以提高学生科学素养为目标的初中化学教材研究&对“溶解现象”教材的分析_科学素养论文

以提高学生科学素养为主旨的初中化学教材研究——《溶解现象》教材分析，本文主要内容关键词为：教材论文,提高学生论文,现象论文,初中化学论文,科学素养论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      溶液是一种重要的物质分散体系，《溶解现象》又属于理论性比较强的教学内容，它揭示了物质溶解过程中的基本规律，展示出物质溶解形成的溶液在生产和生活中的广泛应用，以及对于生命的重要意义。义务教育阶段的化学课程是以提高学生的科学素养为主旨，那么《溶解现象》是通过哪些具体的课程内容提高学生科学素养的？教材内容的编排又是怎样发挥其提高学生科学素养的作用的？

      一、课程目标和课程内容分析

      1.“新课标”从三个维度制定了课程目标（见表1）

      

      2.课堂内容和课程目标层次分析（见表2）

      

      备注：1.认知性学习目标的水平从低到高标记为“A、B、C”。

      2.技能性学习目标的水平从低到高标记为“A、B”。

      3.体验性学习目标的水平从低到高标记为“A、B、C”。

      分析课标要求可见，《溶解现象》是通过物质在水中的分散形式完善学生对溶解过程、溶解现象的认识，同时又对物质溶解后形成的溶液中各物质的质量关系等内容从定性到定量、从宏观到微观发展学生对溶解现象的认识角度和认识深度，从而发展学生对物质溶解的全面认识。

      二、教材内容分析

      发展学生科学素养需要我们理清以下两条线索：

      

      分析教材找暗线：教材内容的编排方式和的认识思路→发展科学素养

      我们知道“新课标”从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度规定了课程目标，并据此制定了《溶解现象》的课程内容。那么，教学中落实课标要求，就需搞清楚教材内容呈现了什么？怎么呈现的？它的价值功能是什么？

      1.教材内容的呈现

      （1）教材内容的来龙去脉。《溶解现象》是初中化学课程一级主题《身边的化学物质》中的二级主题“水与常见的溶液”。从宏观角度看，溶液是继学生认识空气、氧气、二氧化碳等气体、金属等固体、自然界的水等液体后接触到的一类成分较复杂的化学物质，是学生日常生活中比较熟悉的一种分散体系，也是学生在上册的化学学习中经常遇到的一类物质（如澄清石灰水等）；从微观角度看，物质溶解于水的微观解释，则是以物质构成的奥秘知识为重要依据；从定量角度看，溶液的组成与化学方程式的综合计算，则是与化学变化的有机结合，是学生将有关溶液知识科学运用到生产和生活中的体验；从知识发展线索看，酸、碱、盐的化学反应几乎都是在溶液中进行的，因此本章内容为下一章的学习提供了知识储备，也为进入高中阶段深入学习分散系的有关知识奠定了基础；从能力发展角度看，学生建立的通过实验手段定量认识物质的方法，是学生深入学习化学的一种能力基础。因此本章内容既是初中化学课程的一个重要组成部分，同时在化学学习中起着承上启下的作用。

      

      （2）教材的编排体现出认识“溶液”的思路。

      本章分三个主题：

      第1节 从定性的角度初步认识溶液（其中涉及溶解过程，溶液的形成，溶液的概念，溶解过程中的吸热和放热现象等）。

      第2节 从定量的角度认识溶液组成的表示方法（主要围绕一定量的溶液中含有多少溶质这一问题，引出溶液中溶质的质量分数的概念及进行一些简单计算，初步学习配制一定容质质量分数的溶液）。

      第3节 从定量的角度研究物质溶解的限度（以固体物质的溶解度为核心展开）。其关系如下图所示：

      

      总之，本章内容的编排思路呈现出学生对《溶解现象》认识角度、认识深度和认识方法的多重发展，这种清晰的设计思路及由浅入深的呈现顺序，更符合学生的心理特点和认识规律。

      （3）本章知识的逻辑结构——知识框架。

      

      2.教材内容揭示出的认知方式

      教材内容不仅呈现出具体的化学知识，更蕴含着学习化学知识的方式方法，《溶解现象》教材内容突出体现了以下几方面的认知特点。

      （1）基于定量的角度认识溶液体系中溶质质量分数和溶解度。

      

      （2）基于真实背景和STSE多角度认识溶液。

      教材从化学视角寻找切入点，帮助学生形成新的认识，让学生真切地感受到常见的溶液是身边的化学物质。例如：由形形色色的溶液→认识溶液的组成，溶液对生命的重要意义。关注生活中常见的溶解现象→认识洗涤、溶解、乳化的关系。家庭小实验：碱面、酒精等溶于水的导电性→认识溶液的性质列举工农业生产和日常生活中使用溶液的实例→知道溶液中各种物质的质量关系。

