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關(guān)鍵詞: 高中化學(xué)教學(xué) 有機化學(xué) 作業(yè)設(shè)計
一、問題的提出
有機化學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)課程,在高中化學(xué)課程中,有機化學(xué)理論廣泛滲透在各個模塊。因此學(xué)習(xí)有機化合物對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有重要的意義。
通過有機化學(xué)的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握有機化學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能,形成運用化學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。由于剛剛接觸有機化學(xué),許多學(xué)生不能理解、接收和消化,從而產(chǎn)生厭學(xué)現(xiàn)象,因此有機化學(xué)教學(xué)一直是個教學(xué)難題。為此,我們將有機化學(xué)作業(yè)的有效設(shè)計和應(yīng)用融入有機化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中,激發(fā)和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以提高課堂教學(xué)效率,促使學(xué)生盡快提高成績。
二、有機化學(xué)在高中課程中的重要性
在已知的化合物中,絕大多數(shù)是有機化合物。人類居住的地球上廣泛存在與生命活動密切相關(guān)的有機化合物,它使地球充滿生機與活力。近年來,數(shù)以千萬計新合成的有機化合物,極大地豐富了當(dāng)今物質(zhì)世界,滿足了日益增長的社會需要,提高了人們對物質(zhì)及其變化的認(rèn)識。當(dāng)今,人類生活的各個領(lǐng)域都與有機化合物不可分割,因此學(xué)習(xí)有機化合物對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著重要的意義。
在必修化學(xué)的學(xué)習(xí)中,涉及的有機化學(xué)的內(nèi)容相對淺顯,課標(biāo)對有機部分內(nèi)容的要求也不高,例如“了解有機化合物中碳的成鍵特征”“舉例說明有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象”等。學(xué)生僅學(xué)習(xí)必修化學(xué),是不能達(dá)到高中畢業(yè)對有機化學(xué)的要求的,還需要進(jìn)行選修學(xué)習(xí)。除了“有機化學(xué)基礎(chǔ)”模塊之外,“化學(xué)與生活”、“化學(xué)與技術(shù)”、“實驗化學(xué)”等選修模塊都涉及有機化學(xué)的知識,是對必修內(nèi)容的一個提高。例如通過“化學(xué)與生活”的學(xué)習(xí),學(xué)生將了解氨基酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點,了解某些藥物(如阿司匹林)的主要成分和療效,了解生活中常用的高分子材料的化學(xué)成分及其性能,能夠評價高分子材料對人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響,知道甲醛等主要污染物的危害,認(rèn)識“白色污染”危害和防治辦法等。通過“化學(xué)與技術(shù)”的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)的有關(guān)煤、石油、塑料等材料等專題中滲透了有機化學(xué)研究的基本思想和方法。通過“實驗化學(xué)”的學(xué)習(xí),學(xué)生將對醛、酚、羧酸、酯等有機化合物的性質(zhì)與相關(guān)反應(yīng)有更深入的認(rèn)識。
由此可見,高中化學(xué)新課程是經(jīng)過整體設(shè)計的體系,學(xué)生不管選擇哪一個模塊進(jìn)行學(xué)習(xí),都可以掌握必備的有機化學(xué)知識,都能夠達(dá)到高中階段基本的要求,既保證基礎(chǔ)性又具有選擇性。
“有機化學(xué)基礎(chǔ)”模塊則系統(tǒng)地對有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用等進(jìn)行研究,同時對學(xué)生進(jìn)行有機化學(xué)研究方法指導(dǎo)與訓(xùn)練,其難度和要求與其他模塊涉及的有機化學(xué)內(nèi)容要求相對要高。該模塊為選修模塊,對有機化學(xué)感興趣的學(xué)生,可以通過學(xué)習(xí)提高學(xué)生對科學(xué)探究重要性的認(rèn)識,并發(fā)展學(xué)生的實驗技能,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣,幫助學(xué)生認(rèn)識有機化學(xué)對促進(jìn)社會發(fā)展、提高人類生存質(zhì)量、提高人類社會文明發(fā)達(dá)程度所發(fā)揮的重大作用,從而幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)化學(xué)和研究化學(xué)的志向,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
三、化學(xué)作業(yè)的重要性
化學(xué)作業(yè)作為連接教師和學(xué)生的紐帶,起著非常重要的作用。學(xué)生通過完成作業(yè),對所學(xué)知識內(nèi)容進(jìn)行鞏固和消化,能培養(yǎng)科維和分析問題、解決問題的能力,是提高素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑。其次,教師通過批改作業(yè),能發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題,便于及時洞察教學(xué)進(jìn)度和改革教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量。因此,化學(xué)作業(yè)是與有機化學(xué)教學(xué)活動的有機組成部分,是檢驗、鞏固和反饋教學(xué)效果的有效途徑,是教學(xué)活動的延續(xù)和補充,更是學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力、張揚個性的渠道之一。把作業(yè)作為一種手段和教學(xué)過程,不僅能反饋、吸收、彌補、加強知識,而且能把所學(xué)知識加以應(yīng)用。
四、有機化學(xué)作業(yè)有效設(shè)計的途徑
(一)興趣類型作業(yè),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣。
學(xué)生在初中時,已學(xué)過一些有機物的知識,所學(xué)知識比較簡單,高中階段的有機化學(xué)理論難度大、范圍廣,學(xué)生學(xué)起來有點吃力,容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。為此,我們?yōu)榱思ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生對“有機化學(xué)基礎(chǔ)理論中的規(guī)律“編排成“快板”,并在校園藝術(shù)文化節(jié)中表演。既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣,又陶冶了情操。
《趣味有機化學(xué)快板》:有機化學(xué)并不難,記準(zhǔn)通式是關(guān)鍵。雙鍵為烯叁鍵炔,單鍵相連便是烷。脂肪族的排成鏈,芳香族的帶苯環(huán)。異構(gòu)共用分子式,通式通用同系間。烯烴加成烷取代,衍生物看官能團(tuán)。羧酸羥基連烴基,稱作醇醛及羧酸。羰基醚鍵和氨基,衍生物是酮醚胺。苯帶羥基稱苯酚,萘是雙苯相并聯(lián)。去H加O叫氧化,去O加H叫還原。醇類氧化變酮醛,醛類氧化變羧酸。羧酸比碳酸強,而碳酸強于苯酚。光照鹵代在側(cè)鏈,催化鹵代在苯環(huán)。烴的鹵代衍生物,鹵素能被羥基換。消去一個小分子,生成稀和氫鹵酸。鉀鈉能換醇中氫,銀鏡反應(yīng)可辨醛。氫氧化銅多元醇,溶液混合呈絳藍(lán)。醇加羧酸生成酯,酯類水解變醇酸。苯酚遇溴沉淀白,淀粉遇碘色變藍(lán)。氨基酸兼酸堿性,甲酸是酸又像醛。聚合單體變鏈節(jié),斷裂π鍵相串聯(lián)。千變?nèi)f化多趣味,無限風(fēng)光任登攀。
(二)生活類型作業(yè),讓化學(xué)作業(yè)回歸生活。
設(shè)計作業(yè)時,面向?qū)W生,立足課本,放眼課外,充分利用現(xiàn)實生活中的資源,讓學(xué)生在生活中學(xué)化學(xué)、用化學(xué)。
案例:學(xué)習(xí)有機物的性質(zhì)、用途。
設(shè)計作業(yè):課前布置學(xué)生調(diào)查日常生活中接觸的有機物的性質(zhì)、用途。上課時,分小組匯報調(diào)查結(jié)果。
例如,有一個小組在探究生活中化學(xué)物質(zhì)的溶解性、可燃性、耐熱性、電離性,設(shè)計了實驗。①將一定量的食鹽、花生油分別加入到兩支盛有2ml水的試管中,震蕩片刻。②將一定量的食鹽、花生油分別加入到兩支盛有2ml汽油的試管中,震蕩片刻。③取一小塊聚乙烯塑料碎片,用酒精燈加熱。④將氯化鈉溶液和汽油溶液分別作導(dǎo)電性試驗,接通電源后,觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)。
(三)自主類型作業(yè),向自主型、研究型、合作型課題作業(yè)轉(zhuǎn)變。
新課程改革就是為了改變以往只重視知識的傳授,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識與技能的同時也學(xué)會學(xué)習(xí),倡導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)并注重培養(yǎng)學(xué)生的探究動手能力、搜集和處理信息的能力、分析解決問題的能力和交流合作的能力。
案例一:(學(xué)習(xí)了乙烯的性質(zhì)后,布置課后思考作業(yè)。)請根據(jù)自己學(xué)過的化學(xué)知識設(shè)計一個實驗,證明乙烯與溴水發(fā)生地反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)。
案例二:(學(xué)習(xí)苯的結(jié)構(gòu)前,布置預(yù)習(xí)作業(yè)。)探究苯的結(jié)構(gòu):1.按照苯的凱庫勒式,你認(rèn)為苯可能有哪些結(jié)構(gòu)特點?2.根據(jù)苯的凱庫勒式,預(yù)測苯應(yīng)該具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)?3.如何設(shè)計實驗證明你的猜想?
