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【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);生活化;課堂教學(xué)
近年來(lái),在我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育課堂改革中,教育與生活的關(guān)系受到人們的特別關(guān)注,已放在改革目標(biāo)的突出位置?!痘A(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》明確指出:“兒童、青少年構(gòu)建智慧的重要基礎(chǔ),是他們已有的生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等”?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》也指出,“高中生會(huì)接觸到很多與化學(xué)有關(guān)的生活問(wèn)題,教師在教學(xué)中要注意聯(lián)系實(shí)際,幫助學(xué)生拓寬視野,開(kāi)拓思路……”。因此,高中化學(xué)教學(xué)改革過(guò)程中,要聯(lián)系生活、社會(huì)以及學(xué)生的經(jīng)歷,努力做到課程生活化、實(shí)用化和社會(huì)化,充實(shí)課堂,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)把書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
一、當(dāng)前高中化學(xué)生活化課堂教學(xué)現(xiàn)狀
隨著高中化學(xué)課程進(jìn)一步深化改革,化學(xué)生活化教學(xué)問(wèn)題也得到教師的廣泛認(rèn)同,主要表示在公開(kāi)課上出現(xiàn)大量的化學(xué)教學(xué)生活化的優(yōu)秀教案,但從筆者對(duì)廣東地區(qū)多所學(xué)校日常課堂調(diào)研發(fā)現(xiàn),在化學(xué)教學(xué)生活化實(shí)踐層面上還是比較薄弱的,主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:
第一,教師在課堂上重視建立化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)而忽視與生活聯(lián)系?;靖拍詈突驹硎菍W(xué)生化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),多數(shù)教師在課堂上反復(fù)強(qiáng)調(diào)對(duì)化學(xué)的基本概念和基本原理的掌握,而忽視將知識(shí)點(diǎn)與生活有機(jī)聯(lián)系起來(lái),致使不少學(xué)生只會(huì)背誦,沒(méi)法把知識(shí)靈活去運(yùn)用到生活中去。
第二,容易忽視解決化學(xué)問(wèn)題的生活情景。受到高考的影響,多數(shù)老師會(huì)把一些高考知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析,把各種類(lèi)型的習(xí)題歸納起來(lái),從而組題、練題,搞題海戰(zhàn)術(shù),偏離了教學(xué)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生從理解化學(xué)知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題兩大出發(fā)點(diǎn)去分析問(wèn)題,遇到化學(xué)問(wèn)題只會(huì)套題型,把化學(xué)和生活分離。
第三,只重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及其現(xiàn)象的記憶,缺乏實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。注重學(xué)生從自己的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生在自己熟悉的生活情景感受化學(xué),聯(lián)系生活解決與化學(xué)相關(guān)的一些相對(duì)簡(jiǎn)單的化學(xué)應(yīng)用問(wèn)題幾乎成為了當(dāng)前化學(xué)學(xué)科改革的共識(shí)。但實(shí)際中,一些老師在實(shí)驗(yàn)課上為節(jié)省時(shí)間,只有老師演示實(shí)驗(yàn),或者直接講述實(shí)驗(yàn),學(xué)生沒(méi)有親身體驗(yàn),很難培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力與動(dòng)手能力,更沒(méi)法談關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪w移了。
二、中學(xué)化學(xué)生活化課堂教學(xué)基本方法和實(shí)施途徑
(一)高中生活化教學(xué)的基本方法
1采取情境生活化教學(xué)法
【教學(xué)情境】
在氯氣這一節(jié)課教學(xué)時(shí),筆者設(shè)計(jì)這樣的一個(gè)生活實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)境:選擇2008年《甘肅氯氣泄露事件紀(jì)實(shí)》視頻給同學(xué)們播放,然后讓同學(xué)們思考并回答幾個(gè)問(wèn)題:
問(wèn)題一:道路的樹(shù)苗為什么會(huì)出現(xiàn)枯黃了?
問(wèn)題二:從事故車(chē)輛上掉進(jìn)來(lái)的槽罐滾進(jìn)水塘出現(xiàn)泄漏,為什么工作人員把生石灰倒進(jìn)水塘?
問(wèn)題三:錄像中,消防人員把高壓水槍對(duì)著空中噴灑,用意何在?
問(wèn)題四:如果你是事故現(xiàn)象中毒的譚先生,你覺(jué)得應(yīng)該如何自救?
同學(xué)們?cè)谌绱说那榫掣腥鞠?,未知欲進(jìn)一步增強(qiáng),他們開(kāi)始紛紛議論、猜測(cè)等等,探究的課堂氛圍逐漸形成。知識(shí)建構(gòu)理論思想認(rèn)為,學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是學(xué)習(xí)者通過(guò)新的經(jīng)驗(yàn)與原生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,主動(dòng)地構(gòu)建自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),豐富和改造自己過(guò)去的經(jīng)驗(yàn),生成新知識(shí)。因此,教師要充分實(shí)施情境生活化教學(xué),就要經(jīng)常收入一些與生活相關(guān)的化學(xué)教學(xué)材料,有善于創(chuàng)設(shè)與學(xué)生相關(guān)的生活情境,在生活情境中設(shè)計(jì)問(wèn)題,引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
2.試用內(nèi)容生活化教學(xué)法
【教學(xué)案例】
筆者在給學(xué)生上《金屬的腐蝕與防護(hù)》課程時(shí),先讓學(xué)生回想生活中最常見(jiàn)的例子鋼鐵腐蝕的現(xiàn)象,設(shè)問(wèn)思考,分析原因,引出電化學(xué)腐蝕的概念,然后以鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕作詳細(xì)講解內(nèi)容,找出區(qū)別,并引出生活例子,如“炒菜后的鐵鍋有水放置一夜后常會(huì)見(jiàn)到銹跡斑斑,為什么?屬于哪種腐蝕?”滲透理論內(nèi)容于生活更能加深印象。學(xué)完電化學(xué)腐蝕的內(nèi)容之后,很容易就可以提出設(shè)問(wèn)“如何對(duì)金屬進(jìn)行防護(hù)?生活中常見(jiàn)的例子有哪些?”讓同學(xué)們思考討論,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,理論應(yīng)用于實(shí)踐,更能學(xué)有所獲。
由以上教學(xué)案例可看出,老師上課時(shí)應(yīng)當(dāng)把生活直接還原到課堂上,把教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容于生活,真正做到讓知識(shí)源于生活又高于生活,從而讓學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中去,把知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力去解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)習(xí)最終成為學(xué)生發(fā)展的動(dòng)力。
3.設(shè)計(jì)隨堂習(xí)題生活化教學(xué)法
在完成《硫和氮的氧化物》這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)后,結(jié)合其對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題,同時(shí)鞏固同學(xué)們對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶以及加以靈活運(yùn)用,筆者設(shè)計(jì)以下與同學(xué)生活密切相關(guān)的一部分題目,并通過(guò)PPT演示,如:
例:我們?nèi)粘R?jiàn)到的汽車(chē)排出來(lái)的尾氣(主要成分是烴類(lèi)、CO、NO和SO2等)是空氣的主要污染,最常用的方法在汽車(chē)排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”,從而使得CO和NO生氣無(wú)毒氣體,促使SO2轉(zhuǎn)化和烴類(lèi)能充分的燃燒,以下說(shuō)法不正確的是( )
A.為了減少空氣污染,可將汽車(chē)改造成用天然氣作為燃料或者是開(kāi)發(fā)出低成本的氫能源
B.多植樹(shù)造林,擴(kuò)大城市綠化面積,可以有效控制空氣污染
C.NO和CO反應(yīng)生氣CO2和N2,化學(xué)反應(yīng)式為:2NO+2CO=2CO2+ N2
D.用此方法唯一的缺點(diǎn)就是生成的CO2較多,致使空氣呈酸性
通過(guò)適量的生活化習(xí)題訓(xùn)練,讓學(xué)生通過(guò)習(xí)題回歸生活,運(yùn)用自身所掌握的化學(xué)知識(shí)解決生活的實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)生學(xué)習(xí)成就感,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。另外,在設(shè)計(jì)隨堂習(xí)題,要避免為了做題而做題,應(yīng)當(dāng)與生活世界緊密結(jié)合,設(shè)計(jì)生活化、活動(dòng)化、個(gè)性化的化學(xué)題目,使學(xué)生意識(shí)到所學(xué)知識(shí)的價(jià)值,更能增進(jìn)學(xué)習(xí)化學(xué)的信心和動(dòng)力。
關(guān)鍵詞:人工智能、隧道工程、應(yīng)用、智能化
Abstract: in the traditional tunnel construction in our country and the design process, the use of the experience that the construction development under the limitation of the tunnel. Therefore, the emergence of artificial intelligence should cause our attention, should try to use artificial intelligence to the tunnel engineering. This article through the introduction, use of artificial intelligence, as well as in design and construction and later maintenance and introduces the application of artificial intelligence. Tunnel engineering, artificial intelligence, will make the relevant technology of tunnel engineering optimization, thus greatly improve the tunnel engineering of comfort, safety, high efficiency and energy saving.
