绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇食品化学的概念范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称新课标)的编写,重视对“化学”和“化学教育”的理解,关注学生的认知水平和情感体验,对科学探究的认识更明确。依据新课标修订的新教材,立足于以学科发展为出发点,注重学生科学素养的提高,关注教师教学的感受,使学生在三维目标方面都得到发展。通过对新课标的学习,我有以下几点感受。
一、从化学知识角度考虑,新教材更注重化学概念的形成
新教材在化学概念的呈现上更加符合知识发展的逻辑关系。新教材将旧版教材的三、四单元进行了整合,将分子、原子(离子)、元素列在同一单元,内容呈现顺序由浅入深,知识的逻辑性强,思路清晰,便于学生从微观角度认识物质的构成、从宏观角度看物质及其变化,符合教学实际中的教学呈现顺序和学生的认知规律。
二、从化学教育角度考虑,新教材更关注学生学习过程中的情感体验
新教材集科学性、趣味性和发展性于一身,使这一阶段的教育在学生认识化学、理解化学、提高学生的科学素养等方面有着非常重要的作用。如,(1)去掉了氢氧化钠有腐蚀性的不雅图片;(2)将“几种常见灭火器的灭火原理和适用范围”的表格增加了使用方法一列,注重了化学的实用性;(3)用“浓度”一词替代了旧版教材中的“溶质的质量分数”的概念,减少了学生因概念多、易混淆造成的学习障碍;(4)将家庭小实验由“制取明矾晶体”改为课外实验“自制白糖晶体”,贴近学生的实际生活。
三、从可持续发展观念考虑,新教材更关注知识更新
化学的特征是研究物质和创造物质,随着科学技术的进步研制出的一些新仪器为化学的研究提供了便利。如,用pH计替代了pH试纸,既简便又准确,使化学知识更具有时代性。
四、从教师教学角度考虑,新教材为教师留有足够的教学空间
1.适当延伸初中化学中涉及的教学内容
现今,初中化学的教科书中也融入了很多绿色化学的知识,比如海水资源的开发与利用、化学反应条件控制等等.教师在进行课堂教学时应该紧扣教材,将绿色化学理念随时体现出来,做好初中生的绿色化学启蒙教育,提高他们对绿色化学的积极性以及知识水平.当然,化学教师除了要利用好教材中关于绿色化学的内容之外,也可以对内容进行适当的延伸,让初中生能够更容易的理解绿色化学的概念,提升他们学习绿色化学的兴趣.
例如,化学教师讲解酿酒的原理之后,还可以进一步给初中生简单介绍目前我国工业生产和日常生活中对乙醇的需求情况.让他们知道我国对乙醇的需求现状是供不应求的,而且单纯使用淀粉类粮食作物生产酒精的话将会产生非常庞大的成本.而在大自然中含量相当丰富却无法供人类食用的纤维素(如树叶、稻草和玉米芯)也是碳水化合物.如果使用这类纤维素作为乙醇制取的原料来源,不仅能将生产成本大大降低,而且也不失为一条新能源开发的可行道路.
2.借助多媒体等现代化教学手段
在初中化学的教材中涉及绿色化学的内容非常多,如白色污染防治、能源的综合利用、臭氧空洞、水污染等.但是对于这些绿色化学理念的解释,初中化学教材中仅仅局限于直白的文字.教师在化学课堂教学课堂上,很难将这些绿色化学的理念给学生解释清楚.所以这时候就必须要借助多媒体等现代化的教学手段进行教学.将绿色化学内容以图片、动画、视频的形式呈现给初中生,给他们营造强烈的视觉或听觉感受,加强初中生对绿色化学的感知程度.还可以收集一些时事新闻,将初中生的实际生活与绿色化学联系起来,让他们更容易理解绿色化学概念的同时,体会到实现绿色化学对国家可持续发展的重要性.而且对于那些由于客观条件限制不能进行现场演示教学的趣味实验,也可以通过多媒体课件展示给初中生,让他们对实验形成一定的印象和认知,弥补无法进行实验的遗憾,进而对绿色化学树立起一个全新的认知和理解.
二、加强绿色化学理念在初中化学实验中的实践
1.严格规范初中化学实验的基本操作
初中化学是一门建立在实验基础上的学科,所以做好实验教学是丰富初中生绿色化学理念的重要手段之一.在初中化学实验中,也可以将资源节约、无污染无废料、循环利用等绿色化学实验新要求充分的体现出来.在初中生的心中牢固树立起“关爱环境、保护环境”的意识.因此,在初中化学实验的实际进行过程中,必须要对实验的基本操作进行严格的规范.如何正确的闻气体、放置药品?取药品时操作工具的选用、具体的操作手法以及取药品的量等,化学教师都必须要对初中生交代清楚.化学实验结束以后,教师还必须正确、细致地指导初中生做好化学废弃物的处理、仪器的清洗归位以及实验桌面的清理等工作.
例如,化学教师在指导初中生进行酸碱盐性质的实验时,就可以引导他们将试管改为点滴板来进行实验操作.这样一来不仅可以使实验现象更明显,实验结果对比起来更容易;而且还可以达到节约实验药品的目的,避免药品的浪费,减少对环境的污染,进而在潜移默化之中让初中生形成绿色化学的意识.
2.及时优化初中化学实验的装置
进行初中化学实验时,固体、液体和气体的产生不可避免.但是在这些产物之中有很多都是有毒或者有害的,她们不仅会污染环境还会威胁人类身体的健康.因此,教师在引导初中生进行化学实验时,可以在不让实验的结果和现象受到影响的前提下,鼓励初中生主动去改进和优化化学实验的方法、步骤以及仪器装置.以此来降低化学试剂和实验产物对环境的污染,实现绿色化学实验的目的.
例如,化学教师带演示一氧化碳还原氧化铁的实验时,应该对初中生强调尾气(即一氧化碳)处理的重要意义,并让学生尝试思考更多更好的尾气处理办法.除了将一氧化碳燃烧后以二氧化碳形式排放到空气中之外,还可以采用气球法或排水法将一氧化碳收集起来然后加以再利用;或者将后面一盏酒精灯撤掉,并将用于导出尾气的玻璃导管设计成弯管,使尾气在放有氧化铁粉末的试管下再次燃烧反应,实现尾气循环再利用,提升实验物资利用率及实验产物的利用率.
