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導語:在高中化學學習經(jīng)驗總結(jié)的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:學生發(fā)展核心素養(yǎng);科學素養(yǎng);高中化學核心素養(yǎng)
文章編號:1005C6629(2017)2C0003C05 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
根據(jù)教育部《關(guān)于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》而的《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》,從文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會參與三個方面,明確了中國學生應具備的、能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。學生發(fā)展核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要學科教育的共性貢獻與個性貢獻,認識和發(fā)揮高中化學課程教育對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的貢獻,就必須研究和分析高中化學核心素養(yǎng)的建構(gòu)視角。
1 從學生發(fā)展核心素養(yǎng)建構(gòu)高中化學核心素養(yǎng)
學生發(fā)展核心素養(yǎng)涉及文化學習領(lǐng)域、個體自我發(fā)展領(lǐng)域和社會參與互動領(lǐng)域,反映了個體與自我、社會和文化的關(guān)系。學生發(fā)展核心素養(yǎng)是所有學生應具有的最關(guān)鍵、最必要的共同素養(yǎng),是每個個體都必須獲得的不可或缺的素養(yǎng)。學生發(fā)展核心素養(yǎng)的形成,能使學生成為更為健全的個體,能夠更好地適應未來社會的發(fā)展變化,為終生學習和發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),并為社會健全和良好發(fā)展做出貢獻。學生發(fā)展核心素養(yǎng)指向?qū)Α芭囵B(yǎng)什么樣的人”問題的回答,與《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》提出的“促進人的全面發(fā)展、適應社會需要”的教育質(zhì)量根本標準相一致[1]。
化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應用的一門基礎(chǔ)學科,化學不僅與經(jīng)濟發(fā)展、社會文明關(guān)系密切,也是材料科學、生命科學、環(huán)境科學、能源科學和信息科學等現(xiàn)代科學技術(shù)的重要基礎(chǔ),化學在促進人類文明可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著日益重要的作用。普通高中化學課程是與九年義務教育《化學》或《科學》相銜接的基礎(chǔ)教育課程,不僅對科學文化的傳承和高素質(zhì)人才的培養(yǎng)具有不可替代的作用,更重要的是高中化學課程是落實立德樹人根本任務、促進學生發(fā)展核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體。
表1中分析了高中化學課程對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的貢獻,從中可以清晰地看出:高中化學課程對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展具有不可替代的作用,其中既有與其他學科教育對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的相同貢獻,也有其自身的特殊貢獻。
在化學科學發(fā)展的歷史進程中,化學領(lǐng)域的每一個重大的理論進展、每一個重要的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明,都是基于實驗研究或經(jīng)過實驗事實檢驗的,尊重事實和證據(jù)、基于證據(jù)推理形成結(jié)論,從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相系的視角表征物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),從變化與平衡相統(tǒng)一的視角揭示物質(zhì)變化的規(guī)律,是化學科學重要的科學研究視角和思維方式;創(chuàng)造和識別物質(zhì)是化學科學的重要特征,化學發(fā)展的歷史從本質(zhì)上說就是一部不斷創(chuàng)新的歷史,創(chuàng)新是化學科學發(fā)展的重要動力源泉之一,也是化學學術(shù)共同體的思維品質(zhì);化學科學發(fā)展的成果是人類智慧的結(jié)晶,是人類在創(chuàng)造之路上不畏艱險、百折不回、勇于實踐創(chuàng)新的結(jié)果,化學科學帶給我們的不僅是一種知識的進化和思維的啟發(fā),還有一種力量的支撐、精神的鞭策和創(chuàng)造的信念。讓高中生像化學家那樣學習和探究化學科學的原理和方法,像化學家那樣用辯證的、歷史的和發(fā)展的觀點分析和解決問題,一定能發(fā)展學生的思維品質(zhì)。
