引論:我們?yōu)槟砹?3篇古代化學(xué)的成就范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
前言
化學(xué),從古代時就引起了重視。古代帝王的煉丹術(shù),就是一種化學(xué)工藝,也是從那時起,化學(xué)教育起步了。對于當(dāng)時而言,煉丹術(shù)就是一種新的化學(xué)工藝,隨著歷史的車輪,現(xiàn)在世界與那時相比較,進(jìn)步的太多了,可是,化學(xué)的新工藝還是如雨后春筍一般地出現(xiàn),我們要想取得更加輝煌的成就,就應(yīng)該清楚地掌握現(xiàn)在化學(xué)新工藝的發(fā)展情況,然后再分析它的發(fā)展前景,這樣才能讓化學(xué)這一門科學(xué)更好地為人們所用。
一、重視化學(xué)的必要性
化學(xué)早已作為一門中學(xué)的必修課了,從這里就可以看出化學(xué)的重要程度。諾貝爾化學(xué)獎獲得者H.W.Kroto曾經(jīng)說過,二十一世紀(jì)雖然是一個以生命與信息為主要技術(shù)的時代,但是化學(xué)的地位非但沒有降低,反而走上了新的高度,這是因?yàn)榛瘜W(xué)本身就是一門過渡的、集多種新興技術(shù)于一身的學(xué)科。化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)引起世界各國的注意了,化學(xué)是一門可以引起質(zhì)變的學(xué)科,為人類的不斷發(fā)展起到了保駕護(hù)航的作用,世界的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展都與之有相當(dāng)密切的關(guān)系。以我國為例子,這幾年化學(xué)研究方面取得了飛速的發(fā)展,相關(guān)的論文、期刊,不僅數(shù)量在增多,文章的質(zhì)量也顯著提升,這都是化學(xué)發(fā)展的客觀反映。在如此大好的局勢下,我們更應(yīng)該抓住機(jī)遇,分析研究化學(xué)新工藝的發(fā)展情況與前景,從而推動化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
二、國內(nèi)外化學(xué)新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
就國內(nèi)而言,我們單單從近年來化學(xué)工作者所獲得的獎勵情況就可以看出化學(xué)新工藝的發(fā)展是多么迅猛:如侯建國等的“單分子結(jié)構(gòu)與電子態(tài)的理論和實(shí)驗(yàn)研究”、陳新滋等的“新型手性配體的設(shè)計(jì)、制備及其在不對稱催化反應(yīng)中的應(yīng)用”等獎項(xiàng),都是高水平工藝的代表。下面就國內(nèi)的化學(xué)新工藝中比較突出的幾點(diǎn)現(xiàn)狀做一簡要介紹:
首先,出現(xiàn)了很多與生命科學(xué)融合的化學(xué)新工藝,比如化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的聯(lián)系,生物醫(yī)用高分子材料就是一種化學(xué)上的新工藝,一般來講,這種高分子材料分為體外應(yīng)用與體內(nèi)應(yīng)用兩大類,比較新的工藝是體內(nèi)應(yīng)用的生物可吸收或可降解的高分子材料。這些材料可以用于手術(shù)縫合、體內(nèi)固定件等處。制造這些高分子的材料主要來源于膠原蛋白與一些人工合成的高分子,比如外消旋聚乳酸等物[1]。將化學(xué)與生命科學(xué)融合所取得的成績是很顯著的,成功地解決了一些醫(yī)學(xué)上的難題,造福于人類。其次,相對重視與國民經(jīng)濟(jì)的結(jié)合,這一點(diǎn)是很容易理解的,正如我國始終把發(fā)展生產(chǎn)力、提高人民的生活水平作為基本一樣,只有經(jīng)濟(jì)發(fā)展了,社會才能進(jìn)步,因此,化學(xué)作為一門很重要的學(xué)科,當(dāng)然也要重視促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。并且在這一點(diǎn)上,我國取得了很多成績,比如稀土鎂合金的成功應(yīng)用為神州6號飛船減重13kg,滿足了國家的重大需求,再比如四川攀西礦高效、清潔稀土的分離流程,經(jīng)專家鑒定一致認(rèn)為“該流程達(dá)到國際領(lǐng)先水平”,這些都體現(xiàn)了化學(xué)新工藝與國民經(jīng)濟(jì)結(jié)合的密切性。再次,現(xiàn)在的化學(xué)新工藝的發(fā)展很重視創(chuàng)新,最具有代表性的就是納米技術(shù),納米技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛,幾乎涉及到了各個領(lǐng)域。比如應(yīng)用納米技術(shù)創(chuàng)建了一些高敏感度、高選擇性的酶電化學(xué)傳感器,可以用于醫(yī)學(xué)[2]。再比如利用納米技術(shù)制造了一些靈敏度高的、穩(wěn)定的化學(xué)傳感器,除此之外,納米技術(shù)在研究高分子的工作中也有重要作用,比如楊柏等相關(guān)工作者,通過帶烷基季銨化聚苯乙烯共聚物與巰基取代羧酸包覆的納米晶復(fù)合,實(shí)現(xiàn)了其可加工性,能形成環(huán)狀、螺環(huán)和纖維狀的單色或多色微球,還能形成納米圖案化,在高含量化合物半導(dǎo)體量子點(diǎn)納米粒子聚合物復(fù)合材料制備方面進(jìn)展明顯,這些成果對相關(guān)的科研、工業(yè)等領(lǐng)域都有很重要的作用。最后,將化學(xué)新工藝用于緩解環(huán)境污染也是一個新的嘗試,這種嘗試具有很高的實(shí)踐性,并且已經(jīng)取得了不錯的效果。比如在水處理方面,科研人員將生物與化學(xué)工藝結(jié)合,研究出多種方法。比如BC法,這種方法既經(jīng)濟(jì)有效,又減少了投藥量[3]。可以說是很重要的發(fā)現(xiàn),而在對環(huán)境污染比較嚴(yán)重的方面,比如有毒物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、水體沉淀物中的有機(jī)污染物降解等,相關(guān)的科研人員都進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究,同樣也取得了令人欣慰的成就,環(huán)境污染問題是關(guān)乎每一個人利益的事情,因此國際上對此的重視程度很高,運(yùn)用化學(xué)工藝改善環(huán)境、減少污染,是一項(xiàng)需要一直堅(jiān)持的事業(yè)。
以上只是化學(xué)新工藝目前為止在國內(nèi)的較為典型的發(fā)展情況,對于國外而言,這些方面都有發(fā)展,并且相關(guān)工藝比國內(nèi)要先進(jìn),比如對生活垃圾的處理,國外早就采取了一些生物化學(xué)的方法,可是這一技術(shù)在我國還并沒有普及,我們應(yīng)該加強(qiáng)與外國的聯(lián)系,相互交流,促進(jìn)化學(xué)的發(fā)展。
三、化學(xué)新工藝的發(fā)展前景
立足于有利于我國發(fā)展的長遠(yuǎn)角度來看,我認(rèn)為化學(xué)新工藝的發(fā)展前景還是相當(dāng)廣闊的,化學(xué)是一門綜合性學(xué)科,尤其是現(xiàn)在國際上的學(xué)術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出一種多元化的現(xiàn)象,越來越注重學(xué)科之間的相互融合,在這樣的背景下,化學(xué)的地位愈加顯現(xiàn),通過化學(xué),學(xué)者們可以把多個學(xué)科相貫通,這樣也許就會產(chǎn)生一些新的思想、新的成就。尤其在一些納米技術(shù)、材料技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、航天科學(xué)、核技術(shù)方面,化學(xué)的新工藝已經(jīng)取得了比較矚目的成績,相信在這些工藝的發(fā)展下,會在很大程度上推動社會科學(xué)的進(jìn)步。
四、結(jié)束語
本文通過簡要的分析了化學(xué)相關(guān)新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展前景,體現(xiàn)出了化學(xué)的重要性,如今在日常生活中的方方面面都有可能應(yīng)用到化學(xué),化學(xué)已經(jīng)具有不可替代的地位了,這不僅僅對相關(guān)的化學(xué)工作者提出了更高的要求,也對整個社會甚至整個國家提出了要求,從國家來講,一定要營造一種學(xué)術(shù)的氛圍,而對于個人,要積極地學(xué)習(xí)、研究,發(fā)現(xiàn)更多新的工藝,更好地造福于人類。
參考文獻(xiàn):
篇2
化學(xué)中充滿著形式簡明、內(nèi)涵豐富的科學(xué)美。化學(xué)規(guī)律、結(jié)構(gòu)體系、化學(xué)方法都體現(xiàn)了客觀事物的簡單性、對稱性、和諧性、統(tǒng)一性和奇異性;元素周期律集形式、結(jié)構(gòu)美于一體,是真、善、美和諧統(tǒng)一的一個范例;諸多化學(xué)用語的形式簡潔,內(nèi)涵豐富;實(shí)驗(yàn)布局設(shè)計(jì)的獨(dú)具匠心,實(shí)驗(yàn)員操作的干凈利落、舉止的優(yōu)雅從容、神態(tài)的專注安詳,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的奇異多彩、效果的鮮明生動等等,無不顯現(xiàn)化學(xué)的優(yōu)美現(xiàn)象和藝術(shù)魅力。
二、在化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)學(xué)科美的情境
情境設(shè)計(jì)是許多教師在教學(xué)過程中經(jīng)常運(yùn)用的一種手段,教師在設(shè)計(jì)情境時應(yīng)選擇體現(xiàn)學(xué)科美的素材,給學(xué)生的第一印象應(yīng)該是化學(xué)中美的一面。如在氯氣的教學(xué)過程中,許多教師喜歡從氯氣泄漏事故造成的危害或氯氣在第二次世界大戰(zhàn)中用作毒氣彈引入,這樣的情境設(shè)計(jì)讓學(xué)生留下的印象就是化學(xué)是一門危險(xiǎn)、可怕的學(xué)科,怎么可能讓學(xué)生來喜歡這門學(xué)科呢?而如果我們能夠從氯氣用來漂白紙張和消毒自來水等應(yīng)用方面引入,這樣氯氣給學(xué)生留下的第一印象卻是好的一面,然后教師再提及氯氣也有美中不足之處,這樣的教學(xué)所達(dá)到的效果是完全不一樣的。化學(xué)展現(xiàn)在學(xué)生面前不再是讓人生畏的一門科學(xué),而是充滿活力和生機(jī)的一門自然科學(xué)。因此教師在教學(xué)過程中應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)化學(xué)中美的一面,讓學(xué)生感受到化學(xué)給我們帶來的美。
三、從古今中外化學(xué)成就中感受化學(xué)美
古今中外有許多化學(xué)成就都令人贊嘆不已,在化學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)該讓學(xué)生了解這些成就給我們帶來的巨大變化。如在緒言課中,可以對學(xué)生講述一些化學(xué)史,讓學(xué)生了解中國古代勞動人民對化學(xué)的研究是令世人矚目的,古代中國的火藥、造紙術(shù)、瓷器文明于世。現(xiàn)代中國的化學(xué)發(fā)展也對世界做出了巨大的貢獻(xiàn),如世界上第一個人工合成具有生物活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素;我國著名化學(xué)家張青蓮教授通過精確測定銦、銥、銻、銪等元素的相對原子質(zhì)量,解決了一個幾十年來懸而未決的難題,為元素相對原子質(zhì)量的測定做出了卓越貢獻(xiàn)。還可以向?qū)W生介紹一些國外對人類發(fā)展發(fā)揮積極作用的重大化學(xué)成就,如德國化學(xué)家哈伯發(fā)明的合成氨解決了地球上幾十億人口的糧食問題,意大利科學(xué)家伏打發(fā)明的伏打電池給我們?nèi)粘I顜淼姆奖愕鹊取Mㄟ^介紹一些學(xué)生能夠切身體會到的化學(xué)成就,讓學(xué)生感受到化學(xué)給我們帶來的好處。
篇3
一、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程的基礎(chǔ),對于化學(xué)教學(xué)有著重要的影響作用,因此,要想培養(yǎng)學(xué)生對于化學(xué)的興趣,就要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,使學(xué)生在教師演示實(shí)驗(yàn)和自身操作實(shí)驗(yàn)中提高學(xué)習(xí)的興趣。
化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)一般分為教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師演示實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)謹(jǐn)、現(xiàn)象明顯,能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。需要注意的是,教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的時候要讓學(xué)生認(rèn)真觀察,要對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做詳細(xì)真實(shí)的記錄,不要只是因?yàn)楹闷婧秃猛娑鲆晫?shí)驗(yàn)過程。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師應(yīng)該讓學(xué)生分析和討論實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力。教師還可引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。例如,銅和稀硝酸的反應(yīng),有的學(xué)生就設(shè)計(jì)出用注射器來做反應(yīng)容器,顏色變化非常明顯,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)印象深刻,也會為自己的成就感到自豪,興趣當(dāng)然就有了。
