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關(guān)鍵詞綠色化學(xué)環(huán)境保護(hù)生物技術(shù)
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí),在生產(chǎn)活動(dòng)中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對(duì)環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品?!熬G色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對(duì)我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個(gè)難得的機(jī)遇。
1采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們?cè)诓粩喔纳迫祟愇镔|(zhì)生活的同時(shí),也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對(duì)環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會(huì)放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個(gè)問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
1.2溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對(duì)環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時(shí)可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向。
1.2.2以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會(huì)分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性,因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”,價(jià)廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對(duì)一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時(shí)可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3超臨界流體作為有機(jī)溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)(31.10℃,7477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價(jià)廉等。
1.3催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是:對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對(duì)人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
2化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對(duì)映體和對(duì)映體選擇性),另一個(gè)就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時(shí),要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個(gè)原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
3生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會(huì)財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對(duì)環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)
1朱清時(shí).綠色化學(xué)和新的產(chǎn)業(yè)革命[J].現(xiàn)代化工,1998(6)
2閔思澤.環(huán)境友好石油煉制技術(shù)的發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展,1998(1)
一、綠色化學(xué)應(yīng)用的概念
綠色化學(xué)是以綠色思想為基礎(chǔ),通過化學(xué)分析理論和研究原則,分析綠色化學(xué)研究的相關(guān)內(nèi)容,明確綠色未來的發(fā)展趨勢(shì)和方向。加強(qiáng)綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng),配置良好的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),不斷提升綠色化學(xué)應(yīng)用發(fā)展效果,盡可能的提升綠色化學(xué)的應(yīng)用,改善化學(xué)技術(shù)的研發(fā)過程,提升綠色化學(xué)應(yīng)用效果,完善資源的循環(huán)理論標(biāo)準(zhǔn),提升污染物的排放和綠色處理,加強(qiáng)與國外技術(shù)的相互交流水平,向優(yōu)秀的綠色化學(xué)研究技術(shù)方式學(xué)習(xí),引進(jìn)優(yōu)秀的綠色化學(xué)研究技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)本國中綠色化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)水平的快速提升。[2]
綠色化學(xué)是以化學(xué)反應(yīng)、溶劑、催化劑等反應(yīng)技術(shù),通過綠色方式,提升新合成技術(shù)的研究效果。特別是催化過程。新化學(xué)研究中包含生物資源的轉(zhuǎn)化、新反應(yīng)條件的利用,無公害介質(zhì)資源的研究等等。根據(jù)綠色化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),逐步提高研制技術(shù)水平。
二、綠色化學(xué)的研究趨勢(shì)對(duì)象
1.原材料的綠色化研究
綠色化工研究生產(chǎn)是降低產(chǎn)品中的毒性問題,改善安全環(huán)保效果,完善人類的安全生活環(huán)境,提升化工產(chǎn)品的無公害生產(chǎn)水平。
2.化學(xué)反應(yīng)綠色化應(yīng)用
化學(xué)綠色反應(yīng)的管理需要服務(wù)綠色需求標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)經(jīng)濟(jì)原子性標(biāo)準(zhǔn),即最大限度的提升廢物的排放效果,改善周圍環(huán)境水平,以良好的選擇標(biāo)準(zhǔn)價(jià)值,提升選擇規(guī)范性效果,實(shí)現(xiàn)在綠色化學(xué)選擇上的立體規(guī)范性。[3]
3.生產(chǎn)產(chǎn)品的綠化發(fā)展
生產(chǎn)產(chǎn)品需要綠化發(fā)展模式,逐步提升人身基本安全建設(shè),完善化工產(chǎn)品的安全水平。例如,采用降解劑、除垢劑、殺蟲劑等,使用可以降解的塑料制品,綠色燃料、綠色涂料等。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展水平,越來越多的存在污染性化工產(chǎn)品被取代,綠色產(chǎn)品受到現(xiàn)代綠色環(huán)?;ぐl(fā)展的需求。目前,化工生產(chǎn)中,常常使用具有腐蝕性的化學(xué)材料作為催化劑,催化效果較好,但會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕性問題。而采用仿酶催化劑、水溶催化劑可以有效地達(dá)到催化的目標(biāo),減少催化后造成的各種腐蝕問題。
4.溶劑的綠化作用
溶劑的綠化發(fā)展是以有效分離為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),通過介質(zhì)作為分離,提高溶劑的有機(jī)合成效果。但在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)化合物,引發(fā)臭氧的形成,造成水資源污染環(huán)境的產(chǎn)生。需要對(duì)溶劑進(jìn)行研究,加強(qiáng)綠化溶劑的研究分析。
5.化學(xué)綠化的設(shè)計(jì)
利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用完成化學(xué)綠化的輔助設(shè)計(jì),首先需要建立良好的化學(xué)反應(yīng)資料庫標(biāo)準(zhǔn),利用計(jì)算機(jī)化學(xué)反應(yīng)組合方式,確定實(shí)際原材料使用方式和標(biāo)準(zhǔn),搜尋產(chǎn)物的目標(biāo)反應(yīng)結(jié)果,利用計(jì)算機(jī)模擬分析化學(xué)綠色反應(yīng)結(jié)果,確定適合的化學(xué)綠色反應(yīng)效果。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的基本原則,準(zhǔn)確的分析產(chǎn)物實(shí)際的化合原料,確定預(yù)定的原料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,對(duì)相關(guān)反應(yīng)路線和實(shí)際環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,從中選取最佳途徑進(jìn)行分析。
6.綠化技術(shù)的合成
根據(jù)實(shí)際綠色化學(xué)合成技術(shù),準(zhǔn)確的分析有毒害物質(zhì)的有效使用效果。采取合理的非物質(zhì)化學(xué)方式,利用多環(huán)境效應(yīng),逐步改善化學(xué)產(chǎn)品的實(shí)際選擇效果,降低產(chǎn)品的整體能耗。按照實(shí)際常溫水平,常壓標(biāo)準(zhǔn),分析電化學(xué)實(shí)際潔凈中的各種優(yōu)勢(shì),確定綠化技術(shù)合成效果。
三、綠化技術(shù)的新技術(shù)和新工藝方式
1.催化技術(shù)
催化技術(shù)是不斷加強(qiáng)實(shí)際有效反應(yīng)效果,大力加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的高效應(yīng)用選擇性,對(duì)實(shí)際的轉(zhuǎn)化率水平進(jìn)行合理的分析,逐步提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量,降低成本的同時(shí)消除產(chǎn)品的副作用,減少可能出現(xiàn)的各種污染,最大限度的完善各種資源的保護(hù)水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)有效環(huán)境的保護(hù)作用,這是綠色化學(xué)整體研究的重要方向。
2.生物化學(xué)技術(shù)
生物化學(xué)技術(shù)利用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)應(yīng)用,逐步提升高新技術(shù)水平,大力開展生物技術(shù)的食品、藥品、能源、化工技術(shù)的整體應(yīng)用效果。按照最大有效特征性水平進(jìn)行綜合生物資源的快速利用,實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)的有效節(jié)能,改善清潔生產(chǎn)水平,實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)的整體生物化工過程。生物化工過程中包含基因化工技術(shù)、細(xì)胞化工技術(shù)、酶化工技術(shù)和微生物加工技術(shù)。
3.超聲化工技術(shù)的研究
