高中化学研究物质的方法篇1
阎金铎教授认为物理科学方法可分为三个层次：第一层次叫具体方法；比如观察的方法，实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等；第二层次叫逻辑方法；在具体方法的基础上，运用逻辑方法进行思考，通过分析、综合、抽象、概括等过程，最后上升到思维的三个形式，即概念、判断和推理；第三个层次是研究方法；如理想化方法、等效法、假设法、类比法、数学方法等.物理科学研究方法泛指非具体和非逻辑的第三个层次的物理科学方法，它是指在物理学发展过程中形成和积累的学习和研究物理问题的符合科学一般原则的各种实践途径以及具体手段.
1高中物理科学研究方法教育的现状
物理科学研究方法以隐性的方式存在于高中物理内容中.这样，从物理教材中物理科学研究方法的呈现形式来看，就不可避免的导致高中物理教师把“方法”教育放在物理教学的次要位置，具体表现在以下三个方面.
1.1无“法”意识
物理科学研究方法是物理科学实践的产物，是发现物理知识的重要“技术”手段，是解决物理问题的一把钥匙.所以，应该把物理科学研究方法教育放在与物理知识教学的等同位置.但就当前的物理教学来看，无物理科学研究方法教育意识的现象普遍存在.
比值定义法是物理学中定义物理量的一种科学研究方法.在初中物理内容中没有用比值定义物理量的科学方法，比如，密度定义为单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度，而没有用物质的质量与体积的比值叫做这种物质密度的比值定义法定义密度.其实，比值定义法是一种物理科学研究方法，其所定义的物理量由其特殊规律，比如用比值定义法所定义的物理量与所比的两个物理量无关，其定义式是量度式而不是决定式.而在高中物理教材(人教版)中第一次用比值定义法定义的物理量是速度，由于物理教师对比值定义的物理科学方法不甚熟悉或不够重视，所以在用比值定义法定义速度时，对比值定义的物理科学方法的内容和特点避而不谈.
1.2一提而过
物理知识是物理科学研究方法的载体.同时，物理科学研究方法又具有实践性、科学性，是科学实践智慧的结晶.挖掘高中物理内容中物理科学研究方法教育素材，融物理科学思想方法教育于物理教学之中，以此培养学生的物理科学研究能力和实践创新能力.因此，在物理教学过程中加强物理科学研究方法教育不容忽视.
高中物理内容中的物理科学研究方法有：理想化的方法，如质点、单摆模型；比值定义法，如速度、电场强度、磁感应强度定义；等效法，如力的合成与分解、运动的合成与分解；类比法，如电场与重力场；控制变量法，如探究加速度与力、质量的关系，等等.但在物理课堂教学中对这些物理科学研究方法往往出现一提而过的现象，而对物理科研究学方法概念的内涵、外延、特点以及应用等很少涉及.比如，质点模型是理想化科学方法应用的产物，但在质点概念的教学中，教师常只说明质点是一种理想化的物理模型，而对什么是理想化的物理科学研究方法？为什么要把实际物体理想化？在什么条件下把实际物体理想化？等理想化方法的内涵、外延以及实质和特点置之教外.
1.3有“法”不依
物理科学研究方法潜伏于物理知识之中，挖掘物理教学内容中的物理科学研究方法教育素材，放大物理科学研究方法的教育价值，提高物理科学研究方法的教学地位，加强物理科学研究方法的学习考查，做到有“法”必学、学“法”必用、用“法”必考，从而引起对物理科学研究方法教育的重视，为实现学生知识向能力的转化提供方法的支持.
物理科学研究方法是物理知识向物理能力转化的纽带和桥梁，学生学习物理知识的同时更要掌握物理科学研究方法，
想品质.可以通过实验思想方法的比较选择来养成基于严谨方法对某事物进行判断的认知品质等.当然我们也可以说得更细致一点，譬如在物理问题的解决过程中，我们可以通过查找某类问题的“锲子”，以帮学生不断生成更高水平的的解题策略.
根据笔者的经验，认知策略的最佳教学时机，在于物理知识的学习或物理问题的解决之后，两者之间衔接要紧凑，一般应先让学生自主反思，然后教师进行点拨.长此以往，则可收到培养学生物理学习品质的功效.
最后需要强调的是，创设问题情境、实施探究教学与追求认知策略不应当是分开的，而应当是一体的.在具体的实施过程中，情境的创设就是为了探究的顺利进行，而在探究过程中学生除了习得物理知识与物理思想之外，对探究过程的体验与反思，本身就是认知策略不断生成的过程.在这一整体过程中，教师的作用除了判断学生的知识达成度之外，还可以通过问题解决的方式去判断学生的认知策略是否形成.总的来说，有了这三个基本理念的支撑，高中物理教学就可以进入一个良好的状态，从而实现教学相长.
从而提升学生的探索、发现和创新能力.在物理知识的教学过程中，要把物理知识方法化、科学研究方法显性化，做到知“法”、学“法”、用“法”.在学生掌握物理科学研究方法的前提下，加强物理科学研究方法的应用训练和考查.当前的物理教学现状表明，物理知识的巩固训练多是致力于物理概念和物理规律以及物理实验，而对物理科学研究方法的应用训练是练的少、考的少，表现出有“法”不依的教学现状，由此说明当前的物理教学对物理科学研究方法教育的乏力.
2高中物理科学研究方法教育的思考
2.1增强高中物理科学研究方法教育意识
意识是客观存在在人脑中的反映，物理科学研究方法教育意识是物理科学研究方法在人脑中的客观映像.物理科学研究方法对物理学的发展具有深远的影响，物理科学研究方法教育对学生知识向能力的转化和学生创新能力的培养具有深远的重大意义.物理教师要在提高对物理科学研究方法教育认识的基础上，增强物理科学研究方法教育意识.要在领会理解物理科学研究方法概念的同时，具有抓住物理科学研究方法本质的意识，挖掘物理科学研究方法教育素材的意识，以及物理科学研究方法的应用意识和评价意识.
2.2构建高中物理科学研究方法教育体系
表1高中物理科学研究方法教育体系
高中物理科学研究方
法教育内容(方法、举例)高中物理科学研
究方法教育目标
高中物理科学研
究方法应用训练高中物理科学研究
方法教育评价
实验归纳法光的反射定律
领悟实验归纳方法，经历实验归纳物理规律的过程，学会独立操作.
实验设计规范操作
数据处理归纳规律
等效替代法力的合成
与分解
认识等效法的意义，理解等效的本质，会用等效法探究和解决物理问题.
等效思想等效方法
等效规律数学处理
理想化方法质点
认识理想和现实的差异及理想化方法的物理意义，掌握理想化的条件.
理想模型的认识
客体理想化条件
理想模型的应用
控制变量法探究加速度与
力、质量的关系
知道控制变量法，会控制变量探究问题，会在控制变量的基础上归纳物理规律.
控制变量的认识
变量控制的方法
变量控制的条件
控制结果的处理
控制结果的归纳
比值定义法电场强度知道比值定义的基本方法，理解比值定义法的本质.
定义内容的理解
定义式的理解
定义式的应用
乘积定义法功认识乘积定义法，理解乘积定义法的意义、本质和特征.
定义内容的理解
定义式的理解
定义式的应用
极限法瞬时速度认识极限法，理解极限法的物理意义，会应用极限法解决物理问题.
时空极限和极限条件下物理量的变化，极限条件下物理规律的运用及物理问题的分析.
类比法电场认识类比法的思想，认识类比法的本质，会应用类比法研究问题.
类比法的概念
类比法解题
假说法普朗克量子假设
了解假说法的思想以及假说法在物理学发展中的作用，会应用假说法研究问题.
假设法的概念
假设法解题
外推法自由落体运动
规律研究
认识外推思想方法及外推法在物理学发展中的作用，会应用外推法研究物理问题.
极限外推法解题端值外推法解题
放大法扭秤法测
引力常量
认识放大法，理解放大法的物理原理，会应用放大法研究物理问题.
微小量放大设计，放大法在物理实验中的应用
数学方法振动图象
与波动图象数学模型的建立，数学知识的应用，数学方法的运用.代数、平几、解几、三角、数列知识的应用.
评价内容：
高中物理科学研究方法应用训练内容.
评价题型：选择题；
填空题；
设计题；
操作题;
论述题.
评价形式：
纸笔评价；
操作评价；
纸笔操作评价.
