化學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文外文翻譯--彎曲它，伸展它，錘打它，打破它材料化學(xué)研究

1、<p>　　Bend it, Stretch it, Hammer it, Break it: Materials Chemistry Applied</p><p><b>　　Abstract </b></p><p>　　Making chemistry both accessible and interesting to middle and hig

2、h school students can be difficult. Convincing middle and high school teachers that they will learn something new and applicable from a professional development workshop in chemistry can be equally challenging. </p>

3、;<p>　　This paper describes the use of material science as a means to enhance interest in basic chemical concepts. By making use of familiar materials, it seeks to reveal the applicability of chemistry to everyday

4、 life. Metals, semiconductors, and polymers were the materials at the heart of this course for secondary level teachers. Properties of these materials were investigated in hands-on activities and firmly connected to the

5、bonding type and structure in each material through interactive discussion</p><p>　　Introduction</p><p>　　As the study of matter, its properties, and its reactions, chemistry plays an integral r

6、ole in every aspect of every life. However, chemistry can be a complex and abstract subject, and students often struggle with learning it. Research into misconceptions and problem solving in chemistry illuminates this di

7、fficulty (Bodner, 1991; Kind, 2004; Nakleh, 1992). The struggle with chemistry extends beyond the students to the teachers of chemistry – teaching an abstract, complex subject, and making it a</p><p>　　With

8、these issues in mind, a 40-hour professional development (PD) course was created for middle and high school teachers. The focus of this course was materials chemistry, an area rich in applicable content relevant to both

9、teachers’ and students’ lives. In order for students to fully appreciate science and value learning it, science courses throughout K-12 grades need to clearly show the relevance of science taught in the classroom to ever

10、yday life (Barman, 1999). To make chemistry accessible </p><p>　　Figure 1 below illustrates the connection and flow of the concepts </p><p>　　covered in this course. The materi-als themselves ar

11、e the basis of this course these are the observables that the teachers (and students) can relate to and connect to in their everyday lives. The materials studied were all solids, and, consequently, the bonding in solids

12、 and the theoretical basis of that bonding (band theory) are necessary components to the course. Structure and bonding are intimately connected and also determine properties of solids. Thus, the concepts come full circle

13、 to answ</p><p>　　This course has been offered twice with a total of 26 teachers participating, and it is part of ongoing work between the Central Coast Science Project (CCSP) and teachers from partnership s

14、chools. The CCSP, one of 18 California Science Projects (CSP, 2009), is a collaborative endeavor between University science faculty and local school districts to improve science education for all students. The main prese

15、nters for the course were Cal Poly Chemistry faculty; collaborators from Materials Engineer</p><p>　　Table 1: Materials Chemistry Content Covered and Representative Activities </p><p>　　The inte

16、ntion behind the course is not to “reinvent the wheel.” All the parts of the course were already in existence. The course was based on the authors’ teaching experience in and content from an engineering general chemistry

17、 course (Bailey, 2004). The activities were adapted from a variety of sources (see Table 1). Many of these activities had been developed for and used in classrooms, and the fundamental goal was that all the materials use

18、d would be familiar to teachers and students alike. </p><p>　　彎曲它，伸展它，錘打它，打破它：材料化學(xué)研究摘要</p><p>　　對(duì)初中、高中的學(xué)生來說使化學(xué)變得既方便又有趣是件很困難的事情。有說服力的初高中教師，他們將從一個(gè)化學(xué)專業(yè)發(fā)展研討會(huì)中，學(xué)習(xí)新的和適用的東西來獲得平等的挑戰(zhàn)。這篇文章描述了材料科學(xué)作為提高對(duì)基礎(chǔ)化

19、學(xué)概念的興趣的使用方法。通過使用熟悉的材料旨在揭示化學(xué)在日常生活中的應(yīng)用。比如金屬，半導(dǎo)體和聚合物是中學(xué)老師在課程中所用的材料。在本次實(shí)踐活動(dòng)中，我們對(duì)這些材料的性能進(jìn)行了研究，并通過互動(dòng)式討論緊緊地連系到每種材料的鍵型和結(jié)構(gòu)。所有課程的內(nèi)容將被描述，以及一些相關(guān)的活動(dòng)將被突出強(qiáng)調(diào)。另外教師對(duì)每天的調(diào)查和最后評(píng)價(jià)的反應(yīng)也將被討論，未來的發(fā)展方向也將得到解決。</p><p><b>　　簡(jiǎn)介</b

20、></p><p>　　通過對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)及其反應(yīng)的研究，化學(xué)在生命活動(dòng)的各方面起著不可或缺的作用。然而，化學(xué)可能是一個(gè)復(fù)雜而抽象的學(xué)科，學(xué)生往往斗爭(zhēng)著去學(xué)習(xí)。我們將通過對(duì)錯(cuò)誤觀念和問題的研究來解決這個(gè)問題。與化學(xué)的斗爭(zhēng)是具有挑戰(zhàn)性的 ，它的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了化學(xué)教師對(duì)學(xué)生教授一個(gè)抽象而復(fù)雜的問題， 并使其易接近，并適用于學(xué)生的需求。通過給大學(xué)生介紹化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和旁聽初高中同事關(guān)于這方面的談話

