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化學如今有哪些問題還未破解

發布時間:2023-07-08 15:45:43

❶ 在化學教學中還存在哪些問題

一、課題研究的現狀背景分析:
化學是以實驗為基礎的學科,過去,化學實驗在化學教學過程中並沒有得到重視,教師講實驗的現象普遍存在,隨著新課改的深入實施,化學實驗才逐步引起人們的注意。現在都出現了實驗室容納不了大班額學生數;大班額教學實驗,實驗室的儀器、葯品就遠遠不能滿足學生實驗的需要,好多學校實驗老師只能用演示實驗代替學生實驗,勉強完成教學任務。甚至有些學校乾脆不做實驗,只講理論;農村師資力量薄弱,也是影響農村中學實驗教學不能正常的瓶頸,專業化學教師相對缺乏,實驗教學的規范性,科學性就存在很大的問題,也由於師資力量的缺乏,大部分老師課時重,用在實驗和研究上的時間就太少了;農村一些學校管理相對落後,沒有專門的實驗室管理員,實驗室的管理大多交給後勤總務上的老師,他們只起到了一個保管財產的作用,給實驗帶來了很大不便;農村中學學生來自各村的村辦小學,基礎層次不齊,他們的動手實驗能力很差,又性格內向,表現欲不強;以上這些問題都嚴重影響著農村中學化學課實驗教學的開展,於是,盡快尋找途徑,解決農村中學化學實驗中存在的問題,顯得尤為重要。本課題將針對以上問題進行研究探索,尋找解決農村中學化學實驗教學困難的方法。
二、研究的內容:
(一)農村大班額教學葯品儀器相對不足的問題及對策研究;
(二)農村中學化學教師,實驗員配備不足的問題及對策研究;
(三)農村中學學生動手能力較差的問題及對策研究;
(四)部分實驗因條件不夠無法演示或現象不明顯的問題及對策。
三、本課題研究的意義
農村中學化學實驗教學中存在的問題及對策研究對農村中學的實驗教學、學生能力培養及生態環境等有深遠的意義:
(1)能有效緩解目前農村實驗室資源配備不足、無法保證正常實驗開出率的問題。目前,農村中學普遍存在的問題有:實驗室生均面積不達標,設備簡陋,儀器葯品數量不足,實驗室管理不規范,實驗經費投入不夠等,這些問題多年來一直困擾著農村中學化學實驗教學,不能保證實驗課的正常開出率,嚴重影響了新課程在農村的實施。筆者通過實驗替代品的研究,實驗室管理的探索等,能一定程度上緩解農村中學化學實驗中的突出矛盾。使農村中學化學實驗教學健康有序的進行。
(2)能進一步培養學生實驗操作能力與思維能力以及分析問題和解決問題能力。農村學生受各方面的影響,動手操作能力不強,阻礙了新課程在農村的實施,致使農村中學的學生成為「高分低能」的代名詞。農村中學學生實驗能力低下的原因:一是農村師資力量的不足,缺乏專業實驗教師,部分教師在教學過程中重理論,輕實驗,久而久之,學生對實驗操作缺乏興趣;二是農村部分學生性格內向,表現欲不強,不想在老師和同學面前出風頭(主要是女生)。筆者通過對實驗替代品的研究,用部分生活用品替代實驗用品,就增強了學生實驗的積極性;另外,部分演示實驗變成學生分組實驗、原來由教師告知實驗步驟的被動實驗變為在教師的引導下創造性地自己完成實驗。讓學生參與實驗室的管理,在學生的帶動下,能充分調動學生實驗操作的積極性,定期不定期的開放實驗室,能讓學生在課堂上遇到問題,立即來到實驗室通過實驗及時解決,不但能培養實驗動手操作能力,還能和培養學生的分析能力。引導學生積極動手,完成化學手工製作,學生在享受設計製作樂趣的同時,對部分實驗儀器也有更近一步了解,對於培養農村中學學生實驗操作能力起到了積極作用。
(3)有利於節能排減,建設資源節約型社會。大班額的學生化學實驗會消耗大量實驗用品,同時會排放大量廢液,廢氣,廢渣。對環境有一定的污染。筆者通過對「節約型」化學實驗的探索研究,尋找儀器葯品的替代品,這些替代品具有廉價、環保、可變廢為寶。大大節約了學校開支,葯品用量小,向環境排放的有害物質少,對於節約化學葯品,節能減排鬥起到了積極作用,同時,對於培養學生的勤儉節約思想、環保意識、熱愛大自然的思想有深遠的意義。
四、課題研究取得的理論(經驗)成果
(一)經驗成果:
(1)農村大班額教學中葯品儀器相對不足的問題找到了一套較好的解決方法。
目前,農村中學普遍存在大班額教學,而實驗室的實驗資源配備相對較低,加之農村中學經費緊張,雖然國家對農村中學加大了投入力度,配備了必須的一些實驗器材和葯品,可以滿足老師演示實驗之用,可學生實驗需要的葯品數目較大,所以就不能完全滿足學生實驗的需要,但按照課程標準的要求,老師要保證學生實驗的正常開出,就不得不想辦法,學找一些實驗替代品來幫組學生完成實驗。
課題小組的成員通過近幾年的教學實踐,發現初中化學實驗是定性實驗,部分葯品都可由生活品替代,這樣不僅降低了試驗成本,而且也很容易買到,不會耽誤學生實驗時間。如實驗室常用的配置鹽水的氯化鈉,就可以用實驗替代,製取二氧化碳氣體用的石灰石,就完全不用買,筆者所在的學校周邊,最不缺的就是石灰石,老師只需帶領學生撿一些富含