评价标准：高中物理科学
研究方法教育目标
评价呈现：(1)等级形式
高中化学研究物质的方法篇2
关键词 高中化学 化学概念 学习环 教学研究 概念教学 电解质1 研究背景
《普通高中化学课程标准(实验)》明确提出“转变学生的学习方式是课程改革的基本要求。教师要更新教学观念，在教学中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力”。国外的研究报告表明用学习环(LearningCycle)替代传统的教学方法，有助于教师变革教学观念，用探究的方法教科学概念，引导学生进行探究学习。因此将学习环运用于高中化学教学中的研究值得尝试。
学习环是20世纪60年代美国学者阿特金和卡普拉斯在科学课程改善研究(ScienceCurriculumimprovementStudy，简称SCiS)中提出来的，主要用于概念教学。劳森等人认为，“学习环是一种与人们自发建构知识的方式相一致的教学方法”，主要包括探索(exploration)、术语引入(termintroduc.tion)和概念应用(Conceptapplication)3个阶段。根据所学知识的性质和对学习结果要求的不同，可以将学习环分为描述型学习环(De—scriptivelearningcycle)、经验一诱导型学习环(empirical-abduetivelearningcycle)和假设一演绎型学习环(Hypothetical-Deductivelearningcy—de)等类型。
学习环在美国得到了推广应用，截止2006年有超过235000个教学计划是用5e学习环发展和实施的，有超过73000个课程材料的案例是用5e学习环发展的，至少在德克萨斯州、康乃迪克州和马里兰州等学习环得到强有力的支持。首个明确运用学习环开发科学课程的项目《美国科学课程改善研究》涉及的学科从小学自然课到中学乃至大学理科，在数学、物理、化学和生物学的课堂上均有尝试。除此之外，还有美国生物科学课程研究(theBiologicalScienceCurriculumStudy，简称BSCS)。学习环在我国台湾地区的研究尝试也取得了好的教学效果。台湾的林晓雯与4位自然科教师进行了为期1年的合作行动研究，在小学5年级自然科教学中试行学习环，随后出版的专著嘲介绍了学习环在自然科学教学中的优秀案例。2 研究目的
本研究的目的就是尝试着将学习环运用于高中化学“丰富多彩的物质世界”单元的课堂教学中，探究其在高中化学教学实践中的效果以及学习环教学中遇到的困难和应对策略。3 研究方法3.1 研究工具
开发的研究工具有学习环教学设计、化学概念学习方法调查问卷和单元学业成就测验。学习环教学设计的内容是苏教版高中《化学1(必修)》专题1的第一单元——丰富多彩的化学物质，共8个课时。问卷调查的内容包括习得化学概念的方法、保持化学概念的方法和应用化学概念的方法，共13个题目。单元学业成就测验试卷由研究者依据每一个教学课时的目标，自行编制，共32个题目。从识记、了解、理解和应用4个层次，对物质的分类、物质的转化、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔质量、物质的聚集状态、气体摩尔体积、分散系、胶体、丁达尔现象、电离、电离方程式、电解质与非电解质，共13个化学概念进行了测查。3.2 研究情境
合作教师a老师是一名有十多年教龄的中学一级教师。化学教育专业本科毕业后，在某中学任高中化学教师，后取得化学课程与教学论专业硕士学位。a老师硕士学位论文的理论基础与学习环的理论基础相近，比较容易认同学习环模式。
在研究进行期间，a老师在苏州一所三星级高中(B中学)教1个高一班的化学课，该班有36名学生，其中男生19人，女生17人。
研究者以观察者的身份，坐在教室后面，进行观察记录。在课堂上，研究者不干预合作教师的教学，不影响学生的正常学习，只是对教师讲课、学生学习以及师生之间的互动进行观察和记录。3.3 教学进度
2010年9月份和10月份，研究者进入苏州B中学的课堂，听了a老师在高一(3)班讲的13节化学课，其中有8节新课，5节复习及习题课，最后一次是用单元学业水平试卷测查学生的学习效果。3.4 教学案例
在学习环教学的8个课时中，物质的分类、物质的转化、物质的聚集状态和分散系这4个课时用的是描述型学习环，选择物质的聚集状态作为案例。物质的量、摩尔质量和气体摩尔体积这3个课时用的是经验一诱导型学习环，选择气体摩尔体积作为案例。电解质与非电解质这一课时用的是假设一演绎型学习环。
(1)“物质的聚集状态”教学案例
物质的聚集状态是从物质的状态上对物质进行分类，可以通过观察和想象等方式描述物质不同的聚集状态，重点在于回答“物质的聚集状态”是什么，因此采用描述型学习环进行课堂教学。在探索阶段让学生描述自己心目中的冰、水、水蒸气的微观结构草图。然后针对学生对冰、水、水蒸气微观结构的描述，介绍物质的聚集状态，从微观角度分析物质的聚集状态及影响其体积大小的因素。
(2)“气体摩尔体积”教学案例
对于“气体摩尔体积”这个概念，不仅要描述出来，还要有一个解释，这就需要采用经验一诱导型学习环进行教学。在经验一诱导型学习环的教学中，重点在于利用学生已有的先前知识，回答“为什么”。探索阶段利用上节课学习的物质聚集状态的知识和通过计算发现的规律，提出可探究的问题。在学生尝试给出解释的基础上，引人术语“气体摩尔体积”，诱导学生替代错误假设。最后运用所学知识，解决相关问题。
(3)“电解质与非电解质”教学案例
高中化学研究物质的方法篇3
关键词：化学教育；学科教育；研究；定位；转型
20世纪80年代以来，我国化学教育及化学教育研究有了巨大的发展，成绩喜人。但是，跟一些发达国家比，跟相近学科比，在一些方面的差距很明显。我国的化学教育研究亟需克服浮躁，认真地、踏踏实实地总结，思考，探索，改进和突破。
1化学教育研究需要恰当地定位
要弄清化学教育的恰当定位，就要排除盲目自大和学科情结的影响。为此，首先需要弄清化学是不是一门中心学科。
1.1要弄清化学是不是一门中心学科
常常听到有人说“化学是一门中心学科”。姑且不说事实如何，让我们先看看是谁说的。
1985年皮门特尔（pimentel）首次提出化学是一门中心学科，化学处于自然科学的中心位置[1]。同年，美国国家研究理事会在其一份报告中正式地把化学称为“中心科学”（centralscience）[2]。此后，不少人引用或者提出了类似的看法，例如，日本化学家福井谦一说：“在古老的物理学-化学-生物学的排序中，化学注定是中心位置的占有者[3]。”原美国化学会主席布里斯罗（r.breslow）在其1997年编著的《化学的今天和明天》中提出：“化学是一门中心的、实用的、创造性的学科”，他还用“一门中心的、实用的、创造性的学科”作为该书的副标题[4]。不过，引用或者提出类似看法的几乎都是从事化学研究或教学的人士，几乎没有其他学科有影响的人士这么说（作者只看到一位医学界人士这么说的报道）。
为什么说“化学是一门中心学科”？归纳主要有下面几方面的理由：
化学与社会多方面的需求有关，能满足人们衣、食、住、行和增进健康、战胜疾病的需要，是现代社会中国民经济的重要支柱[5]。
化学是一门承上启下的科学，能在相关学科的发展中起基础、牵头、带动和推动的作用[6]。徐光宪院士曾指出：“科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游，化学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下游。上游科学研究的对象比较简单，但研究的深度很深。下游科学的研究对象比较复杂，除了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学的理论和方法，往往可收事半功倍之效。化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地”；“化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科”[7]，以至化学成了有关学科群的中心。
化学“埋没在自己的成功之下”，面临着自己的学科声望问题：化学失去自己的光辉形象，在社会经济资源和人才的优化配置方面得不到应有的支持，存在着被遗忘和被忽视的危险”[5]，有必要引起学生、媒体和公众的重视。
可见，化学是一门中心学科，其本意是指其他门类的自然科学之间，或者自然科学与工程技术之间的联系都需要以化学为中间媒介。例如，现代的生命科学和材料科学，如果缺少化学的介入，就不能达到高的水平；数学和物理科学，也需要通过化学的中介，才能在生物和材料科学中发挥较好的作用[8]。
说“化学是一门中心学科”，并不是说化学在所有学科中最重要，只不过是说明它在社会和科学系统中的多边关系和地位而已。我们不要只说“化学是一门中心学科”而不做解释，务必不要断章取义，错误理解，盲目自大。
唐有祺院士在评论“化学是一门中心学科”时就曾经提出，“更全面的提法是化学和物理一起是当代自然科学的轴心”[9]。这是值得思考和采纳的。
1.2要抛弃“小学科情结”
盲目自大是表，学科情结是实。所谓，就是囿于本学科，忽视其他学科，包括上位学科，就是满足于、陶醉于已经取得的成绩，或者不顾全局地争课时、争地位。小学科情结危害很大，因为它会导致视野窄小、短浅，导致小打小闹；导致把化学教育跟科学教育对立，导致化学教育“自边缘化”而孤立于科学教育之外，不能及时吸收科学教育和其他相关学科研究和发展的成果。
化学教育是科学教育的重要组成部分，化学教育工作者首先是科学教育工作者，明确了这个归属，才可能抛弃小学科情结，真正把提高学生乃至公民的科学素养作为自己的首要责任。
1.3要弄清化学学科的本质特点
所有的理科教育都有实施科学素养教育的义务和责任，这就有了发挥各自优势，相互配合的问题。为此，需要弄清各学科的本质特点。有比较才能有鉴别，才能弄清化学的特点。跟化学最为接近的是物理学和生物学，它们同是“基础的自然学科”，对他们进行比较、区分，可以使我们迅速地接近化学的本质特点。
