發布時間：2023-03-10 14:56:02
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的化學科學論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
新課改的最大教學理念便是倡導在化學課堂教學過程中培養學生的創新思維。傳統的化學課堂教學的重點往往是放在學生分數的提高方面，部分省份學校的教師將學生的分數神化，將分數視為衡量班級好壞學生好壞的標準。某種角度上看，傳統的化學課堂教學扼殺了學生在課堂上的獨立思維能力，將學生視為被動的知識接受者，忽視課堂中對于學生獨立思維的鍛煉。化學課程標準強調在課堂教學過程中要重視學生創新能力的發展，這是順應我國市場經濟競爭不斷激烈在學校教育系統內發生的變革，對于學生的培養具有積極作用。課改后部分教師呈現一邊倒的趨勢，在課堂教學中大談改革，重視創新，這些做法有合理的地方，但不能丟棄傳統化學課堂教學的優點，不能丟棄學生對于化學知識的學習，高中化學教師應清楚在具備一定化學知識的前提下，才能實現創新的可能，不可能有無知識的創新，因此，在高中化學課堂教學過程中，應在尊重知識，強調學生知識學習的基礎上，鼓勵學生的創新思維，為國家培養出更多創新能力突出的建設者和接班人。
二、堅持以學生發展為重點，倡導必要的自學策略
以學生發展為本，便是在高中化學課堂教學過程中倡導學生第一位，保證學生在教學過程中的地位和享有的權利。只有學生在課堂上的地位得以保證，新課改倡導的教學理念和教學方法等才能得以實施，如果學生的地位不能保證，新課改便會成為一些口號，無法落實，因此，在高中化學教學過程中，教師要認識到學生地位的重要性，在教學過程中輔以必要的自學策略，往往會收到較好的教學效果。高中化學教學過程中，新課標將其劃分為模塊，講授的內容存在一定差別，教師可以在教授部分模塊知識的前提下，鼓勵學生根據自身的學習興趣以及自身的意識傾向獨立完成部分模塊的學習，這樣有利于調動學生學習的積極性，增加學生獨立思考和獨立學習的機會，化學教師應該及時針對學生學習的問題與困境對學生加以疏導和糾正，以使學生的學習按照正確的路線前行。
三、強調化學教學中實驗的重要性，努力提高化學實驗效果
在學校教育體系中，化學教學區別于其他學科的一大特點便是化學教學是建立在實驗的基礎上，在化學授課過程中，通過一定實驗的演示，讓學生掌握部分元素的特性，以達到掌握和應用的目的。高中化學新課改后，化學教學發生變革，因此，在高中化學教學過程中，努力研究新課改后化學實驗的新變化，掌握最新化學實驗的內容與順序，也是提高教學效率的一大舉措。在人教版的高中化學教材中，傳統的化學實驗被嚴格區分為學生實驗部分和教師演示實驗部分，也就是將教與學對立，新課改將二者整合，淡化教與學的矛盾，使學生盡可能地參與到教師的實驗過程中，掌握必要的實驗方法和過程，以便培養學生的動手能力，提高學生的綜合素質。
【關鍵詞】:化學工程;系統;和諧;辯證法
自然界中的和諧系統比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生態系統是和諧的,動植物群落是和諧的,人類社會體系是和諧的,健康的人體更是一個絕妙的和諧體。所有這些和諧系統遵循著同樣的辯證綜合的規律,具體可以歸納出三條:1.統一律;2.層次律;3.進化律;所有和諧系統具有同樣的性質:1.開放性;2.自組織性;3.非線性;4.無限發展性[1]。當愛因斯坦把大半生致力于統一場論時,其哲學上的需要相對物理學上而言或許要來得大,面對物理學的系統和諧,理論規則的分立是不能令他覺得滿意的。而化學工程的發展是不是因循同樣的哲學歷程呢?
在化學工程作為學科開始被重視之前,化學工業已具有了相當的規模,各種具體的工程與工藝都被獨立開來,在認識上是被分為各門特殊的知識,因此,當國外高等院校在十九世紀末開始設置"化學工程學"時,開設的課程大多是學習當時化學工業的各種工藝學,"化學工程"的概念在當時還是相當模糊的,在理論上充其量是化學與機械的一種混合(amalgam)。然而這種理論混合的模式在德國人看來卻是很正統的,即使在今天,他們也避免專論"化學工程",而是稱之為"過程工程"(ProcessEngineering),這一名稱實際上要比"化學工程"的范疇更廣,甚至更為準確,凡是涉及一定流程與工藝的領域都是適用的。但我們習慣上還是沿用"化學工程"的名稱。
二十世紀開始,化學工業迅猛發展,在社會經濟中占的比重越來越大,客觀上需要化學工程學科的發展和支持。隨著生產力的發展,人們對事物運動規律性的認識也愈來愈深化,愈來愈有概括性。伴隨著其他領域科學技術的快速進步,人們逐漸認識到化學工業中各門看似不相干的工程和工藝中存在著共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化學工程手冊》的發表,初步提出了"化工物理過程"的原理。1900年始,以合成氨、純堿、燃料等為代表的近代化工廠出現,如1913年,德哈勃-博施法高壓合成氨技術的產業化,星火燎原的,化學工業呈現出巨大的發展前景。到了二十年代,美MIT的一些學者提出:不管化工生產的工藝如何千差萬別,它們在眾多的典型設備中進行著原理相同的物理過程。1920年,美MIT成立了第一個嚴格意義上的化工系,時W.K.Lewis任系主任。1922年美國化工學會認同了新的見解,引出了"單元操作"(UnitOperation)的概念,這一概念在蘇聯時期和我國則廣泛稱為"化工原理"。
1900年始的"分離工程"研究使"單元操作"的概念日趨成熟。被稱為單元操作的過程主要有流體流動、傳熱、干燥、吸收、蒸發、萃取、結晶和過濾等,以這些單元操作作為研究和學習的主要內容,是化學工程學科在二十世紀前半期發展的核心,其理論迅速成為發展化學工業的重要基石。這種把千變萬化、千差萬別的過程和工藝概括成"單元操作"是生產力發展到一定水平的反映,是化學工程學從"個性"到"共性"的第一個哲學性概括,是在一個系統整體性把握的高度上建立了一門技術科學,體現了系統科學發展的和諧統一規律。
隨著"單元操作"概念的確定,另一方面,化學工程學科中重要支柱之一的"反應工程"亦逐漸浮出水面。從最初的德Winkler流化床煤氣化爐的應用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工藝的開發,又到1931年丁納橡膠和氯丁橡膠的投產,化學工業上發展的高峰持續不絕,1940年美國FCC煉油開發成功,成為石油化工的起點。直到1957年,歐洲第一屆反應工程會議,明確提出"反應工程"的概念,成為化學工程學科的重要組成部分,是化學工程學的進一步和諧統一。"反應工程"的建立,乃至今日仍備受困擾的"過程放大效應"問題,及從"逐級放大"到"數模放大"的研究都帶動了"化工過程系統工程"的發展,并共同體現了系統科學發展的和諧層次律。
就在"反應工程"發展的同時,"單元操作"得到了更加深刻的認識,人們發現各單元操作之間存在著更為普遍的原理,"過濾只是流體傳動的一個特例;蒸發不過是傳熱的一種形式;吸收和萃取都包含著質量的傳遞;干燥與蒸餾則是傳熱加傳質的操作……"[2]于是單元操作可以看成是傳熱、傳質及流體動量傳遞的特殊情況或特定的組合。這種認識的深化過程并沒有停止,人們進一步又發現了動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞之間的類似性。于是從二十世紀50年代開始,人們綜合了以往的成果,開始用統一的觀點來研究三種傳遞過程。1960年,美威斯康辛大學(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一書,系統地采用統一的方法來處理三種傳遞現象,從此化學工程學科的核心過渡到了"三傳一反"的系統性概念。"三傳"的研究是系統科學和諧進化律的又一體現,使化學工程學達到了一個新的整體性高度,這種高度的和諧統一是對客觀世界本質性的認識,并在學科上反映出了系統科學的基本原理和性質,其影響力是普遍性的,是跨學科的,不僅使"傳遞原理"成為化學工程學的重要基礎,同時在生物工程、機械、航天和土木建筑等工程學科上也具有重要意義,并日益成為工程專業共有的一門技術基礎課,只是側重點有所差異而已。
