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文檔簡介
1、關于“新課程高初中學段化學銜接教學的研究”課題江蘇省第六期教研課題重點課題江蘇南京市教學研究室楊劍春 1課題研究的緣起、基礎和理論依據 1.1課題研究的緣起 九年義務教育隨著新課標的推行,教材多元化現象大面積出現,2005年我省各市又均進入高中新課改,存在于課標、教材、教法上的矛盾大量凸現出來,高一新生和任課教師均大面積出現“水土不服”的現象。如果不及時解決,就會造成大部分學生無法盡快投入高中新生活中,嚴重影響高中新課程的有效推進。隨著高中教材“一綱多本”的廣泛推廣,態勢將更加嚴重。 據不完全調查,現行高中課程和(初中)義務教育九年級課程的銜
2、接安排,南京市仍然存在著許多的缺失,如: 學科高、初中課標、教材銜接的不配套,給高中新課程的教學造成困難。 高中教師不了解新生的學業水平,導致高中一年級的教學并未建立在過去初中階段的學習基礎之上。換言之,由于評價需要的側重點不同,中考還沒有真正測試出學生銜接新課程所需的全部知識水平和能力。 初、高中對于彼此用何種方式來評價學生,如何紀錄學習的進步情形,如何設定學生的學習目標等并不清楚,再加上高中新課程的推廣,大家過去都沒教過,更是無法應對。因此,可能出現新生入學的時候,高中重新為新生做了許多測驗,而初中義務教育畢業的中考的標準評價測驗對高中而言變成了廢紙一張,出現
3、了教學資源的浪費,也顯現了初、高中課程銜接的缺失。 高中教師對于教學方向,對于學生成績的期待水準等等,并沒有充分的溝通討論。 高中學校都體會到初、高中銜接的重要性,也肯定必須進一步改善繼續性與學習進展的問題。遺憾的是對于初、高中轉接方案中比較困難,或比較花時間的措施,則少有學校愿意做優先的考慮。 由此可以看出,此課題對提高高中新課程的推進水平有重要的意義,具有較強的創新性和探索性。國內教育界人士也大多認識到高初中學段銜接上存在問題的嚴重性,但尚未見較系統的研究成果。 本課題研究,是建立在對新課程標準理念的理解和對化學教學的重新認識之上的。初高中化學銜接教
4、學在學校的科學運行機制是當前出現的新問題,急需有所突破和建樹。研究跨整個初高中年段,其整體創新程度較高,實用性強,其成果必將促進對中學化學教學質量顯著提高。 1.2課題研究的基礎 本課題組成員均具有承擔省、市級教研課題的經驗。課題組負責人楊劍春同志為江蘇省中學化學特級教師、江蘇省有突出貢獻的中青年專家、省首批“333工程”培養對象、南京市第五批拔尖人才。曾任如東縣教研室副主任,南京市教研室課改辦副主任,負責中學化學教學研究和課程改革工作,現擔任南京市小班化研究所辦公室主任。在如東縣擔任化學教研員期間于1996年完成的化學課堂教學中“三主一核心”(學生為主體,教師為主導,問題
5、(訓練)為主線,思維為核心)教學思想的探究研究課題,取得了豐碩的研究成果,并被推廣到如東縣高中理科,優化了如東縣高中理科課堂教學的結構,并逐步成為如東縣高中理科課堂教學的主導思想,自96年以來如東縣高考理科的均分和理科綜合的均分每年都列江蘇省第一名,真正實現了課題研究向質量的轉化。承擔的“九五”市級重點課題“初中課堂教學中目標到位研究”也取得豐碩成果,科研成果在如東縣推廣,取得了良好的效益。其他課題如中學化學實驗教學中學生個性培養研究、中學化學教學中學生自主探索學習的研究等,在課題研究和推廣上積累了較為豐富的經驗。在南京市工作期間主持了如基于問題式學習在中學化學教學中的應用研究、普通高中任意選
6、修課程的開發與實施研究等多項省和國家重點課題,撰寫了一系列的科研論文和專著,其成果分別獲得南京市第九屆哲學社會科學優秀成果二等獎、南京市科技進步三等獎等。 課題組其他人員主要由中學校長、教務主任、區教研員、教研組長、備課組長和部分教學經驗豐富并有一定教研水平的一線教師組成,其中有特級教師、南京市有突出貢獻的中青年專家、南京市拔尖人才、高級教師、教育學碩士、市(區)青優、市(區)學科帶頭人、市課改研究與指導專家組成員等,均具有較高的研究素質、深厚的學科基礎和理想的知識結構;部分成員還曾參與過新課標下高中化學復習課教學模式研究、中學生化學學習策略的培養研究、江蘇省中學生實驗心理的研究、問
7、題式教學等課題研究,并在中學化學教學參考、化學教育、化學教學等期刊上發表了多篇教學論文。 課題組在對新課程銜接教學現狀及相關理論作了較為豐富的前期資料積累的基礎上,通過集體學習、研討、反思等工作,了解了本課題研究的理論與實踐意義,進行了改革實踐,并發表了相關文章。同時還有一批熱心科研的骨干學校和骨干教師參與了本課題的研究,以南京市課改實驗基地作為本課題的研究基地,省、市教育局、教研室領導大力支持,在人員、經費、資料的準備和成果的收集與整理方面提供了保證。為了加強學術引領,課題組還聘請了清華大學、南京大學、南京師范大學和揚州大學及省市教研室的部分課改專家、教授擔任課題組顧問,對課題研究
