化学过程与途径的关系范文

时间:2023-11-15 17:57:24

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化学过程与途径的关系

篇1

关键词:化学教学;内容目标;过程目标;融合;策略

新一轮课程改革努力凸显以学生的发展为本的课程理念,然而在把科学探究作为改革教学方式的突破口的实践中,人们发现自主探究虽有利于调动学生学习的主动性和积极性,活跃课堂气氛,但学生对知识的掌握并未达到预定的效果。针对这种情况,我国化学课程与教学论专家刘知新先生早就强调过“应刻意追求内容目标与过程目标的融合统一”,[1]并认为是“当今课改应予特别关注的问题”。[2]但关于内容与过程如何在化学教学中有机结合的专题研究尚不多见。因此,探讨内容目标与过程目标在化学教学中的融合策略具有现实需要。

一、弄清几组概念的含义

(一)内容目标与过程目标及其关系

所谓化学内容目标,是指化学课程标准中所规定的化学知识、技能的内容及其相应的行为或心智方面的要求。具体来说,就是化学课程标准中要求学生学习的化学事实、概念、术语、原理、规律和化学实验技能、计算技能等,以及在心智或行为上对它们所要达到的水平层次的要求。

所谓化学过程目标,是指对学生在学习中关于获取化学知识的智力活动程序与采用的方式、方法、手段和策略的了解程度所作的要求和规定。这里所指的过程包括实验、观察、测定、分类、分析和解释数据与资料、预测、建立假设、推理、验证等。现代教学十分强调学生对学习过程的了解,这既是人们对学习过程认识深化的体现,也是响应科技发展、知识经济时代到来所作出的必然抉择。21世纪是科技创新和应用的世纪,它要求人们具有知识创新能力,能把知识转化为技术而服务于这个不断变革的社会,推进社会的进步。让学生主动参与、体验化学知识技能的获得过程,了解获取化学知识技能的方法,是落实化学过程目标的必经之路,也是培养学生化学知识创新意识和能力的重要途径。因此,实现化学过程目标应该成为化学教学的重要目标。

化学内容目标与化学过程目标是化学教学目标统一体中的两个方面,两者具有密切关系。首先,化学内容目标是化学过程目标的基础和依托。因为任何过程都要通过一定的内容加以表现,都要以内容作为自己的载体,它不可能脱离一定内容而存在,只有与一定的内容联系起来,才可被理解,才有意义。其次,化学过程目标是实现化学内容目标的中介。一定的化学知识内容总是通过某种探究或学习过程而获得的,过程是为内容服务的,且过程不同,探究或学习的效果或结果也往往不同。可见,强调学习过程与学习内容在化学教学中的统一,是对它们之间关系的正确认识的体现。

(二)建构与意义建构

建构与意义建构是现代认知心理学的两个重要概念,充分理解这两个概念的含义,有助于我们更好地把握学习的实质,更有目的地把化学学习过程与学习内容在教学中统一起来。

所谓建构,是指“学习者通过新、旧知识经验之间的反复、双向的相互作用,形成和调整自己的经验结构。”且在建构过程中,“学习者对当前信息的理解是以原有的知识经验为基础,但又不是简单地提取和套用原有的知识经验,而是要依据新经验对原有经验本身作出某种调整和改造。”[3]可见,建构意味着新、旧知识经验的相互作用以及在作用中的变化,变化意味着学习的发生,其中包含着过程和结果的统一。

所谓意义建构,是指学习者通过新、旧知识经验之间的反复、双向的相互作用,从而“达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与他事物之间联系的深刻理解。”[4]要实现对化学知识的意义的建构,学习者应遵循科学的学习程序,应用科学的学习方法,积极主动地开展思维活动,建立化学事物及其现象之间的联系,理解化学事物及其现象的本质和规律,达到对化学事物的认识,获得有关的化学知识。

在现代认知心理学家看来,知识并不是对现实的准确表征,而是对事物的一种解释或假说。学习实质上就是学习者对事物意义的主动建构,即学习者从自己原有的知识经验出发对事物反映的性质、规律和事物之间的联系作出一种解释或假设,提出自己的看法。因此,不同的人对同一事物的认识可能是各不相同的,讨论、交流是达到共识的有效途径,教师应引导与促使学生共同讨论、相互交流,使学生在讨论、交流中获得对化学事实、现象及其本质和规律更深刻而全面的认识。

二、内容目标与过程目标融合的策略

(一)“探究—建构”策略

所谓“探究—建构”策略,是指教师针对化学学习内容,通过引导学生主动地发现与确定问题、提出假设、设计方案、收集证据、分析证据并得出结论等探究活动,使学生既获得对化学事物本质、规律的认识又体验化学知识探究过程的一种教学策略。这种内容与过程相结合的策略的理论基础是鲍勃·郭温(D.B.Gowin)发明的V形层级图。

鲍勃·郭温为解决探究必需的概念框架与知识建构相关的具体程序活动和方法之间的关系,发明了如图1所示的V形层级图。[5]

V形层级图表明了与知识建构相关的12种变化的认识论要素,描述了建立在科学探究过程基础上的知识建构过程中所涉及的方法和要素之间的关系,揭示了知识的建构过程:围绕焦点问题,借助右侧所列的行动程序(过程要素,即记录、转换、解释、评价等)实现左侧所列的思维活动结果(结果要素,即概念、想法、原则、理论等)。可见,它是学习过程与学习结果的统一模型,能够指导教师从内容与过程相统一的角度去设计和实施化学教学。

基于V形层级图,我们提出了如图2所示的“探究—建构”策略教学过程模型。

例如,人教版《义务教育课程标准实验教科书·化学》(九年级)关于“质量守恒定律”的意义,就是采用探究方式来建构的。[6]教学的基本过程可概括为以下几方面。

(1)确定焦点问题:化学反应前后物质总质量之间有什么关系?

(2)围绕焦点问题共同开展探究活动:学生讨论并提出假设:反应前后总质量相等或不相等—根据假设设计和开展实验:分别测定白磷在密闭锥形瓶中燃烧前后和铁钉跟硫酸铜溶液反应前后的质量—观察实验现象和天平平衡情况,记录反应前后的质量数据—实验结果表格化处理—分析实验数据并得出结论:化学反应前后物质总质量相等。

(3)引导学生对探究过程和结果作出价值判断:如假设提出和实验设计的合理性,现象观察与数据记录的准确性,结论提出的逻辑性等。

(4)引导学生明确所得出的概念或规律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,这个规律叫做质量守恒定律。

(5)引导学生建立与已有知识的联系,加深对概念或规律的理解,分析和解释蜡烛燃烧后质量减轻、镁带燃烧后质量增加的原因。

(6)引导学生阐述理由并形成理论:化学反应过程是构成反应物的原子重新组合的过程,且在此过程中,原子的种类、数目和质量都不变,因此,化学变化前后各物质的质量总和相等。最后总结:质量守恒定律是化学变化中的一条基本规律,一切化学变化都遵循这一定律。

(二)“信息加工—建构”策略

所谓“信息加工—建构”策略,是指按照信息加工的基本过程──注意刺激、刺激编码、信息的贮存与提取来设计化学教学过程,使学生在体验信息加工的过程中获得对化学知识意义的理解的一种教学策略。这种融合策略的理论基础是信息加工学习理论。

许多认知心理学家认为,人类的学习过程是一个信息加工过程。在这个过程中,学习者首先在环境刺激的作用下从外界有选择地知觉新信息,这些感官收录的信息包括课本提供的实例或说明材料、有关的化学实验及其现象、日常生活的所见所闻、教师的讲解等;接着联系长时记忆中相关的化学知识,主动地对新信息进行分析综合、抽象概括等思维活动,建构与生成新信息的意义(即把握新信息的本质或规律),新生成的意义应用于解决实际问题,或经过归类进入长时记忆并形成新的知识体系,以备后用。因此,运用学习的信息加工过程开展教学的过程可归纳为如图3所示。

例如,用信息加工方式建构“加热KMnO4制取氧气的反应装置的特点”的教学过程如下。

(1)创设情景,引发环境刺激。教师正在演示实验室用加热KMnO4制取氧气的方法,在引导学生观察实验装置的特点时,教师突然提出了这样一个问题:盛装KMnO4的试管的管口为什么要稍微向下倾斜?