通常认为，物理学是研究宇宙中物质的基本存在形式、基本结构、相互作用和最基本、最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的科学；生物学是研究生物各层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学；化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。看起来，化学和物理学同属于物质科学，它们的研究对象差不多，其实两者是有差别的。它们的差别主要在于：
化学研究的物质运动不同于物理学研究的物质运动。
物质的化学运动主要表现为物质转变成其他物质，即产生新物质的运动形式，其实质乃是由于化学键合状况改变，引起宏观物质分解、化合或重组，导致物质分子组成和结构变化而产生新物质的特殊的物质运动形式。物理学研究的物理现象一般不包括物质的化学运动。
化学研究物质的广度不同于物理学。
化学研究的是实物（substance）。实物是狭义的物质，是具有静止质量、占有空间的物质。化学实物是具有特定物理性质和化学性质的单质、化合物或者混合物。而物理学研究的是实物和场（field），物理实物通常是指由物质形成的，以一定的形状、体积、大小、质量等为特征的物体。物理学不以研究实物具体的组成、结构和相互转化为任务。
化学所研究的物质也不同于哲学中的物质。哲学中的物质（matter）泛指具有客观实在性，能作用于人的感官而引起感觉的东西，是人感觉到的客观实在，其外延十分宽泛。
化学研究物质的深度（层次）也不同于物理学。
在对物质的存在方式、结构、相互作用、运动形式及其相互转化的研究上，物理学只是针对基本的、普遍的特点来开展研究。而化学对物质的研究比物理学具体，但概括性不及物理学。这个特点造成化学的内容十分丰富，以至于它成为一个庞大的学科，不能被其他学科兼并。
在解释宇宙物质进化的不同阶段时，化学、物理学和生物学具有不同的功能。
在解释宇宙演化史中物质进化的不同阶段时，化学、物理学和生物学鲜明地表现了不同的功能。在宇宙的创生期、极早期、早期和近期，先后形成“实时空”、各种基本粒子和原子，解释、说明这些过程是物理学的任务。然后，相继发生元素进化、星际小分子合成、生物小分子合成、生物大分子合成，宇宙物质由简单分子逐步进化为生物小分子，再逐步进化形成生命基础物质。解释、说明这些过程只能靠化学。随后，生命物质由简单到复杂、由低级到高级，逐步形成具有生命的生物的过程，这些过程的解释、说明则非生物学不可。
总之，化学的研究对象既不同于物理的研究对象也不同于生物学的研究对象，化学科学既不同于物理科学也不同于生物科学，然而又不可能在它们之间划出一条绝对严格分明的界限。
概括地说，化学学科有下列特点：
化学研究物质的性质、组成、结构、变化和应用，其基本问题是组成、结构和反应以及它们跟物质性质的关系。
化学研究的对象是泛分子[10]层次，构成泛分子的较低层次的微粒之间的相互作用十分复杂，使其整体的性质各不相同，很难用演绎的方式简洁地描述，这就决定了化学研究的个别化特点。
在研究方法方面，物理学方法注重分析，在本质上是机械论（或称还原论）的；生物学方法注重整体，在本质上是目的论（或有机体论、自主论）的；化学方法一方面把研究对象分解为若干组成成分，另一方面又把研究对象作为由某些微粒（或部分）组成的、复杂性不同于生物体的系统来研究其结构，研究实物的相互关系，既有跟物理学相似之处，又有跟生物学相似之处。但是，化学又具有跟物理学和生物学不同之处，表现出自己的特殊性。
化学的这些特征，应该在科学素养教育的实施中较好地得到反映。
2未来的化学教育研究需要把握好方向
为了把握好方向，化学教育要自觉地服从科学教育的目的、任务、规律等整体规定。
20世纪以来，科学教育的指导思想的变化有下列特征：由关注科学知识、技能，关注个体的认知发展，演变到关注人格或个性，关注个体的全面发展；再演变到突出重点，关注个体的科学素养；然后演变到关注更多人的发展，提出科学为所有人，关注公民的科学素养；再演变到关注人的和谐发展，关注人在科学技术领域发展的背景环境，注重环境教育、sts教育。
化学教育应该顺应科学教育的整体趋势，并为科学教育的进步作出自己的贡献。要真正着眼于促进学生更好地发展，重视科学文化建设，促进全社会爱科学、讲科学、学科学、用科学良好风气的形成。
当今世界，能源、资源、粮食、健康、环境等有关人类生存的重大问题的解决都离不开化学，需要更多、更优秀的化学人才。同时，向全体社会公民普及一些化学知识的必要性也日益增加，需要更多、更优秀的化学科学普及人才。对应于这种情况，未来的化学教育需求会出现“高端更高”“低端更低”的现象。未来的化学教育要努力满足“高端”“低端”两方面的需要。为避免和解决两难问题，未来的化学教育应该包括这相互协调的两翼。
3未来的化学教育研究需要采用适宜方法
化学教育系统涉及到人，是开放的复杂的巨系统。钱学森院士一再指出，研究开放的复杂的巨系统不能采用简单方法，综合集成法是研究复杂系统的有效方法。
综合集成方法的特点是：（1）以实践经验，特别是（实践）专家的经验为基础，把局部性的经验知识跟现代科学提供的系统的理论结合起来。（2）系统研究（整体研究）与分析还原相结合，获得关于系统整体的状态、特性、行为的描述。（3）历史研究与现实研究相结合，发现、揭示、检验对象的内在逻辑。（4）以经验为基础建立模型进行计算，把定性知识跟各种观测数据、统计资料结合起来，从局部的定性知识发展到整体的定量的认识。（5）充分利用现代信息技术的优势，实行人-机结合，内省思辨与观察实验结合，宏观研究与微观研究结合。（6）多种学科不同角度的研究相结合，最终产生新知识、新思想、新方法；等等。
化学教育是一种复杂性系统，研究复杂的化学教育系统，要运用综合集成法。在综合集成法的诸要素中，需要注意的是利用计算机进行建模。利用计算机来模仿系统的运行和演化，可以观察系统整体的涌现，预测系统的走向......因此，基于计算机建模成为许多领域发展很快的重要研究方法。在这方面，目前的化学教育研究还处于空白状态，亟需开展和加强。
模型是解决问题的一种十分重要的科学方法。人类对世界的探索过程，实际上就是建立各种模型表示的过程。模型是以文字、符号、图表、实物、数学式等形式对一个系统某一方面本质属性的描述、模仿或抽象。一个恰当的模型能够提供组织观察数据、资料和其他信息的框架，对原型系统的行为特征和演化规律作出解释，揭示其运行机制，预测原型系统未来的行为特性，提示按照一定目的影响和改变原型系统行为特性和进行控制的思路与方式，启示新事物、新技术的创造。通过模型的建立和研究，不但可以更好地认识、改进原型，而且可以进一步形成有关理论和实践模式。
建模的努力可以从确定系统的状态参数开始。
4未来的化学教育研究需要形成学科特色
未来的化学教育研究应该注意化学教育跟一般教育的区别，形成鲜明的学科特色，不能用一般的教育学研究、心理学研究来代替化学教育自身的研究。要形成鲜明的学科特色，就必须注意结合具体问题深入地、精细地搞好“个别化”研究。
未来的化学教育研究除了需要恰当地定位，把握好方向，采用适宜方法，形成学科特色之外，还应该关注化学教师教育的革新。未来的化学教师教育要减少空洞的、实效很差的理论内容，多结合具体内容进行实践训练。
更为重要的是，要重视改变现有的粗放的、不合理的教师教育体制。一些国家对化学教师培养采用两段制，即：取得理学士学位的大学化学系毕业生须在专门的教师教育学院接受培训，通过国家教师聘用考试后，再接受一年的教师职业培训,取得教育硕士学位后才能被任用为教师。在教师职业培训中，除了教育理论学习和研讨外，要用相当多的时间结合中学教材具体内容的教学进行“精耕细作”式的培训。这样做有其必要性和合理性，能有效地保证化学教师的专业化，保证新教师能较快地适应实际教学、满足实际教学需要。我们应该立足于本国国情，善于取人之长，在总结以往经验教训的基础上，尽快建立有效和规范的化学教师教育体系。
参考文献:
[1]pimentelgc．opportunitiesinchemistry．washingtondc：nationalacademypress，1985.
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[5]张礼和主编．化学学科进展．北京：化学工业出版社，2005．201－203.
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[7]徐光宪./mydream.id666.com/
[8]徐端钧，陈恒武，李浩然.21世纪普通化学教学改革的思考./www.edu.cn/06first-two_747/
高中化学研究物质的方法篇4
另外，目前实施的找矿突破战略行动，迫切需要科学技术的强力支撑，需要地质找矿理论、方法、技术、装备全方位的持续创新和突破。
因此，在新建成的46个实验室中，据姜建军司长介绍，将重点覆盖以下四个领域。
土地科学与国土资源综合管理领域（10个）：
海岸带开发与保护重点实验室，依托单位为江苏省土地勘测规划院、南京大学。开展海岸带演变机制及过程模拟、海岸带国土开发规划与综合监测、海岸带资源综合开发利用、海岸带生态建设与保护技术研究。
农用地质量与监控重点实验室，依托单位为国土资源部土地整理中心、中国农业大学。开展农用地质量与过程、农用地质量监测、农用地质量保护与修复、基本农田质量提升、农用地产能调控政策研究。
土地实地调查监测重点实验室，依托单位为东南大学。开展土地实地调查理论与方法研究，研制数字化土地实地调查技术及装备，开发土地利用监管装备与系统，构建土地实地调查监测理论与技术体系。
城市土地资源监测与仿真重点实验室，依托单位为深圳市规划国土发展研究中心。
国土规划与开发重点实验室，依托单位为北京大学、北京市国土资源局。开展国土空间规划与开发、土地生态安全格局与过程模拟、土地利用规划、土地利用与覆被变化等研究，为国土空间和国土资源的节约集约利用提供理论和技术基础。
建设用地再开发重点实验室，依托单位为华南农业大学、广东省国土资源技术中心。研发建设用地再开发综合调查与监测技术、建设用地再开发优化配置与调控技术及建设用地再开发智能监管与信息服务技术。
退化及未利用土地整治工程重点实验室，依托单位为陕西省地产开发服务总公司、中国科学院地理科学与资源所。开展退化土地高标准农田建设工程的关键技术、未利用土地整治中复配成士关键技术、土地整治规模化与现代农业一体化模式及土地整治工程中不同要素耦合研究。通过土地整治工程，深入探索土地整治中“水、土、气、生”耦合的模式与途径。