❷ 目前中學化學教學中存在哪些問題或弊端,其教學改革的現狀和趨勢如何

請簡單談一談目前中學化學教學中存在哪些問題或弊端,其教學改革的現狀和趨勢如何?
存在的問題:(1)化學教材內容存在「繁、難、偏、舊」等問題;
――3分 (2)化學教學方法主要是以教師講,學生聽為主的灌輸式;
(3)教學組織形式和手段上,缺乏多樣性;
(4)教學過程更加註重了知識的獲得,忽視了學生能力的培養;
(5)化學實驗教學薄弱,學生動手的機會少。
趨勢:(1)體現以人為本的教育教學新概念,增加人文關懷。
(3分)(2)凸現化學實驗教學的作用,讓學生多動口,多動手,多動腦。
(3)加強STSE課程教學。
(4)精選教學內容,有利於學生發展。

❸ 化學界沒解決的問題有哪些

化學要解決的世紀難題.到了21世紀,數學界、物理學界和生物學界都相繼提出了各自領域的重大難題或奮斗目標。但在化學界,一直沒有人明確提出哪些是化學要解決的世紀難題。

近年來,在世界范圍內出現了淡化化學的思潮。那麼化學界果真提不出重大難題嗎?有人對這一問題,提出21世紀的四大化學難題供大家一起探討。

如何建立精確有效而又普遍適用的化學反應的含時多體量子理論和統計理論?

化學是研究化學變化的科學,所以化學反應理論和定律是化學的第一根本規律。應該說,目前的一些理論方法對描述復雜化學體系還有困難。

因此,建立嚴格徹底的微觀化學反應理論,既要從初始原理出發,又要巧妙地採取近似方法,使之能解決實際問題,包括決定某兩個或幾個分子之間能否發生化學反應?能否生成預期的分子?需要什麼催化劑才能在溫和條件下進行反應?如何在理論指導下控制化學反應?如何計算化學反應的速率?如何確定化學反應的途徑等,是21世紀化學應該解決的第一個難題。

對於這一世紀難題,應予首先研究的課題有:(1)充分了解若干個重要的典型的化學反應的機理,以便設計最好的催化劑,實現在最溫和的條件進行反應,控制反應的方向和手性,發現新的反應類型,新的反應試劑。(2)在搞清楚光合作用和生物固氮機理的基礎上,設計催化劑和反應途徑,以便打斷CO2, N2等穩定分子中的惰性化學鍵。(3)研究其它各種酶催化反應的機理。酶對化學反應的加速可達100億倍,專一性達100%。如何模擬天然酶,製造人工催化劑,是化學家面臨的重大難題。(4)充分了解分子的電子、振動、轉動能級,用特定頻率的光脈沖來打斷選定的化學鍵——選鍵化學的理論和實驗技術。

如何確立結構和性能的定量關系?

