高中化学必修课教学中存在的问题及对策_高中化学论文

高中化学必修课程教学的问题及策略,本文主要内容关键词为:课程教学论文,策略论文,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。

在化学新课程实验中,必修课程模块首当其冲。我们对部分实验区的高中化学课程实施情况进行了调研,发现大多数教师能够按照新课程的理念开展教学活动。与此同时,也有一些教师感到不太适应,有的反映内容多而课时少,有的反映探究教学难以开展,还有的反映教学资源比较匮乏等等。在化学必修课程教学中遇到林林总总的问题是正常的,很多问题需要广大教师运用实践智慧予以解决。本文拟就其中的一些主要问题进行探讨,谨供一线教师参考。

一、落实科学素养目标,防止褊狭缺失

高中化学必修课程模块化学1、化学2是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程。必修课程旨在促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的发展,进一步提高学生未来发展所需的科学素养;同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。必修课程的目标是进一步提高学生的科学素养,而科学素养的培养是通过知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维一体的具体目标实现的。形象地说,三维目标犹如“三足鼎立”,它们相互支撑,不可偏废。

调查发现,在化学必修课程教学中,教学目标的褊狭与缺失的情况依然存在,对“三维目标”的厚此薄彼甚至顾此失彼的情况屡屡发生。究其原因,首先是认识问题。有些教师认为知识与技能目标是刚性的,是可以检测的,是必须达到的硬任务;而过程与方法、情感态度与价值观目标是柔性的,而且难以检测,因此不太重视。其次是能力问题,有的教师缺乏从整体上驾驭教材的能力,对显性的目标能够把握,对隐性的目标认识不清。一般来说,教材中“知识与技能”的内容是显而易见的,比较容易把握,而“过程与方法”“情感态度与价值观”的内容往往是隐性的,必须深入挖掘。因此,深化对化学必修课程总目标的认识,了解“三维目标”之间的相互依存关系,在教学中将“三维目标”进行有效的整合,也是化学教师的一门“必修课程”。

为了全面落实科学素养培养的目标,在化学必修课程的教学中必须重视以下几个方面的教学。

(一)化学史与化学方法

主要内容有:化学科学的性质和研究对象,化学发展的基本特征和发展趋势;物质的组成、结构和性质的关系,化学变化的本质;假说、模型、比较、分类等科学方法;定量研究方法;实验安全意识,实验技能(物质的检验、分离、提纯和溶液配制),实验方法(实验方案设计、实验条件控制、数据处理等);化学方法在实现物质相互转化中的作用等。这部分内容渗透在整个必修课程模块中,教师在教学设计时要深入理解教材,充分发掘教学内容中蕴藏的科学方法要素,将其有计划地贯穿在教学过程中。

以“原子结构”的教学为例。教师可以通过讲解或让学生阅读有关“人类对原子结构的认识历史”,使学生了解有关的化学史知识,并激发学习兴趣。但若仅停留于此则远远不够,我们还应该进一步挖掘化学史中蕴含的科学思想、科学方法和科学精神。例如,可以提出一系列问题让学生思考、讨论:

(1)公元前5世纪古希腊哲学家提出的原子论是科学假说吗?

(2)英国科学家道尔顿提出的原子学说与古希腊的原子论有什么不同?

(3)汤姆生提出的“葡萄干面包式”的原子结构模型有什么根据?

(4)卢瑟福凭什么提出带核的原子结构模型(行星模型)?

(5)玻尔为什么质疑行星模型?

(6)你认为人类目前对原子结构的认识已经完美无缺了吗?

通过上述问题,启迪学生思考,从中体验化学家探索物质世界的艰辛和发现的乐趣,认识物质结构研究的基本方法,激励学生努力学习科学的志向。

(二)化学核心概念和基本理论

主要内容有:物质的量;物质的分类;电离过程,离子反应及其发生的条件,氧化还原反应的本质;元素,原子核外电子的排布,原子结构与元素性质的关系,元素周期律,化学键(离子键和共价键);化学反应中的能量变化,化学反应的速率和反应限度等。这部分内容的教学特别要注意知识的发生过程,务必使学生理解核心概念和基本原理。还要注意概念和原理的相互联系,让学生形成良好的知识结构。

以“物质的量”的教学为例,如果教师采取简单灌输的教学方法,让学生记住定义,然后用一些习题强化训练,学生遇到类似的题目可能会做,但是并不能保证他们对“物质的量”概念达到真正的理解。对此内容适宜采取“概念同化”策略进行教学,教师可以作如下引导:

(创设情境,引起认知冲突)我刚才喝了360mL的水,你们猜一猜,我喝了多少个水分子?你们知道一个水分子的质量是多少吗?