Keywords: artificial intelligence, tunnel project, application, intelligent
中圖分類(lèi)號(hào):K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
隧道工程是土木工程專(zhuān)業(yè)巖土及地下方向的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課,也是核心和代表性的必修課程之一,其目的和任務(wù)是使學(xué)生掌握隧道的基本概念與構(gòu)造、基本力學(xué)原理、施工作業(yè)方法、最新設(shè)計(jì)理念及行業(yè)規(guī)范等專(zhuān)業(yè)知識(shí),具備隧道工程的設(shè)計(jì)能力、隧道工程相關(guān)技術(shù)和研究工作的基本素質(zhì),為從事各類(lèi)隧道工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)管理奠定基礎(chǔ)。在我國(guó),許多建筑企業(yè)大都已經(jīng)配備了現(xiàn)代化管理技術(shù)的硬件系統(tǒng),并且已經(jīng)在各自的實(shí)踐中日益發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)水平、電子技術(shù)水平以及通訊技術(shù)水平的提高,從物質(zhì)上為隧道工程智能化提供了一定的條件;而人工智能學(xué)科的發(fā)展也為實(shí)現(xiàn)隧道工程智能化奠定了理論基礎(chǔ)。因此,在隧道工程界發(fā)展智能方法就成為可能和必要了。
二、人工智能在隧道工程中的現(xiàn)狀
人工智能作為一種外向型的學(xué)科,是通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)等來(lái)模擬人類(lèi)智能活動(dòng)能力的科學(xué)。這就需要對(duì)研究它的人提出較高的要求,既要懂的有關(guān)人工智能的知識(shí),又要有極為穩(wěn)定的數(shù)學(xué)水平。人類(lèi)的有些思維抑或判斷,是智能機(jī)器應(yīng)該掌握的,不僅如此,智能機(jī)器還要有執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)的能力,有獨(dú)立的操作及解決問(wèn)題的能力。不僅在隧道工程上,在其他更為高端的方面,智能化的運(yùn)用一樣很多。在我國(guó),人工智能仍處于初步發(fā)展的階段,還有很多的發(fā)展空間。但是,隨著我國(guó)在人工智能上的認(rèn)識(shí)不斷提升,人工智能得到更為快速的發(fā)展。尤其在隧道工程中,人工智能的發(fā)展更為快速。只是,由于隧道工程中運(yùn)用的是較為隨機(jī),模糊的天然材料及工程巖土。導(dǎo)致隧道工程中的人工智能的運(yùn)用還有待提高。在隧道工程中,智能化的運(yùn)用還僅僅處于概念性的階段,仍然有很長(zhǎng)的路要走。在我國(guó)的現(xiàn)階段隧道建設(shè)中,人工智能的運(yùn)用仍不夠成熟,缺少理論及實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有一套行而有效的方案。導(dǎo)致在隧道的建設(shè)中,常常出現(xiàn)浪費(fèi)工程材料的事情出現(xiàn)。因此,在我國(guó)智能化較為落后的情況下,我們要努力的去學(xué)習(xí)國(guó)際上先進(jìn)的人工智能技術(shù),并實(shí)施于我國(guó)的隧道事業(yè)中。使得我國(guó)的隧道事業(yè)能夠得到長(zhǎng)足有效的發(fā)展。而且將人工智能引入能在隧道工程中的應(yīng)用將會(huì)極大優(yōu)化隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工,在隧道的運(yùn)營(yíng)和監(jiān)控中也會(huì)起到事半功倍的效果。
三、人工智能在隧道工程中的應(yīng)用
1、隧道工程設(shè)計(jì)的智能化
在隧道工程設(shè)計(jì)中,在我國(guó)目前的設(shè)計(jì)施工中,設(shè)計(jì)師們主要依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行隧道的施工設(shè)計(jì),并沒(méi)有一套成熟的智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此,很有必要提高人工智能隧道工程設(shè)計(jì)中的水平。應(yīng)用人工智能進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)能夠更加深入的,更為方便的進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)。運(yùn)用智能化,可以提高設(shè)計(jì)的效率,提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,因此,在隧道設(shè)計(jì)過(guò)程中,智能化的運(yùn)用顯得極為有效。
2、隧道施工的智能化
在隧道施工過(guò)程中,應(yīng)用智能化可以有效的提高施工的效率,提高施工的安全性。設(shè)計(jì)師可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用,更加方便,快捷的進(jìn)行施工的進(jìn)行,通過(guò)計(jì)算機(jī),可以更加直觀的看到施工過(guò)程的全過(guò)程,可以更加有效,及時(shí)的對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決。總之,智能化在施工過(guò)程中的運(yùn)用,可以大大的提高施工工程的效率,提高施工的安全性。在施工過(guò)程中,使用智能機(jī)器,能夠提高施工的效率。
3、隧道運(yùn)營(yíng)維護(hù)的智能化
在隧道的后期運(yùn)行過(guò)程中,智能化也起著關(guān)鍵的作用。隧道的后期維護(hù)及保養(yǎng),在隧道的建設(shè)中一樣起著重要的作用。因此,要重視隧道的后期維護(hù)及保養(yǎng)。而智能化在隧道后期維護(hù)的作用有顯而易見(jiàn),因此,要提高智能化在隧道后期維護(hù)過(guò)程中的運(yùn)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)隧道中的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適時(shí)地檢測(cè)及維護(hù),保證各設(shè)備正常高效的工作。使得各設(shè)備都在有效的監(jiān)控下,進(jìn)而做到對(duì)各設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控,做到有效及時(shí)的維護(hù)。在消防監(jiān)控中,智能化也起著重要的作用。監(jiān)控人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)等人工智能的使用,及時(shí)的對(duì)消防監(jiān)控進(jìn)行有效的控制。在發(fā)生火災(zāi)時(shí),可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)地點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn),以達(dá)到及時(shí)的對(duì)火災(zāi)進(jìn)行處理。運(yùn)用智能化對(duì)火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)控和處理,可以有效的控制火災(zāi)的后期蔓延。
五、隧道內(nèi)設(shè)置無(wú)線通信的必要性
目前,在國(guó)外,隧道的建設(shè)工程中,人工智能的運(yùn)用較我國(guó)相比,成熟很多也得到了更多的應(yīng)用。但是計(jì)算機(jī)等一些智能機(jī)器,缺少靈活性,不能及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)隧道施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些突發(fā)事故。所以,需要我們建立一套有效的無(wú)線通信設(shè)施,以便我們能夠及時(shí)的掌握隧道工程中設(shè)計(jì)施工或者后期的維護(hù)中可能出現(xiàn)的狀況,并及時(shí)進(jìn)行解決。而作為智能機(jī)器的研究者,設(shè)計(jì)師們應(yīng)該建立一套有效的反饋機(jī)制,把所得到的結(jié)果反饋給知識(shí)庫(kù),修改已知的知識(shí),讓它得到的結(jié)果更準(zhǔn)確,更具有可用性。賦予智能機(jī)器獨(dú)立解決,獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的能力。因此,應(yīng)該提高設(shè)計(jì)專(zhuān)家的能力,使得智能機(jī)器的使用更加合理,更加有效。對(duì)于操作智能機(jī)器的人員,也要有較高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),才能夠熟練的對(duì)智能機(jī)器進(jìn)行操控。所以,一套有效的無(wú)線通信設(shè)施的建立在隧道工程中顯得尤為重要。
四、人工智能在隧道工程中的發(fā)展前景