超聲化工是利用現(xiàn)有的化學(xué)試劑,準(zhǔn)確的分析聲學(xué)、化工學(xué)的相互融合效果。通過分析聲學(xué)技術(shù)的變化原理,準(zhǔn)確的分析實(shí)際有效提升整體反應(yīng)的選擇過程,增加化學(xué)整體反應(yīng)速度,加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率和生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)能好的有效降低,實(shí)現(xiàn)整體廢物的快速排放,改善化工綠色的多元化技術(shù)分析,實(shí)現(xiàn)化學(xué)超聲技術(shù)的廣泛性應(yīng)用。
4.膜工程化工技術(shù)
膜工程化工是利用膜分離技術(shù)、膜催化技術(shù),通過分離的方式,實(shí)現(xiàn)成本低的化工工程,工程能耗較低,效率較高,污染小,有良好的回收效果。膜催化反應(yīng)往往是超出整體平衡的反應(yīng),可以有效地提升整體反應(yīng)的選擇效果,提升原材料的實(shí)際轉(zhuǎn)化作用,節(jié)約了資源成本,降低了污染。磨技術(shù)的快速應(yīng)用是具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的。在化工產(chǎn)業(yè)、石油產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥技術(shù)產(chǎn)業(yè)等多種行業(yè)中進(jìn)行發(fā)展和分析,提升高新化工綠色產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
結(jié)語
達(dá)維多夫說:“要解決現(xiàn)代學(xué)校教育的根本任務(wù),歸根結(jié)底要通過教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的設(shè)計(jì)而改變思維類型?!憋@然,在教學(xué)模式改革這個(gè)整體行為中,教學(xué)目標(biāo)的定位和設(shè)計(jì)是基礎(chǔ),教學(xué)內(nèi)容的處理和設(shè)計(jì)是核心,教學(xué)結(jié)構(gòu)的過程和方法的選用和設(shè)計(jì)是手段。啟發(fā)式教學(xué)模式應(yīng)該是以素質(zhì)教育目標(biāo)為基礎(chǔ),推導(dǎo)出相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和教學(xué)結(jié)構(gòu)、過程、方法設(shè)定的有機(jī)整體。
近幾年來,我在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中為全面提高、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo),在課堂教學(xué)中進(jìn)行了啟發(fā)式教學(xué)模式的整體實(shí)驗(yàn),取得了良好的效果,大致可分為四個(gè)層次,現(xiàn)就一些感悟簡述如下:
一、導(dǎo)入要奇——興趣性。夸美紐斯說:“興趣是創(chuàng)造一個(gè)歡樂光明的教學(xué)途徑之一。”教師通過創(chuàng)設(shè)一定的學(xué)習(xí)環(huán)境,揭示該課知識(shí)的社會(huì)實(shí)踐意義,以喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。這一階段可直接作為新課導(dǎo)入,也可以設(shè)計(jì)在新課導(dǎo)入和進(jìn)入新知識(shí)學(xué)習(xí)之間的過渡,但它決不等同于導(dǎo)入過程,而是啟發(fā)式教學(xué)必不可少的重要一步,因?yàn)樗苯訝縿?dòng)著學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索問題的興趣。如果教師通過導(dǎo)課能夠創(chuàng)設(shè)一種有趣的思維意境,從而刺激學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心,無疑會(huì)使教學(xué)事半功倍,例如,在講氫氧化鈉的性質(zhì)時(shí),可以設(shè)計(jì)幾個(gè)非常有趣的實(shí)驗(yàn):(1)將氫氧化鈉固體放入熱水中,水會(huì)沸騰起來,為什么?(2)向盛氫氧化鈉溶液的兩支試管中分別滴加紫色的石蕊試液和無色的酚酞試液,觀察顯示的顏色。同學(xué)們帶著一些問題自己去認(rèn)識(shí)、分析、概括評(píng)價(jià)一下,這樣一定能激發(fā)學(xué)生的思維主動(dòng)性。
這一階段,從教育教學(xué)目標(biāo)上,否定了以傳授知識(shí)為目標(biāo)的注入式教學(xué),變教師講授知識(shí)為學(xué)生探求知識(shí),把教學(xué)的基點(diǎn)定位在發(fā)展思維和培養(yǎng)能力方面。從教學(xué)內(nèi)容上講,教師創(chuàng)設(shè)的情境和顯現(xiàn)的內(nèi)容,必須和教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容相關(guān)聯(lián),但最好不要是結(jié)論性的答案,而是在基本結(jié)論的一定范圍內(nèi),留有余地,以便充分發(fā)展學(xué)生探索問題的能力。從教學(xué)結(jié)構(gòu)上講,這一階段以學(xué)生觀察、聯(lián)想活動(dòng)為主,教師通過媒體顯示或?qū)嵨镲@現(xiàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點(diǎn)。
二、精講點(diǎn)撥——科學(xué)性。通過啟發(fā)式教學(xué)模式的第一階段,學(xué)生基本上都能進(jìn)入有意義學(xué)習(xí)的心理過程,但千萬不要認(rèn)為直接講授知識(shí)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,否則,將截?cái)鄬W(xué)生的思維和能力發(fā)展過程。教師應(yīng)當(dāng)承接第一階段給學(xué)生呈現(xiàn)的與教學(xué)重點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,通過精要、生動(dòng)的講解,由此及彼,由表及里,引導(dǎo)學(xué)生逐步接近知識(shí)結(jié)構(gòu)。對(duì)于知識(shí)的講授,無須講求立論、講解、分析、小結(jié)的完美程序。要知道這種完美的程序,只對(duì)教師“完成任務(wù)”的自我感覺有用,甚至是一種變相的對(duì)學(xué)生不負(fù)責(zé)任。教師必須把主要的精力放在捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙和思維的靈感方面,并及時(shí)開導(dǎo)啟發(fā)。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),讓學(xué)生沿著思維的階梯,在教師有效的引導(dǎo)下,自覺地發(fā)現(xiàn)、掌握知識(shí),從而調(diào)動(dòng)他們潛在的勇氣、膽識(shí),培養(yǎng)他們的能力。在教學(xué)結(jié)構(gòu)上,該階段表現(xiàn)為通過教師的非定性講述,勾勒出知識(shí)結(jié)構(gòu)的模糊概況。學(xué)生在形式上是被動(dòng)的,但在思維活動(dòng)中,仍然居于有意義的主動(dòng)地位。在這一教學(xué)階段,教師通過講解,勾勒出知識(shí)結(jié)構(gòu)的輪廓,教師處于主導(dǎo)角色的位置。教師若要成為“主導(dǎo)”,重點(diǎn)應(yīng)放在如何啟發(fā)學(xué)生的“學(xué)”上。那么,教師必須轉(zhuǎn)變備課只熟悉教參和教材,上課“照本宣科”的輕備課,重授課的教學(xué)思路,確立重備課,活課堂的教學(xué)思路。教學(xué)大綱和教材所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容,僅僅為教師提供了教學(xué)的基本線索,教師在備課過程中,不僅要熟悉教學(xué)內(nèi)容,而且要著重掌握教學(xué)大綱所規(guī)定的學(xué)生的認(rèn)知和能力培養(yǎng)目標(biāo)。圍繞這一目標(biāo),廣泛搜集現(xiàn)實(shí)的材料,設(shè)定使用的媒體和教學(xué)方法,并使之與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。扎實(shí)、科學(xué)、全面的備課,將會(huì)使課堂教學(xué)厚積薄發(fā),游刃有余。從這個(gè)意義上看,教師備課的工作量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上課的工作量。
三、巧設(shè)疑問——思維性。古希臘教育家亞里斯多德講過一段名言:“思維自驚奇和疑問開始”。日本的課堂提問研究者把提問分為兩大類。一類是“徒勞的提問”;另一類是“重要的提問”,而區(qū)別兩者的重要標(biāo)志,就是看提問是否有效地發(fā)展學(xué)生的思維能力。設(shè)疑應(yīng)由淺入深,由具體到抽象,先感知后概括,亦即從實(shí)驗(yàn)事實(shí)入手,去歸納概括某種結(jié)論或道理,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”的轉(zhuǎn)變。
“問題”是開啟思維和發(fā)展思維的源泉,“一個(gè)問題的答案不是唯一的,而是開放式的”已成為日本教育家集中研究的問題,他們認(rèn)為:“這是未來不斷開發(fā)新技術(shù)人才必須具備的思維模式?!眴l(fā)式教學(xué)模式以發(fā)展學(xué)生的能力,提高學(xué)生的素質(zhì)為目的,傳授知識(shí)僅僅是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一個(gè)過程。引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題是課堂教學(xué)的軸心,在教學(xué)結(jié)構(gòu)上,師生之間、學(xué)生之間形成一種合作關(guān)系,既可以是師生之間的個(gè)別或群體討論與對(duì)話,又可以表現(xiàn)為學(xué)生之間的個(gè)別或群體討論與對(duì)話。這一過程是啟發(fā)式教學(xué)模式的靈魂,教師要盡可能地有意制造認(rèn)知過程中的障礙,如提供正反兩方面的立論,故意誤導(dǎo)等,從而使學(xué)生在迂回曲折、歷經(jīng)坎坷的多向思維之后,獲取知識(shí)。在教學(xué)技巧上,教師要尊重持不同觀點(diǎn)或者是錯(cuò)誤觀點(diǎn)的學(xué)生,要保護(hù)好學(xué)生的積極性。
一、利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),因此化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)就是有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有神奇的魅力,,它不僅能揭示許多科學(xué)的理論,而且還能幫助學(xué)生解釋日常生活的許多現(xiàn)象,更重要的能引導(dǎo)學(xué)生積極思考、激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)化學(xué)興趣。因此,我在平時(shí)的教育教學(xué)活動(dòng)中本著“一切以實(shí)驗(yàn)為主”的原則。為了保證教學(xué)順利進(jìn)行,為確保實(shí)驗(yàn)成功,課前堅(jiān)持預(yù)做實(shí)驗(yàn),書本上的有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、實(shí)驗(yàn)的成功率低,我會(huì)積極的加以改進(jìn),讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開始、到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。正是由于我在教學(xué)中,堅(jiān)持以精彩的實(shí)驗(yàn)引入,抓住學(xué)生的心弦,立疑激趣,促使學(xué)生情緒高漲,以積極的態(tài)度、振奮的精神投入學(xué)習(xí),因此學(xué)生不論是學(xué)習(xí)熱情還是學(xué)習(xí)成績都非常理想!