學(xué)生親自動手的學(xué)生實(shí)驗(yàn)更加富有趣味性和挑戰(zhàn)性。當(dāng)有的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期不符時,教師要就此問題讓學(xué)生分析討論原因并找出解決的辦法,還應(yīng)充分表揚(yáng)做得好、會分析、善于總結(jié)的同學(xué)。這樣,就會使學(xué)生的動手操作能力、分析和總結(jié)能力得到提高,學(xué)習(xí)熱情明顯高漲。
除了做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)以外,教師還必須開拓學(xué)生的思路,想方設(shè)法讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,讓他們用化學(xué)解決生活實(shí)際問題,在享受化學(xué)的同時,潛移默化的理解化學(xué)的重要性。
值得教師注意的是,學(xué)生對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣并不是非常穩(wěn)定和持久的,一旦他們出現(xiàn)失誤或遇到困難便會喪失信心。因此,為了全面提高學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,一方面要通過德育教育來培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)強(qiáng)的意志,如通過介紹侯氏制堿法來激發(fā)學(xué)生的愛國熱情及為了祖國的未來而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的決心;另一方面教師還要在課堂教學(xué)上下工夫。
二、通過課堂教學(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
1.建立新型的師生關(guān)系,創(chuàng)造和諧的課堂環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
教師要在教學(xué)中轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,建立新型的師生關(guān)系,這既是教學(xué)改革和新課程實(shí)施的前提和條件,又是其內(nèi)容和任務(wù)。教師必須樹立民主平等的思想,尊重學(xué)生、欣賞學(xué)生,多表揚(yáng),少批評,讓每個學(xué)生都在成就感中獲得自信。并適時對學(xué)生進(jìn)行期望激勵,強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,讓他們學(xué)會學(xué)習(xí)
好習(xí)慣的養(yǎng)成可以受益終生。在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下,教師要求學(xué)生有針對性地進(jìn)行預(yù)習(xí),通過預(yù)習(xí)使他們知道要學(xué)什么,要解決什么問題。讓他們能有目的地進(jìn)入課堂。課堂教學(xué)中鼓勵學(xué)生勇于提出自己的見解,并適當(dāng)設(shè)疑,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識和自己的預(yù)習(xí)體會進(jìn)行獨(dú)立思考,尋找解決問題的方法,讓他們學(xué)會學(xué)習(xí)。
3.運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)方法是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
篇4
一、化學(xué)教育中的愛國主義教育
學(xué)校的教學(xué)教育工作是以“德育為首”,“教學(xué)為主”。“德育為首”要求學(xué)校開設(shè)的全部課程都有對學(xué)生進(jìn)行必要的思想品德教育。在化學(xué)教學(xué)過程中也可以對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。中學(xué)化學(xué)教材蘊(yùn)含著豐富的愛國主義教學(xué)內(nèi)容。在古代化學(xué)史上,我們的祖先取得了許多輝煌的成就。如造紙術(shù)、火藥的發(fā)明和運(yùn)用分別比歐洲早了幾世紀(jì),造紙術(shù)和火藥是我國古代重要的化學(xué)工藝,也是我國成為文明古國的標(biāo)志之一,兩者的發(fā)明和運(yùn)用推動了世界文明的進(jìn)程。冶煉和瓷器也是我國古代重要的化學(xué)工藝,這些技術(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于世界各國。在近、現(xiàn)代化學(xué)史上,我國的化學(xué)家也為人類社會的進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn),特別是建國后,我國在化學(xué)工業(yè)上成果顯著。如:我國的化學(xué)家同生物學(xué)家合作在世界上首次人工合成有生物活力的牛胰島素。化學(xué)科學(xué)與化學(xué)工業(yè)上的成就保證了我國原子彈研制中有關(guān)化學(xué)材料的部分。我國化學(xué)家在世界上首次合成了化學(xué)結(jié)構(gòu)與天然物相同的核糖核酸,為人工合成生命物質(zhì)翻開了新的一頁。
二、讓學(xué)生積極參與化學(xué)教學(xué)
學(xué)校教育要把學(xué)生培養(yǎng)成為社會主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人,首先要培養(yǎng)學(xué)生的參與精神。這就要求教育教學(xué)活動充分調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)參與的能力,創(chuàng)造參與的機(jī)會。下面就如何使學(xué)生積極地參與化學(xué)教學(xué)過程,談幾點(diǎn)具體做法:
1、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
(1)理論聯(lián)系實(shí)際,誘發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在面向全面建設(shè)小康社會的今天,現(xiàn)代化學(xué)正在幫助人類更好地解決能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療、交通等方面的重大問題。這種發(fā)展趨勢決定了化學(xué)在人們的生活中和新科技革命中的重要地位。化學(xué)教學(xué)要挖掘教學(xué)內(nèi)容與材料、能源、環(huán)保、生命、農(nóng)業(yè)等學(xué)科之間的聯(lián)系,使學(xué)生感到生活中處處都有化學(xué)的存在。在科學(xué)技術(shù)和物質(zhì)生產(chǎn)高度發(fā)展的今天,必須掌握一定的化學(xué)知識,從而激發(fā)他們熱愛化學(xué)的情感和努力學(xué)習(xí)的動機(jī)。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芤院唵蔚牟僮鳎r明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對學(xué)生產(chǎn)生極大的吸引力。因此我們要充分利用實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)常有以下兩種途徑:(1)簡化或重組演示實(shí)驗(yàn),如將氨氣與氯化氫的化合反應(yīng)改為“空瓶生煙”;將二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)改為“變色噴泉”。(2)根據(jù)教學(xué)需要增加實(shí)驗(yàn)。如介紹濃硫酸的脫水性時增加“黑色面包”實(shí)驗(yàn);在鐵鹽的教學(xué)中增加“自制墨水”實(shí)驗(yàn)等。
(3)揭示化學(xué)之美,鞏固學(xué)習(xí)之興趣。寓美于教,以化學(xué)所固有的和諧美去感染學(xué)生,陶冶他們的審美情操,使學(xué)生保持對化學(xué)的興趣。不少化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有美的魅力。如氨氣急劇溶于含有酚酞的水中會變成紅色的噴泉;鐵與純氧的反應(yīng)火光四射,鐵花四濺……這些神奇的化學(xué)現(xiàn)象能喚起學(xué)生探索化學(xué)知識的欲望,強(qiáng)化他們萌動的好奇心,促進(jìn)學(xué)生的興趣沿著有趣、樂趣向志趣的方向發(fā)展。
2、教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法
(1)指導(dǎo)學(xué)生閱讀。不會閱讀,就不善于思考,就不能順利地獲取知識,提高能力。指導(dǎo)學(xué)生的閱讀要做到:閱讀前,明確提出閱讀的目的和要求:閱讀中,了解學(xué)生的閱讀情況,幫助學(xué)生掃除障礙;閱讀后,通過提問檢查學(xué)生的閱讀情況。讓學(xué)生養(yǎng)成一個“非看書不可,看書非鉆研不可”的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(2)啟發(fā)學(xué)生思考。善于思考才善于學(xué)習(xí)。在教學(xué)中要促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的良好習(xí)慣,遇到問題要能想、會想、多想、善想,甚至大膽地去猜想。為了啟發(fā)學(xué)生的思考,應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境。從不同側(cè)面,不同角度設(shè)問;緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容,抓住那些牽一發(fā)而動全身的關(guān)鍵點(diǎn)、疑難點(diǎn)設(shè)問;對較難或較綜合的問題,按認(rèn)知層次分化知識點(diǎn)的方法,從易到難步步深入地發(fā)問;對學(xué)生錯誤或不全面答案進(jìn)行反問,不斷加大學(xué)生對問題的思考力度。
(3)組織學(xué)生討論。討論是人們進(jìn)行思維交流的最好形式,在教學(xué)中,鼓勵學(xué)生之間相互爭論,可使學(xué)生從中相互啟迪,提高思維的深刻性。如《原電池原理及其應(yīng)用》的教學(xué),在學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)后自然會提出:為什么有許多不同的現(xiàn)象,這些宏觀現(xiàn)象與看不見的微觀粒子的運(yùn)動有什么關(guān)系等問題。教師可因勢利導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生帶著問題閱讀課本有關(guān)內(nèi)容,并進(jìn)行鄰位間的討論,再把電子為什么從活潑金屬流向不活潑金屬的關(guān)鍵性問題提到全班討論,讓他們在熱烈的氣氛中各抒己見,相互補(bǔ)充,得出結(jié)論。
篇5
化學(xué)教學(xué),同樣蘊(yùn)含著人文教育的功能。新課改把在化學(xué)教學(xué)中融入人文教育作為教學(xué)目標(biāo)之一,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中以知識為本位的教法,轉(zhuǎn)向“以學(xué)生發(fā)展為本”。教師應(yīng)及時確立與新課標(biāo)素質(zhì)教育相適應(yīng)的先進(jìn)理念,把人文教育融入化學(xué)教學(xué)之中。
如何在化學(xué)教學(xué)中融入人文教育呢?可以用于人文教育的素材很多,下面列舉幾例。
一、講述化學(xué)家故事,培養(yǎng)學(xué)生高尚品格
縱觀化學(xué)科學(xué)發(fā)展史,我們不難發(fā)現(xiàn)很多科學(xué)家都是歷盡千辛萬苦才攀登上化學(xué)高峰的。他們那種不怕苦不怕累,不追逐名利,不計(jì)較個人得失,甚至不惜自己生命追求真理,默默奉獻(xiàn)的精神,值得我們學(xué)習(xí)。如果在平時教學(xué)中,教師善于結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,收集相關(guān)古今中外化學(xué)家的故事,適時地加以引用,則既能夠增強(qiáng)課堂吸引力,又能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行思想品德方面的教育。如居里夫人提煉鐳的故事,諾貝爾獎創(chuàng)始人諾貝爾研究炸藥的故事,等等,收集的故事越具體、越生動越好。榜樣的力量是無窮的,通過講故事,展現(xiàn)化學(xué)家高尚人格精神,學(xué)生的心靈受到熏陶,形成高尚的思想品格。
二、介紹我國化學(xué)科學(xué)成就,增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感
古代中國在科學(xué)技術(shù)上取得了輝煌成就,化學(xué)成就走在世界前列。如冶鐵、陶瓷燒制、釀酒、制火藥、造紙術(shù)等都早于國外幾百年甚至幾千年。
我國化工專家侯德榜提出“聯(lián)合制堿法”,結(jié)束了國外對制堿技術(shù)的壟斷,其著作《制堿》是世界上第一步純堿工業(yè)專著。
我國科學(xué)家在1965年首先用人工方法合成了具有生物活性的蛋白質(zhì)――結(jié)晶牛胰島素。
我國著名化學(xué)家張青蓮教授在1990年開始主持一個科研組,用質(zhì)譜法重新精確地測定了測定了銦、鍺等9種元素的相對原子質(zhì)量,得到新值,被國際原子量委員會采用為國際新標(biāo)準(zhǔn)。
近年來,化學(xué)研究領(lǐng)域有一大批科學(xué)研究成果獲得國際獎勵和榮譽(yù),2004年李燦獲得國際催化界最高獎――國際催化獎,2005年柴之芳獲得國際放射分析和和化學(xué)獎――George von Hevesy獎。