(巧妙过渡,指引认知目标)通过“物质的量”的学习,这问题就会迎刃而解。我们怎样才能知道一定质量的某物质中含有多少个组成它的微粒呢?

(联系类比,同化新的知识)SI制有7个基本物理量,我们熟悉的有时间、长度、质量……它们的基本单位分别是秒、米、千克……物质的量是7个基本物理量之一,其基本单位是摩尔。

(以旧引新,架设认知桥梁)物理量的单位都是有基准的,如SI制规定长度的单位是米。同样,SI制规定:物质的量的基本单位是摩尔,1摩尔物质中所包含的粒子数与的原子数相等。

(三)常见物质的主要性质、来源及其重要应用

主要内容有:钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物,氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物;甲烷、乙烯、苯、氯乙烯、苯的衍生物;乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质;常见的高分子材料等。这部分内容的教学不要过多地去扩展知识的深广度,要做到适可而止,要紧密联系学生的生活和社会发展的实际,了解这些物质的应用价值。

比如关于“铝”的教学,在学生了解铝具有活泼金属的通性以及铝的特性(钝化、两性)的基础上,要让学生了解日常生活中使用铝制餐具应当注意的问题,了解铝在社会生活中的广泛应用。

(四)化学与可持续发展的观念

主要内容有:化学科学对提高人类的生活质量和促进社会发展的重要作用;化学物质对生态环境的影响;提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性;化石燃料综合利用的价值;海水、金属矿物等自然资源综合利用的意义;酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用对环境保护的意义;合成新物质对人类生活的影响;化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

教学这部分内容时,教师要注意到观念的形成是一个缓慢的渐进的过程,仅靠简单的灌输是不行的。要通过具体的化学事实让学生切身体会和感悟化学对实现社会可持续发展的重要作用,达到“润物细无声”的效果。

比如关于“海水的综合利用”,要让学生知道海水中含有哪些物质,这些物质如何分离提取,这些物质如何进一步加工利用等问题;让学生在学习化学知识的过程中,形成保护海洋资源、开发海洋资源的意识。

二、明确必修课程的教学要求,到位而不越位

化学教师在实施教学的过程中,必须有明确的课程意识,要站在整个中学化学课程系统的高度去审视必修课程模块。即不仅要考虑“怎么教”的问题,而且要考虑“为什么教”“为什么要这样教”“教到什么程度”等问题,这就要求对化学必修课程模块的地位和功能、目标和要求有正确的认识。

高中化学必修课程模块与义务教育化学新课程在课程理念、课程宗旨、基本原则等方面是一脉相承的;从水平和范畴上说,高中化学必修课程是义务教育化学新课程的螺旋发展和提升,是为学生基本科学素养的发展建立了一个更高更大的平台。

高中化学必修课程模块与后续选修课程模块的关系是基础性与多样性和选择性之间的关系。整个中学化学课程是三个阶段(义务教育阶段的化学课程、高中化学必修课程、高中化学选修课程)、两种类型(必修课程、选修课程)的发展统一体。第一阶段是入门,第二阶段是提高,第三阶段是个性化的发展。

因此,必修课程模块本身虽是自成体系的一个小系统,但是这个系统绝不是封闭的,而是开放的,我们务必要认识到它的承上启下的地位和作用。正因为如此,在教学中对内容的“度”(深度、广度)的把握非常重要,要防止过犹不及的情况发生。

