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篇1

[關鍵詞] 環(huán)境化學 課程內容體系 案例教學

當前全球性的環(huán)境問題突出表現在酸雨、溫室效應與臭氧層破壞;不斷加劇的水污染造成世界范圍的淡水危機;自然資源破壞和生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化,威脅著人類的生產和生活條件。由于大多數的生態(tài)環(huán)境問題都與化學物質直接有關,環(huán)境化學學科在掌握污染來源,消除和控制污染,為確定環(huán)境保護決策提供科學依據等方面都起著重要作用。環(huán)境化學課程具有理論基礎強、學科間綜合性明顯、學科內多層面內容交融、前沿新技術發(fā)展迅速等特征,涉及到大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、生物環(huán)境及典型有害污染物的知識和方法。《環(huán)境化學》被列為我校本科環(huán)境工程專業(yè)以及碩士環(huán)境科學與工程專業(yè)培養(yǎng)的專業(yè)基礎課,同時也是化學化工學院本科化學工程與技術專業(yè)、材料化學專業(yè)、應用化學專業(yè)培養(yǎng)的限選課程。在教學過程中,如何激發(fā)學生的學習興趣,使學生既能掌握環(huán)境化學的基本理論,又具有運用所學知識解決環(huán)境問題的能力,是教學改革中亟待解決的問題。

案例教學法是由教師控制、學習者作為主體參與的,依據真實案例、圍繞案情發(fā)展而展開的互動式教學方法。案例教學打破了教師講、學生聽的傳統(tǒng)教學方法,能培養(yǎng)學生系統(tǒng)低掌握與運用專業(yè)理論,提高綜合分析問題與解決問題的能力,養(yǎng)成開拓進取的優(yōu)良品質。本文結合筆者近幾年的教學經驗和體會,從教學內容和案例教學方法等方面對《環(huán)境化學》課程進行了探討。

一、課程內容體系構建

環(huán)境化學是以化學物質引起的環(huán)境問題為研究對象,以解決環(huán)境問題為目標,它主要以化學的理論和方法,鑒定和測量污染物的含量,研究它在環(huán)境中存在的形態(tài)及其遷移、轉化和歸宿的規(guī)律,其核心是研究環(huán)境中物質的化學轉化與產生的效應,揭示環(huán)境問題的本質。教學內容是制約教學質量的決定性因素之一,也是人才培養(yǎng)目標,培養(yǎng)模式的載體,是教育思想和教育觀念的直接體現。我校從培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力這一角度出發(fā),從講授內容、實驗內容和實踐內容3個層次上統(tǒng)一協調構建環(huán)境化學課程內容體系。本課程所用教材為南開大學戴樹桂主編的《環(huán)境化學》(第二版),全書共分8章,以闡明基本原理為主,內容豐富,涉及學科領域廣泛,論述問題有相當的深度,能反映我國環(huán)境化學的特色。筆者所在課程組根據本校實際情況,主講第一章緒論、第二章大氣環(huán)境化學、第三章水環(huán)境化學、第四章土壤環(huán)境化學、第六章典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉歸與效應及第七章受污染環(huán)境的修復等內容。

在實驗教學內容方面,以環(huán)境科學與工程系綜合大實驗為基礎,結合殺菌劑的研制、納米和生物絮凝劑的開發(fā)、納米活性炭的制備與性能測試等實驗,補充和完善了理論教學內容。在教學實踐方面,強化第二課堂的教學,安排學生到污水處理廠、自來水廠、煉化廠、垃圾填埋場等單位參考實習。通過參觀實踐,既鞏固了學生對環(huán)境化學知識及相關環(huán)境問題的理解,提高了學習興趣,又培養(yǎng)了學生的環(huán)境意識。

二、案例教學的課堂實施

在授課過程中.單純的講授污染物在環(huán)境中遷移轉化的基本理論和一般規(guī)律,學生接受起來比較枯燥,晦澀難懂。如果在授課時,以環(huán)境問題為突破口,以化學知識為基礎,以如何解決實際環(huán)境問題為目標,適當增加案例教學內容,可以使學習思路更清晰、理解更透徹,更準確地掌握化學理論和方法在處理實際環(huán)境問題時的應用。在講授本課程時,筆者主要是通過以下幾個方面將案例教學貫穿于課堂理論內容中。

