中学化学教材研究与教学设计(精选8篇)
2、课本:学生的角度——指学生用的教科书。
3、教材的功能:是指在实际过程中为达到教学目的所起的作用。
4、传统观念认为,教材结构应呈现为树状;现代:网状。
5、教材、教科书、课本之间的差异:教材的内涵要比教科书大,课本与教科书为统一内涵的不同称谓,教材涵盖教科书,教科书不等于教材,教科书是最主要的教材。再不做严密界定的的时候,教科书也可以看作是教材。
6、由于所持的观点和所站的角度不一样,对教材便有了如下几种看法:
材料说。教材是由一定育人目标、学习内容和学习活动方式分门别类组成的可供学生阅读、视听和借以操作的材料。材料——知识技能体系说。根据一定学科任务,编选和组织具有一定范围和深度的知识技能体系。媒介说。教材即传授知识技能的事实,它是位于教育着和被教育者之间的媒介。课程说。教材即为狭义的课程。工具说。教材和其他教学资源一样,都是培养人才、传播知识的工具。手段说。教材作为传递教学内容的载体,是形成学生深刻认识的手段。综合以上观点,本质上来看,教材是引导学生学习得知识、技能、发展情感和进行自我人格建构的一种案例或范例,它不要求学生必须完全掌握其内容;教材是学生发展的“文化中介”,是师生进行对话的“话题”,通过“对话”交流使师生双方都能获得发展。
7、教材的特征:1.符合“面向学生,面向生活,面向社会”的教育改革原则,即教材的设计要注意面向学生的生理、心理特点,面向学生周围的日常生活环境和学生已有的生活经验,面。向当代的社会问题,面向当今社会技术化、信息化的发展实际,面向当今社会的现代化生产和经济实际。2.由于教材主要成为学生手中的工具,因此学生可以摆脱被动的学习地位,学习效果不再完全取决于教师的水平,而取决于学习主题对教材的独立钻研。3.由于教材为学生亲自钻研提供了条件,因此可培养学生独立学习的习惯和能力,从而是学生为适应现代化社会和科技日新月异的发展要求而能独立获得新知识。4.由于教材设计的目的和方法是使编者和学生直接“沟通”,学生通过独立钻研即可实现编者的意图,这样可以节省教师大量进行口授的教学时间,从而有利于教师研究教学,改革教法,进行个别教学辅导。
8、教材的功能:传递人类文化遗产和科研成果的功能;提供知识范围和数量的功能;渗透思想品德教育的功能;具有与时俱进、与时代同呼吸的功能;培养创新思维能力的功能;主题自学功能;主体自我检测功能;复习巩固功能。
9、教材的结构:教材是由术语、实施、概念、原理和步骤五要素所组成,它们共同担当起培养学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的职能。这些要素相互作用就形成了教材的基本单元:教学单元。所谓教材的结构就是指这些功能性教学单元的组织形式以及与之相对应的文字、图标的呈现形式。
10、教材的编制原则:该原则应由学生个人经验为起点,有旧经验到新经验,知识编排应由具体到抽象,由易而难,由简而繁,由主要及于次要;基础知识与创新能力的结合;知识的系统性和应用性相统一;学科逻辑顺序与学生心理发展顺序相统一;科学精神与人文精神相结合。内容选取应是螺旋式上升;教材的内容组织要多安排刺激物,设难置疑,制造悬念,以促进学生积极思考。
11、教材评价的本质::就是评价主体对教材价值的判定。
12、化学课程标准是化学教材编写、化学教学、化学教学评估和考试命题的依据。
13、教学大纲:以学科中心课程观为指导,过于强调科学知识的系统性,过于注重使学生牢固地、系统地掌握基础知识和基本技能,强调为升入高一级学校的学习打基础,与大学内容相衔接。
14、教材评价的作用:a工具价值:甄别教材的科学性和适用性,分析判断教材文本的设计和编制方面的价值,为国家或教材选用者服务b目标价值:总结经验成果,指出不足和问题,促进教材改革和发展c特殊价值:探索教材知识结构体系、内容整合方式与学生素质提升的关系,使教材的属性与学生的需要的价值关系以概念的形式呈现在人们面前;d教育目标:引导和调控着教材的设计与编写,促使教材编写人员不断改进教材,更好的实现教育目标。
15、《全日制义务教育化学课程标准》内容:科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展;《普通高中化学课程标准》内容:由必修课程和选修课程两块组成。
16、课程标准、国家对基础教育课程的基本规范,体现了国家对不同学段的学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求;他规定了课程的本质、目标、内容框架,并提出了教学和评价的建议。化学课程标准则是以融合论为指导,考虑了制约课程发展的知识、社会、学生这三个基本要素。
17、教材的评价从内容到方法发生了很大的变化:从注重单一的语言文字评价到关注学生的心理发展,再到关注教材中所隐含的教学法观点,最后到关注教材中所体现的社会文化价值和意识形态。
18、化学课程标准和化学教学大纲不同点:a.课程观:从“以科学为中心”的课程观向“以学生发展为中心”的课程观转变;b.课程目标:从过分强调“双基”的化学课程想促进学生科学素养主动、全面发展的虎穴课程转变;c.目标取向:从面相少数人的化学课程向面向全体学生的化学课程转变;d.课程内容:从过分注重学科系统知识的化学课程西安贴近社会、贴近生活、体现STS教育思想的化学课程转变;e.课程实施:从以接受式学习为主的化学课程向以探究式学习为主的化学课程转变;f.课程评价:从注重学习结果和知识获得的化学课程想既注重结果又关注过程,既注重知识的获得又关注科学过程与方法的掌握,关乎科学态度、情感与价值观的形成的化学课程转变。
19、化学教材和化学教科书、化学课程标准的关系:化学教材是化学课程理念和化学课程内容按照一定的逻辑关系和一定的呈现形式加以展开和具体化、系统化的教材。化学教材包括化学教科书、教学参考书、化学实验手册、练习册。试听教材。基于电脑的多媒体教材等。化学教科书又称为化学课本。化学教科书是教材中最基本和最重要的一种。是学生学习化学知识和技能,经历过程与方法,体验情感态度与价值观的主要载体和重要工具,是教师组织教学的主要依据。
20、义务教育阶段5个不同版本:人教(重视学生的生活经验和学生对科学过程的感受,不过分强调知识的逻辑顺序,使教科书在一定程度上体现生活性、实用性,符合初中学生年龄特点)、沪教(从初中生的思维水平出发,结合他们已有的知识和日常生活经验,以广阔的自然和社会为背景,着眼于学生的长远发展和终身学习的需要来选取教材内容)、鲁教、科粤、湘教。
高中阶段3个不同版本:人教、鲁教、苏教。
21、义务教育段和高中教育段化学课程标准的区别:a.地位与作用:化学课程作为九年级开设的13门科目之一,所占的课时数为9.4%,而作为高中开设的15门科目之一,占5.2%。b.课程标准的结构:义务阶段分四部分:
一、前言,由化学学科课程性质。基本理念。设计思路、关于目标要求的说明四部分组成;
二、化学学科课程目标,由知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三部分组成,通常又把这三部分称为“三维”目标,在化学教学实践中具有很重要的地位;
三、化学学科内容标准,分为五个一级主体:科学探究、身边的化学物质物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展;
四、实施建议,分为教学建议、评价建议、教材编写建议、课程资源的理由与开发建议。高中教育阶段也分为四部分:
一、前言,同上一。
二、同上二。
三、化学学科内容标准,与义务段所不同的是,这部分有必修和选修两块所组成。
四、同上四。
1.化学教材分析的依据就是国家教育的基本方针、化学课程目标要求,并在此基础上根据教材分析理论来展开。
2.教育的目的是培养人的总目标,教育的本质在于促进人的发展,教育的问题在于人的问题。3.该学段的的化学课程理念概括起来包括五个方面:分别是:面向全体学生,是学生全面发展,突出学生的差异,提高化学科学素养,倡导探究性学习
4.课程标准:是国家对基础教育学科课程的基本规范,体现了国家对某一学段的学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求,规定了学科课程的性质、目标、内容框架,并提出了教学和评价建议;同时,化学课程标准还是化学教材编写、化学教学及其评价、化学考试命题的依据。
5.如能恰当地处理好教材的逻辑顺序、学生的认识顺序和心理发展顺序(三序原则),该教材的生命价值便会得到肯定
6.课程就其本质而言,是社会因素、学生因素和知识因素综合作用的产物。教材属于课程范畴,课程理论也可视作教材编写理论。
7.学科结构中心课程是以认知结构主义教育心理学理论为基础,其最基本的特征是强调以学科的基本概念为中心,是学科的教学内容结构化。
8.掌握学科的基本结构、基本原理、基本概念,促进学生的智力发展,追求卓越,是结构主义课程的目标。
9.学科中心教材观是以有组织的学科内容作为教材的基本依据,有组织的学科及其知识体系反映的是人类的集体智慧,是高度浓缩的人类文化遗产。
10.学科中心教材分为三种类型:学术理论浓缩型,知识结构型,知识综合性 11.教材就应该是汇集了人类知识精华的著作,具有学术性、权威性和本源性
12..教材的概念应该包括三层意思,第一教材是一种媒介。学生能够通过教材认识化学科学知识与科学文化,通过教材来理解认识国家化学课程的标准和内容,通过教材展开与同学及老师之间的课堂互动。第二,教材是一种工具。学生利用教材的学习安排体验化学学习的过程,积累学习的经验,获取必要的知识,构建自己的知识构架,学会探究并形成对自然、社会的正确观念,促进职能和个性的发展。教师利用教材创设学习情境,组织教学活动,进行教学评价。第三,教材是一种资源。教材通过陈述性的课文具体的展示课程所规定的教学内容,通过各种栏目向学生介绍人类的化学知识和经验,通过活动向学生介绍程序式知识。13.化学教材研究的层次指的是研究的步骤:通常的层次为:了解化学教材,进行一般性的介绍;建立教材分析模型,收集反映化学教材质量的静态资料与动态资料,并且从不同的维度进行定性和定量研究,根根据当地发展的实际以及在上述基础上对化学教材做出一个综合的价值判断。
