是一种预习功课的方式[2]。
在化学实验教学中应用信息技术 以前很多中学存在偏重于理论成绩而轻视化学实验的观念,觉得化学实验是可有可无的。一节课下来如果做实验的话,就要耗掉很长时间,还有课前实验仪器的准备时间等,根本没有时间讲课本里要考试的理论知识。所以一些中学的化学教师上课只知道照本宣科、主讲考试重点并且要求学生死记硬背化学公式。这一传统的教学方式与新课改的教育理念背道而驰,应该打破。
学校应重视化学实验教学,为有效实验教学开展条件。为此学校自身也应开发一些化学实验,建立多媒体教室,让学生在多媒体教室观摩实验,这虽然也没有让学生直接参与实验,却仿佛身临其境,效果自然要比教师在台上做实验、学生在台下看要强,而且可以大大节省实验前仪器设备的准备时间。
在实验装置设计中运用信息技术 随着国家推行新课改,中学教育模式发生很大的改变,信息技术在初中化学教学中应用非常频繁,这是因为信息技术不仅可以提高初中生学习化学的兴趣,还可以培养初中生自发思考问题、分析问题、解决问题的能力。可以在实验装置设计中加入信息技术。初中化学课本里的化学实验有限,为了开阔学生的学习视野,就要求教师与学生共同去设计一些新的化学实验,那么第一步将要做的就是设计实验装置、设计实验。在这个过程中,教师要以学生为中心,因为学生才是学习的主体,教师要对学生的实验时时加以指导,让学生充分发挥自己所学的化学知识,在信息技术的指导下去设计化学实验装置,以便于设计出一个全新的化学实验。通过信息技术了解与实验装置相关的化学知识,从而加强学生的动手能力,提升实验操作能力。
实验装置的设计是检验初中生学习化学效果的一个手段,通过检验实验装置的设计思路,教师可以知道学生对化学理论知识的掌握程度。与此同时,学生也应知道信息技术在整个实验设计中起到的作用[3]。
3 结语
传统的初中化学教学方式使得课堂教学效率不理想,信息技术可以通过其特别的教学手法将初中化学知识更生动地呈现在学生面前,提高学生学习化学的兴趣,而且对课本中的重难点也进行了非常直观的输出。因此,科学合理地应用信息技术,在初中化学教学中非常重要。
参考文献
[1]隋旭东.浅谈信息技术在初中化学教学过程中的应用[J].现代阅读,2013(2):207.
[2]郭静.信息技术在初中化学教学中的应用[J].信息化教学,2013(34):107.
4.初中化学教学与信息技术整合研究 篇四
初中化学教学与信息技术整合研究
【课程简介】
《 基础教育课程改革纲要(试行)》为我国基础教育中信息技术的运用提出了方向:大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合。为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。即为了更为有效地教学要努力做到学科课程与信息技术的整合。
《 全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》指出:多媒体技术和网络技术具有强大的信息传播功能,为化学课程改革提供了极为有利的条件 , 展现出新的前景„„在教学中要从实际出发, 重视多种媒体的配合使用,以提高教学效率。化学课程内容和信息技术的整合极大地有利于学生的化学学习,而在化学教育中要做到课程内容和信息技术的整合关键在于教师。从相关的文献上看到,当前我国中学化学教学还远不能在化学教师中实施课程内容和信息技术的整合,这必然影响到化学课程改革的顺利实施。化学课程内容和信息技术的整合是一项复杂的工程,化学教师的专业发展是使其能够实施该工程的基本途径。本专题将主要从三个方面进行探讨,第一是如何理解化学课程内容和信息技术的整合,第二是初中化学教学与信息技术整合的内容与形式,通过案例应用讨论,第三是初中化学教学与信息技术整合应注意的问题。
【学习要求】
认真学习初中化学课程标准;学习与理解化学教学与信息技术整合的主要理念和一般实施方法;从初中化学课程标准所列内容或探究活动的建议中选择某个主题进行研讨;通过收集有关资料、提出探究目标、构建实施方案或教案、总结与反思;实施一节课;评议及交流。
教师团队
【主讲教师】
温利权
北京二中,中学一级教师。2000年毕业于北京师范大学化学系。曾获:全国中小学新媒体新技术教学应用教学观摩活动一等奖;北京市高中化学新课程教学评比一等奖;东城区教学基本功大赛一等奖。
论文在《中国考试》《交互式电子白板精品课例(高中部分)》等期刊发表,10多篇论文及教学设计获全国、北京市一、二等奖。参加北京市基础教育“十一五”规划课题《高中化学新课程复习课教学时效性的研究及同步练习》的编制。
专题讲座
初中化学教学与信息技术整合研究
温利权(北京二中、中学一级教师)
一、信息技术与课程整合的概念
目前国内关于信息技术与课程整合的说法与定义很多。综观这些观点,我们发现主要是基于对课程概念的不同理解而产生的分歧。我们可以将目前信息技术与课程整合的定义分为“大整合论”和“小整合论”。
大整合论主要是指课程是一个较大的概念。这种观点主要是指将信息技术融入到课程的整体中去。黄甫全认为,信息技术与课程整合是指通过基于信息技术的课程研制,创立信息化课程文化。它针对教育领域中信息技术与学科课程存在的割裂和对立问题。通过信息技术与课程的互动性双向整合,促进师生民主合作的课程与教学组织方式的实现和以人的学习为本的新型课程与教学活动方式的发展,建构起整合型的信息化课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等,从而对课程的各个层面和维度都产生变革作用,促进课程整体的变革。“大整合论”观点有助于从课程整体的角度去思考信息技术的地位和作用。“小整合论”则将课程等同于教学。这种观点将信息技术与课程整合等同于信息技术与学科教学整合,信息技术主要作为一种工具、媒介和方法融入到教学的各个层面中,包括教学准备、课堂教学过程和教学评价等。这种观点是目前信息技术与课程整合实践中的主流观点。信息技术与课程整合概念的分化反映了人们看待信息技术作用的不同视角。在研究与实践中,持“大整合论”的人一般都是专家学者,而一线教师和教研人员则比较认可“小整合论”。信息技术与课程整合特别需要关注教学实践层面的问题。
我国计算机应用于教学是从计算机辅助教学开始发展的。计算机辅助教学的观念与实践对教学起到了一定的促进作用。但是计算机辅助教学的推广中出现了一些偏差和问题,例如所谓的“课件”很多还没有改变教学的方式,还是以讲授型为主。演播式的多媒体CAI只是把不形象的形象化,让不生动的生动起来,只不过教学过程更加具体化、细致化和人性化。这种方式并没有突破教师讲、学生听的传递式教学,所以只会成为传统教育的一种补充、完善和发展。国内研究人员对多年来的计算机辅助教学和教学软件开发与推广进行了反思和探讨,并且借鉴国外的相关研究成果,引入了信息技术与课程整合概念。何克抗指出“信息技术与课程整合不等同于CAI(计算机辅助教学)”。他说,“信息技术与课程整合后,实际上信息技术不再仅仅是辅助教或辅助学的工具,而是要从根本上改变传统的教学结构与教育本质”。解月光则提出基于整合理念的信息技术教学应用模式的观点。她提出信息技术在学科教学中应用可以有两个层面:一是基于“辅助”的理念,将信息技术作为教学媒体、手段和方法来帮助教师或学生解决教或学中的问题。二是基于“整合”的理念,使信息技术作为构建自主、探究学习环境的重要要素来支持学习。信息技术与课程整合在计算机辅助教学基础上发展起来,不但理念提升,而且范畴扩大。凡是与信息技术相关的教学活动都可认为是属于信息技术与课程整合。信息技术与课程整合可以包括以下三个方面:信息技术作为教学工具、学习工具、环境构建工具。而计算机辅助教学的范畴则较小,主要是教师使用信息技术来辅助教学,也有较少的时候学生使用信息技术来辅助学习。计算机辅助教学和信息技术与课程整合相比较,从计算机扩展为信息技术,从教学扩展到课程,从辅助扩展到整合。
