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化学反应工程基本概念十篇

发布时间:2024-04-29 16:20:28

化学反应工程基本概念篇1

【关键词】高中化学核心概念结构体系

【中图分类号】G632【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2013)24-0130-02

化学核心概念是化学学科的主干内容,化学核心概念及其相互关系构成了中学化学的基本框架。化学核心概念是学生分析问题和解决问题的基础,具有高度的概括性、抽象性和严密的逻辑性。

一化学概念学习在中学化学教学中的重要作用

当代著名心理学家和教育家布鲁纳曾指出,“不论我们教什么学科,务必使学生理解学科的基本结构。”学科基本概念就是学科基本结构的重要组成部分。高中化学概念是化学知识网络中的节点,是化学知识网络中的骨架。只有让学生清楚、准确地理解化学概念理论,才能使学生更深刻地认识物质及其变化规律,进而掌握化学学科的基本结构。

二高中化学核心概念及其结构体系

高中化学的核心概念及其结构体系主要分为化学用语、化学计量、物质的组成和分类、元素周期律和周期表、溶液、化学反应速率和化学平衡等几个方面。

1.物质的组成、性质和分类

物质的组成、性质和分类,是在组成物质微粒的基础上进一步深层化,从微观的角度进一步抽象、推理而形成的更深层次的概念。化学学科是在原子分子的层面上研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学,有独特的名称、符号及表达方式。对于各物质性质的学习,从宏观上分析,更注重从微观层面上对化学变化的过程进行深层次的理解。该部分的概念主要包括:元素、核素、原子、离子、原子团、离子符号、核素符号、化合价、化学式、分子式、实验式、电子式、结构式、结构简式、原子结构示意图、电离方程式、离子方程式、热化学方程式、同位素、基、物理性质、化学性质、金属性、非金属性、氧化性还原性、混合物、单质、酸、碱、盐、同素异形体。物质的性质内容的研究主要从结构出发,分析原子核外电子排布,进而分析相关变化的过程和本质。同时,化学用语贯穿整个化学教学,教材以初中的元素符号,简单化学方程式为基础,到必修的离子反应、氧化还原反应随后在各元素化合物知识中不断加强应用。在这一过程中,化学用语在数量上、类型上不断发展,同时成为学生在分析问题、解决问题中的工具。

2.化学计量

化学计量是宏观与微观相联系,用于量度化学物质,表示化学物质“量”的一类概念,属于“工具性”概念。该部分内容较抽象,具有较高的知识陌生性,而且变换关系容易混淆。其内容主要包括物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等。换算关系在各章节练习中不断应用,凸显出“工具”的作用。

3.化学反应与能量

化学反应有不同的分类方式,教材中介绍的主要有离子反应、氧化还原反应、放热反应、吸热反应、可逆反应等。该部分概念主要包括氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热、可逆反应等内容。教材首先介绍离子方程式和氧化还原反应,在随后的元素化合物学习中不断巩固两部分内容。在学习化学键的基础上,通过能量的转化引出放热反应和吸热反应,以及热化学方程式。在化学能与电能的介绍,即原电池和电解池的学习中,充分结合了氧化还原反应及电解质的内容,使学生在原有认知的基础上,建立起知识之间的联系。

4.物质结构、元素周期律

周期表和元素周期律是化学的精髓,是化学规律的总结。主要包括元素周期表的结构、位置、性质,包括金属性、非金属性、半径大小分析等。该部分概念主要包括元素、核素、元素周期表、元素周期律、化学键、化合价、化学式、电子式、同素异形体、金属性、非金属性、化学键、晶体类型等。在学习了元素化合物知识后,对物质结构进行介绍,从原子结构分析,归纳出元素原子结构、化合价变化的规律性,从而引出元素周期律、周期表的内容,根据原子之间作用力不同,构成的晶体类型也不同。

5.溶液

溶液主要是分析溶液中各成分存在和变化的情况。该部分的概念主要包括溶液、胶体、电解质、非电解质、强电解质、弱电解质、盐类水解、原电池、正极、负极、电解、阴极、阳极、金属腐蚀、电镀等。教材主要从分散系出发,按照分散质粒子大小,分别介绍胶体、溶液。通过溶液中物质电离的情况,对电解质相关概念进行介绍。通过对反应的分析,对化学反应的分类进一步扩充,扩展出离子反应和氧化反应。在结合电解质溶液、氧化还原反应内容的基础上,引出原电池和电解池。通过金属的电化学腐蚀和防护,将原电池和电解原理整合应用,形成完整的电化学知识体系。

6.化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡主要是描述化学反应快慢和程度的情况,主要包括化学反应速率、可逆反应达到平衡的

判断、化学平衡的移动、化学平衡移动的各因素变化、电离平衡等。该部分的化学概念主要包括可逆反应、化学平衡、化学反应速率、化学平衡移动、电离平衡。教材中首先简单介绍化学反应速率、可逆反应,引出化学平衡及影响化学平衡的因素。随后在选修教材中内容深化,从微观的能量的角度分析影响因素,深化化学平衡的判断和平衡的移动,并补充化学平衡常数。内容由浅入深,由易到难,既符合学生的认知规律,也符合知识的逻辑顺序。

三结束语

化学是一门联系性很强的学科,每个概念理论都不是孤立存在的,化学概念和概念间的联系构成化学学科的知识体系。建构良好的知识结构体系是学生理解化学、提高学习能力的重要途径,要求教师在教学过程中要树立整体意识,准确把握不同概念之间的联系和发展,让学生不断丰富和完善知识体系,促进其认知结构的形成。

参考文献

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[4]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学必修一[m].北京:人民教育出版社,2007

[5]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学必修二[m].北京:人民教育出版社,2007

[6]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修一化学与生活[m].北京:人民教育出版社,2007

[7]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修二化学与技术[m].北京:人民教育出版社,2007

[8]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修三物质结构与性质[m].北京:人民教育出版社,2007

[9]宋心琦、王晶等.普通高中课程标准化学选修四化学反应原理[m].北京:人民教育出版社,2007

化学反应工程基本概念篇2

概念是思维的基本形式之一,它反映的是客观事物的一般的、本质的特征,教学中把一些概念冠以“双基”之一的“基本知识”,可见讲清概念至关重要,它直接影响到其它知识的学习,只有掌握了这些基本知识,再拥有一定的基本技能,才能在今后的工作或学习中以基本概念为基础,基本技能为手段,以社会发展中的新知识、新思想、新技术为养料,丰富自己的知识内涵,实现自身素质的全面提高。任何事物都有自己的概念,任何一门课程中包含着多个概念,相比之下,中学化学中的概念可谓多矣,粗略统计下就有200多个,如何行之有效地将这些基本概念传输给学生,并使他们易懂、勿混、牢记、活用呢?教师如何能对中学阶段的概念通盘考虑,将其分类,不同类别的概念施以不同的传授方法,或许能收到事半功倍的效果。下面是我对中学化学概念的大致分类及各类概念所采取的相应的教学方法。

一、简单概念——导读

不妨将教师指导下的阅读谓之导读。大家都有这样一个共识,越是简单的概念越是难以表达清楚,可意会,不可言传,化学教学中有不少概念简单明了,如元素符号、原子、分子、分子式等,教师无须再花费大量的时间讲授,从课堂中划出一定的时间,有目的地引导学生阅读,让学生从字里行间悟出概念的真正含义,比起教师在那儿打比方、举例子来省时、活力,且容易掌握得多。

二、直观概念——观察

有这样一类概念,它是根据事物自身变化中所表现出来的特征,借助于汉字词组独特的、形象的表达来加以定义的,这类概念直观、明了,故称之为“直观概念”,学生凭借对汉字词组的理解便可接受。中学化学中这类概念颇多,教学中为了加深学生理解的深刻性和记忆的持久性,教师可以有针对性地演示有关实验,让学生认真观察现象,从中悟出概念的真正含义。如开始学习化学时对物理变化、化学变化、物理性质、化学性质等概念的传授,即可通过这种方法进行教学;拿一根蜡烛,加热溶化和点燃两现象加以对比,先让学生指出其不同之处,再加以总结、归纳,得出物理变化、化学变化的结论,学生会对这类概念理解得透,记忆得深。这类概念还有化合、分解、吸热反应、放热反应、质量恒守定律、溶解、结晶等。

三、平行概念——迁移

化学教学中有这样一类概念,有的在物理或其它学科中出现过类似的概念,如反应“速率”的概念;有的是前面的概念后面又以不同的方式出现,如“化学平衡”与“电离平衡”、无机与有机中的“氧化——还原反应”等,不妨把这些概念称为“平行概念”,在学过前面的概念之后,学生已经有了一定的理解和认识,教学过程中无须再花费同样的精力去从事后面的概念的学习,每逢碰到这类概念可先在复习巩固好前的概念之后,借助于知识的迁移将其在新的部分或章节赋予新的内容,学生听后不仅较容易接受新的概念,而且将学过的、相互平行的概念加以复习巩固。例如:在学习了化学平衡之后再来学习电离平衡,只要将可逆反应“迁移”到弱电解质的电离上,因为弱电解质的电离也是可逆的,自然就引出电解平衡的概念,省时、省力、易懂、易记。

四、易混概念——类比

由于化学上的概念较多,有些概念名称“相近”,组成“类似”,将这些概念传输给学生之后,有的学生抓不住其本质,难以把握,容易混淆,故称为易混概念。如:无机化学中所学的同位素、同素异形体与有机化学中的同分异构体、同系物,无机化学中的“根”与有机化学中的“基”,缩聚反应与加聚反应等,进行这类概念的教学,可采用类比法,通过类比,使学生真正找出其区别的根本所在,帮助学生理解和记忆,如在讲完了无机化学中的“根”之后,再来学习有机化学中的“基”,可以拿“-oH”和“oH-”加以对比,画出各自的电子式,从是否带电荷、性质、产生的途径等方面加以比较,使学生真正找到“根”与“基”的区别。

五、复杂概念——剖析

在众多的化学概念中,的确有些概念较为复杂,如缩聚反应、盐类的水解等,难以用三言两语讲明并让全体学生理解和牢记,进行这类概念教学时,教师应带领学生认真剖析例证,结合概念的描述,让学生从中求得理解,加以记忆。如在进行缩聚反应的教学时,可通过实例nC6H5oH+nHCoH[C6H3oHCH2]n+nH2o,让学生从方程式中看到缩去一个小分子水,余下的部分聚在一起,形象地使学生看出缩合聚合的过程,在此基础上再得出缩聚反应的定义,学生能够理解定义的来龙去脉,形象地记住它。

化学反应工程基本概念篇3

教师工作质量的好坏关系到我国年轻一代身心发展的水平和民族素质提高的程度,从而影响到国家的兴衰。那么九年级教学工作计划该怎样写呢?下面就是小编给大家带来的九年级上学期化学教学工作计划2020精选,希望大家喜欢!

