绿色化学在生活中的应用范文
时间:2023-11-22 18:01:40
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篇1
1 以人为本,注重拓展实验的趣味性
人的创新能力的形成和发展,在一定程度上取决于他的心理动因,即以需要为核心,以兴趣、情感等为内容的心理动因。兴趣是一个人力求认识、研究、获得某种事物或进行某种活动的倾向,它能推动人去寻求知识或从事某种活动,开阔眼界,使人的积极性和主动性得到充分的发挥。由于兴趣不是与生俱来而是后天学来的,因此,增强化学实验的趣味性就显得尤为重要。例如在“蜡烛燃烧的探究”过程中,引导同学们进行下列拓展性探究:
1.1 问题情境。点燃蜡烛,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃,说明导管中一定有可燃性气体,气体的成分可能是什么呢?
1.2 作出大胆猜想与假设。学生们经过讨论,认为这种气体:①可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳;②可能是蜡烛受热后产生的蒸气;③可能上述两种情况都有。
1.3 设计实验方案。学生们设计出各种实验方案,经讨论后,认为下列这个方案既巧妙,又简单:换一根较长的玻璃管,用湿毛巾包住导管,然后一端插入焰心,在另一端点燃。若导管口有火焰,拿掉湿毛巾,导管内无冷凝固体,则证明它是一氧化碳;若导管口不能点燃,拿掉湿毛巾,有冷凝的固体,则证明它是石蜡蒸气;若气管口有火焰,火焰较小,拿掉毛巾,导管内有冷凝的固体,则证明气体中既有一氧化碳,又有石蜡蒸气。
1.4 观察与思考相结合,完成实验,给出合理的解释与结论。通过实验,学生得出第二种可能性成立,玻璃管中的可燃性气体是石蜡蒸气。而另两种可能性被排除了。
1.5 反思与评价,交流与分享。通过探究活动,部分学生发现自己设计的实验方案与上述实验方案相比,设计得不够合理、简单,存在着差距,认识到在今后的学习中,要不断培养自身的自主探究的能力。学生以各种方式将自己的收获、体会、感想表达出来,如写成小论文、写成实验报告、制作出PowerPoint、上传到网页上等等。
2 源于生活,注重拓展实验的生活性
化学与实际生活的联系非常密切,化学知识渗透在实际生活的各个方面。在中学阶段,接触社会的机会有限,通过实验来了解化学在实际生活中的应用,可以说是一条很好的途径。
2.1 实验内容的生活化。结合生活情境,鼓励学生发现化学问题,提出自己的观点和猜想,并设计探究实验来验证猜想,对实验进行反思和评价。例如,在生活中,对真假红葡萄酒的鉴别,有一个巧妙、简单的方法:在两杯酒中分别加入适量食用的纯碱,如果酒的颜色加深,变成深蓝色了,则是真的葡萄酒,如果酒的颜色没有明显变化,就说明是假酒。这个实验,直观明了地体现出了指示剂在生活中的灵活运用。
2.2 实验用品的生活化。实验的生活化还体现在,在实验用品上使用一些生活中的物品。如家里厨房中的食醋、食盐、纯碱、鸡蛋壳等等都是实用的化学试剂,塑料吸管可代替胶头滴管、导管,家中的玻璃杯,可作为反应容器等。例如用蛋壳和白醋反应制取二氧化碳,用干电池中的金属与稀硫酸反应制取氢气等。通过这些实验的开发、设计,能使学生利用现有的材料开展实验学习,也能启发学生随时利用生活中的物品进行一些简单的实验探索。学生体会到生活离不开化学,了解了化学对个人生活和对社会的重要作用,同时提高了他们学习化学的兴趣。
3 尊重自然,注重拓展实验的绿色性
近年来,人们提出了“绿色化学”这一新的概念。简单的说,绿色化学就是环境友好化学,它的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头,使整个生产过程对环境友好,这是从根本上消除污染的对策。
篇2
一、课堂引入,创设多媒体情境
于漪曾说过:“课的第一锤要敲在学生的心灵上,激发起他们思维的火花,或像磁石一样把学生牢牢地吸引住。”所以课堂的开始引入,对于学生是否可以完全集中注意力去学习,去探讨,是有利于带动学生情绪的,也会对课堂内容格外关注。创设好的学习情境以吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣,在课程引入上,我们可以用多媒体进行教学。多媒体教学可以给学生视觉上的冲击性,感受到图文并茂使之更加投入的学习。另外,教师要在多媒体上放一些有趣但与化学有关的小视频,形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统,进行视、听、触、想等多种方式的形象化教学。这样的教学方式不仅不会使学生感到乏味,还会使他们爱上化学学习。
二、实验导入
“实验导入”是指运用科学实验导入新课,利用实验创设教学情境。实验不仅可以锻炼学生的观察与动手的能力,也可以激发学生学习科学的兴趣和愿望。而且用实验教学导入也可以使学生注意力集中,更好的了解课题,明确学习目标,迅速进入课题的探究与学习的状态。而在教学中这样的方式也会让学生充满好奇,所以这种探究式教学是现代教育的新方法,也是教师与学生可以互动的最好方法。这样也可以引发和锻炼学生的探究思维能力。教师在叙述实验步骤和实验方法之前,应以学生熟悉的生活经验、已有的化学知识、日常生活中的真实现象将以呈现。例如,氮气的循环:(1)大气中的分子态氮被固定成氨(固氮作用)(N2+3H2=3NH2);(2)氨被植物吸收合成有机氮并进入食物链;(3)有机氮被分解释放出氨(氨化作用);(4)氨被氧化成硝酸(4NH3+5O2=(催化剂)=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO);(5)硝酸又被还原成氮,返回大气(脱氧作用)。(5NH4NO3=Δ=2HNO3+4N2+9H2O)也就是生物(有机物)—>氨—>亚硝酸盐—>硝酸盐—>生物(有机物)。而在生活中能提供能量进行氮固定的途径有(1)工业固氮:用高温、高压、化学催化的方法,将氮固定为氨;(2)高能固氮:高空放电瞬间产生的高能,使空气中的氮与水中的氢或氧结合,产生氨或硝酸,由雨水带至地表。这样的举例不仅可以使学生更易于接受,也会让学生对于化学这门学科产生浓厚的兴趣。
三、利用生活经验导入法
化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切的联系,生活中也处处存在化学。让学生从生活中寻找化学,这是学习化学的根本之源。从生活中寻找化学不仅可以开阔学生眼界,增强学生的能力,还可以锻炼学生对于生活的观察力,从生活中发现化学的丰富知识。例1:如我们很常见的一个常态,绿色植物为什么会在光下进行光合作用,为什么会有净化作用,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。我们每天吃的食物,也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。空调吸热反应的具体应用,可以利用它来降低空气的温度,在炎炎夏日,它发挥了巨大的作用。这都与我们自身息息相关,用这些贴近学生生活的内容来进行教学。学生会更于接受,课堂效果也会更加活跃。例2:农家肥是有化学元素硝酸稀土所构成。而在化学与能源中,氢是最好的证明,它燃烧时发热量大,燃烧产物只有水,(2H2+O2=2H2O)无其他产物,无污染。
四、总结
