对生物化学的理解十篇

发布时间:2024-04-29 08:39:49

对生物化学的理解篇1

关键词:必修教材定量计算;碳酸盐化学性质;实验;结构

文章编号:1005–6629(2013)9–0030–04中图分类号:G633.8文献标识码:B

在必修教材元素化合物性质教学中,往往重视化学实验的诠释或验证作用,却忽视了实验中物质间数量关系之于物质结构的意义,能否选取重要教学主题从定量角度帮助学生建立“性质-结构”对应关系,引导学生感悟这种“见著知微”的物质研究方法呢?本文通过“碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸的实验”进行说明。

1教学意图

“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”是人教版《化学1》第56页[1]“科学探究”的内容。教材重点就二者外观、溶于水的热量变化、热稳定性及溶液碱性进行了探究,对于二者和稀盐酸的反应仅要求写出它们反应的离子方程式。

配套教师用书鼓励教师“积极开展科学探究活动,让学生体验科学探究的过程”,还指出“除作为科学探究的na2Co3和naHCo3分别溶于水和与酸的反应外,这些实验都是验证性的……[2]”。然而,对于如何组织“二者与稀盐酸的反应探究”,并未提出任何建议或指导。

在教学过程中,一般采用教师演示的方式。将等质量二者(约1g)迅速加入等体积等浓度足量稀盐酸(2.0mol/L)中,对比二者和稀盐酸反应的快慢,然后从微观角度大致解释其本质原因。学生基本上无法理解这种微观解释,仅能识记其现象差别。

碳酸钠过量,故,V(Co2)=0.112L。

[师]若按此计算,概括随HCl用量的增加依次出现的现象。

[生]00.01mol,HCl和na2Co3反应,产生气泡。

[师]“量的节点揭示着质的变化”,那么“质变”确如我们的预设吗?比如,“naoH和na2Co3中滴加稀盐酸的反应顺序”是我们设定的那样吗?有办法考量吗?

[生]向其混合溶液中滴加稀盐酸,只要一开始无气泡,就表明稀盐酸先和氢氧化钠反应了。

[师]请各组实验后汇报实验过程、结果及分析。

[生]取3mL混合溶液于15×150洁净试管中,用滴管逐滴滴加了5滴稀盐酸,几乎未看到气泡,说明稀盐酸先和氢氧化钠反应了;有小组反映滴加时看到了有少量气泡。

[师]两位学生登台演示操作(对比“逐滴加入”的操作要领:要慢且边加边振荡)。

[点拨]这个方案有没有不太严谨的地方,请大家思考。

[生]唯一要验证的是“碳酸钠是不是一遇到稀盐酸就会生成气体”。

[生](提示:加液时,滴管举高些)惊呼奇怪:“在3mL碳酸钠溶液中,用滴管逐滴滴加了3滴稀盐酸,很少看到气泡”,“难道na2Co3+2HCl=2naCl+Co2+H2o是错的”。

[师]看来又有新发现。有同学说看到了少量的气泡,那么生成Co2是不是该过程的主要反应呢,如何考量呢?

[点拨]能否用对比实验进行探究呢,想一想,试一试,然后交流过程、结果及分析。

[生](展台投影)我们分别取了3mLnaHCo3溶液和na2Co3溶液于两支15×150洁净试管中,然后先分别向其中逐滴滴加0.1mol/L稀盐酸5滴,之后又向碳酸钠中继续滴加了稀盐酸。

我们的分析是:如果生成Co2是主要反应的话,那开始加(稀)盐酸也应该和碳酸氢钠的反应类似,说明一加入稀盐酸时生成Co2不是主要反应。

[师]你为什么要向碳酸钠溶液中继续滴加稀盐酸呢?

[生]我们组有同学认为,碳酸钠和稀盐酸应该是生成了碳酸氢钠,就想试试。

[师]你的意思是:如果猜测正确,那么后来的现象应该和碳酸氢钠开始的现象相似,对吗?你认为现象相似吗?

[师](针对为什么不相似)随溶液体积增大,过程中溶质的浓度是减小的,还有,难以确定碳酸钠何时恰好变成了碳酸氢钠呀。所以,现象很难达到预期。(实验过程方程式书写略)

[师]你能解释一下,为什么会有气泡吗(学生基础较好,故进行追问)?

[生]我认为是盐酸一下子电离出了较多氢离子,把碳酸根生成的碳酸氢根一下子又转变成了二氧化碳所致。

[师]很好。如果换个顺序,把碳酸钠溶液滴加到稀盐酸中,则碳酸根会迅速转变为Co2。实验中把滴管举高些就是想阻止氢离子局部过多,当然用管口较细的滴管(查看实验台)滴加,还可以将稀盐酸的浓度再配制小一些等,都是控制滴加量的常用手段。可见,碳酸钠溶液和稀盐酸的反应现象是有条件的。

2.3探究氢氧化钠和碳酸钠与稀盐酸反应的先后

[师]下面我们继续设法考量“naoH和na2Co3中滴加稀盐酸的反应顺序”。大家为什么认定氢氧化钠会和稀盐酸先反应呢?

[生]因为氢氧化钠是强碱,而碳酸钠是盐,自然稀盐酸先和氢氧化钠反应。

[师]大家的意思是,碳酸钠溶液是中性的喽,是这样吗?能验证自己的猜想吗?

[生]……(实验),发现碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液均呈碱性,且前者碱性较强。

[师]为什么它们会呈碱性?课本第57页告诉大家,“它们呈碱性的原因需要到选修模块找答案,实际生活中还常用碳酸钠的碱性去油污”,这些今天暂不讨论。

[生]我们小组有个考量方案,在3mL混合溶液中逐滴滴加等体积的稀盐酸,然后再加入氯化钙溶液,如果出现白色沉淀,就说明稀盐酸先和氢氧化钠发生了反应。

[师]能说说原理吗?

3教学反思

物质在变化中呈现出的现象,既是其结构的显性表达,又是对其性质的解释。如果说,现象是对微粒存在或变化的揭示,数量则隐含着对微粒存在及数量的确认,体现了自然科学对量变与质变关系的解读。本教学有效促进了学生对结构和性质间的依存关系的理解,如氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中滴加稀盐酸反应顺序的实验设计,充分反映出学生真切地感受到了“微观粒子”的性质,从实验培养了其理性的思维。这为选修4将探究视角转向溶液pH打下了坚实的基础。同时,“一次性加入、逐滴滴加”,“细滴管”、“正滴、反滴”等实验手段(隐含)体现了对控制实验变量的操作意义。

宋心琦先生在“化学学科的现状及基础化学教育改革问题”[3]一文中明确提出:“要警惕化学教学和化学教材中的‘数学化’倾向”,主张“结合化学运动自身的更为基本的规律进行研究”,反对“化学实验只停留在对表面现象做一般性的观察”。上述实践就是在演示实验基础上(凸显学科特色),通过计算的工具理性聚焦物质的结构(学科研究领域),让计算过程融入了化学的学科意义,则有效回避了“泛数学化”现象。同时,对学生“微粒观、变化观和实验观”等基本化学观念的融合起到积极的推动作用。

参考文献:

对生物化学的理解篇2

【关键词】化工废水;处理技术;发展

化工业的迅速发展是推动经济发展的重点之一,它为其他行业的发展打下基础,是判断国家经济发展状况的指标。我国工业场所数量越来越多,然而在化工业的生产过程中会伴随着大量废水的排放,废水中常含着许多具有毒性的污染物质,若是缺乏处理或是处理不当就排放到环境中,对环境中的各类生物的生长会产生不良影响,危害到接触污染物的人类的健康甚至是生命。因此,要根据不同化工产业排放的不同废水污染物的特点,合理应用各类化工废水处理技术,将化工废水中的具有毒性的难以自然降解的物质进行处理,减少因化工废水排放造成的污染,避免产生社会危害。因此,人们都致力于开发出新的化工废水处理技术,处理效果好、成本低的化工废水处理技术的研究越来越多。

1.现有常用化工废水处理技术

我国化工废水中,常常含有大量的有毒物质,不同的化工产业废水中的有毒物质不同,且一种废水中所含有毒物质有时不只一种,大多都是多环芳烃、有机物质、重金属化合物等不能自然降解的物质;废水中盐分含量一般大于1%,能抑制水中生物对有机物质的降解;废水排放的量及废水中有毒物质的量经常变化。为了将这些有毒物质除去,在废水处理中常常使用以下几种处理技术:

1.1物理法

滤过法、沉淀法、气浮法和吸附法等是常用的物理处理方法,主要是通过物理手段实现固液分离,从而去除废水中的颗粒性物质,操作比较简单,但是这种方法对于废水中的溶解性污染物无法清除,因此多用于预处理以及深处理当中。

1.2化学法

化学氧化法、混凝沉淀法、微电解技术等是常用的化学处理方法,是通过各类化学反应,达到清除废水中的各类杂质、解除或减小废水毒性的目的。化学氧化法是利用氧化反应,如利用氧化剂对废水中的污染物质进行氧化,使废水中的污染物质变成较易于降解的物质,解除或者减小污染物的毒性,这种方式适用于污染物为还原性强的废水的处理。氧化剂的氧化性强弱对废水处理的效果影响比较大,常用的较好的氧化剂有臭氧和氯气,处理废水污染物的能力较强,但是成本花费高。混凝沉淀法是利用化学投放具有凝聚作用的化学物质,对废水中的细小颗粒及胶体沉淀去除,同时对废水的颜色、微生物和较大分子有机物进行清除,然而这种方式对废水的pH值、温度、水量等要求较高,多用于预处理和深处理。微电解技术是利用原电池原理,对废水中的污染物质进行电化学作用,使污染物性质发生改变。电解过程中,同时会产生具有消毒作用的・oH和活性率,可进一步清除废水中的细菌。微电解技术多用于生物难降解的废水,而且利用了工业生产中的固体废弃物,实现了废物利用,但是微电解技术的研究还稍显不足,还只能对特殊类别的工业废水进行处理,还没形成一套完整的技术和理论。

1.3生物法

常用生物法有投放优势菌法、共代谢法、活性污泥法和生物膜法,是通过微生物的新陈代谢作用,对废水中的有机物进行生物转化,使有机物变性、失去毒性,从而达到去除污染物的目的。投放优势菌法是选用降解能力较高的菌株,将其投放到废水处理系统中,让其对废水中的污染物进行降解。共代谢法是利用微生物的协同代谢,使不能直接被微生物降解的污染物与微生物降解产物形成共基质条件,将不能直接被降解的物质降解,促进废水的处理效率。活性污泥法是利用微生物絮体形成的活性污泥,将废水中的污染物进行吸附和降解。生物膜法是利用生物膜,将废水中的污染物进行吸附和氧化,从而将废水进行处理。生物法的成本比较低,操作也比较简单。但是岁废水的pH值、温度、水量的要求较高,且单独使用生物法的技术处理难度较大,一般会将其与物理化学方法结合使用。

1.4综合技术

综合技术是多种技术的结合使用。生物法常常需要与其他方法结合使用,以提高化工废水处理的效果,这里主要探讨物理法和化学法的综合使用。萃取法、离子交换法和膜分离法等是常用的综合技术。萃取法是利用污染物在水中和萃取剂中的溶解度不同,使其从废水中分离,从而从废水中去除污染物。离子交换法利用水中的离子和离子交换剂相互反应,使有害离子物质从水中去除。膜分离法是利用半透膜,对废水中的分子进行过滤,进行反渗透,去除水中的固体物质和胶状物质,这种方法简单方便,但是选择性较强,花费较多,易于发生再次污染。

2.化工废水处理技术的进展

2.1物理法的进展

目前,人们研究用磁种的剩磁,将其与混凝剂一起使用,增强混凝剂吸附作用,提高颗粒性物质的去除效率,接着用磁分离器使污染物中的有机物分解,这种方法在国外已经开始运用。人们还研究利用声波技术,通过控制声波的频率而对有机物实现分离。非平衡等离子体技术是利用等离子体对有机物进行分解,等离子体可通过高压脉冲放电或者辉光放电产生。

2.2化学法进展

在化学氧化法方面,对光化学氧化、电化学氧化、声化学氧化进行研究,在光化学氧化方面进展较大。紫外光催化法是一种光化学氧化法,利用紫外光将废水中的有机物质进行氧化,已有成功运用的实例。湿化氧化是利用高温高压,将废水中有机物进行氧化,可以用于处理高浓度的难降解废水,在国外已有应用。超临界水氧化法是利用水的临界点,将有机物分解为水和二氧化碳,处理能力强大,被视为最值得研究的化工废水处理技术。

2.3生物法的进展

自然界的微生物对废水中的污染物降解能力比较差,利用高效优势菌菌株选育对细菌进行筛选,选出高效优势菌,可以提高细菌的降解效率。而为了提高高效菌的浓度,利用固定化生物技术,将筛选出的高效菌中的降解活性物质进行固定化,保持菌株的高效降解能力。

3.总结

化工废水处理技术近年来得到了更多的运用,也得到了更多的发展。目前国内主要使用物理、化学和生物的方法对化工废水进行处理,但是单一的方法难以实现废水处理目的,常常需要多种技术结合。在今后的研究中,要更加科学地结合各类技术,发展新的技术,提高废水处理效果、减少除了成本,解决难降解物质的处理问题。■

参考文献

[1]郭鑫.化工废水处理技术与发展研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(9):87.

对生物化学的理解篇3

【关键词】初中物理教学生活化重要意义策略

众所周知,物理是一门理论和逻辑思维能力比较强的理科性学科,并且具有很强的抽象性和难以理解的特点,因而初中学生的物理成绩总是不理想。面对这一现状,为了提高初中学生的物理学习成绩,更好的理解和获得物理知识,提出了生活化的物理教学新方式。生活化的物理教学,能够把抽象的物理知识联系到人们日常的生活中去,更加有利于物理知识的理解和学习。本文首先分析了初中物理课程进行生活化教学的重要意义,并提出了生活化教学的具体策略和建议。

一、生活化教学的重要意义

众所周知,初中物理的理论性和抽象性与其他学科相比比较强,因而学习难度也比较大。为了使学生更好的学到并运用初中物理知识,当前,随着新课程标准的要求不断提高,对初中物理课程提出了生活化的教学要求。之所以对初中物理课程实施生活化的教学方式,主要在于初中物理生活化教学的重要意义。

(一)首先,帮助学生更好的理解和学习物理知识

对初中物理实行生活的教学方式,主要是帮助学生更好的学习物理知识。众所周知,物理知识难以理解,理科性比较强,因而学习起来,不少学生会感觉到吃力,对于一些物理概念、物理现象、物理公式推理等不理解,这样必然会带来一些学习上的障碍。把课本上抽象的物理知识联系到生活中去,对生活中一些物理现象结合物理知识进行解释。由于生活中的物理现象是我们比较熟悉且常见的一些事物,这样联想和理解起来就会容易很多,这样有助于学生更好的理解和学到物理知识,并能加深印象。

(二)培养学习物理的兴趣

一般来讲,物理课程是与我们的日常生活联系比较紧密的一门特殊课程,并且生活中的很多现象都能够通过物理知识来解释。举例来讲:夏天,在屋里洒水会感觉到凉快,这是由于蒸发吸热的物理原理;炒菜时如果锅里着了火,最好的方法是把锅盖盖上,这是利用氧气不足来灭火的物理原理;又比如在高山上做饭,饭始终做不熟水就没了,这是由于高处沸点低造成的等等,这些我们生活中司空见惯的生活现象和习惯,都能通过物理知识和原理来解释。把物理知识运用到生活中去,采用生活化的教学方式,来解释生活中物理现象,会让学生感到好奇,从而不断的探索和学习,激发学生的兴致和热情。

二、生活化教学的策略和建议

我们对初中物理的生活化教学策略进行了一系列的探索,下面我们将从以下几个方面,来阐述初中物理生活化教学的具体策略。

(一)教学情境生活化

我们知道初中物理传统的教学方式是满堂灌输的形式,老师在台上讲授,学生在台下被灌输,老师在教学课堂上掌握着主动权,而学生的主体地位从未发挥出来,老师与学生之间的互动也比较少。这样,学生往往不能集中精力听课,另外物理知识还比较抽象,当学生某一环节听不懂时,接下来就完全不听了,这样久而久之,对物理知识的把握越来越差,兴趣也渐渐消失。如果改变传统的教学方式,在教学的过程中把学生的主体地位摆在突出位置,把物理知识与生活实际联系到一起,设计并制造一个生活化的教学情境,通过这样的课堂形式进行教学,会在很大程度上使学生参与到物理教学中来。举例来讲:在进行气体性质的学习时,可以从学生们比较熟悉的日常生活中的爆米花讲起,爆米花是采用不密闭的高压锅制作,高压锅内进行气体性质发生变化,从而制作出香甜可口的爆米花。以此引入课题学习,激发学生的好奇心和兴趣。