(四)探究型作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。
有機化學(xué)與醫(yī)學(xué)密切相關(guān),培養(yǎng)和提高學(xué)生對有機化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到該課程對醫(yī)學(xué)的重要性是提高教學(xué)效果的前提。教學(xué)實踐證明,結(jié)合醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生特點,恰當(dāng)?shù)芈?lián)系臨床和生活實際,能使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中真正認(rèn)識到有機化學(xué)對于醫(yī)學(xué)的重要性,從而更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲望、學(xué)習(xí)興趣和積極性。比如在講解旋光異構(gòu)時,我們結(jié)合手性化合物的理化性質(zhì)差異,進(jìn)一步向?qū)W生介紹目前市售的絕大多數(shù)藥物具有手性,而手性分子的一對對映體可能的藥理活性、代謝過程及毒性等方面存在顯著差異。其中一個典型的例子是沙利多胺(thalidomide,反應(yīng)停)。沙利多胺在20世紀(jì)50年代在德國以消旋體形式上市,用于治療和緩解孕婦妊娠期嘔吐。后來發(fā)現(xiàn)(S)-thalidomide異構(gòu)體具有鎮(zhèn)靜作用,但(R)-thalidomide異構(gòu)體不僅沒有鎮(zhèn)靜作用,反而對人體胚胎有強烈致畸作用(圖1)。雖然20世紀(jì)60年代初該藥撤出市場,但是已經(jīng)有大量畸形嬰兒出生。通過這一“20世紀(jì)最大的藥物導(dǎo)致先天畸形的災(zāi)難性事件”,使學(xué)生認(rèn)識到有機藥物分子與體內(nèi)大分子之間嚴(yán)格手性匹配與分子識別的重要性。我們還進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生了解近年來人們發(fā)現(xiàn)該藥物對于麻風(fēng)病結(jié)節(jié)性紅斑[4]、HIV相關(guān)性消瘦、口腔潰瘍、慢性移植物抗宿主病等治療有效,并在抑制惡性腫瘤方面展現(xiàn)出較好的療效[5],美國FDA在1998年批準(zhǔn)將其用于麻風(fēng)病結(jié)節(jié)性紅斑的治療。該藥物起死回生的例子可使學(xué)生認(rèn)識到人們對有機化合物的認(rèn)識是一個螺旋式發(fā)展的過程。
磺胺類藥物(sulfonamides,SAs)是一類用于預(yù)防和治療細(xì)菌感染性疾病的化學(xué)治療藥物,即具有對氨基苯磺酰胺結(jié)構(gòu)的一類藥物的總稱。在磺胺問世之前,西醫(yī)對于炎癥,尤其是流行性腦膜炎、肺炎、敗血癥等,都因無特效藥而感到非常棘手。作為“含氮化合物”章節(jié)的知識擴(kuò)充,我們向?qū)W生介紹磺胺類藥物的發(fā)展歷史:該類藥物起源于1932年德國藥物學(xué)家GerhardDomagk發(fā)現(xiàn)的一種化工染料———百浪多息(prontosil),它的發(fā)現(xiàn)和在臨床中的成功應(yīng)用,使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)進(jìn)入化學(xué)醫(yī)療的新時代。后來由于百浪多息易產(chǎn)生強烈耐藥性和存在腎毒性,磺胺家族又發(fā)展出磺胺甲噁唑(SMZ)與甲氧芐胺嘧啶(磺胺增效劑,二氫葉酸還原酶抑制劑),二者配合使用即為復(fù)方新諾明。我們還進(jìn)一步向?qū)W生介紹磺胺類藥物的抑菌機制是通過對氨基苯磺酰胺(磺胺)干擾細(xì)菌的葉酸代謝,進(jìn)而抑制其生長繁殖;在弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素之前,磺胺是最好的抗菌藥物。油脂在生物體內(nèi)具有重要的生理功能,是生命的能量來源之一。對于醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,這部分知識是不可缺乏的。油脂的熔點高低取決于其所含不飽和脂肪酸的量。我們在進(jìn)行教學(xué)時,首先通過學(xué)生在生活中可體驗的知識進(jìn)行講述。植物獲得的油脂多為液態(tài),稱為“油”;而從動物所獲得的在常溫下呈固態(tài)或半固態(tài),稱為“脂肪”。然后講述雖然二者在結(jié)構(gòu)上都是三酰甘油,但“油”是含有不飽和脂肪酸較多的油脂,由于不飽和脂肪酸中的碳-碳雙鍵大多數(shù)是順式構(gòu)型,導(dǎo)致羧酸脂肪鏈之間不能緊密接觸,分子之間作用力減小,因而熔點降低。
在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步結(jié)合油脂氫化引入“植物奶油”(marga-rine)問題。由于人們擔(dān)心動物油脂中的飽和脂肪酸可能會對心臟帶來威脅,而植物油在高溫下不穩(wěn)定、無法長時間儲存,因此,利用催化氫化反應(yīng),如鎳(Ni)催化,使不飽和脂肪酸分子中的雙鍵與氫原子結(jié)合成為不飽和程度較低的脂肪酸,其結(jié)果是油脂的熔點升高(硬度加大),這就是植物奶油,亦稱人造黃油[6]。富含反式脂肪酸的植物奶油雖然可以使食物的味道、口感更好,但對人體健康非常不利,會加快動脈硬化,增加人類心血管疾病患病率。如此融知識、生活、醫(yī)學(xué)常識等一體的油脂內(nèi)容的教學(xué),使學(xué)生學(xué)得津津有味,取得了良好的教學(xué)效果。通過上述的典型實例講解,許多學(xué)生認(rèn)識到有機化學(xué)同臨床醫(yī)學(xué)之間的緊密聯(lián)系以及該課程對醫(yī)學(xué)的重要性,從而對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
2將社會熱點問題引入教學(xué)
關(guān)鍵詞:必修模塊;選修模塊;關(guān)系;交叉內(nèi)容
【中圖分類號】G633.8
《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書.化學(xué)》是以《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》為依據(jù)編寫的,全套教材由必修和選修兩部分組成,共計8冊。
高中化學(xué)選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”的內(nèi)容為我省理工方向的學(xué)生高考必考內(nèi)容,選考為選修模塊“化學(xué)與技術(shù)”、“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”、“有機化學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容,考生從三個選考模塊中任意選考一個模塊的內(nèi)容。本文主要研究必修模塊與選修模塊的關(guān)系。
一、高中化學(xué)新課程必修模塊與選修模塊的特點
高中化學(xué)必修模塊是在義務(wù)教育課程基礎(chǔ)上為全體高中生開設(shè)的課程。必修模塊旨在促進(jìn)學(xué)生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的發(fā)展,必修模塊突出核心內(nèi)容,強調(diào)基礎(chǔ),但又不過分追求知識的系統(tǒng)性和完整性,為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)科課程和其他化學(xué)課程模塊提供基礎(chǔ)。選修模塊旨在引導(dǎo)學(xué)生運用實驗探究、調(diào)查訪問、查閱資料、交流討論等方式,進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能和研究方法,更深刻地了解化學(xué)與人類生活、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展的關(guān)系,以提高化學(xué)科學(xué)素養(yǎng),為具有不同潛能和特長的學(xué)生未來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
二、高中化學(xué)新課程必修模塊與選修模塊的關(guān)系
高中化學(xué)新課程的必修模塊與選修模塊在核心化學(xué)知識方面可以看做,選修模塊的知識起點是必修模塊的知識終點,選修模塊都會在必修模塊的知識基礎(chǔ)之上引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的化學(xué)核心知識,是對必修模塊的化學(xué)知識進(jìn)行拓展、提高。在過程與方法方面,必修模塊與選修模塊之間具有層次性和多樣性的特點。在必修模塊中,側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本的科學(xué)探究過程和以研究物質(zhì)性質(zhì)為主的化學(xué)研究方法和程序,而選修模塊中則更加側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生了解每個模塊所代表的化學(xué)研究領(lǐng)域中的一些基本思想方法和研究思路。
三、高中化學(xué)新課程必修模塊與選修模塊交叉內(nèi)容比較
必修模塊第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律知識點是:了解原子核外電子的排布,能結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實認(rèn)識元素周期律,了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系,能描述元素周期表的結(jié)構(gòu),知道金屬性、非金屬性在元素周期中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律,認(rèn)識化學(xué)鍵的含義知道離子鍵和共價鍵的形成。
選修模塊第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點是:原子核外電子排布原理,原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理,原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系,元素周期系的應(yīng)用。選修模塊第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點是:共價鍵的主要類型б鍵、п鍵,共價鍵的鍵參數(shù),鍵的極性,化學(xué)鍵與分子間作用力的區(qū)別。選修模塊第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點是:
分子晶體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)合力,原子晶體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)合力,離子晶體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)合力,晶格能及其應(yīng)用。
