第一篇:化學與STS
知識點:化學與生活
概述
所屬知識點:
[化學與STS]
包含次級知識點:
葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白質、維生素、食鹽、食品添加劑與保健食品、水在人體中的作用、安全使用食品添加劑、正確使用藥物、材料的分類、居室裝修材料
知識點總結
1.糖類是由C、H、O三中元素組成的一類有機化合物,因組成大多符合通式Cn(H2O)m,所以糖類也叫做碳水化合物。葡萄糖(C6H12O6)是最重要最簡單的單糖,和果糖互為同分異構體。糖尿病患者的尿糖檢驗可以使用特制的尿糖試紙進行自我檢測,檢測出尿液中葡萄糖的含量。麥芽糖(C12H22O11)和蔗糖是兩種典型的二糖,互為同分異構體,可以水解成單糖。淀粉(C6H10O5)n是一種重要的多糖,廣泛存在于大米、小麥、馬鈴薯中。淀粉在體內最重可逐步水解為葡萄糖。纖維素也是一種多糖,在濃硫酸催化下,可最終水解為葡萄糖,纖維素雖然不能被人體直接吸收,但它能有助于食物的消化和廢物排泄。所以每天應保證攝入一定的蔬菜和粗糧。淀粉和纖維素不是同分異構體。
2.油脂的主要成分是高級脂肪酸與甘油形成的酯,叫做甘油三酯。由飽和的軟脂酸或硬脂酸生成的甘油酯熔點較高,在室溫下呈固態。如一些動物油(羊油和牛油)。而由不飽和的油酸生成的甘油酯熔點較低,在室溫下呈液態,如一些植物油。一般來說,植物油和海洋魚類脂肪中必須脂肪酸含量高,所以建議人們多食用植物油。植物油脂中,一般都含有油酸,由于油酸有雙鍵,空氣中久置后由于氧化而變質的現象稱為酸敗。油脂在堿性環境下的水解,生成高級脂肪酸鈉鹽和甘油,高級脂肪酸的鈉鹽用于制造肥皂,所以也稱該反應為皂化反應。
3.蛋白質是生命的基礎,肌肉、血清、毛發、蠶絲、酶等都是由不同的蛋白質組成的。蛋白質在酶或酸堿的作用下最終水解產物是氨基酸。蛋白質在水中溶解性不同,有些能溶于水,如雞蛋白;有些難溶于水,如絲、毛等。蛋白質的典型反應有鹽析、變性、顏色反應。其中利用鹽析可以分離提純蛋白質。將變性的性質應用到實際生活中,比如用福爾馬林制作生物標本、醫院用高溫、紫外線進行手術器具的消毒、農業上用硫酸銅生石灰制成波爾多液來防止病蟲害、誤服重金屬離子可以立即喝大量的豆漿等等。蛋白質遇酒精會變性,醫療中用75%的乙醇溶液進行消毒。
4.維生素是參與生物生長發育和新陳代謝所必須的一類小分子有機物。人體對維生素需求量雖然極小,但這微量的物質卻對人體生長健康至關重要。維生素按溶解性分可分為水溶性維生素和脂溶性維生素。維C是一種典型的水溶性維生素,廣泛存在于新鮮水果和蔬菜中,對人體有著重要的作用,如抗氧化、促進傷口愈合、幫助無機鹽和氨基酸的吸收等。維C是一種較強的還原劑,水溶液中或受熱時易被氧化,所以生吃新鮮蔬菜比熟吃時維生素C的損失小。人體內的生命元素可分為常量元素和微量元素。碘是人體必須的微量元素之一,有“智力元素”之稱,在人體內主要集中在甲狀腺。食鹽中加入碘酸鉀可以起到補充碘元素的作用,我國以前在食鹽中加入碘化鉀,但碘化鉀中的碘易被氧化成碘單質而揮發。檢驗食鹽中存在碘的最簡單方法是加入淀粉、碘化鉀和稀硫酸。
5.食物的酸堿性與化學上溶液的酸堿性是不同的概念,它是指食物的成酸性和成堿性。一般來說,富含蛋白質的食物多屬于酸性食品。蔬菜水果等多屬于堿性食品。人體內有多個重要的酸堿平衡體系,為了保證維持正常的體液血液的pH,選擇合適的酸堿食品也是必須的。食品添加劑一般分為四類:著色劑(如胡蘿卜素、胭脂紅、莧菜紅等色素)、調味劑(如味精、食鹽、醋等)、防腐劑(如苯甲酸鈉、硝酸鹽、亞硝酸鹽等)、營養強化劑(如食鹽加碘、醬油加鐵等)。為了防止食物受潮,一般可在食品中加入一小包生石灰。為了防止食品被氧化,可在食品中加入一些抗氧化劑。還原鐵粉既可以吸收水,又可以吸收氧氣,常用于食品保鮮。
6.阿司匹林是常見的治感冒藥。化學名稱是乙酰水楊酸。青霉素是重要的抗生素,即消炎藥。過敏反應是使用青霉素的主要不良反應,所以使用前一定要進行皮試??顾崴幨且活愔委熚柑鄣乃幬?,能中和胃酸,常見的又碳酸氫鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁和氫氧化鎂。用于消化道檢查的鋇餐是藥用硫酸鋇,因為它不溶于水、不溶于酸和脂類,所以不會被胃腸道黏膜吸收,也不會被胃酸所反應。因此對人基本無毒性。鋇餐造影即消化道鋇劑造影,是指用硫酸鋇作為造影劑,在X線照射下顯示消化道有無病變的一種檢查方法。
7.材料的分類:按照材料的組成分為金屬材料、非金屬材料。金屬材料可以分為:黑色金屬和有色金屬,黑色金屬:鐵及鐵基合金;黑色金屬以外的所有金屬稱為有色金屬。非金屬材料:無機非金屬材料和有機高分子材料。