九年级上学期化学教学工作计划(一)

一、指导思想

本学期我将继续在新的《课程标准》的指导下,以中考为导向,以学生发展为本,更新教学观念,提高教学质量,规范教学过程。提炼自身的教学水平,在帮助学生发展各方面素质的同时,使自身的业务水平得到提高,再上一个新的台阶,打好基础,力争在明年中考中再次取得优异成绩。

二、学生分析

本学期我继续任教的九年级三个班级的化学教学,相对来说,一班的学生学习能力稍微好一点,但是参差不齐,二、三班学习能力较弱,这些学生根本不知道什么叫学习,学生基础相当薄弱,大多是由于之前没有养成良好的学习习惯、兴趣,自觉性比较差,或者家庭社会因素等,而导致这些学生对学习产生了厌倦,这些给自己教学工作的顺利开展带来了较大的难度,当然有相当一部分的学生有很强的上进心和学习积极性,求知欲的强,为我在本学期的教学提供了较好的教学素材,也对老师的教学工作提出较高的要求;再加上化学是一门九年级刚开设的新课程,与生活的联系较多,正确的引导会提高学生的学习热情。对于不同层次的学生,因材施教,做不同层次的要求,使学生能够各取所需,在不同层次上得到充分的发展,同时又能轻松适应校园生活,做到真正的以人为本。

三、教材分析

本教材是人教版体系,有两个明显的特点,其中第一个特点是分散难点,梯度合理,又突出重点。以学生生活中离不开的空气、水、碳、金属以及溶液等引入,在学习元素和化合物知识,同时有计划地穿插安排部分基本概念,基本理论和定律。这样使教材内容的理论与实际很好地结合,有利于培养学生运用化学基本理论和基本概念解决生活和生产中常见的化学问题的能力,还可以分散学习基本概念和基本理论,以减轻学习时的困难。为了有利于教师安排教学和便于学生学习和掌握,每章教材的篇幅较短,重点较突出。第二个特点,突出了学习化学是以实验为基础的,以动手操作能力要求,每一块中都有有许多学生实验和实验探究,同时又注意了学生能力的培养。

四、教学目标任务

1、将学生所学的理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。不断激发学生学习化学的兴趣。同时培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的实验操作能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的社会生活问题。

2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。

3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。

五、方法措施

(1)重视基本概念的教学化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在教学中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性。在平时备课、上课抓重点,把握本质的东西,在教学中要尽可能做到通俗易懂,通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成概念,并注意引导学生在学习,生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

(2)加强化学用语的教学,元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语,是学习化学的重要工具。在教学中,要让学生结合实物和化学反应,学习相应的化学用语,结合化学用语联想相应的实物和化学反应。在平日教学中引导学生学会对比,这样,既有利于学生记忆,又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。

(3)化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环。在教学中,要坚决防止只重讲授、轻视实验的偏向。在平日教学中注意化学实验教学。除了认真做好演示实验,积极组织好学生实验,还要尽可能多创造机会开展课堂内的、体现学生自主性的探究活动,鼓励学生自己回家利用家中的替代品进行家庭实验。学生通过亲历实验和体验科学探究,科学素养才能得到更好的发展,应用化学知识解决问题的能力和创新能力才能得到提高。

(5)及时跟踪检查。

在平常的教学工作中,积极深入学生中,了解学生的学习状态,端正学生的学习态度,尽量做到及时了解学生,及时帮助学生。

(6)积极开展化学课外活动。

组织和指导学生开展化学课外活动,对于提高学生学习化学的兴趣,开阔知识视野,培养和发展能力,发挥他们的聪明才智等都是很有益的。

六、教学进度

本学期我预计要结束上册七个单元和下册第八单元和第九单元的部分内容,。面对这么多的教学内容,压力是相当大的,但是由于每年都上到最后学校要进行第一次模拟考了化学还没有上完或者勉强上完新课。任重道远,但我会加倍努力以各种新的教学理念、教学原则、教学策略和方法去引导教育学生,努力开展创造性地教学,转变角色,切切实实地提高教育质量,完成教学任务,在明年的中考中取得新的成绩。

九年级上学期化学教学工作计划(二)

一、指导思想

带着希望和憧憬又迎来了一个新的学期,本学期我将继续在“课改”新理念和新的《课程标准》的指导下,以学生发展为本,齐心协力,落实好学校制定给我的各项工作,更新教学观念,提高教学质量,规范教学过程。在科研的同时提炼自身的教学水平,在帮助学生发展各方面素质的同时,使自身的业务水平得到提高,再上一个新的台阶。

二、学生基本情况分析:

化学是一门九年级刚开设的新课程,与生活的联系较多,学生学习的热情较高,教师应正确引导,以期在水平测试中取得好的成绩。本期担任九年级113班的化学教学任务,学生的层次有着很大的区别,因此在本学期的教学工作中要因材施教,因人施教。在教学工作中要在教学进度以及知识难点上要有提升,并且要培养出能参加竞赛的同学。而面对基础较差的学生教学中要以抓基础,教方法,教规律,多学多练一定让同学们的化学成绩达到学校的要求,为水平测试全面胜利扫清障碍。

三、教学总体目标

义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能;

四、教学具体目标

通过化学课程的学习,学生主要在以下两个方面得到发展。

知识与技能

1.认识身边一些常见物质的组成、性质及其在社会生产和生活中的应用,能用简单的化学语言予以描述。

2.形成一些最基本的化学概念,初步认识物质的微观构成,了解化学变化的基本特征,初步认识物质的性质与用途之间的关系。

3.了解化学与社会和技术的相互联系,并能以此分析有关的简单问题。

4.初步形成基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。

5.通过对初中化学知识的学习及掌握,为将来的高中学习奠定扎实的基础。过程与方法

1.认识科学探究的意义和基本过程,能提出问题,进行初步的探究活动。

2.初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。

3.能用变化与联系的观点分析化学现象,解决一些简单的化学问题。

4.能主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。

五、具体措施

(1)加强实验教学

化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,加强实验教学是提高化学

教学质量的重要一环。在教学中,要坚决防止只重讲授、轻视实验的偏向。在实验教学中,要注意安全教育,要教育学生爱护仪器,节约药品。

(2)积极开展化学课外活动。

组织和指导学生开展化学课外活动,对于提高学生学习化学的兴趣,开阔知识视野,培养和发展能力,发挥他们的聪明才智等都是很有益的。课外活动的内容和方式应,灵活多样。在活动内容方面可包括联系社会,联系生活、结合科技发展和化学史,以及扩展课内学过的知识等;活动方式可采取做趣味小实验、举行知识讲座,化学竞赛和专题讨论,或组织学生制作教具,进行参观访问等。在组织课外活动时,应注意充分发挥学生的特长,培养他们的创新精神。

(3)加强化学用语的教学

元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语,是学习化学的重要工具。在教学中,要让学生结合实物和化学反应,学习相应的化学用语,结合化学用语联想相应的实物和化学反应。这样,既有利于学生记忆,又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。还应注意对化学用语进行分散教学,通过生动有趣的学习活动和有计划的练习,使学生逐步掌握这些学习化学的重要工具。

(4)重视元素化合物知识的教学

元素化合物知识对于学生打好化学学习的基础十分重要。为了使学生学好元素化合物知识,在教学中要注意紧密联系实际,加强直观教学,实验教学和电化教学,让学生多接触实物,多做些实验,以增加感性知识。要采取各种方式,帮助他们在理解的基础上记忆重要的元素化合物知识。在学生逐步掌握了一定的元素化合物知识以后,教师要重视引导学生理解元素化合物知识间的内在联系,让学生理解元素化合物的性质,制法和用途间的联系,并注意加强化学基本概念和原理对元素化合物知识学习的指导作用

(5)精心组织每次单元测验、考试

化学知识的学习也要经历一个循序渐进的过程,很多基础的理论知识如概念、定义、元素符号、化学方程式等。需多次的记忆,才能为以后的学习做好准备。所以,每一次的周测,月考等考试中要注意这方面的考察,并让学生们一个个过关。

六、教学进度安排

第一周、第二周(9.1~9.10)绪言、物质的变化和性质。

第三周(9.13~9.17):走进化学实验室(参观实验室,怎样进行化学实验、设计实验)、单元测试。

第四周(9.20~9.24):空气、氧气。

第五周(9.27~9.30):制取氧气,单元测试。

第六周(10.1~10.7):国庆放假

第七周(10.9~10.13)水的组成、分子和原子、水的净化。

第八周(10.16~10.20):保护水资源、最轻的气体、单元测试。

第九周(10.23~10.27):原子的构成、元素、离子。

第十周(10.30~11.4):化学式与化合价、单元测试。

第十一周(11.29~11.4):期中复习及考试、试卷分析

第十二周(11.5~11.11):质量守恒定律、如何正确书写化学方程式第十三周(11.12~11.18):。利用化学方程式的简单计算、单元测试第十四周(11.19~11.25):。金刚石、石墨和C60、二氧化碳制取的研究。

第十五周(11.26~11.2):二氧化碳和一氧化碳、单元测试

第十六周(12.3~12.9):。燃烧和灭火、燃料和热量、使用燃料对环境的影响。第十七周(12.10~12.16):。石油和煤的综合利用、单元测试。

第十八周(12.17~12.23):金属材料金属化学性质

第十九周(12.24~12.30):金属资源的利用和保护单元测试

第二十周、第二十一周:期末复习。

第二十二周:期末考试

九年级上学期化学教学工作计划(三)

一.学生情况分析

本学期本人担任初九年级一个班的化学学科教学工作,这些学生来基础高低参差不齐,有的基础较牢,成绩较好。但大多数学生,没有读书的意识,所以没有养成良好的学习习惯。这样要因材施教,使他们在各自原有的基础上不断发展进步。总体情况分析:学生两极分化十分严重,优等生比例偏小,学习发展生所占比例太大,其中发展生大多数对学习热情不高,不求上进。根据以上情况分析:产生严重两极分化的主要原因是学生在九年级才接触化学,许多学生对此感到无从下手,不会进行知识的梳理,导致学生掉队,同时学生面临毕业和升学的双重压力等,致使许多学生产生了厌学心理。为了彻底解决了以上问题,应据实际情况,创新课堂教学模式,推行“自主互动”教学法,真正让学生成为课堂的主人,体验到“我上学,我快乐;我学习,我提高”。首先从培养学生的兴趣入手,分类指导,加大平日课堂的要求及其它的有力措施,平日认真备课、批改作业,做好优生优培和学习困难生转化工作。

二.教材分析

九年级化学上册共有七单元,充分体现九年级化学课程标准所要求的课程目标,教科书的编排十分重视从知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观等方面有机体现九年级化学课程的宗旨和目标,着眼于发展和提高学生的科学素养,为教师进行创造性教学提供强大的素材空间,也为学生的化学探究活动提供展示的舞台。

教科书重视以多角度、多层次、多形式和合理弹性的呈现方式把基础化学知识和技能展示出来,有利于调动学生的学习兴趣,有利于激发学生的探究欲望,有利于因材施教,有利于构建学生的科学物质观。比如认识了我们身边的常见物质空气、水、碳和碳和的氧化物等;形成了一些最基本的化学概念:分子、原子、元素等等;认识到构成物质的微粒有分子、原子、离子;初步形成了基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验,这些内容的选择都能体现知识与技能。能进行初步的探究活动,初学会了通过观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学用语表述有关的化学信息,能解决一些简单的化学问题,能与他人进行交流和讨论,这些都体现过程与方法。爱化学,爱祖国,关注社会发展;增强环保意识,珍惜资源;严谨科学态度和合作精神这些都是情感态度与价值观的体现。

三.本学期教学目的要求

1、理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。激发学生学习化学的兴趣。培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。

2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。

3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。

4、针对中考改革的新动向,把握中考改革的方向,培养学生适应中考及答案的各种技巧。

5、重视基础知识和基本技能,注意启发学生的智力,培养学生的能力。使学生学习一些化学基本概念和基本原理,学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能,了解化学在实际中的应用。

四.提高教学质量的主要措施

1、重视基本概念和理论的学习。化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在复习中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性。由于概念是逐步发展的,因此要特别注意遵循循序渐进,由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻地揭示其涵义,也不应把一些初步的概念绝对化。在教学中要尽可能做到通俗易懂,通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成概念,并注意引导学生在学习,生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

2、备课、上课要抓重点,把握本质。在平日的备课、上课中要把握好本质的东西。

3、在平日讲课中学会对比。要在区别的基础上进行记忆,在掌握时应进行对比,抓住事物的本质、概念特征,加以记忆。如分子和原子、他们在构成物质时区别很小,不易记忆,要列表分析,就较为容易了。

4、讲究“巧练”在对比学习的同时,练习必不缺少的,关键在于“巧练”,要注意分析,习题的数量不要太大,关键在于“精”,从而达到“巧练巧学”的目的和完善的结合。

5、在平日要注意化学实验。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。所以在复习中在加强实验教学的指导和练习。

6、跟踪检查。加大对学生所学知识的检查,搞好今学期化学课的“单元综合课”模式探索和自考工作,并做好及时的讲评和反馈学生情况。

7、加强课堂教学方式方法管理,把课堂时间还给学生,把学习的主动权还给学生,使课堂教学真正成为教师指导下学生自主学习、自主探究和合作交流的场所。讲全面,提倡以学定教,以学定讲,努力增强讲授的针对性、实效性,努力减少多余的讲授,不着边际的指导和毫无意义的提问,从严把握课堂学、讲、练的时间结构,根据学科特点和不同课型确定适宜讲授时间,严格控制讲授时间和价值不大的师生对话时间。

五.提高自身素质的主要措施

1、积极学习教育教学理论知识。

2、熟练掌握,灵活运用课堂教学模式,注重培养学生的综合素质。

3、提高自身素质,坚持参加化学专业知识的学习及研究。

4、做好课后小结、写好教学反思,努力使自己业务水平再上新台阶。

5、多向有经验的教师请教,共同探讨学术研究,使自己成为研究型的教师向本校名师学上课,取长补短。

6、完善与不同学生的沟通方式,积极主动地加强对学生的了解。

7、积极与学生家长沟通,配合辅导学生促其进步。

九年级上学期化学教学工作计划(四)