在開學(xué)的第一節(jié)課上,我主要以實(shí)驗(yàn)為主。通過鎂條燃燒前后色、態(tài)的改變,燃燒過程中發(fā)出的耀眼的白光;鐵釘投入到稀鹽酸中產(chǎn)生氣泡;把無色的酚酞滴入到無色的氫氧化鈉溶液中,溶液立即變成紅色;氫氣和氧氣的混合氣體點(diǎn)燃發(fā)生爆炸;銅綠受熱由綠色變成黑色,試管壁出現(xiàn)晶瑩的液滴,產(chǎn)生氣體使澄清石灰水變成牛奶一樣的乳白色等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都給學(xué)生留下深刻的印象。從而使學(xué)生對(duì)化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣。第一節(jié)課的成功后,有許多學(xué)生自愿報(bào)名,要擔(dān)當(dāng)班級(jí)的化學(xué)課代表,強(qiáng)烈要成立化學(xué)課外興趣小組。每一節(jié)課之前爭著幫老師拿實(shí)驗(yàn)儀器,甚至在每一節(jié)課之前有學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室?guī)椭蠋煖?zhǔn)備實(shí)驗(yàn)!這都是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的成分——興趣起的重要作用。在平時(shí)的課堂教學(xué)中,我根據(jù)學(xué)生聽課的情況,調(diào)整自己的講課速度,控制自己的音調(diào)高低,用以引起學(xué)生的充分注意,并且自己編一些順口溜,既幫助學(xué)生記憶,又提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如:一氧化碳還原氧化鐵一節(jié)課,在做完實(shí)驗(yàn),分析完重要知識(shí)點(diǎn)以后,給學(xué)生歸納出順口溜:“一氧化碳早出、晚歸;酒精燈遲到、早退?!边@樣既幫助學(xué)生記憶實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象,又使學(xué)生體會(huì)到,學(xué)習(xí)是很有意思的。
二、利用日常生活中的現(xiàn)象和事實(shí),做到學(xué)以致用
學(xué)生僅有學(xué)習(xí)的興趣我覺得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如何使之維持長久,如何使學(xué)生從對(duì)化學(xué)學(xué)科感興趣上升到想學(xué)化學(xué)、學(xué)好化學(xué)。這才是我們要重點(diǎn)解決的問題!因此,我在平時(shí)上課是一直注重提醒學(xué)生帶著兩個(gè)重要問題:
(1)化學(xué)對(duì)我來說有什么用?
(2)化學(xué)與我們的生活關(guān)系密切,怎么密切?
這就要求老師在上課時(shí),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,使化學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系。
例如:我們?cè)趯W(xué)習(xí)空氣污染一節(jié)內(nèi)容時(shí)候,談到空氣污染物的來源、空氣污染對(duì)人類帶來的危害、如何防治空氣污染時(shí)。帶著學(xué)生觀察我們學(xué)習(xí)旁邊的一個(gè)大型洗浴中心的鍋爐煙筒的排煙情況;帶著學(xué)生到馬路上觀察汽車在啟動(dòng)、加速時(shí)候發(fā)生的現(xiàn)象;帶著學(xué)生到化工廠附近聞氣味、沿著化工廠的廢水溝體會(huì)!通過此舉,學(xué)習(xí)知道:汽車尾氣排放、家庭燃燒含硫多的煤等燃料、化工廠的“三廢”都會(huì)造成空氣污染。我們?nèi)绾沃卫?,開發(fā)新能源,大力提倡植樹植草等,并介紹每周的空氣質(zhì)量周報(bào),使學(xué)生關(guān)注社會(huì),關(guān)注生活。
三、注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力
在化學(xué)課的課堂上,我一直注重加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和觀察能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中,課堂所有的演示實(shí)驗(yàn),全部讓學(xué)生自己動(dòng)手做、自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、自己動(dòng)腦歸納實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)是主動(dòng),課后不再需要你去死記硬背,只要回憶課堂上的實(shí)驗(yàn),就能掌握一節(jié)課所學(xué)的知識(shí)了!課后我還有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生做一些家庭小實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,第二天進(jìn)行討論。記得我在講魯教版《走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室》一節(jié)內(nèi)容時(shí)候,為了教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)提出問題,事先讓每一位學(xué)生準(zhǔn)備一支蠟燭,通過對(duì)蠟燭的觀察、對(duì)蠟燭燃燒的觀察,讓學(xué)生盡可能多的對(duì)教師提出問題,看誰提出的問題多、有研究的價(jià)值。在實(shí)驗(yàn)基本操作的教學(xué)中,除了必要的講解、演示以外,堅(jiān)持每節(jié)課找?guī)孜粚W(xué)生上臺(tái)演示,其他同學(xué)充當(dāng)評(píng)委,做到人人參與,加強(qiáng)動(dòng)手操作能力的培養(yǎng),同時(shí)使課堂氣氛活躍,四十五分鐘在不知不覺中度過。
四、堅(jiān)持德育教育于化學(xué)教學(xué)之中
2. 植物材料應(yīng)附正確的拉丁學(xué)名、產(chǎn)地、數(shù)量和制備方法。
3. 化學(xué)結(jié)構(gòu)圖須另頁繪制,基團(tuán)標(biāo)注無誤,在文稿內(nèi)注明插圖位置。常見化合物的結(jié)構(gòu)不必給出。表插人文中適當(dāng)位置,圖表應(yīng)附相應(yīng)的英文。
4. 參考文獻(xiàn)按出現(xiàn)的先后順序在文中注明,著錄格式見本刊“征稿簡則”,其中,英文期刊名的縮寫參照CA,但不加點(diǎn),不可隨意縮寫,如:Phytochem(正確為Phytochemistry),Tetra(正確為Tetrahedron)。
5. 實(shí)驗(yàn)部分必須簡明扼要,但要使實(shí)驗(yàn)化學(xué)家能夠據(jù)此重復(fù)出該實(shí)驗(yàn),可以省略的一些實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié):(1>常規(guī)衍生物(如乙酰化物)的制備方法;(2)化合物分離的細(xì)節(jié),如裝柱,TLC板,柱子及分餾的大小等;(3)儀器(不包括型號(hào))及化學(xué)試劑的商業(yè)來源。
6. 新化合物采用IUPAC命名規(guī)則給出一個(gè)完整的系統(tǒng)名,若有必要可再取一個(gè)得體的俗名。文中化合物第一次出現(xiàn)時(shí)若注有編號(hào),下文均以編號(hào)代表。
7. 每個(gè)化合物盡可能標(biāo)出得率,如:化合物3 (510mg;0.0031%)。結(jié)晶須指明所用溶劑,如:白色針晶(MeOH),熔點(diǎn)的表示法,如:mp259—261°C。液體化合物的折射率表示法,如ngl.653?
8. 元素分析表示法,如:已知化合物(Found: C,62.9;H,5.4.Calc,forC13H)3ON4:C,62.9;H,5.3%)。新化合物(Found:C,62.9;H,5.4.C13H13ON4requires:C,62.9;H,5.3%)。
9. 比旋度的表示法:[a]??測定值° (所用溶劑;c指100ml溶劑里化合物的克數(shù)),如[a]2D3+32.2°(EtOHiC0.32-10).