8、進行了指導,特別是中國科學院院士方成先生和清華大學化學系教授、博導、原中國化學學會會長宋心琦先生對我們的課題研究進行了精心指導。 1.3課題研究的理論依據 1.3.1 建構主義學習理論 建構主義學習論觀點認為“學習是學習者主動構建自己知識的過程,學習者不是被動地接受外在信息,而是根據自己的經驗背景,對外部信息進行主動選擇、加工和處理,主動地去建構信息的意義”。每個學習者都會以自己原有的經驗為基礎對新信息進行處理,從而建構自己的理解,原有知識也會因新經驗的進入而發生調整和改變,所以學習不是信息的簡單積累,還包括新舊經驗沖突所引發的觀念和結構重組。建構主義教學觀強調“
9、教學通過設計一項重大問題以支撐學習者積極的學習活動,幫助學習者成為學習活動的主體;設計真實、復雜、具有挑戰性的開放的學習環境與問題情境,誘發、驅動并支撐學習者的探索、思考與問題解決活動;提供機會并支持學習者同時對學習的內容和過程進行反思和調控”。總而言之,建構主義重視學習活動中學生的主體性,重視學生面對具體情境進行意義建構,重視學習活動中師生之間和學生之間的“協作”,從而主張建立一個民主、寬松的教學環境。銜接教學在很大程度上體現了建構主義思想,是一種與建構主義學習理論和教學原則相吻合的學習方式。因此建構主義理論為本課題提供了一定的理論依據和實踐指導。 1.3.2 人本主義學習理論
10、160;人本主義心理學反對把人看作動物和機器,主張心理學應該是人化的心理學,強調研究人的本性和價值、尊嚴和自由、成就與潛能。人本主義學習論認為學習應是個人潛能的充分發展,是人格的發展,是自我的發展。學習不是刺激與反應間的機械聯結,而是一個有意義的心理過程,學習者了解學習的意義是非常重要的,也就是說,學習的實質在于意義學習。這種意義學習,不僅是理解記憶的學習,更是指學習者所做出的一種自主、自覺的學習,要求學習者能夠在相當大的范圍內自行選擇學習材料,自己安排適合于自己的學習情境。這種意義學習,包括了價值、情緒的色彩,涉及到的是整個人而不是單純認知成分的參與,而且這種學習以個體的積極參與和投入為特征
11、,是一種自發、自覺的學習,是從自我實現的傾向中產生的一種學習,學習者可以自由地去選擇,實現自己的潛能,求得自己更充分的發展。 人本主義學習論為銜接教學的研究奠定了人文基礎,它讓人們看到培養學生的各方面能力必須以其主體性的發揮為前提,只有尊重學生的主動性和獨特性,給予其自我實現、發揮潛能的機會,學生才能夠獲得發展。 1.3.3 化學課程標準 全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)和普通高中化學課程標準(實驗)(以下簡稱“新課標”)是本課題研究的重要理論依據之一。本課題的研究將以兩本課程標準所規定的內容為主要依據和研究對象。 2.課題研究的過程和方法
12、0;2.1課題研究的過程 第一階段:2005.92006.6 提出初高中學段化學銜接教學研究的構想,成立課題核心組。學習相關理論,研讀全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)和普通高中化學課程標準(實驗)(以下簡稱“新課標”),更新課題組成員的課程理念,統一思想。制定課題研究實施方案,確定子課題內容,各學校認領子課題。進行開題和教師培訓。 第二階段:2006.72007.11 進行地區和全市調查繼續學習相關理論。組織子課題組成員分階段對其研究進行交流、反饋和研究,在前一階段研究的基礎上,將理論和教學實踐相結合,不斷統一、提高認識、調整和完善研究計劃。對銜接教材、教學
13、建議和研究課進行調整并進行交流、展示,形成初步成果。特別注意“專家引領、活動促進”的策略。 第三階段:2007.122008.3 進行成果的展示,通過各種培訓和教研活動,進行成果的推廣和深化研究。在全國的新課程化學教研活動中進行銜接教材等展示。將研究成果,如銜接教材、高中化學必修一、必修二、九年級化學教學建議推廣到全國部分地區進行試驗。 第四階段:2008.42009.6 撰寫專著收集整理各課題組成員的研究成果,對成果進行進一步的研究和反思,將課題研究結果進行呈現和展示。探討課題的進一步拓展研究方案。 2.2 課題研究的方法 文獻分析法。查閱并分析、歸納
14、有關銜接和教育教學管理的相關理論。 調查法。通過調查,了解我市中學化學學習的現狀,研究分析存在的問題及其成因,了解在化學教學中實施銜接的影響因素。 比較研究法。在教學中設立實驗班和對照班,通過兩班學習成績和學生參與情況以及學生的感受和反應的比較,了解銜接教學在中學化學教學中的實施效果。 經驗篩選法。在研究過程中,及時進行信息反饋和交流,總結經驗,采用定性分析和定量分析的方法,優選科學合理的銜接教學的教學模式與方法并在全市進行推廣。 3課題研究取得的成果 本課題經過課題組4年的研究和實踐,初步取得了比較系統的研究成果。這些成果既有宏觀層面的教學理
15、論和方法,又有微觀層面的教學和實驗案例等。同時,在研究過程中我們還兼顧了高中必修與選修模塊銜接與初高中銜接的關系以及化學與生物等學科間的滲透和銜接。這些做法為本課題的研究和實踐提供新的視角,將會對今后的深入研究產生積極的影響。 3.1. 銜接教學的教學策略和方法 隨著高中新課程的推進,不少教師意識到化學銜接教學的重要性,也進行了一定的嘗試,但是收效甚微,除了對銜接內容的不了解,銜接內容的選擇不準確,對能力和方法的銜接不重視,銜接基點的不確定外,另一個重要原因是不重視銜接教學的策略和方法,沒有很好注意銜接教學中學生學習策略的指導應用。所以,銜接教學同樣要注意新課程倡導的教師教
