時間:2023-01-30 02:06:29
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關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速度;正反應(yīng)速率;逆反應(yīng)速率;化學(xué)平衡
文章編號:1008-0546(2013)01-0078-02
中圖分類號:G633.8
文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.031
一、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)速度
在化學(xué)教材和論文中,經(jīng)??梢姷交瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)速度這兩個詞語,它們常被用來表達相同的含義,即化學(xué)反應(yīng)進行快慢的程度。但是,物理學(xué)上速率和速度是兩個不同的概念。速率是一個標量,標量是有大小而無方向的量;而速度卻是失量,既說明大小又表明方向。所以,速率僅為絕對大小,不會有表現(xiàn)方向的正或負;而速度則不然,可能是正值或負值,代表了兩個相反的方向。當然,化學(xué)反應(yīng)多數(shù)都是可逆反應(yīng),的確是存在兩個不同的方向,但是,化學(xué)反應(yīng)的方向是化學(xué)熱力學(xué)重點討論的問題。而化學(xué)反應(yīng)速率則是化學(xué)動力學(xué)中的主要問題,在數(shù)值上僅表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)進行的快慢,而不反映進行的方向。
在中學(xué)課本中,化學(xué)反應(yīng)速率是采用反應(yīng)物或生成物的濃度隨著時間的變化率來表示。公式如下:
平均速率v=
瞬時速率 =
對于反應(yīng)物,濃度的變化為減少量,化學(xué)反應(yīng)速率即是反應(yīng)物的消耗速率;對于生成物,濃度變化為增加量,化學(xué)反應(yīng)速率即是生成物的增加速率。無論以哪個物質(zhì)來計算化學(xué)反應(yīng)速率,濃度變化均取正值,所以化學(xué)反應(yīng)速率也絕不會出現(xiàn)負值。
所以,在語言上使用化學(xué)反應(yīng)速率比化學(xué)反應(yīng)速度更合理,建議摒棄化學(xué)反應(yīng)速度的用法而統(tǒng)一使用化學(xué)反應(yīng)速率這一術(shù)語。并且建議在公式中加絕對值符號,即:v=, =
濃度的變化取末、始態(tài)即反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)后和反應(yīng)前的濃度之差,即使?jié)舛鹊淖兓姓?、負值,但最終的速率都為絕對值。這樣更能體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)速率的標量性質(zhì),僅有大小而無表現(xiàn)方向的正、負號。
二、化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率
中學(xué)階段,在專門學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時并沒有涉及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。但是,在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時說到:當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。而對正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的概念缺乏進一步的解釋,造成學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率理解上的混亂。通過互聯(lián)網(wǎng)查詢發(fā)現(xiàn)提出相關(guān)問題的不少而回答準確清楚的卻并不多。不少人認為:可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率即為這個反應(yīng)的正反應(yīng)速率。
化學(xué)反應(yīng)速率既非正反應(yīng)速率亦非逆反應(yīng)速率,而是兩者之差。對于一個可逆反應(yīng)同時存在著正方向進行的反應(yīng)和逆方向進行的反應(yīng)。而整個化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為在這兩個方向上綜合進行的結(jié)果。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)為例,同時存在著正反應(yīng)(2SO2+O22SO3)所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗、SO3的增加和逆反應(yīng)(2SO32SO2+O2)所導(dǎo)致的SO3的消耗和SO2、O2的增加。因此,正反應(yīng)速率即為由于正反應(yīng)進行所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率;而逆反應(yīng)速率則為由于逆反應(yīng)進行所導(dǎo)致的SO3的消耗速率和SO2、O2的增加速率。而化學(xué)反應(yīng)速率則是作為一個反應(yīng)整體宏觀上反應(yīng)物SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率。當然,約定俗成,方程式從左至右為反應(yīng)進行的正方向。
當反應(yīng)達到平衡時正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,此時的化學(xué)反應(yīng)速率即為零,因為各物質(zhì)的濃度不再隨時間而變化。但是,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不為零。
化學(xué)反應(yīng)速率可以通過實驗測定隨著反應(yīng)的進行反應(yīng)物或生成物濃度的變化而得到。但是單純通過實驗卻不能測定正反應(yīng)速率或者逆反應(yīng)速率,因為只能測定出宏觀上物質(zhì)濃度的變化卻無法獲知濃度的改變中哪些是因為正反應(yīng)、哪些又是由于逆反應(yīng)所導(dǎo)致的。
三、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率
在中學(xué)教學(xué)中,教師通常將正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率作為化學(xué)反應(yīng)達到平衡及導(dǎo)致化學(xué)平衡移動的原因。通過調(diào)查學(xué)生課堂筆記、網(wǎng)絡(luò)查閱教師教案及教參,發(fā)現(xiàn)許多中學(xué)教師都是這樣講述的:當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時化學(xué)反應(yīng)達到平衡。而當外界條件發(fā)生變化,導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率不相等時原有的平衡狀態(tài)被打破,若正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率則反應(yīng)向正方向移動,而逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率反應(yīng)向逆方向移動,直到正、逆反應(yīng)速率再次相等而達到新的化學(xué)平衡狀態(tài)。
而在一些大學(xué)化學(xué)教材中講到化學(xué)平衡時卻對化學(xué)反應(yīng)速率只字不提,僅僅是因為中學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)過而不再提及嗎?
其實,經(jīng)典的化學(xué)熱力學(xué)僅從反應(yīng)前、后狀態(tài)的能量變化的角度出發(fā),去探討反應(yīng)的可能性(即反應(yīng)進行方向的判斷)與限度問題(即化學(xué)平衡),并未涉及反應(yīng)從始態(tài)到終態(tài)之間的過程,不涉及反應(yīng)從一個平衡狀態(tài)到另一個平衡狀態(tài)過渡的快慢。也就是說,熱力學(xué)基礎(chǔ)上建立的對化學(xué)反應(yīng)(包括化學(xué)平衡問題)的結(jié)論,與反應(yīng)速率之間沒有任何的聯(lián)系。[1]
經(jīng)典熱力學(xué)通過反應(yīng)前、后的狀態(tài)的變化,即ΔG(反應(yīng)后的狀態(tài)與反應(yīng)前的狀態(tài)的吉布斯自由能變化)來判斷一個反應(yīng)能否自發(fā)進行以是否達到平衡。ΔG<0,反應(yīng)能自發(fā)進行,即反應(yīng)總是自發(fā)向吉布斯自由能減少的狀態(tài)進行的,也就是說若反應(yīng)后整個反應(yīng)體系的吉布斯自由能小于反應(yīng)前的吉布斯自由能,那么反應(yīng)肯定向正反應(yīng)方向自發(fā)進行;而ΔG=0,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),即前、后狀態(tài)的吉布斯自由能相等則說明已達到化學(xué)反應(yīng)限度,所謂限度也就是在當前條件下反應(yīng)體系的吉布斯自由能已經(jīng)降到了最低,同時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也達到最高。當反應(yīng)條件發(fā)生變化原有平衡狀態(tài)被打破時,若ΔG<0則平衡向正方向移動,ΔG>0則平衡向逆反應(yīng)方向移動。其實,這也是“能量最低原理”這個自然界普適規(guī)律的體現(xiàn),即“自然變化進行的方向都是使能量降低,因為能量越低越穩(wěn)定。”
所以說,在中學(xué)階段將化學(xué)平衡的原因歸結(jié)為正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,并認為正反應(yīng)速率不等于逆反應(yīng)速率是化學(xué)平衡移動的根本原因都是不夠嚴謹?shù)?。但是,因為中學(xué)還未學(xué)習(xí)到吉布斯自由能的內(nèi)容,似乎只能用化學(xué)反應(yīng)速率來解釋化學(xué)平衡問題同學(xué)們才容易理解。因此,建議中學(xué)教師在講解時注意措詞:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率只能說是化學(xué)反應(yīng)達到平衡的一個標志而不是其根本原因或本質(zhì);化學(xué)平衡移動的方向也不必借助正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的比較來判斷,而直接用勒夏特列原理來分析即可。即使介紹在化學(xué)平衡移動時正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率大小的不同,也必須說明化學(xué)反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡的移動總是相互伴隨發(fā)生的過程,但并非正、逆化學(xué)反應(yīng)速率的變化導(dǎo)致化學(xué)平衡的移動亦非化學(xué)平衡的移動導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率的變化,化學(xué)平衡及其移動的本質(zhì)將在大學(xué)化學(xué)中做深入的介紹。
人教版高三上冊化學(xué)溶液與膠體教案
一、教學(xué)目標
1、了解溶液的組成。理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的概念,并能進行有關(guān)計算。
2、了解膠體是一種常見的分散系。
二、知識點分析
1.膠體的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)膠體由于分散質(zhì)粒子直徑在1nm~100nm之間,表面積大,有強的吸附能力,因而表現(xiàn)出下列特性:
①能通過濾紙而不能透過半透膜——用于懸濁液、膠體、溶液的分離。
②對光的散射作用——一束光通過膠體時產(chǎn)生一條光亮通路——丁達爾效應(yīng)——鑒別溶液和膠體。
③受水分子從各個方向大小不同的撞擊作用——膠粒在膠體中做不停息地、無規(guī)則運動——布朗運動——膠體能均一、較穩(wěn)定存在的原因之一。
④膠粒在膠體溶液內(nèi)對溶液中的離子發(fā)生選擇吸附使膠體粒子帶電(例Fe(OH)3膠粒帶正電,硅酸膠體的粒子帶負電)——膠粒在外加電場作用下做定向移動——電泳——除塵——膠體能穩(wěn)定存在的主要原因。
(2)膠粒帶電規(guī)律
一般來講金屬氧化物及其水化物形成的膠體粒子帶正電荷;非金屬氧化物及水化物、金屬硫化物形成的膠體粒子帶負電荷。
(3)膠體的聚沉方法及應(yīng)用
①加熱——加速膠體粒子運動,使之易于結(jié)合成大顆粒。
②加入電解質(zhì)——中和膠粒所帶電荷,使之聚結(jié)成大顆粒。
③加入帶相反電荷的膠體——互相中和電性,減小同種電荷的相互排斥作用而使之聚集成大顆粒。
④應(yīng)用:如制豆腐、工業(yè)制肥皂,解釋某些自然現(xiàn)象,如三角洲。
2.關(guān)于溶解度計算的方法
(1)溫度不變時,蒸發(fā)溶劑或加入溶劑時,析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x
溶解度
(2)若溶劑不變,改變溫度,求析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x
溶解度1
(3)溶劑和溫度改變時,求析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x:
先求飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量,再求形成的新飽和溶液中的溶劑、溶質(zhì)質(zhì)量,并與新飽和溶液的溶解度構(gòu)成比例關(guān)系計算。
(4)加入或析出的溶質(zhì)帶有結(jié)晶水:
既要考慮溶質(zhì)質(zhì)量的變化,又要考慮溶劑質(zhì)量的變化。一般情況下,先求原飽和溶液的溶質(zhì)與溶劑,再求構(gòu)成新飽和溶液中所含溶質(zhì)與溶劑。
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課題3 制取氧氣 (第1課時)
教學(xué)目標:
基礎(chǔ)層目標: 1、了解實驗室制取氧氣的主要方法和原理
2、理解分解反應(yīng),區(qū)別化合反應(yīng)和分解反應(yīng)
3、知道催化劑和催化作用
提高層目標: 1、初步了解通過化學(xué)實驗制取新物質(zhì)的方法
2、知道催化劑是否參加化學(xué)反應(yīng)
高水平層目標:1、思考實驗室制取氣體的方法,總結(jié)選取發(fā)生裝置的規(guī)律
2、初步建立“理論分析――實驗設(shè)計――實驗操作”的科學(xué)思路
重點、難點: 1、實驗室制取氧氣的方法和原理
2、 催化劑、分解反應(yīng)的概念
教學(xué)過程:
【課前預(yù)習(xí)】 1、如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣?