国土资源战略研究重点实验室，依托单位为国土资源部信息中心。开展国土资源战略研究、土地节约集约利用研究、矿产资源高效利用战略研究、全球资源战略研究、国土资源管理数据分析与模拟决策支持研究。
资源环境承载力评价重点实验室，依托单位为中国国土资源经济研究院、中国地质大学（北京）。开展资源环境承载力评价、矿产资源战略与规划、资源产业与政策以及矿产资源国际竞争与合作研究。
法律评价工程重点实验室，依托单位为中国土地矿产法律事务中心、中国地质大学（武汉）。开展法律评价工程基础理论研究，国土资源立法决策支持系统研究、国土资源法律实施过程动态监测研究、国土资源法律实施后评估与反馈机制研究。
基础地质与勘查技术领域（14个）：
古地磁与古构造重建重点实验室，依托单位为中国地质科学院地质力学研究所。发展和应用古地磁学，研究古大陆再造、古环境重塑和典型地层磁性“定年”。重点解决地质学中重大的基础科学问题，在磁性构造学、磁性地层学、岩石磁学和环境磁学等领域开展创新性研究。
地层与古生物重点实验室，依托单位为中国地质科学院地质研究所。以瞄准国际前沿、开展地层学与古生物学理论创新研究，服务于地质调查、解决关键地层问题为研究特色，立足地球科学前沿和国家需求，致力于发展地层与古生物学重大基础理论，解决国土资源调查中的关键地层古生物问题，建立和完善新的技术方法体系，开展生命早期演化过程、生物更替与地质环境变迁、重要地层断代对比等基础研究。
沉积盆地与油气资源重点实验室，依托单位为中国地质调查局成都地质调查中心。针对我国重点含油气盆地，开展沉积学和油气地质学研究，为国家的油气勘探提供科学依据。系统研究重要成矿带和矿种的主要控矿因素，进行矿产预测和指导矿产地质勘查。系统开展地质历史时期中地层沉积相研究，为油气地质调查和沉积层控矿产工作部署提供地质背景和科学依据。
东北亚古生物演化重点实验室，依托单位为沈阳师范大学。开展东北亚地球被子植物起源与早期演化、鸟类起源与恐龙演化、侏罗纪“燕辽生物群”、早白垩世“热河生物群”以及东北亚地区化石能源的古生物与古环境背景、古气候与古环境变迁等研究。
航空地球物理与遥感地质重点实验室，依托单位为中国国土资源航空物探遥感中心。开展航空地球物理仪器研制、航空地球物理方法技术与软件开发，发展，矿产资源遥感技术、地质灾害与环境遥感技术、航空地球物理与遥感综合探测与解释技术，为地质找矿和国土资源管理提供先进的空间信息技术支撑。
复杂条件钻采技术重点实验室，依托单位为吉林大学。开展大陆深部科学钻探技术与装备研制，发展多工艺冲击回转钻探技术、新能源钻采技术、极地钻探技术。
生态地球化学重点实验室，依托单位为国家地质实验测试中心。开展生态地球化学理论研究、生态地球化学应用研究、生态地球化学测试技术方法研发、为生态地球化学调查研究提供技术支撑。
深部地质钻探技术重点实验室，依托单位为中国地质大学（北京）。开展深部地质钻探应用基础理论研究、深部地质钻探设备与机具关键技术研及深部地质钻探钻进工艺技术研究。
地球化学探测技术重点实验室，依托单位为中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所。面向国际地球化学前沿和我国社会发展和经济建设中的重大科学问题，开展全球地球化学基准研究、深穿透地球化学探测技术研究、地球化学调查与填图技术研究。普及地球化学科学知识，为科学团体、政府决策者和公众之间搭建桥梁，为相关科学机构与政府组织提供专家咨询，为了解全球资源和环境变化提供有力保障。
地质信息技术重点实验室，依托单位为中国地质调查局发展研究中心。以数字地质调查评价与地质空间技术与应用为发展方向，创新地质调查数字化技术，建立和发展国家空间地质数据基础设施平台技术方法体系，在地质专业各领域拓展信息关键技术的攻关应用研究和实验，为实现地质工作全流程信息化、推进我国地质工作现代化建设提供技术支撑。
应用地球物理重点实验室，依托单位为吉林大学。
地学空间信息技术重点实验室，依托单位为成都理工大学。开展“3s”技术地学应用、国土资源信息管理云服务体系研究、遥感/GiS在成矿预测中应用、地学数据处理与三维建模研究。
深部探测与地球动力学重点实验室，依托单位为中国地质科学院地质研究所。以深地震探测为手段开展深部地球物理探测，结合深部地球化学与岩石学探测、深部构造与浅表变形填图，精细揭示中国大陆三维结构、物质组成、内部各层圈相互作用与变形样式。
矿产资源与综合利用领域（15个）：
金矿成矿过程与资源利用重点实验室，依托单位为山东省地质科学实验研究院。开展金矿成矿作用与成矿规律研究、金矿深部勘查技术与方法研究及金矿资源综合利用研究。
岩浆作用成矿与找矿重点实验室，依托单位为中国地质调查局西安地质调查中心。开展镁铁一超镁铁质侵入岩、中酸入岩成矿理论与找矿技术方法研究，发展岩浆作用成矿动力学和隐伏岩体深部找矿方法。
煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，依托单位为陕西省煤田地质局、西安科技大学。
东北亚矿产资源评价重点实验室，依托单位为吉林大学。开展东北亚大地构造体制的叠加与转换、东北亚金属矿产聚集过程与预测、东北亚化石能源形成与资源评价研究。
三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室，依托单位为昆明矿产资源监督监测中心、云南省地质调查局。开展西南三江成矿作用与机理、矿集区资源潜力评价与找矿集成技术、复杂多金属矿综合利用、地质实验测试技术研究。
海底矿产资源重点实验室，依托单位为广州海洋地质调查局。开展深水能源矿产探测技术、海底金属矿产资源探测技术以及海洋地质环境观测技术等地质调查技术和地质理论研究，为海底矿产的勘探开发提供基础地质和探测技术支撑。
天然气水合物重点实验室，依托单位为青岛海洋地质研究所。开展天然气水合物实验技术及应用研究，发展含水合物沉积层物性参数评价实验技术、水合物地球化学异常的模拟实验技术，天然气水合物热力学与动力学实验、天然气水合物开采模拟实验技术，为天然气水合物的勘查开发和利用做好理论和先进技术储备。
页岩气资源战略评价重点实验室，依托单位为中国地质大学（北京）、国土资源部油气资源战略研究中心。通过页岩沉积与储集物性、页岩及页岩气地球化学、岩石力学特点与页岩裂缝发育规律、页岩含气性及其综合评价、页岩气富集机理与分布规律研究，分析页岩气的形成条件、分布规律、资源特点、页岩气有利方向，为页岩气的调查评价和勘探开发提供基础地质理论。
页岩气资源勘点实验室，依托单位为重庆地质矿产研究院。开展页岩气成矿及勘查选区理论、页岩气储层地质与探测技术、页岩气钻探理论与储层改造技术，发展复杂井型优化设计理论与方法、复杂井型低成本定向钻井技术、页岩气压裂方案优化设计理论与技术方法。
稀土稀有稀散矿产勘查及综合利用重点实验室，依托单位为湖北省地质实验研究所、湖北省地质调查院。开展稀土稀有稀散金属矿产成矿地质过程与勘查技术研究，研发地球化学样品中稀土和稀有稀散元素分析方法，稀土稀有稀散金属低品位矿、复杂矿、尾矿的选矿工艺技术方法。
放射性与稀有稀散矿产综合利用重点实验室，依托单位为广东省矿产应用研究所。开展放射性、稀有稀散元素物质组成与工艺矿物学研究，放射性矿产及共伴生有用元素综合利用技术研究，稀有稀散元素提取与再生资源综合利用研究。
钒铁磁铁矿综合利用重点实验室，依托单位为中国地质科学院矿产综合利用研究。发展低品位复杂难选钒钛磁铁矿高效分选、钒钛铁矿资源综合利用新技术、新方法、新工艺、新装备，建立钒钛磁铁矿工艺矿物学数据库，开展攀西钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用潜力调查研究。
多金属矿评价与综合利用重点实验室，依托单位为中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所。发展难选多金属矿产工艺矿物学等新工艺、新技术、新设备研发、多金属矿产中伴生金银利用技术标准研究，对新发现多金属矿产资源进行可利用评价，促进我国多金属矿产资源开发利用整体水平的提高。
黏土矿物研究重点实验室，依托单位为浙江省地质矿产研究所。开展黏土矿应用矿物学研究、黏土矿物的开发利用研究、黏土矿产资源高效利用和综合利用技术研究以及黏土及非金属矿标准化技术研究。
贵金属分析与勘查技术重点实验室，依托单位为河南省岩石矿物测试中心、河南省地质调查院。开展贵金属元素全量、形态、价态、活动态、物相、物性现代分析测试配套技术，贵金属岩矿鉴定现代配套技术，贵金属资源综合利用现代配套技术研究。研发贵金属深部资源勘查技术。
地质环境与地质灾害领域（7个）：
地面沉降监测与防治重点实验室，依托单位为上海市地质调查研究院。
开展地面沉降调查监测新技术、地面沉降机理试验、地面沉降防治试验研究，发展生命线工程地面沉降监测预警关键技术。
岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室，依托单位为中国地质科学院岩溶地质研究所。开展岩溶生态系统结构、功能与形成演化理论研究；脆弱岩溶生态系统（石漠化、退化岩溶湿地、水土流失、洼地内涝或矿区或重大工程建设引发的生态退化等）修复试验研究与示范；岩溶石山地区土地整理及特色农业种植技术试验示范；岩溶地区生态水文及水土保持应用研究及工程示范；岩溶地区重大生态环境问题的调查、监测、评价、规划与区域经济对策研究。
黄土地质灾害重点实验室，依托单位为西安地质矿产研究所。开展黄土地质灾害早起识别、形成机理、空间预测与临灾预警、防治关键技术、风险评估与管理研究。
地质环境监测技术重点实验室，依托单位为中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。开展地质灾害位移、应力应变系列监测仪器、综合监测系统研发，研发地下水动态监测、地下水水质监测、水动力学参数测试、地质体水热参数监测、地下水探测新方法仪器，发展灾害及地下水监测造井技术、快速钻进技术、水工环地质调查与勘查采样技术、成井新工艺和新材料等钻探与采样技术及地球物理工程监测与检测技术。
喀斯特环境与地质灾害防治重点实验室，依托单位为贵州大学。开展喀斯特地区土地资源、矿产资源综合利用理论与技术方法研究。开展岩溶环境地质学、岩溶工程地质学基础研究。