至此化學工程學科自身經歷了一系列的演化和發展,并在短短的一個世紀中達到了一個前所未有的高度,涵括了眾多的生產和應用領域,如醫藥、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化學品等,每年為社會提供數以億噸計的千百萬種產品,是人們衣、食、住、行須臾不可離開的物質基礎,為社會繁榮作出了巨大貢獻。然而事物總是一分為二的,從人類發展最為激動人心的口號"征服自然"到今天龐大的工業化進程,地球自然生態系統遭遇了前所未有的嚴峻局面,這之中,化學工業是造成大規模環境污染及惡性重復污染的主要過程之一,化學工程學科需要肩負起新的使命。1990年,"生態化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出來了,相應在化工生產和過程工藝中提出了"清潔化工"和"綠色化工"的概念,因時應勢,化學工程學開始了系統科學的自組織過程,這也是和諧系統對立統一發展的需要。在系統科學看來,自組織是和諧系統的基本性質之一,只有自組織系統能通過外部和自身內部的不斷協調、整合,在適應環境的同時保持自己的特性并產生新的功能。從自發到自覺地,化學工程學吸收了自組織的理論,不斷在廣度和深度上充實、完善和發展。隨著新世紀的到來,世界正發生著全球性的變化,經濟、社會、環境和技術等領域都面臨著新范疇新理念的變更和沖擊[3]。化學工程學科需要因應時展而改變傳統的限制,不斷有新的概念提出來,如化學工程應是伺機而待的專業(aprofessioninwaiting);化學工程師必須"besteepedintechnology",能夠創新、開發、變換、調控和適應取代;化學工程學科要從"ProcessEngineering"達到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。進一步的綜合認為,化學工程學關注著同時發生在非常廣泛的時空跨度內的現象,必須具備多尺度、多目標的方法來達到過程的總體優化。涵括了五個方面[4,5]:
①Nanoscale(納觀尺度):研究量子化學、分子過程與分子模擬等。
②Microscale(微觀尺度):研究微粒、氣泡、液滴、控制界面膠束和微流力學規律等。
③Mesoscale(介觀尺度):研究換熱設備、反應設備、塔器以及傳統的"單元操作"和"三傳一反"等。
④Macroscale(宏觀尺度):研究生產裝置和生產過程等。
⑤Megascale(兆觀尺度):研究環境過程和大氣生態過程等。
于是化學工程學的核心轉變到了"多尺度、多目標擇優"的概念,化學工程學科又到達一個新的和諧統一的高度,進入了更高層次的系統工程領域。
新的發展的深度促使化學工程學科作出了一定尺度的"分化",然而這還遠未結束,人們對世界的認識還在不斷探索不斷深入,一個更深刻更普遍也更一般的問題已經觸到了化學工程學科的神經,觸到了化學工程學的認識本質,并促使化學工程學需要有新的"融合"。這一問題就是"非線性及其包涵的混沌原理",相對于"線性"是人類認識客觀世界的基本工具,"非線性"則是客觀世界的本質特征,是"線性"反映的目的,是從科學角度看待世界的一種和諧統一;而在對"混沌發展"的研究表明,"混沌運動的普遍存在,揭示了自然界中實際系統發展演化的新行為,混沌態的自相似性使這種時間演化表現為一種空間結構,而且以其不同空間尺度上的相似性,揭示了系統復雜運動的統一性。這種統一性是一個觀察"整體"的問題,只有在長時間范圍(因為混沌運動是一種長時間行為)和更高層次復雜性中才能顯現出來。"[6,7]這一問題涵蓋了自然科學和人文社會科學的眾多領域,具有重大的科學價值和深刻的哲學方法論意義。馬克思曾經預言:"自然科學往后將會把關于人類的科學總括在自己下面,正如關于人類的科學把自然科學總括在自己下面一樣:它們將成為一個科學。"從這一角度上,"非線性"問題是這種過程一體化的契合點以及整體認識論上的共性[8]。當站在這種整體性的高度上,化學工程學科獲得了全新的視野和更強大的分析解決問題的能力,并最終具有了學科融合的基礎。
在整個化學工程學科的孕育、誕生和發展過程中,始終交織著學科的"分化"與"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外還有著所謂的石油化工、精細化工、高分子化工等專業上的分化;另一方面,作為近代工程技術,它又是自然科學(化學、物理等)和技術科學(機械、材料等)的融合。正如物理學家普朗克(Planck)所指出的:"科學是內在的整體,它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本身,而是取決于人類認識能力的局限性,實際上存在著從物理到化學,通過生物學和人類學到社會學的連續的鏈條,這是任何一處都不能被打斷的鏈條。"事實上,當化學工程學科的核心發展到"非線性混沌系統"時,實現科學的融合已是其客觀系統性的需要,它需要強有力的非線性解算能力和綜合分析能力。基于人工智能和神經生物學的人工神經網絡(ArtificialNeuralNetworks)技術為這種系統性的融合提供了新的思路和途徑。人工神經網絡特有的信息處理能力在愈來愈多的領域中展現出廣闊的應用前景,它具有如下特點[9,10]:
①學習:神經網絡可以根據外界環境修改自身行為,這使它比其他任何方法接受自身感興趣的外界信息更敏感。
②概括:經過學習訓練后,神經網絡的響應在某種程度上能夠對外界信息的少量丟失或自身組織的局部缺損不再很敏感,反映了神經網絡的健壯性(魯棒性),即工程上說的"容錯"能力。
③抽取:神經網絡具有抽取外界輸入信息特征的特殊功能,在某種意義上可以說它能"創造"出未見的事物。
④模擬:神經網絡由眾多的神經元組成,以并行的方式處理信息,大大加快了運行速度,可以逼近任意復雜的非線性系統。
當然,神經網絡并非十全十美,其自身的發展就曾經歷過相當曲折的過程,但是,人工神經網絡(ANNs)特性的融合將是化學工程學科發展到非線性核心系統的自組織適應和需要。例如采用神經網絡設計的控制系統,適應性、穩定性和智能性均較好,能處理復雜工藝過程的控制問題,也使得化學工程師不但也是機械工程師,還首先是系統工程師,并能從最一般的非線性原理出發,解決實際過程的創新、應用、開發、生產等問題。
生產力的不斷發展,科學技術的持續進步,人類認識自然和改造自然的不斷深化,化學工程學科必將不斷"分化"和"融合",體現出和諧系統的無限發展性質。
參考文獻
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一、化學科學知識水平
九年義務教育初中化學教學大綱，對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求，以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。
1．對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容，按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性，教學要求分為常識性介紹、了解、理解、掌握四個不同層次；2.對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程式、溶液等方面的基本計算；3．對化學實驗的教學要求分為練習、初步學會兩個層次。在教學中，教師應按要求認真做好每個演示實驗，對于學生實驗，要積極創造條件，力爭使每個學生都有動手做的機會。
新教材在編排上遵循大綱規定“初級中學的化學教學是化學教育的啟蒙階段”的原則，適當降低了理論要求和精減了一些次要概念。為了配合素質教育，培養學生面向未來的適應力，增加了一些金屬、有機物（包括高分子化合物）以及保護生態環境、“溫室效應”、硬水、氫能源、水和人類的關系、金屬和人體的關系、化肥、農藥等內容，體現了化學與生活，化學與社會，化學與生產、科技的緊密聯系，為學生達到規定的化學科學知識水平創造了條件。應該明確，在構成化學科學素質的諸多要素中，化學科學知識水平始終處于基礎和核心的地位。
二、化學科學能力
化學科學能力是指學生在學習化學知識、應用化學知識解決實際問題的過程中，表現出的心理與個性特征。它包括對物質形態與變化的觀察和感知；化學知識的記憶和想象；對微觀世界和化學現象的理解、概括、抽象、推理和論證；應用化學科學知識解釋客觀世界和解決實際問題的能力。對于處在化學教育啟蒙階段的初中學生，應從觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等方面，培養和提高他們的化學科學能力。
1．觀察能力。觀察能力是知覺的特殊形式，是一種有目的、有計劃、主動的、持久的知覺過程，是和思維緊密結合的主動知覺活動。觀察能力是智力三要素（觀察、思維、創造）之一，是智力發展的基矗化學是一門以實驗為基礎的學科。觀察和實驗是化學最基本的研究方法。通過能動的、客觀的、定性、定量的綜合觀察，從實驗的宏觀現象入手，揭示和認識微觀變化的本質。觀察能力不是單一的知覺感知，而是諸多因素綜合性的智力過程。新教材增加了多幅彩圖、插圖、章頭圖和多項演示實驗，并在學生實驗前增設了思考題，啟發學生養成自覺觀察的良好習慣。教師除應做好每一個演示實驗外，還應在課堂教學、課外活動中，激發學生的觀察興趣，教會他們如何觀察。通過學生動手動腦，由表及里，去粗取精，去偽存真的觀察和思考，不斷提高他們的觀察能力，避免只看“熱鬧”，不看“門道”的不良習慣。
2．實驗能力。實驗能力是有目的地在人為控制條件下進行化學反應，認識和發現化學變化規律的能力。實驗能力既包括實驗操作能力，又包括推理、計算、對數據分析處理以及對實驗結論歸納總結、準確表述的能力。
