時間:2023-07-21 16:48:59
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇化學反應的基本特征,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.10.021
為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,適應新時期全面實施素質(zhì)教育的要求,深化基礎教育課程改革,提高教育質(zhì)量,2011年12月底,教育部正式印發(fā)了義務教育階段19個學科的課程標準(2011年版),并于2012年秋季開始執(zhí)行,義務教育化學課程標準(2011年版)是其中的一個。在規(guī)劃“南京沿江工業(yè)開發(fā)區(qū)2012年初中化學教師學科崗位培訓計劃”時,針對新版課程標準的學習與教學實踐是其中的一項重要內(nèi)容。
反思我區(qū)10年來的初中化學教學,在實施課改的教學實踐中,對課程標準理念和精神的解讀,初中化學教師一直在研讀著、實踐著。但在細化分解課程標準、有效落實課程目標上,研究得不夠,達成度不高。在課堂觀察和與教師的研討中獲知,教師們的困惑主要有兩類:一類困惑源自沒有正確理解“目標”的含義與意義。課程標準中的目標相對來說比較概括、抽象,對老師而言,許多目標是不明確、不清晰的,故需要教師像專家一樣地思考,通過分解使之成為清晰的、可檢測的目標,這才是課標分解的目的。另一類困惑源自沒有正確理解“課標分解”的含義與意義。課標分解旨在使后續(xù)的教學更有方向感,也便于一以貫之地教學,即課程標準、教材處理、教學與評價的一致性。用最通俗的話說,身為教師應該清楚:我要把學生帶到哪里?(先要明確學習目標);怎么知道已經(jīng)把學生帶到了那里?(考慮如何作出評價);我怎樣把學生帶到那里?(通過怎樣的教學準備和教學活動實施來達成目標)。
義務教育化學課程標準(2011年版)在第四部分的教學建議中指出:“教學目標是課程目標在教學中的具體體現(xiàn),是化學教學的出發(fā)點和歸宿,教學目標的設計是教學設計的一項十分重要的任務”。“全面體現(xiàn)科學素養(yǎng)的三維目標,應根據(jù)具體教學內(nèi)容的特點和學生的實際來確定,切忌生硬照搬,防止教學目標的制訂流于形式。應關注學生的學習過程和學習活動,使單元或課時教學目標的設計具有更強的指向性”。可見,分解課程標準為具體的學習目標是基于課程標準的教學實踐的重要內(nèi)容。因而,在結合新版課標的頒布而開展的教師培訓中,我把引導教師學會分解課程標準作為新版初中化學課標教師培訓的首選內(nèi)容。
通過培訓,讓教師掌握課標分解的技能。課標分解的技術,可以用這四句話來概括:第一,用具體可描述的知識性名詞呈現(xiàn)籠統(tǒng)的整體知識。如“認識質(zhì)量守恒定律,能說明化學反應中的質(zhì)量關系。”說明是用簡明扼要的語言,把事物的實際情況,恰如其分地表述出來。說明方式有:舉例子、列數(shù)字、作比較、分類別、打比方、下定義、作詮釋、畫圖表等。在課標分解時就要用具體可描述的知識性名詞來呈現(xiàn)。第二,用外顯的可觀察的行為動詞,呈現(xiàn)認知心理動詞。在義務教育化學課程標準(2011年版)中,有一些認知心理動詞,像“了解、理解、體會、領悟”,這些詞語不可觀察、測量,沒有具體的程度標準,這就需要分解或解析認知心理動詞,用外顯的、可觀察的行為動詞來呈現(xiàn)。例如:我們可以把“了解”分解為“說出、辨認、背誦、回憶、舉例、復述、描述”等行為動詞。第三,用與行為動詞相匹配的行為條件呈現(xiàn)教學活動。行為條件是指影響學生產(chǎn)生學習結果的特定的限制或范圍等,教師應結合學情(學生狀況、學校條件等)來確定行為條件,如“觀察實驗”、“借助表格”、“閱讀課文”、“觀察多媒體演示”等等。初中化學課堂上認知條件主要有三種:第一種主要是教師講解、指導、提供材料、利用多媒體創(chuàng)設情境等;第二種是自主學習,主要指閱讀課文,觀察圖片與實驗、設計家庭小實驗等;第三種是交互學習,如小組討論、合作探究、師生對話等。第四,用先于教學活動的評估任務去驗收目標達成的情況。要讓學生做到哪一步?怎樣評估檢查?教師都要做到心中有數(shù),這樣,課堂上學習目標的落實、達成度才會比較高。
通過培訓,要讓教師掌握課標分解的程序。課程標準分解的程序比較復雜,培訓中通過“認識化學變化的基本特征,初步了解化學反應的本質(zhì)”這一課標內(nèi)容的分解過程引導教師掌握課標分解的具體步驟。這些步驟通常包括:第一步,尋找關鍵詞。從一條課程標準中找出行為動詞和這些動詞所指向的核心概念(名詞),或修飾它們的形容詞、副詞等修飾詞和規(guī)定性條件,作為關鍵詞,并予以分類。如“認識化學變化的基本特征,初步了解化學反應的本質(zhì)”的動詞是認識、了解,動詞指向的核心概念是“(化學變化的)基本特征”、“(化學反應的)本質(zhì)”,它們都是這一標準的關鍵詞。第二步,擴展或剖析關鍵詞。將上述關鍵詞予以擴展或剖析,如上述內(nèi)容標準中的關鍵詞剖析:化學變化的基本特征——(物質(zhì)變化、化學變化)概念、(化學變化)特征;反應現(xiàn)象和本質(zhì)的聯(lián)系——(化學變化常伴隨的)現(xiàn)象、(化學變化)本質(zhì);認識——敘述、說出、判斷;了解——說出、舉例等。第三步,形成剖析圖(如下圖)。第四步,敘寫學習目標。
在培訓中再通過一個范例呈現(xiàn),讓教師鞏固分解課程標準的技能和步驟。
例:初步學會配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液。
第一步:分析句型結構和關鍵詞
行為動詞:學會 核心概念:配制溶液
第二步:擴展或剖析核心概念
溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù):一種溶液組成的表示方法
溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算:根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的定義和溶液組成分別進行計算
配制溶液所需的儀器的用途和使用方法:天平、量筒、燒杯、玻璃棒、試劑瓶
知道配制溶液的一般步驟:計算、稱量、配制、轉移、貼標
第三步:擴展或剖析行為動詞
第四步:確定行為條件
第五步:確定行為表現(xiàn)程度
