無機(jī)化學(xué)發(fā)展史范文

時(shí)間:2024-01-02 17:42:03

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篇1

關(guān)鍵詞:無機(jī)化學(xué);若干問題;重大進(jìn)展

1新時(shí)期無機(jī)化學(xué)中的若干重大進(jìn)展

1.1有機(jī)體系建設(shè)中水熱合成技術(shù)的突破

根據(jù)有關(guān)無機(jī)化學(xué)研究小組的設(shè)計(jì)與研發(fā)來看,無機(jī)化學(xué)在研發(fā)中出現(xiàn)了最新的無機(jī)化學(xué)反應(yīng),特別是在低溫狀態(tài)下,該反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)一系列的非氧化物納米材料,并結(jié)合水熱合成技術(shù),以及溶劑熱合成原理與水熱合成技術(shù),并在一定的密封空間進(jìn)行反應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑的化學(xué)反應(yīng),該有機(jī)化學(xué)方面的技術(shù)性突破,很多學(xué)者將其給予報(bào)道,就在不久前的美國《化學(xué)與工程新聞》雜志上,針對(duì)該研究的報(bào)道就被評(píng)為“稻草變黃金”,被認(rèn)為是一種“新穎的和非常有趣的合成方法,……將促進(jìn)該領(lǐng)域更深入的工作”,又例如無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中的多元金屬硫族化合物形成的納米材料溶劑熱合成技術(shù),就是該領(lǐng)域的全新研發(fā)進(jìn)展,充分地運(yùn)用好該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。國內(nèi)針對(duì)無機(jī)水熱合成技術(shù)的研究,以及國際上鑒于對(duì)該領(lǐng)域的突破性研究都取得了不小的成就,特別是國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的教授應(yīng)邀在2001年的美國化學(xué)研討會(huì)上就《化學(xué)研究評(píng)述》撰寫綜述論文,并針對(duì)該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了積極的研究,希望給無機(jī)化學(xué)帶來全新的突破。

1.2納米技術(shù)和無機(jī)聚合物方面的突破

目前,學(xué)術(shù)期刊上有大量關(guān)于納米技術(shù)和無機(jī)聚合物方面的學(xué)術(shù)論文,很多論文具有國際化高水平,很多具有創(chuàng)新型的技術(shù)并得到了廣大學(xué)者的廣泛重視,例如合成性的納米金屬分子籠(nanometer-sizedmetallomolecularcage)成功地構(gòu)建了具有Oh對(duì)稱的立方體金屬-有機(jī)籠子[Ni6(tpst)8Cl12],該構(gòu)架模式能夠容納較多的離子和溶劑分子,是對(duì)納米技術(shù)的全新突破。另外,針對(duì)金屬納米線和金屬-有機(jī)納米板的合成領(lǐng)域也有著全新的突破,特別是在自組裝規(guī)律、空間結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)方面具有探索性的進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了物理化學(xué)性能方面的延伸。另外還在空間結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和性能方面找尋關(guān)系規(guī)律,例如學(xué)者李亞棟課題組發(fā)現(xiàn)了一些具有準(zhǔn)層狀結(jié)構(gòu)特性的金屬鉍,該金屬鉍能夠形成一種新型的單晶多壁金屬納米管,這是首例國際上比較認(rèn)可的由金屬形成的單晶納米管,特別是鉍納米管的發(fā)現(xiàn),為無機(jī)化學(xué)研究找尋了新的突破點(diǎn),針對(duì)無機(jī)納米管的形成機(jī)理及應(yīng)用研究,使得無機(jī)化學(xué)形成新的對(duì)象和研究課題。例如很多研究者還利用人工合成的有機(jī)無機(jī)層狀結(jié)構(gòu),積極的合成了金屬鎢單晶納米線和高質(zhì)量的WS2納米管,該技術(shù)積極地分析了層狀前驅(qū)體到納米管的層狀卷曲機(jī)制,為一維納米線和納米管的合成展示出全新的領(lǐng)域。

2新時(shí)期針對(duì)無機(jī)化學(xué)研究發(fā)展的展望

縱覽過去的幾年,我們看出無機(jī)化學(xué)有著矚目的成就,許多激動(dòng)人心的研究,恰如其分的實(shí)現(xiàn)了該學(xué)科的復(fù)興,使得無機(jī)化學(xué)改變傳統(tǒng)的理念,逐漸走向卓越的發(fā)展階段,回顧已經(jīng)取得的成就,及通過近幾年的學(xué)術(shù)研究成果來看,無機(jī)化學(xué)和物理學(xué)科能夠有效地推動(dòng)科技的進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域的全面發(fā)展。由于各學(xué)科的相互滲透、生產(chǎn)技術(shù)的要求、實(shí)驗(yàn)手段的增加,以及現(xiàn)代結(jié)構(gòu)理論的建立與發(fā)展,使無機(jī)化學(xué)在傳統(tǒng)領(lǐng)域以及在化學(xué)與生物、物理、數(shù)學(xué)等邊緣學(xué)科方面都獲得了重大進(jìn)展。就近幾年的發(fā)展來看,無機(jī)化學(xué)在某種程度上取得了突破性的進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了與國際化的接軌,從傳統(tǒng)無機(jī)化學(xué)的角度,使得其在新時(shí)代背景下有著全新的突破,保持了與國際的接軌。針對(duì)最近幾年生物無機(jī)化學(xué)的發(fā)展,使得該領(lǐng)域形成了學(xué)術(shù)化的交流,發(fā)展中促進(jìn)了該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)提高,研究水平逐年提高。未來在新時(shí)期新技術(shù)科技的帶動(dòng)下,無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域更是會(huì)突飛猛進(jìn)的向前發(fā)展,就目前的總體發(fā)展水平來看,生物無機(jī)化學(xué)還與國際化的發(fā)展水平有著一定的差距,需要國家給予大力的技術(shù)支持和必要的經(jīng)費(fèi)投入,需要國家培養(yǎng)出具有一定專業(yè)知識(shí)的杰出青年,為無機(jī)化學(xué)發(fā)展做出積極地貢獻(xiàn)。

3結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞:五級(jí)量化;創(chuàng)新;學(xué)生黨員發(fā)展;目標(biāo)考核

高校學(xué)生黨員發(fā)展工作是新時(shí)期黨的建設(shè)偉大工程的重要組成部分,加強(qiáng)高校學(xué)生黨員發(fā)展工作,堅(jiān)持黨員發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),建立黨員質(zhì)量保障體系,關(guān)系到黨和國家的前途命運(yùn)?!丁分幸?guī)定的黨員標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)展黨員必須堅(jiān)持的標(biāo)準(zhǔn),但在實(shí)際操作中不同的人有不同的認(rèn)識(shí),導(dǎo)致有時(shí)標(biāo)準(zhǔn)難以把握。所以如何把握黨員發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),一直是高校黨員隊(duì)伍建設(shè)存在的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。

實(shí)踐中一些專家、學(xué)者和黨務(wù)工作者嘗試著對(duì)黨員發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化,形成了一些研究成果,代表性的如上海市教育工委在上海各高校實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)的“先進(jìn)性四要素綜合分析法”就是比較權(quán)威的一種發(fā)展學(xué)生黨員參照標(biāo)準(zhǔn);再有許多高校都在實(shí)行的“多級(jí)黨課培訓(xùn)”制度,是在考察考試中培養(yǎng)學(xué)生的一種制度。這些方法和制度對(duì)保證黨員發(fā)展質(zhì)量起了一定的保障作用,但仍然難以明顯改變發(fā)展黨員工作中存在的上述突出問題,最大的不足之處在于其量化考核多停留在學(xué)生黨支部層面上,沒有充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)人、班級(jí)、學(xué)生團(tuán)學(xué)組織、學(xué)生黨總支更多層面更廣泛的民主,其合理性、客觀性和綜合性的量度不夠。

本文介紹我校學(xué)生黨員發(fā)展五級(jí)量化目標(biāo)考核的實(shí)施方案并總結(jié)成果,希冀推動(dòng)高校學(xué)生黨員發(fā)展工作的進(jìn)步。

1.創(chuàng)新高校學(xué)生黨員發(fā)展考核的實(shí)施方案

為深入貫徹黨的十精神,努力踐行科學(xué)發(fā)展觀的重要內(nèi)涵,進(jìn)一步規(guī)范學(xué)生黨員發(fā)展程序,把好黨員發(fā)展“入口關(guān)”,提高黨員發(fā)展質(zhì)量,建立完善的黨員發(fā)展機(jī)制,深化對(duì)學(xué)生的思想政治教育工作,結(jié)合《中國共產(chǎn)程》的有關(guān)規(guī)定以及中央、省委和省教育工委的相關(guān)文件,針對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn),我們制定了以下五級(jí)量化目標(biāo)考核實(shí)施方案。

1.1五級(jí)量化考核的內(nèi)容、程序和計(jì)分方法

(1)考核內(nèi)容和具體要求:目標(biāo)考核要求學(xué)生在確立為入黨積極分子后一周內(nèi)從思想政治學(xué)習(xí)、專業(yè)學(xué)習(xí)、工作表現(xiàn)、日常行為等方面制定個(gè)人成長(zhǎng)目標(biāo)(一式兩份),上交黨支部審核通過后備案并公示。學(xué)生入黨積極分子在一年考察期滿前2個(gè)月(已滿一年的入黨積極分子同時(shí)提交)撰寫學(xué)生入黨積極分子個(gè)人成長(zhǎng)目標(biāo)總結(jié)(一式兩份),上交黨支部審核通過后備案并公示。

各學(xué)生黨支部要建立學(xué)生入黨積極分子管理記錄本,由黨支部委派專人負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生入黨積極分子具體表現(xiàn)情況如實(shí)進(jìn)行考核記載,并及時(shí)將情況反饋給學(xué)生入黨積極分子本人以便加強(qiáng)對(duì)其培養(yǎng)。

各學(xué)生黨支部、相關(guān)班級(jí)和學(xué)生黨團(tuán)組織要嚴(yán)格按照考核內(nèi)容開展目標(biāo)考核工作,考核工作在每學(xué)期中期對(duì)將滿或已滿一年考察期的入黨積極分子按照考核程序和量化方法組織開展,針對(duì)考核項(xiàng)目計(jì)算出具體的分?jǐn)?shù)??己私Y(jié)束后,由學(xué)生黨總支統(tǒng)一公布考核結(jié)果。

(2)考核程序和量化方法:學(xué)生黨員發(fā)展由個(gè)人政治理論考試、班級(jí)民主評(píng)議、學(xué)生黨團(tuán)組織推薦、學(xué)生黨支部討論、學(xué)生黨總支審核等五個(gè)級(jí)別分別對(duì)學(xué)生入黨積極分子個(gè)人成長(zhǎng)目標(biāo)的完成情況和個(gè)人綜合表現(xiàn)進(jìn)行量化考核。

第一級(jí),個(gè)人政治理論考試:由學(xué)生黨總支組織學(xué)生入黨積極分子統(tǒng)一進(jìn)行政治理論考試,考試采取百分制計(jì)分。

第二級(jí),班級(jí)民主評(píng)議:由學(xué)生黨總支組織該學(xué)生入黨積極分子所在班級(jí)的部分同學(xué)分別對(duì)學(xué)生入黨積極分子進(jìn)行民主評(píng)議,評(píng)議采取百分制計(jì)分(詳見表一:江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院學(xué)生黨員發(fā)展目標(biāo)考核班級(jí)民主評(píng)議表)。

第三級(jí),學(xué)生黨團(tuán)組織推薦:每個(gè)學(xué)生入黨積極分子的基礎(chǔ)分為70分,由校主要學(xué)生組織、藥學(xué)院學(xué)生黨團(tuán)組織各部門和藥學(xué)院各學(xué)生班級(jí)一定比例按向?qū)W生黨總支推薦各自的優(yōu)秀人員入黨一處推薦優(yōu)秀者加15分,兩處推薦優(yōu)秀者加20分,三處推薦優(yōu)秀者加25分,四處及以上推薦優(yōu)秀者加30分(詳見表二:《江西中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)生黨團(tuán)組織向藥學(xué)院學(xué)生黨總支推薦優(yōu)秀人員入黨量化考核匯總表》)。

學(xué)生黨總支助理辦公室將上述第一至三級(jí)量化考核的結(jié)果分別按30%、40%、30%的比例折算出前三級(jí)量化考核的總分,總分分為四個(gè)等級(jí):90分以上為“優(yōu)秀”,80-89分為“良好”,60-79分為“合格”,60分以下為“不合格”,“不合格”者不能進(jìn)入第四和第五級(jí)考核。學(xué)生黨總支助理辦公室根據(jù)學(xué)生黨總支下達(dá)給各支部每學(xué)期黨員發(fā)展計(jì)劃數(shù)的4倍數(shù)按前三級(jí)量化考核總分從高到低選出優(yōu)秀入黨積極分子名單供各學(xué)生黨支部討論擬列發(fā)展對(duì)象(詳見表三:江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院學(xué)生黨員發(fā)展目標(biāo)考核前三級(jí)量化考核總分匯總表)。

第四級(jí),學(xué)生黨支部討論:上述優(yōu)秀入黨積極分子在各學(xué)生黨支部支委會(huì)上匯報(bào)自己在入黨積極分子考察期間的表現(xiàn),支部書記(或輔導(dǎo)員)和學(xué)生支委(或支委助理)根據(jù)《江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院學(xué)生黨員發(fā)展目標(biāo)考核學(xué)生黨支部支委考核表》(詳見表四)中的考核細(xì)則對(duì)優(yōu)秀入黨積極分子進(jìn)行量化考核,各支部結(jié)合支委考核平均分根據(jù)學(xué)生黨總支下達(dá)給各支部每學(xué)期黨員發(fā)展計(jì)劃數(shù)的2倍數(shù)由高到低的大致順序討論出擬列發(fā)展對(duì)象名單。

篇3

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);化學(xué);應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】 G718 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】 1671-1297(2013)03-0390-01