化學科學的任務之一是致力于探明物質(zhì)世界的規(guī)律,這不僅是化學學術(shù)共同體堅持實事求是的科學精神、獨立思考和勤于探索、敢于質(zhì)疑和批判的結(jié)果,也是化學學術(shù)共同體在國際視域下對話與交流、爭論與合作的過程中不斷創(chuàng)新發(fā)展的結(jié)果,同樣是化學學術(shù)共同體中的不同研究方法、不同觀念和不同學術(shù)理論包容發(fā)展的結(jié)果。讓學生像化學家那樣探究和學習化學,能幫助學生發(fā)展批判質(zhì)疑的思想品質(zhì),拓展國際視野,尊重世界多元文化的多樣性,具有團隊意識和互助精神。
源于人類生活、服務于人類生活的化學,與人類的生活息息相關(guān)、密不可分,化學科學的發(fā)展促進著人類物質(zhì)和精神文明的進步。運用化學原理和化學技術(shù),解釋生活中的化學現(xiàn)象,解決生活中的化學問題,提高人類生存質(zhì)量和生活質(zhì)量,是化學科學對人類的重要貢獻之一。學生從生活和生產(chǎn)實際中探究和學習化學,既是運用化學原理、觀念和方法解釋生活中的化學現(xiàn)象和解決生活中與化學相關(guān)的問題的過程,也是形成解決未來生活中可能面臨的陌生、復雜甚至不可預測的問題的能力的過程。
恩格斯曾經(jīng)說過,“化學既是關(guān)于自然的科學,又是關(guān)于人的科學。在當代科學的發(fā)展趨勢中,它們正在走向統(tǒng)一。因此,化學不僅僅是認識生命與進化的手段,也是人類生存和獲得解放的手段”?;瘜W學科發(fā)展過程中處處充滿的人文情懷和審美情趣,同樣發(fā)展著學生的“人文底蘊”。當今,人類的生活已經(jīng)被合成材料、合成藥物、農(nóng)化產(chǎn)品等20世紀最重要的發(fā)明所包圍,今天及未來都要靠化學來支撐,沒有化學的世界是難以想象的,正如美國有機化學家、有機合成之父伍德沃德所說,“在上帝創(chuàng)造的自然界旁邊,化學家又創(chuàng)造了另一個世界”。即使在人類社會面臨人口增長、能源資源匱乏、環(huán)境污染等挑戰(zhàn)的今天,這些問題的解決方法和手段絕對離不開化學。化學已經(jīng)并正在作出不可替代的重要貢獻,在應對21世紀人類共同面臨的挑戰(zhàn)中依然肩負重任。讓學生像化學家那樣探究和學習化學,不僅能夠促進學生成為自然界的創(chuàng)造者、合理利用者和改造者,而且能夠使學生成為自然界的友好保護者和綠色化學理念的踐行者,實現(xiàn)人類與自然和諧相處和人與自然、社會的可持續(xù)發(fā)展。
由上述分析可知,提升學生發(fā)展核心素養(yǎng)需要讓學生學習化學課程。一是化學課程能服務于發(fā)展學生的“文化基礎(chǔ)”方面的核心素養(yǎng):讓學生了解化學知識、原理和觀念,并運用所習得的化學觀念和思想解決生活中與化學相關(guān)的問題;能讓學生形成“尊重事實和證據(jù)并基于證據(jù)推理形成結(jié)論、從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相聯(lián)系的視角表征物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、從變化與平衡相統(tǒng)一的視角揭示物質(zhì)變化的規(guī)律”等化學特征思維方式;能讓學生從化學科學的發(fā)展進程中,形成并發(fā)展批判質(zhì)疑的思維品質(zhì)和創(chuàng)新意識。二是化學課程能服務于發(fā)展學生的“自主發(fā)展”方面的核心素養(yǎng):讓學生學習源于人類生活服務于人類的化學,認識化學科學發(fā)展對人類生活的貢獻和作用,以提高學生的生存和生活質(zhì)量,激發(fā)學生濃厚的學習興趣和強烈的崇尚科學的志向;讓學生像化學家們那樣學習和探究化學,不僅學習化學知識,還體驗探究過程和方法,掌握科學學習方法,初步形成終身學習的意識和能力。三是化學課程能服務于發(fā)展學生的“社會參與”方面的核心素養(yǎng):讓學生像化學家們那樣學習和探究化學,學會對話與交流、合作與分享,發(fā)展團隊精神和合作意識;讓學生通過綠色化學理念、STSE相關(guān)內(nèi)容的學習,形成低碳節(jié)能的生活習慣,發(fā)展應用化學技術(shù)解決實際問題的操作技能和能力;讓學生通過化學成果對當下和未來社會所作貢獻和產(chǎn)生的風險的認識,形成社會責任感和可持續(xù)發(fā)展的觀念;讓學生通過食品安全、危險化學品的使用和環(huán)境保護等法律法規(guī)的學習,形成遵紀守法的行為規(guī)范。