在教學(xué)中,教師應(yīng)在恰當(dāng)?shù)臅r候向?qū)W生介紹我國古代、近代及當(dāng)代化學(xué)家所取得的科技成就,以及對世界文明史的貢獻(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感,培養(yǎng)學(xué)生的愛國情操。
三、重視化學(xué)科學(xué)與生活的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感
在教學(xué)過程中,教師應(yīng)結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,多向?qū)W生介紹化學(xué)與材料、能源、環(huán)境保護(hù)、人體健康及與日常生活密切相關(guān)的內(nèi)容,介紹化學(xué)科學(xué)在人類社會發(fā)展過程中所作的巨大貢獻(xiàn),讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的魅力,體會到學(xué)習(xí)化學(xué)的光榮感和使命感。在學(xué)習(xí)“氨氣的合成”時,我就介紹德國物理化學(xué)家弗里茨哈伯,他在20世紀(jì)初發(fā)明了用氫氣和氮?dú)夂铣砂钡姆椒ǎ园睔鉃樵嫌挚梢陨a(chǎn)含氮化肥,用于農(nóng)業(yè),使糧食產(chǎn)量大幅提升,使更多的人免于饑餓。而用于合成氨的原料之一“氮?dú)狻笔菑目諝獾玫降模怨蝗藗兎Q為“用空氣來制造面包的圣人”。在學(xué)習(xí)氫氧燃料電池時,介紹氫氧燃料電池汽車的發(fā)展情況,指出氫氧燃料電池汽車的普遍使用,將會解決化石能源危機(jī),同時會使空氣質(zhì)量得到很大改善。教師要注意讓化學(xué)走進(jìn)生活,讓學(xué)生從生活走進(jìn)化學(xué),要善于挖掘日常生活、社會生活重大事件等與化學(xué)有關(guān)的內(nèi)容,讓學(xué)生看得見、摸得著化學(xué)的真實(shí)作用,把化學(xué)與“人”聯(lián)系起來。
四、利用化學(xué)知識規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生辯證法思想
氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),同時存在于“氧化―還原反應(yīng)”之中,陰、陽離子同時存在于溶液或晶體中,體現(xiàn)了事物的“對立統(tǒng)一”性,不同的事物之間有相輔相成的聯(lián)系。
碳充分燃燒生成無毒的二氧化碳,不充分燃燒生成有毒的一氧化碳,木炭還原氧化銅,在高溫時生成紫紅色的銅和二氧化碳,溫度較低時,生成土紅色的氧化亞銅和二氧化碳,乙醇燃燒生成二氧化碳和水,而催化氧化生成乙醛和水,這些反應(yīng)實(shí)例說明事物變化的一種規(guī)律:事物在一定條件下會發(fā)生轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化的條件不同,轉(zhuǎn)化的結(jié)果也會不同。由此引申到學(xué)生的學(xué)習(xí)方面,努力的程度不一樣,學(xué)習(xí)的結(jié)果也不一樣。
原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的變化引起元素種類的變化,稀硫酸或濃硫酸與鋅反應(yīng)的生成物不一樣,分散系中分散質(zhì)微粒直徑大小范圍不一樣,引起溶液膠體濁液的變化,這些事例體現(xiàn)了事物“量變引起質(zhì)變”的變化規(guī)律。由此教育學(xué)生不能隨意遲到曠課,遲到曠課次數(shù)增多會引起厭學(xué)心理。
利用化學(xué)知識規(guī)律,對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義思想教育,讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)的思維方法,樹立科學(xué)的世界觀和人生觀。
五、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),在實(shí)驗(yàn)活動中培養(yǎng)學(xué)生人文精神
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力,也能夠培養(yǎng)學(xué)生的人文精神。在每一個實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)中都蘊(yùn)藏著人文教育的契機(jī)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,取用藥品時,可以對學(xué)生進(jìn)行節(jié)約資源意識的培養(yǎng)。對實(shí)驗(yàn)廢品的處理,可以對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保意識的培養(yǎng)。在探究實(shí)驗(yàn)過程中,從課題的選定到資料的收集,從假設(shè)的提出到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),從實(shí)驗(yàn)的實(shí)施到結(jié)論的呈現(xiàn),都需要學(xué)生積極認(rèn)真地思考和付出辛勤的勞動。在這個過程中,學(xué)生將體會到科學(xué)探究的辛酸與喜悅,他們的思考問題的能力、動手能力、創(chuàng)新能力和意志品質(zhì)都會得到鍛煉和提高,同時會收獲“實(shí)驗(yàn)成功”之外的有重要價值的人生哲理。
六、發(fā)揮化學(xué)美育作用,培養(yǎng)學(xué)生審美情趣
審美教育是人文教育的重要組成部分。化學(xué)教學(xué)中,處處充滿美感。絢麗多彩的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象,紅橙黃綠青藍(lán)紫的溶液,亮光閃閃、均勻無瑕的銀鏡,晶瑩剔透、造型多樣的儀器,排成“方隊(duì)”整整齊齊的試劑瓶,形狀規(guī)則、結(jié)構(gòu)對稱的晶體(或模型),等等,都體現(xiàn)出化學(xué)的美。教師應(yīng)善于觀察和思考,挖掘化學(xué)教學(xué)中的“美”,發(fā)揮化學(xué)教學(xué)的美育作用,以“美”激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。
參考文獻(xiàn):
[1]人民教育出版社化學(xué)室編著.全日制普通高級中學(xué)教科書(必修)化學(xué)第一冊[M].北京:人民教育出版社,2006.
篇6
一、有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
“興趣是最好的老師”。研究表明,科學(xué)家對科學(xué)的熱愛往往源于對科學(xué)產(chǎn)生的興趣。同樣,興趣也是學(xué)生學(xué)好化學(xué)的直接動力。興趣又是構(gòu)成動機(jī)的最現(xiàn)實(shí)、最活躍的心理成分。而“聯(lián)系科學(xué)的發(fā)展來追蹤理論的形成過程,始終具有一種特殊的魅力”。(愛因斯坦)如果化學(xué)教學(xué)中只重視把一些現(xiàn)成的化學(xué)科學(xué)認(rèn)識成果(概念、定律、原理、理論等)教條式地灌輸給學(xué)生,學(xué)生會對這種死板的、靜態(tài)的知識感到枯燥乏味,就會失去或降低對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,其結(jié)果必然影響學(xué)習(xí)效果。如采用歷史的方法,讓學(xué)生置身于化學(xué)發(fā)展和發(fā)明的情景和過程中,和化學(xué)家一起經(jīng)歷矛盾、困惑、驚訝,甚至失敗的情感體驗(yàn),感受猜測、知覺、想象、頓悟的歡樂和為追求真理而應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的、理論的研究過程,使學(xué)生品嘗到科學(xué)研究、探索的樂趣,無疑可以喚起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)化學(xué)、探索化學(xué)的內(nèi)在興趣,激活創(chuàng)造的靈感,從而富有創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)和研究化學(xué)。這樣的知識就不是孤立的、靜態(tài)的、死板的了,而是動態(tài)的、有來龍去脈的、生動活潑的。如講空氣時,可以穿插介紹化學(xué)史上對空氣成分的探索過程,講一講過去的科學(xué)家們怎樣通過猜想、實(shí)驗(yàn)而一步步地弄清空氣到底由那些成分組成的。同時,化學(xué)發(fā)展史上的一些逸聞趣事,也是喚起學(xué)生探求興趣的好素材,例如磷、碘等元素的發(fā)現(xiàn),元素周期表的發(fā)現(xiàn),苯環(huán)結(jié)構(gòu)的確定等。
二、有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性
我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革強(qiáng)調(diào)要形成學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教學(xué)過程的中心地位,不是“教”而是“學(xué)”;不是平鋪直敘地“講解”,而是積極地誘導(dǎo)和啟發(fā),是在教師的指導(dǎo)下,帶領(lǐng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律和研究問題。這樣教師所教給學(xué)生的知識,就不致成為他們的一種艱苦負(fù)擔(dān),而會作為一種寶貴的禮物來領(lǐng)受了。
在教學(xué)中應(yīng)用歷史的方法引導(dǎo)學(xué)生去追蹤化學(xué)發(fā)展的足跡,會增強(qiáng)對于化學(xué)的親近感,有利于喚起他們的主動求知精神。如講授“活潑金屬跟酸反應(yīng)放出氫氣”的內(nèi)容,只從現(xiàn)成的結(jié)論出發(fā)或配合以實(shí)驗(yàn)來證明,雖然學(xué)生不難承認(rèn)這一事實(shí)和接受這樣一個結(jié)論,不過總會顯得有些單調(diào)和生硬,學(xué)生難以擺脫所處的被動接受狀態(tài),但是如果聯(lián)系一些歷史情節(jié),就會激起他們的一些主動鉆研熱情。在十九世紀(jì)初,化學(xué)家們曾認(rèn)為“活潑金屬同酸作用所放出的氫氣來自金屬”。1805年蓋?呂薩克本想測定并證明活潑金屬中是否含有氫的。當(dāng)他以氧為試劑,企圖依據(jù)所生成的水的含量來測定氫的含量時,結(jié)果卻沒有得到一點(diǎn)一滴的水。此后人們才認(rèn)識到,原來活潑金屬中不含有氫。在如講電子云的圖象時,可以展示湯姆生的“西瓜式”模型、盧瑟福的“行星式”模型、玻爾的“量子化”模型,直到現(xiàn)在玻恩運(yùn)用幾率分布描繪的電子云圖象等。這樣就會使抽象的概念具體化,易于學(xué)生理解。
三、有助于從發(fā)展上把握知識,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
目前學(xué)校教育還存在著注重學(xué)生成績,在教學(xué)中只灌知識不教方法,認(rèn)為成績好就是優(yōu)秀學(xué)生的觀念。其實(shí)不然,人才的評價最重要的是創(chuàng)造性。推動人類進(jìn)步也主要靠創(chuàng)造性。聯(lián)系化學(xué)史背景講授化學(xué)知識,能引導(dǎo)學(xué)生正確地理解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造,克服科學(xué)創(chuàng)造的神秘感,鼓起學(xué)習(xí)的動力、信心。例如:酸堿理論就經(jīng)歷了從波義耳最初的酸堿概念到布朗斯臺德等人的質(zhì)子理論、路易斯的電子理論直到皮爾遜等人的軟硬酸堿理論的發(fā)展過程,并同課本上的阿累尼烏斯酸堿理論加以比較,從而使學(xué)生體會到化學(xué)知識的階段性,知道同一概念在不同的認(rèn)識階段其內(nèi)涵是不同的,從而培養(yǎng)學(xué)生的鉆研創(chuàng)新精神,并使學(xué)生從科學(xué)家的治學(xué)態(tài)度、思想方法中受到啟發(fā)和鼓舞,養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度,這對他們今后進(jìn)一步的發(fā)展是有百利而無一害的。
四、有助于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法論教育
化學(xué)史實(shí)際上是一部化學(xué)研究方法的歷史。培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問題的能力應(yīng)以自然科學(xué)方法論為依據(jù)[4]。在整個化學(xué)教學(xué)過程里,要盡可能反復(fù)地運(yùn)用它的基本過程和具體過程來學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識,即通過觀察、實(shí)驗(yàn)、條件控制、測定、數(shù)據(jù)的分析處理、分類、抽象概括、模型化、提出假說、對假說進(jìn)行驗(yàn)證以及得出結(jié)論等環(huán)節(jié)來完成。自然科學(xué)方法論是在自然科學(xué)長期發(fā)展過程中抽象概括出來的理論,通過化學(xué)史的事例,從變化發(fā)展的過程中學(xué)習(xí),不但生動直觀,而且能進(jìn)一步理解自然科學(xué)方法論的重要性。例如,講到原子分子學(xué)說,可以結(jié)合它的確立過程,向?qū)W生進(jìn)行這方面的教育:1803年,道爾頓之所以能提出科學(xué)的原子論,就是由于他能夠在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮了科學(xué)的想象力和理論思維的作用,有效地運(yùn)用了科學(xué)的抽象方法,即透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)的結(jié)果。化學(xué)史的教學(xué),能使學(xué)生有身臨其境之感,把自己擺在發(fā)展過程之中,從而對科學(xué)產(chǎn)生親切感。科學(xué)家所使用過的正確方法,學(xué)生可以作為學(xué)習(xí)的榜樣;失敗的教訓(xùn),對學(xué)生也很有啟發(fā)。如德國化學(xué)家施塔爾對金屬燃燒實(shí)驗(yàn)的解釋方法錯誤,使他提出的“燃素”說統(tǒng)治了化學(xué)界達(dá)100年之久,嚴(yán)重阻礙了化學(xué)的發(fā)展。而拉瓦錫卻因正確使用了定量分析實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的研究方法,否定了“燃素”說,建立了氧化說。這樣,學(xué)生從正反兩個方面所學(xué)得的基礎(chǔ)知識和方法,將是全面而又深刻的。