必修模塊第二章化學(xué)反應(yīng)與能量知識點是:知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因,通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,認(rèn)識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性,通過實驗認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)的限度,了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用,舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用。選修模塊第一章化學(xué)反應(yīng)與能量知識點是:化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,常見的能量轉(zhuǎn)化形式,化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化,吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱和焓變等概念,化學(xué)在解決能源危機中的重要作用,化學(xué)在解決能源危機中的重要作用,能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ),節(jié)約能源、提高能源利用效率的實際意義。
必修模塊第三章有機化合物知識點是:認(rèn)識化石燃料綜合利用的意義,了解甲烷、乙烯、苯等的主要性質(zhì),認(rèn)識乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用,知道乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成和主要性質(zhì),認(rèn)識其在生活中的應(yīng)用,通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應(yīng),能舉例說明高分子材料在生活等領(lǐng)域的應(yīng)用。
選修模塊第二章烴和鹵代烴知識點是:天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應(yīng)用。烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例,比較它們在組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異。烯烴的順反異構(gòu)。苯的同系物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。烴類物質(zhì)在有機合成和有機化工中的重要作用。
選修模塊第三章烴的含氧衍生物知識點是:醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點以及它們的相互聯(lián)系。加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。結(jié)合實際了解某些有機化合物對環(huán)境和健康可能產(chǎn)生影響,關(guān)注有機化合物的安全使用問題。乙醇、苯酚的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。醇和酚結(jié)構(gòu)的差別及其對化學(xué)性質(zhì)的影響。乙酸的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。乙酸乙酯的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和主要化學(xué)性質(zhì)。乙酸的酯化反應(yīng)、乙酸乙酯水解反應(yīng)的基本規(guī)律。在掌握各類有機物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、酵素轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,初步學(xué)習(xí)設(shè)計合理的有機合成路線。
選修模塊第四章生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)知識點是:糖類的組成和性質(zhì)特點。說明糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì),氨基酸與人體健康的關(guān)系。蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?;瘜W(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。油脂的概念、結(jié)構(gòu)。油脂的化學(xué)性質(zhì)、油脂的氫化及皂化反應(yīng)等概念。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的組成和重要性質(zhì)。
從必修模塊中的知識點與選修模塊交叉知識點進(jìn)行了對比,可見選修模塊是必修模塊基礎(chǔ)上的適當(dāng)拓寬和加深。必修模塊和選修模塊知識的處理更符合高中學(xué)生的生理、心理發(fā)展順序以及認(rèn)知規(guī)律,理論與元素化合物知識穿插編排,化學(xué)計算、化學(xué)實驗與有關(guān)理論和元素化合物知識密切配合,學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)明顯、層次分明、重點突出、難點分散、循序漸進(jìn)、螺旋上升。必修模塊與選修模塊知識點這樣處理的目的,在于從綜合教學(xué)效果考慮,精心設(shè)計知識的臺階,使學(xué)生能一步一個腳印、扎扎實實地學(xué)習(xí),避免由于知識臺階設(shè)計不合理而使學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)大面積的分化。同時,由于難點分散,也有利于激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于大面積提高教學(xué)質(zhì)量。
興趣是個體積極探究某種事物或進(jìn)行某種活動,并在其中產(chǎn)生積極情緒體驗的心理傾向,也是人才成長的起點。
學(xué)習(xí)興趣是指學(xué)生對學(xué)習(xí)活動產(chǎn)生的心理上的愛好和追求的傾向。
在實踐中,興趣對人的活動將產(chǎn)生巨大的推動作用。一旦對學(xué)習(xí)發(fā)生興趣,就會充分發(fā)揮自己的積極性和主動性。濃厚的興趣將是人們刻苦鉆研、勇于攻關(guān)的強大動力??鬃釉唬褐卟蝗绾弥?,好之者不如樂之者。愛因斯坦說:“興趣是最好的教師?!睏钫駥幉┦恳舱f過:“成功的真正秘訣是興趣。”學(xué)生只有對化學(xué)感興趣,才想學(xué)、愛學(xué),才能學(xué)好,從而用好化學(xué)。因此,如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。通過幾年的教學(xué)經(jīng)驗,我發(fā)現(xiàn)如果把“我們身邊的化學(xué)”貫穿到化學(xué)教學(xué)中,是可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的。
化學(xué)是一門與人們的生活生產(chǎn)實踐緊密關(guān)聯(lián)的學(xué)科,生活中到處存在著有趣的化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)知識,從神舟號宇宙飛船的火箭燃料,到我們?nèi)粘I钪械囊率匙⌒校瘜W(xué)知識滲透在社會、科技、生活的方方面面。
化學(xué)是研究物質(zhì)的,在我們周圍的物質(zhì)世界里,空氣算是我們最親密的朋友了,它跟我們朝夕相處,形影不離,可以說沒有空氣就沒有生命;我們家庭使用的燃料,無論是水煤氣、液化石油氣還是天然氣,它們之所以能提供給我們所需的熱量,是因為發(fā)生了燃燒的化學(xué)反應(yīng);家中鐵制品的銹蝕,是因為發(fā)生了電化學(xué)腐蝕;桂林山水中熔巖、熔洞的形成,與自然界中發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)有關(guān);工業(yè)用鹽亞硝酸鈉的中毒用Vc解毒,體溫計中水銀不慎吃入用新鮮牛奶或雞蛋清解毒,這里也有化學(xué)的知識?;瘜W(xué)對日常生活和社會發(fā)展起著重要的影響。
日常生活中,化學(xué)還給人們帶來許多方便,洗衣粉和肥皂是家用去污的好產(chǎn)品,啤酒是人們喜歡的飲料,蒸饅頭時放些小蘇打,饅頭蒸得又大又白又好吃,還有許許多多的例子。
化學(xué)與醫(yī)學(xué)也密切相關(guān),供氧器就是利用過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)來制氧,挽救了許多人的生命。人們還應(yīng)用科學(xué)的方法制造生理鹽水,減輕病人的痛苦。近代,人類發(fā)明了許多新藥品,攻克了一些不治之癥,如青霉素等。但是,癌癥和艾滋病仍令醫(yī)生們束手無策,這兩個重大難題,相信我們未來的接班人一定能夠解決的。
在一些重大的科學(xué)領(lǐng)域里,化學(xué)的作用也不小,火箭發(fā)射所需燃料,就是利用了氫氧燃燒得水的原理。可是殘酷的人類又把化學(xué)帶入戰(zhàn)爭,日本帝國主義毫無人性地利用人做化學(xué)試驗?,F(xiàn)代人類已采取了措施,比如禁止使用核武器。
化學(xué)給人們生活帶來了變化,有利也有弊,汽車尾氣排放,造成大氣污染,酸雨在警告我們,臭氧層空洞威脅著我們,環(huán)保成了化學(xué)給人們生活帶來的一個重大問題。
為了讓學(xué)生更加地了解化學(xué)在生活中的應(yīng)用,可以展示一些生活中有關(guān)化學(xué)的案例:
案例1:在自然世界中,水受熱變?yōu)樗魵猓ǔ跞瘜W(xué)物理變化),水蒸氣又上升到高空中,遇冷成為水滴,小水滴聚集成云,有了云就會降水。長期不下雨是一件讓人頭疼的事。過去,遇到旱災(zāi),許多人只好逃荒要飯,會餓死好多人?,F(xiàn)在,人們利用降水的原理,研究用人工的辦法降雨,以解除干旱現(xiàn)象。人工降雨的首要條件是要有云,云變成雨,必須使云中包含的小水滴先變成冰晶,過不多久,冰晶就變成雪,從空中落下來。雪在接近地面時,遇到較曖的空氣,融化成雨,落到地面上??諝庵械男∷尾灰欢芙Y(jié)成冰晶,于是人們就想辦法,使用冷凝劑使水滴結(jié)冰。干冰(初三化學(xué)CO2)是最常見的冷凝劑,還有碘化銀(高一第四章AgI)也是。派飛機飛到云層上,將干冰或碘化銀撒在云層中,就可以形成冰晶,進(jìn)而降雨。
