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【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2008)12-0147-02
化學與人類生活有著非常密切的聯系,可以說,人們的衣、 食、住、行都離不開化學。近年來,隨著全球性環境污染的加劇、 能源的匱乏和社會公眾對環境保護及人類可持續發展的日益關 注,人們開始對造成環境與生態惡化的主要元兇――化學和化學 工業的重要性提出質疑。綠色化學的出現,為人類最終從化學的 角度解決環境和能源問題帶來了新希望。依據化學課程改革的趨 勢,參考中學化學新課改實施標準,在中學的化學教學中,我們 確立了一個重點――提高學生的科學素養為宗旨,重視科學、技 術與社會的相互聯系;倡導以科學研究為主的多樣化學習方法。
目前,我國綠色化學研究剛剛起步,綠色化學具有何種現代 內涵,對人類社會發展有何意義,仍不完全為廣大化學工作者所 了解。很顯然,作為化學教育工作者,如何面對綠色化學新概念、 新思想、新要求,在實際教學中,結合當前素質教育,把綠色化 學教育貫穿于化學教學的全過程之中,是一個新的研究課題。
一、正確把握綠色化學的概念
綠色化學又叫環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。顧 名思義,綠色化學就是應用化學的技術和工藝去減少或消滅那些 對人類健康、社區安全和生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和 試劑、產物、副產物等的使用和產生。綠色化學的理想和目標在 于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物。“綠色”是環境 意識的革命,“綠色化學”則是化學學科的又一次飛躍。綠色化 學的應用覆蓋范圍很廣,有食品、化工、農業等。綠色食品特指 無污染的、安全、優質、營養類食品。而綠色農業則是以促進農 產品安全、生態安全、資源安全和提高農業綜合經濟效益的協調 統一為目標。
化學教育工作者要樹立可持續發展的觀念。綠色化學有利于 保護人類賴以生存的環境、實現人類社會的可持續發展。化學教 育必須體現綠色化學的新內容,要在課程教材中體現綠色化學的 理念,教師在課堂教學、實驗等方面,要始終貫穿綠色化學的思 想;要讓學生了解綠色化學,樹立起綠色意識,培養學生從事綠 色化學研究與開發的能力。化學教育工作者只有樹立起這種可持 續發展、綠色化學教育的觀念,才能在教學、生活中自覺的實施 綠色教育。
二、在中學化學教學中,貫穿綠色化學的教育理念的方法。
1.從教材中系統提煉綠色化學的相關知識
(1)環境方面:中學化學教材從不同角度建立了與綠色化學 內涵相一致的基本概念。從環境保護角度介紹了環境污染、三廢、 大氣污染物、酸雨、溫室效應(選學)等概念,在介紹概念的同 時還分析了有關污染的成因和污染物的主要來源及危害。
(2)農業方面:中學化學教材介紹了在農業生產中高效低毒 低殘留農藥的使用,一些劇毒、高毒和穩定性農藥(如,DDT) 正在被淘汰;推廣使用低毒殺菌劑,某些銅、汞制劑對人、畜、 植物有毒害作用,因此,近十多年來大力發展有機殺菌劑新品種, 已部分取代銅,汞制劑。另外,與生物知識結合,高速發展除草 劑,以及使用激素防治蟲害。還有化肥新品種的使用,高濃度肥 料取代低濃度肥料,進一步加快了綠色農業的發展。
(3)食品安全(可在學習重金屬和有機物等內容時補充一些 相關材料):據食品專家介紹,食品污染途徑主要有重金屬污染、 有機物質的污染、非金屬物質的污染。
食品的重金屬污染:上世紀 50 年代中期,在日本曾經因為 人吃了受重金屬汞(Hg)污染的魚而出現了震驚世界的水俁病。 從 1956~1960 年間,日本水俁灣地區婦女生下的嬰兒多數患先 天性麻痹癡呆癥。食品的有機物質的污染:有機污染物以化學 農藥污染為代表,已有報道表明,癌癥發病率的逐年提高與農 藥使用量成正比,農村兒童白血病的 40~50%誘因之一是農藥。 另一種有機污染物為人工合成色素。人工合成色素是以煤焦油 為原料制成的,常被人們稱為煤焦油色素或苯胺色素。人工合 成色素并不像天然色素那樣是一種安全系數很高的物質,它們 本身的化學性質決定其有劇毒性。煤焦油和苯胺不僅可引起神 經性的中毒,而且具有明顯的致癌性。食品的非金屬物質的污 染:非金屬物質以硝酸鹽(NO3)污染與人體關系最為密切。 硝酸鹽本身毒性不大,但它在人體胃腸中可轉化為危害很大的 致病、致癌物質――亞硝酸鹽,可造成人體尤其是嬰幼兒的血 液失去攜氧功能,出現中毒癥狀,它還可與胃腸中的胺類物質 合成極強的致癌物質――亞硝胺,導致胃癌和食道癌。從毒韭 菜到炸雞翅、從速溶茶到兒童奶粉,關于食品質量的報道中不 斷有“致癌農藥”、“蘇丹紅”、“氟化物”、“碘元素”、“亞硝酸 鹽”等化學名詞出現。業內人士指出,化學性污染正成為危及 食品安全的一大“殺手”。那么,如何在食品生產中注重安全, 如何創建綠色農業,生產綠色食品,這都是我們在教學中要加 強討論的問題。
(4)實驗內容充分體現了綠色化學原理。在中學化學課本的 編制和修訂過程中,有關實驗內容安排也充分體現了綠色化學原 理:①對常見實驗的固液試劑的取用給出了限量要求;②介紹了 聞氣體的方法;③強調了實驗中常見的事故避免、應急處理等;
④介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;⑤NO、NO2 等有 危害的制備實驗只安排在實驗室中進行;⑥在氯化氫、氯氣等制 備實驗中強調了尾氣的處理方法。
2、在化學教學中突出綠色化學的教育
(1)密切聯系生活,提高學生學以致用的能力。 化學本身就是一門科學。因此,首先要讓學生掌握系統的科
學文化知識,在掌握知識的同時強調學以致用,培養學生的動手 能力。讓學生了解所學知識在社會生活、生產中的作用,培養學 生應用知識解決實際問題的能力。例如,談到氫氣時可向學生介 紹,用于未來的新型無毒的理想燃料――氫氣來代替現在的煤 氣。學到《鐵》這一章時,便可結合人體內鐵與血紅蛋白的關系 談談補血器皿――鐵鍋的妙用。當學生接觸到 pH 試紙后,教師 可指導學生利用 pH 試紙測量本地區的雨水的 pH 值,討論酸雨 的形成和危害。
