前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的應用熵理論下高中化學論文,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
一、熵的基本概念
“熵”的提出者是德國物理學家克勞修斯.“熵”是一個描述系統有序程度的熱力學函數.熵增原理指出,在孤立系統中,熵在可逆過程中保持不變,在不可逆過程中熵單調增大.換句話說,一個孤立系統的熵絕對不會減少.自發反應總是朝著熵增大的反應方向進行.在熵單調增大的不可逆過程中,系統達到平衡狀態后,熵達到最大值.
1.打造開放性課堂
熵理論存在的前提是“一個開放的系統”,開放系統可以與外界產生物質和能量自由交換.這就啟發教師應該將化學課堂視為一個開放的系統,這里的開放包括化學課堂的內部開放和對外開放兩個層面.
(1)提高化學課堂的內部開放性
化學課堂的內部開放要求系統內部各子系統之間加強溝通協作.在課堂中,教師要給學生足夠的思考空間和表達意見的機會,讓學生更多的以主人公的姿態參與到自主探究學習當中去,教師在與學生進行互動的過程中,達到教學相長的目的.教師和學生之間要進行有效的討論交流,教師要了解學生的想法和意見,與學生建立其良好的師生關系,根據學生特點適當調整教學思路,打造和諧有序的化學課堂.
(2)保持化學教學的對外開放
化學課堂的對外開放,就是要加強教師與其他教師之間經驗交流,加強化學教學與生產生活之間的信息交流.化學課程的教學不能對外封閉,教師要在教學內容、教學模式和教學管理方法等方面與其他教師進行交流,也可以以公開課的形式請其他教師來自己的課堂觀摩,聽取意見,積極改進不足,汲取其他教師的教學經驗.此外,化學與人們的生產生活息息相關.教師要時刻關注周圍環境,在教學內容上做到與時俱進,將生產生活中的化學應用實例引入課堂中,保持信息熵的持續增加,讓學生了解更多的新鮮事物和信息,提高自身綜合素養.例如,向學生講解世界能源危機和環境污染問題,并和學生一同探究太陽能、氫能源等新型綠色能源的開發與利用,不僅讓學生學習了化學知識、開拓了視野,激發了學生的社會責任感和節能環保意識.在學習氯氣的性質時,教師可以用社會上的新聞事件來引發學生對氯其性質的探究.比如,2013年7月,牡丹江市一家制藥廠氯氣罐發生泄露,同年9月,河北晉州一家化工廠發生氯氣泄露事故,兩起事故均造成多人中毒.教師讓學生根據具體新聞報道和課本內容了解氯氣的基本性質及危害,并討論發生氯氣泄漏時防止中毒的有效方法.
2.拒絕平衡狀態下的熵不變
在不可逆過程中,熵增大.系統達到平衡后,熵變為0,即熵不再變化.化學教學也是如此.如果學生所學習的知識與教師所灌輸的知識之間達到了平衡,新舊信息無差別,那么學生的水平便不會再有所提高.要想進一步刺激學生的學習積極性,教師就必須學會創新教學方法和教學內容,以新信息和新知識去沖擊學生現存知識結構的平衡態,新舊知識產生交鋒,新知識必然會打破舊的平衡恒,激發學生的探索精神,不斷提高學生能力和知識水平,達到熵增加的目的.例如,在講“探究氫氧化鋁的兩性”前,學生已經對酸和堿的性質分別有了一個全面的認識,但他們對于氫氧化鋁既有酸的性質又有堿的性質這一事實并不了解.教師就要趁機制造懸念和沖突,來打破學生原有知識結構的平衡態,從而提高其對于新事物、新性質的全面掌握.首先,教師先將氫氧化鋁與鹽酸進行反應,讓學生觀察現象.學生看到白色膠狀沉淀溶解于鹽酸,便認定氫氧化鋁是堿性物質.隨后,教師讓學生參與下一步實驗:將氫氧化鋁和氫氧化鈉溶液進行反應.由于學生已經從剛才的實驗和之前學習的知識做出推斷,因此不會想到氫氧化鋁也會溶解于氫氧化鈉溶液.結果是,隨著氫氧化鈉溶液的加入,氫氧化鋁沉淀竟然一點點溶解.實驗證明:氫氧化鋁具有兩性,既能與酸反應又能與堿反應.就像自發反應會向著熵增大方向進行,這樣的蘊涵大量新知識和新信息的實驗,無疑對學生原先的認知形成了強烈的沖擊感,大大激發了學生學習和探究的興趣,通過學習新的知識,升向更高級的平衡態.
三、結語
綜上所述,熵理論是科學研究的理論依據,熵理論在高中化學教學中的創新應用,揭示了教學規律的內在本質.充分利用熵理論的基本思想,創新高中化學的課堂教學模式,可以有效激發其學習和探索的熱情。
作者:侯建鳳 單位:江蘇省大港中學