案例2:王太太正在廚房煮飯。只見王太太擰開液化氣(高一第一章燃料)開關(guān),不到10分鐘,一盤可口的炒白菜就做好了,這盤鮮美的菜中加入含碘(高一第四章KIO3)的食鹽,不僅味美,而且有保健防?。ㄈ钡庖谆即蟛弊硬。┑墓δ苣兀∮殖戳艘槐P葷菜之后,王太太做起了饅頭,這時酵母(高一第二章NaHCO3)可派上了用場,你瞧,一個個饅頭經(jīng)過發(fā)酵之后,吃起來特別松軟。不一會兒,王叔叔來吃饅頭了,真奇怪,王叔叔戴著眼鏡,櫥房里這么霧氣騰騰的,鏡片怎么不見模糊?原來,他用了含羧甲基纖維(高二有機化學(xué))的防霧劑,使原本鏡片的疏水表面變成了親水表面,這樣就不易凝起水珠了。唉呀!王太太今天做得饅頭還剩下幾個,留著會不會壞呢?沒關(guān)系,王太太自有妙招,她用小蘇打和36度的白醋制二氧化碳,并將二氧化碳和饅頭一起裝進(jìn)一個瓶子里。這樣經(jīng)過二氧化碳處理的饅頭放上1~3天,仍然保持清香不變質(zhì)。飯吃完后,該洗碗了,可是剛才盛葷菜的那個盤子油膩膩的,不好洗??!這對王太太來說可是家常便飯了,只要用加堿(高一第二章Na2CO3)的熱水洗,就能很好地洗去油污。洗完碗筷,王太太又在干什么呢?原來她正在用消毒柜給碗筷消毒呢!這種消毒柜(高一第六章)是根據(jù)氧氣在高壓放電時產(chǎn)生臭氧來制造的。臭氧是一種強氧化劑,能有效地殺死細(xì)菌,防止細(xì)菌繁殖再生,從而保障了人們的健康。
案例3:“百雀羚”、甘油、防曬霜、摩絲等等化妝品,它們中哪一樣不是化學(xué)產(chǎn)品的結(jié)晶?就拿這瓶定型摩絲來說吧!它是用一種由乙烯吡咯烷酮和醋酸乙烯脂(高二有機化學(xué))兩種物質(zhì)共同聚合而成的高分子化合物,這些物質(zhì)會使頭發(fā)的剛性大大增加,繼而使它們變硬。
當(dāng)然我們還要認(rèn)識到化學(xué)在生活中的利與弊兩方面。1.防銹與繡化的汽車;2.新鮮水果與腐爛的水果;3.農(nóng)民種田使用化肥與化肥廠由于污染物未能做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣廢氣對當(dāng)?shù)剞r(nóng)田和水源產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染;4.藥品與。
高校化學(xué)教學(xué)中涉及到很多化學(xué)實驗、化學(xué)藥品,化學(xué)專業(yè)畢業(yè)所從事的行業(yè)中也涉及到大量的化學(xué)物品和實踐工作,而化工行業(yè)的生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的廢棄物或者污染物,這些廢棄物以及污染物的排放極易對人類生存的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,進(jìn)而影響到人類的身體健康和生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。所以在高?;瘜W(xué)教育中必須要向?qū)W生滲透環(huán)保意識,使學(xué)生在以后的工作和生活中能夠成為綠色環(huán)保的踐行者。因此主要對高?;瘜W(xué)教育中環(huán)保意識的提升策略進(jìn)行具體的分析。
關(guān)鍵詞:
高?;瘜W(xué)教育;環(huán)保意識;滲透;策略
化學(xué)是一門實踐性非常強的學(xué)科,在教學(xué)的過程中涉及到很多的實驗教學(xué)內(nèi)容,同時也是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展使人們的生活更加先進(jìn)、便捷,但是也為人們的生存環(huán)境帶來極大的威脅,其生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量廢棄物和污染物嚴(yán)重影響著人們的生存環(huán)境。因此我們需要適當(dāng)?shù)姆啪徎瘜W(xué)工業(yè)發(fā)展的腳步,將環(huán)境保護(hù)融入到化學(xué)教學(xué)中,提升學(xué)生們的環(huán)保意識,強化學(xué)生們的生態(tài)理念。
1化學(xué)課堂教學(xué)中融入環(huán)保教育
課堂教學(xué)是高?;瘜W(xué)教學(xué)的主要方式,同時也是學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的主要形式,因此在化學(xué)課堂教學(xué)中,需要能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)好基礎(chǔ)知識以及應(yīng)用知識,還需要能夠引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)與環(huán)境保護(hù)進(jìn)行有效的結(jié)合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)上也能夠關(guān)注到化學(xué)生產(chǎn)對環(huán)境的影響,包括對周圍環(huán)境的污染程度等。在高校的化學(xué)教材中存在很多的閱讀材料,這些材料是對化學(xué)知識的延伸,不僅能夠拓展學(xué)生們的視野,同時也能夠?qū)⒒瘜W(xué)與生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的結(jié)合。比如在學(xué)習(xí)關(guān)于氮元素的相關(guān)知識時,就可以通過其在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用以及對環(huán)境的污染等方面知識的閱讀,來將化學(xué)知識與環(huán)境保護(hù)進(jìn)行有效的結(jié)合,從而看到化學(xué)的工業(yè)介質(zhì)以及化學(xué)污染對環(huán)境的危害等,幫助學(xué)生樹立起環(huán)保意識。比如在學(xué)習(xí)有機化學(xué)的過程中,教師可以根據(jù)有機化肥工業(yè)的相關(guān)內(nèi)容,為學(xué)生設(shè)置研討課,要求學(xué)生自行設(shè)計有機化肥廠的地址、需要注意的問題等,要求通過學(xué)生的設(shè)計既要能夠保證化肥廠的效益,同時也能夠做到對環(huán)境的保護(hù)。
2通過化學(xué)實驗強化學(xué)生的環(huán)保意識
化學(xué)教學(xué)中實驗教學(xué)是重點的組成部分,特別是在高校的化學(xué)教學(xué)中,需要通過大量的實驗來對相關(guān)的化學(xué)知識進(jìn)行驗證以及理化性質(zhì)的分析,通過對實驗的操作和現(xiàn)象的觀察,有利于學(xué)生更好的了解化學(xué)反應(yīng)情況以及實驗操作能力,為培養(yǎng)實踐型人才奠定基礎(chǔ)。高校的化學(xué)實驗室中具有大量的實驗藥品和儀器,使用的頻率也比較高,但是同時其中也存在一些不完善的地方,比如化學(xué)藥品的無公害處理,有毒有害氣體的收集裝備等都不夠完善,容易對實驗室中的人員造成身體上的損傷。因此教師可以以此為基礎(chǔ),通過對實驗的改進(jìn)和創(chuàng)新來提升學(xué)生們的環(huán)保意識。比如對于一些產(chǎn)生大量廢氣物的實驗,教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生減少藥品用量的方式來進(jìn)行實驗,開發(fā)微型實驗,進(jìn)而提升學(xué)生的環(huán)保意識。同時對于能夠生成有害氣體的實驗,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)氣體的性質(zhì),研究氣體收集裝置來減少氣體的污染。此外,在化學(xué)實驗中還可以采用真實與模擬結(jié)合的方式來進(jìn)行教學(xué),比如對于一些危害性比較大的化學(xué)實驗,教師可以先帶領(lǐng)學(xué)生參觀實驗器材和裝置,然后通過虛擬實驗的方式用多媒體的形式進(jìn)行播放,這樣學(xué)生既能夠觀察到實驗程序以及現(xiàn)象,同時避免了環(huán)境的污染。對于有條件的高校還可以開發(fā)出模擬軟件,使學(xué)生通過計算機的操作來完成實驗,體現(xiàn)真實實驗的過程。
3通過社會實踐鼓勵環(huán)保行為
通過社會實踐能夠使學(xué)生將學(xué)校學(xué)到的知識應(yīng)用到社會的工作中,這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、應(yīng)用能力等綜合能力。在傳統(tǒng)的高?;瘜W(xué)教學(xué)中,都是通過理論與實驗結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué),這種教學(xué)方式使得與社會實踐分離,不利于學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng),無法幫助學(xué)生在生活中感知化學(xué),更不利于學(xué)生的環(huán)保意識培養(yǎng)。所以在高校的化學(xué)教學(xué)中,還需要能夠注重學(xué)生的社會實踐,使學(xué)生通過實踐更好的應(yīng)用化學(xué)知識的同時,也能夠直觀的看到環(huán)境的污染情況,進(jìn)而為學(xué)生樹立環(huán)保理念。比如,教師可以組織學(xué)生到一些化工廠進(jìn)行參觀,在參觀的過程中要重點引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的廢物和污染物,以及這些物質(zhì)的處理方式等,同時還可以帶領(lǐng)學(xué)生到一些被污染的河流附近進(jìn)行調(diào)查,使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)污染對環(huán)境的影響。通過這種方式能夠使學(xué)生直觀的看到化學(xué)生產(chǎn)中對環(huán)境造成的影響,使學(xué)生在認(rèn)識到化學(xué)價值的同時也能夠認(rèn)識到其對環(huán)境的污染,并鼓勵學(xué)生能夠根據(jù)化學(xué)生產(chǎn)或者環(huán)境的具體污染情況,設(shè)計一些能夠保護(hù)環(huán)境、減少污染或者修復(fù)環(huán)境的相關(guān)實驗設(shè)計,使學(xué)生在以后的工作中也能夠有意識的將環(huán)保作為生產(chǎn)的第一考慮要素,能夠科學(xué)的設(shè)計化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)生產(chǎn)。
4結(jié)束語
綜上所述,高校化學(xué)專業(yè)是培養(yǎng)化工行業(yè)的理論研究人才以及技術(shù)生產(chǎn)人才的主要途徑,隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,其創(chuàng)造出很多的新型材料、物質(zhì)等,為人們的生活和生產(chǎn)帶來了新的生機,但是同時也對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染,威脅著人們的生存環(huán)境,甚至殃及子孫后代,所以在當(dāng)前高校的化學(xué)人才培養(yǎng)中,需要能夠滲透環(huán)保意識,使培養(yǎng)的人才不僅具有較高的知識基礎(chǔ)和技能,同時還能夠具有理性的化學(xué)研究思路,保證化學(xué)工業(yè)能夠健康、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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一、要構(gòu)建高效率的課堂教學(xué)教師應(yīng)充分理解新課程理念及課程目標(biāo),并實施于課堂教學(xué)之中
