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試談化學學科特色與提高化學課堂教學質量的策略

2014-04-23 08:48董寶平
中學化學 2014年2期
關鍵詞:物質化學實驗

董寶平

化學是一門自然科學,有其自身的特色。在化學課堂教學中,只有遵循化學學科的特色,規范化學語言,加強實驗教學,培養科學思維方法,引領化學思想,才能提高課堂教學質量,實現新課改的化學學科教學目標。

一、化學學科的特色

1.研究手段——化學實驗

化學是一門研究分子和創造分子的自然科學。要研究分子和創造分子,就離不開化學實驗。只有通過實驗才能分離獲得已經存在的分子,只有通過實驗分析和結構測定才能識別分子,只有通過動力學實驗才能揭示分子重組的規律,只有通過合成實驗才能創造分子。因此,實驗方法是化學研究的重要方法,同時,化學實驗也是檢驗化學理論和化學原理的唯一準繩。

2.思維方法——科學思維

化學是一門科學,科學不僅向人們提供一般意義上的知識成果,而且還向人們提供先進的世界觀、方法論、思維方式和行為方式。如推理比較、分類、分析與綜合、歸納與演繹、類比等?;瘜W理論形成的主要標志在于它能夠反映化學物質的客觀運動規律,具有學科體系的嚴密邏輯和進行定量表達的精確性等?;瘜W理論的真理性必須由化學實驗方法加以檢驗和證實?;瘜W理論的邏輯性則需要運用化學思維方法去建立,需要把零星的、散亂的知識依據其本質關系和因果關系納入一個嚴密的科學體系。因此,新課程改革背景下的化學課堂教學,不但要讓學生學習化學基礎知識和基本技能,還必須讓學生感悟和學習貫穿在化學科學知識體系中的化學思維方法。

3.表述形式——化學語言

化學語言如電離、Ksp、電子云模型等,是化學同行為表達和傳遞化學知識﹑交流科學研究成果而建立的行業術語﹑行業語言。其類型有:文字語言、符號語言、圖表語言3類。其作用是儲存﹑加工和輸出化學思維信息的工具。從信息傳遞的角度而言,化學教學就是師生進行化學語言交流的過程,學生學習化學的過程其實是以化學語言和符號為中心的學習過程?;瘜W語言不僅囊括了化學知識和化學思想,而且也積淀著化學方法和化學精神。如“”、過濾、萃取、“↑”等。

二、提高高中化學課堂教學質量的策略

教學的目的在于傳承。高中化學課堂教學就是通過引導學生從而向學生傳承體現國家教育方針的《高中化學課程標準》所規范的化學學科知識和化學思想。

1.規范化學語言——專業引領入門

化學語言的規范化教學,是學生學好化學的前提,是提高化學課堂教學質量的基本要求,但不同類型的化學語言教學的側重點應有所不同。

(1)文字語言:是用來表達化學概念、原理等知識的自然語言。對于化學概念如電解質、電離、電解、水解等,首先要講清概念的內涵和外涎;其次要給出各種類型的具體實例,使化學概念建立在“最近發展區”上;第三,要講清概念的上位和下位;第四,根據發展性原則和由易到難的原則,幫助學生形成化學概念“樹形圖”?;瘜W原理如勒夏特列原理、蓋斯定律等的教學,首先要講清化學原理的來龍去脈;其次是講清原理的可能影響因素;第三是講清原理的應用。

(2)化學符號:是用來表達物質組成、結構、變化及其規律的化學學科中通用的特殊符號系統,如Δ、Ksp等,首先要講清是什么,其次是講清書寫的規范及其運用。

(3)圖表語言:是用以表示物質結構、化學事實、化學反應過程及其原理、規律的圖型、表格、模型等。其中,化學圖像如化學反應速率和化學平衡與溫度、壓強等因素影響的變化曲線,要明確縱橫座標的含義,曲線或折線的含義,以及其中出現的平行線、上揚線和下行線所包含的化學含義或者所對應的化學變化?;瘜W表格如可逆反應中各種物質在不同溫度或壓強下平衡時的濃度等表格,要認識到各橫行和各縱行的變化量,要分析橫行量與縱行量之間對應的數值關系并歸納總結其中存在的變化規律。