三、重视在初中化学课后习题中对绿色化学的渗透
[中图分类号]G4[文献标识码]B[文章编号]1007-1865(2016)09-0253-02
在自然科学的众多学科中,物理化学以科学实践过程中的物理、化学现象为切入点,以物理和数学的方法来研究化学问题,具有基础性、理论性、先导性和综合性的特点,是包括化学、化学工程、环境工程、食品科学、生物医药、材料学等众多学科的重要理论基石。在现代大学本科教育的食品科学相关专业开设物理化学课程,意在为食品的加工、贮藏、杀菌、保鲜等全产业链提供理论指导,服务食品生产和科学实践。相对于其他课程,物理化学课程的特点突出表现在以下几个方面:(1)课程的学习需要提前掌握多学科的专业知识。这就要求把物理化学课程开设在基础化学、高等数学、大学物理等课程之后,以便于学生相对容易地理解和掌握教学内容。(2)物理化学课程设计到的大都是一些全新的概念、理论和问题处理方法。这就要求学生在学习过程中必须花时间认真研读教材,重视老师的课堂内容讲解,并通过解习题来掌握处理问题的方法。(3)物理化学课程不仅学习的是全新的知识,而且理论性比较强,内容抽象,学习难度较大。(4)由于学习难度较大致使学生的学习积极性不高,影响教学过程中教与学的效果。针对食品相关专业的专业特征和物理化学课程自身的特点,笔者所在教研室在物理化学课程的教学过程中不断探索,积累了一些经验和体会,本文从教学过程中积极培育学生对物理化学的学习兴趣,提升学生在教学过程中的主动参与度方面谈一下对食品相关专业物理化学教学的认识和体会。
1精简理论教学内容,适当增加实验教学以提高学生的教学参与度,并在实验过程中注重对学生的理论知识引导
食品相关专业安排的物理化学教学学时较少,通常只有50~60学时。在教学过程中,考虑到学时的限制,我们把食品专业不是经常涉及到的统计热力学章节删除,对经典热力学、动力学原理的教学内容进行精简,重点讲授了与食品专业切合度比较高的相变与相图分析、表面化学及胶体化学的内容,把理论课的教学控制在45~48学时。实践表明,开设实验课更能调动学生主动学习的积极性,为不同章节重要的或者难理解的内容开设实验课能获得很好的教学效果。在实验教学过程中,我们注重理论与实验的结合,通常会安排一个学时深入讲解实验内容与理论课的联系,并严格要求学生阅读大量的实验材料充分预习并完成预习报告。对连续五届学生关于物理化学教学进行问卷调查,100%的学生认为物理化学课程有必要开设实验课,25%学生认为应该在已有15个学时实验课的基础上适当增加实验学时。
2从绪论教学入手培养学生学习物理化学课程的兴趣
对于物理化学这种理论性很强的课程而言,学生一般都会提前从师兄师姐方面获得物理化学难学的信息。课程开设之初,学生一般都会对这样的课程充满好奇心和急迫感,迫切地想从老师的第一堂课获得对该门课程总的印象,特别是要了解诸如:(1)既然物理化学这么难学,学习它有什么作用?(2)怎样才能学好物理化学?之类的问题。绪论课开设的最终教学目的应该是激发学生学习的积极性。在第一堂课,我们一定要充分利用学生对新的课程好奇心强的特点,精心设计有效的教学方法,向学生讲清本门课程在食品相关专业课程体系中的地位、与其他课程的关系、课程的性质、学习要求、学习方法、参考资料和可以利用的课程资源等。学生只有明确了要学什么、课程学习的重要性、怎么学,才会逐步对课程产生足够的认真学习的热情。例如,讲到物理化学在专业课程体系中的地位和作用时,我们可以列举一些实例,说明物理化学在食品果蔬的杀菌保鲜、加工、贮藏方面的应用,也可以列举很多近年来在物理化学领域作出重大贡献而获得诺贝尔奖的人和事迹,使学生对物理化学学科充满探索心和好奇心,使第一堂课在他们脑海中留下深刻的印象,使他们从“要我学”的被动状态转变为“我要学”的主动状态,从而激发学生通过物理化学这门课程探索自然的兴趣,主动性去学习。通过物理化学绪论课的教学提高学生学习的主动性和积极性,是调动学生学习兴趣的重要开端,是为教师取得良好的教学效果开一个好头,上好绪论课是上好物理化学课程的关键。
3对微积分知识进行适当回顾,帮助学生理解物理化学公式,减轻学生学习压力
物理化学是一门理论性很强的学科,很多公式定理的得出都离不开数学推导过程,因此要求学生在学习物理化学之前掌握必要的微积分知识。在讲授课程之初,和学生一起对物理化学中常用的微积分内容进行回顾,避免学生因课堂中涉及到微积分公式而表现出不适应,较快地融入物理化学课程的学习中去,增强学生学好物理化学的信心。微积分在物理化学中不是简单的数学处理过程,而应该与实际的物理化学过程相联系。故在讲解微积分公式时,应该同时注意讲解积分或求导过程的物理意义。例如物理化学中广泛用到了二元函数或多元函数的微积分,对二元函数F(x,y)求导时,可以用(/)y∂F∂x来描述在y不变时对x偏导,当下标y变成物理化学中的温度T、压力P、熵S等体系的性质时,下标分别表示在等温、等压或等熵条件下的偏导过程,如可以描述成在体积不变的情况下因温度改变而引起内能的变化量。把具体的物理过程与公式紧密联系在一起进行教学,既可以使学生更容易理解物理化学的基本原理,又可以使学生领悟到物理化学指导生产实践的巨大作用,激发学生学习物理化学的兴趣。
4以学生为中心教学,贴近生活,紧扣所学专业进行教学,教有所用
大学扩招致使目前国内的高校广泛采用大班授课,理论课堂上老师和学生一对一交流的机会有限,教师很难时刻把握每个学生的学习情况。对于食品相关专业的学生而言,要在少量的教学学时内要尽可能深入地让学生了解物理化学的原理和方法,就要求学生的学习应该是以教师为引导、以学生为主体来进行。对学生而言,要真正理解并能运用知识,他们必须主动地去发现问题、解决问题,主动地深入思考。教师教学的任务不是将知识信息灌输到学生头脑中,而是用有效的、实用的概念或理论来充实学生的头脑。[1]物理化学的教学理应以学生为中心教学,老师的课堂讲授主要起到引导作用,要尽量做到少而精,要求学生通过自己的思考不断强化和深入对课堂知识的理解。物理化学所涉及的内容理论性比较强,很多结论的得出都讲求严密的逻辑推理,而且涉及到比较复杂的数学推导过程,容易给学生留下物理化学既难学又与实际应用脱节的初步印象,从而使部分学生学习的积极性不高。因此要取得好的教学效果,教师把必要的理论知识介绍给学生的同时,又要重视理论联系实际,使学生感受到物理化学指导生产实践和日常生活的学科魅力,增强学生主动探索问题的积极性。在介绍理论知识前,精彩的设疑,创设问题情境,是活跃教学气氛,激发学习兴趣的有效途径。[2]例如热力学第二定律“不可能从单一热源吸热并使之全部变为功而不留下任何其它变化”很抽象,教师可以从自然界发生的现象都是有方向性的出发,列举水总是从高处往低处流、热量总是由高温物体流向低温物体等等自发过程,通过分析这些自发过程发现,只有满足“热量可以在不引起其他任何变化的情况下100%转变成功”才可以使自然界的这些有方向性的自发现象变成可逆过程,从而就引出了人民迫切需要解决的问题给学生主动去思考:是否可以在不引起其他任何变化的情况下让热量完全转变成为功?对于食品相关专业的学生,物理化学的教学内容可能与学生的其他专业基础课联系不太紧密,如果教师在教学过程中完全沉浸在物理化学的理论和公式推导当中,即使课堂讲授得很精彩,学生如果觉得物理化学知识无助于自己专业课的学习,认真听课的兴趣也会减退,而且听懂了也不会应用,达不到教学效果。这就需要教师在教学过程中紧扣学生所学的专业实施教学,把物理化学的知识有机地和学生本身的专业结合起来。例如:在讲解热-功转换时,可以引入关于食品营养学中食品热量值的测定。在讲解熵的概念时,可以用熵增原理来阐述食品腐败变质的机制,指出生物有机体为保持低熵的稳定状态就必须不断地与环境进行物质交流,吸进负熵以维持生命,从食品安全的角度分析食品腐败变质的危害。
5实施以师爱为中心的积极情感教学,对学生满怀期待
研究表明,情绪情感对人类认识活动具有强大动力作用。积极的情绪使个体的感知敏锐,记忆深刻,思维灵活,想象丰富,大大提高学习和认识活动的效率,反之,将阻碍认识活动的进程,不利于学生的学习。[3]教学中的情感效能,能够激发学习者的互惠内驱力,从而使学习保持较高的内部动机。[4]高校学生对师生间情感交流极其重视,并把融洽的师生关系、和谐教学氛围作为教与学的基本要求。[5]作为一名合格的教师,应该培养以师爱为核心的积极情感,关怀和爱护学生,尊重和信任学生,同情和理解学生,热情期望和严格要求学生,通过激励、感化、调节和榜样的作用调动学生学习的积极性。这种关心和爱护在教学过程中体现为不忽视每一个学生的存在,关心学生旷课、迟到、早退的情况,关心学生在课堂上的每一个行为和表现,关心学生对每一个知识点的掌握情况,对表现优良的学生予以及时恰当的肯定,对学习倦怠的学生予以诚恳友善的规劝。对学生满怀期待是实施情感教学的重要内容。[6]物理化学的教学有其自身的特点,必须要有学生积极主动地参与并深入其中,除了在课堂上认真听讲外,还需要在课余时间做大量的习题,来理解物理化学所阐述的理论和掌握公式定理,从而达到良好的教与学的效果。这就要求教师在教学过程中通过情感教学来激发学生学习的兴趣,对每一个学生抱有期望,期望他们通过对物理化学这门课程的学习来提升对自然界事物和现象的认识深度,鼓励他们积极主动地去认识自然、探索自然。
参考文献
[1]张积家,陈俊.高等教育心理学[M].高等教育出版社,2009,399.