8.居室裝修材料:隨著科技的進步,人們環保意識的增強以及監管力度的加大,綠色環保型裝修材料會越來越多。為確保健康,一定不要購買劣質材料進行裝修。裝修好的房子最好請環保部門進行室內空氣質量檢測,并通風換氣一定時間以后再居住。
常見考法
人體六大營養素與常用藥物、材料的選擇激昂時本部分知識在高考中的著落點,題目多以選擇、填空的形式出現,題目難度為易,學習時掌握上述知識就可以解決。
誤區提醒
1、水也是人體必需的營養素。
2、藥品利用的兩面性。
3、材料使用環保材料更有利于人體健康。
知識點:化學與資源的開發利用
概述
所屬知識點:
[化學與STS]
包含次級知識點:
石油的組成、煤的組成和綜合利用、天然氣的組成、冶煉金屬的方法、海洋水資源的開發利用、垃圾的處理方法、廢棄塑料的處理、金屬廢棄物的回收利用、硫酸工業的反應原理、合成氨工業的反應原理、工業制備純堿的兩種方法的原理
知識點總結
1、煤、石油、天然氣的組成和綜合利用:煤、石油和天然氣是三大化石燃料,均為不可再生的資源。沼氣是有機物質在厭氧條件下,經過微生物的發酵作用而生成的一種可燃氣體。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內,在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵,即被種類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化,從而產生沼氣。沼氣是一種混合氣體,主要成分是甲烷,可以燃燒。沼氣是可再生資源。
煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物。石油是由烷烴、環烷烴、芳香烴等多種物質組成的復雜混合物。天然氣的化學組成主要是烴類氣體,以甲烷為主(按體積分數約占80%-90%)。天然氣是高效的清潔燃料,也是重要的化工原料?,F階段人類已經進入到多能源結構時期,除了三大化石燃料外,可再生能源和清潔能源將成為新能源的主力軍。太陽能、氫能、核能、生物能、地熱能、潮汐等、風能等都將是這個能源家族的重要組成部分。這些新型能源中,除了氫能、核能之外,大多數能源其本質都是由于太陽能而引發的。
乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源,乙醇可以有效改善油品的性能和質量,降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物排放。它不影響汽車的行駛性能,還減少有害氣體的排放量。
2、冶煉金屬的方法:根據金屬的活潑性可以分為三種方法。
(1)熱分解法:適用于不活潑金屬 Ag----Au,如2Ag2O=4Ag + O2↑
(2)還原法:適用于較活潑的金屬 Zn----Cu,如Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2 常用的還原劑:C、CO、H2 和活潑金屬如鋁等。
(3)電解法:適用于活潑的金屬 K-----Al,如2Al2O3 = 4Al + 3O2↑
3、海洋水資源的開發利用:海水是一個巨大的化學資源庫,綜合利用海水資源有著非常廣闊的前景。海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。海水中有著80多種元素,總儲量很大。從海水中制鹽具有悠久的歷史,制得的鹽除了使用外,還用作工業生產,如制燒堿、金屬鈉、以及氯氣、鹽酸、漂白粉等化工產品。從海水中制取鎂、鉀、溴及其化工產品,是在傳統海水制鹽工業上的發展。海水中提取的溴占世界溴年產量的三分之一左右。其中一種工藝是在
預先經過酸化的濃縮海水中,用氯氣置換溴離子,繼而通入空氣和水蒸氣,將溴蒸氣吹如吸收塔,讓溴與吸收劑二氧化硫反應轉化成氫溴酸達到富集的目的,然后,再用氯氣將其氧化得到產品溴。
4、垃圾的處理方法有填埋法、焚燒法、堆肥法。填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾處理工藝剩余物的最終處理方法,目前,我國普遍采用直接填埋法。
5、廢棄塑料的處理:廢棄塑料是白色污染的主要來源,對于塑料制品一定要回收利用,做成別的用具或工藝品,減輕對環境的污染。
6、金屬廢棄物的回收利用可以減輕對環境的壓力。一是可以減少對自然資源的開發利用;二是可以節約能源,給力社會可持續發展。
7、氯堿工業:離子交換膜電解槽主要由陽極(用金屬鈦網制成,涂有鈦、釕等氧化物涂氯堿工業——電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿。
