化学学科知识与教学能力范文

时间:2024-03-15 11:04:41

导语:如何才能写好一篇化学学科知识与教学能力,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。

化学学科知识与教学能力

篇1

第一题:(哈尔滨市香坊区期末测试题选择题第1题)下列错误的实验操作中,可能引起安全事故的是()。

A.取用液体 B.点燃酒精灯 C.取用固体 D.滴加液体

此题的基础性和知识性都很强,题中涉及多项化学实验,考查学生对实验的基本操作掌握的情况,同时也考查学生的审题能力,要仔细审核题目中的图形和说明。按照课本的规范操作,认真回忆做过的类似实验,从实验的基本要求、安全可靠和注意事项等几方面可将有关的错误找出;但此题不局限于操作的正误,而是进一步考查学生对错误的操作产生的后果的了解,深化了知识的基础性。

第二题:(哈尔滨市香坊区期末测试题选择题第4题)通过化学的学习,你一定对一些化工生产中应用的原理有所了解,下列生产中不发生化学变化的是:()。

A.钢铁冶炼B.氮气制氮肥

C.分离液态空气制氧气D.氧炔焰焊接金属

此题的生活性及实践性很强,本题以化学变化为知识的支撑点,以生产实践为研究方向,理解化学变化在实际中的应用,正确理解化学反应的实质。以4种工业生产为背景,描述4个变化,学生在理解了化学反应的概念、掌握4个变化的原理的基础上,才能正确地解出此题。训练学生能够利用所学的化学知识,联系日常生活和生产实际,解决或解释日常生活和生产中的实际问题。

第三题:(哈尔滨市道外区期末测试题非选择题第25题)如下图是A、B、C三个原子的模型,请你回答下列问题:

A.原子B.原子 C.原子

从原子结构上看,你发现了哪些相同点和不同点?

① ____________;②____________ ;③_____________。

该题选自哈尔滨市道外区寒假作业的第25题,这是一道开放性试题,也是我们平时训练题的变形题,原题的题干是一个表格:

本题作为开放性试题,提供的信息很多,知识量比较大,可采的点也较多,所以,学生可以在理解分子、原子的基础上,结合信息从宏观和微观等多方面寻找答案。掌握的知识点越多,回答越轻松。

第四题:(哈尔滨市南岗区期末测试题填空题第22题)有下列物质:氧气、自来水、二氧化碳、硫、高锰酸钾、氯化钾、空气、冰。请按下列表格的分类,将选择的物质填入适当的空格内。

本题通过对物质的组合综合考查学生对混合物、单质、氧化物等的理解和对物质的判断能力,只要正确理解概念的含义,把握不同类物质组成的特点,便可得出结论。本题训练学生对每一种物质要进行正确的分析和判断,特别是生活中常见的物质,一定要对其组成进行了解,把握各类物质的分类标准。

第五题:(哈尔滨市南岗区期末测试题第31题)右图是探究分子运动的实验装置图。 向盛有约40mL蒸馏水的烧杯中加入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀观察溶液的颜色是:______。将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个小烧杯C,加入约5mL的浓氨水。用大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外,见上图。几分钟后观察到A和C烧杯中的现象为:_________ 、________;出现上述现象的原因是。

此题是一道探究题;是根据课本中的“活动与探究”内容而编写的习题,“课程标准”要求:“科学探究既作为学习的方式,又作为学习的内容和目标,必须落实在其他各主题的学习中。”为了科学探究学习目标的实现,出题者把科学探究建立在原有科学课程学习的基础之上,既巩固了学科基础知识,又加强了学生对科学探究方法及原理的掌握。

二、试题的研究与创编

1.选择题:医用注射用水属纯净物,下列水适用的是(D)。

A.凉开水 B.自来水C.矿泉水D.蒸馏水

知识点:纯净物的概念、纯净物制取的初步知识、水的净化软化等知识。

背景:从《医疗卫生报》上了解到:有些医疗事故与注射用水不纯有关。又由于学生对日常接触的水有一个定式,所以对各种水是纯净物还是混合物分辨不清。

教材中的原题是分知识点考查的,这些水多数时都出现在不同选择题的备选答案中,在这里我把知识点进行了整合,许多省市的中考题中,常有对水、纯净物知识的考查,考查的方式方法各不相同,本人一方面要让学生深刻认识纯净物的意义,另一方面也是填补过去中考题中的空缺。同时提醒学生,多注意身边发生的事情哪些与化学知识有关。让学生体会到化学与社会的关系。

2.选择题:下列变化中不包含化学变化的是

( B )。

A.木柴燃烧B.融雪剂融雪

C.葡萄酒变酸D.白菜腐烂

知识点:化学变化、物理变化、化学变化与物理变化的区别。

背景:今年春节期间,南方发生冰雪灾害,为了救急,使用了融雪剂,有些融雪剂会对环境产生污染的,为了提醒学生关注融雪剂及其他物质在日常生产和生活中发生的变化而出了此题。

这是一类中考必考题,课本上也有这样形式的原题,全国各地的中考题中也有很多这样的题:如2007年天津市中考题的第一题就是这类题,原题是:下列现象中,没有发生化学变化的是()。A.冰雪融化B.鞭炮爆炸C.食物变馊D.铁生锈。备选答案也是生活中常见的变化,我是在原题的基础上组织了新的备选答案。让学生巩固化学变化、物理变化的知识,引导学生多注意生活中的一些事物,哪些发生的是物理变化,哪些发生的是化学变化。时刻注意,化学就在我们的身边。把学到的知识与实际联系起来。

3.新世纪化学兴趣小组的同学在探究化学反应前后物质的质量之和会不会变化的问题。

[提出问题]他参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和存在什么关系?

[猜想与假设]他们提出了3种可能:(1)反应物的总质量等于生成物的总量;(2)反应物的总质量大于生成物的总量;(3)反应物的总质量小于生成物的总量。

[收集证据]途径一:回忆已有知识:在化学变化中元素和原子的种类不变,原子的质量不变,原子的数目不变。

途径二:实验探究;他们分别用下列装置及托盘天平对反应物和生成物的质量进行测量,进行证明质量守恒定律的实验。

[实验结论]他们对实验进行分析得出的结论是:参加化学反应的各物质的质量的总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

[反思与评价] 在实验中他们发现有一组反应前后容器中物质总质量不相等,它是C ;他们分析的容器中物质的总质量不相等的原因稀盐酸与石灰石反应后产生的二氧化碳气体挥发到空气中,剩余物质称量所得质量不是生成物的总质量。

知识点:质量守恒定律及质量守恒定律的探究。

背景:本题以“课程标准”中“有关科学探究学习的案例”为基础,结合教材中的探究实例和学生已有的化学知识而创编的。

“化学课程标准”中的案例明确了探究的目标。本人创编的意图是将化学反应中原子、分子的知识与质量守恒定律相链接,并把探究的内容进行拓展,训练学生应用元素、分子、原子的知识解释质量守恒定律。同时,让学生学会依据自己提出的问题设计实验,培养学生依据有力的证据证明自己的结论的能力,学会明确、简洁地表达结论。本题探究学习的重点将放在实验计划的设计和结论表述上。

三、试题的反思与矫正

(一)范围和数量:2007-2008学年度第一学期期末试卷中3道题。

(二)反思矫正的目的:通过对试卷的反思,对学生现存的知识缺失及时补救,对出现错误之处进行及时的引导和强化。做到章章清,节节清,不留知识死角。

(三)题目的反思与矫正编制。

第1题:(试题的第13题)质量相同的硫、碳、镁、铝4种物质中含有非金属原子个数最多的是()。

(1)硫(2)碳 (3)镁(4)铝

该题的通过率为0.64,失分的主要原因是,大多数的学生读题不认真,忽略了“非”字,还有一部分学生分不清金属和非金属。所以导致丢分。根据这种情况采取的补救措施是,将该题进行改编后训练。一是将“非”去掉,二是将“多”改成少。这样就成为一变三的训练了。加强了这部分知识的巩固。

①质量相同的硫、碳、镁、铝4种物质中含有金属原子个数最多的是()。

(1)硫(2)碳 (3)镁(4)铝

②质量相同的硫、碳、镁、铝4种物质中含有金属原子个数最少的是()。

(1)硫(2)碳 (3)镁(4)铝

③质量相同的硫、碳、镁、铝4种物质中含有非金属原子个数最少的是()。

(1)硫(2)碳 (3)镁(4)铝

第2题:(试题的第26题)市场上销售的小食品“妙脆角”的包装袋中常常充入一种气体,请你分析充入这种气体的两个作用是:__________。如果这种气体是空气中的某种单一气体,它可能是___________(填一种或两种都可以)。如果要证明你的猜想是正确的请填写下列实验报告:

该题的通过率为0.35,通过率低的主要原因是学生的脑袋里只有思路而不能准确地形成语言。主要是平时的训练比较少,所以对此题采取重复性训练,让学生在多次的重复性训练中学会用化学语言描述化学的操作及观察到的实验现象,并作出相应的结论。

