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化学如今有哪些问题还未破解

发布时间:2023-07-08 15:45:43

❶ 在化学教学中还存在哪些问题

一、课题研究的现状背景分析:
化学是以实验为基础的学科,过去,化学实验在化学教学过程中并没有得到重视,教师讲实验的现象普遍存在,随着新课改的深入实施,化学实验才逐步引起人们的注意。现在都出现了实验室容纳不了大班额学生数;大班额教学实验,实验室的仪器、药品就远远不能满足学生实验的需要,好多学校实验老师只能用演示实验代替学生实验,勉强完成教学任务。甚至有些学校干脆不做实验,只讲理论;农村师资力量薄弱,也是影响农村中学实验教学不能正常的瓶颈,专业化学教师相对缺乏,实验教学的规范性,科学性就存在很大的问题,也由于师资力量的缺乏,大部分老师课时重,用在实验和研究上的时间就太少了;农村一些学校管理相对落后,没有专门的实验室管理员,实验室的管理大多交给后勤总务上的老师,他们只起到了一个保管财产的作用,给实验带来了很大不便;农村中学学生来自各村的村办小学,基础层次不齐,他们的动手实验能力很差,又性格内向,表现欲不强;以上这些问题都严重影响着农村中学化学课实验教学的开展,于是,尽快寻找途径,解决农村中学化学实验中存在的问题,显得尤为重要。本课题将针对以上问题进行研究探索,寻找解决农村中学化学实验教学困难的方法。
二、研究的内容:
(一)农村大班额教学药品仪器相对不足的问题及对策研究;
(二)农村中学化学教师,实验员配备不足的问题及对策研究;
(三)农村中学学生动手能力较差的问题及对策研究;
(四)部分实验因条件不够无法演示或现象不明显的问题及对策。
三、本课题研究的意义
农村中学化学实验教学中存在的问题及对策研究对农村中学的实验教学、学生能力培养及生态环境等有深远的意义:
(1)能有效缓解目前农村实验室资源配备不足、无法保证正常实验开出率的问题。目前,农村中学普遍存在的问题有:实验室生均面积不达标,设备简陋,仪器药品数量不足,实验室管理不规范,实验经费投入不够等,这些问题多年来一直困扰着农村中学化学实验教学,不能保证实验课的正常开出率,严重影响了新课程在农村的实施。笔者通过实验替代品的研究,实验室管理的探索等,能一定程度上缓解农村中学化学实验中的突出矛盾。使农村中学化学实验教学健康有序的进行。
(2)能进一步培养学生实验操作能力与思维能力以及分析问题和解决问题能力。农村学生受各方面的影响,动手操作能力不强,阻碍了新课程在农村的实施,致使农村中学的学生成为“高分低能”的代名词。农村中学学生实验能力低下的原因:一是农村师资力量的不足,缺乏专业实验教师,部分教师在教学过程中重理论,轻实验,久而久之,学生对实验操作缺乏兴趣;二是农村部分学生性格内向,表现欲不强,不想在老师和同学面前出风头(主要是女生)。笔者通过对实验替代品的研究,用部分生活用品替代实验用品,就增强了学生实验的积极性;另外,部分演示实验变成学生分组实验、原来由教师告知实验步骤的被动实验变为在教师的引导下创造性地自己完成实验。让学生参与实验室的管理,在学生的带动下,能充分调动学生实验操作的积极性,定期不定期的开放实验室,能让学生在课堂上遇到问题,立即来到实验室通过实验及时解决,不但能培养实验动手操作能力,还能和培养学生的分析能力。引导学生积极动手,完成化学手工制作,学生在享受设计制作乐趣的同时,对部分实验仪器也有更近一步了解,对于培养农村中学学生实验操作能力起到了积极作用。
(3)有利于节能排减,建设资源节约型社会。大班额的学生化学实验会消耗大量实验用品,同时会排放大量废液,废气,废渣。对环境有一定的污染。笔者通过对“节约型”化学实验的探索研究,寻找仪器药品的替代品,这些替代品具有廉价、环保、可变废为宝。大大节约了学校开支,药品用量小,向环境排放的有害物质少,对于节约化学药品,节能减排斗起到了积极作用,同时,对于培养学生的勤俭节约思想、环保意识、热爱大自然的思想有深远的意义。
四、课题研究取得的理论(经验)成果
(一)经验成果:
(1)农村大班额教学中药品仪器相对不足的问题找到了一套较好的解决方法。
目前,农村中学普遍存在大班额教学,而实验室的实验资源配备相对较低,加之农村中学经费紧张,虽然国家对农村中学加大了投入力度,配备了必须的一些实验器材和药品,可以满足老师演示实验之用,可学生实验需要的药品数目较大,所以就不能完全满足学生实验的需要,但按照课程标准的要求,老师要保证学生实验的正常开出,就不得不想办法,学找一些实验替代品来帮组学生完成实验。
课题小组的成员通过近几年的教学实践,发现初中化学实验是定性实验,部分药品都可由生活品替代,这样不仅降低了试验成本,而且也很容易买到,不会耽误学生实验时间。如实验室常用的配置盐水的氯化钠,就可以用实验替代,制取二氧化碳气体用的石灰石,就完全不用买,笔者所在的学校周边,最不缺的就是石灰石,老师只需带领学生捡一些富含