飽和食鹽水的精制:電解前應除去食鹽溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42―等雜質離子,加入試劑依次為NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀鹽酸(或將BaCl2溶液和NaOH溶液的順序互換)。離子交換膜法的特性:只允許陽離子通過,而阻止陰極離子和氣體通過。
8、硫酸工業的反應原理:充分接觸原理、熱交換原理、逆流吸收原理。
9、合成氨工業的反應原理:工業生產中既要考慮盡量增大反應物的轉化率,充分利用原料,又要選擇較快的反應速率,提高單位時間的產率。以上兩點是選擇反應條件的出發點,當二者發生矛盾時,要結合具體情況辯證分析,找出最佳的反應條件。
10、工業制備純堿的兩種方法的原理:侯氏聯合制堿法保留了氨堿法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到 96 %;NH4Cl 可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣 CO 轉化成 CO2,革除了CaCO3 制CO2 這一工序。
常見考法
本部分之知識與化學反應速率知識相聯系,考查對于化工生產條件的選擇,其中涉及很多的有關速率與平衡的問題,這些將是高考中的重點內容。
誤區提醒
1、化石能源使用的利與弊;
2、金屬冶煉方法的選擇;
3、氯堿工業的反應掌握。【典型例題】
例.工業上從海水中提取單質溴,其中有一種工藝采用如下方法:
(1)向海水中通入氯氣將海水中的溴化物氧化,其離子方程式為:
(2)向上述混合液中吹入熱空氣,將生成的溴吹出,用純堿溶液吸收,這時,溴就轉化成溴離子和溴酸根離子,其化學方程式為:。
(3)將(2)所得溶液用H2SO4酸化,又可得到單質溴,再用有機溶液萃取溴后,還可以得到副產品Na2SO4。這一過程可用化學方程式表示為:。(4)這樣得到的溴中還混有少量 Cl2,這樣除去Cl2 ?寫出反應的離子方程式:。
解析:Cl2能將Br2從海水中置換出來,由于有:Br2+H2O=HBr+HBrO,大家往往會推測出Br2與純堿反應生成的鹽是NaBr和NaBrO。這樣推測是沒有注意審題,題中說Br2“轉化成溴離子和溴酸根離子”,所以生成的鹽是NaBr和NaBrO3。NaBr和NaBrO3的混合溶液用硫酸酸化,又可得到單質溴,顯然是發生了價態歸中的氧化還原反應。
答案:(1)Cl2+2Br―=Br2+2Cl―
(2)3Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O(4)Cl2+2Br―=Br2+2Cl―
知識點:化學與工農業生產
概述
所屬知識點:
[化學與STS]
包含次級知識點:
常見化肥的種類、生產原理、特點和用途、農藥的認識、混凝法處理污水、中和法處理污水、氧化還原法處理污水、電解法冶煉金屬處理污水、吸附(包括離子交換)法處理污水、精細化工產品及常用消毒劑
知識點總結
1、常見化肥:酸性的化學肥料不能和堿性肥料混用,如硝酸銨和草木灰(主要有效成分為K2CO3)不能混合施用,因NH4NO3水解是酸性,K2CO3水解是堿性,混合促進水解,降低肥效。
2、農藥的認識:農藥的利用為農業的發展作出了巨大貢獻的同時給人類的生活造成影響。主要農藥的殘留危害人體的健康。在農業生產中要合理地使用農藥。
3、混凝法處理污水主要利用離子間的沉淀反應、膠體的凝聚的性質來處理污水。
4、中和法處理污水是運用酸堿中和理論處理污水。
5、氧化還原法處理污水是根據污水含有物質的氧化性、還原性而加入相應的物質與之反應,從而達到處理的目的。
6、電解法冶煉金屬處理污水:主要是為了除去污水中含有的重金屬離子,采用電解的辦法除去了污水中的重金屬離子,得到重金屬,變廢為寶。
7、吸附(包括離子交換)法處理污水是運用具有特殊性能的樹脂吸附污水中的某些離子。
8、精細化工產品及常用消毒劑:生活中的很多物質都與化學知識有關,比如洗發劑、肥皂、洗潔精、84消毒液等都是與生活緊密相連的物質。
常見考法
這些知識在高考中的考查的難度很低,主要是些識記性的知識,主要是以選擇題的形式考查。特別要注意的是污水處理方法與化學理論相結合。
誤區提醒
1、化肥的混合使用要注意不能反應;
2、污水的處理方法要熟悉,運用化學原理分析?!镜湫屠}】
例析:某工廠用氨氧化法可制得質量分數為50%的硝酸,脫水后可進一步得到90%的硝酸,若以17t液氨為原料生產硝酸(假設反應及脫水過程中各反應物及生成物均無損耗)。試填寫下列空白。
