对应用化学的认识和理解范文
时间:2024-01-31 17:49:46
导语:如何才能写好一篇对应用化学的认识和理解,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【摘 要】 本文针对高师应用化学专业分析化学教学现状和存在问题,论述了理论课教学和实验课教学的改革策略,指出理论课主要从优化重组教学内容,改进教学方法方面入手,实验课从完善教学环节、考核方法以及调整教学内容等方面入手,全面提高教学质量。
【关键词】 分析化学;应用化学;教学改革;实践
随着社会对人才的需求,各高等院校为了寻求良性发展,积极进行专业建设,改进人才培养模式。高师院校也顺应这一历史潮流,在原有的以师范教育为主的专业基础上,积极进行新专业的创办与建设。应用化学专业是介于化学与化工之间的应用型理科专业,以培养理工相结合的应用型化学人才为目标[1],近年来纷纷诞生于各高类师院校。分析化学是应用化学专业的一门基础课,主要是向学生介绍分析化学的基本理论和基本分析技术。由于特色办学的历史原因,高师院校传统的分析化学教学体系,对以培养应用性人才为目标的应用化学专业来说,还存在一些缺陷。本文总结了几年来学校应用化学专业分析化学教学改革的部分措施及成效。
一、分析化学的教学现状与存在问题
1、理论课教学
(1)基础理论部分比例偏多,内容繁琐。高师传统的分析化学教学程体系由于受师范教育的影响,重视理论技术的深度以及知识的系统性,在基本理论的安排上占有很大的篇幅。对酸碱、络合、氧化还原以及沉淀四大反应的平衡理论以及滴定分析法原理,系统而又分别独立地介绍,内容重复,不利于学生掌握它们的共性。加上课堂教学过于深刻细致,公式推导繁琐,知识点分散,对应用性和实践性知识介绍经常重视不足,不容易激发学生的学习,甚至对分析化学产生厌烦情绪,更谈不上培养应用性人才的目的。
(2)教学手段单一,学生学习效果不理想。在传统的分析化学课堂教学中,教师常采用讲述和黑板展示的教学模式,学生绝大部分时间是在记笔记,思考的时间很少。这种机械式的教学方式使教师成了传递讲义的工具,课堂失去了化学学科的趣味性,严重阻碍了学生的思维发展,不利于学生创新能力的培养。
2、实验课教学
《分析化学实验》是以通过基本操作技能培养,提高学生分析问题解决问题能力为目的的实践性很强的课程。现行分析化学实验教学存在如下一些问题:(1)学生操作意识不强,训练不够规范,技能掌握不牢固。(2)考核方法不完善,成绩评定主要依据平时实验报告和实验考试结果,缺乏操作过程的评价。忽视了对学生实际操作技能的考核,造成学生轻视实验操作、考试抄袭数据、任意涂改实验结果的不良现象,最终导致学生在分析化学实验课中“高分低能”现象严重,达不到实验课的培养目的。
二、分析化学理论课教学改革
1、优化整合教学内容,建立统一的理论框架
随着培养计划的调整,各个专业基础课的课时都在不同程度的压缩。针对应用化学专业的培养目标,首先对教学内容进行精选、重组[2]。例如:四大滴定可以重组为统一的滴定分析理论体系。首先提炼共性知识进行综合介绍。其次,再介绍四大滴定分析法的个性知识。使学生形成对知识的共性与个性的完整统一。对酸碱、络合、氧化还原滴定部分内容进行精简,对沉淀滴定内容要压缩。对特别繁琐的公式,对应用化学专业来说,课堂可以略去推导,直接给出结论,其推导过程可以让学生自学了解。整个知识点的介绍以突出实用性为趋向。
2、改进教学方法,提高课堂教学效果
(1)注重新课的导入。“良好的开端是成功的一半”,第一节绪论课是关键,教师必须设法使学生对这门课产生兴趣。通过介绍分析化学对人类进步的巨大贡献,结合当今的社会热点问题,如能源、环境、食品安全、人类健康等问题,介绍身边具体的生产生活问题,如食用白醋的测定、自来水硬度的测定等等,让学生明白化学是从分析化学开始的,分析化学是最具应用性的一门学科,几乎遍及我们的衣、食、住、行。如果能引导学生从分析化学的角度来看待身边观察到的现象,就会使分析化学变得有趣。学生对分析化学一旦产生了兴趣,在授课中我们就能体现到分析化学向现实生活的倾向,那些枯燥无味的公式和理论也就成了学生揭示生活奥秘的工具,从而激发了学生的学习动力。
(2)灵活采用多种教学方式。运用多媒体教学,增加课堂信息量。对分析化学理论课来说,板书教学是多数教师常用的教学方式,特别是对于某些重要公式的推导,具有一目了然的效果。但对大学课堂来说,板书教学传递的信息量偏少,给学生创造记笔记机会的同时,也潜意识地削弱了学生在课堂上对知识的接受能力。借助多媒体教学,可以将某些用语言不好描述的内容,以图文并茂的形式展现出来。比如,滴定终点前后溶液颜色的变化、指示剂的变色范围等等,让学生一看就明白,并且印象深刻。还可以选用和生产生活实际相关的分析化学应用实例图片,能够有效激发学生兴趣,让学生感受到分析化学就在身边,人类生活离不开分析化学。
采用对比教学,,提高教学效果。笔者多年对学完分析化学的学生进行调查得知,大部分学生认为分析化学知识点多而分散,公式记不准,课堂听懂了,课后不会用。这就要求教师在讲相关问题时,要注意采用对比教学。例如四大滴定分析法本质上存在共性,但由于依据的滴定反应不同,而导致滴定体系中变量的不同。通过对比教学,对滴定曲线、滴定原理、以及终点误差计算等的共性及个性就容易理解和记忆了。再例如,络合滴定中的金属离子和EDTA的各种副反应系数的计算,看起来有4个独立的公式,其本质上可以按一个公式记忆:(被考察对象;为副反应影响因子;为络合比)。对例题的讲解也要使学生达到触类旁通的效果。否则,学生只会“一叶障目,不见森林”,分析问题解决问题的能力得不到提高。对比教学法有利于学生在掌握知识时、触类旁通,提高对知识的应用能力。
注重章节教学内容的及时总结。知识点多、公式多是分析化学课的特点,也是学习的难点。学生经常记公式不准确,知识点掌握不牢固,也是历来分析化学教学普遍存在的问题。除了课堂采用对比等教学方法提高教学效果外,教师还应带领学生对每一章节学完后的教学内容及时进行总结,将重要的公式、知识点罗列出来,理顺它们之间的联系,让学生沿一条线把它们串起来,由此及彼,加深印象,有利于学生课后的自主复习。
三、实验课的教学改革