1.介紹我校在環(huán)境領域從事的課題及取得的成績

在教學過程中,講到大氣中污染物轉化時,介紹環(huán)境學科相關老師從事的煉化企業(yè)有機廢氣的評估及治理技術;講到水中有機污染物的遷移轉化時,介紹相關老師從事的高濃度有機廢水的治理及回用技術、循環(huán)冷卻水應用過程中的生物控制技術;在講到受污染環(huán)境的修復時,介紹相關老師從事的石油污染土壤的生物修復技術。由于本科生在學習過程中接觸科研課題的機會較少,將實際科研課題融入到教學內容中,可以使學生了解我校該領域的研究成果,激發(fā)他們的聽課興趣,增強他們對學校的自豪感,從而取得了良好的教學效果。

2.重點選取與學校石油特色相關的案例

在講授水中有機污染物的遷移轉化這一節(jié)內容時,考慮到本校的石油特色,選擇了海上溢油事故,對海上溢油的環(huán)境化學行為進行了分析。

(1)溢油的分布與存在形態(tài)

石油進入海洋環(huán)境后,受風、浪、海流、光照、氣溫、水溫和生物活動等影響,其數量、化學組成、物理性質及化學性質都隨時間發(fā)生變化。海洋環(huán)境中污染的石油以三種形式存在:漂浮在海面上的油膜、溶解分散態(tài)、凝聚態(tài)的殘余物。

(2)蒸發(fā)過程

蒸發(fā)減少了海面上的油含量和改變了油的物化性質,另一方面,蒸發(fā)組分在太陽光的作用下,由于光氧化而生成各種復雜的化合物。這些物質有些隨著降雨返回海洋,有些隨風漂移落入陸地造成各種不同的危害。

(3)溶解過程

石油進入海洋后,在蒸發(fā)的同時,也開始了溶解過程。低碳的石油烴、芳烴相對溶解度最大,其它組分在水中的溶解度一般都很低,其溶解量隨油的成分和種類而不同。

(4)乳化過程

石油入海后,在風、浪的作用下很容易發(fā)生乳化作用。原油在海中能夠形成兩種的乳化類型:一種是水包油乳化,水是連續(xù)相,這種乳化類型有利于油的生物和化學氧化分解作用的進行;另一種是油包水乳化,其含水率可達80%,往往漂浮在水面,彼此聚集在一起,不利于油的降解。

(5)吸附沉淀過程

石油的部分組分可自由沉降或粘附在海水中的懸浮固體顆粒上并隨之下沉到海底。石油的沉降速度隨水中的油濃度和附著物(懸浮顆粒)的含量而變化。

(6)生物降解過程

石油污染物在微生物作用下轉化成生物體自身的生物量,產生二氧化碳、水及大量中間產物。石油污染物的結構越復雜,其降解速率越慢,中間代謝產物積累的幾率越大。此外,溢油降解速率與石油結構也有相關性。

(7)光氧化過程

光氧化過程是溢油在陽光的照射下,發(fā)生自由基鏈式的氧化反應,產生一些極性的、水溶性的和氧化的碳氫化合物的過程。溢油在海洋環(huán)境中的氧化,主要受陽光和溫度的控制,其氧化速度對溢油的品種、照射光的強度、海水的溫度不同而異。

通過海洋溢油事故,筆者闡明了石油類有機污染物在水體中的分配作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用和生物降解作用。由此引導學生以環(huán)境化學的基本原理進行分析,找出污染事件發(fā)生的原因及條件,針對性地提出避免或解決該類環(huán)境問題的主要措施,提出合理的工程技術手段、管理手段等,培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力。

3.結合熱點問題引出環(huán)境化學現象

隨著環(huán)境問題的日益嚴峻和人們對環(huán)境問題認提高,環(huán)境化學研究在各個領域深入發(fā)展,環(huán)境化學的前沿性問題也不斷發(fā)展。在教學過程中,將國內外環(huán)境化學的最新發(fā)展做適當介紹,使教學內容能夠反映環(huán)境化學的新理論、新方法、新技術和新動態(tài)等。在講解大氣環(huán)境化學時,將近年來地球上的異常天氣出現的頻率、范圍及影響穿來,如2007年颶風引發(fā)的洪水肆虐南亞,暴雨引發(fā)北歐、蘇丹等國家地區(qū)的水災。高溫橫掃俄羅斯和歐洲東南部,與此同時,非洲南部和南美洲卻經歷降雪。2008年初,中國南方各省市遭遇50年不遇的雪災。據專家分析,極端氣候的出現,源自于全球變暖,而溫室效應則是全球變暖的主要原因。1999年,各國開始廣泛研究環(huán)境內分泌干擾物(Endocrine Disrupting Chemicals,簡稱EDCs)和持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs),這些物質會影響生物的內分泌系統(tǒng),并可能致癌、致畸、致基因突變。