旋光每散譜(ORD)可用一系列不同波長下的[a]值或分子比旋[0]值表示。
園二色散譜(CD)可用分子橢率值如[0]256+21780,[0]307-16113或微分子色散吸收值如Ae253-1.02(MeOH;c0.164)表示。
10. NMR表示為4NMR或13CNMR,須注明儀器的頻率,溶劑及內(nèi)標(biāo)物?;瘜W(xué)位移以<5值(對(duì)TMS)表示,注明峰形,如:單峰(s),寬單峰(brs),雙峰(d),雙二重峰(dd),復(fù)峰(m)等。l3CNMR及1HNMR數(shù)所須注明所對(duì)應(yīng)的碳和氫的位置,采用IUPAC定位,標(biāo)為C-l,C-2;H-l,H-2。例如:I3CNMR(21.15Mz,CDC13):<530.l(t,C-5),74.1(d,C-6),121.3(d,C-3),144.2(s,C-4).'HNMR(100MHz,CDC13):<50.681(3H,S,H-18),0.884(6H,d,J=6.0Hz,H-26andH-27),0.901(3H,d,J=5.0Hz,H-21),4.342(1H,q,J6a,7a=4.5Hz,J6a,7^=2.0Hz,H-6),4.211(1H,m,Wl/2=18.0Hz,H-3a)?所用儀器頻率及溶劑若在實(shí)驗(yàn)部分的總論中已注明,則以下皆可省略。
11. 質(zhì)譜須注明所用的方法,如(EIMS, CIMS,GC-MS,FABMS等)及離解能,只須給出分子離f-峰及重要的特征碎片峰(相對(duì)強(qiáng)度),如:EIMS(70eVm/z(%):386[M+](36),368[M-H20]+(100),275[M-111]+(35)等。髙分辯質(zhì)譜(HRMS)若有必要可多給一些信息。
12. 紫外光譜表示法,如UV/CGxHnm(lge):203(4.17)。
13. 紅外光譜表示法,如IR<aB丨cnT1: 1740。官能團(tuán)的指定放在圓括號(hào)內(nèi),如:1740(>C=0)?若要標(biāo)明吸收帶的強(qiáng)度,則采用以下縮寫符號(hào):w(弱),m(中等),v(可變),s(強(qiáng)),vs(很強(qiáng))。
14. 有機(jī)化合物和無機(jī)化合物及有關(guān)的縮寫符號(hào)須規(guī)范化(參考CA),如氘代溶劑CDC13, DMSO-d5,D20,pyridine-d5等。常見化學(xué)試劑在文中均以化學(xué)符號(hào)表示,如:MeOH,EtOH,n-BuOH,PrOH,iso-PrOH,PhOH(苯酚),petrol(石油醚),CHC13,CC14,C6C6,Et20,Me2CO,HOAc,EtOAc,THF,Ac20.NaOMe,CH2N2,HC02H(甲酸),TCA(三氣乙酸),TFA(三氟乙酸),NaOAc,NaOH,HC1,H,S04,CO,,H, B03.nh3,N2等。
15. 制備薄層析須注明(1)薄層厚度;⑵樣品的量;(3)確定帶的方法;⑷從吸附劑上洗脫下化合物所用的溶劑。特殊TLC的吸附劑須注明,如:AgN03-硅膠(1:9)。
16. 氣相色譜(GC)須注明檢測器(FID,EC等),載氣及流速,操作溫度,柱子情況等。
1.加熱固體物質(zhì)用排水法收集氣體時(shí),實(shí)驗(yàn)完畢,先移酒精燈,后把導(dǎo)管從水中取出,使水倒流,試管破裂。
2.把試管里的物質(zhì)加熱,沒有將試管夾夾在離管口1/3的位置,而是夾在試管的中部。
3.傾倒液體時(shí),掌心沒有對(duì)著瓶上標(biāo)簽,試劑瓶蓋沒有倒放在桌子上。
4.用量具(量筒和滴定管等)量取液體時(shí),視線往往在上方,量出液體的體積比實(shí)際體積大。沒有掌握“量具上的刻線和液體凹面的最低點(diǎn)應(yīng)在同一水平線上”的讀法。
5.檢查裝置氣密性時(shí),沒有將導(dǎo)管先插入水里,或插入水中太深,氣體無法逸出。
6.使用滴管時(shí),將滴管口伸入試管并觸及試管內(nèi)壁。
7.在做實(shí)驗(yàn)時(shí),試劑瓶塞張冠李戴,如將盛氯化鋇溶液的滴瓶管放到盛稀硫酸的滴瓶上,或者相反,造成試劑污染。
8.藥品用量太多,如硝酸與銅反應(yīng),銅量太多,生成大量的毒氣,既影響健康又浪費(fèi)藥品。
9.用玻璃棒蘸取一種溶液后,沒有用蒸餾水洗干凈就去蘸取另一種溶液;或用藥匙取粉末藥品時(shí),沒有用紙將藥匙擦干凈,就去取另一種藥品,造成嚴(yán)重污染。
10.試驗(yàn)氨的溶解性時(shí),用濕的試管收集;檢驗(yàn)試管或集氣瓶是否充滿氨氣時(shí),紅色石蕊試紙沒有用水潤濕。
11.做中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí),將錐形瓶用蒸餾水洗了后又用待測試液洗,使待測溶液的實(shí)際用量大于用移液管所取的量,使所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的量增多,造成誤差。
12.用高錳酸鉀制取氧氣時(shí),沒有用棉花堵住試管口,使高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管污染水槽。
13.用排水法收集氧氣時(shí),將集氣瓶倒置在水中,集氣瓶沒有灌滿水或者根本沒有灌水。
怎樣才能學(xué)好化學(xué)這門功課呢?俗話說萬事開頭難,只要起好步,以后學(xué)習(xí)起來就比較順利。為此,筆者在此談幾點(diǎn)自己指導(dǎo)初三學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的做法,僅供同行們參考、補(bǔ)充和指正。
1.明確學(xué)習(xí)化學(xué)的目的
化學(xué)是一門自然科學(xué),是中學(xué)階段的一門必修課,它是古往今來無數(shù)中外化學(xué)家的化學(xué)科學(xué)研究和實(shí)踐的成就,它編入了一些化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論、元素化合物知識(shí)、化學(xué)反應(yīng)的基本類型、無機(jī)物的分類及相互間的關(guān)系等知識(shí);它充滿了唯物辯證法原理和內(nèi)容,它介紹了許多科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)和他們對(duì)事業(yè)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)?;瘜W(xué)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化具有重要的作用,人們的衣、食、注行樣樣離不開化學(xué)。
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),通過化學(xué)課的學(xué)習(xí),要掌握一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能,學(xué)會(huì)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的能力,為今后搞科學(xué)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。
因此,通過初中化學(xué)課的學(xué)習(xí),初三學(xué)生不僅能學(xué)到初中階段的系統(tǒng)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),受到辯證唯物主義思想、中外化學(xué)家的愛國主義思想、行為和對(duì)科學(xué)的不斷進(jìn)娶不斷探索、不斷創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度及嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)的教育,而且還能提高自己的觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力,為今后學(xué)習(xí)高中化學(xué)及其他科學(xué)技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。
2.課前要預(yù)習(xí)
上課前一天,一定要抽出時(shí)間自覺地預(yù)習(xí)老師第二天要講的內(nèi)容。學(xué)會(huì)先預(yù)習(xí),后聽課這種良好的學(xué)習(xí)方法。預(yù)習(xí)的好處很多:(1)它能強(qiáng)化聽課的針對(duì)性,有利于發(fā)現(xiàn)問題,抓住重點(diǎn)和難點(diǎn),提高聽課效率;(2)它可以提高記聽課筆記的水平,知道該記什么,不該記什么,哪些詳記,哪些略記;(3)它可以節(jié)省課后復(fù)習(xí)和做作業(yè)的時(shí)間。通過預(yù)習(xí)時(shí)的獨(dú)立思考和聽課時(shí)留下的深刻印象,從而縮短課后復(fù)習(xí)和做作業(yè)的時(shí)間;(4)它可以培養(yǎng)自學(xué)能力。預(yù)習(xí)的過程就是自覺或獨(dú)立思考的過程,長期堅(jiān)持下去,一定會(huì)使自學(xué)能力得到提高。
預(yù)習(xí)的方法是:(1)通讀課文。通過閱讀課文,了解新課的基本內(nèi)容與重點(diǎn),要把自己看不懂的問題記下來或用鉛筆在書上作一些記號(hào),用以提醒自己上課時(shí)要集中精力和注意力,有意識(shí)、有目的地聽老師講自己不懂的問題,詳細(xì)對(duì)比跟自己的想法有什么不同,這樣就能取得良好的學(xué)習(xí)效果;(2)掃清障礙。在讀課文后了解了主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上,聯(lián)系已學(xué)過的與之有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),如果有遺忘的就要及時(shí)復(fù)習(xí)加以彌補(bǔ),這樣才能使新舊知識(shí)銜接,以舊帶新,溫故知新;(3)確定重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)。在通讀課文和掃清有關(guān)障礙后,在對(duì)新知識(shí)有所了解的基礎(chǔ)上,思考課文后的習(xí)題,試著解答,在此過程中找出新課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)。如果有潛力,還可以做點(diǎn)預(yù)習(xí)筆記。
3.聽好每堂課