总之,兴趣是学习之师。教是手段,学是目的。而在教学中设计巧妙的导入,为新课创设生动、活泼的学习情境,对于调动学生学习化学的积极性,有效的提高化学课堂教学的效果将起到至关重要的作用。作为一名教师我将会在今后的化学教学中会更加完善自己对于教学导入的方法,导其动脑,导其动口,导其动眼,导其动手,这样不仅可以锻炼学生的动手能力,培养学生的思维扩散能力和良好的学习心理。另外,学生的主体作用也能在兴趣中强化。对于教师的职业也会发挥到极致,学生也会得到最大的学习效果。
作者:张传志 单位:山东省青岛第五十八中学
参考文献:
篇3
【关键词】生活化 高中化学 教学 实践
高中化学是一门应用性很强的自然学科,其中涉及到大量的理论知识和化学实验。传统的教学方法在化学教学过程中往往致使学生的学习效率低下。在新课程背景下,寻找适合学生的教学方式是教师要面对的问题。而生活化教学在高中化学教学中发挥着它的优势,逐渐被广大教师应用。所以,本文研究“生活化”教学在高中化学的实践方法,分析“生活化”教学所带来的影响。
一、唤醒学生对生活体验的感悟
知识来源于生活,许多的课本上的化学知识都是对生活中各种化学知识的高度抽象概括。学生在日常生活中不一定会意识到有些现象是与化学有关的,就知识而言,直接进行学习,那么学习难度就会加大。所以,在课堂教学过程中,教师要深入挖掘课本知识与生活知识之间的密切联系,搭起生活知识和化学知识之间的桥梁,运用生活常识帮助学生理解化学知识,再由化学知识去解释生活现象,学生的学习兴趣顺理成章就会被激发,课堂效率必然会有所提高。
比如在进行二价铁与三价铁转化的过程中,教师可以在上课的时候拿一只苹果并咬上一口,过一段时间后发现苹果果肉从浅绿色慢慢变黄了。在此生活常识中,学生可以学到,苹果中的铁以二价铁的形式存在,但很容易转化为三价铁,从而理解二价铁的强还原性,可以被许多氧化剂氧化。结合生活实际,教师可以设置这样的化学实验:带好三杯“酒”,一杯“含Fe3+”的黄酒,一杯“含KSCN”的白酒,这两杯酒一混合,变成了一杯“含Fe(SCN)3”的红酒,在红酒中加入Vc片,红酒瞬间又变白酒。在此实验中,学生直观的看到三价铁转化成了二价F。由此,教师又可以引出生活常识,为什么治疗缺铁性贫血的补铁剂要和Vc一起服用效果才更好,帮助学生理解为什么多吃蔬菜水果,可以预防坏血病,理解Fe2+对我们人体的益处。在此化学教学过程中,学生更易掌握不同价态铁元素的性质,加深对氧化还原反应知识的理解和运用。
因此,化学教师应不断利用各种生活现象,展示给学生未知的生活知识,引导学生利用生活经验理解化学知识,运用化学知识解决生活难题,提高化学学习的实效,让学生感受到化学就在我们身边,让学生感受到化学之美。
二、创设化学“生活化”教学情境
生活是化学知识的源头。在新课改的背景下,高中化学的教材编写特别注意学生的生活经验,更多地关注实际生活中的化学问题,把生活中的的素材引入到教材当中,使得抽象的化学知识变得富有生活气息又多姿多彩。学生生活中处处可见生动、形象的生活中的化学。因此,教师在教学过程中要深入挖掘学生身边的化学资源,让学生理解课堂上学到的化学知识并运用到实际生活中去,引导学生主动进入奇妙的化学世界。
在教学中,教师可以根据教学需要,创设“生活化”的教学情境,激发学生的学习兴趣。如在氯气的教学过程中,教师可以利用多媒体播放上海一化工厂氯气泄露事故的视频,然后结合化学知识进行提问:(1)发生氯气泄漏时人应该往高处还是低处逃生?(2)用什么材质的瓶子来储存液体氯最好?(3)氯气泄漏后用什么办法来处理?学生很快可以进入到思考的状态,全面思考教师提问的问题,尽量用自己的生活经验和化学知识解决问题。
创设“生活化”的教学情境,可以激发学生的求知欲望,也能培养学生探索奥秘的兴趣,同时,还能挖掘出教材中的生活化学知识,加深学生对化学知识的理解,从而提高课堂学习的效率。
三、善于联想,进行“生活化”教学
每一个知识点、每一个生活细节都是相互联系的。教学过程的内在逻辑是“多向互动、动态生成”,所以教师在教学中不仅要教授知识,更重要的是引导学生进行联想,从而激发学生思考,生成更多的教学资源。有时候,学生讨论问题的范围并不在教学范围内,这种情况下,很多教师往往会打断并扼杀学生的讨论兴趣。这样的教学方法是错误的。教师应该抓住机会,及时地把学生的问题转变为全班讨论的问题,拓展学生的思维,启发他们利用联想的方式解决问题,让化学的讨论跳出教材范围,走进生活,在生活中挖掘更多的化学知识。
比如在进行《氯气的性质》教学时,有的学生提出了以下问题:既然氯气有毒,为什么我们饮用的自来水还要用它进行消毒?教师可以不用急着回答,而是让学生分组讨论,联系生活实际,联想生活中有哪些常见的物品可以用来杀菌消毒,以此来思考氯气净化水质的问题。通过思考、联想和分析,学生能够自行解决问题,对化学生成新的理解,对生活产生新的体验。
联想教学法是一种应用广泛的有效教学方法,通过引导学生联想生活中的化学现象,激发他们的想象力和创造力,探索研究生活问题的本质,进而理解教材上的化学知识,提高学习的效率,达到事半功倍的效果。
四、进行化学“生活化”实践活动
实践是检验真理的唯一标准。化学教学不仅有理论知识,更有大量的化学实验,化学理论知识只有通过化学实验才能更加深入了解本质。化学课程的教学,不单单要求学生有知识水平,更重要的是要强调学生有参与化学科技活动的热情,让他们在实践中培养探究意识,提高他们在生活中应用化学知识解决实际问题的综合能力。因此,在进行了化学理论知识教学后,教师更要不断调动学生的实践积极性,鼓励、指导学生进行化学生活化实践,在实践中理解、巩固和更新化学知识。
如在进行原电池的教学过程中,教师可以播放“用橙子做原电池给手机充电”、“自制番茄电池”、“自制汽车盐水电池”等生动、有趣又与生活息息相关的视频,鼓励学生根据视频进行类似的化学实验,引导学生探索用生活中随处可见的材料制作原电池。
“生活化”的化学实践,可以让学生在理解化学理论的基础上,加强实践动手能力,在实践中打下扎实的理论基础。此外,学生在实践中也能培养对科学的探索,对生活的热爱,在生活中发现化学知识,利用化学知识解决生活问题。如此一来,学生才能把理论知识与实践有效地结合起来,提高化学学习效率。
五、从生活现象引入化学知识
对于生活,高中学生早已具备了一定的经验和知识。化学教师在教学过程中,可以适当的利用学生熟悉的生活经验来创设问题情境,利用常见的生活现象引入化学知识,帮助学生轻松理解新知识的同时,也可以让他们感受到化学知识的实际意义和价值,激发他们学习化学的兴趣以及探究本质的动力。
比如在原电池原理的教学过程中,教师可以利用整容、整牙的社会现象来引入课题。如例举一位整牙者安装了钢牙和金牙,两颗牙齿紧紧相邻,安装之后出现了一系列的心慌、胸闷等病症。经过牙医的检查,确定是体内形成了干扰电流所导致的。借此生活实例,教师可以进入新课教学,引导学生主动探索解决整牙问题的方法。
引用学生熟悉的生活情境,运用学生所学化学知识解决生活中的实际问题,这样的化学教学,创设了高效的课堂学习环境,不仅提高了学生参与的积极性,增加了学生的学习兴趣,激发了学生的求知欲望,教学效果也相当不错。
结语
化学教师通过生活化的教学方法,使学生感受到了生活的乐趣,使得学生更加理解化学与生活息息相关,愿意并积极参与到生活中,运用所学的化学知识进行生活实践,从而真正实现生活化教学的目的,从生活中来,到生活中去,让化学在生活中应用的目标得以实现。同时,生活化教学培养了学生关注化学,热爱生活的良好情感,不仅教学效果得到增强,学生的化学知识得到理解和巩固,学生运用化学知识的综合能力也能得到提高,可谓“一举多得”,创设出真正高效的课堂教学。
【参考文献】
[1] 张克龙. 高中化学教学的生活化策略[J]. 化学教学,2007(4):13-15.