這里「結構」和「性能」是廣義的,前者包含構型、構象、手性、粒度、形狀和形貌等,後者包含物理、化學和功能性質以及生物和生理活性等。這是21世紀化學的第二個重大理論難題。

要優先研究的課題有:(1)分子和分子間的非共價鍵的相互作用的本質和規律。(2)超分子結構的類型,生成和調控的規律。(3)給體-受體作用原理。(4)進一步完善原子價和化學鍵理論,特別是無機化學中的共價問題。(5)生物大分子的一級結構如何決定高級結構?高級結構又如何決定生物和生理活性?(6)分子自由基的穩定性和結構的關系。(7)摻雜晶體的結構和性能的關系。(8)各種維數的空腔結構和復雜分子體系的構築原理和規律。(9)如何設計合成具有人們期望的某種性能的材料?(10)如何使宏觀材料達到微觀化學鍵的強度?例如「金屬胡須」的抗拉強度比通常的金屬絲大一個量級,但還遠未達到金屬-金屬鍵的強度,所以增加金屬材料強度的潛力是很大的。以上各方面是化學的第二根本問題,其迫切性可能比第一問題更大,因為它是解決分子設計和實用問題的關鍵。

如何揭示生命現象的化學機理?

充分認識和徹底了解人類和生物的生命運動的化學機理,無疑是21世紀化學亟待解決的重大難題之一。

例如:(1)研究配體小分子和受體生物大分子相互作用的機理,這是葯物設計的基礎。(2)化學遺傳學為哈佛大學化學教授Schreiber所創建。他的小組合成某些小分子,使之與蛋白質結合,並改變蛋白質的功能,例如使某些蛋白酶的功能關閉。這些方法使得研究者們不通過改變產生某一蛋白質的基因密碼就可以研究它們的功能,為開創化學蛋白質組學,化學基因組學(與生物學家以改變基因密碼來研究的方法不同)奠定基礎。(3)搞清楚光合作用、生物固氮作用,以及牛、羊等食草動物胃內酶分子如何把植物纖維分解為小分子的反應機理,為充分利用自然界豐富的植物纖維資源打下基礎。(4)人類的大腦是用「泛分子」組裝成的最精巧的計算機。如何徹底了解大腦的結構和功能將是21世紀的腦科學、生物學、化學、物理學、信息和認知科學等交叉學科共同來解決的難題。(5)了解活體內信息分子的運動規律和生理調控的化學機理。(6)了解從化學進化到手性和生命起源的飛躍過程。(7)如何實現從生物分子(biomolecules)到分子生命(molecular life)的飛躍?如何製造活的分子(Make life),跨越從化學進化到生物進化的鴻溝。(8)研究復雜、開放、非平衡的生命系統的熱力學,耗散和混沌狀態,分形現象等非線形科學問題。如何揭示納米尺度的基本規律

納米分子和材料的結構與性能關系的基本規律是21世紀的化學和物理需要解決的重大難題之一。

現在中美日等國都把納米科學技術定為優先發展的國家目標。錢學森先生說,繼信息科學之後,納米科學技術可能引起新一輪的產業革命。在復雜性科學和物質多樣性研究中,尺度效應至關重要。尺度的不同,常常引起主要相互作用力的不同,導致物質性能及其運動規律和原理的質的區別。

納米尺度體系的熱力學性質,包括相變和「集體現象」如鐵磁性,鐵電性,超導性和熔點等與粒子尺度有重要的關系。當尺度在十分之幾到10納米的量級,正處於量子尺度和經典尺度的模糊邊界中,此時熱運動的漲落和布朗運動將起重要的作用。例如金的熔點為1063℃,納米金(5-10nm)的融化溫度卻降至330℃。銀的熔點為960.3℃,而納米銀(5-10nm)為100℃。

四大難題破解後的美好前景

經過50-100年的努力,如果解決了我這里提出的化學四大難題,不難設想我們美好的遠景:

(1)在解決第一和第三難題,充分了解光合作用、固氮作用機理和催化理論的基礎上,我們可以期望實現農業的工業化,在工廠中生產糧食和蛋白質,大大縮減寶貴的耕地面積,使地球能養活人口的數目成倍增加。

(2)在解決第二和第四難題的基礎上,我們可以期望得到比現在性能最好的合金鋼材強度大十倍,但重量輕幾倍的合成材料,使城市建築和橋梁建設的面貌完全更新。

(3)在充分了解結構與性能關系的基礎上,我們能合成出高效、穩定、廉價的太陽能光電轉化材料,組裝成器件。太陽投射到地球上的能量,是當前全世界能耗的一萬倍。如果光電轉化效率為10%,我們只要利用0.1%的太陽能,就能滿足當前全世界能源的需要。