在我國(guó),人工智能的使用盡管只有短短的十幾年,但是,其在隧道工程中的運(yùn)用已經(jīng)得到極為快速的發(fā)展?,F(xiàn)在的人工智能技術(shù)在我國(guó)的使用,已經(jīng)有了自己的專(zhuān)業(yè)上的定位,作為隧道施工中的使用工具,人工智能也僅僅扮演者決策的工具,是人類(lèi)設(shè)計(jì)師的助手,而且僅此而已。它不能代替人類(lèi)的設(shè)計(jì)師,不能進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì),施工。而且在我國(guó),人工智能也漸漸的走向商業(yè)化的道路。人工智能是人類(lèi)運(yùn)用自身的智慧,施以計(jì)算機(jī)或者其他智能機(jī)器一套有效快捷的理論系統(tǒng)。在工作過(guò)程中高效及時(shí)的幫助人類(lèi)處理工程中的任務(wù)。人工智能技術(shù)本身從簡(jiǎn)單的基于規(guī)則的系統(tǒng)迅速地發(fā)展到比較復(fù)雜的基于框架的、面向目標(biāo)的、基于實(shí)例的系統(tǒng),不斷擴(kuò)大它在解決隧道工程問(wèn)題的適用性和有效性。但它也不能替代其他行之有效的方法。事實(shí)上,人工智能技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向是復(fù)合系統(tǒng),即基于知識(shí)的、基于實(shí)例的、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、遺傳算法、模糊集合、概率方法和定量計(jì)算方法的混合。雖然人工智能技術(shù)能大大優(yōu)化隧道工程中的各項(xiàng)工作,但是我們還應(yīng)該注意到,其作為一門(mén)新興技術(shù),在隧道工程中還存在一些不足之處。比如它的專(zhuān)家系統(tǒng)部分。一個(gè)人類(lèi)專(zhuān)家可以在實(shí)踐過(guò)程中不斷地豐富自己的知識(shí),使自己做出的結(jié)論在結(jié)合實(shí)踐后反饋回自己,讓自己修改錯(cuò)誤。人是一個(gè)負(fù)反饋智能化水平低,交通運(yùn)營(yíng)狀態(tài)依賴(lài)于閉路電視監(jiān)預(yù)先誘導(dǎo);通風(fēng)控制依據(jù)CO/VI(能見(jiàn)度)的檢測(cè)值,不能做到預(yù)控;照明控制按天氣和時(shí)間段進(jìn)行分級(jí)控制,不能做到任意點(diǎn)的自動(dòng)控制;初期設(shè)計(jì)考慮光通量隨時(shí)間衰減問(wèn)題,致使初期照明亮度很高,增加了運(yùn)營(yíng)成本?;馂?zāi)時(shí)與堵塞時(shí)的交通組織與誘導(dǎo)研究不夠,預(yù)防措施不力。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,技術(shù)的提高,觀念的更新,人工智能在隧道工程中的應(yīng)用,將使資源配置得到優(yōu)化,使工作效率得到有效提高。隧道工程中的人工智能,將會(huì)極大優(yōu)化隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工,在隧道的運(yùn)營(yíng)和監(jiān)控中也會(huì)起到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄭臻毅:《隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器選用》,《中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè)》, 2004年02期
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【關(guān)鍵詞】 智能建筑 設(shè)計(jì)與維護(hù) 教學(xué)與實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
智能建筑(Intelligent Building)其技術(shù)基礎(chǔ)主要由現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)所組成,運(yùn)用自動(dòng)化、通信、信息技術(shù)等智能化手段,通過(guò)將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合,是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物。從而為用戶提供一個(gè)節(jié)能高效、舒適智慧、配置更新,實(shí)用愉悅的人性化建筑環(huán)境。智能建筑具有系統(tǒng)集成特點(diǎn),發(fā)展歷史短,但涉及范圍廣,進(jìn)展速度快,是動(dòng)態(tài)和相對(duì)的概念,隨著高新技術(shù)發(fā)展而不斷變化。
產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的《2012-2016年中國(guó)智能建筑市場(chǎng)分析與投資方向研究報(bào)告》顯示:中國(guó)智能建筑行業(yè)市場(chǎng)在2005年首次突破200億,2012年為861億,年復(fù)合增長(zhǎng)率為23.2%。如果未來(lái)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資增速每年保持15%增速,如果智能化工程投資占投資額1%,那么智能化工程投資總額2013年在830億左右,2015年為1100億左右,2020年將達(dá)到4400億左右。隨著新一輪的經(jīng)濟(jì)刺激政策聚焦在新興產(chǎn)業(yè),尤其是信息產(chǎn)業(yè)。智能建筑作為智慧城市的細(xì)胞,發(fā)展勢(shì)頭很強(qiáng)。
教育部于2006年在土建類(lèi)學(xué)科開(kāi)設(shè)了建筑電氣與智能化專(zhuān)業(yè),希望在培養(yǎng)建筑類(lèi)人才的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)電氣智能專(zhuān)業(yè)技能知識(shí)的掌握。我校以此為契機(jī),通過(guò)大量的市場(chǎng)調(diào)研、著重對(duì)智能建筑解決方案的前期設(shè)計(jì)、工程施工建設(shè)到后期的運(yùn)行維護(hù),圍繞建筑的全生命周期中,運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用占到全部費(fèi)用的60%-70%數(shù)據(jù)分析、人才使用分析,開(kāi)設(shè)智能建筑專(zhuān)業(yè)方向,面向建筑、物業(yè)管理行業(yè)。為與該專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合,在對(duì)“智能建筑”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上以建筑為平臺(tái),依照建設(shè)部2003年頒發(fā)的《建筑智能工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,住建部2013 年《智能化系統(tǒng)工程運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范》,結(jié)合《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《智能建筑工程施工規(guī)范》、《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》共同對(duì)智能建筑的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維一系列過(guò)程形成規(guī)范,制定人才培養(yǎng)方案,基于典型工作任務(wù)的模塊式課程開(kāi)發(fā),編寫(xiě)《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》教材,探討教材教法,強(qiáng)化智能建筑中智能弱電各子系統(tǒng)的原理、設(shè)計(jì)與工程實(shí)施實(shí)踐。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行及維護(hù)中實(shí)踐技術(shù)的傳授,使本專(zhuān)業(yè)的同學(xué)獲得對(duì)智能建筑的整體體系及系統(tǒng)原理的掌握。我們的課程主要包含了智能建筑中涉及到的主要內(nèi)容:綜合布線系統(tǒng)、建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、消防自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等 。重點(diǎn)講授這些智能系統(tǒng)的原理、組成、設(shè)計(jì)原則、工程實(shí)施及維護(hù)運(yùn)行等,使學(xué)生對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)的原理、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等各環(huán)節(jié)都進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握,培養(yǎng)建筑、物業(yè)管理行業(yè)建筑智能技術(shù)方面的綜合技術(shù)人員。以滿足智能建筑行業(yè)不同環(huán)節(jié)對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的需求。
《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程內(nèi)容包括智能建筑的基本概念、智能建筑的用戶需求與基本要求、建筑智能化系統(tǒng)的子系統(tǒng)組成、建筑智能化系統(tǒng)的主要任務(wù)、建筑智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與會(huì)審、建筑智能化系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)、智能建筑的系統(tǒng)集成、建筑智能化系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)、智能建筑的建設(shè)管理、智能建筑的工程招投標(biāo)、智能建筑的施工與調(diào)試、智能建筑的工程驗(yàn)收與人員培訓(xùn)、智能建筑的物業(yè)管理、建筑智能化系統(tǒng)的安全運(yùn)行等。