新的学期已经开始,为了将本学期的工作顺利开展,我特制定如下教学计划:

一、学情分析

学生在初三才接触化学,许多学生对此感到无从下手,不会进行知识的梳理,导致学生掉队,同时学生面临毕业和升学的双重压力等,致使许多学生产生了厌学心理。为了彻底解决了以上问题,应据实际情况,创新课堂教学模式,推行“自主互动”教学法,真正让学生成为课堂的主人,体验到“我上学,我快乐;我学习,我提高”。首先从培养学生的兴趣入手,分类指导,加大平日课堂的要求及其它的有力措施,平日认真备课、批改作业,做好优生优培和学习困难生转化工作。

二、教材分析

1.重视以学生的发展为本,选择对学生发展有用的知识

(1)反映化学学科的本质和特征,体现学科知识的基础性。化学是研究物质组成、结构、性质及变化规律的科学。初中化学作为科学课程之一,反映化学学科的本质和特征,选择最基础的化学知识是确定教科书内容的关键。对于初中化学来说,不应该将知识的位置无限地提高,但也不能放弃基础知识。教科书中基础知识的确定,对于学生认识化学的本质及作用将发挥重要作用。人教版实验教科书的基础知识体现在以下几个方面:

化学事实和概念

化学基本技能基础

知识化学的发展

化学与实际

同时,人教版实验教科书通过以下核心概念来体现化学学科的特点和本质。

元素:认识丰富多彩的物质是由元素组成的,虽然物质千变万化,但从化学角度来认识,元素是不变的。

基本粒子----原子、分子、高子:知道物质是由基本粒子构成的。

化学反应与能量:树立化学反应伴随着能量变化、化学能与其他能可以相互转化、化学能可以充分利用的观点。

(2)反映学生年龄特征和发展需要,体现知识的教育性

初中阶段的学生受年龄的影响,在对知识的理解和接受能力方面都有一定的局限性。知识的选择应重视学生的可接受性,把握好知识的深度和难度。因此,教科书内容的选择要考虑知识的难度、可接受性等因素。

(3)反映社会的发展及知识的实际应用,体现知识的社会性

从社会发展的需求来看,21世纪社会发展具有以下特点:科学技术日益社会化。知识经济显现优势。学习的社会化带来终身学习的要求。

(4)反映知识本身的发展,体现知识的先进性

近年来,化学科学以惊人的速度发展,化学在现代科学技术中的应用越来越深入,不断有大量的新物质被发现和研制出来。学作为一门科学,与其他学科的相互渗透也越来越强烈,有专家认为,化学将是21世纪的中心学科。教科书内容的选择不但要体现化学学科最基础的知识,还应反映化学学科的飞速发展。

2.将科学探究作为教科书内容的一部分

课程改革将科学探究作为突破口,初中化学课程标准将科学探究作为课程内容的一部分。据此,人教版实验教科书也将科学探究的内容作为其重要的组成部分,通过不同的内容来体现科学探究过程,见下图科学探究的不同内容:

人教版实验教科书中的探究内容以各种形式体现,主要有探究活动和实验、讨论、家庭小实验、制作设计、调查与研究、数据处理、查阅收集资料,小组学习竞赛。

3、选择的内容具有弹性和拓展性

人教版实验教科书以初中化学课程标准的要求为出发点,考虑不同学生的个性发晨要求,在内容的选择上进行弹性化设计,适当拓展内容。教科书安排了“资料”、“化学.技术.社会”、“调查与研究”等,并在一些课题后安排了“拓展性课题”。

4、单元之间的融合

同时,人教版实验教科书通过以下核心概念来体现化学学科的特点和本质。元素:认识丰富多彩的物质是由元素组成的,虽然物质千变万化,但从化学角度来认识,元素是不变的。基本粒子----原子、分子、高子:知道物质是由基本粒子构成的。化学反应与能量:树立化学反应伴随着能量变化、化学能与其他能可以相互转化、化学能可以充分利用的观点。

(2)反映学生年龄特征和发展需要,体现知识的教育性

初中阶段的学生受年龄的影响,在对知识的理解和接受能力方面都有一定的局限性。知识的选择应重视学生的可接受性,把握好知识的深度和难度。因此,教科书内容的选择要考虑知识的难度、可接受性等因素。

(3)反映社会的发展及知识的实际应用,体现知识的社会性

从社会发展的需求来看,21世纪社会发展具有以下特点:科学技术日益社会化。知识经济显现优势。学习的社会化带来终身学习的要求。

(4)反映知识本身的发展,体现知识的先进性

近年来,化学科学以惊人的速度发展,化学在现代科学技术中的应用越来越深入,不断有大量的新物质被发现和研制出来。学作为一门科学,与其他学科的相互渗透也越来越强烈,有专家认为,化学将是21世纪的中心学科。教科书内容的选择不但要体现化学学科最基础的知识,还应反映化学学科的飞速发展。

5.知识内容的呈现和处理

(1)以科学探究为突破口,精心设计探究活动

(2)创设学习情景,设计不同的编写模式

(3)对知识本身呈现的处理----理论和概念的淡化

6、设计丰富多彩的图画

随着教科书功能的变化,图画在教科书中的作用也越来越大。图画不只是作为插图来呈现,而是作为教科书内容中不可缺少的一部分,它们不再只是单纯地配合知识,而是具有了提供资源信息、说明和解释知识的功能,井逐渐成为知识内容的一部分。

第一单元到第三单元是生活经验与化学基础知识

第四单元到第五单元是化学基础知识和化学事实

第六单元到第七单元是化学基础知识与应用

7、化学实验的设计

(1)根据初中化学课程标准中的“内容标准”选择实验内容

(2)参考初中化学课程标准中的“活动与探究建议”,根据知识安排选择部分实验

(3)根据教科书中具体内容的安排,自行设计编写一些实验

8、习题的设计

习题是化学教科书的重要组成部分,通常认为习题的基本功能包括复习、巩固知识,加深对知识的理解;培养能力,训练技能;增强学生的学习自信心,激发学生的学习兴趣;帮助教师得到反馈信息、检查教学效果,等等。教科书的改革,赋予习题新的功能,人教版实验教科书中习题的功能有了进一步扩展。

(1)提供各种信息(学科知识、生活实际知识等),使学生开扩思路,利用已有知识,认识和解决一些问题

(2)揭供实践活动的章材,渗透科学挥究的方法,培养学生的创新精神和实践能力

(3)联系生活中的现象或事实,使学生运用所学知识,解决实际生活中的问题,并学习解决问题的方法

(4)提供实验素材,体现化学学科的特点,培养学生实验操作技能

(5)对所学知识进行归纳整理,使学生在全面掌握知识的同时学习科学的方法

三、本学期教学目的要求

1、理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。激发学生学习化学的兴趣。培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。

2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。

3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。

4、针对中考改革的新动向,把握中考改革的方向,培养学生适应中考及答案的各种技巧。

5、重视基础知识和基本技能,注意启发学生的智力,培养学生的能力。使学生学习一些化学基本概念和基本原理,学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能,了解化学在实际中的应用。

6、培养学生的科技意识、资源意识、环保意识等现代意识,对学生进行安全教育和爱国主义教育。

四、提高教学质量的主要措施

1、重视基本概念和理论的学习。

化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在复习中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性。由于概念是逐步发展的,因此要特别注意遵循循序渐进,由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻地揭示其涵义,也不应把一些初步的概念绝对化。在教学中要尽可能做到通俗易懂,通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成概念,并注意引导学生在学习,生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

2、备课、上课要抓重点,把握本质。在平日的备课、上课中要把握好本质的东西,

3、在平日讲课中学会对比。

要在区别的基础上进行记忆,在掌握时应进行对比,抓住事物的本质、概念特征,加以记忆。如分子和原子、他们在构成物质时区别很小,不易记忆,要列表分析,就较为容易了。

4、讲究“巧练”

在对比学习的同时,练习必不缺少的,关键在于“巧练”,要注意分析,习题的数量不要太大,关键在于“精”,从而达到“巧练巧学”的目的和完善的结合。

5、在平日要注意化学实验。

实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。所以在复习中在加强实验教学的指导和练习。

6、跟踪检查。

加大对学生所学知识的检查,搞好今学期化学课的“单元综合课”模式探索和自考工作,并做好及时的讲评和反馈学生情况。

7、加强课堂教学方式方法管理,把课堂时间还给学生,把学习的主动权还给学生,使课堂教学真正成为教师指导下学生自主学习、自主探究和合作交流的场所。讲全面,提倡以学定教,以学定讲,努力增强讲授的针对性、实效性,努力减少多余的讲授,不着边际的指导和毫无意义的提问,从严把握课堂学、讲、练的时间结构,根据学科特点和不同课型确定适宜讲授时间,严格控制讲授时间和价值不大的师生对话时间。

提高自身素质的主要措施

1、积极学习教育教学理论知识。

2、熟练掌握,灵活运用课堂教学模式,注重培养学生的综合素质。

3、提高自身素质,坚持参加化学专业知识的学习及研究。

4、做好课后小结、写好教学反思,努力使自己业务水平再上新台阶。

5、多向有经验的教师请教,共同探讨学术研究,使自己成为研究型的教师向本校名师学上课,取长补短,积极参与听评课活动,听课不少于20节。

6、完善与不同学生的沟通方式,积极主动地加强对学生的了解。

7、积极与学生家长沟通,配合辅导学生促其进步。

教学进度及教学内容

周次教学内容

1—2质量守恒定律、如何正确书写化学方程式

3—4利用化学方程式的简单计算、单元测试

5—6金刚石、石墨和C60、二氧化碳制取的研究

6—7二氧化碳和一氧化碳、单元测试。

8—10燃烧和灭火

燃料和热量、使用燃料对环境的影响

石油和煤的综合利用、单元测试。

11—12金属和金属材料

13—15溶液

16—18酸和碱

19—20期末复习

化学反应工程基本概念篇4

关键词:概念教学过程模型障碍策略

人们认识事物时,把事物的属性及其相互关系,经分析、比较、综合等作用,概括地、定型地代表一个物体、动作、性质、状况等的抽象的共同观念叫做概念。因此,概念是客观事物本质属性在人脑中的反映。化学概念是反映物质在化学运动中的固有属性的一种思维形式,它是化学知识的基本元素和重要组成部分,是掌握物质变化规律的基础,也是深刻理解化学原理的基础,对培养学生的能力起着重要的作用。

在实际教学中,有些化学概念学生容易学习,有些则非常难学,教师使用相同或相似的方法进行不同的化学概念教学时,取得的效果相差甚远。如“物质的量”及其单位“摩尔”的学习,教师觉得难教、学生觉得非常难学。化学概念的建立应该具有一般的基本过程,我们试图从化学概念的基本特征和建立概念的心理过程中寻找化学概念有效教学的策略,使得学生能够有效地学习化学概念,从而促进化学的有效学习。

1概念学习的特征

概念的学习过程是“反映事物本质属性的共同观念”在人的大脑中从无到有的过程,因此,有必要全面认识概念及其建立的过程,即概念的特征和概念建立的心理过程。

1.1概念的特征

1.1.1内涵和外延

任何一个概念都有它明确的内涵和外延。

内涵是指概念所反映的事物的本质属性,通常是通过下定义的方法来表示的,如“物质的量”的定义是“含有一定数目粒子的集体”,给概念下定义是对事物的本质属性的认识在一定阶段上的总结。概念不仅对所反映的事物的本质属性有质的规定性,有些概念还具有量的规定性。因此,一般来说,概念既可以用文字或语言的形式来表述,有些概念还可以用数学公式予以定量阐述,如“物质的量”又可定义为“n=n/na”。

外延是指概念所涉及的范围和条件。如“物质的量”的外延是“含有一定数目粒子”这一本质属性的粒子集体的类型,如分子、原子、离子(或原子团)、电子、质子、中子等。

1.1.2客观和可测

概念是从客观事物中概括和抽象出来的,它反映了客观事物的本质属性和内在联系,因此,具有客观性。如“物质的量”是客观存在的不同类型的粒子的集体。

同时具有质和量两个规定性的概念叫物理量。一切物理量都能被测量,用仪器进行直接的测量,用公式进行间接的计算,还可以通过测量其他物理量进行间接的测量。如“物质的量”的测量,可以通过间接测量质量、气体体积等方法进行。

1.1.3抽象和精细

一个概念能够反映出大量形形的物质的共同属性,因而具有高度的概括性和抽象性,它超脱了具体的现象而说明了事物的本质。一个被抽象的概念,还可派生出新的概念,称为概念的多重抽象性。如“物质的量”可派生出“摩尔质量”、“气体摩尔体积”和“物质的量浓度”等。