教師應從以下幾個方面培養和提高學生的實驗能力：①能正確操作實驗儀器和設備；②明確實驗目的；③了解實驗原理；④掌握實驗方法；⑤對實驗現象進行準確的觀察和記錄；⑤對實驗結果進行分析處理，導出結論，寫出實驗報告。
教師應積極創設實驗條件，努力完成全部必做實驗。有條件的適當做一些選做實驗，鼓勵和指導學生做一些家庭小實驗，克服“教師黑板上講實驗，學生考試背實驗”，只注重理論學習，不重視實驗教學的弊端。充分發揮學生的獨立性和創造性，培養和提高他們動手、動腦能力，以及實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
3．思維能力。思維是人類在事物表象、概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。其中分析和綜合是思維的最基本的過程。新教材正確處理了知識的邏輯順序和學生生理、心理發展順序的關系，在敘述方法和行文方面，注意調動學生主動學習、思考的積極性，以提高他們的抽象思維能力和自學能力。例如，在介紹物質結構的初步知識時，通過實驗和類比，引導學生從宏觀現象深入到微觀結構的本質，通過提出問題，引發思考，然后再概括出結論或概念，使學生從感性認識上升到理性認識。
4．自學能力。自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上，不斷獲取新知識并運用這些知識的能力。化學教學的重要目的之一不僅是使學生“學會”，更重要是使學生“會學”。現代科學技術發展迅速，知識更新周期縮短，如果不“會學”，就無法適應日新月異的社會發展需要。因此，現代教育的一個重要特點，就是培養學生不斷攝取新知識的自學能力，使學生受益終身。
三、化學科學思想水平
學生的化學科學思想水平包括以下幾個方面：
1．辯證唯物主義思想水平。?化學作為一門自然科學，本身就具有豐富的辯證唯物主義素材。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育，應結合教學內容，通過有機滲透，使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論，用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性、量變到質變等觀點學習和認識化學問題，提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。
2．實事求是的科學態度。?初中化學啟蒙教育階段，應結合教學內容、化學史教學，對學生進行堅忍不拔的精神、實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。通過多種方法與途徑培養學生的科學思維、研究方法和嚴謹求實的治學精神。使學生認識到一切科學知識都來源于實踐，又反過來指導實踐的道理。
3．愛國主義的思想水平。新教材結合教學內容，注意對學生進行愛國主義教育。如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就，以增強學生的民族自豪感和自信心。密切結合能源、材料、資源等教學內容，進行國情教育和愛國主義教育，使學生樹立起為建設社會主義祖國而努力學習的使命感和遠大目標。
加里寧說，“我沒有看到一門不能教育青年熱愛祖國，并培養他們具有最好的公民情感的科目。”化學也不應例外。
4，環境保護意識水平。人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化，并按一定程序循環著，組成了環境物質的平衡體系。而人類在生產、生活中產生的污染卻破壞著人類賴以生存的環境。新教材的有關章節注意結合教學內容，對學生進行防止污染、保護環境的教育。教師應通過“我們只有一個地球”的教育，讓學生認識到環境保護的緊迫性和重要性，使學生從小養成愛護環境，保護環境的良好意識和習慣。
四、化學科學品質
化學科學品質指學生學習化學的動機、興趣、情感和意志等。化學科學品質是一種非智力因素，在一定條件下對學生的學習水平起著十分重要的作用。
1.化學學習動機。學習動機是指引起和維持學生進行學習活動，達到預定目的的意念。使學生明確學習目的是培養和激發學生學習動機的最有效的方法。化學是一門非常重要的自然科學。現代社會，不管是高科技或日常生活，都與化學科學息息相關。學好化學是我國四化建設的需要，是科學發展和人類進步的需要。
在教學中應始終貫穿理想教育這一主線，通過具體的實例，生動有趣的教學，使學生明確學習目的，強化學生的學習動機。
2．化學學習興趣。化學學習興趣是指學生對化學力求認識、趨近的一種心理傾向。興趣是學生學習的主要動力。學習興趣使學生始終對學習保持良好的心理狀態，并在其中得到樂趣和滿足。化學教學中豐富多采的實驗為培養學生的學習興趣創造了得天獨厚的教學情境。此外，使學生明確學習目的，采取有效的教學方法，教師淵博的知識等，都是激發和培養學生學習興趣的有效因素。
3．情感。情感是人們在認識客觀世界時所表現出的不同的心理反應和態度。學生在學習過程中的愉快、熱情的良好情感，可使學生產生積極向上的心理狀態。悲傷、灰心、冷漠、煩躁等不良情感可給學生的學習帶來消極的影響。因此，在教學中對學生（尤其對差生）的熱愛、信任和尊重，教師高尚的人格，以及生動有趣、形式多樣的教學方法，都是培養學生良好情感的重要因素。
4．意志。意志是人們在有意識、有目的的行動中表現出的一種契而不舍、克服困難的心理過程。任何學習過程都是復雜而艱辛的。學生在學習中會遇到不少困難與挫折，如深奧的原理難以理解，習題難懂難做，不良情緒的干擾等。如果沒有堅強的學習意志是不可能長期堅持單調學習并取得優秀成績的。在化學教學中，教師應通過多種方法和途徑培養和鍛煉學生的意志。如設計一項對環境污染進行監測的任務，讓學生長期堅持去做。還可結合化學史教學，介紹有關科學研究工作者為人類進步不畏艱險、奮勇登攀的優秀品質。
學生的化學科學素質的“四要素”既有區別，又相互影響和促進。在教學中，教師要處理好知識、技能和能力的關系。知識和技能是學生形成能力的基礎，而能力是學生掌握知識和技能的必要條件，是促進他們提高學習水平的重要因素。
興趣是最好的教師。興趣是學生學習的動力。那么，教師要怎樣培養學生對化學的學習興趣呢？我認為，培養興趣關鍵在于誘導，對于影響學生興趣的不利因素，教師要及時排除，掃清困惑學生的各種障礙，不讓它們對學生造成影響，從而調動起學生的學習積極性，使其能夠自主學習。
學生開始學習化學時，都會產生濃厚的興趣；學生接觸到化學實驗時，熱情更加高漲，躍躍欲試，想了解究竟。可是，當開始學習化學的基本概念、化學用語、元素符號時，學生往往會因為枯燥難懂而失去學習興趣，還有甚者將化學比作“第二外語”，抑或是“天書”，失去了學習的熱情和動力。那么，怎樣才能使學生的學習熱情由暫時的轉為長久的、穩定的呢？我經過認真摸索、研究，終于找到了好的方法。那就是通過給學生介紹化學史，讓學生了解化學的起源以及化學的發展過程。學生對這些非常感興趣。尤其是給學生講中外名人探索化學奧秘的故事時，學生聽得如癡如醉、津津有味，產生了濃厚的學習興趣。通過對化學史的滲透，不僅讓學生了解了化學知識，更讓學生認識到，化學的用語是大家公認的國際語言，學好化學有多么重要，無形中增強了學生學習化學的積極性和自覺性。
初中的化學知識需要學生記住的比較多。比如，在學化學元素時，就一下子出現了二十七種符號，學生記起來非常麻煩。我針對這一情況讓學生在開始學緒言時就了解并背誦這些元素符號，讓學生分期分批記憶，每天記住一兩個，并經常檢查、提問。這樣，學生記起來就容易多了。為了提高學生的記憶牢固性和精準度，我還把這些元素符號制作成小卡片，把元素符號的化合價編制成順口溜，這些方法都方便了學生的記憶，使學生記得非常牢固。例如，在做用氫還原氧化銅的實驗時，學生總是把順序搞亂，正確的順序是先用氫把試管內的空氣排干凈，然后再用酒精燈進行加熱，當看到試管內的黑色氧化銅完全變為紅色的銅時，反應完畢，撤掉酒精燈，停止加熱，等試管完全冷卻以后才撤掉氫氣流。在講解這個演示實驗時，我在黑板上寫上“氫-燈-燈-氫”四個字，學生很快就掌握了這個實驗的正確順序。
我還根據學生形象記憶能力比較強的特點，開展了“化學科技興趣小組到我家”的活動。通過這些活動，培養了學生的動手、動腦、動口的能力。另外，我還讓學生利用課余時間進行各種小實驗，運用日常生活中的小蠟燭、小塑料袋、鐵絲等材料，進行各種小制作，既提高了學生的動手能力，又培養了學生的創新意識和能力。比如，當學生學習了“燃點”這一知識的時候，學生進行了“燒不焦的手帕”“玻璃棒點燈”等實驗，學生的興趣非常濃，熱情很高。
二、精講多練，提高化學課程的教學質量