增加案例,旨在提高學生的工程意識。盡管工程意識的形成是一個長期積淀的過程。包括畢業(yè)參加工作后在工程環(huán)境的熏陶下和工程實踐的鍛煉中逐漸完成,但是一個人在學生時期最善于接受新事物、新思想,可塑性最強,如果我們重視學生現代工程意識的培養(yǎng),可以取得事半功倍的效果,可以在學生面前展示當前地球上的主要環(huán)境問題及環(huán)境效應,在學生的思想深處打上難以磨去的烙印,形成素質優(yōu)勢。

三、采用多媒體手段提高教學成效

在傳統(tǒng)的教學方式中, 教學內容因受到教材體系、教師個人以及課堂教學時間等的限定, 往往在一定的時間保持一定的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)教學相比,多媒體教學可以在有限的課時里講述更多的內容。采用多媒體教學方式,好的教學思想、教學方法和手段、最新的科研成果都可以充實到教學內容中去。環(huán)境化學課程內容有許多工藝流程圖及一些原理示意圖等,傳統(tǒng)的教學方法是老師現場繪制和預先制成掛圖等,這種方式既花費時間,又缺少生動性和靈活性,老師也不能依據教學實際和學科的發(fā)展靈活更改和補充。利用多媒體技術就可以解決這一問題,教師在實際教學中根據現代教學手段的發(fā)展和本課程需講述的處理原理、工藝設備的特點,采用了幻燈片,投影儀等現代化的教學方法,用PPT制作教學課件,為學生提供生動形象而又豐富多彩的感性材料,有效地激發(fā)學生的學習積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,為環(huán)境化學教學搭建一個互動教學平臺。

四、結語

將案例教學成功融入到環(huán)境化學課堂講授中,有利于培養(yǎng)學生系統(tǒng)地掌握與運用專業(yè)知識理論,提高綜合分析問題與解決問題的能力。為了更好地體現案例教學的特點,在教學過程中應提高教師的自身素質,增加駕馭案例教學的能力。在與學生互動地討論中,教師需具備較強的應變和判斷能力,及時分析和解決教學過程中學生發(fā)現的新問題。另外,適當采用多媒體教學模式,教師可在教學中選擇有突出代表性的案例,組織學生通過現代化教學網絡觀看。

參考文獻:

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關鍵詞： 小學美術教學 創(chuàng)新意識 提高途徑

心理學證明，興趣是人們一種帶有趨向性的心理特征。就小學美術教學而言，教師不僅要根據學生的年齡和心理特征，發(fā)揮課堂教學的藝術性，用新穎的教學方法和手段，激發(fā)學生的學習興趣，而且要培養(yǎng)激勵和發(fā)展學生豐富的想象力，從而激活學生的創(chuàng)造力。我從事美術教學多年，就如何使學生在美術課中表現出大膽的想象、創(chuàng)造，進而全面提高學生的創(chuàng)新意識，從以下五個方面著手進行了大膽嘗試，收獲頗豐。

一、渲染情緒，激發(fā)興趣

興趣是人才成長的起點和動力，而情緒是興趣得以激發(fā)的前提和條件。我在《美麗的頭巾》一課的教學中嘗試著采用了以情激趣的教學方法，先讓學生各自從家中帶來媽媽漂亮的花頭巾，共同欣賞之后問學生：“你們的媽媽帶上這樣的花頭巾是不是更加漂亮啊？”學生們齊聲回答：“是，更好看啦!”這時我選了幾塊色彩鮮艷、明快，圖案單簡潔、漂亮的頭巾，請幾位女同學上前來，為她們系在脖子上“亮相”。這時課堂里響起一片掌聲，同學們情不自禁地贊美：“哇！好漂亮！”在頭巾的點綴下幾位小姑娘更加漂亮可愛?？?，她們美得像一朵朵嬌嫩的小花，其中兩位竟有些陶醉，略歪著腦袋像擺造型式地一動不動。此刻，我抓住時機在同學們已進入情景之時，興奮地問學生：“想不想為媽媽設計一塊更加漂亮的花頭巾？”同學們齊呼：“想！設計一塊世界上最漂亮的花頭巾給媽媽戴?！边@呼聲向我傳遞著這樣的信息――學生們產生了學習興趣和勁頭?？粗且桓备逼炔患按纳袂?，我趕緊開始了設計頭巾的學習，這堂課同學們是帶著對媽媽的深情畫頭巾的，大家畫得特別認真精細，圖案內容豐富多彩，創(chuàng)作思路非常開闊，收到了良好的教學效果。