篇4
前言
进入21世纪,人类正面临着越来越严重的环境危机,最突出的是人口剧增、能源日渐减少、资源濒临枯竭、生活废弃物和工农业污染物正迅速恶化生态环境,使得人与自然的矛盾不断激化。
绿色化学的设想是在化学生产过程中,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。相应的,绿色化学工程与工艺是通过改进化学的技术和方法,减少甚至完全消除对人类健康、生态环境有危害作用的化工产物,同时促进化学工业节能目标的实现。
一、绿色化学工程与工艺的开发
我国传统的化学工程与工艺对有害污染物是滞后的被动治理,即不能根除污,并且成本很高,治标不治本。如利用烟气除尘、脱硫,虽然达到了净化气体的目的,但是污染物却转移为废渣、废水。绿色化学工程与工艺的开发,则本着零排放、清洁生产的原则,从化学反应的始端着手,进而有效防止和控制污染的产生。
1.选择、采用无毒害化学原料
原料的选择生产化学品的源头,同时,还决定着不同的化学生产流程和工艺。绿色化学工程与工艺的开发首要目标是不使用有毒有害的原料。为了从源头上防止化学污染,绿色化学工程与工艺开发的原则是尽量选用可再生的自然物质作原料,如野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。
2.提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2.在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。
3.采用无毒无害的化学催化剂
目前,约 90 %以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。另外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
二、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
绿色化学工程与工艺开始与使用,很大程度上促进了化学工业节能的实现。具体来讲,目前在国内主要有以下几方面的应用。
1.清洁生产技术的应用
清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界 CO2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。
2. 结合生物技术的应用
生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。
绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。
3.生产环境友好型产品
发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。
三、结束语
总之,绿色化学工程与工艺采用无毒害的溶剂、原料、催化剂等,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程,应用清洁的生产技术,实现生产与环境相容,产品和生态友好。开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会,实现可持续发展的关键。
参考文献
[1]陈军. 低碳时代的精细化学品绿色制造技术[J]. 科技和产业,2010,(06).
[2]纪红兵,佘远斌. 绿色化学化工基本问题的发展与研究[J]. 化工进展,2007,(05)..
篇5
【关键词】绿色理念 高中化学 实验教学 初探
随着时代的发展与科学技术的进步,人们对高中化学实验教学的关注度越来越高。绿色理念在高中化学实验教学中的应用,不仅在很大程度上改进了化学实验的教与学的方式与方法,而且也创新了化学实验的手段与观念。本文将从绿色理念与高中化学实验教学的角度出发,对基于绿色理念的高中化学实验教学进行研究,为提升学生的化学实验技能提供实践上的探究与理论上的经验。
一、关于绿色理念的概述
所谓绿色理念,就是指在科学发展观的指导下,在社会生产与生活的过程中,坚持绿色发展的理念与可持续发展的思想原则,为构建资源节约型、生态环保型的社会提供科学的思想指导。
二、当前高中化学实验教学存在的问题
(一)问题之一——教师的教学理念与新课程改革的教学理念不一致
化学是一门以实验与研究为基础的学科,而实验在化学学科的发展过程中起着至关重要的推动作用。通过大量的实验实践,教师才可以让学生更加深刻地理解化学相关的内容与知识,提升学生的科学文化素质。
但在现实的教学过程中,教师依然把高考成绩作为教学的主要目标。由于高考对化学实验的具体操作没有具体的要求,只是有化学方面的一些笔试。因此,很多化学教师认为在实际的教学过程中,做不做化学实验无所谓,只要在练习过程中多做些实验题目就可以了,在高考中化学能拿到好分数就是好学生。在这种思想的影响下,很多学校的化学教学忽视化学实验的教学,只是注重化学理论知识的教学,这和新课改重视学生综合素质全面发展的思想是不一致的。
(二)问题之二——教师对教材的理念所具有的滞后性与教材的前瞻性相冲突
在新课程改革的过程中,高中化学教材在化学实验方面进行了大幅度的变革。主要表现在以下几个方面:一是要使得化学实验变得更加趣味化与生活化;二是要突出化学实验在化学教学中的重要性;三是在教材中没有学生分组实验与演示实验之分;四是新教材更加突出了化学实验的探究性与开放性。
但是在实际的教学过程中,很多教师对新化学教材的中显现出的变化并没有多大的重视。他们在化学实验的教学中依然参照原有的模式,也就是先进行演示实验,后进行动手实验,这在很大程度上使得学生缺少自行思考并且亲自体验的机会。新教材将化学实验的内容贯穿到各个小单元之中,主要目标是在化学实验教学中增强学生的科学探究能力。但很多高中化学教师没有按照教材中的要求将学生进行分组,甚至有一些教师为了节省时间,不将学生进行分组实验,这在很大程度上弱化了化学实验教学的目的。
三、绿色理念在高中化学实验教学中的应用
(一)应用之一——开发绿色实验
要开发绿色实验,就要做到以下两点:
一是对于一些污染严重、毒性较大、废弃物很难处理的化学实验,要充分利用先进的计算机技术与网络通信技术,制作出高清的动画效果,将化学实验的现象逼真地模拟出来,比如说,溴苯实验以及硝基苯实验就可以采取计算机模拟技术,将这些实验模拟出来,尽最大努力避免溴、苯等元素对空气造成较大的污染,减少环境污染。
二是可以将日常生活中的废弃物或者材料作为化学实验的替代品,这样既可以将绿色理念彻底贯穿到学生的学习过程中,使其养成废弃物利用与节约资源的好习惯,而且可以解决化学实验药品或者材料短缺的问题,同时也可以在最大程度上增强学生的环境保护意识,提升他们的创新能力与动手能力。比如“物质的分离和提纯”中,在学习萃取、过滤操作时,选择海带为实验原科,从中提取碘。海带在生活中很常见。成本较低,而且无毒无害,不会对师生健康造成威胁,提高了资源利用率。
(二)应用之二——进行微型化实验教学以减少污染物的排放
要进行微型化实验教学以减少污染物的排放,就要做到以下两点:
一是可以在进行化学实验教学的过程中,借助点滴板、井穴板或者小试管等一些微型化的设备仪器,控制学生在做实验时的滴加药品的数量,从而减少药品的浪费。比如说,利用液体在滤纸上面扩散快、用量少以及面积大等特点来作三价铁离子实验是不是有明显变化的实验。
二是在保证实验现象明显的基础上,采取措施尽量降低化学反应的溶解浓度或者在进行组合实验的时候,通过试纸进行实验,就可以尽量减少化学反应物的使用量与污染物的排放。比如,二氧化硫和硫化氢两种气体制取方法都是用固体与液体反应,可以将Na2SO3,和FeS两种气体装入试管中,然后在其中加入盐酸,便能够使其产生的气体通过化学反应而生成对空气无害的气体释放到空气中,减少对环境的污染。
(三)应用之三——师生要规范化学实验操作的方法
要使师生规范化学实验操作的方法,就要做到以下两点:一是用非常明确的数据来合理规定化学实验中的药品使用量,使得学生在实验中学会药品称量以及做事细心稳重的心态,从而减少学生对化学实验药品取量的误区以及对自然环境的影响;二是通过化学实验教学,将绿色理念传输给学生,使得学生在学习的过程中明确自身的行为对自然环境的影响,培养学生的环保意识与热爱自然的心态。
篇6
关键词: 高中化学 课堂教学 生活化 有效建构 综合素质
在传统的教学中,教师常从学科的角度提出问题,使学生感到意义不大,而且觉得十分生疏。高中生在学习化学前已经具有丰富的生活经验和体验。因此,教师应当利用学生熟悉的生活经验创设问题情景,并从中引出学习课题,使学生感受到化学知识的生活意义和价值,激发学生探究的热情和动力。为了使学生实现对所学知识的有效建构,教师应当为学生提供大量的事实证据,将化学知识与生活紧密联系,为学生建构知识提供有力的支撑。这样学生才不会对知识没有真切的感受,才不会只是在抽象的水平上对概念和规律进行记忆。
一、化学课堂教学“生活化”的重要性
在教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”,这既是一个自然科学问题,也是一个“人文意识”问题,围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究,指导学生查阅文献,访问网站,获得知识。在讲授重金属汞的性质时,可以结合生活实际讨论其危害,讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生认识到用行动防止汞污染的重要性。例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等,使学生养成良好的生活习惯,这使化学教学更贴近于社会实践。这样学生在学习过程中会觉得所学知识富有时代感,具有实用价值,有助于培养对未来的人文关怀,将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。
二、化学课堂教学“生活化”的实施措施
1.课堂“导入”生活化,激发学习兴趣。
教学的导入仿佛是优美乐章的“前奏”。日常生活中蕴含了大量的化学学科知识和情境,从学生熟悉的生活经验出发,创设学生熟悉的、感兴趣的、符合教学内容的情境,引入新课,可以激发学生的求知欲望,增添新鲜感,从而使他们感到课堂活力,进而对化学课堂产生亲切感、眷恋感。“生活化”导入资源,主要包括日常生活现象、社会现象、重大的社会事件、熟知的文学和历史素材,等等。
例如:在学习《二氧化硫》时,教师可以从如何选购“优质银耳”的生活小常识引入,看似“白洁如玉”的银耳却是SO2的漂白产物导出新课题;可以直接划燃一根火柴,引导学生闻气味,发现SO2的产生;也可以播放一段“酸雨的形成和对人类危害”的资料片,从环境这一社会热点问题引入;还可以从SO2气体泄露造成人员中毒的社会新闻切入……教师也可以引导学生辨析熟知诗词和谚语引入,如学习《葡萄糖》时,引用泰戈尔的诗“果实的事业是尊贵的,花的事业是甜美的,但还是让我做绿叶的事业吧,它总是谦逊地专心地垂着绿荫”;学习《氮的化合时》时,引用谚语“雷雨发庄稼”等等。现实生活能帮助我们的教学简化、解决很多问题。所以,教师通过联系学生的生活经验、已有知识、能力实际和社会实际,不仅可以激发学生的兴趣,而且能增强学生更加关注生活中各种化学问题的意识。
2.课堂“探索”生活化,探究理解新知。
课堂教学过程是师生运用课程资源共同建构知识和人生的过程。教学即生活,生活即教学;学习的过程,即是生活的过程;课堂教学活动,就是师生共同体验生活的活动。一位学生颇有感触地说:“只是告诉我,我会忘记;只是演示给我看,我会记住;如果让我参与其中,我会明白。”这是“体验”的奇妙之所。这启迪我们:设计课堂教学过程要让学生参与教学生活,对生活素材进行剖析,提取其中的化学知识元素,在不断反复解释生活现象、尝试运用解决生活问题的过程中获取知识。
案例1.“氯水的漂白性”教学片段
情景创设:播放江苏淮安发生液氯泄露事故的报道(麦地枯黄、油菜变白)。
联想质疑:为什么绿色麦地一片枯黄?油菜已熏得枯黄甚至变白?
实验探究:将上半部干燥下半部湿润的绿色布条迅速插入盛有氯气的集气瓶中,观察实验现象。
讨论交流:为什么绿色布条干燥处不褪色而湿润处褪色呢?