2 從科學素養(yǎng)建構(gòu)高中化學核心素養(yǎng)
化學是自然科學領(lǐng)域的一門重要基礎(chǔ)學科,化學核心素養(yǎng)必然是科學素養(yǎng)的重要組成部分。根據(jù)科學素養(yǎng)的內(nèi)涵確定化學核心素養(yǎng),是化學核心素養(yǎng)建構(gòu)的重要視角之一。
通常認為,科學是一種知識體系、研究過程和社會建制。科學是人運用實證、理性等方法,就自然以及社會乃至人本身進行研究所獲取的知識的體系化結(jié)果[2]。雖然人們對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的認識還沒有完全統(tǒng)一(見表2),但分析比較不同國際組織和學者對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的共同要素,不難發(fā)現(xiàn),化學核心素養(yǎng)包含化學知識與觀念、化學思維與方法、科學探究與實踐、科學精神與責任。
化學知識與觀念是人類在科學實踐中認識物質(zhì)世界及其變化過程所形成的知識體系和經(jīng)驗總結(jié),是化學學術(shù)共同體通過科學探究,運用科學思維與方法,從分子層次對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能和轉(zhuǎn)化規(guī)律等進行研究所形成的化學核心概念和學科觀念。通過高中化學課程學習,學生能建立構(gòu)成物質(zhì)是客觀存在的、物質(zhì)是由元素組成和微粒構(gòu)成,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì),物質(zhì)的轉(zhuǎn)化是有條件的、轉(zhuǎn)化過程中遵循質(zhì)量和能量守恒等化學學科核心觀念。
化學思維與方法是人類化學探索活動中對感性認識材料進行加工處理并形成科學結(jié)論的思維方式與途徑,是學生順利學習化學知識和解決化學問題過程中所應用的具有化學學科特質(zhì)的思維視角和方式。在高中化學學習和化學問題解決中,學生能夠結(jié)合生活經(jīng)驗,通過觀察和實驗獲取物質(zhì)及其變化的感性認識,運用分析與綜合、歸納與演繹、抽象與概括、假設(shè)與建模等方法形成理性認識;能夠通過實驗等方法獲取檢驗科學結(jié)論的證據(jù),并基于證據(jù)進行推理;能根據(jù)物質(zhì)的組成元素、構(gòu)成微粒及微粒間作用力的差異對物質(zhì)進行分類,能從宏觀、微觀相結(jié)合的視角對物質(zhì)及其變化進行化學符號等形式的表征。
科學探究與實踐是人類在認識自然界的過程中,獲取證據(jù)、建構(gòu)解釋的各種活動和方式,所有科學研究成果都是科學探究與實踐活動的結(jié)晶,科學探究與實踐也是學生學習化學、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的重要活動方式。通過高中化學課程學習,學生能認識科學探究與實驗在化學研究和學習中的作用,能在化學實驗與探究中有效地與同伴合作和交流;掌握物質(zhì)合成、分離和提純、組成檢驗和測定、性質(zhì)和應用等化學實驗的方法和技能,能設(shè)計和實施簡單的實驗方案,能對觀測的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)做出合理的解釋;具有將化學研究成果應用于生產(chǎn)和生活實際的意識,能運用科學探究的方法解決或解釋生活中與化學相關(guān)的簡單實際問題。
科學態(tài)度與價值觀是人類在科學發(fā)展過程中形成的對自然、科學實踐、科學技術(shù)與社會關(guān)系的整體認識,是人類活動的道德精神和價值取向在科學研究和實踐中的體現(xiàn)。通過高中化學課程學習,學生能保持對物質(zhì)及其變化的好奇和探究欲望,具有積極地探索科學問題的熱情;理解化學科學的人文內(nèi)涵,贊賞化學科學對提高人類生活質(zhì)量和促進人類社會發(fā)展的作用,能用變化和發(fā)展的觀念看待化學科學;能初步形成對科學、技術(shù)、環(huán)境與社會的相互關(guān)系的正確認識,尊重生命、關(guān)愛自然、崇尚科學,具有用科學倫理道德權(quán)衡化學技術(shù)成果運用于實踐的利弊的意識。
3 從化學科學建構(gòu)高中化學核心素養(yǎng)
建構(gòu)化學核心素養(yǎng)必須明白什么是化學。我國著名化學家徐光憲先生是這樣定義化學的:化學是用Z方法研究X對象的Y內(nèi)容以達到W目的的科學。具體地說,化學是用實驗、理論和計算機模擬的方法研究原子、分子片、結(jié)構(gòu)單元、分子、高分子、原子分子團簇、原子分子的激發(fā)態(tài)、過渡態(tài)、吸附態(tài)、超分子、生物大分子、分子和原子的各種不同維數(shù)、不同尺度、不同復雜程度的聚集態(tài)和組裝態(tài),直到分子材料、分子器件和分子機器的合成和反應,制備、剪裁和組裝,分離和分析,結(jié)構(gòu)和構(gòu)象,粒度和形貌,物理和化學性能,生理和生物活性及其輸運和調(diào)控的作用機制,以及上述各方面的規(guī)律、相互關(guān)系和應用的自然科學[3],化學的目的和其他科學技術(shù)一樣是認識世界和改造世界,但現(xiàn)在應該增加一個“保護世界”。