14.横向比较:就是对同一课程标准下的不同版本的化学教材进行考查,寻找他们之间的共性与差异性
15纵向比较:就是对同是人教版的化学教材,将他们不同时代的版本如大纲本和课标本进行知识点的分布比较,或者初中化学教材与高中化学教材做衔接性比较。
16.义务教育段人教版大纲本与课标本化学教材的比较:两版教材的差异:①内容主题数量上不同,课标本较大的纲本有所增加,其中把燃料及其利用、盐和化肥及化学与生活单列出来自成一单元。②理论知识编排的先后顺序不同③实验编排上不同,课标本中,实验直接穿插在具体的知识内容当中,没有像大纲本那样将其单列出来,没有对演示实验和学生实验进行可以区分。
17.五套教材共同点:①充分体现了以提高学生的科学素养为主旨的课程观念,较好地落实了知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观三维课程目标。②教科书的内容贴近学生的生活,联系社会实际。③注重学生科学探究能力的培养,促进学生学习方式的转变。④重视学科间的联系,体现科学教育与人文教育的融合⑤教科书的版面设计新颖,可读性强 18.人教版和科奥版两个版本的教科书栏目的设计各有特色:人教版的栏目设计特点是清晰、简洁、概括性强;科奥版栏目的设计特点是样式多、新颖,具有现代性。
19.人教版教材实验数目多,形式多样:a淡化演示实验与学生实验的界限,除了比较危险性的实验或现象非常直观的实验,教材中注明有教师演示外,其他一律不分界限,有老师和学生共同完成b人教版中大部分实验内容都以实验项目呈现,与大纲本教材相差不大,而沪教版的大部分实验内容都以活动与探究栏目呈现,对话功能更好,对学生的指导性更强。沪教版教材中呈现的探究活动数量要多于人教版教材。
20.人教版教材采用传统的章一节式结构,每章开头是对本章内容的一个引言;鲁科版教材采用章一节式结构,每一章的开头也是以标志画开始;苏教版高中化学必修教材采用的是专题-单元式结构
21探究:a.事实性知识探究b理论性知识探究cSTS知识探究
22.人教版教材在探究活动的设计上,根据科学探究的基本模式和学生的认知规律,设置了思考与交流,学与问,科学探究,实验,资料卡片,科学视野,实实践活动,习题等栏目。鲁科版教材每节内容的编排基本上都是从联想质疑,观察思考活动开始;
苏教版在探究活动的设计上:首先设置“你知道吗”这样的一个衔接新旧知识的桥梁,然后采用紧密联系学生生活经验的任务驱动方式引导学生自主学习,要求学生自己寻找问题的答案。
23.人教版一从实验化学开篇,其线索与大纲本人教版教材基本一致;鲁科版以问题解决为教材的编写核心;苏教版以物质世界为核心。人教版注重循序渐进,实验编排多样化;鲁科版材料新颖,注重学生能力培养;苏教版专题性强,学生活动较多。
24.教材结构可划分为有深层到表层的三个层次,即教材内容、教材程序、教材形态。这三个层次之间存在着相互依存、相互制约和相互转化的关系。
25教材的内容分成四部分:知识体系、技能技巧体系、创造性活动的经验、对待世界和客体的情感评价态度的经验。
26教材程序是指教材内容纵向编排的体系,它反映了教材内容的逻辑顺序与学生心理发展顺序相互制约的关系,其实质是作为客体的教材内容与作为主体的学生相互作用的关系。17.教材的三个层级关系:教材的内容结构处于教材系统的最深层,它指导程序结构,并与程序结构一起共同决定形态结构;教材的形态结构处于教材系统的最表层,他表现内容结构和程序结构;教材的程序结构处于教材系统的联络层,是内容结构和形态结构的中介,他调控内容结构和形态结构。
27.对教材进行结构分析,主要包括内容的选择、内容的组织、内容的呈现三部分。
28.化学实验教学:教师将化学实验置于一定的化学教育情境下,为实现一定的化学教学目标而开展的一系列教学活动。
29.高中化学教材结构:高中化学教材内部各要素、各成分之间合乎规律的组织形式。其中各要素包括化学学科知识要素(包括化学知识和技能)、能力要素、思想要素(包括思想教育要素、审美要素和心理要素等);各成分包括高中化学教材的课程目标、教学内容及具体的呈现方式。
30.必修和选修的关系:必修课程是为学生学习相关学科课程与其他化学课程模块提供的基础,而选修课程则是必修课程的进一步拓展和延伸,是为了满足学生的不同需要而设置的。必修模块具有很强的基础性,有有利于保证学生基本的科学素养;而选修模块与学生的个性发展,学科的专业技术联系密切,能更好地满足学生的兴趣、爱好,促进学生科学素养的全面提高。
31.化学教材中的基础理论主要包括三大部分:物质结构与元素周期律,化学反应原理(包括物质的量、化学反应类型、动力学和热力学基础)、电解质溶液和电化学基础。
32.STS内容的选择和组织:教材中的STS内容一般是制理论联系实际或能够激发学生兴趣的内容素材。人教版教材的STS内容非常丰富,大致可分为物质生活,技术原理,社会环境,化学家与化学史等四个方面。
33.人教版教材设计了丰富的习题,教材中的习题一般包括三个部分:一是正文的各栏目中穿插或者渗透了一些兼具习题性质的内容,如思考与交流、学与问、二是在每一节后面设置了习题;三是在每一章的后面设置了归纳整章内容的栏目归纳与整理和整章的习题。
34.教材中习题设置的特点:①主观题所占比例较大②习题设置体现多样化、综合性和灵活性③习题设置注重学生的生活经验,紧密联系社会生活实际。
35.衔接:就是事物之间的相互连接,部分与部分之间的连接关系。
36化学教材的衔接:主要表现为不同层次的化学教材结构的连续性和顺序性,即纵向衔接性。
37..①处理好统一性与选择性的关系②处理好基础性与发展性的关系③整合好必修与选修相衔接的知识
1、化学课程内容:指的是化学课程标准中的“内容标准”,它是国家依据基础教育培养目标和化学课程目标确定的,体现了国家的意志。
2、化学教学内容:是指教师依据一定的化学教学目标和学生化学学习的特点,在有效利用和开发化学教学资源的基础上,经过对化学课程内容和化学教科书内容的重新选择和组织,所提供给学生的各种与化学学习相关的经验。
3化学教材内容:化学学科中所呈现的化学现象与假设、观点与本质、描述、现象与法则等
4、迁移价值:是指先前获得的知识能够促进后继知识的学习,它有助于更好的解决发展过程中遇到的各种问题和困难。
5、认知价值:是指获得知识的过程是学生对知识的自主探究过程,这个过程本身能提高学生学会学习的能力。
6、情谊价值:是指知识的学习过程会对学生的情感、意志、态度和价值观等的发展产生积极的影响。
7、化学教学内容是化学教师依据化学课程标准、化学教材、学生发展现状、教学条件等因素中和考虑之后所确定的,是动态的。
8、化学教学内容包括:化学知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观。
9、化学教学内容是经验,这个经验包括直接经验和间接经验。间接经验是指化学科学的基本事实、基本概念、基本原理、基本规律等,直接经验是指学生通过各种活动所获得和感受的认知方面的结果性经验,也包括过程与方法、情感态度与价值观方面的过程性体验性经验。
10、化学教材内容中的知识价值包括迁移价值、认知价值和情谊价值。
11、化学教材内容的结构依据课程理论,其常见的形式有:实验探究、制作模型、联想质疑、交流讨论、调查研究、收集资料、角色扮演、辩论等。
12、化学概念的学习分五个阶段:感知阶段、加工阶段、初步形成阶段、联系整合阶段、运用阶段
13、化学基本技能包括:化学计算、化学实验操作技能、化学用语运用技能等。化学基本技能学与教的一般过程为:感知预备阶段,加工形成阶段,联系巩固阶段,应用发展阶段。常见的教育学的方法有:机械记忆;接受 内省
复现;探究
发现;归纳;演绎;分布方法。
14、高中化学教材:必修模块化学
一、化学二,选修模块:实验化学、有机化学基础、化学反应与原理、物物质结构与性质、化学与技术、化学与生活
15、化学选修课程模块分为了三类:、假设实验 分析 结论(实验化学、有机化学基础、化学反应与原理);
二、假设 模型 分析 结论(物物质结构与性质);
三、事实 解释 活动 结论(化学与技术、化学与生活)(从教学方式分)
16、实验化学选修模块的教学内容以单元课题形式编排,由四个单元九个课题组成,并设置有八个栏目:实验、科学研究、实践活动、学与问、思考与交流、科学视野、科学史话、资料,其中三个栏目与实验有关:实验、科学研究、实践活动
17、化学课程内容与化学教学内容的区别?a化学课程内容:指的是化学课程标准中的“内容标准”,它是国家依据基础教育培养目标和化学课程目标确定的,体现了国家的意志。化学教学内容:是指教师依据一定的化学教学目标和学生化学学习的特点,在有效利用和开发化学教学资源的基础上,经过对化学课程内容和化学教科书内容的重新选择和组织,所提供给学生的各种与化学学习相关的经验。b化学课程内容主要来自化学课程标准,是学生科学素养发展的“最基础的学习要求”,具有指令性。化学教材内容是教材编者学习国家相关教育政策,研究化学课程标准,依据化学教材编写规律和便利教学等原则来确定的。一旦确定,便保持相对稳定性,具有静态性质。c化学教学内容是化学教师依据化学课程标准、化学教材、学生发展现状、教学条件等因素中和考虑之后所确定的,是动态的,教师可以根据实际情况随时进行调整。
18、化学教学内容与化学教材内容、化学课程内容的关系。化学课程 化学课程内容
化学教材 化学教材内容
化学教学 化学教学内容
19、认知心理学关于知识的分类。知识:陈述性知识、程序性知识(用于处理外部事物的程序性知识、用于调控自身认知过程的程序性知识)
20、人教版化学教材内容。元素化学教学内容(元素化学知识包括空气、氧气和水、二氧化碳,常见的酸、碱、盐,铁,简单的有机物等);化学概念教学内容(人教版义务教育段化学教材中的化学概念具有以下显著特点:
一、抽象性较强,二、涉及范围广,三、关系复杂)化学计算教学内容(人教版义务教育段化学教材中的化学计算属化学技能基本范畴)