信息技术与课程整合最高的目标乃是有效地改善学习。在信息技术没有与课程整合之前,学生的学习仍然进行,并能够取得一定的学习效果。信息技术与课程整合后,将有效地改善学习,革新传统的学习观念,改善学生的学习方式,改善学习资源和学习环境,构筑面向未来社会的学习文化。信息技术与课程整合可以提高教学质量,也可以在一定程度上提高学生的信息素养。计算机辅助教学则主要是为了提高教学效率,结果是有限度地提高了教学质量。信息技术与课程整合以创建主导 —— 主体相结合的新型教学结构为目标,强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具,而不是仅仅把信息技术作为辅助教或辅助学的工具,利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动性、积极性充分调动起来,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效锻炼的一种教学理论。整合对教师提出的要求:这一教学理论正是创新人才培养所需要的,也是实施新课程标准所需要的。作为一种能力,它要求教师达到以下几方面标准:理论知识方面:深刻理解新课程标准的内容、要求,深刻理解信息技术与课程整合的内涵和概念,准确把握整合的实质,熟悉信息技术与课程整合的整合模式。信息技术方面:熟练掌握计算机、计算机网络的基本操作,熟练掌握多媒体课件制作技术。教学设计方面:能够设计出符合新课程标准的,以信息技术促进学生自主学习的教学方案,教学设计中能够体现现代教育理念。教学实施方面:在教学中,倡导主导——主体相结合的新型教学结构,能合理地将信息技术融入学科教学,并达到促进学生自主学习,调动学生的主动性、积极性的效果,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。经验方面:有丰富的新课程标准实施体验以及多媒体教学经验。教师的信息意识 :信息意识是指人们对信息需求的自我觉醒和感悟以及对信息的态度和兴趣。教师的信息意识是指教师对信息的敏感度,捕捉、分析、判断、吸收和利用信息的自觉程度,特别是对有关教育教学信息的敏感度,表现为认同信息技术在教育教学中的作用;能在教学实践中自觉的运用信息技术;愿意在教学中积极探索信息技术与本学科教学的整合等。教师的信息意识到位,才能在教学实践中积极探索信息技术与学科教学整合的规律,整合能力才能逐步得到提高。教师的信息技能 :信息技术与其它学科的整合是指将信息技术与其他学科进行有机的融合,通过在学科教学中合理的应用信息技术,达到提高学科教学效果、提升学生信息素养的双重目标,是一种双赢的行为。所以,教师的整合能力是以信息技能为基础的,整合能力的发展会受到教师信息技能的制约。
二、初中化学教学与信息技术整合的内容与形式
(一)信息技术与化学课程整合的基础
网络环境下的备课、上课及教学研讨:例如:基于网络的信息搜索和选择、保存,简易教学网站的制作,基于网络平台的上课、评课,远程可视化教学讨论系统。
(二)初中化学教学与信息技术整合的内容与形式。.提供教学情境素材。
信息技术与化学教学整合可以提供多样化的学习情境素材,跨越时空限制,在最短时间提供最大信息量,促进学生多种感官参加学习。好的情境素材不仅扩充学生视野、激发学生兴趣,同时启迪学生思维。情境素材对裸露的知识进行了包装,赋予知识学习的价值。(1)Powerpoint(简称 ppt)
ppt 文件制作方便,图文并茂,感官冲击力强,可以增加课堂信息传输的数量及质量,但是交互性不够,化学中的一些方程式、装置图等输入等不够方便。
PowerPoint 的应用:
1)新建、保存幻灯片:文件——新建幻灯片;文件——保存 / 另存为。
幻灯片母板的修改:视图——母板——幻灯片母板。
调整背景色:格式——背景——其他颜色 / 填充效果。
自定义动画:幻灯片放映——自定义动画。
2)幻灯片中小动画的制作。
3)超级链接(文稿内部、外部文件、网页)。
4)插入影片(利用超级链接;插入——影片和声音;利用控件工具箱)。
5)无缝嵌套 Flash 文件(利用超级链接;利用控件工具箱)。
(2)IE软件(Internet Explorer)。
教育进入信息化时代:化学课改要求教师联系实际、STS、多种感官参加学习,关注学生差异,扩充学生视野等等。这都可以借助网络开发教学素材来实现。
(3)视频文件的修改与应用。
可以利用 Windows Movie Maker、超级解霸、X Video Converter 等软件对视频进行简单的编辑,如截取视频片断,多个片断的合并,格式的转化等,使其在课堂上更加适用。.再现知识形成过程,提供知识结构图等。
形式可是ppt Mindmanager 等。案例1 :初三案例 碳元素知识结构图。案例2 :高一案例:物质的量。(具体案例参加拓展资源文件夹中这两个案例).提供化学微观世界的学习。
化学微观世界对于初学化学的学生来说,有一定困难,可以借助信息技术与化学整合,帮助学生突破学习的难点。.提供实验教学的支持。
计算机模拟化学实验对于以下情况有帮助:
对于想象不明显的实验,通过模拟将现象放大;严重污染、较危险的,在一般实验室条件下不能完成的实验;微观概念及微观结构,利用计算机能够将微观世界生动地展现在学生面前,化抽象为具体、复杂为简单;错误的实验操作而导致严重后果的实验,模拟实验起到反面教材的作用;化工生产中的生产流程。例如浓硫酸的生产过程,书本的静态图给人的只是零碎地片断,而模拟之后动态演示易给学生一目了然的感觉;反应速率较快或较慢的实验。采取录像定格、慢放和重放等手段能方便观察实验过程;新课程中的情感态度价值观教育,利用课件进行环保教育,如各种因为环境污染而受到破坏的大自然图片,各种关于环保的视频,会在学生心中引起强烈的震撼。.提供网络学习、研究的平台。
形式可以是IE,博客,远程可视化教学讨论系统等。远程可视化教学讨论系统可以实现网络平台上的听课、评课,可以跨越时空的限制,促进不同区域、不同国家化学教师的教学研讨。.其他:电子白板或其它有用的化学软件。
Excel的应用:设置公式显示,计算学生的总成绩,计算各科成绩的平均分,条件格式挑选数据,成绩的排序,创建和编辑统计图表,百分制变为等级制。
三、初三化学教学与信息技术整合应注意的问题
第一,信息技术与传统教学技术有机结合。在课堂教学中,传统的教学媒体,如教具、实验、黑板、操作等还是要有的,而且要充分发挥他们的教学功能。
第二,选题要合适,并不是所有的课题都适合信息环境中教学,如大部分的理化实验课,就不适宜。对于可用可不用的,就不用。同样教学效果的情况下,要考虑经济效益。
第三,要充分发挥教师的主导作用,把学习的过程交给学生,教师应当做些什么?在不同的课型中,教师的组织者、指导者、促进者的角色又应该怎样体现?这些问题处理不好,就会出现撒手不管或包办代替的现象,整合课变成了自学课或传授课。
第四,要考虑教师和学生信息技术的能力。整合课是以一定的信息技术水平为基础的,课程的需求要与师生的水平符合。
第五,整合课所用教学时间,一般比传授课要长些,在教学设计时,要做好时间安排。其余更多,需要大家共同努力,分享更多成功的经验。
四、从哪些方面评价信息技术与初中化学教学整合的效果?
课堂教学效果是课堂教学中各种因素综合作用的结果。评价的内容包括教学设计的指导思想、重点和难点、信息技术、教法和学法、结构和过程、设问和板书、师生的表现和互动等诸多方面。从信息技术方面看,信息技术选择的类型和内容是否适宜,应用地是否恰当,是否促进了学生认知的生成和发展等。评价的依据应以教学设计、课堂观测、课后测验、问卷调查、专家点评等资料为主,经统计处理后做出定量或定性的评价。
谢谢大家!