(二)物理实验生活化

物理实验是物理教学中重要的部分,对于课本上和生活中的物理现象和物理知识,都能通过物理实验的方法得到论证和验证,并且物理实验是物理进行教学的有利工具,通过物理实验,我们能够更加透彻的理解物理知识和原理。物理实验能够帮助我们解释生活中的很多现象,例如:我们楼道里所安装的声控开关,大型文艺演出舞台上闪烁的霓虹灯等,这些物理实验和现象,不仅能够增加学生学习物理的好奇心和兴趣,还能锻炼学生的实际动手操作能力,并且亲身参与到物理实验中去,对物理实验知识的印象会更深。

(三)物理作业生活化

物理知识的学习课堂上教学的生活化是十分重要的,但是为了学生更加牢固的掌握物理知识,还要通过课后作业的巩固作用,因此物理作业的生活化也是必不可少的。物理学习中的很多知识,都能直接运用到生活实际中去,为了减少学生的课后作业负担和对物理作业的反感,老师在布置作业时,要尽量从生活中选取素材,这样才能使学生更好的联系生活实际,使问题生动、形象化,更好的解决物理问题。

三、结语

综上所述,物理是初中教学中一门重要的学科,也是学生学习知识的重要课程,并且与人们的日常生活联系比较紧密。鉴于对初中物理课程的生活化教学具有重要的意义,为了学生更好的学到并掌握和运用物理知识来解释各种物理现象,我们要不断创新物理教学的生活化策略,重在提高学生的物理水平。

参考文献

[1]贾卓颖.初中物理教学中实施生活化教学策略的几点尝试[J].学周刊,2014(03)

[2]沈丽.初中物理有效教学策略初探[J].文理导航(上旬).2011(04)

[3]许颖.生活化教学法在初中物理教学中的应用[J].科教新报(教育科研)2011年15期

对生物化学的理解篇4

关键词:新课程标准;物理复习课教学

中图分类号:G633.7文献标识码:a文章编号:1003-6148(2008)5(S)-0044-4

新的《普通高中物理课程标准(实验)》颁布和实施以来,在物理新课程教学中,物理教师都希望进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生。通过物理概念和规律的学习过程,使学生了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用等等。但在物理复习课教学中,大部分教师没有按照新的《普通高中物理课程标准(实验)》的要求来制定一套有效复习方法。而按照老的一套方法进行复习课教学,课后发大量练习、试卷,学生为了完成任务而被动练习,学生为此不断付出大量时间和精力,即使做出了点“成绩”,也是以牺牲学生身心健康为代价。因此,高中物理复习课教学一定要讲究方法,注重“六化”,即:知识结构网络化,解题技能程序化,方法教育显性化,过程教学变式化,模型迁移组合化,教学内容渗透化。

1知识结构网络化

为什么学生学习了相同的知识内容之后,解决问题的能力不同?认知心理学家认为:学生头脑中的知识结构网络对解决实际问题具有重要意义。在高中物理复习中,如何建立学生的知识结构网络呢?首先,揭示知识之间的内在联系,让学生理解和把握其间的本质性规律。如在“物体的运动”这一章复习时,对“位移、距离、路程、时间、时刻、即时速度、初速度、末速度、线速度、平均速度、角速度、速率、速度变化、速度变化率、加速度”等概念的复习,要让学生理解和把握同一层次各概念间的区别和联系以及不同层次各概念间的联系。其次,教师通过有关教学策略,使学生形成良好的知识结构网络。如:高中物理“功和能”部分的知识结构网络可按图1所示的结构建立。从这张网络图很容易看出,“功和能”部分的主要知识有机地组成一个整体,而不再是孤立的内容。如果教师通过有关教学策略使这张网有序地贮存到学生头脑中,便可形成良好的思维通道,在解决功和能问题时,只要问题的信息刺激到这张网络,便可迅速检索出所需的知识主线,提高解题的效率。

2解题技能程序化

思维的有序化是指在某领域内具有普遍意义的一种有效的科学思考顺序,在对问题的分析过程中通常体现为思考的一般步骤。问题解决技能程序化就是指解决问题时,按照一定的科学思考顺序和解题的一般步骤,特别是针对一些解题能力不够强,比较勤奋的学生。因为这些学生遇到物理问题,往往不知如何下手。如果学生知道解决这类问题的一般程序,就会按照程序思考解题,达到解决问题的目的。在物理复习时,教师可以告诉学生一些解决问题的程序,如力学问题解决技能的一般程序为:1、找对象(单一物体,系统);2、分析力(每个力的施力、受力物体是什么,画出受力分析图);3、看过程(一个过程、多个过程、全过程,画出过程示意图);4、定状态(确定初、末、中间态);5、立方程(确定方向,选参考点,选择规律)。我们在解决物理问题时,各类物理问题的解题技能程序有所不同,如在学了洛仑兹力之后,解题技能的程序与力学有所不同,是找圆心、定半径、靠几何、拉关系。

3方法教育显性化

在新的《普通高中物理课程标准(实验)》一书中,提到各种物理科学方法的次数很多,其中演绎推理法36次、假说方法13次,等效方法10次、乘积定义法10次等,可见物理方法教育的重要性。高中物理方法的教育分为隐性教育和显性教育。物理方法的隐性教育为只在物理教学过程中隐蔽地发挥方法的导向作用,使学生在学习过程中受到物理方法的熏陶,但一般不提供方法的名称,更不对这些方法的内容进行解释。物理方法显性教育,就是在教学过程中把物理方法的内容、特别是操作过程讲清楚,指导学生运用这些方法进行训练。这两种方法各有优点:隐性方法适用广,不必额外为物理方法教育花费较多的教学时间,日积月累,学生自然地学到了一些物理方法,但不能使学生获得物理方法的理性认识;显性方法正好能弥补这一缺陷,并能让学生自觉地以物理方法为指导,加深对学习过程的理解,促进方法的迁移。但有些方法较难理解,学生不易接受,随着学生年级的升高,显性方式逐步增强。如要让学生对理想化方法有较深理解,在复习课的教学中可显性地进行方法教育,介绍理想化方法完整的操作过程:1、分析影响因素;2、比较各因素作用;3、忽略次要因素;4、建立理想化模型。在单元、会考、高考复习课教学中,还可以向学生显性化地介绍演绎推理法、归纳法、比较法、类比法、数学法、假设法、定量分析法、极值法、对称法、等效法、整体法、隔离法、乘积定义法等物理方法。

4过程教学变式化

新的《普通高中物理课程标准(实验)》把“过程与方法”作为课程目标的一个重要领域,明确提出了“过程与方法”这一具体目标,它对全面提高学生的素质有着重要意义。因此,在高中物理复习课教学中,要注重过程教学,也就是说要注重习题的变式教学。所谓变式,就是在引导学生认识事物属性的过程教学中,不断变更所提拱材料或事例的呈现形式,使本质属性保持稳定而非本质属性不断变化。变式习题教学往往采取一题多变、一题多问、一题多联、一题多解的过程教学。因此,变式习题教学是能够活化学生的知识结构、培养学生的发散思维与应变能力的过程教学。

例1光滑的平行导轨间距为l,上面放两根质量都为m的金属棒,其电阻均为r,导轨电阻不计。在导轨平面内有竖直向上的匀强磁场B,如图(2)所示。现给mn一水平向右的初速度v0,则稳定时mn与pQ的速度各为多少?

本题解答比较简单,但在复习课教学中,要引导学生对此题进行一题多变的过程教学。

变式1:如果质量分别为m1,m2,稳定时,mn、pQ速度各为多少?

变式2:如果质量分别为m1,m2,m1的初速度为v01,m2的初速度为v02,且v01>v02,则稳定后,mn、pQ的速度为多少?

变式3:如果光滑导轨不等距,且满足l1=2l2,如图(3)所示,则稳定后mn、pQ的速度为多少?

变式4:从开始至稳定时,感应电流产生的焦耳热为多少?

变式5:从开始至稳定时,系统损失的机械能是多少?

变式6:如果两杆初速度均为零,pQ受到恒定的水平外力F的作用如图(4),则两杆以后将作怎样的运动?