2、如何檢驗兩瓶無色氣體:氧氣、空氣?
3、如何鑒別三瓶無色氣體:空氣、氧氣、氮氣?
4、如何鑒別四瓶無色氣體:空氣、氧氣、氮氣、二氧化碳?
【課內(nèi)探究】
(導(dǎo)入)上一節(jié)學(xué)習(xí)氧氣性質(zhì)時,我們已經(jīng)知道氧氣可以用二氧化錳和過氧化氫接觸制取,具體的反應(yīng)原理是怎樣的呢?下面我們通過實驗來探究一下。
(板書)一、過氧化氫分解制氧氣
(師)請同學(xué)們按照學(xué)案中的表格,利用桌上的實驗器材,做過氧化氫分解制取氧氣的實驗,填好實驗現(xiàn)象,并認真思考表格最后一欄中的問題。
(設(shè)問)二氧化錳在這個反應(yīng)中到底起什么作用?
(實驗2-5)與補充加熱實驗:
說明:1、補充加熱實驗的目的是讓學(xué)生真正認識到過氧化氫在沒有二氧化錳的情況下自己能分解放出氧氣,從而更清晰的認識到二氧化錳在該實驗中的作用。
(學(xué)生分組實驗,老師巡回指導(dǎo))糾正同學(xué)們不正確的實驗操作,參加個別小組的討論,了解學(xué)生的思維過程。
(師)好,大部分小組已經(jīng)做完實驗了,現(xiàn)在找?guī)讉€小組起來說說他們組的實驗現(xiàn)象和結(jié)論(最少三個小組),其他小組的同學(xué)可以進行補充說明。
(生)敘述實驗現(xiàn)象和結(jié)論,其他組的同學(xué)進行補充。
(同學(xué)們一般都會得出二氧化錳不是反應(yīng)物,并且加快了過氧化氫的分解速度)
(師)二氧化錳不是反應(yīng)物,那它是干啥的?請同學(xué)們用2分鐘閱讀課本38頁,回答下列問題。
(生)自主學(xué)習(xí): 1.化學(xué)反應(yīng)里,能其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的 和在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑,又叫觸媒。
2.催化作用:。
3.二氧化錳能做過氧化氫溶液分解的催化劑,過氧化氫溶液分解還可加入;由此可知一個反應(yīng)的催化劑不止一種。
4.過氧化氫分解的文字表達式。
(師)好,現(xiàn)在找個同學(xué)說說他的答案
(生)說自主學(xué)習(xí)題答案
(師)糾正不正確的答案
(板書)過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣
(師精講)在常溫下,沒有加入二氧化錳時,過氧化氫溶液分解放出氧氣的速度很慢,加熱時才較快速放出氧氣,而在常溫下加入二氧化錳后,過氧化氫溶液就能迅速產(chǎn)生氧氣,可見二氧化錳起了一個加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用?;瘜W(xué)上就把二氧化錳這樣的能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而自己的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。下面請同學(xué)們討論以下4個問題
(生)小組討論
討論交流:
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中只能是“加快”化學(xué)反應(yīng)速度嗎?
2.催化劑的特點:
3.為什么催化劑定義中只強調(diào)催化劑的“化學(xué)性質(zhì)” 在化學(xué)反應(yīng)前后不變,為什么不包括物理性質(zhì)?
4.在寫文字表達式時,催化劑寫在反應(yīng)條件上,你認為催化劑參加化學(xué)反應(yīng)嗎?(做出自己的猜想,可以課后去查資料,也可以去問老師)
(找?guī)讉€同學(xué)起來說說討論的結(jié)果,第四題留待課后)
(師精講)催化劑概念中的
“一變”:改變化學(xué)反應(yīng)速率(包括加快和減慢,像鋼鐵生銹、橡膠老化、食物的變質(zhì)我們都愿意它們發(fā)生得越慢越好,如在使用油脂里加入一些催化劑防止酸敗,這就是催化劑減慢化學(xué)反應(yīng)速度的例子)
“兩不變”:質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)(催化劑的物理性質(zhì)可能發(fā)生變化,因為有很多化學(xué)反應(yīng)是放出熱量的,可能使催化劑在反應(yīng)后改變狀態(tài),因此只是質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)一定不變)
(過渡)除了過氧化氫,實驗室還可以用氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣,怎么制呢?
(板書)二、加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣
(展示樣品)觀察氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)并填在下面:
氯酸鉀 二氧化錳高錳酸鉀
(師演示)將氯酸鉀和二氧化錳混合后放入小試管中加熱,用帶火星的小木條檢驗。
(生)觀察并記錄實驗現(xiàn)象,完成下列題目。
二氧化錳在反應(yīng)中所起的作用是;該反應(yīng)的文字表達式: 。
(板書)氯酸鉀 二氧化錳
氯化鉀+氧氣
(師)高錳酸鉀放入小試管中加熱,用帶火星小木條檢驗。
(講述)高錳酸鉀具有殺菌消毒的作用,醫(yī)院里常用作消毒劑,俗稱“PP”粉,實驗證明高錳酸鉀受熱可產(chǎn)生氧氣,同時生成錳酸鉀和二氧化錳。
(板書)高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
(討論)分析上述三個制取氧氣的反應(yīng),它們有什么共同特征?與化合反應(yīng)有什么不同?
(講述)化學(xué)上把這種由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),叫做分解反應(yīng)。
(板書)三、分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),表示為:
AB A+B,特點是“一變多”
(師總結(jié))分解反應(yīng)和化合反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)的基本類型。
(課堂小結(jié))學(xué)完本節(jié)課,你的收獲?
(生總結(jié))實驗室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液和加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法。二氧化錳是過氧化氫、氯酸鉀制取氧氣的催化劑,了解催化劑的概念和特點。通過對比化合反應(yīng)又認識了分解反應(yīng)。
鞏固檢測:
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是( )。
A.加快化學(xué)反應(yīng)速率 B.使生成物質(zhì)量增加
C.改變化學(xué)反應(yīng)速率 D.減慢化學(xué)反應(yīng)速率
2.實驗室可用于制取氧氣的藥品( )
A.空氣 B.過氧化氫或二氧化錳 C.高錳酸鉀或過氧化氫 D.二氧化錳
3.下列有關(guān)催化劑的說法中錯誤的是( )
A.催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度B.在反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒有改變
C.在反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變 D.催化劑就是二氧化錳
4.下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
5. 根據(jù)實驗現(xiàn)象,補充結(jié)論
試管內(nèi)藥品 帶火星的木條復(fù)燃情況 結(jié)論(是否有氧氣放出)
5mL5%的過氧化氫 木條不復(fù)燃
5mL5%的過氧化氫+少量
水泥塊 木條復(fù)燃
(1)該反應(yīng)的文字表達式: 。
(2)根據(jù)本實驗?zāi)芊翊_定水泥塊是本實驗的催化劑?說出你的理由。根據(jù)你對催化劑的理解,應(yīng)該增加哪些實驗?