建筑智能化弱電系統(tǒng)涉及的知識(shí)面廣、工程性強(qiáng),既要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握,又要把握實(shí)踐技能的學(xué)習(xí),確實(shí)是一件不容易的事情。通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐,歸結(jié)的主要問(wèn)題有:
(1) 《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程知識(shí)點(diǎn)多面廣,增加了學(xué)生對(duì)所涉及的技術(shù)與系統(tǒng)掌握的難度。智能建筑弱電系統(tǒng)涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、傳感器技術(shù)等,對(duì)于每一個(gè)系統(tǒng),不僅要讓學(xué)生掌握其原理,還需要根據(jù)用戶需求進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì),因此學(xué)生就要掌握系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)備的選型,同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型時(shí)還要考慮工程實(shí)施的具體因素。
(2) 課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)投入,實(shí)訓(xùn)設(shè)備運(yùn)用與技術(shù)升級(jí)、更新,教師的知識(shí)架構(gòu)與實(shí)踐教學(xué)的要求不匹配。學(xué)生對(duì)這種工程背景較強(qiáng)課程的學(xué)習(xí)理解與知識(shí)掌握難度增加。因此建立并改善專(zhuān)業(yè)的智能建筑綜合實(shí)驗(yàn)室對(duì)于該課程是非常有必要的。
(3) 課程考核所涉及理論知識(shí)、實(shí)踐技能的考核無(wú)法展示學(xué)生處理工作現(xiàn)場(chǎng)各方面及各種問(wèn)題的能力,無(wú)法完整體現(xiàn)出課程的工程實(shí)踐背景。
(4) 學(xué)生理解《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程所涉及的一些設(shè)施與設(shè)備還可能看不到、摸不著。學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐中無(wú)法切身體會(huì),影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)進(jìn)取。
教學(xué)實(shí)施與改進(jìn):
1、緊密結(jié)合智能建筑行業(yè)發(fā)展需要,不拘一格提升教師素質(zhì)。
結(jié)合智能建筑專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)需要、人才培養(yǎng)要求,分析《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程教與學(xué)全過(guò)程,根據(jù)學(xué)院當(dāng)前本專(zhuān)業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀,以師資隊(duì)伍建設(shè)為重點(diǎn),改善本專(zhuān)業(yè)教師的知識(shí)架構(gòu),實(shí)行多條腿走路,分幾步落實(shí),聘任本專(zhuān)業(yè)專(zhuān)職教師、校內(nèi)兼職教師、校外兼職教師。
《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性強(qiáng),切忌閉門(mén)造車(chē),可以考慮聘請(qǐng)校外兼職教師,將智能建筑專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域業(yè)內(nèi)專(zhuān)家、其他大學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)教授、建筑公司負(fù)責(zé)人、建筑行業(yè)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人、系統(tǒng)及技術(shù)運(yùn)維負(fù)責(zé)人聘為客座教授或者教師。通過(guò)舉辦專(zhuān)題講座或者授課,鼓勵(lì)一些相關(guān)專(zhuān)業(yè)的中青年教師轉(zhuǎn)行,到國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行單科進(jìn)修,改善行業(yè)專(zhuān)業(yè)人才運(yùn)用與學(xué)院人才培養(yǎng)效果。
2、以就業(yè)為導(dǎo)向,以教學(xué)改革為抓手,堅(jiān)持職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)
(1)深化“工學(xué)結(jié)合、校企合作” 的人才培養(yǎng)模式
通過(guò)開(kāi)展企業(yè)交流與合作,與行業(yè)企業(yè)建立緊密聯(lián)系,校企合作共同確定本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建基于工作過(guò)程系統(tǒng)化課程體系按照工作過(guò)程系統(tǒng)化思想及開(kāi)放性開(kāi)發(fā)方法,重構(gòu)工學(xué)結(jié)合、能力本位的課程體系。
(2) 通過(guò)構(gòu)建企業(yè)崗位認(rèn)知、理論實(shí)踐一體化情境教學(xué)、校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)、校外頂崗實(shí)習(xí)的完整教學(xué)環(huán)節(jié),依據(jù)“學(xué)生培養(yǎng)重在職業(yè)能力、內(nèi)容選擇基于工作過(guò)程、教師結(jié)構(gòu)趨于專(zhuān)兼結(jié)合、教學(xué)環(huán)境模擬職業(yè)場(chǎng)所、教學(xué)方法遵循職教規(guī)律”五大核心理念進(jìn)行教學(xué)情境設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的遞進(jìn)與工作過(guò)程的結(jié)合。
(3) 教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施設(shè)計(jì)采取:設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)情景單元,理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)都在同一實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所完成,通過(guò)“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)”六步實(shí)施法來(lái)支撐。
(4) 教學(xué)考評(píng)體系堅(jiān)持:注重職業(yè)能力考核,根據(jù)任務(wù)完成、項(xiàng)目實(shí)施情況等五項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)定。
實(shí)踐教學(xué)與效果:
1.優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),增強(qiáng)課程設(shè)置的專(zhuān)業(yè)性和針對(duì)性
依照高職教學(xué)“必需、夠用”的原則,結(jié)合智能建筑專(zhuān)業(yè)行業(yè)企業(yè)人才使用需求,調(diào)整課程體系與教學(xué)內(nèi)容,增加實(shí)踐教學(xué)課時(shí),構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的人才培養(yǎng)模式。
2.改進(jìn)課程考核方式,幫助學(xué)生在知識(shí)與能力等方面得到較全面的發(fā)展。
通過(guò)改革教學(xué)方法和考試方法,除筆試外,還包括口試(日常提問(wèn)記錄)、筆記、制定工作任務(wù)各項(xiàng)目的獨(dú)立作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、實(shí)際操作等多種綜合考試形式,著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力和對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合歸納總結(jié)能力。
3.落實(shí)好教學(xué)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐過(guò)程三階段工作。