五、有助于學(xué)生形成對待科學(xué)的正確價值觀
結(jié)合科學(xué)史,向?qū)W生展示科學(xué)家在科學(xué)探索中表現(xiàn)出的實(shí)事求是、開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神,自由探索、民主討論、尊重事實(shí)和服從真理的科學(xué)態(tài)度,將有助于學(xué)生形成對待科學(xué)的正確價值觀。具體地講,從事科學(xué)活動應(yīng)持的價值觀主要包括:真實(shí)、自由、質(zhì)疑、獨(dú)創(chuàng)性、交流和合作。真實(shí)是進(jìn)行科學(xué)活動的最基本價值觀,尋求真實(shí)必然要重視自由探索和敢于質(zhì)疑。道爾頓提出原子理論不就說明了這一點(diǎn)嗎?科學(xué)研究是不斷深入和拓寬的,十分需要獨(dú)創(chuàng)性。卡文迪許將實(shí)驗(yàn)的定量化傾向和物理學(xué)方法向化學(xué)的移植,這就是獨(dú)創(chuàng)性。廣泛地進(jìn)行交流和合作將會促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)步,如結(jié)晶牛胰島素的合成。這些優(yōu)秀的科學(xué)素質(zhì)需要我們在平時的教學(xué)中長期不懈地培養(yǎng),科學(xué)史教育不失為一項(xiàng)重要的手段。
六、有助于對學(xué)生進(jìn)行唯物史觀的教育
唯物史觀是辯證唯物主義原理在社會歷史領(lǐng)域中的運(yùn)用,是哲學(xué)不可分割的組成部分。因此,進(jìn)行化學(xué)教育,必須運(yùn)用辯證唯物主義的基本觀點(diǎn)來闡述化學(xué)史實(shí),使學(xué)生在了解化學(xué)史實(shí)的同時受到歷史唯物主義觀點(diǎn)的教育。[5]如講授化學(xué)元素的時候,扼要地介紹元素概念的形成,從中概括出世界的物質(zhì)性。在講授燃燒本質(zhì)時,給學(xué)生簡單地提及化學(xué)上曾出現(xiàn)過的“燃素”說。“燃素”說本是一種唯心的觀點(diǎn)。普利斯特發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣,但由于他對“燃素”說的盲目信仰而未能進(jìn)一步揭示燃燒的本質(zhì),在真理的大門前徘徊不前。由此,使學(xué)生認(rèn)識到,對于一個科學(xué)家來說,樹立科學(xué)的、唯物的觀點(diǎn)是至關(guān)重要的。
七、有助于對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育
結(jié)合化學(xué)史對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育也是非常重要的。我國無論在古代或近代在化學(xué)中的發(fā)展都有驕人的成就,從古代火藥、造紙術(shù)的發(fā)明,到近代侯德榜的侯氏制堿法;從明代宋應(yīng)星1637年成書的《天工開物》,到黃子卿教授對水三相點(diǎn)的精確測定;從古代高度發(fā)達(dá)的制瓷冶金技術(shù),到1965年人工牛胰島素的首次合成。這些光輝的成就和卓越的貢獻(xiàn),如果能夠被我們有目的、有意識地滲透到教學(xué)過程中去,對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心,引導(dǎo)學(xué)生熱愛祖國、熱愛人民、積極投身祖國建設(shè)的大業(yè)有著重要的作用。
另外,結(jié)合教材內(nèi)容也可以介紹外國化學(xué)家熱愛祖國的事例,同樣會使學(xué)生受到教益。例如,居里夫人將其發(fā)現(xiàn)的新元素命名為“釙”(波),以報(bào)答祖國波蘭的哺育之恩,表示她懷念祖國的深情。
八、有助于對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育
德育并不僅局限于政治思想品德的教育,科學(xué)的思維方法,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,勇于探索、勤于鉆研等品質(zhì)教育也是德育的一部分。結(jié)合化學(xué)史,德育教育便不再空洞乏味、蒼白無力。科研不是宗教,但它比宗教更加令人狂熱,令人虔誠地追求,以至于使很多科學(xué)家為它而廢寢忘食,為它而終其一生。如,諾貝爾研究炸藥時遭到過很多不幸而始終不渝地研究,使他在晚年積勞成疾。去世前,他不忘記將他全部資產(chǎn)留給科學(xué)事業(yè)。又如,居里夫婦從1899年到1902年底大約經(jīng)過了45個月,在簡陋的實(shí)驗(yàn)室里艱苦頑強(qiáng)地從2噸鈾礦渣中成功地提煉出0.1g氯化鐳,并測定了鐳的相對原子質(zhì)量。這一切都使今天的學(xué)生贊嘆不已,也必將激勵他們在今后的科學(xué)研究中去學(xué)習(xí)科學(xué)家們百折不撓、獻(xiàn)身科學(xué)的精神,從中汲取榜樣的力量。
綜上所述,我們不難看出,在基礎(chǔ)教育課程改革中,將化學(xué)史教育與中學(xué)生化學(xué)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,不僅是開發(fā)課程資源的有效途徑,而且對提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量起著舉足輕重的作用,是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的好素材。因此,在教學(xué)中,一定要重視化學(xué)史教學(xué)的作用和地位。
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篇7
2化學(xué)的發(fā)展對醫(yī)學(xué)所做的貢獻(xiàn)
巴拉塞爾士作為醫(yī)學(xué)的改革者,極力反對伽侖及阿維森納的學(xué)說,并引導(dǎo)人們注意到化學(xué)對醫(yī)學(xué)及藥學(xué)的莫大用處。他的這種主張隨著科學(xué)的不斷發(fā)展而逐漸被證實(shí)。隨著唯物主義哲學(xué)和化學(xué)的發(fā)展,人們堅(jiān)信能夠治病的這些植物中肯定存在著內(nèi)在的物質(zhì)基礎(chǔ)。結(jié)果在19世紀(jì)初,化學(xué)家們從藥用植物中尋找到了具有藥用價值的小分子有機(jī)化合物。例如:1763年,愛德華•斯通(EdwardStone)在倫敦皇家學(xué)會宣讀了題為“關(guān)于柳樹皮治愈寒顫病成功的報(bào)告”。1828年,法國藥劑師亨利•勒魯克斯(HenriLeroux)與意大利化學(xué)家拉斐爾•皮里亞(RaffaelePiria)利用化學(xué)手段從柳樹皮中提純出了其有效成分水楊酸,化學(xué)名是鄰羥基苯甲酸。1860年,德國拜爾公司化學(xué)家赫爾曼•科爾貝(HermanKolbe)成功實(shí)現(xiàn)了水楊酸的人工合成。但是水楊酸對口腔、食道和胃壁的黏膜有嚴(yán)重的刺激作用,從而使其在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中受到了嚴(yán)重限制。為了解決這一問題,化學(xué)家們首先想到的是將其改為酸性較小的鈉鹽(水楊酸鈉),這雖然減小了其刺激性,但卻具有令人不愉快的甜味,導(dǎo)致大多數(shù)患者不愿意服用。到了1893年,德國Bayer公司的化學(xué)家費(fèi)利克斯•霍夫曼(FelixHoffmann)對水楊酸進(jìn)行了改造,制成了乙酰水楊酸。水楊酸與乙酰水楊酸具有相同的醫(yī)學(xué)性質(zhì),但后者卻沒有令人不愉快的味道和對黏膜的高度刺激性,這就是“萬靈藥”阿司匹林。這個例子說明人們已經(jīng)可以用化學(xué)的方法去改變天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),使之成為更為理想的藥物。1928年,英國細(xì)菌學(xué)教授弗萊明發(fā)現(xiàn)了人類第一個抗生素藥物青霉素。雖然弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素,但是青霉素培養(yǎng)液中所含青霉素的量太少,加上他化學(xué)底子比較薄弱,一直沒法找到富集濃縮青霉素的技術(shù),很難從中提取足夠的數(shù)量供臨床研究使用。因此,弗萊明只好暫時停止了對青霉素的培養(yǎng)和研究工作。
直到1935年,澳洲藥理學(xué)家弗洛里和僑居英國的德國生物化學(xué)家錢恩合作解決了青霉素的富集、濃縮這個技術(shù)問題,才使得青霉素真正成為服務(wù)于人類的良藥。青霉素的大量生產(chǎn)挽救了千百萬患有肺炎、梅毒、猩紅熱等疾病的患者的生命。青霉素的發(fā)現(xiàn)被公認(rèn)為是第二次世界大戰(zhàn)中與原子彈和雷達(dá)相并列的第三個重大發(fā)明。正是因?yàn)楦トR明、弗洛里和錢恩對改善人類健康和延長人類壽命所做出的突出貢獻(xiàn),他們?nèi)斯餐窒砹?945年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。同樣,我國的科學(xué)家們在推動醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展和改善人類的健康方面也做出了重要的貢獻(xiàn)。2011年,我國藥理學(xué)家屠呦呦教授獲得了僅次于諾貝爾獎的世界級大獎——美國拉斯克-狄貝基臨床醫(yī)學(xué)研究獎(LaskerDeBakeyClinicalMedicalResearchAward),以表彰她在青蒿素(Artemisinin)的發(fā)現(xiàn)及將其應(yīng)用于治療瘧疾方面所做出的杰出貢獻(xiàn)。這一醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的重大發(fā)現(xiàn),每年在全世界,挽救了數(shù)以百萬計(jì)瘧疾患者的生命。這是迄今為止中國生物醫(yī)學(xué)界獲得的世界級最高獎項(xiàng)。青蒿作為藥物使用,首次記載于《五十二病方》(公元前168年左右)中,這本書出土于馬王堆三號漢墓。書中詳細(xì)描述了如何用青蒿來舒緩痔瘡。在公元340年間東晉醫(yī)藥學(xué)家葛洪在其著作《肘后備急方》中,明確記載了青蒿能夠治療瘧疾:“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之。”屠教授正是根據(jù)這一段文字記載受的啟發(fā),改變了傳統(tǒng)的提取方法,在經(jīng)過190多次的失敗之后,于1972年11月8日從青蒿中獲得了其有效成分——青蒿素的單體。1973年,作為其結(jié)構(gòu)研究的一部分,屠呦呦對青蒿素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,得到了雙氫青蒿素,其藥效比青蒿素高10倍。雙氫青蒿素的合成奠定了合成其他衍生藥物的基礎(chǔ)。1984年初,上海有機(jī)所周維善院士課題組實(shí)現(xiàn)了對青蒿素的人工全合成。另外一個極為重要的例子就是哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院中醫(yī)科張亭棟教授發(fā)現(xiàn)As2O3可以治療M3型白血病的原創(chuàng)性研究。他從民間中醫(yī)中得到一個秘方:砒霜、輕粉(HgCl)和蟾蜍可用于治療淋巴結(jié)核和癌癥。而張亭棟將這個配方主要用于治療白血病的研究,并分別檢測這三種藥物在治療中的作用。通過研究,他發(fā)現(xiàn)其有效成分為As2O3,并于1973年在《黑龍江醫(yī)藥》上發(fā)表了As2O3用于治療白血病的開創(chuàng)性論文[4]。1979年,他們在《黑龍江醫(yī)藥》上再次,明確指出As2O3對M3型白血病效果最好,從而清晰地奠定了人類今天的認(rèn)識:As2O3可以治療白血病,特別是M3型白血病[5]。1998年美國康奈爾醫(yī)學(xué)院的Soignet教授將張亭棟的研究結(jié)果用于臨床治療并將其治療結(jié)果和可能的作用機(jī)制發(fā)表于世界最權(quán)威之一的醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》,從而導(dǎo)致了國際醫(yī)學(xué)界廣泛接受As2O3對M3型白血病的治療作用。而且相關(guān)藥品已經(jīng)通過美國FDA批準(zhǔn)正式上市。