【課后提升】
基 礎(chǔ) 篇
1、 寫出用過氧化氫溶液或高錳酸鉀制取氧氣的文字表達式
2、下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
A、二氧化硫 點燃 硫+氧氣 B、石蠟+氧氣 點燃 二氧化硫
C、氧化汞加熱 氧氣+汞 D、鐵+氧氣 點燃 四氧化三鐵
3、下列說法中不正確的是( )
A、在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中,二氧化錳起催化作用
B、氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在常溫下能與所有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C、細鐵絲在氧氣里燃燒時,火星四射,生成黑色固體
D、用排水法可以收集不易溶于水的氣體
4、實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的實驗中,不需要使用的一組儀器是( )
A、燒杯、玻璃棒 B、大使管、集氣瓶
C、酒精燈、鐵架臺 D、導(dǎo)管、單孔塞
5、下列有關(guān)催化劑的說法正確的是( )
A、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小 B、在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化
C、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加 D、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率
提 高 篇
1.某同學(xué)取用一定量的過氧化氫溶液與一定量的二氧化錳混合制取氧氣,下列有關(guān)氧氣的體積(V)、二氧化錳的質(zhì)量(m)與時間(t)關(guān)系的圖示中正確的是( )
2. 在實驗室里,常采用分解 溶液或加熱 的方法制取氧氣,兩個反應(yīng)均屬于 反應(yīng)。在兩個反應(yīng)中,都接觸到一種物質(zhì),它的名稱叫做 。在前一個反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 ,在后一個反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 。
能 力 篇
1.將一種無味的液體A裝入試管,用帶火星的木條試驗,無現(xiàn)象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速產(chǎn)生氣泡,生成了使帶火星的木條復(fù)燃的氣體C,使金屬E紅熱并伸入盛有氣體C、瓶底有少量液體D的集氣瓶中,金屬E劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體F。
①寫出它們的名稱
②黑色粉末B在A的分解反應(yīng)中起 作用,是這個反應(yīng)的 劑。
2、為了保證長時間潛航,在潛水艇里要裝備氧氣再生裝置,有以下幾種制氧的方法:①加熱高錳酸鉀;②常溫下過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。
關(guān)鍵詞:化學(xué)概論;國家精品課程;精品資源共享課;轉(zhuǎn)型升級;實踐
一、對國家精品課程轉(zhuǎn)型升級的認識
國家精品開放課程包括“精品視頻公開課”和“精品資源共享課”,精品視頻公開課屬于人文素質(zhì)教育課,我們暫且不談,主要說說精品資源共享課。
精品資源共享課的建設(shè)重點是針對公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課,建設(shè)基本要求是課程資源要系統(tǒng)完整,課程要有全程教學(xué)錄像,適合網(wǎng)絡(luò)傳播。建設(shè)目標是通過優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源共建共享,轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,服務(wù)學(xué)習(xí)型社會建設(shè)。由服務(wù)于教師的精品課向服務(wù)于師生和社會學(xué)習(xí)者的精品資源共享課轉(zhuǎn)變。
“十二五”期間,教育部將在原有國家精品課程建設(shè)成果基礎(chǔ)上,支持建設(shè)5000門國家級精品資源共享課。其中,2012年和2013年重點開展原有國家精品課程轉(zhuǎn)型升級為國家級精品資源共享課的建設(shè)工作。
二、“化學(xué)概論”國家精品課程的建設(shè)與轉(zhuǎn)型升級的實踐
南開大學(xué)“化學(xué)概論”課程是申泮文院士1997年創(chuàng)建的,該課程是他依據(jù)多年教學(xué)改革的經(jīng)驗和在國內(nèi)外教學(xué)研究對比的基礎(chǔ)上提出的一整套高等化學(xué)教育教學(xué)改革方案中的第一門課程。經(jīng)過多年教學(xué)改革的實踐,該課程2004年被評為國家精品課程。多年來,圍繞該課程在本科課程體系中的定位、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教材建設(shè)等多方面的教學(xué)改革工作,已經(jīng)連續(xù)4次獲得國家級教學(xué)成果獎的獎勵,教學(xué)改革成果豐碩。在“化學(xué)概論”課程持續(xù)建設(shè)與轉(zhuǎn)型升級的過程中,我們總結(jié)如下幾點供大家參考。
1.樹立明確和科學(xué)的教學(xué)改革指導(dǎo)思想
申泮文院士總結(jié)了過去60多年來我們教學(xué)改革的經(jīng)驗和教訓(xùn),尖銳提出我國高等化學(xué)教育的幾個歷史性問題需要糾正:
(1)大一化學(xué)課程“General Chemistry”的譯名錯誤地翻譯成“普通化學(xué)”,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)指導(dǎo)思想的失誤,正確譯名為“化學(xué)概論”,屬化學(xué)一級學(xué)科。
(2)大一第一門化學(xué)課程錯誤定名為“無機化學(xué)”,“無機化學(xué)”屬二級學(xué)科,是一門高年級的課程,錯誤定名違反了教學(xué)法規(guī)律,不能很好地啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在上述教學(xué)改革思想指導(dǎo)下,我們修訂了化學(xué)專業(yè)的教學(xué)計劃和課程設(shè)置,一年級開設(shè)“化學(xué)概論”課,三年級開設(shè)“無機化學(xué)”課?;瘜W(xué)課程體系改革新方案設(shè)計合理,知識結(jié)構(gòu)定位正確,反映了當代科學(xué)發(fā)展的水平和需求。該方案受到徐光憲院士和西北大學(xué)史啟禎等教授的充分肯定。
2.教學(xué)方式方法多樣性
(1)我們首先對大一化學(xué)的教學(xué)難點“元素化學(xué)”開刀,利用計算機技術(shù)編撰了一部多媒體教學(xué)軟件。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,從教學(xué)方法和手段上改造了“元素化學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué),此項工作獲得2001年國家級教學(xué)成果一等獎。此后,編寫和出版了多部多媒體教學(xué)課件,參加了化學(xué)教指委和高教社組織的“高等化學(xué)教學(xué)資源庫”開發(fā)建設(shè)工作,其中“普通及無機化學(xué)”子庫素材就是本課程主要資源的來源?!案叩然瘜W(xué)教學(xué)資源庫”的工作獲得2005年國家級教學(xué)成果一等獎。
(2)課程的授課方式不斷改進。最早使用自編的多媒體課件授課,上課內(nèi)容按照教材中章節(jié)的先后順序講授。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)內(nèi)容信息量的增加以及教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詐pt電子教案和教師黑板板書相結(jié)合的授課方式,講授內(nèi)容也由按照教材章節(jié)順序講改為按照知識點講,這樣教學(xué)內(nèi)容的脈絡(luò)更加清晰,重點更加突出。從完全由教師授課轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生自學(xué)后登臺講授和教師講授相結(jié)合的方式。例如,在元素化學(xué)部分,組織學(xué)生分專題自學(xué)后,學(xué)生登臺講授與教師評價和總結(jié)相結(jié)合,這種方式調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)和演講的能力,加深了學(xué)生對所學(xué)知識點的理解,提高了教學(xué)質(zhì)量,有利于學(xué)生的素質(zhì)教育。
(3)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的先后順序,使得知識的連貫性更加順暢。例如最早課程內(nèi)容是先講“化學(xué)反應(yīng)速率”一章,然后再講“化學(xué)熱力學(xué)初步”一章,但在講化學(xué)反應(yīng)速率時出現(xiàn)了反應(yīng)焓變的概念,這是熱力學(xué)第一定律要講的內(nèi)容,可這時熱力學(xué)還沒有講,所以講起來不順?,F(xiàn)在改為先講“化學(xué)熱力學(xué)初步”再講“化學(xué)反應(yīng)速率”,這樣講起來就很順暢了。
(4)另外,2012年首次在第一學(xué)期增加了一次期中考試,及時幫助學(xué)生總結(jié)歸納學(xué)習(xí)的知識。使學(xué)生能盡快地適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法,加強自我約束的能力。
3.教學(xué)內(nèi)容改革與時俱進,實時更新
(1)課程內(nèi)容的改革適應(yīng)時展,與時俱進。首先把化學(xué)分析中四大滴定分析內(nèi)容簡化為知識點,并入到“化學(xué)概論”課程中,與溶液中的化學(xué)平衡理論相結(jié)合,減少了教學(xué)內(nèi)容的重復(fù),節(jié)省了學(xué)時,增強了課程之間的有機聯(lián)系。另外,增加了“化學(xué)的科學(xué)發(fā)展觀和支持人類社會的可持續(xù)發(fā)展”等新的教學(xué)內(nèi)容。