(2)關注環境,培養學生的環保意識。 在學生掌握科學知識的同時,還要引導學生認識科技發展給社會帶來的正、負面效應,培養學生關注社會、關注生活的意識。 例如,講到二氧化碳時,我們使學生了解到:全球使用礦物燃料 每年向大氣中排放 50 億噸二氧化碳;又由于砍伐和燒毀熱帶森 林以開辟農牧場,每年要向大氣排放 16 億噸二氧化碳。近百年 來,由于大氣中的二氧化碳等工業廢氣的劇增,就象給地球加了 個玻璃罩,這就是“溫室效應”。因此,我們說全球氣候變暖主 要是因為二氧化碳排放量逐年遞增引起的。因此,可結合生物知 識:綠色植物具有通過光合作用吸收二氧化碳,釋放出氧氣供人 類呼吸的用途,倡導學生“種下一棵樹,為我們的生活增添一抹 新綠”,以實際行動,保護環境,保護我們自己的家園。當講到《水是人類寶貴的自然資源》一節時,我們向學生介紹工業“三 廢”等污染物的任意排放的結果是造成大氣污染、水質污染、土 壤污染和食物鏈污染(以上總稱環境污染)。近年來,在海運和開發中由于原油泄漏,每年排入海洋的石油約有 500 萬噸,使浮游生物受到毀滅性的打擊。而在大氣圈中,約有五分之一的氧氣 是由這些生物光合作用產生的。汽車和化工廠排出的廢氣中含有 大量的碳氫化合物,經太陽紫外線照射發生光化反應,產生藍色 “光化學煙霧”。此外,噪聲污染、放射性污染,也給人類造成 很大的危機。
(3)在課堂教學中,突出綠色化學知識。 在有關物質的內容編排中,考慮到了綠色化學因素,課本在
有關元素化合物、有機化合物的內容編排中,從綠色化學角度有重 點地介紹了有毒物質的性質、使用、保存等:①介紹了氯氣、硫化 氫、氟氣、氟化氫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白 磷、偏磷酸等有毒、劇毒物質的毒性及使用方法;②在選學內容中, 安排了臭氧空洞的形成、合成洗滌劑的功與的過介紹等。
在實際的教學過程中,剛剛進入化學課程學習的學生對于元素的理解都是非常困難的,究其根源就是與其生活實際嚴重脫節。而從廣義上講元素這一概念并非化學課程中的專有名詞,在學習化學之前,學生們無論是日常生活還是其他課程的學習中已經熟悉掌握了元素的運用。
在課堂上可以以我們日常生活所賴以生存的各種食品來舉例,縱使其有面包、面條、蛋糕等多種表現形式,但其實際上就是單純的以小麥作為構成的主要元素。在語文課程的中漢字的學習上,不管字的結構有多復雜,變化有多么豐富,但一切的漢字都無非是點、橫、豎、撇、捺這些基本元素構成的。所以,這些生活和學習的實際經驗就可以很好的運用到化學教學中的元素觀的構成上來,在教學上,可以通過情景創建,讓學生將日常所接觸的各種事物與化學的元素觀進行聯系,最后通過老師進行解釋說明,讓學生理解我們所生存的世界其實也是由一個個基本的元素相互結合而構成的,幫助學生建立起元素觀的基礎。
二、結合化學發展,深化元素觀的概念
隨著化學這一學科的不斷發展,元素的概念也經歷著不斷完善和發展的過程。隨著人類認識世界的程度不斷的加深,對于世界本源的探求也不斷加快。在初中化學的課堂上,教師可以通過帶領孩子們感悟化學的發展歷程,通過化學學科的幾次大發展和大變革幫助孩子們了解元素觀的形成和發展,從而使他們能夠對元素有更深層次的認識。
在實際的課堂教學中,教師們首先可以從遠古時期講起,從最早的開天辟地到春秋時期的水生萬物和氣成乾坤的物質單元素概念,直到后來人們發現這一說法不足以解釋世界和自然,于是漸漸的發展出多元素的概念,從水、土、氣的三元素概念到水、土、火、氣的四元素概念再到在我國沿用近千年的五行觀念,即世界由金木水火土這五類基本元素構成的。隨著西方文化啟蒙運動的發展,化學學科也不斷的走向科學化和現代化,于是就有了19世紀初的道爾頓創立的原子學說,并準確的測定了原子量,至此元素才開始與原子量相結合起來,確定了不同元素即是原子量不同的原子。再到1923年,國際上在有了對于元素的基本共識,即根據不同原子的原子和帶電荷數的不同對原子進行細致的分類,從而解釋了目前物質世界的大多數問題。教師通過對化學發展簡史的講述,間接幫助學生們深化了元素觀的概念,加深了元素觀的理解。
三、層層遞進,實現元素觀的構建
其實在初中化學的課本當中,各部分知識都是層層遞進的,而在學生的元素觀的構建上也要使用這一方法,在實際的教學中,關于元素的概念應該由淺及深,由表及里的進行教學,將整體內容進行分散,從一個個簡單的概念不斷進行深化,從生活周圍各種物質入手,然后引入分子、原子和核外電子的概念,再深入到分子間的化學反應,再又回到我們所熟悉的物質世界,循序漸進,最終幫助學生構建正確的元素觀。
例如在“水的構成”這一章節,水是學生們日常接觸最為密切的物質,從水的構成講起也能極大提高學生的學習興趣,在學生們沒有進行化學的深入學習時,一般都認為水就是元素之一,是構成物質世界的一部分。于是,老師可以在此時進行講解,通過將水電解,剝離出構成水的兩種物質氫和氧,再通過氫氣燃燒試驗制成水,從而使學們認識到水不是單質,而是由氫氣和氧氣構成的,而氫和氧就是元素之一,使學生能夠從日常接觸的物質中體驗到元素觀的神奇。在“原子的構成”和“元素概念”的教學中,通過引導學生對原子內部構成的學習,形成不同的原子由于其質子數(核電荷數)不同而導致其性質不同的認識,為幫助學生形成科學的化學元素概念奠定基礎,即把質子數(核電荷數)相同的一類原子稱為一種元素。再次,在學生初步建立了元素的概念之后,通過化學變化實質和質量守恒定律等內容的學習,幫助學生建立元素守恒的觀念,即化學變化過程中組成物質的基本成分元素的種類不發生變化,并且在物質的制備(實驗室制氧氣、二氧化碳,工業制純堿、冶煉金屬等)的原料選擇過程中,指導學生運用這一觀念來選擇合適的反應物。另外,在生活中隨處可見的飲料、食品、藥品和化肥等的標簽上蘊含著豐富的化學元素知識,引導仔細閱讀標簽,可以幫助學生從元素的角度認識生活中的物質,從而更好地應用和改造物質,并在知識的運用中加深學生對元素構成物質的理解。
1.適當延伸初中化學中涉及的教學內容
現今,初中化學的教科書中也融入了很多綠色化學的知識,比如海水資源的開發與利用、化學反應條件控制等等.教師在進行課堂教學時應該緊扣教材,將綠色化學理念隨時體現出來,做好初中生的綠色化學啟蒙教育,提高他們對綠色化學的積極性以及知識水平.當然,化學教師除了要利用好教材中關于綠色化學的內容之外,也可以對內容進行適當的延伸,讓初中生能夠更容易的理解綠色化學的概念,提升他們學習綠色化學的興趣.