分析化学是一门以实验为基础的科学,分析化学实验课是培养学生素质与实践能力的一个重要途径[3]。现行实验课由于在教学环节以及考核等方面不尽完善,对以基本技能掌握为必备能力的应用性人才的培养极为不利,改革势在必行。针对存在问题,笔者教研室进行了以下两方面的改革。
1、调整教学内容,引入实际应用性和综合设计性实验
分析化学是应用性很强的基础课程,分析对象在现实生产、生活中随处可见,将这些分析对象引入实验课教学,可以拉近学校理论教学和实际应用之间的距离。例如,白醋中HAc含量的测定,补钙制剂中钙含量的测定,工业混合碱的测定,废水中重金属铬的测定等实验项目,都是现实生活中大家较为关注的与生产、生活以及环境息息相关的问题,引入这些实验内容,既能激发学生的学习兴趣,调动学习积极性,又能使学生认识到理论到实践其实就是一步之遥。在实际样品分析中,学生除了要掌握相关的基础理论和正确的基本操作方法以外,更深刻的是学用结合,能够提高分析问题、解决问题的能力,对应用性人才的培养十分有效。由于在验证性实验中,学生按照操作步骤“照方抓药”,在教学中的主体作用不能得到充分发挥,不利于学生的独立思维能力、实践能力的培养[4]。因此,适当减少原有验证性实验项目,增加设计性实验。让学生自己独立设计实验方案,独立进行实验操作,在教师的指导下解决实验中出现的问题,充分发挥学生在实验中的主体作用,锻炼和培养学生的创新能力。并且学生通过设计和实际操作,可以发展多种综合素质。
2、完善教学环节,严把教学质量关,强化训练基本操作技能
分析化学研究物质的关键是准确获得物质的“量”,每一步实验操作的误差都会传递到分析结果中。因此,基本操作技能的规范性是关键,直接影响分析结果的准确性。据此,我们从完善实验课教学环节、严把教学质量关入手,突出强化基本操作技能训练。
首先采取实验课前,教师必须对每个实验认真进行试做,并给出验证性和综合性实验的试作结果。这样使教师不但能胸有成竹地及时解决学生实验中可能出现的突发现象,而且还为批改实验报告、评价实验课效果提供了数据参考。其次,实验课中,要从各方面强化学生的操作意识。包括台面的布局、仪器洗涤到样品的称量、溶解、转移、定容、滴定以及数据处理、结果报告等各个环节都严格按照实验操作规范要求进行规范化的训练,并将每一步的操作要领作为将来考核的知识点。要求学生一丝不苟,认真对待,任何一点疏忽就会使实验数据变得毫无意义,前功尽弃。同时教师要做好逐项检查工作,对难度大的实验,要反复演示指导,对动手能力差的学生要手把手指导,使学生的操作达到规范化。整个实验就是一个严谨的工作作风和实事求是的科学精神的培养过程。最后,教师在课后批改实验报告时要在学生的报告中写上本次实验的标准值(即教师的试做结果),引导学生对本次实验进行自我评价和误差原因分析,培养学生严密的科学研究能力,为后续课程以及将来的实际工作打下良好的基础。
3、完善考核方法
针对分析实验考试中出现的考核内容不全面,学生重视不足等问题,我们从考试形式、考试管理以及成绩评定等三方面完善考核方法。(1)实验考试实行笔试+操作考试两种方式。笔试主要考核学生对实验基本常识、基本原理和基本方法的掌握程度。技能操作考试是实验考试的核心部分,以既突出考察基本操作技能又突出测定结果准确度为原则,实行每个学生各持不同的样品,杜绝传统考试中所有学生持同一总体来源样品而造成的抄袭和涂改数据的现象;在内容上选取操作技能要求高,操作项目较全的实验,分操作和实验结果两部分评定操作考试成绩。其中操作部分从仪器洗涤、天平称量、移液和转液、滴定操作等四方面去考核。每一环节都设定科学而又具体的评分标准,占到总操作成绩的40%;实验结果结合数据记录的科学性,按误差大小去评分。操作分+结果分即为操作考试成绩。(2)在考试管理上实行全员出动,共同参与,责任到人,标准到位。由原来教师一人负责,统管全班、全程的考试管理方法改为教研室全体任课教师、实验教师、实验工作人员共同参与,每人分包几个学生,严格按照规范标准对各个环节进行鉴定、监督和指导,指出问题所在。最后集体评定给出操作分。(3)实验课考试总成绩评定通过“操作成绩+笔试成绩+平时成绩”三方评价。操作成绩一般占总成绩的50%以上,结合笔试(30%左右)和平时成绩(20%左右),全面客观真实地评价学生的实验成绩。
改革后的分析实验课考试方法,严密细致,考核内容全面,虽然增加了教师的工作量,但能够如实反映学生学习成绩,科学评价学习效果。同时也能引起学生对分析实验课的高度重视:“平时打好基本功,考试才能到高分”,确实能达到实验课的培养目的,学生的动手能力和对知识的应用能力得到了加强。该套考核方法曾得到本院其它实验课程的效仿和尝试。
四、成效及展望
通过这一轮的教学改革,极大地提高了学校应用化学专业分析化学的教学效果。学生学习分析化学的积极性和主动性得到提高。分析化学课堂不再存在学生缺勤现象;毕业论文设计中有关分析测试应用研究的选题率逐年增加;毕业论文的质量也比以前有所提高,相当一部分被后续正式发表;有关在分析化学专业方向考研的人数也逐年上升;在历届省级以上各类化学技能竞赛中,学院参赛学生屡次获奖。从用人单位对毕业生的评价中,反映了实施课程改革教学的毕业生工作实践能力强,成绩显著。这些足以说明了我们分析化学的教学改革取得了一定成效。
然而,对于高师新办的应化专业来说,教学改革是一个长期的过程,我们只是开始了万里长城第一步。在今后的教学中还需进一步促进教学手段的多样性和现代化。同时,要进一步加强实践课教学与理论的结合程度,为学生提供大量的参与实践活动的机会,真正做到在学校学习就和在工作岗位一样,也只有这样才能为我国经济发展培养合格的高素质的应用性人才。
【参考文献】
[1] 钟平.高师应用化学特色专业的建设与实践[J].江西化工,2010.3.
[2] 潘路,王凤武,鲍霞,魏亦军.化学化工类应用化学本科专业复合创新型人才培养模式初探[J].中国高新技术企业,2010.10:82.83.
[3] 陈龙,亓昭鹏,王溪溪.化学化工类应用型本科专业学生实践能力培养初探[J].科技信息,2010.11:433.434.
[4] 宗水珍.应用化学专业分析化学实验课程改革的初步探索与实践[J].常熟理工学院学报,2009.19(4):51.53.