小结新知:氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性。
贴近学生生活体验的教学过程设计,能使学生体会化学知识的发现、形成与应用的过程,获得积极的情感体验,感受科学的力量,同时掌握必要的基础知识与基本技能。这样学生才能爱学、乐学。长期潜移默化地训练,定能培养学生对现实生活中现象的关注和发现的兴趣,提高学生的观察、分析能力和动手操作能力。
3.课堂“训练”生活化,解决实际问题。
化学课堂上,适时适量提供必要的训练题供学生“做”是非常必要的。“生活化”的化学课堂要求训练题的设计密切联系学生的现实生活,引导学生探究身边的、生活中的化学科学知识。行之有效的办法是:给训练题设计一个生活化的试题情境,进行生活化的“包装”,让学生在具体、有趣的生活情境中,运用所学知识分析和解决问题,体悟到化学原来如此地真实。例如,对“金属腐蚀条件”这个知识点,以往的训练设计绝大多数可能是直接入题,如:铁腐蚀的必需条件是(多选):A.水?摇?摇B.空气?摇?摇C.纯铁?摇?摇D.生铁?摇?摇E.导线?摇?摇F.酸溶液。强调的是学生对知识的机械记忆,缺少生活经验的体现。学生也不知道记住有什么用。加之试题的“面孔”显得冷漠,难以激起学生的学习兴趣。如果给试题设置一个生活化的情境,将会是另一番景象:小李晚上在家经常帮妈妈洗铁锅,但有时在第二天早上发现锅底有红色物质出现,其可能的原因是(单选):A.未洗干净,剩菜与铁反应?摇?摇B.残留洗洁净与铁反应?摇?摇C.铁锅未擦干而被空气腐蚀生锈?摇?摇D.铁锅与空气接触肯定会生锈。这样将对知识的训练巧妙地设计为解释洗锅遇到的问题,学生备感亲切、有趣,会积极地运用所学知识去分析思考,真正解决生活中的问题,亲历学习、思维的过程,感受真实、有用的化学,并获得愉快的情感体验。
4.课堂“延伸”生活化,提升创造能力。
生活本身是一个巨大的学习课堂,教师还应该注重创设大课堂情境,鼓励学生在日常生活中寻找问题,诱导学生对身边的所见所闻发生联想。一旦所学的东西被派上“用场”或遇上“愁患”时,学生求知的劲头会更大,跃跃欲试的要求会更强烈,对于延伸课堂、激活知识、提升能力是不可估量的作用。然而此时,教师不能简单地把自己知道的知识直接传授给学生,令他们暂时满足,而应该充分相信学生的探究潜能,应鼓励他们进行实验、猜测、推理、创造等活动,即指导学生“搞研究”。如学习《SO的性质》后,我组织学生开展测定雨水的pH值的家庭小实验,结果发现我校附近雨水酸性严重超标。基于此,我们开展“我区酸雨形成的主要来源和危害”研究性学习的课题调查,并取得了丰硕的成果。学习《甲烷》后,我带学生到学校附近的池塘收集沼气,并对沼气的性质进行实地研究,并提出了“我国中西部沼气的开发和应用的现状”的课题调查,获得良好的教育效果,等等。这些从实际生活应用引导学生进行课外探究活动,不仅使学生知其然,而且能知其所以然。因此,在教学中要引导学生在课堂之外的生活中应用化学,使化学和生活能融会贯通,让化学立足于社会生活。
三、化学课堂教学“生活化”的实施效果
1.提高了学生学习兴趣。
教师积极创设生活情景化的主题或情境,为学生构建了一个开放式、多元化的探究性学习环境,让学生走出学校,向自然回归、向生活回归、向社会回归、向人自身回归,扩大了学生的学习空间,为学生的体验创造了条件。所实验的班级学生的学习兴趣和学习积极性、主动性大大提高,学习成绩也有了显著的提高。
2.提高了学生综合素质。
课堂教学生活化的实践,不仅提高了学生的学习效率,而且改变了学生的学习方式。我们通过让学生积极、主动地“动脑”和“动手”探究,培养学生学会收集和处理信息,发展学生问题解决问题的意识和能力。提高学生对社会的认识能力和参与社会的实践能力、交际能力、沟通能力、与人合作能力、收集处理信息的能力、获取新知识的能力、语言文字表达能力。为学生终身学习、持续发展奠定必要的知识和能力基础。许多学生积极撰写小论文和社会调查报告,综合素质都有一定程度的提高。
现实生活是动态的,复杂多变的,往往不能简单套用书上的事例来解决现实问题。所以只停留在分析他人的水平上是不够的,教学须让学生用心去经历,用心去体验,体验生活的酸甜苦辣,体验人生的美好艰辛,体验他人的奋斗与幸福……从而真正丰富他们的内心世界,丰富他们的情感世界,从而在生活中真正树立自己正确的是非观念、善恶观念。因此教学必须向生活开放,向现实开放,让学生到生活中去实践化学课上的认识。从而真正实现化学课堂教学“生活化”,让学生从知识走向生活,在生活中学习知识,既提高学生学习化学的兴趣,又让学生保持探究的渴望。真正培养出具有一定科学素养的学生,为其终身学习能力打下基础。
参考文献:
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[4]周衍安,吴乃域.课堂生态系统中师生角色探析――兼谈后现代主义的角色观[J].江苏大学学报(高教研究版),2003,(2).
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随着生活水平的不断提高,人们对室内装修设计提出了各种各样的要求,为了满足人们对居住环境的要求,就需要采用一些化工材料,像油漆、涂料等等,这些材料在使用过程中都会产生一些有害气体,给人体造成极大的伤害。其次,一些建筑物本身的材料也具有一定危害性,如家用电器、卫生器具等,都可能会产生噪声污染或者放射性污染,也会给人体带来极大的损害。但是建筑室内环境又是人们生活、工作和学习的主要场所。如果人们长期呆在这样的环境下,肯定会严重影响人们的健康。因此,在室内装修中,应该积极采用绿色环保的建筑装饰材料,不断改善室内装修的设计理念,这样,才能够给人们营造一个健康、安全的生活空间和学习工作空间。
二、室内装修中污染类型的分析
在室内装修过程中,用到的装修材料中含有化学成分,对人体产生一定的影响,在装修过程中,声音、光线等污染也会关系到住户的健康问题。在室内装修污染方面,分为以下两种类型:
1、生物污染
在日常生活中,建筑内部污染不仅仅是由室内装修引起的,而在平时的生活中也会造成生物污染。生物污染在生活中比较难发现,它是通过微生物、细菌、真菌的形势在室内环境中进行传播。在建筑室内环境中产生生物污染的主要形式有:家纺用品、未处理的生活垃圾、人体细菌以及微生物的携带、家庭宠物以及花卉等生物污染。
2、化学污染
建筑装修材料是通过化学加工的方法制作的,所以大部分的建筑装修材料还具有明显的化学作用性质,通过空气的传播挥发其化学成分。并且在装修过程中,通过电热、切割等施工方式能够使建筑材料中的化学成分更容易挥发。装修施工对空气环境造成污染的主要方面包括:高温加热下材料产生的物理反应;外部环境污染;家具材料中的化学气体成分等。
三、建筑装饰装修中绿色环保设计的建议
随着人们生活水平的不断提高,对自身的健康问题也更加重视。在室内装修设计中,虽然要满足人们在生活品质方面的追求,但更重要的是应以绿色环保的设计理念,降低装修过程中给人们的健康带来的损害。现针对建筑装饰装修过程中绿色环保理念的应用提出以下几点建议:
1、装修建筑材料的使用问题
有些建筑装修材料中含有的有毒气体成分比较多,因此,在进行选材过程中,要确定此种材料在室内装修时的使用量,尤其是地面材料及墙体方面的使用,对于地板与墙纸,就必须要减少这种建筑材料的大面积使用,从而达到避免有害物质出现集中超标情况的目标。
2、室内绿色植物的种植选择
对于当前的室内装修设计水平,在建筑设计上很难实现真正意义上的绿色环保设计,所以,我们需要通过一定措施来改善空气质量,减轻有毒气体对人体造成的危害。通过种植合适的植物是最佳的改善措施。适当的种植植物,能够从很大程度上减轻有害气体的释放,还可以起到美化环境的效果,增加室内装修的美感。但是,并非所有的植物都适合养在室内。适于种植的植物:桂花具有吸尘作用;月季、玫瑰吸收二氧化硫;万年青和雏菊清除三氯乙烯;铁树和常青藤吸收苯;薄荷有杀菌的作用;不适合在室内种植的植物:月季花散发出来的香味比较浓郁,会使人产生胸闷、呼吸困难的问题;百合花的香味可以使人的精神中枢因过度兴奋而引起失眠;含羞草体内存在一种含羞草碱,它是一种很强的有毒物质,人体接触久了就会使毛发脱落;紫荆花的花粉与人体接触的时间过久就会使咳嗽的症状加剧或者诱发哮喘病;因此,在室内装修设计中,想要种植植物就应该结合室内的实际条件和具体的功能进行合理选择,只有种植适宜的植物,才能够帮助室内实现绿色环保的装饰效应。