[2]李传银.坚持启发式教学思想[J].教育探索,2000(6):51-52.
[3]陈陈.移情在高校教学中的运用[J].江苏高教,2004,5:72-74.
[4]武建时,陆异,祁有龙,等.教育中情感效能的初步探讨[J].心理发展与教育,1991,4:55-59.
一、绿色化学的概念的确立。
从学生接触绿色化学的字眼开始,把绿色化学融入中学课程教材改革和课堂教学改革之中,这是中学化学教育的崭新课题。就应该让他们知道绿色化学的定义,绿色化学是由美国化学会提出的化学无害概念,是能够保护环境的化学技术,它可以通过使用自然资源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质,利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学又称“环境友好化学”、“环境无害化学”、“清洁化学”。绿色化学的定义就是从生产资料就是无污染、无公害的,生产过程也应该是无污染、无公害的,生产出来的产品也应该是无污染、无公害的产品。从概念上就让学生有一个大致的理解,从而对一些常听到的绿色建筑、绿色食品有一个初步的了解。最起码知道绿色的东西并不是单纯的指绿色,而是指无污染、无公害的,是对人体有好处的东西,所以从一开始就给学生一个正确的理念,对概念有所了解。
二、绿色化学的核心及特点的渗透。
绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对坏境的污染, 按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。它的主要特点是:1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料。2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物箱环境排放。3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”。4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。对于绿色化学的核心和特点的渗透,主要的是在教学过程中让学生树立防治污染、保证人类生存质量的责任感。我们教师应该把握住这一点,充分利用学生的优点,激励和激发他们的兴趣,调动他们的积极性。对于农村的孩子来说,学习绿色化学更是难上加难,各种实验设施的不完善都导致了学生的学习困难,和对化学的直观认识。那我们就利用现有的、现实的实例来给学生进行渗透,例如:我们冬天烧煤取暖、做饭。看到烟雾缭绕、闻到刺鼻的、呛人的气味,我们有怎样的感觉,这会不会对环境造成污染,这个现象符合绿色化学的核心特点吗?再有,我们看到的三轮车、汽车排放的尾气对坏境有怎样的危害?让学生讨论这些对坏境的危害和如何预防这些危害,我们应如何采取措施防止和减少这些污染?这样可以增强学生的环保意识、调动学生学习的积极性。培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度,而且能使他们感知环境污染的危害性和环境保护的迫切性。
传统的初中化学教学受制于中考指挥棒的束缚,与初中生的生活实际情况相脱钩,导致本来神秘有趣的化学教学充斥着枯燥乏味的定义、方程式、原理、现象的死记硬背,导致化学题海成为初中生不得不面对的暗无天日的苦海,造成初中生失去利用化学知识来解决日常生活中的实际问题的能力的困难局面。在这样的大背景下,本文将密切联系新课程改革的形势以及笔者自身多年来进行初中化学教学的实际经验,从不同的角度来深入地探索如何培养初中生利用化学知识来解决日常生活中的实际问题的能力,从而有利于提高初中生对化学课程的兴趣,使初中生能够以更加饱满的热情投入到初中化学学习过程中来。
1.创设出生活化的初中化学教学情境
为了科学有效地培养初中生利用化学知识来解决日常生活中的实际问题的能力,有必要在教学的过程中将生活中真实的事物引进来,同时,将其和化学课本中的诸多概念原理进行一一对应,因此,有必要引导初中生留心观察生活中的问题,创设出生活化的初中化学教学情境,保证初中生在熟悉的生活情境中发现问题和解决问题,能够非常有效地激发初中生进行探究的欲望,有利于增强初中生学习化学的兴趣。
具体来说,在进行分子概念相关知识的教学过程中,教师应该密切结合生活中的具体例子,引导初中生认真思考各种各样的日常生活现象中的“奥秘”,创设出生活化的初中化学教学情境:酒香不怕巷子深的奥秘是什么?臭豆腐的味道很远就能闻得到的奥秘是什么?刚刚洗过的衣物在太阳底下很快就能晒干的奥秘是什么?衣服干了以后会出现白色的痕迹的奥秘是什么?一汤匙食盐放在水里消失了而水却变咸了的奥秘是什么?一升的水和一升的煤油混合之后的体积之和不是两升的奥秘是什么?等等。通过你这种方式,来引导初中生认识分子的存在和分子的性质。
2.运用化学知识,解决生活问题
新教材努力从化学的视角去展示社会的可持续发展,培养学生对自然和社会的责任感,用科学、技术、社会相联系的观点引导学生认识材料、能源、健康、环境与化学的关系,逐步培养学生形成综合的科学观和对有关的社会问题作出判断决策的能力。所以,化学教学不仅要从学生的生活中提出化学问题,还必须结合现实生活中的实际问题,让学生运用化学知识和化学的思维方式去看待分析与解决,从而使学生体验到化学的价值,进一步感受到化学与现实生活的紧密联系,提高学生的实践能力。
让学生用化学眼光去观察和认识周围的事物。化学知识源自于生活,但又不完全等同于生活,化学教学过程中,一方面,要让学生结合自身的生活经验和已有的认知水平,围绕问题的解决,逐步把生活知识化学化,让学生在生活的实际情境中体验化学问题;另一方面,又要让学生能把所学到的化学知识自觉地运用到各种具体的生活实际问题中,实现化学知识生活化,从而提高学生的化学素养。
3.开展合作学习活动,精心设计讨论问题
合作学习能够转变初中生的学习方式,有利于锻炼初中生与人协作的技能,有利于培养初中生主动学习和探究的精神。在具体开展合作学习活动的过程中,离不开各种各样的讨论问题的设计,因此,必须精心设计讨论问题。教师在进行讨论问题的设计的过程中,必须坚持开放性的原则,在开展小组合作学习活动之前,教师必须深入研究化学课本,明确所要体现的理念。与此同时,教师有必要了解初中生的兴趣爱好和特征,精心设计和初中生的日常生活关系密切的化学问题,保证初中生在自主学习的基础上能够积极地进行合作学习。
4.参与生活实践,认识化学问题
实践是学生学习的重要环节,是知识理解的延伸与升华。任何束缚住学生手脚,只允许他们冥思苦想的教学方法是不科学的。只有让学生充分进行生活实践,才能使学生真正明白所学知识的价值。例如,结合空气、水、酸、碱、盐等内容的学习,组织学生对本地区的环境状况、空气的污染状况、污水处理厂的流程和原理、周边农村施用化肥和农药的具体情况等进行调查;结合无锡“太湖蓝藻事件”、“白色污染”等,组织学生关注新闻并从网上查询分析原因;结合淀粉、油脂、蛋白质等的学习,组织学生参观食品加工厂,了解食品中添加剂是什么;结合燃料与燃烧,参观附近火力发电厂所使用的燃料和燃料的利用率,并要求学生在参观后写出报告,提出问题、观点和建议。实践表明,通过这些实验和调查活动,运用化学原理积极展开思维,不仅使学生树立绿色食品、绿色环保、绿色化学的意识:而且可逐步提高分析问题和解决问题的能力。