聽課是學(xué)習(xí)過程的核心環(huán)節(jié),是學(xué)會(huì)和掌握知識(shí)的主要途徑。課堂上能不能掌握好所學(xué)的知識(shí),是決定學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵。功在課堂,利在課后,如果在課堂上能基本掌握所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能,課后復(fù)習(xí)和做作業(yè)都不會(huì)發(fā)生困難;如果上課時(shí)不注意聽講,當(dāng)堂沒聽懂,在課堂上幾分鐘就能解決的問題,課后可能要花費(fèi)幾倍的時(shí)間才能補(bǔ)上。所以,學(xué)生在課堂上集中精力聽好每一堂課,是學(xué)習(xí)好功課的關(guān)鍵。聽課時(shí),一定要聚精會(huì)神,集中注意力,不但要認(rèn)真聽老師的講解,還要特別注意老師講過的思路和反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)及難點(diǎn)。邊聽課、邊記筆記,遇到?jīng)]有聽明白或沒記下來的地方要作些記號(hào),課后及時(shí)請(qǐng)教老師或問同學(xué)。同時(shí),還要注意聽同學(xué)對(duì)老師提問的回答以及老師對(duì)同學(xué)回答的評(píng)價(jià):哪點(diǎn)答對(duì)了,還有哪些不全面、不準(zhǔn)確和指出錯(cuò)誤的地方,這樣也能使自己加深對(duì)知識(shí)的理解,使自己能判斷是非。課堂教學(xué)是教與學(xué)的雙向活動(dòng),學(xué)生是主體,教師起主導(dǎo)作用,學(xué)生要積極、主動(dòng)地參與課堂教學(xué),聽課時(shí),一定要排除一切干擾和雜念,眼睛要盯住老師,要跟著老師的講述和所做的演示實(shí)驗(yàn),進(jìn)行積極地思考,仔細(xì)地觀察,踴躍發(fā)言,及時(shí)記憶,抓緊課堂上老師所給的時(shí)間認(rèn)真做好課堂練習(xí),努力把所學(xué)內(nèi)容當(dāng)堂消化,當(dāng)堂記住。
4.認(rèn)真記好筆記
要學(xué)好化學(xué),記筆記也是重要的一環(huán)。記筆記除了能集中自己的注意力,提高聽課的效率外,對(duì)課后復(fù)習(xí)也有很大的幫助。所以,要學(xué)會(huì)記筆記,養(yǎng)成記筆記的好習(xí)慣。因此,在認(rèn)真聽講的同時(shí),還應(yīng)該記好筆記。記筆記的類型有:
(1)補(bǔ)充筆記。講新課時(shí)做補(bǔ)充筆記,老師講的內(nèi)容是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際將課本內(nèi)容重新組織,突出重點(diǎn)加以講解,記筆記是邊看書,邊聽講,邊在書本上劃記號(hào),標(biāo)出老師所講的重點(diǎn),并把老師邊講邊在黑板上寫的提綱和重點(diǎn)內(nèi)容抄下來,還要把關(guān)鍵性的、規(guī)律性的、實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容和對(duì)自己有啟發(fā)的地方扼要地在書本上或筆記本上寫上幾句,把老師講的但書上沒有的例題記下來,課后再復(fù)習(xí)思考。
(2)實(shí)驗(yàn)筆記。老師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn),重在通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)原理或掌握化學(xué)性質(zhì)或物質(zhì)的制法操作??勺龊喢鲌D解、補(bǔ)充筆記,把老師所做的演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及講解記下來,書上有實(shí)驗(yàn)插圖的可以直接在上面補(bǔ)充,例如,在氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置圖邊上記下老師講的重點(diǎn):①藥品不能堆積在試管底部,而應(yīng)平鋪在試管底部,記:“是為了增大受熱面積,藥品受熱均勻,氣體容易逸出”;②給試管加熱時(shí),為什么要先把酒精燈在試管下方來回加熱,然后集中在藥品部位加熱?記:“讓試管受熱均勻,不易破裂”。
(3)改錯(cuò)筆記。習(xí)題或試卷評(píng)講課是老師糾正學(xué)生在作業(yè)或試卷中的“常見脖和“多發(fā)脖,并指導(dǎo)解題思路、規(guī)律、技巧和方法的課。在聽課時(shí),不要只抄正確答案,關(guān)鍵是要用紅筆訂正,而且不要擦去自己的錯(cuò)解,以利于與正確答案作對(duì)比,找出答錯(cuò)的原因,過一段時(shí)間還應(yīng)把以前做錯(cuò)的題再重做一遍,看看現(xiàn)在自己是否真正掌握了。這種筆記是在作業(yè)或試題空隙處做簡明的“眉批”或“注釋”。
(4)系統(tǒng)筆記。復(fù)習(xí)小結(jié)課時(shí),老師把課本內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)歸納總結(jié),是書上沒有的,因此要做系統(tǒng)的筆記。將筆記每面一分為二,一半寫板書的內(nèi)容,一半記講解,課后結(jié)合復(fù)習(xí)加以整理、修改和補(bǔ)充,成為一個(gè)整體,以利于加深、鞏固所學(xué)知識(shí),提高歸納知識(shí)的能力和全面的復(fù)習(xí)。筆記的形式有:①提綱式,以文字表述為主,適用于概括教材的主要內(nèi)容或歸納、整理公式、定理和概念要點(diǎn);②綱要式,以化學(xué)式、關(guān)系式或關(guān)系框圖來表述,適用于元素及其化合物的性質(zhì)、制取及相互間的變化、計(jì)算知識(shí)的概括等;③圖表式,以文字、表格、線圖來表述,適用于有關(guān)概念、化學(xué)基本原理、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行歸類對(duì)比。
5.認(rèn)真觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)
在義務(wù)教育化學(xué)教科書中編入了81個(gè)演示實(shí)驗(yàn)、10個(gè)必做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和9個(gè)學(xué)生選做實(shí)驗(yàn),還安排了13個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn)。因此,通過這些演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)觀察老師演示實(shí)驗(yàn)的操作、現(xiàn)象,獨(dú)立地做好學(xué)生實(shí)驗(yàn),上好實(shí)驗(yàn)課,是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ)。
首先,在課堂上要認(rèn)真觀察老師所做的每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是很生動(dòng)、很直觀的,實(shí)驗(yàn)中千變?nèi)f化的現(xiàn)象最能激發(fā)學(xué)生的興趣,但學(xué)生若只圖看熱鬧,光看現(xiàn)象,不動(dòng)腦子思考,看完了不知道是怎么回事,無助于學(xué)習(xí)的提高,所以,觀察要有明確的目的。觀察實(shí)驗(yàn)前,要明確觀察的內(nèi)容是什么?范圍是什么?解決什么問題?這就叫做明確觀察的目的,目的明確了才能抓住觀察的重點(diǎn)進(jìn)行觀察。觀察時(shí)還要仔細(xì)、全面。例如,氫氣還原氧化銅的演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氧化還原反應(yīng),氧化銅被氫氣還原成銅。觀察時(shí)先看清反應(yīng)物是無色的氫氣和黑色的氧化銅粉末,反應(yīng)的條件是加熱,生成物是水和亮紅色的銅。
其次,要上好學(xué)生實(shí)驗(yàn)課,課前必須進(jìn)行預(yù)習(xí),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理和操作步驟。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),自己要親自動(dòng)手,不做旁觀者,認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容里所安排的每一個(gè)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中要集中注意力,嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)要求操作,對(duì)基本操作要反復(fù)進(jìn)行練習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,要耐心細(xì)致地觀察,認(rèn)真思考,準(zhǔn)確如實(shí)地記錄。
6.課后及時(shí)復(fù)習(xí)
一堂課的內(nèi)容,十多分鐘就可以復(fù)習(xí)完,有時(shí)也可以像過“電影”一樣地過一遍。復(fù)習(xí)能加深理解,復(fù)習(xí)能鞏固知識(shí)。
復(fù)習(xí)要及時(shí),不能拖。復(fù)習(xí)中不懂的問題要及時(shí)請(qǐng)教老師,這樣,在學(xué)習(xí)上就不會(huì)留存障礙,不留疑點(diǎn),為以后順利學(xué)習(xí)打好基矗復(fù)習(xí)時(shí),要重視教科書,也要讀聽課筆記,要反復(fù)讀,邊讀邊回憶老師的講解,邊理解書上的內(nèi)容。
7.認(rèn)真完成作業(yè)
做作業(yè)是練習(xí)的極好機(jī)會(huì),是鞏固知識(shí)的重要手段之一。學(xué)生一定要親自動(dòng)手做,絕不能抄別人的作業(yè)。節(jié)后習(xí)題和章后復(fù)習(xí)題一定要認(rèn)真完成,不能馬虎。做作業(yè)要在復(fù)習(xí)好了以后做,才能事半功倍。一定要主動(dòng)地、獨(dú)立地完成每次作業(yè),多思多問,不留疑點(diǎn),并盡可能地把做過的作業(yè)都記在腦子里,因?yàn)闆]有記憶就沒有牢固的知識(shí),只有用心記憶才會(huì)熟能生巧,才能在勤練的基礎(chǔ)上“巧”起來。
8.學(xué)會(huì)閱讀課本