互动对话
【参与人员】
胡玉娇(北京教育学院崇文分院、高级教师)王 耀(北京四中、一级教师)吴卫东(北京八十中学、高级教师)
【互动话题】 .如何利用信息技术有效开发和利用教学资源? 2 .如何处理好板书、PPT、学案之间的关系? .如何应用信息技术帮助解决化学教学实验条件较差的问题? 4 .初中化学教学与信息技术整合的误区分析
案例评析
【案例信息】 案例名称:人类重要的营养物质
授课教师:李庆荣(北京市第109中学、中学一级)评析教师: 胡玉娇(北京教育学院崇文分院、高级教师)
【课堂实录】
【案例评析】
李庆荣老师“人类重要的营养物质”这节课在学生学习方式和评价方式上有很大的创新,值得一线教师学习。李老师将学生分为蛋白质研究小组、糖类研究小组,蛋白质研究小组又细分为3个小组,分别研究: 1.缺少蛋白质对健康的危害、蛋白质的存在和在人体内的生理功能。2.以血红蛋白和酶为例,说明蛋白质在人的生命活动中所起的作用。
3.一氧化碳(CO)、甲醛对人体蛋白质的侵害。蛋白质研究小组采取组内合作、小组代表上讲台利用PPT向全班同学汇报、教师进行补充的形式展开学习。糖类研究小组则采取学生剧表演的形式和全班同学交流,内容涉及糖类的组成、在人体内的消化、富含糖类的食物以及霉变大米为什么不能食用。接着,教师又向学生简单讲授了油脂、维生素的存在和用途,概括出营养素和平衡膳食的内容。这种全新的教学方式是李老师的第一次尝试,也是学生学习方式改革的第一次尝试。本节课在信息技术的应用上也很有效,学生自主制作的PPT图文并茂,既是对课本重点知识的展现,又联系实际拓展了教材内容,促进学生多种感官参加学习。视频实验的应用也开阔了学生的视野,激发了学生的兴趣。
根据课后学生调研的情况,学生反馈如下:
王真:我觉得这堂课的方式很新颖,由学生的讲课更能让我们进入到他所讲的内容中,同学查的资料很好,做的幻灯片很有意思,课上所讲的知识印象更深,也给同学一次在台上讲课的机会。
陈沐禾:通过查找资料,我学到了许多教材中未涉及到的知识。在课上观看ppt、食品,听老师、同学的讲解,亲自动手实验,这些使我的知识学得更加透彻,记得很牢。
马增辉:这节化学课采用小组合作式,更好地提高了小组合作的意识、默契度,没有人不听讲,积极发言的人多了。张雨洁:在课件与视频的展示下,更好地记住知识,穿插着老师的讲解,把不懂的地方更正,使整堂课充足,又充满快乐。
李老师能够得到学生这么好的评价,在于她真正以促进学生发展来进行教学,以学生为主体,把学习的第一权利交给学生。这节课给了学生开阔的视野,从营养物质的学习到健康观念的建构到健康行为的养成,将使学生终生受益。由于李老师上这节课是上午第一节,李老师设计了一系列的问题: 今天早晨是否吃了早餐?展示早餐中你认为含哪些物质营养成分高?展示早餐中你认为哪种食物是主食?学完本节课以后,反思你的早餐还有哪些不足,今后如何改进?用这些具体的问题驱动学生学习,学完营养素后,利用膳食宝塔的知识反思自己的早餐如何改进。由早餐问题的关注到一日三餐的关注,到健康饮食习惯的养成使人终生受益。总之,创新学习方式的难点在于教师如何设计不同的小组任务,如何应用不同学生的特长开展合作学习,如何处理好学生汇报和自己讲授的关系。这对教师课堂教学生成性的能力提出了较高要求。教师需要同时发挥学生学习的组织者、促进者、指导者、管理者的角色。
本节课还有一些需要改进的地方:首先,教师多年教初三,对营养素的知识掌握不够深刻,有些知识细节的处理不够严谨。例如,关于蛋白质的存在,首先要向学生指出蛋白质既存在于动物体内,也存在于植物体内。其次,教师的语言表达能力需要加强,语言应该更为流畅,有感染力,避免多余的或者琐碎的话。教师要使课堂有较大的开放性,这意味着教师思维要更为敏捷,教师临时组织语言的能力、教师关于学习各个环节过渡的语言都显得尤为重要,李老师在这方面还需要提高。此外,教师还可以在课上组织学生阅读课本,如果在农村地方多媒体技术不足的情况下,学生代表可以组织其他学生阅读课本。教学需要优化整节课的问题设计,使问题设计更有逻辑关联,既体现学科知识逻辑又体现学生认识发展逻辑。在课堂上李老师有些问题比较随意,希望引起广大老师的关注,以便改进。
思考与活动
1.化学知识与信息技术课程整合相对于传统授课具有明显的优势,体现在教学的哪些方面?为学科教学带来了那些改变?
2.课程整合过程中经常会出现各种问题,例如幻灯片与板书的结合、实验与动画的关系等,如何避免当前课堂整合中的问题,更好地发挥整合的优势?
参考资料
【相关资源】 1.关于洗发液(学生研究成果).ppt 2.乙烯的结构和性质.ppt
3.科学家们对空气成分的研究.ppt 4.物质的量.ppt
5.化学与技术 篇五
关键词: 化学制药 基础化学实验 形成性评价
基础化学实验是化学制药技术专业的职业素质课程,内容涵盖无机化学实验、分析化学实验和有机化学实验。基础化学实验是化学制药技术专业学生步入大学后接触的第一门实验课程,基础化学实验课程的教学目标是习得基础实验知识,掌握基本实验技能,养成良好的实验态度与习惯,并为后续的药物分析、药物合成等后续课程打下坚实的基础。
一直以来,化学制药技术专业的基础化学实验的评价考核中都是作为相应的理论课程学业考评的一部分进行,考核的形式以试卷书面为主,考核的内容主要是实验的现象与数据的处理与运算。但基础化学实验作为实践课程,仅仅依靠对学生试卷完成情况进行评价并不能客观、准确地反映学生真实的学习水平。为此,笔者探索在化学制药技术专业的基础化学实验课程的学业评价体系进行改革,以使考核的结果更能真实地反映学生的实际学习情况,提高基础化学实验的教学质量。
1.引入形成性评价体系
在化学制药技术专业的基础化学实验考评中引入形成性评价体系代替传统的终结性评价。引入形成性评价的目的是通过师生共同监控、反思与调节教学的全过程,开发学生的潜力,改进学生的学习方法,提高教育教学质量[1]。形成性评价可以动态反映学生学习状态的评价体系,持续性地从知识、能力、素质等三个方面动态评价,既重视学生基础化学实验最基本知识和能力的掌握的情况,又体现以人为本,关注不同学生的接受程度,使学生的培养不拘泥于单一死板的考核指标,全面科学地对学生的学习情况进行评价,从而有助于提高学生的专业素质。
2.实验教学内容革新
基础化学实验考核革新作为化学制药技术专业课程改革的组成部分,其思路是知识、能力和素质并重,以考核的革新推动整个化学制药技术专业课程的全面革新。在基础化学实验课程中进一步加强对基本知识和基本技能的掌握程度考核,2009―2014年我系每年都组织全系性的大型实验基础技能大赛,以初赛、决赛和总决赛的形式进行层层选拔,对基本技能掌握优异的学生进行奖励和表彰,并将优胜者的成绩记入学业考评成绩,极大地提高学生对原本单调、枯燥、重复的基本技能训练的兴趣,学生间的相互比拼能让学生发现自身实验技能上存在的不足,更好地帮助学生提高操作技能。
在加强学生基础化学实验的基本技能培养的同时,增加综合型与设计型实验所占的考评比例,由于基础化学实验是大一阶段开设的课程,学生开展综合性和探究性实验的经验还比较欠缺,这个阶段一般可以采取pbl教学模式,由教师的设定需要解决的问题,学生以学习小组的模式开展探究,由小组设计初步的实验方案,师生共同对方案进行讨论完善,教师提供创新型实验活动的平台,在教师的辅导下学生小组配合共同完成实验的探究。教师根据学生实验方案的设计、团队协作和具体实验操作与数据处理分析情况进行评价,并将评价结果记入学业成绩,督促学生自觉参与到实验探究过程中,增强学生运用自身知识与技能解决问题的能力。
3.开放实验室改革
基础化学实验由于其内容局限于无机化学实验、有机化学实验和分析化学实验,各实验室所配置的仪器基本都是以玻璃仪器为主,辅以少量的检测、合成设备的,不能高精度的测定与大型的综合合成实验。一直以来基础化学实验室的开放仅限于相关课程的使用和少量的学生课外活动,实验室的开放率和设备的利用率都很低。在基础化学实验考核的改革中,要想真正取得实效必须坚持以人为本,灵活开放实验室,切实提高实验室的有效利用率,除保证正常实验课的使用要求外,合理设置实验室值班教师和学生助理,配合完成实验内容的革新的学生自主设计完成实验或者学生个人针对自身实验技能欠缺所进行的针对性训练。
4.改革基础化学实验的日常教学与教材
基础化学实验的考核革新要取得实效,不仅考核的内容与形式要革新,而且日常的实验教学也要革新。目前的基础化学实验教学由于实验涉及的科目与范围广,实验需要完成的内容繁重,实验指导教师在有限时间内要完成规定的教学任务,多采取实验室现场讲解与示范的教学形式。学生按照教师的示范完成实验,缺乏独立思考与反思,长此以往,学生对教师的讲解与示范产生依赖性,懒于预习实验,机械地模仿教师完成实验,看似规范的操作与合理的数据处理,实则缺乏独立自主的动手能力及思维能力,完全流于形式,更谈不上培养学生的创新意识,学生并没有真正掌握应该实验目的所要求的知识与技能。