      生产中海水晒盐→利用溶解度曲线，说明从溶液中提取溶质的方法。

      （3）基于化学实验素养的评价方式，体验科学探究过程，培养学生的实践能力。

      “新课标”明确规定了学生完成的八类基础实验，其中有两类实验安排在本章。

      基础实验5配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。

      基础实验6粗盐的初步提纯。

      分析1：这两类定量实验活动承载着知识、技能和方法三个要素，而且层层递进：

      ①化学实验的核心知识（溶液、溶质、溶剂、过滤、蒸发、结晶等）。

      ②化学实验的基本技能（溶解、过滤、蒸发、配制一定溶质质量分数的溶液等）。

      ③用化学实验的手段进行科学探究的方法（用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离等）。

      本章将分解在教材上、下册教学中的溶解、过滤、蒸发三种基本的实验操作进行了有机整合，让学生综合应用多种实验方法学习化学。

      分析2：实验后的问题讨论内容丰实且多元化，囊括了：实验仪器的使用、实验技能的评价、实验过程的回顾、实验方法的总结、实验数据的误差分析、新旧实验的对比分析、实验安全意识的培养等等。通过有目的组织学生交流和讨论，既可以促进学生识的深化，又能发展学生的评价能力和反思性学习能力，并形成良好的实验习惯。

      本章内容的特点之一是概念较多，教材是在实验基础上，帮助学生感知并形成概念，引导学生形成一种“用实验学习化学”的思想。

      3.从化学知识的认识发展功能，构建了学科思想和基本观念

      知识的获得不是一个孤立的过程，它反映出一定的科学研究思想、观念和方法。教材编排的化学知识既具有学生解决实际问题的应用价值，同时还蕴含着学生对科学方法的掌握和科学能力发展的智力价值，及情感态度价值观形成的情意价值。本章教材突出体现的价值功能有：

      （1）用宏观实验现象帮助学生理解微观粒子的存在，深化了微粒观。

      通过第3章《物质构成的奥秘》的学习，学生树立了物质由微观粒子构成的观念，并能从微观角度理解物质及其变化，且学生接触到的物质多指单一物质。而对于溶液这一混合物来讲，物质溶解过程的微观分析，涉及分子、离子不同类别微粒间的相互作用，教材借助于几种物质在水中的分散实验，从宏观现象帮助学生感知微粒的客观存在；分析构成这些物质的微粒，从微观角度帮助学生认识混合物中物质的微粒性、微粒间的相互作用，从而发展学生对微粒性质的再认识。

      （2）基于溶液组成的认识，使学生形成物质的“分类观”。

      溶液是继“空气”之后的第二种重要的混合物，也是学生接触到的一种常见的混合物。教材内容以化学基本观念为线索，将物质的分类观念渗透在教材内容中，通过“溶液”这一概念的学习，促进学生化学观念的逐步形成。

      （3）形成促进人类和社会可持续发展的化学价值观。

      日常生活中的自然现象和化学事实能让学生认识到溶液的广泛应用，以及为社会发展作出的贡献，比如溶液的配制、乳化作用、冷却剂等等，这些很好的教学素材，能让学生感受到化学科学的价值。

      （4）关注学生获取信息的基本方法。

      教材在知识的形成过程中，多处体现出实验观察法、用图表文字表述信息的方法、用比较归纳加工信息的方法、根据数据作图的方法等科学方法的应用。例如，关于溶解度表格、溶解度曲线及应用的知识呈现，[方法提示]栏目的设置，很好地引导学生初步学会运用数据、表格和图像等进行定量分析研究的科学方法。

      （5）渗透了用控制变量的手段解决多变量问题的探究方法。

      控制变量法是化学上常用且重要的科学探究方法。比如教材编排“影响物质溶解性的因素”这一内容，是通过实验探究，采用控制变量（溶质的种类、溶剂的性质、温度）的方法，得出结论。

      （6）用定量的思想方法实现化学研究的分析与调控。

      定量法是研究化学的一种重要方法，教材设置的基础实验5（配制溶液）和基础实验6（粗盐中去除难溶性杂质的产率计算），揭示了化学实验过程中蕴含的定量研究问题的比例思想、守恒思想等科学思想和科学方法。

      三、教材内容的边界

      1.关于溶解过程中的现象

      教材介绍了物质溶解过程中的能量变化，教学中也可以从溶解过程中常伴随的体积、颜色等变化完善学生认识，从而纠正学生对于“不同液体混合时体积可以相加”、“溶液是无色的”等错误认识。

      如伴随体积变化的实验：苯与醋酸混合后形成的混合溶液的体积往往大于两种溶液混合前的体积之和；水与酒精混合后，其混合溶液的体积往往小于两种溶液混合前的体积之和。

      伴随颜色变化的实验：白色的无水硫酸铜粉末溶于水后，形成的溶液呈蓝色。

      2.跨学科的综合知识，相互支撑

      在研究溶解过程中的能量变化出现了物理中温度的测定、溶液的导电性等知识；数学上的图像、坐标、分数计算等知识及数形结合思想；生物上的无土栽培营养液等都和化学知识密切相关。事实证明，这种编排增强了学生融合各学科基础知识，解决简单实际问题的能力，学科间的综合更有利于学生多角度认识物质。

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