科學文化論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇科學文化論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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主管單位：中國科學院

主辦單位：中國科學院自然科學史研究所;中國科學院規劃戰略局

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：16開

國際刊號：1672-6804

國內刊號：11-5184/G

郵發代號：80-184

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2004

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聯系方式

期刊簡介

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二、科學教學的原則

1.適度性。教師要針對學生可以接受的范圍及課本內容合理安排教學內容，制定可行性較強的教學體系和教學目標。教學過程中，為了掌握學生對知識的學習情況，可以分四個階段提高教學效率。感受指在剛剛接觸化學知識時，學生僅對教師講解的課本內容有基本了解和大概印象，需要學生在學習過程中留心相類似的內容，自己要注意總結和對比記憶。如講解常見化學物質的分子式時，要在大腦中形成立體的分子構成。聯系指將講解的科學方法和解題思路貫穿學習中，在學習中注意方法和內容聯系起來，通過練習和思考逐漸熟練運用方法。例如，在學習書寫化學方程式時，一些金屬元素和鹽酸發化學反應的化學方式是不一樣的，系數也不一樣，但都是金屬元素和鹽酸發生化學反應，可以通過聯系金屬的相同性質書寫方程式，從而舉一反三，降低書寫難度。應用指通過基礎化學知識的學習解決化學問題。例如，在化學學習中，比較常見的問題就是在主要物質中摻有其他化學物質，如何檢驗這種物質的存在等。評價指根據自己建立的科學知識體系判斷他人的學習研究是否有價值，當然這要求學生自身知識能力足夠高。

2.適時性。適時性的教學原則要求教師在確實有進行科學教育的必要時采取措施，否則會適得其反。化學課本中隱含科學的方法，有的知識內容與教學方法聯系密切，在講解那部分時要注意滲透教學方法。教師要在恰當的時候講解化學理論的來源及相關知識等，達到擴展學生知識面的目的。例如，在學習溶液的酸堿性時，常見的酸性溶液有酸溶液和某些鹽溶液，如硫酸氫鈉，對于其他不常見化學溶液沒有講解的必要。

三、科學教學的方法及措施

1.充分利用教學模具進行教學。在學習化學分子式及空間結構的時候對學生的空間想象能力和邏輯思維能力的要求比較高，而初中學生剛剛開始接觸化學，很難形成空間想象，這就需要教師在教學過程中借助教學模具進行教學和講解，讓學生通過空間想象和模具幫助，先學習基礎知識，再通過了解和講解揭示其奧秘。例如，在學習一些化學分子式的結構書寫時，首先要記得該化學分子式是什么，然后才能知道在畫結構的過程中需要用到什么元素和幾根化學鍵，如寫三氧化二鐵的分子結構時，先想想其空間結構，或者借助化學模具，再進行書寫，久而久之，也就有了一定的空間想象能力。

2.通過比較、分析，熟記多種化學知識。化學元素太多太亂，很容易記錯記混，這就需要學生通過對比記憶，根據自己學到的化學知識和經驗形成自己的學習方法。例如，在剛剛接觸化學的時候，最基本的內容有固體、液體、氣體。除了狀態不同外，還要區分固體的顏色、性質等，如銅和氧化鐵都是紅色固體，但兩者的化學分子式是不一樣的。這就需要通過分類和比較進行記憶，可以按照狀態、顏色的不同進行分類。

3.運用學到的化學理論對不了解的方法進行探索。在化學學習過程中，經常用到的一種方法就是化學假說法，化學假說法指運用已經學習和掌握的化學原理，對未知的化學現象和化學規律進行探索，而探索結果就需要時間和真理驗證，初中生不能對自己得出的結論做出對或錯的判斷，但是這種方法能激發學生的學習興趣和積極性。其實，化學假說法能最大限度地調動學生學習主觀能動性和積極性，更有效地培養學生的思維能力，發揮學生學習中的獨創精神，提高學生的科學素質，為以后從事科學研究工作打下科學方法的基礎。例如，化學家拉瓦錫根據燃燒現象與空氣中的化學成分相聯系，通過思考和研究，提出燃燒的氧化學說。

4.善于歸納和總結學習過程中遇到的知識。歸納所學知識和整理知識體系是學習化學的常用方法，養成對知識的整理和歸納的好習慣，能夠提高學習效率，達到事半功倍的效果。歸納從一些具體事例中概括整理出相應的結論，發揮學生的主體作用，歸納內容和歸納形式都由學生根據自己的學習情況所決定，在歸納和整理的過程中加深對知識的記憶，在提高學習效率的同時達到復習效果，所以說歸納和整理是很重要的。例如，在學習元素周期時，根據教師思路學習和掌握前二十號元素的電子排布情況，在觀察和歸納的過程中，很容易得出電子的排布和變化規律，根據元素化合價的變化和元素原子半徑的變化從而得到排布規律，這樣就能達到提高學習效率的目的。

5.充分利用化學課本。學習化學不管采用什么形式，都離不開化學課本，而化學課本中的內容排版就是按照學生接受程度和理解能力進行的，這就是一種隱含的科學教學方法，也是教師在教學過程中需要學習的。例如，初中化學中身邊的化學物質這一部分內容可以分為這幾部分，地球周圍的空氣、氧氣、碳和碳的氧化物、自然界中的水、金屬與金屬礦物、溶液、生活中常見的化合物等其他部分，是按照簡單到復雜安排的，簡單來說是教材中的一條知識線。抓住這條知識線能幫助學生學習和掌握課本的基礎知識，還能使教師講課條理清晰。這樣的教學安排能幫助學生理解和學習化學知識，是幫助學生學習的重要措施。