为了改变这种学习状况,实现基础化学日常教学的革新,首先必须对实验教材进行革新,在实验教材作为实验进行时的指导教材的基础上,教师根据实验项目所涉及的基本操作和实验项目所必须掌握的相关理论知识编写讲义,在配合实验室开放的前提下,在实验开始前教师对于学生以学习小组的形式在实验室进行讲解与示范,学生利用课余时间自行在实验室操作练习和查阅相关资料学习相关理论知识,在实验正式开始前完成指定的预习任务。实验教师在实验正式开始前对学生以抽问的形式检查学生的预习情况,并进行记录作为评价成绩的组成部分,督促学生自觉完成相关预习任务。在实验项目正式开始时,实验教师将主要精力放在实验设备用法、解答学生在课前练习中出现问题的提问、监控学生独立完成实验结果的验收和评定上。这样的改变既能照顾学生对于技能掌握的个人差异,实现以人为本,为不同层次的学生提供充分的练习机会,又能有效利用课堂教学时间,实现基础化学实验课设定的教学目标,提高实验课堂教学效率。
5.形成性评价比例的构成
为确保基础化学实验的教学质量,体现化学制药技术专业应用型的特征,我们在设计基础化学实验的形成性评价分值构成按照2∶3∶2∶3的比例进行评价。其中20%为课前的预习情况评价,主要对学生对实验项目所必需的技能与知识的预习掌握情况进行评价;30%为实验项目的具体操作的评价,主要是学生实验项目的操作流程的规范性、科学性及实验相关的专业素养的评价;20%为实验报告的评价,主要是学生对实验现象的观察与记录,实验数据分析与计算能力,以及科研态度的评价;30%是学生完成综合性和设计性实验的评价,主要是学生运用已有知识与技能,开展科学探究与团队合作情况的评价。
6.新型考核评价的效果
通过化学制药专业的基础化学实验的形成性评价体系的革新,更突出了对学生的学习过程的评价,督促学生养成良好的实验态度与习惯,提高学生的专业素养,为后续的实践课程的学习打下坚实的基础。2010年基础化学实验作为重庆第二师范学院院级精品课程《基础化学》的实验部分接受有关部门的考核合格。2009―2014年化学制药专业学生的基础化学实验部分成绩稳步提升,在历年的学院教学年度评比中学生满意率保持在98%以上,相关教师参加学院各种比赛获得一、二等奖三次,取得了优异的成绩,有力地促进了化学制药专业的教学改革,提高了教学质量。
经过几年的不断探索与完善,在化学制药技术专业基础化学实验的考核评价体系取得初步成功的基础上,我们在该专业的其他职业素质课也逐步开始推广,并根据具体的课程特征对本考核评价方案进行调整,以适应现代社会对化学制药专业人才提出的新要求。
参考文献:
6.化学与技术 篇六
一级学科(中文)名称: 化学工程与技术
(英文)名称: Chemical Engineering and Technology
一、学科概况
化学加工过程可追溯到古代的炼丹、冶炼、造纸、染色、医药和火药等化学加工方法。现代化学工程与技术是19世纪末为适应化学品大规模生产的需要,在工业化学的基础上逐步形成的一门工程技术学科。1880年,“化学工程”概念首次被英国学者George E.Davis正式提出。1888年,美国学者Lewis M.Norton在美国麻省理工学院(MIT)开设了第一个以“化学工程”命名的学士学位课程,标志化学工程学科的诞生。
1901年,第一部化工手册(George E.Davis)问世,孕育了“单元操作”思想。1915年,美国学者Arthur D.Little正式提出了“单元操作”概念,将各种化学品的工业生产工艺分解为若干独立的物理操作“单元”,并阐明了不同工艺间相同操作“单元”所遵循的相同原理,实现了化学工程学科发展的第一次质的飞跃。1935年,美国学者P.H.Groggins将此概念延伸至化学反应过程,提出了“有机合成中的单元过程”。此后,化学工程与技术学科的研究方向逐渐丰富,单元操作原理和化学反应理论共同促进了应用化学和化学工艺的迅速发展,工业催化也应运而生,第二次世界大战中对抗生素产业的巨大需求催生了生物化工。
1950年代后期,美国学者R.B.Bird等把相关物理和数学理论引入“单元操作”,将所有单元操作归纳为质量、热量和动量的传递过程,并阐明了传递过程基本原理。随后,传递过程原理与化学反应相结合,确定了化学反应工程的学科范畴和研究方法。传递过程原理和化学反应工程(“三传一反”)理论的发展,完成了学科由“单元操作”向“三传一反”过渡的第二次飞跃。
此后,迅速发展的计算机技术为学科发展提供了强有力的支撑,并逐步形成了数学模型化的过程系统工程方法论,为解决学科复杂工程问题奠定了坚实的理论基础。20世纪90年代后期,学科研究向更短和更长时间尺度延伸,跨越纳观尺度、微观尺度、介观尺度、宏观尺度和兆观尺度,逐步进入“多尺度、多目标”研究发展新阶段。
21世纪以来,生命科学、信息科学、材料科学和复杂性科学以及测试技术的发展为化学工程与技术学科提供了强有力的研究手段和新的发展机遇。学科间的交叉与融合,使得化学工程与技术学科服务的经济领域日益扩大,研究的范围不但覆盖了整个化学与石油化学工业,而且渗透到能源、环境、生物、材料、制药、冶金、轻工、公共卫生、信息等工业及技术领域,成为实现能源、资源、环境及社会可持续发展的重要保证,在资源的深度和精密加工、资源和能源的洁净与优化利用以及环境污染的治理过程中发挥了不可替代的关键作用,并且支撑了生物工程和新材料等新兴技术领域的快速发展。
二、学科内涵
(1)研究对象:
化学工程与技术是研究化学工业及其他相关过程工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业、制药工业等)中所进行的物质与能量转化、改变物质组成、性质和状态及其所用设备的设计、操作和优化的共同规律和关键技术的一门工程技术学科。其核心内涵
是研究物质的合成以及物质、能源的转化过程与技术,以提供技术最先进、经济最合理的方法、原理、设备与工艺为目标。其主要研究对象包括:以能源和资源开发及高效利用为目标的化学工程与技术;生物和制药过程中的化学工程与技术问题;以新材料开发和应用为目标的化学工程与技术;物质的合成与转化过程对环境的影响以及减轻和消除环境污染的化学工程与技术等。
(2)学科理论:
化学工程与技术学科经过一个多世纪的发展,尤其是在化学工业及石油化工大规模生产需求的引领下,形成了以化学、物理学、数学和生物学基本原理和方法为基础,以传递过程原理与化学反应工程(“三传一反”)为核心,包括化工热力学、分离工程、生物工程和系统工程等重要理论的完整理论体系。
(3)知识基础:
化学工程与技术学科旨在培养能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才,需要掌握化学工程与化学工艺学等方面的基本知识与方法,同时注重化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,并具有对企业生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研发的基本能力。
除本学科的知识发展之外,相关学科的理论和技术的发展也使得化学工程与技术的知识基础不断拓展和深化。总体来说,这些知识基础包括四大类:自然科学基础知识(数学、化学、物理、生物、生态学与医学)、工程科学基础知识(工程机械与土木建筑等)、技术科学基础知识(计算机科学与材料科学等)、人文社会科学基础知识(经济学与管理学等)。
三、学科范围
本学科包括七个研究方向:化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、材料化学工程和生态化工等。
化学工程:研究以化学工业为代表的过程工业中相关化学过程和物理过程的一般原理和共性规律,解决过程及其装置的模拟、放大、开发、设计、操作及优化的理论和方法问题。该学科方向的主要内容有:化工热力学、传递过程原理、分离工程、化学反应工程、过程系统工程、化工安全生产及化工过程和装备设计等。
化学工艺:研究化学品的合成机理、生产原理、产品开发、工艺实施和过程及装置的设计和优化。该学科方向主要涉及以石油、煤、天然气和其他矿物质为原料,通过石油化工、煤化工、基本有机化工、无机化工、化工冶金和高分子化工等过程加工产品的工艺过程。
生物化工:以实验研究为基础,综合基因工程、细胞工程、酶工程、组织工程、系统生物学与工程技术理论及合成生物技术、生物炼制、生物材料技术等,通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制,实现生物过程目标产物的高效生产。该学科方向是生物技术产品开发和产业化过程的重要基础。
应用化学:研究精细化学品、专用化学品、功能材料等的制备原理和工艺技术。主要内容包括化工产品结构-性能关系、制备工艺、产品复配及商品化,以及合成化学、物理化学、化工单元反应及工艺、生物技术的应用等。
工业催化:以近代化学和物理为基础,是与过程工业及材料、能源、环境、食品、生物等领域密切联系的学科方向。主要涉及表面催化、分子催化、生物催化、催化剂制造科学与工程、催化反应工程、新催化材料与新催化过程开发、环境催化、能源与资源转化过程中的催化、化学工业与石油炼制催化等。
材料化学工程:利用化学工程的理论与方法指导材料制备与加工过程。通过材料的功能-结构-应用关系的科学问题的研究,运用化