21、，筆者認(rèn)識(shí)到化學(xué)教師對(duì)教學(xué)的態(tài)度，可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)成功與否關(guān)鍵?！霸谒械慕逃校绕涫强茖W(xué)教育，教師是課程的推動(dòng)者、鼓舞者，但也是約束者。”他們的教學(xué)行為是受其對(duì)科學(xué)態(tài)度影響的，事實(shí)上這也是不被學(xué)生忽視的“（Vaidya，1993年，第63頁）。此外，初中和高中是科學(xué)教育的關(guān)鍵時(shí)期。研究表明，隨著學(xué)生年齡的增長(zhǎng)，他們對(duì)科學(xué)的態(tài)度變得越來越不感興趣（弗萊明和馬龍，1983;佐爾格，2007）。一項(xiàng)研究表明，當(dāng)學(xué)生從小學(xué)過渡到中學(xué)時(shí)對(duì)

22、科學(xué)的態(tài)度呈出現(xiàn)“急劇下跌”的趨勢(shì)（佐爾格，2007）。這種特殊的研究表明，態(tài)度的變化可能會(huì)影響到學(xué)生發(fā)展的變化，并有待進(jìn)一步的研究（佐爾格，2007）。另一項(xiàng)研究暗示年長(zhǎng)學(xué)生無法注意到自己在課</p><p>　　帶著這些問題，設(shè)計(jì)者為初中和高中教師創(chuàng)設(shè)了一個(gè)40小時(shí)的專業(yè)發(fā)展（PD）課程。課程的核心內(nèi)容是與教師和學(xué)生生活有關(guān)的并適用的材料化學(xué)。為了讓學(xué)生充分了解科學(xué)認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)科學(xué)的價(jià)值，科學(xué)課程使所有12個(gè)年

23、級(jí)的學(xué)生必需清楚地說出課堂上講授的科學(xué)與日常生活的聯(lián)系（巴曼，1999）。老師們把化學(xué)的結(jié)構(gòu)及由此產(chǎn)生的材料特性聯(lián)系到一起。通過展示化學(xué)材料在日常生活中的應(yīng)用，使化學(xué)更容易被學(xué)生接近。從上世紀(jì)起，我們的社會(huì)已經(jīng)變得越來越依賴現(xiàn)代材料如塑料、復(fù)合材料、 半導(dǎo)體等，這些材料大大擴(kuò)展了我們的技術(shù)領(lǐng)域。（薩斯，1998）學(xué)生的日常生活中相關(guān)材料是顯而易見的，這使得化學(xué)更有趣，更方便。鍵合類型和觀察到的材料特性之間的聯(lián)系，給教師提供了一

24、種特殊的方式來更新自己的知識(shí)，一種更適用更有興趣的方式向?qū)W生教授基本概念。</p><p><b>　　觀察的性質(zhì)</b></p><p>　　能帶理論 鍵合 結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　固體</b></p><p>　　固體金屬 半導(dǎo)體 聚合物&

25、lt;/p><p>　　圖1說明了這門課程所涉及概念的聯(lián)系和來源。老師（學(xué)生）可以觀察到，并在日常生活中就可以得到材料是本課程的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究的材料都是固體，因此，固體原子的結(jié)合和理論基礎(chǔ)（能帶理論）是該課程的必要組成部分。結(jié)構(gòu)及鍵合緊密連系在一起，決定了固體的性質(zhì)。因此，概念從始至終是要答這個(gè)問題，“ 物質(zhì)能帶理論是如何反應(yīng)一種物質(zhì)的屬性的？”</p><p>　　本課程已經(jīng)舉辦過

26、兩次，是由26位教師參與組成的，其中一部分正在進(jìn)行中的工作，是由中部海岸之間的科學(xué)計(jì)劃者（CCSP）和來自合作學(xué)校的教師共同完成。CCSP，是18個(gè)加州科學(xué)工程項(xiàng)目之一（CSP，2009），由大學(xué)材料科學(xué)學(xué)院與當(dāng)?shù)貙W(xué)區(qū)合作，面向全體學(xué)生，促進(jìn)科技教育的一個(gè)活動(dòng)。本課程的主要領(lǐng)導(dǎo)者是化學(xué)系的 Cal Poly；來自材料工程的合作者在課程研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在第一年中，化學(xué)與材料工程的本科學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一些背景內(nèi)容來適應(yīng)這些活動(dòng)。這項(xiàng)工作已成

27、為兩個(gè)學(xué)生的高級(jí)項(xiàng)目， 因?yàn)檫@是順利從這所大學(xué)畢業(yè)的需要（Barber，2005年; Coles，2005）。</p><p>　　Table 1: 材料化學(xué)涵蓋的內(nèi)容和代表活動(dòng)</p><p>　　當(dāng)然背后的目的并非“推倒重來”。所有課程的部分已經(jīng)設(shè)計(jì)好。該課程的設(shè)置基于作者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)容來源于專業(yè)的化學(xué)課程（貝利，2004年）。并根據(jù)各種材料來源（見表1），對(duì)這些活動(dòng)進(jìn)行了調(diào)整。其中

28、許多活動(dòng)已經(jīng)制定并在課堂上使用，其根本目地是，所有使用的材料是老師和學(xué)生所熟悉的。例如，材料包括金屬絲、金屬片、塑料食品袋、垃圾袋和發(fā)光二極管。這個(gè)方案的價(jià)值在于將所有的實(shí)驗(yàn)組成部分組合成一個(gè)連貫的程序，整個(gè)課程的內(nèi)容與活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起。在活動(dòng)中所用的材料都是現(xiàn)成的，這使得教師在上課之前，自己可以進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。教師通過這種方式看到實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行情況，以及預(yù)測(cè)到學(xué)生做實(shí)驗(yàn)過程中的突發(fā)事件。同時(shí)老師在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)具備一張材料來源的清單。專業(yè)發(fā)展