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如在“同一反應中用不同的物質來表示反應速率時數值與化學計量數的關系”的內容學習上，教材沒有直接給出或舉例給出結論，而是在“交流與討論”欄目提供了“N2O5在四氯化碳溶液中發生分解反應的實驗數據”，讓學生自己通過計算得到數據，填入表格，并通過問題啟發學生分析發現有關規律。這一知識點不是很難，學生通過直接聽講也能理解，但這樣除了記憶性知識之外別無所獲。在實踐中，教師可充分利用課本欄目資源轉換教與學方式，培養學生勇于實踐、敢于提出挑戰的探究精神，學生不僅能學會學科知識，更直接體驗了科學探究的過程，將“是什么”和“怎么得到”融為一體，使學生對知識的理解和把握更加有效，培養了學生探究和自主學習的能力，提高學生的科學素養。在這知識快速發展的時代，只有“學會學習”的學生才能迎接各類挑戰。轉換學生的學習方式，通過探究，帶著問題去學習，凸顯學習過程，形成學生內在的學習動機、批判的思維品質和思考問題的習慣；通過自主學習，凸顯學習的主動性和獨立性，弘揚人的自主精神；“學會學習”的主要目的首先在于讓學生在學習方式轉變的前提下，更好更扎實地掌握科學知識。有了扎實的科學知識，才能更有效的提高學生科學素養。

2通過化學實驗，提高學生科學素養

高中化學實驗教學是教學的重要內容，教師通過實驗教學滲透對學生的科學素養教育，以此實現科學素養提高的目標。在具體教學時，教師首先要引導學生對教材中安排的實驗進行分析，通過小組合作討論等不同形式，針對實驗設計中的不足進行優化，借此培養學生的思維能力與創新意識。其次，在化學實驗教學中，教師還可以借助儀器設備的制作來培養學生的動手能力和創新精神。日常實驗教學中，適當引入實驗器材的自制活動，以及對現有器材進行組裝、改進和調整，讓學生在操作過程中進一步掌握實驗器材的設計原理與實驗的反應原理。

如“氨氣的性質”在高中化學中是一個重要的知識點，教材用三個演示實驗分別介紹了氨氣極易溶于水、水溶液成堿性和能與酸反應的三個性質，但實驗中存在著以下的缺陷：前期制備氨氣的過程復雜，而且排空氣法收集氨時容易擴散到空氣中，造成空氣污染，預先準備好的氨氣往往會出現泄漏、潮濕等現象，導致實驗效果不理想，實驗2和實驗3中的濃氨水露置在空氣中，也造成空氣污染，不符合綠色化學的理念，影響健康。因此通過改進實驗方案和實驗裝置，把三個實驗結合在一起做可以避免上面的缺陷。實驗裝置設計如圖1。具體操作如下：進行氣密性檢查后在燒瓶1的底部加入一些固體氫氧化鈉，在針頭處換上裝有濃氨水的針筒，在燒杯1處放PH試紙（紅色石蕊試紙）后，慢慢的把濃氨水注入燒瓶1中，通過向下排空氣法收集氨氣，若PH試紙變（紅色石蕊試紙）藍色了（實驗2），說明氨氣已經收集滿了。然后在燒杯2中滴入酚酞，關閉止水夾2和止水夾3，把針筒內的水打入燒瓶2內，同時打開止水夾1，燒杯2中的水迅速上升，在燒瓶2中的尖嘴導管上出現紅色的噴泉現象（實驗1）。最后等噴泉結束后，在燒瓶1上口的針頭處換上裝有濃鹽酸的針筒，把濃鹽酸打入燒瓶1內，出現大量白煙（實驗3）。這個實驗首先實現了氨氣的制備、收集和物理性質、化學性質實驗的一體化處理，使實驗成功率，可信度更高，讓學生更真實地去體驗理解氨氣的性質；同時操作輕松快捷，現象明顯，課堂耗時短，非常適合做演示實驗；而且兩個燒瓶一紅一白，有很強的視覺效果，很好地提高了學生的實驗興趣。最重要的避免了氨氣進入空氣中，環保無污染，體現了綠色化學思想。

高中化學課程標準指出：“通過以化學實驗為主的多種探究活動，培養學生的創新精神和實踐能力。”在本案例中，首先通過操作復雜實驗，來引導學生思考如何簡化，通過合作討論，互通信息，解決學生在實驗理解上的“信息溝”差距，達到共同思考共同提高的目的；其次根據學生討論結果和教師引導的方向進行實驗改裝，讓學生更直觀地把思考和動手結合起來，有效強化學生的探究意識，促進思考方式改變，進而促進學習方式的自覺轉變，更重要的是通過改裝，讓學生明白技能創新和實踐方法的真正意義所在；同時培養學生的實驗興趣和個性特長，良好的實驗興趣是形成良好的科學品質的前提。有了良好的科學品質，科學素養的提高是指日可待的事情了。

3利用化學史，培養學生科學上的人文素養

化學學科在發展過程中，無數研究人員為之付出了艱辛努力，他們的介紹化學家們的科學態度、研究方法、成功或失敗的經驗教訓，勇于探索、大膽創新的科學態度，堅持實踐、百折不擾的科學精神，既能向學生展示化學知識的“來龍去脈”，加深對化學知識的理解，又可讓他們明白化學并不枯燥呆板，而是一門不斷發展的生動有趣的學科。因此，傅鷹教授認為化學史教育是很有必要的，他認為“化學史給人以智慧。”如在學習元素周期表知識時，可介紹元素周期律的發現史：1862年尚古多的“螺旋圖”1864年邁爾的“六元素表”1869年門捷列夫化學元素周期律的確立，把化學元素納入了一個完整的體系，使化學進入了系統化的階段。從以上的故事中我們可以讓學生領悟到：科學和真理是人們在不斷追求和探索中逐漸呈現的，許多科學家始終堅持實事求是的科學態度、精益求精的工作作風、鍥而不舍的鉆研精神，獲得了一個又一個的重大發明和發現。通過對這些史實的感受，使學生體會人類在追求真理的道路之曲折艱辛，但只要孜孜不倦的不懈努力終會結出累累碩果。