教師要改變以往的“灌輸式”或“放任型”的教學方式，努力提高化學課程的教學質量。教師要充分發揮主導作用，調動學生學習的積極性，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習知識。學生是教學活動的主體，教師在教學中要充分考慮學生的感受，讓學生參與到教學活動中，突出學生的主體地位。教學過程是教師引導學生掌握知識的過程，是培養學生各種能力的過程。在初中化學教學中，我們要培養學生的觀察、思維、實驗、創新等各種能力。而這些能力的培養離不開教師的引導。這就要求教師不僅要有廣博的知識，還要有極強的組織能力和表達能力，要善于發現學生所暴露的各種問題，并及時靈活地解決。只有這樣，方可取得最佳的教學效果。
教師還要精講，讓學生多練習。精講是教師要認真鉆研教材，根據學生的特點，突出重點，突破難點，提高學生的能力。“多練”是通過練習的方式使學生鞏固知識。不能盲目地練，要結合所學知識點有針對性地進行練習，從而達到掌握知識的目的。此外，我覺得要想讓學生喜歡化學、學好化學，教師還要對書本上的實驗做適當的改進，讓學生自己思考、親自動手動腦，完成實驗操作，從而增強學生的感性認識，培養學生的自學能力。
關鍵詞：科學課活動生活化
小學科學是門以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。科學素養無法像知識那樣直接“教”給學生,教師必須組織一個個科學探究活動,讓學生在參與活動的過程中,獲得感受、體驗并內化。作為科學課程學習主體的小學生,在面對紛繁復雜的科學世界時,會產生激情和興趣。教師必須尊重學生的意愿,以開放的觀念和心態,為他們營造一個寬松、和諧、民主、融洽的學習環境,引領他們到校園、家庭、社會、大自然中去學科學用科學。不要把學生束縛在教室這個太小的空間里,教室外才是孩子們學科學用科學大有作為的廣闊天地。
1挖掘生活化活動內容
1.1從教材中挖掘生活化學習活動資料。科學課是由觀察、研究、認識周圍事物和環境的探究活動組成的。學習科學,就是去參加、經歷一個個的觀察、研究、認識活動。在科學學科中選擇貼近學生生活實際的科學內容和材料。例如:觀察身體,比較水的多少,米飯的觀察等。注重使學生能聯系結合已有經驗和生活實際,在對問題的探索、嘗試、調整和解決的自主性活動中獲得積極的創造性的人格發展學得具體、學得積極、學得有用。讓學生知道科學源于身邊生活,了解科學應用于現實生活中的形態。
1.2在學生周圍實際生活中尋找內容。面對豐富多彩的現實世界,教材中那“面向生活”的內容就顯得十分有限。為了進一步加強科學和生活的聯系,我們挖掘學生周圍生活的事件、現象、情境等轉化為一個個具有探索性和操作性的課堂探究問題。讓學生在探究生活問題中親身感受到科學來自于生活,生活處處是科學。
1.2.1關注校園生活中的科學資源。校園生活是學生們最熟悉、最感興趣的內容,因此教師要特別關注他們的校園生活,要善于發現校園內的科學素材,把校園中的科學問題搬進課堂,使學生感到真實有趣,感到科學就在身邊。
1.2.2留心社會生活中的科學資源。社會生活是學習科學的大課堂,學生可以從報紙、雜志、電視等新聞媒體上了解到很多信息,還可以與家長聊天談話中捕捉到有用的信息,甚至小伙伴之間的游戲有時也會成為科學學習的第一手資料。
1.2.3了解家庭生活中的科學資源。學生生活在不同的家庭環境中,有著不同的生活條件和生活經歷。這就是很好的可用課程資源。例如,在做比較不同蔬菜或水果的實驗時,要求學生自備實驗材料,同學們帶來了幾十種新鮮的蔬菜和水果材料,有的甚至把比較昂貴的熱帶水果也帶來了,學生在課堂上互相交換材料進行實驗,興趣盎然。如果是學校統一購買,就只能是幾種價錢便宜的普通材料了。
在教學中有些觀察實驗周期長,要給予學生足夠的觀察和實驗時間,如果在實驗室里做,不利于學生隨時隨地觀察。例如觀察種子的萌發、生長、開花、結果,可采取讓學生回家與家長共同實驗的方法,取得了良好的效果。生活在城市里的孩子很少有這樣的機會:親眼看著一顆小小的種子從土壤中悄然萌發,開始了它神奇的生命歷程。
1.3加強科學和其它學科的聯系。打破傳統格局和學科限制,構建一個開放的大課堂,允許在科學課中選擇與科學有關的其它學科的現實問題,不人為地設置學科壁壘,讓學生在這些問題中找到應用的廣闊途徑,理解科學的豐富內涵,吸收更為豐富的營養。
2構建活動生活化模式
現代教學理論認為:科學教學應該從學習者的生活經驗出發,將科學活動置于真實的生活背景中,提供給學生充分進行科學活動和交流的機會,使他們真正理解和掌握科學知識、思想和方法,同時獲得廣泛的科學活動經驗。根據這一理念我們努力讓學生經歷“生活——科學——生活”這樣一個科學學習過程。課前學生根據課文內容憑借已有的知識水平和生活經驗做好課前嘗試探究,課堂創設生活情景組織開展活動探究。課后延伸探究生活內容,創設大課堂情境。鼓動學生到日常生活中去運用科學解決實際問題,使課內學習與課外實踐緊密結合。在解決問題的過程中,提高思維能力。教學基本流程是:課前自行探究準備——課堂創設生活情境,提出問題獨立思考,自主探究小組交流,合作學組匯報,相互補充運用科學,解決問題——課后延伸探究。
2.1課前準備生活化的探究材料嘗試活動。學生進行科學探究必然要借助一定的探究材料,這是實現兒童科學探究過程的必要條件。小學科學課的探究材料包括可供觀察、探究的所有信息材料和實物材料。如課本、圖冊、課外讀物、媒體信息、兒童生活中的所見所聞和熟悉的物品、周圍的環境、實驗儀器、電教媒體材料等等。提供學生科學的實驗儀器有的時候也是非常有必要的,但是實驗室的儀器容易使學生產生陌生感,同時也不利于學生課后繼續進行科學探究。
在教學中,教師盡量采用貼近學生生活的實驗材料,如牛奶盒、可樂瓶、生日蛋糕的泡沫盒等。在教學《聲音的產生》的時候,課前讓學生準備生活中一些材料,比如學生的塑料直尺,紙張,小刀,可樂瓶,彈珠等常見的材料,要求學生想各種辦法使它們發出聲音來。學生根據自己的生活經驗會想出各種各樣的辦法來,使直尺,彈珠等物體發出聲音來。又如,在教學“熱脹冷縮”實驗的時候,課前教師讓學生從生活中尋找熱脹冷縮的現象,看誰知道得多。教學中如果一味使用專門的實驗器材會制約了學生課外的科學探究活動。提供學生隨處可見的生活化的實驗材料,有興趣的學生就可以利用課余時間作進一步的科學探究了。
時間是探究的保證,針對不同的教材內容,教師應引導學生合理安排課前生活探究時間。課前準備探究時間可分為長時探究,短時探究和即時探究。針對一些需經過一定時間發展變化或需要一段時間觀察,不能馬上知道結果的內容,一般采用長時課前探究(大約需要一、二周)。針對一些學生生活較熟悉,而平時又沒有有意觀察的編排內容,一般采取短時探究,針對一些課前探究有難度,學生不宜探究的內容,教師可課前創設興趣性較強的情景,引導學生即時探究。
2.2創設生活化的問題情境,激發學生主動參與活動。科學教學應以探究為核心,注重讓學生親身經歷一個科學探究的過程,科學教師可以通過創設生活情景,通過調動學生已有生活經驗激發思維,使課堂情境趨于生活化。
建構主義理論認為:知識是情境化的,它被應用于其中的活動背景和文化的產物,學習就是學習者利用原有認知結構中的相關經驗去同化和順應新知識從而建構新知識的意義和過程。因此,創設生活化的問題情境有利于激發學生學習的內部動力,使學生明確探究目標,給思維以方向和動力。
2.2.1創設直觀性生活情境。根據小學生的年齡特點,課堂上從學生生活實際出發,用看得見,摸得著的身邊事物創設教學情境,使科學知識成為有源之水,有本之木,從而激發學生的興趣,幫助學生理解知識,展開想象。例如:在教學《了解空氣》的時候,教師通過創設生活中用漏斗倒醬油倒不進去的情境,讓學生說說其中的原因,進而引出空氣占據空間的概念。用漏斗倒某種液體時,一下子倒不進去是生活中常有的現象,很多學生都碰到過類似的事情,但學生并沒有認真的去思考其中的原因,把它“搬”到課堂上以后,一下子成為了學生關注的焦點。他們的學習積極性一下子被調動起來,進入學習的最佳狀態。
2.2.2創設描述性生活情境。所謂描述性情境,主要是指以文字描述、語言表達的方法,為學生描述一段新鮮而熟悉的生活事例,來引導學生積極探索。例如:在《溶解》一課教學中,老師提出:“現在很口渴,想泡一杯果珍來解解渴。你們能不能幫老師想一個好辦法,讓教師快一點喝到這杯糖水啊?”泡果珍對學生來說是再熟悉不過了,一聽到能夠為老師獻計獻策更是來勁了,學生馬上能聯系自己的生活實際,給教師獻上了計策來:“用筷子不停的攪拌能夠使果珍快一點溶解在水里。”“用熱水來泡溶解起來也很快的。”“把果珍放進水里,然后再用兩個杯子倒來倒去。”……從這樣的生活情景出發然后再引入到新課的教學中,學生有了前面生活化情境的引導,并沒有感到科學是那么深不可測而是和他們非常的親近,對實驗設計也就非常的感興趣了。
2.2.3創設欣賞性生活情境。欣賞性生活情境是指在課堂上通過錄像或多媒體課件,展示學生熟悉的、感興趣的生活素材,讓學生感受到生活中的科學美,從而引發學生用科學的眼光從生活中捕捉科學問題,分析思考科學知識的發生過程。例如:三上第一單元《植物》,用攝像機錄制天天陪伴他學習生活的校園花草樹木。讓學生欣賞熟悉的花草樹木后,說說你知道的,你還想知道什么?
