为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(续),本文主要内容关键词为:课程内容论文,倾向论文,能力论文,建议论文,高中化学论文,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。
七、《化学反应原理》的内容体系与教学建议
面对自然界无时无刻不发生着的化学变化,人类要合理地控制和利用纷繁复杂的化学反应,不仅需要探索这些反应的规律,还需要从更一般的角度、从本质上认识反应发生的原因。《化学反应原理》选修模块设置的主要目的就在于引导学生系统地研究化学反应的规律及其应用。
通过本课程的学习,学生可以认识化学变化所遵循的基本原理,初步形成关于物质变化的正确观念;了解化学反应中能量转化所遵循的规律,知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用;赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用,能对生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释;增强运用化学反应原理探索和解决日常生活问题的兴趣;初步掌握科学研究的方法,为将来从事研究奠定必备的基础。
江苏教育出版社出版的《化学反应原理》教材遵循课程标准的内容规定,从化学反应中的能量变化、化学反应速率、化学反应的方向和限度、溶液中的离子反应等角度研究化学反应,从中提炼知识和思想方法,形成教材内容体系。如图3所示。
图3 《化学反应原理》教材的结构
进一步分析教材可知,其明显的特点是以核心概念和基本原理为主线,重视知识的系统性和实际应用,关注实验探究和定量研究,突出科学方法的应用。教材内容体系见表5。
表5 《化学反应原理》教材的内容体系
专题
单元
化学反 第一单元 化学反应中的热效应
专题1应与能 第二单元 化学能与电能的转化
量变化 第三单元 金属的腐蚀与防护
化学反应第一单元 化学反应速率
专题2速率与化第二单元 化学反应的方向和限度
学平衡 第三单元 化学平衡的移动
第一单元 弱电解质的电离平衡
专题3溶液中的第二单元 溶液的酸碱性
离子反应第三单元 盐类的水解
第四单元 沉淀溶解平衡
根据《化学反应原理》课程标准要求和教材内容体系,本文提出如下教学建议。
1.处理好与《化学2》知识的合理衔接
《化学2》专题2“化学反应与能量变化”中介绍了化学反应速率、反应限度、化学反应中的热量、化学能与电能的转化等基础性内容,这些内容在《化学反应原理》中将进一步拓展延伸。因此,在教学中处理好“相似知识”之间的“过渡”显得非常重要。根据内容不同,可采取多种方法进行衔接。
(1)转换视角。学生在《化学2》教材中已经接触的有关知识是《化学反应原理》中学习同类知识的基础,简单重复知识不利于激发学生学习新知识的兴趣。因此,教学中可从新的视角提出问题,引起学生的关注。例如,对化学平衡的学习,《化学2》通过“氯化铁溶液与碘化钾溶液的反应”的实验引出概念,而《化学反应原理》则可利用“高炉炼铁”等反应实例提出思考的问题。前者是直接感知化学平衡的概念,后者则是运用化学平衡的思想展开分析。
(2)变换重点。一些知识在《化学2》及《化学反应原理》教材中均有涉及,但其侧重点不同,教学时应及时进行转换。例如,对锌锰干电池、银锌纽扣电池、氢氧燃料电池而言,《化学2》仅要求学生简单了解电池的组成及特点,而本课程中则应将教学重点放在对电极反应的分析以及对放电原因的解释上。又如,金属电化学腐蚀及防护在《化学2》中仅作为资料供学生参考,而本课程中则应对腐蚀类型的电化学过程、防护的具体措施及理论依据等进行深入学习。