综上所述,本文从不同的角度来深入地探索如何培养初中生利用化学知识来解决日常生活中的实际问题的能力。在今后的初中化学教学过程中,必须不断地探索现代化的教学方法,更好地发挥出教师的主导作用,体现出初中生的主体地位,保证“教学源于生活,高于生活,又回归生活”,保证初中生能够在学习化学的过程中“回归生活世界”,切实提高初中生利用化学知识来解决日常生活中的实际问题的能力。
【参考文献】
新课程背景下的化学教学,强调以学生发展为本,贴近学生生活,适应社会发展。我们现在的化学教学不仅要提高学生的知识水平,更要特别关注学生全面素质的培养。作为化学教师,在平时的教学中,要加强社会实际生活与化学教学的联系,努力使化学教学内容社会化、生活化。
一、热点渗透教学,激发学习动机
化学具有非常强的实用性,与社会发展存在紧密联系。这就要求教师必须与时俱进,不断加强自我学习,不断更新和完善知识体系,了解化学领域的前沿动态。在实际课堂教学中,要结合教学内容为学生提供科学合理的热点知识。如此一来,学生会更加深刻地意识到化学在实际生活中的重要性,进而有效激发他们的学习动机,提高课堂学习效率和教学效果。比如,近年被持续关注的食品安全问题,在进行食品添加剂相关教学时,引导学生自主查阅收集有关食品添加剂的材料知识,并加强学生的食品安全意识,关注普遍存在的食品安全问题,如地沟油、毒大米等,强化学生的自我维权意识,让学生加强对食品热点问题的关注,培养强烈的社会责任感。还有,在进行二氧化硫相关内容教学时,结合近年全国各地的雾霾天气,探讨其形成的原因和负面影响,强化学生的生态保护意识。这些生活实例,容易引起学生的好奇心,使他们急于探索问题背后的实质和原因,从而更加主动地学习,也使学生对新知识的学习更加有目的性,其进一步探究新知的兴趣油然而生。
二、创设问题情境,调动化学思维
创设问题情境已经成为高中化学教学生活化实施的重要途径。问题情境可以有效激发学生的学习兴趣,强化学生的问题意识,因此在实际课堂教学中,教师要创设问题情境,调动学生化学思维,调动学生运用化学知识解决实际问题的积极性。我们生活中蕴含大量的化学生活案例,如果引入学生熟知的案例,从学生的兴趣点导课,可迅速集中学生的注意力,使学生快速进入积极的思维状态,从而打开思维的闸门。教师可以从生活中的一个小问题入手,为学生构建一个真实的问题情境,提高课堂教学有效性。如在学习原电池时,用假牙作为问题切入点。在学习氯气的性质时,可以用学生感兴趣的经典动画片《名侦探柯南》中的一集作为引入,为什么把两种不同的消毒液混在一起,会置人于死地?这样引导学生进行主动思考和积极思维。
三、借助生活经验,化难为易
教学是师生双边的活动,是师生共同运用教学资源完成教学任务的过程,也是教师的“教”和学生的“学”互动的过程。高中化学很多抽象的概念,仅仅依靠教师的理论讲解是难以理解和掌握的,如果借助于生活经验,从已有的生活经验中得出需要的理论,提取涵盖的化学知识,完全可以将繁难的化学概念形象化、具体化。例如,教学“氧化还原反应”时,先让学生观察两个苹果,一个是刚削好的,另一个是削好后放置了半个小时的,可以看到两个苹果颜色形成鲜明对比,放置半个小时的苹果颜色变得很深,这是因为被氧化了,这就是生活中的氧化还原反应。这样,学生先有一个感性认识,再逐步去掌握氧化还原反应的概念,认识它的本质,也就突破了本节课的教学难点。
四、联系生活,学以致用
生活中处处有化学,我们的衣、食、住、行都充满了化学知识。例如,菜刀、锄头在潮湿的空气中为什么会生锈?为什么有的铁制容器(如水龙头)要镀铬?若是镀金会怎么样?冰箱异味怎样除去?喝V泉水还是蒸馏水对人体有利?有火灾时怎样自救?煤气泄漏时应该怎样应对?
学生学习化学的真正目的是将学到的化学知识应用于生活实际,解决生活中的实际问题,为人类的生产、生活服务。因此,化学教学还要培养学生的化学思维方式,运用学到的化学知识和技能解决实际问题。化学教学回归现实生活,不仅仅是教学的需要,也是生活的需要。要让学生感受生活处处有化学,化学处处有生活,让学生亲身感受和体验到化学的乐趣,从而提升学生的社会实践能力。
前言:要想实现有机化学实验的绿色化必须是从思想上抓起,从人们的思想意识上改变,从每个化学老师的思想开始。对整个化学实验的过程严格把关,在材质上采用安全、无污染的材料,催化剂的使用也要注意安全性,对于一定会产生污染的实验要注意污染的处理。从自身坐做起,为学生做好榜样。
1.有机化学实验的含义及意义
有机化学是化学中极为重要的一门分支,又称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科。
有机化学实验对化学的发展起着至关重要的作用,对化学工业的发展也是相当的重要,有机化学实验是现在的普通高校化学、化工、材料、药学、食品、生物、环境、农学等专业以及相近专业本科生一门必修课。在有机化学实验过程中经常会用到有毒性的试剂,溶剂,有的时候也会合成一些有毒性的物质,这是化学发展中必然会产生的污染,但是现在全世界都在提倡绿色环保,低碳的概念,因此化学实验中的这些有毒物体就必然引起公众的反感,包括一些具有高腐蚀性的催化剂,实验后产生的废弃、废渣、废液处理不当对环境也会造成很大的污染,这种影响比一般的污染所持续的时间也会更久。因此,如何实现有机化学实验的环保性,这是有机化学的发展中一个新的课题,一个主要的研究方向,高校如何构建有机化学的绿色实验化成为迫在眉睫的问题,在试验中和教学中,如何向学生灌输“绿色化学”的概念是现在高校教师首要考虑的问题,必须做到学生从观念和认识上意识到环境保护,可持续发展才是根本的发展。从根源上认识到环境的发展和环境的保护,提高实验教学的质量同时也要注意可协调发展的重要。
2.我国有机化学实验教学的现状
我国的有机化学发展的相较于西方来说,发展的速度和技术都相对来说是落后的,我国的有机化学实验也停留在最初的模式上,采用的是传统的教学模式,我国传统的有机化学实验采用的是基本操作实验+基础合成实验+性质实验。相较于西方对化学的重视,我国在教学上仍然采用的是照本宣科,遵从教材,缺少积极主动的改革和创新,这是化学实验要不得的思想,现在的高校教学实验仍是简单的基本技能,蒸馏、分馏、回流、水蒸气蒸馏、干燥、过滤、加热、冷却、搅拌、萃取、重结晶等。这些基本的合成、提炼实验都存在着诸多的弊端,首先,材料的选择上存在着对人身的威胁以及对环境的污染,毒性较大,易挥发,而且部分材质还存在着高腐蚀性的缺点;其次,这种具有诸多缺点的试剂的使用量还很大,将会产生很多的废弃物,普通人用眼看不到,但是长此以往,环境将会被破坏;再次,我们做过实验的人都知道,这只是一堂课,课堂结束后我们的实验结果都是直接的倾倒,不会经过任何的处理,这对环境的污染是相当的严重的,而且这种基本的实验反复的做,是没有实际意义的。从这些分析中不难看出这都是违背环境发展原则的,违背了绿色化学的基本概念,这些在威胁我们这一代身体健康的同时也会为人类带来无法消除的永久性威胁。面对这种情况,改变是必须的,而且是迫在眉睫的。
3.有机化学实验绿色化教学模式及实施方案
3.1 新型教学模式