2.2.4創設體驗性生活情境。在教學中也可以讓學生走進社會,變“小課堂”為“大課堂”,通過學生身臨其境的現場體驗,再變“大課堂”為“小課堂”。例如:《植物的一生》、《動物的生命周期》等,讓學生進行種植養殖,寫下觀察記錄,課堂匯報。學生把自己調查了解到的信息作為課堂教學的資源,學生熱情高漲,既學會了知識又增長了才干。
3課后延伸生活化探究活動
課堂教學是學生探究科學真理的主要途徑,但不是唯一的途徑,學生學習科學、探究科學現象也不能被束縛在教室這個狹小的空間里,教室外才是孩子們學科學用科學大有作為的廣闊的天地。課堂以外的家庭、社區乃至整個社會,使課內、課外、生活、社會互相結合,讓學生獲得最大程度的滿足與發展。為了進一步加強科學和生活的聯系,我們課后還可以利用課堂知識能力將周圍生活的事件、現象、情境等轉化為一個個具有探索性和操作性的科學問題,讓學生用科學的眼光去看待生活,用科學的方法去解決問題。這不僅可以激發學生的學習興趣,還可以使學生獲得問題解決方法,更可以使每個學生的自我價值在實踐中獲得不同程度的實現。例如,在學習了《物體的熱脹冷縮》,知道水具有熱脹冷縮的性質后,教師鼓勵學生利用課余時間設計實驗繼續去探究生活中的植物油、醬油等是不是同樣具有熱脹冷縮的性質。有了前面生活化的實驗材料的鋪墊,這樣的課外探究對學生來說并不困難。
學生感受到生活中到處是科學,科學就在自己的身邊,學好科學的用處是那么的廣泛,從而對周圍世界充滿強烈的好奇心和探究欲,產生對科學探究的濃厚興趣,形成學科學、用科學的良好習慣,獲得真正的發展。超級秘書網：
參考文獻
新的課程改革標準中指出：在高中化學教學中，要開展以化學實驗為主要形式的探究活動，使學生在實驗過程中進行科學研究，提高學生的學習興趣，增強學生探求科學知識的意識，促進學生學習方式的轉變，不斷培養學生進行化學實踐活動的能力；通過化學教學，使學生認識到化學在人類生活中發揮的重要作用，提高學生的社會責任意識。新課改以來，高中化學的課程內容發生了一些改動，教學目標也變得更加明確。新課程改革的重點為：一是通過教學活動的開展，使學生能夠掌握化學的基礎知識和基本技能；二是通過開展化學教學活動，不斷培養和提高學生進行科學研究的水平和能力；三是在教學過程中，要突出化學與社會、生活之間的緊密關系；四是構筑有利于促進學生實現全面發展的評價體系。
二、了解學生學習基礎，做好初高中教學銜接
對于高中的新生來說，由于大多學生不是來自同一所學校、同一個班級，所以他們掌握的化學知識水平也不相同，因此教師要根據學生的實際情況，對學生的化學基礎進行調查摸底，對全班學生學習化學的基礎情況做到心中有數。與此同時，因為新生剛剛升入高中，年齡較小，在學習習慣和自學能力等方面存在一些問題。因此，在高中化學教學中，要充分尊重學生的這些特點，在學習的進度方面適當放緩，逐步培養學生獨立思考和解決問題的良好習慣，增強學生自主學習的能力。與初中的化學教學相比較，高中化學在思維方式以及學習方法等方面都存在很大的差異，高中化學知識是在初中化學基礎知識上的一次大的跳躍，其中包含較多的抽象思維內容，教材的起點難度比較大。兩者之間的主要差別是：在初中的化學教學中，主要側重于對化學基礎知識的學習，讓學生掌握最基本的化學概念和基礎的化學變化。初中化學課的課程進度比較慢，教師可以有更多的課堂時間與學生交流和討論，同時，課后復習的時間也比較多，久而久之就形成了化學教學“慢慢來”的習慣。然而對于高中化學來說，教材的難度和深度方面有所提高，而且信息量比較大，加之高一的新生普遍較貪玩，不能立刻進入緊張學習的角色，導致高中化學教學難度加大。與此同時，高中化學課程任務重、時間緊，所以在高中化學教學中教師要注重對學生學習進度的調整，由慢節拍逐步地變為快節拍，掌握好學習進度的安排，做好初中與高中化學教學的銜接工作。
三、以學生為主體，優化教學方法
新課程標準中要求，在教學過程中要把學生作為教學的主體。因此，教師要不斷地優化教學方法，使學生在高中化學的學習過程中以“主體”的身份出現，充分發揮自己主動學習的能力，實施有效學習，取得良好的學習效果。
1.興趣教學法。濃厚的學習興趣是學生開展學習最好的老師。因此，在高中化學教學中，教師要多開展以化學實驗為主的各種實踐活動，使學生在親手操作的過程中感受到科學研究帶來的巨大樂趣，有效激發學生學習化學的濃厚興趣，促進學生改變學習的方式，增強其化學實踐能力和創新精神，從而滿足新課程改革的基本教學要求。除此之外，教師還可以通過競爭法培養學生的學習興趣，將學生分為不同的小組，引導他們相互之間就某一化學實驗開展有序競爭，從而營造濃厚的競爭氛圍，讓學生變壓力為動力，增強學習化學的興趣。
2.探究性教學法。新課改中倡導學生養成合作、自主和探究的學習方式，因此在教學過程中，教師要積極地引導學生參與到教學活動中來，增強學生的“主人翁”意識，培養學生進行合作交流的能力，促使他們養成自主探索的良好學習習慣。在自主學習的過程中不斷地提升發現問題、探討問題和解決問題的能力。因此，在化學教學中，教師要多安排學生進行探究性學習，讓學生親自動手做實驗，為學生提供廣泛豐富的學習資源，使學生在不斷的探究中進一步提高自己各方面的能力。比如，開展氯水成分的探究、醋酸酸性的證明等探究性試驗活動。
“基于學科的信息門戶”(SubjectBasedInformationGateways，即SBIGs，本文簡稱為學科信息門戶）又稱為基于學科的門戶(subject-basedgateways)、學科索引門戶(subjectindexgateways)、虛擬圖書館(virtuallibraries)、信息交換所(clearinghouses)、學科樹(subjecttrees)和尋路器(pathfinders)等[2]。它曾經是“提供可檢索和可瀏覽的因特網資源目錄的聯機服務系統，集中于某一相關的學術領域，提供對經圖書館工作人員遴選和按學科組織的因特網資源的利用”[3]。在開放式數字信息服務環境下，“學科信息門戶致力于將特定學科領域的信息資源、工具與服務集成到一個整體中，為用戶提供一個方便的信息檢索和服務入口”[4]。學科信息門戶按照某學科（專題）用戶的要求對網絡中相關的信息資源進行了更有針對性、更深入的揭示，在給用戶“指路”的同時提供更專門、更專深的信息檢索服務，有助于專業用戶在本領域的“信息超市”(informationsupermarket)中選擇高質量的資源和獲得“一站式檢索”(one-sitesearch)服務，從而保證用戶獲得“所得即所要”的信息。正是由于學科信息門戶具有這些優于搜索引擎的特點，新的學科信息門戶近幾年在國外不斷涌現。在國內，2001年底正式啟動的中國國家科學數字圖書館（theChineseScienceDigitalLibrary，簡稱CSDL）也已建立起圖書情報學等多個學科信息門戶。筆者擬對學科信息門戶的優化策略進行探討，以期能為已有的學科信息門戶的改進與新的學科信息門戶的開發提供參考。
1盡可能全面地收錄本學科資源
一個好的學科信息門戶所指引的有關資源應盡可能地涵蓋本領域重要的資源（涉及資源的內容、時間、地域與語種范圍），如表1中的INFOMINE的記錄達到了12萬余條；收錄的資源類型宜多樣化，以方便用戶對某一專題信息資源的“一站式檢索”，即建立一個不僅收錄各種形式的因特網資源（網上可以公共獲取的全文電子圖書、電子期刊、書目、指南、郵件列表、電子公告板、新聞組、機構、會議、專家、學者以及其他網站鏈接等），而且囊括館藏實體資源（包括二次文獻數據庫、全文數據庫、館藏目錄、聯合目錄等）的集成化系統，實現兩種資源在同一界面的無縫存取(seamlessaccess)，并將其整合為易檢易用的有機整體，即“hybridlibraries”（復合圖書館）。基于用戶利益而管理的復合圖書館：人文科學復合圖書館的組織管理模型（MAnagingthehybridLIbraryfortheBenefitofUsers，簡稱MALIBU）[5]便是一個成功的范例。
2嚴格選擇資源