例如,化學教師講解釀酒的原理之后,還可以進一步給初中生簡單介紹目前我國工業生產和日常生活中對乙醇的需求情況.讓他們知道我國對乙醇的需求現狀是供不應求的,而且單純使用淀粉類糧食作物生產酒精的話將會產生非常龐大的成本.而在大自然中含量相當豐富卻無法供人類食用的纖維素(如樹葉、稻草和玉米芯)也是碳水化合物.如果使用這類纖維素作為乙醇制取的原料來源,不僅能將生產成本大大降低,而且也不失為一條新能源開發的可行道路.
2.借助多媒體等現代化教學手段
在初中化學的教材中涉及綠色化學的內容非常多,如白色污染防治、能源的綜合利用、臭氧空洞、水污染等.但是對于這些綠色化學理念的解釋,初中化學教材中僅僅局限于直白的文字.教師在化學課堂教學課堂上,很難將這些綠色化學的理念給學生解釋清楚.所以這時候就必須要借助多媒體等現代化的教學手段進行教學.將綠色化學內容以圖片、動畫、視頻的形式呈現給初中生,給他們營造強烈的視覺或聽覺感受,加強初中生對綠色化學的感知程度.還可以收集一些時事新聞,將初中生的實際生活與綠色化學聯系起來,讓他們更容易理解綠色化學概念的同時,體會到實現綠色化學對國家可持續發展的重要性.而且對于那些由于客觀條件限制不能進行現場演示教學的趣味實驗,也可以通過多媒體課件展示給初中生,讓他們對實驗形成一定的印象和認知,彌補無法進行實驗的遺憾,進而對綠色化學樹立起一個全新的認知和理解.
二、加強綠色化學理念在初中化學實驗中的實踐
1.嚴格規范初中化學實驗的基本操作
初中化學是一門建立在實驗基礎上的學科,所以做好實驗教學是豐富初中生綠色化學理念的重要手段之一.在初中化學實驗中,也可以將資源節約、無污染無廢料、循環利用等綠色化學實驗新要求充分的體現出來.在初中生的心中牢固樹立起“關愛環境、保護環境”的意識.因此,在初中化學實驗的實際進行過程中,必須要對實驗的基本操作進行嚴格的規范.如何正確的聞氣體、放置藥品?取藥品時操作工具的選用、具體的操作手法以及取藥品的量等,化學教師都必須要對初中生交代清楚.化學實驗結束以后,教師還必須正確、細致地指導初中生做好化學廢棄物的處理、儀器的清洗歸位以及實驗桌面的清理等工作.
例如,化學教師在指導初中生進行酸堿鹽性質的實驗時,就可以引導他們將試管改為點滴板來進行實驗操作.這樣一來不僅可以使實驗現象更明顯,實驗結果對比起來更容易;而且還可以達到節約實驗藥品的目的,避免藥品的浪費,減少對環境的污染,進而在潛移默化之中讓初中生形成綠色化學的意識.
2.及時優化初中化學實驗的裝置
進行初中化學實驗時,固體、液體和氣體的產生不可避免.但是在這些產物之中有很多都是有毒或者有害的,她們不僅會污染環境還會威脅人類身體的健康.因此,教師在引導初中生進行化學實驗時,可以在不讓實驗的結果和現象受到影響的前提下,鼓勵初中生主動去改進和優化化學實驗的方法、步驟以及儀器裝置.以此來降低化學試劑和實驗產物對環境的污染,實現綠色化學實驗的目的.
例如,化學教師帶演示一氧化碳還原氧化鐵的實驗時,應該對初中生強調尾氣(即一氧化碳)處理的重要意義,并讓學生嘗試思考更多更好的尾氣處理辦法.除了將一氧化碳燃燒后以二氧化碳形式排放到空氣中之外,還可以采用氣球法或排水法將一氧化碳收集起來然后加以再利用;或者將后面一盞酒精燈撤掉,并將用于導出尾氣的玻璃導管設計成彎管,使尾氣在放有氧化鐵粉末的試管下再次燃燒反應,實現尾氣循環再利用,提升實驗物資利用率及實驗產物的利用率.
三、重視在初中化學課后習題中對綠色化學的滲透
實驗教學和素質的培養
以往大多數有機化學實驗內容都是通用的,沒具食品的特色,讓學生覺得這些實驗與食品專業關系不大,學生不愿思考、不愿動手,缺乏主動性,從而失去做有機化學實驗的興趣。結合食品專業特點,除了在有機化學理論課上多舉一些食品加工的例子以外,更重要的是讓學生在實驗過程中接觸食品、了解食品,改造食品,這樣可以滿足學生學習需求心理,大大激發學生的學習興趣,提高學習的主動性。傳統實驗教學主要以講授法和演示法為主,學生只要聽課和看教師示范,然后“照方抓藥”式開展實驗,教師較少提問,課堂很少討論,師生缺乏交流,學生只是被動接受,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力[5]。討論式教學是一種以學生為中心、以問題為主導的教學方式,通過學生的自主學習和合作學習,促進學生之間、師生之間討論與交流,學會分析問題、解決問題。有助于發展學生的創造性思維、培養學生與人合作的能力,提高學生的綜合素質。
改革考核方式,培養學生能力
在化學課堂教學中,教師精神飽滿,學生認真聽,積極想,踴躍言,實驗時認真觀察和操作。這種和諧、活潑、嚴肅、有序的積極情感氣氛,維持著師生的教學行為,能排除教學中遇到的障礙,是高質量完成教學任務的必要保證。情感存在于每堂課的始終,它影響教學活動的進行,也是我們不能不重視并研究的一個課題。
2.情感教育是中學化學教學的重要任務之一。
在教育部最新頒布的《全日制普通高中化學教學大綱(供試驗用)》中明確指出高中化學的教育目的,其中情感態度指出:激發學生學習化學的興趣,教育他們關心環境、能源、衛生、健康等與現代社會有關的化學問題。結合化學學科的特點,對學生進行辯證唯物主義和愛國主義教育,培養他們的社會責任感及勤奮、堅毅、合作等優良品德。由此可見,情感教育本身是中學化學教學的重要任務之一。
3.情感是學生學好化學知識的重要因素。
通過對學生的化學學習興趣的廣泛調查與分析, 發現成績與興趣呈高度正相關。如參加化學競賽的學生對化學感興趣的人數最多,足見興趣(情感)是學好化學的重要因素。
二、情感教育在化學教學中的實施
1.創設學習化學的情境,激發學生學習化學的情感。