16、學方式和學生學習方式的創新,重視學生“自主、合作、探究”的學習方式的研究。要注意創建一種讓學生主動學習、探索求知、充分發揮學生主體作用的教學模式,努力使學生做好發現者和探索者,以學生自主探索學習為中心來組織課堂教學活動。 3.1.1 銜接教學的教學策略 教學策略的涵義 “策略”一詞原指大規模軍事行動的計劃和指揮,是美國學者埃金等較早地將“策略”一詞引入教學領域并進行研究的。自20世紀90年代以來,“教學策略”一詞廣泛應用于教育文獻之中,也是目前教學問題研究中的新熱點之一。 “教學策略”的定義比較復雜,不同的研究者因認識的角度不同而有不同的定義。如
17、0;教學策略是“根據教學任務的特點選擇適當的方法”;教學策略指的是“教師為達成教學目標而有意識地對教學進行計劃、實施、調節,以求得最大教學效能的藝術、技巧或者方法”;教學策略是“具有動態的教學活動緯度和靜態的內容構成緯度”;教學策略是“教師在教學過程中,為達到一定的教學目標而采取的相對系統的行為”;教學策略是“為了實現教學目標,完成教學任務所采用的方法、步驟、媒體和運用組織形式等教學措施構成的綜合性方案”;教學策略是“達到教學目標的手段和方法,或者說是具體教學行為的總和,包括合理選擇和組織各種方法、材料、確定教與學行為程序等”。 綜合上述教學策略的涵義,我們認為,教學策略就是在一定的
18、教學情境中,以一定的教學理論為指導,為了最優化地完成教學目標和適應學生的需要,通過選擇恰當的教學技術而實施教學的措施和程序的組合。 銜接教學的策略 激發化學學習動機的策略 化學學習動機的激發不但能使學習者趨向化學學習,而且可以使他們對化學學習具有敏銳的感應性;它不但可以調動學習者學習化學的主動性、積極性,為完成當前的學習任務創造有利的條件,而且可以使已經形成的化學學習需要被強化,有利于今后的化學學習。在教學過程中,明確地提出學習任務和要求,科學地制訂學習目標;重視發揮實驗在化學學習中的作用,積極參加實踐活動,培養對化學的認識興趣和強烈求知欲;特別是注意滿足學習者的
19、缺失性需要,使學習需要及時地向高層次轉移;培養積極的價值觀、人生觀、世界觀等等,都是培養良好的化學學習動機的重要策略。 問題導引的策略 教學本質是學生在教師有目的、有計劃的指導下,通過學習素材、掌握人類已有知識經驗并獲得智能、情感、意志、思想品德和個性等方面的過程。在自主學習化學的銜接教學結構中,問題導引策略是構建課堂結構的重要支柱。教師把教學內容根據要求轉化為一組面向全體學生的序列性問題,以問題來引發學生的動機與行為。在化學學科中這種序列性的問題可以是教師引導學生依據一定的素材,通過討論、實驗來求得問題的解決,也可以在提出課題后讓學生發現一系列的問題,通過查閱資料、討論、
20、調查和實驗等來解決問題,并在解決問題的過程中,突出探索過程,使整個過程有利于發展學生的化學思維方法,提高學生綜合分析問題的能力。 為認知而活動的策略 以問題來引發學生的學習動機和行為,是促進學生為認知而展開自主探索學習的活動,教師必須能啟發學生發現規律,讓學生在探索、發現中提高,如查閱有關數據、實驗方案、文獻資料、在實驗中發現問題再探索試誤、比較分析、緊張思考等,都是自主學習探索中常見的方式,通過這樣的銜接教學,不僅注意了在教學內容上的銜接,更重要的是同時注重了在能力和方法上的銜接教學,也能使學生在銜接教學中逐漸適應高中的教學方式,優化學習方式,逐漸提高思維能力和解決問題的
21、能力。 個人思考與同伴合作學習探索相結合的策略 個人思考探索是開展同伴合作、小組討論的基礎,開展合作學習的活動不僅是為了認知,還為了培養訓練學生的合作意識和技能。銜接教學中既有學生已知的知識,又有學生知其然而不知所以然的知識,教師適時激發動機,啟發學生問題解決,利用個人思考和同伴合作學習探索來解決問題,可以起到良好的作用。 3.2 針對性的學習策略 教師是意義建構的幫助者、促進者,而不是知識的傳授者與灌輸者。學生是信息加工的主體、是意義的主動建構者,而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸的對象。這也是初高中化學教與學不同
22、層次所在。教與學是不可分隔的整體,學習策略的研究與應用,是幫助學生盡快適應高中化學學習的重要環節。學生的實際情況主要是指學生的年齡特征、現有的知識技能水平、思維發展情況、心理發展水平、學習態度、潛能等。每個學生的實際情況都會有或多或少的差異。實踐表明,考慮學生的差異,接近多數學生的“最近發展區”,并盡可能考慮不同層次學生的需要,在高一化學教學中幫助學生掌握一些針對性的學習策略。 3.2.1 觀察的學習策略 培養良好的觀察習慣和科學的觀察方法是學好化學的重要條件之一。教師要注意指導學生觀察,逐步提高學生的觀察能力。一方面是實驗觀察能力的培養,另一方面要注意引導學生對實驗以外的