從總體而言，學科信息門戶的資源選擇必須有一套符合該學科特點、既定用戶需求、服務宗旨、規模及經費支持等方面要求的資源選擇標準。就單個資源而言，在內容上要注意信息的準確性、權威性、客觀性、唯一性、新穎性、完整性與針對性（所指引的網址要盡量接近主題內容，盡量減少用戶點擊的次數）；在形式上要考察信息的格式（是否是標準的或常見的格式，如圖像文件的常見格式有．jpeg,.gif等），用戶使用的便利性（考慮用戶訪問本網站采集的資源時所需的硬件、軟件和連接方式等要求），導航是否清晰，排版結構的美觀程度以及資源的可存取性與可用性（指向的資源地址正確，鏈接資源的原始網址以便用戶訪問到最及時和最權威的信息，注意被鏈接資源的注冊要求、收費規則、知識產權聲明與特殊服務規則等；優先選擇網上免費資源，當網絡用戶與鏡像站點的“電子距離”比原始站點更近時，要鏈接鏡像站點以便于用戶進行更有效的存取）。
表1中的ADAM,AHDS,SOSIG,EEVL,EELS,OMNI和MathGuide都強調要選擇學術性資源，Biz/ed則注意選擇來自非盈利機構網站的資料。SOSIG提供的每一種資源都經過研究圖書館員和學科專家的選擇與描述，這些資源有：電子期刊、數字化圖書、報告、論文、書目、教育軟件、電子新聞稿、郵件列表和重要的社會科學機構的主頁。LII選擇與評價資源的標準是：選擇最適合公眾和圖書館用戶需求的資源，不收錄沒有信息內容的純商業性站點，而且，每一種資源都經過圖書館員對其價值進行的評價。
3對資源進行高質量的元數據描述
元數據是關于數據的數據，它對信息資源或數據對象進行描述，目的在于使用戶能夠發現、識別、評價資源，并對相關的信息資源進行選擇、定位和調用，追蹤資源在使用過程中的變化，實現信息資源的整合、有效管理和長期保存[6]。
學科信息門戶對資源的描述應該優先采用國際通用的元數據與標記語言，元數據元素中的“主題”描述要利用國內外著名的分類法與主題詞表。例如，澳大利亞要求學科信息門戶全部采用已有的元數據標準，如都柏林核心元數據(DC)、MARC和澳大利亞政府查找服務（AustralianGovernmentLocatorService，簡稱AGLS）等元數據以及自己獨有的元數據元素進行標引，并支持因特網內容選擇平臺（PlatformforInternetContentSelection，簡稱PICS）。INFOMINE的記錄以HTML語言表示，主題標引使用《國會圖書館主題詞表》（LibraryofCongressSubjectHeading，簡稱LCSH），記錄還可以轉換成MARC格式。LII的每條記錄都給出了詳細的介紹，包括資源名稱、URL、摘要、主題詞、記錄創始人與時間、記錄修改人與時間，其中摘要由LII工作人員撰寫，使讀者在進入一個網站前便可了解其主要內容。LII鏈接的基本是資源的原始地址，對工作流程、著錄項目與規則以及注意事項均做了非常具體的規定，因而能夠保證資源描述的質量與一致性。而GEM采用的元數據元素有：資源題名、描述、級別、GEM主題標目、ERIC敘詞、資源類型、格式、權限信息、日期、語種、出版者、創建者和編目機構。AHDS采用21個元素，Agrigate則有30多個元素，包括DC的15個基本元素、管理核心元數據(AdminCore)和AGLS中的若干元素以及該門戶特有的元素（如記錄加入Agrigate數據庫的時間、Agrigate批準者、Agrigate評述日期、Agrigate用戶級別等）。
采用的元數據需要容納學科信息門戶中可能出現的任何類型的數據（比如，GEM收錄教學計劃、課程大綱等有特色的資源類型），包括傳統的數據類型（圖書、期刊、文件等），也包括內容對象組合（例如由若干文本、圖像和音像組成的課件）、內容對象資源集合（圖書館、網站、數據庫等）、資源集合知識組織機制（例如分類表、敘詞表、語義網絡）等[7]。4構建合理的分類體系和盡量運用受控詞表
分類體系是對學科信息門戶收集的資源實施分類組織和用戶進行瀏覽與檢索的依據與橋梁，其科學性十分重要。學科信息門戶可以采用已有的文獻分類法（包括綜合性的分類法與專業或專題分類法），也可以結合自身特點與目的對已有的分類法進行適當改進，或者采用自編的分類法。在分類體系的構建中，分類表的展現應力求簡單、明了，盡可能將所有的一級類目展現在一個頁面；還要充分利用網絡方便的超鏈接功能，對具有多重隸屬關系與相關關系的類目設置合理的參照系統。
受控詞表的運用既可以保證資源描述的準確性，還有利于實現本專業的深入檢索。例如，GEM建立的敘詞表是一個多層次結構的術語體系，提供比某一術語更廣或更窄的術語及相關術語間的鏈接。SOSIG建立了社會科學的敘詞表以助用戶限定檢索，該詞表以英國Essex大學開發的“人文科學與社會科學電子詞表”（HumanitiesandSocialScienceElectronicThesaurus，簡稱HASSET）為基礎。Agrigate采用CAB國際農業詞匯(CABInternationalAgricultureThesaurus)進行元數據創建、主題瀏覽和主題檢索。LII采用國際通用的LCSH進行標引，但又將LCSH中的部分主題改為更符合公眾特點的主題名稱（例如，將LCSH中的主題詞“electronicmailsystem”更改為“e-mail”）。它遵守Z39.50與MARC標準，使得它具有與其他學科信息門戶之間實現互操作的可能性。筆者通過網上調查，將國內外重要學科信息門戶采用分類法與受控詞表的情況整理成表1。
表1國內外重要學科信息門戶及其采用的分類法與受控詞表
附圖
注：①上表中的“無”系指沒有利用現有的主題詞表；②表中的簡稱依次為：LCC指LibraryofCongressClassification,ERIC指EducationResourcesInformationCenterDescriptors,AAT指Art&ArchitectureThesaums,EI指美國工程信息公司的EngineeringInformationClassificationCodes,NLM指NationalLibraryofMedicineClassification,MeSH指MedicalSubjectHeadings,CAB指CABInternationalAgricultureThesaurus；③BIOME對于不同的大類采用不同的分類法。
5定期更新與維護
學科信息門戶的更新與維護包括三個方面：①信息資源的更新與添加。由于網上站點的增加與更改頻繁，學科信息門戶要真正成為因特網信息的深層組織工具，必須及時更新其收錄的資源，這也是保證學科信息門戶質量的最重要的后續工作。②學科信息門戶中信息資源的安全。要注意對資源進行備份與保存。③服務器的完整性、功能與持續服務的保障。如果用戶經常遇到服務器不能正常工作，或有的功能失效，就會失去對該學科信息門戶的信心。英國著名的“發展歐洲研究與教育信息服務”項目[8](DevelopmentofaEuropeanServiceforInformationonResearchandEducation，簡稱DESIRE）在其手冊中對學科信息門戶服務器的要求及硬件與軟件配置做了詳細規定[9]，可供參考。澳大利亞國家圖書館的學科信息門戶創始計劃也制訂了類似的規定。為此，一方面，要有專門的工作人員不斷追加新的網絡資源，及時剔除錯鏈、死鏈，保障整個系統在結構上為一個活的系統；另一方面，必須改變目前因追求高質量而過于依靠人工參與的狀況，充分利用網上自動漫游、自動跟蹤、自動分類和自動標引技術，采用人機結合的工作方式，為用戶提供更優質、高效的服務。
在學科信息門戶建設之前和建設過程中就要考慮易于維護的問題。LII的資料每周更新，有工作人員負責新資源的追加和保持資源鏈接的有效性。據該門戶網站的介紹，它們的“死鏈”從來不超過100個。同時，鼓勵用戶根據LII的標準推薦新資源，設立了“本周新資源”、“更多新資源”和“上周新資源”欄目，資料更新比較及時。而瑞典工程學電子圖書館(EELS)由于人工編制索引慢，跟不上網絡資源變化的速度而不得不停止使用，計劃在以機器人編制索引的AllEngineering[10]基礎上開創一個新的門戶。