客观事物的方方面面的属性,表面上看来有些属性是相似或相近的,但用不同的概念能够把这些属性精确地区分开。例如,“量”是人们生活中经常使用的一个含混概念,人们说“量”的多少,可能是质量、体积、纯度、质量分数等等。然而,概念却能准确地区分它们。

1.1.4发展和变化

概念是在科学实践中逐步形成和发展起来的,一个概念的内涵是否正确,外延是否恰当都要用实践来检验,并随着科学实践的深入发展而不断得到补充、修正和重构。原子的概念从德谟克里特提出,经历了“实心球模型—布丁模型—行星模型—卢瑟福模型—分层模型—原子核模型—电子云模型”。由此可见,科学发展的历史,也是概念产生和发展的历史,同时也应该成为概念学习发展的过程。

1.1.5联系和结构

概念和概念之间虽然可以进行精确的区分,但它们之间并不是孤立的,它们之间存在着直接的或间接的联系,其主要形式是从属和并列。在从属关系中,下位概念从属于上位概念,如氧化还原反应与氧化反应的关系,氧化还原反应属于上位概念,而氧化反应属于下位概念。氧化还原反应的学习是在氧化反应和还原反应学习之后进行的,称为上位学习;反之,在具有上位概念的情况下学习下位概念称为下位学习。并列关系指的是概念与概念间既不产生从属关系,也不产生总括关系,但相互之间具有潜在的联系,如质量与物质的量等。

1.2概念学习的过程

关于人的认识的发展过程,列宁曾做过这样的概括:“从生动的直观到抽象的思维,并从抽象的思维到实践,这就是认识真理、认识客观存在的辩证的途径”。认知心理学认为,形成概念是人在认识事物的过程中积极主动地进行概括、推理、提出假设,并将这一假设应用于日后遇到的事例中加以检验。由此可知,概念的形成是以感觉、直觉和表象为基础的,以分析、综合、抽象、概括、系统化和具体化为主要思维活动,从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程。因此,可以将学生概念学习的过程划分为:

1.2.1感知现象

感知是由于环境对感官的刺激引起的事物的整体属性在人脑中的反映,属于认知过程中的感性阶段,概念学习的感知来自于客观环境(对客观事物的生活经验)和教育环境(教材、图片、模型、录像和实验等)。但要注意的是:人的知觉系统摄取和加工外部环境信息的能力是有限的,应该对刺激进行选择和过滤;同时感知受到人的需要、愿望、兴趣、以往经验(前概念)的影响。

1.2.2思维加工

思维是人脑对客观事物的间接的和概括的反映,主要包含抽象和概括两个过程:抽象就是在思想上区别某种事物的本质属性和非本质属性,从而抽取本质属性;概括则是将某种事物的本质属性推广到同类事物中去。这一过程依赖于各种思维方法的综合运用。不同概念的形成,其思维方法不尽相同,最基本的有:①分析概括一类事物的共同属性和本质特征,如化学反应、糖类、蛋白质;②抽取物质的某一属性,得出表征物质某种性质的量,如相对分子质量、相对原子质量、摩尔质量、气体摩尔体积;③用理想化的方法进行科学抽象,如理想气体、分子模型、原子模型;④概念的组合及发展,如摩尔质量(质量和物质的量)、气体摩尔体积(物质的量和气体体积)、物质的量浓度(物质的量和溶液体积);此外,还有运用演绎、类比及等效的方法等。

1.2.3形成概念

形成定义是形成概念的认知活动的最高境界,也是进一步理解概念的基本依据。

概念的定义方法一般有:①属加种差,如酸性氧化物是在其属概念——氧化物的基础上进行的;②操作定义,如摩尔质量是将物质的质量与物质的量的比值这一数学操作进行定义的;③外延定义,对于外延边界清楚的集合概念,若能举出他的全部外延,就可以下肯定外延的定义,如不饱和溶液,就是指没有达到饱和状态的溶液。

理解概念主要从以下三个方面考察:①明确引入概念的原因;②明确概念的内涵和外延;③了解概念与相关概念之间的区别和联系。

1.2.4重构认知

新概念形成后,如果不能与原有认知结构建立起意义联系,在一定程度上意味着概念没有真正建立。认知结构的重构,主要是使头脑中散乱的现象和事实、概念、理论形成秩序,使头脑中的化学知识得以扩展、更新或重构,这一过程是由同化和顺应使认知结构达到新的平衡的过程。

2概念学习的障碍

中学生的逻辑思维正处在由经验型向理论型发展的阶段,思维的品质不够健全,使得他们在学习概念时存在着一定的困难,可能形成各种学习障碍。我们认为,中学生概念学习的障碍主要表现为与概念学习四个心理过程相对应的四个方面:

2.1感性认识不足

感性材料是形成和掌握概念的前提和必要条件,感性认识不足是概念学习的主要障碍之一。例如,如果没有观察过化学反应,就不能掌握化学变化。用以表征物质特殊性质的概念,如“物质的量”是对含有6.02×1023个粒子的集合体的抽象,远离人们的日常生活经验,不能找到直接的感性材料,从而导致了学习障碍。

2.2思维方法不当

概念的学习是在获得足够多的感性材料后,利用各种思维方法形成科学的概念。没有掌握建立科学概念的正确思维方法和思维过程,是概念学习的又一障碍。如果在建立概念过程中不能运用分析、综合、比较、分类、类比、抽象、概括、推理判断以及理想化等思维方法和思维过程,就很难使感性认识上升到理性认识,即形成的概念只能处于浅表的感性层次。

2.3定势思维影响

长期的思维实践中,每个人都形成了自己惯用的、格式化的思考模式,当面临现实问题时,我们能不假思索地把它纳入特定的思维框架,并沿着特定的思路对它们进行思考和处理,即思维定势。思维定势的益处是用来处理日常事务和一般性问题,能驾轻就熟,得心应手。然而,思维定势的弊端在面临新情况、新问题而需要开拓创新时,就会变成“思维枷锁”,阻碍新观念、新点子的构想,同时也阻碍了对新知识的吸收。正如法国生物学家贝尔纳所说的:“妨碍人们学习的最大障碍,并不是未知的东西,而是已知的东西。”学习“物质的量”时,按照汉语习惯,“物质的量”相对于“物质的质”而言,通常理解为“物质(宏观或微观)的多少”,这与科学的含义有很大的差别。

2.4相关概念干扰

概念之间既有联系、又有区别,学生常常不能区分相邻、相近的概念,这是相关概念干扰的表现之一。如物质的量与质量、物质的量与它的单位摩尔、摩尔质量与相对分子质量、物质的量浓度与溶质的质量分数等概念间的关系是学生概念学习中常见的混淆点。

相关概念干扰的表现之二是前概念的干扰。学习科学概念前,学生已经从日常生活或以前的学习中积累了不少与概念有关的感性经验,对客观事物有了一定的认识,形成了一定的概念,其中有些是片面的、错误的,从而干扰了科学概念的形成。

3教学模型的构建

根据奥苏贝尔的同化说,知识的获得过程是以文字或其它符号表征的意义同学习者认知结构中原有相关的观念(包括表象、概念或命题)相联系并发生相互作用后,转化为个体的意义的过程,即知识掌握过程是材料的逻辑意义与学生的原有认知结构中的原有观念相互作用,从而产生个体心理意义的过程。结合概念学习的心理过程,从更普遍的意义上构建化学概念教学的过程模型(表1):

由上述的全新概念“摩尔”和导出概念“摩尔质量”的教学实例中可以反映出,在具体概念的教学中均可以采用概念教学的基本过程模型进行教学。

4概念教学的策略

根据上述关于概念建立的心理过程和概念教学的过程模型的讨论,我们可以得出与概念教学过程相适应的解决策略。

4.1形象直观演示,获得感性知识

通过运用生动的直观形象,如观察实验(演示实验或学生实验)、图表和模型、计算机模拟动画等,让学生从中了解有关某概念的部分信息,获得有关概念的感性认识,为认知结构中接纳和理解这一概念奠定基础。在获得感性认识的基础上,指导学生自觉地将观察到的宏观现象与物质的微观变化联系起来思考,进而从微观角度加深对概念的理解。

然而,由于人的感知系统的容量有限,教学中应精选直观教学的内容,尽可能采用最常见、最易得、最经济和最形象的直观内容,从而确保学生对感性知识的有效获取。

4.2分析特征信息,抽象相关信息

在教学情境中,有意提供一系列与概念相关的信息,进行辨别、提取和概括。然后从部分事例中已确认的特征信息入手分析各类事例,逐步舍弃干扰信息,使特征信息的精度和准度提高,在此基础上,将有关特征以一定的方式联系组合起来,构成概念的抽象定义。在这一过程中,关键要指导学生的思维方法和思维过程。

对特征信息进行抽象,有助于用语言清晰准确地表述和有序地记忆这些特征,这就成为学生掌握概念的前提和关键。

4.3准确表述内涵,清晰界定外延

引导学生将与某概念有关的本质特征组合起来,用语言或文字形式加以概括和提炼,即表述,可分为具体性表述和定义性表述,具体性的表述“口语化”特征明显,所反映的信息一目了然,把握比较容易;而定义性表述则更能反映概念的丰富内涵,文字简练、表达精确、逻辑性强。如化学键是相邻原子间强烈的相互作用。

概念的外延常常通过定义中反映特征信息的关键词来限制。如化学键概念定义中的“相邻”、“强烈”。

4.4深化发展概念,形成概念系统

人的思想是由现象到本质、由肤浅到深刻不断深化、以至无穷的过程。人的认识不断深化,必然促使概念不断发展。如氧化还原反应概念学习经历“氧的得失—化合价升降—电子转移”的过程,从而使概念及其相关概念的定义趋于完善。这说明概念是发展和变化的,因此,在具体教学中,应尊重学生的认知水平,恰如其分地描述和表达不同阶段的概念。

学习心理学认为,一个重要概念,是在概念的系统中形成和发展的。引导学生利用认知结构中原有的、适当的概念系统来接纳和学习新概念是十分必要的。其主要方法是:将新概念与认知结构中的适当概念相联系,并促进对新概念的关键属性或定义的理解;将新概念与原有概念进行精确分化,找出它们之间的相同、相似和相异之处;将相关的概念融会贯通,组成整体结构,便于记忆和运用。

通过以上论述,可以认为在概念教学中均可以采用上述构建的概念教学的过程模型来设计并组织教学,但教学的原则是因材施教,教学的标准是有效教学。我们认为,应从学习内容、学习者和教育者三方面思考和探讨“因材施教”中的“材”:具体概念的教学过程模型不是唯一的、固定的,它应随着教学体系、教学内容的变化而变化,它应随着学生年龄、学习能力的变化而变化,它还应随着教师的教学风格与教学资源的变化而变化。但不管选择何种教学过程,概念教学都应具有某些共同特征和基本过程,都应遵循有效教学的目标。

参考文献

林海斌1梁凌志21.温岭市温中双语学校,浙江台州3175002.温岭市新河中学,浙江台州317502

[1]胡卫平.中学科学教学心理学,北京:北京教育出版社,1999

[2]陈至为,贾秀英.中学科学教育,杭州:浙江大学出版社,2001

化学反应工程基本概念篇5

1 物理概念的习得策略

学生对物理概念的习得主要发生在课堂中,因此物理概念的习得策略主要是针对学生的课堂学习,而不关注学生的自习过程。具体可分为以下几种学习策略:

1.1 实验感知的策略

实验感知的策略是指在人为条件下运用仪器、设备使研究的现象反复出现,通过人的知觉和感觉有目地的进行观测、研究,提炼出有效的程序、规则、方法、技巧及调控方式。

实施实验感知策略的程序是:(1)观察。观察是利用人的各种感觉器官及科学仪器,有计划、有目的对自然状态和客观事物进行视、听、闻、尝、触、测,收集获取信息,从而把握研究对象的多种属性。观察要与思考相结合,观测是前奏。(2)推测。推测是将收集的信息进行整理,由一个或几个已知判断引出新的判断,这是进行思维推理、发现规律的认识过程。(3)实验。实验是在人为控制的条件下,应用各种科学仪器、设备使研究现象反复出现从而有目地的进行观测、研究的一种方法。它是科学概念形成的基础。

例如,建立“机械振动”这一概念时,我们可以让学生先观察风中的树枝的摆动、水中浮标的上下运动、钟摆的摆动等现象,让学生思考这些现象的共同运动特点;然后告诉学生这些都是机械振动,指导学生推理出机械运动概念的概念是“物体在平衡位置附近往复运动”;然后再演示弹簧振子和单摆实验,进一步让学生建立机械振动的科学概念,把握“平衡位置”和“往复运动”的本质特点。