有机化学实验绿色化教学模式就是从化学实验的每一步去改变,达到实验从头到尾无污染,是有机化学实验发展的目标。这种教学模式相较于传统的模式,更加符合我国发展的要求和环境可持续发展的要求。新的模式从原料的选取到试剂的使用以及用量都是有一定的标准的,在教学手段上也运用了先进的现代化媒体,在试验的方法方式上注重环保的概念,三者的配合促成了新型的有机化学实验绿色教学模式的发展。
3.2 具体的实施方案
当设计好实验的方式后,具体实施的时候要注意每个环节的把关,在有机化学实验的课程中,包括很大一部分基本的实验,传统的基本实验采用的都是有毒性的物质或者高度挥发的对环境有污染的材质,只要在不违背教学意义的基础上,基础实验是可以采用简单的无污染的试剂达到教学的目的,训练学生的操作技能以及让学生掌握实验的基本目的。这种做法在达到环保的同时也达到了教学的目的。教学目的的实践中还包括合成实验的操作,合成实验教学目的是让学生充分了解化合物的制备方法,并且对基本实验掌握的更加纯熟,新的教学模式本着绿色教学的目的对合成实验进行了改革,包括题目的选择以及相关科研结果的使用,甚至包括多步骤的实验,多步骤的实验相对于单步骤的实验产生的废弃物变少,变废为宝,是环境发展的根本要求。而且在部分高校中还出现了设计型实验,也就是学生和老师共同发挥想象,创造新的实验,这种实验的要求是本着绿色化的理念,所运用的材料也要求安全、无污染,这在提升学生创意空间的同时也对有机化学的发展做出了贡献,是一举双得的好事,值得提倡。
1 在初中化学教学中开展绿色化学教学的必要性
在当代教学中,绿色化学是一个全新的概念,初中实施绿色化学教学的时间并不是很长,有些化学老师对绿色化学这一新的概念不是很理解,这就要求化学老师在教学中进行绿色化学的教育和引导。必须加强培养学生绿色化学的意识,不仅让他们正确的认识到化学在社会中的地位,还要将化学负面的影响降到最少,所以说,绿色化学教育是当代化学课堂中不可缺少的一部分。
2 在初中化学教学中进行绿色化学理念的渗透
2.1 根据教材开展有关绿色化学的教育
在教学的过程中,将绿色化学和化学教学进行有机的结合,培养学生绿色化学的理念,让学生深刻的认识到绿色化学在社会中的作用。
结合教学的内容是进行绿色化学理念教育有效的切入点,如:人教版初中化学上册第二单元第二课氧气,实验2-3硫磺在氧气中燃烧,S+O2SO2该项实验分为两部分:(1)硫磺在空气中燃烧;(2)硫磺在氧气中燃烧,学生要掌握硫在空气中和氧气中燃烧所产生的现象。针对教材的内容,在集气瓶中要加入少量的水,目的是吸收产生的二氧化硫,防止污染空气。但在空气中进行硫的燃烧,(教材要求在通风橱中进行,但学生观察较困难)会使教室中充有刺激性气味的气体(二氧化硫),老师可提示学生,这是一种能形成酸雨的气体,我们在哪些地方会闻到有类似气味的气体,学生立即会回答“煤燃烧时会产生气味相同的气体”。进行相应的绿色教学,多烧煤易形成酸雨。
又如:人教版初中化学上册第四单元第一课爱护水资源,结合教材要让学生了解人类拥有的淡水资源并不多,只有总水量的2.53%,可用的淡水还不到1%,所以,要爱护水资源,爱护水资源的主要措施有:(1)节约用水;(2)防治水体污染,水体污染主要是工业污染,农业污染,生活污染。在提出节约用水的方法时,可让学生开展讨论,各抒己见,教师作小结。
老师在进行绿色化学教学的过程中,必须把学生放在重要的位置,老师由原来的传输者成为学生的引导者,并要不断的鼓励学生,督促学生,提高学生独立自主的思考能力和创新意识,激发学生对化学学习的兴趣。让学生深刻理解知识,而不是死记知识,要灵活的运用知识,不断的培养学生创新的思维和绿色环保的认识。
2.2 通过实验的改进渗透绿色化学理念
化学是一门以实验为基础的自然学科,学生从实验中获得第一感观认知,通过分析,归纳,小结,很容易就能从直观认知上升为理性认识。例如:我们利用下面仪器可完成第三单元第一课分子运动的实验(如图1所示)。
在吸管A中吸入浓氨水,在吸管B中吸入酚酞溶液,同时把A,B的液体挤进烧杯①和②中,一会儿就看到烧杯②中溶液逐渐变红。这是氨气分子不断运动的结果。
利用上述实验装置,还可完成第六单元第三课的实验6-5,在吸管A中吸入水,烧杯①中放入用紫色石蕊试液湿润后的干燥纸花,在吸管B中吸入稀硫酸,烧杯②中放入碳酸钠固体,实验开始时,先把吸管B中的稀硫酸滴入烧杯②中,此时看到烧杯②中有气体产生,但纸花不变色;我们再把吸管A中液体滴到纸花上,可看到纸花逐渐变红。这说明二氧化碳不能使石蕊变红,使石蕊变红的是碳酸。
2.3 分析现实生活中绿色化学的现状,提高绿色环保的认识
初中化学教材中有很多有关绿色化学的知识,学生在其成长过程中也会学到一些与化学有关的知识,对学生已有的化学知识,教师应引导学生用绿色化学的理念去分析,现实生活中那些是不绿色的行为:如一些人还在使用一次性的餐具;对使用过后的电池随手丢弃;报废的汽车还在路上行驶;使用漂白剂来漂白食品;使用工业盐来淹制食物;偷排污水和粉尘等等,这些都是一种不绿色的行为。会严重地影响到我们周围的环境,甚至会威胁到人类的生存。分析学生在平常的学习中,容易出现哪些不绿色的行为呢?如:(1)学生在做实验时会随意的把废弃液倒入下水道;(2)实验时没有按规定用量取用药品;(3)酒精灯在加热完后没有及时熄灭等等。他们没有认识到这是不绿色的行为,有关的绿色化学知识也缺乏,由此可以看出,进行绿色化学教育是必须执行的一项任务。
初中阶段正是形成正确的价值观和人生观的阶段,在初中化学这门学科中,渗透着绿色化学这一教育,不仅让他们对化学这门学科产生浓厚的学习兴趣,还能提高学生的自身的素质,使学生形成绿色环保这种意识,就会对学生在以后的社会中产生重要的作用。
2.4 开展有关绿色化学的活动,激发学习的兴趣
绿色化学理念的教学,必须把学生放在重要的位置,积极寻找合适有效的绿色化学教育的途径,提高学生学习绿色化学的积极性。在教学的过程中,要结合学生的理解能力和接受知识的能力,可开展一些有关绿色化学的活动。
近年来,随着社会对人才需求的不断变化,高等职业院校对课程和教学内容体系的改革进行了各种有益的探索,并取得了一定的成效。学院食品工程系本着“以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位”的职业教育办学方向,从学科本位向职业能力本位转变。对基础课程化学进行优化整合,并试行一年,就此次基础课程化学的优化整合的教学实践,谈几点思考。
一、高职高专食品加工技术专业基础课程化学的优化整合,需要专业教师的协助配合
基础课程化学的学习,为进一步学习专业课程夯实基础,传统的化学课程的教学是先学习无机化学和有机化学后,再学习分析化学和生物化学。这些化学知识的教学,存在着讲授理论知识所需的课时多,而技能训练所用的课时偏低,无论专业课是否能运用到的知识都要面面俱到的讲授。化学课程中,基本不采用专业实例来说明问题,使学生对专业目标不了解,专业意识淡薄,学习基础课的目的性不强,导致理论脱离实际,知行脱节,前学后忘,而且缺乏情感因素的有利促进,使学生的学习积极性难以调动。针对这一实际情况,在系领导的支持下,组织各专业课的教师对所教专业需要的化学知识一一列出来,根据专业教师所提的要求,从各专业课和学生就业的要求出发,按照食品加工技术专业人员应具备的理论知识,实践技术,专业技能和全面素质来设计,突破以学科本位的逻辑体系来设计课程的方式,强调以能力为本位,不求知识的系统性,完善性,课程按知识的相关程度划分若干个项目和模块。专业知识提前渗透,实践教学相对独立,与理论教学平行并进,课程之间教学内容有机衔接,灵活配合,使理论和实践一体化。