第六步:學習目標的敘寫
(1)結合教材的圖示,學會用溶液質(zhì)量分數(shù)表示溶液的組成;
(2)依據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)定義,通過練習學會的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算;
(3)結合教材的圖示,初步學會配制一定質(zhì)量分數(shù)的溶液;
(4)結合教材中的題例,體會配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液在實際生產(chǎn)生活中運用。
新版課標的教師培訓,要求培訓者要從一個新的視角去認識和解讀義務教育化學課程標準(2011年版)的變化,讓參培教師掌握基于課程標準教學的基本技能,并在培訓過程中通過明確的任務驅動,讓教師在培訓過程中參與分解課標的實踐活動,使新版課標“實施建議”中的“科學設計教學目標,全面發(fā)展科學素養(yǎng)”的教學建議落實在教師的有效教學活動中。
【文章編號】0450-9889(2013)12B-0058-01
化學反應原理是高中化學選修模塊之一,該內(nèi)容與必修模塊相銜接。它揭示了化學變化所遵循的基本原理,是化學在科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中進行應用的基礎。雖然教材中講述的關于化學反應原理的內(nèi)容較為基礎,卻包含著學科中反應原理的基本特征。只有把握了這些特征,教師才能透徹理解教材,準確把握教材的深廣度,從而合理安排教學方式。準確把握這些特征,需要我們注意以下幾點。
一、化學反應原理的嚴謹性需要教師對概念有正確的理解
在化學反應原理中包含著許多概念,全面理解這些概念并辨清它與相近概念的異同,才能深入理解化學反應原理,在課堂運用時才能避免因為混淆而產(chǎn)生科學性錯誤。如我們只有理解和區(qū)分了“物質(zhì)的穩(wěn)定性”和“物質(zhì)的反應活性”的概念,才不會認為物質(zhì)的不穩(wěn)定性與反應活性是一致的;只有認識了化學反應的“熱力學順序”和“動力性順序”,理解化學反應的先后只是一種為了研究的方便而進行的人為處理方法,才不會出現(xiàn)根據(jù)反應物的性質(zhì)推斷混合物中反應的先后順序的錯誤做法;只有分辨了“電極”和“電極反應物”的概念,才不會得出“有兩種活動性不同的金屬(或一種金屬與一種能導電的非金屬)作電極”是構成原電池的條件之一的錯誤結論。可見,教師必須準確理解和把握相關概念,才能保證教學的嚴密性。
二、反應原理研究對象的復雜性需要教師有復雜的思維
化學反應原理研究的對象主要是化學反應過程及化學變化,而在變化中會包含很多種物質(zhì)。除了研究物質(zhì)的變化,教師還要探討反應過程中能量的變化,反應速率、方向、限度等問題,這些因素之間既聯(lián)系又制約。這種研究對象的復雜性,需要教師在研究和應用化學反應原理時,充分考慮各種因素的影響。如碘在淀粉中顯示的顏色,不僅受到I-濃度大小的影響,還與反應時的溫度、溶液的酸堿度、淀粉鏈的長度等有關。再如,一塊看似均勻的金屬,在化學反應中,我們可能會觀察到局部反應較為劇烈的情況,這是因為從熱力學的角度看,同種金屬單質(zhì)的熱力學活動性是相同的,但其動力學活動性則不一定相同,因為金屬的動力學活動性不僅與其組成有關,還與晶體構型、晶體內(nèi)部的局部結構有關。因此,在化學反應原理的教學中,教師如果一味地為了淺顯易懂,將復雜問題簡單化,勢必會產(chǎn)生科學性錯誤。教師應該用聯(lián)系的、發(fā)展的、運動的思想來研究化學反應原理。
三、反應原理研究內(nèi)容的適用性需要教師基于真實的情景來解決問題
化學反應原理雖然屬于學科中的理論知識,但是它的研究對象和內(nèi)容卻與生產(chǎn)、生活密切相關,其研究的動力來自于人類生產(chǎn)、生活的需求,一旦其研究成果轉化為實用技術,必將對社會生產(chǎn)力和人類的生活帶來極大的影響。化學反應原理的這種應用性特點,決定了運用這類知識解決生產(chǎn)生活問題時,一定要基于真實的情景。但是真實的情景是很復雜的,這就需要教師在教學時將理論與實際相結合,綜合考慮多種因素的作用,還原事物的本來面目。比如在分析溫度對反應速率及化學平衡的影響時,我們必須學會具體問題具體分析,要從多方面去思考,不能單一地從某一角度去考慮。比如一些有氣體參與的在溶液中進行的反應,雖然升溫能加快反應速率,但升溫會使氣態(tài)反應物的溶解度降低,因此反應的轉化率不一定能提高;還有一些熱穩(wěn)定性差的物質(zhì),如過氧化氫、碳酸氫鹽、硝酸等,有這些物質(zhì)參與的溶液中的反應,一般不能在高溫下進行。同樣,具體的反應還要注意反應發(fā)生的條件。比如在溶液中,Na跟KCl是不可能發(fā)生置換反應的,但在熔融狀態(tài)下這一反應卻可以進行;再如酸制酸的反應,我們經(jīng)常講強酸制弱酸,但這一規(guī)律對氧化還原反應是不適用的。因此,教師教學時切勿將一般規(guī)律絕對化。
四、反應原理研究層次的多元性需要教師從多角度、用多種方法加以研究
1. 關于元素的異同
組成生物體的化學元素與化學教材中的相關元素有何異同?在講到這一知識點時,可以先引申到化學教材中有關化學元素的特征,然后再通過比較,讓學生理解和掌握生物體內(nèi)組成化合物的元素和自然界中的元素在種類和含量之間的區(qū)別。如在介紹“元素含量差異”時,列舉出碳元素在生物細胞干重中占55.59%,而碳元素在地殼中含量只有0.087%的事例,就能讓學生對組成細胞的元素有清晰的認識,可以幫助學生加深理解并做到深刻記憶。
2. 關于化合物的異同
在講授組成生物體的化合物這一知識時,可通過自然界的化合物可分為無機化合物和有機化合物兩大類,引出組成生物體的化合物也可分為無機化合物和有機化合物兩大類,但生物體內(nèi)的化合物種類遠遠沒有自然界的多。化學中無機化合物大致分為氧化物、酸、堿、鹽等;而生物體內(nèi)無機化合物包括水和無機鹽兩類。化學中根據(jù)有機物分子中所含官能團,分為烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴和醇、醛、羧酸、酯等,根據(jù)有機物分子中的碳架結構,可分為開鏈化合物、碳環(huán)化合物和雜環(huán)化合物三大類;而生物中有機化合物分為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸四大類。另外在含量上兩者也有顯著差異。這就說明了生物是自然界的一部分,兩者有統(tǒng)一的一面,同時又存在著差異性。