1.2 前概念转变的策略

在学习物理概念之前,由于生活经验的积累或者其它学习,我们对相关的物理现象有了一定的认识,但这些认识往往是不准确的、片面的、主观的,因而是非科学的,这些概念就是前概念。前概念往往干扰科学概念的学习,要学习科学物理概念就必须转变前概念。前概念转变的策略就是将我们头脑中的前概念转变为科学概念的有效策略。

前概念转变的策略具体的实施程序是:

(1)暴露。前概念往往是隐藏的,我们在学习新概念时往往开始并不显现出来,而是在学生应用概念时显现出来使学生做错题。所以我们一定要想办法让其显现出来,暴露前概念最好的办法就是对新概念进行联想、利用新概念分析日常现象。

(2)批判。评判是前概念转变的关键,常用的评判方法有实验法(如伽利略轻重物体同时落地实验)、反推法(用前概念反向推理得出明显的错误结论从而显示前概念的错误)、举反例法等。

1.3 抓关键字词的策略

物理概念的表述是科学而又简练明了的,在物理概念的规范表述中,每个字词都有其作用,尤其是关键字词。真正理解了那些关键字词,就真正理解了概念,这就是抓关键字词的策略。这个策略的程序是:(1)细读概念文字;(2)划出关键字词;(3)整理。

例如,惯性概念是物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。其中“保持原来运动状态性质”的“保持”是关键字词。“保持”就是“保持原来,阻碍改变”,其涵义包含二个方面:一是静止或匀速时使物体原状态,二是受力时表现为对运动状态改变的阻碍性。因此,惯性是物体的一种固有属性,与位置、运动状态无关。

1.4 分层理解的策略

物理概念的分层理解的策略就是指在各种物理现象中,首先是这类现象的核心问题,然后抓住事物的本质特征分析归纳出现象本质的共性,再经过抽象概括得出抽象概念,进而深入理解应用概念。该策略的实施程序是:(1)明确物理现象;(2)分析概括;(3)得出结论;(4)理解应用。

例如,学习“动量”的概念。(1)可以先让学生明确物理现象:大人与小孩相撞,谁会被撞倒?(2)分析概括:物体的运动效果不单由质量或速度决定,而由它们的乘积mv。来决定。(3)得出结论:问题的质量和运动速度的乘积叫物体的动量,即p=mv。(4)理解运用:a.动量是矢量,其方向与速度方向相同,其运算符合平行四边形法则。b.动量是状态量,对应某一位置或某一时刻;c.动量具有相对性,因为速度具有相对性,一般选择惯性参考系;d.动量的物理意义是:描述物体运动状态和效果的物理量,其单位是千克·米/秒。

1.5 类比的策略

类比策略是根据二个对象之间在某些方面的相似或相同,从而推出其它方面也可能相似或相同的一种推理方法。

实施类比策略的基本程序为:(1)确定研究对象;(2)寻找类比对象;(3)将研究对象和类比对象进行比较,找出相似关系;(4)根据研究对象的已知信息,对相似关系进行重整化处理;(5)将类比对象的有关知识类推到研究对象上。

例如学习磁感应强度B的概念,可以采用类比的策略。寻找类比对象电场强度e,可引导学生列一个表格,容易掌握它们的异同。

1.6 把握概念物理意义的策略

有些物理概念如加速度、速度、电场强度e及磁感应强度B等往往是用数学表达式来定义,要抓住这类概念的本质特征,掌握其物理意义。在比值法定义中,被定义的物理量与分子、分母的物理量不成正比、反比,这一点我们要让学生时刻理解掌握。例如物理量电容的定义式C=Q/U,电容C与所带电量Q和两极间电压U无关,而是由电容器本身决定。再如电场强度e=F/g,教师要说明:在电场中某点放一个点电荷g,其所受电场力为F;若点电荷为2口,则电场力为2F;就是说电场力与电量比值不变。但在电场的不同位置,虽然二者的比值大小不同;但在同一点比值还是不变的。因此F/g能够反映电场在该点力的性质,显示电场的强弱,且与电荷g无关,所以引入电场强度的定义式e=F/g。这样显示就很容易理解电场强度的意义了。

2 物理概念的记忆保持策略

显示物理概念的保持主要发生在课堂之外,因此物理概念的保持策略主要针对显示的复习过程中,而不关注于学生的听课过程中。

2.1 分类的学习策略

所谓分类的学习策略,就是将物理概念进行分类,按照不同标准划分成不同类别,然后分门别类地进行学习和复习的一种方法。分类学习策略的实施程序是:(1)归类。即把学过的不同物理概念,按照描述的问题的不同、描述问题的方式不同等进行分类,描述方式相同或描述内容相同的归为一类。(2)寻同。即找出同一类概念寻同的地方,以便出一发而动其他。(3)求异。即从不同描述侧面、用不同描述方式描述同一类问题的不同概念,以便更好地区分比较不同的概念。(4)复习各个概念的联系。同一类概念中的不同概念,尽管描

述的方式、侧面不同,但它们之间有一定的联系。找出这一联系,用这一联系将这些概念“串”在一起,就能进一步理解这些概念。

例如,有关能的概念,按照分类学习策略:第一步,归类。按能的形式可分为机械能、内能、电磁能、光能、核能等。第二步,寻同。动能和势能都属于机械能,电能和磁能都属于电磁能,化学能、原子能、太阳能都是由于原子或原子核变化而具有的能。第三步,求异。动能与势能描述的侧面不同;动能是由于物体运动而具有的能,重力势能是由于物体被举高而具有的能;化学能是化学反应中释放的能,而原子能是核反应中放出的能量。第四步,寻找联系。所有的能量都可以相互转化,遵循能的转化和守恒定律。

2.2 概念系统化的策略

所谓概念系统化的策略,就是指在掌握概念时,尤其是掌握重要的基本概念时,决不能孤立地记住它们的文字表述或数学表达式,而是将概念放入一个由前后概念组成的网络中,并根据前后概念的相互联系来理解掌握概念,通过“协同作战”达到熟练记忆和应用的目的。

概念系统化的策略实施顺序是:(1)提出概念。也就是说概念要从现象中提出。(2)寻找关联。就是找出这些概念与其它概念存在那些关联?这些关联与我们掌握概念有什么用?(3)练习、应用。通过练习来熟悉概念及应用。例如,关于“机械运动”的概念,在力学知识学习之后,我们可以将学过的所有机械运动进行关联,将概念系统化组成概念结构如图1。

在此基础上,可以进行变式练习、应用以加深印象。例如:下列说法正确的是

a.做曲线运动的物体一定受到变力作用

B.匀速圆周运动的物体受到的合外力是恒力

C.平抛运动是匀变速曲线运动

D.简谐振动的回复力是恒力

学生只有真正熟练掌握了概念,才能选出正确答案C。

3 物理概念的提取策略

物理概念的提取即可以发生在课堂内,也可以发生在课后复习中,物理概念的提取策略主要针对学生的作业和考试。

3.1 情境相似性策略

按照信息加工理论的观点,短时记忆的信息(如物理概念)加工加工进入长时记忆系统。虽然长时记忆的信息是相对静止的,但它可以被短时记忆中的信息激活。如故地重游,能回想起上次游玩时的情境细节。这种情境的相似性有助于记忆。因此学生可以利用情境相似性策略,可以有效地提取所需有的物理概念,这就需要我们教师提供给学生典型的物理概念题。

例如有这样一个例题:

关于加速度,下列说法正确的是

a.物体的速度大,加速度就大

B.物体的速度为零,加速度也必为零

C.物体速度的变化量大,加速度一定大

D.物体单位时间内的速度变化量大,加速度也就大

学生对加速度的概念理解掌握的好,很容易得出本题答案为D。

一旦在考试中出现相似的题目:

有关加速度与速度的关系,下列说法正确的是

a.速度变化率大,加速度就大

B.速率不变,加速度一定为零

C.加速度为零,速度一定为零

D.加速度与速度无关

由于情境的相似性,学生很容易选出正确答案为a、D。

总地来说,学生如果真正掌握情境相似性策略。就能深刻理解物理概念的内涵,解题时就能举一反三、触类旁通。因此我们要大力培养学生的情境相似性学习策略。

化学反应工程基本概念篇6

关键词:实验教学;形成;学概念;感性认识

中图分类号:G632文献标识码:a文章编号:1002-7661(2012)18-104-01

《初中化学课程标准》指出:化学概念是课程内容的重要组成部分,是化学知识的“骨架”,抽象的化学概念却常使学生望而生畏。在教学过程中,由于初中学生的思维特点、学习习惯、教师对概念教学深度的把握程度、教学方法等原因,造成了学生对概念的理解和掌握上存在着诸多问题。重视与加强基本概念的教学是提高化学教学质量的关键。学生形成化学概念,感知是第一要素。概念内容的具体化又是学生形成化学概念第一个起点,教师必须紧紧依托实验教学,引导学生从直观的实验现象中,获得感性认识,培养学生形成化学概念。下面我仅就以实验教学为主要途径,培养学生形成物质特性、化学变化规律、基本理论三类概念,谈谈个人浅见。概念是反映物质物理属性和化学变化的一般本质属性,学生形成化学概念,感知是第一要素。概念内容的具体化又是学生形成化学概念第一个起点。化学必须紧紧依托实验教学,引导学生从直观的实验现象中,获得感性认识,培养学生形成化学概念。教学大纲指出:“实验教学可以帮助学生形成化学概念。”下面,仅就以实验教学为主要途径,培养学生形成物质特性、化学变化规律、基本理论三类概念,谈谈个人浅见,请先哲和同行们指教。

一、提供真实、鲜明、主动的化学实验,培养学生形成物质特性概念

反映物质本质特性概念的实验,教材中作了统筹安排。为了深刻说明物质特性的概念,教师精心设计的实验,应该是真实的、鲜明的、生动的,直观性强,现象明显,易于激发学生形成化学概念。

真实的化学实验,就是让学生观察物质的本质属性。化学实验就是通过学生视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的,只有提供直接作用于感官的真实实验,才能有助于学生形成思维,加深对反映物质特性的化学概念的理解,例如,反应生成的沉淀、物质的溶解、颜色的变化、有气味或有颜色气体的逸出,都是帮助学生直接观察物质发生变化的直接感知,使学生信服地形成物质特性的概念。

教师在演示盐酸与碱一氢氧化钠溶液反应的实验,是说明酸与碱反应的特性,可是,事实说明,盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应的实验,就不同于盐酸与氢氧化铜溶液反应的实验。因为前者反应时看不到任何明显现象,而后者则看到了有蓝色的氢氧化铜,现象鲜明。所以,我们设计、安排化学实验时,首先要考虑实验的鲜明性,才能使学生主要化学反应,使物质特性更明朗、更完整,更生动真实,从而有助于学生形成清晰的化学概念。

同样反映物质特性的化学概念,由于提供实验不同,会得到不同效果。例如,氨气易溶于水的特性实验,用一支大试管盛满氨气后倒置水中,水会在试管内上升,反应出氨易溶于水的强溶解性。可是换成“喷泉”实验,就更加形象、生动,效果明显。由此观之,只有生动、鲜明、真实的化学实验去刺激学生大脑兴奋中心,才能有助于学生形成深刻的化学概念,使具有物质特性的化学概念在学生大脑中深深打上烙印。

二、提供典型、系列的实验,培养学生形成各类反应的化学概念

化学反应中有许多类似反应遵循着一定的反应规律。为了帮助学生掌握各类反应的概念,我们要安排、设计好一系列化学反应的实验,培养学生归纳、概括这些反应的规律。

指导、培养学生形成各类反应的化学概念时,还必须安排、设计正确反映概念内涵的感性实验,让学生在观察的基础上,通过分析、推理、综合、归纳、总结,直至思维加工,把获得的感性知识进行深化,即把零碎的、片面的感性知识,进行科学的概括总结。