第3题:(试卷中的第28题)在化学课堂上老师和同学们在进行一个探究实验,在三支试管中分别加入氯酸钾、二氧化锰、氯酸钾和二氧化锰的混合物,用酒精灯给三支试管加热并用带火星的木条检验。

[提出问题]他们在探究的问题是________________。

[猜想与假设]________________。

[制定计划]________________。

[进行实验]给三支试管同时加热观察实验现象。

[收集证据] 观察实验现象是:

1.加入氯酸钾和二氧化锰的试管中 ________________ 。

2.只加入氯酸钾的试管中________________。

3.只加入二氧化锰固体的试管持续地用酒精灯加热没有明显现象。

[解释与结论] ________________。

该题的通过率为0.45。从试卷看,学生对设计实验没有思路,不知道该怎样设计,对提出的问题说不准,制定计划不严密,与结论不一致。针对以上情况,决定采取强化训练的方式对学生进行强化训练。编写出下面的专题训练试题:

课外活动小组在进行一个探究实验,探究红砖粉对氯酸钾的分解有催化作用。

[提出问题]他们探究的问题是 ________________。

[猜想与假设]________________。

[制定计划] ________________。

[进行实验]观察实验现象。

[收集证据] 观察实验现象是:________________

1.加入氯酸钾和红砖粉的试管中________________。

2.只加入氯酸钾的试管中________________。

3.只加入红砖粉固体的试管持续地用酒精灯加热没有明显现象。

篇2

关键词: 《电力拖动控制线路与技能训练》 理实一体化教学 教学要素

《电力拖动控制线路与技能训练》是维修电工专业的一门重要的课程。传统的教学模式是将理论与实践两门课分开讲授的,学生先进行电力拖动理论部分的学习,然后由实习指导老师带领进行维修电工的技能训练。理论与实践教学的分割,造成理论基础较差学生对学习理论课感到枯燥无味,没有兴趣。在参加实践操作课的时候,因理论学习效果差,对操作技能课的操作要点和故障检修原理与方法不能全面、系统的掌握,实习指导教师虽然很累,学生的听课效果却不理想。为了提高教学质量和提高学生的学习兴趣,在《电力拖动控制线路与技能训练》教学实践中,我探索了“理实一体化”的教学模式,即融理论与实践为一体的综合教学方法。该教学模式主要采用边讲边练、讲练结合、精讲多练的方法。在此我以《电力拖动控制线路与技能训练》课程教学改革为例分析理实一体化教学要素。

一、好基础知识的传授是整个教学的基础

掌握好低压电器的选用、识别、拆装、维修与调试是搞好电拖实习的前提,掌握基本控制线路的原理是搞好电拖实习的关键。这些知识对安装控制线路和排除控制线路的故障不可或缺。通过低压电器的选用、识别、测试、拆装、维修、调试的方法理实教学,学生能获得选、装、调、修低压电器的能力。为使学生尽快地掌握基本控制线路的原理,教师可利用示教线路板进行通电演示,让学生反复仔细观察电路中各电路元件的动作过程、动作顺序,并要求学生将观察的结果记录下来,再对照观察的结果进行分析,这样学生很快就能理解和掌握基本控制线路的原理。

例如:在讲解组合开关时,首先教师在理论上对组合开关的作用、功能与应用场合进行简单讲解,再通过实物使学生对组合开关的结构有初步的认识。然后让学生在教师的指导下对组合开关进行拆卸和安装,在拆卸时要求学生边观察边按顺序将所拆零部件放好,再按逆序方向安装回去,并检测自己组装的开关是否正确,熟悉组合开关的常见故障与排除方法。这样学生很快就能掌握以地组合开关的整体的认识,教学效果相当明显。又如,在讲接解器的结构和作用时,教师可以先拆卸各部件并按其所起作用进行讲解,让学生仔细观察。然后将接触器发给学生,要求学生按教师所示范的顺序拆卸,对拆卸下来的每个部件进行整理,了解各部件故障处理方法,然后按逆序方向组装回原形。理论与实践的有机结合,可使学生在自己动手的过程中,较快地认识各元件并掌握其工作原理,从而达到较好的教学效果。

二、把握好重点难点教学内容,做好示范操作,是整个教学的重点

示范操作是重要的直观教学形式,也是生产实习教学的重要步骤。教师的示范操作必须在“范”字上下功夫,严格按照生产实习教材的要求进行,力求操作正确、规范。示范操作前教师要对学生提出明确的要求,包括观看的目的、重点、方法等,在示范操作过程中一定要边演示、边讲解,以充分调动学生的视觉和听觉功能。心理学实验告诉我们:“调动学生的两个感觉器官比只用一个感觉器官的学习好的多。”示范操作最好要有“慢动作”,以放慢的速度演示循环完成的劳动方式,使学生看清楚操作中的要领,必要时要重复示范。

那么,本课题学生在掌握低压电器知识和基本控制线路原理的基础上,就可以在控制板上进行安装。安装前,教师强调注意事项,再把安装工艺、步骤进行示范操作,示范操作要准确无误,边讲边示范操作,从而使学生心领神会,掌握操作的方法和技巧。本课题示范操作的内容包括以下几个方面:(1)材料的选择,根据电动机的容量,对电器和导线进行选择;(2)电器在控制板上的定位,只有确定了合理的位置,电路配线工艺才会完美;(3)电路的配线,如硬导线的调直,剥皮不伤线,不浪费。导线与电器的连接处不压绝缘,不反圈,不漏芯,配线不交叉,不跨越,横平竖直,美观合理;(4)电路的接线是否正确;(5)通电试验运行;(6)示范检修。

三、巡回指导是理实一体化教学工作中心环节

在理实一体化教学中巡回指导的主要内容是检查学生生产实习准备工作是否充分,操作姿势和动作是否正确,设备工具使用是否合理,等等。从思想到技术,从理论到实践进行全面的、深入的、细致的了解和指导。

理实一体化教学的实习指导教师在巡回指导时要注意以下几个问题。

首先,要提醒学生严格地按照操作规程进行操作,安全第一,引起学生足够的注意,防止发生意外事故。其次,巡回指导目的要明确,灵活运用指导方式,注意每个学生是否能按要求进行实际操作,发现错误后引导学生分析错误的原因,及时帮助学生独立纠正错误,以培养学生克服困难的意志和品质。如果在巡回指导过程中发现同一类型的错误,教师要暂时中止实习,并进行集体指导。

在巡回指导中,教师还要注意后进生的情况,加强对他们的个别指导,表扬较好的学生和有进步的学生,做到因材施教,以积极的态度帮助每一名学生获得成功,要对每一位学生倾注爱心,使他们的潜能最大限度的得以开发。在《电力拖动控制线路与技能训练》这门课程中,学生要在教师的指导下进行安装练习接线,从元件的选择、布置到线路的走线方向都要按照规定进行操作。对于较简单的电路可对照原理图进行接线,无需绘出接线图。对较复杂的电路,则需绘出接线图,按接线图进行安装接线,并对每个电路进行反复的练习,直到能正确熟练地掌握线路的安装、检修操作。

经过一段时间的安装练习,学生对原理比较熟悉,对接线方法全面地掌握,可以进行排除故障的练习。在排除故障时,确定故障范围是学生学习的一个难点,如下列情况:(1)一个故障上表现了一个故障现象,但抑制了另一个故障现象;(2)在原理图上,一个线号有多路分支,而实际接线时我们不能完全照原理图上的分支情况进行分支接线,等等。上述情况造成的理论规定很难把握准确,只能靠实际的准确演示方能准确标定。所以,教师在教学中应着重进行故障现象的演示。因为故障现象的演示有利于学生准确地判断故障范围。教师在示范检修中,每一个步骤都要告诉学生为什么进行这一步,这一步在整个过程中起什么作用。

四、总结指导是理论知识向技能技巧转化的一个重要环节

课后总结可加深对操作技能的理解。首先简述该课题的内容和要求、重点和难点,操作中的一些注意事项,然后简评上课学习情况,对学习认真的学生给予表扬,点评同学中存在的问题和不足之处,要求大家理论和实践相合,做到举一反三,最后布置下一节实践课题的内容,为下次的操作训练做好准备。

总之,提高理实一体化教学效果,增强学生的动手能力和岗位适应能力,不是一朝一夕就能做好的,需要多方面共同的努力才能实现,其中激发学生的学习兴趣是基础,把握好实习教学的各个环节是关键,提高双师型教师素质是重要保证。不断地总结教学经验,探讨和研究教学方法,对全面提高《电力拖动控制线路与技能训练》的教学质量是一种有益的尝试。

参考文献:

[1]石信.调整课程结构,培养“四有”新人[J].实验工作通讯,2003,(11).