篇2
关键词: 教学理念;实验探究;激发兴趣;科学素养;科研能力
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)08-0200-02
0引言
在实施新课标的教学过程中,作为化学教师,不仅参加了化学新课程的培训学习,更是亲身参与了新课标下化学课程的教学。在近些年的教学实践中,感触颇多。以下就是自己的教学过程中的一些体会和思考。
1认真学习研究课程标准,努力更新教育理念
高中化学课程由8个课程模块构成,分为必修(2个)、选修(6个)两类。必修课课程的设计,旨在促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面全面发展,注重学生科学探究能力的培养,提高学生的科学素养和人文素养,为学生的终身发展奠定基础。因此,要求我们化学教师顺应时展的需要,在教学中全面实施新的课程理念,为了每个学生的发展,以培养学生丰富多彩的人格为己任,释放学生思维的自主性和创造性,增强学生学习化学的积极性,让每一个学生的个性获得充分发展。因此要把握好知识内容的深广度,而大搞“题海战术”,走“应试教育”的老路,会使学生负担过重,妨碍学生个性发展。在教学过程中,教师要将“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三个维度的课程目标结合为一个有机的整体。即在教学过程中不仅要让学生掌握化学基本知识,获得化学基本技能,而且要重视引导学生在学习探究的过程中学会发现化学问题、解决化学问题的方法,在获得化学技能的过程中培养学生的创造性思维能力。并且让学生在化学学习中体验化学的兴趣、魅力所在,科学探究的艰辛与喜悦,并且将所学化学知识应用于生产生活实际,不断树立科学的世界观,增强社会责任感,真正让学生得以全面发展。
总之,依据化学新课程教学理念,要坚持以探究为主的教学方式,积极创造条件使学生在知识技能、过程方法、情感态度、价值观等方面得到全面发展,潜能得以充分的激发,个性完全得以施展。
2注重培养学生化学学习的兴趣,保护学生化学学习的积极性
兴趣是一种力求认识世界、渴望获得文化科学知识的意识倾向,能推动人们去寻求知识,钻研问题,开阔眼界,它也是一个人走向成才之路的一种高效能的催化剂。因此,在新课程教学中,必须调动一切因素,积极激发学生学习化学的兴趣。
2.1 在实验中展现化学的魅力,激发学习化学的兴趣化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验具有独特的教育教学价值。生动形象、剧烈奇幻的实验最能吸引学生的注意,激发学生的学习兴趣,化学实验教学是完成“三维”目标最重要的也是最有效的途径。化学实验教学的变革与创新是化学教育、教学改革永恒的主题。原来的化学演示实验都是由老师演示,学生观察,归纳得出结论。学生是被动的,没有积极的思维过程,更谈不上创新。新课程实验教学要求把原来的教师演示实验转变为激励学生动手的探究式实验,老师要从观念上彻底转变为引导、协作和点拨学生做好每个探究实验,当教师把演示实验变为由个别学生到教成的探究实验时,学生情绪高涨,课堂气氛立即活跃起来,个个都跃跃欲试,都想亲自动手参与实验。学生的思维完全被吸引在学习中,注意力更加集中,观察,思考,讨论。这时教师作为一个引导者,适时抓住时机,就学生观察到的现象,分析的思路以及得到的结论进行交流,同时让学生也体验,理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,形成良好的情感、态度和价值观,提高学生的科学素养。在整个教学过程中学生会对实验的装置等提出自己的看法,即使不成熟,也是创新的源泉和动力所在。当然,参与课堂演示实验的学生毕竟只有一小部分,因此还应重视学生的分组实验课。如果说老师的演示实验生动有趣,那么,让学生亲自动手进行实验探究就更加富有趣味性和挑战性。教学中应积极创造条件,让学生尽可能的多做分组实验,满足学生这种迫切的心理需要,进一步激发学生学习化学的兴趣。
2.2 多鼓励表扬学生,促进学生的个性化发展因为每个学生的成长都是多元化的,他们需要在多元化的选择中实现个性化的成长,整个民族才能拥有多样化的人才和全面高素质的人才,整个社会才会呈现鲜活的局面,充满生命的活力。学生的基础知识、理解能力及课堂接受能力是不一样的,作为老师既不能一刀切,也不能两极分化地去对待。差生是长期的问题积淀形成的,受非智力因素的影响,作为老师要平等的关爱他们。《课标》十分重视教育教学要尊重和满足不同学生个性发展的需要,根据学生个体差异性,运用多种教学法方式和手段,对不同层次的学生提出了不同的知识要求。对于基础好的学生,教师应当给予他们更多的锻炼机会,以进一步激发他们的求知欲望,调动他们学习的积极性,培养不断进取的学习态度;对于基础一般的同学,对它们一点点的进步老师要及时给予肯定,鼓励他们循序渐进,在成功中培养学习兴趣,提升学生的自信心,使之一次次地品尝到成功的滋味,长期封锁的闸门一旦打开,思维的火花就会被点燃,学习的劲头由此产生。因此,依据学生的个性差异,及时给学生给予鼓励表扬,并长期做下去,也许会改变一个学生的一生。
3重视化学与现代社会、生活的联系,拓宽学生视野,培养和提高学生解决实际问题的能力
新课标指出:在实践中增强学生的社会责任感,培养学生热爱祖国,热爱生活,热爱集体的情操。引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响,理解科学,技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度;培养学生的合作精神,激发学生的创新潜能,提高学生的实践能力。知识的积累,智力的发展,能力的提高,重在应用。学生的化学素质不仅在于其掌握化学知识的多少,也不仅仅在于其能解多少化学难题,更重要的是看他能否运用化学知识去理解、解决生活中的化学问题,去学习新知识以适应社会发展的需要。因此,在化学教学中应紧密联系生活、生产、科技等方面的知识,提高学生应用化学知识解决实际问题的能力。
首先,挖掘教学资源,把化学与学生鲜活的日常生活结合,例如在学习必修1《硫的氧化物》时,可以让学生算一算所居住的城市一年由于煤燃烧向空气中排放的SO2,对照空气质量日报,认识二氧化硫的危害,形成酸雨的量,酸雨对自然界的危害,如何治理等问题,树立学生的环境保护意识。再如学习《金属及其化合物》时,可向学生介绍金属元素与人体的健康问题,常见的有害金属元素铅、汞等对人体的危害,温度计中的汞撒落后的处理等等。化学教学来自生活,回到生活,源于生活,高于生活,使课堂与生活血肉相连,这样才能体现课堂教学的生活性,实现生活即教学,教学即生活,也才能达到“给知识注入生命,知识因此而鲜活,给生命融入知识,生命因此而厚重”的境界。其次,让学生了解化学对现代社会的影响,了解化学在现代科学技术、生活中占有的重要地位。从新材料不断研制运用、新能源广泛使用、航空技术、海洋生物工程、食品添加剂、食品污染等领域富有知识性、趣味性的材料,扩大学生的科学视野,激发他们的求知欲,增强他们应用化学知识认识自然、认识社会、促进社会发展的自觉性和使命感。再次,教学中应注重培养学生的实验设计能力与创新能力。培养学生的创新精神和实践能力―教学根本性变革的主要方向和重点。从民族伟大复兴看,创新是灵魂,教学改革必须让这一灵魂真正存活在课堂教学中。美国学者,哈佛大学著名的教学论专家达克沃斯,把她的导师皮亚杰的理论创造性地转化为教学价值论。她的教学价值论是,“课堂教学必须建基于每一个学生的独特性中,教学的价值就是帮助学生在原有观念的基础上,产生新的,更精彩的观念”。她还认为,“每一个人的观念是其智力的核心”。达克沃斯的这一观念本身就是相当独特的、精彩的,对我们的最大启发是,培养学生的创新精神,重点是培养学生创造性思维能力和创造性人格。教师可以有计划地给学生安排一些探索性的实验题目,在教师的指导下,让学生自己设计实验方案,选择仪器,组合装置,记录实验现象、分析数据,得出结论并完成简单的实验报告,例如让学生设计实验证明海带中含有碘元素,利用苹果、柠檬或番茄等制作水果电池等,以培养学生的探索能力和创新精神,提升学生的化学科学素养。
4加强学习,重视教学科研,不断提升自己的科研素养
教学科研是对教学实践中积累的经验或遇到的问题,运用教学理论加以总结、提升,寻找对应策略,用来指导教学实践活动的过程,是教师专业发展的不竭动力和源泉。在实际教学实践中,会有许多的问题,需要我们潜心思考,研究,把教学科研和教学实践结合起来反复总结,最后这些研究成果内化为自身的素养,只有不断地思考,不断地学习,不断地实践,才能让自己的教师生涯永葆创造激情和理想追求。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]冯新平.中学化学教学参考[J].化学教师的基本素养,2008,12.