化學(xué)是一門很廣泛的科學(xué),按研究范圍來分,包含無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)。這些科目都會(huì)用到數(shù)學(xué)。長(zhǎng)期以來,人們一直以為只有在化學(xué)計(jì)算中要用到有關(guān)數(shù)學(xué)的知識(shí),例如:一些算術(shù)、初等代數(shù)、求導(dǎo)、微分。其它數(shù)學(xué)反方面的知識(shí)在化學(xué)領(lǐng)域中基本用不到。其實(shí)不然,隨著時(shí)代的進(jìn)步,數(shù)學(xué)方法已深入到純化學(xué)領(lǐng)域之中,數(shù)學(xué)不僅在語言上還在技術(shù)上應(yīng)用于化學(xué)中,并在很多方面已有了令人意想不到的應(yīng)用?;瘜W(xué)的新發(fā)現(xiàn)和重要成果分析都離不開數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)的發(fā)展和深入的研究將在化學(xué)研究中占有重要的地位,數(shù)學(xué)是研究化學(xué)的一個(gè)工具,是研究化學(xué)的一個(gè)動(dòng)力,所以數(shù)學(xué)廣泛應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域。

一 數(shù)學(xué)在無機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

無機(jī)化學(xué)是在原子和分子層次上研究無機(jī)物研究元素、單質(zhì)和無機(jī)化合物的來組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的科學(xué)。它是化學(xué)中最古老的分支學(xué)科。當(dāng)前,無機(jī)化學(xué)正處在蓬勃發(fā)展的新時(shí)期,許多邊緣領(lǐng)域迅速崛起,研究范圍不斷擴(kuò)大。在無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域拓展時(shí)數(shù)學(xué)是必不可找的關(guān)鍵學(xué)科。在無機(jī)化學(xué)計(jì)算中不僅要用到代數(shù)計(jì)算還會(huì)用到一些公式的推導(dǎo),例如利用數(shù)學(xué)中“雞兔同籠”一類問題的求解公式:n1=m-nM2M1-M2,n=n1+n2,解化學(xué)中的“兩元體系混合物的計(jì)算”問題,聽起來好象是牛馬不相及,但卻是客觀存在,用起來非常簡(jiǎn)便,實(shí)際上是內(nèi)在因素所致。

二 數(shù)學(xué)在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

有機(jī)化學(xué)是與人們生活密切相關(guān),有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)。有機(jī)化合物在組成上都含有碳元素,此外,不同的物質(zhì)還含有很多不同的元素,因此化學(xué)式也截然不同,因此引進(jìn)了數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)知識(shí)里我們學(xué)過的數(shù)學(xué)代數(shù),排列組合等就派上了用場(chǎng)。

早期,美國數(shù)學(xué)家凱萊對(duì)圖論做出了很大貢獻(xiàn),有趣的是,吸引他到圖論上來的不是數(shù)學(xué),而是化學(xué),他研究n個(gè)碳原子數(shù)的飽和烴CnH2n+1,同時(shí)他又特別注意一類稱為樹的特殊圖,在這種圖內(nèi)邊的線路是不允許封閉或循環(huán)的。而飽和烴分子內(nèi)的原子間的聯(lián)結(jié)恰好也是這樣的。當(dāng)數(shù)學(xué)家進(jìn)一步研究時(shí),卻在研究中開創(chuàng)了現(xiàn)代化學(xué),數(shù)學(xué)家們?yōu)榛瘜W(xué)家們所關(guān)心的關(guān)于其同分異構(gòu)體的種種組成與數(shù)t的物質(zhì)存在的問題賦予一種清晰的形式。他們必須制定一種規(guī)則,根據(jù)它每個(gè)所給的原子集合應(yīng)能相應(yīng)提供由它們組成的結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)。如果此數(shù)為零,則不能由這些原子組成分子。如果為一,則可能且僅有一種形式。如果此數(shù)超過一,則可以存在由這些原子組成的分子-同分異構(gòu)體。數(shù)學(xué)就這樣應(yīng)用到了無機(jī)化學(xué)中。

化學(xué)家在同分異構(gòu)體研究中同樣也用到了很多數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)家利用母函數(shù)解決化學(xué)中的排列問題,當(dāng)從一系列自然數(shù)中的每一個(gè)要求相應(yīng)一個(gè)定數(shù)時(shí),數(shù)學(xué)家們就經(jīng)常采取我們所使用的方法-力圖借助于母函數(shù)求解。他們使該函數(shù)按變t幕展開為有窮或無窮數(shù)列(第二種情況數(shù)列就稱為幕級(jí)數(shù))給定某個(gè)自然數(shù),他們就在數(shù)列中尋找相應(yīng)的幕指數(shù),而帶這個(gè)冪的變且前的系數(shù)即為所求。巧妙而又有效的母函數(shù)方法常對(duì)從事數(shù)論或概率論的專家們有幫助,有時(shí)他們很快就可從中找到解答,而用其他辦法卻是不易奏效的。

在化學(xué)元素分子結(jié)構(gòu)研究中,科學(xué)家利用歐拉公式對(duì)C60進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)C60分子結(jié)構(gòu)有如足球的形狀,這60個(gè)C原子分布在多面體的頂點(diǎn)上,連接C原子的化學(xué)鍵相當(dāng)于多面體的棱,化學(xué)上把具有這樣的分子結(jié)構(gòu)的烯叫做“足球烯”. C60分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),在化學(xué)發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義。

三 數(shù)學(xué)在分析化學(xué)中的應(yīng)用

分析化學(xué)是究物質(zhì)化學(xué)的組成和表征和測(cè)量的科學(xué)。他要鑒定物質(zhì)的組成,所以在分析物質(zhì)的過程中數(shù)學(xué)的基本運(yùn)算就十分重要了。同樣現(xiàn)在的分析化學(xué)還將數(shù)學(xué)建模思想引入基礎(chǔ)等等,隨著科技的進(jìn)步,在分析化學(xué)的教學(xué)中、以SCILAB數(shù)學(xué)軟件提供的初等數(shù)學(xué)和繪圖方法研究了隨機(jī)誤差的正態(tài)分布函數(shù)、多元酸的各形態(tài)分布函數(shù)以及絡(luò)合滴定曲線的模擬、形象直觀地展示了所描述過程的靜態(tài)動(dòng)態(tài)特性。分析化學(xué)的試驗(yàn)——分光光度法測(cè)平衡常數(shù),在最后處理數(shù)據(jù)是就要用到計(jì)算機(jī)來制作表格和繪制圖表,這些都需要數(shù)學(xué)的運(yùn)算,包括代數(shù)和幾何。

四 數(shù)學(xué)在物理化學(xué)中的應(yīng)用

物理化學(xué)是化學(xué)的理論基礎(chǔ),用物理的原理和方法來研究化學(xué)中最基本的規(guī)律和理論,而物理跟數(shù)學(xué)卻是密切聯(lián)系的。在學(xué)習(xí)物理化學(xué)的過程中要熟練掌高等數(shù)學(xué)中的求導(dǎo)、微積分、偏分、極大值和極小值等等。在實(shí)驗(yàn)過程中,經(jīng)常要利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制表格和圖形,再利用推導(dǎo)出的公式進(jìn)行計(jì)算求值。在動(dòng)力化學(xué)的研究中也應(yīng)用了微分等公式進(jìn)行計(jì)算。數(shù)學(xué)這一有力的工具是化學(xué)的開拓和發(fā)展不可缺少的。

五 數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)方法為生物化學(xué)的深入研究發(fā)展提供了強(qiáng)有力的工具。用高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決生物化學(xué)工程中的一些實(shí)際問題的例子,旨在啟發(fā)學(xué)生怎樣正確理解和鞏固加深所學(xué)的知識(shí),并且強(qiáng)化應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的意識(shí)。例如: 化工生產(chǎn)過程中常于密閉管道內(nèi)輸送液體,使液體流動(dòng)的主要因素有流體本身的位差,兩截面間的壓強(qiáng)差,輸送機(jī)械向流體外作的外功。流動(dòng)系統(tǒng)的能量衡量常用柏努利方程式.在生物細(xì)胞繁殖的研究中數(shù)學(xué)的應(yīng)用顯而易見,例如:隨著細(xì)胞的生成繁殖,培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗,一些有害的代謝產(chǎn)物在培養(yǎng)液中累積起來,細(xì)胞的生長(zhǎng)速度開始下降,最終細(xì)胞濃度不再增加,進(jìn)入靜止期,在靜止期細(xì)胞的濃度達(dá)到最大值。

如果細(xì)胞的生長(zhǎng)速率的下降是由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗造成的,可以通過以下的分析來統(tǒng)計(jì)分批培 (下轉(zhuǎn)第392頁)(上接第390頁)養(yǎng)可能達(dá)到的最大細(xì)胞濃度。設(shè)限制性基質(zhì)為A,其濃度為a,且A的消耗速度與細(xì)胞濃度成正比:-dadt=KaX,由公式中Ka為常數(shù),假定接種后培養(yǎng)液中細(xì)胞濃度為X0,且立即進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)階段,且一直保持到靜止期,則Xm=X0exp(μmt),其中Xm為分批培養(yǎng)達(dá)到的最大細(xì)胞濃度,即A完全耗盡時(shí)細(xì)胞濃度,由兩式可得Xm=X0+Kaμma0,也就是說分批培養(yǎng)過程中獲得的最大細(xì)胞濃度與限制性基質(zhì)的廚師濃度存在著線性關(guān)系。因此數(shù)學(xué)在生物研究中廣泛使用,是不可缺少的工具之一。

參考文獻(xiàn)

[1]楊宏孝,凌芝,顏秀茹修訂.《我國無機(jī)化學(xué)發(fā)展概況》.高等教育出版社

[2]高鴻賓.《緒論》.高等教育出版社

篇4

1 高校分析化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 高校分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)狀分析

從化學(xué)課程發(fā)展史來看,在有機(jī)及無機(jī)化學(xué)分類完成后,就形成了分析化學(xué)這門課程,且分析化學(xué)的后續(xù)課程內(nèi)容與兩者具有很高的關(guān)聯(lián)性,如與無機(jī)化學(xué)具有極高重復(fù)率的有分析化學(xué)中的溶液平衡理論等。總體而言,滴定分析法在化學(xué)分析中為主要采用的方法,且主要有4種滴定分析法,這4種方法都在分析化學(xué)課程中進(jìn)行了介紹,且每一種方法都基于平衡理論進(jìn)行了深入的分析,而在無機(jī)化學(xué)課程中又詳細(xì)介紹了平衡理論。4種滴定方法的具體操作及原理彼此之間有共性的一面,為此若單獨(dú)對(duì)每一種方法進(jìn)行介紹,并不能起到預(yù)期的教學(xué)效果,因?yàn)樗麄冎苯拥年P(guān)聯(lián)性我們不能忽視。

首先, 由于滴定方法占用大量的教學(xué)課時(shí),為此很多高校在教學(xué)大綱的壓力之下,常常都會(huì)對(duì)定性分析的作用及分析有失偏頗,甚至在分析化學(xué)教學(xué)中直接忽視定性分析,但我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到定性分析在化學(xué)教學(xué)中也具有舉足輕重的作用,通過對(duì)定性分析進(jìn)行學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)以及離子的性質(zhì)會(huì)有更加深刻的了解,為此也自然應(yīng)幫助學(xué)生更好地掌握所需要的實(shí)驗(yàn)技能以及分析方法。這些技能與方法對(duì)于污染治理工作而言,又是不可或缺的技能與方法,尤其將來從事環(huán)境領(lǐng)域教育工作是必備技能。目前很多高校也認(rèn)識(shí)到這點(diǎn),并對(duì)高校分析化學(xué)的定量分析進(jìn)行了改革,但改革力度仍存在不足,這些進(jìn)行改革的高校很多都僅僅對(duì)部分的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整與更迭,或者對(duì)儀器分析進(jìn)行了融合與滲透,這種改革方式自然不能適應(yīng)分析化學(xué)發(fā)展的需要,因?yàn)閮H有的教學(xué)改革效果及力度不夠明顯。

其次,在分析化學(xué)教學(xué)過程中,儀器分析教學(xué)內(nèi)容常常被高校教師所忽視,雖然在高校的部分教材中對(duì)儀器分析的教學(xué)內(nèi)容較為完善,包含了色譜、電化學(xué)、光譜分析等方法,但由于高校課時(shí)分配等諸多原因的限制,分析化學(xué)課程的儀器分析教學(xué)改革不平衡、不徹底、不全面,甚至對(duì)儀器設(shè)備缺乏的高校而言,僅僅對(duì)儀器分析進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

此外,還存在分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)陳舊,教師在教學(xué)過程中對(duì)于分析化學(xué)的新理論、新方法闡述較少,也有部分分析化學(xué)教學(xué)中過多地偏重?zé)o機(jī)化學(xué)教學(xué),而且教學(xué)在教學(xué)過程中也存在教學(xué)內(nèi)容不能理論聯(lián)系實(shí)際等問題。

1.2 高校分析化學(xué)教學(xué)方法現(xiàn)狀分析

首先,不可否認(rèn),當(dāng)前高校的分析化學(xué)教學(xué)方法主要以知識(shí)灌輸為主要的方法,這種教學(xué)方式有利有弊,有利的一面為:能夠幫助學(xué)生及時(shí)、快速地積累大量的理論知識(shí),也能提升學(xué)生的邏輯思維能力,但損失了學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新思維能力;其次,由于分析化學(xué)是高?;瘜W(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)性課程,為此在高校課程教學(xué)開展中,往往傾向于采取大班教學(xué)的方式,這種教學(xué)方式必定不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的個(gè)性化,也直接忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性及主觀能動(dòng)性,會(huì)影響到教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn);最后,從深層次原因來看,教學(xué)過程中理論與實(shí)踐的脫節(jié)在于教學(xué)管理上的不科學(xué),直接導(dǎo)致高校很多教師在教授分析化學(xué)課程中,僅僅講授理論,而實(shí)踐教學(xué)則由其他的教師負(fù)責(zé),即實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)教師不是同一個(gè)教師,直接導(dǎo)致了學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐不能實(shí)現(xiàn)順利、有效的串聯(lián),甚至很多高校將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)直接剝離開來,更不利于兩者的結(jié)合。