首先,從本體論的視角看化學可回答化學是什么的問題?;瘜W是探索物質(zhì)的科學,致力于揭示客觀存在的物質(zhì)的本來面貌,包括物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、微粒的相互作用、聚集狀態(tài)等;致力于揭示物質(zhì)通過化學變化轉(zhuǎn)化為新物質(zhì)的規(guī)律,包括物質(zhì)轉(zhuǎn)化條件,轉(zhuǎn)化過程中的質(zhì)量和能量的守恒,轉(zhuǎn)化過程的方向、速度和限度等。
其次,從認識論的視角看化學可回答化學是如何研究和認識物質(zhì)的問題?;瘜W科學發(fā)展的歷程說明,化學通過觀察和實驗獲得對物質(zhì)及其變化的感性經(jīng)驗,再從宏觀與微觀相聯(lián)系、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系的視角,通過分類比較、分析綜合、歸納概括、抽象推理、假設(shè)、建模等科學思維方法,形成對物質(zhì)本質(zhì)及其變化規(guī)律的認識,并將新的認識通過實驗進行檢驗?;瘜W對物質(zhì)的認識和研究,需要化學相關(guān)學科和技術(shù)的交叉、融合和滲透,需要團體和國際間的合作和共同發(fā)展。
再其次,從價值論的視角看化學可回答化學科學發(fā)展理想目標的問題。從化學科學發(fā)展的目標看,化學科學是為了認識、改造和保護世界?;瘜W科學在生命科學、能源科學、材料科學、環(huán)境科學、航天航空和信息技術(shù)等領(lǐng)域的滲透和融合,促進了化學等相關(guān)科學的發(fā)展,化學與社會、技術(shù)、環(huán)境等和諧相處過程中促進了人類生活質(zhì)量的提高和社會進步。
基于化學學科視角建構(gòu)化學核心素養(yǎng),可從化學研究方法、研究對象、研究內(nèi)容和研究目標等方面分析?;瘜W是以實驗、理論(數(shù)理)和計算機模擬等方法研究物質(zhì)的,而實驗方法是最基礎(chǔ)和最重要的研究方法,高中化學教育要發(fā)展學生通過實驗獲取物質(zhì)及其變化的證據(jù)、基于證據(jù)推理形成結(jié)論的思維能力,發(fā)展學生通過實驗探究解決與化學相關(guān)實際問題的能力;化學研究對象是分子層次的物質(zhì),而中學化學課程中所探究的大多數(shù)是分子、原子、離子等微粒層次構(gòu)成的物質(zhì),高中化學教育要讓學生形成物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性|相聯(lián)系的科學觀念,具有宏-微-符相結(jié)合表征物質(zhì)及其變化的能力;化學研究內(nèi)容是物質(zhì)的組成、性能、變化規(guī)律及其應用,高中化學教育要讓學生形成化學變化是有條件的、化學變化與平衡相統(tǒng)一的學科觀念,具有運用觀察、實驗、理性分析、模型建構(gòu)等方法探究物質(zhì)及其變化的能力;化學研究的目的是認識世界、改造世界和保護世界,高中化學教育要讓學生形成化學、技術(shù)、環(huán)境與社會和諧、可持續(xù)發(fā)展的價值觀,發(fā)展科學精神和社會責任感。
綜合從學生發(fā)展核心素養(yǎng)、科學素養(yǎng)和化學課程的學科價值與育人價值等方面分析和建構(gòu)高中生化學核心素養(yǎng),我們可以發(fā)現(xiàn):(1)高中化學核心素養(yǎng)應該包含化學學科觀念、化學學科思維、科學探究實踐和化學學科價值追求等方面。其中,化學學科觀念是化學學科知識和原理的高度抽象和概括,處于化學知識的核心位置;化學學科思維是除了一般科學思維外具有化學特征的思維方式,如從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相聯(lián)系、變化與平衡相統(tǒng)一的視角分析和解決問題的思維方式等;科學探究實踐是以化學實驗為主的探究,強調(diào)用實驗方法探究分子層次物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律,用實驗方法學習和研究化學;化學學科價值追求是基于實證對物質(zhì)世界的探索和創(chuàng)造,并追求人與自然的和諧、可持續(xù)發(fā)展。(2)高中化學核心素養(yǎng)是學生在化學課程學習過程中形成和發(fā)展的,離開了科學、正確的化學學習過程和學習方式無法形成化學核心素養(yǎng)。學生只有通過自主、合作、探究等多樣化的學習方式,才能在學習過程中自主獲取化學學科知識、形成化學學科觀念、體驗化學實驗探究的過程、運用化學特征的思維方式分析和解決實際問題、認同和踐行化學學習價值追求。
參考文獻:
[1]趙婀娜.今天,為何要提“核心素養(yǎng)”[T].人民日報,2016:20.