(3)理论解释。《化学2》注重通过实验的方法帮助学生总结基本原理,而本课程则注重应用相关理论对基本原理加以解释,以帮助学生深入理解基本原理。例如,《化学2》通过一组实验去总结“各种因素对化学反应速率的影响”,而《化学反应原理》教学时不仅设计了新的实验去证实原有的结论,还应运用“碰撞理论”及“过渡态理论”解释这些因素是如何影响化学反应速率的。
教师应仔细研究两门课程的内容标准,确定不同课程教学的基本目标;比较两册教材中相似知识描述的方式和内容难度,组织合适的素材进行教学设计;教学中既要“推陈出新”,又不能“拔高”教学要求。
2.运用各种直观手段帮助学生形成抽象概念
《化学反应原理》涉及一些抽象的、复杂的化学概念,如自发反应、熵变、活化分子等。在教学中,通过分析学生身边的生活现象,提供丰富的感性经验,观察宏观的实验现象,启迪学生认识化学反应的微观本质,结合模型、图表、数据等信息进行归纳,有助于学生形成抽象的概念,理解复杂的原理。上述直观手段,教师可根据不同的内容进行选择,也可综合运用。
例如,教师从自然界发生的许多学生熟知的现象(如水由高处落向低处、室温下冰块自动熔化、光滑斜面上的小球自动滚落等)引出“自发过程”的概念,并与“能量降低”相联系,从中使学生初步得出“自发反应是放热反应”的结论;通过演示教材实验“晶体的反应”获知“吸热反应也可能是自发反应”,使学生对“自发反应”概念的认识更为全面;进一步引导学生观察日常生活中“混乱”现象变化的图示(如散落的火柴、在不同状态下水分子的“混乱度”等),结合对某些分解反应产物的分析,引出“熵变”的概念,最终将焓变、熵变、温度和判断化学反应的方向联系起来。
值得指出的是,模型法既是化学研究的重要方法,也是本课程教学的有效方法。在教学中,模型可以是实物、图像、幻灯片或动画,它有利于提炼化学变化的微观特征(如“过渡态理论”“铁的吸氧腐蚀”等),简化复杂的化学工艺过程(如“合成氨的工艺流程”等),从而促进学生理解抽象的知识。
3.注意把握化学原理教学的深、广度
《化学反应原理》涉及的基本原理,虽在高中必修课程基础上经“螺旋式上升”达到了新的教学要求,但总体水平不高。在课程实施过程中,教师往往容易“拔高”要求,扩展、加深某些原理的内容,从而加重学生的学习负担。
为把握好教学内容的深、广度,必须严格根据课程标准和教材要求,避免出现“大学化”的倾向。尤其是“化学反应自发性”“化学平衡常数”“电解”“溶度积”等知识,仅要求学生初步了解有关的概念和原理,不涉及复杂的定量计算。具体的要求和注意点见表6。
表6 《化学反应原理》若干知识的教学要求
4.重视提炼化学学科研究的思想方法
通过对自然界发生的化学变化和实验现象进行分析,提炼出化学反应原理,这不仅与化学知识有关,还涉及丰富的化学学科研究的思想方法。因此,在教学中教师在关注化学反应原理知识的同时,必须揭示教材蕴涵的思想方法,帮助学生更好地掌握课程。
《化学反应原理》课程内容涉及化学热力学、化学动力学的基础,受物理学的影响较大,其理论体系相对比较完备。研究问题的思想方法与学科体系密切相关,主要有数学方法(如反应速率的推算和平衡常数的计算等)、模型方法(如过渡态理论)、实验方法(如反应热测量等)、归纳方法(如化学平衡移动原理的获得)、演绎方法(如化学平衡移动原理的普适性)、近似估算方法(如根据键能估算反应的焓变)等。