新課程理念是進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的“三維”目標(biāo)即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀。與以前課程相比增加了過程和情感態(tài)度,對我們老師的要求就更高了,新時代賦予了我們化學(xué)老師新的要求,就是要勤思考、懂化學(xué)、了解學(xué)生、會選擇、會少講、能教學(xué)的綜合能力,在不斷的教學(xué)反思中改進(jìn)我們的教學(xué)方法。我們教師在教學(xué)中必須要弄清楚每一個模塊應(yīng)該教給學(xué)生什么知識,培養(yǎng)他們什么能力。在教學(xué)中必須融合多元教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、動手、觀察、發(fā)現(xiàn)及解決問題、合作探究、創(chuàng)新能力,知道每一堂課哪些知識要少講,哪些知識可不講,處理好少與多的關(guān)系。新教材的各個模塊包含的知識比以前更多,容量更大。如必修1、必修2,面向的是高一的全體學(xué)生,培養(yǎng)他們的基本的化學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,拓展他們的知識視野。若教師對這兩個模塊缺乏總體把握,教學(xué)中一味的加深知識,加大難度??偱c老教材做對比,盲目補充許多新教材上沒有,而老教材有的知識或高考考什么就補充什么,仍按以前的應(yīng)試方式來教學(xué),可能會加大學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。所以教師應(yīng)認(rèn)真研究和處理好化學(xué)教材,利用課程標(biāo)準(zhǔn)來解讀教材,依據(jù)課程目標(biāo)做好對教學(xué)任務(wù)的分析,確定教學(xué)的重點和難點,并在此基礎(chǔ)上,對其他課程資源進(jìn)行整理與選擇,對教材進(jìn)行再加工,并創(chuàng)造性地運用。
二、其次在教學(xué)過程中應(yīng)避免出現(xiàn)一些誤區(qū)
1.有效的課堂教學(xué)不是光靠拓展教材的學(xué)科知識和網(wǎng)絡(luò)各種試題,搞題海戰(zhàn)術(shù),以達(dá)到提高學(xué)生的應(yīng)試能力,而是要靠挖掘教材的教育功能,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,讓學(xué)生能自主的拓展模塊包括的知識,我們教師主要不是傳播知識而是引導(dǎo)學(xué)生自己去求得知識,引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題,自己去解決問題。模塊1和模塊2是培養(yǎng)學(xué)生基本的化學(xué)素養(yǎng),了解一些基本的化學(xué)知識,這兩個模塊的知識面廣,但難度不大。有的化學(xué)教師在上模塊1模塊2將學(xué)生當(dāng)做“理科”學(xué)生看待或?qū)⑺麄儺?dāng)成以后從事化學(xué)方面的人才來培養(yǎng),在教學(xué)中提前將后面選修模塊的知識展現(xiàn)給學(xué)生。
案例1:我曾有幸去聽一位同仁的“卓越”課堂的觀摩課,內(nèi)容是必修二生活中的有機物――乙醇,該教師“一步到位”的將乙醇的官能團(tuán),各種性質(zhì)如:與活潑金屬反應(yīng)的斷鍵方式、氧化成醛、酯化反應(yīng)原理都一樣展現(xiàn)給學(xué)生,教師也講解的相當(dāng)透徹,但還是有很多學(xué)生搞的似懂非懂。根據(jù)新課程的要求和高一學(xué)生的特點,這部分有機化合物的教學(xué)目標(biāo)定位是對生活中簡單有機代表物的認(rèn)識教學(xué)。而教師不應(yīng)該上成“有機化學(xué)”,我們教師應(yīng)該從生活中的有機物質(zhì)認(rèn)識了解。即從生活到化學(xué),再到應(yīng)用的線索,將化學(xué)知識“溶解”在生活中,再從生活中“結(jié)晶”出來,讓學(xué)生從這些平淡簡單的知識中發(fā)現(xiàn)問題,這樣既輕松又富有情趣,以達(dá)三維目標(biāo),因而教師可以從生活中的各種飲用酒或與飲酒過量引起的交通事故、或家中的水果存放過久會產(chǎn)生酒味,引入酒的釀造及來源、成分。長期過量飲酒易引起心腦血管疾病甚至致癌,引入乙醇的基本性質(zhì)。如果教師重點去分析官能團(tuán)和各種性質(zhì)和反應(yīng),也許短時間會出現(xiàn)“高效”課堂,讓一部分學(xué)生做題的能力增強了,易考出高分,和對后面的選修學(xué)習(xí)贏的時間。但對大部分學(xué)生可能會帶來嚴(yán)重的惡果,學(xué)生覺得這些知識難且枯燥,打擊了他們學(xué)習(xí)的興趣和熱情,斬斷了學(xué)生們?nèi)ュ塾位瘜W(xué)世界理想的翅膀,這實際上屬于“蠻干”不是高效,因此教學(xué)要有高效的課堂關(guān)鍵在于教師如何優(yōu)化和合理整合教材而不是對學(xué)科知識進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓展。
2.高效的課堂教學(xué)不是教師提出一系列的問題,或包羅試題中可能出現(xiàn)的設(shè)問,讓學(xué)生逐個去消除。而是要激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中自己主動的去發(fā)現(xiàn)問題,再解決問題。教師應(yīng)該讓學(xué)生帶著問題走進(jìn)教室,帶著更多的問題走出教室,課堂教學(xué)的結(jié)束不應(yīng)是句號,而是更多的問號。
一、提倡生活化導(dǎo)入,多直觀呈現(xiàn)
受應(yīng)試教育觀念所影響,在化學(xué)課堂教學(xué)中,大多教師都希望通過自己的講解而讓學(xué)生掌握更多的化學(xué)知識,于是,一開始上課便大講特講,當(dāng)次課堂要學(xué)的是什么、目標(biāo)是什么、重點是什么等都是由教師告訴學(xué)生,很少結(jié)合教學(xué)內(nèi)容從生活中選擇素材來啟發(fā)學(xué)生。如此,學(xué)生所能接受的,只是一些既定的、書本上的知識,興趣不高。提倡生活化導(dǎo)入,就是要針對學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容從生活中選擇學(xué)生所熟悉的,利于讓學(xué)生直觀感知的素材來啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生,從而激發(fā)學(xué)生的化學(xué)探究興趣。
以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”為例,鐵會生銹、鎂會燃燒,這些學(xué)生在初中階段就學(xué)習(xí)過,那么,金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng),金屬具有什么樣的化學(xué)性質(zhì),導(dǎo)入中以此為契機,引導(dǎo)學(xué)生從家里的水龍頭、鐵窗、花架等說起,由此引入新的學(xué)習(xí)內(nèi)容;又如“用途廣泛的金屬材料”的教學(xué)中,借助多媒體而介紹Al2O3的在生活中的應(yīng)用,由此引出“如何準(zhǔn)備氧化鋁”的問題;如“甲烷”的教學(xué)中以煤礦爆炸事件而引入瓦斯,由瓦斯引出甲烷。諸如此類,在化學(xué)教學(xué)中,定要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際精選一些生活中所學(xué)生熟悉的素材來啟發(fā)學(xué)生,這樣才能激發(fā)學(xué)生興趣,促進(jìn)學(xué)生直觀感知,提高參與度。
二、提倡生活化探究,多鼓勵交流
提倡生活化教學(xué)并不是要把化學(xué)教學(xué)還原到生活中,而是要讓學(xué)生從以往被動的接受式學(xué)習(xí)中解放出來,引導(dǎo)學(xué)生通過探究而獲得對化學(xué)知識的理解和掌握。生活本身就需要不斷地去探索和實踐,在這個過程中,不僅需要學(xué)會自主認(rèn)知,更要學(xué)會合作和分享。那么,拓展到化學(xué)課堂教學(xué)中,也就需要引導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上學(xué)會合作和交流。就自學(xué)而言,更多的是要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)制定出相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生。
就課堂中的交流而言,教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,以問題、任務(wù)活動等來引導(dǎo)學(xué)生,而不能依然采用講授的方式進(jìn)行教學(xué)。如“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中,先請學(xué)生寫出用一氧化碳還原氧化鐵制取鐵的化學(xué)反應(yīng)式并分析屬于四種基本反應(yīng)類型中的哪種,此時學(xué)生會發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)不屬于任何一種,那么,這種反應(yīng)到底屬于哪一種,在此問題的引導(dǎo)下,引導(dǎo)學(xué)生從“得氧、失氧”和“還原”方面展開交流。如CO得氧的同時,F(xiàn)e2O3失氧,屬于氧化反應(yīng),而Fe2O3失氧后變?yōu)镕e,屬于還原反應(yīng)?;谏鲜龇治龊陀懻?,最終得到氧化還原反應(yīng)的概念。如此,生活化的探究學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生經(jīng)歷了知識的形成過程,更容易理解概念。
三、提倡生活化操作,多引導(dǎo)實驗
生活化教學(xué)所提倡的,是要讓化學(xué)從純書本知識中解放出來,讓學(xué)生能把化學(xué)和生活整合起來,就化學(xué)課程而言,其是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程,然因受應(yīng)試觀念所影響,高中化學(xué)教學(xué)中的很多操作性實驗都被轉(zhuǎn)為了演示實驗,而一些演示實驗則直接被省略,或由教師直接告訴學(xué)生結(jié)論。提倡生活化教學(xué),要引導(dǎo)學(xué)生多進(jìn)行實驗,要讓學(xué)生在實驗中觀察、思考,通過操作而獲得對化學(xué)知識的理解。如對鈉的性質(zhì)研究,通過引導(dǎo)學(xué)生完成與氧氣、酸、鹽等實驗而歸納其化學(xué)性質(zhì)。
在化學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生實驗,要先注重引導(dǎo)學(xué)生在實驗前猜想,通過實驗驗證自己的猜想。在實驗中,要以問題方式引導(dǎo)學(xué)生展開交流活動。如對鈉的性質(zhì)的探究,先在燒杯中放一些水,然后把綠豆大小的鈉放到燒杯中,最后再滴入幾滴酚酞,引導(dǎo)學(xué)生觀察,交流實驗顯現(xiàn),思考為何小球會浮在水面上游動、小球最后消失,滴入酚酞后溶液為什么會變紅,通過實驗可以知道鈉的哪些性質(zhì)。在學(xué)生交流的基礎(chǔ)上,教師點撥,用“浮、熔、游、響、紅”來對實驗進(jìn)行歸納。再追問“上述實驗中發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng),如何用化學(xué)方程式來表示?”