(1)若該廠只生產50%的硝酸,計算得到的理論上需水的質量為 t。(2)若該工廠只生產90%的硝酸,計算理論上需水質量 t。(3)若該廠同時生產50%和90%兩種硝酸,它們的質量比為 x=m1/m2(m1、m2分別表示50%,90%硝酸的質量)①寫出理論所需水量y與質量比x的函數關系式y=。②當進出水量平衡時x=,此時,兩種產品的總質量為。解答:
知識點:化學與環境保護
概述
所屬知識點:
[化學與STS]
包含次級知識點:
環境污染的含義、環境監測、環境污染的分類、大氣污染及其防治、水污染及其防治、土壤污染及其防治、綠色化學生活的含義、綠色化學的基本原則、綠色化學的體現
知識點總結
環境污染包含大氣污染、水體污染、固體廢棄物三個方面。
1、水污染及治理
水是一切細胞和生命組織的重要成分,是構成自然界一切生命的重要物質基礎。由于人類大規模的生產活動,在使用水的同時,也往往使某些有害物質進人水體,引起天然水體發生物理和化學上的變化,造成水污染。水污染按污染物質的類型可分為:病原體污染、需氧物質污染、植物營養物質污染、石油污染、熱污染、有毒化學物質污染、無機物污染、放射性污染。在水污染防治技術上,我國科技工作者通過不懈的努力,取得了一定的成果。歷時五年的“甲基汞污
染綜合防治與對策研究”,取得可喜成果;“長江中下游淺水湖生態漁業研究”通過專家鑒定;無磷洗衣粉的研制生產等,為水資源保護與可持續利用作出了積極的貢獻。
2、大氣污染及治理
排放到大氣中的主要污染物有二氧化硫、飄塵、氮氧化物、碳氫化物、一氧化碳、二氧化碳等。大氣污染來源主要有三個方面:一是生活污染源,包括飲食或取暖時燃料向大氣排放有害氣體和煙霧;二是工業污染源,包括火力發電、鋼鐵和有色金屬冶煉,各種化學工業給大氣造成的污染;三是交通污染源,包括汽車、飛機、火車、船舶等交通工具的煤煙、尾氣排放。人類活動導致全球大氣層的主要變化及環境問題可以歸結為三方面:一是大氣中溫室氣體增加導致氣候變化;二是大氣臭氧層破壞;三是酸雨和污染物的越界輸送。為了保護全球大氣環境,改善本國的環境質量,一些國家在治理大氣污染方面制定了新的計劃。比如,英國政府宣布實施為期l0年的“全國空氣質量戰略”計劃,以使英國的空氣變得清新;我國已加人聯合國《氣候變化框架公約》和修正后的《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,頒布了《中華人民共和國大氣污染防治法》,從調整能源政策人手,改善能源生產結構,增大一次能源中水電、核電及太陽能比例。
3、環境污染的預防
雖然當今的化學污染防治已取得了巨大的成績,發展了新的靈敏分析監測手段,測定環境中的污染物;從化學品中鑒定出有毒化合物的類型;發明了化學方法處理廢棄物;減少了廢棄物的排放等等,并對一些全球性的化學污染,如原油泄漏,燃煤煙塵,酸雨,汽車尾氣,溫室效應,有機氯農藥,環境致癌物等的研究、控制、治理,已取得了肯定的進展。然而多年來解決化工生產過程中產生的廢棄物,有毒有害物質的大量排放問題,基本上是以治理為主,這些辦法的效果是有限的,所需費用昂貴且日益增長。因此,我們需要大力研究與開發綠色化學,這樣可以減少末端治理,從根本上解決環境污染問題。
4、綠色化學的定義及重要性
“綠色化學”是在20世紀90年代提出的,“綠色化學”又稱為無害化學、環境友好化學和清潔化學。綠色化學是指以綠色意識為指導,研究和設計環境負作用沒有或盡可能小的,并在技術上,經濟上可行的化學品與化學過程。其核心是利用化學知識和技術預防污染,從源頭消除污染,避免或減少廢物的產生。綠色化學的目標是研究與尋找能充分利用的無毒無害原材料,最大限度地節約能源,在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑的工藝。綠色化學的最大特點,在于它是在始端就采用實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。由于它在通過化學轉化獲取新物質的過程中就已充分利用了每個原料的原子,具有“原子經濟性”,因此它既充分利用了資源,又實現了防止污染。傳統化學雖然具有不可替代的作用,但在許多場合卻不能有效地利用資源,又大量排放廢物造成嚴重污染。以1993年為例,美國僅按365種有害物質排放估算,化學工業的排放量為136萬噸,1992年美國化學工業用于環境的費用為l150億美元,清理已污染地區花費7000億美元,所以從環保、經濟和社會的要求來看,化學工業已不能再使用和產生有毒、有害物質了,需大力研究與開發從源頭上減少和消除污染的綠色技術.而不僅是對廢水、廢氣、廢渣等局部性終端治理技術的開發。綠色化學包括節約材料和能源,淘汰有毒原材料;在生產過程排放廢物之前減降廢物的數量和毒性;對產品而言,綠色化學旨在減少從原材料的提煉到產品的最終處置全過程的不利影響。綠色化學不僅對傳統的化學工業帶來革命性的變化,而且還將推進綠色能源工業、綠色農業的建立和發展。