3. 關于生物大分子的異同
生物大分子是組成生物體的主要物質(zhì),當講到這一知識點時就可以與化學分子進行比較。以蛋白質(zhì)為例,化學中講解了蛋白質(zhì)的知識,如蛋白質(zhì)的組成元素、組成單位氨基酸、結構、性質(zhì)、變性等,但組成生物體的蛋白質(zhì)和化學中的蛋白質(zhì)有許多不同之處。例如,組成單位氨基酸,在化學中只要含有氨基和羧基的化合物就稱為氨基酸,而生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有約20種,它們都是α—氨基酸。在結構上要特別強調(diào)組成生物體的蛋白質(zhì)有特定的空間結構,空間結構一旦被破壞,蛋白質(zhì)就不是原來的蛋白質(zhì)。在性質(zhì)上要強調(diào)蛋白質(zhì)的生物性,就是一旦失去生物活性,就不能完成生物體的各項功能。在講到蛋白質(zhì)的變性時,可通過化學中講到的變性條件,物理因素可以是加熱、加壓、紫外線照射、超聲波作用等;化學因素有強酸、強堿、重金屬鹽等,再結合生物體實際情況講解生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性知識。
二、生物教學中催化原理的應用
生物體內(nèi)的化學反應能快速有效地進行,當講到這一章節(jié)時,可以通過應用化學中的催化劑原理進行講解。化學中的催化劑是指使化學反應變快或減慢或者在較低溫度環(huán)境下進行化學反應,而它本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后保持不變的物質(zhì)。 生物體內(nèi)發(fā)生的各種化學反應正因為有了酶這種催化劑才能快速有效地進行。酶是一種特殊的催化劑,它與化學中的催化劑有著許多區(qū)別:從化學本質(zhì)上看,絕大多數(shù)酶是特殊的蛋白質(zhì),而化學催化劑大多數(shù)是簡單的化合物;從催化特點看,酶只能加快化學反應速率,并且一種酶只能催化一種或一類化學反應,而化學催化劑既有加快化學反應速率,也有減慢化學反應速率,并且可以催化多種化學反應;從催化效率看,酶是一種高效催化劑,它的催化效率是普通催化劑的10~100倍。從這幾方面比較,學生就容易掌握酶的多樣性、高效性和微量性的特點。
三、生物教學中氧化還原原理的應用
生物體內(nèi)發(fā)生的反應大多是氧化還原反應,如光合作用、細胞呼吸等,若能巧妙利用氧化還原原理,對掌握生物體內(nèi)發(fā)生的化學變化有很大幫助。以有氧呼吸過程為例,如果我們掌握了氧化還原反應過程中得失電子總數(shù)相等的原理,我們就能很容易推出1 mol葡萄糖完全氧化需要6 mol氧氣參與,而6 mol氧氣完全被還原成水需要24 mol [H],這就說明在有氧呼吸過程的第二階段必須有6 mol水參加反應才能生成20 mol [H],這樣才能保證電子得失守恒。
四、生物教學中化學反應原理的應用
化學反應能否進行取決于化學物質(zhì)本身的結構和性質(zhì),有些反應能夠進行,有些反應不能進行,有些反應是某些物質(zhì)的特征反應,化學上常利用這些反應來進行物質(zhì)的鑒別。生物教學中在探究生物體內(nèi)反應原理時,為了探究反應的步驟和反應的中間產(chǎn)物,常常需要鑒別某些反應的中間產(chǎn)物。例如酵母菌是一種兼性厭氧型生物,它在有氧和無氧條件下都能生存。為了探究酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精的反應條件是有氧還是無氧,我們要分別對有氧和無氧條件下的產(chǎn)物進行鑒定。首先要鑒定二氧化碳的產(chǎn)生,要用到化學中二氧化碳的鑒別方法(使澄清石灰水變渾濁)來觀察二氧化碳產(chǎn)生的速度。其次要探究酵母菌是在無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生酒精,還是在有氧條件下產(chǎn)生酒精,要探究兩種不同條件下是否都能產(chǎn)生酒精。要鑒別酒精的產(chǎn)生要用到化學中酒精的鑒別方法(在酸性條件下,橙色的重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學反應變成灰綠色)。在生物實驗教學中,檢測生物組織中各種物質(zhì)的種類時也會用到很多化學知識,如在檢測還原糖存在時必須要知道還原糖與斐林試劑的特征反應等。
五、化學方程式的應用(生理反應式和化學反應式的異同)
細胞中的化學反應式是生命特有的一種現(xiàn)象,用現(xiàn)在觀點說是基因的選擇性表達,是有一定的生物目的,如提供能量、形成某種物質(zhì)參與機體的構建等,基本上都是有機反應,且都是在常溫常壓下進行的酶促反應。而化學反應(化學角度)是一種非生命現(xiàn)象的過程,不具有特定的生命目的,且大多數(shù)反應條件苛刻。因此在書寫生理反應式時要注明反應的場所,注明反應條件和目的,如以下三個反應是以能量代謝為目的:
光合作用:6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2
仔細分析近三年福建高考理綜測試化學試題,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)試題所涉及的知識內(nèi)容幾乎全部來源于中學化學教材,而且是中學化學中最基礎的知識。但許多學生在復習過程中將課本束之高閣,僅僅依據(jù)復習資料做高強度的練習,這是一種誤區(qū)。在每年的高考評卷中,往往會出現(xiàn)一種現(xiàn)象,越是簡單的試題越容易失分,這就是脫離課本復習的后果。因此考生在總復習時回歸教材就特別必要,不僅要重視教材還要吃透教材。
二、復習教學落實回歸教材的教學與指導策略
1.引導學生學習《考試大綱》與《考試說明》
對化學的重要考點要有清晰的認識,這樣才能在看書時有的放矢、高屋建瓴,避免漫無目的,眉毛胡子一把抓。例如,明確化學常考的考點有氧化還原反應、離子反應、以物質(zhì)的量為核心的計算、元素周期律“位―構―性”、物質(zhì)結構、反應原理等。看教材時可以對這幾塊知識多加重視,也便于挖掘教材中深層次的信息和彌補以前對重點知識掌握的不足之處。
2.構建知識網(wǎng)絡