篇3

关键词:知识结构 创造力 知识更新 继续教育

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0171-01

化学是高职高专医学、药学、检验专业的一门重要的基础课,作为一名从事教学一线工作多年的化学教师,我想就高职高专化学教师应具备什么样的学科知识结构,以及如何建立合理的知识结构,谈谈自己的看法。

1 化学教师应具备合理的学科知识结构

1.1 业务知识要扎实

业务知识指教材中的化学基本知识、基础理论、基本实验技能及教材的基本结构安排等内容。这些知识应准确理解、熟练掌握。业务知识同时还包括与教材内容密切相关的较高层次的化学理论、化学学科的体系框架、化学学科的发展史、探究化学学科知识的标准与思考方式、对化学学科及其发展的基本认识和价值判断等内容,反映教师学科知识的纵深度。这部分内容就要求达到精通和专深的程度。因为这部分内容不仅有助于教师讲清其中的知识、概念、原理或结论,更有助于教师从比较宽厚的知识背景讲清楚“为什么”,使教学做到深入浅出、得心应手。

1.2 知识面要广

我们在日常生活中可以涉及到很多的化学知识,要通过细致的观察、更努力的学习来掌握这些知识,化学是一门特殊的学科,和其它的学科也有密切的关联,尤其是和医学、药学和检验有关的课程,它们可以相互交融,相互运用。在化学学科中,最新成就等内容可以体现教师所掌握学科知识是否足够深厚。教师要及时的补充知识内容,还要涉猎广泛。只有这样才能使教师灵活运用各种教材,缩小教材内容与新知识、实际应用之间的差距,激发学生的学习兴趣,培养学生解决实际问题的能力。

2 化学教师如何建立合理的学科知识体系

2.1 要更新学习观念

教师在校工作期间获得的知识量还是比较少的,所以就需要在工作以外通过各种途径来获取更多的新知识。只有不断的获取、更新知识内容,教师才能紧跟时展的步伐,从而更好的去教育学生。所谓终身教育是不论现代和未来的教育都可以看做是终身教育来进行终身学习。因此,不断学习是教师加强自身教学水平的重要手段,一名优秀的教师肯定会努力的终身学习。教师需要不断的更新学习观念,使学习成为主动性的动作,成为终身的行为习惯,从而不断更新教师陈旧的知识结构,扩充知识视野面积,建立合理的学科知识结构。

2.2 要扩展学习内容

化学教师的学科知识结构不是一成不变的,教师需要及时更换陈旧、过时的知识,不断地吸收消化最新的化学知识,使掌握的学科知识结构能够得到调整、更新和扩充。同时,教师要找到自身知识结构的缺点和不足,选择性的学习重点内容,特别要学习那些与创新能力相关联的知识要素和材料,在教师学科知识结构中增加化学方法方面的知识应用性知识和解决问题的比重。

化学教师除了要专业知识过硬外,还要掌握现代教学技术。现代教育技术近几年发展迅速,在教学过程中的作用逐渐重要。素质教育的提倡发展的同时也要提高教育技术的素质。现在现代教育技术已经占据主导位置,它的存在发展以及重要性已经可以影响到全国的教育,包括整体的改革以及教育化的发展进程。因此,在现代教学环境下培养和提高教育技术应用能力对教育体制来说非常的紧迫和重要。学习现代教育技术应用技能,可以通过多种方式,如:自学、参加培训等。但应切实注重全面学习和切实提高现代教育技术应用能力和基本素质,懂得如何运用现代教育技术去从事化学教育和教学活动,只有这样才能更加有效地提高素质教育的质量和效益。

2.3 提高学习能力

学会学习是现代教育的一个重要的教学理念。为了能够跟上网络化和信息化迅速发展的脚步,为此不仅要求教师合理的运用自己的知识能力,合理的利用丰富的知识信息宝库。更要求教师能够在较短的时间内获得大量的有用的知识。因此能当多采用现代信息技术进行学习。为了能培养出创新性人才,作为教师更应该具备应有的创新精神和创新的能力,在面对大多数知识被被动接受时教师应当学会转向进行创新性学习,原有旧知识以及纵向知识以及横向指示灯进行新的思考、加工、处理和组合重新将其联系起来,是各知识点之间相互沟通,从中获得更多新的知识,产生新的西靠,形成解决问题的能力。

2.4 知识的创建和重新组合,实践是关键

知识的实际运用比学习更为重要。教师以提高自身的创造能力为主要学习目的,更好的达到学习的目的和育人的效果。依据教学内容和学生的实际情况,把日常中所掌握的知识合理的融入到化学教学的实践中,重组、整合、优化教材内容,让学生能够全面系统的接收化学知识,从而达到一个新的学习高度。知识的学习与应用,也是验证知识,进行知识消化和发展的重要因素。为提高学生的知识转化能力,提升其对知识的重组和创新以及让学生体会和发现各类知识之间的关系,那么在知识的实践是必不可少的。

3 结语

影响教师创造力的重要因素之一就是教师的学科知识结构,教师的知识水平程度不同,它的创造力的方向和强度就会很不相同。所以,教师需要建立合理、科学的学科知识结构。教师可通过参加继续教育、自学、查阅资料等方法,将知识结构不断得到更新,以适应社会发展对教师的要求。

参考文献

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化学是自然科学中的一个分支,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。化学科学成果的应用,极大地促进了社会生产力的发展,成为人类进步的标志。化学发展成为自然科学的重要学科之一,经历了古代化学时期、近代化学时期和现代化学时期3个阶段。今天化学已发展到拥有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学与化学工程学等几大分支,并由此衍生出了许多新兴的交叉学科。化学学科文化是指在化学学科发展的过程中,创造和形成的化学学科理论体系,所具有的思想、方法、概念、定律,所采用的语言符号、价值标准、科学和人文精神、文化产品,以及教学和行为习惯的总和[1]。而化学学科知识、价值、思维、语言、教学和行为习惯等是化学学科文化的核心要素[2~4]。

1.1化学知识和价值观点

化学学科知识与化学学科文化之间具有密切的联系。一方面,化学学科知识的发展是化学学科文化产生的基础和存在的依据,并丰富了化学学科文化。如人类对原子结构的认识,经历了道尔顿实心模型、汤姆逊糕枣模型、卢瑟福行星模型、玻尔模型和量子力学模型等,在其发展过程中不但发展了原子结构的知识和理论,其“依据事实-提出假设-抽象建模-实验验证”的研究思想和方法也丰富了化学学科文化;人类对酸碱的认识经历了朴素酸碱概念、酸碱电离理论、酸碱溶剂理论、酸碱质子理论、酸碱电子理论和软硬酸碱理论等发展过程,丰富了“坚韧不拔、不断求索”的化学学科精神。另一方面,化学学科文化是维系学科学术共同体的基石,也是化学学科知识发展的内在动力。学科共同体成员坚信化学学科是造福人类的,追求人与自然、社会和谐发展的价值取向,遵循化学学科研究的行为规范,以伟大的化学家为榜样,不断探索化学科学的真谛,使化学学科知识得以丰富和发展。如新元素的发现、稀有气体化合物的合成等,正是化学科学方法得以科学应用所取得的成果。从哲学意义上说,学科价值是指学科对人类的有用性。这种学科的有用性包括了理论与实践上的有用性,个体与社会层面上的有用性等等,不同的学科有用性反映了不同的学科价值,形成学科之间区别的重要标志。化学是理论和实验结合、基础和创新并重的学科。化学学科的价值主要体现的两个方面,一是通过揭示客观事物的变化运动规律而得到价值体现,二是通过创造和识别能服务于人类社会发展的新物质而得到价值体现的。

1.2思维方法和语言系统

学科方法实际上是学科内开展科学研究的基本方式与途径,不同的学科往往以不同的方法论指导学科内开展科学研究,形成了不同学科之间思维方式的差异。学科方法(也可以说成是学科共同体成员的思维方式)是学科文化的内核,是学科共同体所有成员特有的研究和思维方式。化学学科研究方法主要有观察法、科学实验法、归纳法、数学方法、假说与模型等等。化学学科共同体成员习惯于根据实验事实,进行归纳概括、抽象推理的思维,习惯于从实物粒子的微观结构视角揭示物质变化本质的思维;习惯于关注环境因素对体系状态和性质影响的思维;习惯于提出假设、建构模型、实验论证的思维。化学实验方法在化学学科方法中具有特殊的地位。化学是以实验为主要研究方法的基础科学,即使是计算化学迅速发展的今天,化学实验依然是检验化学原理和计算结构的唯一标准。正如化学教育家傅鹰先生所说,只有实验才是化学的最高法庭。语言是文化的产物、载体和现象,是思维的物质外壳与呈现形式,是学科文化的窗口。每一学科独特的思维方式决定了其独特的语言方式或言语体系,学科共同体成员用这些专业言语体系进行学术上、思想上和情感上的交流,传递建立在学科知识和信仰体系之上的宇宙观、人生观和知识观。化学学科在发展过程中形成和丰富了自身学科语言。化学语言主要包括文字语言、符号语言和图表语言等。普适、通用和简捷的化学语言,能将众多的物质结构、组成、变化和性质等化学事实表达出来(如化学符号CO,表达了一氧化碳分子的组成、共价键成键情况、孤对电子数目等信息)。化学学科共同体成员用化学语言表示物质的组成、结构、性能及其变化规律,化学语言是化学学科共同体成员进行化学思维、学术和思想交流不可缺少的工具和中介。