(2)課程內(nèi)容的基本知識點一般是不變的,但每年講授同一知識點的電子教案年年都會更新。例如NO2的結(jié)構(gòu)按照常規(guī)判斷,有一個三中心三電子的π鍵,后來根據(jù)最新的研究報道,NO2分子有順磁性,它的sp2雜化軌道上應(yīng)該有單電子,這樣在它的結(jié)構(gòu)中就是一個三中心四電子的π鍵了。根據(jù)研究報道,我們及時更正了教材和教案ppt中NO2分子的結(jié)構(gòu)圖。
(3)課程內(nèi)容的更新,還表現(xiàn)在每年10月份諾貝爾自然科學(xué)獎揭曉的時候。秉承本課程教材的編撰原則,以百年諾貝爾自然科學(xué)獎為背景,展示化學(xué)未來發(fā)展趨勢,展開本課程的教育任務(wù)。每年10月份也正是新生剛剛開始大學(xué)學(xué)習(xí)生活不久,把當年剛剛揭曉的諾貝爾化學(xué)獎、物理學(xué)獎和醫(yī)學(xué)獎的內(nèi)容言簡意賅地介紹給學(xué)生,讓學(xué)生了解當前科學(xué)發(fā)展前沿的最新內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。例如,2011年諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給以色列科學(xué)家丹尼爾?舍特曼,他發(fā)現(xiàn)了準晶體――固體物質(zhì)的第三態(tài),準晶體顛覆了傳統(tǒng)固體材料的理論,從根本上改變了化學(xué)家對固體物質(zhì)的認識。瑞典科學(xué)院以“非凡”一詞形容準晶體的發(fā)現(xiàn),頒獎詞說“我們需要重寫所有與晶體相關(guān)的教科書了”。這些最新的內(nèi)容,我們及時補充到了課程有關(guān)晶體的教學(xué)內(nèi)容里。
(4)課程內(nèi)容的更新,還表現(xiàn)在講授元素化學(xué)性質(zhì)時,結(jié)合當前社會上出現(xiàn)的與化學(xué)相關(guān)的各種社會熱點問題。如三聚氰胺、重金屬污染、我國的稀土資源等內(nèi)容,使學(xué)生對元素化學(xué)性質(zhì)有更深刻的理解和記憶。例如2011年世界化學(xué)年期間,在學(xué)習(xí)鑭系元素化學(xué)性質(zhì)時,我們專門介紹了我國的稀土資源和稀土的重要性質(zhì)以及在高新技術(shù)中的重要應(yīng)用,自從2011年中國合理控制稀土出口、開發(fā)以來,西方國家對中國稀土政策進行各種攻擊,這些內(nèi)容激發(fā)了學(xué)生努力學(xué)習(xí)的熱情和愛國主義的情懷。
4.課程教材建設(shè)立體化
(1)“化學(xué)概論”課程教材。為了配合“化學(xué)概論”課程,2002年出版了《近代化學(xué)導(dǎo)論》第一版;在教學(xué)實踐中使用6年后,2008年出版了第二版,并獲評普通高等教育“十一五”國家規(guī)劃教材?;瘜W(xué)學(xué)科進入21世紀后的迅猛發(fā)展以及它在支持人類社會可持續(xù)發(fā)展中的重要核心作用,促進了本課程教學(xué)目標和教材內(nèi)容更新與時俱進,第二版在每章后增加了專題內(nèi)容,介紹當前世界科技發(fā)展與化學(xué)有關(guān)的新鮮資料,以擴大學(xué)生的新知識領(lǐng)域。本教材第三版,現(xiàn)在已列入“十二五”國家規(guī)劃教材。
(2)為給使用《近代化學(xué)導(dǎo)論》教材的學(xué)生和教師提供學(xué)習(xí)和教學(xué)的方便,2011-2012年期間,我們?yōu)榈诙娼滩木帉懗霭媪伺涮椎碾娮咏贪浮⒘?xí)題解答和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。
(3)2009年,以《近代化學(xué)導(dǎo)論》教材為首的“南開大學(xué)近代化學(xué)教材系列”,獲得國家教學(xué)成果一等獎。2010年,《近代化學(xué)導(dǎo)論》教材被教育部評為“2009年度普通高等教育精品教材”。
5.精品課程的推廣
“化學(xué)概論”課程自1997年創(chuàng)建后,一直在南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院材料化學(xué)系的兩個小班做試點,經(jīng)過10余年教學(xué)改革實踐,該課程在本科教學(xué)中的定位和教學(xué)內(nèi)容的改革得到充分的肯定。2008年,該課程在化學(xué)學(xué)院全面推廣,化學(xué)、材料、分子、化生等專業(yè)大一化學(xué)課程的授課內(nèi)容和教學(xué)學(xué)時均與“化學(xué)概論”課程統(tǒng)一,期末考試統(tǒng)一出卷考核,該精品課程網(wǎng)站向全院各專業(yè)本科生和教師開放。
6.課程教學(xué)團隊建設(shè)
“化學(xué)概論”課程團隊8位教師中有6名教授、1名副教授、1名講師。其中申泮文教授是中科院資深院士,另外7名教師都有博士學(xué)位。老中青結(jié)合,團結(jié)協(xié)作,形成梯隊,知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理,重視青年教師的培養(yǎng),在教學(xué)實踐中鍛煉培養(yǎng)課程主講教師。
依據(jù)精品資源共享課對課程團隊的要求,本課程團隊新增兩位擅長信息技術(shù)和計算化學(xué)的青年教師參加。他們?yōu)楸菊n程的轉(zhuǎn)型升級提供了技術(shù)支持,他們在計算化學(xué)領(lǐng)域的研究工作新穎前瞻,提高了課程團隊科研與現(xiàn)代化水平,為本課程的教學(xué)理念、為化學(xué)學(xué)科培養(yǎng)既具備理論基礎(chǔ)又掌握實驗與軟件技能的計算化學(xué)后備人才、為教書育人提供了新元素和新方法。
本課程團隊教師熱愛教學(xué)工作,對備課、講課工作十分認真投入,對學(xué)生認真負責(zé)。多年來,本課程受到學(xué)生、學(xué)校和同行專家的一致好評。
三、問題和建議
(1)精品資源共享課的拓展資源建設(shè)問題。就“化學(xué)概論”類的專業(yè)基礎(chǔ)課程而言,課程內(nèi)容的知識點基本是固定的,變化不大,原有高等化學(xué)教學(xué)資源庫的素材量已經(jīng)足夠多,筆者認為現(xiàn)在的重點不是再重新開發(fā)或建設(shè)大量新的資源,而是怎么充分利用好原有的這些資源以及對原有資源進行改造和更新。高等化學(xué)教學(xué)資源庫里原有的一些技術(shù)性較強的動畫或仿真資源,可以考慮作為拓展資源使用;而一些基本知識點的圖片、動畫演示、習(xí)題等素材,建議作為基本資源,免費放到網(wǎng)上供大家教學(xué)下載使用。
(2)課程共享在技術(shù)上實現(xiàn)容易做到,而可持續(xù)發(fā)展是不容易的,關(guān)鍵還是人的問題。需要教育部出臺相關(guān)政策保障和支持共享的機制,調(diào)動廣大教師和學(xué)習(xí)者參與的積極性,才可能保證可持續(xù)發(fā)展。例如,精品開放課程的建設(shè)工作,應(yīng)與科研工作同等對待,計入教師的晉升和考核;外校學(xué)生或社會學(xué)習(xí)者選修了精品開放課程,并通過考試或考核,校際之間應(yīng)該相互承認學(xué)分等。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:高中生;化學(xué)平衡;學(xué)習(xí)困難;解決策略
高中課本中對于化學(xué)平衡定義如下:“在外界條件穩(wěn)定無變化的情況下,進行到一定程度的所有可逆反應(yīng)的正反應(yīng)與逆反應(yīng)的反應(yīng)速率此時相等。該時刻反應(yīng)物和生成物的濃度不會發(fā)生變化,其反應(yīng)混合物處于化學(xué)平衡狀態(tài)?!睂τ谶@段話的理解上,學(xué)生雖然進行了剖析分段理解,但卻無法站在一個整體的角度進行分析,更不能深入到細微處仔細詳讀。
一、化學(xué)平衡學(xué)習(xí)困難分析
化學(xué)平平衡的主要特征為v(正)=v(逆),Kc=c(C)p?c(D)q/c(A)m?c(B)n,在高中階段,化學(xué)平衡包括動力學(xué)和熱力學(xué)兩個部分,對可逆反應(yīng)的程度進行討論,包括化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡和水解平衡知識。
例如,對反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)為例,其中a+b≠c??梢赃M行如下的分析:①達到平衡狀態(tài)時,混合氣體內(nèi)的總的壓強、體積、物質(zhì)的量是不變化的,與時間的變化無關(guān)。②達到平衡狀態(tài)時,混合氣體內(nèi)的密度與平均相對分子質(zhì)量是不變的,與時間的變化無關(guān)。③達到平衡狀態(tài)時,混合氣體內(nèi)的各氣體的體積與各氣體分壓,以及各氣體的物質(zhì)的量也是不變的,與時間的變化無關(guān)。④達到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)的物質(zhì)的顏色體系不會發(fā)生變化。⑤達到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)物質(zhì)的溫度體系也不會發(fā)生改變。對于這些知識的掌握,有些高中生會出現(xiàn)無法把握的狀態(tài)。
二、化學(xué)平衡學(xué)習(xí)困難出路策略
需要對化學(xué)平衡涉及的C、V、P等物理量進行具體含義的內(nèi)容掌握,對此及逆行那個反復(fù)的記憶和理解,對相關(guān)的公式與原理進行深度的比較,將恒溫、恒壓等定量性問題進行熟練性練習(xí)。通過教師的立體總結(jié)來加強學(xué)生的理解度,對此部分的學(xué)習(xí)更加堅實。如題:已知X2(g)+3Y2?2XY3(g),ΔH=-90.8 kJ/mol。在恒溫、恒容條件下,進行三次平行試驗。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
三、情景教學(xué)的實踐研究
1.下列敘述正確的是( )
A.放出熱量:a
B.化學(xué)平衡常數(shù):③=①=②