2 分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革的策略建議

2.1 教學(xué)內(nèi)容改進(jìn)策略

首先,需對(duì)課程間的關(guān)系進(jìn)行有效的協(xié)調(diào),減少教學(xué)內(nèi)容的重復(fù),首先需做到重視分析化學(xué)與其他化學(xué)課程內(nèi)容的互補(bǔ)關(guān)系與銜接關(guān)系,在具體的分析化學(xué)教學(xué)過程中,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)木?jiǎn),尤其與其他化學(xué)課程內(nèi)容相同或相近的部分進(jìn)行合理的壓縮,同時(shí)倡導(dǎo)學(xué)生對(duì)其他化學(xué)課程進(jìn)行課前的復(fù)習(xí)與課后的鞏固,從而達(dá)到輔助實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)教學(xué)的目的。除此以外,固有的分析化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)也要進(jìn)行革新,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的分析化學(xué)追求考試能力強(qiáng)、知識(shí)面廣、基礎(chǔ)扎實(shí),這些目標(biāo)顯然不能滿足新時(shí)期分析化學(xué)教學(xué)的需要,為此傳統(tǒng)的分析化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)不得不進(jìn)行變革,以貼合社會(huì)的實(shí)際需求,為此在分析化學(xué)教學(xué)活動(dòng)開展中,就需要協(xié)調(diào)與其他課程的關(guān)系,減少重復(fù)的現(xiàn)象,并且特別要注意在教學(xué)活動(dòng)開展中盡可能的多引入一些實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)。

其次,教學(xué)內(nèi)容上增加有機(jī)物分析成份的同時(shí),也要對(duì)定性分析進(jìn)行更加科學(xué)的安排。定性分析在分析化學(xué)中不可或缺,因?yàn)槎ㄐ苑治鍪欠治龌瘜W(xué)的重要構(gòu)成部分,如在進(jìn)行定量分析前處理環(huán)節(jié),定性分析就必定參與其中,為此學(xué)習(xí)定性分析能夠?yàn)槎糠治龇椒ǖ睦斫馀c使用提供非常重要的支持與幫助。發(fā)展至今我們所知曉的有機(jī)物有接近一千萬種,數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過無機(jī)物的數(shù)量,有機(jī)物對(duì)人們的生產(chǎn)、生活、生命有著不可替代的作用與意義,當(dāng)前部分分析化學(xué)教材中適當(dāng)?shù)脑黾恿艘恍┯袡C(jī)物的課程教學(xué)內(nèi)容,但總體上依然沒有對(duì)有機(jī)物進(jìn)行系統(tǒng)性、科學(xué)的、歸類型的概括與總結(jié)。

第三,時(shí)刻關(guān)注教學(xué)前沿,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的更新。對(duì)分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容選擇上,對(duì)于分析化學(xué)的基本技能以及基本理論,要突出其重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué),努力實(shí)現(xiàn)將這些基本理論、技能做到舉一反三的作用,并且教師在具體的教學(xué)活動(dòng)開展中,要對(duì)分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)及理論前沿有所了解與掌握,在熟悉后在課堂教學(xué)中對(duì)這些新理論、新技術(shù)乃至新方法進(jìn)行概述與介紹,需要說明的是在新知識(shí)、新技術(shù)、新理論的介紹中,更應(yīng)該介紹一些與實(shí)際生產(chǎn)生活相關(guān)的新技術(shù)、新理論、新技能,也就是更應(yīng)該介紹社會(huì)熱點(diǎn)。

2.2 教學(xué)方法改進(jìn)策略

現(xiàn)代教育理論尤其強(qiáng)調(diào)學(xué)生的理解記憶,強(qiáng)調(diào)問題的分析、思考、解決能力以及創(chuàng)新能力,逐漸摒棄了單純教授知識(shí)的觀點(diǎn),更加強(qiáng)調(diào)整體性、綜合性的教學(xué)。為此在教學(xué)過程中,教師教學(xué)方式方法的使用對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)、對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高、對(duì)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重大的作用,當(dāng)前分析化學(xué)中主要采用講授式的教學(xué),不關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不關(guān)注學(xué)生的技能訓(xùn)練,這與現(xiàn)代化的教學(xué)理念、思維大相徑庭。為此對(duì)于高校分析化學(xué)課程教學(xué)而言,不僅要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,也要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行研究與改革,做到將分析化學(xué)的教學(xué)由信息、數(shù)據(jù)的獲取轉(zhuǎn)移到實(shí)際問題解決層面上來。本文認(rèn)為對(duì)分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容改革需做到以下幾點(diǎn)。

首先,在教學(xué)過程中要做到講授與引導(dǎo)思考相結(jié)合,要對(duì)講授與引導(dǎo)思考進(jìn)行綜合的運(yùn)用。兩者的相結(jié)合,不僅能啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還有利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培育,但兩者的關(guān)系需要做到完美的拿捏。對(duì)教師而言,也就是要對(duì)教學(xué)內(nèi)容中的難點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行分析與講授,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)舉一反三的教學(xué)目標(biāo),引導(dǎo)思考也就是通過對(duì)課程問題進(jìn)行深入、細(xì)致的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行探究與思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲。如在進(jìn)行滴定分析法教學(xué)活動(dòng)中,教學(xué)重點(diǎn)為酸堿滴定法,為此在對(duì)學(xué)生進(jìn)行酸堿滴定法的講解中,要結(jié)合滴定法所呈現(xiàn)的共性特征,包括終點(diǎn)誤差、指示劑、突越影響因素、滴定曲線、基本原理等,為酸堿滴定法的學(xué)習(xí)做好鋪墊。再如,在學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原滴定法或者配位滴定法時(shí),學(xué)生也可以借助于酸堿滴定法的學(xué)習(xí)進(jìn)行引導(dǎo)反思,這樣不僅能節(jié)約學(xué)習(xí)的課時(shí),也能夠使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中更加的積極主動(dòng)。

其次,要做到知識(shí)的分析、歸納以及靈活運(yùn)用。教學(xué)方法有很多種,在不同的教學(xué)內(nèi)容上就有不同的教學(xué)方式方法可供選擇,即便是在一個(gè)章節(jié)的教材中,也會(huì)隨著教學(xué)內(nèi)容的推進(jìn)而不斷的變化教學(xué)方法,多運(yùn)用分析與歸納的方法,能夠幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)更加系統(tǒng)性的掌握,也能提升學(xué)生的分析化學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,還能在掌握的知識(shí)點(diǎn)背景下,引入更加復(fù)雜的案例并解決。如不同儀器的應(yīng)用、原理等方面有很大的差異,且每個(gè)儀器對(duì)于學(xué)生而言,相關(guān)的知識(shí)不僅瑣碎而且凌亂,若在具體教學(xué)中合理運(yùn)用歸納與分析的方法,能夠起到事半功倍的效果。

第三,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)有效的結(jié)合。分析化學(xué)是一門具有極強(qiáng)綜合性、極強(qiáng)操作性的學(xué)科,分析化學(xué)理論知識(shí)的掌握可以通過實(shí)驗(yàn)很好的補(bǔ)充與鞏固,為此分析化學(xué)也是一門利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力與動(dòng)手能力培育的學(xué)科。實(shí)際層面,分析化學(xué)由于課時(shí)等方面的限制,實(shí)驗(yàn)課程的安排比較有限,不可能涵蓋所有的理論知識(shí),為此一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生課后或者業(yè)余時(shí)間自己?jiǎn)为?dú)完成,同時(shí)教師要盡可能為學(xué)生參與到教師的科研試驗(yàn)中大開便利之門,幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際快速的結(jié)合。

篇5

1.化學(xué)史可以作為引入課題

在學(xué)習(xí)元素周期表時(shí),我是這樣引入課題的:俄國化學(xué)家門捷列夫在擔(dān)任彼得堡大學(xué)教授期間,為了系統(tǒng)講好無機(jī)化學(xué)課程,仔細(xì)研究各種元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),他用一些厚紙剪成象撲克牌一樣的卡片,然后把各種化學(xué)元素的名稱、相對(duì)原子質(zhì)量、氧化物已經(jīng)各種物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)分別寫著卡片上,用各種不同的方式去擺那些卡片,最后當(dāng)他把這些元素按照相對(duì)原子質(zhì)量遞增的順序排列時(shí),他興奮地叫了起來:我發(fā)現(xiàn)規(guī)律了!經(jīng)過后人的不斷修改與完善,就得到我們現(xiàn)在所使用的元素周期表。下面我們一起來學(xué)習(xí)元素周期表的結(jié)構(gòu)。

2.化學(xué)史可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是一種伴隨著注意而引起的從事學(xué)習(xí)的積極傾向和感情狀態(tài),是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的催化劑。古人說:“知之者不如好知者,好知者不如樂知者”。學(xué)習(xí)不僅是一種智力活動(dòng),更是一種情緒體驗(yàn)過程,對(duì)于好學(xué)、樂學(xué)之人,他會(huì)從學(xué)習(xí)中體會(huì)到無窮的樂趣,其學(xué)習(xí)效率一定很高。因此,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是十分重要的。在化學(xué)課本的每一章節(jié),一般都有與之相應(yīng)的化學(xué)故事,那些寓知識(shí)性、趣味性的化學(xué)故事,不僅可以告訴學(xué)生知識(shí)的由來,驅(qū)散學(xué)生的思想雜念,使他們?cè)谳p松愉快中學(xué)到化學(xué)知識(shí),不知不覺中步入神奇的化學(xué)殿堂,改變學(xué)生認(rèn)為化學(xué)枯燥、無味、難記難學(xué)的錯(cuò)誤看法,提高學(xué)習(xí)興趣和求知欲,同時(shí),還可以使學(xué)生覺得身邊處處皆學(xué)問,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到許多我們現(xiàn)在看來很自然地已作為事實(shí)接受下來的規(guī)律,而在當(dāng)年人們一無所知,是化學(xué)家們經(jīng)過艱苦地探索總結(jié)出來的,化學(xué)確實(shí)是一門科學(xué)。這樣就可端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,從小樹立學(xué)好化學(xué)、為化學(xué)獻(xiàn)身的遠(yuǎn)大志向。

在學(xué)習(xí)化學(xué)電源的發(fā)展史時(shí),我提前給每個(gè)學(xué)習(xí)小組分配任務(wù):收集生活中常用的電池并予以展示、講解;講解干電池;講解鉛蓄電池;講解鋰電池;講解氫氧燃料電池:具有發(fā)展前景的化學(xué)電源。任務(wù)布置下去后,同學(xué)們積極性非常高,上網(wǎng)、去閱覽室、在家里翻箱倒柜——正式上課時(shí),我讓每個(gè)小組派代表上講臺(tái)予以講解,同學(xué)們講的非常認(rèn)真、細(xì)致,包括電池是怎樣制得、電池的正負(fù)極材料、電極反應(yīng)式、電池的優(yōu)缺點(diǎn)等。不僅僅這節(jié)課,我發(fā)現(xiàn)在以后的化學(xué)學(xué)習(xí)中,同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性得到了很大的提高。

3.化學(xué)史可以增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情感

愛國主義教育不能空談,需要有良好的載體。在化學(xué)中這方面的例子很多。如講到煤、石油、天然氣內(nèi)容時(shí),指明我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和使用這些寶貴能源的國家。講到鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí),就可以介紹我國古代的濕法煉銅術(shù)。學(xué)習(xí)天然纖維與造紙工業(yè),應(yīng)當(dāng)講公元前的西漢就已經(jīng)發(fā)明造紙,東漢的蔡倫改進(jìn)了造紙術(shù),8世紀(jì)后才開始外傳,13世紀(jì)傳入歐洲。學(xué)習(xí)硝酸鉀時(shí),可以整理聯(lián)想到古代的四大發(fā)明之一——黑火藥。還有古代的青銅冶煉、煉銅、煉鐵技術(shù),制作陶器、燒制瓷器等等,在世界上都占領(lǐng)先地位。

在學(xué)習(xí)鈉的重要化合物時(shí),我給學(xué)生講了化學(xué)家侯德榜的故事:侯德榜在國外學(xué)成之后毅然回國發(fā)展化工企業(yè),制出了“紅三角”牌純堿。他面對(duì)帝國主義者在制堿技術(shù)上的封鎖,寫成《制堿工業(yè)》出版,在世界化工界引起轟動(dòng)。日本帝國主義發(fā)動(dòng),日方逼其合作。侯德榜堅(jiān)定地說:寧可給工廠開追悼會(huì),也絕不同侵略者合作!這樣的故事無疑增強(qiáng)了學(xué)生的愛國主義情感,使他們樹立將來報(bào)效祖國的志向。

4.化學(xué)史可以幫學(xué)生樹立辯證唯物主義思想

學(xué)習(xí)苯時(shí),我給學(xué)生講了凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯的結(jié)構(gòu)的故事:凱庫勒在根特大學(xué)任教時(shí),一天夜晚,他在書房中打起了瞌睡,眼前又出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)的碳原子。碳原子的長(zhǎng)鏈像蛇一樣盤繞卷曲,忽見一蛇銜住了自己的尾巴,并旋轉(zhuǎn)不停。由此,他提出了苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。我講完后,有些同學(xué)就說:天天做夢(mèng)就可以了。我說:日有所思,夜有所夢(mèng)。這是凱庫勒經(jīng)常研究、思考的結(jié)果。偶然中存在必然,有付出才有回報(bào)。

篇6

關(guān)鍵詞:化學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)歸納法;化學(xué)直覺;化學(xué)創(chuàng)造力

文章編號(hào): 1005–6629(2012)5–0075–04 中圖分類號(hào): G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B