变式7:如果两杆初速度均为零,mn受到恒定的水平外力F的作用,但导轨不光滑,其动摩擦因数为μ,则两杆以后将作怎样的运动?

5模型迁移组合化

运用物理模型研究物理问题是一种科学的思维方法。在物理复习课教学中,使学生掌握物理模型,并学会迁移、组合,可以提高学生分析和解决物理问题的能力,提高物理复习效率。首先,学生必须理解什么是物理模型,掌握所学过的物理模型。在高中物理中,我们所研究的可以说都是物理模型。例如对象模型有:质点、弹簧振子、单摆、光滑表面、点光源、理想气体、点电荷、均强电场和磁场、理想二极管、理想变压器、理想电压表等。过程模型有:匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、完全弹性碰撞、简谐运动、等容(等压或等温)过程、电流的稳恒变化等。其次,要理解物理模型的含义及遵循的规律。有些学生对概念、公式背得滚瓜烂熟,但不会解题,原因在于没有掌握物理模型的含义及遵循的规律和物理模型的迁移或组合。

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5.1把简单的物理模型迁移或组合成复合的物理模型(近迁移)

例2如图(5)所示,在竖直平面内放着一半径R=10m的半圆形光滑轨道,a为其最低点。现将小球从很靠近a点的B处释放,求它到a点的时间。

析与解根据质点的概念,小球可视为质点(研究对象模型)。小球从Ba的过程,它的速度大小和方向时刻在变,不能视为匀速圆周运动。但由于B与a靠得很近,且轨道对小球的支持力n始终与运动方向垂直,所以可把小球的运动视为单摆振动(过程模型),小球从Ba的时间t,便是单摆周期的1/4,即:t=t4=2πR/g4≈1.71(s)。解决这个问题的关键是把质点和单摆这两个简单物理模型迁移过来并组合成复合的物理模型。

5.2把物理模型迁移到实际问题上(远迁移)。

高中物理新教材增加了许多联系生产、生活的实际问题和高新科技内容。要求学生能从大量文字中摄取有效信息,把实际问题转化为物理问题,构建物理模型,再用学过的物理模型解决。如图(6)所示,在匀强电场和匀强磁场中,当带电粒子向右以速度v进入场区时,如果受到的电场力eq和洛仑兹力Bqv平衡,即eq=Bqv,而粒子的重力又不计时,带电粒子将做匀速直线运动。这一物理模型有很多的应用,如:带电粒子速度选择器、磁流体发电机、磁强计、电磁流量计等实际问题。

6数学内容渗透化

物理学是应用数学思想与方法最充分、最成功的一门科学。可以这样说,离开了数学思想与方法,就不会有真正意义上的物理学。但是,在相当多的学生中,存在着将学习数学和学习物理两者截然分开的现象。他们学习了一定的数学思想与方法,并能解决一些比较复杂的数学问题,但是在需要运用这些数学思想与方法掌握物理概念、总结物理规律、解决物理问题时,却表现出滞后和吃力。正是由于存在着对数学思想与方法和物理内容之间的联系认识不够,在很大程度上影响了众多学生学习物理的兴趣和成绩的提高。基于此,在高中物理复习课教学中,要注重数学思想与方法教学,高中物理中蕴含着重要的数学思想,一般认为有如下四种:函数方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化化归思想。高中物理学中的数学方法,它是指运用数学工具分析及阐明物理理论、解决物理问题的方法。常见的数学方法有:三角函数法、图象求解法、数学比例法、指数对数法、几何图形法、数学极值法、数列极限法、导数微元法等。在这里就例举三角函数法加以说明。

例3质量为m的物体放在地面上,它们间的滑动摩擦系数为μ,用力F斜向上拉物体,使物体在水平面上作匀速直线运动,求力与水平方向的夹角α为多大时最省力。

析与解由于物体在水平面上做匀速直线运动,随着α角的不同,物体与水平面间的弹力不同,因而滑动摩擦力也不一样。而拉力在水平方向的分力与摩擦力相等,因而α角不同,拉力F也不一样。以物体为研究对象,受力分析如图(7)所示,因为物体外于平衡状态,根据ΣF=0得

参考文献:

[1]陈宗造,邵晓明.高中物理中的数学思想与方法[m].北京:中国科学技术出版社,2005

[2]阎金铎,乔际平.高中物理课堂教学设计[m].上海:上海教育出版社,2000

[3]刘炳升.走进高中新课改――物理教师必读[m].南京:南京师范大学出版社,2005

对生物化学的理解篇5

关键词:工科;物理化学;教学方法

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1674-9324(2012)07-0152-02

《物理化学》是一门基于物理变化与化学变化相互联系的角度,运用物理的理论与实验方法研究化学变化基本规律的学科,是化学、化工、冶金、材料、环境、生物、制药等专业的重要基础课程。它是在高等数学、大学物理及无机化学、有机化学、分析化学等课程的基础上,进一步系统阐述化学理论,为后续的专业课程学习提供基础,在基础课程与专业课程间起作桥梁作用。该课程概念公式多,几乎每个概念都有严格的定义,绝大多数公式都有严格的使用条件限制。在教学过程中教师感到难教、学生普遍觉得难学。目前课程内容不变而课时减少的教改趋势更增加了物理化学课程的教学难度。如何改革教学方法,提高教学质量,是《物理化学》课程教学中必须面对和思考的问题。

一、重视《物理化学》内容的整体框架

作为工科学生,对于物理化学课程主要掌握两部分内容,即:化学热力学和化学动力学。而每一部分内容又被分成若干章节并用若干个不连续的学时来完成。因此,对初学者来说,容易把这些内容机械地分开,并且觉得物理化学的内容太多、太乱。学生也容易把前后的内容混淆。经常有学生把在某个条件下才能用的公式用到了另一个条件下进行计算。在课堂教学中,老师在讲解每一部分知识的同时,应注意把握各知识点之间的的相互联系。在每一章教学结束后,要求学生对该章进行归纳总结,找出本章的重点及难点,同时注意各章节间的相互联系。让学生在学完《物理化学》课程后,头脑里对《物理化学》有一个整体意识和概念,从宏观上把握《物理化学》研究对象和解决问题的方法。

二、注重培养学生自主学习的意识和能力

传统的教学方法中,《物理化学》课程主要是以“教师讲,学生听”的模式进行。这种方式能够在有限的时间内传授较多的知识。但是这种方式也有很明显的缺点,那就是学生始终处于被动接受的状态,课堂气氛一般都较为沉闷,难以调动学生的学习激情。现代科技的发展使得终身教育成为新的学习方式。所以作为“教书育人,文化传承”载体的大学,其任务不仅要向学生传授知识,更重要的要让学生掌握学习的能力。正如古话所讲,“受人以鱼,不如授人以渔”,说的就是传授给人既有知识,不如传授给人学习知识的方法,培养学习知识的能力。在教学过程中,应设法逐步培养学生自主学习的意识,逐渐提高学生自主学习的能力,最终形成面对现实问题时的分析与解决问题的能力。在物理化学的教学过程中,可以选择一些难度相对较小的内容,让学生先自学,然后上讲台讲解。教师在整个过程中,注意控制课堂秩序与纪律,注意上讲台讲解学生的选择。最后,教师应对课程内容给予必要的补充与总结,对上台讲解学生给予适当的表扬与鼓励,让学生获得适当的成就感。实践证明,这种方式能够有效地提高学生对于《物理化学》课程的学习兴趣,培养学生自主学习的意识及提高学生自主学习的能力。

三、采用多媒体辅助教学

多媒体辅助教学即运用文字、图表、动画及音视频技术,提高授课效率及效果的教学方式。目前,多媒体技术的快速发展,为现代教学方式变革提供了新的机遇。在物理化学课程教学过程中,运用多媒体技术辅助教学,能够将物理化学中抽象空洞的理论形象化,有助于学生的理解与记忆。除此之外,多媒体的动画效果还能提高学生课堂上的注意力。不过对于多媒体技术辅助教学,也应辩证地看待。尽管目前在大学几乎所有的课程教学过程中,都使用多媒体技术辅助教学。但多媒体技术也存在很多明显的不足。如使用多媒体辅助教学时,讲课的速度一般都较快,学生往往跟不上教师的节奏,更来不及作相关的笔记。多媒体辅助教学还有一个较大的弊端,就是教师肢体语言得不到充分的体现,课堂气氛显得较为呆板。也有学生更习惯于传统的板书教学方式,不太适应多媒体辅助教学方式。况且物理化学有些内容本身更适合传统的教学方式。总之,采用传统的教学方式为主,多媒体教学方式为辅,针对不同的教学内容,选择适宜的教学方式,从而达到最佳的教学效果。