1.3化学研究和教学行为习惯

学科研究和学科教学是学科最主要的学术活动形式,学科研究习惯和学科教学行为不但是学科文化的重要要素,更是学科文化传承和发展的基本保障。学科共同体成员的学科教学与研究习惯具有一致性,正是这种一致性保证了学科及其学科文化的延续和发展。学科共同体成员在长期的学术研究和教学过程中,学科知识和观点逐渐内化成学科成员的学识和信仰,逐渐改变着个人的人生观和价值观。伴随着学科知识的获取和传授,学科文化就在不知不觉中深深地影响着所有学科共同体成员的思想、规范、行为和习惯等,并成为他们参加社会生活的重要经验和手段。化学教学是由教师的教和学生的学所组成的双边活动。在教师有目的、有计划、有组织的指导下,学生掌握系统的化学科学基础知识和基本技能,并在此基础上发展能力,形成一定的学科素养和社会所期望的道德品质。化学教学行为体现了化学学科前辈们进行研究和教学的行为习惯,化学教学行为能够内化为学生的行为习惯。化学的学科特点和价值观点一定程度上决定着化学研究和教学行为习惯。化学服务于人类社会发展的价值取向,促使化学研究和教学关注化学在生产和生活中的应用;化学研究着力解决生产、生活和社会发展中的问题,化学教学关注对学生应用化学知识解决实际问题能力的培养;化学揭示客观事物本质及其规律的价值取向,要求化学研究应具有怀疑的、思辨的品质,促使化学教学教真实的化学、有用的化学,重视实验探究在化学研究和教学中的作用;而“化学是一门实验的科学”这一学科特点也同样决定了化学研究必须以实验为主要研究手段,化学教学也应引导学生进行以化学实验为主要方式的探究学习。

2化学学科文化的育人功能

教育既是一个知识传授的过程,又是一个文化育人的过程。这就表明学科教育存在两个维度,一是知识维度,即以知识为中心,追求知识的系统性、理论体系的完备性,把对事物的认识作为主要目的的教育。二是文化维度,即以文化为中心,在知识教育基础上关注文化,使学科教育成为关注学生如何适应社会并成为全面发展的人的教育。学科文化是教育最主要的文化资源、最基本的教育内容。从文化视角研究和探索学科教育思想、方法,可以丰富、发展和完善当前的教育理论,有助于开阔教学的视野,优化师生的知识结构。今天的化学教育已经不单纯是化学知识的教育,通过化学课程的实施,培养学生的科学素养和人文精神是化学教育的最终目标。作为中学课程结构中科学领域的一个科目的化学,既是一种科学知识体系,又是一个教育科目。这就决定了化学学科的知识体系,既必须符合科学知识本身的规律,又要符合学生的学习与认知规律,符合学校的教学规律。《普通高中化学课程标准(实验)》明确要求,要在人类文化背景下构建化学课程体系,理解化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的重要作用;要在化学课程实施中,结合人类探索物质及其变化的历史与现代化学科学发展的趋势,引导学生形成科学的世界观;要从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,让学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养其社会责任感、参与意识和决策能力;要通过化学课程的实施,让学生养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。因此,化学学科文化的育人功能是指化学学科文化主体、学科文化场域,以及包括知识理论体系、学科价值体系等在内的学科文化核心要素,对学生理想人格的塑造、价值观念的形成、思维方式与行为习惯的养成等方面施加影响的能力[5~7]。化学学科文化中的价值取向、思维方式、行为规范、语言系统等都是丰富的教育资源,对于学生的成长和发展具有重要的定向和规范作用。在中学化学课程实施中,在重视化学学科知识的教育意义的同时,关注化学学科知识背后潜藏的文化背景和价值体系的教育意义,既能引导学生思维和行为方式的养成,又能培养他们形成认识世界的科学态度与高尚理想人格,从而提高综合素质。

2.1运用化学学科文化,塑造学生的理想人格

人格是人的内在品质结构与外部行为方式的一种相对稳定的个性综合特征。人格既是个人所独有的特质,又是个人经社会化所获得的整体,具有鲜明的时代特征。当代学生的理想人格应该包括“有理想、有信念,具有与时俱进的人生观和价值观;既具有良好的自我意识和独立能力,又具有良好的团队精神和和谐的人际关系;能积极参与社会实践,勇于开拓创新,具有强烈的社会责任感”等。学生人格的塑造事关社会的进步和发展,基础教育承载着帮助学生建构既适应时代的需求又不失学生个性特色的理想人格的任务。徐光宪先生曾经说“化学是一门承上启下的中心学科”。他认为科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游,化学是中游,生命、材料、环境、能源等朝阳科学是下游。化学是中心科学,是从上游到下游的必经之地。尽管今天的化学看上去没有那些学科炫耀和光彩,却始终默默地发挥着本学科必不可少的作用。化学学科发展的终极目标是促进人类社会发展。从生产生活实践中孕育产生的化学科学,从诞生之日起就深深打上了服务于人类社会的烙印,化学学科共同体成员在化学学科中所进行的研究都是以服务于人类社会为终极目标的。化学学科不仅与人类的衣、食、住、行等方面密切相关,而且通过与相关学科的渗透、交叉与融合而产生了众多新兴的应用性更强的学科和研究领域,其成果应用极大地推动了人类社会进步和发展,并造福了人类。化学学科服务于社会发展的价值取向能够有效地塑造学生报效社会的价值观,培养学生的社会责任感和使命感。在化学科学发展进程中,许多化学家为化学科学的发展做出了杰出的贡献,他们为科学而献身的事迹是化学学科价值的核心内容。化学家们的事迹是我们进行学科文化教育,塑造学生理想人格的重要资源,门捷列夫对元素周期表的编制、居里夫妇对放射元素镭的发现、候德榜制碱工艺的发明,无一不闪烁着为科学进步和为社会发展坚持信仰、勇于创新、不懈追求的人格力量。而化学学科所取得的每一进步,都体现着“在争论中坚持追求、在合作中取得创新、在坚守中获得成功”的特点,更能对学生进行理想人格的塑造。

2.2运用化学学科文化,培养学生的思维方法

不同的学科中有着各自公认的观察问题、分析问题和解决问题的方式及衡量标准。学生通过学科学习,在耳濡目染中习得了该学科文化定的感知、思维和行为模式,即学会了本学科特有的观察问题、分析问题和解决问题的方式,形成了该学科特定的专业习性。学生在学科学习中形成的学科习性不仅限于专业领域之内观察问题与分析问题的方式,也会(自觉或不自觉地)影响到学生观察社会和世界的方式。化学科学形成和发展过程中经常运用的、具有化学学科特征的化学科学研究方法是很好的培养学生思维方式的素材。化学在研究客观事物及其变化、创造和识别物质的过程中,运用观察、实验、分析比较、假说、建模、概括、归纳和抽象演绎等科学方法,推动了化学科学的发展。例如,化学对物质结构认识所经历的“归纳事实提出假设建构模型发现新的事实实验验证……”的发展模式,化学原理和理论发现(如酸碱理论的发展)经历的“归纳实验事实提出理论假设实践检验……”的发展历程,都是化学教育的重要内容。这一整套科学的学习和训练过程,使得学生在掌握学科知识的同时,不断内化形成看待问题的严谨的逻辑分析能力和思辨的实证精神。因此,在化学学习中形成和发展的科学思维方法,不仅有利于化学学习,而且更能够为学生的终身发展服务。

2.3运用化学学科文化,规导学生的行为习惯

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一、运用化学学科思想方法的现实意义

学科思想方法是学科知识的灵魂。以学科思想方法为中心的教学是学科教学价值的本质回归,是高效课堂教学的核心内涵。如果一个人具备了相应的学科思想,获得了学科研究的方法,就会具备创新的能力和终身学习的动力。

可以深化化学课堂有效教学。化学学科思想方法是对化学学科内容的高度概括,具有概括性、普遍性、统率性、持久性、可迁移性,为学生提供了观察周围事物的一种心理范式和思维习惯,有助于提升学生从化学视角发现问题和解决问题的能力。此外,把化学最精髓的、最本质的思想通过教师的理解和设计让学生来感悟,最终形成化学学科思想方法,应和了有效教学的内涵要求,是深化化学课堂有效教学的必要举措。

能够促进化学教师专业成长。在化学思想方法理论研究的基础上,广大教师更多地着眼于在实践层面培养学生的化学学科思想方法。这不仅需要教师对化学学科思想方法有深刻的理解和认识,还需教师在实际教学中转变教学观念,打破传统的知识为本的教学观念的禁锢,建立以学科思想方法为本的新型课堂教学范式,更科学有效地组织课堂教学。在教研合一、以研促教的过程中,教师一定能获得更多、更快的专业成长。

可提高学生自主学习能力。教学的一项重要功能是培养学生良好的学习习惯,提升学生的学习能力。著名化学家戴安邦教授曾说:“全面的化学教学要求既传授知识和技能,更训练科学方法和思维,还培养科学精神和品质。”掌握了化学学科思想方法,教师就可以指导学生把化学知识有效地组织起来,开展小组合作学习,按照一定的程序去实现预期的目标。所以,加强化学学科方法的教育可以改变学生的学习方式,使他们克服过分依赖教师、书本、课堂的惰性,养成自主学习、自我探究和合作学习的习惯,提高自主学习能力。