2.加強實驗教學——教給專業方法

要做好演示實驗,培養觀察能力、分析和解決問題的能力。重視學生動手實驗,培養其動手操作能力,掌握化學學習方法,樹立科學精神。初步學會化學研究的實驗方法,在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅,真正體現化學實驗的魅力,體現化學實驗的作用。

3.注重科學思維方法培養——學會專業思考

(1)創設問題情境。思維始于問題。問題情境是一種當學生接觸到的學習內容與其原有的認知水平不和諧、不平衡時對疑難問題急于解決的心理狀態。問題情境不是問題,但問題情境產生于 “心求通而未得”的問題。如原電池教學,將銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸溶液進行實驗時,會發現銅片上有氣泡產生,及時提出問題:銅與稀硫酸能否反應?不能反應又為什么有氣泡生成?從而創設問題情境。

(2)鼓勵學生發現“意外”。如Al(OH)3兩性的教學中,將NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中讓學生觀察現象,然后反向滴加,將Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中再讓學生觀察現象,即可制造“意外”,從而激發學生思考。

(3)開展探究性教學。探究教學是一種類似科學家進行科學研究的教學模式,這種教學模式可以培養學生的科學探究能力。如,在做Na2O2與水反應的實驗時,在反應后的溶液中滴加酚酞溶液以檢驗反應后的堿性物質NaOH時,細心的學生會發現:酚酞溶液變紅后會馬上褪色。對這一異常實驗現象可以引導學生進行探究,不僅可以幫助學生徹底弄清原因,拓展知識,還可以培養學生的發散思維和創新思維。

(4)類比思維培養。常用的類比方法有:①正反類比,如氧化性與還原性、中和與水解、溶解與結晶等;②新舊類比,如:學習實驗室制取甲烷新內容時,與實驗室制氧氣和氨等有關實驗進行“縱向比較”;③系統類比,如對平衡移動的各個影響因素進行類比,可以得出:只有當原來變化的量不變時才達到平衡狀態。有機物中系統類比更多,如同類物質的相似性,相同官能團物質性質的相似與不同性等。

4.引領化學思想——形成科學素養

在中學化學課程體系中,蘊涵著豐富的化學思想。

(1)物質觀、變化觀和守恒觀。如元素種類守恒、原子種類守恒、原子個數守恒、質量守恒、能量守恒;氧化還原反應中,得失電子守恒;電解質溶液中,陰陽離子電荷守恒、物料守恒、質子守恒等。

(2)化學研究的實踐觀。實踐是認識的來源和認識發展的動力,是檢驗認識正確與否的唯一標準。

(3)物質之間的聯系觀、作用觀和平衡觀?;瘜W平衡是化學學科的重要思想,具體體現在:可逆反應的化學平衡、弱電解質的電離平衡、含有弱堿陽離子或者弱酸陰離子鹽的水解平衡、難溶物質的溶解沉淀平衡。

(4)物質性質的共性與個性的辯證統一觀和物質變化的量質結合觀。量變質變規律在化學中有著極為明顯的體現,任何物質都是質和量的統一體。量變和質變是物質矛盾運動的兩種狀態,物質的質變是通過量變達到一定程度引起的。構成物質的微粒在數量上的增減能引起性質的不同,如隨著核電荷數的增加,元素種類不斷發生變化,同種元素當核內中子數改變時原子種類發生變化,同種原子當核外電子數改變時由原子變成了離子,單質分子中原子個數變化時出現了同素異形體。元素周期表中各種元素的原子結構、元素性質所表現出來的漸變、突變和周期性變化就是元素周期律的量變質變觀的辯證統一。

三、一點感受

教育不僅是要為國家的政治服務,為民族的未來著想,更要為學生的身心發展奠基。完成教育教學任務是教師的基本要求,教好學生是教師的職業取向。要教好學生,實現化學學科的教學目標,必須研究學生的身心發展規律,研究教材,研究教法,研究提高課堂教學的途徑和方法,更要研究化學學科特色,從而提高課堂教學質量。