以“化学反应”的内容为例。“化学反应”是化学学科研究的重要对象之一,也是中学化学课程的重要内容之一,贯穿于整个中学化学课程的始终。但是,在不同的学习阶段对“化学反应”的要求是不同的。在义务教育化学课程中,将“物质的化学变化”作为一级主题,其基本要求是:认识化学变化的基本特征,认识几种化学反应(化合、分解、置换、复分解),认识质量守恒定律,能正确书写简单的化学反应方程式。在高中化学课程必修模块中,将“化学反应与能量”也作为一级主题,要求有所提高: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,认识化学反应的速率和化学反应的限度,认识离子反应及其发生的条件,了解氧化还原反应的本质等。而在高中化学新课程的选修课程模块中,对“化学反应”的内容要求又提高了。首先,设置专门的“化学反应原理”模块,要求学生了解化学反应中能量转化的原因,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,知道化学反应速率的影响因素,能用焓变和熵变说明化学反应的方向,了解溶液中的离子平衡等。在“物质结构与性质”模块中,要求学生能用化学键的理论说明一些化学反应的本质。在“有机化学基础”模块中,要求学生具体地了解“取代反应”“加成反应”“消去反应”等有机化学反应类型。

值得注意的是,在教学中不到位的情况倒是不多,而“越位”的情况却很普遍。有的教师仍然习惯于“一步到位”的做法,比如在必修课程有关“化学反应的限度”教学中,本来课程标准中只要求学生了解化学平衡状态及其特征,可是有的教师将化学平衡的移动内容也加上了。更有甚者,将有关化学平衡常数的概念引入,并要求学生进行相关计算。这样的做法明显“越位”,因为化学平衡移动和化学平衡常数的内容是在后续的选修课程“化学反应原理”中才出现的。

由于长期形成的“老经验”的影响,有不少教师习惯于采取“深挖洞”式的教学,在教学中对各知识点试图一直挖到达到高考的要求为止。在此,我们姑且不去评论“为高考而教”的是非功过。退一步说,就是为了高考而在化学必修课程中采取揠苗助长的做法也是十分不妥的。首先是课时的限制,新的高中化学课程标准中“化学1”“化学2”两个模块总共只有72学时,客观地说,短短的72学时的必修课程确实难以承载高考之重。化学课程标准中明确说明“化学1、化学2课程模块的内容是高校招生化学考试内容的基本组成部分”,这句话该怎么理解?其实它并不意味着通过必修课程的学习就要求学生基本达到高考的水平,而是说明在必修课程教学中要重视基础性。把基础打扎实了,学生在后续选修课程的学习中比较顺利地进一步提高,然后在总复习时将整个高中化学课程内容综合贯通,这样的“三步走”战略可能是明智的选择。需要指出的是,有些学校在化学必修课程中盲目增加课时,额外增加了学生的学习负担,这种做法是不可取的,这与新课程的理念是背道而驰的。再说,必修化学课程的重点在于使学生树立起对物质世界的探究欲望和积极态度,加深对化学科学的认识和了解,认识和体会化学与社会发展和个人生活的相互关系,同时也为学生进一步学习化学选修课程打下基础。如果在必修化学课程中一味地“拔高”,势必增加学生学习的负担,使得很大一部分学生丧失学习化学的兴趣,对进一步学习化学选修课程产生畏难情绪,此所谓“欲速则不达”。因此,如果我们对必修课程的要求把握不当,不仅“夹生饭”的现象在所难免,也会影响学生可持续学习的能力。

三、优化课堂教学方式,进行有效教学

每当我们到课改实验区听课时就会发现,几乎所有教师都采取探究教学的方式,课堂气氛十分活跃。应该说这是可喜的现象,说明新课程对教师的教学方式产生了一定的影响。遗憾的是,这在不小的程度上是表面现象。在此我们无意去否定广大教师对改变课堂教学方式所做的努力,但是又不得不说很多的“公开课”“汇报课”“展示课”多少有点“作秀”的成分。在常态下,教师又是怎样上课的呢?根据对学生的访谈我们得知,教师基本上还是采取“精讲多练”的方法,用学生的话说是“涛声依旧”。这种现象值得我们深思。有不少教师认为所谓新课程的新教法就是指探究教学,把它当作一件时髦的外衣,需要展示的时候拿出来用一用,平时则束之高阁,认为它的“观赏性”有余而“实用性”不足。而对于“精讲多练”(重点在练)的习惯做法,不少教师认为它虽不时髦却很实在。