地裂缝地质灾害重点实验室，依托单位为江苏省地质调查研究院。
高中化学研究物质的方法篇5
【关键词】分析化学；环境监测；应用
现如今，随着环境破坏越来越严重，人们认为要控制环境的污染，就需要及时检测出环境的污染程度，并且对其污染物质进行分析和监测，这样才能找到解决的方法。所以，人们就运用现代分析化学的一些新技术，对环境问题进行新的监测，从而建立起了一个环境分析化学的方法，一般也常常被称为环境分析。分析化学在环境监测中的应用就是指通过研究运用现代的化学科学技术及一些分析方法，对环境中的一些污染物质进行测量，并且检测出这些污染物质的成分及含量，它是环境化学中的一个重要组成部分，并且对环境的保护起着重要的作用。
1.环境分析化学的特点
环境分析化学是环境监测中的重要组成，是对环境科学进行研究的一个必不可少的组成部分。换言之，要想使环境科学得到良好的发展，就必须让环境分析化学发展起来。环境分析化学有着以下的特点：
（1）范围广。环境分析化学涵盖着土地、空气、海洋等整个地球上的生存环境。
（2）研究对象复杂。现如今，世界上记录档案的化学品种已经将近两千万种，而在环境方面的至少也有十万种。它们有着各自不同的结构，所以对它们进行分析就需要通过深入到不同的结构中分析，研究出它们复杂的结构组成情况。
（3）变异性。在整个环境系统中，由于整个地球是运动的，事物发展也是变化、运动的，这就会导致很多环境中的化学品种产生相互作用，从而产生变异性。
（4）普遍性。环境分析化学在各行各业中都有运用，随着现代科技的发展，它又加入了很多先进的仪器和方法，这也大大促进了环境分析化学在环境中的应用。
2.分析化学在环境监测中的主要方法
2.1原子吸收和原子荧光法。随着原子吸收技术的快速发展，通过原子吸收已经可以很准确的测定出污水中的一些过度污染量的金属性元素。而由我国自行研发出的原子荧光仪，可测定出水中含有的as、Bi、Se等八种元素化合物，它对这些元素的测定也有着很高的灵敏度和精确度，并且不易受外界因素的干扰。
2.2分光光度法。分光光度法主要是通过分光光度计对环境进行监测，它操作简便，成本较低，且灵敏度也不错，在环境各方面的监测中都能够应用，是环境监测中最普遍的一种方法。近些年，由于研发出了较好的灵敏显色剂，使得分光光度法的应用范围越来越广，其精确度也有了很大的提高，让它在环境分析中起到了很好的作用。
2.3发射光谱法。发射光谱法在我国国内研究得较少，研究较多的是前苏联。近些年，发射光谱法是通过一些等离子燃烧器高温激发源来发射出光源，这在很大程度上提高了在环境监测的深度，它的灵敏度也非常高，常常用于对一些生物材料、土壤中的金属元素进行测定及分析。
2.4中子活化法。中子活化法也是一种灵敏度较高的方法，它对元素的检测很专一，并且不会破坏检测试样。中子活化法中通常用加速器中子源、反应堆中子源和同位素等作为所需的中子源。在近几年，由于科学技术的发展，已经研究出了一种低能光子探测器，它对低能光子比较敏感，有很强的分辨能力，大大提高了它的灵敏度。中子活化法的应用范围也很广，它可检测出汞、砷、锡、铬等六十多种元素，不仅包括存在于大气土壤、水中的，还包括一些生物材料中的。
3.分析化学在环境监测中的应用
3.1环境分析化学在元素定性定量分析中的应用。通过无机质谱测定试样中的微量元素，通过同位素质谱测量试样中的同位素含量。而元素质谱分析常用的一种仪器是离子探针分析仪，通过离子探针分析仪的检测，能够很有效的分析中固体材料中所含有的一些微量元素和痕量元素，它是通过测定出图表中的峰位变化来进行元素的定性分析，而通过它的峰强度的变化进行元素的定量分析，是一种元素的分析技术。通过X-射线能谱仪能够测定出样品中的一些元素的种类，进一步分析出固体材料中所包含的元素。通过核磁共振就可以对材料的一些表面化学进行研究，测定出分子的结构。
3.2分析化学在环境监测中方法标准化和环境标准物质中的应用。环境分析化学中的一个重要的方面就是分析方法的标准化，它是对环境质量评估的一个重要依据，也是对环境保护制定一些措施的科学依据。这就需要在环境分析化学中有着一个很可靠和精确的分析方法，进而保证分析出数据的完整性。环境标准物质就是环境分析化学中能够表征出其性质的一种均匀物质，它的一些物理化学性质都可以通过化学方法进行很精确的测定。通过环境标准物质可以使环境监测有很好的准确性，使之不会出现一些误差，为治理环境污染提供了很精确的数据，便于制定对策。现如今，对环境的监测往往都是通过分析化学的仪器进行监测。
3.3环境分析化学在痕量和超痕量污染分析中的应用。现如今对环境的研究已经越来越深入，而对环境分析也提出了一些深入的要求，其中有一个就是运用一些分析化学的方法需要能够检测出超痕量级的污染物质。这就需要很多研究人员通过努力研究，研发出一套可测定出环境污染中含有痕量和超痕量污染物质的化学分析方法。现如今人类已经通过痕量和超痕量的分析方法测定出了一些数据，并在实际生活中也得到了广泛的应用。所以，在现代的环境科学的研究中，就更应该对痕量和超痕量的分析方法和技术进行进一步的研究，特别是对一些超痕量到极致的物质的监测方法进行研究，并且在研究这些技术的时候需要做到有高灵敏度，选择性好等特点。当研究完成技术后，就需要把这些技术运用到实际的环境监测中去，为人类的生存环境的监测做出应有的贡献。
结束语
在环境污染中，由于采取到的很多试样里面的污染程度并不高，但一些污染物的种类却很多，并且涉及的范围广，这就需要对环境检测的方法要具有很高的灵敏度，且简单实用。为了能够更好的实施环境监测，还需要对分析化学方法进一步的研究发展。首先，需要研发出一种更有效的样品处理技术，并且把这种样品处理技术和分析化学方法有效的结合起来，使之发挥出更好的作用；其次，需要研究出更多的分析化学方法，并把这些方法应用到环境监测中，测定出一些不容易测定出的环境物质；最后，分析化学方法还需要与很多物理化学技术联合起来使用，使之能够在环境分析中得到更好的运用。总之，在环境监测中，分析化学的方法有待我们进一步研究。
参考文献
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[2]中国分析测试协会.分析测试仪器评议——从BCeia仪器展看分析技术的进展[J].科学技术出版社，2007（8）：58-62
[3]李晓燕，何治柯等.化学发光分析法在环境分析中的应用[J].分析科学学报，1999（3）：258-262
[4]何燧源主编.环境污染物分析监测[J].北京：化学工业出版社，2001（5）：65-69
高中化学研究物质的方法篇6
关键词：实验教学；重视；思想；方法
一、控制变量法
在利用物理实验探索物理规律时，涉及因素比较多。为了研究这些因素之间相互变化规律，常用方法之一研究两个量之间的关系时,控制其它量不变，这种研究方法就是控制变量法。
控制变量法常用于探索物理规律的实验教学，例如欧姆定律的实验教学，教师可以组织学生讨论怎样研究i、U、R之间的关系；确定研究对象是电流以后，引导学生采用控制变量法，先控制一个物理量--电阻不变，研究电流与电压这两个物理量的关系，再控制另一个物理量--电压不变，研究电流与电阻两个物理之间的关系，最后将这些单一关系综合、归纳找出它们之间的规律，得出欧姆定律。
高中物理实验教学中用变量控制法进行教学的内容很多，例如“研究滑道动摩擦力大小与哪些困素有?”“研究压强大小与哪些因素有关”、“研究导体的电阻与哪些因素有关”。教师在进行变量控制法的实验思想和实验方法教学时，应循序渐进，逐步渗透，使学生掌握并会应用。
二、理想实验法
研究任何物理现象，都要分清主要因素和次要因素。当涉及因素比较多时，要突出事物的本质，忽略次要矛盾，采用理想化和纯粹化的方法来反映事物的本质和内在联系，这种研究方法叫理想实验法。
在“研究杠杆平衡条件”的实验教学时，教师首先引导学生讨论；为什么使用的杠杆是一根粗细均匀的直杆，用线把之中心位置悬挂起来的目的又是什么？通过讨论使学生明确实验用杠杆可以看作理想的轻质杠杆，杠杆上只受到动力和阻力作用，这样研究杠杆的平衡条件问题就简单化，很容易得出杠杆的平衡条件。高中物理实验教学中，凡是要突出事物的本质，必然要忽略一些次要矛盾，实验探索时，应该有一些理想化条件加以限制。如“研究功的原理”实验教学中，必须不考虑杠杆、滑轮的自重和受到的摩擦；“研究机械能转化和守恒定律”时，应不考虑滚动摆受到的空气和摩擦阻力。
三、对比法
在研究事物的特征时，由于涉及的因素比较多，怎样才能突出事物的本质呢？在实验教学时可以通过事物之间各种因素的比较，就能直观地突出事物的本质特征，这样的研究方法就是对比法。
对比法一般用于探索事物的特征，如“研究物质的密度”时，教师可以引导学生通过实验比较，引出密度的概念。实验时将同一种物质不同质量，不同体积的两块铁或两杯水的实验数据比较，发现质量与体积的比值是一个常数，而对于不同物质，如铁与水而言其质量与体积的比值是不同的。通过比较从而发现物质的特性之一，也就是物质的密度。又如“研究物质的又一种特性--比热”时，同样可以采用对比法。
用对比法进行实验教学比较直观，学生容易理解，实验教学时使用得比较多，如“研究物体浮沉条件”时，用同一支铅牙膏壳，先做成盒状放入水中，漂浮于水面，然把牙膏壳挤成一团放入水中，结果沉底。通过对比得出物体浮沉的条件。
根据客观世界的对称性，用实验去探索物理规律时，除了用常规的研究方法外，思维不能定势，还要用与常规思维方法相反的思维方法，也就是逆向思维法。
在“研究法拉第的发现”实验教学时，电流可以生磁，那么磁能不能生电呢？教师可以引导学生分析电现象与磁现象相同处，使学生认识到电与磁是对立统一的整体，有着内在联系，磁在一定条件下可以生电。英国科学家法拉第由于这种逆向思维找到了把机械能转化为电能的方法，发现了电磁感应现象。
再如“研究电话的原理”，声音可以通过话筒使电流发生变化，相反变化的电流可以使听筒发出声音;“研发电机工作原理”的教学，教师可引导学生运用逆向思维法讨论能否利用电动机把机械能转化为电能，成为发电机。
高中化学研究物质的方法篇7
血清药物化学是中药药效物质基础研究的新领域。文章主要论述了近年来血清药物化学在中药物质基础方面的研究现状，并结合作者自己的思路，对中药血清药物化学的研究进行了展望。
【关键词】血清药物化学中药物质基础