(收稿日期:2013-12-15)

化學是一門自然科學,有其自身的特色。在化學課堂教學中,只有遵循化學學科的特色,規范化學語言,加強實驗教學,培養科學思維方法,引領化學思想,才能提高課堂教學質量,實現新課改的化學學科教學目標。

一、化學學科的特色

1.研究手段——化學實驗

化學是一門研究分子和創造分子的自然科學。要研究分子和創造分子,就離不開化學實驗。只有通過實驗才能分離獲得已經存在的分子,只有通過實驗分析和結構測定才能識別分子,只有通過動力學實驗才能揭示分子重組的規律,只有通過合成實驗才能創造分子。因此,實驗方法是化學研究的重要方法,同時,化學實驗也是檢驗化學理論和化學原理的唯一準繩。

2.思維方法——科學思維

化學是一門科學,科學不僅向人們提供一般意義上的知識成果,而且還向人們提供先進的世界觀、方法論、思維方式和行為方式。如推理比較、分類、分析與綜合、歸納與演繹、類比等?;瘜W理論形成的主要標志在于它能夠反映化學物質的客觀運動規律,具有學科體系的嚴密邏輯和進行定量表達的精確性等?;瘜W理論的真理性必須由化學實驗方法加以檢驗和證實?;瘜W理論的邏輯性則需要運用化學思維方法去建立,需要把零星的、散亂的知識依據其本質關系和因果關系納入一個嚴密的科學體系。因此,新課程改革背景下的化學課堂教學,不但要讓學生學習化學基礎知識和基本技能,還必須讓學生感悟和學習貫穿在化學科學知識體系中的化學思維方法。

3.表述形式——化學語言

化學語言如電離、Ksp、電子云模型等,是化學同行為表達和傳遞化學知識﹑交流科學研究成果而建立的行業術語﹑行業語言。其類型有:文字語言、符號語言、圖表語言3類。其作用是儲存﹑加工和輸出化學思維信息的工具。從信息傳遞的角度而言,化學教學就是師生進行化學語言交流的過程,學生學習化學的過程其實是以化學語言和符號為中心的學習過程?;瘜W語言不僅囊括了化學知識和化學思想,而且也積淀著化學方法和化學精神。如“”、過濾、萃取、“↑”等。

二、提高高中化學課堂教學質量的策略

教學的目的在于傳承。高中化學課堂教學就是通過引導學生從而向學生傳承體現國家教育方針的《高中化學課程標準》所規范的化學學科知識和化學思想。

1.規范化學語言——專業引領入門

化學語言的規范化教學,是學生學好化學的前提,是提高化學課堂教學質量的基本要求,但不同類型的化學語言教學的側重點應有所不同。

(1)文字語言:是用來表達化學概念、原理等知識的自然語言。對于化學概念如電解質、電離、電解、水解等,首先要講清概念的內涵和外涎;其次要給出各種類型的具體實例,使化學概念建立在“最近發展區”上;第三,要講清概念的上位和下位;第四,根據發展性原則和由易到難的原則,幫助學生形成化學概念“樹形圖”?;瘜W原理如勒夏特列原理、蓋斯定律等的教學,首先要講清化學原理的來龍去脈;其次是講清原理的可能影響因素;第三是講清原理的應用。

(2)化學符號:是用來表達物質組成、結構、變化及其規律的化學學科中通用的特殊符號系統,如Δ、Ksp等,首先要講清是什么,其次是講清書寫的規范及其運用。

(3)圖表語言:是用以表示物質結構、化學事實、化學反應過程及其原理、規律的圖型、表格、模型等。其中,化學圖像如化學反應速率和化學平衡與溫度、壓強等因素影響的變化曲線,要明確縱橫座標的含義,曲線或折線的含義,以及其中出現的平行線、上揚線和下行線所包含的化學含義或者所對應的化學變化?;瘜W表格如可逆反應中各種物質在不同溫度或壓強下平衡時的濃度等表格,要認識到各橫行和各縱行的變化量,要分析橫行量與縱行量之間對應的數值關系并歸納總結其中存在的變化規律。