二、化学学科思想方法的运用

化学究其发展而言,与数学、哲学、物理学、生物学等有着密切的联系,因而蕴含着丰富的学科思想方法。在中学化学课堂教学中,我们要充分运用多种学科思想方法精心构建高效课堂,提高课堂教学效益,切实转变教师的教学方式和学生的学习方式。

守恒的思想方法。守恒思想是任何变化过程的永恒主题,它为我们利用“质量守恒、能量守恒、电子守恒”等诸多关系解决学习中一系列问题带来了许多便利,若能把握“守恒”本质,则能避繁就简,事半功倍。化学反应的实质是“原子间的重新组合”。一切化学反应都遵守“原子(粒子)守恒、质量守恒、能量守恒、电荷守恒、电子得失守恒”等。

动态平衡的思想方法。该原理适用于化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡等。比如,化学平衡中,当V正=V逆≠0时;电离平衡中,当V电离=V结合≠0时;水解平衡中,当V水解=V中和≠0时;溶解平衡中,当V溶解=V结晶≠0时。上述几种体系中,各成分的浓度将保持不变,此时体系就达到平衡状态,在温度一定时,各种平衡的常数(化学平衡常数、电离平衡常数、水解平衡常数、溶解平衡常数即溶度积)保持一定。如果改变影响平衡体系的一个条件(浓度、温度、压强等),使V正≠V逆,则平衡向减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理。

结构与性质联系的思想方法。在研究各类元素、化合物的性质时,我们首先是分析其结构、组成,继而加以科学推测,经历无数次实验验证,最后得出结论。这一思想贯穿化学学习与研究过程的始终。根据这一思想,与之相关的思想方法还有“性质与用途”、“位置(周期表中的位置)与结构”、“位置与性质”以及“位置、结构与性质”等,在物质结构、性质与用途以及元素位置、结构与性质等相互之间的推断中经常用到。

量变与质变的思想方法。这一思想不仅在元素周期律(元素周期表)中得到最好的体现,比如同一周期、同一主族元素的性质随原子序数的递增或电子层数的递增而发生有规律性的变化,而且在一些化学反应中也得到很好的体现,比如过量问题(量对反应产物的影响),物质性质(氧化性或还原性)与物质浓度的关系等。如硝酸浓度的改变,氧化性强弱发生变化,导致反应产物的变化;浓硫酸具有强的氧化性,而稀硫酸则不具有强氧化性;浓盐酸有较强的还原性,稀盐酸则弱得多(通常不体现)等等。

定性与定量的思想方法。这两种方法从不同的深度和角度对事物进行研究:定性的思想方法,主要从是否存在某种属性、存在程度的深浅或大小等角度进行初步确定;而定量的思想方法,则在定性的基础上精确地对事物的属性进行深度的、量化的表达。如对物质溶解性的描述和溶解度的描述,就是从定性和定量两个方面来对事物进行研究的。

三、正确运用化学学科思想方法

化学学科思想方法是对化学概念、原理、规律等化学知识的本质认识和概括,是化学知识的灵魂与精髓,是化学知识升华的纽带,并指导化学学习向更高更深层次发展。在中学化学课堂教学中要正确运用好学科思想方法进行教学,培养学生的学习兴趣,激发学生的学习潜能,形成良好的学习效果。

第一,要实现学科知识与学科思想方法的有机融合。学科的思想方法蕴含在学科知识中,学科知识的获得又需要运用一定的学科方法才能获得,最后才能形成学科思想。脱离学科知识的思想与方法的教学常常处于“空转”状态,只有将两者有机地结合起来,学生才能在获得知识的过程中形成学科思想,理解学科方法,从而实现学科思想方法的教学与学科知识教学的有机融合。

第二,要循序渐进地培养学生的学科思想方法。学科思想方法的养成具有阶段性,对较高的能力要求的化学学科思想和方法要分步实施、循序渐进。例如,守恒法是贯穿整个高中化学教学的学科思想方法。在高一年级有计划地选择合适的素材,培养学生的守恒意识和改变学生原有的思维方式,实现学生学科素养的一次提升。在高二年级继续就守恒法的多个方面转移——电子守恒、元素守恒、电荷守恒、能量守恒等,引导学生树立守恒意识。在高三复习中利用探究问题的设置、探究内容的选择等多次强化学生的守恒意识。实践证明,分层次实施化学学科思想和方法的培养对学生学科素养的提高有良好的效果。

第三,要较好地实现多种方法的融合。对比学习方法是高中化学一种重要的学科方法,如二氧化硫作为酸性氧化物的性质类似于二氧化碳,请学生回忆二氧化碳的有关性质,进一步应用到二氧化硫的性质中去。所以学科的知识、方法、思想是构成一个学科的主要要素。而在学科发展过程中,各种学科方法也经历了试用、运用、融合的过程,若在教学过程中能还原或者整合学科方法的教学,那将对学生的学习产生巨大的帮助。

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【作者简介】徐新峰,江苏省如东县马塘中学(江苏如东,226401)教师,高级教师,南通市化学学科带头人。

新课改以来,众多专家学者提出了课堂教学改革的举措。笔者以为,具有学科特色和本真的化学课堂教学,应该追求自己的“学科味”。反思这些年的教学实践,笔者认为具有“化学味”的化学课堂应该体现了以下三个特点。

一、重视实验教学

早在20世纪70年代末,著名有机化学家蒋明谦教授就指出,“尽管发生了这种变革的趋势,我们应该认识到,化学现在仍然是一种实验科学,将来也还是实验科学”[1],这是从化学的根本属性上作出的立论。在化学教学中,我们应当强调实验教学,并在实验教学时注意以下几点。

1.坚决不“讲实验”,不追求“功利”教学。

人有惰性,教师也不例外。有些化学教师认为做实验很麻烦,且浪费时间和精力,效果还不一定有“讲实验”和“背实验”好。然而,“讲实验”否定了学生的主体参与,埋没了学生的创新意识,同时也造成了课堂教学的生成性资源的缺失,与现代教学理念背道而驰。

2.不能用“视频实验”完全取代“真做实验”。

信息技术的发达给教学提供了丰富的资源,因此出现了如今的化学课中用“视频实验”完全取代“真做实验”的现象。“视频实验”只是停留在学生看的层面,是浅层次的学习行为,学生仍然被视频“牵着走”,其主体地位丧失,这样的化学课仿佛在“欣赏电影”,缺失“化学味”。当然,“视频实验”并非一无是处,对于课堂中无法完成的实验可以用“视频实验”来替代,同时,也可以利用信息技术将实验中不易察觉的现象或过程进行突出处理。笔者参加2015年江苏省初中化学教师基本功大赛的“创新实验”比赛时,将点燃蜡烛熄灭后冒白烟的实验拍成了视频,并将用高清晰摄像机拍到的火苗向下移动的过程制作成了慢镜头,起到了很好的教学效果。

3.依据学情,合理设置演示实验和学生实验。

教学时,演示实验与学生实验并没有严格的区分与界定,尽管《义务教育化学课程标准(实验稿)》(以下简称《课标》)中提出了8个学生实验,但在实际教学时,可将演示实验“下放”为学生实验,因为实验的魅力并不是来自于“看”,而是来自于亲身“做”。实验教学中,应当做到:让学生亲自做实验和观察各种现象,亲身体验通过实验进行探索规律的活动;结合实验事实和过程,让学生认识化学概念和理论的形成过程;让学生通过实验去解决问题,从而在科学态度、方法和分析解决问题的能力方面得到提高。[2]

4.突破实验的课本束缚,鼓励创新与变通。

重视实验教学并非将课本实验奉为“圣旨”,教师可寻求实验的创新。笔者在参加2015年南通市初中化学优质课评比中,设计了一个简易的自来水厂净水模型,将系列净水方法浓缩在这套模型中,使得学生兴趣高涨,较好地达成了教学目标。另外,可将验证型实验改为探究型实验,增加学生的探究机会,从而实验的功能不再是验证教材的某个结论,而是引导学生发现问题、解决问题,为培养其科学素养、创新能力打下基础。

二、渗透化学学科观念

德国物理学家冯?劳厄曾说过,教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西。这剩下的东西便是学生通过学科知识的学习,所形成的从某学科的视角去认识事物和解决问题的方法、观点,即学科观念。化学学科观念不是以结论的形式呈现在课程内容中,而是蕴含于具体化学知识当中并借助于它们表达出来,此时的化学基本观念只是一些没有和学生内心世界建立意义关联的客观存在。[3]因此,笔者认为,促进观念建构的化学教学的核心问题是,如何通过具体知识将客观存在的知识形态的化学观念转为学生个人形态的化学观念。