血清药物化学主要是研究血清中的化学物质，观测血清中外源性活性物质及其作用和代谢规律，是近年来迅速发展起来的研究中药药效物质基础较为科学的一种方法［1］。1989年，日本学者田代真一提出了“血清药理学”和“血清药物化学”的概念。1997年，国内发表了“中药及复方的血清药物化学研究”一文，提出了“中药血清药物化学”的概念及理论［2］。近十年来，国内许多学者和专家已经进行了大量的研究，为中药物质基础和作用机制的深入研究奠定了基础。现就其研究应用现状作一综述。
1血清药物化学在中药物质基础方面的研究现状
1.1血清药物化学在单味中药物质基础方面的研究国内提出中药血清药物化学之前，就已有学者对远志、越桔、白术、东北红豆杉、地黄等单味中药展开过研究。近年来，有更多的人将血清药物化学的方法应用于阐明中药的药效物质基础。
1.1.1茵陈蒿［3］口服给药发现6，7-二甲氧基香豆素(6，7-dimethylesculetin，Dme)为茵陈蒿汤的主要血中移行成分，药效研究证明其具有利胆、抗炎、利尿、降血脂等一系列茵陈蒿生药的药效，因而认为6，7-Dme为该方的主要体内直接作用物质。
1.1.2当归［4］给药血清中，藁本内酯二聚物、藁本内酯、z-Butylidenephthalide、z-6，7epoxyligustilide和falcarindiol等5个物质的相对含量比原药中高，分析这些成分表现出较高的生物活性，它们有可能是当归的药效活性物质。
1.1.3土茯苓唐氏等［5］对单味中药土茯苓的血清药物化学初步研究表明，大鼠含药血清中的特征峰代表的物质很可能为原型成分，即药效成分。
1.1.4补骨脂王氏等［6］对补骨脂的药物活性成分进行筛选和分析得出，补骨脂素和异补骨脂素吸收入血，是补骨脂的主要有效成分，其血清药物化学研究结果与药理研究结果相符。
1.1.5大黄［7］给药后大黄药材共检出22个成分入血，其中大黄酸含量最高，其他蒽醌类成分含量较低。无论给大鼠的灌胃样品是大黄游离蒽醌提取物还是大黄结合蒽醌提取物，存在于大鼠血清中化学成分是相似的，以芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚为主，提示这些成分可能是大黄抗内毒素的主要药效物质，但是大黄入血成分可能并不全是其抗内毒素的有效成分。
1.1.6大青叶［8］大青叶水煎液灌服大鼠含药血清中的特征峰代表物质主要有3个，且通过比较色谱和光谱图，在相同的保留时间下，含药血清与灌胃药液没有相同的物质，表明以上3种物质均为大青叶在体内的代谢产物，它们有可能是大青叶的药效物质。
1.2血清药物化学在中药复方物质基础方面的研究
1.2.1复方安替威胶囊［9，10］研究表明，给药血清中产生19个药源性成分，通过体外抗SaRS病毒实验证实，以这19个血中移行成分为主的有效部位群是复方安替威胶囊抗SaRS病毒的药效物质基础；并发现绿原酸、黄芩苷既是入血的主要成分，也是众多代谢产物的前体化合物，因而推测它们最有可能成为药效物质。
1.2.2六味地黄丸［11，12］研究表明给药后从血中发现了11个入血成分，对这11个血中移行成分进行分离和结构鉴定，共分离得到了8个化合物，成功地分离鉴定了六味地黄丸的体内直接作用物质。
1.2.3复方五仁醇胶囊［13］给药后血清中产生药源性成分13个，全部来自君药五味子，其中8个为制剂原型成分，包括五味子醇甲、五味子甲素、五味子乙素，其余5个为代谢产物，这13个药源性成分很可能是复方五仁醇胶囊的体内直接作用物质。
1.2.4黄连解毒汤［14］经黄连解毒汤样品及其含药血清对比，初步确定了10个来源于复方的原型成分，尚有几个代谢产物，但一些原方剂中的主要成分并未在血清中检测到。说明中药复方在体内的物质基础，并不只是原方剂的主要成分，可能是代谢产物或者其他成分才是体内的药效物质基础。
1.2.5醒脑滴丸［15，16］给药后，血清指纹图谱中栀子苷、京尼平龙胆双糖苷、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1及人参皂苷Rd含量较高，同时在血中也分析出醒脑滴丸天然冰片中的右旋龙脑，与文献报道的药效作用相关，说明上述成分应为醒脑滴丸入血的主要有效成分。
1.2.6双参宁心方［17］给药后，在血药指纹图谱检测到的15个血中成分中，确定了人参皂苷Rg1、丹酚酸B、延胡索乙素、脱氢紫堇碱4个成分，通过心肌细胞抗缺氧/复氧损伤实验发现这些成分能降低LDH漏出率，对心肌细胞具有保护作用，提示它们可能是血清中主要药效物质。
1.2.7归苓片［18］给药后出现了12个入血成分。当归中的内酯化合物Levistolida，白术中的白术内酯Ⅲ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅰ，茯苓中的茯苓酸，都被检测为主要活性成分，这些成分可能为归苓片体内直接作用的药效成分。
1.2.8枳术丸［19］口服给药后，大鼠血清中检测到13个化合物，其中，柚皮苷、橙皮苷和新橙皮苷为主要入血成分，相关研究表明枳术丸中橙皮苷、柚皮苷为枳术丸治疗腹胀、心下痞、胃脘痛等的药效物质基础。
1.2.9复方茵陈蒿汤［20］应用血清药物化学，对茵陈蒿汤进行了系统的血清药物化学研究，结果找到并鉴定了21个血中移行成分。其中，苦藏花苷酸、京尼平龙胆二糖苷和色原酮类2，5-Dimethyl-7-hydroxychromon均为栀子中固有的成分；绿原酸类物质和色原酮类6-Dementhoxycapillarisin是茵陈蒿中固有的成分；化合物Capillaridina有烯炔结构，由茵陈和大黄共同产生。
转贴于
此外，还分别有学者对克感利咽口服液、甘草附子汤、降脂宁、银翘散、生化汤、生姜泻心汤、冠心ii号煎剂等复方中药展开血清药物化学研究，为进一步阐明中药复方的药效活性物质奠定了基础。
2血清药物化学研究方法的优点和不足
血清药物化学的优点：①能防止中药粗制剂本身理化性质(各种电解质、鞣质、不同的pH值、渗透压等)对实验干扰，能模拟药物体内过程，实现体外实验的有效性。②可避免直接体外实验可能得出的错误结论。有些直接体外药理实验有效的成分，存在不能被吸收或代谢后失活的可能；而有些成分在体外试验中无效，而经吸收代谢后可转化为活性成分，或通过神经体液系统而发挥药效，因而体外研究并不能完全反映药物的药效物质基础。
但是，血清药物化学研究方法还是有其不足之处：①从胃肠吸收的中药有效成分在体内是进入血浆，而非血清；②凝血过程有一系列酶生成，同时刺激白细胞释放溶酶，这些酶可能降解某些中药成分；③制备与灭活血清过程会导致中药成分与中药介导体内释放物质损失，因此，血清药物化学在血栓与止血领域研究中受到限制［21］。④血清药物化学主要适用于研究通过血液而起治疗作用的中药，而对于一些有效成分不通过血液起作用的药物，如一些外用药、靶向制剂和直接刺激胃肠道药物则不太适合用此方法［22］。
3展望
血清药物化学研究方法的建立，开创了中药复方研究的新局面，为研究中药药效物质基础和阐明中药作用的物质基础提供技术支持；而开展中药血清药物化学与中药血清药理学协同研究，将有助于揭开中药复方作用的物质基础和作用机制这个黑匣子。中药指纹图谱现已成为中药物质基础研究的一种新模式和研究体系［23］，如果利用指纹图谱的建立与血清药物化学相结合，就能更加清楚地阐述中药的药效物质基础。
对于任何一个实验方法我们都不能说它是唯一或者主要的用于中药复方物质基础的研究，所以存在的问题除了想办法去解决以外，还要尝试找寻其他方法，多种方法需要彼此的互补，发挥各自的优势，才能更好地服务于中药复方的研究。
参考文献
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高中化学研究物质的方法篇8
关键词中药新药研究开发现状方法
一、现状
美国辉瑞公司生产治疗男性勃起功能障碍的药物??“伟哥”，一些乐观的预测甚至认为它年销售额能达到创纪录的110亿美元。伟哥自1998年3月获美国FDa批准以来，风靡世界，说明新药可获取几乎是无限的高额利润。即使深知一类创新药在发达国家耗时10～12年，耗资2亿美元以上，且高风险，世界各大跨国公司仍然投入其年营业额的15%～20%研究开发新药［1，2］。
中药研究开发是国际热门课题：国际市场每年药用植物及制品(包括保健品等)的交易额超过300亿美元。日本是较重视中药研究开发的国家，年销售额达1500亿日元。美国国会1994年批准了把草药列为《饮食补充剂》的法案之后，1997年又制定了“植物药在美批准法”(草案)，不再要求草药产品是已知结构的单体纯品，而可以是成分固定、疗效稳定、安全可靠的复方混合制剂。德国在欧洲是传统药年销售额最大国家，达22亿美元［2］。德国DrSchwabe生产的银杏叶提取物制剂tebonine(促进脑血管循环)年销售额超过1亿美元，银杏叶及其制剂仅在欧洲市场年销售额就达几亿美元；德国宝灵家大药厂则是新型植化产品的主要开发者，开发喜树碱系列、莨菪胺类和育享宾等产品；其它德国公司还在开发山梗菜碱(可帮助戒烟)以及一种可用于合成抗抑郁药和抗老年痴呆症新药的中间体“槟榔碱”。在东亚国家中印度植物中开发出若干种有药用价值的新成分，胡黄连中提取的“胡黄连素”，用于治疗漫性乙肝，以及来自巴戟天根的一种新型成分“bacoside”，作为增智药品，用于提高人的记忆力［3］。
我国的中药新药研究开发已走上科学化、规范化、标准化和法制化的轨道。至今已有1141种中药新药通过注册，其中一类新药占11.5%，二类占6.5%，三、四类各占40%，五类占2%。反映新药研制水平的一二类新药的数量明显偏少；对于三类新药的研制也多相重复，忽视了发展创新、基础研究及科研水平的提高；研制的整体水平不高，低水平重复现象严重［4］。尽管如此，新药仍取得了很高的经济效益，占整个药品销售额10%以上，利润大约在20%以上，1997年年销售额超过1亿元的中药新药50个品种以上。从野生植物黄花蒿分离抗疟有效成分青蒿素对急性脑疟疗效较好，是新型结构的抗疟药；为提高抗疟效价，进行了大量结构改造工作，成功地研制出蒿甲醚、双氢青蒿素、青蒿烷酯等新型衍生物，此药被国际认可，引起了广泛注意。抗早孕药天花粉和男用避孕药棉酚也受到国内外重视。