21、高中化学必修模块知识结构特点。必修模块将元素化学知识主要集中在化学1,突出典型物质的性质和应用,将元素周期律的只是安排在化学2,突出元素观这条线索,并在两个必修模块中分三个阶段呈现。化学1体现以实验为基础来认识化学科学这样的思想,对元素知识采用分类的方式;,22、一本多标:化学课程内容主要来自化学课程标准,使学生科学素养发展的“最基础的学习要求”,具有指令性。化学教材内容是教材编者学习国家相关教育政策,研究化学课程标准,一句化学教材编写规律和便教利学等原则来确定的。一旦确定便保持相对稳定,具有静态性质。化学课程是化学教材的上位,化学课程内容也是化学教材内容的主要依据,但不是全部,基于此就有了化学课程标准,多个不同版本的化学教材的现状,此即“一本多标”的含义。
23、高中选修课程功能:a、课程侧重于化学在生产、生活中的应用,体现STS理念。《化学与生活》、《化学与技术》b、侧重化学基本原理《物质结构与性质》、《化学反应原理》、《有机化学基础》c、课程《实验化学》,侧重“通过实验的线索”学习化学。
24、教学《化学反应原理》选用的教学方法和策略:a、重视运用逻辑推理,凸现原理过程;b、重视运用直观手段,创设良好学习情境;c、重视理论联系实际,培养良好学习兴趣;d、精心设计问题情境,发展学生探究能力。
1,陈述性知识教学设计:a教材的组织与呈现;b促进知识的理解;c指导复习促进知识巩固;
2,程序性知识教学设计:处理好接受学习与发现学习的关系,保证学生习得所教的概念和规则;设计变式练习习得规则转化为智慧技能。
3,策略性知识教学设计:同2,策略性知识的特殊性。
5,学生中心说:主张以儿童中心发展规律为基础、学生的身心发展规律在教育教学中居于支配地位,起决定性作用的教学理论。在教学过程中占支配地位的不再是教师的经验,而是学生身心发展规律。在教学要素结构中,学生是中心;在教育内容的范围上,经验是中心;在教学过程的组织上,活动是中心。
4,STS教育课程:科学、技术、社会的简称。STS教育思想:aSTS精神在原有理科教学中进行渗透和延伸,让学生直接接触大自然接触社会实际,自己动手、动脑、自己做科学,学到做科学所需要的各种本领;b通过本校课程开设STS教育选修课和专题讲座,把与社会生活密切相关的新知识及时告诉学生,让学生呼吸到时代气息;c通过综合实践活动领域中的研究性学习,在教师指导下,充分让学生选择自己感兴趣的STS教育课题,基于小组活动,采取自主、合作、探究方式,已达到课程的圆满解决;d在义务教育阶段,开设与分科课程并行的综合理科课程,以突出科学、技术与社会的相互关系和科学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想而组织实施的科学教育,提高学生科学素质。
STS教学过程:通过新课的导入、新知识点的呈现、课堂小结、利用习题复习巩固等不同环节以显性或隐性的方式进行课内渗透,除了讲授法外还可采用角色扮演;在校内进行的教学组织形式,是课堂教学的继续和延伸;培养学生正确运用知识解决实际问题的能力和参与社会决策的能力,突出实用性。
6,学生中心的教学设计:a以学为中心的教学设计b问题解决式教学设计(创设情景、引入问题;分析问题、收集信息;寻找方法、设计方案;评价方法、得出结论;应用新知、产生迁移)。
7,讲授法分为:讲述法、讲解法、讲演法(适用于高年级)。优点:教师同时向多人传授知识;缺点:教学过程中学生注意力下降(穿插提问和对话)、导致学生机械被动学习。8,讲授式教学设计实施过程:以良好组织和复习开始,简短讲述目的,提醒学生注意重要概念;提供新信息时,考虑学生对这方面已知的知识;循序渐进激发学生主动学习的欲望,确保进行下一步之前已掌握所学知识;结束时复习重点,强调普遍完整的概念;讲解后提出问题布置作业,要求学生以自己的话解释材料,并利用或延伸到新的情境中。
9,科学探究:是一种重要的学习方式,也是基础教育阶段化学课程的重要内容,其核心是把培养科学素养作为基础目标,把科学思想和科学方法作为最主要的教育内容,贯穿于化学学习之中。
10,科学探究过程:呈现各要素的顺序是不固定的;科学探究教学活动过程可以有多种形式和不同的水平层次;科学探究既可作为学习的方式,又可作为学习的内容和目标,必须落实于其他各主体的学习中,不以孤立进行。
11,几种重要的科学探究教学策略:利用实验法进行探究;利用化学史料进行探究;结合生活生产实际进行探究;利用调查访问进行探究;通过查阅文献资料进行探究。(在探究的过程中还要注意:a教师需要为学生设计并提出一定的信息资源来源,提高查阅资料的效率b教师在设计探究方案时,可以结合具体的课题,提出选择有用信息、加工整理信息整理的活动要求,还可引导学生对整理的资料进行分析c让学生知道,化学实验是收集验证假设证据的一种重要手段,而不是最终目的)12,如何对自己设计的科学探究过程教学过程进行评价,由此提出相应的评价理论模式以其应用?通过学习对科学探究过程的评价内容有了一些了解,现在进一步对科学探究过程的评价方法进行学习,并知道了科学探究过程的评价方法是科学探究的重要目标是体验科学过程,形成初步的科学探究能力,增进对科学探究的理解。具体的评价目标主要包括:提出科学问题,猜想和假设,制定计划、设计实验,获取事实与证据,解释、检验与评价,合作与交流等几个方面。对于每一个具体的科学探究活动,可以全部或有重点地选择其中几项,有针对性地制定具体的评价标准。教育评价的操作定义是指依据一定的标准,通过系统地收集信息,在对信息与标准进行比较的基础上作出价值判断。一是要进行价值标准研究,为评价对象提出一个合适的价值标准。二是要进行信息收集研究,提出一种既符合评价对象实际,又是评价者可以操作实施的办法。三是进行价值判断方法研究,提出一种符合评价目的,能作出有意义的评价结果的价值判断办法。评价是科学探究过程中不可分割的一部分。13,通过比较研究的方法,说明教学设计与传统的备课间的区别和联系?传统备课:(1)稳定性过强,强调组织性、计划性和目的性,知识体系本身往往带有封闭性和滞后性,缺乏随着时代、理论、技术发展的变动性,稳定时间过长,不适应高速发展的知识社会;(2)统一性过强,不利于学生个性特长的发展;(3)应试性过强,不利于学生自学和能力的培养;教学设计:是以传播论、学习理论和教学理论为基础,运用系统论的观点和方法,分析教学中的问题和需求,从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。是将学和教的原理转化成教学材料和教学活动的方案的系统化过程,是一种教学问题求解,侧重与问题求解中方案的寻找和决策的过程。备课与教学设计的关系:备课是教学设计的初级阶段,教学设计是备课的专业化要求。教学设计不是对备课的全面否定,推倒重来,另起炉灶。而是对于传统备课的继承、发展、深化和提高。经验型的,业余的,无论什么水平的老师,上课之前准备一下,都可以叫备课。如果只知道备课,那还是停留在初级阶段,是初步的要求。要是按照专业化的标准,进行教学设计,要求就高得多。备课可以是经验型的,而教学设计则要有理论上的依据,教育科学和教育技术的含量比较高,是一件专业化的工作。区别,并不难理解。教学设计比备课要求高,科技的含量多,要求的理论、技术各方面的门道比较多。在课前的各项准备工作中,教学设计更侧重于指导思想和整体的设计方案、方法、模式、框架等方面的考虑。或者说,对于那些具体的物质准备。教学设计不包括这些太具体的事情。1,课程理念:以提高学生的科学素养为主旨;
2、课程目标:(1)、知识与技能(2)过程与方法(3)情感态度与价值;
3、内容标准:(1)科学探究(2)身边的化学物质(3)物质构成奥秘(4)物质的化学变化(5)化学与社会发展;
4、实施建议:(1)教学评价(2)评价建议(3)教材编写建议(4)课程资源的利用与开发的建议
2,课程目标与教学目标之间的关系:课程目标是指知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观,通常称为“三维目标”。而教学目标是依据课程目标提出的,依据三维目标编写,是教师的不同强度的行为动词与学习对象相结合来表述的。
3,教学活动与教学评价之间的关系:对于化学知识的教学活动的设计,既可以按照知识的逻辑顺序来进行,也可以按照基本问题或者科学探究过程来进行,两种教学方式各有自己的优缺点,化学教师要学会选择。在目前,为了使每个学生都能通过化学课堂教学过程获得成长,更多的还是选择科学探究教学模式。教学的过程是一个不断将人类认知进行解构与不断按照学生个性建构的过程。对教学活动的评价,应侧重于考察学生在教学活动中的表现,如学生在教学活动中表现出来的情感、态度,投入的程度大小,发现问题,提出问题,设计方案以及 解决问题的能力表现。评价要多元性。
4,化学教学的过程与方法:认识科学研究的意义和基本过程,进行简单的探究活动,增进对科学探究的体验.初步学习运用观察、实验等方法获取信息,能用文字,图标和化学语言表述有关的信息,初步学习运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。能用变化与联系的观点分析常见的化学现象,说明并解释一些简单的化学问题。能主动与他人进行交流和讨论,清楚的表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
5、科学探究的课程目标:一句“科学探究”项下三个二级主题:增进对科学探究的理解、发展科学探究能力、学习基本的实验技能及其进一步说明,编制“三维”目标。
6、科学探究是学生积极主动的获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。
7、学情分析的一般原则就是该年龄段的学生的科学素养、基本知识和一般学习心理状况;所任教班级学生的知识基础与学习心理的发展现状。
8、化学教学设计包括的要素有哪些?就目前学生应具备较高科学素养条件下,如何对教学设计要素进行合理的顺序排列说明理由?化学教学设计是化学老师根据化学教学目标、化学教学内容以及学生的实际(包括知识基础、能力发展水平、胜利和心理发展特征等)运用教学设计的理论与方法,对化学教学方案做出的一种规划。微观教学设计包括:导言设计,结尾设计,板书设计,实验设计,习题设计。设计整体和局部。要素:
1、具有现代的、先进的教学理念,新课程的教学理念是为了每一位学生的发展,不同学生得到全面发展。以人为本,提高学生的科学素养与人文精神。以科学研究为突破口,促进学生学习方式的转变。
2、要有自主式,探究式,合作式的现代教学方式。培养学生终身学习的愿望和能力,让学生乐于学习,学会学习,增长发展潜能。
3、具有动态,可调控的教学策略。教学设计顺序理由:要符合“三序”知识的逻辑顺序、学生认识顺序、心理发展顺序; 1.物质分类法作为化学知识单独来教,是化学史上的首次,体现了新课程的一种精神——学科教学不再单独为学科发展服务,更关注学生综合素养的发展和提高。
2.实验教学的关键是引导学生对观察到的现象作本质分析,培养学生的分析、归纳、抽象概括能力;而实验教学的最终目的是培养学生的实验设计能力。3.“希望点举例”就是通过对课题的希望和理想使问题的本来目的聚焦,再加以考虑的技法。4.单元教学评价与课时教学评价关系;在编制单元教学目标是考虑的问题有?单元教学评价是对课时教学评价的整体一制性内容的大略概括,单元教学评价是具有一系列相似内容和结构的课时教学评价的整合。编制单元目标考虑的问题:考虑单元教学内容在整个学期内容中的作用和地位,既要与旧的化学知识做衔接,又要为学习新的化学知识穿针引线,更好地做到知识的深化外延,给学生在认知水平上有一个提高。
教学设计:步骤:1.教材分析2.学生分析3教学目标(知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观)4 教学重点与难点 5.教学过程设计 6教学反思。
1.高中化学六个选修模块(化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础、实验化学)
2.实验教学评价方式:纸笔测验(评价)、学生活动表现、建立学习档案三类。教师可以通过认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标的学习内容与学习水平,选择、设计相应的评价方式,以保证评价具有较高信度和效度。
一、加强“理论、实践、评价”三元课程体系建设
中学化学教材分析是化学教学论系列课程中的重要课程之一,也是体现高等师范院校化学专业师范特色的主要课程,它在培养学生教材分析与处理能力、提高学生从教技能等方面具有独特的作用。在以往教学中其课程的重点主要是帮助学生熟悉教材,对学生驾驭教材能力的培养重视不足。然而新课程实施以来对教师的角色期待已发生了根本性的改变,新课程倡导学生自主探究,让学生的学习自主性得到更多体现,突出学生认知结构的生长性和形成性,教师已不再是教学活动的主体,而是教学的参与者和引导者。新的教学方式是一种对话、讨论的方式,在讨论的过程中学生往往会提出一些超出教程范围,甚至是教师未曾考虑甚至完全不会的问题。面对这种教学生态的变化,部分师范生如果没有足够的教材把握能力,缺乏自信,就会无法有效地把握课堂。
因此,新课程对准教师的思维及行为方式提出了挑战,必须进行应对性的调整与转换。这就要求学生熟悉的东西不再是经典,不熟悉的东西要重新学习,师范生必须建构综合性的教材分析及把握能力。由此提出,重构以“中学化学教材分析→实践(教学设计与实施、教育实习)→交流与评价”为主线的中学化学教材分析课程教学内容体系,并对实施策略进行研究,积极开发师范生的教育智慧,提高师范生的职业自信,培养师范生的教学能力,使学生可以有效形成新课程的教育理念,并真切体验新课程的教学过程。
二、构建以“科学探究”为主的多维教学模式
现代教育心理学研究指出,学生的学习过程在本质上与科学家的探索过程是一样的,同样是经历一个发现问题、分析问题、解决问题的过程[2]。探究是化学研究与学习的灵魂,探究学习是复现化学知识的探索过程,可以有效培养和提高学生的科学素养。因此,科学探究已成为基础教育化学新课程改革的突破口,新课程的实施倡导以科学探究为主的多样化的学习方式。科学探究在中学化学教学中的具体化就是教学实践与探究,教学实践与探究是通过改革教学模式和教学理念来进行的。
通过调查和访谈发现,很多师范生对探究式学习内涵并不完全清楚,有些师范生在教育实习时也曾尝试开展探究式教学。而在探究式教学实施过程中,探究活动往往流于形式,不能让学生轻松愉快地投身于学习的情境中,在探究活动中体验探究的乐趣,学会探究的方法, 主要原因在于师范生不能准确地选定贴近学生生活实际的、合适的探究活动主题,导致在探究活动中师范生不能恰当地引导学生。因此师范生要采取探究学习的方式进行教学。首先,师范生必须具有准确选择教学材料的能力,即选择符合学生认知水平、激发学生学习兴趣、 调动学生学习积极性的主题进行探究活动,这样可以使学生积极主动地参与探究活动中,探究活动才具有价值和意义。因此,师范生只有充分分析教材,才能具有选择合适的探究主题的能力,探究活动才能在教师的正确引导下顺利开展。其次,在课堂探究教学活动过程中,教师的引导作用是至关重要的,引导要适时适度,恰到好处。 如果引导不足,可能致使学生出现过度放纵,学生只体会了热闹的活动场面,而不能在探究活动中训练过程方法或培养探究能力,因此,在探究活动中不能完成教学目的和任务;如果引导过多,学生的主体地位就不能得到充分显示,主题活动的本质就难以体现[3]。师范生对新课程探究学习所持的困惑态度,归根结底还是师范生的教材分析和处理能力不足。因此,在中学化学教材分析的课程教学模式中,应改变传统的、单一的、接受式的学习方式,建立和形成旨在真正发挥学生学习主体性的多维性教学模式,有效地促进师生互相交流,改变师生关系,使教学方式多样化。在课堂上力争通过微格教学等教学实践和教材分析等相关内容的训练,使学生在“例中学”、“做中学”、“探中学”和“评中学”[4],做到以学习者发展为中心的创新性学习,使教学过程成为师生积极交流、互动和共同发展的过程[5]。因此,建立对话取向的师生互动关系已成为中学化学教材分析课堂教学模式的核心内容。
首先,在中学化学教材分析课堂教学模式的改革中重新定位了师生的角色和地位,教师要放弃传统的权威,应从单一的、讲授者的主导角色向导师、促进者和学习者等多角色转变[6]。其次,在教学活动中,教师不断进行教学设计和活动引导,逐步确立了双主体互动对话关系,在课堂活动中,教师要抽查学生对中学化学教材书本知识的课前预习情况,了解学生对书本知识的理解程度[7],对学生疑惑的知识进行讨论、启发和讲解。催生了课堂知识的人文启迪情结[8]。总之,在课堂教学活动中充分体现“以学生发展为本”的教学思想和教学理念,培养学生成为积极主动的、建构的、协作的、反思的学习者[9]。
笔者在关注学生学习兴趣的同时,同样关注对学生学习责任与意志品质的培养,在学生学习过程中适时地进行指导和监督。笔者观察,通过对话取向的师生互动关系教学模式,学生学习中学化学教材分析的兴趣明显提高了,课堂上能积极发言,课下的自主实践活动也多了起来,学生的化学教学技能和教学内容分析技能得到有效提高。
三、优化“以生为本”的多元课程评价体系
传统的课程评价过分强调评价的甄别与选拔的功能,不能促进学生发展。为了使学生教学技能的提高与创新能力的培养落到实处,摆脱传统的标准化测验,转变学生评价机制,笔者从评价主体、评价内容、评价方法等多角度对学生的学习情况进行评价,建立了多元化的评价体系[10]。
评价主体的多元化主要是教师对学生的评价、同学之间互相评价及学生本人的自我评价,而评价内容的多元化主要体现在评价学生在教学和学习过程中的学习能力、学习效果、学习方法、学习态度等方面;而评价方法的多元化就是指教师采取多种形式的考试方法,主要包括课堂发言、课堂提问、教案设计及实施、课后小论文、闭卷考试和开卷考试等[11]。因此,在中学化学教材分析课程教学中的评价标准中包括平时考核(30%)、课程的教学设计及实施(40%)和课程结束的笔试(包括开卷和闭卷)(30%)三个部分。平时考核主要包括出勤情况、 课堂发言、课堂提问、课后小论文、课堂讲演、小结等,课程的教学设计及实施包括教案的书写情况、教师的评价,同学之间互评、学生本人的自评以及学生的教学态度和合作情况等等。多年的教学实践表明,实施多元化的评价体系充分调动了学生主动参与课堂教学活动的积极性,从而确保了课堂教学正常、有序、实效地开展。
摘要:以“化学平衡”为例,梳理德国教科书《今日化学SⅡ》中核心概念的编写特色。有以下五点可供教材编写与教学实践借鉴:选择真实的情境并一以贯之;突出图像的直观作用使抽象内容具体化;充分运用实验活动助力概念形成;利用数据分析,调动逻辑数理智能促进概念同化;精心设置实践型作业,在综合应用中理解概念。
关键词:德国教材;化学平衡;核心概念;编写特色
文章编号:1005–6629(2016)8–0017–06 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
加德纳提出课程应围绕核心概念来组织,使核心概念以不同的方式、从不同的角度、适应不同的智能组合而反复呈现。德国教材素以重教育现代化和实用技术著称,教材重视与生产生活实际及科学前沿联系、加强化学学科知识微观本质的揭示,在与其他学科的联系、综合能力的培养以及学生的实验技能等方面均有显著特色。本研究以德国莱茵兰-普法尔茨州的高中化学教材《今日化学SⅡ》(ChemieHeute-sekundarbereich SⅡ)[1]中的“化学平衡”知识板块为例,关注德国教材对核心概念这一重要内容的编写特色,以期为我国的教材修订及教学实践提供借鉴。
1 核心概念的界定与教学功能
1.1 核心概念
核心概念是位于学科中心的概念性知识,包括重要概念、原理及理论等基本理解和解释,内容能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分[2]。依据课程标准和教学实际,确定中学化学平衡内容有以下核心概念:可逆反应的限度,化学中的平衡,平衡常数,勒夏特列原理。
1.2 教学功能