1 一部化學(xué)發(fā)展史也是一部化學(xué)方法的演變史

循著化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史線索,我們編寫了關(guān)于古今中外有代表性的化學(xué)家、學(xué)者及化學(xué)工作者所作貢獻(xiàn)的系列化學(xué)史話。嘗試向讀者提供能具體觸摸化學(xué)歷史發(fā)展脈絡(luò)的史料與見解。這對(duì)有興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)與研究化學(xué)史的化學(xué)教育工作者來說,也許是有益的。我國膠體化學(xué)家、化學(xué)教育家傅鷹教授曾語重心長(zhǎng)地指出:“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分,因?yàn)榭茖W(xué)只能給我們知識(shí),而科學(xué)的歷史卻能給我們智慧”。在他看來,化學(xué)與化學(xué)史的關(guān)系也是如此,而作為化學(xué)史給我們的智慧的結(jié)晶,則主要體現(xiàn)在人們對(duì)化學(xué)知識(shí)的思維方式和研究方法上。對(duì)此,抱有同感的還有中國化學(xué)會(huì)前會(huì)長(zhǎng)柳大綱先生,他曾言簡(jiǎn)意賅地說過:“化學(xué)窮物質(zhì)轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)之理,綜宏析微、撥偽存真、精益求精,乃認(rèn)識(shí)自然、改造自然之鎖鑰”(中國化學(xué)會(huì)成立50周年《祝愿》詞)。在這里,所謂“綜宏析微、撥偽存真、精益求精”亦就是對(duì)運(yùn)用化學(xué)方法探索化學(xué)科學(xué)真理的作用的經(jīng)典描述。

化學(xué)史家們現(xiàn)在一般都承認(rèn):化學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明,無論巨細(xì),幾乎從來就不是個(gè)人自發(fā)做出的獨(dú)創(chuàng)貢獻(xiàn)。即使那些最具革命性的化學(xué)理論也都是長(zhǎng)期演變或發(fā)展的結(jié)果。一些基本的化學(xué)思想(如元素、原子、分子等)產(chǎn)生于各個(gè)不同的地域,這些思想逐漸經(jīng)過交融、合并、修改和補(bǔ)充,最后公之于眾,形成了一種新的化學(xué)概念。這種化學(xué)概念又轉(zhuǎn)而影響和改變后來的化學(xué)理論,結(jié)果使化學(xué)科學(xué)有可能永無止境的進(jìn)步不己。在這里,我們認(rèn)為有必要明確回答這樣一個(gè)問題:推動(dòng)化學(xué)科學(xué)不斷前進(jìn)的動(dòng)力因素究竟是什么?從科學(xué)方法論的視角來考察,化學(xué)的不同發(fā)展階段就會(huì)孕育或形成不同的化學(xué)方法,而一旦新的化學(xué)方法產(chǎn)生又會(huì)推動(dòng)化學(xué)發(fā)展從一個(gè)階段邁向新的階段。從這個(gè)意義上可以說:一部化學(xué)發(fā)展史也是一部化學(xué)方法的演化史。

化學(xué)方法從其內(nèi)涵來說有兩個(gè)方面:一是化學(xué)家的思維方式,另一個(gè)是化學(xué)家運(yùn)用的物質(zhì)手段。用現(xiàn)代約定俗成的話來說,前一個(gè)是“軟件”,后一個(gè)“硬件”,兩者相輔相成才構(gòu)成完整的所謂的科學(xué)方法。而要比較全面而又系統(tǒng)地?cái)⑹龊吞接懟瘜W(xué)方法的演化史,不僅要涉及化學(xué)家的個(gè)人秉性和才智,而且也涉及到化學(xué)家所處的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及他們所接觸的哲學(xué)思想。

2 古代實(shí)用化學(xué)時(shí)期和化學(xué)方法的孕育

化學(xué)的原始形式是煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),煉金術(shù)是思辨哲學(xué)(在古希臘是亞里士多德哲學(xué),在古代中國則是道教哲學(xué))和工藝技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。其后形成的醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)則是煉金術(shù)向近代化學(xué)的過渡,比起煉金術(shù)來,后者更注重化學(xué)工藝技術(shù)、強(qiáng)調(diào)實(shí)用。但是,其哲學(xué)思想基礎(chǔ)仍然是和煉金術(shù)一脈相承。此時(shí)的化學(xué)還沒有從生產(chǎn)實(shí)踐和哲學(xué)中分化出來形成一門獨(dú)立的科學(xué),相對(duì)應(yīng)的化學(xué)方法也不具有科學(xué)的形志,而具有思辨的特征和“準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)”(或用火操作的化學(xué)實(shí)踐)的痕跡。

2.1 思辨方法

煉金術(shù)士力圖通過物體的可直接觀察的性質(zhì)(如顏色、熔度及晶形等)作為實(shí)證來闡明亞里士多德的哲學(xué)。亞里士多德關(guān)于“萬物皆變”并趨向“完善”的思想告訴人們,金屬中那些不夠完善的金屬(所謂賤金屬),總是力求變得象黃金等貴金屬一樣盡善盡美。煉金術(shù)士們堅(jiān)信自己掌握的化學(xué)工藝技術(shù)手段能使之如愿以償,即可用火操作把賤金屬變成為貴金屬,這既是煉金術(shù)賴以生存的思想基礎(chǔ),也是從當(dāng)時(shí)冶金實(shí)踐中得出的仿佛合乎邏輯的結(jié)論。與其驚人相似的是信奉道教哲學(xué)的中國著名煉丹家葛洪有句名言:“變化者,乃天地之自然,何嫌金銀不可以異物乎”。在他看來,不僅金銀等貴金屬可以由它物變化而來,而且金銀等“不腐”、“不朽”的屬性也可發(fā)生轉(zhuǎn)移,甚至進(jìn)入體內(nèi)。這種“萬物皆可互變”的思想使煉丹方士們堅(jiān)信“服金者壽如金”,“服玉者壽如玉”。

綜上所述,古代的化學(xué)思辨方法是以觀察為基礎(chǔ),并運(yùn)用原始的歸納與演繹的邏輯方法所構(gòu)成的。其中包括了直觀的觀察、天才的猜測(cè)和原始的邏輯推理三個(gè)構(gòu)成內(nèi)容。而古代原子論和邏輯學(xué)則是這種方法的兩大杰出成果,可以說它們是后來化學(xué)發(fā)展為科學(xué)的內(nèi)在“種子”或“胚芽”。

古代原子論的創(chuàng)立者德謨克利特首先寫成《論邏輯》一書,認(rèn)為人對(duì)自然的認(rèn)識(shí)是從經(jīng)驗(yàn)觀察上升到理性認(rèn)識(shí)的過程,在該過程中需要運(yùn)用歸納邏輯等方法。他在建立原子論的過程中,把直觀可見的水、氣、火、土等“元素”以致自然萬物,都視為由不可見的“原子”所構(gòu)成的物質(zhì)客體,試圖以觀察不到的本質(zhì)來說明可觀察到的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生了科學(xué)方法的“胚芽”,即以微觀物質(zhì)的相互作用來解釋宏觀運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的方法。該方法試圖把宏觀層次物質(zhì)變化現(xiàn)象還原到微觀層次原子運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律來認(rèn)識(shí)。這種“還原思維模式”對(duì)后來的哲學(xué)和科學(xué)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。

繼德謨克利特之后,主張四元素說的亞里士多德又進(jìn)一步論述了演繹邏輯,他把以往的一些零散的邏輯方法論思想加以吸收、改造并以其名著《工具論》一書的完成確立了邏輯學(xué)。他強(qiáng)調(diào)把邏輯方法視為研究科學(xué)、認(rèn)識(shí)真理的重要工具,并試圖說明思辨觀念怎樣從經(jīng)驗(yàn)的東西產(chǎn)生的,進(jìn)而從邏輯上對(duì)思辨方法進(jìn)行了總結(jié)。

2.2 準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)用化學(xué)時(shí)期產(chǎn)生的化學(xué)思辨方法有其合理性,并具有科學(xué)內(nèi)在“種子”或“胚芽”的積極意義。但在古代社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)水平低下的情況下,思辨方法還不可能依照充分的事實(shí)去進(jìn)行理論概括,更不可能進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn),從而就可能導(dǎo)致粗糙的以致是錯(cuò)誤的結(jié)論。例如,把本來并非是化學(xué)元素的水、氣、土、火等復(fù)雜物質(zhì)看成是最簡(jiǎn)單的“元素”等。由此可見,沒有用實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)去檢驗(yàn)化學(xué)認(rèn)識(shí)的結(jié)果,也沒有用假設(shè)所預(yù)言的事實(shí),來驗(yàn)證各種假設(shè)——這是思辨方法的根本缺陷。帶有這種缺陷的化學(xué)思辨方法還只是一種處于萌芽狀態(tài)的科學(xué)方法,盡管它是與處于化學(xué)原始形態(tài)的煉金術(shù)(或煉丹術(shù))是相適應(yīng)的,但畢竟是極不完善的,還需要向以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)方法轉(zhuǎn)變。

處在16世紀(jì)至17世紀(jì)前半葉的醫(yī)藥化學(xué)家和冶金化學(xué)家們,對(duì)變賤金屬為貴金屬的目標(biāo)已經(jīng)不感興趣。對(duì)于他們來說,寧肯放棄煉金術(shù)的思辨觀念,也要強(qiáng)調(diào)實(shí)用。這是由于煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),無論在西歐還是在中國流行千年之久,但結(jié)果得不償失。相反由于它的神秘性質(zhì)和脫離生產(chǎn)實(shí)際,終究還是嚴(yán)重地延緩以致阻滯了化學(xué)的發(fā)展。不少有識(shí)之士開始在實(shí)踐中摒棄煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),這方面的代表人物有西歐的醫(yī)藥化學(xué)派帕拉塞斯、冶金化學(xué)派阿格里柯拉,在中國則是醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍和編撰化學(xué)工藝百科全書《天工開物》的學(xué)者宋應(yīng)星。他們主張化學(xué)只有從煉金術(shù)(或煉丹術(shù))的羈絆中解放出來,才能達(dá)到它前進(jìn)的真正出發(fā)點(diǎn)。

正是在制取藥物和冶煉金屬的實(shí)踐中,天平開始得到廣泛應(yīng)用、定量觀念得到傳播、定量實(shí)驗(yàn)方法的重要性開始受到重視,一些元素和化合物的知識(shí)有了新的積累,酸、堿、鹽及其反應(yīng)的性質(zhì)開始為人知??梢姀臒捊鹦g(shù)士(或煉丹方士)開始到冶金化學(xué)家及醫(yī)藥化學(xué)家的活動(dòng),無疑帶來了多種可以作為科學(xué)解釋的結(jié)果。但是,這些近代化學(xué)的先驅(qū)者們的目標(biāo)均屬實(shí)用性質(zhì),而不屬于化學(xué)科學(xué)。作為科學(xué)的化學(xué)還需要以建立科學(xué)理論為目標(biāo),還需科學(xué)的理念來指導(dǎo)觀察和理解實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

3 近代實(shí)驗(yàn)化學(xué)時(shí)期和化學(xué)方法的形成

17世紀(jì)下半葉到18世紀(jì),化學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)化學(xué)時(shí)期,它開始同思辨哲學(xué)相分離,并徹底從煉金術(shù)(或煉丹術(shù))中解放出來,近代化學(xué)由此開端。這一時(shí)期化學(xué)的主要任務(wù)是“搜集材料”,對(duì)物質(zhì)及其性質(zhì)進(jìn)行分門別類的研究。這就需要運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分解或分析,并在依次獲得的大量經(jīng)驗(yàn)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納與概括,結(jié)果抽提出了關(guān)于科學(xué)的元素概念和燃燒的氧化理論。在這個(gè)過程中,以實(shí)驗(yàn)歸納為標(biāo)志的經(jīng)驗(yàn)方法,作為科學(xué)形態(tài)的化學(xué)方法開始形成。

3.1 經(jīng)驗(yàn)方法

波義耳和拉瓦錫作為這一時(shí)期的兩個(gè)富有代表性的化學(xué)家,為化學(xué)方法的形成作出了奠基性的貢獻(xiàn)?!皯岩膳苫瘜W(xué)家”波義耳以他的新思想(機(jī)械論的微粒哲學(xué))和新方法(化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法),把化學(xué)開始確立為科學(xué),而拉瓦錫則以他的具有系統(tǒng)性、嚴(yán)格定量性的實(shí)驗(yàn)方法和善于運(yùn)用理論思維的邏輯推理方法(主要是歸納法)完成了由波義耳開始的將化學(xué)變成科學(xué)的化學(xué)革命過程。

具體來說,波義耳深受現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的始祖、英國哲學(xué)家弗朗西斯.培根的科學(xué)方法論(或“新工具論”)和機(jī)械論的微粒哲學(xué)的影響。在他的化學(xué)和物理學(xué)研究中,相當(dāng)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)和歸納法的科學(xué)方法論作用,同時(shí)非常嚴(yán)格地遵循機(jī)械論解釋的原則。波義耳反對(duì)把化學(xué)看做一種制造黃金等貴金屬或者醫(yī)療藥物的經(jīng)驗(yàn)技藝,而應(yīng)當(dāng)看作一門科學(xué),作為科學(xué)的一個(gè)分支,化學(xué)主要從事對(duì)化學(xué)現(xiàn)象作理論解釋,而不是單純?nèi)?shí)際利用它們。他還主張,實(shí)驗(yàn)的方法和與此相聯(lián)系的對(duì)自然界的觀察是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ),化學(xué)應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)方法而不是用玄虛的思辨和抽象的空談來確立關(guān)于物質(zhì)化學(xué)變化的定律。同時(shí)波義耳復(fù)興了與亞里士多德哲學(xué)相悖逆的古代樸素的原子論,強(qiáng)調(diào)了物質(zhì)的微粒哲學(xué)的觀點(diǎn)。該觀點(diǎn)認(rèn)為:自然界是由一些細(xì)小致密、用物理方法不可分割的粒子構(gòu)成,粒子結(jié)合成粒子團(tuán),粒子團(tuán)作為基本單位參與化學(xué)反應(yīng)。在這里可以說已經(jīng)孕育著近代科學(xué)原子論的雛形。