中药的发展前景十分广阔，已受到世界的瞩目。中国已向美国FDa进行了首次的复方中药注册申请，并分别于1997年12月和1998年3月通过了“复方丹参滴丸”和“银杏灵”新药临床研究(inD)预审，实现了中药的历史性突破［5］，随之而来将会有更多成熟的中药品种进入世界。
二、面向21世纪中药新药研究、开发的思考
1.加强天然产物活性成分研究，从中寻找一类新药
1805年从阿片中分离出吗啡标志着单体化合物作为新药来源时期开始。近年来，从天然产物中研究开发新药，最引人瞩目的成果当算紫杉醇，1992年批准上市，作为治疗卵巢癌的首选药物。近70年来，我国先后研制出70余种高特新药广泛应用于临床，其中，两个举世公认的具有划时代意义的麻黄素和青蒿素，都是从我国常用中药发掘出来的。对天然药物进行深入的化学与生理活性的研究，从而发现临床上有用的原型药物，存在着极大的机遇，发现具有开发前景的新类型结构化合物作为先导化合物，经结构修饰和改造，寻找疗效更高、结构更为简单，并且便于大生产的、安全有效的候选化合物，再经临床验证判断这个化合物是否能成为新药而上市。据报道，现在临床用药一半来自天然产物及其衍生物。如吗啡研究发展了异喹啉类生物碱的研究，导致了镇痛药杜冷丁的发现。我国学者从实践中总结了宝贵经验，归纳上升到理论(1)生物同型基取代说，(2)活性成分相结合，(3)受体假说，(4)药物潜伏化，(5)中草药有效化学成分配位化学学说，并获得一些成果。总之，从以上多种途径拓展了由中草药有效成分创新的广阔领域，成功率高。它是当今摆脱我国西药研究以仿制为主的被动局面的出路所在。此外，有关近代生物转化和生物合成理论和技术，也应认真汲取，以开阔新药研制思路［6］。
2.进行新药的二次开发
对过去研究方面得出的一些不太成熟的成果进行系统的学习和总结，选择有潜力的苗头进行二次开发。从分离出混合组分作为药物的可以进一步把各个单体分开，分别检验其疗效，然后或者单用，或者用化学单体组方。如抗感染的双黄连和抗风湿性关节炎的白芍总甙［1］。又如最近报道的常用中药黄芪通过系统成分分析，从黄芪总皂甙分离出21种成分，其中黄芪皂甙Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ治疗心力衰竭有效，以黄芪皂甙Ⅳ疗效最佳，可能成为新型的非洋地黄类强心药物。又据最近信息，美、韩从高丽参发现一种全新成分人参甙Rf，可能作为新型非成瘾性高效止痛剂［6］。
3.从古方、验方研究开发中药新药
古方、验方通常是千百年来临床经验总结，许多方剂疗效确切，这是我国的优势，是新药研究的前提。从临床、药理证明青黛是治疗慢性粒细胞白血病“当归芦荟丸”的有效单味药，从中分得有效成分靛玉红，再经结构改造合成了“异靛甲”，其疗效更高，毒性更小。陈竺教授等对民间用于治疗淋巴结核、皮肤癌等有效的验方(含砒霜、轻粉、蟾酥)逐一筛选，从复方到单味中药砒霜，又到化学纯三氧化二砷，终于研制成功“以毒攻毒”的“癌灵一号”注射液，创造了白血病临床治疗的“人间奇迹”。
4.加强中药有效部位研究，提高中药新药研制水平
中药有效部位研究，可为相关学科的融合渗透提供新的增长点和新领域，创造有中国特色的新医药学。
中医临床用药的主要形式是中药复方，它是中医理法方药的具体运用，体现了中医治疗重视扶正祛邪，标本兼治等整体观、系统论和辨证施治的法则，是多系统、多靶点和多层次发挥全方位药效作用的治疗方法，所有这些都非单一成分所能概括达到的。根据中医理论和临床经验，开发中药复方的有效部位能较好地显示这种优势和特色［4］。
乔延江等从化学的角度对有效中药复方研究进行了全面的探讨［7］。因为复方药效不仅与药效物质或药效物质群有关，而且与辅助成分也有关。因此，越来越多的人开始进行所谓的多模式、多指标控制体系的研究工作。化学模式识别被认为是较理想的方法之一，用化学计量学的方法关联化学数据阵与药效数据阵，确定可用于复方质量控制的模式，并对未知样本进行识别。直接试验方法应用于中药复方全方筛选、优化研究取得了可喜的结果；直接试验设计运用蒙托卡洛方法，在规定的实验域内随机模拟取点，结合药效实验，经分析、整和、比较、评价等操作，最终确定“最优”复方。
确定复方有效部位，探讨有效部位的主次(即有效部位的君、臣、佐、使)，建立复方量效关系，对有效部位中主要药效物质基础或者主要药效物质群的研究是中药复方化学研究的重点，也是探明中药复方配伍规律、药效作用机制的基础。只有这样才能不断推出组方合理、工艺先进、高效安全、体现中医药特色的中药新药，推动中药走向世界。
5.将生物技术应用于中药新药的研究
应用生物技术特别是基因工程，对于开发新药有重要的指导意义。中药化学成分代谢关键酶的基因调控、发酵培养条件的调控，可以大大增加有效成分的含量，在研制开发中药新药的过程中，对活性成分的分离纯化，构效关系的研究，定向诱导有效活性成分的生成，新剂型、新工艺的研制等都可应用生物技术［8］。
6.测试分析方法的现代化是提高中药新药研制水平的保证
长期以来检测中药及其制剂是以tLC、HpLC等为主，这些手段所提供的参数，如Rf值、tR值等都不是绝对的，而是仪器设备依存的；作为标准参数，尚存在一定困难。从分析仪器发展的趋势来看，联用技术将会逐渐替代独立的分离和分析仪器。气质联用(GC/mC)或气相色谱?傅里叶变换红外光谱联用(GC/FtiR)或气相色谱?傅里叶变换红外光谱?质谱联用(GC/FtiR/mS)用于中药挥发性样品分析。电喷雾(eSi)或离子喷雾技术以及近期发展起来的大气压离子化技术能够把极性强、不挥发和热不稳定的化学成分的离子从溶液中蒸发出来，进行质谱分析，从指纹鉴定的角度来看它是远较色谱优越，如质荷比，是一个物理参数，不会受仪器和实验条件不同变化，容易建立标准谱图库；质谱仪提供的分子量是指示成分化学属性的重要参数；对于一些非极性成分可以应用大气压化学电离(apCi)。除上述优点外，还提供液相色谱?质谱(LC/mS)以及液相色谱?质谱?质谱(LC/mS/mS)联用等技术，亦可与新兴的分离技术如毛细管电泳(Ce)相结合，使成分分离的能力大大提高；Ce/mS和Ce/mS/mS是研究中药复杂体系，尤其是复方的有力工具。此外超临界色谱(SFC)和高速逆流色谱(HSCCC)在中药分析中颇为有用。
上述的高新科技仪器无疑会在中药研究和质量析方面产生突破性的冲击，这些高效率和高信息量的分析方法将不可避免地成为质量分析方法的主流［9］。
7.制剂工艺现代新技术新方法的应用
如微波萃取、超临界萃取、液滴逆流萃取、超声波萃取等和分离技术中的层离技术、大孔吸附技术、凝胶分子筛选技术、模分离技术、超速离心技术等，以及干燥技术的喷雾干燥、冷冻干燥等。此外，尚有新辅料、固体分散技术和β?环糊精包合等技术的应用［4，10］。
8.其它
重视中药新药新释药系统(drugdeliverysystem，DDS)的研究和海洋药物［6］及中药非处方药的研究开发。
开发恶性肿瘤，艾滋病，心脑血管疾病，肝病，感染性疾病，风湿及类风湿病，老年性常见病如前列腺肥大、骨质疏松、更年期综合症、糖尿病、老年性痴呆等，抗衰老及调节机体免疫功能的补益类等具有高效、低毒、速效、长效的中药新药，将有很好的前景［11］。
三、结语
总之，中药新药的研究开发必须坚持以中医药理论和经验为基础，采用现代科学技术的方法，开展中西医药学相结合的研究方向，多学科的渗透与协作，推行国际规范，走真正创新之路，中药新药在21世纪必将创造辉煌!
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高中化学研究物质的方法篇9
关键词：高中物理教学；专题研究
中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）03-0276-01
近几年来，我和本校的物理教师特别又是高中物理教师，在完成教学任务的同时，开展了一些物理教学专题研究活动，对物理教学质量的提高起到了一定的作用.下面就教学专题研究中的几个问题，谈一些看法和做法。
1.提高认识是搞好教学专题研究的前提
所谓教学专题研究，就是针对教学过程中存在的一些突出需要解决的问题，运用科学方法，有目的、有计划地去探索教学规律的研究活动.其根本目的是为了深化教学改革，提高教学质量。
然而，并非所有教师都能从思想上认识到教学专题研究的作用和意义.有的教师课务很重，感到没有时间进行教学专题研究；有的教师认为教学专题研究是专门从事教研人员的事情；有的教师则对普通任课教师能否开展教学专题研究，在思想上缺乏足够的信心；有的教师还认为搞教学专题研究会分散精力，影响正常教学任务的完成。
因此，为了搞好教学专题研究，首要任务是要弄清进行教学专题研究的意义和作用，扫除上述心理障碍.在实际中，若任课教师不搞教学专题研究，只凭教学经验，也许能把课勉强地讲下去，但教学质量只能停留在较低的水平上.若能结合教学进行专题研究，用科学方法研究教育对象和教学规律，就能使教学质量提高到一个新的水平，也会使教育者的教学能力得到很大的提高.实践证明，教师只要重视教学专题研究工作，认真实践和总结，一定会取得丰硕成果.例如，研制物理新教具就是提高物理教学质量的一个重要方面，前几年，笔者曾把它作为一项教学专题进行了系统地研究.首先对高中物理教学大纲所规定必做的演示实验逐个进行分析，根据多年的教学实践，找出现成的教学仪器的不足之处，从中确定几件重要的实验装置作为主攻对象，再根据推陈出新的原则，进行新教具的设计和制作，并在实际教学中进行检验和进一步改进，最终研制出具有较高水平的新型"牛顿第三定律演示器"、"动量守恒定律演示器"、"全电路欧姆定律演示器"、"电阻定律演示器"、"电流天平"、"自制光栅"等，对物理实验教学起到了很好的促进作用.在多种刊物上发表。
2.找准选题是搞好教学专题研究的重要途径
如何确定教学研究课题，是搞好教学专题研究的关键.笔者在实践中体会到，任课教师应该从中学教学实际出发，结合所教学科的实际情况，针对教学中存在的问题进行专题研究.这种从教学实际中选题的方法是搞好教学专题研究的重要途径.一般来说，任课教师课务较重，很少有较多的时间去作纯学术性的大课题研究，所以教师应充分利用身处教学第一线的有利因素，抓住教学实践中亟待解决的问题进行认真研究，这样就能快出成果，提高教学专题研究的效率。
就物理教学而言，要认真研究的问题很多，例如，如何解决物理难教难学的问题；如何提高高中女学生物理学习成绩的问题；如何解决学生物理学习成绩两极分化的问题；如何转化后进生的问题；如何提高物理教学课堂效率的问题；如何正确处理物理会考和高考的关系等，这些问题都是值得我们认真研究的课题。