常見考法
高考中關于環境的考查也是以基礎的選擇題為主,題目的切入點可能復雜些,但是知識的難度不大。也會出現綠色化學為背景的新的問題,一定要加以注意。
誤區提醒
1、綠色化學旨在減少從原材料的提煉到產品的最終處置全過程的不利影響。
2、環境污染的治理方法的選擇。
第二篇:化學教學中實施“STS”教育的體會范文
化學教學中實施“STS”教育的體會
化學教學中實施“STS”教育以來,學生學習的積極性空前提高,智能得到較好發展,學生的整體素質提高了??偨Y幾年來的情況,我們體會到:
(1)實施“STS”教育盡管擴大了教學內容,但不影響基礎知識的傳授。由于教學過程中緊密聯系了生產和生活的實際,提高了學生學習的興趣和學習的動力,并在實踐活動中開發了學生的智力,促進了基礎知識的掌握和基本技能的形成。將理論與實踐有機地結合起來,在活動中培養學生的科技意識、創造意識和實用意識。例如,在學習蛋白質后學生知道,自己身體中的頭發、皮膚、指甲和雞蛋等都含有大量的蛋白質。于是我組織學生進行“鑒別蛋白質組成”的活動課。課前我讓學生討論生活中哪些物質含有較高的蛋白質,然后討論怎樣鑒別出蛋白質含有氮、氫、氧、碳四種元素?;顒诱n上,學生根據自備的蛋白質,并根據自己制定的實驗方案,完成自己具有創造精神的實驗。所以,教學成績只能提高不會下降。
(2)實施“STS”教育有利于各種人才的培養,能夠使全體學生都得到發展,提高了學生從事社會活動的能力。將現代科技和社會的一些重大問題及時地滲透到化學教學中,把化學教學與科學、技術、社會有機地結合起來,不僅使學生掌握化學的基本知識和基本技能,更重要的是使學生懂得這些知識和技能的實用價值和社會價值。
第三篇:高等學?;瘜W課程的STS教育改革研究
本文由lianshanly貢獻
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西安
2007.5
高等學校化學課程的STS教育改革研究
柳若芍
(山東教育學院化學與化工系山東濟南250013)
摘要:文章對STS教育發展沿革和時代內涵進行了重新審視,闡明了STS教育的大學化學課程理念和課程目
標設定,提出構建STS教育的大學化學課程體系設想,論述了大學化學課程的STS教育方式和學習方式的變革。
關鍵詞:大學化學STS教育課程改革
2l世紀我國社會的經濟發展對人才需求呈現出多樣化的格局,要求現代大學培養的人才應該是 能把科學知識與經濟建設結合起來的“智能型”、“創造型”、“開拓型”人才,他們應該有較扎實的 理論功底和廣博的知識技能,在深度上有一擅長的專門領域,在廣度上了解幾種不同的學科門類,以便獲得知識的拓廣與技能的遷移,才能適應未來世界的競爭。然而,傳統的大學化學課程設置學 科本位、專業化傾向過重,課程內容更新緩慢,缺乏學科間的整合與交叉,忽略了人文精神的滲透,在這種課程模式下培養出來的學生顯然很難適應我國現代化社會的需求。有鑒于此,根據國際、國 內教育領域在STS教育理論上的創新和發展,結合當前基礎教育課程改革的實際,在我國高等教育 中優化化學課程結構,發揚化學教學中的STS教育優勢已勢在必行。
1
對STS教育發展沿革和時代內涵的再審視 STS即英文“科學(Science)”、“技術(Technology)”、和“社會(Society)” 的縮寫,這是在人類認識發展的歷史中較早出現的三個獨立的概念,現在人們將三者聯在一起,構成不同于三個原詞的全新概念,其實質是指人類智慧及其創造性與自然環境相互作用的過程中演 化而成的科學、技術與社會的一體化體系,是 在科學技術高度發展的條件下在人類社會中表現出的一系列全新景象的總合。
現代STS教育的興起,源于第二次世界大戰之后的新技術革命。二戰之后,科學技術飛速發展
并日益滲透到了社會生活的各個角落,人們在日常生活中接觸到越來越多的新事物,如新材料、新 能源、電子產品等。人們在享受科學技術帶來的繁榮時,也發現在這些新事物的生產和使用過程中,產生了許多新的問題,如環境污染、能源危機、資源枯竭等,這些問題直接威脅著人類的生存和未 來發展。由新技術革命帶來的諸多社會問題,促使人們對科學的價值和功能進行深入的思考:科學 技術究竟給我們帶來什么?科學技術的意義何在?人類應該如何使用科學技術? 在對這些問題深入思考和討論的基礎上,STS教育思想初露端倪。人們普遍認識到,科學技術 是一把雙刃劍,為應對迅猛發展的科學技術,為使未來公民能正確對待科學技術,科學教育應該而 且必須關注社會問題。對于未來的公民,理 解科學、技術和社會的相互聯系與理解科學概念和科學過程同等重要。因此,STS教育就是引導人們去認識當今時代科學、技術、社會乃至觀念、意識、文化之間的 復雜關系,去研究并掌握如何對待這些關系,從而進行有效的調控,以保證自然環境的演化能處于