核心概念是学科的灵魂,是经过高度提炼概括后形成的超越事实的思考方式,具有统摄性和概括力。核心概念可以为新知识的获取提供组织结构,从而使学生于在校期间和毕业后能够运用这些核心概念迅速获取新知识[3]。奥苏贝尔提倡,教师要教给学生学科和教材的基本结构,即那些最有“解释力量”的高度抽象和概括性观念,从而以有效的方式促进学习和迁移。核心概念的体现方式反映了学习进程。
2 德国教材核心概念的编排特色
2.1 德国教材中“化学平衡”内容
在德国教材中,化学平衡各部分内容采取了多样化的呈现方式,见图1。
国内教材将化学平衡与溶液中的离子反应分列两个单元,德国教材则由化学平衡统领,采用“总-分-总”的方式呈现,从四大平衡事实的分析研究中总结出平衡学习的基本观念,再提炼上升为核心概念,最后回归到实际应用中深化理解。
通过“事实提炼→基本观念→核心概念→应用”的编排特色,呈现出认识发展趋向而非知识解析取向,核心概念的“核心性”正是在这种认识发展的过程中得以体现。在知识点的具体呈现方式上,存在情境素材、图表图像、实验设计等特色,不同的内容有着不同的引入方式,同一主题也采用多样的方式方法,采用归纳式的教材生成路径,实现化学核心概念的理解、迁移、应用和创造。而且,不同概念的生成路径相同,这对于进行方法教育无疑会很有好处。
2.2 “化学平衡”的核心概念编排特色
2.2.1 真实的情境引入概念并贯穿前后,激发探究热情
化学概念的产生本身就是从感知具体的物质和现象开始,经过由表及里、由感性到理性的概括和抽象形成的[4]。化学史实、化学现象、生活场景、自然现象、化学技术发展等真实具体、生动丰富的情境素材,在德国化学教材中被高频度使用,如化学平衡的引入部分,提供了这样的情境素材:高原训练,家务中的钙沉积,由氨制造的肥料和炸药,食品香料,工业炼铁,尿结石等。通过这些真实的熟悉的生活场景,学生体验到化学平衡在生活生产中广泛存在。同时,以知识的重要性与实用性,让学生感觉到自己认识上的不足,激发出学生求知的原动力:工业上怎样做到大规模合成氨?一氧化碳还原氧化铁,为什么不能进行到底?可用什么办法更快更少花费地完成反应?草酸钙什么情况下能结晶出来?学生的质疑意识一旦苏醒,他们必定会积极地寻找证据,在探索的过程中解决问题。
附录部分,典型的情境素材有:水垢的形成与处理方式,高山病、潜水病、血红蛋白和高铁血红蛋白、氰中毒的治疗等。不仅如此,教材的作业设置,也依托真实情境。如,双效催化法生产硫酸、氨的合成、合成气和转化等。注重真实情境的全程性和发展性,可为学生提供检验和运用科学知识的载体,引领学生开展学习过程,体验将科学运用于解决实际问题的乐趣,同时形成清晰的知识体系,获得对知识的更深层次的理解。
2.2.2 突出图像图片设计认识概念,促进思维加工
德国教材的化学平衡内容,有着丰富的图片信息,尤其在模型表达和微观问题方面有着明显的优势。丰富的插图有利于调动学生的多感官参与学习活动,以感性思维促进理性思维的加工,促进核心概念的形成。图片使用情况统计如表2。
平衡建立的过程和平衡状态的动态性是化学平衡的核心概念之一,因为概念的抽象性,学生理解十分困难。平衡建立模型实验图(如图2),用粗细玻璃管分别表示正逆反应速率,模拟了瞬间速率的变化,直观地表达了从两个方向建立平衡的过程,为学生画出速率时间图、浓度时间图提供了直观的素材。随着反应物和生成物浓度的变化,正逆反应速率也在逐渐变化,二者差距逐渐缩小,当ν正=ν逆时,各物质的浓度都不再变化,达到平衡状态;如果继续加入反应物或生成物,ν正≠ν逆,平衡被打破,通过调整浓度再次达到ν正=ν逆,新平衡建立。用直观的模型图,以形象思维演示抽象的概念,这对我们的教学实践有着重要的指导意义。
在氨的合成内容中,为了消除学生的理论分析与化工生产的认识差距,把陌生、复杂的生产场景以简明清晰的工艺流程方式加以展示(见图3)。
氨的生成是一个放热反应,反应中粒子数减少。根据勒夏特列原理,在较低温度和较高压力下更有利反应的进行。催化剂层之间连有热交换器,用以带走气体混合物在生成氨时释放出来的热能。合成在循环操作方式下进行:生成的氨用液化的方式不断从混合物中除去,没有反应的气体和新加进去的合成气一起重新通入反应器。分析反应特征,应用勒夏特列原理,结合生产实际,选择有利于反应转化与速率的合适条件。学科能力的发展目标,是在事实知识的学习中形成观念与方法,在实际应用中以有效的方式迁移。这同时也是核心概念的教学价值。
用不同长度的箭头,直观表示反应在低温和高温时的转化程度(2000K、2700K),反映不同温度对平衡的影响。突出表现了温度决定了平衡的位置;温度变化时,平衡向“对抗”的方向移动。
2.2.3 在实验活动中生成概念,形成科学方法
苏教版教材在相关内容中设计了5个实验活动,而德国教材中有11个实验活动,统计如表3。
从实验数量上看,苏教版教材与德国教材对实验的重视程度没有大的差异,从内容与形式上来看,苏教版教材多安排探究实验与方案设计,德国教材中,实验活动安排在每节内容之后,设计严谨,对实验步骤、材料与作业,均有明确要求,实验的目的就在于指导学生运用自然观察智能,进行思维加工,促进概念形成与同化,见以下案例。
亚铁离子与银离子的反应及其逆反应
材料:漏斗,滤纸,塑料注射器(5mL),硝酸银溶液(0.1 mol·L-1,稀),硫酸亚铁(0.1 mol·L-1)在稀硫酸中的溶液,硝酸铁Fe(NO3)3在硫酸(稀)中配成的浓溶液,盐酸(稀)。
步骤:
正反应:
1.在试管中放置5mL硝酸银溶液,加入5mL硫酸亚铁溶液。将混合物放十分钟后立即过滤。
2.在滤液中滴入盐酸。
逆反应:
1.将滤纸上的银用水彻底洗涤,直到滤液中不再能检验出银离子为止。
2.在银上加几毫升硝酸铁溶液。
3.将滴下来的溶液收集在干净试管中,加盐酸检验银离子。
作业:
a)写出反应方程式。在正反应中如果过早过滤有什么影响?
b)在正反应的滤液中溶入一些硫酸亚铁,提高Fe2+离子的浓度,会有反应发生吗?
相比苏教版设计通过检测少量反应物的存在来定义可逆反应,德国教材通过浓度变化来控制反应的方向,揭示可逆反应存在的普遍性和影响平衡移动的因素。在思维要求上有明显不同,侧重对确定结果的验证、解释,培养学生的实证意识。提供具体实验材料、明确的实验步骤,体现了严谨求实的特点,对学生的实验设计和相应的实验作业的完成有明确的导向和示范作用。不要求实验方案的设计,思维训练主要体现在实验过程中和实验结束后的作业中,实验作业在知识延伸和思维拓展上存在明显优势。
2.2.4 数据分析同化概念,调动逻辑数理智能
硫酸铅的物质的量浓度乘以硫酸铅的摩尔质量(M=303 g·mol-1),得到以质量浓度β表示的溶解度。
β(PbSO4)=0.039 g·L-1
通过归纳推理,将溶度积和溶解度关联起来,理解二者在表述物质溶解能力方面的异同,由此得出结论:盐的溶解平衡可以定量地用溶度积Kw来描述,Kw是由饱和溶液中离子浓度计算出来的。并没有限定难溶盐存在的溶解平衡,盐类只要达到饱和溶液,都存在溶解度平衡。根据离子浓度关系又回到“平衡常数是反应限度的定量描述,利用Q与K的关系可以判断反应的状态”的核心概念上来。同时,引入pKw分析方法,对于过小的数值,经过对数处理得出便于比较分析的数据,与用pH描述溶液的酸碱性相一致。经过数理运算和逻辑推理,这种方法指导有利于发展学生数据处理和应用、数形结合能力,对于思维能力的提高不言而喻。
2.2.5 实践类作业解答应用概念,促进系统理解
概念学习要遵循“应用至上”的原则,在应用中深化理解。德国教材中的作业设置更加灵活多样,除了章节末专门的复习练习题和扩展题,章节中在实验部分与概念提出之后都有针对性的作业,数量不等,形式多样。
从作业内容来看,相比我国教材设置的侧重概念辨析、知识理解为主的作业,德国教材提供大量的实践型作业,均指向生产生活中平衡类实际问题的解决,侧重理论指导下实践方案的优化组合或选择。如,冰面上的冰鞋效应,雾的形成与消失;平衡在自然界和工业中的重要性是什么?夏季长期炎热使海里和河里的鱼死亡,说明这一事实。从实验中认识到的平衡状态时各物质的关系在日常生活中有什么用处?学习了硫酸的合成路线之后,针对生产过程设计10个题目。
从解决方式来看,相比我国教材作业的直接应用概念分析、类比、推理等思维活动,德国教材中实践型作业设置侧重信息技能的培养。如查阅稀硫酸回收利用的可能性;查阅氨的最重要的应用领域;查阅工业上如何由煤得到氮;查阅德国最重要的基本化学产品的年产量,并用图表表示;查阅碘——直链淀粉包合物;查阅反应中,为了取得尽可能高的转化率,工业生产中采取了哪些方法?资源应用的多元化,是学生独立学习的基本素质,不仅有利于培养学生证据素材使用的意识,也突出表现了教材以认识发展为取向的价值观念,与核心概念的呈现方式统一起来。二者对比,德国教材作业更注重层次性与功能性,以针对性、实用性和系统性为特色,强调个体在解决实际问题的过程中,将知识和概念放在系统里理解,避免碎片化的事实知识的孤立记忆。
3 启示
(1)对于化学学科而言,构建出学科核心概念发展体系是摆在课程专家与一线教师面前的迫切任务[6]。教材设计要注意知识的前后联系和系统性,同时注意开发学生的多元智能,促进学生全面发展。研究德国教材关于核心概念的编排特色,从精选真实的情境素材、丰富的图片资料、严谨的数理分析、目标明确的实验活动、灵活多样的作业设置,都凸显了基于核心概念的“为多元智能而教,通过多元智能而教”的教材意义。
(2)教材和教学要通过问题与活动的设计激活学生原有知识,帮助学生建立事实、概念和核心概念间的联系。德国教材的优势对我国教材的改进或教学实践有着以下借鉴意义:运用类比模型展示、解析抽象概念,选择形象而生动的示意图都是注重学生心理、培养学习兴趣的切入点;内容选择要注意STSE理念的渗透,利用化学工作及知识的社会意义培养学生强烈的社会责任感;实验设置要强化情境真实、联系生活,在培养学生的环保意识和安全意识、评价方式等方面多加关注;作业注意要结合实践设置,通过归纳类比、数据处理、演绎证明、反思与构建等思维过程的作业有利于培养学生的理性思维。
参考文献:
[1] Wolfgang Asseblbornusw.Chemieheute-SekundarbereichSⅡ. BildungshausSchulbuchverlage,2010:95~120.