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一、前言

我國跨文化交際研究之父、北京外國語大學博士生導師胡文仲教授在2006年北京外國語大學舉行的《人文教育與通識教育研討會》上指出：“外語專業畢業生人文基礎很差，批判性思維能力很弱；對西方文化了解膚淺，對中國文化了解更少。”（胡文仲、孫有中，2008：141）“英語專業怎么辦？”辦法之一是在英語文學課上做文化導入，以“少而精”（孫有中，2008：前言）的原則以多元智能的文化補白、文化嵌入、文化叢和文化高地的方法進行文學教學的文化導入來“醫治”罹患：“思辨缺席證”（黃源深，1999）的“英國病人”，解決我們的學生“沒文化”的問題。（孫有中，2008：110）的問題。下面是以文化內容為依托的部分文學課表。

二、新教學模塊

Table　1　Curriculum／（課表）

北京外國語大學博士生導師，何其莘教授指出：對于中國學生來說，學習英美文學主要是提高學生理解語言的能力……特別是在閱讀文學作品時（作者加）要特別注意語言背后的東西。教學中，老師的教材選擇不固定。1.文化嵌入：以莎士比亞的課程內容為例。十四行詩第18首的“sum-mer”和“夏天”文化區別作文化嵌入。2.文化補白：《哈姆萊特》中俄狄浦斯情節可以用文化補白。3.文化叢：《威尼斯商人》中猶太教的歷史用文化叢并以新視角重新審視“吝嗇鬼”夏洛克。4.文化碰撞：雪萊的《西風頌》里的“west　wind”在漢語里是貶義，讓學生進行文化討論。5.文化高地：把文學中與文化有關的有爭議的內容進行文化補白／嵌入／文化叢的新模塊教學，比如莎士比亞的十四行詩第18首中的summer譯成夏天有爭議。這是中英地理位置的不同導致的文化差異。所以產生碰撞的翻譯值得學生深思。

在講杰克倫敦的作品《馬丁·伊登》時老師用文化補白的形式把中國文化老莊的“不得已”與美國的首創精神進行文化嵌入然后進行比較，之后再加入他的短篇小說《熱愛生命》和《生火》，然后對人的自由意志和人的智力較量等哲學內容置于精神高地進行文化補白。《馬丁·伊登》這一課學生聽得津津有味，不愿下課。兩周后，老師在課上問學生：哪種文學課你們最喜歡？全班同學異口同聲地說：杰克倫敦的《馬丁·伊登》。從此文化視窗里的文學景象以文學課上的文化介入的教法誕生了。教師挖掘出了多維度的文學教學文化介入的方法讓學生耳目一新。從論文寫作和收集的數據來看，學生的思辨能力確實有了提高，打通中西文化初見成效。

三、數據分析

為了保證數據的權威性，問卷采用北外胡文仲教授的問卷模板，稍加修改。問卷班級為2007級9-14班非師學生。有效問卷116份。

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2設計課堂教學

在課程教學中介紹物理化學原理的同時，采取理論聯系實際的教學方式，結合生活中常見的或有趣的實際現象，讓學生帶著問題去聽課，以激發學生的學習熱情和學習興趣，使原本晦澀難懂的內容變得生動、易于理解。例如，在講化學熱力學的知識時，先問為什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰會非常順暢？在講到表面化學的知識時，先問為什么衣物上的油污只用水是洗不干凈的，必須用肥皂、洗衣粉等表面活性劑？為什么雨后荷葉、小草上水珠都呈球形？為什么毛細玻璃管中的水呈現凹液面，汞則呈現凸液面？還有讓學生用化學動力學的理論來說明為什么天氣熱的時候，牛奶、食物更容易變質？能否應用滲透壓的知識來解決海水的淡化問題等等。讓學生帶著問題去聽課，利用所學的知識對問題做出合理的解釋，才能讓學生真正的體會到物理化學理論學習的重要性和實用性，激發學生的學習熱情和學習興趣。

3改革教學模式

美國教育家杜威指出：教育不是一種“告訴”和“被告訴”的事情，而是一個主動和建設的過程。改革以前“填鴨式”、“灌輸式”的教學方法，盡量采用“研究式、啟發式、討論式”教學模式。教學方法的先進與否，將直接影響創新人才的培養成果。因此，在課堂上一方面教師講課要堅持少而精、博而通的原則，另一方面也要適當的開展討論啟發式教學，提出一些拓寬思路的研究型問題，增加課堂上師生的互動，增強雙向交流。改變教師“一言堂”的傳統教學模式，利于學生注意力的集中，激發學生的學習積極性，有效提高課堂教學效果。

4實施創新教育

同志曾將講過：“一個沒有創新精神的民族是永遠不會前進的民族”。換而言之，沒有創新精神的教育也將是永遠不會成功的教育。教育教學的本質就是開發人的潛能，塑造具有健全人格的人。建立“以人為本”的教育理念，以學生為主體，教師為主導，把學生的發展放在首位，教學中應介紹些和教學相關的科學前沿的內容，拓寬學生的知識面，不斷培養學生的創新意識，提高學生的綜合能力和創新能力。例如，在電化學部分講授化學電源時，除了介紹早期使用的鋅錳電池、可充電的鉛酸電池和鎳氫電池外，可以結合現代社會面臨的節能和環保的要求，向學生講解一些綠色環保新電池的知識。如20世紀60年代以來就被用作空間站及宇宙飛船空間電源的燃料電池，利用太陽光中的能量進行光電轉化的太陽能電池等。在化學動力學部分，光化學反應雖然內容較少，但是光化學與環境科學、生命科學、材料科學及信息科學等緊密相關。因此，可結合科學前沿介紹一些光催化技術在環境污水處理中的應用，開闊學生的視野，激發學生參與科學研究的積極性，培養學生的創新能力。