(4)未來的化工企業將是綠色的,零排放的,原子經濟的,物質在內部循環的企業。

(5)在合成了廉價的可再生的儲氫材料和能轉換材料的基礎上,街上行走的汽車將全部是零排放的電動汽車。我們穿的將是空調衣服。

(6)海水淡化將成為重要工業,從而解決人類生存最嚴重的挑戰----淡水資源緊缺問題。

❹ 學生在學習高中化學過程中存在哪些問題以及解決方案

學生在學習高中化學過程中存在哪些問題以及解決方案
一、知識體系零散,基礎知識不扎實,階段考試成績不穩定:
這一問題的主要表現是:對某些知識點概念理解不清,習題處理有困難。在後續課程中涉及到此類知識點的相關知識會產生連鎖反應,造成進一步的學習困難。如果這種現象持續下去,久而久之,就會象滾雪球一樣形成惡性循環,使得學生對學習產生畏難情緒,導致學習成績下降。
策略:
(1) 自己應該先分析自己。自己對自己最了解,知道自己的學習中哪個環節最薄弱最需要幫助,只要把這個環節打通了剩下的工作就可事半功倍了。也可和老師共同探討這個問題,找出關鍵問題出在了何處。
(2) 制定學習計劃。老師為學生其制定好一個有針對性的學習計劃,包括時間計劃、學習內容和形式等等。因為中學生已經經過了多年的學習過程,有些問題累積的過多,需要系統的來解決,不能只是頭疼醫頭腳疼醫腳,只是解決了表面問題,真到綜合訓練和考試的時候,問題依然會存在。
(3) 要從思想上讓學生下定決心,努力實施。解決自己沉積的問題,不是一朝一夕的事情,需要有恆心、耐心,切忌耍小聰明,敷衍了事。無論採取什麼方案,都要扎扎實實的去做。要讓學生意識到問題是自己的,家長和老師是來幫助自己的,所以無論在何種情況下,自己一定要保持良好的心態,不要跟家長和老師產生抵觸情緒,這樣才能讓自己克服困難,解決問題。
二、平時的作業題都會做,但考試總是考不了高分
這一問題的主要現象是:老師在每節課後留的作業都能比較順利的完成,正確率也比較高,可是一到期中、期末考試的時候,分數就不理想了,平時會做的題也做錯了,稍微綜合一點的題目也不能拿分。如果長期下去學生學習的自信心就會下降,他們就會懷疑自己的能力,考試時底氣就不足,做題猶豫不決,耽誤考試寶貴的時間,就會直接導致成績下降。
策略:
平常的課後作業、練習的目的是用來鞏固、加強所學知識點記憶、理解和運用,並檢測對所學知識點的掌握情況,一般多為專用知識點練習題目,綜合性不是很強。期中、期末考試是階段檢測性考試,是綜合考察學生們對本階段知識點的掌握情況,題目中往往會把知識點進行綜合,以考察學生對所學知識的運用能力。學生之所以出現這種問題,是因為他們只是對基本知識點達到了理解掌握的層次,還沒有達到綜合運用的層次,對多個知識點之間的關系沒有能夠形成知識系統。要解決這個問題,應該在完成課後作業的同時,分析這個題目的設計思想,在今後遇到相關問題的時候,就會比較熟練。
另外,學生在平時完成作業的時候,一定要注意時間的控制。不要有拖拉的毛病。因為考試的時候是在有限的時間內獨立完成,氣氛、心態都和平時有所不同。大家在平時如果對待作業和練習以考試的狀態處理,那麼在考試的時候就會比較從容自如,更好的把握每一道考試題。
三、考試前不知道該怎麼復習,復習什麼
這一問題的主要現象是:每次到考試前復習的時候,看著自己的課本或筆記,感覺無從下手,不知道哪些該看、該記、該練,既浪費了時間,也影響了心情。因為沒能進行充分的准備,盲目應考,總會給自己造成遺憾。
策略:
應考也應該做到知己知彼,才能百戰不殆。對付每一次的考試,都要認真分析考試目的和重點。期中期末考試屬於階段檢測性考試,目的是用來檢測學生對本階段所學知識點的掌握情況。所以對於期中期末考試一方面要梳理自己所學知識點掌握的情況、重難點在哪裡、典型題目、以往試卷等等,期中期末考試中也不乏一些原題出現。書要學到只剩下目錄,也就是對於自己所學內容爛熟於胸,就能把本階段知識點、重點、難點、典型題目、自己的問題找出來,然後有的放矢,就容易把握復習要點了。凡是自己記不起來的、模糊的,一定是自己掌握不好的,需要在考前下功夫的內容。中考屬於選拔性考試,題目設置的綜合性更強,應考就更復雜一些。