圍繞知識脈絡有序地、逐步地進行研讀,把學過的知識先串起來,看到教材目錄要經(jīng)常在大腦里先回顧一遍。例如,必修1中“海水中的元素”涉及兩大金屬鈉、鎂及其化合物和重要鹵素非金屬氯、溴、碘,同時還包括高中階段兩大重要的基本概念與基本理論:氧化還原反應與離子反應,內(nèi)容多而繁雜,因此可以按照下面的知識脈絡去閱讀教材:
在這個清晰的知識體系下依次對教材展開閱讀,如同一棵完整的樹,先長主干,再長側枝,最后長樹葉,不斷延伸。
3.整合教材分散知識,完善學科知識結構
在復習中應針對高三學生的思維特點,整合分散知識,通過整合復習,打破原來的模塊界限,幫助學生認識化學知識的連貫性與整體性,完善學科知識結構。
例如,魯科版化學2中第2章“化學反應的快慢與限度”與“化學反應原理”中“化學反應速率與化學平衡”兩者整合起來復習,并要學會對比分析,挖掘選修中的闡述與必修中的區(qū)別。
4.改變教材知識呈現(xiàn)方式,突破復習的基點和難點
教材對知識的呈現(xiàn)方式,主要是以文字敘述為主。學生在長時間的閱讀中,容易產(chǎn)生疲勞,并且在泛讀教材中抓不住知識的基點、難點,閱讀效率低。因此,在引導學生回歸教材的方法上應該做一些改變,可以嘗試改變教材知識點的呈現(xiàn)方式。
5.帶著曾經(jīng)學習過程中的盲點或者作業(yè)中存在的問題去探究
用學過的知識來解釋以前存在的疑惑,便于激活舊知識,做好查漏補缺,彌補薄弱環(huán)節(jié)。知識漏洞是在各種考試和作業(yè)中體現(xiàn)出來的,可找出以前的習題或者錯題本,從教材中找到相應知識點的詳細描述。
6.挖掘教材細節(jié),提升分類歸納能力
在高三化學復習時,學生普遍感到化學知識零散,似無規(guī)律,難記難學。因此,教師應引導學生回歸教材,挖掘教材細節(jié),合理地分類歸納知識,并使之系統(tǒng)化和條理化。
三、具體復習教學案例闡述如何回歸教材
【案例】沉淀溶解平衡的應用
【復習目標】引導學生了解本節(jié)考點
(1)了解難溶電解質(zhì)在水中的溶解情況。
(2)理解難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點。
(3)掌握運用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉化。
(4)掌握簡單的利用Ksp的表達式計算溶液中相關離子的濃度。
【基礎回歸】引導學生關注課本的哪些知識點
1.一些電解質(zhì)如BaSO4在水中只能溶解很少,可以說是難以溶解,所以稱為  ;  ;。盡管這些電解質(zhì)難以溶解于水中,但在水中也會建立一種  ;  ;。
2.難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡和化學平衡、電離平衡一樣,合乎平衡的基本特征,滿足平衡的變化基本規(guī)律,其基本特征為:
(1)  ; (2)  ; (3)  ; (4)
3.難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡,其平衡常數(shù)稱為
,簡稱  ;  ;。請寫出PbI2,Cu(OH)2,BaSO4,CaCO3,Al(OH)3,CuS的沉淀溶解平衡與溶度積Ksp表達式。
4.溶度積Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的  ; ,Ksp的大小和溶質(zhì)的溶解度不同,它只與  ; 有關,與  ; 無關。利用溶度積Ksp可以判斷  ; 、  ; 以及  ; 。
5.沉淀的轉化是  ; 的過程,其實質(zhì)是  ; 。
(1)當Qc大于Ksp時,情況為:  ; ;當Qc等于Ksp時,情況為:  ; ;當Qc小于Ksp時,情況為:  ; 。
(2)一般說來,溶解能力  ;  ;  ;的物質(zhì)易轉化為溶解能力  ;  ;的物質(zhì)。
(3)應用:生成沉淀的溶解能力越弱,離子被沉淀得越徹底。例如工業(yè)上常用S2-沉淀除去廢水中的Hg2+、Pb2+。
【難點突破】引導學生思考回歸課本的本意在于提升解題能力
設計如下幾個遞進的問題,讓學生回答:
已知在25℃的水溶液中,AgX,AgY,AgZ均難溶于水,且Ksp(AgX)=1.8×10-10,Ksp(AgY)=1.0×10-12,Ksp(AgZ)=8.7×10-17。
(1)根據(jù)以上信息,判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(“已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/1L溶液”表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序為  ; 。
(2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體,則c(Y)
(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)在25℃時,若取0.188g的AgY(相對分子質(zhì)量188)固體放入100mL水中(忽略溶液體積的變化),則溶液中Y的物質(zhì)的量濃度為  ; 。
(4)①由上述Ksp判斷,在上述(3)的體系中,能否實現(xiàn)AgY向AgZ的轉化,并簡述理由:  ; 。
②在上述(3)的體系中,能否實現(xiàn)AgY向AgX的轉化?根據(jù)你的觀點選答一項。
若不能,請簡述理由:  ; ;
若能,則實現(xiàn)轉化的必要條件是:  ; 。
一、新課程環(huán)境教學下教師的主導作用
在新課標的要求下,化學教師應在課堂教學中發(fā)揮好的主導作用,課堂教學中以學生為主體,讓學生充分發(fā)表意見,使每個學生都有發(fā)展的空間,鼓勵學生,調(diào)動學生的課堂發(fā)言積極性,大膽地說出自己的看法,并在老師的引導和糾正下在課堂上獲取知識。
教師應結合化學學科特點,為學生提供開放的、面向實際的、主動探究的學習環(huán)境,把教材變?yōu)橹匾恼n程資源,并與社會、生活中的現(xiàn)實問題結合起來,引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題、探討問題和解決問題。教學中教師也應該與學生共同探究,一起討論,讓學生帶著各自的興趣和觀點直接在與老師的交流中建構自己的化學知識體系,形成自己的看法和見解,體驗化學學習的意義。