二、以新取勝，加深興趣

小學生雖好奇心強，凡事都想試一試，但他們也有見異思遷、喜新厭舊，缺乏韌性等方面的弱點。圍繞學生這方面的特點，我在進行教學設計過程時都力求號召力強、激發(fā)力強，有思想性和藝術性，即使教材教過多少遍，也沒有半點松懈，每天傳授給學生的都是新內容。通過多年的教學實踐，我認識到：“新”是喚起注意的信號，“美”是撥開心弦的鑰匙，“生動”是觸動情感的關鍵，“得法”是傳授本領的決竅，“實踐”是強化興趣的途徑。為此，在風景寫生畫的教學中，我以立體欣賞美、還原自然美的教學方法進行了大膽嘗試，采用多媒體教學方式，把藍天、白云、花草、樹木、房屋建筑等自然景致多角度多層面立體地在屏幕播放，并配以優(yōu)美抒情的音樂，邊欣賞邊演示繪畫步驟，學生邊欣賞邊動手實踐。第二課時，我?guī)ьI學生去室外進行風景寫生，感悟大自然賜于我們的美景，學生們就畫得得心應手多了，這樣，經過簡短的兩課時教學，學生們很快掌握了風景寫生的基本要領，收到了較好的教學效果。再如在進行《海底世界》教學中，我運用聲、光、樂等多媒體手段制作了課件。首先播放了海底世界的影像片，隨著陣陣的海濤聲和解說員生動的解說，神奇的海底展現在學生眼前：湛藍的海面、繽紛的海底、多彩的珊瑚、透明的水母、可愛的海馬、兇狠的鯊魚、很多奇形怪狀說不出名字的海洋生物……同學們看得非常入神，好像已身臨其境；隨著畫面的切換，同學們的驚呼聲此起彼伏，好像已經和海洋融為一體。這時我出示課題《美麗的海底》，接著用變魔術的方法演示油畫棒水彩畫的作畫步驟，還給學生講述了海底世界的童話故事和美麗的傳說，讓同學們帶著對神奇海洋的向往進入了想象和創(chuàng)作中，最后我用全班學生的作品組成了一幅巨大的“海底世界”，各種“新”創(chuàng)設，使每一位學生都有了成功的體驗。

三、創(chuàng)設情境，激勵想象

2009年教育進展國際評估組織對全球21個國家進行的調查顯示，中國孩子的計算能力排名世界第一，想象力卻排名倒數第一，創(chuàng)造力排名倒數第五。中國孩子的想象力狀況令人憂慮，這已是現實。作為教育工作者，我們必須為扭轉這一現實而從教，而小學美術教學在其中應該扮演著重要的角色。愛因斯坦說過：想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。所以在美術教學活動中應充分發(fā)揮學生的想象力，提高其藝術修養(yǎng)。為讓學生親身感受到美術課是一種情感渲泄和美感表達的場所，我在《大魚小魚》一課的教學中進行了突破性的嘗試。首先讓學生欣賞動畫片《海底總動員》，同學們一下被擬人化的大魚小魚、優(yōu)美的畫面、歡快的樂曲、有趣的故事情節(jié)所吸引，情緒隨著故事情節(jié)的發(fā)展而此起彼伏?？赐暌粋€片段，我問：“誰看見一條大魚背著很多小彩魚跳出了海面，去看外面美麗的風景？誰能給自己喜歡的大魚小魚畫上美麗的翅膀，讓它們飛向自己向往的地方，想一想，魚可以飛向哪里去??？”同學們興高采烈、爭先恐后地講述各自想象的情景。有的說，我要讓大魚小魚飛向天空和小鳥一起自由地翱翔。有的說，我要讓大魚小魚飛向太空，讓它們去看看月亮、星星是什么樣的，人造衛(wèi)星、宇宙飛船在做些什么呀？有的說，我要讓大魚小魚飛到城市去，看看摩天大樓、熙熙攘攘的人流，五彩斑瀾的花園還有動物園……同學們興奮地描述著神奇有趣的想象，并展現在了各自的畫面上。看著一幅幅充滿想象力的作品，學生對于美術課的認知度一下子提高了，展開想象的翅膀自由自在、無拘無束地飛翔。

