【摘要】諾貝爾獎自從設立以來,已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的歷史,為各學科的發(fā)展做出了巨大的貢獻。本文從化學教學的角度出發(fā),從德育、環(huán)保、教學內(nèi)容,教學方法等多個方面,通過案例解析,把諾貝爾化學獎和工程化學教學結合起來,豐富了教學內(nèi)容,拓展了學生的視野,對優(yōu)化工程化學教學起到了促進的作用。
【關鍵詞】諾貝爾獎;工程化學;教學內(nèi)容;教學方法
從1901年至今,每一次諾貝爾化學獎的獲得,都標志著化學史上的一個新的里程碑[1]。諾貝爾獎對人類的發(fā)展進步起到了不可磨滅的作用,它記錄了20世紀的重大科學成就,人們在享受著今天的科學技術帶給我們的方便的同時,也不應忘記各位諾貝爾獎獲得者為我們所做出的巨大貢獻[2]。
1.使學生深入了解歷史知識,加強學生的德育教育。
人類的歷史就是求生求存求發(fā)展的歷史,就是不斷探索與創(chuàng)新的歷史.從諾貝爾獎的創(chuàng)始人諾貝爾到第一位兩次獲得諾貝爾獎的女性科學家居里夫人[3-4];通過對歷史知識的學習,使學生深刻的體會到,要想在某一領域獲得成功,一方面要有扎實的基礎知識與科學素養(yǎng),另一方面要抓住適當?shù)臋C遇。我們的祖國有著五千年的優(yōu)秀的文化,雖曾有三位科學家獲得過諾貝爾獎[5,6],但離真正的諾貝爾獎仍有距離,為了向諾貝爾獎沖擊,中國須培養(yǎng)頂尖人才,在日常教學中通過努力學習,掌握精深的科學知識、人文素養(yǎng)和堅定的意志品質(zhì)去迎接未來的挑戰(zhàn)。
2. 拓展教學內(nèi)容、改進教學方法
在諾貝爾獎的得獎中,很大一部分與工程化學知識有關,在課堂教學中,把一些經(jīng)典的諾貝爾獎的案例和工程化學的日常教學結合起來,拓寬課堂容量的同時又可以激發(fā)學生的學習興趣,收到了良好的教學效果。
(教學案例1)富勒烯
英國化學家哈羅德.克羅托、美國化學家理查德.斯莫利和羅伯特.科爾因發(fā)現(xiàn)具有特殊結構的C60而獲共享1996年諾貝爾化學獎[7]。富勒烯的案例可應用于芳烴的教學,通過本案例的教學,對本章的知識點進行升華和擴充。介紹通過足球稀的發(fā)現(xiàn),科學家走向了研究對稱性籠狀結構的研究時代。講解進年來化學界研究的熱點問題——碳納米管的相關知識及其在超導、磁性、光學、催化、材料等方面的知識。
(教學案例2)石墨烯
2010年的諾貝爾物理學獎授予了英國科學家安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上最薄的材料,只有一個原子厚,被認為可以引發(fā)電子工業(yè)革命的新發(fā)明[8]。此部分知識可以運用于“物質(zhì)的化學組成”知識的講解,在對比介紹金剛石、石墨、足球稀的知識的同時,可以作為增大前沿化學信息傳授給學生,進而達到拓展學生知識面的目的。
(教學案例3)藥物手性分子的研究
美國化學家威廉.諾爾斯和巴里.夏普萊斯、日本化學家野依良治共同因研究不對稱催化劑而獲得了2001年諾貝爾化學獎。實驗室正常條件下合成的物質(zhì)例如氨基酸會產(chǎn)生R型和S型兩種結構的混合物個50%,即外消旋體[9]。而構成藥物分子的兩種對映體中通常只有中組分對病情起作用,另一種很可能有毒副作用。本案例可以應用于對映體的講解,通過鮮活生動的事例的學習,學生很容易掌握對映體的相關知識。
3. 增強環(huán)保理念,建立可持續(xù)發(fā)展的理念
化學是一把雙刃劍,給人類造福的同時也對環(huán)境產(chǎn)生的破壞也不容忽視。而諾貝爾獎作為科學領域的最高榮譽也有一些失誤。
(教學案例4)DDT的發(fā)明
瑞士化學家米勒因發(fā)明劇毒有機氯殺蟲劑DDT而獲得了1948年的諾貝爾醫(yī)學獎。DDT是一種十分有效的殺蟲劑,可以顯著的減少蟲媒病的發(fā)生[10]。但殺蟲的同時還殺滅其他生物,進入食物鏈,物質(zhì)循環(huán),對環(huán)境的破壞是極度可怕的。直到1997年,瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院的評委會才公開表示,為1948年的諾貝爾醫(yī)學獎授予DDT的發(fā)明者而感到羞恥。
(教學案例5)拯救臭氧層
荷蘭大氣學家鮑爾.克魯岑、美籍化學家邁羅.莫利納和美國化學家歇伍得.羅蘭因研究臭氧層的破壞而共同獲得1995年的諾貝爾化學獎[11]。臭氧層破換的元兇是氟氯烴類化合物,通過對臭氧層破壞機理的研究,制定出了一系列相關保護措施。
案例4、5可以在“化學與環(huán)境”章節(jié)中講解,使學生意識到發(fā)明創(chuàng)造的同時要把環(huán)保理念放在首位,為子孫后代留一片綠色的天空。
【參考文獻】
[1]王存寬,大學科學素養(yǎng)讀本(化學卷),浙江大學出版社,2006.
[2]李淑紅,2001-2010 諾貝爾化學獎分析,科技資訊,2011,23:231-232.
[3]馬玉虎,戴立益,陸駿.百年諾貝爾化學獎再分析[J].化學教學,2000,10. 11-14
[4]夏宗薌,諾貝爾獎百年鑒——生命的化學基礎,上海科技教育出版社,2001.
[5]劉旦初,化學與人類,復旦大學出版社,2003.