篇3
(1)封面封面由文头、论文标题、作者、学校名称、专业、年级、指导教师、日期等项内容组成。
(2)内容提要与关键词内容提要是论文内容的概括性描述,应忠实于原文,字数控制在300字以内。关键词是从论文标题、内容提要或正文中提取的、能表现论文主题的、具有实质意义的词语,通常不超过7个。
(3)目录列出论文正文的一二级标题名称及对应页码,附录、参考文献、后记等对应的页码。
(4)正文正文是论文的主体部分,通常由绪论(引论)、本论、结论三个部分组成。这三部分在行文上可以不明确标示。
(5)注释对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明,注释采用脚注形式。
(6)附录附属于正文,对正文起补充说明作用的信息材料,可以是文字、表格、图形等形式。
(7)参考文献作者在写作过程中使用过的文章、着作名录。
4、毕业论文格式编排
第一、纸型、页边距及装订线毕业论文一律用国家标准A4型纸(297mmX210mm)打印。页边距为:天头(上)30mm,地脚(下)25mm,订口(左)30mm,翻口(右)25mm。装订线在左边,距页边10mm。
第二、版式与用字文字、图形一律从左至右横写横排,1.5倍行距。文字一律通栏编辑,使用规范的简化汉字。忌用繁体字、异体字等其他不规范字。
高中化学教育课程中绿色化学的实施
摘要:高中化学的课程目标之一就是培养学生的科学素养。随着环境问题的凸显,作为科学素养的一部分,绿色化学理念应该为学生所接受并内化。这就要求教师在高中化学教学中涵盖绿色化学理念,主动创设情境,立足实验,在课堂中渗透绿色化学理念,并对学生的绿色化学理念进行评价。
关键词:高中;教育;绿色化学
一、高中绿色化学教育目标
绿色化学是用现代化学和化工生产技术,消除或减少对人类健康、生态环境有毒的原料、催化剂、试剂和溶剂的使用,不生产有毒有害产物、副产物和废物的一门新兴学科,其宗旨是实现有害物质零排放,从源头上防止污染、保护环境。对于高中化学教育而言,绿色化学教育已经成为了不可或缺的组成部分,其教育目标具体包括以下方面:
1、知识与技能。理解绿色化学概念、原则,了解绿色化学诞生与发展,认识生产生活中的绿色化学现象;学习绿色化学的研究方法,掌握化学实验基础知识与技能,能够完成简单的绿色化学实验;理解绿色化学与其他科学之间的联系,能够运用有关知识和方法解决绿色化学问题。
2、过程与方法。在探究绿色化学问题的过程中,理解绿色化学意义,学习科学研究方法,培养团队合作精神,增强科学探究能力;掌握获取、加工绿色化学信息的方法,能够提出具有探究价值的绿色化学问题,提高自主学习、自主思考、自主探究绿色化学知识的能力。
3、情感态度与价值观。培养学习绿色化学的兴趣,激发参与绿色化学宣传与科技活动的热情,感受绿色化学与自然、社会之间的和谐发展关系;增强将绿色化学知识应用于实践中的意识,能够合理判断与绿色化学有关的社会和生活问题;关注与绿色化学密切相关的热点问题,树立绿色意识和可持续发展观念,主动承担起学习绿色化学的责任,强化保护环境和造福后代的使命感。
二、绿色化学在中学化学教学中的实施途径
1、主动创设情境,善于利用教材素材。教师在教学时,应以主动创设的或者教材中的生活化情境或问题为中心,通过主动探究式教学,鼓励、引导学生主动建构绿色化学理念,比如可以把绿色化学的理念渗透在元素化合物教学中。如在卤素教学中,教师可组织学生讨论氯气用于自来水消毒的利弊;在高分子材料的教学中,教师可以以废旧塑料的再生利用为例,让学生认识到化学对废旧物资的综合利用的作用,讨论其可能的途径。通过这些活动渗透绿色化学思想,学生经常了解及关注身边的环境问题的热点,从而提高其深入了解的兴趣,培养学生的危机感和紧迫感,并将其所学知识运用到生活中,培养学生防止污染、关注人类生存发展的责任感。
2、立足实验,渗透绿色观念。化学是一门以实验为基础的自然学科,实验是化学教学的关键所在,所以实验教学是培养学生绿色化思想的重要手段。中学化学实验中存在一些问题:一是大部分实验的药品用量在教材中都未明确量化,都是用“适量”、“几滴”等笼统的词语限定,而中学生做实验时好奇心比较重,无法准确地把握实验药品的实际用量,所以造成药品的损失,甚至可能造成污染。二是实验的产物有毒。所以要对化学实验进行调整,要定量,实验室明确告诉学生药品的用量情况,这样既可提高实验的科学性,又可为实验操作规范化奠定基础,更是减少环境污染的重要保证。三是让学生根据有毒物质的性质,探究针对该种物质如何进行回收与处理。对于实验可以进行细节上的优化和处理,使得实验更绿色化。例如在萃取操作的演示实验中,由于溴的挥发性强,毒性大,而碘的毒性较小,可以将四氯化碳萃取溴水改为萃取碘水。在铜和浓硝酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝,这样就可以控制反应的进行,当实验结束时可以及时将铜丝取出,减少空气污染。演示白磷和红磷着火点对比实验时,该实验反应发生时燃烧物易爆溅并且燃烧时有大量白烟产生且有毒等,实验时在铁片上方罩个玻璃罩,取用的药品也要尽可能少。由此可见,在实验时,要确保实验的安全及环保问题。另外,教师要引导学生从不污染环境、不吸入有毒烟雾及安全和便于观察等角度出发讨论、分析,共同改进完成实验,培养学生的安全意识、环境意识及绿色化理念。
三、循环使用化学试剂、充分利用反应产物
绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,所以,我们应该应用化学的处理方法,充分利用现有资源及反应产物。这不仅从源头上防止了污染,而且增加了经济效益。例如:在中学化学实验用CO还原Fe2O3的实验中,如果将反应后的混合集体(含未反应的CO)直接释放到空气中,既浪费了资源,又污染了空气,产生了新的隐患。如果进行循环利用,就能达到节约化学资源和保护自然环境的目的。在实验工作中,用绿色化学的思想来指导,更能有效地防止污染。
四、妥善处理化学实验中的废弃物
在中学化学实验中,大部分实验的药品用量在教材中都未明确给出限量以致学生很难把握药品的实际用量,这样既影响实验的科学性和实验效果,又会造成药品的浪费,还会对环境造成一定程度的污染,也不利于培养学生的规范化操作。若将药品规定了用量和浓度,既方便施教,又方便操作,更易让学生接受、观察和记忆,从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,同时节约药品,减少环境污染。教师实验教学过程中,限定用量,把好的经验传播给学生,妥善处理化学实验的废弃物(回收、无害化处理),加上正确引导,既提高了实验的科学性、为实验操作的规范化奠定了基础,又培养了学生良好的实验习惯、使学生学到实际应用技术,同时也增强了学生的环境保护意识,作为减少环境污染的重要保证。
参考文献
[1]董量耀.中学绿色化学教育实施策略探讨.化学教育[J].2002,11.
[2]吴光才.中学化学实验绿色化的探索[J].南平师专报.2001,02.
[3]张婉佳.中学绿色化学教育的思考与探索[J].上饶师范学院学报.2001,12.