(1) 實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐前(計(jì)劃準(zhǔn)備):制訂實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐方案;公布實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐的行業(yè)企業(yè)用人要求;宣傳動(dòng)員,學(xué)生結(jié)合實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐崗位,擬訂實(shí)習(xí)計(jì)劃;有針對(duì)性地進(jìn)行三方面教育:一是目的性教育;二是責(zé)任、義務(wù)和權(quán)利教育;三是安全教育等。
(2) 實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐中(過(guò)程監(jiān)控):職業(yè)道德教育、企業(yè)規(guī)章制度教育、崗位技術(shù)知識(shí)運(yùn)用、操作工藝、技能訓(xùn)練;教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生作業(yè);教師和企業(yè)指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)業(yè)務(wù)報(bào)告(技術(shù)小結(jié)和業(yè)務(wù)總結(jié)報(bào)告);教師和企業(yè)共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。每個(gè)同學(xué)按照所領(lǐng)取的任務(wù)在確定的崗位,按要求完成課題和規(guī)定的作業(yè)文件。
(3) 實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)實(shí)踐后(評(píng)價(jià)總結(jié)):評(píng)價(jià)、總結(jié)、交流和表彰。
經(jīng)過(guò)多年來(lái)對(duì)《智能建筑設(shè)計(jì)與維護(hù)》課程的實(shí)踐教學(xué),逐步探索對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革。加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的更新,適應(yīng)建筑智能化技術(shù)的發(fā)展;同時(shí),加強(qiáng)教學(xué)方式及手段的創(chuàng)新,積極建設(shè)小型實(shí)踐平臺(tái);最后,完善考核環(huán)節(jié),注重理論與實(shí)踐并重。
注重圍繞課程體系建設(shè)師資隊(duì)伍,任課老師一直從事智能建筑中相關(guān)弱電子系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué),并承擔(dān)企業(yè)項(xiàng)目生產(chǎn)的技術(shù)組織、工作,比如安全防范系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)等,不僅參與這些系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與方案評(píng)價(jià),而且還到工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),積累了豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)合智能建筑專(zhuān)業(yè)技術(shù)運(yùn)用,開(kāi)展對(duì)一些系統(tǒng)的理論問(wèn)題進(jìn)行研究,比如視頻監(jiān)控中的智能視頻分析、人臉識(shí)別等。教師能夠很好地結(jié)合實(shí)際工程案例,在課程理論內(nèi)容授課時(shí),對(duì)案例涉及到的典型系統(tǒng)應(yīng)用來(lái)講解涉及的系統(tǒng)原理、設(shè)計(jì)思想及工程實(shí)施。并運(yùn)用實(shí)際項(xiàng)目中遇到的問(wèn)題及一些小的故事來(lái)活躍課堂氛圍、激發(fā)學(xué)生興趣,并對(duì)工程中遇到的可以提升為學(xué)術(shù)問(wèn)題的困難傳遞給同學(xué),讓他們多思考,學(xué)會(huì)從工程中提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力和思路。
比如通過(guò)建設(shè)社區(qū)的安保系統(tǒng)來(lái)講解智能建筑中的安全防范系統(tǒng)的視頻監(jiān)控、門(mén)禁系統(tǒng)、自動(dòng)報(bào)警、安檢等內(nèi)容,同時(shí)講授安保系統(tǒng)應(yīng)用的一些新的智能技術(shù)比如射頻識(shí)別技術(shù)、人像比對(duì)及定位技術(shù)等。通過(guò)將教師的技術(shù)成果融合到平時(shí)的教學(xué)工作中去,工作促教,項(xiàng)目幫教,教與學(xué)促進(jìn),加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的更新與活力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
智能建筑的蓬勃發(fā)展是社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的一個(gè)體現(xiàn),為智能建筑的良好建設(shè)、運(yùn)行與維護(hù)提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才是我們高等教育教育的本職工作。本文從一個(gè)非建筑類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)智能建筑課程的角度,闡述了我們課程建設(shè)的思路以及對(duì)該課程實(shí)踐教學(xué)方法的一些探索,希望對(duì)非建筑電氣與智能化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)智能弱電系統(tǒng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才提供一些參考。
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作者簡(jiǎn)介:
關(guān)鍵詞:新課程學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究知識(shí)情景化
化學(xué)作為中學(xué)的主要基礎(chǔ)課程,對(duì)發(fā)展學(xué)生的思維、開(kāi)發(fā)智力和培養(yǎng)能力方面起到至關(guān)重要的作用。新課程下的化學(xué)教材關(guān)注學(xué)生的主體參與,突出學(xué)生的主體地位,重視實(shí)驗(yàn)的特殊功能,倡導(dǎo)質(zhì)疑、民主、合作、討論的學(xué)習(xí)方法。轉(zhuǎn)變觀念,改進(jìn)方法,樹(shù)立化學(xué)教學(xué)不僅是為了化學(xué)教學(xué),更重要的是為了學(xué)生發(fā)展的意識(shí),教師不僅是學(xué)生獲取知識(shí)的傳播者,更是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和引路人,是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的助推劑和好伙伴。在這樣的環(huán)境下,我們化學(xué)老師和學(xué)生該怎樣地進(jìn)行師生互動(dòng)、有效地完成教與學(xué)的任務(wù)呢?下面談?wù)劚救说囊恍┠w淺見(jiàn)解,供同行們參考。
一、化學(xué)教學(xué)的目的就是要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的活動(dòng)中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)
由于化學(xué)新課程的教材體系是元素化合物知識(shí)和化學(xué)基本概念、基本理論穿插安排、螺旋式遞進(jìn)的,有時(shí)候知識(shí)是零碎的但又必須網(wǎng)絡(luò)起來(lái),因而有的老師特別注重學(xué)生在課堂上化學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)消化。學(xué)生知識(shí)的習(xí)得離不開(kāi)課堂傳授,為了能按時(shí)完成教學(xué)計(jì)劃,讓學(xué)生能順利通過(guò)考試,很少有老師敢于放手讓學(xué)生去討論教學(xué)要求以外的化學(xué)知識(shí),自主地去探索新的化學(xué)問(wèn)題,很顯然這樣做對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自主意識(shí)和創(chuàng)新精神是不利的。根據(jù)新化學(xué)教材的特點(diǎn),我嘗試在講授新課前讓學(xué)生閱讀教材進(jìn)行自學(xué)并提出問(wèn)題,在講述物質(zhì)性質(zhì)規(guī)律時(shí)讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,歸納并形成一般的學(xué)習(xí)方法,例如:在學(xué)習(xí)高一第二單元時(shí)讓學(xué)生了解其學(xué)習(xí)思路為:氯氣的工業(yè)制法及實(shí)驗(yàn)室探究性質(zhì)用途或存在等;如果在學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí),教師可以拋出幾個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生思辯,激起學(xué)生間的思維碰撞,逐步認(rèn)同課本上的內(nèi)容,每章節(jié)結(jié)束后讓學(xué)生思考如何將這些知識(shí)拓展引伸。
例如:在講到漂白粉漂白、殺菌作用時(shí),介紹常用消毒藥物如漂白液、漂白精、漂白粉等可以將病毒殺滅。提出以下問(wèn)題:
(1)、怎樣制取漂白液、漂白粉、漂白精?