在新課標的環(huán)境下,應改變以往以教師為中心的教學設計,突出學生的主體地位,強調(diào)教學過程是師生結合、共同交流發(fā)展的互動過程,從而學生的學習興趣就會被激發(fā)出來,內(nèi)在需要就會得到滿足,形成良好的教學氛圍,取得事半功倍的教學效果。
二、初中化學里的能量觀
化學學科里,使學生形成一個基本的化學觀念是非常重要的教學目標。而能量觀不僅在初中化學里很重要,還是整個化學觀念中的核心觀念。《義務教育化學課程標準(2011年版)》明確要使學生形成化學基本觀念,能量觀在九年級學生初學化學期間就會學習并且開始逐步建構,是學生認識物質(zhì)世界、理解科學的關鍵觀念。因此,幫助學生能量觀的建構是非常必要的。能量觀的建構有利于學生形成核外電子運動的能量思維方式,了解從能量角度研究物質(zhì)及其轉化的思維方法。
學生從九年級開始初次接觸化學,為了打好基礎,讓學生在以后的學習中更輕松地獲取知識,在化學學習的啟蒙階段建構能量觀的化學基本觀念非常重要。在參考和分析《義務教育化學課程標準(2011年版)》和2012年修訂的人教版九年級化學教科書之后,得出能量觀在初中化學基本觀念里的重要性,對彌補以前化學教學的不足和完善現(xiàn)在初中的化學教學內(nèi)容有重要作用。
三、新課標下教材內(nèi)的能量觀點例析
我們在對2012年修訂的人教版九年級化學教科書進行文本分析、聯(lián)系的基礎上對其中與能量有關的內(nèi)容進行整理、歸納,然后進行分析,再舉例對能量觀進行闡述。
化學變化必然伴隨能量的變化,能量變化是化學變化的重要特征。人教版九年化學教科書中,在第一單元課題1闡述化學變化的基本特征時,明確指出“化學變化不但生成其他物質(zhì),而且伴隨著能量的變化,這種能量表現(xiàn)為吸熱、放熱、發(fā)光等”,指出化學變化必然伴隨能量的變化,這種能量變化還可以作為判斷化學變化的重要特征,而且化學變化中的能量變化是具有多樣性的。從教材里提取一例作為素材:葡萄糖在體內(nèi)釋放能量。
相信這個能量的轉化是大多數(shù)人都知道的,也是人體最重要的化學反應之一。其實在初中化學教科書內(nèi)還有許多案例,但是因為此例與人聯(lián)系非常緊密,是與我們的生活生存息息相關的,相信更能深入人心。在教材內(nèi)“氧氣”課題中,動植物的呼吸作為典型的緩慢氧化之一,并指出放熱是氧化反應的特征之一,但是在緩慢的氧化中不容易被察覺。在之后“人類的重要營養(yǎng)物質(zhì)”課題內(nèi),直接給出葡萄糖在酶的催化作用下緩慢氧化的化學方程式,明確說明此反應在人體內(nèi)發(fā)生之后放出的能量是供人體活動和維持恒定體溫的主要來源。
四、能量觀的建構
在對人教版九年級化學教科書進行文本分析之后,我們發(fā)現(xiàn)能量的觀點貫穿整個九年級化學學習,而且伴隨相應的化學反應,不可能獨立地呈現(xiàn)出來,與化學、生物、物理息息相關。
新課標背景下,打破傳統(tǒng)教學的觀念在九年級化學教學中實施能量觀的建構是教學的一種新嘗試。課表和教材本身都是試圖引導學生建構在對九年級層次適用的能量觀:(1)一切化學反應都伴隨能量變化;(2)伴隨化學反應的能量變化有不同的形式,能量可以用一種形式轉化為另一種形式;(3)能量與我們的生活息息相關。老師在教授學生時,應針對大量的化學反應進行分類并分析其中規(guī)律,最好聯(lián)系實際,帶入生活中,讓學生在學習時深刻感受到化學與我們的生活息息相關,培養(yǎng)對化學的興趣。
初中化學只涉及化學一個宏觀概念的闡述,是為學生以后進入高中更深入地學習化學打好基礎。在初中建構好能量觀之后,進入高年級,對化學的認識會更深刻,也可以在從微觀角度解析化學和能量關系本質(zhì)的時候逐步建構更高級的能量觀念。
參考文獻:
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化學概念是用簡練的語言高度概括出來的,常包括定義、原理、反應規(guī)律等,其中每一個字詞、每一句話、每一個注釋都是經(jīng)過認真推敲并有其特定的意義,以保證概念的完整性和科學性。化學新教材中概念的教學內(nèi)容和一些基本原理往往是被老師所忽略。教材中對于那些僅憑記憶性和理論性強的概念和原理要求也普遍不高,基礎性和應用性強的概念和原理要求普遍較高。那么,怎樣才能教好化學基本概念呢,筆者根據(jù)多年的實踐和體會,談談自己的方法。
一、從實驗事實出發(fā),探索合作學習來理解概念
在傳統(tǒng)的概念教學中,普遍采用的是教師講,學生背這種“授”與“接授”的傳統(tǒng)方法。當然,實驗也不例外,一般老師怕麻煩,都會采用老師自己動手操作,學生在下面觀察的步驟,再由老師作出結論,教師一講到底的“滿堂灌”。這是傳統(tǒng)的教學方法,這種方法已經(jīng)不能滿足教學的需要了,扼制了學生的思維和創(chuàng)造動力,更有損于學生主體精神的培養(yǎng),僅僅把概念局限于表面的機械識記之上。所以,筆者在概念的教學時,充分發(fā)揮了小組合作學習的優(yōu)點,讓學生自己動手實驗,通過發(fā)現(xiàn)問題思考問題,理解問題,真正地理解概念。如“溶液”這一概念,在整個一章中其它概念都是以它為母體,所以應以此為中心重點突破。學生是這樣合作學習的:取幾支試管,然后在每支試管中加入1ml~2ml水,把泥土、食鹽、蔗糖、食用油等幾種物質(zhì)分別放入試管中,引導學生觀察清 楚。學生真真切切地觀察到三種不同混合物的特征,通過歸納、討論、總結對三類混合物的本質(zhì)特征形成更深的印象,然后對“溶液”這一概念進行分解:溶液、溶劑、基本特征、關鍵詞。最后形成一種或一種以上的物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里,形成均一、穩(wěn)定的混合物叫溶液。這樣,學生就很容易地理解把握此概念。
二、把握概念要連續(xù)反思
例如,學習溶液的概念時可作如下連續(xù)反思:
1.學習時用了怎樣的學習方法?
2.我與誰合作?在合作過程中有什么收獲?如果換了合作伙伴,我是否還會有這樣的學習結果?
3.溶液的基本特征是什么?
4.日常生活中的溶液有哪些?有什么應用?進行了以上這些常規(guī)反思后,再適當引導點撥。
在反思后繼續(xù)反思:
1.回想一下對溶液的敘述,關鍵詞是什么?
2.均一、穩(wěn)定的物質(zhì)一定是溶液嗎?
3.溶液一定是液體嗎?
4.日常生活中的物質(zhì)哪些不是液體的溶液?