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一、概述微課

對于許多現代教師而言，微課是一個相當熟悉的概念，教師在制作微課過程中，能夠分割課堂教學內容，將教學時間控制在不超過10分鐘，凸顯出知識要點和重點，讓學生學習活動變得更加具體，微課不僅具有一定的針對性和靈活性，而且可以通過視頻的形式向學生展示，若學生對微課內容存在疑問，或者沒有完全掌握，可以再次播放視頻，鞏固知識內容，采用有效的方法來復習教學內容。

二、微課在初中化學教學中應用的必要性

（一）化抽象為具體，克服知識難點和重點

化學學科具有大量的抽象概念，包括構成物質的離子、分子等等，但學生在傳統的課堂上很少接觸這些東西，難以有深層次的認知，僅僅單純背誦該知識點。而適當引入微課，就能合理利用信息技術，在短期內通過微視頻將離子、分子以及原子不斷放大，將這三種微粒的組成與結構特征向學生展示。此外，還有一些抽象的知識點可以利用微課來解決。

（二）微課能夠提供安全可靠的實驗方式

相信大家都知道，化學實驗具有較強的危險性，由于許多化學物質放在一起極易出現化學反應，造成爆炸事故或者其他的危險事故發生。化學實驗的不成功，主要原因是學生不能充分認識化學藥品以及不合理地使用化學儀器。但是要想學習化學，化學實驗是不可或缺的，有些化學知識的呈現離不開化學實驗。在該情況下，可以利用微課來有效解決。比如：講解《我們周圍的空氣》時，教師可以使用赤磷對附近空氣的成分進行檢測，但我們都明白燃燒赤磷會導致五氧化二磷出現，這是一種具有較強腐蝕性的酸性氧化物。結合基本的常識能夠發現，必須要盡可能防止觸碰或吸入較強腐蝕性的物質，否則容易威脅人們的身體健康。因此，這種排放有毒氣體的實驗就難以在課堂上向每個學生展示，所以應用微課能夠發揮出重要的替代作用。

三、微課在初中化學教學中的應用分析

（一）運用微課打破化學理論教學的重點和難點

化學屬于微觀科學，具有一定的不可觸摸性及抽象性，正是如此，化學仿佛是披著一層神秘的面紗，但學生都不敢揭開。因為處于初中階段的學生對新鮮事物都是十分好奇的，所以往往會出現矛盾的心理。教師在初中化學教學中必須要合理運用學生的該心理，在平時的教學中融入微課，提高學生的學習興趣，營造輕松活躍的課堂教學氛圍。比如：講解《構成物質的基本微粒》時，教師需要引導學生了解該課程的主要內容是建立準確的微粒觀，盡管通過肉眼是不能看見氧分子，用手也不能摸到氧分子，但可以依靠氧氣來生存，其與我們之間存在緊密的關聯。有些學生很有可能會質疑氧分子與氫分子組成水分子的概念，教師在這時需要運用微課視頻向學生展示水通電后分解氧分子與氫分子的整個過程，使他們能夠親自觀看到其變化的神奇魅力，而且加深其在大腦中的記憶，這樣在很大程度上充分發揮出微課突破重點和難點的作用。在課堂結束后若學生有濃厚的興趣，教師可以引導學生更加深入地討論該問題。

（二）運用微課演示危險性高的實驗

學習化學的重要環節是化學實驗，所以其是一門具有較強實踐性的科學，實驗必須要在特定的環境下進行，只有具備各項條件才能夠做好實驗，并且實驗過程是存在危險因素的。有些化學反應所引起的物質具有較強的腐蝕性，這就要求在實驗前做好充分的準備工作。學生理解和認識化學反應的概念主要來自于化學實驗，所以高危險性的實驗無法在課堂上展示，微課就能夠發揮其自身的作用。同時，教師也可以拍攝與教學內容有關的微視頻，仔細記錄實驗過程，引導學生認真學習和觀察。比如：使用酸堿指示劑對物質的酸堿指數進行驗證時，因為濃硫酸具有一定的腐蝕性，只要與人體皮膚發生接觸，極易導致重大的傷害。若教師可以在微課中將各種類型酸堿發出的聲音模擬出來，勢必會給學生帶來煥然一新的感覺，激發學生的學習熱情。

（三）基于微課的翻轉課堂模式

翻轉課堂教學模式最早是在美國出現的，最近幾年在我國得到迅速發展和廣泛應用。基于微課的翻轉課堂模式能夠使學生從被動接受學習轉化為主動接受學習，這樣有助于促使所有學生熟練掌握知識，在很大程度上可以大大提升教師專業素質。基于微課的翻轉課堂模式，簡單來說，就是指教師在教學前運用網絡媒介將微課視頻，使學生提前進行觀看。作為初中化學教師，在教學過程中需要緊緊圍繞微課視頻正確引導學生完成自主探究學習的新型教學模式。比如：講解“氧氣”時，教師在課前可以使用軟件camtasiastudio7.1制作微課視頻，從而將微課視頻在微信平臺上，這就要求學生在課前自覺觀看。為了可以對學生微課視頻觀看效果進行檢驗，教師在微課視頻最后可以增加三道練習題：其一，什么是氧氣的化學性質？其二，什么是氧氣的物理性質？其三，氧氣的用途有哪些？學生將這些作業完成后，可以將答案以微信評論的方式來上傳，并且教師也能及時認真審閱，掌握學生的課前學習具體情況。在學生將微課視頻觀看完后，教師在教學中就能夠圍繞微課視頻以及課本內容有效地實施課堂教學，進一步提升課堂教學水平。大量的教學實踐顯示，在很大程度上基于微課的翻轉課堂教學模式能夠提高學生學習效率，達到預期制定的教學目標，所以這種微課應用方法值得大力推廣。