C.達到平衡時XY3體積分數(shù):①>③
D.X2的轉(zhuǎn)化率:②>①>③
題目中如果僅通過化學(xué)概念的學(xué)習(xí)是無法解出答案的,由分析我們可知實驗③中生產(chǎn)XY3的量可能大于1 mol,放出熱量可能大于90.8kJ,故A不正確;溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,故B正確;①和③容器起始投入反應(yīng)物成比例,將③平衡看做①平衡縮小體積到原來的一半,壓縮體積,平衡正向移動,達到平衡時XY3的體積分數(shù):①①,故③>①>②,故D選項錯誤。
2.相關(guān)例題的加入和詳細的過程分析
化學(xué)反應(yīng)內(nèi)化學(xué)平衡的過程學(xué)習(xí)也很重要,需要教師對例題中的物理量變化進行詳細的分析和講解。對化學(xué)反應(yīng)的動態(tài)平衡需要教師引導(dǎo)為輔助,學(xué)生自主學(xué)習(xí)探討為主體進行深入學(xué)習(xí)。例如,對反應(yīng)CO+H2O(g)?CO2+H2,若將1 mol的CO與1 molH2O(g)通入1 L的容器內(nèi),且容器密封,在經(jīng)過一段時間的反應(yīng)后,容器內(nèi)的各物質(zhì)的濃度沒有發(fā)生變化??捎纱诉M行特征分析:①該反應(yīng)是可逆反應(yīng),存在著正逆反應(yīng)的過程。②最開始放進去的物質(zhì)只有CO和H2O(g)兩種,正反應(yīng)速率在最初最大,逆反應(yīng)基本沒有進行。
所以,教師需要對類似的這些反應(yīng)進行學(xué)生能力接受范圍內(nèi)的講解,使學(xué)生的知識在一步一步中鞏固和前進。通過恰當?shù)睦}對所學(xué)知識能夠達到鞏固的效果,讓學(xué)生對知識的框架與考題的考點進行結(jié)合,會有事半功倍的作用。學(xué)生在自我繼續(xù)努力的同時,需要搭配教師的合理教案,以教案中合理的例題建立起學(xué)生的例題知識思考點觀念,走出做死題的怪圈,真正達到得心應(yīng)手。
3.同其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)
注重與其他學(xué)科的教學(xué)思想的關(guān)聯(lián),平衡的問題不只出現(xiàn)在化學(xué)中,例如物理和數(shù)學(xué)等學(xué)科的模型構(gòu)架可以幫助化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)。同樣,在政治中唯物辯證的矛盾與統(tǒng)一的學(xué)習(xí)可以對的水電離現(xiàn)象進行矛盾分析角度的闡述。
化學(xué)平衡理論的把握可以省下很多關(guān)于化學(xué)平衡問題鉆研的時間,在高考時的優(yōu)勢地位又有一定的提升。高中生通過化學(xué)平衡原理的學(xué)習(xí),已經(jīng)可以解決這些難題,還會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。
參考文獻:
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一、關(guān)于目標的依據(jù)與敘寫
在本文所涉及的八節(jié)錄像課中,有四節(jié)課是教師一開始就通過課件給學(xué)生呈現(xiàn)了課堂學(xué)習(xí)目標,有兩節(jié)課是教師在課堂結(jié)束的時候呈現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標。其中,《〈鈉的幾種重要化合物》的學(xué)習(xí)目標包括四點:⑴能正確書寫氧化鈉及過氧化鈉與水、與二氧化碳、與酸的反應(yīng)方程式,并知道兩者所屬的物質(zhì)類別;⑵能說出碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)上的異同點,并書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式;⑶學(xué)習(xí)運用觀察、實驗、査閱資料等多種手段獲取信息,并運用比較、歸納等方法對信息進行加工、整理;⑷能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題,敢于質(zhì)疑,提高思維能力與合作能力?!痘瘜W(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》專題復(fù)習(xí)課則羅列了"高考化學(xué)知識內(nèi)容表"中有關(guān)的全部內(nèi)容和對應(yīng)要求。其實,《鈉的幾種重要化合物》學(xué)習(xí)目標中有關(guān)"過氧化鈉與酸的反應(yīng)"是中學(xué)化學(xué)教學(xué)所不要求的,而有關(guān)"獲取信息”和"敢于質(zhì)疑”的要求在《鈉的幾種重要化合物》的教學(xué)中并不典型,而且不是一節(jié)課所 能實現(xiàn)的。對于《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》專題復(fù)習(xí)課,雖然教案設(shè)計的教學(xué)時間為兩課時,但要在兩課時內(nèi)完成"化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡"全部內(nèi)容的復(fù)習(xí)教學(xué)任務(wù)還是很困難的,也是不需要的。所以,有關(guān)"學(xué)習(xí)目標的依據(jù)與敘寫"以及學(xué)習(xí)目標是否有必要呈現(xiàn)給學(xué)生,是值得教師在學(xué)科教學(xué)中思考的問題。
制定學(xué)習(xí)目標是開展教學(xué)活動和提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)性工作。一般來說,學(xué)習(xí)目標的依據(jù)主要包括政策要求、學(xué)情基礎(chǔ)和教學(xué)實踐等幾個方面。其中,政策要求主要包括課程標準、教學(xué)指導(dǎo)意見、教材和考試說明等文本材料,政策要求決定教學(xué)目標的統(tǒng)一性和規(guī)定性;學(xué)情基礎(chǔ)是指學(xué)生的個人背景、已有知識基礎(chǔ)和學(xué)段關(guān)聯(lián)知識要求,學(xué)情基礎(chǔ)強調(diào)教學(xué)目標的差異性和個性化;教學(xué)實踐主要包括教師長期積累的教學(xué)經(jīng)驗和具體教學(xué)實踐嘗試,教學(xué)實踐檢驗教學(xué)目標的操作性和持續(xù)性。所以,"教師只有經(jīng)過對政策、學(xué)情和實踐等多重依據(jù)進行研究,打通政策要求、學(xué)情基礎(chǔ)與教學(xué)實踐的聯(lián)系,才能制定出科學(xué)合理而又切實可行的學(xué)習(xí)目標〃。
課程標準是規(guī)定某一學(xué)科課程性質(zhì)、課程目標、內(nèi)容標準、實施建議的教學(xué)指導(dǎo)性文件,限于篇幅等因素,課程標準中的"內(nèi)容標準"相對比較籠統(tǒng),如就"鈉的重要化合物"而言,沒有單獨的條目,而是與鋁、鐵、銅等金屬及重要化合物合并描述,具體為"根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究,了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)"。所以,教師首先"要學(xué)會分解課程標準,即如何根據(jù)課程標準、教材、學(xué)生與資源等具體情況,將課程標準特別是內(nèi)容標準部分分解成具體的、可操作的、可評價的學(xué)習(xí)目標"。為了防止教師個體對課程標準的理解差異可能導(dǎo)致的教學(xué)結(jié)果明顯不同,各地教育行政部門(一般是省、自治區(qū)、直轄市教育廳)都組織相關(guān)專家對課程標準作了初步的分解,并制定了相應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)意見或教學(xué)要求。在江蘇版的課程標準教學(xué)要求中,有關(guān)"鈉的重要化合物"的學(xué)習(xí)要求有"了解鈉……重要化合物的主要物理性質(zhì)","了解氧化鈉……分別與水、酸等物質(zhì)反應(yīng)的情況”,"比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng),初步學(xué)會鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法",以及"通過……|性質(zhì)的實驗探究,增強學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,發(fā)展科學(xué)探究能力”,"通過對……轉(zhuǎn)化關(guān)系的比較和歸納,體會學(xué)習(xí)元素化合物知識的一般方法"等,另外在教學(xué)建議中還指出,"過氧化鈉與水、過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)可在過氧化鈉特殊用途中列舉"。
課程標準和教學(xué)指導(dǎo)意見等政策要求的語法結(jié)構(gòu)主要是"行為表現(xiàn)"或"行為條件+行為表現(xiàn)"。完整的學(xué)習(xí)目標通常需要清晰地回答誰來學(xué)、學(xué)什么、怎么學(xué)和學(xué)到什么程度等四個問題,所以學(xué)習(xí)目標的基本要素就應(yīng)該包括"行為主體、行為表現(xiàn)、行為條件和表現(xiàn)程度"。其中,行為主體就是學(xué)習(xí)者,規(guī)范的學(xué)習(xí)目標的句式應(yīng)該是"學(xué)生應(yīng)該(能)……”,不過書寫時可以省略。行為表現(xiàn)包括希望學(xué)生完成的任務(wù)或達成的結(jié)果,敘寫學(xué)習(xí)目標的行為表現(xiàn)可以陳述學(xué)習(xí)成果,也可以陳述學(xué)習(xí)任務(wù)。行為表現(xiàn)通常又由行為動詞和核心概念(名詞)兩部分組成,行為動詞用以描述學(xué)生所形成的可觀察、可測量的具體行為,核心概念(名詞)是行為動詞指向的對象。行為條件是指由學(xué)情基礎(chǔ)和教學(xué)實踐等組成的影響學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)結(jié)果或完成學(xué)習(xí)任務(wù)的特定限制或路徑。表現(xiàn)程度是指學(xué)生達成目標的最低表現(xiàn)水準,可用以評價學(xué)習(xí)表現(xiàn)或?qū)W習(xí)結(jié)果所達到的程度。