❷ 目前中学化学教学中存在哪些问题或弊端,其教学改革的现状和趋势如何

请简单谈一谈目前中学化学教学中存在哪些问题或弊端,其教学改革的现状和趋势如何?
存在的问题:(1)化学教材内容存在“繁、难、偏、旧”等问题;
――3分 (2)化学教学方法主要是以教师讲,学生听为主的灌输式;
(3)教学组织形式和手段上,缺乏多样性;
(4)教学过程更加注重了知识的获得,忽视了学生能力的培养;
(5)化学实验教学薄弱,学生动手的机会少。
趋势:(1)体现以人为本的教育教学新概念,增加人文关怀。
(3分)(2)凸现化学实验教学的作用,让学生多动口,多动手,多动脑。
(3)加强STSE课程教学。
(4)精选教学内容,有利于学生发展。

❸ 化学界没解决的问题有哪些

化学要解决的世纪难题.到了21世纪,数学界、物理学界和生物学界都相继提出了各自领域的重大难题或奋斗目标。但在化学界,一直没有人明确提出哪些是化学要解决的世纪难题。

近年来,在世界范围内出现了淡化化学的思潮。那么化学界果真提不出重大难题吗?有人对这一问题,提出21世纪的四大化学难题供大家一起探讨。

如何建立精确有效而又普遍适用的化学反应的含时多体量子理论和统计理论?

化学是研究化学变化的科学,所以化学反应理论和定律是化学的第一根本规律。应该说,目前的一些理论方法对描述复杂化学体系还有困难。

因此,建立严格彻底的微观化学反应理论,既要从初始原理出发,又要巧妙地采取近似方法,使之能解决实际问题,包括决定某两个或几个分子之间能否发生化学反应?能否生成预期的分子?需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应?如何在理论指导下控制化学反应?如何计算化学反应的速率?如何确定化学反应的途径等,是21世纪化学应该解决的第一个难题。

对于这一世纪难题,应予首先研究的课题有:(1)充分了解若干个重要的典型的化学反应的机理,以便设计最好的催化剂,实现在最温和的条件进行反应,控制反应的方向和手性,发现新的反应类型,新的反应试剂。(2)在搞清楚光合作用和生物固氮机理的基础上,设计催化剂和反应途径,以便打断CO2, N2等稳定分子中的惰性化学键。(3)研究其它各种酶催化反应的机理。酶对化学反应的加速可达100亿倍,专一性达100%。如何模拟天然酶,制造人工催化剂,是化学家面临的重大难题。(4)充分了解分子的电子、振动、转动能级,用特定频率的光脉冲来打断选定的化学键——选键化学的理论和实验技术。

如何确立结构和性能的定量关系?