讀書一般分為粗讀和精讀。粗讀主要用于預(yù)習(xí),通過粗讀,了解基本知識(shí)的一般內(nèi)容,掌握整章、整節(jié)或整個(gè)小標(biāo)題的內(nèi)容輪廓、大致思路,了解有什么實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這樣,課堂上看老師做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)心里就有了底。精讀,可以了解教材的重點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)不理解的問題,聽起課來心中就有數(shù)。
精讀是認(rèn)真地讀懂并理解及記憶重點(diǎn)內(nèi)容和定義,把這些內(nèi)容與有關(guān)的舊知識(shí)聯(lián)系起來。精讀主要用于課后復(fù)習(xí),加深對(duì)知識(shí)的理解、鞏固,使知識(shí)系統(tǒng)化。
精讀時(shí)要在理解概念的定義或定律全文的基礎(chǔ)上,剖析具有關(guān)鍵性的字詞,強(qiáng)化對(duì)關(guān)鍵字詞的認(rèn)識(shí)。例如電解質(zhì)的定義:“凡是在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝凶鲭娊赓|(zhì)”,關(guān)鍵性字詞是“化合物”和“或”字。非電解質(zhì)是“在水溶液里和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物”,關(guān)鍵字詞是“和”字和“都”字。對(duì)這些關(guān)鍵字詞要認(rèn)真思考,并把它標(biāo)出記號(hào)或作眉批,以備以后再次復(fù)習(xí)時(shí)注意。
對(duì)于比較深刻的材料、重要的段落內(nèi)容,要逐字逐句地反復(fù)讀。認(rèn)真地思考、分析、整理、養(yǎng)成記讀書筆記的習(xí)慣??砂阎匾獌?nèi)容、關(guān)鍵詞句記在筆記本上,還可寫出自己對(duì)某一問題的想法和認(rèn)識(shí),或記下不懂的問題,以備查問。
9.讀化學(xué)課外讀物
學(xué)好化學(xué),要重視閱讀課外讀物,例如《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》、《中學(xué)生數(shù)理化》、《課堂內(nèi)外》等雜志和科普讀物,它們的內(nèi)容緊扣化學(xué)教學(xué)大綱和教材,其針對(duì)性和適用性很強(qiáng),配合教學(xué)進(jìn)度,指導(dǎo)解析疑難,注意智力開發(fā),重視能力培養(yǎng);它們的題材廣泛新穎,內(nèi)容豐富多彩,文章短小精悍,通俗易懂,形式生動(dòng)活潑,圖文并茂。它能幫助學(xué)生開闊視野,擴(kuò)大知識(shí)面,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,掌握學(xué)習(xí)方法,透徹理解教材,靈活運(yùn)用知識(shí),培養(yǎng)探索精神,它們是學(xué)生的好朋友。
化學(xué)的課堂教學(xué)中有很多種,經(jīng)過多種教育改革,用情感教育以成為現(xiàn)在的熱潮。化學(xué)的教學(xué)在課堂內(nèi)分為理論部分教學(xué)和實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)。
一、理論部分教學(xué)
隨著教育改革的不斷深入,新教材已走進(jìn)學(xué)校,走入課堂。新教材是為進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,尊重和促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展幫助學(xué)生獲得未來發(fā)展所必需的化學(xué)知識(shí)、技能和方法,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力;在實(shí)踐中增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生熱愛祖國、熱愛生活、熱愛集體的情操。使學(xué)生在知識(shí)與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面得到統(tǒng)一和諧的發(fā)展。而知、情、意相結(jié)合是現(xiàn)代教學(xué)論的要求。學(xué)生個(gè)體主動(dòng)參與和學(xué)生群體的積極互動(dòng)是使化學(xué)教學(xué)成功的必要條件。教學(xué)是教師和學(xué)生共同參與的雙邊活動(dòng),也是一種特定情境下的人際交往活動(dòng)。無論處于教學(xué)主導(dǎo)地位的教師,還是處于教學(xué)主體地位的學(xué)生,都是有血有肉,有情有感的個(gè)體。因此,教學(xué)過程中,不僅有認(rèn)知方面的信息傳遞,也有情感方面的信息交流。
1、在教學(xué)情景的設(shè)置中貫徹情感教育
創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)化學(xué)的情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的情感和興趣。所謂興趣是指“人們力求認(rèn)識(shí)和獲取某種事物并于積極`肯定情緒想聯(lián)系的個(gè)性傾向。毫不夸張的說,情感是化學(xué)教學(xué)中的劑,興趣是化學(xué)學(xué)習(xí)中的催化劑。學(xué)生對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)有一種新鮮感及了解內(nèi)容的強(qiáng)烈欲望,因此要把握好理論和社會(huì)的聯(lián)系,引發(fā)學(xué)生求知欲望進(jìn)而培養(yǎng)他們的思維全面發(fā)展和變通走向。人的任何心理過程和行為總是帶有某種情緒色彩,對(duì)人的環(huán)境應(yīng)起著這樣和那樣的作用。所以中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的情景設(shè)置中應(yīng)考慮到中學(xué)生情感發(fā)展的特點(diǎn):心理壓力大,耐挫折能力弱;自我中心意識(shí)強(qiáng),人際交往能力差;學(xué)習(xí)目的性模糊;家庭學(xué)校和社會(huì)缺乏心理疏導(dǎo)。所以在情景設(shè)計(jì)中應(yīng)該指導(dǎo)他們學(xué)習(xí)的目的情感符合社會(huì)的需要、明確社會(huì)價(jià)值方向,深入分析學(xué)生學(xué)習(xí)心理而設(shè)計(jì)情景完成教學(xué)內(nèi)容。
蘇霍姆林斯基說“熱愛學(xué)生是教師生活中最主要的東西”。精誠所至,金石為開,一旦教師的真情被學(xué)生所理解,教師對(duì)學(xué)生真摯的愛,就一定能轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在積極因素,產(chǎn)生有效的正遷移變?yōu)閷W(xué)習(xí)動(dòng)力。情感教育在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素質(zhì)的過程中具有重要意義,即使在目前的應(yīng)試教育制度下也能將化學(xué)教育發(fā)展為一個(gè)新的。在情感體驗(yàn)的教學(xué)過程中,教師應(yīng)用直覺的情感體驗(yàn)來分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情感。
2、以情育情,發(fā)揮教師主體性,學(xué)生主動(dòng)性
心理學(xué)認(rèn)為人格是人的素質(zhì)重要組成部分,是人的心理面貌的重要反映。健全人格應(yīng)具有積極和諧的人際關(guān)系,樂觀向上的生活態(tài)度客觀理智的自我意識(shí),良好的社會(huì)適應(yīng)能力和情緒調(diào)節(jié)能力,才能在學(xué)習(xí)之中發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性。在課堂上,教師要以富有情感、生動(dòng)形象的語言,點(diǎn)燃學(xué)生興趣的火花,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生感到教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)有趣。教學(xué)語言要飽含對(duì)學(xué)生的引導(dǎo),凝聚對(duì)學(xué)生的期望。如經(jīng)常用“你能用幾種方法解決這個(gè)問題”、“誰能想出更好的方法”、“請(qǐng)你來試試,好嗎”之類的言語,引導(dǎo)、激勵(lì)學(xué)生積極思維,及時(shí)給予肯定性評(píng)價(jià)。因此在教學(xué)過程應(yīng)正確樹立學(xué)生觀和教學(xué)觀,尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,強(qiáng)化有差別的教學(xué)活動(dòng)。培養(yǎng)他們的求異思維能力和發(fā)散思維能力,尊重學(xué)生的創(chuàng)意承認(rèn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,要通過教師求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、良好的道德品質(zhì)、過硬的工作作風(fēng)和高尚的人格力量來教育影響學(xué)生。
3、提供靈活多樣的教學(xué)方式,巧妙的組織討論教學(xué)
陳景潤說過這樣一句話“首先應(yīng)該有自信心,沒自信心什么事情也干不成?!痹诨瘜W(xué)的教學(xué)中課堂問題與討論至關(guān)重要。有的學(xué)生不喜歡在課堂發(fā)言討論問題,教師應(yīng)該指導(dǎo)并積極鼓勵(lì)這一部分學(xué)生的討論能力。在課堂教學(xué)中,把時(shí)間留給學(xué)生,要求教師以指導(dǎo)的形式組織課堂豐富課堂教學(xué)氣氛,讓學(xué)生有一個(gè)思考的空間開發(fā)學(xué)生的思考能力、操作能力、以及練習(xí)和提取問題的能力。在此過程中,教師要善于傾聽學(xué)生的心聲和提出的問題,及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生問和答的過程中有意義和價(jià)值的問題,進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。和學(xué)生一起改善課堂環(huán)境或以分組形式或以坐位形式來進(jìn)行生生交流,使教室成為學(xué)生主體參與的學(xué)習(xí)樂園。明確教學(xué)目標(biāo)合理規(guī)劃課堂教學(xué)開發(fā)學(xué)生研究問題和討論問題的積極性。提高討論能力也是學(xué)習(xí)化學(xué)疑點(diǎn)和難點(diǎn)的一個(gè)方法。