二、高职高专食品加工技术专业基础课程化学的优化整合,需要有化学课程标准
课程标准,是关于一门课程教学的教学目标、课时分配、教学要求、考核要点、实训项目、实训要求、实践考核要点等教学内容的实施和评价依据。没有课程标准,参与基础课程化学整合的教师只能按块分工,最后必然是以“冷拼盘”形式进行的。基础课程化学的优化整合,必须要有一个化学课程标准,而课程标准是根据高职高专的培养目标:“以能力为本位,以就业为导向”而制定的。根据各专业教师提出的对基础化学知识的要求,在充分研究相关课程、研究预设岗位技能需求的基础上,参加基础课程化学整合的教师以课程标准为起点,深入研究实验,提出改进意见。在深入研究同一标准的基础上,对化学课程进行优化整合,形成学习创新能力培养、能力本位培养、应用型人才培养的新体系。
三、高职高专食品加工技术专业基础课程化学的优化整合,需要教师扎实精深、灵活多变的专业素质、科研能力、增强教学效果的能力
良好的教学能力是化学教师最基本的能力素质。全面系统地掌握化学专业的学科结构、基本理论与基本技能化。化学是食品专业的基础课,按照食品专业的要求,几乎涉及到化学学科的各个不同分支。这就要求化学教师必须通才、全才,不仅能教无机化学,也要能教有机化学、分析化学和生物化学等多种内容。世界性的新技术革命向传统教育提出了挑战,也对教师的能力素质提出了新的客观要求,为了培养技术应用性人才,为了加强学生的工作实践能力,需要产学研结合。从教师在教育体系中的作用看,教师与研究人员的职责趋向一致。教师要不断吸收新知识,提高自身的素质,在课堂教学中积极地加以运用,并且发现新的切实可行的教学方法。不断实践、不断总结思考,不断创新和运用创新学习的教学方法,落实因材施教,精简整合内容,强化基本知识,增强技能知识。突出化学本质,降低难度,突出应用。另外,教师要不断提高科学研究能力,从事与化学教育教学相关的各类大小课题的实验,研究及发展创新的能力,基础课程化学的优化整合和教师只有具备了这样良好的专业素质,才能在教学中居高临下,对教材驾轻就熟,对化学课程进行合理的优化整合。
四、高职高专食品加工技术专业基础课程化学的优化整合,需要加强实验环节,改善实验条件
高职高专教育与普通高等教育的区别主要在于学科的体系,采用“能力为本位”的教育教学模式,实现培养高级应用性技术人才的目标,这就是高职高专教育的特色。因此,课程的本质就必须以能力为本位加以编制和实施。能力为本位就必须改善实验条件,加强实验环节。我院的实践教学经过9年的发展从总体上看取得了一定的成绩,但也存在不少的问题。
作者简介:熊建文(1981-),男,湖南湘潭人,广西科技大学鹿山学院生物资源系,讲师;张佳艳(1986-),女,广西柳州人,广西科技大学鹿山学院生物资源系,助教。(广西 柳州 545616)
基金项目:本文系广西高等教育教学改革工程项目(项目编号:2013JGB449)、广西科技大学鹿山学院教学改革立项项目(项目批准号:教务[2011]20号)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0145-02
“食品生物化学”是一门研究人与食品化学变化关系的科学,它主要研究生物体基本化学组成、结构和功能,新鲜天然食品的代谢变化,食品在加工、贮存等条件下的变化,食品在人体中的代谢及营养功能等。该课程在学习基础理论的同时强调基本技能的训练,以培养学生分析、解决问题的能力,对食品专业学生后续课程的学习以及将来从事食品行业的工作都有非常重要的影响。为了使学生通过各种教学环节掌握扎实的理论知识和熟练的操作技能,提高学生分析和解决问题的能力,提高教学质量,本文通过对学习食品生物化学的学生进行调查,分析其学习困难的主要原因,并提出相应的教学对策,以供参考。
一、研究对象与方法
1.研究对象
广西科技大学鹿山学院2010级、2011级食品科学与工程专业的学生。
2.具体方法
在广西科技大学鹿山学院食品科学与工程专业大学二年级学生“食品生物化学”课程将近结束时,以问卷调查法为主,个案追踪调查和座谈等为辅,对该专业该年级的所有学生进行调查。调查内容为:任课教师课程质量评价;教材及教学辅导资料;教学辅助手段;双语教学和实验课程等。学生不署名作答,问卷回收后,对数据进行统计分析。
二、结果与分析
1.调查结果
(1)教材选用满意程度。对教材非常满意和满意的占44.64%,觉得教材选用一般的占42.86%,不满意和非常不满意的仅占5.36%,7.14%同学不表态。这说明本课程教材的选择基本上还是能够符合该专业学生的能力和需要。在调查教材具体存在哪些影响到学习的问题时,有44.27%的同学认为教材的内容太多,知识抽象,难以理解;16%的同学认为教材内容重点不够突出;14%的同学认为教材内容编制无条理,不利于学习。
(2)任课教师课程质量评价。有72.34%的同学认为教师应适当放慢讲课速度,降低课程难度,突出实际应用方面的内容。64.83%的同学认为教师应当加强实验课程的教学,使他们能将课本上的理论知识与实际紧密结合。40.51%的同学认为教师应给学生进行食品生物化学学习基础知识的辅导与学习方法的指导。
(3)教学辅助手段方面。虽然有66.31%的同学认为互联网上的食品生物化学精品课程的内容对于课程的学习是有一定帮助的,但是却仅有21.42%的同学关注过这些精品课程。在选择与教师的交流手段方式的调查中,有80.36%的同学支持利用网络的形式(如BBS、E-mail、QQ等)与教师交流。
(4)双语教学。认为具备条件开设双语教学并应该开设的同学占44.64%。但若开设双语授课,有83.93%的学生认为自身英语水平暂时还达不到要求,同时有42.85%的同学还考虑到课程知识难度大,听起课来会很吃力。
(5)学习困难的原因。近四分之三的学生(73.21%)认为食品生物化学学科难度大,内容多且非常抽象是导致学习食品生物化学吃力的主要原因。39.30%的同学认为智力因素对该课程的学习影响不大,主要起作用的因素是一些非智力因素,包括学习动机、学习兴趣、学习态度和情感等方面。37.50%的同学认为学习方法是影响学习成绩的关键因素。
2.调查结果分析
(1)学生的基本情况。独立学院学生在食品生物化学学习上自身存在着一些问题。一是本身基础较差,食品生物化学是一门比较抽象的学科,对学生各方面的学习能力要求较高,而独立学院的学生化学基础知识和技能不够扎实。二是对教师的依赖心理太强,主要表现为学习缺乏主动性和创造性,仍然处于被动学习状态,不独立思考,不对所学知识进行归纳总结。三是学生没有找到合适自己的学习方法,方法仍停留在高中的学习模式上,而大学的学习不同于中学,它的任务是培养高级应用型专门人才,每个学期都要开设七八门新的课程,因此这就要求学生要有一定的自学能力。
(2)影响学生学习食品生物化学的因素。调查显示,影响学生学习食品生物化学的主要因素,集中表现为学科难度大,内容多且非常抽象,学生自身的学习兴趣不高且欠缺学习方法等。73.21%的学生认为食品生物化学本身就难学,这是一个客观事实。一方面,食品生物化学具有一杂(机制复杂)、二多(概念多, 内容多)、三性(规律性、理论性、系统性)的特点;[1]另一方面,对于刚进大学的学生来说,大多数学生生物学知识体系尚未构建,在学习的过程中对基本理论和原理在理解上会感到吃力。所以,学生感到内容抽象乱,没有系统性,难以理解和记忆,认为学习难度较大。