每一個教育和教學過程都是在一定的情景中發生和發展的, 一堂課如何首先取決于學生聽講的情緒。例如, 學習AL(OH)3時,首先給學生來一段廣告詞,電視上經常播出的關于治胃病的廣告不少,斯達舒就是典型的例子,結果學生跟著說起了廣告詞,課堂氣氛一下子活躍了起來,這時,就給學生介紹斯達舒的主要成分就是要學習的AL(OH)3,這樣就在輕松而愉快的氣氛中開始學習,結果一堂課下來,效果很好。所以要在教學中體現情感教育,首先要設計好課堂。當然,在教學中還可創設演講、懸念、試誤、競答等情境,激發學生強烈的求知欲望。
2.挖掘教學的三大情感源,充分發揮情感效能。
情感是教師與學生相互影響的一種重要方式, 也是教師影響和調節學生知覺、記憶和思維等認知活動的重要方法。科研證明:積極的情感體驗往往使人的大腦皮層處于覺醒狀態,從而提高學習積極性,激發求知欲望、促進創造性思維,提高學習效率。如進行元素周期律教學時,在學生明確周期性及原子序數概念以后,學生討論:按原子序數遞增的順序寫出118號元素的原子結構示意圖,并歸納最外層電子數的變化規律。結果是枯燥的原子序數、核外電子排布,經過自己的歸納,竟奇跡般地出現周期性變化規律,在此發現興奮狀態的驅使下,進一步探討原子半徑及主要化合價的周期性變化,是在學生主動思維下進行的。因此, 無論對元素周期律的掌握,還是對元素周期律本質的理解,均激發了學生的求知欲,探索科學之謎的熱情急增。
3.通過實驗或問題創設學習化學的情境。
化學是一門實驗科學, 精心設計實驗活動是課堂上創設學習化學情境最有效的手段。如對于吸熱反應和放熱反應概念的介紹,采用兩個演示實驗:當學生看到鋁片與鹽酸反應使溫度計酒精柱(或水銀柱)升高,而粉末狀氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應,使小燒杯和玻璃片間的水結冰時,對化學反應中能量變化的感受不再是抽象的,而是實實在在的,有利于對概念的理解。
又如在鹽類的水解教學中,針對鹽溶液是否都呈中性的問題,可創設實驗探索的情境:將分別盛有NaCL、CH3COONa、NH4CL三種鹽溶液的燒杯置于學生面前,先讓學生推斷它們的酸堿性,然后引導學生用PH試紙或紫色石蕊試液測試、驗證,讓學生在主動參與、親自實踐中發現問題,形成認知沖突:鹽不能電離出H+或OH-,為什么有的鹽溶液卻會呈現酸性或堿性? 由此激起學生的探索熱情。
4.化學與社會聯系廣泛。
傳統的初中化學教學受制于中考指揮棒的束縛,與初中生的生活實際情況相脫鉤,導致本來神秘有趣的化學教學充斥著枯燥乏味的定義、方程式、原理、現象的死記硬背,導致化學題海成為初中生不得不面對的暗無天日的苦海,造成初中生失去利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力的困難局面。在這樣的大背景下,本文將密切聯系新課程改革的形勢以及筆者自身多年來進行初中化學教學的實際經驗,從不同的角度來深入地探索如何培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力,從而有利于提高初中生對化學課程的興趣,使初中生能夠以更加飽滿的熱情投入到初中化學學習過程中來。
1.創設出生活化的初中化學教學情境
為了科學有效地培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力,有必要在教學的過程中將生活中真實的事物引進來,同時,將其和化學課本中的諸多概念原理進行一一對應,因此,有必要引導初中生留心觀察生活中的問題,創設出生活化的初中化學教學情境,保證初中生在熟悉的生活情境中發現問題和解決問題,能夠非常有效地激發初中生進行探究的欲望,有利于增強初中生學習化學的興趣。
具體來說,在進行分子概念相關知識的教學過程中,教師應該密切結合生活中的具體例子,引導初中生認真思考各種各樣的日常生活現象中的“奧秘”,創設出生活化的初中化學教學情境:酒香不怕巷子深的奧秘是什么?臭豆腐的味道很遠就能聞得到的奧秘是什么?剛剛洗過的衣物在太陽底下很快就能曬干的奧秘是什么?衣服干了以后會出現白色的痕跡的奧秘是什么?一湯匙食鹽放在水里消失了而水卻變咸了的奧秘是什么?一升的水和一升的煤油混合之后的體積之和不是兩升的奧秘是什么?等等。通過你這種方式,來引導初中生認識分子的存在和分子的性質。
2.運用化學知識,解決生活問題
新教材努力從化學的視角去展示社會的可持續發展,培養學生對自然和社會的責任感,用科學、技術、社會相聯系的觀點引導學生認識材料、能源、健康、環境與化學的關系,逐步培養學生形成綜合的科學觀和對有關的社會問題作出判斷決策的能力。所以,化學教學不僅要從學生的生活中提出化學問題,還必須結合現實生活中的實際問題,讓學生運用化學知識和化學的思維方式去看待分析與解決,從而使學生體驗到化學的價值,進一步感受到化學與現實生活的緊密聯系,提高學生的實踐能力。
讓學生用化學眼光去觀察和認識周圍的事物。化學知識源自于生活,但又不完全等同于生活,化學教學過程中,一方面,要讓學生結合自身的生活經驗和已有的認知水平,圍繞問題的解決,逐步把生活知識化學化,讓學生在生活的實際情境中體驗化學問題;另一方面,又要讓學生能把所學到的化學知識自覺地運用到各種具體的生活實際問題中,實現化學知識生活化,從而提高學生的化學素養。
3.開展合作學習活動,精心設計討論問題
合作學習能夠轉變初中生的學習方式,有利于鍛煉初中生與人協作的技能,有利于培養初中生主動學習和探究的精神。在具體開展合作學習活動的過程中,離不開各種各樣的討論問題的設計,因此,必須精心設計討論問題。教師在進行討論問題的設計的過程中,必須堅持開放性的原則,在開展小組合作學習活動之前,教師必須深入研究化學課本,明確所要體現的理念。與此同時,教師有必要了解初中生的興趣愛好和特征,精心設計和初中生的日常生活關系密切的化學問題,保證初中生在自主學習的基礎上能夠積極地進行合作學習。
4.參與生活實踐,認識化學問題