4、緊密聯(lián)系實(shí)際生活中的化學(xué)教育尤其注意農(nóng)村化學(xué)教育
加強(qiáng)課程內(nèi)容和學(xué)生生活以及現(xiàn)在社會(huì)科技的發(fā)展的聯(lián)系,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)。廣大農(nóng)村中的化學(xué)教育,本著實(shí)驗(yàn)少、實(shí)驗(yàn)難的觀點(diǎn),在生活中謀求基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)或叫生活實(shí)驗(yàn)。從學(xué)生的現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),才會(huì)對(duì)問題情景產(chǎn)生一種真實(shí)感,親切感才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。尤其是在廣大的農(nóng)村教育之中找到適合農(nóng)村學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的問題情景才能激發(fā)他們學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性。
二、實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的首要外部因素,要使學(xué)生喜歡化學(xué),學(xué)好化學(xué)就必須重視和加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是獲取知識(shí),進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的重要手段。在生活中我們的情感載著我們的行為,教育心理學(xué)曾用性格差異來劃定學(xué)生發(fā)生學(xué)習(xí)的速度和質(zhì)量。所以我們的化學(xué)教育要用情必真,實(shí)驗(yàn)要用情必慎。陶行知說的好“你的教鞭下有瓦特?你的冷眼中有牛頓?你的譏笑中有愛迪生?”。所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)中,我們要引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手的能力。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生形成概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問題、分析問題和解決問題的能力;幫助學(xué)生掌握一些常用的化學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。多年的教學(xué)實(shí)踐告訴我們:化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中要始終堅(jiān)持三個(gè)基本原則,即:客觀性原則;嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的原則;尊重學(xué)生,靈活引導(dǎo)的原則。
1、尊重客觀規(guī)律,堅(jiān)持實(shí)事求是。在平時(shí)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常出現(xiàn)這種現(xiàn)象:當(dāng)實(shí)驗(yàn)得不到正確結(jié)果時(shí),學(xué)生常常是馬虎應(yīng)付,實(shí)驗(yàn)課堂一片混亂,鈴聲一響學(xué)生不歡而散;當(dāng)老師催要實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),他們就按課本上的理論知識(shí)填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告;還有的學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完不成該做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,就抄襲他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,或憑猜測填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論等等。這樣就不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)??梢姡瑢?duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),必須要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,樹立嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真科學(xué)的態(tài)度,要尊重客觀規(guī)律,實(shí)事求是,實(shí)實(shí)在在地引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù),才能達(dá)到理想的目的。
2、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),注重操作引導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中,無論是實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),教師演示實(shí)驗(yàn),或者指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),以及對(duì)待實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)格態(tài)度等方面,處處、時(shí)時(shí)、事事都要體現(xiàn)教師的言傳身教,只有教師教得扎實(shí),學(xué)生才能學(xué)得牢固。因此,嚴(yán)格搞好實(shí)驗(yàn)課的“備、教、導(dǎo)”是上好實(shí)驗(yàn)課不可或缺的基本環(huán)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】花錨化學(xué)成分藥理活性
花錨屬植物全球約有八十余種,分布在北半球及南美,其中已進(jìn)行有關(guān)植化研究的只有4種:Haleniacorniculata,H.elliptica,H.campanulata和H.a(chǎn)sclepiadea。我國有該屬植物兩種,為花錨H.corniculata和橢圓葉花錨H.ellipiticaD.Don[1,2]。橢圓葉花錨(又名黑及草;藏語稱“去合斗拉果瑪”;蒙名為希赫日-地格達(dá)),是一年生或兩年生草本植物[2],為龍膽科Gentianaceae花錨屬HaleniaBorkh植物。主要分布于我國的、青海、四川、甘肅等地,生于海拔2500~4400m的林下或草原[3]。它性味苦寒,全草入藥,為藏蒙藥系統(tǒng)中治療肝膽系統(tǒng)疾病的常用藥物,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)驗(yàn)證其對(duì)治療肝炎有療效。以花錨為主藥材研制、開發(fā)的治療肝膽系統(tǒng)疾病的成品藏藥,具有療效穩(wěn)定,效率高等特點(diǎn),市場前景廣闊。隨著我國藏藥事業(yè)的迅速發(fā)展,橢圓葉花錨的藥用資源需求量快速增加,由于過度采挖,導(dǎo)致其野生植物資源日益枯竭。為了擴(kuò)大花錨資源的有效利用,筆者對(duì)其近年來國內(nèi)外研究者分離到的化學(xué)成分、有效活性成分及其藥理活性和人工引種栽培技術(shù)、組織培養(yǎng)等方面的研究成果作一綜述,為該植物的進(jìn)一步研究和合理開發(fā)利用提供參考。
1化學(xué)成分
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,花錨屬植物的主要化學(xué)成分為(口山)酮及(口山)酮苷類、裂環(huán)烯醚萜類、三萜類、黃酮類以及一些生物堿類化合物等。
1.1(口山)酮及(口山)酮苷孫洪發(fā)等[4]從橢圓葉花錨中得到五種(口山)酮成分,分別為1,7-二羥基-2,3,4,5-四甲氧基(口山)酮,1,5-二羥基-2,3,7-三甲氧基(口山)酮,1,2-二羥基-3,4,5-三甲氧基(口山)酮,1,5-二羥基-2,3-二甲氧基(口山)酮和1,7-二羥基-2,3-二甲氧基(口山)酮。
孫洪發(fā)等[5]又從橢圓葉花錨中得到3種(口山)酮苷成分,分別為1-o-[β-D-木吡喃糖-(1-6)-β-D-葡萄吡喃糖]-2,3,5,7-四甲氧基(口山)酮,1-o-[β-D-木吡喃糖-(1-6)-β-D-葡萄吡喃糖]-2,3,5-三甲氧基(口山)酮和1-o-[β-D-木吡喃糖-(1-6)-β-D-葡萄吡喃糖[-2,3,4,5-四甲氧基(口山)酮。其中1-o-[β-D-木吡喃糖-(1-6)-β-D-葡萄吡喃糖]-2,3,5,7-四甲氧基(口山)酮(花錨苷)和1-o-[β-D-木吡喃糖-(1-6)-β-D-葡萄吡喃糖[-2,3,5-三甲氧基(口山)酮(去甲氧基花錨苷)為該屬植物抗肝炎的兩種有效成分。
張德等[6]采用元素分析(EA)、核磁共振波譜(NMR)、質(zhì)譜(MS)、紅外光譜(IR)、紫外光譜(UV)、差示掃描量熱(DSC)等分析方法首次從藏藥花錨中分離得到兩種針狀結(jié)晶化合物,分別為1-羥基-3,7,8-三甲氧基(口山)酮(1-h(huán)ydroxy-3,7,8-trimethoxyxanthone)和1,7-二羥基-3,8-二甲氧基((口山))酮(1,7-dihydroxy-3,8-dimethoxyxanthone)。
高潔等[7]從橢葉花錨乙醇提取物醋酸乙酯萃取部分分離得到8個(gè)(口山)酮化合物,分別為1,7-二羥基-2,3,5-三甲氧基(口山)酮,1-羥基-2,3,4,7-四甲氧基(口山)酮,1,7-二羥基-2,3,4,5-四甲氧基(口山)酮,1,7-二羥基-2,3-二甲氧基(口山)酮,1,5-二羥基-2,3-二甲氧基(口山)酮,1-羥基-2,3,5-三甲氧基(口山)酮,1-羥基-2,3,4,5-四甲氧基(口山)酮和1-羥基-2,3,5,7-四甲氧基(口山)酮。