23、觀察能力的培養,如觀察圖表、分子結構、模型等從表象的觀察到實質的分析,從現象的觀察到結論的得出,注重過程的體驗,能力的提高,培養學生觀察學習的策略,逐步達到高中學習所具備的觀察能力。 3.2.2 動手的學習策略 積極動手查找資料、進行調查、開展實驗探究等是新課程標準明確規定的、學生必須形成的一種意識和能力,也是科學研究的一種手段。在銜接的教學中,教師可以根據學習內容和學習情境安排學生的調查活動、資料查找、實驗驗證和探究、試題設計等,強化學生的動手意識,培養學生自主學習和問題解決的良好習慣。 3.2.3 思考和總結的學習策略 高中的學習密度大,教師的課堂容
24、量大,規律多,教師應及時給與學生總結的學習策略。在銜接教學中,抓住銜接內容的特點,及時小結,教會學生善于小結、聯系對比,幫助學生養成小結的習慣和技巧,以適應高中的學習。 3.3 能力和方法的銜接研究 分析高一學生學習化學的主要困惑,除了學習內容的不適應外,還存在對高中教師的教學方法的不適應、學習方法的不適應、學習心理的不適應等,如:覺得高中的教學過程容量大、進度快、知識點多,綜合性強;學生不能盡快找出適合自己的學習方法,難以適應和跟上高中緊張的化學學習活動;初中化學學習相對簡單輕松,心理壓力小,高中化學有難度、知識抽象、密度大、進度快,學習緊張和競爭壓力大等等。
25、高中教師也覺得新高一的學生與自己的預期落差很大,這不僅是在對化學知識的掌握程度上、教學內容的理解能力上,更重要的是學習的能力要求、認識問題的視角、對化學學科思想方法的理解及解決問題的能力上。所以,銜接的根本問題是能力和方法的銜接。 實際上,新課程化學課程標準的教學目標更注重于過程和方法的培養,初高中教師只要在學習新課程標準的基礎上,理解初高中教學目標的差異,研究教材中初高中方法和能力要求的預期的差異,采取上下對接的方法和策略,尋找方法和能力的對接點和情境素材,對方法的銜接形成共識,是處理好方法和能力的銜接的途徑之一。 3.3.1新課程三維目標的要求 從新課程所倡導
26、的三維目標即可看出,在高初中教學目標上存在的差異: 在知識與技能方面:初中對“認知目標”的要求為“知道認識理解”,理解層面只包括“了解、看懂、識別、能表示”。而高中在“認知目標”要求上增加了高層次的“應用”,同時“理解”的層面也高于初中,包括了“理解、解釋、說明、判斷、預期、分類、歸納和概述”等,即對學生知識的理解和應用能力的培養提出了更高的要求。 在過程與方法方面:初中要求較低,多為“認識”、“了解”、“感受”、“體驗”、“初步學會”等層次;而高中要求較高且更具體化。例如,要求“能夠發現和提出有探究價值的問題”、“能對自己的化學學習過程進行計劃、反思、評價和調控”、“體驗
27、科學研究的過程,促進學習方式的轉變”,即對過程方法的體驗提出了更高的標準。 在情感態度與價值觀方面:高中化學課程更加關注學生的個性發展和綜合素質的培養。例如,在化學實踐方面,初中只要求學生“在熟悉的生活情景中感受化學的重要性”、“逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題”;而高中更強調通過以化學實驗為主的探究活動,培養學生的創新精神和實踐能力,提高科學素養,培養社會責任感,形成可持續發展的思想等等,這必然對學生的個性發展和實踐能力的培養提出了更高的要求。 所以,根據課標要求,初高中的學生在銜接上必然存在能力和方法上的落差。 3.3.2 方法銜接的對接點示例
28、 根據高初中的教學視角的差異,在學生能力和方法的銜接上列舉以下對接點: 內容一:溶液 初中要求從已有經驗出發,通過熟悉的生活情景感受溶液中化學知識的重要性;了解溶液與日常生活的密切關系,逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題。而高中要求對初中化學的相關內容進行反思,并通過歸納、比較、分析、概括對已有知識與技能進行加工,將溶液放在分散系中進行認識。其次,對溶液中宏觀及微觀分析、定量研究等方面,通過情景著力培養問題意識,形成獨立思考、善于合作的能力。而對于電解質在溶液中的電離問題,也是高初中的方法銜接的基點之一。 認識飽和溶液是在一定條件下建立的動
29、態平衡 要建立用動態的和辯證的思想方法理解初中教材中的一些概念的建立和表述方法,如溶液飽和與不飽和的問題、溶解度的概念等,為什么要強調“一定的溫度”和“一定量的溶劑”對溶液中某種溶質的飽和與不飽和的影響,初中有的教輔用書中描述“在一定的溫度和一定量的容劑里,不能再溶解某種溶質的溶液叫做這種溶質的飽和溶液”是不準確的,忽視了飽和溶液是在一定條件下建立的動態平衡,這時溶解和結晶建立了動態平衡,所以有的教科書上強調“在一定溫度下”、“在一定量的溶劑里”、“某種溶質溶解的量不再變化”、“這種溶質”、“飽和溶液”;對飽和溶液,要強調是某種溶質的飽和溶液,對其他溶質,還可繼續溶解,則不是飽和溶液