實踐是學生學習的重要環節,是知識理解的延伸與升華。任何束縛住學生手腳,只允許他們冥思苦想的教學方法是不科學的。只有讓學生充分進行生活實踐,才能使學生真正明白所學知識的價值。例如,結合空氣、水、酸、堿、鹽等內容的學習,組織學生對本地區的環境狀況、空氣的污染狀況、污水處理廠的流程和原理、周邊農村施用化肥和農藥的具體情況等進行調查;結合無錫“太湖藍藻事件”、“白色污染”等,組織學生關注新聞并從網上查詢分析原因;結合淀粉、油脂、蛋白質等的學習,組織學生參觀食品加工廠,了解食品中添加劑是什么;結合燃料與燃燒,參觀附近火力發電廠所使用的燃料和燃料的利用率,并要求學生在參觀后寫出報告,提出問題、觀點和建議。實踐表明,通過這些實驗和調查活動,運用化學原理積極展開思維,不僅使學生樹立綠色食品、綠色環保、綠色化學的意識:而且可逐步提高分析問題和解決問題的能力。
綜上所述,本文從不同的角度來深入地探索如何培養初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力。在今后的初中化學教學過程中,必須不斷地探索現代化的教學方法,更好地發揮出教師的主導作用,體現出初中生的主體地位,保證“教學源于生活,高于生活,又回歸生活”,保證初中生能夠在學習化學的過程中“回歸生活世界”,切實提高初中生利用化學知識來解決日常生活中的實際問題的能力。
【參考文獻】
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2012)03-0213-01
預防化學污染的新理念和新實踐正日益被人們認識、接受和重視。要預防化學污染,最關鍵的問題應該是從小培養具有環境保護意識的人。學生最早系統地學習化學知識是在中學階段,這就需要將綠色化學思想貫穿于中學化學教育的全過程中,尤其在化學實驗中貫穿綠色化學思想。
1.正確把握綠色化學的概念
綠色化學又叫環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。顧名思義,綠色化學就是應用化學的技術和工藝去減少或消滅那些對人類健康、社區安全和生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。綠色化學的理想和目標在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物。"綠色"是環境意識的革命,"綠色化學"則是化學學科的又一次飛躍。綠色化學的應用覆蓋范圍很廣,有食品、化工、農業等。綠色食品特指無污染的、安全、優質、營養類食品。而綠色農業則是以促進農產品安全、生態安全、資源安全和提高農業綜合經濟效益的協調統一為目標。
化學教育工作者要樹立可持續發展的觀念。綠色化學有利于保護人類賴以生存的環境、實現人類社會的可持續發展。化學教育必須體現綠色化學的新內容,要在課程教材中體現綠色化學的理念,教師在課堂教學、實驗等方面,要始終貫穿綠色化學的思想;要讓學生了解綠色化學,樹立起綠色意識,培養學生從事綠色化學研究與開發的能力。化學教育工作者只有樹立起這種可持續發展、綠色化學教育的觀念,才能在教學、生活中自覺的實施綠色教育。
2.降低藥品濃度,提高實驗效果,減少環境污染
在現行化學教材中,有些實驗指明了藥品濃度,有些實驗沒有指明藥品濃度。筆者對許多涉及藥品濃度的實驗加以探索和改進,既節約了藥品,保證了實驗效果,又減少了環境污染。(1)指示劑濃度的減少,指示劑酚酞、石蕊等原濃度為0.5%~1.0%,經改進可減少到0.1%~0.25%,也可以相應減少酒精的用量。(2)對苯酚性質,苯酚溶液濃度由2%降至0.5%~1.0%,溴水濃度也可降低為橙紅(稍濃)。這些改動實驗藥品的濃度都增強了實驗效果。降低實驗藥品濃度的例子還很多,作為化學實驗工作者,應具有綠色化學的思想,并指導日常工作,盡可能地降低實驗藥品濃度,減少藥品的損耗,預防環境污染。
3.將常規實驗改成微型實驗
鹵素是高中學習的一個重點,是學生第一次系統學習的非金屬元素。但是學習鹵素的代表元素氯形成的單質--氯氣,是有毒的氣體,在研究氯氣的性質時,往往將氯水代替氯氣來做演示實驗和學生實驗,以避免氯氣的散逸。在實驗中,空氣中也彌漫著刺激性氣味。我們可以實驗微型化。取一個CD盒,在盒蓋的中心用粗銅絲燙出一個51Tim的圓洞,在CD盒底部中心放入一粒米粒大小的氯酸鉀固體,在其四周放入KI和淀粉溶液、NaBr溶液、濕潤的紅色布條、濕潤的pH試紙、FeSO4和KSCN混合溶液、滴有酚酞的NaOH溶液,將盒蓋蓋好后,在蓋中心的小洞中滴加1~2滴濃鹽酸,觀察實驗現象。該實驗操作簡單,實驗藥品的用量很少,實驗中又有尾氣的吸收設計,整個實驗室幾乎聞不到有刺激性氣味,本實驗體現了化學品使用原則中的減量原則:本實驗可以作為學生的分組實驗,也可以作為探究氯氣的性質實驗,學生自己親自動手,實驗現象鮮明,比教師的演示效果要好上百倍
4.循環使用的溶劑和充分利用反應產物
綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學,所以,教師應該應用化學的處理方法,充分利用現有資源及反應產物。這不僅從源頭上防止了污染,而且增加了經濟效益。在化學實驗中,萃取實驗用的有機溶劑有CCl4、煤油等,如果廢棄了,不僅污染了環境,而且會產生新的隱患。如果進行回收、集中、化學處理,它們又可重新使用。對于萃取碘的CCl4、煤油可以用稍濃的NaOH溶液洗液、分液,又可重新得到CCl4、煤油,進行萃取。在高一化學的實驗,鐵和硫反應生成硫化亞鐵,收集演示實驗生成的硫化亞鐵,進行制取硫化氫的實驗。對一些收集了又不用的有毒氣體,可對學生做怎樣吸收該氣體的實驗。在實驗工作中,用綠色化學的思想來指導,更能有效地防止污染。
5.挖掘綠色實驗素材