(2)实验、观察,感官收录信息。教师要求学生仔细观察试管口处出现的现象:有水雾或水滴出现。

(3)提取原有化学知识经验,理解事物及其现象的本质。教师引导学生回忆有关的生活经验:固体物质都具有一定程度的吸湿性,热玻璃遇冷水易破裂等。学生由此理解了加热KMnO4固体的试管口要稍微向下倾斜的原因:若管口朝上,冷凝的水珠会倒流于试管灼热处,造成试管破裂,从而认识了这样做的必要性。

(4)将新知识纳入已有知识结构的适当位置,并应用于新情景中。教师要求学生解决加热分解碱式碳酸铜的仪器装配问题等。

(三)“接受—建构”策略

所谓“接受—建构”策略,是指教师通过讲解或启发诱导,使学生建立起以定论形式呈现的化学新知识与原有化学知识的联系,从而理解新知识的意义的一种教学策略。此策略是奥苏贝尔的认知同化学习理论的具体应用。

奥苏贝尔认为,影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。有意义学习的本质就是学生把新知识与认知结构中已有的相关知识建立起非人为的、实质的联系,从而理解新知识的意义。因此,要实现有意义化学学习,教师不但要激发学生有意义学习的心向,即激发学生把要学的化学知识与学生已有的化学知识之间建立联系的倾向,而且要在学习新化学知识之前激活学生认知结构中已有的相关化学知识,或提供给学生一些必要的与要学的化学知识有内在联系的引导性材料──先行组织者,例如,学习前的引导性材料,学习过程中的信息提示,一段有关的生活背景知识,一幅反映化学事实及其现象的插图或表格,一则生动的化学实验,一个富有启发性的化学问题等,它可以在原有相关的化学知识与要学的化学知识之间起“桥梁”作用,能够帮助学生在分析、比较、归纳、推理等思维活动中建立起新、旧化学知识之间的非人为的、实质性的联系,促进学生对新知识的本质或规律的认识和关系的把握,建构新知识的意义。这种教学的基本过程可表示为如图4所示。

例如,在人教版《义务教育课程标准实验教科书·化学》(九年级)中,关于元素分类概念的“接受—建构”教学过程可概括如下。[6]

(1)呈现先行组织者。教师引导学生回忆元素的概念。

(2)呈现学习材料。教师出示常见元素的原子结构示意图挂图或投影,并强调学习的目的:了解原子结构与元素性质之间的关系,建构元素分类的概念。

(3)引导学生分析、讨论。①元素的原子最外层电子数的特点:有些元素,像钠、镁、铝等,原子最外层电子数较少,为1~3个;有些元素,像磷、硫、氯等,原子最外层电子数较多,为4~7个;有些元素,像氖、氩等,原子最外层电子数为8。②原子结构与元素性质的关系:原子最外层电子数较少的元素,反应中容易失去电子,表现金属性,为金属元素,如钠、镁等;原子最外层电子数较多的元素,反应中容易获得电子,表现非金属性,为非金属元素,如氧、硫、氯等;原子最外层电子数为8的元素,反应中难以得到或失去电子,表现“化学惰性”,为稀有气体元素,如氖、氩等。

(4)引导学生归纳联系,建构知识体系。元素性质与元素的原子结构密切相关,根据元素性质的不同,元素可分为三类:金属元素、非金属元素和稀有气体元素。

从上述教学过程可以看出,学生的学习是在学生掌握了元素这个具有更大包容性的上位概念和原子结构知识的基础上,建立起原子结构与元素性质之间的关系,从而实现对元素的3个下位概念的意义的建构,比较好地体现了有意义学习的过程和结果的统一。

三、几点启示

1.化学教学应把学习的过程与内容相统一,以更全面地实现化学教学目标。化学过程目标与化学内容目标是化学教学目标的两个方面,因此在教学中要坚持两者的融合统一。既要反对传统化学教学只重视内容的达成而忽视了解达成内容的过程,也要反对以往发现教学和探究教学只重过程而轻结果的倾向。只有过程与内容在化学教学中统一起来,才能更好地实现化学教学目标。

2.化学知识的意义是在一定过程中建构的,建构化学知识的意义的途径具有多样性。在大力倡导探究式教学的今天,许多人错误地认为探究才能促进学生主动地建构知识。实际上,探究式学习或教学只是建构知识意义的一条重要途径,不是唯一的途径,接受式学习或教学和以信息加工为基础的教学等,也是学生积极主动地建构知识意义的重要途径和方式。主动建构知识意义的关键,在于教学的过程能否促使学生利用认知结构中已有的化学知识经验积极思考,主动把握化学事实及其现象的本质,建立新、旧化学知识之间的联系。

3.要注意分析学生已有的化学知识基础,以确定适当的化学教学起点。现代认知心理学十分关注已有知识经验在建构新知识的意义中的作用,认为它是学生建构新知识意义的前提和基础。因此,在化学教学设计时,一定要认真分析学生认知结构中与新知识相关的化学知识经验,以确定适当的化学教学起点,促进学生更好地建构新化学知识的意义。

4.应综合考虑化学教学内容的特点、学校的设备条件等因素,选择切实可行的融合策略。不同的知识应采用不同的有效策略去建构,同一知识也可能采用不同的策略去建构。例如,“质量守恒定律”的意义,既可以采用“探究—建构”策略去获得,也可以先告知质量守恒定律的含义,然后通过分别测定白磷在密闭锥形瓶中燃烧前后和铁钉跟硫酸铜溶液反应前后的质量去验证这一结论,再通过分析蜡烛燃烧后质量减轻、镁带燃烧后质量增加的原因,进一步加深对这个定律的理解,最后从原子的角度去认识物质反应前后总质量不变的实质。所以,在选用过程与内容的融合策略时,应根据教学内容的特点、学校的设备条件、学生的学习风格和教师的教学风格等因素加以综合考虑,以便更有效、更全面地达到化学教学目标。

参考文献:

[1]刘知新.更新课程理念 促使学生积极主动地学习──学习化学课程标准的体会[J].化学教育,2002,(9):8.

[2]刘知新.再谈内容目标与过程目标的融合统一──当今课改应予特别关注的问题[J].化学教育,2003,(9):9.

[3]吴庆鳞.教育心理学──献给教师的书[M].上海:华东师范大学出版社,2003.195.

[4]莫雷.教育心理学[M].广州:广东高等教育出版社,2002.134.

[5]高文.教学模式论[M].上海:上海教育出版社,2002.202.