篇4
关键词:自主学习能力;有机化学;课程体系;教学方法与手段
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)01-0115-02
有机化学是农业院校许多专业重要的基础课,尤其是对于中药学、环境科学、食品科学、植物保护、应用化学、生命科学等专业,有机化学更是占有极其重要的地位。掌握有机化学的基本理论、基本知识和实验技能,对学好后续的专业课都有很大帮助[1]。但是,由于有机化合物数目庞大,反应类型众多,反应机理复杂,许多学生对这门课程望而生畏。因此,如何引导学生系统地学好这门课程是有机化学教学面临的重要课题。当前,为适应时代的发展提出了“终身学习”和“自主学习”的理念,自主学习是学习的最高境界[2]。因此大学教育的使命不只是传授有限的知识,更重要的是帮助大学生普遍养成自主学习能力。因此,本文将笔者在有机化学教学中培养学生自主学习能力的一些探索、实践和体会总结如下,与大家交流分享。
一、精选教学内容,构建合理课程体系
在当前农林类高校,基础课程的学时数日益减少,而课程的知识却在更新和增加,因此教师必须结合专业特点和学生接受能力精选教学内容,构建合理的课程体系。本着“少而精,博而通”的教学思想,教学抓住基本内容、突出重点、教深教透,使学生能举一反三,触类旁通,融会贯通。例如结合本校中药学专业特点,选用吉卯祉主编的全国高等医药院校规划教材《有机化学》[3],此教材突出中药学、药学特色,在各类有机化合物的举例中尽量采用药物为例,且在各章节后附加与本章对应的代表性化合物。此教材将内容分成有机化学基本概念和各类有机化合物两部分。基本概念部分阐述有机化学基本理论知识,其中电子效应和立体效应是重点,是贯穿各个章节的主线;各类有机化合物部分则介绍各类有机化合物的结构、命名、性质、制备和有关反应历程等。在具体教学过程中,考虑学生的基础和接受能力,对教学内容的讲授顺序进行调整,如将“立体化学基础”这一章的内容分散到不同章节中讲解,构象异构在讲烷烃和环烷烃时介绍,顺反异构放在烯烃讲解,对映异构放在芳香烃后独立一章讲解,这样把复杂难理解的知识点分散开,避免学生学习起来吃力,厌学。另外,重点讲授与中药化学关系密切的糖类、含氮化合物和杂环化合物3章内容。简要介绍一些天然化合物的基本结构,如甾体的母核、萜类、蒽醌等,为学生后续专业课学习奠定基础。
二、联系专业知识,提高学生学习兴趣
课堂教学是学生获得知识的主要途径之一,是影响教育教学效果的主要因素之一[4]。传统的课堂教学多是注重知识的理论性和逻辑性,忽视了课程知识与实际生活、生产实践的紧密联系,使学生学习而不会用。在讲授有机化学课程的各个环节,联系专业特点,提高学生学习的动力。例如,在绪论的讲解,首先采用回忆复习法,提问学生“你还记得哪些学过的有机化学知识?”,根据学生的回答,教师将内容分类分块写在黑板上,在此基础上总结有机化学将要学习的内容,这样就使学生对有机化学的一些基本知识、结构框架有所了解。向学生说明有机化学的特点,学习方法,减轻学生对有机化学学习的恐惧,使学生“乐学”。其次,引导学生思考“有机化学的研究对象是什么?日常生活中与有机化学相关的事物?对于自己的专业有多少了解?”等,通过提问与总结,使学生了解学习有机化学课程的必要性和重要性,从而“想学”。在授课过程中根据不同知识点融入专业知识,使学生了解有机化学知识在专业学习中的地位,知识点也由浅到深,由简到难。如对于环境科学专业学生在讲解酚时会留给学生作业“污染水中酚的测定及处理”,讲授胺类物质前,让学生查阅“为什么婴幼儿奶粉会掺加三聚氰胺?”等,而对中药学和食品科学专业学生的教学过程中介绍“酚的成酯反应时,以解热镇痛药阿司匹林的合成为例;在讲羧酸的酸性时,联系酸性天然产物一般先用碱水液提取,再加强酸使有机酸性物质游离出来”等,从而激发学生学习的兴趣,其自主学习能力会逐渐提高。
三、突出重点,使知识结构网络化
要使学生在有限课时内掌握纷繁复杂的有机化学众多知识点,教师必须熟悉教材,善于归纳总结,抓住重点,将知识点串联进行分析,使知识结构网络化。对于基本概念和基础理论,教师要在课堂上反复强调,反复应用;而对于一般性知识如化合物的命名和分类等,只需作简要讲解。教师要善于运用立体化学、电子效应这条主线,对各类有机化合物作结构分析,进而指导学生学习化学反应。这样使学生能清晰了解有机化学反应中的规律,进而轻松掌握各章节内容,也培养了学生归纳总结和举一反三的能力。
四、合理布置作业,使学生学会分析解决问题
有机化学课程要讲授的内容多,学生往往是听课时明白了,而课下很快又忘记,因此教师在讲解过程中要多举例子。有机化学课程学时少,因此课后要精心布置作业,使学生在完成作业的过程中锻炼如何运用有机化学知识,同时也逐渐学会如何记忆和掌握有机化学知识,渐渐学会自学。对于所留习题无时间讲解的,教师将分析、解答过程及结果给学生参考,并且建立课程网站和联系群等与学生交流。
五、改进教学方法与手段,提高教学质量
有机化合物结构复杂,理解时比较抽象,但是系统性很强。所以在教学过程中一定要充分运用类比法、归纳式、启发式、逻辑推理法等教学方法[5]。在教学中减少大课精讲细教的时间,留给学生足够的探索空间和时间。
采取板书、模型演示、多媒体等教学手段有机结合,提高课堂效率。板书可以使学生掌握复杂的结构和有机反应机理的写法,对于来龙去脉更清楚。多媒体教学通过图形、文字、动画等使有机分子的结构形象、直观,不仅激发学生学习兴趣,也可加强其感性认识,同时也使教师有更多时间专注于知识讲解和与学生间互动交流。如将银镜反应、糖的显色反应等一些特殊反应现象的实验影像放在课件中,使枯燥的化学反应变得生动。搜集和筛选与课程有关的网络上的优秀教学资源,以及教师根据本校学生特点制作的课件、教学录像等资源放置在有机化学的精品课程网站上,或者将信息获得和使用方法交给学生,让学生根据自己的情况自由去选择学习,做到因材施教。
六、改革考评方式,体现学生自主学习结果
将有机化学课程考核分为三部分,一是平时成绩占20%,平时主要考察学生出勤、课堂讨论、课外作业、课堂测验等,以调动学生认真对待课堂;二是期中考试占30%,在课程中期采用开卷考试,学生可以带教材,也可以带参考资料,既检验了学生对基础知识的掌握程度,也使学生对自己的学习情况有一个认识,做出评价,从而思考自己的学习方法是否合适,以便在后面的学习中进行合理调整;三是期末考试占50%,采用闭卷考试,考察学生对知识的理解和掌握。通过多元考核方式使学生逐步掌握有机化学的基本知识和技能,体现了学生自主学习的结果,也培养和提高了学生的自主学习能力。
总之,大学生自主学习能力的培养是一个日积月累的复杂过程,需要教师在教学过程中要不断探索,多角度、深层次的研究大学生自主学习与教育模式之间的关系,在教学实践中为学生营造出良好的学习氛围,因材施教,帮助学生正确定位。这一切需要教师付出更多的时间和精力,教师要真正做到爱教育事业、爱学生、尊重学生、接纳学生,一切为了学生。
参考文献:
[1]万福贤,董静,贾寿华,等.农科有机化学课程建设的探索与实践[J].大学化学,2009,24(3):37-41.
[2]王兰.浅探大学生自主学习能力的培养[J].文学教育,2013,(12):88-89.
[3]吉卯祉,彭松,葛正华.有机化学[M],北京:科学出版社,2009.
[4]张林,罗来珍.工科院校公共数学类课程的教学改革与实践化学教育[J].教育教学论坛,2016,(20):124-125.
[5]朱久进,敏,徐云兰.高校有机化学理论教学的探索和实践[J].化学教育,2013,34(5):47-48.