对上述一系列方法而言,有的直接运用于教材中,线索清晰,容易把握(如数学方法、归纳方法、实验方法等);有的在教材中结合内容有所提示,便于教学时予以应用(如苏教版教材在专题2结束前的“信息提示”中强调:“有关化学平衡的计算规则和化学平衡移动原理有着广泛的适用性,可用于研究所有的化学动态平衡,如后续即将讨论的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等”,体现了演绎方法的应用);有的则是隐含于教材之中,需要教师教学时从一定的高度予以提炼,并结合内容进行阐释(如对复杂的自然现象和化学变化用“自发过程”“混乱度”等概念来描述,体现了科学研究的“简单化”思想;而“比色法测定化学反应速率”“运用盖斯定律计算不易直接测定的反应的热效应”等则体现了化学学科“间接研究”思想的重要性)。
总之,《化学反应原理》课程有助于学生运用变化、平衡的观点分析和解决化学问题,为帮助学生领悟化学学科研究的思想方法提供了丰富的素材。教师必须抓住教学时机,创设教学情景,使学生在学习化学原理的同时掌握化学研究的思想方法。
八、《有机化学基础》的内容体系与教学建议
有机物是人类赖以生存的重要物质基础。有机物广泛存在于现代生活的每个角落以及生产、研究的各个领域。现代社会对于人工合成的具有特殊功能的有机物的依赖性正日益增大。大量具有特殊功能的有机物的合成,大大改善了人类的生活质量,并正在改变人们的生活习惯。可以毫不夸张地说,化学家为人类社会的发展合成了一个新的“世界”。因此,学习有机化学对提高学生的科学素养有着十分重要的意义。
《有机化学基础》选修模块将通过研究有机化合物的组成与结构、烃及其衍生物的性质与应用、糖类氨基酸和蛋白质、合成高分子化合物等内容,引导学生探究有机化合物的组成、结构、性质等方面的知识规律,了解有机化合物研究的基本方法,认识有机化合物在人类生活和社会经济发展中的重要意义。
江苏教育出版社出版的《有机化学基础》教材遵循课程标准的内容规定,根据有机化学的逻辑特点,从有机化学的发展、研究方法、分类与命名、有机物类型与性质等方面建构教材体系,如图4所示。具体的专题内容见表7。
图4 《有机化学基础》教材的结构
表7 《有机化学基础》教材的内容体系
专题1 专题2专题3 专题4 专题5
认识有机 有机物的 常见的烃 烃的衍生命活动
化合物结构与分 生物 的物质基
类
础
第一单元 第一单元 第一单元 第一单元 第一单元
有机化学 有机化合脂肪烃
卤代烃 糖类
的发展与 物的结构油脂
第二单元 第二单元 第二单元 第二单元 第二单元
科学家怎 有机化合
芳香烃 醇 酚
氨基酸
样研究有 物的分类
蛋白质
机物
和命名 核酸
第三单元
醛 羧酸
根据《有机化学基础》课程标准要求和教材的内容体系,本文提出如下教学建议。
1.根据“结构决定性质”的线索总结反应规律
学生在学习《化学2》时,接触了一些简单有机物的典型性质,但尚未推广到同系物。而同系物往往在结构上有共同的特征——官能团,即决定了它们具有共同的性质。《有机化学基础》教材基本上是按官能团体系来编排的,因而也为“结构决定性质”的教学提供了便利。在教学中教师以官能团为线索,分析其特征,引导学生总结出该类有机物典型的性质和反应规律。例如,一般而言,含有不饱和键的烯烃、炔烃都能发生加成反应,含有羟基的醇能与氢卤酸反应生成卤代烃,含有醛基的物质能发生银镜反应,等等。沿着这样的分析思路,在教学中容易归纳出同系物具有的某些相似的性质。