篇2

1、重视智力因素,轻视非智力因素

学习成绩是智力因素和非智力因素综合应用的产物。非智力因素包括动机、兴趣、意志、习惯等,对大多数同学来说,学习成绩差并不是智力差、头脑笨,主要是只注重知识的接受而忽视非智力因素的培养和发挥。他们一旦在学习上遇到困难和挫折,就对学习失去信心,破罐破摔。在教学中,我们应该掌握教学规律,因材施教,从开发非智力因素入手,运用直观、形象、生动的媒体创造情景,认真组织好每堂课的教学,从现实生活中选取一些典型、生动、有趣的事例补充教材,扩大学生的知识视野,让学生感到学习是一种乐趣和享受,能主动地、积极地学习。并且能够使其切身体会到生活中处处有化学,许多问题需要用化学知识去解决,经常用科学家的忘我探索。无私奉献精神激励自己,遇到挫折不灰心,有坚强的调控力和百折不挠的毅力;发挥自己的长处,体会自己进步和成功的乐趣等,这样就能形成纯洁的动机,浓厚的兴趣,炽热的情感,坚强的意志和良好的习惯,就一定会取得好成绩。

2、重视知识,轻视学习方法

学习科学知识和掌握科学学习方法的关系,好比得到鱼和学到捕鱼的方法,当然掌握科学学习方法尤为重要,许多同学在化学知识点的学习和记忆上认为化学知识点掌握越多,知识就越丰富,能力就越强。这是认识上的一个误区。在科学技术突飞猛进。知识信息不断更新的今天,科学方法具有相对稳定性和良好的习惯。它可使人终身受益。

3、重结论,轻过程

知识既是能力的基础,又能转化为能力。然而,并不是所有知识都能转化为能力,只有活的知识才能转化为能力。化学过程与化学知识相比,过程属于活知识,结论属于死知识。许多同学在学习时常常忽视对化学过程的分析与研究,只把精力放在结论的记忆和模仿应用上。这样,不仅知识不能真正掌握,应用也不能得心应手。因此,我们要提高学生的能力,就要在教学中加强学生科学素养、发现问题、分析问题和解决问题能力的培养。平时教学与复习,都不能“重结论、轻过程,重简单应用的机械操练、轻问题情景和解答思路分析”。而应该重视获取知识的过程,让学生掌握学习化学的“基本学科思维方法”。化学试题中出现科学探究内容,对初中化学教学提出了更高的要求。应该准确把握课程改革方向,以课本知识为基本探究内容,以周围环境为参照对象,让学生亲身经历和体验科学探究活动,主动学习,逐步形成科学探究能力。老师要精心备课、备学生、备教法。注重知识的有效传授和学生的灵活应用过程,切实寻找提高教学的高效途径。

4、重接受。轻参与

目前课堂教学基本上是老师讲,学生听;老师写,学生记;老师问,学生答的传授法。许多同学也乐于用这种被动接受的方法学习,这是化学学习中的又一误区。

现代教学论认为,学生在一定条件下可以通过自己观察、实验、思考、分析、概括等方法独立发现问题,解决问题或得出结论,自己成为知识的再发现者。这样通过主动参与获得的知识能理解得更深刻,掌握得更牢固,应用得更灵活。它对发展个性,培养能力,造就创造性人才,都是大有益处的。

主动参与学习过程的做法有:学习新知识之前要养成提前预习的习惯,对问题的认识要能提出自己的观点、思路、方法;能亲自体验的化学情景都要亲自体验,养成良好的观察习惯,才可能随时捕捉到“奇异”现象;课后要及时复习,并对学过的知识主动进行分类、归纳、比较、联想等。这样,通过自己探索、辨析、比较,使自己真正成为学习过程中的思考者。

篇3

关键词:多媒体 辅助 化学教学

毋庸置疑的是,运用多媒体教学手段确实可以增强学生的学习兴趣和加深对化学知识的理解,尤其在高中新课程改革的今天,巧用多媒体辅助教学对提高化学课堂教学有很大的助益。

一、巧用多媒体强化课前备课

只有课前备课进行得充分,才能上出高质量的课,才能取得理想的教学效果。利用多媒体强化课前研究、辅助备课是一个很好的途径。多媒体备课便于随时修改教案,我们可以通过网络的资源共享,在网上寻找合适的动画课件,结合自己学生的实际加以修改,变成自己的课件,从而大大加快教师的备课速度和质量。例如,我在备《氨气》这一节课时,从网上下载了氨气溶于水的喷泉实验模拟动画、氨气分子结构模拟动画、氨气与酸反应及氨气的催化氧化实验模拟动画。然后把这些组件穿插到我的课件中,使课件既有内容又生动,还大大缩短了备课的时间,充分发挥了资源共享的作用。所以我们可以充分利用计算机收集整理化学教学内容和信息,从中借鉴对教学有用的东西来充实化学教学课堂,提高课前备课的质量。

二、巧用多媒体优化教学过程

化学的新授课,毋庸置疑是化学教学中非常重要的部分。许多化学现象、化学概念、化学反应、化学规律都要求学生在学习新课时有一个正确的第一印象,这样可以避免学生在以后的学习中造成认识上、理解上的模糊或错误。在讲授新课时,巧用多媒体技术,运用文字、声音、图像来刺激学生和调动学生的多种感官,以多种方式、不同的表现手法对新授课的内容进行加工,生动、有趣地展现于学生面前,能让学生充分认识化学现象、化学反应及规律。同时,多媒体技术还可以加大传输的信息量和信息传输的质量,实现化学教学课堂的优化组合。实践证明,巧用多媒体辅助教学使课堂生动形象,学生普遍感兴趣,让学生在活泼轻松的气氛中学习,知识接受快,课堂效益好。

1.教学情境的创设。情境是使人入胜的好途径。利用多媒体计算机创设愉悦的课堂情境、求知的课堂情境、成功的课堂情境,适时地呈现适当内容的形象材料给学生多渠道的刺激,让学生边听、边看、边思考,能充分调动学生的多种感官来认识理解化学表象和本质。

例如,高中化学必修一《氮和氮的化合物》这一部分有句谚语——“雷雨发庄稼”,怎样解释这句谚语呢?要做实验是不可能的,我从网络中找到了“雷雨发庄稼”的教学动画,形象、生动,用在教学上,使学生很容易知道了“雷雨发庄稼”这种说法的科学依据。这样的教学方式,大大提高了学生的学习兴趣,教学效果好,老师也就提高了教学的质量,真是一举两得。 转贴于

2.化学机理的剖析。在高中化学新课程的知识体系中,物质的结构,化学反应的机理因为是在微观世界中发生且十分抽象的内容,学生理解起来较困难。而多媒体能很好地解决这个问题,以其丰富的表现力把化学现象、化学过程形象生动地呈现出来,即可模拟化学反应过程,使学生能直观地看到化学键的断裂及重新组合的过程,使许多通常看不见的反应过程变成了生动有趣的化学过程,为化学知识的理解和掌握提供了最充分的认知。例如在讲化学键时,利用flash动画将钠原子、氯原子的化合过程展示出来。起初的钠原子、氯原子自动相遇后在一定条件下,钠原子最外层上的电子转移到氯原子最外层电子层上,融入并绕氯原子核运转,同时显示出负电性,此时,钠原子最外电子层消失,使次外层变成了最外层,同时显示出正电性,在静电作用下,两离子相互作用形成了离子化合物NaCl。这样,生动形象,激发了学生的学习兴趣。

三、巧用多媒体感受化学实验

“从实验中学习化学”,是化学实验教学的立足点,要重视每一位学生的亲自参与,能用实验的决不用课件,能用一个局部插件说明问题的决不再做整堂课的多媒体。但有些实验中,因为反应速度快,或多种现象并存,学生可能无法一次观察仔细,多次重复实验又要考虑成本因素,所以适时巧用多媒体展示或辅助化学实验可以强化实验的演示效果,增强实验的可见度。例如,演示金属钠与水的反应实验中,过去是钠与水反应在大烧杯中进行,可改在方型投影试管中盛有滴加酚酞的水,然后加入金属钠,学生在投影屏幕上能清晰地观察到“浮、游、熔、响、红”等现象,实验效果明显得到提高。再如碘的升华实验时,学生往往只注意上升的紫色蒸汽和凝结成有光泽的晶体,而忽略了碘固体没有经过融化而直接气化这一“升华”概念的本质特征现象。在化学课堂教学中,可利用课件把反应录像或局部特写做多次重复或慢速播放,这样取长补短,简单明了,教学效果能明显提高。

篇4

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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:要提高一个国家的科技水平,必须培养创造性人材。在学生学习化学过程中,教师要给学生介绍一些化学技术、化学工艺等方面的知识和问题,要让学生动手做化学小实验、制做模型、教具。要组织学生化学课外活动小组,让学生利用课余时间开展一些有关化学方面的创新发明活动,开展小制作竞赛、化学实验方法改进比赛、制作教具比赛,还可进行创新发明演讲比赛等。教师要指导学生利用业余时间去进行参观访问与调查,写出调查报告或感想,并组织学生交流与探讨。对涉及到学生已学化学知识的工艺与生产技术进行参观,让学生了解生产实际和工艺技术状况,以及存在的问题与难点,鼓励学生提出自己解决问题的设想,以此培养学生利用已学化学知识探求创新的意识和能力。 关键词:高中化学教学 创造性人材培养 创新发明理念与能力

在高中阶段培养学生创新发明的理念与能力,具有很重要的意义。那么,在高中化学教学中怎样来培养学生创新发明的理念与能力呢?