利用課本的綠色化學實驗素材,使用學生樂于接受的形式和方法,通過滲透培養學生綠色化學意識,是化學教師一項義不容辭的責任。教材中有許多實驗內容都體現了綠色化學思想。如:對固體、液體試劑的取用給出限量要求;強調實驗中常見的事故避免、應急處理措施;介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;對會造成污染的廢棄物集中處理再利用或轉化為非污染物;引入了減量、減廢的微型化學實驗;增加家庭小實驗,力求使實驗生活化。有毒氣體的制取及性質實驗中采用防止和減少環境污染的裝置(如:實驗室制氯氣,采用全封閉式的收集裝置及用NaOH溶液吸收尾氣,防止污染空氣;實驗室制氨氣,在試管口放一團用水或稀鹽酸濕潤的棉花球吸收多余的氨氣;銅與硝酸反應,用透明塑料袋將試管口罩上并系緊,減少氮的氧化物對室內的污染)。
食品化學是食品科學與工程專業的三大學科基礎課之一,該課程不僅是學生學習后續專業課如食品工藝學類課程的基礎,還是分析和解決食品生產、貯藏及安全等方面的實際問題,開發食品新產品,革新食品工藝,進行食品方面科學研究的理論基礎,并提供主要方法。《食品化學》的教學水平與學生對食品化學課程的掌握程度,在很大程度上影響了食品科學與工程專業的人才培養質量。食品化學是一門考試課程,既要考核學生對理論知識掌握程度以及相關技術和能力的水平,又要檢驗教學效果和質量,要發揮以考促教、以考促學的作用[1]-[3]。考試試卷是決定考試的核心內容,直接關系著考試的目的能否達到。經過多次教學循環,我們總結出食品化學考試試卷命題應遵循以下原則,堅持以下做法:
1.以教學大綱為依據制定考試大綱
教學大綱是教學過程的基本文件,教學大綱明確規定了知識掌握程度與技能能力要求,規定了必須掌握的基本知識點,對知識點的理解與運用程度有明確的要求;嚴格規定了授課的內容與相應的授課時間;界定了知識點的覆蓋范圍,標明了哪些是重點、哪些是難點,通過教學大綱,可以體現該門課程的特點,反映該課程與相關課程的銜接關系。總之,教學大綱規定了對教師的教學要求與對學生知識、技能及能力的要求,應在考試前制訂考試方案,將考試目標與教學目標有機結合,做到考試大綱與教學大綱一致,以考試大綱與教學大綱的符合程度檢驗考試內容與教學目的的一致性,一方面有利于教師理清命題思路,克服考試命題的隨意性,另一方面有利于引導學生在掌握基本理論、基本知識和基本技能的基礎上,積極培養其創新意識和創新能力。在具體操作上堅持兩條原則:1)各主要知識體系在試題中的分數比重盡量做到與其在教學大綱的授課課時比重一致;2)試卷的基礎題從教學大綱規定的必須掌握的基本知識、基本技能中找,提高題從教學大綱規定的要深刻理解并能靈活運用的內容中變化出來,綜合題則從食品生產與科研的實際出發,盡量從當前的熱點或公眾關注點、或前沿課題中命題,主要考查學生綜合應用兩個及兩個以上知識點解決問題的能力,該類試題盡量要能反映學生的視野與舉一反三、融會貫通的能力及自學能力。
2.建立習題庫、復習題庫,以此為基礎建立試題庫
食品化學是建立在基礎學科如無機化學、有機化學、生物化學之上的,學習食品化學時必然要應用到這些課程的內容,在授課時教師必須通過布置復習題與習題引導學生復習鞏固相關知識并能將相關知識應用到分析、解決食品化學問題的解決上。食品化學與后續食品科學與工程專業的有關專業基礎課及專業課如食品營養學、食品添加劑、食品酶學、食品風味化學等課程有很強的聯系,部分內容甚至有較大程度的交叉[4]。有些內容屬于食品化學要掌握的,有些內容是食品化學為相關過程打基礎的,教師可以在授課中通過習題、復習題告知學生哪些內容屬于食品化學需要掌握的,哪些內容是其它課程學習的基礎,并讓學生通過習題、復習題牢固掌握。食品化學的內容復雜,學習要求高,其內容既包括食品的六大基本成分結構、性質及其在貯藏、加工、包裝中可能發生的物理變化,以及它們對食品質量和加工性能的影響,又包括食品的色澤、風味、食品中應用的酶、食品添加劑等內容;通過食品化學的學習,學生既要掌握引起食品貯藏、加工與運銷過程中食品質量與安全性變化的物理、化學變化與生物變化的種類、后果、影響這些變化的因素,以及控制這些變化的方法,又要能夠運用這些知識靈活地解決實際生產、科研等方面的問題,還要掌握食品功能性成分功能專業的評價、功能性成分的提取、純化等內容,而食品化學授課學時有限,必須在課前、課后布置大量的習題、復習題給學生,通過課外的預習、復習與自學來確保學生的學習質量。此外,食品化學還是食品科學與工程專業研究生入學考試課程之一,為便于學生復習應考,也有必要建立習題、復習題庫。
習題、復習題庫的建立不僅僅由任課教師根據教材或講稿命題,也應向無機化學、有機化學、生物化學等基礎課教師征求食品化學的習題、復習題,然后全系教師多次開展專題教研活動,根據相關課程教師在授課中感覺哪些知識學生必須具備或往屆學生在知識與能力上有欠缺,然后將這些知識或者能力作為習題、復習題的內容。此外,根據學生在實習或社會實踐活動、畢業設計或畢業論文中暴露的知識與能力不足,將相關內容作為習題、復習題的內容。食品生產、科研及安全方面出現一些熱點、社會公眾關注點后,教研活動中也會及時將它們變為食品化學的習題與復習題。我們也定期收集校外,特別是名校的考研真題,并及時補充到我們的習題、復習題庫中。
習題、復習題庫建立后,我們將各知識點分門別類,然后按照教學大綱對各知識點的授課要求與學時比例,按照基礎題、提高題與綜合題的適當比例,整理出試題庫,并集體做出參考答案與評分標準。考試與補考時隨機抽取,用過的試卷從試題庫中清除,并補充新試卷。
3.試題強調對知識的理解與運用,注重考查學生解決問題的能力與創新能力