此外,醫(yī)藥史上具有里程碑意義的藥物還有很多。例如1908年德國科學(xué)家埃爾利希課題組從合成的上千種含砷化合物中篩選出能夠用于治療梅毒的化學(xué)藥物——砷凡納明,從而開啟了化學(xué)合成藥物治療的時代;1911年,波蘭化學(xué)家CasmirFank在谷物中發(fā)現(xiàn)了維生素B1,并且發(fā)現(xiàn)缺乏維生素B1會患腳氣病,隨后新的維生素被不斷地分離純化并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的鑒定,使人們認(rèn)識到維生素缺乏與疾病的關(guān)系;1932年德國生物化學(xué)家多馬克發(fā)現(xiàn)的第一個磺胺類抗菌藥——百浪多息;1963年美國化學(xué)家瓦尼(M.C.Wani)和沃爾(MonreE.Wall)從紅豆杉中分離到了抗癌活性成分——紫杉醇(taxol)等等,這些重要藥物的發(fā)現(xiàn)無不與化學(xué)的分離和確定結(jié)構(gòu)的技術(shù)有關(guān),見證了化學(xué)對醫(yī)學(xué)的深遠(yuǎn)影響和重大作用。化學(xué)手段已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究的一個非常重要的技術(shù)支撐。如可以用先進(jìn)的化學(xué)手段來測定基因的結(jié)構(gòu)、基因的序列,還可以利用化學(xué)手段去改變基因的結(jié)構(gòu),在基因上連接一個小分子或通過基因的對接來改良基因、甚至創(chuàng)造出新的基因。例如我們現(xiàn)在所見的一些轉(zhuǎn)基因的食品——大豆和玉米等都是通過基因的改變來實(shí)現(xiàn)的。這些成就將為人類抵抗遺傳性疾病及惡性腫瘤等現(xiàn)階段無法治療的疾病提供一種可能的方法。生命過程是無數(shù)化學(xué)變化的綜合體現(xiàn)。盡管關(guān)于生命起源的學(xué)說很多,但是得到現(xiàn)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)有力支持的就只有“化學(xué)進(jìn)化學(xué)說”,即生命是化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物。1952年,美國科學(xué)家StanleyMiller在實(shí)驗(yàn)室中模擬原始地球的大氣成分和電閃雷鳴的自然環(huán)境,將甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等置于密閉的容器中,進(jìn)行持續(xù)一周的活化放電,得到了氨基酸——這一組成生命不可缺少的蛋白質(zhì)原料。而且在1965年9月17日,以鈕經(jīng)義為首的我國科學(xué)家用無生命的簡單有機(jī)化合物合成了具有生命活性的結(jié)晶牛胰島素,這一成果為人類做出了劃時代的貢獻(xiàn)。這些研究結(jié)果為生命起源的化學(xué)進(jìn)化學(xué)說提供了有力的實(shí)驗(yàn)支持。美國著名的有機(jī)化學(xué)家,哈佛大學(xué)E.J.Corry教授(1990年諾貝爾獎獲得者)曾經(jīng)預(yù)言:“21世紀(jì),化學(xué)將涵蓋醫(yī)學(xué)與化學(xué)之間的任一事情。”這一預(yù)言很快就被美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授科恩伯格所證實(shí),科恩伯格于2001年首次在分子水平上展示了真核的轉(zhuǎn)錄過程,并因此榮獲了2006年諾貝爾化學(xué)獎。這里我們應(yīng)該要特別注意的是,科恩伯格是位醫(yī)學(xué)教授,但他卻榮獲了化學(xué)獎。
篇8
1.用學(xué)生進(jìn)入現(xiàn)代社會從事現(xiàn)代生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、工作和生活所必需的化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容教育學(xué)生。從生產(chǎn)和生活的實(shí)際出發(fā),適當(dāng)拓寬知識面,以開闊學(xué)生的眼界,培養(yǎng)學(xué)生面向未來的適應(yīng)能力,體現(xiàn)義務(wù)教育的性質(zhì)和任務(wù)。增加了一些金屬和有機(jī)物的內(nèi)容,編寫了空氣和水的污染與防止污染,硬水、氫能源,金屬與人體的關(guān)系,以及常見的化肥和農(nóng)藥等內(nèi)容。
2.教材的基本結(jié)構(gòu)和體系是從學(xué)生生活中須臾離不開的空氣,水以及碳等引入,學(xué)習(xí)元素和化合物知識,同時有計(jì)劃地穿插安排部分基本概念,基本理論和定律。這樣使教材內(nèi)容的理論與實(shí)際很好地結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本理論和基本概念解決生活和生產(chǎn)中常見的化學(xué)問題的能力,還可以分散學(xué)習(xí)基本概念和基本理論,以減輕學(xué)習(xí)時的困難。為了有利于教師安排教學(xué)和便于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握,每章教材的篇幅力求短小,重點(diǎn)較突出。
3、從我國的實(shí)際出發(fā),注意減輕學(xué)生過重的課業(yè)負(fù)擔(dān),使學(xué)生學(xué)得積極主動。根據(jù)一個合格公民的需要精選教材,從深度,廣度以及習(xí)題難度上合理安排。按照教學(xué)大綱中規(guī)定的需要“掌握”、“理解”的內(nèi)容作為教學(xué)的重點(diǎn),而對要求“了解”,“常識性介紹”以及“選學(xué)”的內(nèi)容,力求分清主次,區(qū)別對待。
4、為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,幫助學(xué)生理解化學(xué)概念和記憶所學(xué)的知識,教材中編入了數(shù)頁彩圖和約200幅圖表。其中有的是集中反映某純凈物用途的,有的表現(xiàn)我國古代和現(xiàn)代工業(yè)成就的,有的配合化學(xué)科學(xué) 發(fā)展的歷史,刊印了科學(xué)家的肖像,有的用最新的科學(xué)成就圖示啟發(fā)學(xué)生鉆研科學(xué)的積極性。為了符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律,除了與小學(xué)自然、初中生物、地理、物理等學(xué)科密切聯(lián)系,便于教和學(xué)外,在教材內(nèi)容的敘述上力求使學(xué)生愿讀、易懂、有興趣。
5、教材除普遍重視演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)外,還注意適當(dāng)增加了能引起學(xué)生興 趣和有利于學(xué)生理解概念的實(shí)驗(yàn)。針對學(xué)生的差異還編了9個選做實(shí)驗(yàn)及一些家庭小實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和鞏固化學(xué)知識,培養(yǎng)技能,能力以及科學(xué)態(tài)度和方法。
三、教學(xué)目的和要求:
(1) 理論知識聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、 自然和社會現(xiàn)象的實(shí)際,學(xué)生的生活實(shí)際,使學(xué)生學(xué)以致用。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的能力和創(chuàng)新精神,使學(xué)生會初步運(yùn)用化學(xué)知識解釋或解決一些簡單的化學(xué)問題。
(2)重視基礎(chǔ)知識和基本技能,注意啟發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)學(xué)生的能力。使學(xué)生學(xué)習(xí)一些化學(xué)基本概念和基本原理,學(xué)習(xí)幾種常見的元素和一些重要的化合物的基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算的基本技能,了解化學(xué)在實(shí)際中的應(yīng)用。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的科技意識、資源意識、環(huán)保意識等現(xiàn)代意識,對學(xué)生進(jìn)行安全教育和愛國主義教育。
四、 具體措施:
(1)重視基本概念的教學(xué)
化學(xué)基本概念的教學(xué)對于學(xué)生學(xué)好化學(xué)是很重要的。在教學(xué)中,既要注意概念的科學(xué)性,又要注意概念形成的階段性。由于概念是逐步發(fā)展的,因此要特別注意遵循循序漸進(jìn),由淺入深的原則。對于某些概念不能一次就透徹地揭示其涵義,也不應(yīng)把一些初步的概念絕對化。在教學(xué)中要盡可能做到通俗易懂,通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)的分析、比較、抽象、概括,使學(xué)生形成概念,并注意引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí),生活和勞動中應(yīng)用學(xué)過的概念,以便不斷加深對概念的理解和提高運(yùn)用化學(xué)知識的能力。
(2)加強(qiáng)化學(xué)用語的教學(xué)
元素符號、化學(xué)式和化學(xué)方程式等是用來表示物質(zhì)的組成及變化的化學(xué)用語,是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。在教學(xué)中,要讓學(xué)生結(jié)合實(shí)物和化學(xué)反應(yīng),學(xué)習(xí)相應(yīng)的化學(xué)用語,結(jié)合化學(xué)用語聯(lián)想相應(yīng)的實(shí)物和化學(xué)反應(yīng)。這樣,既有利于學(xué)生記憶,又有利于加深他們對化學(xué)用語涵義的理解。還應(yīng)注意對化學(xué)用語進(jìn)行分散教學(xué),通過生動有趣的學(xué)習(xí)活動和有計(jì)劃的練習(xí),使學(xué)生逐步掌握這些學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。
(3)重視元素化合物知識的教學(xué)
元素化合物知識對于學(xué)生打好化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)十分重要。為了使學(xué)生學(xué)好元素化合物知識,在教學(xué)中要注意緊密聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)直觀教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)和電化教學(xué),讓學(xué)生多接觸實(shí)物,多做些實(shí)驗(yàn),以增加感性知識。要采取各種方式,幫助他們在理解的基礎(chǔ)上記憶重要的元素化合物知識。在學(xué)生逐步掌握了一定的元素化合物知識以后,教師要重視引導(dǎo)學(xué)生理解元素化合物知識間的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生理解元素化合物的性質(zhì),制法和用途間的聯(lián)系,并注意加強(qiáng)化學(xué)基本概念和原理對元素化合物知識學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用。
(4 )加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
篇9
一、用故事來吸引學(xué)生
學(xué)生沒有不愛聽故事的,在枯燥的教學(xué)中穿插一個個精彩的故事,不僅讓學(xué)生印象深刻,而且對知識的來龍去脈有了大致的了解,對學(xué)生形成化學(xué)的學(xué)科體系有很大的幫助。例如,學(xué)習(xí)化學(xué)這門學(xué)科有什么用?這是學(xué)生最關(guān)心的問題,一定要在學(xué)習(xí)這門學(xué)科的開始花一些時間來講清楚。這時,可以按照時間的先后,講一講化學(xué)的發(fā)展史:(1)是化學(xué)的前奏,從“人類文明的起點(diǎn)――火的利用”“歷史悠久的工藝――制陶”“冶金化學(xué)的興起”“中國的重大貢獻(xiàn)――火藥和造紙”到“煉丹術(shù)與煉金術(shù)”。(2)創(chuàng)建近代化學(xué)理論――探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)。(3)現(xiàn)代化學(xué)的興起。這當(dāng)中可以講解出很多有趣的故事,尤其是一定要講講被稱為“現(xiàn)代化學(xué)之父”的法國化學(xué)家拉瓦錫和俄國化學(xué)家門捷列夫,從這兩個人身上就可看到“元素周期表”是多么艱難才產(chǎn)生出來的!科學(xué)家們那種堅(jiān)持真理的精神是多么值得我們學(xué)習(xí)!再比如,雖然初中階段我們學(xué)習(xí)的化學(xué)元素很少,但只要是有關(guān)元素的相關(guān)信息,都可以作為一個花絮講給學(xué)生聽,如,“為什么各國都在爭奪稀土?”“朱令案”“非誠勿擾嘉賓惜失機(jī)會發(fā)現(xiàn)石墨烯”等等,一方面讓學(xué)生的視野不囿于課堂之內(nèi),另一方面也可以從這些故事當(dāng)中了解到人生的真諦,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
二、教會學(xué)生不僅要動腦,而且要動手
化學(xué)的形成和發(fā)展,起源于實(shí)驗(yàn)又依賴于實(shí)驗(yàn),是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。書上那么多的化學(xué)反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如果只是把它們當(dāng)作一種結(jié)果告訴學(xué)生,那么這種記憶是一種負(fù)擔(dān)。如果把這些知識變成學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的成果,那么學(xué)生獲得的不僅是知識,還有一種成就感,一種對自身能力的肯定和自信,他們自然對下一次的探索充滿期待!所以在化學(xué)教學(xué)中一定不能省時間,認(rèn)為書上對這個實(shí)驗(yàn)的過程寫得清清楚楚的,就省略學(xué)生親自試驗(yàn)的過程,應(yīng)該不放過任何一個讓學(xué)生動手操作的機(jī)會。在這個過程中,學(xué)生不僅學(xué)到了扎實(shí)的化學(xué)知識,而且提高了自己的實(shí)驗(yàn)技能。掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中一些基本的科學(xué)方法,如假設(shè)、測定、實(shí)驗(yàn)條件的控制、實(shí)驗(yàn)觀察與記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理與表達(dá)等,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、動手操作能力、總結(jié)概括能力,久而久之就可以培養(yǎng)出化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些規(guī)律,使學(xué)生能靈活應(yīng)用化學(xué)知識與技能,學(xué)會用科學(xué)研究的方法解決化學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使他們的興趣更鞏固,學(xué)習(xí)更加有效!