(2)、漂白液、漂白粉、漂白精有何用途?
(3)、人們?yōu)槭裁床恢苯佑寐葰庾銎讋┖拖緞?,而用漂白液、漂白粉、漂白精呢?/p>
或者設(shè)計(jì)幾個(gè)小的課題讓學(xué)生去探究:
課題1:漂白精成分和性質(zhì)的探究
猜測(cè);請(qǐng)由漂白精的制備反應(yīng),猜測(cè)漂白精的成分。
觀察:漂白精的顏色、狀態(tài);
實(shí)驗(yàn):漂白精的水溶性
問(wèn)題:下層難溶物質(zhì)可能是什么?上層清液主要含有哪些離子?如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?
課題2:漂白粉的有效氯。漂白粉(一般含有效氯約35%)漂白精(一般含有效氯約70%)
問(wèn)題:有效氯的含義是什么?它與漂白粉或漂白精的什么成分有關(guān)
資料在線
漂白粉的有效氯=漂白粉加酸所釋放的氯氣的質(zhì)量/漂白粉的質(zhì)量×100%
課題3:解讀“84”消毒液
問(wèn)題:1984年研制成功的84消毒液是目前使用廣泛的廣譜消毒劑,其有效成分是次氯酸鈉溶液。以下是該產(chǎn)品的有關(guān)說(shuō)明,你能說(shuō)明與其成分和性質(zhì)的關(guān)系嗎?
說(shuō)明
*如原液接觸皮膚,用清水沖洗即可
*原液勿接觸衣物,對(duì)帶色衣物易脫色
*勿用40℃以上的熱水稀釋原液
*不適用于碳鋼和鋁制品的消毒
*絲、毛織品禁用
*白色衣物浸泡時(shí)間不宜超過(guò)20分鐘
*宜貯存在避光陰涼處
*保持期:
有效氯含量(5.5±0.5)%的有效期為3個(gè)月;第四至十二月,每延長(zhǎng)一個(gè)月,藥量增加0.1倍使用,產(chǎn)品保持期一年。
通過(guò)這樣我感到學(xué)生的求知欲高漲,思維活躍,這些都是了經(jīng)過(guò)學(xué)生的積極思考,踴躍參與的結(jié)果。所以,教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的同時(shí)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
二、化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中運(yùn)用問(wèn)題探究教學(xué)法多讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)知和探究
問(wèn)題探究教學(xué)是化學(xué)教學(xué)乃至各學(xué)科教學(xué)中大力推崇和倡導(dǎo)的一種教學(xué)方法,是一種以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)積極思維為目的的教學(xué)方法。而傳授式教學(xué)是以教師講授為主,在教師的講課中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的灌輸,是一種單向的教學(xué)形式,不利于學(xué)生主體地位的確立。問(wèn)題探究教學(xué)的關(guān)鍵是調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí),以啟發(fā)并調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維為主要目的,而不是讓學(xué)生的思維跟著教師的問(wèn)題轉(zhuǎn)。問(wèn)題探究教學(xué)應(yīng)重視思維過(guò)程的誘導(dǎo)和展示,重視問(wèn)題結(jié)論的探究。那種掩蓋思維的產(chǎn)生發(fā)展過(guò)程的課堂教學(xué)絕不是真正意義上的問(wèn)題探究。實(shí)踐表明,單純靠傳授灌輸是不能真正學(xué)到有實(shí)際意義、有價(jià)值的知識(shí),化學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生積極參與、主動(dòng)學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)的過(guò)程。
例如:在學(xué)習(xí)金屬鈉的性質(zhì)和應(yīng)用時(shí),我創(chuàng)設(shè)以下情景:
1、展示電解熔融態(tài)氯化鈉的圖片,給出保存于煤油中的金屬鈉。
2、在探究中獲得了有關(guān)性質(zhì)。
提出問(wèn)題:
1、這個(gè)電解物來(lái)自于海水,陽(yáng)極得到的金屬究竟是什么?如何通過(guò)已學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)單證明?
2、鈉的物理性質(zhì)與生活中其它常見(jiàn)金屬有何不同?
3、鈉為何要保存在煤油中?露置在空氣中有何后果?