一、在平时化学教学过程中,给学生渗透创新发明理念

化学是一门自然学科,它研究物质的组成、结构、性质以及变化规律、用途、合成等。化学与人们的生产生活联系很紧密,生活中处处都有化学,化学是人类进步的关健。因此,在学生学习化学过程中,化学给学生呈现出了一个五彩缤纷的世界,必定会引起学生很大的好奇心与探求化学世界的强烈愿望。教师要抓住化学学科的这一特点,并结合生活当中的化学知识与化学现象,引导学生探索这些化学之谜。在使学生学好化学基础知识之上,教师同时要给学生介绍一些化学技术、化学工艺等方面的知识和问题,培养学生创新发明的愿望与意识,激发学生学好化学知识,探求化学知识的信心。高中化学课程中有许多要求学生自己动手来做的化学小实验,还有一些是要求学生动手制做的模型、教具等,教师要认真指导学生抓好这一工作,热情帮助学生完成好这些小制作,逐步培养学生动手动脑与创新发明的理念。高中化学课程中也有许多与人们生产生活联系很紧密的化学知识,还有一些化学生产工艺等,教师要结合这些化学知识与化学工艺让学生思考改进方法与自己的改进设想,这样不仅深化了学生对化学知识的了解,更重要的是能够培养学生利用已学化学知识探求创新的意识和能力,提高学生将化学知识用于实际生产生活中的情感体验。高中化学教学中有许多化学习题也是关于对一些实验与工艺进行改进的提问,做好这类习题也是培养学生探求创新与发明理念的重要途径。教师要给学生细致分析与评判学生的改进设想与思路,对学生提出的好的、奇妙的设想要多加鼓励和表扬,从而激发学生勇于探索未知与创新发明的科学精神。在化学教学中教师对新的化学知识要透彻分析,对化学原理与化学元素及其化合物知识要与学生详细讨论并讲解,要让学生扎实牢固的掌握化学基本知识与技能,为学生创新发明打好坚实的基础。另外,在平时化学教学中教师应结合化学知识给学生讲一些科学家进行发明创造的小故事,以此开发学生心智,挖掘学生潜力,提高学生探求创新和发明创造的意识与愿望,从而培养更多的创造性人材。

二、组织学生化学课外活动小组,开展学生科技创新发明竞赛,提高学生创新发明能力

在平时教学过程中,教师要组织学生化学课外活动小组,让学生利用课余时间来开展一些有关化学方面的创新发明活动。这样做不仅有利于学生对化学知识的深入学习,同时也丰富了学生的学习生活,有利于培养学生创新发明的意识和能力。化学课外活动小组可在课外业余时间里开展小制作竞赛、化学实验方法改进比赛、制作教具比赛,还可进行创新发明演讲比赛等等。总之,通过化学课外活动小组的活动,让学生将所学化学知识应用于发明制作之中,从而启发学生思维、提高学生动手能力、开发学生智力。化学学习中有许多化学实验,化学实验不仅使学生更加感性的理解知识,同时也帮助学生更加牢固的识记知识。化学实验方法中有许多可以改进的地方,改进的实验可能更易操作,现象更明显,安全性更高。让化学活动小组的同学对某些实验进行改进并相互交流,取长补短,可以很好的促进学生动脑动手的能力,对提高学生创新发明理念有重要的作用。在化学实验中还可以让学生自己设计一些验证性、探索性实验,在教师指导下进行,还可以让学生做一些趣味性实验,来提高学生学习兴趣,深化学生已学知识。在平时化学实验小组活动中,可组织学生参观一些科技创新作品,观看科技小发明展览,组织学生讨论对某一化学实验或科技创作的设想与见解,在交流中互通有无,在讨论中吸取营养,共同提高学生创新发明意识与水平。在平时活动中教师可指导学生对某一设想进行设计,然后交流改进,最后利用大家共同的智慧完成一个创作,来培养学生团结协作,探求创新的团队精神,提高学生创新能力。

三、积极开展学生社会实践与调查活动,提高学生科技创新与发明能力

在平时教学活动中将学生已学化学知识与生产生活联系起来,不仅可以使学生更好的掌握化学知识,也培养学生将化学知识用于生活的情感体验,对帮助学生提高创新发明理念和能力会产生很好的促进作用。高中化学课本上就有许多让学生进行社会调查的小课题,教师要指导学生利用业余时间去进行参观访问与调查,写出调查报告或感想,并组织学生交流与探讨。平时教师可结合当地实际,组织学生参观一些工厂与企业,对涉及到学生已学化学知识的工艺与生产技术进行参观,让学生了解生产实际和工艺技术状况,以及存在的问题与难点,鼓励学生提出自己解决问题的设想。对于当地空气质量、水质状况、污水处理与排放等关系人们身体健康的问题让学生进行调查与研究,提出自己解决这些问题的方案,组织学生综合分析形成一套解决办法,并给当地政府提出建议,增强学生关注环保,热爱大自然的科学理念。除了让学生关注与化学知识有关的创新发明外,对与生活有关的各种设备与用具都可鼓励学生进行创新发明,这样对于促进学生动脑思考与动手制作都有很大的好处,教师应认真热情的指导学生做好这一工作,从而促进学生创新发明能力的提高。

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一、多媒体强化课前研究

课前研究是讲课教学的准备,只有课前研究进行充分,才能上出高质量的课,才能取得理想的教学效果。利用计算机强化课前研究,辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案,当然这并非计算机辅助备课的主要目的。现在很多地方要求老师实行无纸备课,即要电子备课。如果想进行多媒体辅助教学,要备好一节课是不容易的,要输入文字、制作动画等则需花二、三天才能备好一节课。但随着网络技术的发展,我们可以通过网络的资源共享,想备好一节含有多媒体的课就容易很多了,不会制作动画可以到网上找,结合自己学生的实际加以修改,这样变成自己的课件,可大大加快老师的备课速度和质量。

二、多媒体优化教学过程

化学的新课,不容置疑是教学中非常重要的部分,许多化学现象、化学概念、化学反应、化学规律都要求学生在学习新课时有一个正确的第一印象,这样可以避免学生在以后的学习中造成认识上理解上的模糊或错误。在讲授新课时,利用计算机多媒体技术,运用文字、声音、图像来刺激学生和调动学生多种感官,以多种方式,不同的表现手法对新授课的内容进行加工,生动、有趣地展现于学生面前,让学生充分认识化学现象,化学反应及规律。同时,计算机多媒体技术还可以加大传输的信息量和信息传输的质量,实现课堂的优化组合。实践证明,正确利用计算机多媒体辅助教学使课堂生动形象,学生普遍感兴趣。

1、创设情景

情景是使人入胜的好途径。利用多媒体计算机,创设愉悦的课堂情景、求知的课堂情景、成功的课堂情景,适时地呈现适当内容的形象材料给学生多通道的刺激,让学生边听边看边思考,充分调动学生的多种感官来认识理解化学表象和本质。用生动、具体的化学现象揭示物质结构、化学反应,变主动为客观,变枯燥为生动,就能极大地激发起学生对化学的兴趣,引起探索化学世界的好奇心,为积极主动地学好化学打下良好的基础。