3、做好室内的环境监测工作
人们在购买新房或者新的家具后,应该找室内检测部门进行检测,从而选择合适的入住时间。根据厨房、居室及卫生等不同的污染选择不同功能的空气净化器,如油烟机、空气净化器、臭氧消毒器等,选择合适的开窗通风时间,给室内通风换气,防止大气污染进入室内。
4、提升房屋装修过程中的节能效果
节能是现代型房屋设计的发展趋势,在对房屋进行节能设计过程中,要使用具有节能效果的房屋装修材料,严格选择环保安全型的材料,提倡消费者在装修时选择无污染的绿色产品,选择不含甲醛的木地板,选择不含纤维的石膏,选择不含苯的稀料,从而改善装修之后的空气质量。
5、提高绿色环保理念
进行建筑室内装修,首先就是对大体的装修情况进行设计,如果从设计理念上就已经融入了绿色环保的设计理念,就能减少室内装修环节对室内环境造成的污染。在房屋装修设计过程中,需要对装修材料的选用以及房屋的结构进行分析,比如房屋地面在进行装修时是采用木地板还是地板砖,墙面的装修是选择贴墙纸还是刷漆等,这些计划都是在房屋装修设计方面进行的,要尽可能地选择环保节能材料对室内进行装修,而房屋结构设计要点上则是必须具备通风性能,避免出现密闭的空间。
6、从设计上实现绿色环保
首先要合理地计算房屋承载量。由于目前市场上的装修材料都会释放出一些有毒气体,因此,要合理地计算室内空间的承载量就变得尤为重要。例如一个只有几平米的儿童的房子做了一个衣柜、一个书桌和一张床,再买上点别的,很显然,这样就有点超出它的承载力了。其次,室内空气污染是各种污染物在空气中进行累加的,如果在装修结束时室内的有害物质已经在国家的标准上下,那么在购买其他家具的时候,因为这些物品中也会释放有害气体,所以就会导致室内污染物超标现象。因此,设计师在进行设计时要特别注意这一点。
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关键词:高中化学;生活化;教学策略
化学来源于生活,从生活中的方方面面都隐藏着很多化学知识。大部分高中生会很好奇生活中的化学现象,并主动研究。但是却无法完全投入到化学课堂学习中来。这种现象就暗示了化学教师需要把生活中的化学与课堂教学相结合,用生活中化学实例来代替传统枯燥的实验现象,以此激发高中生学习化学知识的兴趣与热情,让学生感受化学的无处不在,促使其由被动学习转化为主动学习。
1将生活现象巧妙引入高中化学教学中
在传统教学理念和教学模式的影响下,高中化学教师在授课时往往站在学科角度。而这种方式既影响了学生对化学知识的理解,又降低了课堂授课效率。因此,为了提高化学课堂教学效率,化学教师需要多站在学生的角度发问,授课,让学生真正理解教师所传授的内容。在成为学生之前,学生都是社会的一部分,他们有着自己的生活经历,为了突出教学效果。教师可以将学生生活中的一些化学现象巧妙地引入化学课堂教学中,让学生能够认识到,化学知识与自己紧密相关,并不是课本上僵硬的化学公式所能代替的。教师将生活中的化学现象引入课堂教学中能够促使高中生有效地构建所学知识,并让其在真切感受化学知识的同时有选择、有规律的记忆与背诵,而不是单纯地停留在抽象水平上。例如,在农村生活过的孩子肯定会知道农家肥在被塑料布覆盖,晒过一段时间再打开后会冒出热气,这就是化学课本上常提的缓慢氧化放热现象。而这种化学现象确实存在在学生的生活中。教师可以把该事例引入课堂教学,让学生从生活现象中与课本知识相联系,不做“空谈者”。当然,教师还应该注重引入的方式,单纯地解说并不能完全调动学生探究的热情与兴趣。教师需要借助较为直观的教学方式,利用多媒体来放映一些生活中化学现象的视频。以此抓住高中生眼球,促使其以积极的态度认真、仔细观察和学习化学知识。
2创设生活化的高中化学教学情境
营造生活化的教学情境至关重要,学生只有真正置身于生活化的教学环境中才能感同身受。学生在学习之前就已经具备了一定的阅历,已经在日常与人交往的过程中形成了对各种现象的理解和看法。对高中化学教师而言,教学活动并不单纯是知识的传递与接受,更重要的是延续学生在生活中的理解,纠正其错误的认识。教师需要帮助学生从生活过渡到课堂上,保留学生在生活中对待事物积极的态度,让其通过新经验与原有生活的相互作用,来充实、丰富和改造自己错误的知识经验。因此,教师需要为高中生创造生活化的教学情境,借鉴课本上的内容,在营造生活化情境时认真分析教材,让学生学有情趣、学有所得。例如,教师在讲授《铁、铜的获取及应用》之前,可以以发问的形式来营造生活化的教学情境。教师可以询问学生“为什么博物馆中存放的大多数是铜器而不是铁器?”“在生活中你们是否观察过略带浅绿色,并伴有酸味的井水,该如何解释?”通过这种方式,可以启发学生思维,让学生带着问题学习,带着问题思考。这样学生就会带着对生活的疑问步入新的课程。这种方式既有利于营造良好的生活化情境,还有利于帮助学生提高学习的有效性,让学生在思考中感受在感受中学习,在学习中提升。为接下来教师的教学活动打下良好的基础,也让高中生由被动回答到主动发问,提高其学习效率与质量。
3促使高中化学实验生活化
化学实验是高中化学课堂教学的重要组成部分,在此过程中,教师需要改变传统实验课授课的形式,以及传统的讲解方式,多给予学生动手实践的机会,让他们能在实践中感受实验课的乐趣,并从中感受生活化的化学实验。在进行化学实验选择素材时候,教师可以采取学生再生活中常见的物质。例如,蜡烛、酒精等。这些随处可见,如果采用这些既可以降低实验的神秘感又能让学生感受到生活气息。在实验过程中教师需要发挥自身的指导作用,指导以及帮助学生解决在实验中遇到的困难。学生在实验过程中既锻炼了自身的动手实践能力,又培养了自身的想象力与创造力。而且还让学生知道了生活中的一些素材也能成为化学实验中的重要组成部分。通过生活化的实验可以让学生知道,化学就在我们身边。这样学生在今后的学习化学知识的过程中,会自然地联想到自己曾经做过的实验和经历过的化学现象。通过这种方式既能激发学生参加化学实验的兴趣,又能提高学生的学习效率,促使学生以热情饱满的态度投入到化学学习过程中。
4布置生活化的高中化学课后作业
课堂是高中化学教学的主阵地,而课后作业则是夯实学生基础知识,帮助学生提升学习能力的“助推器”。高中化学教师不单单需要重视课堂授课的作用,还应该重视课后作业的重要性,以布置课后作业作为检验学生学习成果,教师教学效果的重要途径。在构建生活化高中化学教学课堂的要求下,化学教师需要布置生活化的课后作业,让作业不再是为了做题而做题,为了知识点和考试而做题。而是需要在贴合高中生生活实际、生活经验的前提下由传统的“封闭”到“开放”,由“独立完成”到“协同合作”。布置生活化的化学课后作业不应该局限在形式上,而应该侧重在内容上,不再是以书面呈现为主,而是侧重于学生的接受程度。例如,教师在讲授完糖类、油脂与蛋白质之后,就可以不以书面形式让学生把日常生活中常见的食用的实物进行分类,并让学生拓宽途径收集有关食物营养成分的资料。除此之外,教师还可以尽量减少课后学生独立做作业的时间,以小实验的方式促使学生协同合作。让学生围绕相关内容设计实验。通过学生动手操作,亲自尝试来找到实验失败或者成功的原因。布置生活化的高中化学课后作业是构建生活化高中化学课堂的必要途径,教师在此过程中既需要发挥自身的主导作用,又需要尊重学生的主体地位,多赋予学生主动实验,主动探究的机会,让学生感受不一样的高中化学教学,并主动接受教师布置的课后作业,不再把课后作业当作自身的学习负担,而是当作一种乐趣,主动积极地完成。总而言之,化学与我们的生活息息相关,生活中的酸奶发酵、水果解酒等现象都与化学知识紧密相关。所以为了提高高中化学教学的质量与水平,构建生活化的课堂教学,化学教师需要将化学现象与日常教学相联系,让学生真正感受生活化的化学知识,从主观上理解和接受生活化教学方式,从中提高自身的学习兴趣和学习效率。
参考文献:
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[2]陈春芳.实施高中化学生活化教学的有效途径[J].佳木斯教育学院学报,2010,(1).