學(xué)生活動(dòng):
1、小組合作,通過(guò)觀察分析、動(dòng)手研究、實(shí)驗(yàn)等手段、運(yùn)用已學(xué)知識(shí),探究該未知金屬,并以小組為單位,給出最終報(bào)告。
2、小組討論,總結(jié)鈉的物理性質(zhì)
3、進(jìn)一步探究鈉的化學(xué)性質(zhì)
這樣以實(shí)驗(yàn)探究從海水中制備的某未知金屬為主要任務(wù),通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)、討論,給學(xué)生報(bào)告,從而獲取鈉的物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)的初步知識(shí)。再有教師補(bǔ)充、總結(jié)歸納。這樣充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性,大大激發(fā)學(xué)生的興趣。使知識(shí)的獲取水到渠成。這種問(wèn)題探究教學(xué)的關(guān)鍵在于誘導(dǎo)思維促成學(xué)生對(duì)化學(xué)問(wèn)題共同探究,并在此基礎(chǔ)上共同發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,研究問(wèn)題,最終是解決問(wèn)題。新教材在實(shí)驗(yàn)探究、問(wèn)題討論等教學(xué)方面為師生搭建了一個(gè)平臺(tái),在那里是可以大顯身手的。
三、化學(xué)學(xué)習(xí)在課堂上習(xí)得知識(shí)的結(jié)論同時(shí)要重視知識(shí)形成過(guò)程的學(xué)習(xí)
就化學(xué)知識(shí)而言,它是人類(lèi)在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中對(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)反思的結(jié)果,是智慧的產(chǎn)物。盡管新教材在編寫(xiě)的過(guò)程中也注重知識(shí)的形成過(guò)程,但在一定程度上還是掩蓋了化學(xué)知識(shí)的形成發(fā)展過(guò)程。傳授知識(shí)絕不意味僅僅是向?qū)W生展示現(xiàn)成的結(jié)論,盡管在這樣的教學(xué)中學(xué)生也能學(xué)到相當(dāng)多的作為結(jié)論的知識(shí),但是這些知識(shí)很難轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的基本素質(zhì)和成為發(fā)展能力的基點(diǎn),知識(shí)形成發(fā)展過(guò)程教學(xué)作用之一就是使學(xué)生能在學(xué)習(xí)過(guò)程中內(nèi)化并鐫刻于知識(shí)結(jié)論中的認(rèn)知發(fā)現(xiàn)能力,去體悟化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的艱辛歷程?;瘜W(xué)是一池活水,知識(shí)的形成發(fā)展過(guò)程的教學(xué)既是一個(gè)暴露學(xué)生各種疑問(wèn)、思維和矛盾的過(guò)程,又是一個(gè)展現(xiàn)學(xué)生聰明才智和創(chuàng)新意識(shí)的過(guò)程。足見(jiàn)課堂教學(xué)中展示知識(shí)形成發(fā)展過(guò)程的重要性,它將成為教學(xué)改革應(yīng)關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。
在學(xué)習(xí)蘇教版高一化學(xué)第二專(zhuān)題第一單元《氯氣的性質(zhì)》時(shí),其中氯氣與水的反應(yīng),是直接告訴學(xué)生反應(yīng)的生成物,還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出反應(yīng)的生成物呢?我想教師應(yīng)該重視知識(shí)的形成過(guò)程,于是我把“氯水的成分”這個(gè)內(nèi)容改造成為一個(gè)探究性的項(xiàng)目設(shè)計(jì):通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究氯水的成分。在正常課時(shí)中進(jìn)行。通過(guò)施教學(xué)生們熱情高漲,出了很多點(diǎn)子,設(shè)計(jì)出很多方案?,F(xiàn)把部分課堂實(shí)錄摘錄如下:
學(xué)生1認(rèn)為:從元素守恒的角度分析Cl2與H2O的反應(yīng),推斷氯水中可能含有Cl2、H2O、HCl、HClO,而HCl完全電離為H+、Cl—,但對(duì)HClO知之甚少不知如何檢驗(yàn),請(qǐng)老師指導(dǎo)。
教師投影(或講述)有關(guān)HClO相關(guān)信息。
1、HClO有不穩(wěn)定性,見(jiàn)光分解,需現(xiàn)用現(xiàn)制,但其鹽NaClO、Ca(ClO)2較穩(wěn)定;
2、HClO有強(qiáng)氧化性,可用來(lái)漂白和消毒殺菌,如:HClO可使紅色布條褪色,自來(lái)水消毒殺菌。
學(xué)生2:把Cl2通到水中,看到水的顏色由無(wú)色變?yōu)闇\黃綠色。而黃綠色是的Cl2顏色,這就證明氯水中有Cl2存在。(同學(xué)們認(rèn)可)
學(xué)生3:把氯水滴加到AgNO3溶液中,若有白色沉淀則證明氯水中含HCl。
學(xué)生4馬上補(bǔ)充:學(xué)生3的實(shí)驗(yàn)只能證明氯水中有Cl—存在,不能證明有H+存在,應(yīng)補(bǔ)做Cl2遇到濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅的實(shí)驗(yàn),證明氯水中含有H+。
學(xué)生5又補(bǔ)充:HClO也混在其中,它有漂白性,會(huì)使石蕊試紙褪色的。應(yīng)改為活潑金屬如鋅放入氯水中,收集放出的氣體并驗(yàn)證該氣體為H2。
學(xué)生6問(wèn):Cl2遇到濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙是剛開(kāi)始時(shí)就褪色,還是先變紅后褪色?若剛開(kāi)始時(shí)就褪色無(wú)變紅的過(guò)程,則用學(xué)生5的方法來(lái)驗(yàn)證H+存在;若是先變紅后褪色,則變紅的現(xiàn)象就足以證明H+存在,而后褪色又恰好證明了HClO的存在,就不用學(xué)生5的方法了。
學(xué)生7:把Cl2通過(guò)濕的紅布條,觀察是否褪色來(lái)證明HClO的存在是最好的。
學(xué)生8:濕的紅布條褪色,不一定是HClO的作用,也可能是水或鹽酸是紅布條褪色,Cl2也有氧化性,也可能是Cl2使紅布條褪色?