这里“结构”和“性能”是广义的,前者包含构型、构象、手性、粒度、形状和形貌等,后者包含物理、化学和功能性质以及生物和生理活性等。这是21世纪化学的第二个重大理论难题。

要优先研究的课题有:(1)分子和分子间的非共价键的相互作用的本质和规律。(2)超分子结构的类型,生成和调控的规律。(3)给体-受体作用原理。(4)进一步完善原子价和化学键理论,特别是无机化学中的共价问题。(5)生物大分子的一级结构如何决定高级结构?高级结构又如何决定生物和生理活性?(6)分子自由基的稳定性和结构的关系。(7)掺杂晶体的结构和性能的关系。(8)各种维数的空腔结构和复杂分子体系的构筑原理和规律。(9)如何设计合成具有人们期望的某种性能的材料?(10)如何使宏观材料达到微观化学键的强度?例如“金属胡须”的抗拉强度比通常的金属丝大一个量级,但还远未达到金属-金属键的强度,所以增加金属材料强度的潜力是很大的。以上各方面是化学的第二根本问题,其迫切性可能比第一问题更大,因为它是解决分子设计和实用问题的关键。

如何揭示生命现象的化学机理?

充分认识和彻底了解人类和生物的生命运动的化学机理,无疑是21世纪化学亟待解决的重大难题之一。

例如:(1)研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理,这是药物设计的基础。(2)化学遗传学为哈佛大学化学教授Schreiber所创建。他的小组合成某些小分子,使之与蛋白质结合,并改变蛋白质的功能,例如使某些蛋白酶的功能关闭。这些方法使得研究者们不通过改变产生某一蛋白质的基因密码就可以研究它们的功能,为开创化学蛋白质组学,化学基因组学(与生物学家以改变基因密码来研究的方法不同)奠定基础。(3)搞清楚光合作用、生物固氮作用,以及牛、羊等食草动物胃内酶分子如何把植物纤维分解为小分子的反应机理,为充分利用自然界丰富的植物纤维资源打下基础。(4)人类的大脑是用“泛分子”组装成的最精巧的计算机。如何彻底了解大脑的结构和功能将是21世纪的脑科学、生物学、化学、物理学、信息和认知科学等交叉学科共同来解决的难题。(5)了解活体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理。(6)了解从化学进化到手性和生命起源的飞跃过程。(7)如何实现从生物分子(biomolecules)到分子生命(molecular life)的飞跃?如何制造活的分子(Make life),跨越从化学进化到生物进化的鸿沟。(8)研究复杂、开放、非平衡的生命系统的热力学,耗散和混沌状态,分形现象等非线形科学问题。如何揭示纳米尺度的基本规律

纳米分子和材料的结构与性能关系的基本规律是21世纪的化学和物理需要解决的重大难题之一。

现在中美日等国都把纳米科学技术定为优先发展的国家目标。钱学森先生说,继信息科学之后,纳米科学技术可能引起新一轮的产业革命。在复杂性科学和物质多样性研究中,尺度效应至关重要。尺度的不同,常常引起主要相互作用力的不同,导致物质性能及其运动规律和原理的质的区别。

纳米尺度体系的热力学性质,包括相变和“集体现象”如铁磁性,铁电性,超导性和熔点等与粒子尺度有重要的关系。当尺度在十分之几到10纳米的量级,正处于量子尺度和经典尺度的模糊边界中,此时热运动的涨落和布朗运动将起重要的作用。例如金的熔点为1063℃,纳米金(5-10nm)的融化温度却降至330℃。银的熔点为960.3℃,而纳米银(5-10nm)为100℃。

四大难题破解后的美好前景

经过50-100年的努力,如果解决了我这里提出的化学四大难题,不难设想我们美好的远景:

(1)在解决第一和第三难题,充分了解光合作用、固氮作用机理和催化理论的基础上,我们可以期望实现农业的工业化,在工厂中生产粮食和蛋白质,大大缩减宝贵的耕地面积,使地球能养活人口的数目成倍增加。

(2)在解决第二和第四难题的基础上,我们可以期望得到比现在性能最好的合金钢材强度大十倍,但重量轻几倍的合成材料,使城市建筑和桥梁建设的面貌完全更新。

(3)在充分了解结构与性能关系的基础上,我们能合成出高效、稳定、廉价的太阳能光电转化材料,组装成器件。太阳投射到地球上的能量,是当前全世界能耗的一万倍。如果光电转化效率为10%,我们只要利用0.1%的太阳能,就能满足当前全世界能源的需要。