拉瓦錫同波義耳一樣,繼承了弗朗西斯·培根的科學(xué)實(shí)驗(yàn)論,強(qiáng)調(diào)“除了通過實(shí)驗(yàn)和觀察的自然道路去尋求真理之外,別無它途”。但他與波義耳不同,特別強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)歸納中的定量性,認(rèn)為“必須用天平進(jìn)行測(cè)定來確定真理”。并以精密的規(guī)范操作實(shí)踐檢驗(yàn)傳統(tǒng)理論。拉瓦錫把波義耳倡導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn)歸納法推進(jìn)到了新的階段。其經(jīng)驗(yàn)方法表現(xiàn)出了如下特點(diǎn):從定性的實(shí)驗(yàn)歸納發(fā)展到了定量的實(shí)驗(yàn)歸納。拉瓦錫是明確提出,把由天平確定的量作為衡量的尺度,對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明的第一個(gè)化學(xué)家。正是運(yùn)用了這種“以量求質(zhì)”的方法用以檢驗(yàn)傳統(tǒng)的燃素說,終于否定了燃素的存在,了燃素理論對(duì)化學(xué)的百年統(tǒng)治。

拉瓦錫時(shí)代的化學(xué)方法尚屬經(jīng)驗(yàn)性質(zhì),但具有較高的嚴(yán)密性和系統(tǒng)性,較強(qiáng)的理論概括性。正是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,運(yùn)用概括的理論思維方法,拉瓦錫把從若干燃燒反應(yīng)中所抽取出來的氧化的本質(zhì)屬性,推廣到所有燃燒反應(yīng)過程,從而形成具有普遍意義的氧化燃燒理論。

總之,波義耳——拉瓦錫時(shí)代的化學(xué)方法已趨形成,但比較強(qiáng)調(diào)“知識(shí)不能超出經(jīng)驗(yàn)范圍”,相對(duì)來說還比較忽視科學(xué)抽象、假說和演繹的理論思維作用。化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展就需要推動(dòng)化學(xué)方法,從經(jīng)驗(yàn)方法過渡到理論方法的階段。

3.2 理論方法

從18世紀(jì)末到19世紀(jì),化學(xué)呈現(xiàn)出從搜集材料向整理材料發(fā)展的勢(shì)頭。在此期間,化學(xué)積累了龐大數(shù)量的實(shí)證的知識(shí)材料,以致在化學(xué)研究領(lǐng)域中有系統(tǒng)地和依據(jù)材料的內(nèi)在聯(lián)系。把這些材料加以整理的要求,已經(jīng)成為勢(shì)在必然。而建立化學(xué)的各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域相互間的正確聯(lián)系,也同樣成為不可避免。由此,近代化學(xué)開始走進(jìn)了理論領(lǐng)域。這一時(shí)期得到發(fā)展的理論方法主要有科學(xué)抽象、演繹推理、科學(xué)假說、比較分類及非邏輯推理等。

3.2.1 科學(xué)抽象

由波義耳倡導(dǎo),拉瓦錫加以發(fā)展的定量實(shí)驗(yàn)歸納法,在18世紀(jì)與19世紀(jì)之交得到了化學(xué)家們普遍的重視與運(yùn)用。在這種狀況下,質(zhì)量守恒定律、定比定律和當(dāng)量定律等化學(xué)基本定量定律被發(fā)現(xiàn),緊接著對(duì)這些定律作出理論上的科學(xué)解釋亦就成為化學(xué)家的迫切任務(wù)。英國化學(xué)家道爾頓首先把這些在化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上歸納總結(jié)得出的定量定律跟物質(zhì)由原子構(gòu)成的觀念相聯(lián)系,并把原子量概念引入化學(xué),建立了科學(xué)的原子論。該理論在19世紀(jì)初被公認(rèn)為理論化學(xué)的最高成就。他所采用的就是一種稱謂“科學(xué)抽象”的理論方法,即在經(jīng)驗(yàn)歸納所提供的大量科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用概念、判斷、推理的理論思維方法,抽提出物質(zhì)內(nèi)部的共同本質(zhì),確認(rèn)了“原子”的客觀實(shí)在,并就原子的不同類型、性質(zhì)和質(zhì)量等屬性提出了科學(xué)論斷,從而找到了各個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律的內(nèi)部聯(lián)系,建立起了科學(xué)的原子論。這種科學(xué)抽象的方法具有把觀察與思考、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累和豐富想象,新穎的理論構(gòu)思相結(jié)合的特點(diǎn),致使他的思維分析能達(dá)到實(shí)驗(yàn)分析所不能達(dá)到的深度。即使在顯微鏡得到改進(jìn)時(shí)也不易被人看見的原子,道爾頓卻早已用思維把握住了原子。

3.2.2 演繹推理

該理論方法是指從一般規(guī)律或原理出發(fā),運(yùn)用數(shù)學(xué)的演算或者邏輯的證明,得出特殊事實(shí)應(yīng)遵循的規(guī)律,即“從一般到特殊”的邏輯推理方法。演繹推理是一種必然性的推理,只要推理的前提是真實(shí)的,推理形式是合乎邏輯的,那么推理結(jié)論也必然是正確的。在道爾頓時(shí)代,化學(xué)理論的建立與發(fā)展就迫切需要運(yùn)用這種演繹推理的思維工具。19世紀(jì)初,道爾頓在初步建立科學(xué)原子論后,就從這一普遍原理出發(fā),考察不同元素的原子之間的相互關(guān)系及其規(guī)律性。他注意到:一種元素的原子不僅可以同另一種元素的一個(gè)原子相化合形成化合物,也可以同另一種元素的兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)原子相化合形成化合物,而每種元素的原子的重量(原子量)又都是固定的。據(jù)此運(yùn)用原子論就可以推論得出:在由兩種元素生成的多種化合物中,同一定重量的第一種元素相化合的第二種元素的重量,彼此間就必然會(huì)呈現(xiàn)出簡(jiǎn)單整數(shù)比的關(guān)系。

沿著這樣的思路前行,后來,化學(xué)家們用演繹方法推理出了“倍比定律”。此后,道爾頓根據(jù)倍比定律的邏輯推理,有目的地進(jìn)行了定量分析實(shí)驗(yàn),從氮的氧化物、碳的氧化物等一系列化合物組成分析的數(shù)據(jù)中證實(shí)了倍比定律的成立。

3.2.3 科學(xué)假說

科學(xué)假說的出現(xiàn)是理論方法日趨成熟的一個(gè)標(biāo)志。因?yàn)檫\(yùn)用假說方法能夠在已知科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上超出經(jīng)驗(yàn)感覺的范圍,對(duì)未知現(xiàn)象作出假定性的說明。正如1811年,意大利化學(xué)家阿伏伽德羅提出分子假說時(shí)所做的那樣。當(dāng)時(shí)道爾頓的原子論和蓋·呂薩克所發(fā)現(xiàn)的氣體體積簡(jiǎn)比定律的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)之間正處于不可調(diào)和的矛盾狀態(tài)。而解決這一矛盾,不能單純依靠經(jīng)驗(yàn)方法,以此為契機(jī),阿伏伽德羅提出“分子假說”,把原子理論推向前進(jìn)。阿伏伽德羅的理論研究有一個(gè)總的指導(dǎo)思想,那就是試圖找出化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系。同時(shí)還試圖用數(shù)學(xué)方法不但表示化合物的物理性質(zhì),還用它來表示化合物的化學(xué)性質(zhì)。

由于主客觀方面的原因,分子假說長(zhǎng)期受到壓抑而未獲承認(rèn),直到坎尼查羅加以重新論證和分子量的實(shí)驗(yàn)測(cè)定得以確認(rèn),終于把道爾頓的原子論和阿佛加德羅的分子假說協(xié)調(diào)成一個(gè)合理的理論系統(tǒng),也就是說,通過分子假說的方法把道爾頓原子論發(fā)展成為原子分子學(xué)說。

3.2.4 比較分類

這是既有區(qū)別又有密切相關(guān)的一組理論方法,它們是近代化學(xué)得以完成其“整理材料”任務(wù)的一對(duì)重要思維工具?!氨容^”是根據(jù)物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)變化屬性之間的某些共同點(diǎn)或相似方面的對(duì)稱比對(duì),以揭示其內(nèi)在本質(zhì)聯(lián)系的推理方法,而“分類”則是根據(jù)事物之間的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)把研究對(duì)象區(qū)分為不同從屬關(guān)系的邏輯方法。可見“分類”是以“比較”為基礎(chǔ)的,兩者相輔相成,有助于化學(xué)家們透過紛繁復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象,尋找到隱藏在背后的化學(xué)物質(zhì)及其變化的規(guī)律。十九世紀(jì)中期,以門捷列夫?yàn)榇淼臒o機(jī)化學(xué)家就是創(chuàng)造性地運(yùn)用比較與分類的方法,把當(dāng)時(shí)已有的龐雜混亂的化學(xué)元素及化合物的知識(shí)加以整理和綜合,從而發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期律。

門捷列夫既強(qiáng)調(diào)在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過全面的比較和自然的分類,從質(zhì)和量(即元素性質(zhì)和原子量)的關(guān)系上去對(duì)化學(xué)元素的自然體系進(jìn)行理論概括,又主張只有把歸納與演繹、分析與綜合結(jié)合起來,才能發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)周期性變化的規(guī)律并據(jù)此作出科學(xué)的預(yù)測(cè)。他對(duì)某些公認(rèn)原子量的校正和對(duì)類鋁(鎵)、類硼(鋁)、類硅(鍺)的預(yù)測(cè)就是有力的例證。

3.2.5 化學(xué)直覺

隨著科學(xué)原子論、分子假說、原子分子學(xué)說的建立和元素周期律的發(fā)現(xiàn)及周期系理論的形成,在整個(gè)19世紀(jì),理論方法已在化學(xué)方法中居于主導(dǎo)地位。但是也應(yīng)當(dāng)看到在理論方法發(fā)展的同時(shí),經(jīng)驗(yàn)方法也在進(jìn)一步發(fā)展,而且構(gòu)成了理論方法發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。尤其在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域,基于發(fā)展了的經(jīng)驗(yàn)方法派生出了一種非邏輯推理——化學(xué)直覺,它極大地推動(dòng)了有機(jī)分子結(jié)構(gòu)理論的建立與建立與發(fā)展,并賦予化學(xué)理論方法特有的個(gè)性化色彩。

所謂“直覺”是一種在感知過程中未經(jīng)嚴(yán)格邏輯證明,但能迅速而準(zhǔn)確填補(bǔ)知識(shí)空白的能力,廣義的直覺包括靈感(頓悟)及直感、直觀等不同層次的一類非邏輯思維形式??茖W(xué)史表明,化學(xué)家尤其有機(jī)化學(xué)家,他們擅長(zhǎng)于憑籍化學(xué)經(jīng)驗(yàn)取得對(duì)化學(xué)事實(shí)的直觀的理解,并能卓有成效地運(yùn)用那種不注重邏輯推理,而直接得到基本正確的結(jié)果。例如,在制備某一染料之前,對(duì)于它的顏色他也會(huì)有一定的設(shè)想,在試圖合成一種具有某種藥性的藥物時(shí)也往往有一種預(yù)見,而結(jié)果往往跟預(yù)想取得一致。這也就是說,化學(xué)家有了豐富的化學(xué)經(jīng)驗(yàn),就會(huì)有一種油然而生的對(duì)某些結(jié)果的“預(yù)感”或“直感”——這也許是化學(xué)家,尤其是有機(jī)化學(xué)家所具有的一種特有的科學(xué)素養(yǎng),稱之為“化學(xué)直覺”,這是一種認(rèn)識(shí)上的飛躍,屬于直覺思維范疇。

盡管這種直覺思維并未以突發(fā)性的形式出現(xiàn),即不表現(xiàn)為“靈感”或“頓悟”,但基于豐富的化學(xué)經(jīng)驗(yàn)并通過長(zhǎng)時(shí)間的沉思和積累,化學(xué)家會(huì)有更多的機(jī)會(huì)獲得這種靈感或頓悟的。應(yīng)該承認(rèn),依靠“化學(xué)直覺”,有機(jī)化學(xué)家用化學(xué)變化的邏輯就能想象或預(yù)感原子在空間中的復(fù)雜構(gòu)型,并通過富有成效的實(shí)驗(yàn)合成手段制成具有這種構(gòu)型的有機(jī)化合物,進(jìn)而在理論與實(shí)踐的結(jié)合上把握住了有機(jī)物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,建立起了有機(jī)分子結(jié)構(gòu)理論。可見化學(xué)直覺是有機(jī)化學(xué)家富有創(chuàng)造潛力的一種標(biāo)志。眾所周知,德國有機(jī)化學(xué)家凱庫勒就是一個(gè)杰出的代表。正是他,把個(gè)人的才智和對(duì)碳原子相互結(jié)合關(guān)系的理論研究相聯(lián)系,最終完成了一種天賦般的直覺判斷——苯的碳原子之間成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在這里,凱庫勒的個(gè)人才智主要表現(xiàn)在他早期學(xué)習(xí)建筑所獲得的對(duì)事物“空間結(jié)構(gòu)美”的認(rèn)識(shí)和對(duì)事物形象化的孜孜追求。一旦這種才智和他的化學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累相結(jié)合,就會(huì)產(chǎn)生一種閃耀智慧火花的化學(xué)直覺。

參考文獻(xiàn):

[1]王德勝主編.化學(xué)方法論[M].杭州:浙江教育出版社,2007.