四、理论与实际相结合

物理化学课程具有较强的理论性,加上传统的教学方法单调乏味。很多学生反映物理化学课程难,甚至有很多学生在正式学习物理化学课程以前,已经想到全面放弃这门课程的学习。尤其是对一些二本高校的学生来讲,情况就更加严重。在物理化学的教学过程中,可以把日常生活现象与物理化学中的一些基本原理有机地结合起来,使得一些日常生活现象可以用物理化学的理论解释,而物理化学的一些基本原理又有了形象生动的运用。比如,人穿冰刀滑冰非常顺畅可用化学热力学的知识帮助解释。热天牛奶、食物容易变质可用化学动力学的理论加以说明。玻璃管中水呈凹面,汞却成凸面;小气泡、液滴、肥皂泡总呈球形;人工降雨;农民锄地既能锄草又能防止水分蒸发;冬天在路面上撒盐可以防冻;做炖菜时加盐可以快熟等现象都可以用相应的物理化学原理很好地解释。结合这些日常生活现象讲解物理化学的基本原理,不仅可以帮助学生对原理的理解与记忆,同时也能让学生真正感到物理化学理论的重要性和广泛实用性,从而提高他们学习物理化学的兴趣。

对生物化学的理解篇6

一、元素化合物知识在化学中的地位

元素化合物是学习化学的基础,也是化学教学中的重点内容,初中化学中许多知识都涉及到元素化合物的知识,或是由元素化合物的知识组成,可见元素化合物不仅是化学的基础理念还是化学基础知识的重要理论,并且初中化学的学习通常是从元素化合物物质的性质和用途开始的,再扩展到元素化合物的制取、鉴别等化学知识,因此,学生只有对元素化合物知识得到清晰、深入的理解才能学好初中化学.此外,元素化合物相关的知识与人们的许多日常生活有很大的关联,而教学是为了培养人才以促进社会的发展、进步.总而言之,化学元素化合物的知识在初中化学教学中占据着重要的地位.

二、化学元素化合物知识在教学中存在的问题

从初中化学元素化合物教学现状来看,其中还存在一些影响课堂教学质量不断提升的问题,包括:教师的教学方式单一、落后;元素化合物知识的讲解不能结合实际等等.接下来,笔者将针对上述提到的两个方面,展开较为详细的论述:

1.教师的教学方式单一

受到传统教学模式的影响,教学模式单一成为了我国中小学教学现状中最大且最常见的问题.化学作为知识内容丰富有趣的学科本应该是受到学生喜爱的,但是受到教师教学方式单一问题的影响不仅促使学生降低了对化学的学习兴趣使学生在化学教学课堂中的学习积极性降低,还导致学生在课余时间用在化学知识的预习、复习和练习的时间较少,这严重影响了课堂教学效率和学生对化学知识的掌握,但化学作为学生考试科目之一,关系着学生的综合成绩和学生的就业发展方向,因此教学模式单一、落后,无法满足教学的现实需求,是初中元素化合物知识教学中存在较为严重的问题.

2.元素化合物知识的讲解不能结合实际

人们的衣食住行和社会的运营都离不开化学,可见化学技术和化学用品与人们的生活息息相关,而作为化学知识理论的基础———元素化合物与人们的日常生活联系更为紧密,在教学中采用学生生活中熟悉的与元素化合物有关事物进行讲解可使学生对知识产生亲切感,提高学生对知识的学习兴趣,降低学生学习复杂知识时产生的抵触心理,但在实际的教学中大多数教师没有结合生活实际讲解化学知识,使学生对复杂多样的元素化合知识的理解和掌握能力不足,导致学生对元素化合物知识的深层运用能力较弱,影响了学生的深入学习,导致课堂教学效果难以提高.

三、元素化合物知识的教学方法

1.丰富教学模式,提高学生的学习兴趣

元素化合物相关的知识内容较多,且相互之间的相似度较高,易使学生对有关联的知识产生记忆混淆现象,对此,教师就应在元素化合物知识的讲解时采用丰富且具有针对性的教学模式,使学生对知识进行清晰的记忆,此外,丰富的教学方式可以活跃课堂气氛提高学生在化学课堂上的积极性,进而培养学生对化学的学习兴趣.如在《二氧化碳和一氧化碳》的学习中,教师就可在课堂上采用多媒体视频演示实验操作等丰富的教学模式,使学生对二氧化碳和一氧化碳的性质和用途进行清晰的了解和深刻的记忆,在课堂上运用多媒体教学可以吸引学生的注意力,提高学生的学习积极性和学习兴趣.

2.创设情境结合实际,使学生参与到课堂教学中

因为化学与人们的生活息息相关,故教师在元素化合物的教学中就可结合生活生产实际对相关的化学元素化合物知识进行讲解,对学生熟悉的生活实际中蕴含元素化合物知识的讲解可使学生能够参与其中,让学生在亲身经历中了解、学习元素化合物的知识,从而激发学生的学习兴趣,并且促进学生发散思考的能力,培养学生探究问题的习惯.此外,教师还可在元素化合物知识讲解中安排实验环节,并由学生自己动手操作,使学生对元素化合物的知识更了解,有助于提高学生的实验动手操作能力.如在《金属的化学性质》学习时,教师就可结合实际生产中从铜矿中制取金属铜用到的铁的金属活泼型比铜高的化学性质的知识———先使铜矿在硫酸溶液中溶解,再加入铁就可将金属铜置换出来,同时教师也可安排相关的实验课程,使学生在亲身操作中了解到铁的这一化学性质,采用类似的方法运用到其他元素化合物知识的教学中,不仅可加深学生对相关知识的理解记忆,还可以培养学生对化学的学习兴趣.

3.整理相关的知识,建立元素化合物知识网络

对生物化学的理解篇7

初中物理教学生活化教学模式应用初中物理是一门综合性和和实用性很强的学科,也是学生初始物理课程的开始。新课程倡导物理教学要实现“从生活走向物理,从物理走向社会”的新要求,生活中很多经验和现象是可以和物理有机结合起来的,所以在初中物理教学中可以把生活中的物理带到课堂上去,教会学生用生活化的眼光看待物理,真正达到学以致用的目的,并进一步推动物理教学生活化,带动学生对物理学习的兴趣,有利于学生在以后的学习中全面发展与进步。

1初中物理教学生活化的意义物理源于生活,寓于生活,为生活服务。初中物理教学生活化就是把生活和物理教学有机结合在一起,由原来和生活分割开来的的教学模式逐渐靠近于生活,在教学过程中把物理生活化,和学生的生活联系在一起,把生活问题物理化,运用物理的思维模式解决生活中遇到的难题,把物理学习中的难题生活化,让学生感受到物理就在身边,体现出物理来源于生活的道理。在物理教学中教师要引导学生学会发现生活中的物理,对于生活中的一些现象要仔细观察,让物理走进我们的生活,并为我们的生活带来更多的乐趣。1.1有利于培养学生对物理学习的兴趣物理学习不同于其他学科的学习,它和我们的生活息息相关,要想让学生对物理学习产生兴趣,首先就要引起他们的好奇心,在好奇心的驱动下才能更好的激发学生对物理学习的兴趣,要想让学生主动学习,前提就是要引起他们的学习兴趣。物理教学中如果只是单纯的教授课本知识,内容不但枯燥无味,还很难引起学生的兴趣,如果能把生活和物理教学结合起来,不但能让物理教学课堂生动有趣,还能引起学生的好奇心,在好奇心的驱动下,学生就会主动探索物理中的奥秘,这对于物理课程的学习有很大帮助,而且还有利于培养学生对物理学习的兴趣。1.2有助于接受和巩固已学物理知识初中物理教学生活化是把生活和物理教学有效结合在一起,对于日常生活中出现的物理现象,学生可以直接把生活和物理学习联系起来,这对于物理的学习和接受起到了促进作用,对于已经学习过的物理知识,可以在生活中发现类似的物理现象,有效起到巩固已学物理知识的作用。生活中有些现象我们很难凭空解释是什么原因造成的,但是借助物理知识还是能够解释的,物理教学和生活结合在一起不仅对于学生学习物理课程起到帮助,更有助于学生接受和巩固已学到的物理知识。