三、在教學(xué)中滲透“化歸”的思想
篇10
1 一部化學(xué)發(fā)展史也是一部化學(xué)方法的演變史
循著化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史線索,我們編寫了關(guān)于古今中外有代表性的化學(xué)家、學(xué)者及化學(xué)工作者所作貢獻(xiàn)的系列化學(xué)史話。嘗試向讀者提供能具體觸摸化學(xué)歷史發(fā)展脈絡(luò)的史料與見解。這對有興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)與研究化學(xué)史的化學(xué)教育工作者來說,也許是有益的。我國膠體化學(xué)家、化學(xué)教育家傅鷹教授曾語重心長地指出:“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分,因?yàn)榭茖W(xué)只能給我們知識,而科學(xué)的歷史卻能給我們智慧”。在他看來,化學(xué)與化學(xué)史的關(guān)系也是如此,而作為化學(xué)史給我們的智慧的結(jié)晶,則主要體現(xiàn)在人們對化學(xué)知識的思維方式和研究方法上。對此,抱有同感的還有中國化學(xué)會前會長柳大綱先生,他曾言簡意賅地說過:“化學(xué)窮物質(zhì)轉(zhuǎn)化運(yùn)動之理,綜宏析微、撥偽存真、精益求精,乃認(rèn)識自然、改造自然之鎖鑰”(中國化學(xué)會成立50周年《祝愿》詞)。在這里,所謂“綜宏析微、撥偽存真、精益求精”亦就是對運(yùn)用化學(xué)方法探索化學(xué)科學(xué)真理的作用的經(jīng)典描述。
化學(xué)史家們現(xiàn)在一般都承認(rèn):化學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明,無論巨細(xì),幾乎從來就不是個人自發(fā)做出的獨(dú)創(chuàng)貢獻(xiàn)。即使那些最具革命性的化學(xué)理論也都是長期演變或發(fā)展的結(jié)果。一些基本的化學(xué)思想(如元素、原子、分子等)產(chǎn)生于各個不同的地域,這些思想逐漸經(jīng)過交融、合并、修改和補(bǔ)充,最后公之于眾,形成了一種新的化學(xué)概念。這種化學(xué)概念又轉(zhuǎn)而影響和改變后來的化學(xué)理論,結(jié)果使化學(xué)科學(xué)有可能永無止境的進(jìn)步不己。在這里,我們認(rèn)為有必要明確回答這樣一個問題:推動化學(xué)科學(xué)不斷前進(jìn)的動力因素究竟是什么?從科學(xué)方法論的視角來考察,化學(xué)的不同發(fā)展階段就會孕育或形成不同的化學(xué)方法,而一旦新的化學(xué)方法產(chǎn)生又會推動化學(xué)發(fā)展從一個階段邁向新的階段。從這個意義上可以說:一部化學(xué)發(fā)展史也是一部化學(xué)方法的演化史。
化學(xué)方法從其內(nèi)涵來說有兩個方面:一是化學(xué)家的思維方式,另一個是化學(xué)家運(yùn)用的物質(zhì)手段。用現(xiàn)代約定俗成的話來說,前一個是“軟件”,后一個“硬件”,兩者相輔相成才構(gòu)成完整的所謂的科學(xué)方法。而要比較全面而又系統(tǒng)地?cái)⑹龊吞接懟瘜W(xué)方法的演化史,不僅要涉及化學(xué)家的個人秉性和才智,而且也涉及到化學(xué)家所處的社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及他們所接觸的哲學(xué)思想。
2 古代實(shí)用化學(xué)時期和化學(xué)方法的孕育
化學(xué)的原始形式是煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),煉金術(shù)是思辨哲學(xué)(在古希臘是亞里士多德哲學(xué),在古代中國則是道教哲學(xué))和工藝技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。其后形成的醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)則是煉金術(shù)向近代化學(xué)的過渡,比起煉金術(shù)來,后者更注重化學(xué)工藝技術(shù)、強(qiáng)調(diào)實(shí)用。但是,其哲學(xué)思想基礎(chǔ)仍然是和煉金術(shù)一脈相承。此時的化學(xué)還沒有從生產(chǎn)實(shí)踐和哲學(xué)中分化出來形成一門獨(dú)立的科學(xué),相對應(yīng)的化學(xué)方法也不具有科學(xué)的形志,而具有思辨的特征和“準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)”(或用火操作的化學(xué)實(shí)踐)的痕跡。
2.1 思辨方法
煉金術(shù)士力圖通過物體的可直接觀察的性質(zhì)(如顏色、熔度及晶形等)作為實(shí)證來闡明亞里士多德的哲學(xué)。亞里士多德關(guān)于“萬物皆變”并趨向“完善”的思想告訴人們,金屬中那些不夠完善的金屬(所謂賤金屬),總是力求變得象黃金等貴金屬一樣盡善盡美。煉金術(shù)士們堅(jiān)信自己掌握的化學(xué)工藝技術(shù)手段能使之如愿以償,即可用火操作把賤金屬變成為貴金屬,這既是煉金術(shù)賴以生存的思想基礎(chǔ),也是從當(dāng)時冶金實(shí)踐中得出的仿佛合乎邏輯的結(jié)論。與其驚人相似的是信奉道教哲學(xué)的中國著名煉丹家葛洪有句名言:“變化者,乃天地之自然,何嫌金銀不可以異物乎”。在他看來,不僅金銀等貴金屬可以由它物變化而來,而且金銀等“不腐”、“不朽”的屬性也可發(fā)生轉(zhuǎn)移,甚至進(jìn)入體內(nèi)。這種“萬物皆可互變”的思想使煉丹方士們堅(jiān)信“服金者壽如金”,“服玉者壽如玉”。
綜上所述,古代的化學(xué)思辨方法是以觀察為基礎(chǔ),并運(yùn)用原始的歸納與演繹的邏輯方法所構(gòu)成的。其中包括了直觀的觀察、天才的猜測和原始的邏輯推理三個構(gòu)成內(nèi)容。而古代原子論和邏輯學(xué)則是這種方法的兩大杰出成果,可以說它們是后來化學(xué)發(fā)展為科學(xué)的內(nèi)在“種子”或“胚芽”。
古代原子論的創(chuàng)立者德謨克利特首先寫成《論邏輯》一書,認(rèn)為人對自然的認(rèn)識是從經(jīng)驗(yàn)觀察上升到理性認(rèn)識的過程,在該過程中需要運(yùn)用歸納邏輯等方法。他在建立原子論的過程中,把直觀可見的水、氣、火、土等“元素”以致自然萬物,都視為由不可見的“原子”所構(gòu)成的物質(zhì)客體,試圖以觀察不到的本質(zhì)來說明可觀察到的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生了科學(xué)方法的“胚芽”,即以微觀物質(zhì)的相互作用來解釋宏觀運(yùn)動現(xiàn)象的方法。該方法試圖把宏觀層次物質(zhì)變化現(xiàn)象還原到微觀層次原子運(yùn)動變化的規(guī)律來認(rèn)識。這種“還原思維模式”對后來的哲學(xué)和科學(xué)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。
繼德謨克利特之后,主張四元素說的亞里士多德又進(jìn)一步論述了演繹邏輯,他把以往的一些零散的邏輯方法論思想加以吸收、改造并以其名著《工具論》一書的完成確立了邏輯學(xué)。他強(qiáng)調(diào)把邏輯方法視為研究科學(xué)、認(rèn)識真理的重要工具,并試圖說明思辨觀念怎樣從經(jīng)驗(yàn)的東西產(chǎn)生的,進(jìn)而從邏輯上對思辨方法進(jìn)行了總結(jié)。
2.2 準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)用化學(xué)時期產(chǎn)生的化學(xué)思辨方法有其合理性,并具有科學(xué)內(nèi)在“種子”或“胚芽”的積極意義。但在古代社會生產(chǎn)力和科學(xué)水平低下的情況下,思辨方法還不可能依照充分的事實(shí)去進(jìn)行理論概括,更不可能進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn),從而就可能導(dǎo)致粗糙的以致是錯誤的結(jié)論。例如,把本來并非是化學(xué)元素的水、氣、土、火等復(fù)雜物質(zhì)看成是最簡單的“元素”等。由此可見,沒有用實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)去檢驗(yàn)化學(xué)認(rèn)識的結(jié)果,也沒有用假設(shè)所預(yù)言的事實(shí),來驗(yàn)證各種假設(shè)——這是思辨方法的根本缺陷。帶有這種缺陷的化學(xué)思辨方法還只是一種處于萌芽狀態(tài)的科學(xué)方法,盡管它是與處于化學(xué)原始形態(tài)的煉金術(shù)(或煉丹術(shù))是相適應(yīng)的,但畢竟是極不完善的,還需要向以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)方法轉(zhuǎn)變。
處在16世紀(jì)至17世紀(jì)前半葉的醫(yī)藥化學(xué)家和冶金化學(xué)家們,對變賤金屬為貴金屬的目標(biāo)已經(jīng)不感興趣。對于他們來說,寧肯放棄煉金術(shù)的思辨觀念,也要強(qiáng)調(diào)實(shí)用。這是由于煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),無論在西歐還是在中國流行千年之久,但結(jié)果得不償失。相反由于它的神秘性質(zhì)和脫離生產(chǎn)實(shí)際,終究還是嚴(yán)重地延緩以致阻滯了化學(xué)的發(fā)展。不少有識之士開始在實(shí)踐中摒棄煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),這方面的代表人物有西歐的醫(yī)藥化學(xué)派帕拉塞斯、冶金化學(xué)派阿格里柯拉,在中國則是醫(yī)藥學(xué)家李時珍和編撰化學(xué)工藝百科全書《天工開物》的學(xué)者宋應(yīng)星。他們主張化學(xué)只有從煉金術(shù)(或煉丹術(shù))的羈絆中解放出來,才能達(dá)到它前進(jìn)的真正出發(fā)點(diǎn)。
正是在制取藥物和冶煉金屬的實(shí)踐中,天平開始得到廣泛應(yīng)用、定量觀念得到傳播、定量實(shí)驗(yàn)方法的重要性開始受到重視,一些元素和化合物的知識有了新的積累,酸、堿、鹽及其反應(yīng)的性質(zhì)開始為人知。可見從煉金術(shù)士(或煉丹方士)開始到冶金化學(xué)家及醫(yī)藥化學(xué)家的活動,無疑帶來了多種可以作為科學(xué)解釋的結(jié)果。但是,這些近代化學(xué)的先驅(qū)者們的目標(biāo)均屬實(shí)用性質(zhì),而不屬于化學(xué)科學(xué)。作為科學(xué)的化學(xué)還需要以建立科學(xué)理論為目標(biāo),還需科學(xué)的理念來指導(dǎo)觀察和理解實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
3 近代實(shí)驗(yàn)化學(xué)時期和化學(xué)方法的形成
17世紀(jì)下半葉到18世紀(jì),化學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)化學(xué)時期,它開始同思辨哲學(xué)相分離,并徹底從煉金術(shù)(或煉丹術(shù))中解放出來,近代化學(xué)由此開端。這一時期化學(xué)的主要任務(wù)是“搜集材料”,對物質(zhì)及其性質(zhì)進(jìn)行分門別類的研究。這就需要運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段對物質(zhì)進(jìn)行分解或分析,并在依次獲得的大量經(jīng)驗(yàn)知識基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納與概括,結(jié)果抽提出了關(guān)于科學(xué)的元素概念和燃燒的氧化理論。在這個過程中,以實(shí)驗(yàn)歸納為標(biāo)志的經(jīng)驗(yàn)方法,作為科學(xué)形態(tài)的化學(xué)方法開始形成。
3.1 經(jīng)驗(yàn)方法
波義耳和拉瓦錫作為這一時期的兩個富有代表性的化學(xué)家,為化學(xué)方法的形成作出了奠基性的貢獻(xiàn)。“懷疑派化學(xué)家”波義耳以他的新思想(機(jī)械論的微粒哲學(xué))和新方法(化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法),把化學(xué)開始確立為科學(xué),而拉瓦錫則以他的具有系統(tǒng)性、嚴(yán)格定量性的實(shí)驗(yàn)方法和善于運(yùn)用理論思維的邏輯推理方法(主要是歸納法)完成了由波義耳開始的將化學(xué)變成科學(xué)的化學(xué)革命過程。