篇7

【關(guān)鍵詞】工程化學(xué);教學(xué)改革;興趣教學(xué)

針對(duì)非化學(xué)化工專業(yè)的工科大學(xué)本科生開設(shè)的《工程化學(xué)》課程,具有課時(shí)較少(我校限制在26~40學(xué)時(shí)內(nèi)),而涵蓋內(nèi)容卻很豐富的特點(diǎn)。目前所用教材[1]不但涵蓋了無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的一般化學(xué)原理,還適當(dāng)介紹了當(dāng)今科技前沿和熱點(diǎn)的一些內(nèi)容,涉及到材料、能源和生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域。因此在教學(xué)中面臨的首要問題,是如何處理好學(xué)時(shí)少與內(nèi)容多這一矛盾。另外在教學(xué)過程中還會(huì)遇到的一個(gè)問題就是,部分學(xué)生對(duì)于這一課程的學(xué)習(xí)熱情不高,甚至提出“我們非化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生為什么要學(xué)化學(xué)”這樣的問題。

因此在講課過程中照本宣科、面面俱到顯然是行不通的。課程內(nèi)容多課時(shí)少,什么都講等于什么都沒有講,而學(xué)生們對(duì)化學(xué)的認(rèn)知程度本來就比化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生薄弱得多,造成了學(xué)生聽不懂而不想聽,不想聽更聽不懂的惡性循環(huán)。

實(shí)際上《工程化學(xué)》的設(shè)置是有其必要性的,這體現(xiàn)了中學(xué)“數(shù)理化”三大課程在大學(xué)中的延續(xù)深化。在大學(xué)中“高等數(shù)學(xué)”和“大學(xué)物理”是必修的重要課程,而《工科化學(xué)》可以看成是“大學(xué)化學(xué)”(在部分院校的課程設(shè)置中確實(shí)有這樣的名稱),是理工科學(xué)生構(gòu)筑自然科學(xué)知識(shí)體系的重要基石。因此現(xiàn)在可以回答學(xué)生在前面提出的問題了:缺少了化學(xué)基本知識(shí)和基本理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的理工科大學(xué)生,是知識(shí)不扎實(shí)、思維不全面的“跛子”人才。

明白了這一點(diǎn),不妨將本課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為:培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的思維方法去認(rèn)識(shí)世界。根據(jù)這一出發(fā)點(diǎn),在教學(xué)過程中內(nèi)容應(yīng)當(dāng)有所取舍,側(cè)重于基本知識(shí)的掌握和基本方法的訓(xùn)練,內(nèi)容不宜過深過難,切忌枯燥無味的課堂氣氛,逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)效果,我認(rèn)為課程中有三個(gè)部分的內(nèi)容可以適當(dāng)闡發(fā),作為興趣教學(xué)開展的突破口。

一、原子結(jié)構(gòu)

原子作為化學(xué)研究中的最小單位,其結(jié)構(gòu)知識(shí)是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),但由于涉及的內(nèi)容比較艱深,在具體的介紹中要深入淺出,即避免相對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),但在思考問題方面卻要引學(xué)生往深處去想??梢詫⒘孔恿W(xué)的發(fā)展史話作為介紹的切入點(diǎn),因?yàn)樯蟼€(gè)世紀(jì)初期對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的突破性研究成果是量子力學(xué)建立和發(fā)展的重要階段[2],諸多科學(xué)巨擘得以一展他們天才的光芒,這里面包含的曲折與成就、趣聞和佳話,對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)難得的啟發(fā)教育機(jī)會(huì)。另外在學(xué)習(xí)這一章節(jié)始終要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)的是,原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)屬于微觀世界,與我們一般接觸的宏觀世界,其尺度差距當(dāng)在1010以上,可用天壤之別來形容。所以在微觀世界中很多方面,比如“波粒二象性”、“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”等量子力學(xué)的基本概念,是很難被一般人理解的,因?yàn)樗鼈冊(cè)诤暧^世界里沒有對(duì)應(yīng)的參照物,學(xué)習(xí)在一個(gè)完全不同的世界里去認(rèn)識(shí)問題、思考問題,是一個(gè)挑戰(zhàn)。聽了這樣的介紹后,學(xué)生既感覺有挑戰(zhàn)性而提高了學(xué)習(xí)熱情,也不會(huì)死鉆牛角尖非用宏觀的情景來聯(lián)系微觀而不能理解、難以自拔。

比如說“物質(zhì)波”這一微觀粒子的存在方式,實(shí)際上是“波粒二象性”的另外一種表達(dá),介紹的時(shí)候往往以宏觀世界的“機(jī)械波”舉例來幫助學(xué)生對(duì)于諸如“波長(zhǎng)”、“干涉”等概念的理解,但同時(shí)一定要強(qiáng)調(diào),此“(物質(zhì))波”非彼“(機(jī)械)波”,從本質(zhì)上它們是不同的,比如前者不但傳遞能量而且也輸送物質(zhì)本身,即不需要介質(zhì)就可以傳播,而后者僅僅是傳遞能量(暫不考慮能量本身也是抽象意義上的物質(zhì))。通過這個(gè)例子,同學(xué)們可以體會(huì)到類比這一方法的長(zhǎng)處和局限性,再進(jìn)一步舉例說明玻爾的原子模型為什么較先被提出,而最后卻不能自圓其說,就是因?yàn)檫@一模型實(shí)際上是帶著“先入為主”的想法,比擬了宏觀世界中恒星行星體系,而最終為微觀世界所不相容。這樣帶有實(shí)例的啟發(fā),會(huì)使得學(xué)生們?cè)谒季S方法上的眼界有所拓寬。

二、熵

作為熱力學(xué)重要函數(shù)的熵,在課堂學(xué)習(xí)中若是光介紹其計(jì)算公式,未免過于枯燥。而作為對(duì)當(dāng)代科學(xué)有所了解的教師,都會(huì)知道這一概念在化學(xué)、物理、生命科學(xué)以至于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等非理工學(xué)科中的重要性[3]。熵就是混亂度的量衡,熵值越高,系統(tǒng)越趨向于混亂和無秩序化,這是熵這一概念的核心。為何在萬物變化中總有不可逆過程,什么過程又是自發(fā)的?孤立體系的熵值不會(huì)減少這一判據(jù)的重要性,揭示了萬事萬物錯(cuò)綜復(fù)雜變化表象下一條內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)律。為什么“水往低處流,人往高處走”,因?yàn)槿瞬皇且粋€(gè)孤立體系,不但每天攝入營養(yǎng)、排棄廢物,而且還通過接受教育,不斷提高自身文化素養(yǎng),這是一個(gè)大學(xué)生不但應(yīng)該懂得而且應(yīng)該努力做得更好的事情。

轉(zhuǎn)貼于 再比如現(xiàn)在為什么要提倡“節(jié)約型社會(huì)”?用熱力學(xué)的觀點(diǎn)來看,社會(huì)的發(fā)展是一個(gè)熵減少的有序化過程,所以人類社會(huì)也一定是個(gè)開發(fā)性的社會(huì),在發(fā)展的同時(shí)一定伴隨著能源的利用、對(duì)自然的開發(fā)這樣一個(gè)破壞性的過程。因此不能幻想一種對(duì)生態(tài)沒有影響沒有破壞的社會(huì)發(fā)展模式,科學(xué)的發(fā)展觀當(dāng)然不是“殺雞取蛋”式的破壞性開發(fā),也不是說要“不吃不喝不發(fā)展”這樣不現(xiàn)實(shí)的極端做法,而是盡可能減少環(huán)境破壞的“節(jié)約型社會(huì)”發(fā)展模式。

通過這些介紹,學(xué)生們會(huì)發(fā)現(xiàn)化學(xué)中蘊(yùn)藏的知識(shí)實(shí)踐在化學(xué)之外,不但覺得聽課不枯燥,更完善了自身的知識(shí)體系,開闊了思維空間,對(duì)于一個(gè)大學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)是有益處的。

三、手性現(xiàn)象

在有機(jī)化學(xué)中,具有不少手性的化合物,其不同對(duì)應(yīng)異構(gòu)體生化活性往往迥異,因此對(duì)手性物質(zhì)的合成和分離是生化和制藥學(xué)科的熱點(diǎn)研究方向。而人體內(nèi)存在的天然氨基酸都是L型的這一迷題,目前尚未得到合理的解釋,由此引發(fā)的研究自然界中某一對(duì)應(yīng)異構(gòu)體占優(yōu)的外在誘因更是基礎(chǔ)科學(xué)研究的重大課題[4]。在課堂上向?qū)W生們介紹這些科學(xué)研究中的難題謎團(tuán),不但學(xué)生感覺不枯燥,而且激發(fā)了他們對(duì)未知事物的好奇心,而這正是科學(xué)研究前進(jìn)的最大動(dòng)力所在。

在緊接著的教學(xué)過程中,還應(yīng)當(dāng)向?qū)W生們指出,不但有機(jī)物質(zhì)有手性,而且無機(jī)物質(zhì)也存在手性,比如[Cr(C2O4)3]3-這樣的配位化合物離子,存在Δ型和Λ型的對(duì)應(yīng)異構(gòu)體,它們之間存在鏡像關(guān)系。進(jìn)一步闡明判斷一個(gè)化合物是否具有手性的依據(jù)是其鏡像和原物是否能夠重合,不能重合則說明它們是手性的對(duì)應(yīng)異構(gòu)體關(guān)系。隨后借助這一判據(jù),將手性的概念擴(kuò)展到宏觀物體中去,比如左手和右手,鞋子的左腳和右腳,最后將手性歸納為一種現(xiàn)象,即不但有手性物質(zhì),還有手性規(guī)則,比如左手直角坐標(biāo)系和右手直角坐標(biāo)系,左手螺旋法則和右手螺旋法則。課堂上最后可以當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行小測(cè)驗(yàn),讓學(xué)生們列出所能想到的手性現(xiàn)象,不限于化學(xué)物質(zhì)。最后的效果是出乎意料的,學(xué)生們充分拓展了自己的想象力,舉出的例子豐富多彩,有的是教師也沒有想到過的,這說明興趣能夠引起多么大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。試舉一些精彩答案如下:人與水中的倒影,印章上的字與其印在紙上的字,左旋的DNA和右旋的DNA,環(huán)形跑道上順時(shí)針與逆時(shí)針跑步……

總結(jié)

從實(shí)際情況出發(fā),制訂以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的興趣教學(xué)法在實(shí)踐中收到了良好的效果。當(dāng)然根據(jù)不同教師對(duì)教材的理解不同,自身的知識(shí)面層次不同,在開展教學(xué)中能夠有所闡發(fā)的具體內(nèi)容也可能是有所不同而相互補(bǔ)充的。當(dāng)然在這里也還是應(yīng)當(dāng)說明,活躍課堂氣氛,提高學(xué)習(xí)興趣還是要首先和課程內(nèi)容緊密相聯(lián)系,不是一味追求現(xiàn)場(chǎng)氣氛,而是做到有所聯(lián)系有所側(cè)重,把目的牢牢地收在前面說過的“培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的思維方法去認(rèn)識(shí)世界”這一核心上來。應(yīng)該說,其實(shí)任何的課程都存在一個(gè)將枯燥的課本內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的課堂教學(xué)這樣的問題,這一問題的解決首先要求老師有扎實(shí)的基本功,將課本內(nèi)容吃透才能做到教學(xué)方法上的升華,才能更好地組織教學(xué)素材;其次要求學(xué)生對(duì)課程有興趣,一定要做到老師自己對(duì)課程有鉆研的興趣,這樣平時(shí)才能更多地搜集相關(guān)信息,多看“閑書”,多發(fā)“閑想”,點(diǎn)點(diǎn)滴滴累積下來,才能在講課過程中左右逢源,有話可說,有例可舉,切合課本內(nèi)容,貼近現(xiàn)實(shí),起到良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳林根等編. 工程化學(xué)基礎(chǔ)(第二版). 北京:高等教育出版社, 2005.

[2] 曹天元. 上帝擲骰子嗎——量子物理史話. 沈陽:遼寧教育出版社,2006.

篇8

作為“人類文化的繼承者與傳播者”[1],教師身肩著幾代人的希望,同時(shí)教師的職業(yè)特點(diǎn)要求教師要具備豐富的知識(shí)和一定的應(yīng)變能力,因此教師這個(gè)職業(yè)責(zé)任重大而又富有挑戰(zhàn)。本文從大學(xué)化學(xué)知識(shí)與高中化學(xué)知識(shí)綜合考慮,將大學(xué)知識(shí)與高中教材有機(jī)結(jié)合,探索出一條更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解的教學(xué)方式方法。

一、大學(xué)化學(xué)知識(shí)在高中教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)用的必要性

首先,化學(xué)教育是一個(gè)系統(tǒng)工程,在不同階段的教育內(nèi)容既相對(duì)的自成體系但又彼此聯(lián)系、相互影響,知識(shí)呈螺旋式上升發(fā)展。高中化學(xué)知識(shí)作為化學(xué)教育的基礎(chǔ),條理清晰、通俗易懂,而隨著認(rèn)知水平的提高,大學(xué)化學(xué)知識(shí)既有對(duì)原有知識(shí)的理論深入、知識(shí)技能拓展,也有高中化學(xué)教育未曾開發(fā)的其他知識(shí)與技能。將大學(xué)知識(shí)與高中教材有機(jī)結(jié)合,即從大學(xué)知識(shí)中尋找高中知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),這樣可以形成良好的知識(shí)體系,又可以為教師的教學(xué)提供必要的素材,從而達(dá)到教學(xué)活動(dòng)中的深入淺出、應(yīng)對(duì)自如。

其次,教師的特殊功能就是把知識(shí)傳授給學(xué)生,扮演一個(gè)知識(shí)的傳遞者和信息源的角色[2],這樣的角色特點(diǎn)要求教師具備一定的專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能和技巧。教師作為知識(shí)的傳遞者與信息源,我們不能簡(jiǎn)單地照本宣科,而應(yīng)該在剖析教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行充實(shí)與加工。大學(xué)化學(xué)知識(shí)的有效引入不但可以簡(jiǎn)化知識(shí)的難度,更能在邏輯上尋找到該知識(shí)的理論依據(jù),從而對(duì)知識(shí)進(jìn)行合理的處理,為學(xué)生掃除知識(shí)障礙,避免歧義,突出重點(diǎn),把握難點(diǎn)。