学工程的理论与方法对材料制备过程进行分析和流程优化设计,揭示若干重要新材料和基础原材料规模化制备中的结构控制规律。依托新型分离与反应材料,构建面向应用过程的材料设计方法,从而构建材料化学工程的理论体系。
生态化工:以工业生态学原理为指导,利用化学工程学的原理和方法,按照减量化、再利用、资源化的3R原则和优先次序,通过微观层次原子节约反应路径开发,中观层次资源循环梯级利用的过程和链接技术开发,以及宏观层次的生态工业系统分析与物质、能量、信息集成,构造经济可行、资源节约、环境友好的化工系统,为可持续发展与循环经济提供工程技术支撑。
四、培养目标
化学工程与技术一级学科对应的本科专业为:普通高等学校本科化工与制药类的化学工程与工艺(081301)和精细化工与制药工程(081302)专业,其培养目标分述如下:
化学工程与工艺学士学位:本专业要求学生接受化学与化工基础理论、实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,掌握一门外国语。培养德、智、体、美全面发展的,具有化学工程与化学工艺知识,能在化工、能源、信息、材料、环保、冶金和军工等部门从事化工生产控制与管理、化工产品研究与开发、化工装置设计与放大等方面工作的工程技术人才。
精细化工与制药工程学士学位:本专业要求学生接受制药工程与化学化工基础理论、实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,掌握一门外国语。培养德、智、体、美全面发展的,具有制药工程与化工基础知识,能在医药、农药、染料、工业助剂、日用化学品等精细化工部门从事产品生产、科技开发、应用研究、工厂设计和经营管理等方面工作的工程技术人才。
化学工程与技术一级学科对应的硕士专业为:化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、材料化学工程和生态化工,其培养目标分述如下:
化学工程硕士学位:要求学生掌握化工热力学、传递过程原理、分离工程、化学反应工程和过程系统工程等方面的基础理论和系统的专门知识;掌握本学科的现代实验技能和计算机技术;熟悉化学工程的研究现状和发展趋势;具备进行化学工程方面科学研究的能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研院所、企业和其他单位的教学、科研和技术管理工作。
化学工艺硕士学位:要求学生具有坚实的化学和化学工程等方面的基础理论、系统的专门知识和综合的实验技能;能熟练运用计算机;了解本学科的发展动向及国际学术前沿;具备进行化学工艺方面科学研究的能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研和设计院所、企业及其他单位的教学、科研、设计和技术管理工作。
生物化工硕士学位:要求学生具有系统的生物化工理论基础和实验知识;了解本学科及化学、生物学和化学工程等相关学科领域的现状和发展趋势;掌握本学科的现代实验技能、研究方法和计算机技术;具备生物化工和生物技术领域科学研究的能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研院所、企业和其他单位的教学、科研和技术管理工作。
应用化学硕士学位:要求学生掌握合成化学、物理化学、化学工程、材料学等方面的基础理论和系统的专门知识;了解本学科的发展动向及国际学术前沿;具备独立从事化工生产过程中与化学有关的应用基础理论研究和开发研究的能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研院所、企业和其他单位的教学、科研、技术管理工作。
工业催化硕士学位:要求学生具有催化化学、反应工程、材料科学等方面的坚实理论基础;了解本学科的发展方向及国际学术前沿;能运用计算机和现代实验技术,开展催化剂和催化反应过程等方面的研究开发工作;具有独立开展研究工作的能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研单位、工业生产部门的教学、科研或生产与管理工作。
材料化学工程硕士学位:掌握化工热力学、传递过程原理、化学反应工程、过程系统工程、材料科学等方面的基础理论和系统的专门知识;掌握并能运用本学科的现代实验技能和计算机技术;熟悉材料化学工程及相关学科的研究现状和发展趋势;具备进行化工单元技术与理论、材料制备等方面的科学研究能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研院所、企业和其他单位的教学、科研和技术管理工作。
生态化工硕士学位:具有坚实的工业生态学、绿色化学和化学工程等方面的基础理论、系统的专门知识和综合的实验技能;能熟练运用计算机;了解本学科的发展动向及国际学术前沿;具备进行原子节约型、循环链接型、生态环境友好型的化工过程和技术开发,或生态工业系统分析与集成等方面科学研究的能力;较熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料;能承担高等院校、科研和设计院所、企业及其他单位的教学、科研、设计和技术管理工作。
化学工程与技术一级学科对应的博士专业为:化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、材料化学工程和生态化工,其培养目标分述如下:
化学工程博士学位: 要求学生具有坚实宽广的化学工程基础理论知识和广阔的学术视野,深入系统地了解本学科的发展现状和研究前沿;能熟练掌握和运用化学工程的理论分析方法、实验研究方法和计算机技术,研究化学反应过程、分离过程及过程系统中物质、能
量的变化和传递规律;具有独立从事科学研究的能力,并能在科学问题或专门技术上作出创新性工作;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和一定的国际学术交流能力;能胜任高等院校、科研院所、企业及其他单位的教学、科研和技术管理工作。
化学工艺博士学位:要求学生具有坚实宽广的化学和化学工程等方面的基础理论和深入系统的专门知识;掌握现代的实验技能和计算机技术;具有一定的实际生产知识;掌握有关研究方向的前沿;具有独立从事化学工艺科学研究的能力,并能作出创新性的成果;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和一定的国际学术交流的能力;能胜任高等院校、科研和设计院所、企业及其他单位的教学、科研、设计和技术管理工作。
生物化工博士学位:要求学生具有坚实宽广的生物化工理论基础、实验知识和广阔的学术视野,深入系统地了解本学科及化学、生物学和化学工程等相关学科领域的现状、发展趋势和研究前沿;能熟练掌握、运用本学科的理论分析方法、实验研究方法以及计算机技术;具有创造性地、独立地从事本学科领域的科学研究的能力;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和一定的国际学术交流的能力;能胜任高等院校、科研院所、企业及其他单位的教学、科研或技术管理工作。
应用化学博士学位:要求学生具有坚实宽广的高等合成化学、物理化学、化学工程、材料学等方面的基础理论;深入系统地了解学科的发展方向及国际学术研究前沿动向;能熟练运用化学或生化方法合成、制备新物质、新材料;能熟练运用物理化学方法,包括近代检测仪器和计算机研究精细化学品、专用化学品或功能材料及器件等的制备原理和工艺技术;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和一定的国际学术交流的能
力;具有独立从事科学研究的能力;能胜任高等院校、科研院所、企业及其他单位的教学、科研和技术管理工作。
工业催化博士学位:要求学生具有坚实宽广的催化科学与工程技术领域的基础理论和深入系统的专门知识;深入了解本学科的国际学术研究前沿及发展趋势;具有独立从事本学科及其相关领域的开创性科学研究工作的能力,并能在催化科学理论和反应工程技术上做出创新性工作;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和一定的国际学术交流的能力;能胜任高等院校、科研院所、企业及其他单位的教学、科研和技术管理工作。
材料化学工程博士学位:具有坚实宽广的化学工程及材料学基础理论知识和广阔的学术视野,深入系统地了解学科前沿与交叉学科知识相关专业的发展前沿和进展;能熟练掌握和运用材料化学工程的理论分析方法、实验研究方法和计算机技术,具备独立进行材料设计、制备及产品的能力,具备化工单元技术和过程开发及相关理论研究的能力;具有独立从事科学研究的能力,并能在基础理论或实际应用方面做出创新性工作;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和较好的国际学术交流能力;能胜任高等院校、科研院所、企业及其他相关单位的教学、科研和技术管理工作。