Study on Organic Chemistry Teaching Based on Students' Self Regulated Learning
ZHAO Shu-Jie,LI Ming-tang,HONG Bo,ZHU He
(College of Resources and Environment,Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)
篇5
一、实验激发兴趣 让学生乐于学化学
古今中外,凡有成绩者无不对自己所从事的事业有着浓厚的兴趣,兴趣推动着他们孜孜不倦地追求而取得成功。学生只有对学习化学感兴趣,才能把心理活动指向集中在学习化学上,才能使感知活跃、注意力集中、观察敏锐,才能激发和强化学习的内在动力。
第一周的绪言课上为激发学生学习的兴趣,教师可补充一些演示实验,如自制果冻、变色反应、烧不坏的手帕等。为了让学生更好地掌握化学实验基本操作,可以布置学生利用家里的日用品练习一些基本操作,如固体药品、液体药品的取用,如何用排水法收集呼出气体等。结合教材内容到第五周指导学生做一些家庭小实验,如鸡蛋跳舞(即将一个生鸡蛋放在倒有白醋的玻璃杯中);自制炭黑;将旺旺雪饼或波力海苔中的干燥剂放入水中,观察是否放热等。
二、掌握化学用语 让学生勤于学化学
初三化学中掌握化学用语是关键,化学用语包括元素符号、化学式、化合价、化学方程式等,掌握化学用语是培养学生化学修养的关键。而掌握化学用语的关键一靠理解,二靠熟记。理解即学会化学用语的书写规律,如元素符号通常用拉丁文名称的第一个字母表示,当第一个字母相同时,用第二个字母来区别。故“第一个字母要大写、第二个字母要小写”。每种元素有对应不同的元素符号,必须要通过熟记才能牢固掌握。由于初三化学中需要熟记的化学用语很多,为了分散第四单元中元素符号、化合价、化学式等有关化学用语的教学难点。也为了加强学生对学习化学用语的感觉。开学第一天教师就要教学生认识1~18号元素的名称和符号。在此基础上,再认识教材表4-3中的其他元素名称和符号。
到第三周在记忆了元素名称和符号的基础上,可以给出教材中已经出现的一些物质,如氮气、氧气、水、二氧化碳、氧化汞、五氧化二磷等的化学式让学生熟记。第六周在全年级开展元素符号和化学式的竞赛。要求人人参加,对于不同层次的学生提出不同的要求,做到每班有人得奖,得奖的面可以广一些,奖励以精神鼓励为主,可以把得奖学生的名单用红纸打印出来,贴在学校的橱窗内或给学生发奖状等。通过近两个月的努力,学生能熟练掌握元素符号、化合价、化学式,为下面学习化学方程式打下了坚实的基础。
三、综合实践活动 让学生在做中学化学
著名教育家陶行知早就提出“做中学,学中做”理论,实践能力不是通过书本知识的传递来获得发展,而是通过学生自主地运用多样的活动方式和方法,尝试性地解决问题来获得发展的。从这个意义上看,综合实践活动的实施过程,就是学生围绕实际行动的活动任务进行方法实践的过程,是发展学生实践能力和基本“学力”的内驱。
第三周结合教材P33上的调查与研究“关心空气质量”,指导学生通过调查研究完成一份关于空气质量的调查报告。具体做法为:指导学生通过观察、查阅报刊杂志、上网、询问长辈等方式搜集有关空气污染的资料,其中包括空气污染的现象、空气污染的原因等。另外,让学生搜集最近一周或一个月无锡市的空气质量日报,了解空气污染指数包括哪些、空气质量日报的主要内容,通过质量日报比较分析影响无锡地区空气质量的因素,为保护无锡的空气清新,我们该做些什么?利用班会课等让学生交流调查结果。
第四、第五周结合教材第三单元P63的调查研究,开展以“爱护水资源”为主题的综合实践活动,恰逢国庆节,学生有充裕的时间进行家庭实验和调查研究。具体做法是:指导学生通过观察、查阅报刊杂志、上网、询问长辈等方式搜集有关资料制作一份“爱护水资源”的手抄报;在家长的协作下做一个简易净水器;完成一份调查家庭用水情况、家乡水污染情况和净化水方法的调查报告;开一次爱护水资源的班会课;如果有条件可以去污水处理厂参观学习等。
从实践中获得的知识,学生更容易理解和记忆,更容易被应用到实践中去。综合实践活动培养了学生查阅并搜集资料、调查研究、表达与交流等多方面的化学修养。
四、关注生活化学 让学生在生活中学化学
初中化学新课程标准明确指出:“化学与社会生活实际有着广泛而紧密的联系。”人教版的化学新教材加强了化学与材料、能源、环境、生命等当代人们关心的课题的渗透与融合。
只要教师留意观察和搜集,生活中的化学现象比比皆是。如果把它们渗透与融合到化学教学中,尤其适合培养学生的化学修养。因为应用化学知识能解释许多生活中的现象。例如,为什么墙内开花墙外香?―因为分子在不断地运动;为什么给自行车打气时,气体受压体积缩小?―因为分子间有间隔;为什么夏天喝了汽水后,常常打嗝?―因为气体的溶解度随温度升高而减小;为什么打开啤酒或雪碧等瓶盖时,液体会自动喷出来?―因为气体的溶解度随压强的减小而减小;为什么煤球通常做成蜂窝状?―因为蜂窝状煤球与空气的接触面大,燃烧充分、节约能源……
篇6
关键词 初中化学 教学 素质教育
一、前言
应试教育与素质教育的关系没有考试的教育也是不全面的教育,显然也是不符合素质教育要求的。九年义务教育是公民的素质教育。初中化学作为九年义务教育的一门学科,必须研究如何从学科本身出发来为提高全民族的素质服务,即通过化学基础知识教育,培养学生的基本技能和能力,培养关心自然,关心社会的情感,使之具备科学态度,掌握科学的学习方法。与此同时,对学生进行思想政治教育。初中化学教学大纲及九年义务教育化学教材比较好地体现了素质教育的目的和任务。《大纲》中明确指出:“化学教学是化学教育的启蒙阶段,要贯彻全面发展的方针,着眼于提高全民族的素质,以基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,在课堂教学中对学生进行素质教育。”它改变了以往教材中过分重视基础知识和操作技能,忽视学生能力培养的弊端,而在传授知识和技能的同时,重视了科学态度、学习方法及兴趣的培养;重视了启发学生思维,培养学生思维能力、观察能力、实验能力及自学能力;重视了通过介绍中国化学工业发展状况及最新成就,对学生进行热爱祖国、保护环境、关心自然、关心社会的情感教育和政治思想教育。这些都体现了贯彻素质教育的总目标。
现阶段如何在化学课堂教学中实现素质教育呢?