學(xué)生9馬上接著說(shuō):先把紅布條用水濕潤(rùn)觀察是否褪色,若不褪色,證明水不能是紅布條褪色;在把鹽酸滴到紅布條上觀察是否褪色,若不褪色,證明鹽酸不能是紅布條褪色;
最后,把干燥的氯氣依次通過(guò)干燥的紅布條,在通過(guò)濕潤(rùn)的紅布條。若干燥的紅布條不褪色則證明氯氣無(wú)漂白性,那么濕潤(rùn)的紅布條褪色只能是HClO的作用了。
以上是學(xué)生們對(duì)“檢驗(yàn)氯水的成分”進(jìn)行了充分地討論、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行嚴(yán)密的推測(cè),結(jié)論一目了然。很快得出氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸。接下來(lái)我又提出新的要求把此節(jié)課推向:請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出一套連通裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要求實(shí)驗(yàn)的可行性與無(wú)污染。這和那種單純靠模仿和記憶的教學(xué)相比,知識(shí)形成發(fā)展過(guò)程教學(xué)使學(xué)生既知其然又知其所以然,學(xué)生變得聰明了,也更有利于智力的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
四、化學(xué)學(xué)科的思想方法與唯物辨證法的熔合是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的靈魂
對(duì)于大部分人來(lái)講,化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)主要是在學(xué)校中完成的,學(xué)校學(xué)習(xí)對(duì)于人一生發(fā)展的重要作用是不言而喻的。在知識(shí)爆炸和信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,學(xué)習(xí)對(duì)于每一個(gè)人來(lái)講不應(yīng)是一個(gè)階段性的事,也不能一勞永逸。知識(shí)的獲得,能力的提高,本領(lǐng)的增長(zhǎng)都是在以后的實(shí)踐中逐步完成的。人們隨時(shí)隨地可以通過(guò)各種途徑獲取知識(shí),那么今日的化學(xué)學(xué)習(xí)又如何才能更好地為明天的工作和生活服務(wù)呢?怎樣才能體現(xiàn)化學(xué)知識(shí)的社會(huì)價(jià)值呢?誠(chéng)然,對(duì)于大部分人來(lái)講學(xué)校中學(xué)到的許多化學(xué)知識(shí)今后將被遺忘,從此意義上講我們學(xué)習(xí)化學(xué)的目的不僅是為了獲取知識(shí),更重要是通過(guò)學(xué)習(xí)掌握更多的化學(xué)思想方法并把它遷移到學(xué)習(xí)、工作和生活的各個(gè)領(lǐng)域中去,因此,當(dāng)今化學(xué)教師的主要任務(wù)是在傳授化學(xué)知識(shí)的同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
化學(xué)思想方法是對(duì)化學(xué)概念、原理、規(guī)律等化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)和概括,化學(xué)思想方法是化學(xué)知識(shí)的靈魂與精髓,是化學(xué)知識(shí)升華的紐帶,并指導(dǎo)化學(xué)學(xué)習(xí)向更高更深層次發(fā)展。隨著社會(huì)的發(fā)展,化學(xué)的應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣,人們所用的化學(xué)知識(shí)將越來(lái)越多,化學(xué)思想方法的重要性就越來(lái)越凸現(xiàn)出來(lái)。從中學(xué)階段來(lái)看,化學(xué)學(xué)科中主要有結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的思想方法,這是化學(xué)學(xué)科核心的思想方法,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu),盡管新教材有所弱化,但在教學(xué)中還必須反復(fù)強(qiáng)調(diào)的。量變與質(zhì)變,通過(guò)量的積累產(chǎn)生質(zhì)的變化,量變是質(zhì)變的前提,而質(zhì)變又是量變的最終結(jié)果。這一思想在《化學(xué)2》第一專(zhuān)題:元素周期律(元素周期表)中得到最好的體現(xiàn)。這是學(xué)習(xí)化學(xué)的思維主旋律。還有一般與特殊的思想方法,在知識(shí)的遷移運(yùn)用中尤為重要,機(jī)械類(lèi)推則往往出現(xiàn)謬誤。任何事物與同類(lèi)事物之間有普遍性(共性)一面,同時(shí)又有自己獨(dú)特的一面。由于化學(xué)的思想方法只是滲透和蘊(yùn)含于知識(shí)之中,因此需要老師在傳授知識(shí)的同時(shí)有意識(shí)、有目的地挖掘。引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)知識(shí)的發(fā)生和形成過(guò)程中去領(lǐng)悟體驗(yàn)化學(xué)思想方法,讓學(xué)生在化學(xué)思想方法的指導(dǎo)下去提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。實(shí)踐證明在學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中,注重運(yùn)用化學(xué)思想方法去處理教學(xué)內(nèi)容,揭示和滲透化學(xué)思想方法,有利于能力的形成,認(rèn)知的完善,思維過(guò)程的優(yōu)化。從學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展性角度來(lái)看,掌握更多的化學(xué)思想方法對(duì)今后的工作和學(xué)習(xí)都是得益匪淺的。
五、化學(xué)學(xué)習(xí)力求做到將“知識(shí)情景化”體現(xiàn)“從生活到化學(xué),從化學(xué)到社會(huì)”
在傳統(tǒng)的化學(xué)教材中教學(xué)內(nèi)容基本遠(yuǎn)離生活,用框架體系支撐的知識(shí)很大程度上是為了訓(xùn)練人們的思維,在加上為了應(yīng)對(duì)考試常常是把化學(xué)知識(shí)剝離出來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的解題能力,這樣造成教學(xué)內(nèi)容枯燥,很多同學(xué)對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)便慢慢缺乏了興趣,又因一部分化學(xué)理論的抽象性而使部分同學(xué)望而卻步。化學(xué)知識(shí)是有血有肉的,應(yīng)將化學(xué)教學(xué)的觸角伸向生活和社會(huì)實(shí)踐,使化學(xué)知識(shí)植根于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、日常生活和環(huán)境保護(hù)的沃土。
例如:在學(xué)習(xí)《氯氣的性質(zhì)》時(shí),我設(shè)計(jì)了這樣幾個(gè)問(wèn)題:
問(wèn)題1:貯存在鋼瓶中的液氯發(fā)生泄露怎么處理?消防員為什么可以用水進(jìn)行處理和稀釋泄漏空氣中的氯氣?處理中,氯氣是否于水發(fā)生了反應(yīng)?
問(wèn)題2:消防員用水進(jìn)行處理和稀釋泄漏空氣中的氯氣是一種辦法,有沒(méi)有比這種方法更合理的呢?
問(wèn)題解決:某山區(qū)化工廠山坡坑道的倉(cāng)庫(kù)中儲(chǔ)存的氯氣鋼瓶因損壞而大量泄漏。為了山區(qū)人民群眾的生命安全及環(huán)境保護(hù),結(jié)合氯氣的性質(zhì),請(qǐng)回答下列問(wèn)題
(1)、人員應(yīng)如何疏散?(2)、如何從倉(cāng)庫(kù)中搶出鋼瓶消除危險(xiǎn)?①在搶鋼瓶問(wèn)題上甲、乙、丙、丁四位同學(xué)提出了以下四種方案,你認(rèn)為哪種方案最佳?說(shuō)明理由方案1:甲同學(xué)說(shuō)直接沖入倉(cāng)庫(kù),搶出鋼瓶;方案2:乙同學(xué)說(shuō)戴上一只口罩沖入倉(cāng)庫(kù)搶出鋼瓶。方案3:丙同學(xué)說(shuō)可用水浸濕的毛巾捂住鼻子,沖入倉(cāng)庫(kù)搶出鋼瓶方案4:丁同學(xué)說(shuō)可用肥皂水或一定濃度的碳酸鈉的水溶液浸濕的毛巾捂住鼻子,沖入倉(cāng)庫(kù)搶出鋼瓶。②鋼瓶搶出后,如何處理鋼瓶消除危害?請(qǐng)說(shuō)出理由,
我想這樣處理教材一方面有利于培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),將化學(xué)知識(shí)與生活,社會(huì)實(shí)際聯(lián)系在一起,使學(xué)生體會(huì)化學(xué)知識(shí)的價(jià)值,提高了學(xué)生的運(yùn)用知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題的能力,另一方面,通過(guò)教學(xué)情景的落實(shí)能更好落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。
新的化學(xué)課程已走進(jìn)校園,走進(jìn)師生的生活。課程改革正在實(shí)踐中不斷深化,并昭示其強(qiáng)大的生命力。在使用新教材中,我體會(huì)最深的是:只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生通過(guò)自己的經(jīng)驗(yàn)和緘默知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu),學(xué)生才能學(xué)到真正的知識(shí),成為形成能力的基礎(chǔ)。課堂不應(yīng)是學(xué)生復(fù)制知識(shí)的加工廠,而應(yīng)成為展示他們聰明才智和創(chuàng)造能力的舞臺(tái)。
主要參考資料:
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2.蘇教版化學(xué)?;瘜W(xué)(必修)(第一冊(cè))。
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