關(guān)于"鈉的幾種重要化合物",分解學(xué)習(xí)目標過程中所涉及的行為動詞、學(xué)情分析、行為條件、行為表現(xiàn)及程度等有關(guān)要素如表1所示。由此制定的學(xué)習(xí)目標為:⑴通過與氧化鈣的比較了解氧化鈉與水、二氧化碳等反應(yīng)的性質(zhì);⑵通過實驗探究和與氧化鈣的比較了解過氧化鈉與水、二氧化碳等反應(yīng)的性質(zhì),并知道兩者性質(zhì)和類別的差異;⑶通過對比實驗以及與碳酸鈣的比較了解碳酸鈉和碳酸氫鈉在溶解性、與酸反應(yīng)、熱穩(wěn)定性等方面的異同以及兩者的轉(zhuǎn)化關(guān)系,初步學(xué)會根據(jù)性質(zhì)的不同鑒別兩者的方法;⑷通過有關(guān)的探究實驗,增強學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,并從觀察、分析實驗現(xiàn)象和形成結(jié)論等方面發(fā)展科學(xué)探究能力;(5)通過對鈉的幾種重要化合物的學(xué)習(xí),知道觀察、實驗、比較等是學(xué)習(xí)元素化合物知識的主要方法?!队袡C合成》
鹵素原子、羥基、羰基或醛基、羧基等官能團的常用方法。⑶逆合成分析法。研讀課本第66頁,體會"逆合成分析法"在有機合成中的應(yīng)用,用"逆合成分析法"分析二乙酸乙二酯的合成,并用化學(xué)反應(yīng)方程式表示其合成機理。全部學(xué)習(xí)過程僅用210個漢字進行設(shè)計,而且除了"知識回顧"以外,"有機合成"中的問題與教科書第65頁"思考與交流〃中的問題基本相同,"逆合成分析法”讓學(xué)生閱讀教科書后所要分析的合成機理與指定閱讀范圍內(nèi)例題的思路完全一致。161《原電池》學(xué)案中的學(xué)習(xí)過程包括:⑴知識梳理。"同學(xué)們,你對原電池已有哪些了解呢?請回顧整理。"⑵隨堂練習(xí)。將反應(yīng)"Cu+2AgN〇3=Cu(NO3)2+2Ag”設(shè)計成原電池,畫出裝置圖并寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)方程式。⑶科學(xué)探究。從兩極材料、蔬果種類等方面控制相關(guān)變量"探究影響電流大小的因素"。如果不是學(xué)習(xí)目標中有"認識鹽橋的作
綜上可知,學(xué)習(xí)目標的制定和敘寫,既要綜合考察政策要求、學(xué)情基礎(chǔ)和教學(xué)實踐,又要全面考慮行為主體、行為表現(xiàn)、行為條件和表現(xiàn)程度,這樣才能使學(xué)習(xí)目標既具有可操作性又具有可測量性。由于學(xué)習(xí)目標的達成必須依靠教師教學(xué)實踐的預(yù)設(shè)與調(diào)控,學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中主體性的發(fā)揮也受到教師預(yù)設(shè)與調(diào)控的限制,所以,教師在課堂教學(xué)開始時就給學(xué)生呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標是沒有太大意義的,如果一定要給學(xué)生呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標的話,可以安排在課堂教學(xué)結(jié)束時,這樣一方面便于學(xué)生自我檢測與修正,另一方面可以讓學(xué)生從中體會到獲取有關(guān)知識的路徑,并實現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的同步提高。
二、關(guān)于學(xué)案的編制與呈現(xiàn)
現(xiàn)在的各級各類公開教學(xué)活動幾乎都要使用學(xué)案,本文所涉及的八節(jié)錄像課也無一例外。其中,僅憑學(xué)案中的學(xué)習(xí)過程很可能被誤判為化學(xué)2中原電池的第2課時,而不是選修4。所以,關(guān)于學(xué)案的編制又是一個值得教師在學(xué)科教學(xué)中思考的問題。
學(xué)案是在教案的基礎(chǔ)上衍生出來的,是20世紀90年代從基礎(chǔ)教育的實踐領(lǐng)域興起的。雖然有學(xué)者對學(xué)案持否定的態(tài)度,但由于學(xué)案在促進學(xué)生明晰學(xué)習(xí)目標、形成知識結(jié)構(gòu)、優(yōu)化學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力、鞏固學(xué)科知識以及在促進教師智慧共享和專業(yè)成長等方面具有積極的意義,所以,目前學(xué)案在基礎(chǔ)教育各科教學(xué)中的運用已經(jīng)非常普遍。2011年2月和11月,《化學(xué)教學(xué)》編輯部分別在上海市和江蘇省揚州市主辦了有關(guān)學(xué)案的專題研討會,就學(xué)案的內(nèi)涵、意義、功能和任務(wù)等問題進行了深入探討。不過,學(xué)案至今還沒有形成統(tǒng)一的格式和規(guī)范。一般認為,學(xué)案只要能體現(xiàn)"以生為本""學(xué)生是學(xué)習(xí)主體"的教學(xué)理念,"遵循主體性、適切性、豐富性和選擇性等原則”,并包括"學(xué)習(xí)目標、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、問題探究、學(xué)業(yè)檢測等"內(nèi)容,就能發(fā)揮其應(yīng)有的教學(xué)價值。上文所提到的《有機合成》和〈〈原電池》的學(xué)案就存在著相對單一和不夠完整等缺陷,對學(xué)習(xí)活動起不到應(yīng)有的引導(dǎo)作用。
與課前、課中及課后相對應(yīng),學(xué)案有預(yù)習(xí)案、課堂案和鞏固案之分。[91《有機合成》和《原電池》的學(xué)案中雖然都有知識回顧和反饋評價的欄目,但都是在課內(nèi)完成的,所以它們實際屬于課堂案。《金屬的化學(xué)性質(zhì)》(第2課時)的學(xué)案明確地分為兩個部分:⑴課前學(xué)案。包括知識鏈接(金屬的化學(xué)通性)、新課學(xué)習(xí)(閱讀課本第49-51頁)和科學(xué)探究(鐵與水蒸氣的反應(yīng))三個部分。⑵課中學(xué)案。包括探究鈉與水的反應(yīng)、探究鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)、探究鐵與水的反應(yīng)和小結(jié)金屬與水反應(yīng)的共性與差異性?!兑掖肌穼W(xué)案也由課前學(xué)案(舊知回顧:鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象和機理;新知學(xué)習(xí):常用的幾個概念--烴的衍生物、官能團、羥基、有機物的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),初步認識乙醇--物理性質(zhì)、燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式、被酸性高錳酸鉀或重鉻酸鉀的氧化、生活中的用途)和課堂學(xué)案(活動1:實驗探究乙醇與鈉的反應(yīng),認識乙醇的分子結(jié)構(gòu);活動2:實驗探究乙醇的催化氧化;活動3:梳理有關(guān)乙醇的知識框架,指出乙醇發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)時各自的斷鍵位置等)兩個部分組成。所以,《金屬的化學(xué)性質(zhì)》(第2課時)和《乙醇》的學(xué)案都包括預(yù)習(xí)案和課堂案兩個部分?!垛c的幾種重要化合物》的學(xué)案中有"課前自主學(xué)習(xí)"、"課堂學(xué)案"和"課后拓展"等三個部分,雖然這些內(nèi)容只有_張八4紙的容量,但同時包括了預(yù)習(xí)案、課堂案和鞏固案。
在八節(jié)錄像課中,沒有給學(xué)生分發(fā)學(xué)案的鏡頭。但從學(xué)案的結(jié)構(gòu)可以判斷,由于《鈉的幾種重要化合物》的學(xué)案中有"課前自主學(xué)習(xí)"的內(nèi)容,因為只有一張A4紙的容量,所以只能連同"課堂學(xué)案"和"課后拓展"一起在課開始前或上課前一天分發(fā)給學(xué)生;而《金屬的化學(xué)性質(zhì)》(第2課時)和《乙醇》的"課前學(xué)案"和"課中學(xué)案"或"課堂學(xué)案"是分開印制的,所以可以在課開始前或上課前一天給學(xué)生分發(fā)"課前學(xué)案”,課開始前再分發(fā)"課中學(xué)案"或"課堂學(xué)案";其他的學(xué)案都屬于課堂案,應(yīng)該都在課開始前分發(fā)。有時實際情況并不如此,許多時候筆者觀摩一堂公開課,學(xué)生課前已經(jīng)在學(xué)案上書寫得密密麻麻,也就是說,不管是預(yù)習(xí)案、課堂案還是鞏固案,教師都一并事先分發(fā)給學(xué)生,讓他們進行預(yù)習(xí),也就是所謂的"先學(xué)后教"。其實,教學(xué)這門藝術(shù)也是講究時機的。"教學(xué)最佳時機是由時間、空間、內(nèi)趨力及要害問題四大要素構(gòu)成的,其呈現(xiàn)出臨界點、關(guān)鍵契機、樞紐部位和重要關(guān)節(jié)四種表現(xiàn)形態(tài)。教學(xué)最佳時機具有必然性與偶然性、內(nèi)隱性與外顯性、易逝性和可重復(fù)性、發(fā)展的多向性與個別差異性等特征。"M教學(xué)最佳時機的形成是由多個方面決定的,不得其時、不得其地、不得其力、不得其問題之要,都不能構(gòu)成教學(xué)最佳時機。把握教學(xué)最佳時機,則事半功倍,四兩撥千斤;失去教學(xué)最佳時機,則事倍功半,甚至一事難成。所以,學(xué)案的呈現(xiàn)時機也是值得教師在學(xué)科教學(xué)中思考的問題。