四、平時見了老師也沒有什麼問題問,可是老師問的問題總是不會
這一問題的主要現象是:每次老師問還有什麼問題的時候,自己總感覺沒有什麼問題。可是看到其他同學問的問題,自己也不明白;而且老師提問的時候,自己也答不上來。長此以往,自己就對知識點理解出現了誤區,掌握不好,為後續相關知識的學習造成隱患。
策略:
造成這種現象的主要原因是對知識點的學習不夠認真。對於同在一個課堂上聽課,因為自己的走神,可能會漏聽很多信息,甚至是對這個知識點很關鍵的信息。這樣,對這個知識點的學習就會產生一知半解的情況,好像知道,又不全知道。自己心中就會存在一個誤會:這個知識點我掌握了。但是一到做作業、考試的時候,這種誤會就會造成題目不會做、或者做錯了還不知道。所以要解決這個問題,首先要讓學生在課堂上認真聽講,不僅捕捉老師講解的知識點的關鍵信息,而且要積極開動腦筋,跟上老師的節奏。這樣就能保證真正的學會本節課的內容。
有的學生是真的有問題要問,但是因為某些情況:比如面子啊、時間啊等等,不好意思問老師,或者沒能來得及問老師,把問題給耽擱了,對於這種情況,我們老師要會發現學生的問題,多提問,用這種方式來解決他們的問題。
五、總覺得老師留的作業太多,總是完不成作業
這一問題的主要現象是:每天做業到很晚的時間,因為自己的效率低,花了好多時間還完不成,時間長了以後就對做作業產生了厭惡感,每次看到作業都煩,就會形成一種惡性循環,把自己弄得身心疲憊,經常受老師批評,成績還上不去。
策略:
課後作業內容和數量是根據教學內容的要求去設置的。老師大多數時候都是考慮到學生們的學習情況安排作業的。有些學生對待作業的習慣不好,總是認為作業一定要有大塊的時間去做,比如自習課或者回家後再做作業。
其實做作業是要有技巧的。
(1) 做個計劃。分析自己今天的作業按學科分都有哪些,有多少類,按照自己的情況,每塊內容大致用多長時間都要做到心中有數。
(2) 提高效率。對於不同類別的作業,利用不同的時間來處理,比如背誦、聽寫類的可以安排在課間和同學一起進行;朗讀可以在早晨進行等。
(3) 杜絕一些不好的習慣,比如看電視寫作業、聽音樂寫作業等等,這樣容易分散自己的注意力,降低學習效率。一定要讓學生認識到做作業不是為了應付老師或者課代表的檢查,而是來鞏固所學知識點。不要因為可能這項作業老師不檢查自己就偷偷不做了。如果因為某種情況實在不能完成當天的作業,一定要請家長給老師做出解釋,不能為了趕作業而影響睡眠,這樣得不償失。
六、上課時不能夠專心聽講,總是走神
這一問題的主要現象是:課堂開始還能跟著老師走,可是聽著聽著就不知道老師在說什麼了,思路就跑到其它事情上去了,再回過神來時已經跟不上老師的節奏了。如果學生的自製力差的話,課上聽不懂的東西課下就很難自己主動的去搞懂。
策略:
上課走神主要有以下這幾種情況:
(1) 被一些突發事件所干擾。比如窗外忽然有什麼事情發生了,有個什麼突然的聲音等等,自己的思路走了就回不來了。
(2) 因為課間和同學們討論的事情一直放不下,自己的思路還一直處在課間問題的興奮狀態。
(3) 因為對課堂內容不感興趣,主動走神。
(4) 因為視力問題,因為看不清黑板而降低對課堂注意力。
但是,無論任何情況,課堂上不能專心聽講,是造成學習成績下降的一個主要原因。解決的辦法也有幾種,學校教室要保持安靜。老師在課堂上要講究授課效果和效率,聲音洪亮,板書清晰、方式新穎,用來引導學生們把注意力集中在課堂教學上。學生自身也應該注意避免課間的強烈運動和玩笑、避免過多的參與與自身無關的事情中去。上課的時候,也可以通過記筆記的方式來強迫自己跟隨老師的節奏走。

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