值得注意的是，學科信息門戶的更新與維護要考慮用戶的需要與反應，比如設計用戶調查表，聽取用戶評價意見，根據用戶需求和網絡信息資源的變化及時對詞表和分類體系進行調整，還可以鼓勵用戶推薦資源或參與維護（如WWWVirtualLibrary,Agrigate和EELS）。EELS還設計了詳細的用戶評價調查問卷(userevaluationquestionnaire)。EELS的調查問卷設計得非常具體，可供其他學科信息門戶借鑒。其問題包括綜合性問題（工程學是否是你感興趣的主要領域、你介入工程學領域的主要原因、使用計算機的情況、使用WWW的情況、使用WWW的目的），EELS使用中的問題（EELS的界面是否令人悅目、導航功能是否容易使用、你使用過EELS的哪些功能、使用EELS數據庫的原因、為什么EELS對你用處最大、EELS的幫助功能如何、EELS的檢索結果與你的期望是否很接近、EELS中的資源是否滿足你的質量標準、請告知你需要但EELS沒有提供的服務、你希望EELS中的文獻描述更詳細還是更簡略、EElS中的分類是否便于你查找文獻、從你的經驗看EELS最有用之處和最沒用處是什么、EELS與搜索引擎相比較的優勢何在、你希望EELS提供什么功能以使其對你最有用處）以及學科信息門戶使用的可行性（你希望諸如EELS類的學科信息門戶提供搜索引擎所不具備的哪些功能、你認為WWW上的質量保證是好事嗎、你認為EELS提供了有用的服務嗎、你希望一次檢索應該返回的記錄數大約是多少、請對EELS提出更進一步的評論意見）[11]。而GEM每年都提供一個詳細的評估報告(evaluationreports)。
6重視互操作性
學科信息門戶中各信息源數據庫與信息平臺差異可能很大，為了在統一的界面中使用來源各異的網絡資源，學科信息門戶必須具有異構計算機軟硬件平臺間良好的互操作性，具有跨門戶檢索的能力。
學科信息門戶互操作的實現有賴于學科信息專家與計算機專家的合作、國家間的合作以及跨語言與跨文化問題的的解決。SOSIG便是圖書館學專家、信息科學專家、計算機科學專家對圖書館應用、實踐與數據庫技術有機結合的結果，旨在為社會科學研究人員、大學教師和圖書館員提供世界范圍的因特網資源的快捷而高質量的檢索，一投入使用便備受歡迎。有些國家學科信息門戶建設的合作已經超出本國的范圍，如澳大利亞的虛擬工程圖書館（AustralianVirtualEngineeringLibrary，簡稱AVEL）已開始與英國愛丁堡工程學虛擬圖書館(EEVL)合作，擬將合作擴大到東南亞和我國的香港特區，并打算與EELS開展跨門戶的檢索。化學學科信息門戶的合作面更廣，澳大利亞的MetaChem已經與德國的化學信息門戶合作，并打算與英國的BUBL和美國的IsaacNetwork互通。
為了提高互操作性，美國國家自然科學基金會(NSF)資助的IsaacNetwork[12]采用DC作為元數據，以Linux作為平臺，以LightweightDirectoryAccessProtocol(LDAP)[13]和WHOIS++作為信息查詢與交換協議，而以代號為RFC2651的通用索引構建協議（theArchitectureoftheCommonIndexingProtocol，簡稱CIP）[14]作為索引編制與互換協議。通過該門戶，用戶可以對SOSIG、BUBLLINK、EEVL、EdNA、MathGuide、GeoGuide、OMNI等近20個學科信息門戶進行跨門戶的檢索。同樣由NSF資助的“全國科學、數學、工程和技術教育數字圖書館”(SMETE)項目則將多個分布式學科信息門戶作為整個數字信息資源的整合機制和服務渠道，允許用戶通過該門戶體系檢索和調用各種不同的信息資源與服務[15]。自1999年9月開始，NSF和英國合作信息系統委員會(JISC)共同發起的“國際數字圖書館創始計劃”(InternationalDigitalLibrariesInitiative)資助了為期3年的“IMesh工具套(TheIMeshToolkit)”項目，IMesh即“因特網學科信息門戶國際合作”(InternationalCollaborationonInternetSubjectGateways)，該工具套適用于分布式學科信息門戶的構建[16]。
為了便于新建和已有學科信息門戶之間的交流，澳大利亞于2000年組建了“澳大利亞學科信息門戶論壇”[17]，并制訂了一系列學科信息門戶建設的標準，包括“澳大利亞學科信息門戶論壇技術考慮：技術、規范與標準”、“澳大利亞學科信息門戶最佳實踐核對清單”、“發展澳大利亞學科信息門戶的國家框架”和“學科信息門戶軟件的要求”等[18]。
7運用相關技術
學科信息門戶的運作僅靠圖書館的理念是不夠的，要涉及到大量的實現技術，如虛擬現實（VirtualReality，簡稱VR）技術、虛擬專用網（VirtualPrivateNetworks，簡稱VPN）技術、虛擬局域網（VirtualLocalAreaNetwork，簡稱VLAN）技術、虛擬數據庫（VirtualDatabase，簡稱VDB）技術、通用對象請求體系結構（CommonObjectRequestBrokerArchitecture，簡稱CORBA）技術等。例如，利用虛擬專用網技術可以解決學科信息門戶信息共享的安全問題。信息推送(push)技術通過信息機制，在用戶初次使用時設定所需的信息后，能通過推送(push)或網播(net-casting)的方式把網上相關信息送到用戶面前。這種基于push技術的Internet信息檢索技術既為用戶搜索、瀏覽網上的相關信息提供了快捷入口，又為學科信息門戶在廣域網內的信息共享提供了技術支持。為了便于用戶從不同的角度進行檢索，學科信息門戶在建設中可以提供多種格式的元數據，并充分利用已有的不同元數據之間的轉換工具，如從MARC21轉換到DublinCore，從DublinCore到EAD,GILS,USMARC等，英國圖書館與信息網絡化辦公室（theUKOfficeforLibraryandInformationNetwoking，簡稱UKOLN）在其網站中對這些轉換工具做了導航[19]。SOSIG采用了自動標引、分布式編目、鏡像等先進技術。LII目前采用快速的、靈活的、功能強大的網頁索引系統（SimpleWebIndexingSystemforHumans-Enhanced，簡稱SWISH-E）。GEM采用Siderean軟件公司的具有分面檢索技術的Seamark檢索引擎。學科信息門戶建設可利用已有的運行可靠的軟件或使用較多的軟件，如由JISC和英國電子圖書館項目共同資助的“基于學科的服務中的資源組織與發現（ResourceOrganisationAndDiscoveryinSubject-basedservices，簡稱ROADS）”軟件已廣泛應用于SOSIG,OMNI,ADAM,EELS,EEVL和Biz/ed等學科信息門戶中[20]。
8提供個性化、人性化服務
網絡環境下，用戶需求的變化除了需求量上的增長外，還表現為信息需求復雜程度的提高：用戶成分逐漸多樣化、復雜化，不同年齡、性別、文化程度、國別、信仰的人士有著不同的信息需求。同一個用戶在學習、娛樂、工作等不同的活動中也有著不同的信息需求，希望有一個系統能直接、深入、有效地支持其檢索、處理信息和利用信息來解決問題，幫助其建立個人的數字圖書館（personaldigitalIibrary，簡稱PDL）。用戶信息需求的個性化要求學科信息門戶在提供信息瀏覽與檢索等基本服務的同時，還要利用網絡新技術，跟蹤用戶需求，主動地為用戶提供新資源通報、信息推送與定制服務。學科信息門戶還必須利用可視化等技術增強用戶界面的友好性，注重幫助功能的提供，體現對用戶的人文關懷，注意尊重與保護合法用戶的權利與個人隱私。