但是,教学中也应结合实例向学生阐明:不同的有机物虽有相同的官能团,但其余基团差异较大时也有可能影响特定官能团的性质。如苯酚和乙醇分子中都含有羟基,但与氢氧化钠溶液反应时,性质明显不同;苯酚和苯都有苯环,但前者苯环上的氢原子极易被取代。这也说明即使有机物所含的官能团相同,但其他基团不同时也能极大地影响有机物的性质。
2.利用化学实验探索有机化合物的性质
仅仅依赖对官能团的分析,难以获得系统的有机化学知识。对某种有机物性质的认识,特别是归纳有机物之间的相互转化关系,必须借助实验的手段。一方面,教师在新课教学中设计演示实验,学生观察现象,通过分析、交流,总结出有机物的某些典型性质(如用苯的溴化实验以说明苯的取代反应)。另一方面,教师提供实验课题和实验思路,学生探究有机物的性质(如苯酚的酸性),分析现象,得出结论;教师提出实验课题(苯酚与浓溴水反应是加成还是取代?在弱碱性或酸性条件下银镜反应有何差异?),学生设计探究方案,提出可能的推测,通过实验和分析比较予以证明或证伪。
无论是教师的演示实验,还是学生的探究实验,对揭示有机化学的反应规律都有重要的促进作用,有助于学生深刻理解和掌握相关的知识。但值得提醒的是:教师在演示实验时,不要简单地描述实验现象,直接告知实验结论,而是启发学生对反应条件、操作步骤、装置特点、实验现象等积极展开思考,通过交流讨论,发现差异,从中探索规律;或提出新的假设,再运用实验手段进行探究和总结。
3.运用分子模型帮助学生解析有机物结构
有机化合物的结构特征是研究有机物性质的重要标志。具有相同分子组成的有机物,性质却有明显的差异,这与有机物结构不同有关。《有机化学基础》教材十分重视从有机物结构入手解析其性质,而教学中涉及的部分有机物结构复杂(特别是存在立体异构),学生空间想象能力缺乏,难以准确把握有机物的结构特征,因而影响学生进一步理解有机化学的本质。
在教学中加强直观手段解析有机物结构,使学生借助宏观的分子模型理解其微观特征。例如,教师结合具体物质展示球棍模型,或学生搭建分子结构模型,均有助于学生认识有机物中碳原子的成键方式(如乙烯中形成双键的碳原子以及与之直接相连的氢原子处于同一平面)。对同分异构体而言,无论是碳链异构(如三种戊烷),还是立体异构(如2-丁烯的顺反异构和乳酸的对映异构),运用模型分析往往容易把握异构体之间的差异(如空间位置不同或镜像关系);将复杂有机物分子的空间结构模型“拆分”,用对局部结构的认识来推知整体的性质从而使复杂的结构问题变得简单化。除实物模型外,运用计算机软件形成有机分子结构图,通过立体展示或旋转,对解析有机物的结构特征也能取得很好的效果。
4.以恰当方式介绍有机化学研究和应用的成果
人类的衣食住行离不开有机物,有机物是人类赖以生存的重要物质基础。今天,有机化学已与其他学科融合形成了多个新型学科,对社会发展和技术进步产生了更直接、更深远的影响。在《有机化学基础》教材中,也以一定的篇幅穿插介绍了有关的内容。教学中如何利用好这些资料,既使学生感受现代有机化学研究的成果,又不加重学习负担,是值得研究的。
认识有机化学的发展对社会可持续发展的重大影响,特别是人工有机合成方法对生命科学、材料科学、药物学等学科发展的划时代意义,这是有机化学学习的重要目标,相关的内容在教材各个专题中均有涉及。在专题1第一单元“有机化学的发展与应用”中,教师可结合有机化学各领域的发展历史作一般性的描述,特别是结合某些典型实例(如合成材料、合成药物、我国科学家在世界上首次人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素等)阐述有机物的重要性,展望有机化学的发展前景。在后面各专题教学中,则可结合具体的知识内容介绍有机化学的应用(见表8),帮助学生初步认识有机化学研究的价值。