(4)未来的化工企业将是绿色的,零排放的,原子经济的,物质在内部循环的企业。

(5)在合成了廉价的可再生的储氢材料和能转换材料的基础上,街上行走的汽车将全部是零排放的电动汽车。我们穿的将是空调衣服。

(6)海水淡化将成为重要工业,从而解决人类生存最严重的挑战----淡水资源紧缺问题。

❹ 学生在学习高中化学过程中存在哪些问题以及解决方案

学生在学习高中化学过程中存在哪些问题以及解决方案
一、知识体系零散,基础知识不扎实,阶段考试成绩不稳定:
这一问题的主要表现是:对某些知识点概念理解不清,习题处理有困难。在后续课程中涉及到此类知识点的相关知识会产生连锁反应,造成进一步的学习困难。如果这种现象持续下去,久而久之,就会象滚雪球一样形成恶性循环,使得学生对学习产生畏难情绪,导致学习成绩下降。
策略:
(1) 自己应该先分析自己。自己对自己最了解,知道自己的学习中哪个环节最薄弱最需要帮助,只要把这个环节打通了剩下的工作就可事半功倍了。也可和老师共同探讨这个问题,找出关键问题出在了何处。
(2) 制定学习计划。老师为学生其制定好一个有针对性的学习计划,包括时间计划、学习内容和形式等等。因为中学生已经经过了多年的学习过程,有些问题累积的过多,需要系统的来解决,不能只是头疼医头脚疼医脚,只是解决了表面问题,真到综合训练和考试的时候,问题依然会存在。
(3) 要从思想上让学生下定决心,努力实施。解决自己沉积的问题,不是一朝一夕的事情,需要有恒心、耐心,切忌耍小聪明,敷衍了事。无论采取什么方案,都要扎扎实实的去做。要让学生意识到问题是自己的,家长和老师是来帮助自己的,所以无论在何种情况下,自己一定要保持良好的心态,不要跟家长和老师产生抵触情绪,这样才能让自己克服困难,解决问题。
二、平时的作业题都会做,但考试总是考不了高分
这一问题的主要现象是:老师在每节课后留的作业都能比较顺利的完成,正确率也比较高,可是一到期中、期末考试的时候,分数就不理想了,平时会做的题也做错了,稍微综合一点的题目也不能拿分。如果长期下去学生学习的自信心就会下降,他们就会怀疑自己的能力,考试时底气就不足,做题犹豫不决,耽误考试宝贵的时间,就会直接导致成绩下降。
策略:
平常的课后作业、练习的目的是用来巩固、加强所学知识点记忆、理解和运用,并检测对所学知识点的掌握情况,一般多为专用知识点练习题目,综合性不是很强。期中、期末考试是阶段检测性考试,是综合考察学生们对本阶段知识点的掌握情况,题目中往往会把知识点进行综合,以考察学生对所学知识的运用能力。学生之所以出现这种问题,是因为他们只是对基本知识点达到了理解掌握的层次,还没有达到综合运用的层次,对多个知识点之间的关系没有能够形成知识系统。要解决这个问题,应该在完成课后作业的同时,分析这个题目的设计思想,在今后遇到相关问题的时候,就会比较熟练。
另外,学生在平时完成作业的时候,一定要注意时间的控制。不要有拖拉的毛病。因为考试的时候是在有限的时间内独立完成,气氛、心态都和平时有所不同。大家在平时如果对待作业和练习以考试的状态处理,那么在考试的时候就会比较从容自如,更好的把握每一道考试题。
三、考试前不知道该怎么复习,复习什么
这一问题的主要现象是:每次到考试前复习的时候,看着自己的课本或笔记,感觉无从下手,不知道哪些该看、该记、该练,既浪费了时间,也影响了心情。因为没能进行充分的准备,盲目应考,总会给自己造成遗憾。
策略:
应考也应该做到知己知彼,才能百战不殆。对付每一次的考试,都要认真分析考试目的和重点。期中期末考试属于阶段检测性考试,目的是用来检测学生对本阶段所学知识点的掌握情况。所以对于期中期末考试一方面要梳理自己所学知识点掌握的情况、重难点在哪里、典型题目、以往试卷等等,期中期末考试中也不乏一些原题出现。书要学到只剩下目录,也就是对于自己所学内容烂熟于胸,就能把本阶段知识点、重点、难点、典型题目、自己的问题找出来,然后有的放矢,就容易把握复习要点了。凡是自己记不起来的、模糊的,一定是自己掌握不好的,需要在考前下功夫的内容。中考属于选拔性考试,题目设置的综合性更强,应考就更复杂一些。