（四）通過微課引導學生自主學習化學

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學科之間的關聯和交叉如果把科學整體看成一條大河，那么按照各門科學研究的對象由簡單到復雜，可以分為上游、中游和下游。數學、物理學是上游科學，化學是中游科學，生命科學、社會科學等是下游科學。上游科學研究的對象比較簡單，但研究的深度很大。下游科學的研究對象比較復雜，除了用本門科學的方法以外，如果借用上游科學的理論和方法，往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科學之花，可以接下游科學之木”。具有上游科學的深厚基礎的科學家，如果把上游科學的花，移植到下游科學，往往能取得突破性的成就。例如1994年諾貝爾經濟獎授予納什，他在1950年得數學博士學位，1951－1958年任美國麻省理工學院數學講師、副教授，后轉而研究經濟學，把數學中概率論之花，移到經濟學中來，提出預測經濟發展趨勢的博弈論，因而獲得諾貝爾經濟獎。

發展性化學的內涵隨時代前進而改變。在19世紀，恩格斯認為化學是原子的科學（參見《自然辯證法》），因為化學是研究化學變化，即改變原子的組合和排布，而原子本身不變的科學。到了20世紀，人們認為化學是研究分子的科學，因為在這100年中，在《美國化學文摘》上登錄的天然和人工合成的分子和化合物的數目已從1900年的55萬種，增加到1999年12月31日的2340萬種。沒有別的科學能像化學那樣制造出如此眾多的新分子、新物質。現在世紀之交，我們大家深深感受到化學的研究對象和研究內容大大擴充了，研究方法大大深化和延伸了，所以21世紀的化學是研究泛分子的科學。

定義的多維性一門科學的定義，按照從簡單到詳細的程度可以分為：（1）一維定義或X－定義，X是指研究對象。（2）二維定義或XY－定義。Y是指研究的內容。（3）三維定義或XYZ－定義。Z是指研究方法。（4）四維定義或WXYZ定義，W是指研究的目的。（5）多維定義或全息定義。一門科學的全息定義還要說明它的發展趨勢、與其他科學的交叉、世紀難題和突破口等等。這樣才能對這門科學有全面的了解。下面以化學為例加以說明。

化學的一維定義

21世紀的化學是研究泛分子的科學。泛分子的名詞是仿照泛太平洋會議等提出的。泛分子是泛指21世紀化學的研究對象。它可以分為以下十個層次：（1）原子層次，（2）分子片層次，（3）結構單元層次，（4）分子層次，（5）超分子層次，（6）高分子層次，（7）生物分子和活分子層次，（8）納米分子和納米聚集體層次，（9）原子和分子的宏觀聚集體層次，（10）復雜分子體系及其組裝體的層次。

化學的二維定義化學是研究X對象的Y內容的科學。具體地說，就是：化學是研究原子、分子片、結構單元、分子、高分子、原子分子團簇、原子分子的激發態、過渡態、吸附態、超分子、生物大分子、分子和原子的各種不同維數、不同尺度和不同復雜程度的聚集態和組裝態，直到分子材料、分子器件和分子機器的合成和反應，制備、剪裁和組裝，分離和分析，結構和構象，粒度和形貌，物理和化學性能，生理和生物活性及其輸運和調控的作用機制，以及上述各方面的規律，相互關系和應用的自然科學。

化學的三維定義化學是用Z方法研究X對象的Y內容的科學。化學的研究方法和它的研究對象及研究內容一樣，也是隨時代的前進而發展的。在19世紀，化學主要是實驗的科學，它的研究方法主要是實驗方法。到了20世紀下半葉，隨著量子化學在化學中的應用，化學不再是純粹的實驗科學了，它的研究方法有實驗和理論。現在21世紀又將增加第三種方法，即模型和計算機虛擬的方法。化學的四維定義化學是用Z方法研究X對象的Y內容以達到W目的的科學。化學的目的和其他科學技術一樣是認識世界和改造世界，但現在應該增加一個“保護世界”。化學和化學工業在保護世界而不是破壞地球這一偉大任務中要發揮特別重要的作用。造成污染的傳統化學向綠色化學的轉變是必然的趨勢。21世紀的化工企業的信條是五個“為了”和五個“關心”：為了社會而關心環保；為了職工而關心安全、健康和福利；為了顧客而關心質量、聲譽和商標；為了發展而關心創新；為了股東而關心效益。

化學的多維定義———21世紀化學研究的五大趨勢

1、更加重視國家目標，更加重視不同學科之間的交叉和融合在世紀之交，中國和世界各國政府都更加重視國家目標，在加強基礎研究的同時，要求化學更多地來改造世界，更多地滲透到與下述十個科學郡的交叉和融合：1數理科學，2生命科學，3材料科學，4能源科學，5地球和生態環境科學，6信息科學，7納米科學技術，8工程技術科學，9系統科學，10哲學和社會科學。這是化學發展成為研究泛分子的大化學的根本原因。所以培養21世紀的化學家要有寬廣的知識面，多學科的基礎。

