从“化学反应中的能量变化”谈目标定位与教学策略，本文主要内容关键词为：化学反应论文,能量论文,目标论文,教学策略论文，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。
“化学反应中的能量变化”是化学研究和高中化学学科知识的重要组成部分，其意义在当代日显重要。新旧教材都把“化学反应中的能量变化”列为学生必修和选修教学内容，高中化学新旧教材在处理这部分内容既有共性又有差异。
一、新旧教材中“化学反应中的能量变化”对照
对于“化学反应中的能量变化”同一个知识体系，我们可以从知识的表述方式、学习时间的安排、教学要求、教学内容等几个维度来比较。
1.知识的表述方式对照
旧教材（人教社2003年版）在第一阶段通过能源的使用、化学反应过程中的热变化等现象引出放热反应、吸热反应的概念和对燃料充分燃烧条件的讨论。第二阶段从化学键的断裂与形成分析化学反应中能量变化的本质原因，从定量角度介绍能量变化，介绍热化学方程式和△H，在阅读材料中简介了盖斯定律及其应用，单独一节介绍燃烧热及计算（新课程没有明确提出）、中和热及其影响因素，另安排学生实验测定中和热，最后归纳使用化石燃料的利弊及新能源的开发，后续单元介绍电解原理及其应用。
新课程（苏教版）也分两个阶段组织学习内容，第一阶段通过几个典型图示展示了化学反应中伴随着能量变化，实验探究得出放热反应和吸热反应的概念，与旧教材不同的是，在必修部分就引入热化学方程式和△H（提出初步要求），归纳燃料燃烧释放的热量及其利用。第二阶段介绍旧教材没有明确提出的化学反应的焓变，从能量守恒和化学键角度组织探究能量变化的本质、热化学方程式的应用，在活动与探究中学习反应热的测量与计算，学习盖斯定律和有关计算，归纳能源的充分利用，在后续内容中介绍化学能与电能的转化。
2.学习时间安排对照
旧教材分别安排在面向全体学生的第一册（必修）第一章第三节“化学反应中的能量变化”和供高三理科班学生学习的第三册（选修）第三单元“化学反应中的物质变化和能量变化”。新课程（苏教版）分别在化学2（必修）和化学反应原理模块（供理科班学生选修）中学习。
3.教学要求对照
旧教材对全体学生提出的要求是：知道化学反应中将伴有能量变化，通过实验探究知道吸热反应和放热反应，了解能量变化是由各种物质所具有的能量引起的，了解燃料充分燃烧的因素和提高燃料燃烧效率及减少污染的重要性。对理科学生提出的要求是：知道反应中的能量变化是由物质的键能引起，正确书写热化学方程式，能进行简单的△H计算和燃烧热的计算，盖斯定律当作阅读材料供学生自学。
新课程（苏教版）明显提高了教学要求。针对全体学生，在必修的化学2专题2“化学反应与能量变化”中，安排了“化学反应中的能量”学习单元，其课标要求是“知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；通过生产生活中的实例了解化学能与热能的相互转化；认识提高燃料的燃烧效率、开发清洁燃料和研制新型电池的重要性。”针对理科学生，在选修模块《化学反应原理》中安排“化学反应与能量变化”专题，课标要求是“了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式；了解化学在解决能源危机中的重要作用；能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。”
4.教材内容对照
与旧教材相比，新教材在必修部分增加了热化学方程式，增加了化学反应中能量变化的实质是化学键断裂和形成时所吸收和释放的化学能，不再使用±Q表示能量放出与吸收，而是一步到位地使用△H来表示，即把部分旧教材选修部分的内容下移到必修。在选修部分，增加了焓变、盖斯定律，而旧教材中只提及△H符号不提其概念且把盖斯定律仅作为阅读材料，新教材中却将这些都明确为学习内容，对燃烧热没有提出明确的概念，而是将其归类到反应热中，中和热当作反应热的一种情况在活动与探究中学习测量。新教材在课后提供的“练习与实践”比旧教材更难、更新，更有开放性。
二、新教材中“化学反应中的能量变化”教学的问题和困惑