2.加強實驗教學——教給專業方法

要做好演示實驗,培養觀察能力、分析和解決問題的能力。重視學生動手實驗,培養其動手操作能力,掌握化學學習方法,樹立科學精神。初步學會化學研究的實驗方法,在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅,真正體現化學實驗的魅力,體現化學實驗的作用。

3.注重科學思維方法培養——學會專業思考

(1)創設問題情境。思維始于問題。問題情境是一種當學生接觸到的學習內容與其原有的認知水平不和諧、不平衡時對疑難問題急于解決的心理狀態。問題情境不是問題,但問題情境產生于 “心求通而未得”的問題。如原電池教學,將銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸溶液進行實驗時,會發現銅片上有氣泡產生,及時提出問題:銅與稀硫酸能否反應?不能反應又為什么有氣泡生成?從而創設問題情境。

(2)鼓勵學生發現“意外”。如Al(OH)3兩性的教學中,將NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中讓學生觀察現象,然后反向滴加,將Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中再讓學生觀察現象,即可制造“意外”,從而激發學生思考。

(3)開展探究性教學。探究教學是一種類似科學家進行科學研究的教學模式,這種教學模式可以培養學生的科學探究能力。如,在做Na2O2與水反應的實驗時,在反應后的溶液中滴加酚酞溶液以檢驗反應后的堿性物質NaOH時,細心的學生會發現:酚酞溶液變紅后會馬上褪色。對這一異常實驗現象可以引導學生進行探究,不僅可以幫助學生徹底弄清原因,拓展知識,還可以培養學生的發散思維和創新思維。

(4)類比思維培養。常用的類比方法有:①正反類比,如氧化性與還原性、中和與水解、溶解與結晶等;②新舊類比,如:學習實驗室制取甲烷新內容時,與實驗室制氧氣和氨等有關實驗進行“縱向比較”;③系統類比,如對平衡移動的各個影響因素進行類比,可以得出:只有當原來變化的量不變時才達到平衡狀態。有機物中系統類比更多,如同類物質的相似性,相同官能團物質性質的相似與不同性等。

4.引領化學思想——形成科學素養

在中學化學課程體系中,蘊涵著豐富的化學思想。

(1)物質觀、變化觀和守恒觀。如元素種類守恒、原子種類守恒、原子個數守恒、質量守恒、能量守恒;氧化還原反應中,得失電子守恒;電解質溶液中,陰陽離子電荷守恒、物料守恒、質子守恒等。

(2)化學研究的實踐觀。實踐是認識的來源和認識發展的動力,是檢驗認識正確與否的唯一標準。

(3)物質之間的聯系觀、作用觀和平衡觀?;瘜W平衡是化學學科的重要思想,具體體現在:可逆反應的化學平衡、弱電解質的電離平衡、含有弱堿陽離子或者弱酸陰離子鹽的水解平衡、難溶物質的溶解沉淀平衡。

(4)物質性質的共性與個性的辯證統一觀和物質變化的量質結合觀。量變質變規律在化學中有著極為明顯的體現,任何物質都是質和量的統一體。量變和質變是物質矛盾運動的兩種狀態,物質的質變是通過量變達到一定程度引起的。構成物質的微粒在數量上的增減能引起性質的不同,如隨著核電荷數的增加,元素種類不斷發生變化,同種元素當核內中子數改變時原子種類發生變化,同種原子當核外電子數改變時由原子變成了離子,單質分子中原子個數變化時出現了同素異形體。元素周期表中各種元素的原子結構、元素性質所表現出來的漸變、突變和周期性變化就是元素周期律的量變質變觀的辯證統一。

三、一點感受

教育不僅是要為國家的政治服務,為民族的未來著想,更要為學生的身心發展奠基。完成教育教學任務是教師的基本要求,教好學生是教師的職業取向。要教好學生,實現化學學科的教學目標,必須研究學生的身心發展規律,研究教材,研究教法,研究提高課堂教學的途徑和方法,更要研究化學學科特色,從而提高課堂教學質量。