一、做好初高中銜接
初中化學從啟蒙開始到畢業(yè)參加中考,時間僅有短短一年。而現(xiàn)行初中化學教材中的許多知識點與高中化學的內(nèi)容緊密相聯(lián),如:初中的原子結(jié)構(gòu)的初步知識和高中的元素周期律。初中的酸、堿、鹽、單質(zhì)、氧化物間的相互變化與高中的元素及化合物的性質(zhì)。初中的各反應物、生成物間的質(zhì)量比與高中的各反應物、生成物的物質(zhì)的量之比,等等。為了更好地學習高中的新知識,為了溫習鞏固初中的已有知識,我們選擇了在進行高中化學教學之前對初中的以下幾個知識點進行了銜接。銜接內(nèi)容如下:
1、初高中學習方法的區(qū)別(2課時)
教師介紹初高中在教材、學法、課時等方面的不同---1課時
座談會:請高三的化學優(yōu)秀生與同學們進行交談、經(jīng)驗傳授---1課時
2、化學基礎(chǔ)知識(2課時)
個體歸納與集體總結(jié)相結(jié)合
3、化學反應及其規(guī)律(2課時)
主要介紹初中的一些常見反應及類型
4、化學實驗(2課時)
布置實驗,學生自行設(shè)計方案動手操作
5、化學計算練習(1課時)
二、重視課前的預習
“凡事預則立,不預則廢” ,預習是基礎(chǔ)。我們經(jīng)常說“向四十分鐘要效率”,如何要效率,課前預習便是提高效率的方法之一。在預習過程中,對即將要學習的新課能夠做到心中有數(shù),知道哪些內(nèi)容能夠自己弄懂,哪些內(nèi)容自己無法弄懂,聽課時,便可集中精力去聽那些自己沒弄懂的部分,這樣可以變被動聽課為主動聽課,變盲目聽課為帶著疑問聽課,使聽課變得更有針對性了,能夠更好地抓住課堂學習的重點和難點。例如:高一教材中“物質(zhì)的量”的學習,如此抽象的名詞在沒有預習的前提下學生很難接受,很難理解,會出現(xiàn)知識的“攔路虎”,影響進一步的學習,但如果有了課前預習,學生就會大概知道“物質(zhì)的量”也是一個國際通用的基本物理量,對它的概念和研究范疇有了一定的了解,再加上老師在課堂上的生動講述,學生也就會更容易理解這個內(nèi)容了。下面介紹常見的預習方法:
(1)專題單元結(jié)合預習法:首先粗讀整個單元、整個專題的內(nèi)容,把握整體,然后找出本單元、專題的重點、難點和疑點,理出頭緒。想一想每一部分的主要內(nèi)容是什么,對難點和疑點應該如何掌握,如何理解?為什么要這樣理解?從另一個角度理解行不行?哪些知識是記憶性的?哪些知識是看不明白,等等。這樣就為上課時搞清、搞懂、掌握、記憶所學知識打下了堅實的基礎(chǔ)。
(2)習題試解法:習題試解法是指在預習完教材之后,馬上看一看課后的練習題和學案上的練習(化學課前教學先提供一份導學案),然后對照教材進行試解,這樣在試解過程中,就會檢驗出預習的情況,是懂還是不懂。例如:對化學實驗方法一節(jié)來說,通過對教材的習題試解后,就可理出本節(jié)的重點內(nèi)容是:①過濾的操作要點,②分液的條件,③離子的檢驗方法,④實驗操作的安全問題。
三、重視課堂的實驗教學
化學是一門實驗性很強的學科,是培養(yǎng)學生學習化學興趣的有效手段。興趣是學習的動力源泉,學生學習最怕的就是沒有動力。而我們的化學實驗,反應產(chǎn)生的各種千變?nèi)f化的現(xiàn)象正是吸引學生注意力、培養(yǎng)學生興趣的最佳良藥。
實驗能提高學生的學習的興趣。實驗具有千變?nèi)f化的現(xiàn)象,其中又蘊涵著各種化學原理,是喚起學生學習興趣的有效手段。如:Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化,我設(shè)計為實驗教學,學生的興趣大大提高了,這部分知識點也理解得更加透徹了。用榨汁機把青蘋果榨成汁,果汁短時間顯淺綠色,放置幾分鐘時間,蘋果汁很快變成了較深的黃色,加入維生素C藥片粉末,攪拌溶解,蘋果汁很快黃色變淺或變?yōu)樵瓲睢T搶嶒瀬碓从谌粘I瞵F(xiàn)象――蘋果汁的變色。內(nèi)含的化學知識:Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化,即蘋果汁中的Fe2+被氧化劑(氧氣)氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+被還原劑(維生素C)還原成Fe2+。
實驗中,由于各種原因,有時實驗現(xiàn)象會與我們的預期結(jié)果出現(xiàn)反差,就是我們所說的實驗不成功了。其實,我個人覺得這并不會影響實驗的功能,甚至有時候我們需要故意做一些這樣的實驗來強化某些知識。就拿化學反應方程式的書寫來說,總有一些同學不把反應的條件當一回事。酚酞遇堿變紅色遇酸不顯色,高中學生都知道,但在濃度高于2mol/L的氫氧化鈉溶液中加入酚酞,它會變紅,振蕩褪色;再滴加酚酞變紅色,振蕩又褪色;在濃度高于80%的濃硫酸中加入酚酞,溶液顯橙紅色,振蕩不退色。例舉該實驗不是想說明其中的原理,也不是說前面的結(jié)論有錯誤;我想它可以幫助我們解決這樣一個問題:“老師辛辛苦苦強調(diào)化學反應條件的重要性,而學生置若罔聞,時常在書寫方程式時把反應條件置于一邊給忘了”。而這個實驗會使我們認識到在實驗中,條件的改變會引起反應質(zhì)的變化,關(guān)系到實驗的成敗。通過該實驗可以給學生一種震撼,讓學生體會并認識到化學反應中條件控制重要性。