1.教师要具有化学学科观念,并以观念统领学科知识。

关于化学学科观念,有学者从中学化学的定义出发,构建了与物质的组成、结构、性质和应用等中学化学研究对象相对应的基本观念体系,具体包括元素观、微粒观、结构观、变化观、化学价值观以及分类观和实验观。[4]如笔者在进行单元知识新授课教学前,要先于学生宏观把握本单元知识的观念性理解,以便把具体知识的教学与观念的建构进行联系,增强教学的针对性。下面以人教版初中化学教材九年级第三单元为例,简述笔者是如何以学科观念统领单元学科知识的。

从整体来看,可把“微粒观”和“元素观”确立为本单元的观念性目标。为发挥化学观念对本单元教学的统领作用,需将“微粒观”转化为更为具体的理解表达:物质是由分子、原子等粒子构成的;微观粒子是不断运动的、彼此间有间隔的;原子既能直接构成物质,又可以先构成分子,再由分子构成物质;在化学变化中,分子可以再分,而原子不可再分。而“元素观”则可具体表达为:物质是由元素组成的,元素是组成物质的基本成分;一种元素则对应于一类原子(具有相同质子数);基于已学过的化学变化,尝试概括出在化学反应中元素不变的观念等。由此可见,上述观念统领着第三单元的学科知识。

2.教学以具体知识为载体,渗透化学观念。

化学事实、概念等知识是显性的,易引发学生的注意,而观念是隐性的。教学时,教师如果不能有意识地引导学生去挖掘,学生很难体会到它们的存在,学习也只停留在具体知识的层面。因此,促进学生观念建构的教学,需要教师挖掘具体知识背后的深层次观念。笔者在教学人教版初中化学教材第十单元课题2“酸和碱的中和反应”一课时,设计了以下几个环节:①学生设计并完成探究稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应的实验――渗透实验观(实验是人类探求未知、发现规律、验证推测的重要实践活动);②实验探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时能量的变化――渗透变化观(化学变化常伴随着能量变化,并以热能形式表现出来);③探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观实质――渗透微粒观(酸、碱在水溶液中以离子而存在,在发生化学变化时,离子会发生变化,产生新离子);④了解中和反应在实际中的应用――渗透化学价值观(化学回归生活、回归社会,是推动社会文明、进步的重要力量)。

3.引导学生运用化学观念去解决问题,驱动深层次思维。

《课标》指出:“在化学课程中重视学生化学基本观念的形成,是精简教学内容,减轻学生过重的学习负担,提高学生问题解决能力的重要途径”[5]。观念形成于具体知识,应用于实际问题,这也体现了化学观念的价值。在初三的后期教学中,可积极尝试选取生活情景、环境问题、矿物冶炼、能源开发、工业生产等素材作为学生运用学科观念解决问题的视角。

三、体现化学学科思想

化学学科思想是人们在认识化学的活动中运用科学方法的思想意识,对化学本质、特征及价值的基本认识。学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素,而学科思想是一个学科的灵魂。[6]因此,化学教学中,教师应把最精髓、最本质的学科思想传授给学生,学生在学习的实践活动中通过自己的理解获得启迪与感悟,促进认识的完善,形成知识的结构,掌握化学思维方法。有学者提出,中学化学学科的主要思想有:整体性思想、联系思想(结构与性质、微观与宏观、定性与定量、量变与质变思想等)、守恒思想、动态平衡思想、构建模型思想、验证探究思想、绿色化学思想、分类思想等。[6]笔者结合初三化学教学实践,选择三种化学学科思想进行阐述。

1.“结构决定性质”的思想。

在研究化学元素(原子)、物质的性质时,我们根据其结构来推测物质性质,并通过实验来证明性质的存在。“结构决定性质”的思想首次出现在“物质构成的奥秘”一章的教学中,引导学生分析原子的结构(最外层电子数),推出元素(原子)的化学性质,从而感悟出这一化学学科思想。教学“金刚石、石墨和C60”课题时,了解到它们物理性质的差异后,借助这一思想,引导学生从内因(内部结构)寻找原因:碳原子的排列方式不同。这一思想也为高中化学学习“位置”、“结构”与“性质”的关系做好铺垫。

2.“守恒”的思想。

“守恒”是自然界普通成立的最重要的基本规律,为我们利用“质量守恒、能量守恒、电荷守恒、元素守恒”解决化学中的系列问题带来了诸多方便。在初中阶段,教材对守恒思想的渗透与揭示是逐步进行的。人教版初中化学教材九年级第三单元“元素”教学中,借助于硫的燃烧、过氧化氢催化分解的微观反应图的展示,学生归纳出反应前后原子种类不变的结论,提炼出“元素守恒”思想,为第五单元引出“质量守恒”思想垫定了认知基础。守恒思想的培养具有阶段性,可分步实施,进入高中后可向学生“能量守恒、电荷守恒”的思想。

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中学化学新课程标准非常重视课堂教学过程的管理与呈现,强调化学教学不仅应该适应课程改革的需要,应该积极探索和创新促进学生全面发展的新课程理念,而且应该加大化学课程教学改革的力度,转变教育教学方式,真正把传授化学知识的教学过程转变为学生积极参与的学习过程,推进化学课程改革又好又快地发展,要实现这一目标,我们教师要积极实践,有效探索化学教学方法,努力提高化学教学质量。

一、重视开展化学史教育,帮助学生领会化学学习重要性

我们知道,大部分学生在刚刚接触化学学习的时候,往往都表现出较大的兴趣和体现一定的热情。但是随着时间的推移和学习内容的逐渐增加,特别是化学用语,元素符号和一些基本概念的不断出现,又使一部分学生客观上感觉到化学并非如他们所想象的那样学来容易,化学教学内容的某些抽象之处,让他们对化学学习产生了枯燥乏味的感觉,有些学生甚至把化学看成是一门死记硬背的学科,最初的学习劲头也明显下降。如何在这种尴尬的局面中培养和保持学生起初的化学学习兴趣呢?我们认为重视化学史教育可以帮助学生认识化学学习的重要性,培养学生的化学学习兴趣。结合化学教材,我们可以讲化学的发展和形成,介绍科学家探索化学奥秘的历程,从中国古明,如造纸术,火药等与我国社会主义现代化建设和人们生活的密切联系,到国外道尔顿提出近代原子说,居里夫人一生两次荣获诺贝尔奖等对推进世界科技的发展,使学生深刻认识到化学是国际通用学科,是我们用来表示物质的组成、结构和变化规律的一种特殊形式的交流工具,从而认识到学好化学知识的重要性。随着科学技术的日益发展,化学正在帮助我们人类更好地解决与平时生活紧密联系的重大问题,可以说化学与社会,与生产生活有着广泛的联系,特别是在学习一定的化学知识后,我们教师要引导学生走出课堂,并用化学知识来诠释化学与人类之间的密切关系,实现化学史与现代生活的有机联系。例如,当学校或者家庭附近工厂的烟囱里,每天不停地向空中排放滚滚浓烟时,我们可以通过所学碱的知识,引导学生知晓用碱溶液吸收之后,可以减少有害气体的排放,以加强环保,从而激发学生热爱化学的情感和努力学好化学的动机。

二、优化化学教学过程,挖掘学生化学学习的潜力

挖掘学生化学学习潜力是实践中学化学新课程标准的内在要求。因此,化学教学中,我们既要重视学生的参与过程,又要重视教师化学教学过程的优化,因为一个优化的教学过程将是学生化学思维的助推器。就化学教学而言,我们知道大部分学生对化学实验情有独钟,教师实验教学的有效开展,必定会迎合学生的学习心理,从而挖掘学生的学习潜力。应该说,化学实验是激发学生学习化学兴趣的重要手段,也能使学生对所学知识加深理解。通过化学实验教学挖掘学生学习潜力,我们就要探寻使用这样方法的最佳选择,根据笔者的教学实践,我们认为让学生进行实验设计不仅能提高学生的自学能力,知识迁移能力,观察能力,动手操作能力,而且还能培养学生求异思维等方面的能力,可以说实验设计是学生综合能力和科学素质的重要体现,是学生积极参与化学学习过程的有效方法运用。例如,在教学酸的通性时提出问题:向盐酸中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,是溶液中哪种粒子使紫色石蕊溶液变红的呢?学生合作设计实验方案,然后利用提供的实验药品、仪器进行验证。在深入思考及动手操作的过程中,学生除了真正地掌握了基础知识和基本技能以外,还培养了学生的合作学习能力。诚然,实验设计是一种要求较高的实验活动,它通常包括以下几个过程,提出实验课题,设计实验方案,讨论方案的可行性,实验操作,对实验进行分析、比较、评价,在此几个过程中,我们既要重视对过程的指导,也要重视对结果的评价,特别是对学生设计方案不管成功与否,我们教师都要作出评价,对成功者给予表扬鼓励,肯定他们思维的积极性和独创性;对未设计成功者,也要肯定他们设计的积极性。