2、理論和實驗更加密切結合

1998年，諾貝爾化學獎授予W．Kohn和J．A．Plple。頒獎公告說：“量子化學已經發展成為廣大化學家所使用的工具，將化學帶入一個新時代，在這個新時代里實驗和理論能夠共同協力探討分子體系的性質。化學不再是純粹的實驗科學了。”所以在21世紀，理論和計算方法的應用將大大加強，理論和實驗更加密切結合。

3、在研究方法和手段上，更加重視尺度效應

20世紀的化學已重視宏觀和微觀的結合，21世紀將更加重視介乎兩者之間的納米尺度，并注意到從小的原子、分子組裝成大的納米分子，以至微型分子機器。

4、合成化學的新方法層出不窮合成化學始終是化學的根本任務，21世紀的合成化學將從化合物的經典合成方法擴展到包含組裝等在內的廣義合成，目的在于得到能實際應用的分子器件和組裝體。合成方法的十化：芯片化，組合化，模板化，定向化，設計化，基因工程化，自組裝化，手性化，原子經濟化，綠色化。化學實驗室的微型化和超微型化：節能、節材料、節時間、減少污染。從單個化合物的合成、分離、分析及性能測試的手工操作方法，發展到成千上萬個化合物的同時合成，在未分離的條件下，進行性能測試，從而篩選出我們需要的化合物（例如藥物）的組合化學方法。

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嚴格地說，現在的許多學生，大多都不愛寫作文，也不會寫作文。究其原因，主要是現在的作文教學存在著極大的盲目性、主觀性和隨意性，教材中的作文教學，內容少，過于概況籠統，缺少可操作性，實際教學中“一千個老師心中有一千個‘哈姆雷特’”。在信息飛速發展的今天，語文教育工作者必須盡快實現作文教學的科學化，提高作文教學效率。

一、作文教學目標的科學化

1.開設更多的語言交流課程或者課外活動，諸如對話、演講、辯論、表演。讓全體學生都是參與者，在這個過程中，學生得到鍛煉和提高。

2.編寫專門的寫作教材，給學生更多的作文范例，尤其是適應時代要求，反映時代特色的例文。

3.先育人，后作文。一個人先有好的立場觀點、思想態度、修養境界，然后言意互轉，落實到文字上。

4.把作文課上成全過程的實踐課。實踐是最好的老師，需要是學習的最大動力。作文綜合性強，是深層次思維的結果，當前學校教育的封閉性、被動性、強制性，都要求我們認真探索學生的認知規律，真正以學生為中心，引領他們主動愉快地跨入作文課堂。

二、作文教學過程的科學化

1.大量的、有針對性的閱讀訓練是寫好作文的前提。“書讀百遍，其義自現。”“熟讀唐詩三百首，不會做詩也會吟。”所有的創新都是模仿基礎上的創新，而一定數量的、不同體裁、不同風格例文的展示、比較和欣賞是必不可少的。當前語文教材的問題非常突出的是，多數課文不能做作文的范文，學生不能仿照課文來寫文章，老師只能另外找范文給學生看，由于老師責任心和能力千差萬別，范文質量參差不齊。語文要跟上時代，首先是教材要著眼時代，反映時代，而老師的任務是指導學生從內容和形式兩方面鑒賞、比較、借鑒、吸收。

2.先實踐，后作文。人的正確思想只能從社會實踐中來，相比較而言，從書本、老師、父母那里學習都是間接獲取，其真實性、可信度和說服力都要打折扣。先去田野里種莊稼，間苗，鋤草，然后再說“鋤禾日當午，汗滴禾下土”；早上三點起床，拿起掃帚，穿過伸手不見五指的小胡同，冒著北風和零下20幾度的嚴寒，來到城市的街道上，清掃垃圾，然后再說清潔工的喜怒哀樂。沒有調查就沒有發言權，沒有生活實踐的學生，寫不出好的作文。

3.老師要走在學生前面，做“下水”文。“你要教會學生寫文章，自己要先樂于和善于寫文章，教起來才能左右逢源。猶如游泳教員自己要專于游泳，鋼琴教師自己要精于彈琴，道理是很簡單的。”下水文是根據學生作文的命題或要求親自動筆寫成并用于指導學生的文章，也就是教師寫的范文。語文教師寫下水文一方面是教師從根本上取得作文教學的主動權而堅持各種形式的練筆，另一方面是布置學生作文時，教師本人也同題作文、品嘗作文的甘苦，取得切實的經驗，有針對性指導學生寫作。審題、立意、擬題、選材、組材、布局謀篇、修改定稿。老師只有親身實踐，才能確定準確的教學的重點、難點和教學關鍵。

4.處理好模仿與創新的關系。作文的本質是創新，清朝桐城派文論家劉大魁說：“有所法而后能，有所變而后大。”無論何時，教者都不要只給學生一個固定的套路，而是讓學生在幾個套路中選擇自己中意的一個來模仿，并嘗試有所突破，及時肯定和表揚所有的創新。

三、作文教學評價的科學化

1.激勵性原則。一無是處的人是沒有的，沒有亮點的作文也是沒有的，語文教師在批閱學生作文時，努力發現學生在內容、形式、手法上的嘗試和創新，通過表揚的形式對學生進行心理暗示和強化，讓學生享受成功的喜悅。

2.發展性原則。學生自己建立階段性的作文評價報告，給家長和老師看。家長和老師應關注學生取得的哪怕一點點進步，并向學生加以公開表揚，至少是一個贊美的符號，一句鼓勵，甚至一個動作、一個眼神，都能給學生莫大的信心和動力，讓學生享受成長的幸福。