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II化學課程與教學論學科建設
最佳狀態,使人類社會的文明得以可持續發展的教育。現今,STS教育已成為新技術革命時代世界 高等教育改革的潮流所向,這一潮流為“通才”教育的產生起著推波助瀾的作用。步入2l世紀,我國高等教育也在嘗試一系列的改革,其中體現了STS教育對人才培養的要求,主要表現在:從人才培養的單一模式向多樣性與統一性相結合的模式轉變;從強調“專業對口”向 拓寬專業口徑、加強各學科相互滲透、增強適應性轉變;從純粹的專門教育向通才教育轉變。于此同時,不少有識之士意識到這個問題,已經進行了卓有成效的工作;中山大學的化學化工 學院提出了一體化多層次本科化學教育創新體系改革方案;復旦大學將課程設置分為普通課程、基 礎課程、專業課程三個層次,新的實施方案把化學各專業的基礎課程和專業課程進行了有機的融合,分為低年級的自然科學基礎課程和高年級的化學專業課程兩個階段:華東理工大學提出了應用化學 課程體系方案;南京大學設立了基礎學科強化部;北京大學提出了理科實驗班的大理科方案??,這些都為大學化學課程中的STS教育實踐探索提供了值得參考的借鑒。
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STS教育的大學化學課程理念及課程目標設定 課程作為一種社會系統,受政治、經濟、文化、科技等諸多因素的制約。簡言之,課程發展的因素主要是:(1)社會結構因素(經濟、政治、文化結構等),(2)學科知識結構因素(學科發展水平、歷史發展順序、學科最新成就等),(3)社會需求人才的個性結構因素(認知方式的需要,價值 定向的需要,動手能力的需要,社會交往的需要,文化審美的需要,從業定向的需要等)。在大學化 學課程體系中實踐STS教育,應準確把握“整合性”、“兼容性”“真實性”“交互性”的課程發展理 念,既要重視對課程目標、課程內容、課程實施與課程評價進行“靜態”審視,又要結合課程改革 對這些“因素”作“動態”剖析。例如,可參照國內外STS教育專家列舉的STS問題,選定多個主 題,構成“STS主題綜合化學課程”,并圍繞化學、技術和社會主題選擇相關素材:“現代化學發展 與諾貝爾獎”、“元素化學和元素周期表”、“綠色化學與環境問題”、“化學與能源”、“化學與材料科 學”、“化學與生活”、“化學與生命現象”、“藥物化學”、“化學新技術新工藝”等。對上述主題要求 既從“掌握學科領域的基礎理論”、“指導生產實踐的基本技能”、“收集信息與交流信息的技能”、“生 產設計與決策管理的技能”等幾個方面作“靜態分析”。這些技能如何服務于社會經濟發展的需要? 在大學生的學習方式中互洽、并互動運作,還應結合具體情況和典型案例,借助多媒體技術、實際 操作訓練以及社會實踐,使大學生親身感受,并通過發展性評價和實踐活動將其中帶典型性的示例(活動項目、實際操作、表現特征、實施效果等)突顯出來,強化他們對科學、技術、社會的認知,讓他們有目標的去“想”,去們晤”,去“內化”,以形成自己對科學、技術、社會深層次的理解和認 知。力爭使課程的實體結構(各主題內容及其所涉及的范圍)與方法論結構(課程設計所遵循的研
究與實踐的程序)有機地結合在一起。在引導大學生理解、體驗、內化有關STS主題的典型領域、概念、術語和原理等的同時,還要發展大學生相應的技能(從業的技能、交流表達的技能、決策的 技能),養成他們的態度、情感與價值觀,其中科學態度和科學的思維方法、學習方法等是一條主線。換言之,要讓大學生感受、理解典型主題選擇和運用的過程,培養他們的科學精神和創新思維習慣: 培養他們收集和處理信息的能力、適應社會的能力、分析問題和解決實際問題的能力、交流表達的 能力以及團結協作和社會活動的能力。
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全國化學教師教育第三屆學術研討會論文集
西安
2007.5