三、培养学生科学素养,确保化学教学持续发展

培养学生科学素养是新一轮化学课程改革的重要目标之一,要在化学教学中落实这一教学目标,我们要避免单纯传授化学知识而忽视思想教育的倾向。审视传统化学教学,我们教师一般都比较重视学科知识点的讲解和学生能力的培养而忽视科学素养的培养。我们认为化学教学中,只有化学学科知识而没有形成科学素养,那么知识只能成为僵硬的、而不能应用的死知识,能力的形成根本就无从谈起。中学化学学科思想不仅是学习化学的需要,也是将来学生走向社会的需要,所以我们教师要精心设计训练的平台,将化学思想方法与学生原有知识建立起联系,让学生感受到化学思想方法的广泛运用,使学生的思想更规范、更科学。诚然,科学素养是人类认识世界和改造世界的强大武器,也是化学教学的重要内容和主要工具,初中化学的学习主要是通过观察、实验、对实验的探究现象、取得数据、发掘问题并在此基础上进行分析、概括出结论和上升为理论,教师要善于挖掘教材中潜在的因素,对学生进行科学方法的教育和训练。例如,在实验试制CO2的教学中可举出多种能获得CO2 的方法,让学生通过观察、比较、分析概括得出实验室制CO2 的最佳原料为大理石和稀盐酸,从而使过程成为学生科学素养形成和发展的重要方面。化学教学中,如果我们教师能够深入钻研教材中的科学内容和科学思想,不仅可以很好地把学科知识和技能传授给学生,还可以培养学生良好的化学素养。毋庸质疑,化学科学是化学知识和化学思想方法相结合的自然科学,学生只有将科学的方法扎根于自己的头脑中,并形成稳定的科学素养,才能为将来进一步学好化学奠定坚实的基础,化学教学才能确保可持续发展。

参考文献:

[1]王小明.化学教学实践指南.华中师范大学出版社.

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关键词:“互联网+教育”;分析化学课程群;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志a:A 文章编号:1674-9324(2017)06-0159-02

“互联网+”时代的到来,自然会催化加速我国高校教育教学改革的步伐,使得我国高校教学势必走向“互联网+教育”模式,传统的课堂教学已经无法满足当今人才培养的要求,在“互联网+教育”时期,我国的教育教学改革势在必行[1-3]。

课程群建设是提升课程建设质量和深化教学改革的有效途径[4]。而以往的课程建设只强调单门课程的完整性,课程之间存在较多的内容重复和脱节,包括授课教师之间没有沟通,课程之间的内容缺少关联性。课程群建设能够将一类学科的多门课程关联起来,从教师的配备、授课内容、课时和时间分配等方面统筹安排,从基础到前沿,循序渐进地学习,体现学科知识的完整性和系统性,如此,才能让学生打下扎实的学科知识基础,建立牢固的学科思想,培养创新型专业人才。

社会的发展和进步依托创新型专业人才,本教学组充分利用互联网技术,将分析化学的4大基础课程――分析化学、仪器分析、分析化学实验和仪器分析实验,与波谱解析、现代分离技术、生化分析和分析化学前沿4门专业方向课程内容重组,形成课程群新体系,分布在大学阶段四个年级的连续教学中,让学生不间断地、系统地学习掌握分析化学学科知识,打下扎实的学科基础,提升学科思维和解决实际问题的综合应用能力,培养毕业生在分析化学及其相关学科领域的工作能力。

一、优化组建勇于创新、教学质量优、业务精干的教师队伍

分析化学专业学生的就业方向主要包括产品质量检验、环境监测、食品质量控制和产品的研发等,就业面广,在化学专业中,有较大比例的学生选择分析化学专业方向就业。而这些工作要求从业者能够解决生产和监测过程中的问题,对于从业人员的分析化学专业知识、动手动脑能力等科研素质要求越来越高。而且,本院毕业生每年有较大比例攻读分析化学专业研究生,所以对分析化学专业教学提出更高的要求。

教师队伍建设是教学工作中最重要的内容,是提高教学质量的关键所在,因此,我们组建了一支学位、学缘、职称、年龄结构合理和研究领域广泛、教学能力强、教学水平高的课程群教师队伍。11位教师分别为武汉大学、华中科技大学和吉林大学等“985”高校博士研究生毕业,教授4人,副教授5人,讲师2人;平均年龄42岁;涉及光、电、色分析,以及环境、生物、食品、药物和日用化工品等广泛的领域,能够胜任课程群课程的深度教学和不同专业的教学内容调整。集体备课,沟通教学内容和教学进度,共同解决出现的教学问题,并且坚持教学改革、创新与交流,积极参加全国教学研讨会,交流“互联网+教育”时期分析化学课程群建设与实践经验,受到同行们的关注。

二、探索构建“互联网+教育”初期分析化学课程群教学新模式

“互联网+教育”正在改变着现今的高等教育模式,已经有一些高校的部分课程采用了慕课和翻转课堂教学方式。但是对于理工科专业的基础课程和专业课程的教学,难以实现慕课和翻转课堂教学的一步蜕变。此时,以培养创新型专业人才为目标,将“互联网+教育”模式合理引入传统教学中,微课融入课堂教学,发挥各自的优长,向慕课和翻转课堂过渡,从而提升教学效果。

近些年,分析化学课程群中的重点、难点和知识点的梳理总结等采用微课教学,让教学过程更加灵活轻松、快速高效、简洁易懂,精致的微课课件可以让学生在课前、课堂和课后灵活观看,为进一步的慕课和翻转课堂教学奠定基础。另一方面,运用现代化网络技术,丰富教学内容,如不断完善分析化学精品课程网页内容,如教学视频、教学课件PPT、教学重点和难点分析、学习指导等,为学生学习提供更加丰富的网上资料,辅助课堂学习,加强网络化技术在教学中的应用,指导学生课前预习和课后复习,使“互联网+教育”逐步融合到传统教学中,引导学生学习过程网络化,提高学习效率。

将现代化网络技术恰当地运用到课堂教学中,课堂上链接网络内容,如仪器构成、生产质量控制等,烘托课堂氛围,丰富学科知识,培养学科思维,增加课堂教学过程的节奏感,起着事半功倍的教学效果。同时,发挥传统课堂教学的优势,加强师生互动和沟通,采用启发式、研究式和关联式教学方法。依据学科特色,结合板书和多媒体教学形式,鼓励教师兼顾课程群总体内容下的个性化教学;课后查阅网络资料,完成作业和书写小论文,培养学科兴趣和科研能力。

三、探索形成阶梯式分析化学课程群新体系

首次将分析化学4大基础课程和波谱解析、现代分离技术、生化分析和分析化学前沿等4种专业方向课组合成课程群,分4年完成递进式教学,构成阶梯式课程体系(见图1):理论课+实验课、基础课+专业课,实现理论课和实验课相呼应,基础知识和前沿知识相衔接,注重组成课程群的各课程间的内在联系、连贯性和递进性,重组课程内容,使专业知识系统化而提升,重视学科思想教育,培养学科思维和科研创新能力。

对分析化学课程群中的分析化学及其实验、仪器分析及其实验等4门基础课和现代分离技术、分析化学前沿、波谱解析以及生化分析4门专业方向课内容优化整合,梳理知识点从而使知识线条清晰,去除重复而精简的内容,牢固基础再提升,归纳专业知识的讲授线条和框架,让理论和实验内容关联而呼应、基础和前沿知识贯通而递进,立体展示分析化学学科知识体系,培养专业人才。同时,合理安排课程群的教学时间,让分析化学学科的学习贯穿4个年级,不断加强巩固和提高,在知识递进中深刻领悟学科思想。

四、探索建立分析化学专业教学新方法

根据学生专业特色调整课程教学方案。对理科专业的学生,更重视知识深度的讲解,而工科专业的课堂内容更重视应用部分的讲解,因而课程群中的各课程的课时、授课内容有所区别,要充分体现分析化学学科知识的重要性和应用性,提高学生的学习兴趣和主动性。

依据课程内容适时融入Seminar研讨式教学方法,加强引导式、趣味式和研究式教学,使得课堂教学更加活泼生动、轻松愉快、兴趣盎然,提高理论课程和实验课程的教学效果。课程群教师自制教学课件,将成熟的科研成果编写成实验项目,在实验中提出问题和解决问题,培养学生的科研兴趣与基本的科研素质和能力。分析化学课程群建设是一项“十年树人”工程,考取研究生的近30%的学生在“985”或“211”高校、中科院或出国就读分析化学及相关专业,且主要是硕博连读,同时也是实现“十年树人”的创新型人才培养计划,为分析化学学科的发展培养专业人才。

参考文献:

[1]张岩.“互联网+教育”理论及模式探析[J].中国高教研究,2016,(2):70-73.

[2]平和光,杜亚丽.“互联网+教育”:机遇、挑战与对策[J].现代教育管理,2016,(1):13-18.

