高中化学新教材的研究与实践_化学论文

高中化学新教材的研究与实践_化学论文

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由人民教育出版社化学室编著的《全日制普通高级中学教科书(试验修订本)化学》(简称新教材)2000年已在江苏省试用。我们对新教材进行了以下初步的研究和实践。

1 螺旋式编排化学理论

化学理论具有很强的思想性、严密的逻辑性以及高度的抽象性,因此高中生学习化学理论会有一定难度。新教材中这类内容采用螺旋式策略编排,即由简到繁、由浅入深、由易到难分层次地重复出现,逐步扩展。如氧化还原反应理论的编排,新教材化学(Ⅱ)在高一从化合价升降和电子得失角度介绍氧化还原反应,初步介绍氧化剂和还原剂;以后再要求掌握氧化还原反应方程式的配平及一些重要的氧化剂和还原剂;进一步涉及氧化还原反应理论的应用:原电池原理,金属的电化学腐蚀与保护,以及电解原理及其应用。再如,新教材把物质的量有关内容编排在高一第三章,在介绍物质的量、摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念后,只进行有关这些概念的计算,而把物质的量应用于化学方程式的计算编排在第四章卤素之后。以这样的方式编排,分散难点,符合学生的认知心理特点,有利于学生学习兴趣的保持和发展,防止学生学习化学过早分化。

在教学实践中,我们把握这些理论教材的教学要求,适当做一些调整。氧化还原理论教学,初中阶段已提及氧化剂、还原剂和还原性,因此高一阶段补充氧化性和还原性概念,并对氧化性和还原性的强弱做简单比较。这样有利于学生形成概念系统,了解氧化还原反应进行的方向。实践证明,学生学习时并不感到困难。

2 培养科学素养

新教材体现了新大纲的教学目的:即双基、能力和方法、情感和态度3个层次6个方面,特别是突出了对学生科学态度和科学方法等的培养。

新教材第一册第一章第一节氧化还原反应部分提出:在化学学习的初始阶段,学习一些概念和原理往往是不完善和不全面的,这些概念原理有它们自己的适用范围,要注意它们今后的发展,并设计“利用图表简述氧化还原反应概念的发展”的习题。体现事物联系与发展辩证唯物主义基本观点的培养。还指出氧化还原反应这类重要的化学反应在工农业生产、科学技术和日常生活中的广泛应用,氧化还原反应的危害,防止氧化还原反应发生或减慢其进程的措施。引导学生全面地看待事物以及理论联系实际,培养其科学态度。

科学方法贯穿于科学认识的始终,其形成过程是创造性思维过程。借助于观察和实验获得感性认识;再经过科学抽象、假说、模型以及比较、分类、分析、综合、归纳、演绎、推理、类比等逻辑方法上升到理性认识;再将理性认识成果用于解决问题,这样的路线是培养学生创造力的重要途径,其中实验、科学抽象等科学方法是学生获取化学知识的主要手段和工具。新教材第一册第二章第三节从碱金属元素原子结构特征入手,以钠为参照物,推论它们化学性质的相似性和差异性,再通过实验和事实进行论证。在第三章的“小结”中对化学学习中的科学方法进行了总结,较好地体现了科学方法的训练。

在第三章物质的量教学实践中,我们体会第三节气体摩尔体积的编写推理论证充分。按其思路教学,学生易于理解和接受。

3 强化实验教学

化学是以实验为基础的学科。化学实验在激发学生学习兴趣、帮助学生形成化学概念、理解巩固化学知识、培养学生观察能力、思维能力、实验能力以及创造能力等方面,具有独特的作用。新教材改进了部分演示实验,使装置简单、操作方便、节约药品、减少污染、现象明显;将新大纲中的部分演示实验改为边讲边实验;增加了一些探索性的学生实验;每个学生实验前写了指导语,阐明实验的意义;增设了家庭小实验。强化实验,可谓是新教材的一大特色。

在教学实践中,我们开设所有学生实验,鼓励学生做家庭小实验。做好每一个演示实验,并改进某些实验。 如比较Na[,2]CO[,3]和NaHCO[,3]热稳定性的实验,我们改进为:加热少量(约1药匙)NaHCO[,3]固体,将产生的气体通入少量(5mL)澄清石灰水,观察气泡由少到多, 再变少直至消失;澄清石灰水则先变浑浊再变清。让学生判断试管中残留固体是什么物质, 如何鉴别? 学生根据反应现象判断残留物可能为Na[,2]O或Na[,2]CO[,3];跟盐酸作用有气泡产生为Na[,2]CO[,3], 否则为Na[,2]O。当证实残留物为Na[,2]CO[,3]后, 追问学生残留白色固体加热时无气体产生,说明什么?学生自然得出Na[,2]CO[,3]热稳定性好的结论。