表8 结合知识内容展示有机化学的应用
有机化学知识
应用
脂肪烃合成塑料、橡胶等石油化工产品
醇甲醇燃料电池等
醛、羧酸 合成纤维、医药等
糖类 造纸、炸药等
氨基酸 蛋白质蛋白质结构和功能研究
核酸 DNA与基因工程
有机化学研究的思想方法决定了现代有机化学的发展。在教学中,应有意识地将专题中某些知识的学习与有机化学研究的思想方法紧密结合起来。例如,以不同异构体的核磁共振(NMR)谱为例,介绍NMR方法在测定有机物结构中的应用(为后续将学到的某些物质的结构分析奠基);在分析“基团理论”时,阐述有机物中不同基团对红外光谱的影响,初步介绍红外光谱的结构测定方法;在讨论卤代烃性质和作用时,可联系“格氏试剂”(烃基卤化镁)在实现碳链增长中的具体应用;在讨论乙醇、乙酸酯化反应的产物时,引入“同位素示踪法”;在学习烯烃性质时,可联系烯烃“不对称加成”的马氏规则;在学习同分异构体知识时,介绍乳酸的对映异构现象及其判定等等。
教材中的“拓展视野”“资料卡”等栏目还提供了一些有机化学研究的新理论、新方法及其成果,对于开拓学生的视野有积极的意义。如“对映异构体的不对称合成——2001诺贝尔化学奖”“有机化合物的逆合成分析理论——1990诺贝尔化学奖”“生物大分子的识别与结构分析方法——2002诺贝尔化学奖”等。教师应引导学有余力的学生通过阅读,领会发明、发现的学科价值和社会意义,从中体验有机化学的奇妙和魅力。
上述讨论所涉及的几方面内容,在学科上有一定的深度,在应用上有一定的广度,控制不当,会加重学习负担。教师在教学中应更多地启发学生领悟其中的学科思想和研究方法,不要求对某种新成果展开细节上的深度挖掘,在教学中不以“掌握”要求的水平来组织内容,不要求进行相应的习题演练,特别应避免出现将大学有机知识“下放”的倾向,防止将“拓展视野”等栏目中的阅读资料作为教学内容在课堂上层开深入讨论。
九、《实验化学》的内容体系和教学建议
化学作为一门以实验为基础的科学,实验对化学课程而言具有特别重要的意义。以实验问题为线索进行教学,学生不仅可以获得知识、方法和技能,更能通过对实验过程的体验深刻地认识科学方法在化学研究中的重要性,培养对科学的兴趣和情感,发展学生的能力。因此,尽管实验教学的价值可以是多元的,但实验教学必须促进学生科学思维的发展是不能动摇的根本。这也是设置《实验化学》课程的目的所在。
江苏教育出版社出版的《实验化学》教材遵循课程标准要求,尝试将化学知识、实验研究方法和科学探究能力融合在各个专题中,使学生的科学素养得以进一步提升。具体而言,教材选择了与生活、生产实际相联系的实验内容,在帮助学生获得知识和方法的同时,认识化学对于解决实际问题、促进社会发展的重要价值;结合物质性质设计实验,使学生体验物质研究的方法,强化对物质性质的认识和应用;通过实验展示化学研究方法和检测手段,提高学生科学思维和解决化学问题的能力。
《实验化学》教材共设7个专题,每个专题设有两三个课题、共16个课题为基本内容,每个课题设置一两个相关的拓展课题(见表9)。在每个专题结尾处设置“整理与归纳”和“专题作业”栏目,以便对所学专题的知识、方法等进行系统总结(如下页图5所示)。
表9 《实验化学》教材的内容体系
图5 《实验化学》教材的专题架构
“拓展课题”是实验课题的后续学习,是基础实验课题研究思路的迁移训练,是对基础实验课题学习的一种“评价”和“反思”。拓展实验课题的问题解决反映了学生在基础实验课题中的学习成效,这既是对有关实验知识的考察,也是对学生能力的考察。