2、剖析机理

物质的结构,化学反应的机理,学生理解起来很困难,多媒体能很好地解决这个问题。以其丰富的表现力把化学现象,化学过程形象生动地呈现出来,特别是学生平时无法观察的难以了解的更显示出巨大的作用,为化学知识的理解和掌握提供了最充分的认知。利用flas将钠原子、氯原子的化合过程展示出来。起初的钠原子、氯原子自动相遇后在一定条件下,钠原子最外层上的电子转移到氯原子最外层电子层上,融入并绕氯原子核运转,同时显示出负电性,此时,钠原子最外电子层消失,使次外层变成了最外层,同时显示出正电性,在静电作用下,两离子相互作用形成NaCl.多媒体使许多通常看不见的反应过程变成了生动有趣的化学过程。如HCl的形成过程、金刚石和石墨结构的差异、红磷和白磷的结构区别都可以得到很好的说明。一般化学反应都进行得较快,无法控制,学生难以看清,难以理解,利用多媒体技术二维或三维动画软件,可模拟化学反应的过程,进行随教学过程而同步控制。多媒体信息量大而快,增大了知识的密度,加快了教学的节凑,提高了课堂的效益。

3、解剖难点

氧化汞热分解成汞原子和氧原子,许多汞原子聚集成金属汞,两个氧原子结合成一个氧分子,许多氧分子聚集成氧气。这个内容是为了给学生建立原子的概念,单就书上内容、图示、讲解,让学生较好地理解原子概念确有一定的难度,把这个内容开发成课件,学生看见了形象逼真的动态演示,较好地理解了原子概念,使教学重难点的解决犹如破竹之势,顺利完成。

4、运用电教媒体,优化实验,借助电教媒体,可较好地解决这个难题,可以优化化学实验。

(1)增强实验的可见度,强化实验的演示效果

例如,演示金属钠与水的反应实验中,过去是钠与水反应在大烧杯中进行,可改在方型投影试管中盛有滴加酚酞的水,然后加入金属钠,学生在投影屏幕上能清晰地观察到“浮、游、熔、响、红”等现象,实验效果明显得到提高。

(2)模拟有毒、有害物质的实验,减少污染

中学课本中有些实验,如氯气、一氧化碳的毒性是无法让学生感知的,这时,可借助计算机设计三维动画片小白鼠中毒死亡,告知学生在日常生活中要谨防煤气(一氧化碳)中毒。

(3)模拟化工生产过程

对一些化工生产过程,如接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸等,学生大多数未见过,缺乏感性认识,用计算机多媒体可形象、逼真地表现出每一步生产过程,对于各个环节也可以反复演示或局部放大。

(4)模拟化学反应过程

模拟无机或有机化学反应过程,使学生看到化学键的断裂及重新组合的过程。例如,高二有机化学中羧酸和醇的反应,羧酸是提供氢还是提供羟基?学生根据已有的经验,很容易把中和反应跟酯化反应类比,认为酯化反应中,羧酸提供氢而醇提供羟基,为突破这一教学难点,可利用电教媒体模拟含的醇跟羧酸起酯化反应,形成含有的酯这一反应历程,证明羧酸提供羟基而醇提供氢。

5、演示整合

化学教学中经常要对前后不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。多媒体能很好的展示相异反应类型、相似反应过程等。诸如氢气、氧气、二氧化碳的制取收集,氢气、碳、一氧化碳还原氧化铜等的比较、总结,以上内容,重做实验,既浪费时间,又无新鲜感,利用多媒体文字、声音、图像、表格、动态再现化学实验,唤起学生对旧知识的回忆,进一步得到同化,使学生知识有了结构和系统。更重要的是对学生的思维能力进行了培养,让他们知道化学反应不是孤立的,学习化学知识也不能单一学习。

6、提高可视度

对于学生来说,注意是感知的基础,是良好学习质量的必要条件。化学教学中的演示实验和学生分组实验,都是为了给学生提供观察的对象,要求学生有目的地进行细致的观察。初中化学实验许多是在试管中进行。看清反应现象仅是前排学生的专利,而后面的学生只是陪客而矣,很难看见试管中发生的情形,哪里来什么观察,又怎么引起注意。利用现代媒体大大提高了演示实验的可视度,达到促进教学的目的。

三、多媒体辅助学结

复习课一般应将该章知识的内在关系、外在异同和与其他章节的联系、差别展示给学生,让学生知道这些联系及差别。利用计算机多媒体技术可将知识结构事先用软件输入到计算机中,复习时一边讲,一边逐步把知识结构显示出来。

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【关键词】能力培养;化学教学;价值取向;高中

1.增加化学实验,注意培养学生的观察能力

化学是一门以实验为基础的学科。化学实验现象生动有趣,引人入胜,可以诱发学生的好奇心。因此,我们在做化学演示实验时,力求围绕实验内容选择一些具有启发性的问题引导学生观察思考,让学生在边看、边想的过程中,将知识、现象和操作连续在一起,具体做法是:①明确实验目的,引导学生定向观察。学生对演示实验中令人眼花缭乱的反应现象,有着浓厚的兴趣。例如,在演示蔗糖与浓硫酸的脱水反应时,洁白的蔗糖晶体顷刻间就变成了乌黑的焦炭,把学生全都吸引住了。②严格实验步骤,引领学生按序观察。具体可归纳为四步观法,即一看反应物色态,二看反应条件,三看反应现象,四看生成物。例如,在演示红磷在纯氧中燃烧实验时,按照观察顺序,学生很快就会说出:反应物是暗红色的固体磷和无色气体氧;反应条件是燃烧;反应现象有:燃烧剧烈,发光发热;产生大量白烟;生成物是白色的五氧化二磷。③运用差异,指导学生重点观察。不同的实验要求学生观察的重点是不同的。总之,在做实验时,特别注意培养学生的重点观察能力。[1]

2.联系生活实际,培养的探究能力

实验教学是提高化学教学质量的重要环节。由于实验者或实验条件的不同,往往得到的实验产物也不相同,如果对实验后的产物进行现研究,可激发学生学习的兴趣,促进学生思维发展,发挥学生潜能,进一点开发学生的智力,培养学生的探究能力。新课程标准中明确要求学生了解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题,因而化学教学离不开我们的日常生活,需要实施生活化教学。叶澜教授认为:“教学过程中师生的内在关系是教学过程创造主题之间的交往关系,这种关系在教学过程的动态生成中得以展开和实现。教学过程的内在逻辑是多向互动、动态生成。教师要与学生充分地互动,从而激发更多的生成资源。在课堂,时常会碰到学生所提出的问题或讨论的范围超出教学预设,教师该如何去面对?此时教师应把握好时机,及时把学生的问题转变成课堂大家共同探究,启发学生以联想生活来进行探讨这个问题,让化学课堂教学从生活中来,在生活中进行,回到生活中去,从而让学生由发现生活进入理解生活状态。如我在进行氯气的性质教学时,有学生提出这样一个问题,既然氯气有毒,为何还要用于自来水杀菌消毒?我就把这个问题应交给学生小组去探究,并启发学生联想生活中常见的杀菌消毒来讨论,最终发现学生的思维果真充满丰富的想象力,由动态生成的问题进一步动态生成新的理解和新的体验。[2]