EELS的功能除了瀏覽與檢索外，還有方便的幫助功能和新資源通報(What''''snewinEELS)服務。LII創造了一個普通用戶易于使用的界面，用戶可瀏覽所有的主題，其檢索功能也非常強大：用戶可以在基本檢索中選擇檢索所有字段或只在資源題名、主題、描述、URL字段中檢索；選擇進行詞根檢索或非詞根檢索；對輸出結果可以選擇只顯示題名或顯示完整記錄；高級檢索還支持布爾邏輯檢索。但由于開發的時間較早，LII忽略了用戶定制等服務。2000年始由NSF資助的美國國家科學數字圖書館（theNationalScienceDigitalLibrary，簡稱NSDL）非常注意數字圖書館的交互性與個性化服務，已建成的SMETE不只是一個網上的信息存儲場所，還給用戶提供了一個動態的、開放式的數字化學習空間，用戶可在此進行信息瀏覽與檢索、下載、定制個人文件夾、獲得適合其需要的資源推送服務、發表評論以及與同行交流等，真正為用戶創造了一個數字化的信息資源存儲與服務空間。CSDL已能把用戶需要的信息資源和服務有機地集成在一個統一的系統里，并開通了分布式參考咨詢系統，聘請30多位中國科學院前沿領域的科學家和資深的咨詢館員為知識導航和咨詢專家，為用戶向專家交流咨詢提供了平臺[21]。這些都是新型的學科信息門戶應該具備的。
以上的優化對策是就單個學科信息門戶而言的，從總體上看，學科信息門戶發展不平衡的局面有待改變。這種不平衡表現在地域分布、學科分布與語種分布等方面。醫學與健康科學、工程學、教育學等學科的信息門戶很多，而音樂等學科的信息門戶很少。有影響的學科信息門戶主要分布在美國與歐洲，澳大利亞的學科信息門戶近幾年也發展較快，其國家圖書館已經建立了農業、教育、人文科學、法律和舞蹈等學科的信息門戶，在建的還有“澳大利亞音樂”(MusicAustralia)。英國StAndrews大學圖書館和Heriot-Watt大學圖書館分別整理了一個收錄50多個學科信息門戶的列表[22-23]，其中沒有一個是我國的，這一點值得我們深思。我國的學科信息門戶可通過推出英文版、采用國際標準（如DC,Z39.50,OAI等）和參與國際學科信息門戶建設的合作項目來加速其國際化進程。
【參考文獻】
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3WhatisSubjectGateway?[2004-11-23]./html/subjectgateways/subjectgateways.html
4張曉林.分布式學科信息門戶中網絡信息導航系統的規范化建設.圖書館學、信息科學、資料工作，2003(1):88-94
1ManagingthehybridLibraryfortheBenefitofUsers(MALIBU):ahybridlibraryforhumanitiesmodelsformanagementandorganisation.[2004-11-23].
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11DESIRE:DeliverableD9.3-Appendices.[2004-11-23].
12IsaacNetwork.[2004-11-23].
15NationalScience,Math.,EngineeringandTechnologyEducationDigitalLibrary(SMETE).[2004-11-23].
16TheIMeshToolkit.[2004-11-23]./toolkit/
17AustralianSubjectGatewaysForum(ASGF).[2004-11-23].
18AustralianSubjectGatewaysForumStandards.[2004-11-23].
一、和諧師生關系，催化高效課堂師生關系
作為學校中最基本的人際關系，對提高教育教學的效益是十分有益的。師生之間融洽的氛圍不僅能有效激發學生對學習的積極性、主動性，也有利于教師對教學活動的開展。因此在初中化學教學中，教師應轉變教學觀念，全面把握課改師生關系的內涵，做到以學生為中心，想方設法地增強和保持學生強烈的學習動機，從而最終共同營造一種愉悅的、興奮的、共享的教育情境，邁出打造高效課堂的第一步。在課堂教學中，教師要善于捕捉學生的一言一行，學生不經意間流露的一個細小的動作、一個細微的眼神，很有可能都是學生對自己學習狀況的一個真實反映。在課后多進行師生交流，把在課堂上觀察到的信息以個別談心、課外活動或集體交流等方式與學生進行坦誠對話，以平等對話拉近師生距離。正所謂 ：“親其師，信其道”，學生自然而然就會對化學這門學科產生興趣，通過教師對學生的深刻了解與情感交流，潛移默化地使學生發生了情感上的改變。在素質教育的今天，教師的身份已經不僅僅是知識的講授者和解惑者，更是轉變為學生在探求新知識道路中的合作者和指導者。在教學中必須注意發揮情感因素的作用，有了良好的感情上的溝通，才能讓學生在張弛有度的課堂教學節奏中不但學到化學知識，更能在和諧的氛圍中得到最大的心理滿足，更能增強和保持學生強烈的學習動機，又何嘗不能實現課堂教學效益的最優化呢？
二、優化實驗教學，提高教學效率
實驗是進行化學探究的主要手段之一。實驗可以調動學生學習化學的積極性，在實驗探究中掌握化學概念，培養學生的觀察能力和實驗操作能力。因此，教師應重視對化學實驗的教學，并積極探索實驗教學的進一步優化策略，最大限度地調動學生對實驗的探究欲望，并借助實驗提高學生分析問題和解決問題的能力。例如 ：在學習“氫氧化鈉的化學性質”時，可以增加“噴泉”趣味實驗，在講“燃燒”時，增加“燒不壞的手帕”“魔棒點燈”實驗 ；在講指示劑與酸堿的反應時，增加“無中生有”等實驗，富有“魔力”的趣味實驗可以牢牢抓住學生的眼球。再比如在講“二氧化碳的制取”的內容時，教師可以采用探究類實驗的教學，首先給學生提供各種器材如下 ：錐形瓶、廣口瓶、燒瓶、試管、單孔塞、雙孔塞、分液漏斗、長頸漏斗、注射器、導氣管。以及生活用品如：飲料瓶、吸管等。然后讓學生自主設計、自選器材進行組裝后分組試驗，在最后的評價環節可以讓學生進行自我評價，也可以是小組間進行評價，說出各自裝置的優缺點，并自選一套進行實驗制取。這樣的探究實驗可以讓學生知道進行化學實驗的裝置并不是唯一不變的，只要敢于實踐，敢于創新，就會產生更新、更好、更有效的裝置，從一定程度上培養了學生的多元思維和創新思維。可見，實驗教學是學生學習化學知識的重要內容和方法，很多化學概念都需要通過實驗引入或驗證。教師應重視實驗教學工作的重要性，以引導學生掌握必要的知識和實驗技能。
三、巧設教學情境，強化課堂教學
化學的世界有著與生俱來的魅力，只要我們細心留意，生活中的很多資料都可以被巧妙地運用到教學中來，或聯系生活實際，或追蹤社會熱點，或利用化學故事，都能創設趣味、時尚、生動的情境，化枯燥為生動，讓學生真實地感受到化學世界的生動活潑和精彩紛呈，大大提高了學生對課堂教學的參與度，在富有趣味、新奇的氛圍中可以讓學生真切地感受到化學世界的奇妙，以及化學“服務于生活”的重要性和實用性，這些有利的積極的心理因素正是實現高效課堂的必要因素。例如 ：在學習“一氧化碳的性質”時，教師可引導學生回憶生活中燒開水時，不小心將少量水潑灑到煤爐火焰上，爐火不但不減退，反而躥出一股火焰且燃燒更旺 ；冬天關閉門窗用爐火取暖，空氣流通不暢，容易引起煤氣中毒等等。這樣的生活經驗絕大部分學生都有，最容易啟發學生形成表象，積極思考，達到憤悱狀態，從而產生良好的學習效果。再如：在《燃燒和滅火》的教學中引入英國戰艦“歐羅巴”號失火事件并提出問題 ：誰是縱火犯？繼而讓學生進行猜想、分析、討論，教師及時評價，在互動的氛圍中把課堂教學推向，這樣的過程不僅有利于學生對化學原理的理解，更是突出了新課程要求的“過程與方法”的教育，在完成教學任務的同時實現了課堂教學的高效。生活中處處有著化學現象，無論是居民日常生活中，還是新能源開發，無論是現代社會發展進程的需要，還是環境保護等社會公益事業，化學都與我們的生活緊密相連。只要我們教師能用心，生活中的很多資料都可以作為教師設計教學情境的豐富素材。