30、。將宏觀的物質溶解的量和微觀的溶解平衡聯系起來,用動態的和辯證的思想方法觀察事物,為深入學習化學反應原理奠定基礎。 通過溶解度對定量分析有進一步認識 在條件的動態的飽和溶液概念的基礎上,建立固體溶解度的概念,理解影響固體溶解度的因素,認識定量分析物質變化時往往需要綜合分析多種因素,以及各因素之間的關系。理解并初步學會有關固體溶解度的基本計算,特別是對條件改變后的變量運算有初步的認識。 完善對溶解度概念的認識 通過固體溶解度、氣體溶解度的概念、表示方法及影響因素的對比及應用,對溶解度的概念有一個比較完整的認識。使學生知道,溶液的形成其溶劑可以是水,也可以是
31、非水溶劑。固態物質的溶解度可以這樣表述:在一定溫度下,某固態物質在一定量的溶劑里達到飽和狀態時所溶解的量,叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。上述溶解度的表述方法中,強調“在一定溫度下”、“某固態物質”、“一定量的溶劑里”、“達到飽和狀態”初中都會一再強調,而對“溶解的量”,初中化學中則是以每100 g溶劑中溶解的溶質的質量來表述的,如在20 時,100 g水里最多能溶解36 g氯化鈉(這時溶液達到飽和狀態),就說在20 時,氯化鈉在水里的溶解度是36 g。實際上,到高中以及在實際生產中,溶解度里溶質的量可以“物質的量”等來表示,而不一定是以質量,一定量的溶劑也可以是以體積等來表示等等。氣態物質
32、的溶解度的應用也十分廣泛,氣態物質的溶解度的表述,可以引導學生從影響氣體的體積的因素等方面分析得出,其應用可以進一步擴展。這里一定要培養學生發展的觀點,開放的思維方式。 初步學習進行定量實驗的方法 通過測定硝酸鉀溶解度的實驗,學習定量實驗的設計、操作等技能與方法。從感悟定量實驗過程中的數據采集的方法,到理解原理與方法。從學會列表、作圖等數據記錄與分析,到領會應用數據處理、圖表分析等基本方法。上升到習慣于從定性到定量的分析、思維方式,設計定量實驗中數據采集方法和數據處理方法及其誤差分析。 理解定量分析溶液組成的原理 通過溶質的質量分數認識定量分析溶液組成的
33、方法,并掌握基礎的計算技能與實驗操作技能;通過溶液的pH認識定量分析溶液中部分離子濃度的方法。為物質的量濃度及其運算打下基礎。 對溶液中能量變化有初步的認識 通過溶解時的熱量變化和中和反應時的熱量變化,認識溶解和化學反應中發生的能量變化。為化學必修2中要求的“主題2 化學反應與能量”的學習奠定基礎。 從微觀角度,認識酸、堿、鹽溶液的形成及相關的化學知識及原理 通過酸、堿、鹽的電離過程,知道并應用溶液中的電荷守恒、質子守恒等,為認識電解質和非電解質、從電離的角度研究強電解質與弱電解質打基礎。并學會分析常見離子在溶液中能否共存,以及典型離子的鑒別方法與原理。
34、 內容二:化學計算 化學計算引導學生從量的方面認識物質間的相互關系及其變化規律,使學生對物理或化學反應的定性描述和認識過渡到定量的分析和推理,從而加強和深化對概念的理解,進一步認識和掌握元素和化合物的性質及變化規律。 初中化學計算要求學生能利用化學式進行相關的計算,能初步利用化學方程式進行簡單的計算,能進行有關溶液方面的簡單計算。 高中化學計算側重于體現化學作為一門成熟自然科學的特點,注重對學生的思維品質和技能的培養,發展定量分析和研究問題的能力,在物質濃度的計算、含雜質的計算、過量計算、多步反應的計算、物質結構的計算、反應熱量變化的計算等方面均有較高的
35、要求。初中化學中對差量法、守恒法、極值法、平均值法等均不作具體要求,實際上,學生對這些思想方法存在較大缺失。學生的計算能力和方法存在較大的差異,根據教學實際和課標要求,需要從以下內容出發注重進行思維和方法的銜接。 知識鏈接 1化學計算所涉及的內容及類型 學習情景素材 (1)含雜質的計算
36、0; 化學式;化學方程式 (2)溶液方面的計算 溶液的稀釋;溶解度;化學方程式 (3)應用型、表格型
37、、圖像型的計算 實際應用;數據表格;圖形圖像 (4)實驗型的計算 實驗與探究 2化學計算的基本方法 守恒法 初中化學中常用的“守恒”包括元素守恒、質量守
38、恒、化合價守恒、溶質守恒、溶質質量分數守恒、關系量守恒和變量守恒等。高中則將守恒簡單理解成變化前后某一量保持不變或相等,可巧用關系式或設未知數列方程解題。守恒既可以是氧化還原反應中的得失電子守恒,也可以是物質溶于水(常為酸、堿、鹽)后所得溶液中陰陽離子所帶正負電荷總數守恒,還可以是化學反應前后物質的總質量守恒,某一元素的質量守恒,同一元素的原子守恒等等。 一般來說,化學反應前后元素質量守恒,同一元素的原子數目守恒,常常可以用關系式來解,特別是多個反應同時發生的繁雜題目。而溶液中陰陽離子所帶正負電荷總數守恒問題、化學反應前后各物質總質量相等問題一般可以通過設未知數,借助等量關系列出方程
39、而解題。 差量法 差量法是增量法和減量法的統稱。這是根據化學方程式,應用反應和生成物的質量差或其他量差與反應物和生成物成正比例關系列式求解的一種方法,實質上仍是比例法。 根據化學方程式,利用化學變化前后物質的質量差與方程式中任何量之間存在著比例關系,以差量做為解題的突破口。 極值法 這種方法就是從問題的極端去思考,求出極值后確定某一區間,利用這一區間去推理、判斷,使問題得到解決。運用這種方法解決問題時往往需要結合不等式法、平均值法。 均值法 均值法是平均值法的簡稱,它由數學中的平均值的概念引申而來。亦即兩個不相等的量的平均值