具體來說,波義耳深受現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的始祖、英國哲學(xué)家弗朗西斯.培根的科學(xué)方法論(或“新工具論”)和機(jī)械論的微粒哲學(xué)的影響。在他的化學(xué)和物理學(xué)研究中,相當(dāng)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)和歸納法的科學(xué)方法論作用,同時非常嚴(yán)格地遵循機(jī)械論解釋的原則。波義耳反對把化學(xué)看做一種制造黃金等貴金屬或者醫(yī)療藥物的經(jīng)驗(yàn)技藝,而應(yīng)當(dāng)看作一門科學(xué),作為科學(xué)的一個分支,化學(xué)主要從事對化學(xué)現(xiàn)象作理論解釋,而不是單純?nèi)?shí)際利用它們。他還主張,實(shí)驗(yàn)的方法和與此相聯(lián)系的對自然界的觀察是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ),化學(xué)應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)方法而不是用玄虛的思辨和抽象的空談來確立關(guān)于物質(zhì)化學(xué)變化的定律。同時波義耳復(fù)興了與亞里士多德哲學(xué)相悖逆的古代樸素的原子論,強(qiáng)調(diào)了物質(zhì)的微粒哲學(xué)的觀點(diǎn)。該觀點(diǎn)認(rèn)為:自然界是由一些細(xì)小致密、用物理方法不可分割的粒子構(gòu)成,粒子結(jié)合成粒子團(tuán),粒子團(tuán)作為基本單位參與化學(xué)反應(yīng)。在這里可以說已經(jīng)孕育著近代科學(xué)原子論的雛形。
拉瓦錫同波義耳一樣,繼承了弗朗西斯·培根的科學(xué)實(shí)驗(yàn)論,強(qiáng)調(diào)“除了通過實(shí)驗(yàn)和觀察的自然道路去尋求真理之外,別無它途”。但他與波義耳不同,特別強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)歸納中的定量性,認(rèn)為“必須用天平進(jìn)行測定來確定真理”。并以精密的規(guī)范操作實(shí)踐檢驗(yàn)傳統(tǒng)理論。拉瓦錫把波義耳倡導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)驗(yàn)歸納法推進(jìn)到了新的階段。其經(jīng)驗(yàn)方法表現(xiàn)出了如下特點(diǎn):從定性的實(shí)驗(yàn)歸納發(fā)展到了定量的實(shí)驗(yàn)歸納。拉瓦錫是明確提出,把由天平確定的量作為衡量的尺度,對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明的第一個化學(xué)家。正是運(yùn)用了這種“以量求質(zhì)”的方法用以檢驗(yàn)傳統(tǒng)的燃素說,終于否定了燃素的存在,了燃素理論對化學(xué)的百年統(tǒng)治。
拉瓦錫時代的化學(xué)方法尚屬經(jīng)驗(yàn)性質(zhì),但具有較高的嚴(yán)密性和系統(tǒng)性,較強(qiáng)的理論概括性。正是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,運(yùn)用概括的理論思維方法,拉瓦錫把從若干燃燒反應(yīng)中所抽取出來的氧化的本質(zhì)屬性,推廣到所有燃燒反應(yīng)過程,從而形成具有普遍意義的氧化燃燒理論。
總之,波義耳——拉瓦錫時代的化學(xué)方法已趨形成,但比較強(qiáng)調(diào)“知識不能超出經(jīng)驗(yàn)范圍”,相對來說還比較忽視科學(xué)抽象、假說和演繹的理論思維作用。化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展就需要推動化學(xué)方法,從經(jīng)驗(yàn)方法過渡到理論方法的階段。
3.2 理論方法
從18世紀(jì)末到19世紀(jì),化學(xué)呈現(xiàn)出從搜集材料向整理材料發(fā)展的勢頭。在此期間,化學(xué)積累了龐大數(shù)量的實(shí)證的知識材料,以致在化學(xué)研究領(lǐng)域中有系統(tǒng)地和依據(jù)材料的內(nèi)在聯(lián)系。把這些材料加以整理的要求,已經(jīng)成為勢在必然。而建立化學(xué)的各個知識領(lǐng)域相互間的正確聯(lián)系,也同樣成為不可避免。由此,近代化學(xué)開始走進(jìn)了理論領(lǐng)域。這一時期得到發(fā)展的理論方法主要有科學(xué)抽象、演繹推理、科學(xué)假說、比較分類及非邏輯推理等。
3.2.1 科學(xué)抽象
由波義耳倡導(dǎo),拉瓦錫加以發(fā)展的定量實(shí)驗(yàn)歸納法,在18世紀(jì)與19世紀(jì)之交得到了化學(xué)家們普遍的重視與運(yùn)用。在這種狀況下,質(zhì)量守恒定律、定比定律和當(dāng)量定律等化學(xué)基本定量定律被發(fā)現(xiàn),緊接著對這些定律作出理論上的科學(xué)解釋亦就成為化學(xué)家的迫切任務(wù)。英國化學(xué)家道爾頓首先把這些在化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上歸納總結(jié)得出的定量定律跟物質(zhì)由原子構(gòu)成的觀念相聯(lián)系,并把原子量概念引入化學(xué),建立了科學(xué)的原子論。該理論在19世紀(jì)初被公認(rèn)為理論化學(xué)的最高成就。他所采用的就是一種稱謂“科學(xué)抽象”的理論方法,即在經(jīng)驗(yàn)歸納所提供的大量科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用概念、判斷、推理的理論思維方法,抽提出物質(zhì)內(nèi)部的共同本質(zhì),確認(rèn)了“原子”的客觀實(shí)在,并就原子的不同類型、性質(zhì)和質(zhì)量等屬性提出了科學(xué)論斷,從而找到了各個經(jīng)驗(yàn)定律的內(nèi)部聯(lián)系,建立起了科學(xué)的原子論。這種科學(xué)抽象的方法具有把觀察與思考、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累和豐富想象,新穎的理論構(gòu)思相結(jié)合的特點(diǎn),致使他的思維分析能達(dá)到實(shí)驗(yàn)分析所不能達(dá)到的深度。即使在顯微鏡得到改進(jìn)時也不易被人看見的原子,道爾頓卻早已用思維把握住了原子。
3.2.2 演繹推理
該理論方法是指從一般規(guī)律或原理出發(fā),運(yùn)用數(shù)學(xué)的演算或者邏輯的證明,得出特殊事實(shí)應(yīng)遵循的規(guī)律,即“從一般到特殊”的邏輯推理方法。演繹推理是一種必然性的推理,只要推理的前提是真實(shí)的,推理形式是合乎邏輯的,那么推理結(jié)論也必然是正確的。在道爾頓時代,化學(xué)理論的建立與發(fā)展就迫切需要運(yùn)用這種演繹推理的思維工具。19世紀(jì)初,道爾頓在初步建立科學(xué)原子論后,就從這一普遍原理出發(fā),考察不同元素的原子之間的相互關(guān)系及其規(guī)律性。他注意到:一種元素的原子不僅可以同另一種元素的一個原子相化合形成化合物,也可以同另一種元素的兩個、三個或更多個原子相化合形成化合物,而每種元素的原子的重量(原子量)又都是固定的。據(jù)此運(yùn)用原子論就可以推論得出:在由兩種元素生成的多種化合物中,同一定重量的第一種元素相化合的第二種元素的重量,彼此間就必然會呈現(xiàn)出簡單整數(shù)比的關(guān)系。
沿著這樣的思路前行,后來,化學(xué)家們用演繹方法推理出了“倍比定律”。此后,道爾頓根據(jù)倍比定律的邏輯推理,有目的地進(jìn)行了定量分析實(shí)驗(yàn),從氮的氧化物、碳的氧化物等一系列化合物組成分析的數(shù)據(jù)中證實(shí)了倍比定律的成立。
3.2.3 科學(xué)假說
科學(xué)假說的出現(xiàn)是理論方法日趨成熟的一個標(biāo)志。因?yàn)檫\(yùn)用假說方法能夠在已知科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上超出經(jīng)驗(yàn)感覺的范圍,對未知現(xiàn)象作出假定性的說明。正如1811年,意大利化學(xué)家阿伏伽德羅提出分子假說時所做的那樣。當(dāng)時道爾頓的原子論和蓋·呂薩克所發(fā)現(xiàn)的氣體體積簡比定律的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)之間正處于不可調(diào)和的矛盾狀態(tài)。而解決這一矛盾,不能單純依靠經(jīng)驗(yàn)方法,以此為契機(jī),阿伏伽德羅提出“分子假說”,把原子理論推向前進(jìn)。阿伏伽德羅的理論研究有一個總的指導(dǎo)思想,那就是試圖找出化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系。同時還試圖用數(shù)學(xué)方法不但表示化合物的物理性質(zhì),還用它來表示化合物的化學(xué)性質(zhì)。
由于主客觀方面的原因,分子假說長期受到壓抑而未獲承認(rèn),直到坎尼查羅加以重新論證和分子量的實(shí)驗(yàn)測定得以確認(rèn),終于把道爾頓的原子論和阿佛加德羅的分子假說協(xié)調(diào)成一個合理的理論系統(tǒng),也就是說,通過分子假說的方法把道爾頓原子論發(fā)展成為原子分子學(xué)說。
3.2.4 比較分類
這是既有區(qū)別又有密切相關(guān)的一組理論方法,它們是近代化學(xué)得以完成其“整理材料”任務(wù)的一對重要思維工具。“比較”是根據(jù)物質(zhì)及其運(yùn)動變化屬性之間的某些共同點(diǎn)或相似方面的對稱比對,以揭示其內(nèi)在本質(zhì)聯(lián)系的推理方法,而“分類”則是根據(jù)事物之間的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)把研究對象區(qū)分為不同從屬關(guān)系的邏輯方法。可見“分類”是以“比較”為基礎(chǔ)的,兩者相輔相成,有助于化學(xué)家們透過紛繁復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象,尋找到隱藏在背后的化學(xué)物質(zhì)及其變化的規(guī)律。十九世紀(jì)中期,以門捷列夫?yàn)榇淼臒o機(jī)化學(xué)家就是創(chuàng)造性地運(yùn)用比較與分類的方法,把當(dāng)時已有的龐雜混亂的化學(xué)元素及化合物的知識加以整理和綜合,從而發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期律。
門捷列夫既強(qiáng)調(diào)在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過全面的比較和自然的分類,從質(zhì)和量(即元素性質(zhì)和原子量)的關(guān)系上去對化學(xué)元素的自然體系進(jìn)行理論概括,又主張只有把歸納與演繹、分析與綜合結(jié)合起來,才能發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)周期性變化的規(guī)律并據(jù)此作出科學(xué)的預(yù)測。他對某些公認(rèn)原子量的校正和對類鋁(鎵)、類硼(鋁)、類硅(鍺)的預(yù)測就是有力的例證。
3.2.5 化學(xué)直覺
隨著科學(xué)原子論、分子假說、原子分子學(xué)說的建立和元素周期律的發(fā)現(xiàn)及周期系理論的形成,在整個19世紀(jì),理論方法已在化學(xué)方法中居于主導(dǎo)地位。但是也應(yīng)當(dāng)看到在理論方法發(fā)展的同時,經(jīng)驗(yàn)方法也在進(jìn)一步發(fā)展,而且構(gòu)成了理論方法發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。尤其在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域,基于發(fā)展了的經(jīng)驗(yàn)方法派生出了一種非邏輯推理——化學(xué)直覺,它極大地推動了有機(jī)分子結(jié)構(gòu)理論的建立與建立與發(fā)展,并賦予化學(xué)理論方法特有的個性化色彩。