生态化工博士学位:具有坚实宽广的工业生态学、绿色化学和化学工程等方面的基础理论和深入系统的专门知识;掌握现代的实验技能和计算机技术;具有一定的实际生产知识,了解可持续发展相关理论;掌握有关研究方向的前沿;能创造性地独立从事原子节约型、循环链接型、生态环境友好型的化工过程和技术开发,及生态工业系统分析与集成等方面的科学研究;至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业的外文资料,具有较好的外文科技论文写作能力和一定的国际学
术交流的能力;能胜任高等院校、科研和设计院所、企业及其他单位的教学、科研、设计和技术管理工作。
五、相关学科
7.山地剑麻幼苗化学除草技术与效益 篇七
1 山地剑麻幼苗常规管理情况
在通常情况下,山地剑麻幼苗的抚育管理,除了合理施肥、防病外,除草是幼苗管理中最大的工作,也是比较麻烦、工作量相当大的工作。1年当中,从4月份到10月份都是除草,占全年的大半时间,这段时间除草不及时,杂草覆盖幼麻,生长受影响,而剑麻又有特定的因素。剑麻是一种喜干怕涝的作物,基本上都种植在山地或缓坡台地。山地剑麻杂草种类多、生长快,一般情况下,许多化学除草剂虽然对杂草有杀灭作用,但对剑麻又有影响。比如草甘膦、茅草枯等,都不能用在剑麻幼麻除草上。所以,长期以来山地剑麻幼苗管理一直以人工除草为主。用工多、费用大、成本高。剑麻经营者和剑麻管理技术人员都在寻找剑麻幼苗化学除草的途径,用以解决剑麻幼苗管理上的难题。
2 山地剑麻幼苗杂草的主要种类与特点
山地剑麻幼苗期间的杂草品种很多,有日本草、大芒、铺地草、小飞蓬、茅草、鸡屎藤、水花生、铁线草等,还有一些小杂木。在众多的杂草与小杂木中,为害剑麻的主要杂草有以下几种:大芒、日本草、鸡屎藤、茅草和马甲刺。
2.1 大芒
常年生杂草,适宜温度为25~35 ℃,每年从3月底开始生长到年底,每年有9个月的生长期,10月份开花,11月中旬种子成熟,通过风和人为传播,种子落地后发芽繁育下一代。大芒主要生长期在5~9月,分蘖力强,生长快,每年以几何倍数增长,当年发芽的小芒苗,几年内会变成几百斤重的大芒团。为害方式:芒枝遮盖幼麻,影响生长。
2.2 日本草
我国20世纪80年代中期从国外引进,1年生杂草原用于果树过冬覆盖用,生长快,适宜温度为25~35 ℃,每年3月底开始发芽,生长到10月底,5月份开始开花,每节都有花,边开花边结果,果实成熟后掉到地里又继续发芽生长。世代重叠严重,秋末冬初后成熟的种子,可在地里过冬,来年继续发芽。主要生长季节在5~9月份,日本草最长可长到3 m,种子传播主要通过雨水和人为,生长能力极强极快,属外侵公害杂草,为害方式:遮盖幼麻,影响生长,严重时会把整株幼麻覆盖,使幼麻不能生长,甚至死亡。同时大量吸收土地中的肥力,影响幼麻。
2.3 鸡屎藤
藤蔓式杂草,攀爬能力极强,常年生长,主要生长期4~10月份,为害方式藤蔓缠盖幼麻,使幼麻不能生长。
2.4 马甲刺
小乔木,我国20世纪90年代引进,主要用于果园防偷盗用。常年生长,生长快,繁殖能力极强,每年10月份开花,11月份果实成熟,果实成熟后脱落,遇水即可发芽,也可在地上过冬,到来年3月发芽,树冠大,根系穿透能力强,树枝带刺,主要为害是与幼麻争肥,遮挡阳光,影响生长。
3 山地幼麻的化学除草技术
山地剑麻幼麻由于杂草多,生长快,在常规管理上,除草是一项很重要的工作。近年来,随着我国经济结构的调整和经营方式的转变,解决山地剑麻幼麻除草已成为各剑麻经营者的迫切要求,进入21世纪后,随着有选择性化学除草剂的广泛使用,尤其是甘蔗化学除草剂的应用推广,剑麻幼苗的化学除草工作也在不断探索。经过几年的不断努力。总结出一整套对幼麻杂草的化学除草技术。
3.1 化学除草剂的品种和用药量
目前比较广泛使用的幼麻杂草化学除草剂有蔗草灭、蔗农乐2种。蔗草灭可单用,也可加洗衣粉,或者用蔗草灭+二甲四六,蔗农乐一般单用或加少量洗衣粉。
蔗草灭单用300 g/667 m2。
蔗草灭300 g/667 m2+洗衣粉少量。
蔗草灭250 g/667 m2+二甲四六50 g/667 m2。
蔗农乐300 g/667 m2。,可单用,也可加少量洗衣粉。
3.2 化学除草的使用方法和时间
山地剑麻种植绝大部分为开梯田种植,因此,在梯田面和梯田壁之间的杂草处理不同,梯田面是种植剑麻的地方,杂草直接影响到剑麻的生长,而在梯田壁上的杂草只有藤蔓式杂草或高大的杂草、乔木会影响到剑麻的生长,对两者之间的杂草化除方法是不同的,对梯田内的杂草既要考虑到对杂草的杀灭效果,又要不伤害到剑麻,应选用有选择性的除草剂,梯田壁的杂草由于不直接影响到剑麻的生长,应用广普式杀草剂。
梯田面内杂草的化除。梯田面内杂草每年冬季清园后比较干净,一般杂草生长都在每年的3月底才开始生长,而杀灭效果最好为杂草幼嫩时,而在清明前后为当年施肥的最佳时间,加上低温阴雨天不适合打药,因此,每年的第一次化除应在4月中旬到5月上旬,用蔗草灭+洗衣粉进行全面喷杀,第一次喷杀后可以控制杂草3个月左右,到7月中下旬开始到8月中旬之间进行第二次喷杀,这样每年进行2次化除,基本上可以解决对幼麻杂草的控制,但是在使用蔗草灭或蔗农乐除草的过程中,对大部分的杂草都有效果,唯独对大芒、铁线草、香茅草没有效果。香茅草可在清园准备种植前用茅草枯或草甘膦杀灭,但对大芒和铁线草,还要用人工加以辅助,在每年的5月份大芒刚刚长成小苗时,用锄头连根一起挖掉即可。
梯田壁杂草的化除。上面说过,在梯田壁上影响剑麻生长的主要是藤蔓式杂草和高大的大芒草或小乔木,主要的也就是大芒、鸡屎藤和马甲刺,由于杂草与剑麻有一定的距离,使用杀草剂时可以不考虑对剑麻的为害,因此可以直接用杀灭式的除草剂,如草甘膦,每年在梯田面杀草的同时,用草甘膦进行灭杀即可,每年进行2次。
4 山地幼麻化学除草的效益
剑麻幼麻化学除草在当前农业产业化调整过程中,既解决了剑麻幼麻的草害,为生产管理带来了便利,解除了请工难的管理难题,节省了大量劳动力,同时又为剑麻行业带来比较好的经济效益,减少了对剑麻行业的投入,是一项成功可行的农业技术,从目前市场用工情况看两者每年投入的直接经济情况如下:
4.1 人工除草的直接费用
每年从4月中旬开始除草,4月、6月、8月每2个月除1次,每年共除草3次,每667 m2用工2个,每工35元,每年共用3×2×35=210元/667 m2。
4.2 化学除草费用
化除每年5月、8月进行2次,用蔗草灭500 g,每500 g蔗草灭15元,人工每667 m2 11元,2×(15+11)=52元,再加上梯田壁草甘膦500 g,每500 g草甘膦5元,人工11元,2×(5+11)=32元。
全年费用=52+32=84元。
8.第50课时 化学与技术的发展 篇八
A. KH2PO4和NH4Cl B. NH4Cl和NH4NO3
C. KNO3和KH2PO4 D. NH4Cl和KNO3
2. 为了同时施用分别含氮、磷、钾三种元素的化肥,对于提供的化肥:①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤氨水,最适宜的组合是( )
A. ①③④ B. ②③④ C. ①②③ D. ③④⑤
3. 下列使用化肥、农药的描述中正确的是( )
A. 高温多雨时比较适合施用钾肥
B. 长期施用硫铵会造成土壤板结
C. 石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用
D. 过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用
4. 化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是( )
A. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯,可到达水果保鲜的目的
B. 为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C. 当洗涤用水硬度较大时,洗衣粉与肥皂相比,肥皂洗涤效果更好
D. 天然药物无任何毒副作用,可长期服用
5. 下列有关合成洗涤剂的叙述,错误的是( )
A. 在洗涤剂烷基苯磺酸钠中,烷基含碳原子的个数以12~18为宜
B. 在洗涤剂烷基苯磺酸钠中,烷基应以带有支链的为宜
C. 在合成洗涤剂中添加酶制剂可提高洗涤效果
D. 在合成洗涤剂中应以无磷助剂代替含磷助剂
6. 关于精细化学品特点的叙述正确的是( )
A. 精细化学品品种多产量也大
B. 精细化学品批量大,但产值高
C. 精细化学品开发周期快,经济效益见效快
D. 精细化学品表面活性剂能显著降低水与空气的界面张力
7. 关于卡托普利的说法正确的是( )
A. 它是一种蛋白质
B. 它会发生水解反应
C. 卡托普利不能治疗心脑血管疾病
D. 药物与受体之间包括氢键、范德华力、离子键、疏水作用等
8. (1)常用铜肥是胆矾,在盐碱地(土壤pH>7)施用胆矾时宜将溶液 (填“喷在叶片上”或“随水灌入土壤中”),主要理由是 。