40、比大的一個量小,比小的一個量來得大;或已知一個量比它們的平均值小,則另一個量必大于平均值,反之則小于平均值。 用均值法解題一般可分成三步:第一步,將原混合物看成是“主要物質”的純凈物來求出其對應的量(如金屬制得H2的多少);第二步,與平均值進行比較;第三步,用第二步比較的結果,判斷另一量的可能情況(大于還是小于平均值),而得出最終結論。 可用均值法的題目往往可以用極端假設法來解散題,它們之間有一定的相似之處。 討論法 需要運用討論法來解答的計算題, 往往在題中含有不確定的因素,答案也往往不是唯一的,解題時需要對不確定的因素的每一種可能情況進行討論。
41、60;關系式法 關系式法是解答化學計算題的常用方法。用于化學計算的關系式,有的可以通過讀題直接得出,有的則需對題給信息進行分析加工后提煉得出。由于化學式、化學方程式的計算常常可以轉化為關系式計算,因此,關系式法常常與元素守恒、質量守恒定律等規律聯合作用。 關系式法解題的關鍵是從數學和化學反應的實質等方面入手,設法確定有關物質間量的關系式或其代數式。此類題涉及到的方程式不止一個,可以利用各化學方程式中反應物和生成物之間量的關系,寫出關系式,達到快速解題的目的。 內容三:化學思想方法和科學方法 在銜接教學中,有必要對化
42、學思想方法和科學方法進行指導,如 定性與定量 定性與定量是化學上常用的兩種思想方法,是從兩個不同的角度來思考問題的。用定性的思想方法可以直接地判斷、推理出一定存在的情況或具有的屬性;而用定量的思想方法可以通過數據的比較,對可能存在的情況或說法和不定的屬性作進一步闡述或論證。 定性、定量的思想方法可以單獨使用,也可以合起來一起使用。 量變和質變 量變和質變是兩個相互依存的過程,通過量的積累最終才會導致質的變化。量變是質變的前提,質變是量變的最終結果,兩者在一個變化中往往是同時存在的。 在化學變化中,量變是指一種物質過量,而另一種物質逐漸
43、增加來與該物質反應,當兩物質恰好完全反應時,就發生了質的變化。 現象與結論 現象是人們能夠直接感知的表象,具有直觀性。物質變化前后的顏色、狀態、氣味、外形,變化過程、中發光、放熱、變色、生成氣體、出現沉淀等都屬于現象的范疇。結論是人們通過現象的分析,從中提煉出的事物實質,如,氧氣具有助燃性,氫氣具有可燃性等。學習化學的過程中,我們不僅要能區分出現象與結論,還要有能夠通過現象分析得出科學結論的思想方法。 宏觀與微觀 宏觀與微觀是認識客觀事物兩種常見的角度。對于物質的組成,從宏觀的角度看:物質由元素組成;從微觀的角度看,物質由分子、原子或離子構成。對于質量守
44、恒定律而言,從宏觀的角度看:化學變化前后物質的總質量、元素的種類和質量不變;從微觀的角度看:化學變化前后原子的種類、數目、質量不變。宏觀與微觀的思想方法可用于化學概念理解、物質組成描述、物質推斷、物質鑒別等多個方面。 化歸與轉化 所謂化歸,是指將看似不同的幾類問題歸結為同一種問題,并運用相似的思維方法加以解決的一種思想方法。所謂轉化,是指將某類問題的解決思路轉化成另一類問題的思考方法,從而給問題解決帶來便利的思想方法。化歸與轉化的思常常用于解決化學計算等幾類問題。 思想方法的培養和學生能力的提高不是一蹴而就的,在能力和方法的銜接處理上,建議將集中時間上銜接的知識內
45、容和漸進性的、滲透性的思路和方法的銜接結合起來,根據學生的實際情況,想方設法搞好能力和方法的銜接教學等。 3.4 教學內容和要求的銜接 初高中銜接教學脫節的主要原因有二:一是高中教師不了解初中的課程標準要求,還是以自己對原教材教學的經驗組織教學,造成教學內容的不銜接;二是部分初中教師對新課標課程三維目標和內容標準的吃不透,片面地理解新課程理念,認為新課程理念就是不需要形成概念,不需要思維能力的發展,致使初中化學很多公開課只注意師生、生生活動的表面形式和熱鬧程度,丟棄了該堂課學生應該掌握的基本知識、基本技能和方法的形成要求,忽視了對基本知識和基本技能的要求,忽視了對學生過程與
46、方法的培養,忽視了最基本的化學基本概念和思想方法的形成,更談不上在應用中不斷加深理解。學生科學素養的培養,是追求真正意義上的科學探究和問題解決,在此過程中追求對學生情感態度和價值觀的培養。在初中化學階段,思維能力的表現,就是要在掌握基礎知識和基本技能的基礎上調動化學學科的有關思想方法來解決問題。“雙基”的缺陷對于解決問題而言是致命的,是思維能力不強的主要成因,也是提升問題解決能力的最主要障礙。另一方面,高一教師很多是從高三循環教學到高一任教,教學要求相對較高,力求一步到位,對高中必修課程標準中的內容標準吃不透,對高中各模塊的功能和銜接吃不透,造成初高中教學中的銜接落差較大。這些問題是比較普遍地