四、提倡生活化應(yīng)用,多促進(jìn)應(yīng)用
化學(xué)和生活密不可分,在高中化學(xué)教學(xué)中提倡生化教學(xué),不僅要以生活素材來激發(fā)學(xué)生的興趣,引導(dǎo)學(xué)生感知,在教學(xué)中以合作探究的方式引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)知識進(jìn)行探究,課后除了進(jìn)行針對性練習(xí)外,還要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用,通過應(yīng)用化學(xué)知識來分析解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。
應(yīng)該說,化學(xué)知識在人們的衣食住行等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,故而在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)后就可以引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)知識來分析生活中的現(xiàn)象。如“塑料、纖維和橡膠”的學(xué)習(xí)后,引導(dǎo)學(xué)生對自己穿的衣服的材料進(jìn)行化學(xué)分析,如“化學(xué)電源”的學(xué)習(xí)后,引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計制作化學(xué)電池,讓學(xué)生在實踐操作中應(yīng)用化學(xué)知識。
關(guān)鍵詞:化學(xué)學(xué)習(xí);負(fù)遷移
文章編號:1005-6629(2010)08-0022-03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
建構(gòu)主義認(rèn)為,知識的學(xué)習(xí)是已有認(rèn)識結(jié)構(gòu)重新建構(gòu)的一個過程,當(dāng)新的知識進(jìn)入大腦時,如果能夠?qū)⒃姓J(rèn)知結(jié)構(gòu)納入新的認(rèn)知結(jié)構(gòu),就會產(chǎn)生正遷移;如果新舊知識發(fā)生沖突,認(rèn)知結(jié)構(gòu)的功能出現(xiàn)偏差,就會產(chǎn)生負(fù)遷移。事實上,我們在解決新問題時總要利用先前已有的知識,使之對后繼的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用,而避免產(chǎn)生干擾作用。本文就負(fù)遷移的起因談幾點看法,并尋求相應(yīng)的解決策略,以達(dá)到促進(jìn)學(xué)習(xí)的正遷移之目的。
1負(fù)遷移的起因
實踐證明,學(xué)生的一些錯誤,往往很不容易糾正和消除,這說明負(fù)遷移具有一定的頑固性。對于這種頑固性的負(fù)遷移不能簡單地歸咎于教與學(xué)的任何一方,因為負(fù)遷移的成因是多方面的。
1.1生活經(jīng)驗所致
學(xué)生對現(xiàn)實生活或經(jīng)歷過的人或事會獲得一些感性認(rèn)識,而這些感性認(rèn)識會影響學(xué)生對新知識的接受。例如,在學(xué)生學(xué)習(xí)“鹽”的概念時,學(xué)生在生活中已經(jīng)存在“鹽”的概念,生活中的“鹽”指的是NaCl這一種物質(zhì),而化學(xué)中的“鹽”是指“電離時生成金屬離子和酸根離子的化合物”,是一類物質(zhì)的總稱。正確的認(rèn)識對新知識的掌握會形成正遷移,錯誤的認(rèn)識則會產(chǎn)生負(fù)遷移。
1.2概念模糊所致
高中化學(xué)中有許多相近或者相關(guān)聯(lián)的化學(xué)概念,如“同系物”與“同分異構(gòu)體” “同位素”和“同素異形體”、 “離子鍵”和“ 共價鍵” 、 “離子晶體”和“原子晶體” 、“加聚反應(yīng)”和“縮聚反應(yīng)”、 “氧化反應(yīng)”和“還原反應(yīng)”“原電池”和“電解池”、 “燃燒熱”和“中和熱”等等,它們之間或有聯(lián)系、或有區(qū)別,因此必須讓學(xué)生準(zhǔn)確把握概念的內(nèi)涵和外延,抓住概念的本質(zhì),否則就會對后來知識的學(xué)習(xí)帶來干擾,導(dǎo)致知識的負(fù)遷移,使學(xué)生的學(xué)習(xí)難度增大、學(xué)習(xí)效果下降。
1.3思維定勢所致
所謂思維定勢,就是按照積累的經(jīng)驗教訓(xùn)和已有的思維規(guī)律去解決問題。這固然有其積極的一面,如在條件不變的情境時,思維定勢能使人迅速地從知識題庫中提取已有知識和經(jīng)驗,迅速解決問題,提高思維效率。但當(dāng)新舊問題形似質(zhì)異時,思維定勢往往會使解題者步入誤區(qū),產(chǎn)生種種負(fù)遷移。例如,除去溴苯中的溴可加入NaOH溶液后分液,由此推理出除去溴乙烷中的溴也可加入NaOH溶液后分液,而忽視了溴乙烷在NaOH溶液中能水解,顯然錯了。
1.4字面干擾所致
在化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常會遇到這樣的問題,有的化學(xué)概念或化學(xué)現(xiàn)象與其實質(zhì)往往不相吻合,很容易造成歧義,稍不留意,就會形成錯誤的理解,不利于知識的把握。例如,人教版中對燃燒熱的規(guī)定是“25 ℃、101 kPa時,1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱?!痹诖烁拍钪?對物質(zhì)限制為“1 mol純物質(zhì)”較為確切,但化學(xué)熱力學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)并不需要對溫度進(jìn)行限制,該概念限制溫度為25 ℃,無疑將燃燒熱的內(nèi)涵給縮小了。另外“生成穩(wěn)定的化合物”的說法也會給學(xué)生理解燃燒熱的概念造成障礙,因為根據(jù)熱力學(xué)規(guī)定,氮的燃燒產(chǎn)物為 N2(g), 它根本不是化合物。
1.5類比不當(dāng)所致
類比是推理的一種重要方式,是人們認(rèn)識新事物或作出新發(fā)現(xiàn)的重要思維方式。但類比的結(jié)果是否正確,還需要經(jīng)過實踐檢驗。學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時,運用類比思維可得到很大幫助,但有時也會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。例如,根據(jù)Fe3O4與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3和H2O,若推理出Fe3O4與氫碘酸反應(yīng)生成FeI2、FeI3和H2O的結(jié)論,顯然是錯了。
2 防止負(fù)遷移的對策
2.1 準(zhǔn)確把握概念及原理,克服負(fù)遷移
化學(xué)概念及原理是構(gòu)成化學(xué)教材各章節(jié)的基本骨架,是化學(xué)知識的基本要素。如果對概念及原理一知半解、只求記住不求理解,就無法達(dá)到知識的靈活應(yīng)用。要使學(xué)生準(zhǔn)確地理解和掌握基本概念及原理,一方面,教師在教學(xué)過程中要創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié),對概念及原理的關(guān)鍵字詞和適用范圍加以剖析;另一方面,對一些相似或有關(guān)聯(lián)的概念,可通過對比分析,引導(dǎo)學(xué)生找出它們之間相互聯(lián)系和本質(zhì)區(qū)別,防止因概念的混淆造成知識的負(fù)遷移。例如,在學(xué)習(xí)縮聚反應(yīng)時,就可與加聚反應(yīng)作對比分析, 從而加深學(xué)生對新知識的理解(見表1)。
2.2激發(fā)認(rèn)知沖突,杜絕負(fù)遷移
所謂認(rèn)知沖突,就是原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新的認(rèn)知對象之間無法包容的矛盾。例如在研究“鹽類的水解”時,讓學(xué)生測一測CH3COONa、 NH4Cl、NaCl溶液的酸堿性,當(dāng)學(xué)生測知CH3COONa溶液顯堿性,NH4Cl溶液顯酸性時,即產(chǎn)生了與已有“結(jié)論”的對抗(酸溶液顯酸性,堿溶液顯堿性)。認(rèn)知沖突的產(chǎn)生及問題的最終解決使學(xué)生的認(rèn)知又螺旋上升到一個新高度,認(rèn)知結(jié)構(gòu)又趨于新的平衡,從而能有效地杜絕負(fù)遷移的發(fā)生。
心理學(xué)研究表明,只有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與外界刺激不相平衡時才能激發(fā)求知的欲望。教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情境,在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的求知心理之間制造一種不協(xié)調(diào),把學(xué)生引入多疑、好奇的境界,從而讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)。教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時不僅要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,同時還要營造輕松自主的學(xué)習(xí)氛圍,消除學(xué)生的緊張心理,防止負(fù)遷移的發(fā)生,使學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中迸發(fā)出智慧的火花。
2.3 構(gòu)建知識體系,防止負(fù)遷移
人在學(xué)習(xí)過程中,對原有的知識認(rèn)識水平越高,就越能揭示新鮮事物的實質(zhì),并把新事物納入到已有的知識系統(tǒng)中去,新知識的遷移就比較順利。在教學(xué)實踐中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生回答問題常常掛一漏萬,其重要原因之一是學(xué)生的已有知識只是零碎儲存在頭腦中,并沒有形成有機的整體,影響了知識的靈活應(yīng)用。因此,在教學(xué)過程中,教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生透徹地理解新知識,還要重視化學(xué)知識間的類比深化,使知識由點到線、由線到面,從而構(gòu)建出比較完整的知識網(wǎng)絡(luò)。這樣做不僅可增強知識的系統(tǒng)性和條理性,又能培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和綜合能力。
如要有效地復(fù)習(xí)有機化學(xué)知識,必須做到:零星知識條理化、繁雜性質(zhì)系統(tǒng)化、反應(yīng)類型規(guī)律化、分析問題有序化。具體地說,有機化學(xué)復(fù)習(xí)要抓住官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),形成如右的知識體系:
同時將十余種有機物的官能團(tuán)逐一放入關(guān)系網(wǎng)中,分析處理,然后再找出各類官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,如下所示:
烯烴鹵代烴醇醛酸酯
建立官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,會使我們很容易識別有機物類別,完成有機合成題或有機框圖題。 實踐證明:學(xué)生的知識體系越完善,思維的依據(jù)就越充分,思維的過程就越容易進(jìn)行,就越能有效防止負(fù)遷移的發(fā)生。
2.4 拓展典型例題,消除負(fù)遷移
化學(xué)內(nèi)容既廣又雜,如果不加以應(yīng)用,學(xué)生很難真正掌握。為了豐富學(xué)生的知識經(jīng)驗,教師要精心選擇例題、設(shè)計例題來強化知識、規(guī)律和方法的應(yīng)用。教師在編制習(xí)題時,可由淺至深,逐層推進(jìn),讓學(xué)生親歷“曝錯─評錯─糾錯”的過程,增強其對同類錯誤的免疫力;也可以變換題型從不同角度、不同層面考察同一知識點,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性,從而達(dá)到事半功倍的效果。
如在講解原電池的工作條件后,可編制下面題目:在下圖(見圖1)的8個裝置中,屬于原電池的是哪幾個?通過問題的解決對學(xué)生深刻地理解原電池的形成條件有積極的作用,再者可開闊學(xué)生的思路,增強思維的靈敏性,促進(jìn)對化學(xué)原理的學(xué)習(xí)。
總之,教師要通過一題多變、一題多解、一提多答等多種形式的練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力、創(chuàng)造能力和思維品質(zhì),從而消除知識的負(fù)遷移。
2.5培養(yǎng)學(xué)習(xí)方式,實現(xiàn)正遷移
“教是為了不教”是新課程的目標(biāo)之一,即教學(xué)的目的不僅僅是簡單地教給學(xué)生知識,而是教給學(xué)生“帶得走的能力”,即從知識學(xué)習(xí)過程中要悟出學(xué)習(xí)方法、思維方式等所謂的“能力”。這就要求教師在教學(xué)中根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生的實際情況,引導(dǎo)學(xué)生靈活而巧妙地運用行之有效的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的遷移能力。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、合作者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者,要采取各種措施喚起學(xué)生的主體意識,尊重學(xué)生的個性,挖掘他們思維的閃光點,接納他們各種不同想法,鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑,充分發(fā)表自己的意見為學(xué)生營造一種寬松、愉悅、有序、和諧的學(xué)習(xí)氛圍。例如,在學(xué)習(xí)原電池的工作原理時,筆者從學(xué)生已有的知識出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計三個對比探究實驗,通過對現(xiàn)象的分析、層層設(shè)疑,逐步揭開原電池的工作原理之謎。在探究過程中,學(xué)生們興趣盎然,各顯身手,在愉悅的氣氛中不僅主動地進(jìn)行新知識的構(gòu)建活動,而且逐步掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,為終身發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]皮連生. 學(xué)與教的心理學(xué)[M]. 上海:華東師范大學(xué)出版社,1990.16~17.