通過反思后的反思,進一步加深了對概念的理解,學會反思推理,學會引申理解,使學生所學的知識融會貫通。
三、宏觀模擬微觀過程,理解區(qū)分概念
運用現(xiàn)代化教學媒體,特別是計算機,能把微觀的結構及變化加以模擬,化抽象為形象,這樣既避免了教師語言描述的單一性,又增強了學生的微觀想象力和掌握知識的主動性。如在講原子的概念及它與分子的區(qū)別時,我利用了計算機動畫或球棍模型模擬水分子的分解過程,效果不錯。通過以上操作,通過分析可歸納:在化學反應中,分子分解為原子,原子重新組合新的分子,新的分子聚集成新物質(zhì)。這樣既掌握了原子概念中“最小”的含義,也理解了分子的定義,同時也悟出了化學變化的本質(zhì)。
四、從概念和原理的具體應用,深化鞏固概念
學習的目的在于應用,通過應用又能反過來促進學習,應用主要以練習的形式來體現(xiàn)。對概念練習題的篩選,除了定義的填空以外,還可以有另外的方式,如判斷是非題,題目也要精挑細選,選有一定的方法技巧和提高分析能力的題型。對于練習,我提出以下幾點建議:
1.從剖析題目入手,檢查對概念的熟悉程度,即拿到題目之后不要急于解答,要認真分析題目中涉及的有關概念。例如,“空氣是由幾種元素組成的混合物”這一個判斷題,學生很容易會上當,但是,同學們一定要看清楚其中的概念,首先,要思考什么是混合物?什么是元素?這二者要斷送清楚;另外,元素用來表示什么組成的,什么是分子這二個問題也要弄清楚。
2.透過題目的表象,把握概念要領,概念要領是指概念中的關鍵字、詞。在學習時,重點對這些關鍵字詞要抓住,這樣就很容易把握概念,從而更好地掌握和應用概念。如“質(zhì)量守恒定律”這一概念,其中的“參加”“化學反應”就非常關鍵,我通過用下面習題給學生分析、辨析:
(1)50克的食鹽溶于120克的水中,得到170克的溶液。符合質(zhì)量守恒定律嗎?分析:不符合,因變化屬于物理變化。用此題把握“化學反應”關鍵詞。
修訂中的高中化學課程標準提出了“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任”等五個維度構成的化學學科核心素養(yǎng),將原來的三維目標有機整合并提升至更上位的學科哲學層面,凸顯了化學學科在育人方面的教育價值[1]。然而,如何將其有效地轉化為教師具體的課堂教學行為,將化學學科核心素養(yǎng)落實到課堂教學層面,是高中化學教師當前最為關注并困惑的問題。筆者認為,化學學科核心素養(yǎng)并非要求教師們對課堂教學目標另起爐灶,而是要整合三維目標,核心是對教學文本中知識載體的教育價值的認識提升和有效的教學設計(轉化)。
一、公開課的教師教學行為效度分析
本節(jié)公開課選自蘇教版《化學2》專題二第二單元的“化學反應中的能量”[2],該節(jié)公開課的教學設計主要環(huán)節(jié)見表1。本節(jié)課基本以蘇教版教材中知識的呈現(xiàn)順序進行教學設計,從時間分布可看出,教學目標是紙筆測驗中的高頻考點“熱化學方程式書寫”這一知識與技能目標,教學重點則放在以任務驅動的熱化學方程式相關試題的當堂練習,難點為熱化學方程式書寫的完整規(guī)范的解決,課堂實施則貫穿從練習中發(fā)現(xiàn)問題、從教師點評中修正問題的教學思路。可以說,基于教師對學科教育的應試經(jīng)驗與功利思考,這樣的教學設計似乎合理有效,許多中學聽課的同行也持肯定的意見。然而,筆者聽完課后心里總感覺不能釋懷的是,該節(jié)課到底該給孩子的人生留下什么?我們教師到底為什么而教?為什么要這樣教?教的效果到底如何?
評價一堂課基于不同的視角,可能會得到不同的結論。但是,評價的效標包括以下幾個基本點:一是教學目標是否定位準確,其定位依據(jù)是什么?二是貫徹目標所采取的教學策略是否合理,其合理的依據(jù)是什么?三是課堂調(diào)控是否流暢,流暢的內(nèi)涵是什么?四是利用現(xiàn)代教育技術手段等輔助有否特色,特色的意義又是什么?因此,教學設計中如何對教學目標進行準確定位,需要深刻理解教材內(nèi)容的教育價值,才能充分挖掘其教育功能。
二、教材文本中知R載體的教育價值及功能分析
對教材知識載體的教育價值與功能的分析,首先應回歸于課程標準(見表2)。
從表2可以看出,“化學反應與能量”這一內(nèi)容領域的中學學習要求分成三個階段。本節(jié)課是學生在義務教育階段已經(jīng)“知道化學反應總會伴有能量變化”的基礎上,承上啟下進一步“知道化學反應伴有能量變化的原因”,為高中選修的進階“認識這一原因可以為我們?nèi)祟惾绾卫谩贝蛳禄A。學習對象則是不分文理的所有受教育的學生。基于課程標準要求的本節(jié)課教學目標分析,該知識載體對本階段學生的學習要求可以從三個認識維度展開。
1.對學生世界觀會形成怎樣的基本態(tài)度和情感
依據(jù)課程標準可以看出,本節(jié)課教學的核心要點有兩個:一是知道化學反應總會伴有能量變化的原因,是反應物化學鍵的斷裂和生成物化學鍵的形成。反應物與生成物兩者的能量有差異,這些能量必然會通過宏觀的形式表現(xiàn)出來。二是知道這一原因后,學會用一種簡單的符號化方式將這一變化表征出來。顯然,這樣的學習過程和認識結果,會使學生形成對化學科學獨特的認識物質(zhì)世界的方法和視角的賞析與價值認同:世界萬物萬千變化的宏觀現(xiàn)象,深入其微觀探索,可以得到規(guī)律性認識,并且對于這些規(guī)律性,化學學科還能用特有的符號化方式進行表達。這樣的影響,遠比掌握某個具體知識要有意義得多。因此,如何幫助學生自我建構起化學反應總伴隨有能量變化的微觀視角并獲得認知,從教育的本原來講才應該是本節(jié)課最核心的目標!