2初中物理教学生活化教学模式的应用初中物理教学生活化教学模式在现在教学中越来越受到欢迎,以往的物理教学多以教师讲授为主,物理本身就是一门理性学科,学生仅仅依靠听讲说很难理解一些物理现象,也很难对物理学习感到有兴趣,而物理教学生活化教学模式是把生活和物理教学结合在了一起,学生最先是对生活中的一些现象感到好奇,然后通过学习物理之后知道了那些现象适合物理现象有关的,就不仅会对物理学习产生求知欲,想要知道更多的有关物理现象的知识,在生活中也会比以前更为仔细观察,以便能发现更多有趣的生活中的物理现象,这都是物理教学生活化模式教学的应用带来的效应。2.1贴近生活情景,激发学生学习兴趣生活中有很多有趣的事或物都和物理现象息息相关,初中物理教学中也会运用到一些生活中的例子,比如说在讲“什么是力的时候”可以让学生用自己的右手打左手,这时两个手都会感到疼痛感,学生就会明白力的作用是相互的,这对于学生的学习带来了很大的帮助,运用一些贴近生活的生活情境,这对于学生理解物理中的一些知识和现象能为直接客观,再比如说讲“音色、响度和音调”时,教师可以针对学生喜欢的音乐选择一些音色、音调和响度不同的音乐让学生进行分辨,不但能让学生在学习物理的过程中喜欢上物理这一学科,更能在气氛活跃的课堂上教会学生怎样辨别音色、音调和响度的不同。贴近生活中的生活情境,让学生亲身感受物理在生活中带来的乐趣,激发学生对物理学习的兴趣。2.2教学内容和语言的生活化初中物理的学习是中学生初步学习物理课程,对于很多专业性较强的词语和解释他们很难听得懂,这时如果能把物理教学内容和学生的生活经验结合在一起,然后再进行物理知识的讲解,相对于只是讲授课本上的物理知识效果会大有改变。教师在平时的生活中要收集一些和中学生日常相关的资料,然后根据这些资料和物理教学联系起来进行教学,在教学过程中也要注意语言的生动化,利用生活中的语言来解释一些物理现象和知识点,生动化的语言更容易被学生接受和理解,初中物理课程中会出现一些专业化较强的解释或是知识,教师在教学过程中要及时把这些语言生活化,再加上一些实验演示,对于中学生学习物理来说便很容易就能理解。2.3物理作业生活化作业是教学模式中不可或缺的一部分,初中物理教学中也会有一部分作业需要学生完成,每一小节或是每一章物理课程学习完成之后都会有相应的物理作业,教师可以把作业和学生的生活结合在一起,然后给学生布置一些有趣又能帮助学生学习物理的作业,比如说:让学生在家的时候用筷子放在杯子里然后进行观察会有什么现象,或者是让学生在雨后的晚上观察路面的情况等等这些和生活相关的作业,可让学生站在不同角度考虑问题,不但不会让学生产生厌烦心态,还能带动学生的好奇心,激发学生学习积极性。

3结语生活中处处都存在物理,初中物理教学中学习的也都是最基础的物理知识,和生活之间相互联系,在初中物理教学生活化的教学模式中,拉近了生活与物理之间的距离,物理知识运用到生活中可以解释一些对于中学生来说奇怪的现象,生活运用到物理教学中可以让教学更接近生活化,有助于学生对物理学习产生兴趣,使学生更好的体验物理带给生活中的不一样感受,有利于促进中学生的全面发展。

参考文献:

[1]曾安跃.浅谈初中物理教学生活化的认识与实践

[J].中国文房四宝,2013,(4):65.

对生物化学的理解篇8

关键词:生物化学教学高职临床医学教学内容设计

生物化学是临床医学专业一门重要的基础课程,在医学教育中有着承前启后的重要作用,是联系基础与临床的桥梁学科,与生理学、病理学、药理学等后续医学基础课程和诊断学等专业课程的关系十分密切,是这些课程的前导知识源泉。如果医学生物化学知识不足,学生就难以形成良好的知识结构,对学生的专业知识学习产生困难,从而失去学习兴趣。根据临床医学专业的人才培养目标,生物化学课程与学生后续专业学科的关系,合理进行适应与专业培养需求、符合生物化学学科特点、能为学生专业学习打下较好的知识基础的教学内容设计和适合的教学方法及评价,探索适合临床医学专业的生物化学教学模式,在课程教学设计中有重要意义。

一、高职临床医学人才培养目标

具有基础医学、临床医学的基本理论知识和技能,适合我国社会主义建设和卫生事业发展需要,能在基层医疗卫生单位从事临床医疗和预防、保健工作,德、智、体、美等方面全面发展的高技能临床医学专门人才。

二、生物化学学科特点

生物化学是从分子水平研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的学科。作为一门重要的医学基础主干学科,它在医学教育中起着承前启后的重要作用,兼具较强的理论性与实践性。在临床疾病的诊治方面,如抗菌药、抗癌药物的作用生化机理及体液定酶类的检测支持疾病诊断等都离不开生物化学的理论和技术;在基础研究方面,如蛋白质和核酸分离、纯化、分析及鉴定等生化技术也已广泛地应用于免疫学、组织学及药理学等多种学科的研究。为了让学生意识到利用生化这门工具书去更好地学习及扩充医学专业知识,我们生化教学工作的开展围绕学生自身特点和生化的学科特点,重视培养学生的学习兴趣和将生化知识学以致用的能力,通过尝试多种教学方法和建立合理评价体系以提高教学互动的实际效能。

三、生物化学教学中存在的问题

1.课时不足

课时不足是大专院校课程存在的普遍现象。医学生物化学教学周课时仅为3小节,且随着新知识的不断增加,各学科的教学课时普遍不足。因此,如何增强教学效果,为学生课后复习和自学提供条件才是一个积极的措施。

2.对传统教学模式的反思

目前医学生物化学课程的教学和教改,几乎都是对传统教学模式的改进。“以教师为中心”,以满堂灌输的传统教学模式方式传授书本知识,忽视了学生的主观能动性,忽视了学生的主体作用,只把学生看做是外部环境刺激的被动反应者和知识的灌输对象,在传统教学模式下,学生学习生物化学知识的特点是:①学得不完整,知识点空泛,知识面脆弱;②惰性学习,无法在需要知识之时运用;③学法不灵活,无法在新的或类似的情境中迁移应用知识。

因此,改变医学生物化学传统教学模式,探索新的教学模式,以提高学生学习兴趣和积极性,使其掌握知识、提高能力、提高医学生物化学课程学习成绩,是医学生物化学教学中一个十分有意义的课题。

四、教学内容设计的依据

1.职业助理医师考试大纲要求

生物化学作是职业助理医师考试笔试考试内容,所占的分值大约10分左右,所占的分值比例虽然不是很高,却是教学的考试科目和职业助理医师考试笔试考试内容,也是学生进一步学习和理解生理学、病理学、药理学、诊断学等专业课程教学的重要基础,学生对生物化学知识的掌握程度,对后续的专业课程学习与理解存在很大的影响。通过对学生专业课程的考核成绩与生物化学的考核成绩进行对比分析发现,生物化学成绩较好的学生相应的专业课程成绩的平均分也高于生物化学成绩平均分较低的学生的专业课程的考核成绩。进行专业课程教学的教师也反映这部分学生对专业知识的学习和理解能力要高于生物化学平均成绩较低的学生。因此,对生物化学知识学习,不仅是学生参加职业助理医师考试的需求,更是学生进行进一步专业知识学习的知识结构基础,怎样结合学生的专业特点和专业知识构建,有效地与学生专业特征相适应的生物化学课程教学是进行教学内容设计的重要依据。

2.学生进行专业课程学习的知识要求

生物化学是临床医学专业的专业基础课程,学生在进行专业课程的学习过程,对专业课程内容的理解和将专业知识应用于临床实践,比如:疾病产生的内在机制、药物作用原理、疾病诊断的依据和临床检验数据的应用等都与生物化学知识有着密切的联系,将生物化学知识与临床专业课程的知识割裂开来,去学习和理解专业知识的内容,不利于学生对专业知识内容的理解和学生在今后的临床工作实践专业素质的进一步提高。如何开展好生物化学课程教学?为学生在后续的专业学习和学生在今后的临床实践中不断地提高专业素质打下良好的知识基础,是进行课程教学的重要目标。