從教學(xué)最佳時機的角度考察,并不是所有的學(xué)案都需要在課開始前或上課前一天分發(fā)給學(xué)生,特別是像"證明醋酸為弱電解質(zhì)的方法""乙醇分子結(jié)構(gòu)的推導(dǎo)"等實驗方案或探究程序,不應(yīng)該通過學(xué)案向?qū)W生在事先和盤托出或明確提示,而是要在教學(xué)過程中讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下參與設(shè)計,并在師生的討論中不斷完善而"生成",這樣不僅能提高學(xué)生解決問題的能力,而且能使學(xué)生保持旺盛的學(xué)習(xí)熱情,因為探究是學(xué)生與生俱來的需要,否則他們會對提前公布的"食譜"由于缺乏"探究性"而失去"期待"或"食之無味"。另外,像《有機合成》《原電池》等只有粗略教學(xué)流程的學(xué)案(有的可能是隱藏了關(guān)鍵的實驗方案或探究程序留給課堂"生成"),也沒有必要分發(fā)給學(xué)生,因為那最多只能充當"課堂筆記"或"答題紙"之用。
三、關(guān)于內(nèi)容的選擇與組織
化學(xué)教學(xué)由于受課程標準、教學(xué)指導(dǎo)意見、教材和考試說明等政策要求統(tǒng)一性與規(guī)定性的限制,以及學(xué)科對象、方法等所具有的客觀性特點,決定了教師在教學(xué)內(nèi)容的選擇方面已經(jīng)沒有太大的空間,而主要的權(quán)力是教學(xué)內(nèi)容的組織。但從八節(jié)錄像課以及筆者所見的其他課堂教學(xué)來看,關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的選擇與組織仍然是值得教師在學(xué)科教學(xué)中思考的問題,其中,理解課程標準的政策要求、理解教科書的設(shè)計意圖以及理解學(xué)科知識本身是教師進行教學(xué)內(nèi)容選擇與組織的重要前提。
(一)教師要理解課程標準的政策要求
《原電池》的第三個學(xué)習(xí)任務(wù)是從兩極材料、蔬果種類等方面控制相關(guān)變量"探究影響電流大小的因素",教師提供了"黃瓜、西紅柿、獼猴桃、土豆、鋅片、鋁片、銅片"以及"檢流計、導(dǎo)線、小刀"等材料。學(xué)習(xí)活動包括在教師的引導(dǎo)下猜想可能的影響因素、設(shè)計實驗方案、實施方案并形成結(jié)論等。開始不到三分鐘,學(xué)生就猜想出了蔬果的種類(教師糾正為"電解質(zhì)溶液的濃度"、電極材料、電極插入的深度(教師糾正為"電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積"、電極之間的距離等四種可能的因素。最后形成的結(jié)論是"電解質(zhì)溶液的濃度越大,電流越大;電極材料活性差異越大(負極越活潑),電流越大;電極之間的距離越小,電流越大;電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積越大,電流越大"。整個過程耗時約十六分三十秒。一節(jié)課共設(shè)計三個學(xué)習(xí)任務(wù),其中一個學(xué)習(xí)任務(wù)占用1/3左右的時間,這本身是無可厚非的,但應(yīng)該思考的是這個教學(xué)內(nèi)容的選擇是否合適。在選修4中,課程標準對原電池的要求與電解池合并描述,具體是"體驗化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程,了解原電池和電解池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式"[111。江蘇版的課程標準教學(xué)要求具體為"通過化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究活動,了解原電池工作原理,能正確書寫簡單原電池正、負極的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式"[121。可見,"探究影響電流大小的因素"不是高中化學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù),雖然人教版教科書在原電池部分設(shè)置了"科學(xué)探究"的欄目,也只是局限于"用不同的金屬片設(shè)計、制作原電池并進行實驗"[131。當然這并不是說,高中化學(xué)教學(xué)就不可以組織學(xué)生去"探究影響電流大小的因素”,但在課堂教學(xué)中用這么多的時間來探究一個非課程標準所要求的問題是不適宜的。如果讓學(xué)生在課堂上用不到三分鐘的時間提出猜想,課后再實施具體的探究,應(yīng)該是一個更好的處理方案。所以,理解課程標準的政策要求是選擇與組織教學(xué)內(nèi)容的一個前提。
(二)教師要理解教科書的設(shè)計意圖一次筆者應(yīng)邀參加初中化學(xué)教研活動,執(zhí)教教師提前發(fā)來了《溶液的形成》的教案,其中,關(guān)于溶液概念的教學(xué)設(shè)計了四個活動:⑴初步認識溶液。由蔗糖、食鹽溶于水的實驗,建立溶液及溶質(zhì)和溶劑的概念;由蔗糖溶液、稀硫酸、稀鹽酸認識溶質(zhì)的狀態(tài)可以是固體,也可以是液體或氣體。⑵探究影響溶解的因素。由碘和高錳酸鉀分別在水和汽油中的溶解實驗,認識同一種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性是不同的,不同的物質(zhì)在同一溶劑中的溶解性也不同。⑶證明乙醇能溶解于水。由乙醇溶于水的實驗證明乙醇能夠溶于水。⑷說說溶液在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。筆者沒有初中教學(xué)的經(jīng)歷,對其中安排"證明乙醇能溶解于水"學(xué)習(xí)活動的原因百思不得其解,為此,找到了一位特級教師發(fā)表在全國中文核心期刊上的同題教學(xué)設(shè)計(獲得全國一等獎第一名),其中也有"酒精能否溶于水"的探究活動,看后更加重了筆者的疑慮?!度芤旱男纬伞肥侨私贪婊瘜W(xué)教科書九年級下冊第9單元的課題1,從教科書來看,幾個關(guān)于溶液實驗的設(shè)計意圖如表2所示,其中在"蔗糖溶于水"基礎(chǔ)上的"乙醇溶于水"實驗,主要是用以說明溶質(zhì)的狀態(tài)可以是液體,而不是為了探究乙醇能溶于水的性質(zhì)。"硫酸"則在教科書中"溶液"之后的第10單元,學(xué)情基礎(chǔ)表明學(xué)生并不能準確說明硫酸的狀態(tài),平時實驗中所見到的只是硫酸溶液。原來這個不符合教學(xué)邏輯的設(shè)計,是教師沒有理解教科書的
人教版初中化學(xué)教科書中有關(guān)溶液實驗的設(shè)計意圖,特級教師的課如此,我們在平時的教學(xué)中一定也存在類似的現(xiàn)象。因此,理解教科書的設(shè)計意圖是選擇與組織教學(xué)內(nèi)容的又一前提。
無機化學(xué)是學(xué)生入學(xué)后的首門專業(yè)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容覆蓋面較廣,且內(nèi)容的絕大部分與中學(xué)化學(xué)內(nèi)容相關(guān),它的開設(shè)是為了更好地實現(xiàn)中學(xué)化學(xué)與較高級專業(yè)化學(xué)的銜接,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),依據(jù)高職教育“必需、夠用”的原則,筆者認為其主要培養(yǎng)目標應(yīng)使學(xué)生著重掌握有關(guān)化學(xué)的基本知識和基本理論,注重理論聯(lián)系實際,提高其實踐技能以及獨立思考、探索、創(chuàng)新的能力.我?,F(xiàn)采用的全國高職“十一五”國家級規(guī)劃教材《無機化學(xué)》在內(nèi)容上可分為兩大部分,一是基本原理和基礎(chǔ)知識部分,內(nèi)容主要有化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液和離子平衡、原子結(jié)構(gòu)和元素周期律、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)、氧化和還原反應(yīng)等知識;二是元素化合物部分,主要介紹常見元素及其化合物的性質(zhì).這些教學(xué)內(nèi)容對于不同的高職專業(yè)要有不同的要求和側(cè)重,合理的高職無機化學(xué)課程教學(xué)體系在內(nèi)容上應(yīng)以“必需、夠用、實用”為原則,著重突出基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用和學(xué)生實踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng).結(jié)合考慮高職課程要求的有限學(xué)時,這就要求教學(xué)內(nèi)容貫徹少而精的原則,突出重點、難點.
如針對我校的應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè),我們通過教學(xué)研究和大討論對基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容進行了整合,去掉一些單純理論推導(dǎo),保留了最基本的、基礎(chǔ)的、原則的內(nèi)容.對于無機化學(xué)中“原子結(jié)構(gòu)和元素周期律”、“分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)”這些難度較大,而在工廠、企業(yè)等實際應(yīng)用中用途不大的內(nèi)容知識,適度減少了其部分教學(xué)內(nèi)容,著重講授了化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡及其應(yīng)用.在教學(xué)中筆者十分重視本學(xué)科的研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向、研究方法和研究成果等,會在學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容時,及時將最新研究成果和最新技術(shù)吸收進來,使教學(xué)內(nèi)容具有前瞻性和啟迪性,如在講解配合物相關(guān)知識時,會向?qū)W生介紹配合物在光、電、磁學(xué)以及吸附分離等方面的應(yīng)用及發(fā)展前景,在講解“元素及化合物”的相關(guān)內(nèi)容時,會向?qū)W生介紹有關(guān)重金屬污染、微量元素與人體健康的相關(guān)知識,這樣既可以增加課堂的新穎性、趣味性,又有利于培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)和探究興趣.