3.激发潜能,培养学生实验创新能力

世界上没有尽善尽美的东西,化学实验也一样,化学实验在体现某些功能具有优越性的同时,在体现另一些功能时则可能存在某些缺陷。对化学实验进行观察、研究、分析,发现其缺陷,并在此基础上探索改进,就可以对化学实验进行创新。培养创新人才,培养学生的创新能力是实施“科教兴国”和可持续发展战略的重要途径。因此,教师不仅给学生传授现成的知识,更需要引导学生对求知领域的探索,自己寻找独创性解决问题的方法。在讲授胶体的丁达尔效应时,教师可鼓励学生以生活中常见的胶体为例来展示丁达尔效应。学生集思广益,学生向空矿泉水瓶中装入少量水泥(面粉、泥土、粉笔灰、吸烟后吐出的烟圈等),充分振荡后用红外激光笔照射,最后发现由烟雾构成的气溶胶可以观察到非常明显的丁达尔效应。在整个实验过程中,从实验构思到胶体的选取都充分调动了学生的积极性,将生活中常见的丁达尔效应很好地展现在课堂中,不仅提高了学生的创新能力,也使得胶体的丁达尔效应更容易理解、掌握。[3]

4.培养学生一定的交流合作能力

科学的探究过程不是一个人独立完成的,需要与他人相互合作、发挥大家的聪明才智。同时,探究的结果也需要同他人进行交流和协商才能达成共识,才能形成一定的结论。在探究学习过程中,通过同伴间问题、观点和想法的信息交流和表达,互相倾听、互相探讨、互相辩论、互相论证、兼容并取、共同进步,使学生有机会共享学习资源。在思想的碰撞中擦出创造的火花,可以获得大量有价值的信息,包括知识、思想和思维方式等,从而形成一个由个人智慧到集体智慧,再到新的个人智慧升华的过程和情境,潜移默化中培养了学生的集体主义思想和团结协作精神。在这个交流合作学习的过程中,由于打破了教师讲、学生听的教学定式,重视学生多渠道的获取知识,重视已有知识的运用,重视学生在教师指导下的发现学习和类推、正反面争论、论证思维的运用,重视训练学生用化学的科学语言(符号语言、文字语言、图形结构语言)为媒介,以听、说、读、写等方式,传递、加工、内化化学信息来表达自己对某些问题的理解和观点,培养了学生语言表达能力、自我批判意识和独立获取知识的能力。学生还可以围绕一定的主题,通过多种渠道获取信息,这样也培养了学生对多方面的信息进行选择、加工和吸收的能力。还要在探究过程中引导学生通过交流从他人身上反观自我,以自我为尺度评判他人,从而形成符合实际的自我评价、积极的自我体验和主动的自我调控的能力,从而获得一定的交流合作能力。[4]

5.在课堂教学中培养学生的反思能力

课堂教学是指导学生反思性学习的主渠道。学生反思意识的形成,反思能力的提高,课堂教学大有可为。教师要为学生创造适当的机会,留给学生充足的时间,创设合理问题情境,逐步地、长期持久地培养学生反思性学习习惯,引领学生从不同方面多角度观察事物、思考问题;引领学生不满足于常规的思考方法解决问题,善于在学习中质疑;引领学生进一步检查审题是否谨慎,指向、目标是否正确,有没有忽略特殊情况、忽视隐含条件,思维是否简捷,从而总结出发现问题和解决问题的基本方法、技能技巧以及经验,弥补不足,优化自己的化学认知结构,真正领悟化学思想、方法,体会理性思维的魅力,激活自己的智慧,获得成功的体验。

参考文献

[1]王永宝.化学教学中学生记忆能力的培养[J].中国职业技术教育,2007,9:56-57.

[2]陈普会.高中化学教学的有效策略探讨[J].科学咨询,2010,7:79-80.

[3]王延芳.化学教学中实验综合能力的探索[J].延边教育学院学报,2010,8(4):111-112.

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一、理解记忆法

记任何东西不能死记硬背,化学知识的记忆也不例外。只有理解了化学知识有关概念的内涵与外延,掌握其本质属性后再记忆,才能经久不忘、触类旁通。

例如,记忆同系物的定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。对这一概念应作如下理解:

①必须是符合同一通式同一类物质,但化学式一定不同,而且符合同一通式的并不一定就是同系物;

②结构相似,是结构特点相似,并不是完全相同。如异丁烷与正戊烷,前者有支链,后者没有;

③结构相似,但性质却有时相差较大,如甲苯与苯;

④官能团一定要相同,并且官能团数目也要相同,如丁二烯与异戊二烯,都含有两个碳碳双键。

二、归纳记忆法

众所周知,一个人能毫不费力拿起一串葡萄,而要拿走同样数量、散落在地的葡萄粒则要费力得多,所以学了一段时间后,如果能将大量零散的孤立的知识及时归纳整理,找到前后知识的内在联系,通过某种方法使其形成一种知识网络或知识体系,将所学的知识“由厚变薄”,从而大大缩短同学们的记忆过程,达到以一贯十的效果。

例如,在学习完“碳及其化合物”―章时,先找到重点物质――二氧化碳,再以其为中心将本章所学的其他物质罗列出来,找到它们与二氧化碳之间的相互转化关系,用箭头将它们联系起来(箭头指向为物质的转化方向,箭头上下方为物质转化的途径或所需条件),形成如下一个网络:

三、对比记忆法

化学中的有些概念、定律、公式、化学反应十分相似,往往易于混淆,如物理变化与化学变化、电离方程式与离子方程式等,若能把这些知识进行对比找出它们的异同点, 记忆起来就可收到事半功倍效果。

例如,记忆物理变化与化学变化这一对概念,可做如下列表对比:

四、联想记忆法

我们人类在认识客观事物时总会在头脑中形成复杂的也是系统的暂时联系,从而引发对过去事物的回忆,并由此及彼发展成联想。在学习化学过程中运用联想的方式进行记忆,不仅可以提高记忆效率,而且可以激发同学们的创造思维能力。

例如,通过实验室用启普发生器制氢气的实验原理,可以联想起二氧化碳和硫化氢的制取也可用启普发生器;由醛类能发生银镜反应就联想到甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖等也可以发生银镜反应:当我们碰到S02易溶于水就联想到其他易溶于水的气体物质HCl、NH3等。

再如,看到HOCH2―CH2―CHO这样一个我们没有学过的结构简式,可通过联想羟基(一OH)、醛基(一CHO)等官能团的特性,我们很容易推测该物质能发生酯化反应、银镜反应、还原反应、取代反应等。

五、口诀记忆法

口诀记忆法就是针对需要记忆的化学知识利用音韵编成融知识性与趣味性于一体、读起来朗朗上口、利于背诵的口诀。

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关键词 学习 过程 质量

中图分类号:G633.67 文献标识码:A

当前中学化学课程改革进入关键阶段。课程目标中的三个维度之“过程与方法”在教学活动中是否落到实处,将直接关系课程改革的成败。课程改革要求教师全面更新教学理念,从育人的高度出发,对学生的终身发展负责。换言之,就是要在学习过程中,重视学生学习科学探究的基本过程,让学生学会“观察问题、提出问题、分析问题、解决问题”,因此,要求教育工作者 “授人以渔”。

事实说明,化学学习效率的高低与化学学习过程是紧密相关的。例如,在学习氧气的知识时,学生可以通过记忆、背诵来学习该物质的性质、制法和用途等等,也可以通过实验以及分类、比较等方法来学习。乍看起来好似通过不同的途径却达到了相同的学习目标;而实际上是大相径庭,前者就是所谓 “填鸭式、死记硬背”的应试型教学,后者才是新课程改革提倡 “启发式、问题探究”的素质型教学。两种不同的学习过程方法,教学效果自然是不可同日而语。

由此可见,在化学教学中,注重学生的学习过程是推进素质教育重要的一环。因此,要提高化学课堂的教学效率,就必须重视化学学习过程。要了解化学学习过程的一般规律,从学生实际出发,制订出科学的学习方法,有效提高课堂的教学质量。

1 化学新课程呼唤学生学习化学过程的变革

化学学习能改变吗?是简单的灌输知识还是关注学生的发展?这是一个关系到化学新课程能否得到有效实施的命题。“一切为了学生的发展”关注学生学习的过程是一项十分重要的内容。