五、教学思考

1.教学方法

(1)因材施教,优化完善教学内容。

生物化学作为前沿科学,其进展快的特点,专科的教材相对滞后,所以在授课时,教师应选好教材,划分知识点。此外,还要注意前沿知识的补充,如在学习遗传信息的贮存与表达的基本过程的基础上,提及学生可能听说过的基因克隆和基因治疗,由克隆羊多莉的来由,展望基因器官移植,激发学生学习兴趣,促使其课后查阅相关文献,提高学生的自学能力,注重激发学生的学习兴趣。高职医学生由于基础薄弱,在学习中有一定的畏难情绪和不自信的表现。所以我们的教学工作要善于从他们的优点去激发学习兴趣,注意他们的弱点激起其主动学习的斗志。过去传统教学是以教师讲授为主的“填鸭式”教学,虽可保证教学的量但是没法有效确保教学的质。由于缺乏活力,不利于培养创新开拓型高素质人才。以问题为中心,以学生主动学习为主,引导学生理论与实践相结合,在对临床疾病发生的生化机理组织讨论中加深他们对疾病诊治的理解;加强生化基本知识与专业课程的联系。如在血糖调节的教学中,首先介绍糖尿病的例子,引导学生讲出糖尿病的“三多一少”、“高血糖及糖尿病”后,由为什么会出现上述症状的问题启发学生的思考,给予少许自由讨论时间后让学生充分产生认知上的冲突和初步的尝试分析。其次引出用幻灯片制作出“三多一少”的生化和生理病理机理动态的流程示意图来解答问题并顺便说明治疗思路,使学生理解胰岛素促进糖代谢作用,同时联系生理学胶体渗透压及水平衡的生理学相关内容与临床诊治的联系,培养学生医学理论知识到临床实践的迁移能力。最后用中常见糖尿病患者和尿毒症患者静滴葡萄糖时为什么要加适量胰岛素这个问题引发学生课后的思考,促进学生的自学。

(2)加强实验教学,提高学生动手能力,形成对理论知识的感性认识。

在生物化学教学中,有些概念和性质仅仅通过理论讲解显得很空洞,很难使学生深刻理会。而在理论讲解的基础上,结合直观的实验现象,就能调动起学生的兴趣,并启发学生进行思考和总结,从而达到事半功倍的效果。酶学是生物化学中很重要的一部分内容,酶活力是反映酶的性能的基本指标,但是单纯的理论讲解总显得索然无味、力不从心。通过“唾液淀粉酶活力的测定”“蛋白酶活力的测定”“酶的抑制与激活”等实验,使同学们对酶活力的概念及其测定有了清晰的认识。

生物化学是一门内容极其丰富且发展迅猛的学科,也是生物、医药、农业、食品等众多学科的专业基础,这使得生物化学一方面容易引发学习的兴趣,另一方面又比较难学。生物化学专业理论知识的学习需要大量的记忆,但是单纯的死记硬背不仅无济于事,还会抹杀生物化学的活力,使得理论学习变得枯燥乏味。因此需要进行理解性记忆,并随时进行归纳总结、融会贯通。生物化学实验是加深理解专业知识的重要途径,例如,在“蛋白质的两性反应和等电点的测定”实验中,通过观察在加酸、加碱过程中,酪蛋白溶液酸碱度的变化和沉淀――溶解情况的变化,形象、直观地展现出蛋白质的两性解离过程,使同学们切实理解了蛋白质的两性解离性质和等电点的概念;它能够使抽象的生物化学理论以形象、生动的形式展现出来,有助于加强学生对理论知识的理解和掌握。

(3)采用多媒体教学,提高教学质量。

教学联系临床,提高学生兴趣,多媒体教学手段的应用可使一些抽象难懂的概念变为具体的可观察的画面,具有直观、生动、形象的特点,易于吸引学生注意力,激发学生的学习兴趣;有助于生化概念的理解和方法的掌握,增强学生对教学内容的理解和应用;此外,还可化繁为简,便于记忆,提高学生信息处理和运用的能力,使学生产生求知欲和兴趣,开阔视野,更好地引导学生,达到学而有效之目的。多媒体教学还可帮助学生学习和探究知识的教学过程,从而引导学生用科学的方法去学习和研究,有效地弥补教学时数的不足,缓解有限的教学时间和不断增加的教学内容之间的矛盾。

2.教学评价

针对生物化学教学特点,包括理论和实验教学,应将生化课程期评总成绩分解为平时成绩、实验报告成绩和期末考试成绩。其中,平时成绩占总成绩的10%―20%,对一些在临床工作中能够运用到的知识点,在课前、课中、课后采用提问、讨论或问卷的形式考评。比如为什么运动过后肌肉酸痛,一段时间过后又可恢复正常?人处于饥饿状态体内物质代谢变化情况如何?为什么痛风症患者不宜吃海鲜火锅?让学生尝试用所学过的生化基础知识来解释临床疾病的生化机理,以有效反馈学生对知识的分解归纳的掌握程度,保证课程教学的作用。实验报告成绩占总成绩的30%―40%,学生通过做实验及课后报告,培养严谨的科学态度和自身发现问题、分析问题及解决问题的学习能力;教师通过实验报告作业的批改了解学生的生化基本理论与技术的联系及应用。期末闭卷考试成绩占60%~70%,教师考前的出题侧重生化基本知识及其迁移应用的考核,考后注重学生的答卷分析,这样方可达到良好的教学互动。

总之,高职临床医学专业教育主要是培养基层临床实际应用型专业人才,通过生化课程的教学改革,使学生获得学习生物化学知识的思路和方法并将其应用于专业学习和临床实际工作中,真正达到开展教学活动的目的。

参考文献:

[1]崔炳权.pBL教学法在生物化学实验课教学中应用的探索[J]中国高等医学教育,2007,(1).

对生物化学的理解篇9

关键词:化学合成制药废水;特点;废水处理技术

制药行业是一种污染非常严重的行业,制药废水大多数具有有机物浓度高、色度高、含难降解和对微生物有毒性的物质、水质成分复杂、可生化性差等特点。随着我国医药工业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一,如何处理该类废水对于环境保护的意义重大。

1化学合成制药废水的特点

(1)CoD含量高,成分复杂。化学制药废水的CoD、BoD5值高,有的高达几万甚至几十万,但B/C值较低,废水一经排入水体中,就会大量消耗水中溶解氧,造成水体缺氧。同时,废水的成分复杂且变化大,有机物种类繁多、浓度高、营养元素比例失调。

(2)存在生物毒性物质。废水中含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解,甚至对微生物有抑制作用的物质。

(3)无机盐浓度高。废水中的盐分浓度过高对微生物有明显的抑制作用,当氯离子超过3000mg/L时,未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制,严重影响废水处理的效率,甚至造成污泥膨胀,微生物死亡的现象。

2如何做好化学合成制药的废水处理

(1)做好制药废水生化前的预处理。化学制药废水的处理多数采用单一生化法处理不能彻底解决问题,必须进行必要的预处理。预处理为降低后续生物处理难度,在生物处理前必须先进行预处理,达到排除生物毒性物质干扰,降低废水浓度的目的。首先设调节池,调节水质水量和pH,且根据实际情况采用特定物化或化学法进行预处理,提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。目前合成制药废水生化前预处理方法主要包括:物化法、生物法等。化学制药废水成分复杂,冲击负荷大,采用化学絮凝进行预处理,以便减少生物毒性物质干扰,降低废水浓度。利用膜分离法膜技术对抗生素废水进行浓缩分离,有良好的经济效益和社会效益。膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。采用纳滤膜对洁霉素废水进行分离实验,既减少废水中洁霉素对微生物的抑制作用,又可回收洁霉素。电解法理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视,同时电解法又有很好的脱色效果。目前生物法预处理化学制药废水主要采用水解酸化。其原理是在废水处理中,利用水解酸化来提高废水的可生化性,也为废水的后期处理创造良好的条件。预处理后的废水,可选取某种厌氧和好氧工艺进行处理。

(2)正确选用制药废水处理技术。制药废水处理技术可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。生物处理技术是目前广泛采用的制药废水处理技术,其中活性污泥法是比较成熟的技术,由于加强了预处理,改进了曝气方法,环保设备运行稳定。采用生物技术进行制药污水处理消除有机污染物是最为经济的方式,研发和推广应用的重点大体上有好氧工艺、厌氧工艺和厌氧-好氧组合工艺。化学合成制药废水生物毒性大、可生化性差,属高浓度难降解有机废水,通常可以考虑采用高级氧化-铁碳微电解-aBR—UBF-好氧工艺进行处理。