教學(xué)與知識之間有著內(nèi)在的、天然的、不可分割的聯(lián)系,所以,教學(xué)策略的設(shè)計必須針對知識類型的實際。
我國20世紀(jì)的化學(xué)教學(xué)大綱或課程標(biāo)準(zhǔn)都是從知識屬性的角度對化學(xué)知識進(jìn)行分類的。從1923年分科設(shè)置課程綱要開始,逐漸演變并基本固定為化學(xué)基本概念和原理、元素化合物知識、化學(xué)基本計算、化學(xué)實驗以及化學(xué)用語等五個方面。恢復(fù)高考制度以來的考試大綱一直將化學(xué)知識分為“化學(xué)基本概念和基本理論、常見元素的單質(zhì)及其重要化合物、有機化學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)實驗和化學(xué)計算”等五大類。而新課程高考化學(xué)考試大綱,雖然在考試內(nèi)容部分將化學(xué)知識分為“化學(xué)科學(xué)特征和基本研究方法、化學(xué)基本概念和基本理論、無機化合物及其應(yīng)用、有機化合物及其應(yīng)用和化學(xué)實驗基礎(chǔ)”等五個方面,但在內(nèi)容比例部分還基本保留了傳統(tǒng)的分類方法。
知識分類就是根據(jù)特定的需要和標(biāo)準(zhǔn),通過比較,把人類的全部知識按照相同、相異、相關(guān)等屬性劃分成為不同類別的知識體系,以此顯示在知識整體中應(yīng)有的位置和相互關(guān)系。在知識分類的歷史上,不同的知識觀有不同的知識分類理論與標(biāo)準(zhǔn),因而產(chǎn)生了形形的知識分類方式。為了更好地實現(xiàn)教育目標(biāo),人們把知識分為事實性的、概念性的、程序性的和元認(rèn)知性的四大類。
縱觀傳統(tǒng)的化學(xué)知識分類方法和知識分類理論的實際,可以將兩者結(jié)合起來,并把化學(xué)知識劃分為物質(zhì)知識、觀念知識和方法知識三大類。其中,物質(zhì)知識主要屬于事實性知識,包括無機化合物及其應(yīng)用和有機化合物及其應(yīng)用;觀念知識主要屬于概念性知識,包括化學(xué)科學(xué)的特征以及化學(xué)基本概念和基本理論;方法知識主要屬于程序性知識,包括化學(xué)科學(xué)的基本研究方法,如化學(xué)實驗基礎(chǔ)和化學(xué)計算等。由于中學(xué)化學(xué)限于原子和分子層面,中學(xué)生認(rèn)識的化學(xué)是“在原子、分子水平上識別和創(chuàng)造物質(zhì)的一門科學(xué)”。所以,可以認(rèn)為在高中化學(xué)知識中,物質(zhì)知識是“識別和創(chuàng)造”的對象,觀念知識是“識別和創(chuàng)造”的思想,方法知識是“識別和創(chuàng)造”的工具。物質(zhì)知識是整個學(xué)科知識的基礎(chǔ),也是觀念知識和方法知識的載體,觀念知識和方法知識既要依靠物質(zhì)知識的支撐,又能促進(jìn)物質(zhì)知識的獲取。因此,化學(xué)學(xué)科要實現(xiàn)促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)提升的終極目標(biāo),應(yīng)該從獲取化學(xué)事實、形成學(xué)科觀念和掌握科學(xué)方法三個維度進(jìn)行教學(xué)策略的設(shè)計。
新世紀(jì)以來實施的《普通高中課程方案(實驗)》為了構(gòu)建重基礎(chǔ)、多樣化、有層次、綜合性的課程結(jié)構(gòu),以適應(yīng)社會需求的多樣化和學(xué)生全面而有個性的發(fā)展,設(shè)置了由學(xué)習(xí)領(lǐng)域、科目、模塊三個層次構(gòu)成的課程結(jié)構(gòu)。據(jù)此,《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》(以下簡稱《課標(biāo)》)將科學(xué)領(lǐng)域化學(xué)科目劃分為八個模塊,同時又把模塊分為必修和選修兩大類。下面從物質(zhì)知識、觀念知識和方法知識三個維度,闡述在高中化學(xué)必修模塊教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)提升的相關(guān)策略。
二、物質(zhì)知識維度的教學(xué)策略
本文所說的“物質(zhì)知識”實際就是“元素化合物知識”。在《課標(biāo)》所構(gòu)建的課程結(jié)構(gòu)中,必修模塊的物質(zhì)知識主要分布在“化學(xué)1”的“常見無機物及其應(yīng)用”和“化學(xué)2”的“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”兩個主題。其中“常見無機物及其應(yīng)用”對應(yīng)“單質(zhì)與無機化合物”知識,“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”包含“有機化合物”知識。從《課標(biāo)》的安排和學(xué)科知識的邏輯關(guān)系看.物質(zhì)知識是高中化學(xué)知識的基礎(chǔ)和核心。為了使學(xué)生能準(zhǔn)確獲取物質(zhì)知識,以便在此基礎(chǔ)上生長出相應(yīng)的觀念知識和方法知識,可以采取下列教學(xué)策略。
1.在社會生活情境中認(rèn)識物質(zhì)知識
由于《課標(biāo)》對物質(zhì)知識的處理,突破了傳統(tǒng)的物質(zhì)中心模式,不再追求從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、存在、制法、用途等方面全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和研究物質(zhì),這時,我們可以從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的物質(zhì),將物質(zhì)知識的學(xué)習(xí)融入有關(guān)的生活現(xiàn)象和社會問題的分析解決活動中,從而體現(xiàn)物質(zhì)與自然界和社會生活的密切聯(lián)系,并且通過對物質(zhì)知識的學(xué)習(xí)加深對環(huán)境和社會生活問題的理解和認(rèn)識,使學(xué)生直接體會到所學(xué)知識的社會價值。如關(guān)于氯氣性質(zhì)的教學(xué)可以借助液氯泄漏事故報道錄像的有關(guān)畫面進(jìn)行,以突出基于“社會中心論”的教學(xué)思想。
2.以核心概念為指導(dǎo)學(xué)習(xí)物質(zhì)知識
為了使學(xué)生能借助于一定的基本概念認(rèn)識無機物的性質(zhì)及其變化規(guī)律,《課標(biāo)》在“化學(xué)1”中安排了物質(zhì)的分類、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)等基本概念,并與單質(zhì)和無機物知識安排在同一主題。限于化學(xué)l的模塊功能,這些概念雖然是淺顯而又有限的,但它們有助于學(xué)生對物質(zhì)知識的理解,并對物質(zhì)知識的學(xué)習(xí)具有一定的指導(dǎo)作用,我們在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時要領(lǐng)悟《課標(biāo)》的立意,充分發(fā)揮這些概念在學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)知識過程中的指導(dǎo)作用。如鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉時,由于反應(yīng)物中鈉元素和氧元素的化合價都處于最低價態(tài),而氫元素的化合價處于最高價態(tài),所以只能是氫元素的化合價由+1價降低為0價,反應(yīng)的氣體產(chǎn)物為氫氣。這一確定鈉與水反應(yīng)氣體產(chǎn)物的假說,就是依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律提出的。
3.在已有知識基礎(chǔ)上獲取物質(zhì)知識
美國現(xiàn)代著名心理學(xué)家奧蘇貝爾認(rèn)為,學(xué)習(xí)新知識的關(guān)鍵是要建立起新舊知識之間的聯(lián)系。他曾說,“影響學(xué)習(xí)的唯一最重要因素就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點,并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)”。因此,要組織學(xué)生探究物質(zhì)知識,應(yīng)注意從學(xué)生已有的知識出發(fā)設(shè)置相關(guān)問題,將學(xué)生有效地引入新知識的探究情境之中,從而達(dá)成獲取有關(guān)物質(zhì)知識的學(xué)習(xí)目標(biāo)。如過氧化鈉和氧化鈉都是鈉的氧化物,由于氧元素的化合價不同,所以兩者的性質(zhì)既相似又不同。在過氧化鈉性質(zhì)的教學(xué)過程中,可以針對學(xué)生已知氧化鈉性質(zhì)的實際,通過對過氧化鈉和氧化鈉組成與性質(zhì)的比較分析,并結(jié)合有關(guān)實驗檢驗等探究活動,使學(xué)生獲得對過氧化鈉性質(zhì)的認(rèn)識。
4.按研完的一般思路探究物質(zhì)知識
物質(zhì)知識的教學(xué)不僅要向?qū)W生傳授知識,更要教給學(xué)生獲取知識的方法和思路。如對于SO2性質(zhì)的研究可以有以下思路:SO2與CO2同屬于非金屬氧化物,CO2是酸性氧化物,SO2也應(yīng)具有酸性氧化物的性質(zhì);SO2中硫元素的化合價處于其常見化合價的中間價態(tài),所以SO2應(yīng)該既具有氧化性又具有還原性;SO2是一種新認(rèn)識的物質(zhì),除了根據(jù)其類別、組成元素的化合價等推測性質(zhì)外,還可能具有其他某些特殊性質(zhì)。然后結(jié)合相關(guān)實驗驗證推測的合理性,并形成對SO2性質(zhì)的全面認(rèn)識。這樣的教學(xué)設(shè)計可以教給學(xué)生研究物質(zhì)性質(zhì)的一般思路和方法,從而幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)其他物質(zhì)知識的針對性和有效性。