食品化學課程中有一些基本的理論與基本概念,學生必須記牢、背熟,如水分活度的概念及水分活度的分區、疏水相互作用與極性相互專業的強弱隨溫度變化的規律等。這類題我們以名詞解釋、填空題、判斷題、選擇題等答案唯一的客觀題形式出現,這類題的分值一般控制在30%左右。但是更多的理論與方法的理解與應用最為重要,這類題我們以提高題的形式出現。如脂肪的自動氧化受多種因素影響,脂肪氧化的程度難以用一個指標作氧化全程的唯一準確評價指標。我們在考試前,首先讓學生做一次關于脂肪氧化的綜合性實驗,設計多種脂肪氧化的條件,測定多個脂肪氧化指標,然后將實驗條件與學生的實驗數據列在試卷上,要求學生用學過的理論分析解釋實驗數據,不僅可以考查學生對食品化學相關理論的理解程度,還可反映出學生其他基礎課程如分析化學等相關知識的掌握與應用能力。這類題目的分值一般控制在45%左右。提高題的分值控制在25%左右,主要考查學生綜合運用知識解決復雜問題的能力,同時可以考查學生平時的積累與自學能力,如牛初乳里有許多功能性成分,在考題中可以讓學生設計一個綜合利用牛初乳的方案。學生首先要了解掌握牛初乳的物料特點、功能性成分,這主要考查學生對專業的喜愛程度,如果喜愛專業,并注意了解與專業相關的問題,回答就沒有障礙,在我們的習題與復習題中也有類似題目促使學生去了解。另外,免疫球蛋白等功能性成分的分離考查了學生對非食品化學內容如膜分離等知識的了解狀況,免疫球蛋白的分離必須確保其不變性,學生必須根據蛋白質變性的原因涉及分離方案,防止免疫球蛋白變性,等等。試題的答案有些是唯一的,有的答案并不唯一,可以從不同的角度去回答。對答案不唯一的題目,我們在評分上并不求全責備,學生只要在答案中有獨到的見解,體現出靈感或智慧的火花,都可得到高分。
4.重視動手能力,實驗內容納入理論課的考試范疇
食品科學與工程專業是一門應用性學科,它的學科特點決定了動手能力非常關鍵。我們擬將食品化學的實驗課單獨設課,單獨考核。即使實驗課單獨設課,依然也可在理論課考試中考查學生的動手能力。例如,蛋白質在食品加工中具有多方面的影響,每一種食品體系中幾乎都有蛋白質存在,測定蛋白質的方法有多種,我們給定幾種食品體系,要學生設計蛋白質含量測定的方案并評價蛋白質在食品體系中的作用,這對學生就是一個既有挑戰性,又能考查學生能力的問題,而學生今后工作中需要解決的問題又很可能與這類題目極其類似。這樣的試題有可能促使學生積極主動地培養自己實際動手能力,培養今后工作中用得著的能力。
總之,食品化學考試試卷的命題,既要考查學生對基本理論、基本概念的掌握程度,又要考查學生對知識的理解與靈活運用的能力,還要考查學生的視野與知識貯備、自學能力及創新能力。通過考試,可以引導學生提高在今后工作中用得著的能力。要達到此目標,學生沒有相關知識的記憶不行,僅僅只有記憶也不行,應既有記憶又有能力才行。考試能客觀、準確地反映學生對食品化學知識的掌握程度與運用能力這樣一種目的。同時,考試的結果能夠檢驗教師的教學水平,有利于教師提高教學效果。
參考文獻
[1]謝超峰,賈冠忠.學分制管理模式下高校考試改革研究[J].科學與管理,2008,(4):81-83.
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1 在初中化學教學中開展綠色化學教學的必要性
在當代教學中,綠色化學是一個全新的概念,初中實施綠色化學教學的時間并不是很長,有些化學老師對綠色化學這一新的概念不是很理解,這就要求化學老師在教學中進行綠色化學的教育和引導。必須加強培養學生綠色化學的意識,不僅讓他們正確的認識到化學在社會中的地位,還要將化學負面的影響降到最少,所以說,綠色化學教育是當代化學課堂中不可缺少的一部分。
2 在初中化學教學中進行綠色化學理念的滲透
2.1 根據教材開展有關綠色化學的教育
在教學的過程中,將綠色化學和化學教學進行有機的結合,培養學生綠色化學的理念,讓學生深刻的認識到綠色化學在社會中的作用。
結合教學的內容是進行綠色化學理念教育有效的切入點,如:人教版初中化學上冊第二單元第二課氧氣,實驗2-3硫磺在氧氣中燃燒,S+O2SO2該項實驗分為兩部分:(1)硫磺在空氣中燃燒;(2)硫磺在氧氣中燃燒,學生要掌握硫在空氣中和氧氣中燃燒所產生的現象。針對教材的內容,在集氣瓶中要加入少量的水,目的是吸收產生的二氧化硫,防止污染空氣。但在空氣中進行硫的燃燒,(教材要求在通風櫥中進行,但學生觀察較困難)會使教室中充有刺激性氣味的氣體(二氧化硫),老師可提示學生,這是一種能形成酸雨的氣體,我們在哪些地方會聞到有類似氣味的氣體,學生立即會回答“煤燃燒時會產生氣味相同的氣體”。進行相應的綠色教學,多燒煤易形成酸雨。
又如:人教版初中化學上冊第四單元第一課愛護水資源,結合教材要讓學生了解人類擁有的淡水資源并不多,只有總水量的2.53%,可用的淡水還不到1%,所以,要愛護水資源,愛護水資源的主要措施有:(1)節約用水;(2)防治水體污染,水體污染主要是工業污染,農業污染,生活污染。在提出節約用水的方法時,可讓學生開展討論,各抒己見,教師作小結。
老師在進行綠色化學教學的過程中,必須把學生放在重要的位置,老師由原來的傳輸者成為學生的引導者,并要不斷的鼓勵學生,督促學生,提高學生獨立自主的思考能力和創新意識,激發學生對化學學習的興趣。讓學生深刻理解知識,而不是死記知識,要靈活的運用知識,不斷的培養學生創新的思維和綠色環保的認識。
2.2 通過實驗的改進滲透綠色化學理念
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,學生從實驗中獲得第一感觀認知,通過分析,歸納,小結,很容易就能從直觀認知上升為理性認識。例如:我們利用下面儀器可完成第三單元第一課分子運動的實驗(如圖1所示)。
在吸管A中吸入濃氨水,在吸管B中吸入酚酞溶液,同時把A,B的液體擠進燒杯①和②中,一會兒就看到燒杯②中溶液逐漸變紅。這是氨氣分子不斷運動的結果。
利用上述實驗裝置,還可完成第六單元第三課的實驗6-5,在吸管A中吸入水,燒杯①中放入用紫色石蕊試液濕潤后的干燥紙花,在吸管B中吸入稀硫酸,燒杯②中放入碳酸鈉固體,實驗開始時,先把吸管B中的稀硫酸滴入燒杯②中,此時看到燒杯②中有氣體產生,但紙花不變色;我們再把吸管A中液體滴到紙花上,可看到紙花逐漸變紅。這說明二氧化碳不能使石蕊變紅,使石蕊變紅的是碳酸。
2.3 分析現實生活中綠色化學的現狀,提高綠色環保的認識