3.工具性原則。文學是一門藝術，語文是一件工具，只要學生熟練掌握了這件工具的使用，作文符合題意、文從字順、思路清晰、語言通順、書寫工整、沒有錯別字（或者極少），就可以給鼓勵和高分。

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二、化學實驗教學中的方法改進

化學科學的每一項成就都離不開實驗。化學實驗教學可以幫助學生學習元素化合物知識，形成化學概念，獲得理論的感性認識，并通過抽象思維形成理性認識,而通過實驗又可以驗證和鞏固概念、理論，使之發展和深化。化學實驗是培養學生自學能力的重要手段，為培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度和科學方法提供了極好的機會，對促進學生非智力因素的發展、辯證唯物主義世界觀的形成、陶冶思想情操都具有非常重要的作用。因此筆者認為在中學化學實驗教學中應當注重以下幾點。1.培養學生的觀察能力

學生的觀察能力不是自發進行的，要靠教師引導、啟迪，逐漸培養而成。首先在教學中要讓學生明確觀察在化學實驗中的作用及提高觀察能力的意義，要經常要求學生預先做好觀察的準備，提出明確的觀察任務，制定進行觀察的計劃，掌握所必須的具體方法。這樣有助于啟發學生有目的、有計劃的觀察，提高了觀察的效率，使學生的智力技能在良好的非智力品質的配合下迅速提高；其次是教師要根據觀察對象的特征，有意識的訓練學生協調運用多種感官進行觀察，從而提高觀察質量；再有就是指導學生學會既全面、又分清主次的觀察。既全面又分清主次地進行觀察，就是要求既要重點觀察主要現象，又不遺漏觀察次要現象；既要觀察到明顯的現象，又要迅速地發現不易發現或容易消失的現象，經常這樣要求學生，可以培養出學生敏銳的觀察能力；再還有就是指導學生將觀察和思維結合，提高分析和解決問題的能力。觀察的目的是探索和發現問題，達到對事物及其變化規律的認識。觀察能力能引起思維能力的發展。觀察越豐富、越準確，認識就越深刻，思維也就愈加活躍、廣闊。觀察力同時也能提高學生的判斷能力。敏銳的觀察力有助于對復雜的材料進行對比、分析，提高自己判斷是非、區分本質和非本質的能力。教師應有意識的設計一些課題或者針對一些實驗的異常現象，引導學生將觀察和思維緊密結合，從而提高學生分析和解決問題的能力。總之，良好的觀察能力是在實踐中經過一定的訓練而形成的。實驗教學為培養和發展學生的觀察能力提供了良好的途徑，教師必須在教學中有意識的培養和發展學生的觀察能力。

2.培養和發展學生的創新能力

培養和發展學生的創新能力，最重要的是要通過實驗，讓學生獨立思考、大膽操作，在親自實踐的活動中培養和發展自己的創新精神。但是，通過教育實習和見習的親身體會，以及一些走上講臺的化學教師的介紹，目前中學的學生實驗課中，一般做法是將實驗目的、內容預先按實驗報告順序列于黑板上。這嚴重影響了學生思維的發揮，不利于學生創新能力的發展。如果改為根據實驗特點提出課題要求，引導學生運用所學知識，根據實驗目的及內容，選擇儀器藥品，設計實驗方案，然后進行實驗操作。這種教學方式有助于發展學生思維的創造性，又能獲得良好的實驗教學效果。

3.培養學生的辯證唯物主義觀

馬克思說：“化學可以稱為研究物體由于量的構成的變化而發生的質變的科學。”可見，化學與辯證唯物主義有著密切的聯系。但是在中學化學實驗教學中對學生進行辯證唯物主義教育經常被忽視了。在中學化學實驗教學中，不管是教師的教還是學生的學都會受到一定的世界觀和方法論的影響，特別是辯證唯物主義物質觀、對立統一規律和量變與質變規律。對學生進行辯證唯物主義觀點教育，就是要使學生把辯證唯物主義當作科學的世界觀和方法論來理解，并用來指導當前的學習，以幫助他們找到解決問題的途徑，指引他們沿著正確的方向前進。化學實驗教學中對學生進行辯證唯物主義基本觀點教育，有助于提高學生對實驗的興趣，提高實驗效果，培養和發展學生的能力。

【摘要】隨著素質教育改革的不斷深入，化學實驗教學已經成為中學化學教學中的重點部分。在實驗教學中我們不僅要系統地將化學知識傳授給學生，而且要注重培養學生的觀察能力、創新能力以及科學探究能力。

【關鍵詞】化學教學實驗課創新思維習慣獨立

參考文獻：

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九年義務教育初中化學教學大綱，對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求，以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。

1．對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容，按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性，教學要求分為常識性介紹了解、理解、掌握四個不同層次；

2．對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程

3．對化學實驗的教學要求分為練習初步學會兩個層次。在教學中，教師應按要求認真做好每個演示實驗。對于學生實驗，要積極創造條件，力爭使每個學生都有動手做的機會。新教材在編排上遵循大綱規定“初級中學的化學教學是化學教育的啟蒙階段”的原則，適當降低廠理論要求和精減了一些次要概念，為了配合素質教育，培養學生面向未來的適應力，增加了一些金屬、有機物（包括高分子化合物）以及保護生態環境，“溫室效應”。硬水，氫能源、水和人類的關系、金屬和人體的關系、化肥、農藥等內容，體現了化學與生活，化學習社會，化學與生產。科技的緊密聯系，為學生達到規定的化學科學知識水平創造廠條件。應該明確，在構成化學科學素質的諸多要素中，化學科學知識水平始終處于基礎和核心的地位。