(3)对教师及教材的意见。首先,从教材选择上来看,尽管有44.64%的学生认为教材的选择是合适的,仍有42.86%的同学觉得教材选择一般,主要认为教材的内容太多,知识抽象,理解困难。这是因为我国生物技术专业起步较晚,发展不成熟,各院校偏重方向也不一样,因此很难找到适用于独立学院食品生物化学的教材。对教师的评价方面,学生主要要求教师在教学内容上能进行优化,突出重点内容,精讲难点,加强实验操作技能的训练,以适应学生化学基础知识较差的现状。其次,在教学手段和模式上,学生希望能够在更多层次和视角上学习食品生物化学,以激发学习兴趣,强化学习效果。
三、提高学习困难学生学习质量的对策研究
1.结合实际情况,选择合适的教材和教学辅导资料
由于编写教材的编者研究方向不同,不同版本食品生物化学教材偏重的方向也各有差异,目前大多数高校使用教材主要有王镜岩主编的《生物化学》(第三版)和宁正祥主编《食品生物化学》(第二版)等。其中王镜岩的《生物化学》理论体系全面翔实,包括整个生物化学的基本知识,是一本非常权威的教材,但该书难度较大,要求讲解的课时比较多,所以这套教材适合高等院校的理科教学,[2]而对于独立学院的学生来说,把它当作参考书或者工具书比较合适。宁正祥的《食品生物化学》是专门为工科院校食品专业本科学生编写的生物化学教材,部分重点章节还有英文对照,但该教材内容也较多,且对代谢过程写得不够详细和透彻,也不适合独立学院应用型人才的培养。
综上所述,笔者认为,普通高等教育“十一五”国家级规划教材王淼主编的《食品生物化学》,内容简明扼要,代谢过程讲得详细透彻,层次清楚,实用性强,学生较易接受,适合独立学院师生使用,所以选用此教材。
2.改革教学方法,更新教学手段,不断提高教学效益
(1)改变教学模式。学生普遍反映食品生物化学难学,教师也感到难教,教学效果一直不太理想。加上独立学院的培养目标主要是培养应用型人才,为提高教学质量,实现教学目标,在食品生物化学教学中必须更新观念,改变教学模式,使学生由被动学习转变为主动学习,激发学生学习热情,开发学生智力和思维能力,使学生充分理解食品生物化学的知识,并在学习过程中培养分析和解决问题的能力。
(2)优化教学内容,丰富教学手段。对于教师来说,应加强对教学内容的研究,把握住知识的衔接和突破,尽量将知识简化,用最易接受的方式引导学生自主探究学习。教学方法多种多样,各有其特定的使用范围和作用,在教学中要根据不同的教学内容、不同的学生特点、不同的教学要求灵活采用,充分发挥每种教学方法的优点,以激发学生兴趣, 刺激学生的求知欲,真正提高课堂教学效益。[3]
(3)转变教学观念。在教学中,教师要转变教学观念,营造平等、民主、和谐的师生关系。教师要尊重学生学习的主体地位,不断增强学生的主体意识,引导学生主动地寻求知识,质疑问难,鼓励和肯定学生,注重其好奇心、自信心的培养,使他们对自己充满信心,千方百计为学生创造条件和机会,让他们品尝成功的喜悦。对学生的学习始终要给予及时的、耐心的鼓励、指导和辅导,始终激励学生奋发向上,关注每一个学生,[4]彻底改变教师主宰课堂的现象,实现教学相长,彼此形成一个真正的学习共同体。
3.激发学生学习兴趣,转变学习态度
学生学习兴趣的低落是导致学生学习困难的重要原因之一,因此如何激发学生学习兴趣和提高其学习的主动性显得非常重要。在教学实践中,教师首先要有意识地揭示食品生物化学的来源、本质和应用来激发学生的学习兴趣;其次要善于提出疑问,尽量将所讲内容与日常生活相联系,还经常穿插杂志、报纸上的一些与食品行业相关的知识,引起学生认知冲突,创设愤悱状态,引起其学习的需要;最后教师补充生物化学的最新进展,在平时课堂上向学生讲述一些生物化学的前沿动态,激发学生的学习兴趣,让学生体会到虽然科学在不断发展,但仍然有许多难题尚未攻克,从而激发学生的求知欲与创新思维。
4.加强学法指导,培养学生学会学习的能力
针对学习困难学生学习方法盲目、学习被动等特点,在教学实践中教师应加强对学生进行有效的学习方法指导,培养学生良好的学习习惯。引导学习困难学生根据自身特点,寻找设计适合自己的学习方法,培养终身学习潜能。由于不同的学生有不同的学习方法,应尽量介绍一些学习成功同学的学习方法,供学生参考,让学习困难的学生不断改进学法,不断总结学习中的成功经验,找到合适自己的学习方法。特别是培养学生在学习知识的同时,能体会到隐含在知识背后的思维方法,引导他们掌握解决问题常用的思维方法和思维规律,提高其解决问题的能力。
四、总结
综上所述,学生在学习食品生物化学课程时,出现学习障碍的原因是多方面的,引导学生克服学习障碍,提高学习效率与成绩的方法也是多方面多层次的,不拘泥于任何一种固定的模式。作为该课程的教师在努力提升自身教学和学术水平的同时,还应不断加强教育理论的学习、教学方式的实践与总结,教学过程中进行教学反思,充分结合学生的智力水平与学习方式,改进教学方法,引导学生主动消除学习食品生物化学的各种障碍,使他们真正地掌握学习该门课程的学习方法,并为其他课程的学习打下良好的基础。
参考文献:
[1]李科友,朱海兰.创新理念,培养能力——生物化学教学之体会[J].微生物学通报,2011,38(2):250-255.
[2]高健.工科生物化学教学改革研究与实践[J].教育与职业,2007
关键词 化学观 化学学科特色 生命活动 蛋白质 葡萄糖
1 教材分析和教学理念
苏教版《有机化学基础》专题五“生命活动的物质基础”是由2个单元组成的,重点介绍了糖类、油脂、氨基酸、蛋白质等物质,与人类的生命活动密切相关。由于这部分内容与生物学科交叉,如果教师没有作好处理,会让学生感觉有重复之嫌,故如何在这个章节中突显化学的研究手段、化学的思维方式、化学的关注焦点,从而体现化学学科的特色,揭示“化学观”,就显得格外重要。
在新课程背景下,专家和教师们都越来越关注“观念教学”。“化学观”是居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。“观念教学”有利于培养学生深层理解力和学科素养,使现在的学生、未来的公民具备并长久地运用化学这一“科学工具”。专题五的教材内容充分体现了化学中的“元素观”“分类观”“变化观”和“实验研究观”,是教师进行化学观教育的有效知识载体和良好契机。
任何一个学科都有其独特的视角和关注焦点。如何利用专题五的教学展现化学学科特色,以区别于其他学科呢?这就需要教师在教学中应用化学研究手段和思维方式,将“化学实验”、“化学思维方法”和“化学语言”这3大特色融入到学生的学习和探究中。事实上,专题五是高中化学别能让学生感受化学学科特色的部分。正是与生物学科存在内容上的交叉,才有机会让学生认识到不同学科关注的焦点是不同的,从而学会对比整合,促成自身认知结构层次的提升。
学习化学有3个层次:宏观现象、微观结构和化学符号。专题五的教材内容安排了许多学生平时生活中熟悉的现象,学生可以通过阅读教材认识到形形的宏观现象,这是化学学习的第一层次。在这之后,教师应该引导学生思考如何由常见的生活现象转入到背后微观结构的变化,领悟“结构决定性质”的化学观,再用特定的化学符号将这些过程进行表述,形成统一的化学专业语言,从而实现化学学习的3个层次。