四、創(chuàng)造潛能，發(fā)揮想象

情感是創(chuàng)造的靈魂，興趣是創(chuàng)造的先導，想象是創(chuàng)造的核心，沒有想象就不會有創(chuàng)造。黑格爾認為：最杰出的藝術本領就是想象，而想象本身就是一種創(chuàng)造。我國青少年想象力和創(chuàng)造力極度貧乏的現狀，在美術教學中應采取多種方法，最大限度地開發(fā)學生的創(chuàng)造潛能。我在《太空旅行》一課的教學中，以視覺感觀激發(fā)聯想，以大膽想象激活創(chuàng)造欲望的教學方法，運用于課堂，為學生們充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力搭建平臺，引導他們把平時學到的地理知識和科學知識運用到繪畫當中。我先以“我登上太空”為主題請同學們創(chuàng)作一幅科幻畫，學生們情緒高昂，一口氣畫滿了畫面，有的畫面是學生穿著太空服帶著家人、同學，在群星中遨游；有的同學正在和漂亮的小“星星”們手拉著手一起做游戲，有的正向長著長胡子的“老星球”請教，探求它的奧秘；有的還畫出了太空學校，同學們身穿太空服在日月星辰的陪伴下讀書學習；有的畫中同學們將秧苗、樹苗、花種、土壤和水帶上了太空，發(fā)現和建立了一個新的家園；有的同學在太空建立了垃圾處理器，凈化太空環(huán)境；還有的正坐著自己設計的飛行器用大刷子給地球表面涂上一層保護膜……這時你一定會驚嘆孩子們的想象力和創(chuàng)造力競是如此的豐富多彩。由此看來，學生的想象潛能是存在的，關鍵在于教師如何引導，使他們的想象潛能充分發(fā)揮出來。

五、打破定勢，構建神奇

如在一年級《神奇的大樹》一課的教學中，我把錄音機擺上了講臺。根據以往學生的思維一般只局限于一棵樹上能長出很多水果的思維定勢，我提示同學們不要局限于課本、自然和范畫，而要把自己心里所想的全都畫出來。為此，我畫了一幅范畫，配上動聽的音樂，展示在學生面前，學生們很驚訝，很奇怪，為什么老師畫的樹干上還有太陽、月亮、星星和漂亮的水果??？這時我給他們講了這棵神奇大樹的故事：“在老師的心里，這棵大樹白天沐浴著金燦燦的陽光，夜晚有月亮、星星為他們作伴，他們是大樹的好朋友，年復一年，日復一日，他們的音容笑貌深深地刻在了大樹的心里，他們的影子也就留在了樹干上?！笔艽藛l(fā)，同學們思維的觸角開始延伸，于是，我請學生們把自己心中那棵神奇的大樹全部大膽地畫下來，一石擊起千層浪，同學們的畫筆如同插上了想象的翅膀，只見大樹上流淌著清泉、樹梢上掛著星球，等等。我把同學們的作品集中展示在黑板上，構成了一幅神奇組圖，然后，我再度播放音樂，曲圖并茂，學生們欣賞著自己的奇思妙想和神奇作品，開心極了，我也很陶醉?？吹綄W生們的作品神奇又獨特，把大樹表現得多姿多彩、如幻如夢，我很欣慰。我在同學們的畫作中注入了成長營養(yǎng)和旺盛的創(chuàng)造激情。

激發(fā)興趣點，激勵想象力，激活創(chuàng)造力，是我在小學美術教學的實踐中初步嘗試的教學方法。小學美術教學的方法和渠道有很多，我們要不斷探索其中的教學方法，深度開發(fā)學生的創(chuàng)造潛能和想象力。

參考文獻：

［1］周玲.淺談小學美術教學［A］.教壇聚焦［J］，2009，（10）.