[3]何双安.高中化学生活化教学的有效实施途径[J].化学教育,2013,(4).
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“生态系统的信息传递”是普通高中课程标准实验教科书人教版生物必修3第5章第4节,本节主要包括三个内容:生态系统中信息的种类、信息传递在生态系统中的作用、信息传递在农业生产中的应用。同时,信息传递能通过调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定,为下一节生态系统的稳定性奠定基础。因此,本节内容对整章知识起到了承上启下的作用。
二、学情分析
在学习本节内容之前,学生已经学习了生态系统的结构以及生态系统的能量流动和物质循环等知识,对生态系统的概念、组成成分、功能等有了明确的认识。在此基础上,学生学习本节内容是比较轻松的,并且本节内容以对自然界的生物现象的描述为出发点,对生态系统中的信息进行了分类,最后延伸到信息传递在实际生产生活中的应用,学生的学习兴趣应该比较浓厚。
三、教学目标
1.知识目标
(1)举例说出生态系统中的信息传递(了解水平)。
(2)说明信息传递在生态系统中的作用(理解水平)。
(3)研究信息传递在农业生产中的应用(应用水平)。
2.能力目标
通过比较生态系统的能量流动、物质循环和信息传递功能,尝试构建生态系统信息传递的模型。
3.情感、态度与价值观目标
(1)观察生活中生态系统信息传递的实例,初步形成生态学的观点,确立辩证唯物主义自然观的科学世界观。
(2)关注信息传递在生态系统及人类生活中的应用,提高信息科学素养。
四、教学重点难点
1.重点
说出信息传递在生态系统中的作用。
2.难点
说出信息传递在生态系统中的作用;建立生态系统的信息传递模型。
五、教学策略
本节涉及很多生物现象的描述,教学过程中可以运用多媒体展示相关图片,影音资料,既能把自然界抽象的生命现象直观化,加深学生的理解,又能调动学生的学习兴趣。同时,对于生态系统中信息的种类及生态系统中信息传递的重要性这些内容,可以组织学生进行分析讨论得出结论,这样既能体现以学生为主体,又能提高学生的合作学习能力。
六、教学过程
1.创设情境,导入新课
我们经常说我们现在正处于一个“信息时代”,信息在现代社会中十分重要,那么“信息”到底指的是什么呢?大家能不能举一些在生活中你认为是信息传递的例子?这样吧,先从老师开始,老师现在在讲台上给你们讲课,传授知识,其实就是在给你们传递一种信息。
接下来请几个学生举例并对学生的回答做点评。
这是我们日常生活中常见的信息传递,其实信息传递也广泛存在于生态系统中,并且时常发挥着奇妙的作用。
2.生态系统中信息的种类
课件展示蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞的动画,教师讲解蜜蜂不同类型舞蹈所传递的信息;课件展示图片小狗在路边撒尿、孔雀开屏,提问学生小狗和孔雀的行为分别传达了什么信息。
生态系统中信息的种类多种多样,一般信息传递有三个基本环节:信源(信息的产生);信道(信息的传输);信宿(信息的接受)。我们根据信源的不同可以把这些信息分成三类,物理信息、化学信息、行为信息。这三种信息各自有什么特点,怎么区分?请大家阅读课本105页和106页左上角的内容并完成课件上的表格。
学生完成表格。
教师课件展示一些生态系统中信息传递的例子,让学生区分是哪种信息,引导学生更好地区分三种信息。
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息;物理信息的来源可以是无机环境,也可以是生物。例:光对植物的开花起着决定性的作用、萤火虫发光吸引异性、人听到老虎的吼叫声很害怕、鸟儿通过鸣叫声进行交流、蛇通过热辐射来捕捉食物、鱼的洄游、信鸽的千里传书等。
(2)化学信息:生物在生命活动中通过产生生物碱、有机酸以及动物的性外激素等化学物质来传递信息,称为化学信息;化学信息的来源是生物;例:植物通过花的香味来吸引蜜蜂传粉、老虎根据气味寻找同伴、黄鼠狼分泌某种化学物质来驱赶害虫、小狗撒尿做标记、雄性昆虫通过性外激素来吸引异性等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息;行为信息的来源是动物;例:蜜蜂跳舞、孔雀开屏,在繁殖季节,公鸡“抖抖大红冠子花外衣”来引诱母鸡,蛇在遇到攻击时,会把头竖起、吐信以吓走敌人等。
3.信息传递在生态系统中的作用
通过以上例子,我们可以得出一个结论,那就是信息传递对生物生命活动的正常进行是非常重要的。下面我们一起来学习信息传递在生态系统中的作用。我们来看一下课本106页的“资料分析”,分为五个小组来讨论以下几个问题:(1)这四则资料中分别体现了哪种信息?(2)根据资料1,蝙蝠的回声信息与蝙蝠的生命活动的正常进行有什么关系?(3)根据资料2,莴苣种子萌发所需要的最适宜的波长是多少?光信息对莴苣的生命活动有什么影响?(4)资料3说明了信息传递有什么作用?(5)资料4中的信息素能够将几种生物联系起来?