(收稿日期:2013-12-15)

化學是一門自然科學,有其自身的特色。在化學課堂教學中,只有遵循化學學科的特色,規范化學語言,加強實驗教學,培養科學思維方法,引領化學思想,才能提高課堂教學質量,實現新課改的化學學科教學目標。

一、化學學科的特色

1.研究手段——化學實驗

化學是一門研究分子和創造分子的自然科學。要研究分子和創造分子,就離不開化學實驗。只有通過實驗才能分離獲得已經存在的分子,只有通過實驗分析和結構測定才能識別分子,只有通過動力學實驗才能揭示分子重組的規律,只有通過合成實驗才能創造分子。因此,實驗方法是化學研究的重要方法,同時,化學實驗也是檢驗化學理論和化學原理的唯一準繩。

2.思維方法——科學思維

化學是一門科學,科學不僅向人們提供一般意義上的知識成果,而且還向人們提供先進的世界觀、方法論、思維方式和行為方式。如推理比較、分類、分析與綜合、歸納與演繹、類比等?;瘜W理論形成的主要標志在于它能夠反映化學物質的客觀運動規律,具有學科體系的嚴密邏輯和進行定量表達的精確性等?;瘜W理論的真理性必須由化學實驗方法加以檢驗和證實?;瘜W理論的邏輯性則需要運用化學思維方法去建立,需要把零星的、散亂的知識依據其本質關系和因果關系納入一個嚴密的科學體系。因此,新課程改革背景下的化學課堂教學,不但要讓學生學習化學基礎知識和基本技能,還必須讓學生感悟和學習貫穿在化學科學知識體系中的化學思維方法。

3.表述形式——化學語言

化學語言如電離、Ksp、電子云模型等,是化學同行為表達和傳遞化學知識﹑交流科學研究成果而建立的行業術語﹑行業語言。其類型有:文字語言、符號語言、圖表語言3類。其作用是儲存﹑加工和輸出化學思維信息的工具。從信息傳遞的角度而言,化學教學就是師生進行化學語言交流的過程,學生學習化學的過程其實是以化學語言和符號為中心的學習過程?;瘜W語言不僅囊括了化學知識和化學思想,而且也積淀著化學方法和化學精神。如“”、過濾、萃取、“↑”等。

二、提高高中化學課堂教學質量的策略

教學的目的在于傳承。高中化學課堂教學就是通過引導學生從而向學生傳承體現國家教育方針的《高中化學課程標準》所規范的化學學科知識和化學思想。

1.規范化學語言——專業引領入門

化學語言的規范化教學,是學生學好化學的前提,是提高化學課堂教學質量的基本要求,但不同類型的化學語言教學的側重點應有所不同。

(1)文字語言:是用來表達化學概念、原理等知識的自然語言。對于化學概念如電解質、電離、電解、水解等,首先要講清概念的內涵和外涎;其次要給出各種類型的具體實例,使化學概念建立在“最近發展區”上;第三,要講清概念的上位和下位;第四,根據發展性原則和由易到難的原則,幫助學生形成化學概念“樹形圖”?;瘜W原理如勒夏特列原理、蓋斯定律等的教學,首先要講清化學原理的來龍去脈;其次是講清原理的可能影響因素;第三是講清原理的應用。

(2)化學符號:是用來表達物質組成、結構、變化及其規律的化學學科中通用的特殊符號系統,如Δ、Ksp等,首先要講清是什么,其次是講清書寫的規范及其運用。

(3)圖表語言:是用以表示物質結構、化學事實、化學反應過程及其原理、規律的圖型、表格、模型等。其中,化學圖像如化學反應速率和化學平衡與溫度、壓強等因素影響的變化曲線,要明確縱橫座標的含義,曲線或折線的含義,以及其中出現的平行線、上揚線和下行線所包含的化學含義或者所對應的化學變化?;瘜W表格如可逆反應中各種物質在不同溫度或壓強下平衡時的濃度等表格,要認識到各橫行和各縱行的變化量,要分析橫行量與縱行量之間對應的數值關系并歸納總結其中存在的變化規律。