四、重視課后的知識鞏固
做好課后復習,鞏固課堂知識,是學好化學的不可缺少的重要環(huán)節(jié)。復習時經(jīng)過“回憶再現(xiàn)”,回憶不起來的地方,搞不清楚的問題,大部分可在課后再讀之中得到解決。復習時,我們應強調(diào)讓學生全面過目,對理解的、記住的部分不必花費很多功夫,對不理解、未能記住的地方要多花些時間。課后再讀也包括對課堂筆記的整理,在閱讀教材的過程中,將不完全的筆記補齊,將記得不準確、不正確的筆記修改過來,力求筆記的完整、正確、實用。使之線索清楚、重點突出,成為適合自己的復習資料。
五、重視習題的精選及講評
練習是檢測知識掌握情況的有效手段。課程標準和新教材對知識點的要求降低了,現(xiàn)有的許多參考資料無法直接應用,過多的實行“拿來主義”,勢必會出現(xiàn)一定程度的錯誤導向,使學生喪失學習的積極性。因此我們選擇作業(yè)時,要根據(jù)教學目標,精心編排練習題和測試題,做到選題科學,用題準確,注意從不同角度多練學生易錯、易模糊的知識點。另外,還應考慮到一個班的學生在方方面面的差距,對完成情況定出不同的標準,讓每一個學生都能根據(jù)自己的程度獨立完成自己能夠完成的作業(yè),實現(xiàn)學習過程中真正意義上的“躬行”。
關(guān)鍵詞: 有機化學;能力;幫助
中圖分類號: G427 文獻標識碼: A 文章編號: 1992-7711(2013)22-077-1
有機化學學科的特點是:有機化合物結(jié)構(gòu)的多樣性,轉(zhuǎn)化的復雜性,實驗的繁瑣性,應用性強。從具體到抽象、從微觀到宏觀、從本質(zhì)到現(xiàn)象、從直觀到理論和規(guī)律,需要記憶的東西與其他學科相比較多且難,這對學生學好有機化學提出了很高的能力要求。
針對有機化學系統(tǒng)性很強,知識網(wǎng)絡(luò)清晰和靈活性較大等諸多特點,筆者經(jīng)過幾年的教學經(jīng)驗總結(jié),認為學生在有機化學模塊的學習過程中,需要具備觀察能力、知識建構(gòu)能力、實驗能力和解決實際問題的能力等諸多能力,注重這些能力的培養(yǎng)可以幫助學生在學習有機化學時收到事半功倍的效果。
一、觀察能力
有機物的結(jié)構(gòu)變化多樣,在有機化學教學中,為了更好地再現(xiàn)有機物的豐富的空間結(jié)構(gòu),出現(xiàn)了大量的有機結(jié)構(gòu)模型,比如甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛等常見有機物的結(jié)構(gòu)模型,學生需要仔細觀察這些模型,從而理解一些特殊的空間構(gòu)型,再如,在講到立體異構(gòu)時,需要讓學生親手搭建模型,進而仔細觀察,才能更為深刻地理解立體異構(gòu)是怎么回事。但是,還有很多有機物的結(jié)構(gòu)式是沒有模型可以參考的,這個時候需要學生能夠?qū)懗龅慕Y(jié)構(gòu)式進行觀察,并想象其應有的空間構(gòu)型,這就對學生的觀察能力提出了更高的要求。同時有機化學的實驗相對比較復雜,這就要求學生對實驗裝置以及不同條件下可能產(chǎn)生的不同實驗結(jié)果進行細致入微的觀察才能歸納出準確到位的實驗結(jié)論。
在有機化學課堂教學中對學生觀察能力的培養(yǎng)應該是潛移默化的,要讓學生對被觀察的事物有濃厚的興趣,并要善于觀察,具體應做到以下幾點:首先對于每次觀察的目的要明確,重點突出,盡量能做到觀察敏銳、快速和細致;其次要具備從宏觀觀察折射到到微觀想象的能力,例如要能把擺在面前的“死”的分子立體模型“活”化;再次要能夠去粗取精,去偽存真和比較鑒別,并能對觀察到的宏觀現(xiàn)象進行分析、綜合和概括,并總結(jié)出一些相對應的結(jié)論,還要會用較為簡煉的語言描述一些記憶方法和規(guī)律。
二、實驗能力
《普通高中化學課程標準(實驗)》中明確指出,化學實驗對全面提高學生的科學素養(yǎng)有著極為重要的作用,有助于激發(fā)學生學習化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀。由此可見,學生在《有機化學基礎(chǔ)》模塊的學習過程中要注意分析教材中實驗的內(nèi)涵及其操作,當學生看到具體的實驗現(xiàn)象時,對有些知識的理解不再是抽象的,而是實實在在的。學生通過實驗的研究,既有利于他們對概念的理解,又有助于學生學習興趣的提高。
同時,新教材變演示實驗為“活動與探究”,這相比較過去的教師演示實驗而言,學生的參與性增加了,教師給學生提供一定的實驗用品,引導學生根據(jù)所學知識,獨立設(shè)計實驗方案對問題進行探究,即變驗證性實驗為探究性實驗。例如有機化學教材中有關(guān)醇、酚的性質(zhì)實驗,原來學生只需“按方抓藥”不用做過多的思考,這樣的結(jié)果是學生的主動性和創(chuàng)造性根本得不到發(fā)揮,因此,我們有必要引導學生將部分性質(zhì)實驗改變?yōu)樘骄啃詫嶒?。可以說,學生提出的方案越多,思考的角度就越廣,思維就越深刻。與此同時,學生經(jīng)過交流討論,碰撞出許多創(chuàng)造性思維的火花,不僅給學生增加了活動的機會,讓學生親歷實驗操作的過程,而且還讓學生體驗了科學探究的方法,更能培養(yǎng)學生科學探究的能力。有機化學實驗的繁瑣性要求學生具備較強的實驗理解能力和動手能力。