初中化學教材中有很多有關綠色化學的知識,學生在其成長過程中也會學到一些與化學有關的知識,對學生已有的化學知識,教師應引導學生用綠色化學的理念去分析,現實生活中那些是不綠色的行為:如一些人還在使用一次性的餐具;對使用過后的電池隨手丟棄;報廢的汽車還在路上行駛;使用漂白劑來漂白食品;使用工業鹽來淹制食物;偷排污水和粉塵等等,這些都是一種不綠色的行為。會嚴重地影響到我們周圍的環境,甚至會威脅到人類的生存。分析學生在平常的學習中,容易出現哪些不綠色的行為呢?如:(1)學生在做實驗時會隨意的把廢棄液倒入下水道;(2)實驗時沒有按規定用量取用藥品;(3)酒精燈在加熱完后沒有及時熄滅等等。他們沒有認識到這是不綠色的行為,有關的綠色化學知識也缺乏,由此可以看出,進行綠色化學教育是必須執行的一項任務。
初中階段正是形成正確的價值觀和人生觀的階段,在初中化學這門學科中,滲透著綠色化學這一教育,不僅讓他們對化學這門學科產生濃厚的學習興趣,還能提高學生的自身的素質,使學生形成綠色環保這種意識,就會對學生在以后的社會中產生重要的作用。
2.4 開展有關綠色化學的活動,激發學習的興趣
綠色化學理念的教學,必須把學生放在重要的位置,積極尋找合適有效的綠色化學教育的途徑,提高學生學習綠色化學的積極性。在教學的過程中,要結合學生的理解能力和接受知識的能力,可開展一些有關綠色化學的活動。
【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】2095-6517(2015)11-0138-01
一、生物化學實驗對于高校生物化學專業知識教育的促進作用
生物化學具有內容豐富和發展快速的特點,醫藥、生物、農業以及食品等多種學科都是以生物化學為基礎,這也是生物化學容易引發學習興趣卻又較難學的原因。生物化學最忌諱死記硬背,純粹的死記硬背會讓理論學習變得無趣,失去了生物化學的趣味性。生物化學實驗分為很多種類型,包括生化分離實驗、普通生化實驗以及很多高技術水平的生化實驗等。普通的生化實驗主要是以定量和定性的標準對各種生物分子進行分析研究;生物分離實驗則是借助電泳、離心以及層析等方式分離和純化各種生物分子;生物大分子結構以及X射線衍射技術等的研究都歸類為高技術水平生化實驗。例如,在進行蛋白質的酸堿性反應以及等電點的測定實驗中,實驗就通過對蛋白質的加酸和加堿處理,借助酪蛋白溶液遇酸和遇堿后的具體反應現象和情況對該知識點進行直觀和形象的展示,教導學生理解何為蛋白質的兩性解離,同時對等電點的概念也有了較為明確的理解;在進行酪蛋白溶液在不同的PH值下的沉淀量試驗中,體現了酪蛋白的等電點,此外還幫助學生理解了哪些因素可以影響蛋白質膠體溶液的穩定性。
二、借助生物化學實驗,學生可以產生對于生物化學的求知欲以及科研興趣
生物化學屬于實驗科學,可以說,實驗是生物化學的基礎,通過實驗,可以對生物化學進行現有知識的理解,可以進行新的知識發現,顯著地促進了學生的求知欲和探索欲。生物化學揭示的是生命的化學本質,在當今社會備受關注,正是因為生物化學實驗的不斷開展和創新,才保證了其旺盛的生命力和不斷出現的大量的研究成果。在生物化學專業教學過程中,正是由于生物化學實驗的趣味性,很好地解決了生物理論知識學習太過枯燥的問題,進而展現了生物化學相關知識的魅力。很多生物化學知識相關概念都太過空洞抽象,單純的理論講解是無法幫助學生進行透徹的理解的。但是借助直觀的實驗現象,就可以很好地引起學生的興趣,引導學生進行總結和思考。例如在酶相關知識的講解過程中,可以安排學生進行“蛋白酶活力的測定”等試驗讓學生明確酶活力的概念和相關的測定方法;在對于“酶的抑制和激活”相關知識點的講解過程中,該實驗的主要原料是唾液淀粉酶,因為唾液淀粉酶來自學生自己的唾液,所以個體之間的酶活性存在著差異問題,而且在進行唾液稀釋的過程中,有些人對唾液的稀釋濃度剛好,所以在所設定的激活、抑制和對照三個組別中的實驗現象表現的較為明顯,分別出現了黃褐色、藍黑色和酒紅色的情況,但是有些學生對于唾液太過稀釋,所以可能得到的實驗結果千奇百怪,這就使得學生非常的新奇和興奮,從而產生繼續探索的欲望,如此也幫助學生理解了何為影響酶活力的因素以及測定酶活性的關鍵之處。
三、借助生物化學實驗,可以培養學生的實踐能力和分析以及解決問題的能力
生命的化學本質的研究是生物化學的研究重點,所以生物化學實驗的實驗材料一般都是生物材料,生物材料存在明顯的個體差異的情況,這也是生物化學實驗的相對誤差太大的主要原因。只有學生能夠做到嚴謹、靈活、細致和創新,才可以獲得更為準確的實驗結果。因此,生物化學實驗可以很好的培養學生的實踐能力,引導學生養成嚴謹的科學研究習慣,使得學生的分析問題和解決問題的能力得到顯著的提高。高校生物化學教學所采用的實驗普遍具有方案已經成熟的特點,所以只要正確、規范的進行操作,就可以得到滿意的實驗結果,因為實驗結果鮮明,可以讓學生感受到實驗的神奇,體會到成功的喜悅。
如果在實驗過程中出現因為各種因素導致的實驗結果不盡如人意,教師需要引導學生認真排查影響實驗的因素。例如在進行“蛋白質的凝膠過濾層析”實驗中,通過檢測器和電腦對凝膠柱中樣品的不同分子量和顏色的蛋白質分子進行分離的洗脫曲線進行展示,讓學生真正明確凝膠過濾層析工作的原理和方法。有些組樣品的洗脫峰狹窄,體現較好的分離效果;有些則是峰形展寬,沒有較好的分離效果,但是學生在進行細致的分析和觀察之后,通過對柱面進行沉降和平穩上樣,得到了較好的實驗結果,從而也使得學生的實驗操作能力更為嚴謹和細致。除去生物化學教學中的驗證性實驗以及為鍛煉學生而進行的實踐能力,還需要進行綜合性和涉及性的實驗,讓學生自主的設計實驗方案,從而可以更好的了解生物分子的分離技巧。讓學生明確在進行生化分離的過程中,不僅需要具備嚴謹的科學性,還需要具備靈活的藝術性,進而真正的對學生進行有效的生物化學實驗教學。當前全世界都在關注生物化學技術的發展。所以高校在生物化學專業教學方面需要加大力度,最為直接的就是加大生物化學實驗教學的投入力度,相關的教師應當努力提高自身的素質,主動學習新的知識,更好地進行生物化學的實驗教學。