(2)拟除虫菊酯是一种高效、低毒,对昆虫有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式为
A. 该化合物属于芳香烃
B. 该化合物属于卤代烃
C. 该化合物在碱性条件下失去药效
D. 该化合物在一定条件下可发生加成反应
9. 某学生设计用动物油、乙醇、30%的氢氧化钠溶液、氯化钠的饱和溶液、蒸馏水为试剂制取肥皂。试回答下列问题:
(1)实验台上已备有烧杯、量筒、酒精灯、铁架台、火柴等实验用品,尚缺少的仪器或用品是 ;
(2)在提供的试剂中,加入乙醇的作用是 ,加入氢氧化钠溶液的作用是 ;
(3)证明皂化反应进行完全的方法是 ;
(4)皂化完成后,加入饱和氯化钠溶液的作用是 ,观察到的现象是 。
10. (1)“六六六”是一种化学杀虫剂,但目前逐渐被淘汰。
①“六六六”是通过苯和氯气发生 反应(填类型)生成的,它的分子式为 ;
②此杀虫剂使用后,受害最严重的生物是 ,因为 ;
③请利用生物方法替代“六六六”,以达到杀灭害虫的目的(举例说明) 。
(2)2,4,5-三氯苯酚和氯乙酸反应可制造除草剂2,4,5-三氯苯氧乙酸。某生产该除草剂的工厂曾在一次事故中泄漏出一种有毒的二恶英,简称TCDD。有关物质的结构式如下:
2,4,5-三氯苯酚 氯乙酸 2,4,5-三氯苯氧乙酸 TCDD
请写出:①生成2,4,5-三氯苯氧乙酸反应的化学方程式 ;
②由2,4,5-三氯苯酚生成TCDD反应的化学方程式 。
11. (1)植物生长所需最主要的三种营养元素 ,由氮气转变成氮的化合物的过程叫做 。
(2)农谚有“一场雷雨一场肥”的说法,其中的“肥”是雷雨形成的最终产物之一,其化学式是 。
(3)已知N2(g)+O2 (g)[放电]2NO(g) ΔH=180.74 kJ·mol-1。此反应称为伯克莱特-艾迪反应,某次雷雨闪电中两块云间的电势差为1×109 V,从一块云移到另一块云的电荷量为15000 C,此次闪电释放出的能量为 kJ。
(4)伯克莱特-艾迪反应在1903年曾用于工业上生产NO并进而转变为硝酸,因该反应有很大缺点,后来不再被采用,你认为此反应的主要缺点是 。
9.多媒体技术与化学学科的整合应用 篇九
大港三中 刘洪喜
内容提要:
当今时代科学知识不断创新,信息技术一日千里的时代,现代教育技术的应用成为二十一世纪课堂教育的大势所趋而化学学科的教学,多媒体技术的应用更突现其便捷性、高效性。
一、多媒体技术对现实中难以操作的实验给予真实展现
二、用多媒体技术模拟微观世界,架设从微观到宏观的桥梁
(1)模拟分子模型
(2)模拟化学变化的实质
(3)模拟化学反应的过程
三、多媒体技术对解题指导上的辅助
四、多媒体技术培养学生想象力
五、多媒体技术培养学生创新能力
六、运用多媒体技术可以增加学习的趣味性
七、利用多媒体技术可以提高教学效率
在教学过程中,多媒体技术充分展示了其优越性,随时代的进步,多媒体技术必将广泛走进课堂,展示其广阔的应用前景。
当今时代科学知识不断创新,信息技术一日千里,由于学生的思维方式认知水平的变化,传统的一支粉笔,一块黑板的教学模式越来越显示出其不中。现代教与技术的应用成为二十一世纪的课堂教育的大势所趋,“运用教育技术,优化教育教学”越来越显示出其广阔的发展前景。作为新时代担任教学重任的我们,掌握现代教育技术的应用刻不容缓。在几年的化学教学中,我深刻的体会到运用多媒体技术的便捷性、高效性。本文拟就回自己的点滴体会作一介绍,藉此抛砖引玉。
化学学科的认知步骤为:以实验为基础,从宏观现象出发引导学生从识事物的微观实质;再用微观得出的化学概念与理解去解释宏观现象,从中不难看出,化学是一门以实验为基础的自然学科,大量实验操作不可避免,同时化学教学的难点是在宏观世界的微观世界之间架设一座桥梁。多媒体技术的应用对于化学这些教学问题的解决起到了难以估计的作用。
一、多媒体技术对现实中难以操作的实验给予真实展现
首先,多媒体技术可以模拟某些教师不便于在课堂上演示的破坏性的实验。
在传统的教学法中,对于一些破坏性的实验,教师一般只是口头强调如果出现错误将出现的严重后果,在现实中不易操作,也很难引起学生的重视,结果事倍功半。如在制取氧气的过程中应使试管口略向下倾斜,以防在加热过程中试管壁的水分倒流使大试管炸裂。另外在收集氧气时应先撤导管后撤酒精灯否则也会使水倒流,导致试管炸裂。这是学生在制取氧气过程中的两个操作难点,如果只是教师口述,学生并不以为然,而这些操作也不便在课堂上演示,即便演示了,大试管也不是而分而破裂。于是我设计了一组制取氧气的计算机辅助助教学软件,其应用起到了出人意料的好效果。
在画面上首先显示铁架台,酒精灯,装好药品的试管等物,其中酒精灯、铁架台、集气瓶等已固定在正确位置。现在请一位同学上台来用鼠标拖动安装大试管,如果操作正确,实验顺利进行,若他把试管口向上,画面将显示随着酒精灯的加热,可见试管壁上凝结了很多小水珠,后来越聚越多,形成倒流,最后“啪”的一声,试管炸裂。同样在氧气的收集过程中,对于如何操作导管和酒精灯,也可学生设计两种不同程序的选择,如果学生移开酒精灯,导管仍在水槽中,水槽中的水被压入导管,逐渐形成倒流,最终热的试管底部遇冷水,试管底部炸裂。
在演示实验的过程中由于学生自己操作,感觉如身临其境。全体学生目不转睛,尤其当水发生倒流时,同学们几乎都屏住了呼吸。由于声音配置很好,当试管炸裂时,大家都吓了一跳,这样的教学效果是不言而喻的。由于使用这组课件使学生形象逼真的看到了这一操作所造成的恶果,留下了深刻印象。如浓硫酸溶于水时必须将浓硫酸沿杯壁缓慢倒入水中,反之则会
发生危险,但学生很难了解到问题的严重性,用Flash软件做一个模拟水倒入浓硫酸中发生危险全过程的动画,学生看到画面上的人被烧伤的恐怖情景,相信会永远记住这一幕,以后碰到类似的问题就不会犯错了
其次,还可以适用多媒体技术模拟某些有毒气体实验,在化学教学中会遇到很多有毒气体的实验,如果在试验中处理不当,造成毒气体的散逸,不仅会造成空气污染,甚至会危害学生的身体健康。计算机课件的演示使得这个问题迎刃而解。如有毒气体一氧化碳的可燃性、还原性试验,用计算机做成课件演示出来,不仅实验效果通过大屏幕的演示非常明显,而且完全避免了毒害气体的扩散。此外,很多有毒气体的实验都可以以此类推,而且可以设计出不同的操作程序让学生自己操作。
二、用多媒体技术模拟微观世界,架设从微观到宏观的桥梁。
中学时期正是由形象思维向抽象思维过渡时期,学生对微观世界的理解有很大难度,易造成教学难点,因而加强直观教学是化学教学的基本原则,微观世界是看不到、摸不着的,由计算机模拟微观化学世界,可以达到很好的效果。1.模拟分子模型
对于一些分子模型,我们可以将其制成动画在大屏幕上演示。我们在讲苯酚的化学性质时,在分析苯酚的比例模型并通过电脑演示出苯酚中苯环与羟的相互作用,使他们变得活泼,通过电脑动画的各个不同层面的旋转展示,这样使学生很容易理解和掌握苯酚的性质。2.模拟化学变化的实质。
如在演示CuSO4与BaCl2 的反应时,为了使学生理解该反应的实质是CuSO4 电离出 SO42-与 BaCl2 离出的 Ba2+ 结合生成BaSO4 白危沉淀,而 Cu2+ 与Cl-没有参加反应。我们可用计算机课件制作出SO42-、Ba2+、Cu2+、Cl-四种离子,用动画演示出结合过程,使学生对这一过程一目了然。3.模拟化学反应的过程。
如在分析Cl2与CH4 的取代反应时,反应需要五步取代才能完成,分别生成 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4。学生难于理解,因此可将四种取代过程用 3DSMAX 制成动画,预设四个按钮分别代表四中取代过程,如在点击按钮现出a 时就会有一个Cl来取代一个H,以此类推。这样,我们可以用鼠标随意点击某个按钮来欣赏 Cl2与CH4的取代过程。这样也就是学生直观的了解了取代反应的原理。例如,在高二化学《原电池》一节的教学中,因为铜不能与酸反应产生气体,而锌却可以,所以学生们很难理解为什么锌——铜原电池反应中锌片上没有气泡,而铜片上却产生气泡。通过用FLASH 软件模拟锌——铜原电池反应的过程,学生可以清楚地看到锌失去的电子通过导线转移到铜表面,从而溶液中的氢离子获得电子被还原成氢原子,氢原子结合成氢气而从铜片上放出。这样抽象的例子通过直观的观察就得到了解释,再启发学生总结规律,教学效果明显好得多。
三、多媒体技术对解题指导上的辅助
在分析启发学生思考的过程中,可以用计算机把教师的口头分析规范化、格式化,引导学生思考时注意表达的准确性和严密性,尤其对一题多解的情况就更有应用价值,在介绍完主要方法之后,教师可以让学生浏览其它解法,可以有效提高课堂利用率。
例如: 在一定条件下,NO和NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3混合气体1mol,充分反应后,所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4克,若以上反应进行完全,试计算反应混合物中NO和NH3的物质的量各是多少?