三、知識建構(gòu)能力
有機化合物轉(zhuǎn)化的復雜性就要求學生要有很強的建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)的能力。一門學科理想的認知結(jié)構(gòu)理應是一個充滿層次感的金字塔結(jié)構(gòu),包括范圍最大的那些概念位于金字塔的頂點,它們?nèi)菁{了那些概括性越來越低的一些事實材料。學生自身具備的有關(guān)某一學科的認知結(jié)構(gòu)雖然與教材結(jié)構(gòu)是不完全相同的,但主要是由教材結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化而來的。對于高中有機化學來說,學生應該建立的認知結(jié)構(gòu)是以有機物的分類(即官能團)為基本框架,以各種官能團的相互轉(zhuǎn)化為橫向線索的,同時適當?shù)拇┎逡恍╆愂鲂缘牟牧?,比如有機化學的發(fā)展史、有機化合物的類型和特性等。教學中有效地進行知識組塊能夠梳理知識,使知識網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化,這就是具體的良好認知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。所謂建模,就是建立模型,即建立知識模塊一知識的組織。
一、掌握概念的內(nèi)涵和外延
新概念的形成,往往是從新事實與學生已掌握的概念間不相適合開始的,其間必然要暴露矛盾.物質(zhì)間的化學反應,從宏觀上講,是各物質(zhì)間按一定的質(zhì)量比進行的,從微觀上講,是各物質(zhì)的微粒間按一定的個數(shù)比進行的.如:Fe+S=FeS,其質(zhì)量比是56∶32∶88,微粒個數(shù)比是1∶1∶1.
涉及到的重要概念有:摩爾、摩爾質(zhì)量(氣體的摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)、阿伏加德羅定律、物質(zhì)的量濃度等,不求甚解是學習的大敵,對這些概念,決不能停留在記憶上,而要搞清楚它的來龍去脈,深刻理解它的內(nèi)涵和外延,例如“摩爾”這個概念,可以從以下四個方面來掌握.
1.摩爾表示的意義:“物質(zhì)的量”的計量單位,是七個國際基本單位之一.
2.摩爾的大小:1摩爾任何物質(zhì)包含阿伏加德羅常數(shù)個微粒.
3.摩爾計量的對象:微觀粒子(分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等)或它們的特定組合.
4.使用時的注意事項:使用摩爾單位時,必須指出微粒的名稱或符號,如“1摩爾硫酸分子”、“0.5摩爾NaCl”.同時也可以通過分析一些實例來加以理解.
二、掌握類比分析
類比是一種非常重要的思維形式,它是由相似、相關(guān)事物而連成的一種更廣闊的聯(lián)想.通過類比質(zhì)疑問難,可以由此及彼,靈活應用所學知識,達到融會貫通,避免孤立地看待某些問題,只見其特殊性,不見其普遍性,從而加大類比聯(lián)想的跨度,拓寬思維的廣闊性.例如:想要知道1斤大米中含有多少粒米?我們不妨稱量1000粒米的質(zhì)量,把1000粒米做為一個集體.科學上規(guī)定:把12克碳―12所含的原子數(shù)(稱阿伏加德羅常數(shù))做為微粒集體.12克碳―12含有的碳原子數(shù)是多少呢?12克D1.993×10―23克(1.993×10―23克為1個C―12的質(zhì)量).衡量物質(zhì)含有多少個阿伏加德羅常數(shù)的微粒,該物質(zhì)的物質(zhì)的量是1摩爾.摩爾是表示物質(zhì)的量的單位,每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒.
三、掌握“量”的互變關(guān)系
量的互變關(guān)系式是進行化學計算的“工具”.學生不但要熟練掌握教材中出現(xiàn)的基本公式,而且要能夠根據(jù)基本公式和有關(guān)規(guī)律推導出其他關(guān)系式.關(guān)鍵性詞語必須仔細推敲,同時注意闡述構(gòu)成概念的特定條件,講解其涵義.物質(zhì)的量跟質(zhì)量、長度等概念一樣,是一個物理量的整體名詞,不得簡化,增添成分.摩爾與千克、米一樣,是國際基本單位之一,它對應的物理量是物質(zhì)的量.用摩爾作單位計量物質(zhì)的多少時,必須指明被計量對象的微粒名稱.阿伏加德羅定律是一個重要的氣體定律,是解決有關(guān)氣體計算問題的重要工具,不僅要掌握定律本身,而且還要掌握由定律導出的一系列關(guān)系式,如
n1Dn2=V1DV2=N1DN2,ρ1Dρ2=M1DM2,……
的涵義及其應用.