新课程的根本理念就是要改变我们的教育,改进学生的学习。21世纪是信息化的世纪,学校教育的功能显然发生了变化,知识的更新变得十分迅速。可以肯定地说,没有任何一所学校和任何一个教师能把一切知识教给学生。学生在校学习期间知识就在不断变化,新知识不断涌现。因此,今天的学校教育重视的是教会学生学习,教会学生学习远比教会有限的知识更重要。因为只有学会学习,掌握了正确的学习方法,学生才能自己主动去获取知识,以期更好地适应未来的生活和工作。要达到这个目标的重要途径就是要关注学生学习的过程。

化学学科的特点就是重实践重实验,强调化学与生活、化学与社会、化学与工农业的紧密联系。在传统化学课堂教学中,看重学生学习的结果(背、记)轻视学习过程(思、动),只重视知识的结论正确与否,缺少对学生的学习全过程的发掘,导致学生思考问题方法的匮乏,同时有意无意压缩了学生对新知识学习的思维过程,而让学生去重点背诵结果。只注重结果的做法必然导致学生学习知识的一知半解,似懂非懂,这种只知其然而不知其所以然的教育显然不是我们所要的。

在学生学习的过程中,每一个学生个体对化学活动的参与过程,深刻地影响其化学素养的形成和发展。学生的单个化学知识点的获得以及化学科学体系的初步形成,只能在学生主动学习的过程中逐步建立起来。随着改革的不断深入,国家发展需要大批能力更加全面的建设者,关注学生的发展,提高受教育者的全面素质则是我们教育工作者的历史使命。要达到这一目标就必需从过程做起,因为细节决定成败,过程决定结果。

2 化学知识学习过程的特点分析

化学学习过程跟其他学科学习过程有相似的地方,因为学生的认知过程是对信息进行加工处理的过程,是由表及里,由现象到本质地反映客观事物特征与内在联系的心理活动。例如,他们都是人类经验的传递过程,又是学习者个人形成认识的过程,是人类认识过程的一部分;既是认识过程,又是心理活动过程。学习常是以学习间接经验为主,内容通常为已经有了定论的知识。但是,化学学习过程跟其他学科的学习过程有着明显的特点,这是由化学学科的特殊性决定的。

一是学习目的与对象与其他学科不同。化学学习过程是从生产生活入手,进而对物质的认识为主要目的,学习有关物质的知识与技能,其中融入了情感态度价值观,关注学生的学习过程,既有理论的又有操作的内容,既有宏观的又有微观的内容。二是学习知识的顺序与其他学科不同。化学学习过程在整体上是从生产、生活中的宏观物质到分子、原子、离子的微观世界,从定性到定量,从简单的描述到综合的推理,形成本学科独有的体系。三是学习方法与其他学科不同。化学实验与化学用语在化学学习过程中具有十分重要的地位和作用。化学实验是人类获取化学知识的根本途径,能直观地帮助学生学习化学知识,在化学学习过程中,化学知识要通过本学科独有的语言来描述,用化学语言来传递本学科的知识。因此,化学用语始终穿行在整个化学学习过程,离开了化学实验和化学用语,化学学习过程将无法进行。

3 学习化学知识的一般过程

化学知识的学习过程实质上就是对物质的结构特点、性质用途以及变化规律的探究过程,它反映在概念、原理和元素化合物知识等学习过程中。概括来说有以下几个化学知识学习的一般过程。

(1)感性认识阶段。学生感知典型的化学事物(事件),逐步用化学语言描述典型的化学事物,为进入学习状态做好准备。在这一阶段是关键是创设学习情境,使学生原有的认识结构和新的学习内容发生冲突,进而使他们在心理上产生学习新知识的需要。

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关键词:信息技术;教学设计;微观表征;原理表征;方法表征

文章编号:1008-0546(2014)02-0019-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.007

信息技术在高中化学教学设计的优化作用与日俱增。但在实际教学中,由于缺少整合过程的优化设计,反而在教学中形成一些负面的影响,造成教学资源的大量浪费。究其原因,最直接的就是信息技术与化学教学设计整合的角度不合理。明确整合的途径是有效教学设计的基本前提,本文从教学实践中归纳出几个主要的整合角度,并进行实证。

一、化学概念或现象的微观表征

微观表征是理解化学知识本质的一条重要途径,也是学生易形成思维障碍的关键之处。合理的信息技术手段能够形象直观地建立宏观与微观的联系,有助于形象思维与抽象思维的互补,调控课堂教学的气氛,增强课堂教学的活力,成为突破教学难点的有力手段。

例如,在“氧化还原反应”的教学中,通过氯化钠的形成示意图来说明电子的转移是氧化还原反应的本质。如果仅仅利用这一张静止的图片辅助,就需要做大量的口头讲解,学生理解起来也较为费力。考虑到学生在初中化学中较多地学过溶液中复分解反应的知识,建立了初步的化学反应微粒观,又刚刚学习过离子反应,对溶液中离子的相互反应印象深刻,可从金属镁与稀盐酸的反应入手,先让学生写出反应的化学方程式和离子方程式,首先认清该反应的本质是镁原子和氢离子的反应,其次通过观看镁原子和氢离子在溶液中反应得失电子的flas演示,形成对金属镁逐渐溶解是原子失去电子变成镁离子的过程的理解,进而认识氢气则是溶液中氢离子得到电子变成氢原子再两两结合形成的过程。通过在化学方程式中标出元素的化合价,结合以上得失电子的模拟过程,学生就能顺利地发现化合价升降与电子得失的关系,认识氧化还原的本质。同时,这样做也有利于建立离子反应与氧化还原反应的关联。

又如,对有机物结构和反应机理的理解也是一个教学难点。在通常的教学环境下,学生对有机化合物空间构型的学习常借助于静态的模型,比较耗时。如果采用学生动手搭建模型与多媒体动画同步整合的方式进行,就能达到比较理想的教学效果。如在人教版化学2(必修)第四章中,学生理解同系物和同分异构体这对概念是教学难点,教学中不能让学生无止境地搭建模型,可借助多媒体软件Chem3D。在学生搭建模型的经验基础上,利用软件平台在顺丁烷和异丁烷的结构上连接碳原子,通过任意角度的转换或慢慢增加碳原子,就能很好地突破这一教学难点。通过信息技术手段对思维过程的合理支撑,可强化学生的科学思维体验,有效地促进了教学效果的提升。

二、化学过程或实验的原理表征

实验教学是化学教学的核心活动。学生在实验过程中可以获取大量真实的直观体验与思维体验。尽管实验具有可重复性,但课堂教学时间的限制与活动现场的不可重复性及实验原理的理论深刻性,也为现代教学媒体介入化学实验教学提供了广阔的空间。对于一些反应时间过长的实验或不适合在课堂上直接演示的实验,我们可以通过摄像、定格、剪辑等手段处理实验录像,在教学中合理地运用。

例如,在进行“金属腐蚀和防护”教学时,希望通过实验现象帮助学生理解金属的电化学腐蚀原理的普遍性。但是,由于学生对“金属腐蚀就是被氧气等氧化”等化学腐蚀过程的认识根深蒂固的“负迁移”作用,很难接受电化学腐蚀的普遍性。为了突破这一教学难点,以学生已具备原电池的相关知识为切入点,设计“铁片与稀盐酸反应”与“铁、铜在同浓度稀盐酸中构成原电池的反应”进行对比,通过观察比较铁片腐蚀的速率,辅助铁-铜原电池工作原理的动画模拟,凸显电化学腐蚀。但是考虑到该实验耗时很长,教师可事先做好实验的录像剪辑,在课堂实验时播放。这种整合方法还可常用于学生实验活动的记录与问题讨论教学、化工流程等应用问题的教学等。