《实验化学》教材中每一课题设置了旨在帮助学生理解实验原理、正确进行实验操作以及开阔视野所需的若干栏目。这些栏目体现了本课程的特点,在教材中的功能见表10。
表10 《实验化学》教材栏目的特点
栏目名称
内容特点
检索咨询 与课题相关的原理、方法、技术、物质性质
及用途的简要介绍
信息提示 与课题相关的原理、方法等的有关概念和
定义的解释
操作向导 针对课题中关键实验技术的操作方法和注
意事项的介绍
安全须知 对于实验过程中可能出现的安全问题的提
示和注意事项
拓展视野 与课题相关的化学知识或实验方法的进一
步介绍
提示与建议拓展课题中的实验步骤、实验影响因素或
实验注意事项的提示与介绍
交流与讨论对于课题中涉及的化学概念、原理、方法应
用等提出问题
总之,《实验化学》教材的课题内容编排以“知识预备→课题方案设计→记录与结论”的方式展开,并将各种栏目和相应的知识、方法穿插其中,使学生所获的并非是简单的实验技能,而是将多种目标有机地整合在每一个课题中。每一个课题内涵丰富,体现了“通过实验学化学”的思想,学生在化学知识、实验技能、研究方法、科学态度等方面都将得到发展。
基于《实验化学》课程的特殊性和课程标准要求,本文对教学提出如下建议。
1.帮助学生理清有关实验课题的知识线索
教材中每一专题在实验设计之前,都将阐述支持本实验的化学知识,如重要的反应、基本原理和影响实验的若干因素等。这些知识统称为“预备知识”,有的是已学的必修课程内容,有的是新增加的知识。如课题“铝及其化合物的性质”涉及必修的氧化铝、氢氧化铝两性知识;新增的知识有:用原子轨道s、p等表示铝原子的电子排布;以为例介绍配合物概念;的水解反应和净水作用等。
“预备知识”是实验的基础,具有明确的针对性。如对课题“反应条件对化学平衡的影响”而言,预备知识有“化学平衡”概念和“化学平衡移动原理及应用”,前者是在必修已学的知识,后者是新学的知识。而教材涉及的原理应用选择了“氯化钴溶液的变色原理”“乙酸乙酯水解的影响因素”两个例子,这恰好又是实验方案的重要内容。
因此,在学生动手实验之前,教师既要引导学生有目的地回忆已学的必修知识,又要通过启发讲授和归纳整理的方法讲解新知识,使学生在必修基础上扩大认知结构,形成一个相对比较完整的知识体系,有利于学生设计和理解实验方案。
2.基于两类实验课题培养学生实验的思维能力
在掌握有关知识的基础上,实验设计是《实验化学》课程学习的又一重要内容。教学中可分两步走:一是针对实验课题提出目标,根据实验设计样例学习如何选择实验对象、研究方法,怎样设计实验路线和操作程序,如何收集数据并进行分析、推理。二是以实验的拓展课题为任务,引导学生经历对实验问题的表征和解析、实验方案的设计和实施、实验结果的检验和解释、反思及评价等活动,提高分析和解决实验问题的能力。其中,实验方案的合理设计,是有效解决实验问题的关键。
在教材中,“课题方案设计”主要以流程图、文字等形式加以呈现。对操作步骤较多和技术性较强的实验(如“海带中碘元素的分离及检验”“阿司匹林的合成”等)均以文字配流程图的形式来描述实验方案;对操作步骤简单的实验(如“牙膏中主要成分的检验”等)课题方案直接用流程图来表示;操作细节较多的实验(如“原电池”等)则多以文字形式进行叙述;而一些重点考查学生实验设计能力的课题(如“亚硝酸钠和食盐的鉴别”)则只简单提示实验的注意事项,具体的实验流程请学生自行设计。教师应引导学生分析各种实验设计方案,启发学生在理解原理基础上自行设计实验方案,并对实验因素、对象、方法、操作、预期现象等进行综合评价,经交流讨论、分析比较,得出最佳的实验方案。