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关键词:化学史;科学探究;原子结构

文章编号:1008-0546(2014)03-0063-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

一、问题的提出

新课程的基本理念之一是让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在“做科学”的探究实践中,逐步形成终身学习的意识和能力[1]。对于原子结构内容的教学,知识的结论较为简单,传统教学往往侧重于知识点的传授,学生往往处于识记、练习的被动接受状态。其实对于看不见摸不着的微观粒子的研究,我们可以充分运用化学史,带领学生回到200多年前,沿着科学家的足迹体验探究原子构成的历程,力图在指导学生体验科学研究过程、掌握科学研究方法和科学态度方面进行有效突破。

二、情景再现

2013年江苏省南通市初中化学优秀课评比内容是人教版第三单元课题2《原子结构(第一课时)》,评比主题是基于培养学生学科观念的初中化学课堂教学,来自各县市区的11 位老师展示了两种侧重点截然不同的教学方案设计。

设计一:介绍知识,掌握原子结构的基础内容。

通过复习旧知:原子是化学变化中的最小粒子,提出问题:原子究竟能不能再分?然后投影原子弹爆炸视频以及结合书本图片,引导分析得出原子的内部结构,再通过表格、数据引导分析原子内部有关粒子的等量关系,进而引导分析了核外电子的分层排布规律以及得失电子形成离子的相关知识,最后进行练习,巩固所学知识。

设计二:追溯历史,探究体验原子构成的历程。

片段一:实心球模型的建立与应用,初步了解模型构建的过程。1803年道尔顿提出了原子的实心球模型,运用实心球模型解释化学变化中的最小粒子是原子。通过电解水及分子、原子概念的学习,学生能用实心球模型解释很多化学变化的过程和特征。

片段二:西瓜模型的建立和应用,参与模型的建构及发现不足。通过演示摩擦起电实验,提出电子的存在,引导分析原子中存在带负电的电子,进而否定了实心球模型。这与以下化学史实不谋而合:1897年,汤姆生发现了电子,提出了原子结构西瓜模型,认为电子嵌在原子中如同西瓜籽嵌在西瓜中一样。

片段三:行星模型的建立和应用,尝试设计实验验证。首先学生游戏:①展示一圆板,用玉米粒正对圆板投掷,观察玉米粒的走向。②展示一呼啦圈,在其中间用细线挂一钩码,然后用玉米粒正对其投掷,仔细观察所有玉米粒的运动情况。其次教师介绍1911年卢瑟福的α粒子散射实验,感悟α粒子运动发生变化的原因,根据以上现象,引导分析原子的结构。

三、教学分析

本节课的教学内容属于“物质构成的奥秘”主题中的“微粒构成物质”,课程标准只要求“知道原子是由原子核和核外电子构成的”,内容相对单一浅显。从本节课教育教学价值出发,应全面、深入地挖掘微粒观构建、科学思维方法体验、科学态度培养等方面的功能。从课堂教学现场来看,两种教学设计的侧重点完全不一样,教学的实际效果差异是明显的。对比两种教学设计有以下启发:

1. 学生地位不同

设计一中,学生大部分时间处于倾听、接受、记录、练习的状态。学生成为接受知识的容器,其思维方式主要是识记。设计二中,学生沿着科学家的足迹经历科学探究的历程,主动体验发现问题、实验探究、分析解释、建立新模型、解决问题的过程。3个模型、3个阶段是学生从“听众”逐步转变为“主人”,结合化学史体验了科学探究的历程,学生的参与程度、思维深度得到加强。

2. 教师作用不同

设计一中,教师是知识的权威,将书本知识源源不断地传授给学生。设计二中,教师由知识的传授者变成了学生科学探究的组织者、学生学习的帮助者。教师由“演员”转为“导演”,由“一线”退居到“二线”。

3. 学科观念不同

设计一中,教师以学科知识作为课堂的关键内容,将学科知识的传授作为课堂教学的中心任务,化学学科的教学变成化学学科知识的总和。而设计二以化学史为线索,让学生经历科学探究的过程,课堂教学的重点已经不是纯粹基础知识和技能的教学,而是科学研究过程和方法的体验和学习。

四、教育价值

通过对《原子结构》两种教学设计进行分析,我们可以发现以传授知识为中心的设计抓住了学科知识而忽视了学生的活动,忽视了学生能力的培养、兴趣的激发及科学方法的训练。以化学史为线索的科学探究设计既重视了学科知识又重视学生发展的新型教学设计,实现了原子结构教学的新价值。

1. 微粒观建构的方法价值:目前人们对微观粒子的认识都是来自于对宏观现象的推测,透过现象看本质进行猜想,用模型进行形象化思维有助于学生对原子结构的理解[2]。以原子结构模型发现过程为线索,通过还原、再现历史上科学家的试验场景,引用有关素材、进行实验体验等环节,亲身体验原子结构模型的建立、修正、完善的过程。让学生充分体会到观察、发现问题是科学研究的开始,设计实验进行验证分析是关键,得出结论再对现象作出合理解释是目的,这是模型建构的基本过程。

2. 微粒观建构的学科价值:对于纷繁复杂的化学反应,尤其是微观粒子的建构,不管是教师生动形象的讲解,很多学生仍然不能确认其客观存在。只有学生真正理解认识了微观粒子的真实存在,才能理解化学变化的实质。让学生认识到质子、中子、核外电子的存在,学生才能更好地认识离子的存在,才能更好地理解化学变化。

3. 情感、态度激发的价值:学生遇到科学家们经历的问题会变得很兴奋,学生解决了科学家经历的问题后,有了很大的成就感。同时以化学史为线索,带领学生经历科学家探索的过程,能再现人类认识微观世界的历史,使得学生对科学精神有了更深切的体会和感悟。

总之,对于“原子结构”这一比较抽象的概念,我们可以从化学史中挖掘素材,让学生和科学家研究的情景相同,也就可以让学生像科学家一样进行思考,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。

参考文献

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关键词:综合理科考试;高中化学;教学

中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)02-0294-01

应国家的迫切需要,国家教育部确定了高考"3+X"方案,且率先在广东实行成功。我省预计2002年正式实行。这一方案旨在推进素质教育,培养综合运用知识的具有创新意识和能力的人才,以适应新世纪科技突飞猛进的发展和知识经济的挑战。创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。所以,我们要积极贯彻落实国家教育部关于中小学教学的指导思想,在教学中重视培养学生的创新意识和创新精神,活化他们头脑中的文化知识。作为一名中学化学教师,正确理解和把握综合科目考试的指导思想与命题模式,尽快适应这一模式,并指导教学活动,具有重要的现实意义。我认为中学化学教学中应注意以下问题。

1.重视"双基"教学,使学生掌握扎实的学科知识

为适应综合能力的考试而忽视"双基"教学,无异于"无源之水"、"无米之炊",最终将得不偿失。因为中学教育是全面的基础教育,使学生掌握好各学科的基础知识和基本技能,是素质教育的基本要求。当然也是高考改革不会改变的一个目标。综合科目的考试比单一科目的考试更强调综合运用各学科知识分析与解决问题.的能力,更趋于多变与灵活。但综合能力不是凭空产生的,它是以各单科知识为基础和载体的,只有具备了扎实的各单一学科的基础知识和基本技能,才有可能进行综合能力的培养,各学科间交融才有可能实现。

从对综合理科试卷分析看出,综合理科涉及的题型,除了学科之间知识渗透融合的新题型外,还保留了相当比例的单一学科(包括学科内综合)题型。所考察的知识点中,基本知识与基本技能占了相当的比重。即使综合试题所涉及的内容,也是各学科的基本知识与基本技能,无非是进一步融合而已。因此,在化学教学中,仍需认真钻研教材,依据教学大纲进行教学,帮助学生夯实基础,形成良好的化学学科知识体系。只有这样才能真正有效地提高自己的综合能力,在高考中以不变应万变,即综合能力的提高必须建立在扎实的"双基"之上。

2.重视各学科的知识交汇,加强多学科综合题解法研究

在强化学生"双基"教学的同时,还必须加强综合能力的培养,综合能力考试不但对学生提出了更高的要求,也对任课教师提出了新的要求。在平时的教学中,一方面要狠抓基础,把基本知识、基本概念、基本理论抓牢,还要引导学生,抓好它们之间的内在规律和联系,注意抓好本学科内的综合。另一方面,教师要有目的、有计划地将化学与其他学科的知识点进行融合,抓好化学与其他学科之间的综合。如化学与生物、化学与物理、化学与数学、化学与语文等,这些学科间具有相当的联系(随知识的深入,进而形成生物化学、化学物理、物理化学等各专业)。这样,通过相关学科联系,既有利于本学科的教学,同时又对相关学科的教学起到了促进作用.使同学们在学习中注重同步发展,齐头并进。因此,弓l导学生既重视本学科内的综合,又注重运用其他学科知识和方法解决化学问题尤为重要。当然,作为教师,也应了解其他学科的基本知识点,使不同学科间加强交流,各学科知识点相互交融、互相贯通。另外,还应探索一些综合目的解法,形成一些新的思路和思维方法。

3.重视实验,培养学生的观察、分析和实验设计能力

化学是一门以实验为主的学科,化学实验以其生动的魅力和丰富的内涵,在培养学生的创新精神和实践能力方面发挥着独特的功能和作用。近年来,高考实验题的比重逐年加大,特别是2000年综合理科的试题,不仅一重视对实验能力与操作技能的考查,还增加了学科间综合能力的考查。如试卷第25题,涉及生物与化学两个学科。因此,在化学教学中,应特别注意这一发展趋势,重视和加强实验教学,强化对学生观察能力、分析能力和实验设计能力的培养。