三、化学知识或规律的方法表征

多媒体教学的一大优点就是容量大、时效高,这一特点正是符合了我们对知识梳理(如可以形象直观地构建化学概念图等),寻求规律,也适合复习课等大容量教学的要求。技术手段的运用体现了科学方法的表征,可以有效地优化教学设计。

例如,人教版化学2(必修)元素周期律的教学是在学习了一些金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu)和非金属元素(如Si、Cl、S、N)的单质及其化合物的性质及“元素周期表”的基础上进行的。但由于本节课内容抽象,数据繁杂,理论性强,难度较大。为了突破教学难点,可用CAD辅助教学,引导学生完成教材“科学探究”的内容。先用CAD软件设计带有表格的坐标图,让学生根据相关数据在预习案的表格上作图研究元素原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的变化规律,并在课堂上将具有代表性的图表进行展示,质疑、讨论、交流。在此基础上,教师进一步演示相关CAD图像绘制(如下图等)。引导学生观察图象,得出结论,设计实验方案,进行分组实验和资料信息分析,完成实验验证,归纳出元素周期律。用直观形象的图表呈现抽象的理论知识,为理解元素周期律的实质做了铺垫。繁杂数据的处理转化为简单直观的图表,充分展示出信息技术在信息加工过程中的重要作用,是信息技术手段与化学教学的较深层次整合。

由此可见,信息技术与高中化学教学的整合的关键是整合角度的合理选择,这里尤其要注意防止走进误区,避免简单地滥用实验视频,搞“媒体轰炸”,与教学的核心内容分离或“画蛇添足”式的所谓辅助等现象的发生。总之,高中化学教学设计与信息技术手段整合的案例不胜枚举,只要选择合理的整合角度,信息技术在高中化学教学设计中将与化学实验一样,起着不可替代的作用。

参考文献

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【关键词】 高中化学;教学方法;激发兴趣;探究;反思

高中化学教学应在教学实践中根据学生的已有经验和心理水平,结合教材内容对引入的社会生活内容进行筛选并确定合适的结合点来开展教学,实施相应好的教学方法。

一、激发学生学习化学的兴趣

教师通过与本节课内容相关的奇闻、轶事、故事等作为一节课的开始,能活跃气氛,引发学生的学习兴趣。如在学习“甲苯”时,可以通过讲如下故事来引入新课:1912年至1913年间,德国在国际市场上大量收购石油,很多国家的石油商争着要与德国成交,有的还尽量压低售价,但是德国却只购买婆罗洲石油,并急急忙忙运到德国本土去,由此看来,德国人专购婆罗洲的石油,必然是别有用心的了。德国人安的是什么心?令人奇怪的是,揭开这个谜的并不是政治家,而是化学家。化学家在对婆罗洲的石油化学成份进行分析之后,马上警告世人说:“德国人在准备发动战争了!”化学家凭什么依据破了这个谜,得出这样的结论?教师反问道,然后说,大家要知道这个谜,今天学好了新课,就会知道的。通过这个小故事使学生对这一重大事件产生浓厚的兴趣,从而带着问题在教师的引导下通过探究最后得出结论,而这个结论也正好是本节课的重点知识。

在化学教学中,可联系生产、生活及科学实验的实际,提出一些学生热爱的,却一时难以解释或解决的问题,来激发学生的探索热情。例如,在学习元素化合物知识“硫及硫的化合物”时,关于“酸雨”、“环境保持”等内容,可引导学生自己查阅相关资料,再组织他们进行交流、评论,发表自己的见解。课堂上有的同学展示了从网上下载的很多图片,如“狮身人面像被腐蚀”、“酸雨过后大片农作物枯萎的景象”等,很是触目惊心。对于学生的这些表现,教师要抓住时机,及时进行评价,充分肯定他们强烈的环保意识、较广的知识面,表扬他们关心家乡、建设家乡和热爱家乡的这种强烈意识,鼓励他们在看到污染引起危害的严重性的同时要增强学好化学治理污染的决心,从而激发他们努力学习化学的责任感和使命感。

二、培养学生学习化学的自觉性

学生主动发问,比教师设疑、学生解惑更有意义,是学习过程中的一个飞跃,是积极思维的结果。在化学课堂教学中如何启发学生设疑并处理好“问”与“教”的关系,是一个值得研究的课题。首先,教师要善于设疑,注意创设有助于发现问题的情境。如,启发性强的演示实验极易将学生引入新的求知境界,在对现象的思考中必然会有所突破。例如,胶体内容是教学的难点,因内容本身较难引起学生的兴趣,以教师为主的叙述式讲授常常难以奏效。为改变这一被动局面,有的教师尝试实验激问的教学思路,收到较好的效果。

要培养学生学习化学的自觉性,在化学教学中,应培养学生的自学能力,可以具体化为两个方面:一是重视学生阅读能力的培养,指导学生掌握科学的阅读方法。二是着重对学生进行化学学习方法的训练。

三、开展与生活中化学知识相关的实验探究教学

化学实验是进行研究的重要手段,是培养学生动手操作能力的有效途径,在化学实验的基础上,学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维,从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度,以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材,组织探究实验活动,既培养学生学习化学兴趣,又使学生感受到化学在国民及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。

四、运用现代化的教学手段,提高教学效率

科技的发展,为新时代的教育提供了现代化的教学平台,老师除了采用对学生提问,分组讨论,要求学生查资料,写小论文等等传统的教学方式之外,还可以运用电化教学手段,如网络、投影仪、录音录像、制作多媒体课件。特别是制作复杂化学过程的演示动画,它除了增强对学生的吸引力,增加课堂的趣味性和视觉上的冲击以外,更重要的是可以表现客观事物和各种化学现象,能在短时间内展示事物的运动和发展的全过程,为学生提供大量而丰富的感性材料,突破传统教学手段在时间、空间上的限制,能将传统教学手段不能表现的许多现象和过程进行形象而生动的模拟表现,它是传统教学手段的补充和延伸,两者协调配合,就能取得更好的教学效果。学生学习分子、原子、分子的极性、原电池原理等概念时,实验很少,内容又较抽象,学生理解往往比较困难,如原电池原理,课堂演示实验结束后,学生仍然对于原电池放电过程中正、负两极电子得失顺序和电子、电流的运动方向等内容不甚了解,这时可利用计算机模拟其放电过程,整个过程相当直观有趣,学生易于接受。再如分子的极性判断,一直是高中化学教学中的难点,内容抽象,教师不易教,学生不易学,此时也可用软件模拟。从而使只能通过口头语言描述的抽象问题,变成动态的直观图示,有效加深学生的理解和记忆。

五、注重对课堂教学进行反思

这里包括两方面内容:第一、教师要引导和注意学生对知识的反思。帮助学生从原有知识模型的基础上,反思新知识提出问题讨论探究解决新问题建立新模型。通过教师提问,分段检测测试学生学习情况,及时调整教学策略。第二、对教学过程的反思。教学,不仅仅是一种告诉,更重要的是如何引导学生在情境中去经历、去体验、去感悟、去创造。教学过程中,学生常常会提出新的想法,有些问题还比较古怪,教师应借机引发学生开展讨论,给课堂带来一份精彩,给学生带来几分自信。更应利用课后反思去捕捉、提炼,既为教研积累了第一手素材,又可拓宽教师的教学思路,提高教学水平。

【作者简介】

张万荣(1968-)男,本科,陕西省西乡县第二中学高级教师.

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【参考文献】

[1] 体育游戏教材编写组.体育游戏[M].北京∶高等教育出版社,1996.

[2] 许峰.论体育游戏在体育教学中的运用[J].科技信息(学术版),2006(8).

[3] 徐小荷.浅析体育教学中体育游戏的运用[J].体育科技,2003(1).

[4] 陈丽娟.体育游戏在体育教学中运用[J].中国科技信息,2005(12).