47、存在的。例如,高一化學的教學中,根據課程標準要求,高中化學必修“主題1認識化學科學”中的內容標準“認識摩爾是物質的量的基本單位,能用于進行簡單的化學計算,體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用”的教學中,學生對物質的量的認識、對阿伏加德羅常數的涵義的了解比較困難。特別是學生很難理解為什么“國際上規定,1mol粒子集體所含的粒子數與0.012 kg12C 中所含的碳原子數相同,約為6.02×1023,把6.02×1023mol1叫做阿伏加德羅常數”中,要以“0.012 kg12C”為標準。高中教師要花較大的力氣去講解這個問題,收效甚微。主要是初中課程標準只要求“利用相對
48、原子質量、相對分子質量進行物質組成的計算”,對相對原子質量的概念不做要求。高中教師只知道初中教材中有相對原子質量,而不一定了解課標要求和教學實際,不知道學生問題出在哪里,沒有作及時的銜接教學。又如“主題3 常見無機物及其應用”中,課標內容標準為“知道酸、堿、鹽在溶液中能發生電離,通過實驗事實認識離子反應及其發生的條件”,學生的學習難度也較大,初中酸、堿、鹽的概念已不需要從電離的角度去認識,酸、堿的通性也不做要求,教材上雖然設計了幾種常見物質的導電性實驗及結論,分析解釋酸溶液、堿溶液具有相似性質的原因,但是,由于中考考得較少,有的初中教師片面的認為新課程酸、堿、鹽的概念已不從電離的角度去定義,就
49、不再研究教材,不再從酸、堿在水中離解的角度去幫助學生理解、分析解釋酸溶液、堿溶液具有相似性質的原因。學生的思想方法存在缺陷,高中教師也不了解初中教學的深度,不能及時在知識和思想方法上銜接,造成學生到高中不能從本質上認識離子反應及其發生的條件,再加上有的教師在講解這部分知識時力求一步到位,要求偏高,把弱電解質的知識(弱電解質的電離及相關知識在選修模塊化學反應原理中學習)也放到這里進行補充,一些較復雜的離子方程式也要求學生寫,學生的學習積極性受到嚴重打擊,感到高中化學難學,到高二時就放棄選修化學課程。 本課題運用比較與案例的方法,對初高中化學銜接教學的內容和要求進行了比較全面的研究,形成
50、了在知識層面銜接研究的一般方法。即對于初高中化學課程的銜接研究,就是要在充分研究必修與選修課程的內容標準的基礎上,進行初高中課標內容標準的研究并確定銜接的知識內容。 例如,高一化學新課程必修模塊的學習是建立在初中化學課程的五個主題的學習基礎上的發展,可以通過研究課標要求,用轉化的觀念來研究銜接。 義務教育化學新課程標準中最大的變化是在化學課程內容的設置上打破了傳統的以學科知識為體系的方式,在全面反映化學學科特點的基礎上,重視科學、技術與社會的密切聯系,確定了“科學探究” 、“身邊的化學物質”、“物質構成的奧秘”“、物質的化學變化”、“化學與社會發展”五個主題內容的課程內容標
51、準。內容標準是標準的重要組成部分,以上每個主題都反映了對科學、技術、社會的不同視角,都反映了一個核心觀念。這給我們習慣于從學科體系來授課的中學教師帶來了新的課題,實際上這五個主題之間隱含著一條線索,即引導學生通過科學探究的方式,從身邊的化學物質人手學習有關物質構成和變化的知識,然后應用所學化學知識解決社會實際問題。特別是義務教育化學新課程標準中對元素化合物知識的處理,突破傳統的學科知識體系,不再追求從結構、性質、制法、用途等方面系統地學習和研究有關的物質,而是從學生已有的生活經驗出發,引導學生學習身邊常見的物質,將物質性質的學習融人有關的社會現象和解決具體的社會問題當中,充分體現其社會應用性,
52、如在能源部分學習氫氣的性質、在空氣中了解二氧化碳的性質、從材料的角度認識金屬的性質,等等。采用這種處理方式,有利于引導學生從綜合的觀點去學習和認識有關的物質,通過對物質性質的學習加深對社會生活問題的認識,并做出思考和決策,使學生直接體會到所學知識的價值,避免機械孤立地學習和記憶有關物質的知識,有利于激發學生學習化學的興趣。 而高中新課程必修模塊是為學生的個性發展和學生的持續發展打好基礎,對于選修模塊來說,必修模塊是各個選修模塊的共同基礎。如化學反應相關知識:初中要求學生知道,化學反應過程中會發生物質變化、物質變化的實質是原子的重新組合;而必修的內容標準為,化學反應過程中會發生能量變化
53、、物質變化和能量變化的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成、化學反應的快慢和限度(感性認識)、化學能與熱能的轉化(定性分析)、化學能與電能的轉化(感性認識);選修則上升到要求化學反應的方向、化學反應的快慢和限度(理性分析)、化學與熱能的轉化(定量計算)、化學能與電能的相互轉化(理性分析)等。做好高初中學段的銜接,也必須建立在整個初高中新課程的基礎之上,建立在轉化觀的引導建構之上。以下有關轉化觀的引導建構的圖示,就很清楚地說明了編寫的脈絡: 由此圖示就可以看出,從整體上體現了新教材模塊之間的相互關聯,建立在轉化的基礎上。必修1明顯重在“物質轉化”(以第二、三、四章“化學物質