所謂“直覺”是一種在感知過程中未經(jīng)嚴(yán)格邏輯證明,但能迅速而準(zhǔn)確填補(bǔ)知識空白的能力,廣義的直覺包括靈感(頓悟)及直感、直觀等不同層次的一類非邏輯思維形式。科學(xué)史表明,化學(xué)家尤其有機(jī)化學(xué)家,他們擅長于憑籍化學(xué)經(jīng)驗(yàn)取得對化學(xué)事實(shí)的直觀的理解,并能卓有成效地運(yùn)用那種不注重邏輯推理,而直接得到基本正確的結(jié)果。例如,在制備某一染料之前,對于它的顏色他也會有一定的設(shè)想,在試圖合成一種具有某種藥性的藥物時也往往有一種預(yù)見,而結(jié)果往往跟預(yù)想取得一致。這也就是說,化學(xué)家有了豐富的化學(xué)經(jīng)驗(yàn),就會有一種油然而生的對某些結(jié)果的“預(yù)感”或“直感”——這也許是化學(xué)家,尤其是有機(jī)化學(xué)家所具有的一種特有的科學(xué)素養(yǎng),稱之為“化學(xué)直覺”,這是一種認(rèn)識上的飛躍,屬于直覺思維范疇。
盡管這種直覺思維并未以突發(fā)性的形式出現(xiàn),即不表現(xiàn)為“靈感”或“頓悟”,但基于豐富的化學(xué)經(jīng)驗(yàn)并通過長時間的沉思和積累,化學(xué)家會有更多的機(jī)會獲得這種靈感或頓悟的。應(yīng)該承認(rèn),依靠“化學(xué)直覺”,有機(jī)化學(xué)家用化學(xué)變化的邏輯就能想象或預(yù)感原子在空間中的復(fù)雜構(gòu)型,并通過富有成效的實(shí)驗(yàn)合成手段制成具有這種構(gòu)型的有機(jī)化合物,進(jìn)而在理論與實(shí)踐的結(jié)合上把握住了有機(jī)物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,建立起了有機(jī)分子結(jié)構(gòu)理論。可見化學(xué)直覺是有機(jī)化學(xué)家富有創(chuàng)造潛力的一種標(biāo)志。眾所周知,德國有機(jī)化學(xué)家凱庫勒就是一個杰出的代表。正是他,把個人的才智和對碳原子相互結(jié)合關(guān)系的理論研究相聯(lián)系,最終完成了一種天賦般的直覺判斷——苯的碳原子之間成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在這里,凱庫勒的個人才智主要表現(xiàn)在他早期學(xué)習(xí)建筑所獲得的對事物“空間結(jié)構(gòu)美”的認(rèn)識和對事物形象化的孜孜追求。一旦這種才智和他的化學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累相結(jié)合,就會產(chǎn)生一種閃耀智慧火花的化學(xué)直覺。
參考文獻(xiàn):
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在發(fā)現(xiàn)以前,外科手術(shù)治療最大的障礙是難忍的疼痛。雖然許多國家(如中國,印度,巴比倫,希臘等)在古代即積累了麻醉法的經(jīng)驗(yàn),主要是應(yīng)用植物性(曼陀羅花,鴉片,印度大麻葉等),亦有神經(jīng)干機(jī)械性壓迫,飲酒,放血等使病人喪失神志,甚至棒擊病人頭部造成昏迷的“麻醉”方法,也有手術(shù)時在手術(shù)部位搽酒精,靠酒精的吸熱作用減緩疼痛感,但這些方法都不能使人滿意。由于手術(shù)病人十分痛苦,休克極多,迫使手術(shù)向快速方向發(fā)展。俄國外科醫(yī)生皮羅果夫可三分鐘鋸斷大腿,半分鐘切去。法國名醫(yī)讓?多米尼克?拉里24小時為200個人做完了截肢手術(shù)。病人的痛苦可想而知。
19世紀(jì)以來,手術(shù)治療的客觀要求日益增長,對麻醉的要求也更加迫切,同時化學(xué)的發(fā)展為麻醉的探索和研究提供了有利的條件。英國化學(xué)家漢弗萊?戴維在1799年自己吸入氧化亞氮(笑氣)后,發(fā)現(xiàn)其炎癥部位的疼痛有所緩解,因而他斷定:“氧化亞氮,可以用于出血不多的手術(shù)時使其產(chǎn)生麻醉作用。”可是他的發(fā)現(xiàn)長期以來并未引起人們的重視。1824年希克曼以二氧化碳,氧化亞氮和氧氣于動物實(shí)驗(yàn)中施行了麻醉,并進(jìn)行了截肢手術(shù)。他要求進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn),但未被應(yīng)允。直到1893年,化學(xué)家斯考芬證實(shí)吸入多量笑氣可使人呈醉態(tài),甚至失去知覺,使用麻醉劑的時代才真正開始了。美國牙醫(yī)韋爾斯在1844年做拔牙手術(shù)時使用了這種鎮(zhèn)痛藥。
1818年,著名科學(xué)家法接第的著作中曾指出“乙醚有致人昏迷的作用,其效應(yīng)與氧化亞氮很相似”。醫(yī)生們從中受到啟發(fā)。1842年,美國羅徹斯特的一個叫威廉?克拉克的學(xué)化學(xué)的學(xué)生,給一個需要拔牙的婦女施用了乙醚,使她在拔牙時無痛苦。同年3月30日,美國的另一位醫(yī)生克勞福德?郎格應(yīng)用乙醚吸入式麻醉方法,成功地為一個頸背部腫瘤患者進(jìn)行了切除手術(shù),隨后他繼續(xù)用乙醚進(jìn)行了許多小手術(shù)。由于當(dāng)時郎格居處偏僻,他的成就未能被世人所知。1846年10月16日,美國馬薩諸塞州總醫(yī)院的威廉?莫頓用乙醚麻醉,從一個病人的脖子上割下一個腫瘤,僅歷時8分鐘,首次證明在進(jìn)行大手術(shù)時,能用乙醚來進(jìn)行全身麻醉。這次手術(shù)成功的消息在美國迅速傳開,而后又傳遍了全世界。各國相繼采用乙醚麻醉進(jìn)行手術(shù),結(jié)束了病人必須強(qiáng)忍劇痛接受手術(shù)的時代。中國和俄國都是在莫頓成功的次年即開始采用乙醚麻醉的國家。(據(jù)《科技之光》)
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2.教材的基本結(jié)構(gòu)和體系是從學(xué)生生活中須臾離不開的空氣,水以及碳等引入,學(xué)習(xí)元素和化合物知識,同時有計(jì)劃地穿插安排部分基本概念,基本理論和定律。這樣使教材內(nèi)容的理論與實(shí)際很好地結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本理論和基本概念解決生活和生產(chǎn)中常見的化學(xué)問題的能力,還可以分散學(xué)習(xí)基本概念和基本理論,以減輕學(xué)習(xí)時的困難。為了有利于教師安排教學(xué)和便于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握,每章教材的篇幅力求短小,重點(diǎn)較突出。
3、從我國的實(shí)際出發(fā),注意減輕學(xué)生過重的課業(yè)負(fù)擔(dān),使學(xué)生學(xué)得積極主動。根據(jù)一個合格公民的需要精選教材,從深度,廣度以及習(xí)題難度上合理安排。按照教學(xué)大綱中規(guī)定的需要“掌握”、“理解”的內(nèi)容作為教學(xué)的重點(diǎn),而對要求“了解”,“常識性介紹”以及“選學(xué)”的內(nèi)容,力求分清主次,區(qū)別對待。
4、為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,幫助學(xué)生理解化學(xué)概念和記憶所學(xué)的知識,教材中編入了數(shù)頁彩圖和約200幅圖表。其中有的是集中反映某純凈物用途的,有的表現(xiàn)我國古代和現(xiàn)代工業(yè)成就的,有的配合化學(xué)科學(xué)發(fā)展的歷史,刊印了科學(xué)家的肖像,有的用最新的科學(xué)成就圖示啟發(fā)學(xué)生鉆研科學(xué)的積極性。為了符合學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律,除了與小學(xué)自然、初中生物、地理、物理等學(xué)科密切聯(lián)系,便于教和學(xué)外,在教材內(nèi)容的敘述上力求使學(xué)生愿讀、易懂、有興趣。
5、教材除普遍重視演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)外,還注意適當(dāng)增加了能引起學(xué)生興趣和有利于學(xué)生理解概念的實(shí)驗(yàn)。針對學(xué)生的差異還編了9個選做實(shí)驗(yàn)及一些家庭小實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念,理解和鞏固化學(xué)知識,培養(yǎng)技能,能力以及科學(xué)態(tài)度和方法。
三、教學(xué)目的和要求:
1.理論知識聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、自然和社會現(xiàn)象的實(shí)際,學(xué)生的生活實(shí)際,使學(xué)生學(xué)以致用。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的能力和創(chuàng)新精神,使學(xué)生會初步運(yùn)用化學(xué)知識解釋或解決一些簡單的化學(xué)問題。
2.重視基礎(chǔ)知識和基本技能,注意啟發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)學(xué)生的能力。使學(xué)生學(xué)習(xí)一些化學(xué)基本概念和基本原理,學(xué)習(xí)幾種常見的元素和一些重要的化合物的基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算的基本技能,了解化學(xué)在實(shí)際中的應(yīng)用。
3.培養(yǎng)學(xué)生的科技意識、資源意識、環(huán)保意識等現(xiàn)代意識,對學(xué)生進(jìn)行安全教育和愛國主義教育。
四、具體措施:
1.重視基本概念的教學(xué)
化學(xué)基本概念的教學(xué)對于學(xué)生學(xué)好化學(xué)是很重要的。在教學(xué)中,既要注意概念的科學(xué)性,又要注意概念形成的階段性。由于概念是逐步發(fā)展的,因此要特別注意遵循循序漸進(jìn),由淺入深的原則。對于某些概念不能一次就透徹地揭示其涵義,也不應(yīng)把一些初步的概念絕對化。在教學(xué)中要盡可能做到通俗易懂,通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)的分析、比較、抽象、概括,使學(xué)生形成概念,并注意引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí),生活和勞動中應(yīng)用學(xué)過的概念,以便不斷加深對概念的理解和提高運(yùn)用化學(xué)知識的能力。
2.加強(qiáng)化學(xué)用語的教學(xué)
元素符號、化學(xué)式和化學(xué)方程式等是用來表示物質(zhì)的組成及變化的化學(xué)用語,是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。在教學(xué)中,要讓學(xué)生結(jié)合實(shí)物和化學(xué)反應(yīng),學(xué)習(xí)相應(yīng)的化學(xué)用語,結(jié)合化學(xué)用語聯(lián)想相應(yīng)的實(shí)物和化學(xué)反應(yīng)。這樣,既有利于學(xué)生記憶,又有利于加深他們對化學(xué)用語涵義的理解。還應(yīng)注意對化學(xué)用語進(jìn)行分散教學(xué),通過生動有趣的學(xué)習(xí)活動和有計(jì)劃的練習(xí),使學(xué)生逐步掌握這些學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。
3.重視元素化合物知識的教學(xué)
元素化合物知識對于學(xué)生打好化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)十分重要。為了使學(xué)生學(xué)好元素化合物知識,在教學(xué)中要注意緊密聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)直觀教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)和電化教學(xué),讓學(xué)生多接觸實(shí)物,多做些實(shí)驗(yàn),以增加感性知識。要采取各種方式,幫助他們在理解的基礎(chǔ)上記憶重要的元素化合物知識。在學(xué)生逐步掌握了一定的元素化合物知識以后,教師要重視引導(dǎo)學(xué)生理解元素化合物知識間的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生理解元素化合物的性質(zhì),制法和用途間的聯(lián)系,并注意加強(qiáng)化學(xué)基本概念和原理對元素化合物知識學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用。