在确定研究课题之前，应该查阅有关资料，了解是否对这个问题已经研究过，还存在有什么问题没有解决，这样可避免重复性研究.例如，如何全面考查中学物理教学质量，这是一个亟待解决的问题.传统的期中考试和期终考试只进行90分钟的闭卷笔试，它不能考查学生的实际操作能力和分析、解决问题的能力.针对这个问题，我同两位青年教师就把它列为一个研究课题，专门研究改进的方法，并在高一物理期终考试中实施了我们研究的综合考试方法：采用标准化测验形式，闭卷考查学生所学的基本知识和基本运算技能；再采用撰写物理小论文的形式考查学生分析问题和解决问题的能力；最后采用实验操作考查学生的物理实验能力.考完以后，采用无记名的问卷形式，让学生发表对这次考试方法改革的看法，教师则对考试方法改革的实践和数据进行统计和分析，从而得出：综合考试法能够全面考查学生的实际水平，反馈性强，有利于促进教学改革，易于发挥学生的创造精神，是中学物理教学中一种较好的考试方法的结论。
3.物理专题研究的常用模式
3.1学生合作探究模式。课前整理学生的反馈意见、问题，找出"共性"的、"典型"的、"精辟"的问题，精心加工，在课上提出来让学生相互之间讨论，教师还应为学生提供必要的辅助措施，否则，学生不易深入讨论，因为既然存在"共性"的问题，那么多数学生在课前肯定没"消化"，离开必要的辅助措施，怎么能深入合作探究呢？故合作探究绝对不能单纯地理解为彻底脱离教师的"探"。
小组讨论中学生直接从抽象到概括是很难的，开始要学生从具体和简单入手，然后再通过实践进行归纳。本课中让学生解决的问题有：如何测量一滴油酸酒精溶液的体积？如何在水面上形成边界清晰的油酸膜？如何记录油酸的边界？如何测量油酸的面积？通过小组合作、教师引导，学生设计实验、质疑解难，在探究过程中发展学生的批判性思维和发散性思维。合作探究的效果怎样，可以通过提问，激发学生发言、辩论，也可通过课堂上的跟踪检测等手段获取反馈信息，如未达目的，可增加教师的引导，保证合作探究成功。
合作探究实施得好可以很好的发挥学生主动性，不仅可以使学生获取的知识深刻，掌握的方法灵活，提高学习效率，更重要的是给学生一个自由的空间，让他们充分发挥自己个性，释放个体潜能，任意想象，无拘无束地思考、交流，这样既培养学生的创新意识和协作精神，也会使学生终身受益。
3.2扩展延伸探究模式。传统的教学基本上把学生"封闭"在课本和练习中，轻视知识联系实际，随着高考改革的深入，新课程改革进行引导学生参与课外观察、实验、阅读和利用现代化手段收集信息都变得很重要。这样需要引导学生"扩展延伸探究"。可从以下几方面入手：
3.2.1围绕课本扩展延伸探究：①课后扩展延伸探究学过的内容，对其归纳、整理、消化、吸收，使所学深刻，学以致用；例如"电磁感应现象"，授课后引导学生探索运用此现象的生活事例。物理学在工农业生产、日常生活、国防科技等方面有着广泛的应用，是门综合性的学科，教师可围绕课本，为学生提供相关的物理现象，物理应用及有关这方面的材料，同时鼓励学生自己搜集，多查阅相关材料，了解物理学的广泛应用，培养兴趣，开阔眼界，激励创新。②教师还可引导学生用课本中所学知识、方法分析或解决一些简单的实际问题，这样可以培养学生较强的综合能力，对提高高考成绩大有裨益。
高中化学研究物质的方法篇10
1物理化学在师范院校人才培养中的地位
随着中学化学教育改革的需要,要求中学化学教师除了具有深厚的专业知识功底,还应具有先进的教学理念,能够进行教学研究[2]。师范院校化学专业的培养对象主要是从事中学化学教育的,如何培养和造就精于从事素质教育的师资,是值得研究和探讨的课题。物理化学在百年树人的质量与效率上,较之其它学科更具有优越之处,除了其本身的理论体系和特殊的研究问题的方法,还有着其丰富的哲学内涵。物理化学是师范院校的四大基础化学课之一,在四大基础课中,无机化学、有机化学、分析化学均是着眼于具体的物质及物质之间所发生的化学反应,讲的是化学里面的“是什么”,而物理化学是研究化学变化基本规律的一门科学,讲的是化学里面的“为什么”,寻找的是其中最基本、最普遍、最本质的规律。这是因为现代物理化学是研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科,它涵盖了从宏观到微观与性质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究,是在化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础。只有学好了物理化学,才能把握化学的本质,能从理论的高度对化学领域内的基本问题予以指导和说明[3]。物理化学主要研究三个方面的问题:1)化学反应的方向和限度问题;2)化学反应的速率和机理问题;3)物质的性质与其结构之间的关系问题。物理化学的任务是把化学领域中的各种现象联系起来,对其中的一般规律给予深刻的本质的探讨,并通过对客观规律的认识来指导实践[4]。即人们研究物理化学的目的在于探究出物质变化的基本规律,并用以解决在科学实验和生产实践中遇到的有关问题。例如热力学就是解决实际问题的一种非常有效的工具,利用热力学原理可以指导化工生产中的能量衡算,使能量得到合理利用;还可以指导超临界领域的萃取与反应,指导功能材料的合成等等;在设计新的反应路线或试制新的化学产品时,热力学不仅能为我们指出探讨实验的方向,还可以为我们指出改进工作的方向,如人工合成金刚石的成功。物理化学与其它化学课程相比,具有理论严谨、逻辑严密、概念抽象等特点,物理化学是一门自然科学,其研究方法和一般的自然科学研究方法既有共同之处,又由于研究对象的特殊性,还有其特殊的研究方法,如热力学方法、统计力学方法和量子力学方法。在物理化学中任何有价值的理论,其提出和建立都具有生产实践和科学实验的基础,例如,热力学第一定律和热力学第二定律就是大量科学实验的归纳总结,有着牢固的实验基础,从这些定律出发通过严密的演绎和逻辑推理而得到的结论也具有高度的普遍性和可靠性。
2物理化学在师范院校人才培养中的作用
中学化学教学目标之一就是培养和发展学生各方面的能力,包括观察能力、实验能力、思维能力、创新能力和自学能力。毫无疑问,教师自身的素质会熏陶和影响到每一个学生,而且每一个教师素质的高低都会在相当长的一段时期内直接影响一大批学生的成长和成才,因此,新世纪素质教育对中学化学教师提出了新的更高的要求。师范院校主要是培养中学教师,物理化学的学习,可以全面提高化学师范生的综合素质能力,从而适应中学化学教学素质教育的要求。
2.1有利于培养师范生的想象力和思维能力通过对物理化学内容的学习,学生可充分体会从简单到复杂、从理想到非理想、从平衡态到非平衡态、从静态到动态、从纯物质到混合物、从体相到表相、从宏观到微观的不断深入的学习方法。抽象法、理想化法、极限外推法等等对培养学生的想象力和多维思维能力是很有好处的,例如理想气体、可逆过程等理想化概念和微观结构的引入。物理化学除了与物理学知识有着密切的联系,在研究解决问题时,常还需要用到数学知识,如物理化学中许多公式的推导和证明就要用到相关的数学内容,并且在推证过程中非常讲究思维的严谨,推证过程中产生的条件就是公式的适用条件,这种逻辑思维方法,学生若能在学习中仔细领会并养成一种习惯,则对今后的工作和学习大有裨益。
2.2有利于培养师范生的自主学习能力随着科学技术的迅速发展,知识更新的速度也越来越快,教材内容也在不断地更新,为适应科学的发展,中学化学教师必须具有一定的自主学习能力,只有具备了自主学习能力,就能够根据需要学习新知识,接受新知识,掌握新知识,不断丰富自己的知识结构,最终灵活运用知识。师范生具备了自主学习能力,在今后的教学过程中就可以很好地适应教学内容的不断更新,始终保持很强的适应性。物理化学中的热力学、动力学、统计热力学就是化学专业的理论基础,一个学生只要有了坚实的基础,并将这些化学理论变为自身的一种思维方式,那么他们就会具有获取其它各种化学专业知识的能力。例如,在学习体积功的计算时,由于过程不同有很多求功公式,虽然求功公式的形式各不相同,但它们的出处都是相同的,即功的定义式,通过比较不同过程功的求算方法,可以培养学生透过现象抓本质的能力以及归纳总结的能力。此外,物理化学中有些知识也许“用”不上,但是作为一个人的基本素养,无疑会提高学生自身的素质和能力,有较好物理化学基础的大学毕业生,容易触类旁通、自学深造。
3有利于培养师范生分析和解决问题的能力
物理化学虽然常常被人们称之为理论化学,但学习物理化学并不是单纯为了掌握物理化学理论,而是要学会运用物理化学的知识去解释生活和生产中的一些现象,用物理化学的原理去解决实际生产中的一些问题。通过物理化学的学习,应使学生能够掌握分析问题的过程,掌握本学科领域最基本的理论方法。具体而言,物理化学的学习可以培养学生用热力学观点(化学热力学)分析有无可能,用动力学观点(化学动力学)分析其能否实现,用分子、原子内部结构的观点(结构化学)分析其内在原因。譬如,工业生产中要研制开发新的产品时,就要根据热力学和动力学的相关知识来研究其反应的可能性、条件、速率及产率等实际问题。总之,学习物理化学,可以培养学生随时对自然现象和周围生活中接触到的一些现象进行分析的能力,能够用物理化学的观点和方法去看待和解决化学中的问题,学以致用,从而培养学生的分析和解决问题的能力。
4有利于培养师范生的创新能力
物理化学的研究方法最能体现一般科学的研究方法,即“实践-理论-再实践”的方法论。如在化学动力学研究中,arrhenius通过对大量的实验事实经过科学的分析和总结,得出了arrhenius公式,并提出了活化能和指前因子的概念,为了能够从理论上对其进行解释,先后形成了碰撞理论、过渡态理论和单分子反应理论等,在反应速率理论的发展过程中,就是一个不断创新的过程。在物理化学实验教学中,学生不仅要完成规定的验证性实验,还要在所学基础上能自行设计一些实验,要求学生自己动手准备仪器、试剂,安装实验装置,动手实验,检验自己设计的实验方案是否可行,然后写出实验报告,通过物理化学实验的学习,不仅可以让学生了解科学的研究方法,激发他们的创新意识,培养他们的创新能力,从而养成他们良好的科学素养,并且对学生以后从事中学教学时独立设计演示实验,进行实验教学也大有帮助。