三、提供具有说服力的实验,培养学生形成化学基本理论的有关概念

化学基本理论的有关概念,比较抽象,学生较难理解。通过实验教学,提供具有说服力的实验,使学生获得一定的、有说服力的感性知识,对理解抽象的化学基本理论概念较为有利。

化学反应工程基本概念篇7

关键词:建筑结构抗震设计;实践教学;模型演示;灾害仿真

中图分类号:G642.41文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)23-0160-02

地震灾害是群灾之首,在地震灾害中,建筑结构的破坏是造成人员伤亡和经济损失的主要因素,因此,有效的建筑结构抗震设计是减轻地震灾害的主要手段。结构抗震设计是为了提高工程结构的抗震能力而进行的专项结构设计,对于土木工程专业的学生,通过开设建筑结构抗震设计课程,使学生了解结构抗震设计的基本理论、基本概念和不同结构形式建筑物的主要抗震措施,这可以让土木工程从业人员具有较高的抗震防灾意识,对于提高我国建筑的抗震能力十分必要。目前,国内外大部分高校都将建筑结构抗震设计作为土木工程专业的一门专业必修课,并十分重视该课程的建设。

一、建筑结构抗震设计课程特点

建筑结构抗震设计课程是一门理论联系实践的工程类课程,综合性较强,涉及的知识面比较广。该课程的先修课程是结构力学、土力学、房屋建筑学、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构等,课程内容与现行的《建筑抗震设计规范》以及其他结构设计规范密切相关,是工作中应用最多、最广的专业知识。但是,由于当前高等学校人才培养模式改革的要求,人才培养方案中的理论课学时一再缩减,大多数学校《建筑结构抗震设计》课程的学时设置都比较少,课程学分一般为2~2.5,学时从24到40不等,有限的学时设置往往使老师无法全面介绍不同结构形式建筑物抗震设计的具体做法。建筑结构抗震设计课程主要从抗震概念设计、抗震计算和抗震措施三方面系统阐述建筑结构抗震设计过程中的主要做法及其依据的基本理论。结构抗震计算的理论基础为结构力学及结构动力学的基本原理,其中单自由度体系的地震反应求解涉及到微分方程的求解,难度大,学生理解起来较困难。抗震概念设计的内容要求从宏观上把握建筑结构的结构体系受力特点、结构延性的概念、结构体型的规则性等方面的要求,由于在校大学生一般没有实际结构设计经验,在课程学习过程中学生不容易全面掌握概念设计的要求。抗震构造措施的内容细致繁杂,大部分为《建筑抗震设计规范》中的规定内容,学生不容易记忆掌握。由于该课程具有内容多、难度大、课时少的特点,课堂讲授的教学效果较差,学生对课程学习缺乏兴趣。针对这种情况,笔者在教学实践中一直探索提高学生学习兴趣的方法,发现将演示实验与建筑震害实例融入到理论教学的方法效果较好。实验模型的动态演示往往能够吸引绝大部分学生的注意力,学生通过对实验模型的亲自动手操作,可以较深刻地理解基本概念,可以将抽象的理论分析与结构模型的实际振动反应结合起来,取得较好的学习效果。建筑实际震害的图片和录像可以使学生深刻地感受到建筑结构在地震中的破坏带给人类的伤痛,熟悉各种不同形式的建筑物在实际地震中容易发生破坏的薄弱环节,这种多媒体的展示往往具有震撼人心的效果,引起学生对建筑结构抗震设计的重视。

二、课堂演示实验举例

建筑结构抗震设计课程中有一个非常重要的概念叫做地震反应谱,地震反应谱概念对于学生理解并掌握建筑结构抗震计算的基本理论十分必要。然而,地震反应谱的计算涉及到单自由度体系地震反应分析的微分方程求解,直接从理论的角度讲解地震反应谱的概念学生理解起来十分困难。笔者曾经尝试采用反应谱计算模型图片和动画的形式展示地震反应谱的含义,效果都不够理想。后来,笔者先后用竹片材料、弹性钢片和钢珠制作了一排固定木板上的逐渐增高单质点弹性体系模型,并在课堂上采用手动输入振动的形式随机演示,同学们可以观察到不同自振周期的单质点弹性体系的不同反应,不同的学生可以亲自拿着模型随机振动并观察振动频率不同时模型质点反应的不同情况,课堂气氛十分活跃。学生在亲自体验中深刻体会到了随着振动输入的变化单质点弹性体系反应的不同变化,更容易理解地震反应谱能够反映输入地震动频谱特性的关键知识。笔者还使用钢板和弹性钢片制作了单榀剪切型框架模型,用于课堂演示框架结构层间变形以剪切型变形为主的知识点。另外笔者利用土木工程模型实验室的多个钢筋混凝土构件配筋模型在课堂上向同学们讲解钢筋混凝土抗震构造措施的具体内容。课堂模型动态演示及静态模型展示的教学方法极大地调动了学生的学习兴趣,对于提高教学效果作用明显。

三、建筑实际震害贯穿课程始终

实际震害的考察与震害经验的总结在建筑结构抗震设计的发展过程中起着非常重要的作用,总结工程设施在地震环境下保持安全的成功经验、吸取工程设施遭受震害的经验教训,是结构抗震研究的基本途径。迄今为止的抗震设计基本上仍是经验行为,抗震概念设计原则和行之有效的抗震措施都是长期经验的总结。因此,将实际建筑震害的展示、观察、思考和总结贯穿到建筑结构抗震设计课程的教学中,既生动形象,又客观地向学生展示了结构抗震研究的基本途径,是十分有效的方法。让学生能够亲眼看到建筑物震害、亲身体验建筑物震害当然是最好的方法,目前汶川地震中北川老县城的实际建筑震害保存的比较完整,我校土木工程专业的学生利用暑假实践有机会到北川地震遗址亲身体验建筑实际震害,在专业教师的带领下,学生在北川地震遗址对震害遗址工程中典型的砌体结构和钢筋混凝土框架结构的实际震害都有了十分深刻的印象,并且可以通过对比遗址中未倒塌的建筑物与局部倒塌的建筑物之间设计的差别深刻领会建筑结构可以通过合理的设计实现大震不倒的概念。

在建筑结构抗震设计课程的教学过程中,笔者主要采用将建筑实际震害的图片展示和建筑模型振动台试验过程录像的形式使学生亲眼看到建筑震害,建筑实际震害图片的展示贯穿课程绪论和各种结构形式建筑物的抗震概念设计和抗震措施的始终。在绪论中,根据震害原因的不同将震害分为静力破坏和动力破坏两种,分类归纳不同结构的震害照片进行展示,期间穿插着思考提问。在各种结构形式建筑物抗震设计中,往往是几张震害照片跟着一条或几条抗震措施,因为抗震措施是从实际震害经验中总结出来的,这样的衔接使学生更容易理解为什么要采取这样的抗震措施并记住抗震措施的具体内容。

四、灾害仿真模拟实验室在课程教学中的应用

化学反应工程基本概念篇8

一、物理概念的习得策略

学生对物理概念的习得主要发生在课堂中,因此物理概念的习得策略主要是针对学生的课堂学习,而不关注学生的自习过程。具体可分为以下几种学习策略:

1.实验感知的策略

实验感知的策略是指在人为条件下运用仪器、设备使研究的现象反复出现,通过人的知觉和感觉有目的地进行观测、研究,提炼出有效的程序、规则、方法、技巧及调控方式。实施实验感知策略的程序是:①观察。观察是利用人的各种感觉器官及科学仪器,有计划、有目的地对自然状态和客观事物进行视、听、闻、尝、触、测,收集获取信息,从而把握研究对象的多种属性。观察要与思考相结合,观测是前奏。②推测。推测是将收集的信息进行整理,由一个或几个已知判断引出新的判断,这是进行思维推理、发现规律的认识过程。③实验。实验是在人为控制的条件下,应用各种科学仪器、设备使研究现象反复出现从而有目的地进行观测、研究的一种方法。它是科学概念形成的基础。

2.前概念转变的策略

在学习物理概念之前,由于生活经验的积累或者其他学习,我们对相关的物理现象有了一定的认识,但这些认识往往是不准确的、片面的、主观的,因而是非科学的,这些概念就是前概念。前概念往往干扰科学概念的学习,要学习科学物理概念就必须转变前概念。前概念转变的策略就是将我们头脑中的前概念转变为科学概念的有效策略。

3.抓关键字词的策略

物理概念的表述是科学而又简练明了的,在物理概念的规范表述中,每个字词都有其作用,尤其是关键字词。真正理解了那些关键字词,就真正理解了概念,这就是抓关键字词的策略。这个策略的程序是:①细读概念文字;②划出关键字词;③整理。

4.分层理解的策略

物理概念的分层理解的策略就是指在各种物理现象中,首先是这类现象的核心问题,然后抓住事物的本质特征分析归纳出现象本质的共性,再经过抽象概括得出抽象概念,进而深入理解应用概念。该策略的实施程序是:①明确物理现象;②分析概括;③得出结论;④理解应用。

5.类比的策略

类比策略是根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,从而推出其他方面也可能相似或相同的一种推理方法。实施类比策略的基本程序为:①确定研究对象;②寻找类比对象;③将研究对象和类比对象进行比较,找出相似关系;④根据研究对象的已知信息,对相似关系进行重整化处理;⑤将类比对象的有关知识类推到研究对象上。

6.把握概念物理意义的策略

有些物理概念如加速度、速度、电场强度e及磁感应强度B等往往是用数学表达式来定义,要抓住这类概念的本质特征,掌握其物理意义。在比值法定义中,被定义的物理量与分子、分母的物理量不成正比、反比,这一点我们要让学生时刻理解掌握。例如物理量电容的定义式C=Q/U,电容C与所带电量Q和两极间电压U无关,而是由电容器本身决定。

二、物理概念的记忆保持策略

物理概念的保持主要发生在课堂之外,因此物理概念的保持策略主要针对复习过程,而不关注于学生的听课过程中。

1.分类的学习策略

所谓分类的学习策略,就是将物理概念进行分类,按照不同标准划分成不同类别,然后分门别类地进行

2.概念系统化的策略

所谓概念系统化的策略,就是指在掌握概念时,尤其是掌握重要的基本概念时,决不能孤立地记住它们的文字表述或数学表达式,而是将概念放入一个由前后概念组成的网络中,并根据前后概念的相互联系来理解掌握概念,通过协同作战达到熟练记忆和应用的目的。

三、物理概念的提取策略

物理概念的提取既可以发生在课堂内,也可以发生在课后复习中,物理概念的提取策略主要针对学生的作业和考试。

1.情境相似性策略

按照信息加工理论的观点,短时记忆的信息(如物理概念)加工进入长时记忆系统。虽然长时记忆的信息是相对静止的,但它可以被短时记忆中的信息激活。如故地重游,能回想起上次游玩时的情境细节。这种情境的相似性有助于记忆。因此学生可以利用情境相似性策略,有效地提取所需的物理概念,这就需要我们教师提供给学生典型的物理概念题。

2.自动化策略

化学反应工程基本概念篇9

1.1实施探究实验,观察解释现象《上海市中学生命科学课程标准》提出了“强化科学探究,提倡学习方式的多样化”的课程理念。因此,在教师指导下,让学生围绕一定情境或问题展开小型而又简易的探究性实验,引发学生对抽象科学概念学习的兴趣,是一个主动的、积极的和有意义的学习过程。在探究实验中,学生要针对特定的内容进行探究活动,他们需要识别变量、观察现象、建立事物之间的联系、概括规律,这是引入新概念的重要前提。探究实验完成后,学生要用自己的语言初步解释探究结果,最后教师小结、归纳科学的概念。例如,学习“细胞膜”知识时,有一个重要但却非常抽象的概念是“由于活细胞膜具有选择透过性,所以能够控制物质进出细胞”。为了让学生对活细胞膜的选择透过性有一定的感性认识,笔者指导学生动手做了一个探究性小实验:将等份的酵母细胞和高温煮沸的酵母细胞分别浸在含有蓝色染料的溶液中,标号为a、B,一段时间后注意观察酵母细胞的颜色和周围染料的颜色。实验结束后,请学生思考:煮沸对酵母细胞有什么影响?为什么细胞在不同条件下会呈现不同颜色?细胞膜是选择透过性膜吗?为什么?正是有了对实验现象的观察、解释和推断,学生才能真正建构起这一概念。

1.2演示案例材料,创设问题情境利用案例材料创设学习情境,围绕即将学习的重要概念,教师提出一个或几个值得探讨和思考的指向重要概念的问题,,经师生分析讨论后引出并建构概念。例如,学生对于拓展型课程“酶工程”中“固定化酶”概念是陌生的。教学中笔者先演示呈现了运用固定化酶技术生产高果糖浆的案例材料,在学生已有一些酶的应用知识基础之上,引导学生分析讨论3个问题:如何降低生产成本?如何减少葡萄糖异构酶使用量?如何解决葡萄糖异构酶的回收问题?当学生提出能否将酶固定在某种介质上重复使用时,笔者引出固定化酶概念,学生在理解的基础上自然接受了。呈现的案例材料可以来源于学生的日常生活、社会生活和生产、科学进展或新闻报道等各个方面,事例要鲜明突出,最好能吸引学生的注意,引发学生的思考,并与要建构的重要概念联系起来;情景中教师应设置值得学生讨论的问题,从而激发学生主动建构概念的积极性。