再如,比较Na[,2]CO[,3]和NaHCO[,3]跟盐酸反应快慢的实验, 新教材在2支试管中分别加入3mL稀盐酸;将2 个各装有0.3gNa[,2]CO[,3] 和NaHCO[,3]粉末的小气球分别套在2支试管口。 将气球内的Na[,2]CO[,3]和NaHCO[,3]同时倒入试管中,比较他们放出CO[,2]的快慢。演示时学生注意力往往集中在观察气球的大小上,而不太注意反应速率大小。我们采用原高三(选修)教材中比较反应速率的演示实验方法,用2 支盛有等体积等浓度的稀盐酸溶液同时倒入分别盛有Na[,2]CO[,3]和NaHCO[,3]的试管中,比较气泡冲出的高度,效果较好。

4 联系社会实际

新教材密切联系社会、生活、生产和科学技术,介绍了环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题、一些化学史的背景材料以及部分化工生产工艺,目的是培养学生环境意识、经济效益观念,增强社会责任感。

结合学校本课程的开发,我们开设环境保护课程,采用课堂讲授和专题活动相结合的方式开展教学。学生分成小组,就“污水处理”这一研究性课题开展合作学习。该课题涉及的内容有选取水样,对水样进行几项处理:测定水样的pH、减少固体悬浮物、脱色、消毒、调节水样至中性、测定水样的BOD(生物耗氧量)、测定水样的COD(化学需氧量)。前5项由学生通过听课、查阅资料后设计出实验操作方案并加以实施。 后2项是定量实验,学生在老师的指导下到图书馆查阅资料, 师生共同研究操作方案,然后学生操作。实践证明这样的教学效果较好:学生以前只学习过滴定管使用方法,而实验中要用到氧化还原滴定法。由于是自己参与设计,学起来特别专注,方法的掌握也就较快;水样取自于学校附近的小河,因此学生了解了其污染状况,提高了他们保护家乡水资源的意识。我们设想进一步调查学校周边地区环境状况,将资料汇编后放到校园网上,并逐年积累,为有关部门提供信息。

5 重视能力培养

新教材中增设的讨论题、家庭小实验、实验设计以及研究性课题为培养学生的学习主动性和创造性、科学素养、实践能力以及人际交往能力提供了很好的题材。

特别是研究性学习的引入,改变了学生单一的接受性学习的方式,使学生能够“像科学家工作”似地学习。通过亲自实践,得到如何获得知识的体验;体会所学知识和技能在社会生活中的重要性,从而理解今日的学习是为了明日更好地生活。研究性学习的内容广泛,教材有关内容或某些社会问题;某个概念、原理的再研究或某种发明创造;对某一事件的分析或对市场的调查等均是“研究”的材料。研究性学习过程中涉及的科学方法在本文的第二部分已提及,但进一步细化,其进程包括对现成知识的整理;资料的收集、编辑;实验的设计;数据的记录、统计、分析以及结论的获得等,涉及的面较广。因此科学方法的培养是一个潜移默化、循序渐进的过程。

我们不仅在研究性课题学习的实施中而且在平时教学中,加强对学生进行科学方法的培养。例如,新教材第一章资料中提供了“目前世界石油、天然气和煤炭储量”,阅读教材中提供了人类社会各发展阶段人均消耗能量的发展概况,我们把这两者结合起来编制了这样一道题用于单元测验:“从课本阅读材料和资料中已知中国的石油储量为2.4×10[10]吨,人均耗能为1×10[6]千焦/天,若按中国人口13亿计算,中国的石油资源还能用多少年?(尚缺什么数据,用符号表示,注明单位,列出计算式)”。此题未涉及多少化学知识但却与能源问题紧密联系,大部分学生都能答对。课后让学生查阅石油的燃烧值等资料,写有关能源的小论文,培养学生获取信息的能力,了解节约能源和开发新能源的重要性。又如,碱金属元素一节列出了碱金属单质的密度、熔沸点等数据。我们要求学生根据这些数据绘成曲线图,从而培养学生处理信息的能力。

新教材的编写比原教材有创新。但如何充分发挥新教材的作用,从双基、能力方法、情感态度等方面培养学生的素质,还有待我们做进一步的探索。相信我们更新教育观念,创新教学方法,不断研究和实践,必定会取得良好的教学效果。

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