最后,大學(xué)知識(shí)的部分引入,順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步以及時(shí)代的日新月異,要求教師要與時(shí)俱進(jìn),教育觀念、教育方法、專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能技巧都要緊隨時(shí)代的步伐。將大學(xué)化學(xué)知識(shí)部分引入,不僅使學(xué)生知其所以然,有效地抓住要領(lǐng),融會(huì)貫通,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)打下良好的基礎(chǔ),幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)到大學(xué)化學(xué)的過渡,而且提示學(xué)生知識(shí)的無盡,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)打下良好的基礎(chǔ),幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)由中學(xué)化學(xué)到大學(xué)化學(xué)的過渡。

二、教師如何做好大學(xué)化學(xué)知識(shí)在高中教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用

首先,教師要在教學(xué)過程中具有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)。以傳授科學(xué)文化知識(shí)、發(fā)展學(xué)生能力、培養(yǎng)學(xué)生思想道德為己任的教師來說,教育是一個(gè)復(fù)雜而又長(zhǎng)遠(yuǎn)的過程。它需要教師不斷的積累與實(shí)踐。

其次,要熟知高中化學(xué)教材與大學(xué)化學(xué)教材,并有效地結(jié)合起來。隨著新課改的進(jìn)行,為了滿足不同層次學(xué)生的發(fā)展需要,高中化學(xué)課程分為必修和選修。從內(nèi)容上看,必修模塊內(nèi)容注重基礎(chǔ)性,而選修模塊內(nèi)容更注重專業(yè)性,難度加深,為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。[3]

對(duì)于師范院校的專業(yè)課設(shè)置,為使師范生更好地應(yīng)對(duì)將來的課程教學(xué),深入理解把握教學(xué)內(nèi)容,師范院?;瘜W(xué)專業(yè)課包括無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)。專業(yè)課理論性比較強(qiáng),內(nèi)容抽象,注重實(shí)驗(yàn),難度較大。在知識(shí)內(nèi)容上大學(xué)化學(xué)知識(shí)與高中化學(xué)知識(shí)有一定的重疊但卻不重復(fù),如酸堿電離理論、原電池反應(yīng)、電解池反應(yīng)、雜化理論等,在高中和大學(xué)根據(jù)學(xué)生的接受和認(rèn)知能力,進(jìn)行了拓展與深入的研究。同時(shí)大學(xué)化學(xué)知識(shí)也有高中化學(xué)知識(shí)拓展的領(lǐng)域,如溶液的滲透壓、緩沖溶液、電極電勢(shì)等,這些知識(shí)并未被在高中教學(xué)中提及,但在大學(xué)里得到進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)與深入的研究??梢哉f高中化學(xué)知識(shí)是基礎(chǔ),而大學(xué)化學(xué)知識(shí)則為其升華,二者相互影響。對(duì)不同類型的高中知識(shí)采取不同方式與大學(xué)知識(shí)結(jié)合,在具體教學(xué)活動(dòng)中收益特別明顯。

最后,要注重實(shí)踐。教育教學(xué)活動(dòng)針對(duì)的是一個(gè)個(gè)有生命的鮮活的個(gè)體。在具體的實(shí)踐過程中必然會(huì)面對(duì)各種各樣的問題。這時(shí)便需要教師在面對(duì)問題時(shí)靈活處理,在相關(guān)教育原則及方針的指導(dǎo)下,根據(jù)學(xué)生的具體認(rèn)知情況、學(xué)生的領(lǐng)悟效果,做出相應(yīng)的有效的回應(yīng),積極探索出一條適合學(xué)生發(fā)展的新思路、新方法。

三、應(yīng)用策略

在高中,由于學(xué)生認(rèn)知水平和心理發(fā)展水平有限,很多知識(shí)只給了相關(guān)概念定義卻沒有理論的形成過程,造成一部分學(xué)生的認(rèn)知障礙,如酯化反應(yīng)為什么是酸脫羥基醇脫氫?為什么1mol任何粒子數(shù)均為6.02×1023個(gè)?為什么1molFe(OH)3膠體中膠粒數(shù)小于1NA?……這類知識(shí)既是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的深入理解,更是涉及到了我們不曾熟悉學(xué)習(xí)過的化學(xué)知識(shí),如果處理不當(dāng)就可能為以后的學(xué)習(xí)留有隱患。處理這類問題時(shí)首先要求教師要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),能夠用光波的知識(shí)解釋學(xué)生的疑惑。其次處理方式要靈活,教師可以采取提問、作業(yè)、學(xué)生課外查證、學(xué)后感等形式了解并解決學(xué)生的疑惑,有針對(duì)性地為每個(gè)學(xué)生疑惑答疑。如解釋酯化反應(yīng)時(shí)大學(xué)知識(shí)的引入不僅說明了酯化反應(yīng)的本質(zhì)原因,其中第三醇酯化的引入[4],更是提醒教師在教學(xué)活動(dòng)中要注重知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)性,不能將知識(shí)教死,為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)掃除知識(shí)障礙。

在高中,有些物理量間的關(guān)系只是硬性給出,并未說明原因,造成學(xué)生認(rèn)知上的誤解,對(duì)知識(shí)模糊不清。如反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系,得失氧、化合價(jià)升降與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系……在解決這類問題時(shí),教師要意識(shí)到知識(shí)的邏輯聯(lián)系對(duì)學(xué)生的重要性。很多學(xué)生不明白不理解為什么焓變可以表示反應(yīng)的反應(yīng)熱,甚至造成焓變就是反應(yīng)熱的誤解。為什么初中用得失氧判斷氧化反應(yīng)高中就用化合價(jià)升降判斷氧化還原反應(yīng),不明白二者之間的區(qū)別與聯(lián)系。這些都要求教師不但要有過硬專業(yè)知識(shí)能解答類似問題,同時(shí)也要相應(yīng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生理解清楚。對(duì)于概念或原理可以按照化學(xué)發(fā)展史串聯(lián)起來,如人們首先根據(jù)得失氧命名了氧化還原反應(yīng),后來隨著科技的進(jìn)步以及人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)種類的增多,人們根據(jù)得失氧的過程中必伴隨著化合價(jià)的變化這一特點(diǎn)將氧化還原反應(yīng)的定義擴(kuò)展為凡是有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)就叫做氧化還原反應(yīng)[5],也可以采取“提出問題-分析討論-相關(guān)查證”的思路引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并學(xué)會(huì)采取多種方法積極解決問題。

隨著新課改的進(jìn)行,部分大學(xué)知識(shí)被增加到選修模塊中,更早地讓同學(xué)們了解相關(guān)知識(shí)。如何處理看待這些“下放”的知識(shí)對(duì)于師范生既是一種挑戰(zhàn)也是一種必備的儲(chǔ)蓄。如電子的能級(jí)排布、價(jià)層電子對(duì)互斥模型、軌道雜化理論[6]……處理這類問題時(shí),首先教師要對(duì)相關(guān)知識(shí)了解清晰透徹。教師不但要了解清楚高中化學(xué)中的相關(guān)知,也應(yīng)該熟知相應(yīng)的此類知識(shí)在大學(xué)中的講解,對(duì)知識(shí)有全面的了解與把握。其次這類知識(shí)通常在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中選取的難度并不十分難,但理解起來困難。這時(shí)教師要靈活處理適當(dāng)把握處理的方式方法,既要使學(xué)生能理解又不要引入過多過難的相關(guān)理論。

篇9

關(guān)鍵詞:新課程標(biāo)準(zhǔn);化學(xué)師范生;知識(shí)結(jié)構(gòu);特點(diǎn);分類

新課程、新教材的一個(gè)明顯變化是難度降低了,但知識(shí)面加寬了,所以新課程標(biāo)準(zhǔn)下的知識(shí)的重要性并不會(huì)減弱,相反,知識(shí)的價(jià)值更高。作為科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,知識(shí)是學(xué)習(xí)方法、體驗(yàn)過程、培養(yǎng)能力和理解科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)關(guān)系的載體??梢哉f,教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)是制約教師駕御新課程的頸瓶。因此,化學(xué)教師必須重構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)教師專業(yè)發(fā)展。課程設(shè)置的“綜合化”、教育內(nèi)容的“社會(huì)化”、教育技術(shù)的“現(xiàn)代化”都要求教師知識(shí)結(jié)構(gòu)多元化。

1根據(jù)知識(shí)涉及的領(lǐng)域來分析

根據(jù)知識(shí)涉及的領(lǐng)域,可以將化學(xué)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分為一般科學(xué)文化知識(shí)、化學(xué)專業(yè)知識(shí)和教育專業(yè)知識(shí)。

1.1一般科學(xué)文化知識(shí)

1.1.1 人生哲學(xué)及化學(xué)哲學(xué)知識(shí)

哲學(xué)是使人明智的學(xué)問,教師要建造合理的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu),離不開辯證唯物主義哲學(xué)的指導(dǎo)。

因?yàn)榻處熓墙逃说娜?,所以?yīng)該對(duì)人、人生、人性必須有比較深刻的理解和把握。哲學(xué)是觀察事物、分析問題和處理問題的基本依據(jù),是系統(tǒng)化、理論化的世界觀,是認(rèn)識(shí)世界和改造世界的方法論?;瘜W(xué)哲學(xué)主要包括三個(gè)方面的問題即本體論問題、認(rèn)識(shí)論問題和邏輯問題[1]?;瘜W(xué)教師了解一些化學(xué)哲學(xué)知識(shí)有助于更深刻地理解和揭示化學(xué)本質(zhì),有助于發(fā)現(xiàn)科學(xué)思維方式的特征及其變化和發(fā)展,也有助于啟迪思想、開闊思路,如此,可以使化學(xué)教師獲得更多智慧,從而把學(xué)生帶入充滿智慧的殿堂。

1.1.2 化學(xué)美學(xué)知識(shí)

美學(xué)知識(shí)可以陶冶人的高尚情操?;瘜W(xué)美學(xué)是化學(xué)與人文學(xué)的結(jié)合點(diǎn),它是用美學(xué)的眼光來審視化學(xué)問題,從而為化學(xué)提供人的價(jià)值尺度和情感指向,給化學(xué)理性插上詩意和靈性的翅膀[2]。化學(xué)美學(xué)知識(shí)包括對(duì)化學(xué)學(xué)科中美的發(fā)現(xiàn)、感受、鑒賞以及創(chuàng)造化學(xué)美等方面的知識(shí)。表現(xiàn)在化學(xué)教師的儀表美、化學(xué)語言的簡(jiǎn)潔美、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的對(duì)稱美、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象美、物質(zhì)結(jié)構(gòu)美、化學(xué)原理的統(tǒng)一和諧美、化學(xué)家的人格美等。化學(xué)教師應(yīng)該掌握一些美學(xué)知識(shí),在教學(xué)中滲透美,使學(xué)生加深對(duì)化學(xué)價(jià)值的體驗(yàn),得到情感領(lǐng)域的升華。

1.2化學(xué)專業(yè)知識(shí)

1.2.1 陳述性知識(shí)

所謂的陳述性知識(shí)是指陳述是什么、為什么的知識(shí),即學(xué)科內(nèi)的事實(shí)、概念、原理等的知識(shí)?;瘜W(xué)學(xué)科中的陳述性知識(shí)主要包括化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、相關(guān)學(xué)科的知識(shí)、化學(xué)方法論知識(shí)、最新化學(xué)科技、前沿知識(shí)、與化學(xué)相關(guān)的生產(chǎn)、生活知識(shí)等。

(1)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)主要包括化學(xué)概念、原理、化學(xué)變化的基本規(guī)律、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)、化學(xué)文化知識(shí)等。這是成為一個(gè)好教師的必要條件。

(2)相關(guān)學(xué)科的知識(shí)

從化學(xué)學(xué)科自身特點(diǎn)來看,它是一門綜合性極強(qiáng)的學(xué)科。同時(shí),隨著自然科學(xué)的發(fā)展,化學(xué)與生物、物理、地理、材料、能源等眾多學(xué)科交叉、滲透、融合?;瘜W(xué)研究的范圍已經(jīng)擴(kuò)展到宇宙空間、人類社會(huì)、微觀世界的各個(gè)領(lǐng)域,所以,作為一個(gè)化學(xué)教師,必須具備包括數(shù)學(xué)、物理、生物、地理、醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。

(3)化學(xué)方法論知識(shí)

化學(xué)方法論主要是指學(xué)習(xí)化學(xué)、研究、探索和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的指導(dǎo)理論和方法。它不僅是化學(xué)教師自身學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的指導(dǎo)思想,也是化學(xué)教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的工具。比如,歸納與演繹、分析與綜合、實(shí)驗(yàn)方法等。

(4)最新化學(xué)科技、前沿知識(shí)

化學(xué)從來都是與科技緊密聯(lián)系在一起。新課程標(biāo)準(zhǔn)下的化學(xué)教師應(yīng)關(guān)心能源的開發(fā)和利用、材料的制造和應(yīng)用、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、信息高速公路、克隆技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、最新科技進(jìn)展中的化學(xué)知識(shí);了解化學(xué)科學(xué)的前沿,諸如地球化學(xué)、生命化學(xué)等知識(shí),在教學(xué)過程中強(qiáng)化學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

(5)與化學(xué)相關(guān)的生產(chǎn)、生活知識(shí)

化學(xué)學(xué)科天然地和生活結(jié)合在一起?;瘜W(xué)教師應(yīng)該熟悉生活中的化學(xué)物質(zhì)以及它們跟人類生活的關(guān)系,平時(shí)注意收集食品、常用藥品、生活中的材料、環(huán)境保護(hù)、資源利用、人類健康等方面的化學(xué)知識(shí)。

(6)化學(xué)史知識(shí)

著名思想家培根說過:“讀史可以明智?!被瘜W(xué)史是化學(xué)家認(rèn)識(shí)世界、改造世界的奮斗史?;瘜W(xué)教師必須具備化學(xué)史知識(shí),以便在教學(xué)過程中適時(shí)穿插講述科學(xué)發(fā)明和發(fā)展的歷史以及科學(xué)的奮斗故事,不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行人生觀、價(jià)值觀、科

學(xué)精神、人生理想等方面的教育。

(7)sts知識(shí)