2更新教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
教學(xué)方法和手段的更新是課程改革的難點.要積極開展教學(xué)研究,探索教學(xué)規(guī)律,重視學(xué)生的主體地位,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性.教學(xué)過程中我們采用了多種教學(xué)方法,如啟發(fā)式、討論式、探究式等教學(xué)方法,用以不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時有效地避免了“滿堂灌”,給學(xué)生留有一定思維的空間、自學(xué)的空間.如在講解完雜化軌道理論和價層電子對互斥理論時,采用了討論式教學(xué),在將兩種理論的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)完后,以相關(guān)習(xí)題作為依據(jù),讓學(xué)生分組討論兩種理論的聯(lián)系與區(qū)別、二者的優(yōu)點與不足,學(xué)生們發(fā)言后,教師再作總結(jié),這樣做不但有利于幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容,也充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和學(xué)習(xí)效率.將優(yōu)秀的、傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代化的教學(xué)方法相結(jié)合,積極推進多媒體輔助教學(xué).無機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容既涉及晦澀、難懂的理論知識,又涉及瑣碎、繁多的元素化合物知識,開發(fā)計算機輔助教學(xué),制作相應(yīng)CAI課件,可將教學(xué)內(nèi)容形象化、直觀化,增加教學(xué)容量,大大提高教學(xué)效率.如在無機化學(xué)課程課堂教學(xué)中,經(jīng)常涉及分子和原子模型平面和立體圖形等,可通過FLASH動畫的形式進行展示,可使微觀的現(xiàn)象得以生動地描述,圖文并茂,動靜結(jié)合,將抽象的行為形象化,便于學(xué)生輕松掌握原本非常抽象的理論.為便于學(xué)生自主學(xué)習(xí),我們還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將課程的教學(xué)大綱、教案、課件、習(xí)題、參考書籍等教學(xué)資料上網(wǎng),實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享,為學(xué)生創(chuàng)造一個好的、開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境.
3注重實驗教學(xué),理論聯(lián)系實際
無機化學(xué)是一門實驗科學(xué),通過直觀的實驗現(xiàn)象能幫助學(xué)生很好地理解和掌握無機化學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識,有助于學(xué)生理論與實踐相結(jié)合.因此,我們在講授理論的同時開設(shè)實驗課,加強實踐內(nèi)容,強化實踐環(huán)節(jié),注重實踐操作與綜合能力的培養(yǎng).在實驗內(nèi)容的選擇方面,強調(diào)實驗的基本操作,如選擇溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶、溶液的配制、試劑的取用等實驗,不斷強化學(xué)生的基本操作訓(xùn)練;同時,減少驗證性實驗,增加制備性、綜合性實驗.如刪減了實驗教材中元素錫、鉛、銻、鉍、銀和汞等的性質(zhì)實驗,增加了硝酸鉀的制備與提純、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備等制備性、綜合性實驗,特別是三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備實驗是以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵銨,然后再制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀并進行草酸根離子及鐵離子含量測定實驗的(該綜合性實驗含3個實驗,共時),這樣就逐步形成了一套由淺入深、循序漸進、重在應(yīng)用的實驗教學(xué)模式,進一步強化培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、解決問題的能力,以及動手能力,啟迪了他們的創(chuàng)造思維.結(jié)果表明,具有較好的教學(xué)效果.
4科學(xué)設(shè)定考核方法
考核是教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié),其目的是為了檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)的成效,評估教師教學(xué)水平與教學(xué)效果.科學(xué)、有效的考核方法有助于教師更好地做出正確評估.目前我校無機化學(xué)理論課和實驗課考試成績均由平時成績和期末考試成績兩部分組成,平時成績占30%,期末考試成績占70%.對于無機化學(xué)理論課,平時成績可通過課堂提問、平時作業(yè)、撰寫小論文、無機化學(xué)知識競賽成績、章節(jié)測試成績、出勤等幾方面的考查給出成績;對于實驗課,則可通過對預(yù)習(xí)報告、出勤情況、實驗紀律、實驗操作、實驗報告等方面的考查,綜合求出平時成績.理論課的期末考試以筆試為主,內(nèi)容強調(diào)無機化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識;而實驗課的考試以實際操作為主.實驗課考試前,我們將考試所需的儀器和試劑置于實驗臺上,由學(xué)生隨機抽取內(nèi)容不同的考題,要求學(xué)生根據(jù)不同考題,運用所學(xué)知識在已有的儀器和試劑中選擇所需儀器和試劑,在規(guī)定時間內(nèi)設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案,并根據(jù)方案進行現(xiàn)場操作.監(jiān)考老師根據(jù)實際操作現(xiàn)場打分,這樣的考核可更科學(xué)、真實地反映學(xué)生的知識應(yīng)用能力和實驗動手能力.
5總結(jié)
一位教師的教學(xué)理念決定了他所采用的教學(xué)方法,教學(xué)方法的改革就是教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的高中化學(xué)課堂教學(xué)只是關(guān)注于知識點的傳授,關(guān)注于學(xué)生對知識點的接收程度,強調(diào)學(xué)生的任務(wù)就是被動地接受知識點的灌輸。甚至一些學(xué)校為了考試成績的提高,將一些化學(xué)實驗學(xué)時都進行了消減和取消,一些化學(xué)現(xiàn)象是通過教師口述的形式傳達給學(xué)生,而不給學(xué)生親自動手和觀看演示的機會。長期如此,造成了許多學(xué)生不愛問、不想問“為什么”,也不知道該如何問“為什么”的習(xí)慣。課程改革的方向必須堅持知識、技能、過程、方法等的有機整合,在傳授知識的同時,關(guān)注過程方法和實驗體驗。教師教學(xué)理念的更新是課程改革成敗的關(guān)鍵。因此,在課堂教學(xué)的過程中,教師的教學(xué)理念必須更新,決不能守舊。
2、教學(xué)方法的思考
在教學(xué)方法上,傳統(tǒng)的方法是“一張嘴、一本書、一支粉筆”,忽視了直觀教學(xué)在化學(xué)課堂上的應(yīng)用。直觀教學(xué)是一個非常好的教學(xué)手段,可以提高學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,也可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力?;瘜W(xué)老師應(yīng)該想方設(shè)法地多做直觀教學(xué)。在現(xiàn)代化教學(xué)手段中,多媒體動畫、錄像和實驗演示是學(xué)生比較喜歡的直觀教學(xué)方式。
2.1多媒體動畫教學(xué)。目前,很多中學(xué)教師都不曾使用過多媒體教學(xué),他們認為多媒體教學(xué)制作課件比較麻煩,課下花費了更多時間。但是,多媒體教學(xué)的優(yōu)勢是顯而易見的。使用多媒體進行教學(xué),可以增加教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)信息,使抽象的化學(xué)問題得以直觀地展現(xiàn),使靜態(tài)的描述變?yōu)閯討B(tài)化演示,從而實現(xiàn)化難為易。例如:在描述原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,可用不同顏色描述原子核及核外電子,并形象地通過動畫演示它們之間的運動關(guān)系;在描述化學(xué)鍵在化學(xué)反應(yīng)中的變化時,也同樣可以使用動畫演示其斷鍵和形成新鍵的過程,加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)過程的印象,從而使其牢牢掌握該知識點。當然,化學(xué)中能夠進行動畫演示的地方還有很多,無法一一列舉,這需要教師的創(chuàng)新和構(gòu)思,需要廣大化學(xué)教師的共同努力。
2.2實驗教學(xué)。化學(xué)作為一門自然科學(xué)領(lǐng)域?qū)W科的性質(zhì)決定了其實驗的重要性,任何自然科學(xué)的定律定理如果拋開了實驗驗證,都會淪為“紙上談兵”。而實驗教學(xué)隨著素質(zhì)教育理念的不斷加深,也越來越突顯其重要性。但是,化學(xué)實驗教學(xué)也需要我們不斷地更新和完善,現(xiàn)舉例說明。例如:在做濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗時,首先將Zn放入不同濃度的酸中,迅速塞好帶玻璃管的橡皮塞,在玻璃管另一端系上沒用空氣的塑料袋,通過其塑料袋變大的速度來進行直觀地說明。通過這樣的小改進,會使許多化學(xué)定律定理直觀地展現(xiàn)到學(xué)生面前,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,也更容易加深理解并牢牢賬務(wù)知識點。
2.3合理的作業(yè)布置。作業(yè)是學(xué)生課后復(fù)習(xí)的一種重要手段,它與課堂教學(xué)相輔相成,不可分割。教材的課后習(xí)題是教材內(nèi)容的一種延伸,同時也是教材編撰者團隊付出了極大心血而完成的,是課后作業(yè)的首選,要充分重視,詳細講解。同時,作為補充教師應(yīng)該精心選編試題,控制難度,提高課后練習(xí)的準確性和效率,做到不漏下一個知識點。試題的量不要太多,試題要精選,緊扣教材,切合學(xué)生實際,兼顧各級學(xué)生。(本文來自于《華章》雜志。《華章》雜志簡介詳見.)