1.2其它成分Rodrigaez等[8]從花錨中分離得到了一種的黃酮類葡萄糖苷;高光躍等[9]從橢圓葉花錨全草中測出含有獐牙菜苦苷和當(dāng)藥苷;Dhasmana等[10]從橢圓葉花錨全草中分離得到齊墩果酸和谷甾醇葡萄糖苷;Rodrigaez等[11]從花錨中分離得到了一種二糖酯裂環(huán)烯醚萜。
2藥理活性
花錨為藏蒙藥中治療肝膽系統(tǒng)疾病的常用藥物,其主要分布于我國的、青海、四川、甘肅等地藏民族地區(qū),目前對(duì)花錨藥理活性的研究報(bào)道較少,有待進(jìn)一步深入研究。
2.1保肝降酶作用張經(jīng)明等[12]采用花錨煎劑(含花錨苷)對(duì)CCl4造成的肝損傷模型的研究表明,花錨苷可明顯增加核糖核酸;藥理實(shí)驗(yàn)證明,花錨中的花錨苷和去甲氧基花錨苷具有明顯的保肝作用,可增加核糖核酸,增加肝糖元,促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成,促進(jìn)肝細(xì)胞的再生,加速壞死組織的修復(fù),是該植物抗肝炎的主要有效成分。周富強(qiáng)[13]通過不同劑量西寧花錨對(duì)CCl4實(shí)驗(yàn)性肝損傷后肝糖元的含量的研究,發(fā)現(xiàn)西寧花錨對(duì)CCl4損傷后小鼠肝糖元的儲(chǔ)存的恢復(fù)有一定的藥效,可顯著提高肝糖元的含量。
馬學(xué)惠等[14]在齊墩果酸防治CCl4引起的大鼠急性肝損傷作用的研究中,發(fā)現(xiàn)該藥物能使血清GPT明顯下降,肝內(nèi)甘油三酯積累量減少;同時(shí),能使肝細(xì)胞變性、壞死明顯減輕,糖原蓄積增加,具有明顯的保肝降酶作用。宮新江等[15]的齊墩果酸對(duì)環(huán)磷酰胺所致大鼠肝細(xì)胞損傷的保護(hù)作用的研究表明,齊墩果酸能抑制環(huán)磷酰胺所致的肝細(xì)胞上清液ALT,AST及LDH活力升高,肝細(xì)胞MTT值減小,說明齊墩果酸可抗環(huán)磷酰胺所致肝細(xì)胞損傷。
王曉峰等[16]采用原代培養(yǎng)的小鼠肝細(xì)胞,以3H-胸腺嘧啶和3H-亮氨酸摻入的方法,研究經(jīng)齊墩果酸預(yù)處理后的小鼠的肝細(xì)胞DNA和蛋白質(zhì)合成速率的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)齊墩果酸能促進(jìn)肝細(xì)胞DNA及蛋白質(zhì)合成,且合成速率明顯增高,具有保肝作用。另外王曉峰等[17]報(bào)道齊墩果酸在對(duì)小鼠肝內(nèi)谷丙轉(zhuǎn)氨酶及谷草轉(zhuǎn)氨酶的直接作用時(shí),小鼠血清樣品與不同濃度的齊墩果酸分別作用后,谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性則顯著降低,說明齊墩果酸對(duì)谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性具有明顯抑制作用。
2.2降血糖作用苗德田等[18]研究了齊墩果酸對(duì)大鼠血糖的影響,結(jié)果顯示,齊墩果酸對(duì)化學(xué)性高血糖模型大鼠有顯著的降血糖作用。柳占彪等[19]用齊墩果酸對(duì)高血糖大鼠治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)單一的齊墩果酸具有降低高血糖的作用,同時(shí)在血糖降低時(shí)肝糖原和血清胰島素均有明顯升高。
2.3抗炎作用戴岳等[20]采用多種實(shí)驗(yàn)性炎癥模型證實(shí)齊墩果酸對(duì)二甲苯與乙酸引起的小鼠皮膚和腹腔毛細(xì)血管通透性增高及對(duì)角叉菜膠等多種致炎物引起的大量足墊腫脹都具有明顯抑制作用。
2.4抗氧化活性肝細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化是造成肝損傷的重要原因之一,高潔等[7]在研究藏藥花錨中(口山)酮類成分及其抗氧化活性時(shí),從橢葉花錨乙醇提取物醋酸乙酯萃取部分分離得到8個(gè)(口山)酮化合物,且該類化合物在一定程度上能顯著抑制Fe2+-Cys誘導(dǎo)大鼠肝微粒體丙二醛的生成,有效降低肝微粒體膜的氧化損傷。因此,具有一定的抗氧化活性。
2.5其他作用橢圓葉花錨的干浸膏可提高單核-巨噬細(xì)胞吞噬功能,具有調(diào)節(jié)體液免疫的作用,使降低的血清溶血素及脾細(xì)胞免疫溶血活性提高到正常水平[21]。另有報(bào)道橢圓葉花錨全草的氯仿可溶部分(富含口山酮葡萄糖苷)具有抗阿米巴作用[22]。
3人工栽培
高原野生重要植物資源的持續(xù)發(fā)展必須建立在生物資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上,培育地道地產(chǎn)中藏藥材是實(shí)現(xiàn)高原地區(qū)中藏藥資源可持續(xù)利用的主要途徑之一,也是保證中藏藥產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
3.1人工栽培的重要意義花錨屬與獐牙菜屬植物等同屬于藏茵陳類藥物,被稱為“藏藥中的奇葩”,是治療肝中毒、肝炎的最佳藥物之一。但是這種藥物資源一般生長在人跡罕至的高寒缺氧環(huán)境中,其再生周期較長甚至不能再生,藏茵陳供需矛盾也由此變得越來越突出。
盡管野生橢圓葉花錨在青藏高原地區(qū)分布廣泛,資源較為豐富。但是近十多年來,隨著我國民族醫(yī)藥特別是藏藥事業(yè)的迅速發(fā)展,越來越多的企業(yè)開始投資藏醫(yī)藥領(lǐng)域,橢圓葉花錨的藥用資源需求量快速增加。但是,藏藥產(chǎn)業(yè)一度出現(xiàn)重成品生產(chǎn)輕藥材來源、重開發(fā)輕保護(hù)的問題,造成過度的采挖及收購現(xiàn)象,特別是在植物生長階段的花期大量采收導(dǎo)致資源量銳減,野生植物資源日益枯竭。因此,對(duì)作為原料植物藥的橢圓葉花錨進(jìn)行人工栽培的研究具有十分重要的意義。
3.2人工引種栽培為了解決藏茵陳類藥材資源嚴(yán)重短缺的實(shí)際問題,中國科學(xué)院西北高原生物研究所經(jīng)過3年的栽培與試驗(yàn),成功地解決了以往藏茵陳種子萌發(fā)率低、出苗率低、人工栽培難以成活等關(guān)鍵技術(shù)問題。3種藏茵陳類藥用植物——川西獐牙菜、抱莖獐牙菜和花錨人工種植成功,并通過鑒定。經(jīng)過專家的監(jiān)測和對(duì)比分析,這次人工栽培的3種植物,其主要有效成分齊墩果酸和芒果苷的含量基本接近于天然野生資源,川西獐牙菜的有效成分含量甚至顯著高于野生資源,人工條件下栽培藏茵陳類藥用植物的質(zhì)量及其本身的藥用價(jià)值完全可以得到保證。隨著青海省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,橢圓葉花錨人工引種栽培技術(shù)的開發(fā)研究,青海省橢圓葉花錨人工種植規(guī)模逐漸擴(kuò)大。橢圓葉花錨人工引種栽培試驗(yàn)在該省也初見成效。陳桂琛等[23]對(duì)橢圓葉花錨的引種栽培的研究表明,栽培的橢圓葉花錨植株在植株高度、分枝數(shù)量、單株生物量等生長狀況指標(biāo)明顯高于野生植株,其有效化學(xué)成分接近野生狀態(tài)的水平,說明野生橢圓葉花錨的人工栽培是可行的。吉文鶴等[24]運(yùn)用RP-HPLC建立了花錨中青蘭苷、去甲氧基花錨苷和花錨苷的含量分析方法,為栽培花錨替代野生花錨入藥提供一定的科學(xué)依據(jù)。研究表明,栽培花錨中花錨苷和去甲氧基花錨苷的含量和在野生花錨中的含量相比無明顯差別,可以初步證明栽培花錨可以替代野生花錨入藥。紀(jì)蘭菊等[25]在研究栽培花錨的品質(zhì)能否代替野生花錨入藥時(shí),通過指紋圖譜的相似度分析,得出結(jié)論:同一產(chǎn)地的野生與栽培花錨藥材色譜分離圖疊加比較,顯示了良好的相似度。證明栽培花錨中的主要化學(xué)成分及數(shù)量符合花錨藥材的指紋特征,可以代替野生花錨藥材入藥。
3.3組織培養(yǎng)隨著對(duì)花錨屬植物藥用成分不斷深入的研究,藥用潛力的挖掘,該屬植物的需求量大大增加,造成了該屬植物野生資源的日益匱乏且面臨枯竭。該屬植物的人工引種栽培技術(shù)在一定程度上已經(jīng)可行,但是,還需要通過多種途徑來提高對(duì)其的培育效率。
藥用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用已有多年的發(fā)展歷史,但還有相當(dāng)多的植物目前尚沒有相應(yīng)的離體培養(yǎng)技術(shù)。目前,花錨屬植物的組織培養(yǎng)技術(shù)至今尚未見成功的報(bào)道,仍然是個(gè)空缺。因此,建立該屬藥用植物的離體快繁技術(shù)的需求日漸增加,它也是實(shí)現(xiàn)高原地區(qū)中藏藥資源可持續(xù)利用的主要途徑之一。
4最佳采集時(shí)期
從生物量的角度考慮,花期的生物量高于果期,更高于其他時(shí)期。楊慧玲等[26]在研究不同地區(qū)和生長物候期藏藥花錨有效成分齊墩果酸的含量變化實(shí)驗(yàn)中,比較了野生狀態(tài)下不同海拔、栽培條件下不同生長時(shí)期花錨的齊墩果酸含量,為確定該藥材的采收時(shí)期、不同地區(qū)藥材的質(zhì)量以及栽培地點(diǎn)的選擇提供理論依據(jù)。該研究發(fā)現(xiàn)花錨花期齊墩果酸含量最高,而幼苗期、蕾期和果期都低于花期的含量。因此,花期得到的藥材最多質(zhì)量也最好。
吉文鶴等[24]研究了花錨中去甲氧基花錨苷和花錨苷的含量隨著不同生長期的變化趨勢(shì),為藥材的合理栽培和采收提供科學(xué)依據(jù)。該研究表明,去甲氧基花錨苷和花錨苷含量在營養(yǎng)期含量最高,從6~9月逐漸降低,從抗肝炎活性成分的含量角度考慮,6月份(營養(yǎng)期)為花錨的最佳采收期。
5結(jié)語
花錨屬植物是藏蒙藥中治療肝炎類疾病的常用藥物,全草入藥,具有重要的藥用價(jià)值。該屬植物的主要有效成分為(口山)酮及(口山)酮苷、裂環(huán)烯醚萜類、三萜類化合物及其它黃酮苷等,具有抗肝炎、抗氧化活性和降血糖等功效。在我國,該屬植物藥用歷史較長,故具有很高的藥理研究價(jià)值,特別是有關(guān)抗肝炎方面的研究顯示出較大的市場潛力,值得進(jìn)一步深入研究;其降血糖作用、抗氧化活性和調(diào)節(jié)體液免疫的藥理活性研究報(bào)道較少,這些研究工作都亟待進(jìn)一步的深入;另外對(duì)野生植物的過度采挖造成資源貧乏,采用人工的方法達(dá)到該藥物資源的可持續(xù)利用也已成為目前及今后對(duì)該屬植物重點(diǎn)研究的目標(biāo)。
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級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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