[2]艾里克森著.兰英译.概念为本的课程与教学[M].北京:中国轻工业出版社,2003.
[3]周玉芝.以核心概念为统领设计化学教学[J].化学教育,2012,(6):27~29.
[4]郭睿.我国化学概念教学二十五年[J].教育科学研究,2006,(4):47~51.
第一节 关于课程的基础知识
一、课程及其制约因素
1.课程及其要素
课程是客观实在与主观理念统一的复杂体,其实质是人类的经验,是在学校教育环境中,使学生获得适应个体发展和社会进步需要的经验的目的、计划和过程,是目标、过程和结果的统一体;其存在的形态是对教学内容及进程的安排计划,包括课程设置(计划)、课程标准(大纲)、教科书和教学方案等,它们应该体现课程目的,为课程目的服务。
课程要素:课程理念、课程目标、课程内容、课程结构、课程媒体、课程实施、课程评价、课程管理等。
2.课程的制约因素
(1)社会状况及其发展需要
(2)经验的结构和特点
(3)学生的发展水平和发展需要
(4)课程工作者和教师的观念与水平
二、课程目标
1.课程目标的涵义及其在教育活动中的层次
课程目标是在课程编制过程中所确定的目标,及学校课程在一定阶段力图达到的教育目标,是通过课程实施(即教学)所要完成的指标体系,是课程使学生发展的基本标准即最低要求,即通过一定学段的学校课程学习时学生达到的发展状态。
教育 培养 课程 教学
目的 目标 目标 目标
2.课程目标的取向和制定
(1)课程目标的取向
预期行为取向 用预期学生行为的发展、变化来表述课程目标。
优点:行为目标比较具体、明确,有较好的可操作性,便于评价。
缺点:不适于描述难于测评、难于表现为外部行为的目标;可能会造成目标详略不一的情况;可能不符合实施时的实际。
进展情况取向 这种取向注重的不是事先规定的目标,而是根据课堂教学的实际进展情况提出相应的目标,这种课程目标称为过程展开目标。
特点:对教师要求高,操作难度大,不太适合班级教学。
个性表现取向 这种取向十分重视课程目标的个性化。
课程目标由预期行为取向到个性表现取向反映了人们的认识深化和进步。
(2)课程目标的制定
根据社会需要确定课程目标
根据学生发展需要确定课程目标
从课程内容(或其载体)的逻辑和系统性需要确定课程目标
对上述三个方面进行整合,即形成一个完整的课程目标。
3.课程目标的分类
认知领域、情感领域、行为领域、技能目标。
认知领域的层次:知道、领会、掌握、综合运用、创新。
情感领域的层次:接受或注意、积极反应、偏向、追求(形成责任感)、性格化、角色化。
行为领域的层次:产生知觉行为、产生自觉行为、形成行为能力、形成行为定势、形成创造行为。
技能目标的层次:知道、领会、掌握、综合运用、创新。
4.课程目标的表述
传统的知识与技能目标具有结果性,通常用可观察的行为词语表述,并根据目标要求划分为不同的水平层次;非传统性目标大多不作程度要求,因而没有水平层次之分。
(1)传统型目标的表述
认知性目标 技能性目标
(2)非传统性目标的表述
经历性目标 表现性目标 体验性目标
表述认知性目标的词语
(能)识别、辨认、找到
水 了解、知道、记住、(能)说出
平(能)区分、判断、比较、分类、举例、列举
由(能)解释、说明、(用新方式)表示
低(能)检验、质疑、辩解
到(能)总结、概述、概括
高(用于)预测、推断、推广、设计等
表述技能性目标的词语
水 能通过模仿完成分步的活动
平初步学会 能独立完成分步的活动
由 能通过模仿连贯地完成简单的活动
低 能通过模仿连贯地完成比较复杂的活动
到 学 会 能独立地连贯地完成简单的活动
高 能独立地连贯地完成比较复杂的活动
三、课程的内容与结构
1.课程内容的选择与组织
课程内容通常是由学生的直接经验以及经过选择的间接经验组成,具有一定的系统性,可按某种方式加以组织。
利于学生全面发展的课程内容:道德经验、认知经验、审美经验、健体经验。利于学生全面发展的课程内容选择:
(1)关于自然、社会或人的基本事实、概念、规律、原理、方法、规则和某些经验。
(2)关于态度、情感方面的内容;包括有关的情感、动机、意志、态度及评价活动经历和体验。
(3)关于行为方面的内容;包括基本活动方式、技能、能力、实践活动的经验等。
2.课程的结构
第二节 化学课程的改革和设计
一、中学化学课程的形成和发展
1.中学化学课程的形成和发展概况
19世纪中叶,化学正式成为欧洲中学里的一门课程。
2.我国中学化学课程的发展
19世纪中叶,化学成为某些学校的一门课程,20世纪前半叶受美国影响较大,中叶受前苏联影响,末叶博采众长,形成特色,八九十年代进入课改高潮 资料:我国的化学课程发展
我国化学课程的设置,始于1865年(清同治四年)。当年清政府在上海设立江南制造局附设机械学堂,讲授包括化学在内的科学课程。化学学科的内容主要从西方引入。
1902年,清政府颁布了《钦定中学堂章程》,对于学制和化学课程的设置作了规定,由此标志着化学课程在我国新教育制度中正式确立了自己的地位。
1922年,民国政府学习欧美,在中小学实行“六三三”新学制,在初、高中均开设化学课程,这一改革奠定了我国现代学制的基础。
1949年10月1日新中国诞生,开创了化学教育的新局面。1952年12月颁布《中学化学教学大纲(草案)》。该文件总结了国内过去的经验,参考了最新的苏联教学大纲。
1986年颁布的《全日制中学化学教学大纲》明确提出培养学生的“观察”、“思维”、“实验”和“自学”能力,重视“科学态度和科学方法教育”,注意培养“学生的创新精神”。
1992年颁布的《九年义务教育初中化学教学大纲(试行)》,首次单独规定了初中化学教学的目的,将素质教育必须高度关注的思想品德教育、情感和态度教育、智力和能力教育融入其中。在体例和结构上,该大纲中的教学内容不再按逻辑顺序列举章节,而是采用知识点(块)归类列举,逐项确定教学要求的层次。在目标的达成上,不再限于认知领域,还包括情感领域和实验领域,主张从定性和定量两方面去测量。
我国现行的中学化学教学大纲是2000年颁布的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用修订版)》和与该大纲衔接的2002年颁布的《全日制普通高级中学化学教学大纲》。另外,2001年还颁布了供实验地区用的《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》,与之相对应的高级中学化学课程标准2003年上半年颁布。
资料:化学教学大纲与课程标准的区别与联系
化学教学大纲是根据中学的培养目标和教学计划,以纲要的形式制定的有关中学化学教学的指导性文件。它是教学的依据、考试命题的依据和对教学质量评估的依据。以及编制教材的依据。
课程标准关心的是课程目标、课程改革的基本概念和课程设计思路;关注的是学生学习的过程和方法,以及伴随这一过程而产生的积极情感体验和正确的价值观;要求教师在使用课程标准的过程中,关注如何利用化学学科所特有的优势促进每一个学生的健康发展;而不是仅仅关心学生对某个结论是否记住,记得是否明确,某些技能是否形成,并且运用起来是否得心应手。
3.我国现行化学教学大纲规定之教学目的(课程目标)
初中
(1)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,初步认识化学在实际中的应用。
(2)激发学生学习化学的兴趣,培养学生的科学态度、科学的学习方法,以及
关心自然、关心社会的情感。
(3)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决一些简单问题。
(4)对学生进行辩证唯物主义和热爱社会主义祖国的教育。
高中
(1)知识 技能
在义务教育初中化学的基础上,进一步学习基础知识和基本技能,了解化学与社会、生产、生活、科学技术等的密切关系及重要应用。
(2)能力 方法
培养和发展学生的观察、实验、思维能力和自学能力,是学生能综合运用化学和其他科学知识、技能解释和解决一些简单的实际问题。训练学生的科学方法,挖掘学生的潜能,培养他们的创新精神,发展他们的个性和特长。
(3)情感 态度
激发学生学习化学的兴趣,教育他们关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题。培养他们的科学态度。结合化学学科的特点,对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育,培养他们社会责任感以及勤奋、坚毅、合作等优良品德。
二、我国面向21世纪的中学化学课程改革
1.改革的背景
二战以来至八十年代:唯知、唯智和精英主义,导致教育只面向少数人。
九十年代以来:推进素质教育,促进学生全面发展和终身发展。教育观念改革 课程改革 教育制度重建 教学系统内教学要素重组
2.我国面向21世纪的中学化学课改概况
1999年,国务院颁布《面向21世纪教育振兴行动计划》
2001年,教育部颁布全日制义务教育《化学课程标准(实验稿)》
2003年,教育部颁布全日制高级中学《化学课程标准》
上海教育版初中化学与人教版初中化学教科书问世。此后,山东版、沿海版、湖南科技版相继问世。
三、《基础教育课程改革纲要(试行)》简介
1.改变课程功能 2.改革课程结构
3.改革课程内容 4.改革课程实施
5.改革课程评价 6.改革课程管理
四、国家化学课程标准介绍
1.全日制义务教育《化学课程标准(实验稿)》介绍
中华人民共和国教育部制订,全日制义务教育化学课程标准(实验稿),北京:北京师范大学出版社,2001年·
(1)课程目标
通过化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观来体现科学素养的培养。科学素养 知识与技能;过程与方法;情感态度与价值观
科学探究、身边的化学物质
物质构成的奥秘
物质的化学变化
化学与社会发展
(2)课程原则