(3)重视制药废水的化学处理。应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2o2、o3)、深度氧化技术等。工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。楼茂兴等采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后CoD去除率达20%,最终出水达到国家《废水综合排放标准》一级标准。亚铁盐和H2o2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。采用该法能提高废水的可生化性,同时对CoD有较好的去除率。氧化技术又称高级氧化技术,它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点,尤其适合于不饱合烃的降解,且反应条件也比较温和,无二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更直接,对设备的要求更低,作为一种新型的处理方法,正受到越来越多的关注。

(4)做好制药废水的生化处理。生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合方法。由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(aB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CaSS法)等。目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水CoD仍较高,一般需要进行后处理。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床(UaSB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(aBR)、水解法等。由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求,而厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。采用厌氧-好氧工艺处理制药废水,BoD5去除率达98%,CoD去除率达95%,处理效果稳定;

(5)关注新兴的废水处理技术。随着科学技术的不断进步,我国的制药废水处理工艺取得了很大的进步。近年来膜技术得到了不断发展,膜生物反应器(mBR)在制药废水处理中的应用研究也逐渐深入。mBR综合了膜分离技术和生物处理的特点,具有容积负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、剩余污泥量少等优点。尽管在膜污染方面仍存在问题,但随着膜技术的不断发展,将会使mBR在制药废水处理领域中得到更加广泛的应用。

综上所述,化学合成制药废水是一种成分复杂、毒性高、含难降解有机物质的有机废水,目前的处理方法有预处理-生物处理。工程应用以单元处理为主,因此开发经济、有效的复合水处理单元迫在眉睫。此外,新技术如膜技术、生物强化技术等的应用在化学制药废水处理方面有更广阔的应用前景。

参考文献

[1]刘育婷等;制药废水处理方法概述[J];广东化工;2012年14期

对生物化学的理解篇10

1综合化工废水处理技术

综合化工废水处理的重点就是难降解和毒性、抑制性有机物的去除。目前国内外处理此类工业废水的方法主要为物理化学法和生物法。由于生物法具有基建投资和运行成本低、有效、无害等特点,是当前理想和主导的方法[8]。

1.1物理化学工艺物理化学工艺广泛应用于综合化工废水的预处理和深度处理中。典型的物理方法如混凝沉淀、气浮、吸附等常用于综合化工废水的预处理单元。此外,高级化学氧化、微电解技术、膜技术在综合化工废水的预处理和深度处理中也都有很好的应用。

1.1.1高级化学氧化化学氧化主要是通过氧化剂,将难降解的复杂有机物全部或部分氧化为较易降解的简单物质,从而达到处理的目的。然而在处理综合化工废水时,常用的氧化剂表现出氧化能力不足,同时存在选择性氧化的缺点。Glaze等在1987年提出了高级氧化法(aops),即通过光化学氧化、电化学氧化、声化学氧化等高级氧化过程,产生比普通化学氧化剂氧化性能更强的羟基自由基(•oH)[9]。Shang等[10]利用o3和o3/UV工艺分别处理含甲基丙烯酸甲酯(mma)的半导体废水,结果表明,o3能够明显提高mma的去除率,单独使用o3反应速度缓慢,联合UV能提高反应速率,o3/UV工艺能够完全将mma及其中间氧化产物矿化。王勇等[11]将酚醛树脂和光催化剂tio2混合,经碳化活化处理后制成一种复合性催化材料处理含酚废水,结果显示,该材料能够有效地对废水中的酚进行光分解和吸附。

1.1.2微电解技术微电解技术根据金属腐蚀原电池原理,在铁屑表面构成无数的微小原电池,污染物在电极上发生直接或间接电化学转化,并且电解可以产生具有消毒作用的•oH和活性氯。微电解技术常用于含有高浓度盐、高浓度有机物的难降解废水的预处理。Zhou等[12]利用微电解接触氧化法处理混合化工废水,处理后m(BoD5)/m(CoDCr)值大于0.6,CoDCr的去除率为64.6%,同时对氨氮和铅有一定的去除。微电解技术有效地利用了固体废弃物,是一种“以废治废”的处理技术。

1.1.3膜技术膜技术是一种物理处理技术,是目前最有发展前景的深度处理技术。常见的膜分离技术有超滤、微滤、纳滤、电渗析及反渗透等。Juang等[13]利用超滤和反渗透处理高科技工业园废水并回用,结果表明,浊度、toC、电导率的去除率均在95%以上,可以直接排放或用作冷却水。朱薛妍等[14]采用自制的中空纤维复合纳滤膜对含甲基蓝的印染废水进行深度处理,结果表明,废水的脱色率大于99%,CoDCr的去除率大于90%。

1.2生物强化处理工艺针对难降解的综合化工废水,特别是高浓度难降解的有机化工废水,单独使用物理化学法处理的成本过高,而单独使用生物法的处理难度很大,工程中多采用物理化学法与生物法相结合的组合工艺或者生物强化技术来提高处理效果。

1.2.1投加高效优势菌从自然界筛选出的优势菌种,或由基因工程产生的高效菌种,投加到废水处理系统中,可以提高降解菌的数量,并能够加强菌群对特定环境或污染物的适应能力[15-16]。近十几年来,投加高效优势菌技术因其快速的处理效果,获得了研究者的广泛关注。针对一些难降解的有机污染物,如多氯联苯、1,4-二氧杂环乙烷等,国外研究人员已经筛选出了一些高效降解菌[17]。

1.2.2固定化生物技术固定化生物技术是一种新型的水处理技术,它是利用物理、化学方法将细胞或酶固定在有限的空间内,保持其活性并且可以重复利用的方法[18-19]。该技术能够提高反应器内高效菌种浓度和纯度,有利于处理含有高浓度nH3-n、CoDCr的废水。赵大传等[20]以核桃壳为载体,采用固定化生物技术处理印染废水,CoDCr的去除率达到94.5%,脱色率大于99%。maria等[21]在流化床反应器中,以木屑、聚乙烯醇等作为载体固定红球菌处理石油废水,结果表明,此方法具有很高的处理效率,在2~3周后对正构烷烃的去除率达到70%~100%,对多环芳烃类物质的去除率达到70%。

1.2.3共代谢共代谢是一种特殊的微生物代谢途径,也被称为协同代谢。一些不能被微生物作为碳源和能源的难降解有机物,能与其它易生物降解有机物形成共基质条件,当与这些易降解有机物共存时就有可能被同时降解。Graves等[22]研究表明,造纸废水难以被产甲烷菌生物降解,但当提供甲醇、乙醇等易降解的底物时就可以促进废水中含氯有机物的去除。

1.2.4其它强化技术将活性炭等各类吸附剂或微生物生长素投加到废水处理系统中均可达到强化生物处理的目的。该方法操作性强,具有普遍适用性,特别适用于综合化工废水的生物强化处理过程。王方园等[23]用生物铁强化活性污泥法处理工业园区综合化工废水,结果表明,该法可以将CoDCr去除率提高17%,在提高污泥氧化能力的同时,还能将生物铁作为酶激活剂和絮凝促进剂。

2综合化工废水处理中存在的问题

综合化工废水的各种处理方法都有其优点和不足,物理化学方法由于其操作性强、对难降解污染物处理效率高,常用于综合化工废水的预处理或深度处理,但其中均存在一定的不足,例如混凝沉淀、活性炭吸附、膜过滤等方法只是污染物相的转移,并没有实现污染物的彻底降解;膜分离技术存在着造价高、膜寿命短以及膜污染和膜阻塞等诸多问题;高级氧化法处理效率高、反应快,在处理难降解废水时效果显著,但该类反应器的制造和运行成本高、反应条件要求严格,不适用于升级改造已有的废水处理工艺。同样的,其它多数物理化学方法均存在能源消耗大、投资运行成本高的缺点,制约了其在化工废水处理中的大规模应用。生物处理技术的成本低,目前仍是主要的处理技术,但由于综合化工废水中大量难降解有机物和生物抑制性物质的存在,往往造成了生物处理系统效率低、运行不稳定等问题。为提高生物处理效果,通常会采取延长水力停留时间或稀释原水以降低生物系统的进水负荷等措施,但这种方式仍然得不到理想的效果,也不经济,所以工程上通常会采用以生物处理为主体,物理化学方法作为预处理和深度处理的组合工艺,或采取一些生物强化手段来提高综合化工废水的处理效果。

3结语