四、平时见了老师也没有什么问题问,可是老师问的问题总是不会
这一问题的主要现象是:每次老师问还有什么问题的时候,自己总感觉没有什么问题。可是看到其他同学问的问题,自己也不明白;而且老师提问的时候,自己也答不上来。长此以往,自己就对知识点理解出现了误区,掌握不好,为后续相关知识的学习造成隐患。
策略:
造成这种现象的主要原因是对知识点的学习不够认真。对于同在一个课堂上听课,因为自己的走神,可能会漏听很多信息,甚至是对这个知识点很关键的信息。这样,对这个知识点的学习就会产生一知半解的情况,好像知道,又不全知道。自己心中就会存在一个误会:这个知识点我掌握了。但是一到做作业、考试的时候,这种误会就会造成题目不会做、或者做错了还不知道。所以要解决这个问题,首先要让学生在课堂上认真听讲,不仅捕捉老师讲解的知识点的关键信息,而且要积极开动脑筋,跟上老师的节奏。这样就能保证真正的学会本节课的内容。
有的学生是真的有问题要问,但是因为某些情况:比如面子啊、时间啊等等,不好意思问老师,或者没能来得及问老师,把问题给耽搁了,对于这种情况,我们老师要会发现学生的问题,多提问,用这种方式来解决他们的问题。
五、总觉得老师留的作业太多,总是完不成作业
这一问题的主要现象是:每天做业到很晚的时间,因为自己的效率低,花了好多时间还完不成,时间长了以后就对做作业产生了厌恶感,每次看到作业都烦,就会形成一种恶性循环,把自己弄得身心疲惫,经常受老师批评,成绩还上不去。
策略:
课后作业内容和数量是根据教学内容的要求去设置的。老师大多数时候都是考虑到学生们的学习情况安排作业的。有些学生对待作业的习惯不好,总是认为作业一定要有大块的时间去做,比如自习课或者回家后再做作业。
其实做作业是要有技巧的。
(1) 做个计划。分析自己今天的作业按学科分都有哪些,有多少类,按照自己的情况,每块内容大致用多长时间都要做到心中有数。
(2) 提高效率。对于不同类别的作业,利用不同的时间来处理,比如背诵、听写类的可以安排在课间和同学一起进行;朗读可以在早晨进行等。
(3) 杜绝一些不好的习惯,比如看电视写作业、听音乐写作业等等,这样容易分散自己的注意力,降低学习效率。一定要让学生认识到做作业不是为了应付老师或者课代表的检查,而是来巩固所学知识点。不要因为可能这项作业老师不检查自己就偷偷不做了。如果因为某种情况实在不能完成当天的作业,一定要请家长给老师做出解释,不能为了赶作业而影响睡眠,这样得不偿失。
六、上课时不能够专心听讲,总是走神
这一问题的主要现象是:课堂开始还能跟着老师走,可是听着听着就不知道老师在说什么了,思路就跑到其它事情上去了,再回过神来时已经跟不上老师的节奏了。如果学生的自制力差的话,课上听不懂的东西课下就很难自己主动的去搞懂。
策略:
上课走神主要有以下这几种情况:
(1) 被一些突发事件所干扰。比如窗外忽然有什么事情发生了,有个什么突然的声音等等,自己的思路走了就回不来了。
(2) 因为课间和同学们讨论的事情一直放不下,自己的思路还一直处在课间问题的兴奋状态。
(3) 因为对课堂内容不感兴趣,主动走神。
(4) 因为视力问题,因为看不清黑板而降低对课堂注意力。
但是,无论任何情况,课堂上不能专心听讲,是造成学习成绩下降的一个主要原因。解决的办法也有几种,学校教室要保持安静。老师在课堂上要讲究授课效果和效率,声音洪亮,板书清晰、方式新颖,用来引导学生们把注意力集中在课堂教学上。学生自身也应该注意避免课间的强烈运动和玩笑、避免过多的参与与自身无关的事情中去。上课的时候,也可以通过记笔记的方式来强迫自己跟随老师的节奏走。

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