教师引导学生对资料进行分析,蝙蝠的回声定位属于物理信息,蝙蝠通过回声信息对周围的环境做出判断,取食和飞行,说明蝙蝠生命活动的正常进行离不开信息传递;莴苣种子萌发所需要的最适宜的波长大约为600~700 nm,说明光信息对莴苣萌发是必需的;资料3说明了光照时间这种信息对植物开花的影响,还说明了动物可以产生信息素这种化学信息来吸引异性,特别是昆虫的信息素,这些都说明生物种群的繁衍也离不开信息的传递。
此外,在生态系统中,食物链上相邻的物种之间存在着“食”与“被食”的关系,相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。例如草原上,当草色返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,森林中,狼能够依据兔子留下的气味去猎捕兔,兔子同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。由此可见,信息传递还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
4.信息传递在农业生产上的应用
生态系统中存在着精巧的信息传递和联络,聪明的人会利用这些信息来为生产生活服务,下面我们就一起看一下信息传递在农业生产中的应用。信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面:增产和减害。
投影播放信息传递在农业生产中的应用实例图片并讲解。
(1)增产:利用人工合成的化学信息吸引昆虫传粉、适当延长光照来增加鸡的产蛋量。
(2)减害:播放集群信号录音吸引鸟类捕食林业害虫、庄稼地的稻草人、性引诱剂诱捕害虫、诱蛾灯捕杀园林害虫。
其实,除了在农业生产方面,信息传递还应用于人类生活的很多方面,今天交给同学们的第一个作业就是查找信息传递在生活中其他领域的应用。
5.课堂小结及作业
这节课我们主要学习了生态系统的信息种类、信息传递在生态系统中的作用以及信息传递在农业生产上的应用,经过这节课的学习,大家对生态系统的信息传递这一功能应该有了更为明确的认识。在之前生物课上我们多次探讨过生物实验的设计方法,那今天的另一个作业就是请大家设计实验,证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。
七、教学反思
本节课的成功之处在于课件中涉及了大量自然界中生物生命活动现象的实例,极大地调动了学生学习本节课的兴趣,同时给学生普及了自然科学知识,有利于提高学生的生物科学素养;在第一个教学内容“生态系统中信息的种类”中,让学生阅读课本,通过表格自己总结,在第二个教学内容“信息传递在生态系统中的作用”中,组织学生分小组进行讨论,这些能调动学生的课堂积极性,有利于提高学生分析、归纳的能力。
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关键词: 化学与生活 生活中的化学意识和化学课堂上的生活意识
化学在生活领域(包括衣、食、住、行、健康等)中的渗透和应用非常广泛。现代的课程理念和教学观念提示我们,化学教学要与学生的生活经验和社会实际相结合,有助于培养学生的化学科学素养。高中化学课程内容充分体现了“由生活走向课程,由课程走向社会”这一课程理念。
在化学的教学过程中我们要让学生形成生活中的化学意识和化学课堂上的生活意识。
一、元素及其化合物中的生活化学
在高中化学中元素及其化合物主要分为非金属和金属两大部分。非金属中的卤素、氧族及氮族中的典型元素及化合物都和人类生活有密切关系。如:卤素中的氯元素是生活中食盐的必要组成元素,而且氯气也是自来水消毒和漂白粉的主要原料。引导学生思考常识问题:为什么养金鱼的自来水要在太阳下晒几天?为什么选用保鲜膜不能用含氯的聚氯乙烯,而要选购聚乙烯为主要成分的PVC?为什么用自来水煮饭是不科学的?
金属及其化合物主要给学生介绍镁、铝、铁及碱金属。铝制品在日常生活中已经越来越普遍,可以让学生了解铝对人体健康的影响,从而在生活中注意饮食;铁是人体必需的微量元素,怎样合理饮食有助于元素的吸收。也可以让学生在课余时间根据自己的爱好选择课题进行课余研究,如:居室装修材料的主要成分及其作用;金属与合金在性能上的差异;常见合金的组成;金属防护的常用方法等。
二、有机化学中的生活化学
有机物与人类的生命活动、健康有密切的关系。在有机化学的学习中常常会遇到某些药物的主要成分的结构和主要性质,如:阿司匹林;生命活动的基础能源――葡萄糖如何提供能量;生命的基础物质――蛋白质的结构和性质;人体必需的维生素的主要来源以及微量元素与健康。学习完这部分内容可以建议学生养成科学的饮食习惯,全面摄取多种营养,保持膳食平衡,促进身体健康,并从中认识化学对提高人类生活质量和保持人体健康的积极作用。微量元素对人体的健康有重要的作用,合理摄入营养物质有助于人体健康。
生活中常用的合成高分子材料的化学成分及性能,如:由聚丙烯制成的塑料制品,由聚苯乙烯制成的灯饰外壳,由聚四氟乙烯作内衬的不粘锅等;正确认识食品添加剂的组成、性质和作用。绝大多数食品添加剂在过量使用时对人体有害,有些人营养过剩与大部分食品添加剂能增加食欲有关。防腐剂能延长食品的保存时间,减少食品的浪费和变质,食用新鲜食品比食用防腐剂储存的食品有益。
三、化学理论学习中的生活化学
高中化学中的理论部分主要包括物质结构――元素周期律、化学平衡、电离平衡以及电化学。这一部分内容看起来比较枯燥,和生活的联系不大,我们也可以找到其中和生活有关的很多实例。举用这些例子一来可以使学生根据生活经验来简化对一些知识的理解,二来可以使内容丰富多样,活跃课堂气氛,三来可以使化学和生活联系起来,增强学生理论联系实际的能力。如:日常生活中铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间放具有酸性、碱性或咸味的食物;洗净的铁锅残留少量的水易生锈。
在化学教学和化学课堂上将生活意识灌输给学生,还可以帮助学生纠正一些日常生活中的错误观点或说法。如:学生学习原电池之前,以为铁生锈是铁直接与氧气化合生成氧化铁。学完原电池学生了解到铁生锈并非氧气与铁的一步反应,而是铁先是发生吸氧腐蚀,而后+2价的铁继续被氧化到+3,最后得到了铁锈(主要成分是Fe)。
四、其他综合内容中的生活化学
材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。没有半导体,就不可能有目前的计算机技术,也不会出现高速、全面的因特网;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,就不可能有今天的宇航技术,也不会有中国航天技术的辉煌;没有光导纤维,就不可能有现代的光通信;没有有机高分子材料,人类的生活就不可能像今天这样丰富多彩。化学是材料科学发展的基础,如水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途;污水处理的化学方法及原理,减少大气污染物的原理和方法等。生活材料离不开化学,合理选用材料有助于提高人类的生活质量和环境质量。
化学与环境的关系十分密切,化学家已注意到大千世界的很多变化。大规模污染的不断发生提醒人们:必须合理地开发自然,积极保护自然。课程标准强调人与自然的和谐相处。其中涉及当今社会的热点问题:白色污染、居室污染、食品加工污染(如苏丹红事件)、农药污染(如绿色食品、菜篮子工程)等。
英国1994年出版的《核心科学――化学》中指出:“化学是核心科学。”编者作了如下说明:化学是一门重要的科学,感谢化学给我们舒适的生活。你可以看见化学使我们穿的衣料、住的房子、乘坐的交通工具、烧的燃料越来越好……甚至我们喝的水也离不开化学处理。感谢化学为我们的健康所做的贡献。合成药品使我们生命延长,而且使我们更健康,比以前任何时候都远离疾病……而且还有人造的心脏、骨骼等。感谢化学带给我们休闲的运动。化学家们发明了新的、便宜的材料代替天然材料,如玻璃纤维做成的冲浪板……