二、化學科學能力

化學科學能力是指學生在學習化學知識。應用化學知識解決實際問題的過程中，表現出的心理與個性特征。它包括對物質形態與變化的觀察和感知；化學知識的記憶和想象；對微觀世界和化學現象的理解。概括的能力，對于處在化學教育啟蒙階段的初中學生，應從觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等方面，培養和提高他們的化學科學能力。

1．觀察能力。觀察能力是知覺的特殊形式，是一種有目的、有計劃。是智力三要素（觀察、思維、創造）之一，是智力發展的基矗化學是一門以實驗為基礎的學科，觀察和實驗是化學最基本的研究方法。通過能動的、客觀的、定性、定量的綜合觀察，從實驗的宏觀現象人手，揭示和認識微觀變化的本質。觀察能力不是單一的知覺感知，而是諸多因素綜合性的智力過程。新教材增加廠多幅彩圖、插圖、章頭圖和多項演示實驗在學生實驗前增設了思考題，啟發學生養成自覺觀察的良好習慣。教師除應做好每一演示實驗外，還應在課堂教學、課外活動中，激發學生的觀察興趣，教會他們如何觀察。通過學生動手動腦，由表及里，去租取精，去偽存真的觀察和思考，不斷提高他們的觀察能力，避免只看“饒幀保看“門道”的不良習慣。

2．實驗能力，實驗能力是有目的地在人為控制條件下進行化學反應，認識和發現化學變化規律的能力，實驗能力既包括實驗操作能力，又包括推理、計算，對數據分析處理以及對實驗結論歸納總結、準確表述的能力

教師應認以以下個方面培養和提高學生的實驗能力：①能正確操作實驗儀器和設備；②明確實驗目的；了解實驗原理；④掌握實驗方法；對立驗現象進行準確的觀察和記錄；⑤功實驗結果進行分析處理。導出結論，寫出實驗報告，教師應積極創設實驗條件，努力完成全部必做實驗。有條件的適當做一些選做實驗，鼓勵和指導學生做一些家庭小實驗，克服“教師黑板上講實驗，學生考試背實驗”，只注重理論學習，不重視實驗教學的弊端，充分發揮學生的獨立件和創造性，培養和提高他們動手、動腦能力，以及實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。

3．思維能力。思維是人類在事物表象。概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。其中分析的最基本的過程，新教材正確處理了知識的邏輯順序和學生生理、心理發展順序的關系，在敘述方法和行義方面，注意調動學生士動學習、思考的積極性，以提高他們的抽象思維能力和自學能力，例如，在介紹物質結構的初步知識時，通過實驗和類比，引導學生從宏觀現象深人到微觀結構的本質，通過提出問題，引發思考，然后再概括出結論或概念，使學生從感性認識上升到理性認識。

4．自學能力，自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上，不斷獲取新知識并運用這些知識的能力。化學教學的重要目的之一不僅是使學生“學會”，更重要是使學生“會學”。現代科學技術發展迅速，知識更新周期縮短，如果不“會學”，就無法適應日新月異的社會發展需要。因此，現代教育的一個重要特點，就是培養學生不斷攝取新知識的自學能力，使學生受益終身。

三、化學科學思想水平

學生的化學科學思想水平包括以下個方面：

1．辯證唯物主義思想水平。化學作為一拋勻豢蒲В舊砭具有豐富的辯證唯物主義素材。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育，應結合教學內容，通過有機滲透，使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論，用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性、量變到質變等觀點學習和認識化學問題，提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。

2．實事求是的科學態度。初中化學啟蒙教育階段，應結合教學內容、化學史教學，對學生進行堅忍不拔的精神。實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。通過多種方法與途徑培養學生的科學思維、研究方法和嚴謹求實的治學精神，使學生認識到一切科學知識都來源謔導反過來指導實踐的道理。

3．愛國主義的思想水平，新教材結合教學內容，注意對學生進行愛國主義教育，如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就，以增強學牛的民族自豪感和自信心。密切結合能源、材料、資源等教學內容，進行國情教育和愛國主義教育，使學生樹立起為建設計會卞義祖國而努力學習的浪命感和遠大目標。加里寧說：我沒有看到一門不能教育青年熱愛祖國，并培養他們具有最好的公民情感的科目，”化學也不應例外。

4．環境保護意識水平，人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化，并按一定程序循環著，組成了環境物質的平衡體系。

而人類在生產、牛活中產生的污染卻破壞著人類賴以生存的環境，新教材的有關章節注意結合教學內容。對會生進行防止污染、保護環境的教育，教師應通過“我們只有個地球”的教育，讓學生認識到環境保護的緊迫性別重要性。使學生認小養成愛護環境，保護環境的良好意識和習慣。

四、化學科學品質

化學科學品質指學生學習化學的動機，興趣、情感和意志等化學科學品質是一種非智力因素，在一定條件下對學生的學習水平起看十分重要的作用。

1．化學學習動機。學習動機是指引起和維持學生進行學習活動，達到預定目的的意念。使學生學習動機的最有效的方法，化學足一門非常重要的自然科學，現代社會，不管是高科技成或常生活，都與化學科學息息相關，學化學是我國四化建設的需要，是科學發展和人類進步的需要，在教學中應始終貫穿理想教育這主線，通過具體的實例，生動有趣的教學，使學生明確學生目的，強化學生的學習動機。

2．化學學習興趣興化，化學學習興趣是指學生對化學力求認識、趨近的一種心理傾向興趣是學生學習的主要動力，學習興趣使學生始終對學習保持良好的心理狀態，并在其中得到樂趣和滿足化學教學中豐富裳采的實驗為培養學生的學習興趣創造了得天獨厚的教學情境，此外，使學生明確學習目的，采取有效的教學方法教師淵博的知識等，都是激發和培養學生學習興趣的有效因素