论文：中学化学课程中工业化学知识教学的探讨.doc

啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊毕华林 亓英丽 科学技术的飞速发展,对社会的各个方面产生了巨大的影响.当前,世界各国的理科课程改革越来越重视加强科学,技术与社会的联系,使学生通过学习不仅掌握有.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊中学化学课程中工业化学知识教学的探讨啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊中学化学课程中工业化学知识教学的探讨毕华林 亓英丽科学技术的飞速发展，对社会的各个方面产生了巨大的影响。当前，世界各国的理科课程改革越来越重视加强科学、技术与社会的联系，使学生通过学习不仅掌握有关的科学知识、技能和方法，而且能运用这些知识去了解和关注社会，学会对社会问题做出决策。中学化学课程作为基础理科教育的组成部分，在化学课程内容的选择上如何体现科学、技术与社会的联系，使之不仅满足将成为未来的科学家的那部分学生的需要，而且能满足那些将成为普通公民的学生们的需要，是一个亟待解决的问题。实践证明，通过加入工业化学知识单元来拓宽中学化学课程的范围是一个有效的途径。要呈现这样的知识单元必定运用综合的方法，即在讲授工业知识的同时，还要包括社会、环境、经济、技术，以及科学方面的相关知识。 1影响工业化学知识教学的因素多年来，我国工业化学知识并没有得到应有的重视。中学课程由于过分强调学科结构的逻辑性和知识的系统性，要么对工业化学知识一点也不讨论，要么只在有关的内容中穿插介绍一点工业生产的流程和设备。学生获得的只不过一些片段的、零散的化学物质的工业生产知识，而对于那些与物质的工业生产有关的社会问题并没有充分的认识，加上媒体对于不断发生在世界各地的化工生产污染事件的宣传，使学生对化学工业产生了不公正的看法，甚至持反对的态度。尽管人们不断地呼吁在中学化学课程里加入一些工业化学的知识，引导学生客观、公正、全面地认识化学工业在科学、技术和社会中的作用，但由于对实施工业化学知识教学的目标不明确以及具体实施上的困难，导致在实际行动上却是非常之迟缓。在中学化学教学中实施工业化学知识教学决不仅仅是让学生知道一些工业生产的流程和设备，其教学目标至少应包括以下方面：（1）了解某些化学基本原理在工业生产中的应用；（2）阐述化学工业对社会和经济的重要性：（3）对于建立一项特殊化学工业所涉及到的有关工业技术、经济和环境众方面的因素能形成一些基本的认识；（4）调查当地的化工行业所面临的一些特殊问题（例如化工厂的地理位置、原材料的供应状况、劳动力等）。上述教学目标的实现，要受到许多因素的影响。首先是化学教师，这是学校实施工业化学知识单元教学最主要的困难；其次，工业化学知识单元教学的实施还受到国家考试委员会等行政部门的影响；第三，工业化学知识单元的成功开展需要化学工业本身的积极合作。2世界各国工业化学知识教学概述在过去的20年里，只有少数国家尝试要把有关化学工业的学习材料介绍到学校的化学课程里去。例如，在英国，多年来纳菲尔德计划（Nuffield Project）在它的A水平课程（11至12年级）中一直包含着为主修化学的学生而设置的工业选修课。其中的一门就描述了小规模的实验室研究和大型工业生产之间的区别，在食品科学、金属提取业以及化石燃料的生产方面也开设了有关的选修单元。英国联合考试委员会制定了一个可供教师和学生选择的A水平化学教学大纲，这个大纲包含了诸如化学与工业、与社会、与环境相联系的许多方面，它由一个核心内容和一系列的选择性课题组成。大纲的核心内容是关于化学原理、化工技术和工业过程在社会、经济中应用的实质性部分。为了教授这些核心内容，他们开展了6项方案研究。即：（1）硫和环境；（2）基础盐工业；（3）污水处理的研究；（4）酚的生产流程；（5）钢的生产过程；（6）药物的使用。选择性课题包括：农业化学、聚合物、电化学和金属冶炼学等等。不论是联合考试委员会还是纳菲尔德计划，他们都热衷于尝试着把纯粹的理论化学和应用化学联系起来。美国在1985年为那些关心科学、社会和技术问题的公民开发了一门新的化学课程“社会中的化学”（CHEMCOM），由8个单元构成：（1）水的供给；（2）维护我们的化学资源；（3）石油：用于建设还是燃烧；（4）了解食物；（5）我们世界中的核化学；（6）化学、空气与天气；（7）化学与健康；（8）化学工业：作出的承诺与面临的挑战。“社会中的化学”其目的是帮助学生理解化学在他们的日常生活中所起的重要作用，运用化学原理去思考有关的科学、技术和社会问题，并对科学和技术的潜力和局限性获得终生的认识。以色列通过开设一个选修单元把有关科学、技术、社会的问题引入化学课堂中。这个选修单元是由3项关于以色列的化学工业的个案研究组成的，分别是：（泰姆纳地区铜的生产（Copper Production inTimna）；（2）聚氯乙烯塑料；（3）来自死海的生命：溴及其化合物的生产和应用。每一项个案研究都重视应用综合的方法使学生能够理解工业过程的全部概念，把化学原理和工业技术、社会效益、经济问题等密切联系起来。