二、培养学生的思维方法
新世纪更需要综合能力型人才,因而学校应重视中学生能力的培养。在化学教学中能力的培养主要包括观察能力、实验能力、思维能力等的培养,而其中发展思维能力是能力培养的重点和核心。在化学的教学中,应使学生养成良好的、全面的思维习惯,学会科学的、积极的思维方法。
三、培养学生解决实际问题的能力
中学生的化学素质主要的是看他能否运用化学知识去理解、处理生活中的化学问题,去学习新知识以同时,以适应新世纪发展的需要。因此,在化学课堂教学中应紧密联系生活、生产等方面的知识,训练中学生应用化学知识解决问题的能力。
四、要推动教育从应试教育到素质教育的转变
“素质教育”是相对于传统的“应试教育”提出的,它们的主要不同在于教育观、质量观等不同,即是否面向全体学生,是否使学生全面、综合的发展,是否使学生积极生动活泼地主动地学习。传统的应试教育是以追求升学率为根本目的的陈腐模式,扭曲了现代教育的本质,扼杀了学生的个性。新世纪要坚决反对应试教育,积极推动应试教育转化为素质教育,这是新世纪深化教学改革的关键。它关系到我国现代化文明建设的水平,关系到我国新世纪在国际竞争中的地位,因此转变观念是当前中学教育工作者的重要任务。首先,要认真领会教学大纲。教育部新制定的大纲是根据义务教育的性质和任务制订的,化学义务阶段的教材又是根据我国国情、化学学科的特点和中学生的心理、生理发展规律而编写的。新大纲着眼于全面提高中学生素质,因此中学的化学教师正确执行新大纲,就能保证化学教学从单纯的以升学为目的的应试教育转变为全国公民的素质教育提高上来。其次,要把素质教育的目标落实到每节课中去。化学课堂教学是实施素质教育的主战场,化学教师在备课时应注意制定出知识目标、能力目标、学生学习情感目标,并在教学过程中加以落实,使学习程度不同的学生都能得以提高。
五、学习方法实施素质教育的关键
化学教师在教学中应积极地对学生进行学习方式方法上的指导,使学生形成良好的学习习惯,使学生的素质得以在化学教学中得以提高,使素质教育落实在日常教学之中。化学课的讲授主要目的是在教会学生掌握基本概念和理论的基础上,通过元素化合物知识的学习,使学生了解物质的基本结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的制法和用途;通过一些定性的验证性实验,培养学生实验操作和观察能力;通过化学计算的学习,使学生初步学会定量地分析和解决化学问题的能力,使学生在学习双基知识的同时初步形成用化学观点和化学方法分析和处理问题的能力。
综上所述:创新能力是素质教育的核心。要培养创新能力,必须从各项入手,充分调动教师和学生的积极性。利用现有条件,想方设法地去进行各式各样的、丰富多彩的活动,才能收到较好的效果。在新时期实施素质教育的关键之一就是要加强对学生的创新教育,培养学生的创新素质。如何培养学生的创新素质是当前我教学研究的课题之一。结合当前我国初中化学教学的现状,寓创新意识于初中化学教学课堂之中,把传授基础知识、基本技能和逐步培养学生的创新意识、创新思维、创新能力有机地结合起来,在化学课堂教学中培养素质教育的问题,一要提高认识,二要真正落到实处,收到实效。
参考文献:
[1]黄朝荣.回归化学实验,重视素质教育[J].考试周刊,2011.
[2]王玉芹.浅谈多媒体在初中化学教学中的运用[J].学周刊,2011.
篇7
高中化学核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分,是高中生通过化学课程学习所获得的,在知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观等方面的综合品质和关键能力。高中化学核心素养是高中化学课程的重要目标,也是衡量高中化学教学效果的重要标准。高中化学课程实施如何落实“立德树人”的教育任务?高中学生通过化学课程能得到什么发展?高中化学核心素养是对这两个问题的直接回答。
1 高中化学核心素养的建构
《普通高中化学课程标准(实验)》从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观相融合制定了高中化学课程目标[1]。高中化学课程目标在知识与技能维度突出了“化学概念原理、化学变化规律、化学基本观念、化学实验”等关键词,强调高中化学课程要提供学生未来发展所需要的化学学科观念;在过程与方法目标维度突出了“科学探究、信息获取和加工、自主学习”等关键词,强调高中化学课程要让学生经历科学探究过程,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,提高自主学习化学的能力;在情感态度价值观维度突出了“乐于科学探究、感受世界奇妙、赞赏化学应用、关注化学发展、养成科学态度”等关键词,强调高中化学课程要发展学习化学、探究物质变化奥秘的兴趣,能够体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐;能够赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,将化学知识应用于生产、生活实践,逐步形成可持续发展的思想。
从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的价值等方面综合分析,高中化学核心素养应该包含“化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求”等方面,因此高中化学课程落实“立德树人”的教育任务,就是要让学生通过自主、探究和合作等多样化的学习方式,形成和发展化学学科观念、化学思维方式、科学探究能力,树立和发展科学精神和价值观。从三维目标相融合制定的高中化学课程目标可以看出,十多年前高中化学课程改革倡导的课程目标中就包涵了化学核心素养的基本要素[2]。
1.1 从学科观念建构高中化学核心素养
科?W的形成源于人类对自然界的探索活动,而自然界又是一个普遍联系、相互作用的统一整体。因而,科学领域不同的学科之间就必定会存在一些共通、跨越学科界限、具有普适性的科学主题。美国加利福尼亚州出版的“科学框架”(Science Framework for California Public School)中,将“尺度与结构”、“变化的形式”、“稳定性”、“系统与相互作用”、“能量”、“演化”提炼为科学主题,上述科学主题在化学学科中以学科观念或核心概念的形式表现出来(表1)[3]。
“普遍联系和相互作用”同样是化学学科观念的特征。人们通过观察(特别是通过实验观察)、辨识并表征物质在一定条件下的存在状态和变化现象,如物质的形态改变、新物质的生成、能量的转化等,这种直接观察或通过一定的仪器或技术间接观察所得到的物质存在状态和变化现象往往是宏观的,可用文字或化学符号对其进行描述,即“宏观辨识”。但人类对客观世界的认识并不仅仅满足于对物质的存在状态和变化现象的观察、辨识和表征,还必须探析其运动变化的本质原因。化学学科中主要从两个视角进行探析,一方面从物质的结构和性质相联系的视角分析,即“微观探析”,另一方面从变化和平衡相统一的视角分析,即“变化思想与平衡观点”。因为哲学认为,物质是不停运动变化的,平衡和运动是不可分的,客观世界是不断地沿着由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的轨迹运动着。而内因是事物变化发展的内在根据,是事物运动的源泉和动力。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是具有高度概括性、统领性和迁移性的化学学科观念。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,我们不能只看到“宏观、微观、变化、平衡”几个简单的词,不能仅从化学一般概念或原理层面进行理解,“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵是十分丰富的。它涉及化学变化的条件、方向、限度、能量转变,涉及物质及其构成微粒的作用力和作用力平衡,涉及对物质及其变化的辨识、探析和表征等。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,不能把其中的“与”简单理解成两者加和,它们是相互联系的统一体。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是指以“物质结构与性质相联系、宏观与微观相结合、变化与平衡相统一”的视角认识和分析解决相关的化学问题。
1.2 从学科思维建构高中化学核心素养
人类在运用化学方法探索物质世界及其相互关系的过程中,积累了丰富的知识和经验,其中极其重要的就是具有化学特质的思维方法。辩证唯物主义坚信有一个客观世界存在,而人类认识世界就是不断地通过实证研究去接近这个客观世界。作为科学领域的一门学科,化学十分重视实证研究,坚持科学结论需要通过多次反复的证实或证伪。事实上化学科学中许多理论的建立和原理的发现,特别是中学化学课程中所涉及的化学理论和原理,都是建立在对大量实验事实进行比较分析、归纳概括的基础上的,是根据大量的实验事实(证据)进行逻辑推理形成科学结论的,这就是“证据推理”。由于化学研究的对象是分子、原子层次的物质,且存在物质的多样性、不同物质结构的独特性和环境对物质及其变化影响的复杂性等特点,人类运用化学方法探索物质世界时,常常对大量实验事实进行比较分析、归纳概括后,还需要通过抽象和简化的方法建构模型,再现物质及其变化的基本规律,这就是“模型认知”。因此“证据推理与模型认知”是化学特质的思维方法。