為此,必須精心設計STS教育化學課程的目標,力求達到精確化、具體化的程度。所謂“具體 化”是指應具體規定大學生經過學習最終將會完成的任務,宜向他們指明具體的、可以操作或體驗 的學習要求:所謂“精確化”,就是從大學生的認知特征,特別是從他們的經驗和已有知識基礎出發,通過有效的教學評價,在準確了解大學生的認知特征和情感態度狀況、知識基礎和能力發展水平的 前提下,明確限定定性和定量的測量標準。并且堅持從實際出發,不斷實踐細化研究,不斷總結提 高。3走向理性構建的STS教育大學化學課程體系 STS主題綜合化學課程內容是化學教師與學生互動、實現課程目標的主要載體,是落實大學化 學課程的“啟智、育人、篤行”多種教育功能的依托。確定并構建STS主題綜合化學課程內容,首先 要明確課程的性質、類型和結構體系。STS主題綜合化學課程是大學高年級必選的專業課,先行的 基礎課和后續的專業課還有多種,必須處理好這些課程之間的關系。一般來說必修課更重視為大學 生打下學科基礎;選修課則偏重于對某一化學專業領域的深入提高。因所設課程課時有限,一定要 突出重點,不宜貪多求全。為此可以建議:選擇STS主題綜合化學課程的部分教材或選定某幾個主 題組織課堂討論,并輔以典型的案例教學、社會實踐等活動,以增強大學生對先進的化學、技術、社會的教育理念的體驗和領悟。采取不求全,也不企求全面研討當前科學、技術、社會發展中遇到 的各種問題的做法,力求盡可能地給大學生提供一些可以借鑒的新思想、新舉措,促使他們明確社 會發展的動向,找準自己的切入點,成為能快速適應社會需要的合格人才。我國高等教育目前突出地要解決好世界各國普遍面臨的“公民問題”。所謂“公民問題”,即隨 著科學技術在日常生活中的逐步普及,隨著在多數國家中與健康、糧食、能源及環境關系特別密切 的所謂“公民問題”的出現,所有年輕人對科學、技術、社會均應至少具有一種基本技能和了解已 成為人們普遍關注的發展問題,從生物工程和微電子到材料科學和太空技術,各個領域的進展層出 不窮。多數國家都不同程度地受到影響。相應地,大學化學課程內容的現代化,也應針對化學各個 領域的進展,引導、提示大學生去關注這些信息。STS主題綜合化學課程內容的導向,就是在課程 編制和教材編制中的觀念要落實“社會導向的、以人為本的、問題解決的”教育理念和準則,引領 大學生不僅要提高自身從業的基礎知識和基本技能,而且要從反省社會和關心人類的要求和發展這 一背景出發,從科學技術與社會廣泛聯系以及從人性化的視角來學習化學實踐化學。4大學化學課程的STS教育方式和學習方式的變革 STS主題綜合化學課程內容經過精選確定之后,如何整合、構建成一種促使大學生樂于去主動 學習的體系,這就需要將先進的STS教育理念與綜合化學課程內容相融合,并借助于一定的呈現方 式來運作。以往我國大學化學課程較重視化學學科體系及理論知識的闡釋,如今如何激發大學生的學習激 情,創設情境讓他們去實踐、去體驗、去領悟,形成他們自己對科學、技術、社會的信念和能力,從實際情況看跟課程設計要求仍有較大差距。為此,我們宜多從“實踐”和“體驗”上嘗試創新,重視并充分發揮多媒體技術、實訓基地、社會實踐的作用,結合各地、各院校的實際情況開展形式多樣的、有實效的實踐活 動。需要化學專業的教師、學生樹立一種全新的學習觀。澳大利亞學者拉姆斯登(Ramsden P)所概
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II化學課程與教學論學科建設
括的“現代學習觀”的主張,很值得我們借鑒,其要點是:(1)學習是轉變觀念;(2)學習是內容 和過程的統一;(3)改進學習是一個學習者與學科內容間的關系問題;(4)改進學習必須了解學習者對問題的態度和看法;(5)科學、技術與社會有著比一般人認為的更為密切的聯系。通過調查、觀摩、實踐、體驗等環節,對大學生進行有效的實踐培養。旨在幫助大學生了解現 實,觀察現實,參與現實,讓大學生在“做”中學,在實踐中生成理論,并再次將理論應用于實踐。讓大學生在實踐中反思科學技術和社會發展的整個過程,一方面用課堂習得的知識體悟科學知識、科學方法、科學過程,將已有知識與個體實踐有機地融合在一起:另一方面在具體的實踐中反復揣 摩自己認知結構的合理性,不斷積蓄個人實踐經驗。參考文獻
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第四篇:物理STS學習心得
《課程標準》指出:“義務教育階段的物理課程應貼近學生生活,符合學生認知特點”,“學生不僅應學習物理知識和技能,還應經歷一些科學探究過程,學習科學方法,了解科學·技術·社會(STS),逐步樹立科學的世界觀??茖W探究應滲透在教材和教學過程的各個部分”。因此,在物理教學中組織STS教育的形式必須多樣化,必須沖破傳統的封閉式的課堂教學模式,在教學時間和空間上都必須實行開放式的教學,形成學生自主參與、靈活、開放、合作的教學模式。