值得质疑的是:新课程的教学方式是否就是探究教学?教师是否仍然需要讲授?探究和接受两种方式是非此即彼的吗?我们注意到,有不少教师可能由于对新课程理念的误解,或者对一些文本的误读,在认识上产生误区,将新课程所倡导的教学方式简单地等同于自主、合作、探究,讲授法则被认为是传统的、保守的。经验证明,从一个极端走向另一个极端往往会进入歧途。化学新课程的教学究竟应该采取什么样的方式?我们认为,讲授法是必要的,但要扬弃简单灌输的弊端;适当的练习也是必要的,但要反对题海战术、机械训练;探究教学要积极倡导,但要避免一些片面的做法(或放任自流,或程式化倾向)。

化学教学方式的变革是在继承过去优良教学传统基础上的发展,所谓的“新”并不意味着与传统教学一刀两断。实际上,探究教学也不能说是“全新”的教学方式。在以往很多化学教师的比较成功的教学范例中,都有意无意地、或多或少地带有“探究”的成分。新课程所倡导的,就是在化学课堂教学中将“探究”的成分增加一些,因为以往的教学中“探究”的成分明显偏少。有的教师刻意追求所谓“完全探究”的形式,试图在一节课上从提出问题、解决问题到得出结论的过程全部由学生完成,实际上既无必要,也不现实。我们认为,不宜将“探究课”“课改课”的标签随意乱贴。课程与教学改革绝非贴标签那样简单,需要我们脚踏实地地不懈努力。一节成功的化学课中往往是既有教师指导下的学生探究活动,也有教师画龙点睛的精彩讲解。从学生的学习方式来说,接受学习和探究学习都是学习化学的基本方式,它们是相辅相成的关系。我们不能武断地说其中一种一定比另一种好,事实上每种方式都有其优势与不足,所以在教学中不宜单纯地使用某一种方式。在高中化学必修课程模块的教学中,只有将两种方式有机融合,优势互补,整体优化,才能确保教学的效率和效果。

从目前的情况看,在必修课程教学中要贯彻有效教学的理念,需要从“创设情境”和“设计活动”两个方面进行突破。

(一)创设生动的教学情境

创设学习情境可以激发学生学习的兴趣,引起学生的认知冲突,产生问题意识,增强学习的针对性和有效性。而且在情境中学习的知识不是惰性的知识,它的迁移效果比较好。在教学中,教师要善于创设有利于学生进行科学探究的学习情境。具体途径可以是:

(1)通过演示实验创设情境。比如在“胶体”的教学中,先做一个“丁达尔现象”的实验。

(2)通过讲述小故事创设情境。比如在“甲烷”的教学中,讲述“垃圾山”爆炸的故事。

(3)通过讲述化学史实创设情境。比如在“氯气”的教学中,讲述舍勒发现氯气的过程。

(4)通过报纸、广播、电视、互联网等各种媒体中的与教学内容有关的新闻创设情境。这些内容可随时更新。

(5)通过实物、图片、图表、模型等创设情境。比如在“同素异形体”的教学中,出示金刚石、石墨、的结构模型。

(6)通过多媒体课件、影像资料等创设情境。比如在“酸雨”的教学中,让学生观看被酸雨腐蚀的雕塑、被酸雨毁坏的森林等影像资料。

(7)通过学生熟悉的生活现象创设情境。比如在“金属的腐蚀”教学中,让学生回忆日常生活中经常见到的钢铁生锈的情形。

(二)设计多样的活动方式

科学探究是通过“做科学”来学习的,它有别于传统的“读科学”“听科学”“坐着学科学”的被动的学习方式。在化学必修课程的教学中应有计划、有步骤地安排相应的探究活动,让学生在丰富多彩的活动中学习。比如可以开展下列活动:

(1)观察类:观察实验、实物、模型、图表等。

(2)调查类:市场调查不同种类电池的特点;调查当地水污染及治理的情况等。

(3)收集、查阅资料类:查阅20世纪化学发展过程中重大事件的资料;查阅有关资料,了解海水晒盐的过程和氯化钠的用途;查阅元素周期律的发现史料;查阅高分子材料的应用与发展等。

(4)讨(辩)论类:讨论自然界碳、氮循环对维持生态平衡的作用;讨论如何选择合适的洗涤剂等。

(5)实验探究类:实验探究市售食盐中是否含有碘元素;实验探究卤族元素性质的递变规律;实验探究的转化条件;实验探究温度、催化剂对分解反应速率的影响等。

(6)制作类:制作水果电池;制作简单有机分子的结构模型等。

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