基于上述观点,笔者将“化学观”教学融入到传统的复习课堂中,让“化学特色”成为复习课堂的方法主线,促成学生在复习课堂中实现学习化学的“3个层次”。
复习课的核心任务是让学生建构知识网络、提升知识的应用能力、掌握复习方法。笔者在教学设计时以生活现象为平台,创设情境,以实验为载体,挖掘理性思维,揭示微观结构,以化学符号的表征为抓手,训练化学语言能力,并以方法指导为重点,培养学习和解决问题的能力。整个教学过程,笔者从一瓶饮料出发,让学生挖掘其中折射出的化学知识和化学思维,再深入到生命活动,让学生体会到处处都存在化学语言和化学观念,最后将观察的视角拓宽到自然界乃至整个宇宙,发现化学原理依然渗透其中。在解决这些实际问题的过程中,提升学生的知识应用能力,掌握“分类法”、“结构决定性质”的学习方法,同时培养学生用化学的眼光去观察生活、生命和整个自然界,感受“事物是普遍联系”和“特性与共性是辩证统一”的哲学观。于是,确定了课堂的教学框架:从化学视角看食品一从化学视角看生活一从化学视角看自然界,形成了本节课的教学流程。
2 教学流程
2.1 从化学视角看食品
首先由营养快线饮料的广告(最营养的蛋白饮品+含维生素最丰富的果汁饮品=最营养的饮料、纯正果汁与香浓牛奶的完美结合)和成分等图片人手,激发学生的学习兴趣,也引发了学生关于“饮料中究竟含有哪些营养成分”的疑问。接着,笔者展示一瓶营养快线,并将它缓缓倒入烧杯中。当看到饮料缓缓流出时,学生发出“哇塞”的叫声。此时笔者提问:“你看到了什么?想到了什么?”学生说好稠,肯定很营养。笔者反问:“为什么稠就营养?”学生推测:应该富含蛋白质吧?笔者追问:“你的判断依据是什么?”学生说:“感觉吧,鸡蛋清就是黏稠的”。笔者赞许地微笑,继而启发学生:“你们能很好地结合生活经验。那能否设计显性的实验证明自己的推断呢?”学生开始议论,有的说用浓硝酸,有的说用双缩脲试剂,还有的说可以用茚三酮试剂,甚至有说丁达尔效应的。笔者在肯定学生的答案之后,选择了前面2种试剂进行演示验证。在学生期待的目光下,饮料中的蛋白质得到了检验,学生也露出了满意的笑容。笔者发问:“大家知道为什么蛋白质溶液是黏稠的吗?”学生再次陷入了思考。“平常大家看倒水,会出现这种现象吗?”学生摇头。“你能从微观的结构解释蛋白质和水倾倒出的不同现象吗?”有学生说因为蛋白质是高分子,也有学生说蛋白质溶液是胶体,还有说是不是蛋白质分子有黏性的原因。此时,教师需要鼓励学生的大胆想象。“蛋白质不仅是大分子,而且还是长条状的分子。它在水中的粒子直径在1~100 nm范围内,故形成胶体。而许多胶体在加热过程中,黏度会增强,形成胶状物质。”学生恍然大悟。
“那么,组成蛋白质高分子的基本单元是什么?为什么它们能形成高分子?能否用电子式表示出这些基本单元的官能团?”此时学生迅速回忆氨基酸的特有结构。“营养快线的厂商标明饮料中含有一种氨基酸,叫做半胱氨酸。大家能写出半胱氨酸形成二肽的方程式吗?”学生根据提供的键线式练习氨基酸的脱水反应,进而体会到氨基酸缩聚成多肽的原理。“氨基酸和蛋白质是非常重要的营养物质,是生命组成的物质基础。所以市场上有氨基酸口服液、蛋白粉等物质。大家在平常的饮食中需要适当摄入这些物质”。
“饮料主要成分中还标明有糖类,其中含有葡萄糖。大家认为该如何证实产品的这一说法呢?”学生马上想到用银氨溶液或新制氢氧化铜溶液。笔者取用了前面加入双缩脲试剂(检验蛋白质)的营养快线进行加热,结果出现了砖红色沉淀。由此,学生理解了生物中的双缩脲和化学中的新制氢氧化铜溶液在成分上是基本相同的。之后,笔者要求学生书写出现砖红色沉淀的化学方程式,再根据葡萄糖的结构列举它还可能进行的反应。在学生交流校对后,笔者投影工业中葡萄糖制备银镜、葡萄糖作电镀的还原剂、葡萄糖成酯作食品添加剂、葡萄糖检验方法在医院中的特殊作用等图片让学生感受葡萄糖在生活生产中的应用。
针对营养快线中的2种主要成分,笔者又设计了“如何分离营养快线中的糖类和蛋白质”的问题让学生对2者性质进行区别。学生提出了盐析、渗析、结晶和调节pH等方法。笔者再追问“根据这2种物质的性质,该如何保存饮料”的现实问题。学生提到了要避光避热防止蛋白质变性、密封防止葡萄糖被氧化。笔者及时展示营养快线上“低温、避光、密封”和“开盖后需冷藏,清当天内饮完”等标签让学生感受化学知识的意义。至此,学生从化学的视角分析了营养快线的成分,认识到饮料中蕴含的化学知识。这样,笔者再让学生总结蛋白质、氨基酸和葡萄糖的性质也就水到渠成了。
教学意图:利用熟悉的饮料所含成分的检验并表征过程中的变化,意在突出“微粒观”、“变化观”和“实验研究”等化学观的教育,体现“结构决定性质”,“宏观与微观联系”的学习方法,并训练化学语言,在关注“双基”的同时,促进学生化学思维的培养。
2.2 从化学视角看生命活动
在这一环节,笔者由“为什么广告商还不忘宣传营养快线中的维生素、无机盐和脂肪呢?”的问题引入。学生马上联系到这些物质在生命活动中的重要作用。于是,笔者进入到本专题的核心知识:(1)完成生命活动需要哪些物质?为什么称它们是生命活动的物质基础?(2)这些物质在生命活动中都发生了哪些化学反应?笔者让学生阅读教材并回答上述问题,解释营养快线中添加这些成分的原因。这时候学生阅读教材的心理就发生了变化,因为此时学生需要主动寻求知识解决他们遇到的实际问题。在结合油脂可以水解生成营养物质、可以水解制备肥皂,并且许多食品中都含有氢化油、单甘酯、双甘酯等添加剂后,学生认识到油脂不仅是重要的营养物质,还起着改善食品味道的重要作用。随即,笔者要求学生书写油脂的通式和水解反应式以加深对油脂应用的理解。通过这2个环节的学习,学生认识到每种营养物质在人体中都有特定作用,无论哪种营养成分不均衡都会引起生理疾病,于是学生学会用化学的眼光看待生命活动,感悟到化学能让我们的生活更美好。
为了让学生科学看待食品和生命活动,笔者在此还设计了2个实际问题:(1)如今,人们呼吁健康饮食,提倡低热量的食品,于是大面积地出现了“零脂肪”的饮料或其他食品,大家认为这些广告可信吗?为什么?(2)娃哈哈公司“用营养快线代替早餐”的广告以说明饮料的营养价值。请大家展开讨论“营养快线能否代替早餐”?
教学意图:通过2个核心问题引导学生整理归纳本章节主要知识内容,自主建构知识网络,促进融会贯通,再呈现生活中的2个实际问题,让学生学会运用化学知识,培养理论联系实际的能力。
2.3 从化学视角看自然
在完成上述2个环节后,笔者让学生思考:学了专题五,你认为该专题与前面专题有哪些联系?你在学习本专题时都应用了哪些已学知识?学生提到了“分类”、“结构决定性质”的思想方法。笔者一进行小结强化,并提出问题:在本专题中还涉及到了立体异构的知识,葡萄糖是D型,氨基酸是L型。我们的宇宙是否就存在这样的对称性呢?于是让学生阅读相关资料,提出宇宙中是否存在“有智慧的右旋氨基酸生命”的质疑,也引出了科学家们的困惑:宇宙中是否存在着一种奇特的普适性的对称规律?课堂最后鼓励学生今后继续运用科学知识的武器去探索自然之谜。
教学意图:透过化学视角看自然才能让学生感知化学无所不在,领悟化学的学科魅力。那么,如何才能解决自然界中许许多多的化学问题呢?掌握化学方法才是根本。这就需要学生学会学习,这也是复习课中非常重要的一项教学任务,正是本节课设置这一环节的目的所在。