2.學生能夠掌握哪些化學獨特的認識世界的方法和能力
學生已經(jīng)具有了化學反應基本特征及其反應本質(zhì)基本了解的知識。因此,借用學生的已有知識進行類比與遷移,幫助學生自主建構對化學反應總伴有能量變化的本質(zhì)的探討這樣一個新認識,是該節(jié)課教學對學生學習方法與能力發(fā)展培養(yǎng)上的教育功能所在。課堂教學應該從這樣一條教學主線出發(fā),即化學反應的本質(zhì)是什么?在化學變化過程中,反應物發(fā)生了什么變化?生成物發(fā)生了什么變化?這些變化除了導致物質(zhì)組成的改變,還導致哪些變化?這樣的變化有可能導致哪些宏觀結果?物質(zhì)的變化過程可以用化學反應方程式表示,化學反應的能量變化過程也能否用這種符號化的方式表達?熱化學方程式書寫與化學反應方程式書寫的差異在哪?為什么?通過這樣一系列的問題串解決與演繹思維,逐步養(yǎng)成學生化學學科獨特的思維習慣,完成學科素養(yǎng)有關“宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知”的要求。這種自主解決問題獲得新認知的過程,是學生進一步學習的重要基礎,它遠比知識的記憶來得重要。
3.學生能夠掌握哪些有關的化學知識與技能
該節(jié)課的核心是如何認識化學反應總會伴隨能量變化的本質(zhì)的認知培養(yǎng)和能力培養(yǎng),核心知識與技能應該是熱化學方程式的書寫。通過自我建構對化學反應中能量變化本質(zhì)的了解,能夠更加深刻地理解和把握書寫熱化學方程式為什么與化學方程式有不同的要求,其不同點所反映的本質(zhì)是什么。因此,這樣的認知結構形成,可以更加有效地固化并轉化為學生的化學學科思維及素養(yǎng)。
三、基于化學學科素養(yǎng)培養(yǎng)的教學設計探討
由該節(jié)課教學內(nèi)容的學科核心素養(yǎng)教育的價值分析可見,課堂教學中的學科素養(yǎng)教育功能的挖掘與利用,應該緊緊圍繞解決學生的認知沖突即“為什么化學反應總會伴隨能量變化”這一主線,以幫助學生自我建構化學反應與能量關系的初步認識為教學目標,以真正理解熱化學方程式書寫的基本要求為教學效果評價的效標。由此,進行教學再設計實例的過程分析見表3。
學科的核心素養(yǎng)是學生在該學科(或特定學習領域)學習過程中取得的能體現(xiàn)學科本質(zhì)特征的關鍵成就[4]。這種關鍵成就不是先天而是通過學習以及其他活動逐漸養(yǎng)成的后天行為,它的形成不僅需要結構化的知識技能,更需要基本方法和思維模式。因此,教師基于學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂轉型,教學強調(diào)的不是記住了“是什么”,而是解決了“為什么”。十四年的新課程改革實踐的反思表明,就化學這門科學課程而言,阻礙教師推進新課程改革實施和教師專業(yè)發(fā)展的最大障礙,不是理念,而是教師對課程教育的上位認識和學科本體知識的教育價值與功能的認知水平。因此,構建一個專業(yè)教師發(fā)展的體系與機制,是推動課程改革學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)真正落實的核心問題。
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參考文獻
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2高中化學概念圖教學設計
化學教學設計是化學老師為了達成一定的教學目標,針對教學活動進行的系統(tǒng)安排、規(guī)劃以及相應的決策。從教學設計的基本要素出發(fā),包含教學目標、教學內(nèi)容、教學評價等,以高一化學教材第二章中的第一節(jié)為例,提出了概念圖在教學設計中的應用策略。教學目標:認識鈉的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)以及用途。學生從初中升到高中,初中的學習方式不能繼續(xù)沿用,有待有針對性地逐步改進。在學生已經(jīng)掌握了原子結構的初步知識,并且對物質(zhì)的性質(zhì)有一定了解的情況下,作為學習的第一個金屬元素族,系統(tǒng)的學習典型金屬元素的“開篇”。教學內(nèi)容:鈉的物理以及化學性質(zhì),鈉的存在與提取方式、用途等。其中,化學性質(zhì)是鈉的重點。概念圖可貫穿于學習的各環(huán)節(jié),預習:對將要學習的內(nèi)容進行預先的閱讀學習,查找內(nèi)容中的主要概念,在筆記本上做相應的記錄,閱讀完后對相關概念理解,做出概念圖草圖。聽講:聽講的同時用有色筆修改并完善概念圖草圖,同時還可提出自己的意見和大家一起討論,并對不同的意見進行思考。做實驗:觀察實驗并作出實驗的概念圖草圖。做作業(yè):解題時可以利用概念圖把自己思路寫出來,幫助思考,找出正確的答案。復習:每當一小節(jié)學習到最后階段時,用概念圖進行小結并復習單元知識。針對復習課的概念圖應用案例:第一章化學反應及其能量變化預習:找出化學反應的類型,師生找出概念,概念包含化合反應、置換反應、分解反應、氧化還原反應、復分解反應、氧化反應、被還原、被氧化等做出概念圖。
遇到圖像曲線的題目時首先是看圖,通過觀察圖像中橫坐標、縱坐標的含義;搞清特殊點的意義,比如坐標軸的“0”點,曲線的起點、終點、拐點、交叉點等,用以分析其特點和變化趨勢。然后是識圖,結合題中給定的化學反應和數(shù)據(jù),進行提取和挖掘隱含信息。最后是用圖,運用勒沙特列原理進行推理和判斷解答問題。
二、化學平衡圖像主要應用題
①分析反應條件對反應速率及平衡的影響;②由反應判斷圖像正誤;③由圖像判斷反應特征(確定反應中各物質(zhì)化學計量數(shù)或氣體物質(zhì)化學計量數(shù)的變化關系);④由反應和圖像判斷圖像中坐標或曲線的化學意義;⑤由圖像判斷指定意義的化學反應;⑥由反應和圖像判斷符合圖像變化的外界條件等。
三、圖像題的類型
(1)速率――時間圖。特點:反應速率v作縱坐標,時間t作橫坐標,即v――t圖像。定性地揭示了V正、V逆隨時間(含條件改變對速率的影響)變化的規(guī)律,體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征,以及平衡移動的方向。
當條件改變時,判斷平衡移動的方法是:看v正、v逆的高低判斷平衡移動的方向,若v正>v逆,平衡正向移動;v正
如圖1,增大反應物濃度時,v正突變,v逆連續(xù),且v正>v逆,所以平衡正向移動;減小生成物濃度時v逆突變,但v正>v逆,所以平衡正向移動。
(2)物質(zhì)的量(或濃度)――時間圖像。特點:這類圖像題表明了各種反應物或生成物的濃度,或某一組成的濃度反應過程中的變化情況,此類圖像往往可反映出化學反應速率與化學計量數(shù)的關系或平衡移動方向,同時要注意曲線的起點、終點及變化的趨勢。