例如，“溴及其化合物的生产和应用”的个案研究是从一场关于死海的地理学和死海的矿物含量的讨论开始的（每1L饱和海水溶液里有330mg的镁、钠、钾的氯化物和溴化物），随后又有一场关于世界范围内的食品短缺、肥料的需求，以及通过蒸发死海里的盐水来制取钾盐所能产生的作用的讨论。这些问题为何会与死海有关呢？专门考察一下溴，那么答案就找到了。死海的钾盐制造厂处理到最后所剩下的盐水里，溴含量极其丰富，每100L里就含溴离子12g。在死海，溴就是从含量如此丰富的盐水里制取得到的。实际上，每年都能获得大约350000000kg的溴。学生很快就意识到从死海里提取溴所能带来的好处可能会有世界范围的应用，因为溴的化合物有着广泛的用途，它们不但可以在农业上用做杀虫剂（甲基溴），还可以用做汽油里的抗引擎发爆的添加剂二溴乙烷现在已取代了四乙基铅。学生们讨论诸如二溴乙烷和甲基溴之类的化合物的生产和用途。在实验室里，学生们通过简单的实验来比较以下3种从盐水里制取溴的方法的优缺点：（1）盐水的电解；（2）溴离子和氯气的反应；（3）NaBr和 发生的氧化反应。最后利用所提供的数据，学生们就能确定制取溴及其化合物的原材料能否得到，成本如何，生产所需要的能量是多少，副产品如何处理以及要进行大规模全面投产所能涉及到的技术和经济上的问题。学生们也要讨论和分析要确定一个生产溴及其化合物的新工厂的地理位置所需要考虑的各种因素（例如原材料、能源、劳动力是否容易得到，废物处理的可行性等等。）图1就阐释了对溴及其化合物进行个案研究所运用的综合法的全部内容。3 对我国实施工业化学知识教学的思考我国中学化学课程中有关工业化学知识的教学经过了一个曲折的过程。19661976年的10年动乱，由于极“左”思想的影响，学校的化学课程“以典型生产引路”，教材内容变成了“三酸”、“三碱”和钢铁生产等纯粹工业化学知识，严重地削弱了化学基础知识的教学。1978年以来，为了适应科学技术的飞速发展和国家对人才培养的需要，中学化学课程普遍重视学科知识的逻辑体系，强调学生对系统理论知识的掌握，而对工业化学知识的教学仅是结合相关教材内容介绍一些化学物质的工业生产流程和设备，忽视了工业生产与科学、技术、社会等多方面的联系，直接影响了学生全面素质的发展和综合能力的培养。当前，要在我国现行的以学科课程为主的课程结构中再增加一门较完整的新的化学工业教程，这是不大可能的。但是我们可以借鉴和采用国外“个案研究”的方法，结合我国化学工业实际，选择一些适宜的专题性研究课题，引导学生从化学原理、工业技术、社会效益、经济价值等多方面进行综合研究。例如，对硫酸工业知识单元的学习，可以从硫酸工业化学反应原理的确定，原料与能源的合理利用，“三废”处理与环境保护，副产品的综合利用，市场对产品的需求及发展前景等方面组织学生参观、学习、讨论，开阔学生的视野，教给学生综合分析问题的思路和方法，培养学生独立获取知识的能力和创新精神。这种专题性的“个案研究”，不仅可以作为必修课程的教学内容，更适合于作为活动课程的教学内容。课程编制者和教师也可以采用路易斯（J.Lewis）建立的科学教育模型来设计化学课程，以加强化学知识与工业生产、社会问题的密切联系。路易斯建议未来的科学的学习单元应该由3部分组成（图2），即“心智探究的科学”（为喜欢科学探究的人而讲授的科学）；“行动的科学”（为解释社会行动而讲授的科学）；“公民的科学”（为普通大众讲授的科学）。例如有关合成氨知识的教学就可作为一个很好的例子来解释这种单元。有关科学内容（心智探究的科学）的课程就是讲授合成氨的化学反应原理，即：，以及温度、压强、催化剂等因素对该反应的影响；“行动的科学”部分就是依据化学反应原理，选择合成氨工业的适宜条件，介绍合成氨工业的生产过程与技术；“公民的科学”部分则是讨论氮肥的生产对于提高粮食的产量，以满足人口不断增加的世界需要，以及氮肥的大量施用对环境生态问题的影响。可见，路易斯的科学教育模型有助于中学教师在化学课程中实施工业化学知识的教学。当前，在我国中学教育阶段加强工业化学知识单元的教学，对于全面提高学生的科学素养，促进“应试教育”向素质教育的转变，具有重要的现实意义。我们相信如果有正确的培训，一般的化学教师都能够进行有关工业化学知识单元的教学。为此，必须做到以下几点：（1）向化学教师提供在时间和课程安排上的一定的灵活性，只有这样他们才能为学生选择最适宜的工业问题。（2）与当地工业部门建立积极的合作关系，这些部门可以为教师和课程开发者提供相关的信息，还能有助于组织去化工厂参观。（3）使教育行政管理人员都明确教授工业化学在培养学生科学素养方面的重要性。（4）使从事化学教育的工作者和教师确信，对于未来的社会公民，理解科学、技术与社会之间的相互联系与理解科学概念和过程是同等重要的。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊中学化学课程中工业化学知识教学的探讨啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊毕华林 亓英丽 科学技术的飞速发展,对社会的各个方面产生了巨大的影响.当前,世界各国的理科课程改革越来越重视加