通過本課程的學習,加深了對 STS 教育的認識,進一步明確 STS 教育與物理學的關系,掌握初中物理教學中應遵循的原則、了解初中物理教學中實施 STS 教育的主要內容和基本途徑,并從心里體會到在以后的教學注意滲透科學、技術、社會三者的關系,讓物理學習跟生活實際多多產生聯系,從而提高學生的學習興趣,提高教學效果。
在教學中教師應結合教材中的知識點,緊密聯系生產和生活實際;介紹現代物理的巨大成就,介紹物理家的創造、發明和發現,促進其它自然學科、工程技術以及生產和經濟的發展,使學生更好地認識到科學知識在日常生活、工農業生產乃至高科技領域中的地位和作用。例如:在學習《平面鏡》時,介紹平面鏡的應用有能夠成像(制作鏡子)和改變光的傳播方向(潛望鏡);在學習《液體壓強》時介紹為什么三峽大壩“上窄下寬”;在學習《物質的屬性》時,介紹目前在我省范圍內橫跨長江的各座長江大橋的名稱、位置和主要特征;在學習《現代通信—走進信息時代》時,介紹我省重點開發的“物聯網”的進展程度等。
初中物理教學中,教師可以在適當時間、適度地介紹相關的物理學史,這樣可以使學生了解物理發展的歷史和一些著名物理學家的典型事跡與故事,也能較好地培養學生良好的科學素養與人文精神。例如:阿基米德根據他洗澡時,隨著身子浸入浴桶,一部分水就從桶邊溢出的現象發現阿基米德原理;瑞麗根據由氨制得的氮氣密度和由空氣制得的氮氣密度不同從而發現了氬氣。同時,在實際教學中,應適時向學生介紹我國在物理學領域中所取得的巨大成就,樹立民族自尊心和自信心。例如:墨子最早發現“小孔成像”的現象,以及我國在超導材料,磁懸浮技術和高鐵技術等的先進科技,“嫦娥一號”的成功探月和將要升空的“天宮一號”等等。
對學習困難的學生要耐心幫助,使他們達到相應的教學要求。對學有余力的學生,要鼓勵他們多閱讀課外書籍,鼓勵他們冒尖,例如,講完“摩擦起電”后,讓幾位學習拔尖的學生閱讀課外書籍,了解“靜電感應”、靜電技術以及靜電技術在生產生活中的應用等等。
必須廢除注入式教學,運用啟發式教學。既要注重知識的傳授結果,又要注重知識的傳授過程?!笆谥贼~,不如授之以漁”就是這個道理。根據不同的教學內容和學生的實際情況,采取各種有效的方式和途徑,引導學生動口、動手、動腦,從而發展學生的各種能力,使學生達到綜合素質的提高。
充分運用教科書,啟發學生積極思考,引導學生進行聯想和想象。每學完一個知識點,就讓學生想象該知識點在科學、技術、社會中的應用。例如,學完“運動和力”一節后,學生就可以聯想到“神舟”五號的發射與回收時的情景。
要打破傳統的學業上以分數定高低的觀念,樹立新的評估觀念。以前塑造出的高分低能兒,不能適應社會的發展,不能推動社會的進步。在科學技術高度發展的時代,應培養學生開拓創新的能力,培養學生的探索精神和創造才能。我們應該變封閉式教學為開放式教學,讓學生廣泛接觸社會,在實踐中逐漸養成獨立思考、善于質疑、富于創新的習慣和素養。
鼓勵學生自己看書,自己動手實踐,搞一些小制作、小發明。在自己動手的過程中會發現許多問題,凡是學生自己通過思考實踐能夠解決的問題,盡量讓學生自己去解決,不要包辦代替。讓學生主動積極地攝取知識、應用知識,從中獲得相應的能力。
第五篇:學習sts與小學科學教育心得
學習sts與小學科學教育心得
邯鄲市曲周縣曲周鎮后河東小學:劉燕波
經過一天的小學科學繼續教育培訓,使我受益匪淺,感受很多??偟恼f來通過緊張而又認真的學習所獲得的感想與心得體會可概括為以下幾點:
1.經過吳育飛老師的講解,使我清晰地認識到科學課程內容。通過培訓學習,使我清楚地認識到什么是科學,什么是技術、科學與技術的聯系和區別等。使我不僅要從思想上認識到科學新課程改革的重要性和必要性,而且也要從自身的知識儲備上為小學科學新課程改革作好充分的準備。對于一個小學科學教師,要想教給學生一碗水,自己必須成為源源不斷的自來水。知識的更新與深化也是為了更好地服務于社會。一成不變的教材與教法是不能適應于社會的發展與需求的。吳育飛老師所提供的知識框圖分析對我們理解教材把握教材有著非常重要而又深遠的意義。
2.通過培訓學習,使我清楚地認識到整體把握小學科學新課程的重要性及其常用方法。整體把握小學科學新課程不僅可以使我們清楚地認識到科學的主要脈絡,而且可以使我們站在更高層次上以一覽眾山小的姿態來面對小學新課程。整體把握科學新課程不僅可以提高教師自身的素質,也有助于培養學生的科學的世界觀素養。只有讓學生具備良好的素養才能使他們更好地適應社會的發展與進步。只有清晰地認識并把握好科學的主線,才能更好地將知識有機地聯系起來。
通過今天學習,不僅使自己的眼界得以開闊,而且使自己對小學科學新課程有了更深層次的認識和理解。這無疑將對我們今后的教學工作產生積極而深遠的影響。