社会要求与学生个体需要相统一;
学生现有发展水平与期望发展水平相统一
学科特有的功能与课程整体功能相统一;
以教育目标、培养目标作为课程目标的制定依据。
(3)课程内容
确立“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”五个内容主题。
(4)课程评价
重视学生自我评价;
用活动表现来评价学生的探究能力、情感态度与价值观;
用纸笔测验考核学生解决实际问题的能力;
采用定性报告与登记计分相结合的方式。
(5)教材编写
从学生生活经验和社会发展的现实中取材;
要符合学生的思维发展水平;
培养学生对自然和社会的责任感;
利用多样化实验内容,注重学生实践能力的培养;
教学过程应体现科学方法论的应用;
教材内容应有学习方法指导;
化学概念要体现直观、关联和发展的特点;
习题类型要多样化,增加开放型题和实践型题的比例;
有利于发挥教师的创造性。
(6)课程资源
化学实验室;教师手册;学生实验活动指南;学校和社区学习资源;网络;低成本仪器与药品。
2.普通高级中学化学课程标准(实验稿)
中华人民共和国教育部制订,普通高中化学课程标准(实验),北京:人民教育出版社,2003年(ISBN 7-107-16555-0,定价: 3.60元)
(1)课程目标
知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,具体体现为:科学素养、化学兴趣、个性发展、科学探究、社会责任感、STS、科学态度、合作精神、实践能力。见81页。
(2)课程内容
两个必修模块,六个选修模块,每个模块2学分,每学分18课时,具体模块见83页。
(3)教学评价—高校招生
人文学科:不超过3个模块;理工科:不超过4个;
化学及其相关专业:不超过6个。
第三节 化学教材的编写和评价
一、化学教材的形态
二、中学化学教材简介
1.20世纪80年代以来的化学课程与教材改革趋势
(1)加强与社会的联系
(2)注意与其他学科的综合(3)加强课程的探究性
(4)加强课程的过程性。
(5)渗透人文精神
2.中学化学教材介绍
(1)人教版的几套初中教材、高中教材英文版化学教材
(2)上海教育版的初中化学教材
(3)山东教育版的初中化学教材
(4)科学出版社与广东教育出版社和版的初中化学教材
(5)沈怡文 陈德全 主编 九年级化学 上下册 湖南教育出版社 北京市仁爱教育研究所
(6)人教版新课程高中教材
(7)山东科技版新课程高中教材
2015山西特岗教师招聘考试化学备考:化学教材的设计与使用
(一)谈到化学教材的设计与使用,首先我们要知道什么是教材?知道教材与课程、教科书之间的区别与关系。
课程是学生在学校所获得的全部经验,包括有目的、有计划的学科设置以及其它各种教育活动对学生即时或潜在的影响。教材是使学生达到课程标准所规定的质量要求的主要内容载体,是教师教学与学生学习的主要工具。教材是成套化的系列,不仅限于教科书。教科书是在学科课程的范畴之中,为了学习的需要而系统编制的教学用书。它是学校教育中最重要的教材,是衡量一个国家或地区教育水准的重要标志之一。
【化学教材的设计】
化学教材的设计是指根据教学目标,运用系统科学方法,设计、开发、编制、评价教材的理论、原理和方法体系。
一、教材内容的选择 1.初中化学教材内容的选择
选择依据:应该充分体现启蒙性和基础性的特点。一方面提供给学生未来发展所需要的最基础的化学知识和技能,培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力;另一方面使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象。
义务教育化学教材内容一览
2.高中化学教材内容的选择
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选择依据:高中化学课程以进一步提高学生科学素养为宗旨,着眼于学生未来的发展,体现时代性、基础性和选择性,兼顾不同志趣和发展潜能学生的需要。以此为指导思想,高中化学新课程设置了2个必修课程模块和6个选修课程模块,并以此对教材内容的选择提出了不同层次的要求。
高中化学新课标教材内容一览
高中化学新课程内容选择的视角:
高中化学新课程改变了传统的以物质结构为基础、以元素周期律为主线的课程体系,在内容的选择上,充分反映现代化学发展和应用的趋势,突出“物质”、“结构”和“反应”三大核心主题,引领学生形成基本的化学观念;重视化学、技术与社会的相互联系,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力;加强科学过程和科学方法的学习,培养学生的科学探究能力。
(1)重视化学基本观念的形成
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化学基本观念具有包摄范围广、概括性程度高的特征,它决定着学生对化学知识的深入理解和灵活应用,对提高学生科学的素养具有重要价值。
学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念,应当是中学化学教学的第一目标。背诵或记忆某些具体的化学事实性知识,当然是有价值的,但是更重要的价值在于它们是化学观念及某些基本观念的载体。
(2)注重在社会背景中学习化学知识
高中化学课程标准在内容选择上主要从两个方面引导学生在社会背景中学习化学知识。一是以与人类社会发展密切相关的化学知识或社会热点问题作为课程内容的主题或模块,集中呈现化学与社会生活相联系的课程内容。这种设置有利于学生更全面、深入地认识化学在人类社会发展中的积极作用,培养学生应用所学化学知识对社会生活中的问题做出判断和解释的能力。
(3)将科学探究作为重要的课程内容
科学探究是科学家探索科学问题、发现科学规律的基本活动,也是人们认识科学现象,获得并理解科学知识的重要途径。
二、中学化学教材内容的呈现方式
新教材与传统教材最明显的区别就是教材内容的呈现方式不同。传统的化学教材大都是局限于“教本”的一种纯叙述性文本,采用规范的学科术语讲解和呈现教材内容。
而新课程突出以学生的发展为本,倡导自主、合作、探究的学习方式,对新教材的设计和呈现提出了新的要求,即以学生的学习为中心,为自主、合作、探究式学习提供支撑。
为充分调动学生学习的积极性,新教材中编排了大量的插图,为学生提供了丰富的学习情景素材。另外还通过各种资料性栏目,为学生提供了大量的信息。
图文并茂,信息丰富是新教材在内容呈现上一个突出的特点。化学教材栏目的设计:
教材栏目指向明确,有利于创设自主学习、积极探究的教学情景;栏目的设计反映了学生的认知特点和需要;栏目的设计有助于学生学习方式的转变。
(1)学习活动性栏目
活动性栏目主要是引领学生进行学习活动。(2)资料性栏目
资料性栏目主要是为学生学习提供必需的素材。
三、化学教材改革动态
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新教材在继承和发展了旧教材特点的基础上,积极吸收当今各国教材设计的先进理念和模式,无论从教材的内容、还是从内容的呈现形式等方面都作了大胆探索和创新,具体表现在:教材结构的多中心化、教材栏目的多样化和教材内容的时代化。
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[教学准备]:学生课外利用网络和书籍收集有关分子、原子的知识。
[教学片断]
师:分子与原子的区别是“分子可分,原子不可分”,对吗?
生齐答:不对,应该还有前提“在化学变化中”。
师:为什么要强调“在化学变化中”呢?意味着什么呢?
(有的学生皱起了眉头,有的窃窃私语)
一生提出了猜想:也许原子还可以再分成几部分吧,只是我们还没学习而已?(用疑惑的眼神望着老师)
师:原子到底还能不能再分,请同学们阅读P68-69,书中有图、文字还有表格,可以说图文并茂,这么多丰富的信息展现给你们,你们能否告诉我通过看这些图文能获得哪些知识?
(学生安静下来,认真阅读)
……
师:从图4-1你们知道了什么?
生1∶我知道了原子是由原子核和电子构成的,还有原子非常小,因为它的直径只有10-10m
生2:我知道了原子核位于原子中间,而且电子是运动的。
师:你怎么会知道电子是运动的?
生:因为电子后面有一条“尾巴”,像慧星一样。
(学生齐笑)
师(跟着笑):非常对,不过我要纠正一下,这不是尾巴而是运动的“轨迹”。
生3:我知道原子核也是由两种微小的粒子构成的?
师:Why?
生笑:(部分学生也跟着笑)因为图上面组成原子核的圆球有两种颜色,一种是淡蓝色的,一种是淡黄色的,而且淡黄色球上有“+”号而蓝色的没有。
师(使劲的点了点头):你真仔细,大家为他鼓掌好不好?(学生鼓掌)。那你知道这两种小球分别代表什么吗?
学生一哄而答(情绪高涨):质子和中子
生4:我还发现教材上的图文好像互相矛盾。
师(一愣)(学生也感意外):什么矛盾?难道教材还有什么错误的地方吗?
生继续答:,因为图中画的有3个电子带3个负电荷,而质子只有2个带2个正电荷,很显然这个图表示出来的是整个原子带1个负电荷,显电性,与文中说原子不显电性矛盾。
(学生们频频点头,老师竖起了大拇指)
一、微型实验设计与实践
1. 氯气制取的微型实验设计
(1)实验装置
A、B、C为自由夹;P:20 mL4 mol/L Na OH;G:约1 g KMn O4;H:饱和NaCl溶液;D:烧杯;M:约4.5 m L 12 mol/L浓盐酸.
(2)实验步骤与现象
①如图1所示,打开自由夹A和C,关闭自由夹B,缓缓推动注射器M的活塞,按约1滴/秒的滴加速率逐滴滴入青霉素瓶G中.
②当观察到反应生成的黄绿色氯气充满青霉素药剂瓶G时,打开自由夹B,同时关闭自由夹C.
③此时便观察到氯气将青霉素药剂瓶H中的饱和NaCl溶液压入50 mL烧杯D中.