三、觀念知識維度的教學(xué)策略
關(guān)于觀念知識,高中化學(xué)必修教科書按照《課標(biāo)》的要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行了整體化的設(shè)計和編排,主要包括化學(xué)研究的物質(zhì)層次觀、化學(xué)中的相互作用觀、化學(xué)變化的形式觀、化學(xué)反應(yīng)中的能量觀、化學(xué)反應(yīng)的方向和限度觀、化學(xué)進(jìn)化觀等幾個方面。由于學(xué)科觀念知識不僅是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要構(gòu)成部分,而且“具有超越事實的持久價值和遷移價值”,所以,我們應(yīng)該在全面把握課程結(jié)構(gòu)中學(xué)科觀念知識體系的基礎(chǔ)上,“圍繞學(xué)科基本觀念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計”,從而幫助學(xué)生形成應(yīng)有的學(xué)科基本觀念。又由于觀念是客觀事物在人腦中留下的概括的形象,化學(xué)學(xué)科觀念通常是在化學(xué)事實性知識基礎(chǔ)上通過不斷的概括提煉而形成的。因此,幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)科觀念常有觀念知識以物質(zhì)知識為基礎(chǔ)和物質(zhì)知識用觀念知識來概括兩個基本策略。
1.觀念知識以物質(zhì)知識為基礎(chǔ)
運用分類觀念不僅能使有關(guān)化學(xué)物質(zhì)及其變化的知識系統(tǒng)化,還可以通過分門別類的研究,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)及其變化的規(guī)律。為了使學(xué)生形成分類的觀念,有關(guān)分類的內(nèi)容可以采用以下設(shè)計進(jìn)行教學(xué),以突出觀念知識對物質(zhì)知識的依賴。
學(xué)習(xí)活動1:結(jié)合生活中(圖書館、超市等)分類的事例,思考物質(zhì)之間具有怎樣的關(guān)系、應(yīng)該怎樣對物質(zhì)進(jìn)行分類的問題。
基本理解:分類是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)及其變化的一種常用科學(xué)觀念。
學(xué)習(xí)活動2:嘗試對已學(xué)過的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類,并與同學(xué)交流。
基本理解:樹狀分類是根據(jù)對象的共同點和差異點,將對象區(qū)分為不同的種類,而且形成一定從屬關(guān)系的不同等級的系統(tǒng)的邏輯方法。
學(xué)習(xí)活動3:對幾組化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分類,并制作相應(yīng)的樹狀分類圖和交叉分類圖。
基本理解:分類要有一定的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行不同的分類,樹狀分類法和交叉分類法是常見的分類方法。
2.物質(zhì)知識用觀念知識來概括
乙酸的知識主要屬于物質(zhì)知識?!墩n標(biāo)》在“化學(xué)2”中要求學(xué)生知道“乙酸……的組成和主要性質(zhì),認(rèn)識其在日常生活中的應(yīng)用”,教科書又將其細(xì)化為乙酸的分子結(jié)構(gòu)、酸性、酯化反應(yīng)及主要用途。顯然,這些都是物質(zhì)知識的內(nèi)容。在“課程設(shè)計要圍繞核心觀念進(jìn)行”的理念下,《乙酸》的教學(xué)可以從物質(zhì)知識中概括出相應(yīng)的學(xué)科觀念,以體現(xiàn)物質(zhì)知識是觀念知識的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)活動l:觀察乙酸分子的比例模型,認(rèn)識乙酸分子的結(jié)構(gòu)。
基本理解:物質(zhì)有一定的組成和結(jié)構(gòu),乙酸的官能團(tuán)是羧基。
學(xué)習(xí)活動2:設(shè)計實驗證明乙酸具有酸性,并通過實驗比較乙酸和乙醇分別與鈉反應(yīng)的速率。
基本理解:有機分子中基團(tuán)之間存在相互影響,乙酸分子中羥基上的氫原子比乙醇中的活潑,主要是由于羰基的影響。
學(xué)習(xí)活動3:閱讀關(guān)于“酒是陳的香”的解釋,分析乙酸和乙醇酯化反應(yīng)的機理。
基本理解:酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng),是有機反應(yīng)的一種重要類型。
學(xué)習(xí)活動4:觀察和體會教師演示的乙酸乙酯的制備實驗。
基本理解:乙酸乙酯的制備是可逆反應(yīng),實驗中需要控制反應(yīng)的條件。
學(xué)習(xí)活動5:總結(jié)乙酸的化學(xué)性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
基本理解:官能團(tuán)是決定有機物化學(xué)特性的基團(tuán),乙酸的化學(xué)性質(zhì)主要由羧基決定。
學(xué)習(xí)活動6:結(jié)合生活實踐討論乙酸的用途。
基本理解:化學(xué)知識在生活中是有用的,乙酸與人類的生命、營養(yǎng)、健康密切相關(guān)。
四、方法知識維度的教學(xué)策略
高中化學(xué)必修教科書在著力構(gòu)建物質(zhì)知識和觀念知識體系的同時,根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容的特點和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律.構(gòu)建了符合學(xué)生探究能力發(fā)展需要的科學(xué)方法體系。其中,有的是讓學(xué)生在科學(xué)探究、思考與交流等活動中練習(xí)和運用,有的是讓學(xué)生通過閱讀科學(xué)史話進(jìn)行體會和領(lǐng)悟。在教學(xué)過程中,我們應(yīng)該對教科書中的方法知識體系了然于胸,通過挖掘教科書隱含的方法知識、利用方法知識組織教學(xué)內(nèi)容、運用方法知識解決實際問題等多種途徑,有計劃、有步驟地落實方法知識的教學(xué),不斷提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。
1.挖掘教科書隱含的方法知識
物質(zhì)知識和觀念知識是教科書編寫的主線,而方法知識處于相對隱性的地位。如關(guān)于鹵族元素的性質(zhì),教科書是用假說方法組織教學(xué)內(nèi)容的。具體包括:(1)發(fā)現(xiàn)問題——鹵族元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律與堿金屬元素相同,它們的化學(xué)性質(zhì)也能與堿金屬元素一樣表現(xiàn)出相似性和遞變性嗎?(2)提出假說——氟、氯、溴、碘在化學(xué)性質(zhì)上也能表現(xiàn)出一定的相似性和遞變性。(3)驗證假說——獲取鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)、鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)等事實材料。(4)得出結(jié)論——鹵素都是活潑的非金屬,隨著核電荷數(shù)的遞增,元素的非金屬逐漸減弱。但是教科書對這四個步驟沒有具體說明和提示,教學(xué)中教師可以對假說方法進(jìn)行顯化,并使學(xué)生明確假說是人們根據(jù)已有知識對所研究的事物或現(xiàn)象所做的初步解釋,它需要證實或證偽,而且科學(xué)理論最初都是以假說的形式出現(xiàn)的,并隨著科學(xué)研究的深入,不斷得到修正、完善和發(fā)展。這樣學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)過程中就能比較自如地運用假說方法進(jìn)行相應(yīng)的探究活動。
2.利用方法知識組織教學(xué)內(nèi)容
新課程高中化學(xué)教科書雖然增大了科學(xué)方法的外顯力度,但總體還稍嫌不夠。因此我們應(yīng)該適當(dāng)注意以方法知識為線索組織教學(xué)內(nèi)容,在以物質(zhì)知識和觀念知識體系作為課程內(nèi)容展開主線的同時設(shè)計一個方法知識體系。例如關(guān)于“化學(xué)2”中“苯”的教學(xué)可以將其分解成八個學(xué)習(xí)任務(wù):(1)用文獻(xiàn)方法了解苯的發(fā)現(xiàn)和來源;(2)用觀察方法認(rèn)識苯的主要物理性質(zhì);(3)用假說方法確定苯分子的組成;(4)在認(rèn)識苯的凱庫勒式的同時感悟直覺思維的意義;(5)用假說方法確定苯分子中沒有與乙烯類似的雙鍵;(6)用模型方法認(rèn)識苯分子的平面正六邊形結(jié)構(gòu);(7)用演繹方法完成苯的取代反應(yīng)和加成反應(yīng)的化學(xué)方程式;(8)用綜合方法對苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)形成整體認(rèn)識。該教學(xué)過程突出了方法知識對物質(zhì)知識獲取過程的指導(dǎo)作用,隨著教學(xué)的深入和學(xué)生感性認(rèn)識的豐富,可以逐漸提高對這些科學(xué)方法的要求,最終實現(xiàn)方法知識的教學(xué)目標(biāo)。
3.運用方法知識解決實際問題