2有效揭示内涵外延,强化学生对概念的理解

概念内涵是指反映概念所指对象的本质属性的总和;而外延是指概念所反映的对象的全部范围。透析概念内涵就是要明确概念的本质属性,明确概念外延就是要清楚概念的适用范围,这也是最终掌握和应用概念的前提。所以在建构概念之后,教师要设法有效揭示内涵外延,强化学生对概念的理解,同时促进学生思维品质和学习能力的提升。

2.1设计问题串,分析概念要素概念是对事物本质属性的反映,阐明一个概念就要揭示出反映事物本质属性的概念要素。教学时教师通过一定的事实资料和问题,引导学生分析概念要素。这样学生不仅可以对最初的概念重新定义,直到该概念涵盖更多的属性,从而使之更为精确,在此基础上也有效理解了概念的内涵。例如,在“抗体”概念教学时,笔者通过设置与概念要素相关的问题串组织教学,既增进了学生学习概念的兴趣,促使他们体验概念形成的过程,又帮助学生深刻理解了概念,具体教学过程见表1。教师围绕概念的本质属性,精心设计不断递进的问题串,引导学生的思维不断走向深入,更好地实现了对概念内涵的理解。在设置问题串时,要把握问题串的核心———概念要素展开,形散而神不散,同时合理选取和加工创设问题的素材。

2.2利用对比辨析,突出关键特征辨析的目的是掌握同类事物的共同属性和相关概念间的联系和区别,可以避免类似概念的干扰。此对一些相近或关系密切的概念,教师可引导学生对比它们的关键特征,经过同中求异和异中求同的辨析,使学生明确这些概念的异同点,从而能将它们科学有效地区分,使概念的内涵外延更清晰。例如,在“染色体畸变”一节中“单倍体”概念是从成因来定义的,并且极为抽象,易与一倍体、二倍体、多倍体相混淆。因此,教学中教师首先通过介绍单倍体生物雄蜂的形成过程,使学生领悟单倍体的实质是由配子直接发育成的个体;接着从单倍体的具体实例入手,通过引导学生对比三个物种体细胞和配子中的染色体数与单倍体体细胞中染色体数的关系,进而准确建立单倍体概念;然后讨论辨析“体细胞含3个染色体组的香蕉与六倍体小麦花药离体培养出来的含3个染色体组的小麦植株能否都称为三倍体”,进一步明确了单倍体的适用范围;最后再利用表2进行比较,突出了单倍体在个体发育起点和体细胞中染色体数目等方面的关键特征,有效揭示了其内涵外延,强化了学生的理解。

2.3辨别多种例证,界定概念外延重要概念的形成需要例证的支持,而学生对各种例证的辨别则可使他们更准确地掌握概念。概念的例证包括正例、反例和特例三个方面。概念的正例是指代表某概念所有本质属性的具体事物或对象,所有正例组成的集合就是该概念的外延。概念的反例指的是不具有该概念本质属性的具体事物或对象,即不在这一概念的外延之中。概念的特例是指属于该概念的外延之中,但它不具有或不完全具有该概念所反映的本质属性。在概念教学中,教师可有意识呈现一些重要概念的各种例证,让学生来考察辨别从而界定概念的外延。例如,遗传学中“基因重组”的概念是这样描述的:生物体在有性生殖过程中,控制不同性状的基因之间的重新组合,结果使后代中出现不同于亲本性状的类型。教学中在基本建立起这一概念后,笔者呈现了4个例证让学生考察辨别是否属于基因重组:①“一母生九子,九子各不同”的主要原因(正例—加深对概念内涵中“有性生殖”、“基因重新组合”“、性状不同于亲本”的理解)。②百年前首次发现的禽流感现已产生H5n1、H7n7、H9n2和最新的H7n9等多种类型的原因(反例—病毒繁殖不通过有性生殖,也即无基因重组)。③图1中甲和乙表示发生在常染色体上的变异。判断甲和乙所表示的变异类型(正例—甲表示同源染色体间片段交换,属于基因重组;反例—乙表示非同源染色体间片段移接,属于染色体易位)。④转入细菌抗虫基因的抗虫棉花(特例:转基因并不通过有性生殖来实现,但在分子水平实现了不同生物的基因重组,并获得新的遗传性状)。在辨别例证的过程中,正例强化了概念内涵的理解,反例明晰了概念外延的界定,特例则丰富了概念外延的拓展。

3有效设置反馈练习,注重学生对概念的应用

学生在形成新概念后,不能只停留在记忆、理解水平上,而要学会应用,即利用概念去尝试解决问题或解释新现象。注重生命科学概念的实际应用,不只是将抽象的科学概念具体化,丰富和深化概念,更重要得是促进学生思维能力和积极情感态度的发展。

3.1运用变式训练,增强思维的效能从记忆、理解概念向概念应用转化的最重要教学条件是在相似的情境和不同的情境中练习,即变式训练。变式训练的实质是把握住概念的本质属性不变,而适当变化概念的非本质属性,如情境、条件性知识等,也就是概念的正例变化,使学生从不同的角度和方法去理解概念,增强思维的效能,提高学生应用概念的自主性和灵活性。例如“,染色体组”是染色体数目变异中一个重要的核心概念,对此概念的一个重要应用就是能准确判断某生物体细胞中染色体组的数目,理解生物染色体的倍性。教学中笔者从4个方面设计变式训练来帮助学生如何应用“染色体组”概念作出判断。(1)根据同源染色体中染色体数判断。变式1:判断细胞中染色体组数及每个染色体组中染色体数目(图2)。(2)根据基因型判断。变式2:图3所示为4个基因型不同的生物体细胞,请判断细胞中染色体组数目。(3)根据染色体数目和染色体形态数判断变式3:韭菜的体细胞中有32个染色体,共有8种形态。韭菜应是倍体。(4)根据配子或单倍体的染色体组数来推算。变式4:用花药离体培养出的单倍体水稻植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体能两两配对联会。据此现象可推知产生花药的水稻体细胞含有染色体组数是个。

3.2联系生活实例,升华生命的体验生命科学教育中的情感态度有丰富的内涵:情感更强调学习过程中的内心体验;态度更关注一种积极的生活态度。生命科学教育中热爱生命、珍惜生命方面的教育价值也是其他学科课程所不可替代的。因此,在某些生命科学概念形成后,教师要拓展应用到真情实感的课外生活中去,使学生对生命的情感、态度体验得以升华。例如,在“突触传递”这一重要概念形成后,笔者联系生活实际设计了如下反馈练习:反馈练习的设计注重突触传递概念形成的有效性和开放性,让学生体验到“突触传递知识”在关注健康、珍惜生命等现实生活问题上的价值,这是生命科学概念在更高层次上的应用。

4有效整合相关概念,引导学生对概念的迁移

现代认知心理学认为知识的迁移可以看成先前形成的知识在后续学习中的应用,而生命科学概念是生命科学学科思维的基本单位,师生交流的基本语言,知识迁移的基础。因此,在高中生命科学概念教学中,教师可先引导学生有效整合认知结构中的原有概念,通过意义建构形成相关概念图,达成对概念的有效迁移;然后再运用概念图作为先行组织者(先于学习任务本身呈现的一种引导性材料),为后续相关新知识的学习奠定概念基础,最终促进新知识的迁移学习。

化学反应工程基本概念篇10

一、中学化学课堂教学目标设计的现状和不足

1.忽视化学学科教学的根本价值,夸大考试大纲的指挥作用

一些教师备课的主要工作是熟悉与教学内容相关的练习题、考试题,从如何帮助学生懂得答好这些题目的角度选择和设计教学内容。这种教学往往可以让学生在短期内获得比较理想的考试成绩,但并不能让学生感受到化学学科的乐趣和价值从而喜欢上化学这门学科,也不利于培养学生在生活实践中运用化学学科的观点和视角分析问题的能力。另外,由于教学过度关注考试,教师常常忽视重点主干知识的形成过程,学生的思维被一些细枝末节的所谓考点所拖累,最终无法构建完善的学科知识体系。

2.缺乏对中学化学课程内容的整体把握,局限于孤立的章节或课时内容

长期在初中任教的教师不熟悉高中化学的教学内容和要求,同样一直任教高中的教师对初中化学的教学现状也不太关心,这是很常见的现象。而且新课程理念下的教材内容设置注重概念的螺旋式发展,同一主题内容在不同的模块和年级有不同的要求。如果不能把每一个章节、课时的教学放在整个中学化学课程体系和中学化学总体教学目标中进行思考和设计,往往给人感觉教学缺乏灵魂,而且很容易发生难点知识一步到位、重点知识不到位的情况。

新课程理念下的教材内容鲜活、栏目丰富,吸引了很多教师开展对教材栏目教学功能的挖掘和研究。这种教学研究方式总体来说是积极的、有效的,但这种研究如果陷入“只见树木,不见森林”的误区,也会使一些经验缺乏的教师把大量的课堂时间用于一些非重点问题的探究上,造成教学目标出现偏差。单独看一节课也许会认为有新意、有思维深度、有探究力度,但从整个课程目标的达成看也许价值并不大。我们更倡导在找准核心教学目标的情况下发掘教材的功能和价值。教材有几种版本,不同版本内容的设置、活动的设计有很大差异,但都是服务于相同的课程标准,这一事实也告诉我们孤立地深挖教材欠妥。

3.曲解新课程理念在实践中的作用,架空教学目标的导教、导学、导评作用

教育心理学研究指出,教学目标必须有导教、导学、导测评的功能,但在新课程理念的冲击下,很多教师的教学目标设置逐渐与课堂实际脱离,成为教学设计中一顶华丽的“帽子”。其中最主要的几个误区是:(1)认为课堂教学必须有完善的三维目标陈述,把课程目标误用作课堂教学目标,导致目标达成情况无法评价,教师们被迫把一些空泛、大概念的词语放入课堂教学目标中,如“严谨求实”“勇于创新”“科学精神”“探索能力”等。(2)认为三维目标就是在落实知识与技能的基础上还要加入方法、情感的目标,不理解过程与方法、情感态度与价值观都是渗透在具体的知识和技能学习之中以及教学方式的转变之中。所以会在现在的课堂中听到教师把“方法”“能力”“态度”“精神”“观念”等词语常常挂在嘴边,唯恐听者不知,却没有真正让学生在思考具体问题时充分体验和养成的策略,学生也能感受到课堂的怪异和做作。

二、对中学化学课堂教学目标和任务的看法

1.长期的、最终的教学目标不同于具体的课堂教学目标

有人说,新课程理念下中学化学不仅要教会知识还要培养学生的能力。能力是什么?布卢姆、加涅等教育心理学家在对学习结果进行分类时并没有“能力”的提法,而代之以具体的言语信息、智慧技能和认知策略等广义的知识,这些分类使教学更具操作性。能力是客观存在的,但无法在短时间里、在一件事情上就能发展起来,可以说能力是教学的最终目标,就好像课程标准的课程目标一样,它也是最终的目标,但并不适合作为课堂目标使用。而教学是由一个个课堂组成的,课堂教学必须有具体的可以达成的目标,即使要渗透一些思想和方法也要转化为具体的活动和任务。

2.化学核心观念在中学化学教育中的重要价值

学生通过化学课程的学习,根本目的是形成从化学的视角认识事物和解决问题的思想、观点和方法,即植根于学生头脑中的化学基本观念。山东师范大学毕华林教授将化学核心观念作如下分类(见附图)。

该分类体系清晰简洁,将学生学习的中学化学基本内容和学习的方法有机呈现出来。通过学习中学化学,人们可以理解世界万物都是以若干种元素(原子)为基本单元构成的,可以透过宏观物体“看到”其微观构成,能理解宏观物质为什么有相关的性质和用途,能理解一切自然界没有的新材料何以制造出来,也能理解有的物质为什么会逐渐失去它的性质,能理解周围的阳光、空气、水在物质的变化中起着什么作用;学习中学化学,人们能学会更有效地处理生活中大量复杂的信息和数据,具备透过事物外表认识其本质的思维习惯;学习中学化学,人们可以了解化学在创造五彩世界中的作用,可以纠正化学破坏了环境的片面认识,理解科学之于人类的意义。