54、及其變化”、“金屬及其化合物”、“非金屬及其化合物”為線索組織、整合學習內容);而必修2則以“能量轉化”為主線貫穿始終(從第一章的“化學鍵”到第二章化學反應與能量,再到第四章資源的開發和利用);最后上升到選修4化學原理中的動力學和熱力學的初步知識。 在具體內容標準的銜接和需要補充的知識上,主要注意以下幾個方面: 內容一:物質的分類及其性質 初中化學對物質的分類主要是一種限于物質成分是否單一或組成元素有什么不同而進行的表面形式上的分類,便于學生初步認識化學物質,如把元素分為金屬元素和非金屬元素,把化合物分為酸、堿、鹽、氧化物等;高中化學則更側重于根據物質的組成和性質
55、對物質進行分類,同時,因為分類是人們最熟悉、也是最方便的工作方法之一,使學生在學習分類的過程中,感受和掌握學習的方法,認識到分類法是一種行之有效、簡單易行的科學方法。如:人教版教材介紹的樹狀分類法和交叉分類法等。因此,我們在高中看待物質的類別時要注意多尺度,站在更高的角度去審視問題,同時注意補充初中未介紹的知識。 初高中知識要求比較 初中高中 酸只介紹常見幾個酸是“強酸”還是“弱酸”,不從電離的角度講解酸、堿的概念根據電離理論(電離程度)理解“強酸”、“弱酸”的概念不涉及酸的氧化性從H的氧化性感受非氧化性酸,從硝酸、濃硫酸感受氧
56、化性酸堿主要只涉及常見的幾個強堿。不從電離的角度講解堿的概念。不介紹弱堿,但簡單介紹銨根離子的檢驗方法根據電離理論(電離程度)理解“強堿”、“弱堿”的概念鹽主要依據酸跟堿是否完全被中和分類,不介紹酸式鹽和堿式鹽的概念。但學生會遇到堿式碳酸銅這種物質電解質溶液中,主要考慮鹽類的水解等,依據鹽所對應的酸、堿的電離能力分類氧化物從能否跟酸(堿)反應生成鹽和水分類還涉及過氧化物和兩性氧化物的重要性質 物質的分類初高中在教學內容的要求上本來就有脫節的現象,加上初中新課程對于酸、堿、鹽的各種分類要求的降低,建議補充以下內容進行銜接。 知識
57、鏈接 (一)分類體系 (二)各類無機物的分類 1酸 電離出的陽離子全部是氫離子的化合物叫做酸。 (1)依據組成中是否含有氧元素 (2)依據電離出氫離子的數目
58、; (3)依據溶解性 (4)依據電離能力 (5)依據酸根離子的氧化性 (提示:氧化性酸與酸的氧化性是有區別的。) 2堿 電離出的陰離子全部是氫氧根離子的化合物叫做堿。 (1)依據電離出氫氧根離子的數目
59、60; (2)依據溶解性 (3)依據電離出氫氧根離子的能力 3鹽 (1)依據酸跟堿是否完全被中和 (2)依據鹽所對應的酸、堿的電離能力 (3)其他 4氧化物 (1)
60、0; 不成鹽氧化物:不跟酸或堿反應生成相應鹽(如:NO、CO) (2)成鹽氧化物 (提示:金屬氧化物不一定是堿性氧化物;堿性氧化物一定是金屬氧化物。非金屬氧化物不一定是酸性氧化物;酸性氧化物也不一定是非金屬氧化物。) 5氫化物 (1)氣態氫化物:氣態、共價化合物、氫為正價(如HCl、H2S、NH3) (2)固態氫化物:固態、常見的為離子化合物、氫為負價(如NaH、CaH2)
61、60; 6單質 內容二:酸堿鹽的相互轉化 初中化學中,酸、堿、鹽等無機物的相互轉化是學習的重點之一,這部分內容在初中主要表現為物質種類多、化學反應多、必須記憶的多、實際運用的多、題型變化多。而它恰恰又是認識和進一步研究各類物質發生化學變化的基礎,是高中化學元素化合物部分的基石。新課程中,由于對酸、堿、鹽等的概念的弱化,對物質在水中的電離知識和能力要求的降低,對習慣于把初中化學知識在通曉一些基本概念的前提下,理解其反應的規律,加強實際運用,在運用中理解其重要意義的教學來說產生了一定的困難。有的老師片面理解新課程的要求,沒有理解新課程要求的引導學生通過科學探究的方式,
62、從身邊的化學物質人手學習有關物質構成和變化的知識,然后應用所學化學知識解決社會實際問題;沒有認真研究和處理化學教材,沒有做到全面理解其內容,在學和教中,體現教材的內在特征,分析并設計落實學習重點、難點和關鍵的教學綱要。有的教師片面追求知識的記憶,忽視過程、方法和能力。而高中化學除了要積累更多的元素、化合物知識外,還要做到敞開思維,勇于接受一個個可能與自己原有知識發生沖突的事實,如在初中復分解反應發生的條件之一是“要有水生成”,到高中則要擴展為“有弱電解質生成”,換句話就是不一定要有水生成,也能發生復分解反應等等。 初高中知識要求比較 初中高中酸石蕊遇酸變紅、活潑金屬與酸反應
63、放出氫氣鈉與水、鋁與強堿反應也會放出氫氣; 活潑金屬與硝酸反應主要不生成氫氣; 鐵、鋁與濃硫酸(濃硝酸)常溫下鈍化,加熱生成SO2(NO2)等鹽酸、硫酸、硝酸三大強酸高氯酸酸性更強不要求酸的通性石蕊遇濃硝酸先變紅后褪色堿堿跟與酸反應生成鹽和水 不要求堿的通性氫氧化鋁既能跟強酸反應生成鹽和水,也能跟強堿反應生成鹽和水鹽金屬活動性順序表中,排在前面的金屬能夠把后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來鈉能從鹽溶液中置換出氫氣,非水狀況下的置換反應,電化學反應;很少從初中的四個基本反應類型去看反應,主要從氧化還原反應的角度去分析。金屬活動性比較非金屬氟、氯、溴、碘的氧化性比較氧化物金屬氧化物跟酸反應生成鹽和水氧化鋁既能跟強酸反應生成鹽和水,也能跟強堿反應生
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