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求化學(xué)教師必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行sts教育。使學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的密切關(guān)系。化學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué),提供食物、衣著和住房,提供新材料、新能源,征服疾病、控制環(huán)境污染等,都離不開化學(xué),但同時(shí),如果運(yùn)用不當(dāng),會(huì)對(duì)人類生存和發(fā)展帶來不利影響。化學(xué)教師必須掌握sts知識(shí),在教學(xué)過程中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行sts教育,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技術(shù)的社會(huì)價(jià)值意識(shí)和參與科學(xué)技術(shù)決策的能力。

1.2.2 程序性知識(shí)

所謂的程序性知識(shí)是指說明怎么做的知識(shí),即所謂的技能,包括智慧技能、認(rèn)知技能以及動(dòng)作技能。化學(xué)學(xué)科中的程序性知識(shí)主要包括化學(xué)思維、化學(xué)計(jì)算及化學(xué)實(shí)驗(yàn)等技能[3]。

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師應(yīng)具有高屋建瓴的眼光,這種眼光是在對(duì)本學(xué)科的精熟掌握的基礎(chǔ)之上的,要的是“庖丁解?!钡哪欠N境界。

1.3教育專業(yè)知識(shí)

1.3.1 教育政策、教育目標(biāo)與教育價(jià)值的知識(shí)

了解教育活動(dòng)的目標(biāo)與價(jià)值,可以把握正確的教育導(dǎo)向。要在化學(xué)教育的實(shí)踐中自覺遵守國家的教育方針和執(zhí)行國家的教育路線,學(xué)習(xí)國家基礎(chǔ)教育課程改革綱要和化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 一般教育學(xué)知識(shí)

一般教育學(xué)知識(shí)包括教育基本理論、心理學(xué)基本理論、教學(xué)論、教育史、教育社會(huì)學(xué)、教育心理學(xué)、教育管理學(xué)、教育法學(xué)、比較教育、教育改革與實(shí)驗(yàn)、教育測(cè)量與評(píng)價(jià)以及現(xiàn)代教育技術(shù)知識(shí)等等?;瘜W(xué)教師只有全面系統(tǒng)地掌握一般教育學(xué)的專業(yè)知識(shí),特別是最新的教育理論,比如,建構(gòu)主義理論、研究性學(xué)習(xí)、多元智力理論、情境教學(xué)等,才能確立先進(jìn)的教育思想,正確選擇教學(xué)內(nèi)容與方法,把自己所掌握的知識(shí)和技能科學(xué)地傳遞給學(xué)生。

1.3.3 化學(xué)教育學(xué)知識(shí)

化學(xué)教師運(yùn)用化學(xué)知識(shí)應(yīng)該與其他人不同?;瘜W(xué)教師的化學(xué)知識(shí)應(yīng)該在特性上,而非內(nèi)容上與其他人不同。舒爾曼認(rèn)為“學(xué)科教育學(xué)的知識(shí)”是區(qū)分教師和一般知識(shí)分子的一種知識(shí)體系。他指出,學(xué)科教育學(xué)知識(shí)就是把“內(nèi)容”和“教學(xué)”揉和在一起,變成一種理解,使其具有“可教性”?;瘜W(xué)教師要學(xué)習(xí)化學(xué)教育學(xué)、化學(xué)教學(xué)論、化學(xué)課程論、化學(xué)學(xué)習(xí)論、化學(xué)教學(xué)藝術(shù)論、化學(xué)教育技術(shù)學(xué)等課程。

1.3.4 化學(xué)課程知識(shí)

課程知識(shí)即教室層次的課程、教室以外層次的課程以及橫向與縱向課程的知識(shí)。[4]化學(xué)課程知識(shí)是指關(guān)于化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以及課程方案的整體框架的知識(shí),不僅包括教師對(duì)化學(xué)課程的理解、教材的理解、編寫,還包含一定的課程理論知識(shí),像化學(xué)課程內(nèi)容、課程設(shè)計(jì)、新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施以及關(guān)于課程開發(fā)、課程評(píng)價(jià)等方面的知識(shí)。在新課程標(biāo)準(zhǔn)下,教師不僅是課程的執(zhí)行者和實(shí)施者,更是課程的參與者、開發(fā)者和研制者,因此,教師必須了解和掌握一定的課程知識(shí)。

1.3.5 學(xué)生原有的知識(shí)狀況

美國著名的教育心理學(xué)家奧蘇貝爾曾說過:“如果我不得不把全部教育心理學(xué)還原為一條原理的話,我將會(huì)說,影響學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么。因此,教師必須根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)狀況進(jìn)行教育?!币簿褪钦f,要根據(jù)學(xué)生的“生活體驗(yàn)”知識(shí)來教學(xué)?!吧铙w驗(yàn)”知識(shí)來源于直觀感知的生活體驗(yàn)以及各種媒體傳播的生活經(jīng)驗(yàn)等。限于學(xué)生的認(rèn)知水平,學(xué)生對(duì)一些自然現(xiàn)象和生活經(jīng)驗(yàn)的感知是錯(cuò)誤的,即與科學(xué)的化學(xué)知識(shí)是相悖的。學(xué)生的“生活體驗(yàn)”知識(shí)也許已根深蒂固,對(duì)他們接受正確的新知識(shí)干擾很大。因此,化學(xué)教師必須對(duì)學(xué)生的“生活體驗(yàn)”知識(shí)了如指掌,才能促進(jìn)教學(xué)。

2根據(jù)知識(shí)的存在特征來分析

根據(jù)知識(shí)的存在特征來分析,化學(xué)教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)可以分為情境性知識(shí)、理論性知識(shí)、操作性知識(shí)等各個(gè)方面的知識(shí)。

2.1情境性知識(shí)

情境性知識(shí)是指人們所獲得的有關(guān)場(chǎng)景和過程的知識(shí)??梢酝ㄟ^與現(xiàn)實(shí)環(huán)境,通過觀看電影、電視,通過閱讀報(bào)刊書籍,通過教學(xué)實(shí)踐等多種途徑,獲得相應(yīng)的情境性知識(shí)。

2.1.1 豐富而深刻的鄉(xiāng)土知識(shí)

鄉(xiāng)土知識(shí)即對(duì)整個(gè)教育教學(xué)活動(dòng)所賴以存在和施展的社區(qū)環(huán)境的認(rèn)識(shí)和了解。包括家庭狀況、社區(qū)背景、社區(qū)歷史、學(xué)生和教師自身的狀況、教育政策、社會(huì)文化環(huán)境、風(fēng)俗習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等。

一直以來,一個(gè)人所受教育程度越高,越遠(yuǎn)離自己的故鄉(xiāng),好像教育的整個(gè)目的就是使他和他的生活環(huán)境格格不入,就是使他不斷地疏遠(yuǎn)這種環(huán)境。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)校需要培養(yǎng)熱愛家鄉(xiāng)和愿意為家鄉(xiāng)的發(fā)展而貢獻(xiàn)自己聰明才智的人,因此,化學(xué)教師必須首先懂得鄉(xiāng)土知識(shí)。

2.1.2 教學(xué)情境知識(shí)

教學(xué)情境知識(shí)有賴于教學(xué)環(huán)境。比如教學(xué)設(shè)備、教室大小、座位編排、班級(jí)規(guī)模、課堂氛圍、化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、教學(xué)設(shè)計(jì)、校長(zhǎng)的角色、家長(zhǎng)的期望、社區(qū)文化等,都可

能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?;瘜W(xué)教師必須了解和掌握教學(xué)情境與教學(xué)的關(guān)系,機(jī)智地對(duì)待不同的課堂,針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)和當(dāng)時(shí)的情景有分寸地進(jìn)行教學(xué)工作。

2.1.3 豐富的化學(xué)學(xué)科情境知識(shí)

化學(xué)教師要做好化學(xué)教學(xué)工作必須全面觀察化學(xué)學(xué)科現(xiàn)象,廣泛把握化學(xué)學(xué)科事實(shí),為理論聯(lián)系實(shí)際創(chuàng)造條件,為改進(jìn)各種化學(xué)實(shí)驗(yàn),為設(shè)計(jì)各種例題創(chuàng)造條件。

2.2理論性知識(shí)

理論性知識(shí)是由抽象概念、抽象命題所構(gòu)成的知識(shí),如公式、定理、定律、原理、原則、方法、策略等。理論性知識(shí)可以通過自主探索、科學(xué)研究、理論學(xué)習(xí)等途徑獲得。

2.3操作性知識(shí)

操作性知識(shí)是指人們通過實(shí)際行動(dòng)所獲得的、有關(guān)行為方式、行為過程的知識(shí),根據(jù)外顯程度的不同,操作性知識(shí)又常常被人們區(qū)分為心智技能和動(dòng)作技能兩大類。比如,教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),適應(yīng)特定情景的教學(xué)行為,教學(xué)隨機(jī)性過程中的教育機(jī)智,解決各種沖突(課堂沖突、教學(xué)沖突、人際沖突等)的策略。包括教學(xué)設(shè)計(jì)、班級(jí)組織與管理、表達(dá)交流、教學(xué)評(píng)價(jià)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)等技能。

3根據(jù)教師專業(yè)發(fā)展階段來分析

根據(jù)教師專業(yè)發(fā)展階段來分析,可以將化學(xué)教師的知識(shí)分為基礎(chǔ)性知識(shí)、發(fā)展性知識(shí)和挑戰(zhàn)性知識(shí)。

3.1基礎(chǔ)性知識(shí)

基礎(chǔ)性知識(shí)是化學(xué)教師勝任教學(xué)工作的必備知識(shí),即必須學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、化學(xué)發(fā)展史、生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、能源化學(xué)、材料化學(xué)、營養(yǎng)化學(xué)、日用化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)專業(yè)前沿知識(shí)等。以便使化學(xué)教師在對(duì)知識(shí)和技能準(zhǔn)確熟練掌握的基礎(chǔ)上,按知識(shí)的科學(xué)性和科學(xué)規(guī)律設(shè)計(jì)教學(xué),在課堂上更多關(guān)注學(xué)生發(fā)展和整個(gè)教學(xué)的藝術(shù)性,而不是把注意力集中到自己不要把知識(shí)講錯(cuò)、習(xí)題做錯(cuò)上。

3.2發(fā)展性知識(shí)

3.2.1 教育科研知識(shí)

許多實(shí)踐證明,教師參與教育科研是可行的,而且是必要的。教師角色的轉(zhuǎn)變、課程資源的開發(fā)和利用、校本課程的開發(fā)、校本教材的編寫、教師專業(yè)發(fā)展、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)等,都需要教師參與教育科研。而要進(jìn)行教育科研,教師必須首先具備教育科研知識(shí),比如,科研精神、科研方法、科研成果的解釋、科研成果的推廣、科研論文的撰寫等方面的知識(shí)。教師參與教育科研是教師專業(yè)發(fā)展的一條有效途徑,是化學(xué)教師由教書匠變?yōu)榻虒W(xué)專家的有效途徑。

3.2.2 工具性知識(shí)

工具性知識(shí)是人生存和發(fā)展的知識(shí)基礎(chǔ),它的多少與深淺不僅決定著人的生活質(zhì)量和發(fā)展前途,而且對(duì)人的先天素質(zhì)和智力潛力的挖掘也有很大的作用。工具性知識(shí)除了最基本的、能維持其生存的語言和數(shù)學(xué)方面的知識(shí)外,主要有計(jì)算機(jī)和外語。

3.3挑戰(zhàn)性知識(shí)

新課程標(biāo)準(zhǔn)下,教師的角色發(fā)生變化,教師的教育理念、知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)等需要獲得不斷的發(fā)展,以適應(yīng)教育改革的要求,這就要求教師具有較強(qiáng)的自我專業(yè)發(fā)展意識(shí)和動(dòng)力,自覺承擔(dān)專業(yè)發(fā)展的主要責(zé)任,激勵(lì)自我更新,通過自我反思、自我專業(yè)結(jié)構(gòu)剖析、自我專業(yè)發(fā)展設(shè)計(jì)與計(jì)劃的擬訂、自我專業(yè)發(fā)展計(jì)劃實(shí)施和自我專業(yè)發(fā)展方向調(diào)控等實(shí)現(xiàn)自我專業(yè)發(fā)展和自我更新的目的。因此,教師必須具備挑戰(zhàn)性知識(shí),所謂挑戰(zhàn)性知識(shí),是指教師為了實(shí)現(xiàn)自我專業(yè)發(fā)展和自我更新而應(yīng)該具備的知識(shí),其最終目的是為了更有效地、持續(xù)不斷地教書和育人。

3.3.1 信息知識(shí)

高度信息化是21世紀(jì)人類社會(huì)的主要特征。具有合理、完整的信息知識(shí)結(jié)構(gòu)和較高的信息素養(yǎng)是新時(shí)代對(duì)每個(gè)公民提出的要求。教師必須在此方面成為學(xué)生的表率,并積極推進(jìn)各種信息手段與傳統(tǒng)課堂的整合,構(gòu)建信息化教學(xué)模式。教師應(yīng)具備的信息知識(shí)主要包括:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí),圖書信息,多媒體操作知識(shí),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用知識(shí),文獻(xiàn)檢索知識(shí),科技信息知識(shí),信息識(shí)別、加工、處理、傳輸知識(shí)等。實(shí)踐證明,通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和閱讀圖書資料進(jìn)行自我教育是教師實(shí)現(xiàn)教師專業(yè)發(fā)展的一個(gè)實(shí)際有效的手段。

3.3.2 創(chuàng)新知識(shí)

21世紀(jì)是知識(shí)不斷創(chuàng)新、科技突飛猛進(jìn)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂,是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力?;瘜W(xué)教師必須具備創(chuàng)新知識(shí),比如,教學(xué)方法的創(chuàng)新、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新等。創(chuàng)新知識(shí)是進(jìn)步了的知識(shí),它對(duì)原有的對(duì)象做出了新的說明與解釋,提供了關(guān)于世界新的圖像,更為精確與深入。創(chuàng)新知識(shí)不僅包括新的解釋,也包括新的觀念、新的方法[5]。化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,這就要求教師必須具備一定的創(chuàng)新知識(shí),以適應(yīng)新課程改革。

參考文獻(xiàn)

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