例1. 在一定溫度下,容器內(nèi)某一反應中M、N的物質(zhì)的量隨反應時間變化的曲線如圖2,下列表述中正確的是( )。
A.t1時,N的濃度是M濃度的2倍。
B.t3時,正反應速率大于逆反應速率。
C.反應的化學方程式為:2M=N。
D.t2時,正逆反應速率相等,達到平衡。
解析:由本題圖像可知,反應t1時,N的濃度應是M的2倍。到時間t3時建立平衡,正、逆反應速率相等,N的變化為8mol-2mol=6mol;M的變化為:5mol-2mol=3mol,因此反應的方程式為2N?M或M?2N的物質(zhì)的量相等,但正逆反應速率并不相等。 答案:A。
(3)三個變量的圖像。*轉化率(或質(zhì)量分數(shù))―壓強、溫度圖像。這類圖像題的解答往往要遵守兩個原則:①定一論二:也就說,若圖像中有三個變量時,先確定一個不變量,再討論另外兩個變量相互之間的關系。②先拐先平:是指先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡,說明它所對應的溫度高或壓強大。
例2.有一化學平衡mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),如圖3所示是A的轉化率同壓強、溫度的關系,分析圖3可以得出的正確結論是( )。
A.正反應放熱,m+n>p+q。
B.正反應吸熱,m+n>p+q。
C.正反應吸熱,m+n
D.正反應放熱,m+n
解析:分析解決這類圖像,應采用“定一論二”的方法,即把溫度、壓強之一定為恒量,討論另外兩個變量的關系。答案:B。
(4)速率――壓強(或溫度)圖像(如圖4)
例3.下列方程符合圖3的為( )。
A.3NO2(g)+H2O(l)?2HNO3(l)+NO(g)。
B.N2O3(g)?NO2(g)+NO(g)。
二、理論基礎
1.手持技術
手持技術又稱傳感技術。是一種集采集與分析于一體的現(xiàn)代實驗系統(tǒng)。它在突破概念認知,尤其在傳統(tǒng)實驗無法驗證概念的情況下,是化學教學中輔助教學的重要工具和手段。手持技術利用現(xiàn)代電子傳感器,如pH傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器等進行實驗,自動收集數(shù)據(jù)、列表、繪圖,使實驗的結果更直觀、形象并實現(xiàn)定量化。
2.“SOLO”分類理論
“SOLO”是英文“Structure of the Observed Learning Outcome”的縮寫,其涵義為可觀察到的學習成果結構。SOLO分類理論是基于皮亞杰的的兒童認知發(fā)展階段理論和結構主義學說,由澳大利亞教育心理學家John Biggs及其同事在《學習質(zhì)量的評價―SOLO分類法》一書中率先提出。SOLO分類理論關注的是學生在解決問題時所反映的思維方式以及所能處理的相關線索的復雜程度。學生在學習具體知識都會經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的突躍,隨著這種躍變,學生的認知發(fā)展到更高一級的階段,教師可以根據(jù)學生在回答問題時的表現(xiàn)來了解學生思維所處的發(fā)展階段。SOLO分類理論的基本特征是等級描述,根據(jù)學生的思維水平由低到高可以劃分為五個層次:(1)前結構層次,學生基本上無法理解問題和解決問題,或者被材料中的無關內(nèi)容或已有經(jīng)驗誤導,回答問題邏輯混亂,或同義反復;(2)單點結構層次,學生在回答問題時,只能涉及單一的要點,找到一個解決問題的線索就立即跳到結論上去;(3)多點結構層次,學生在回答問題時,能聯(lián)系多個孤立要點,但這些要點是相互孤立的,彼此之間并無關聯(lián),未形成相關問題的知識網(wǎng)絡;(4)關聯(lián)結構層次,學生在回答問題時,能夠聯(lián)想問題的多個要點,并能將這多個要點聯(lián)系起來,整合成一個連貫一致的整體,說明學生真正理解了這個問題;(5)拓展抽象層次,學生在回答問題時,能夠進行抽象概括,從理論的高度分析問題,而且能夠深化問題,使問題本身的意義得到拓展。
3.“四重表征”教學
“四重表征”教學模式(Tetra-Representation Teaching Model,簡稱TRTM)具體指的是對化學變化從“宏觀-微觀-符號-曲線”四個角度進行表征并進行表征間的轉換。自1982年蘇格蘭Johnstone首次提出著名的化學三角形之后,對于學生化學概念的三重表征的分析及相關教學實踐研究就備受關注。我國的研究也有了很大的進展,于2009年,錢揚義基于手持實驗即時收集數(shù)據(jù)和自動生成曲線的技術背景首次提出并構建化學“四重表征”的教學模式。形成正確的化學觀念有利于學生科學素養(yǎng)的提高,而中學化學的基本觀念有微粒觀、實驗觀、變化觀等,恰好與宏觀表征-微觀表征-符號表征-曲線表征的四重表征方式有契合點,所以利用化學四重表征教學模式不失為一種提高學生化學素養(yǎng),建立正確的化學基本觀念的一種有效的方式。而且教師可按學習進度的要求設計四重表征的認知發(fā)展路徑,引導學生進行“四重表征”間的轉換,減輕學生的記憶負擔,便于知識的遷移應用,提高問題解決能力。根據(jù)這一模式,筆者將化學反應與能量變化的“四重表征”作如下定義(見表1)
三、四重表征教學設計與實施
教學目標
(1)知識與技能:理解中和反應熱測定的實驗原理;理解中和反應的本質(zhì);掌握中和反應熱測定的操作步驟,注意事項和數(shù)據(jù)處理;初步認識到“手持技術”的使用方法與優(yōu)勢。
(2)過程與方法:通過中和熱的測定活動,讓學生體會定量實驗研究方法對研究和學習化學的重要作用;通過手持技術呈現(xiàn)中和反應熱的測定實驗,讓學生體驗化學反應的熱效應,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的能力;通過“四重表征”教學,培養(yǎng)學生運用“宏觀-微觀-符號-曲線”的聯(lián)系來解決問題的化學思維。
(3)情感態(tài)度與價值觀:充分利用實驗手段、啟發(fā)學生通過實驗、觀察、思考、探索,獲得感性認識,利用歸納、演繹等方法上升到理性認識,獲得規(guī)律;通過手持技術,激發(fā)學生的學習興趣,提倡敢于質(zhì)疑的態(tài)度;在教學過程中滲透培養(yǎng)學生科學態(tài)度,在“四重表征”的轉換遷移中建立正確的化學基本觀念。
四、教學反思
首先,在學生的教育中,身教勝于言傳,教師要想強化學生在學習化學概念和知識中進行“四重表征”,首先自身應該提高“四重表征”的意識和各表征之間相互轉化的水平。在新課標中提倡教師應該在教學過程中突出化學學科的思維方式,化學學科的“四重表征”是以化學的各個視角來理解和認識化學現(xiàn)象、原理以及本質(zhì),所以教師在進行教學設計時應該充分挖掘教材中能夠進行“四重表征”的知識和概念,引導學生以“四重表征”的角度來思考問題,提高其發(fā)散思維。