摩爾基本關(guān)系式:
導出關(guān)系式:
1.根據(jù)基本公式導出的關(guān)系式
(1)n1Dn2=N1DN2
(2)m1Dm2=M1DM2
(等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì))
2.平均分子量計算公式
=(n1Dn總)M1+(n2Dn總)M2+…
=(V1DV總)M1+(V2DV總)M2+…
(適用于氣體)
3.物質(zhì)的量濃度跟溶液質(zhì)量分數(shù)換算公式:
摩爾濃度=1000×密度×溶液質(zhì)量分數(shù)D溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量
4.根據(jù)阿伏加德羅定律和克拉珀龍方程推出的公式(只適用于氣體)
(1)n1Dn2=V1DV2(同溫同壓)
(2)V1DV2=N1DN2(同溫同壓)
(3)V1DV2=M1DM2(同溫同壓同質(zhì)量)
(4)n1Dn2=p1Dp2(同溫同體積)
(5)相對密度=d1Dd2=M1DM2(同溫同壓)
(6)M=22.4×d(標準狀況)
四、掌握知識點練習
對某些重要的知識點,要重點進行“變式”練習.縱觀歷年的高考試題,有關(guān)“阿伏加德羅常數(shù)”、“氣體的摩爾體積”、“熱化學方程式的計算”等知識點幾乎年年都考,因此,對這些知識點,要搜集相關(guān)的題目及時練習,這樣做不但能有效地鞏固所學知識,還能培養(yǎng)解題能力和發(fā)散思維能力.學習知識的目的是為了應用知識分析并解決問題,而應用知識分析并解決問題的目的是為了加深對所學知識的理解和促進學習,它們在學習中的作用是相輔相成的,人們常說“眼過千遍,不如練一遍.”這有力地說明了練在學習中的作用和功能.多年的實踐經(jīng)驗說明:要想練而得法,并達到活用和運用自如的境地,首先要與教學同步,做好基礎(chǔ)題,這是掌握知識并進行活用的前提,在此基礎(chǔ)上再進行一題多解和多題一解的訓練.通過一題多解來活躍思維,拓展思路,培養(yǎng)發(fā)散思維能力;通過多題一解來培養(yǎng)自己從個別到一般、從個性到共性的收斂思維能力,并達到觸類旁通,舉一反三的效果.試題可選用歷年的競賽、高考、會考中典型的、有代表性的試題作為練習的藍本,但一定不要好高騖遠,做基礎(chǔ)題才是至關(guān)重要的.
例1化合物A是一種不穩(wěn)定的物質(zhì),它的分子組成可用OxFy表示.10 mL A氣體能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同溫同壓).則A的化學式是,推斷理由是.
解析結(jié)合題給信息,根據(jù)阿伏加德羅定律的推論1可得,
n(A)∶n(O2)∶n(F2)=V(A)∶V(O2)∶
V(F2)=2∶3∶2,
則化學反應方程式為
2OxFy=3O2+2F2.
再根據(jù)質(zhì)量守恒定律得
2x=6,2y=4,
解得x=3,y=2,
故A的化學式為O3F2.
例2把同溫同壓下的11體積的氫氣,5體積的氧氣和1體積的氯氣組成的混合氣體在密閉容器內(nèi)引燃后,恰好完全反應,所得鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為
A.28.85%B.27.5%
C.45.6%D.44.5%
解析混和氣體引燃后發(fā)生的反應為
H2+HCl點燃2HCl
2H2+O2點燃2H2O
根據(jù)化學方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比,等于其物質(zhì)的量之比,以及氣體在同溫同壓下,n1Dn2=V1DV2的原理,由反應方程式可推得混合氣體恰好完全反應,所得鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為
2×36.5D10×18+2×36.5×100%=28.8%.
選A.
例3一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒[C2H5OH(液)+3O2(氣)2CO2(氣)+3H2O(液)]時放出的熱量Q,它所生的CO2用過量飽和石灰水完全吸收可得100 g CaCO3沉淀,完全燃燒1 mol無水乙醇時放出的熱量
A.0.5QB.QC.2QD.5Q
解析由
C2H5OH+3O2點燃2CO2+3H2O
和CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O
可得關(guān)系式C2H3OH~2CO2~2CaCO3.
并推得燃燒時放出Q熱量的乙醇的物質(zhì)的量為0.5 mol,所以,1 mol乙醇完全燃燒時放出的熱量為2Q,答案為C.
四、掌握技巧的形成