解法一:根据差量法.有反应方程式可知,还原反应得到的N2与氧化反应得到的N2的物质的量之比为3:2,因此,用差量法质量相差28,则解法如下(在电脑屏幕上逐步出现)解: 6NO+4NH3==5N2+6H2O △m 6 4 28 n(NO)n(NH3)1.4g
∴n(NO)=0.3mol n(NH3)=0.2mol ∴未反应气体物质的量为1mol-0.3mol-0.2mol=0.5mol 假设剩余气体为NO 则原混合物中n(NO)=0.3mol+0.5mol=0.8mol
n(NH3)=0.2mol 假设剩余气体为NH3, 则原混合物中n(NO)= 0.3mol n(NH3)=0.2 mol+0.5mol=0.7mol 解法二:通过对化学方程式的分析知道:NO和NH3中的N元素全部转化成了N2(为了便于学生理解,在画面上闪动化学方程式中含氮物质中的氮元素,使学生整体上理解),因此,如果1mol混合物如果恰好完全反应,会生成0.5mol的N2,而根据还原反应得到的N2与氧化反应得到的N2的物质的量之比为3:2,经还原得到的N2应比经氧化得到的N2多0.1mol,即质量为2.8g,而已知中仅相差1.4g,说明仅有0.5mol发生了反应,剩余0.5mol的气体。则解法如下(在电脑屏幕上逐步出现)解: 6NO+4NH3==5N2+6H2O 由化学方程式可知:NO和NH3中的N元素全部转化成了N2,∴如果1mol混合物如果恰好完全反应,会生成0.5mol的N2
∵根据还原反应得到的N2与氧化反应得到的N2的物质的量之比为3:2 ∴经还原反应得到的N2物质的量为 0.5mol*3/5=0.3mol 经氧化反应得到的N2物质的量为 0.5mol-0.3mol=0.2mol 二者相差N2的质量为(0.3mol-0.2mol)*28g/mol=2.8g 又∵已知二者相差质量为1.4g ∴反应物了混合物的物质的量为1mol/2=0.5mol ∴剩余气体为0.5mol 假设剩余气体为NO 则原混合物中n(NO)=0.5mol*3/5+0.5mol=0.8mol n(NH3)=0.2mol 假设剩余气体为NH3, 则原混合物中n(NO)= 0.3mol n(NH3)=0.5 mol-0.2mol+0.5mol=0.7mol 通过这种解题训练,既能规范学生的解题步骤,又培养了学生的求异思维能力、评价能力,使思维的灵活性和多样性得到了提高。
四、多媒体技术培养学生想象力
在现实刺激物的作用下,人脑的旧表象重新配合,从而构造出原有事物基本相符甚至完全崭新的形象的心理过程称为想象。丰富的记忆表象是培养想象力的重要手段。在化学教学中培养学生的想象力也是教学大纲的要求,是学生素质教育的重要组成部分。化学研究中有大量的微观过程,若只通过教师的讲解去想象实际发生在三维空间中的运动和变化是有难度的,而且其想象的准确性也难于验证。
在传统的课堂教学中,由于给学生提供的感性材料难以达到全面、细致,有时因无法给学生提供直观的表象而影响了学生对知识的理解与掌握。通过计算机课件的辅助教学可以把微观抽象的内容及某些实验利用图像、动画进行模拟、放大;用直观的图形、图像、动画、文字和声音等方式向学生提供丰富的感性材料,特别是可以把通过文字材料获得的概念,转化成直观的形象,把难以想象的微观世界宏观化,把难以演示的实验形象化,通过直观的视觉来帮助学生理解,大大降低了难度,使学生深入认识事物的本质,从而使教学难点顺利突破。学生多种感官同时参与学习,教学信息丰富,获得的记忆表象数量及质量都大幅度提高。日积月累,想象力自然得到长足发展。如有机化学的教学过程中,展示分子结构及反应断键部位,烃和烃的衍生物等分子结构,用3DMAX软件制成三维立体动画,可以生动地展示在大屏幕上,通过直观的形象帮助学生理解和记忆。
五、多媒体技术培养学生创新能力
创新思维是一种高级的思维活动,是在已有经验的基础上,发现新事物,创造新方法。苏霍姆林斯基说:“为了孩子变得更聪明,就得对他们进行训练。”大量事实也证明,开发学生的创造力,关键在于培养和训练学生的创新思维。例如,氯气实验室制法一节的教学中,在引导学生分析实验室制取氯气的装置时,设计了以下四种装置供学生选择:
1、与实验室制取氧气的装置相同;
2、与实验室制取氢气的装置相同;
3、在制取氢气的装置的基础上,加上酒精灯,采用向上排空气法;
4、用3的装置但把长颈漏斗改为分液漏斗。当学生选择了装置1时,就会发现浓盐酸会从试管中流出而无法进行实验;当选择装置2时,发现反应根本不发生;当选择装置3时,虽然发生了反应,但无法阻止浓盐酸的挥发,从而知道装置4是最理想的。随着反应的进行,电脑画面上出现“氯气已收集满,停止实验,多余的氯气将怎样处理?”字样,有三种答案可供学生选择: 1)、直接排入大气;2)、通入水中;3)、入氢氧化钠溶液中。学生通过对所学的知识的应用选择了3),画面上出现了一个完整的实验装置。(见课本上的装置)画面上同时出现“课本上的装置就是最完美的吗?”,学生心中产生疑问,但想不出问题出在那里。通过多媒体演示,该装置在收集气体换瓶时会出现漏气现象,不可避免地会危害人体,污染环境。那么,怎样解决这一问题呢?学生通过思考,想出了很多方案,比如,在导气管处换橡皮管,采用止水夹;采用两处收集气体等。并让学生把想法通过Authorware软件设计出的课件中给出的实验仪器进行连结,使学生在很短的时间内看到多套改进装置,学生改进装置避免了在换瓶时氯气向空气中的逸散,减少了对人体的危害及对环境的污染,并节约了实验药品。这样,通过多媒体的辅助使得学生在较短时间内创新能力得到明显提高,并强化了学生的创新意识,以利于他们今后多动脑思考,更好地发挥创造才能。
六、运用多媒体技术可以增加学生的趣味性
对于能熟练使用计算机的人来说,计算机课件的制作是随心所欲的。增加一些轻松的环节不仅可以调节气氛还可以起到寓教于乐的作用。在设计课件时,可以在开始设计一些美丽的背景画,在配上二三分钟的音乐,给学生以赏心悦目的感觉,以便使学生注意力集中,提高课堂听课效率。还可以在演示过程中涉及一些简单诙谐和的动画,在有设置习题时,若学生答对了,可出现笑脸,鼓励说:“棒极了”若错了,可出现哭脸,说::“别灰心,继续来,等激励学生的学习热情。这样的例子俯拾皆是,不一而足。
七、利用多媒体技术可以提高教学效率。
在授课过程中,传统的书写板书会浪费很多宝贵的时间,而投影又有很多使用不便之处。教师可将教学内容有机编排后设计为课件。此中包括板书、提问、小结、习题等。在这些环节中习题设置的简便性尤其突出,可先预留习题空间,将学生的课堂练习打到大屏幕上,师生共同点评,即时反馈、纠正,最后展示正确答题思路,提高学生分析问题、解决问题的能力。此外,多媒体技术对于相关问题的比较分析,章节的复习总结中的高效率也不可低估。
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