必须指出的是,教材中的大多数课题已给出了实验方案及操作步骤,但教师若将这些现成内容以讲授方式直接灌输给学生,缺乏对实验方案形成过程的思考,对实验原理及装置特点未作分析,不要求自己设计方案并与教材方案进行比较、优化,则无异于增加学生的学习负担,在能力上难以得到长足的进步。
拓展课题主要由“实验知识”和“提示与建议”两部分组成。相比而言,两类实验课题中的实验知识联系并不密切,而实验设计思路和研究方法却是贯通的。可以说,拓展课题是对实验设计能力和研究思路的迁移训练,也是对实验课题学习的一种“评价”“总结”。因此,选择合适的拓展实验课题,引导学生设计实验方案,有助于提升学生的实验思维能力。
两类实验课题中蕴涵着丰富的、不同层次的科学方法要素,直接影响学生的实验思维能力,在教学中应予以高度关注。根据研究内容、对象不同,可分为三大类:一般的科学方法,如比较、归纳的方法,实验研究方法等;化学学科研究的具体方法,如物质分离及提纯的方法,控制变量研究化学反应的方法,物质合成的方法,定量分析方法等;运用技术测定物质的原理和方法,如紫外可见分光光度法,传感器数据采集与分析方法,红外光谱分析法等。从个别实验入手学习这些方法,举一反三,逐步迁移应用至解决更复杂的系列实验问题。
3.培养学生良好的实验观念和创新精神
本课程涉及的实验内容多,只有通过实验才能顺利完成学习任务。但教学中容易出现“为验证化学知识”“为培养实验能力”而进行实验的实用主义思想,而应帮助学生从实验活动中获得更多的科学体验,形成对科学探究的正确认识,使实验在提升学生科学素养中起更大的作用。
实验观念涉及学生对实验作用的多方面的认识,教师应在实验教学中结合具体的内容有意识地进行引导。从一个个缜密的实验设计方案中,使学生领略化学学科思想的魅力;从“海带中碘元素的分离及提纯”“亚硝酸钠和食盐的鉴别”“牙膏中化学成分的检验”“水果中维生素C含量的测定”等课题中,使学生认识化学实验对提高生活质量的积极意义;从“干电池模拟实验”“蓝瓶子实验”“蔗糖的燃烧”“淀粉与碘的显色现象”等趣味实验中,激发对化学探究的好奇心,将学生的思维逐步引向深入;从装置设计所用仪器简单易得、试剂少量无毒、产物回收等过程中,使学生感受“绿色化学”的重要性;从“居室空气中甲醛浓度检测”“汽车尾气成分的检验”等实验中,使学生了解实验技术对环境保护的重要意义;从“操作向导”“安全须知”中,引导学生对实验安全的高度重视。
实验是探究未知事物的重要工具,也是阐释一系列科学问题的可靠依据。在教学中,应不断启发学生结合实验提出问题:“为什么会产生这种现象?”“反应的原理是什么?”“若改变某一反应条件,又有怎样的现象?”“设计怎样的装置能有利于反应进行?”“这些数据说明了什么?”“实验现象为何出现异常?”等等,在问题、假设、设计、实验、问题、再实验中将学生的求异思维逐步引向深入,以培养他们的创新能力。
十、结语
本文分析了高中化学选修课程的基本功能,从不同的视角对选修课程进行了分类,分析了各个选修模块课程的内容特点,并在教材层面上探讨了具体的教学建议。
选修课程本是为不同学生的不同需要而设计的,教学中的问题也可能因人、因地而异,文中对一些问题的分析和建议力求有所兼顾,以期对更多的教师教好化学选修课程有所启示。几年来的课程实践表明,化学选修课程的教学必须追求的目标有两个:一是把握课程标准对选修课程内容的具体要求,分析选修教材的内容体系,教学中不超“纲”、不越“界”;二是结合选修课程的特点选择合适的教学方式,揭示课程潜在的教育价值,发展学生的科学思维和科学探究能力,为不同学生科学素养的全面提升奠定良好的基础。