新旧教材在处理“化学反应中的能量变化”时都采取分两个阶段的编排策略。从第一阶段的内容广度来看，新教材几乎涵盖了旧教材两个阶段的内容，如放热反应和吸热反应的现象与概念，用能量守恒来探究反应中的能量变化的原因、热化学方程式和△H及其简单的计算。在课后习题中引入了比较各组热化学方程式的△H的大小，并说明理由，根据乙炔燃烧的热化学方程式计算燃烧放出的热量等问题，导向是需要拔高要求。但拔到多高，内容拓展到多宽等问题往往难以把握。在初次接触化学2时，由于模块设置的原因，不知同样的内容在选修模块中还要不要继续学习，教师往往不清楚，面对必修教材中出现的而原本属于选修内容的“热化学反应”“化学反应中能量变化的本质”，如果处理不当，就会增加学生学习负担，造成课时数不够，学生训练发生偏差。如，在教学中容易导致过多集中到热化学方程式的计算，甚至还人为地增加了盖斯定律，而忽视了热化学反应中△H值的影响因素、燃料燃烧效率等基础性知识。
在新教材“化学反应原理”模块教学时，由于在必修时已学习了热化学方程式和△H及其简单的计算，那么如何再来处理这部分内容就成为教学设计的难题，很容易变味成为复习课。燃烧热概念要求不高且较模糊，但新提出了“物质的热值”和焓变概念，提供了一些物质的标准燃烧热和三大营养物质的热值等图表，这些教学信息如何利用也是摆在我们面前的新问题。
新课程倡导探究性学习，教材在知识的表述方式上做了调整，使之更适宜于师生共同的探究。如，必修教材中通过“几种化学反应”的光、电、热、烧的照片在复习回顾中得出反应中能量转化的事实，结合两个实验探究来得出放热反应和吸热反应的现象和概念，结合图示从能量守恒和化学键断裂与形成时的能量变化来探究化学反应能量变化的来源。对于热化学方程式，教材中层示了氢气跟氧气反应不同系数不同产物水的三个热化学方程式，通过提出问题要求学生解释三个热化学方程式中△H值不同的原因来探究△H值的影响因素，但此时的探究是粗浅的。这与旧教材的处理方式存在着较大的差异。在选修模块中，再次通过氢气跟氧气反应、肼跟氧气不同系数不同物质状态下的热化学方程式的对比，进一步探究焓变的影响因素，此时的探究应较深入、较全面。可见，在新教材教学时，如何处理教材，如何设计探究活动，探究的广度与深度如何把握，都是我们需要探索的问题。
此外，新教材大量使用了图，必修部分有3幅，选修部分有7幅，涉及反应现象、能量变化的坐标图示、反应的微观模型、实验器具的剖析和史料，还有数据表，有燃料的热值、营养物质的热值、某些共价键的键能、一些物质的标准燃烧热和实验数据记录表。图表共有15张，比旧教材共多11张，内容涉及面也广得多，两者相比有些内容相似，我认为旧教材没有选入的三幅图（我国化石燃料和水电能源的消耗构成示意图、近年来我国人均能耗曲线图、水发生状态变化时的能量变化图和氢氯反应能量变化微观示意图）还有利用价值的。
如果我们再比较其他教材，面对愈来愈丰富的教学素材，我们就有可能难于取舍。哪些教材中的已有素材需要作为教学的重点，哪些素材要让学生自主探究，哪些素材只需一笔带过，又需要补充哪些素材，都是一个值得我们研究的问题。
三、新教材中“化学反应中的能量变化”的教学目标定位与教学策略
1.教学目标定位
新教材中的“化学反应中的能量变化”部分有不小变动，其依据是课程标准。我们在组织教学时，其行动出发点也必须是课程标准。根据学生发展要求和发展方向的差异，新教材将这一部分内容分两个阶段学习，其目标定位不同。
新教材必修部分通过生产生活中的一些实例，了解化学能可以转化为热能、电能、光能等；通过实验得出吸热反应和放热反应的概念，并能从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解概念；知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；初步学习热化学方程式的书写，并能进行一些简单的能量变化计算；了解提高燃料燃烧效率的方法，合理利用化石燃料，减少燃料对环境的污染，认识开发高能清洁燃料的重要性。
对部分学生的发展要求是：初步了解化学键的键能与反应中能量变化的关系；初步了解热值的概念；了解提高燃料燃烧效率的途径。