证据推理与模型认知既有区别又相互联系,证据推理主要是指根据观察和实验等方面获取的物质及其变化的信息(证据),通过基于证据推理的方法形成科学结论;模型认知是指对研究的物质及其变化等方面的问题提出假设,根据观察和实验得到的信息,通过抽象和模型思维,用简化的、形象化的模型再现物质及其变化的本质、内在特性和一般规律,并通过实验验证和完善模型。证据推理所形成的科学结论是简单的模型认知,模型认知离不开证据推理,证据推理是建构模型的前提。
1.3 从学科实践建构高中化学核心素养
化学科学发展至今,化学实验仍然是探索物质奥秘的重要研究方法,也是学生化学学习中进行科学探究的重要途径,是培养学生创新精神和实践能力的重要活动。从化学实验研究的对象看,有物质的合成(转化)与分离、物质组成和结构的表征、物质的性能和应用等;从化学实验研究的过程看,化学实验通过一定的实验技术和方法获取物质及其变化的信息,再从结构与性质相联系、变化与平衡相统一的视角,运用比较分析、归纳概括、证据推理、模型建构等方法对实验现象和事实做出合理的解释,揭示化学变化的规律,形成科学的结论;从化学实验结果看,化学实验获取新的化学知识,揭示未知的化学反应原理和规律,发展新的技术和方法,将新的实验研究成果应用于生产、生活和科学研究实践。因此,从化学实验研究的对象、过程和结果分析可以发现,创新是化学科学探究最重要的特征,化学科学探究最能体现和发展人的创新精神和实践能力、团队协作和合作能力,最能培养人的科学精神和社会责任,“科学探究和创新意识”是化学学科实践的核心要素。
1.4 从学科价值建构高中化学核心素养
科学价值作为一个总的价值体系,由诸多价值要素构成,诸多价值要素聚焦于最终目标――为人的全面发展服务。化学科学的发展起源于人的生存和发展的需要,化学对人的发展的作用是以认识世界、改造世界和保护世界的活动为前提的,化学科学技术不断推动经济的发展,给人类提供了丰富的物质财富,这是实现人的自由发展的根本条件。但是片面追求化学科学技术的应用性价值,就会带来诸如对生态环境、人类健康的影响,导致科学不利于人发展的异化现象,无法实现科学的最终价值。实现化学科学的价值既要充分发挥化学科学技术为人类提供物质财富的作用,又要充分分析化学科学技术应用对人类社会发展带来的可能的负面影响,即充分承担起化学科学对促进人类社会发展的“社会责任”。
化学科学探索是一个艰难的创造过程,需要化学学术共同体成员付出艰辛的代价,执着不懈地永恒探索和不断创新;化学学术共同体成员在科学探究实践活动中遵循着科学研究行为规范,体现着理性、客观、公正、平等、奉献、求实、严谨、民主、宽容、自由的科学精神,成为现代人类社会道德进步的推动力量和现代人类文化体系与精神生活的核心。“科学精神”与“社会责任”是对化学学科价值很好的诠释。
2 高中化学核心素养的结构和内涵
根据化学课程对学生发展核心素养的贡献,结合化学课程的特点,高中化学核心素养可概括为“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”五个方面。其中,“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既是化学学科观念,又是化学特征的思维视角和方式,“证据推理与模型认知”是化学特征的思维方法,“科学探究与创新意识”是化学学科实践能力,“科学精神与社会责任”是化学学科的价值追求和化学课程对学生价值观发展的贡献。高中化学核心素养各维度的关系可表示如图1所示。“科学探究和创新意识”处于化学核心素养的中心位置。“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既以化学科学探究为载体,又是化学科学探究的研究内容和思维视角,“证据推理与模型认知”是化学科学探究形成结论的思维方法,“科学精神与社会责任”是化学科学探究在态度情感和价值观维度的重要成果。
2.1 宏观辨识与微观探析
“宏观辨识与微观探析”是从分子、原子层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识[4],既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察、辨识一定条件下物质及其变化的宏观现象,并能运用化学符号表征物质及其变化;形成“物质结构决定物质性质”的观念;能从物质结构和性质相联系、宏观与微观相结合的视角解决相关化学问题。
2.2 变化观念与平衡思想
“变化观念与平衡思想”是对物质发展化学变化的条件、方向、限度和变化规律等及其相互关系的基本认识,既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
通?^高中化学课程的学习,要求学生能认识物质是不停运动变化的,化学变化是有条件的、可控制的;能形成化学变化中元素守恒和能量转化守恒的观念;能从变化与平衡相统一的视角考察分析化学反应和解决化学问题。
2.3 证据推理与模型认知
“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式,是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程,是运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的能力和品质。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据,基于证据进行分析推理形成结论,能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径;能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型,用模型思想认识物质及其变化的一般规律。
2.4 科学探究与创新意识
“科学探究与创新意识”是指提出化学问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据推理得出结论并作出解释,对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。是指能尊重事实和证据,独立思考,敢于质疑和批判不同观点和结论,提出创造性见解的品质。
通过高中化学课程的学习,学生应具有科学探究意识,能发现有探究价值的化学问题,提出合理猜测与假设;能依据探究目的设计并优化实验方案,正确实施实验探究方案;具有分析、处理信息,描述、解释实验探究结果的能力;具有合作与交流的意愿与能力,能对实验探究的过程与结果进行质疑和批判、评估和反思。
2.5 科学精神与社会责任
“科学精神与社会责任”是指在认识化学科学本质和化学科学的价值,理解科学、技术、社会、环境(STSE)关系的基础上,逐渐形成的对化学科学技术应有的科学精神和社会责任感。
通过高中阶段的学习,要求学生具有崇尚科学和严谨求实的科学态度;关注与化学有关的社会热点问题,积极参与化学有关的社会实践活动;深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系,赞赏并致力于应用化学科学技术促进社会发展,勇于承担和分析化学过程对人类社会可能带来的各种影响的责任,形成可持续发展的观念。
3 高中生化学核心素养的培养和发展
高中化学核心素养是高中生通过化学课程学习所获得的,在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合品质和关键能力,是学生在未来生活中能有效解决复杂问题和适应不可预测情境的能力和品格。高中生化学核心素养的发展离不开化学课程的实施,离不开化学知识的学习,离不开经历化学问题解决过程。
3.1 在自主探究学习中发展学生化学核心素养
核心素养的后天习得性,决定了高中生化学核心素养的发展离不开化学课程学习。但必须指出的是高中化学核心素养的习得不能是“被动接受”,不能以“灌输”的教学方法培养学生的化学核心素养,更不能把化学核心素养简单地转化成“宏观、微观、变化、平衡、模型、推理、实验”等知识内容进行讲授,离开了科学、正确的化学学习过程和学习方式就无法形成化学核心素养。
在化学课程实施中发展学生的化学核心素养,就必须引导和组织学生积极主动参与多样化的学习活动,如实验探究、交流讨论、辩论、问题解决、社会实践等,让学生在学习活动中形成自主、合作、探究等多样化的学习方式,在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学科价值追求。
3.2 在化学知识学习中发展学生化学核心素养
化学核心素养的形成离不开化学知识,没有化学知识,化学核心素养就是无源之水、无本之木。在“知识爆炸”的时代,任何人没有必要也不可能掌握繁琐却无法穷尽的“化学知识”,唯有将化学知识提升为可迁移应用的化学学科观念,才能发展学生的化学核心素养。
高中化学课程具有自身的内容逻辑主线,包含了许多事实性化学知识和基本概念,如何在课堂教学中将事实性化学知识和化学一般概念上升为化学学科观念,考验着化学教师的学科素养和教学智慧。高中化学课程实施中,需要认真理解高中化学核心素养中“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”所包含的化学学科观念的内涵,需要建立化学学科观念与化学一般概念等之间的关系,有效地帮助学生建构化学学科观念体系。
高中化学课堂教学是围绕一定的化学课程内容、通过多样的化学学习活动展开的。虽然不同的化学课程内容、不一样的学习活动对学生化学核心素养的不同维度发展的贡献可能存在差异,但一定都能促进学生化学核心素养各维度的发展。化学课程实施中一定要防止的是:将化学核心素养各维度分解开来培养,将化学课程内容与化学核心素养的某维度进行对应,并贴上“标签”。
3.3 在化学问题解决中发展学生化学核心素养