④当观察到青霉素药剂瓶H中的饱和Na Cl全部被氯气压出时,关闭自由夹B,同时缓缓回抽注射器M活塞(旨在平衡反应容器青霉素药剂瓶G中的氯气压力).
⑤制取氯气实验结束时,关闭自由夹A,将注射器M从装有自由夹A的输液管中拔出,换约6 mL 4mol/L NaOH溶液,再按如图1所示使注射器M与装有自由夹A的输液管相连接,关闭自由夹B,打开自由夹A、C,将注射器M中的NaOH溶液一次性注入青霉素药剂瓶G中.
(3)实验注意
为了更安全地控制氯气用量,更有效地、灵活地进行氯气性质实验,要缓缓抽拉10ml注射器N活塞,根据氯气性质实验所需,推动注射器N活塞,能安全地控制氯气用量,以保证氯气性质实验有效地、灵活地进行.
2. 乙炔制取和性质的微型实验
(1)实验用品
废青霉素瓶、微型U型管(用200 mm×7 mm或8 mm玻璃管弯制)、一次性使用废头皮针(5号或5号半,7号或8号),双向玻璃尖咀、一次性使用废注射器(规格为2.5 mL)等.电石、饱和硫酸铜溶液、0.05%高锰酸钾酸性溶液,3%溴的四氯化碳溶液.
(2)实验步骤
①取两只干燥的废青霉素瓶,分别装入2~3小块玉米粒般大的电石和饱和硫酸铜溶液(占瓶容积1/2).盖上胶盖,并用一根橡皮筋把两瓶捆在一起.注射器吸入半管水后按图2把仪器(从右至左)连接好.
1.水2.橡电筋3.电石4.饱和CuSO4溶液5.0.05%KMnO4酸性溶液(或3%溴的四氯化碳溶液)A为5号或5号半头皮针头,B、C、D为7号或8号头皮针头
②轻推注射器活塞,使水进入皮针并从针头上一滴一滴地慢慢落下.约数秒钟后即可在玻璃尖咀E上(青霉素瓶用来固定玻璃尖咀)点燃逸出的乙炔气(火焰大小可由滴水的速率控制).
③做完乙炔的燃烧试验后,从D针头处拔下连接尖咀的头皮针塑料管,换上另一个剪去注射器套头的头皮针塑料细管.先向U型管里的高锰酸钾酸性溶液(2~2.5 mL)通入乙炔(控制气流不可过大.细管插入液面下深度2~3 cm).不一会儿,便可看到通入乙炔一边的高锰酸钾酸性溶液几乎褪成无色,与另一边未通乙炔的溶液(保持原色)形成了鲜明的对比.再向另一U型管里溴的四氯化碳溶液(2~2.5 mL)通入乙炔.现象同上.
(3)注意事项
①使用小号针头向反应瓶中慢慢地滴水.②C针头尖要插至饱和硫酸铜溶液深处.③高锰酸钾溶液的浓度用0.05%最好,且要加稀硫酸充分酸化.现象紫红色几乎褪尽.
二、中学化学微型实验的评价
微型实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点,微型实验与常量实验相比具有独到的特点,对学生的综合素质具有更高的要求,应用在教学上,效果十分突出,在知识技能、过程方法、情感态度和价值观念等方面都对学生有很好的教育意义,能更好地培养学生的良好品质,提高学生各方面的能力.微型化学实验的优越性主要体现在:
1.激发学习兴趣,传播绿色化学观念,增强环保意识由于微型化学实验仪器微型化、药品微量化,操作简捷,经济省时,安全便携,使得人人都能动手实验,微型化学实验本身就是对学生环保意识最生动、最现实的教育,全面提高学生科学素质、培养学生的探索精神、实践能力和创造能力.
2.提高实验的科学性,培养严谨求实的科学态度微型仪器精巧细小,加入量少,所以实验过程学生必须小心装拆,规范操作,注意力高度集中,密切注意观察实验现象,随时记录反应过程中出现的变化,方能获得预期的结果,这有利于培养学生规范化的操作技能,培养严谨科学的工作态度.
3.确保实验的安全.微型化学实验为学生实验和边讲边实验提供了方便.无论是学生课堂实验还是课外活动实验,首要条件是安全,尤其是家庭小实验.微型化学实验用的药品量很少,能避免或减少实验引起的燃烧、中毒等危险.再加上设计时的防范,基本上可以确保学生的安全.
关键词:虚拟实验;中学化学;应用研究
中图分类号:G633.8
引言:
化学作为初中教学的重要内容,其知识的获得往往依靠大量的实验操作,而化学实验不同于物理、生物的实验,实验操作中由于化学反应往往存在一定的危险,反应过程中也会产生一些有害物质污染环境,这造成了很多实验无法正常进行。计算机技术的发展改变了这一现状,在化学教学过程中教师可以利用科技手段,将很多依靠传统实验手段无法完成的实验进行虚拟演示,从而实现教学目的,提高教学效率。本文通过在认识虚拟实验的基础上,对虚拟实验的作用进行了简要分析,并进一步阐述了在虚拟实验在初中化学教学中的具体运用。
一 虚拟实验的内涵
虚拟实验又称电子实验,是在教师的指导下,学生利用虚拟实验室进行动手操作、进行各种实验的一种仿真实验。这种实验能够非常逼真地展示实验过程,通过让学生动手体验实验过程,了解实验过程,明确实验结果,得出正确结论,从而达到与传统实验相同的教学效果。由于这种实验新颖、独特,满足了学生的好奇心,学生在操作过程中参与积极性较高,具有较好的教学效果。此外,教师也可以利用虚拟实验任意搭建典型实验,能够有效提高实验的针对性和实验效果。
二 虚拟实验的意义
虚拟实验作为一种有效的实验形式,促使了化学教学的变革,极大地增强了化学课堂教学效率,有着重要的现实意义。
1降低实验风险,提高实验效果
化学实验的过程往往伴随着化学变化,有毒气体、爆炸等现象的发生,这使得化学实验具有一定的风险,甚至由于学生好奇心强烈进行不规范的实验操作,导致实验事故。而虚拟实验的出现,解决了这些问题,学生通过虚拟实验室,进行实验操作,在取得良好实验效果的同时,可以大大降低实验风险。
2弥补传统实验的不足
在化学教学中,教师经常发现,虽然某个实验在教学时已经做过,但是经过一段时间之后,很多学生往往会忘记,由于时间的关系,这些实验也无法在进行重现练习,但是我们可以利用虚拟实验进行重新演示,这样能够达到巩固的目的,有效节省时间,弥补了传统实验的不足。
3避免浪费,提高效果
由于初中生年龄较小,好奇心重,传统的实验模式缺乏新鲜感,往往难以取得预期的实验效果。而利用虚拟实验这种新的实验形式,能夠满足学生的好奇心,提高学生参与的积极性,大大增强了实验效果。同时,利用虚拟实验能够避免一些实验耗材,如试管爆裂、实验物品损耗等,节省了实验用品,避免了不必要的浪费。
三 虚拟实验的具体应用
科技技术的不断发展,促进了现代教育技术不断更新。虚拟实验作为一种新型的实验形式,具有独特的作用,被广泛应用到初中化学教学中,取得了意想不到的效果。
1经典重现,增强教学效果
初中化学教学中具有大量的实验操作,这些实验是学生获取化学知识的重要途径。随着学习内容的不断增加,很多的化学知识学生往往会产生遗忘,影响了学生的学习效果和教学效果,而由于时间的关系,我们又无法对曾经的经典实验进行重新操作。在这种情况下,我们可以借助于虚拟实验对这些实验进行演示,重现实验的过程和结果,让学生迅速地掌握逐渐淡忘的理论内容,为知识的应用打下坚实的基础。如在学习中部分学生忘记了一氧化碳燃烧后会产生什么样的物质,如何鉴定这些物质时,我们可以利用虚拟实验将 “怎样检验一氧化碳燃烧的产物”这一实验进行演示,通过虚拟实验,重现了实验的过程,学生明确了一氧化碳燃烧后产生二氧化碳,通过燃烧的木条和石灰水可以进行鉴定,因为二氧化碳不具有燃烧性,并且二氧化碳会使澄清的石灰水变浑浊。通过虚拟实验学生重新掌握所学知识,加深了对实验现象的认识,提高了教学效果。
2积极创新,培养探究能力
培养学生的创新意识和实践能力是新课标的重要要求。初中化学实验内容丰富,尤其是虚拟实验,蕴含着无穷的想象力,这为学生创新能力的培养提供了重要平台。学生通过虚拟实验能够充分发挥自己的想象力,利用虚拟实验不断对实验内容进行尝试探究,完善实验过程,避免了真实实验时危险的发生,也提高了学生探究意识和探究能力。如虚拟实验室制备二氧化碳的实验。对于这个实验首先要考虑实验的装置,教师根据需要首先向学生出示二氧化碳的制备装置,然后让学生根据化学反应方程式来选取实验所用的原料,学生根据方程式很容易选取了石灰石和稀盐酸作为实验原料,这时教师要引导学生思考如果没有石灰石,可以利用什么物质来代替,通过分析,找到了实验原料的替代品大理石和方解石,然后教师指导学生进行虚拟实验,在实验过程中学生的创新意识得到培养,探究能力不断增强。
3微观呈现,提高学生认识
化学分子机构是我们无法用肉眼可以看到的,在教学时教师对于化学分子的描述大都采用文字语言来描述,这种表达方式非常抽象,学生无法真正理解,科技的发展和虚拟实验的出现为我们直观呈现分子的微观结构提供了可能。教师利用虚拟实验借助于电子计算机的三维技术可以将化学分子进行直观演示,通过演示学生进入了化学的微观世界,激发了学生学习化学的兴趣,提高了对化学的微观认识,也了解了物质的化学性质。如在学习“甲烷”时,对于甲烷学生基本上都是基于课本内容的了解,对于每个甲烷分子的构成学生非常明确是由一个碳原子和四个氢原子构成,在教学时为了提高学生内容的理解和掌握,教师可以利用虚拟实验将甲烷分子的构成进行三维演示,通过演示学生明确了为什么一个甲烷分子只有一个碳原子和四个氢原子构成,提高了学习化学的兴趣和对化学微观世界的认识。
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