不宜拓展燃烧热、中和热等概念；对应用盖斯定律进行有关能量计算不作要求。
新教材选修模块部分的核心知识是反应热及其测定，热化学方程式的书写，应用盖斯定律计算反应焓变。要求了解化学反应能量变化的实质，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式，能举例说明化学反应的热效应在生产生活中的广泛应用；了解反应热和焓变的含义，了解焓变与键能的关系；认识热化学方程式的意义，并能正确书写热化学方程式；通过测定中和热的实验，理解测定反应热的基本原理，初步学会测定反应热的实验方法；了解标准燃烧热的概念，认识节约能源、充分利用能源的实际意义，了解化学在解决能源危机中的重要作用及常用的节能方法。
对部分资优学生的发展要求是，了解常见的节能措施；通过调查认识节能的重要意义；了解热值的概念。
不宜拓展“焓”的概念，知道盖斯定律，用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算只作简单了解。
2.教学策略
“化学反应中的能量变化”是化学在生活生产中的一个重要体现。要从学生已有的相关知识和生活经验出发，积极引导学生自主学习和合作学习，从而顺利地对新知识进行建构。
要引导学生从能量的角度认识化学现象，从能量角度考虑化学反应问题，使学生更全面地认识化学反应的本质，并帮助学生全面认识自然、环境、能源和社会的关系，让学生了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性。还要引导学生从能量守恒、能量的贮存和相互转化的角度来认识化学反应中的能量变化，引导学生从化学键的断裂和形成的微观层面来认识反应中的能量变化的本质原因。
教学设计时，要关注概念的形成和发展过程，找到学生认识的增长点，引导学生逐步突破原有认识，形成新的认识，既不死抠概念，也不回避概念。对于焓的教学，既不要引导学生从学热力学的严格定义上了解焓，也不能避而不谈，让学生知道焓是科学家为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。
利用教材提供的素材，将课堂教学与研究性学习整合，以师生共同探究的形式组织教学。如，化学反应中伴随能量变化的实验事实和实验探究，自主形成放热反应和吸热反应的概念，从化学键、能量守恒来探究能量变化的本质，从已知的几个热化学方程式探究焓变的影响因素，通过讨论探究燃料的使用效率、能源的充分利用和新能源的开发等。
在教学活动中，我们可以通过探究活动、素材介绍、讨论与设计等途径，将人文与科学融为一体，使知识学习跟学生情感态度与价值观的形成同步。
值得注意的是新教材对两个证明反应伴随能量变化的实验探究作了改进。用镁跟盐酸反应替代了铝跟盐酸反应，使反应从一开始就比较明显。而铝跟盐酸反应开始时不明显，过一会突然爆发式反应，给操作和观察带来不便。用氢氧化钙代替氢氧化钡做吸热反应，药品常见、经济并消除了钡离子剧毒的安全隐患。反应降温现象也不再用结冰粘住玻璃片的办法来说明，改用手触摸塑料袋感受的办法，比较符合我省气温，建议再增加用温度计测定，使定性与半定量结合，使实验产生更多的教学功能。
3.教学启示
类似“化学反应中的能量变化”知识体系的处理在新旧教材中还有，在教学实践中，我们都会碰到。特别是新教材在化学必修学习时，有些教学内容几乎涵盖了原有化学教材的全部内容，而课时却大大减少。目前，存在的问题主要表现在：教学内容处理存在着把不该讲的作为重点内容去讲，该讲的却“一步到位”地去讲，习惯采取“深挖洞”式的教学，在教学中对各知识点试图一直挖到高考要求为止。
关键在于依据课标要求，根据教材的内容，结合学生的状况，摆脱传统的教学观念，把握教学节奏和教学内容的难度和深广度，讲究螺旋式上升而不要一步到位，注意学生不同发展方向的需要。
新课程教学允许有多种版本教材，倡导教师对教材的重加工，与旧教材相比，新课程下的教师自主权更大。但所有的教学设计与教材内容处理都必须以课程标准为纲，只有依据课程标准，才能做到教学目标定位准确。
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