3.实施化学核心观念教育在中学化学课堂教学中的具体作用

有一个经典的比喻:“没有基本观念统领的知识教学是把‘种子’磨成‘面粉’的教学。”意思是中学化学教学的学科知识是有限的,学生应该借助这些有限的知识形成终身有用的思想、观点和方法,把这些知识当做启发思维、训练思维的“种子”,而不在于要把知识本身嚼碎记牢。所以,具有实施化学核心观念教育理念的教师能转变学生的学习方式,更有利于知识向能力的转化。

实施化学核心观念教育,必然注重知识与核心概念的认知过程,必然强调概念间的联系和知识迁移,必然会引导教师关注整体、把握本质,引导学生不要过分注重细节,超越具体事实,从本质上认识和理解所学知识。

与不可捉摸的“能力”相比,化学核心观念更容易与具体的化学知识相互渗透和融合,教师落实三维课程目标便有了抓手,素质教育的可操作性大大增强。

三、基于化学核心观念教育的教学内容分析和教学目标设计思路框架及其解释

我提出分析教学内容和教学目标设计的思路框架是:1.分析课程标准的相关要求;2.分析教材具体的知识本体及其主线;3.分析学生相关的原有认知和后续认知;4.分析教学内容承载的化学核心观念、思想和方法。

课程标准将课程划分成若干模块,每个模块提出若干个主题,需要注意的是这些主题与教材的章题并不是一致的,主题注重体现学科价值,章题注重体现知识逻辑,但主题下的具体内容都能在教材的某个章节找到。所以课程标准最突出的功能是首先指出了具体内容的价值取向,即课程标准中的内容标准告诉教师为什么要教这个内容;其次课程标准对某一主题知识在中学各阶段要达到什么目标层次作了规定。因此,看课程标准看什么?一看这个内容为什么会出现在教材中,二看同一主题的内容在中学教材中出现了几次,要求有什么不同。

美国着名教育心理学家奥苏贝尔说:“如果我不得不将所有的教育心理学原理还原为一句话的话,我将会说,影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么,根据学生原有的知识状况进行教学。”学生要理解新知识必须将新知识纳入到原有认知结构中去(或上位学习,或下位学习,或并列结合学习)。我认为,现在的新知识也必将成为今后学习的“原有认知结构”,所以教学也要着眼于学生的后续学习和发展。

在毕华林教授对化学核心基本观念的解释中,我从影响学生学习的角度提出这些基本观念中最应该落实的重点(见下页附表),这些重点应长期支持教师的指导和学生的学习。

四、应用实例

1.案例一:人教版必修1“氧化还原反应”

(1)分析课程标准。

九年级:“二、身边的化学物质——(一)地球周围的空气——2.知道氧气、二氧化碳的主要性质和用途,认识氧气能跟许多物质发生氧化反应。”

必修1:“主题3常见无机物及其应用——5.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。”

选修4:“主题1化学反应与能量——4.体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。5.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。6.能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。”

分析课程标准内容,得到以下认识:初中学习氧化反应是为了让学生更好地了解氧气的性质,只需要形成一种观念:一定条件下氧气能与大多数金属单质和非金属单质反应生成氧化物。必修教材放在常见无机物及其应用这个主题下,显然是告诉我们学习氧化还原反应是为了更好地学习元素化合物的性质,是在准备一种学习工具。选修4是氧化还原反应这一工具更深入的应用且与生活生产紧密联系,因此对生活中常见的电化学现象要理解并会用化学语言解释。对氧化还原反应的认识在整个中学课程体系中是螺旋上升的:表面现象概念的本质概念的应用。

(2)分析本节教材具体的知识本体及其主线。

通过思考与交流活动,让学生回忆初中从得氧和失氧角度建立的氧化反应、还原反应概念,在此基础上,从化合价有无变化角度分析具体的化学反应,建立从化合价角度界定的氧化还原反应;然后从原子结构出发,以钠与氯气、氢气与氯气的反应为例,分析氧化还原反应的实质是电子的转移;通过“学与问”栏目,探讨氧化还原反应与其他化学反应类型的关系;然后从电子转移的方向角度给出氧化剂和还原剂的概念,同时提出氧化性、还原性,列举了常见的氧化剂和还原剂;举例说明氧化还原反应在生产和生活中有着广泛的应用。

教材的主体内容逻辑清楚,但是理论性很强,学生接受是有障碍的。这些学习障碍是:氧化还原反应和化学反应是什么关系?为什么要学习氧化还原反应?为什么把得失氧作为氧化还原反应的分类标准不再适宜?新的分类标准与得失氧的分类标准有什么联系?为什么有的反应化合价不会变化而有的会变化呢?

教材对氧化剂和还原剂、氧化性和还原性的介绍方式是先给出严谨的定义再让学生分析具体的反应,这种呈现逻辑并不符合学生认识一个新概念的心理规律,概念的形成应建立在诸多生动的事实的概括之上。因此,这些概念的学习应与氧化还原反应概念的形成融为一体,在具体化学反应的认识和分析中建构概念。可以尝试直接拿一些熟悉的反应问学生:谁把谁氧化了?你认为谁该称作氧化剂?反过来,谁把谁还原了?你认为谁该称作还原剂。

(3)分析相关的原有认知和后续认知。

原有认知:化学变化的本质是原子之间的重新组合;氧化反应和还原反应是独立界定的,学生还没有将两者统一在一个化学反应中;有若干个比较熟悉的氧化还原反应实例,但数量很有限;已经学习了两种对化学反应进行分类的标准(物质组成和种类;溶液中进行的离子反应。)

后续认知:能从元素化合价特点分析某物质的氧化性和还原性,能预测其发生的化学反应;能合理判断一个陌生氧化还原反应的可能产物;会配平一个氧化还原反应方程式。

从新知识与原有认知的关系看,兼有上位学习和并列结合学习。氧化还原反应概念的形成是从具体到一般的过程,但在认识这一类反应的时候又要运用与认识离子反应类似的思维,即用不同的分类标准对同一事物范畴进行分类。从新知识和后续认知的关系看,后续认知是下位学习,将氧化还原反应的一般概念具体化为众多的元素化合物知识和应用。故本节常见的氧化剂和还原剂这个环节的学习,重点不在于记住这些物质,而在于理解为什么它们是常见的氧化剂(还原剂),随着元素化合物学习的深入再逐渐去熟悉。本节教学形成“低价元素反应中有失去电子化合价升高的趋势,高价元素反应中有得到电子化合价降低的趋势”的观念对后续学习是最必要的。

透过分析我们能抓住教学的重点,从而轻易地排除一些“考点”对教学的干扰。如升降价元素处于同一物质中;氧化还原反应配平问题;一些没有实用价值的讨论(有单质参加的反应一定是氧化还原反应?有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应?有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应?四种反应类型与氧化还原反应交叉分类关系如何?)等。

(4)分析承载的化学核心观念、思想和方法。

化学核心观念对“氧化还原反应”学习的支持,具体内容如下。

变化观:化学变化是有条件的,这里主要是原子结构对元素性质的影响。

元素观:化学变化中元素保持不变的深化认识(原子的结构发生了变化但原子的种类、个数都不会变化,还原剂失去的电子与氧化剂得到的电子总数一定相等)。

微粒观:氧化还原反应的微观本质是原子外层电子的转移。

分类方法:可以用不同的分类标准对化学反应进行分类,便于从不同的角度研究运用。

化学价值观:氧化还原反应与生活、生产密切相关。

(5)“氧化还原反应”教学目标设计参考。

①知识与技能。

a.了解氧化还原反应的本质,并能区分化学反应的各种分类标准。

b.能通过分析化合价变化判断氧化还原反应,能指出氧化剂、还原剂、“得电子”、“失电子”、“被氧化”、“被还原”、“表现氧化性”、“表现还原性”。

c.初步学会计算化学方程式的电子转移总数。

d.能根据物质所含元素的化合价初步分析其氧化性或还原性。

e.能举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。

②过程与方法。

a.在氧化还原反应本质的探究过程中体会分类、比较、归纳、概括的学习方法。

b.能结合实例从微观上分析一个简单的氧化还原反应的本质。

2.案例二:人教版必修1“碳酸钠和碳酸氢钠”

(1)分析课程标准。

九年级:“二、身边的化学物质——(四)生活中常见的化合物——5.了解食盐、纯碱、小苏打、碳酸钙等盐在日常生活中的用途。6.知道一些常用化肥的名称和作用;常用化肥的鉴别。”

必修1:“主题3常见无机物及其应用——1.能根据物质的组成和性质对物质进行分类。3.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。4.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离,通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。”

选修4:“主题3溶液中的离子平衡——4.认识盐类水解的原理,归纳影响盐类水解程度的主要因素,能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。”

从三个模块对碳酸钠和碳酸氢钠的教学要求看,初中对盐的性质的要求是个别了解,高一对盐的性质要求是纳入类别并对本质有初步了解,高二则对电解质的性质达到微观分析的层次。

(2)分析本节教材具体的知识本体及其主线。

教材内容的主体就是一个科学探究,探究的顺序是碳酸钠和碳酸氢钠溶于水的情况、水溶液的碱性、两者的热稳定性、与酸的反应,其中与酸的反应教材没有要求做实验而是直接书写反应方程式。最后简要介绍其作为食用碱和工业用碱的用途。

教材突出了实验手段在元素化合物学习中的作用,用实验提升兴趣、启发思维。教材对物质性质的探究基本遵循了外观观察物理性质化学性质的基本过程。但如何落实概念和理论对碳酸钠和碳酸氢钠学习的指导,教材没有具体的设计,没有安排讨论、思考与交流等活动。用途的介绍需适当补充。

(3)分析相关的原有认知和后续认知。

原有认知:碳酸钠和碳酸氢钠能与盐酸反应,程度好的学生可以写出反应方程式;了解化肥的鉴别的一般思路方法;物质的分类和离子反应及其条件已经学习,基本具备从类别和组成上认识物质性质的思维。

后续认知:铝盐和偏铝酸盐较为特殊,铁盐的学习重点在氧化还原反应;选修模块学习碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈碱性的本质原因、溶液中离子浓度的关系。

可见,碳酸钠和碳酸氢钠的学习承载着大多数价态稳定的盐的性质学习方法,也承载着多元酸形成的盐的性质的学习方法,用怎样的方法和思维认识这些盐的性质是本节教学的重点。如果不这样认识,有可能降低本节教学的要求。

元素化合物的学了借助实验观察和分析,还要有有效的理论工具为指导,指导本节课内容学习的工具主要是离子反应理论、物质的类别(组成相似性质相似,同类物质性质相似),用以帮助学生理解具体的性质并形成长期有效的思维方式。首先从类别看,如果是熟悉的物质类别,那么它应具备此类物质的一般通性,比如金属、酸、碱等,但对盐的学习是无法借助同类物质通性的,盐的通性在高中阶段应该概括为在溶液中发生复分解反应,再从复分解反应的条件入手探究它们的性质和反应,在遇到具体问题和疑难时应抓住组成和结构决定物质性质的根本思维。

如,对于碳酸钠,一种合理的思维方式:溶于水会有和,猜测能否与某些离子生成沉淀、气体、水;猜测能否与某些离子生成沉淀、气体、水;然后再进行必要的实验探究。初中学过的大理石在组成上与碳酸钠有共性,大理石高温分解的性质碳酸钠有没有?碳酸氢钠可以使用非常类似的思维方式。也可能会有不同的思维方式,比如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸的组成在学生看来都有一定的相似,能不能抓住这种组成特点突破对碳酸氢钠的认识呢?与碳酸钠相似故也能与酸反应,与碳酸相似故也能与碱反应,还可能受热易分解。最后将碳酸钠和碳酸氢钠的性质用分类工具扩展到其他碳酸盐和碳酸氢盐。

(4)分析承载的化学核心观念、思想和方法。

化学核心观念对“碳酸钠和碳酸氢钠”学习的支持,具体内容如下。

微粒观:碳酸钠和碳酸氢钠的组成的认识、电离特点。

变化观:离子反应是有条件的。

分类方法:电解质在溶液中的反应实质是离子的反应;同类物质性质相似。

实验研究方法:控制实验条件的方法。

化学价值观:碳酸钠、碳酸氢钠用途广泛。

(5)“碳酸钠和碳酸氢钠”教学目标设计参考。

①知识与技能。

②过程与方法。

a.进一步体会研究物质性质的一般过程:外观观察某些物理性质化学性质特殊性质。

b.进一步体会对比实验中实验条件控制的方法。

c.初步学会以物质分类、离子反应等理论工具探究常见的盐的性质。

五、反思与建议