2.加強實驗教學——教給專業方法

要做好演示實驗,培養觀察能力、分析和解決問題的能力。重視學生動手實驗,培養其動手操作能力,掌握化學學習方法,樹立科學精神。初步學會化學研究的實驗方法,在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅,真正體現化學實驗的魅力,體現化學實驗的作用。

3.注重科學思維方法培養——學會專業思考

(1)創設問題情境。思維始于問題。問題情境是一種當學生接觸到的學習內容與其原有的認知水平不和諧、不平衡時對疑難問題急于解決的心理狀態。問題情境不是問題,但問題情境產生于 “心求通而未得”的問題。如原電池教學,將銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸溶液進行實驗時,會發現銅片上有氣泡產生,及時提出問題:銅與稀硫酸能否反應?不能反應又為什么有氣泡生成?從而創設問題情境。

(2)鼓勵學生發現“意外”。如Al(OH)3兩性的教學中,將NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中讓學生觀察現象,然后反向滴加,將Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中再讓學生觀察現象,即可制造“意外”,從而激發學生思考。

(3)開展探究性教學。探究教學是一種類似科學家進行科學研究的教學模式,這種教學模式可以培養學生的科學探究能力。如,在做Na2O2與水反應的實驗時,在反應后的溶液中滴加酚酞溶液以檢驗反應后的堿性物質NaOH時,細心的學生會發現:酚酞溶液變紅后會馬上褪色。對這一異常實驗現象可以引導學生進行探究,不僅可以幫助學生徹底弄清原因,拓展知識,還可以培養學生的發散思維和創新思維。

(4)類比思維培養。常用的類比方法有:①正反類比,如氧化性與還原性、中和與水解、溶解與結晶等;②新舊類比,如:學習實驗室制取甲烷新內容時,與實驗室制氧氣和氨等有關實驗進行“縱向比較”;③系統類比,如對平衡移動的各個影響因素進行類比,可以得出:只有當原來變化的量不變時才達到平衡狀態。有機物中系統類比更多,如同類物質的相似性,相同官能團物質性質的相似與不同性等。

4.引領化學思想——形成科學素養

在中學化學課程體系中,蘊涵著豐富的化學思想。

(1)物質觀、變化觀和守恒觀。如元素種類守恒、原子種類守恒、原子個數守恒、質量守恒、能量守恒;氧化還原反應中,得失電子守恒;電解質溶液中,陰陽離子電荷守恒、物料守恒、質子守恒等。

(2)化學研究的實踐觀。實踐是認識的來源和認識發展的動力,是檢驗認識正確與否的唯一標準。

(3)物質之間的聯系觀、作用觀和平衡觀?;瘜W平衡是化學學科的重要思想,具體體現在:可逆反應的化學平衡、弱電解質的電離平衡、含有弱堿陽離子或者弱酸陰離子鹽的水解平衡、難溶物質的溶解沉淀平衡。

(4)物質性質的共性與個性的辯證統一觀和物質變化的量質結合觀。量變質變規律在化學中有著極為明顯的體現,任何物質都是質和量的統一體。量變和質變是物質矛盾運動的兩種狀態,物質的質變是通過量變達到一定程度引起的。構成物質的微粒在數量上的增減能引起性質的不同,如隨著核電荷數的增加,元素種類不斷發生變化,同種元素當核內中子數改變時原子種類發生變化,同種原子當核外電子數改變時由原子變成了離子,單質分子中原子個數變化時出現了同素異形體。元素周期表中各種元素的原子結構、元素性質所表現出來的漸變、突變和周期性變化就是元素周期律的量變質變觀的辯證統一。

三、一點感受

教育不僅是要為國家的政治服務,為民族的未來著想,更要為學生的身心發展奠基。完成教育教學任務是教師的基本要求,教好學生是教師的職業取向。要教好學生,實現化學學科的教學目標,必須研究學生的身心發展規律,研究教材,研究教法,研究提高課堂教學的途徑和方法,更要研究化學學科特色,從而提高課堂教學質量。

(收稿日期:2013-12-15)

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