初中化学教学衔接的对策与实践_高中化学论文

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一、议题的提出

随着新一轮课程改革的推进,新的课程标准的实施,初高中化学教学的衔接成为教学中值得关注的问题。不少高中教师反映初中毕业生所掌握的化学基本知识和基本技能与高中化学学习所需具备的要求差距很大;另一方面,对于初上高中的学生来说,普遍感到高中化学内容烦琐、抽象,知识点“易学难用”、学习兴趣不高。因此,初高中化学教学的衔接问题在某种程度上已经影响到了高中化学的正常教学。

初中与高一年级的教学衔接是一种“短期衔接”,其目的是帮助学生与遗忘作斗争;而真正科学的教学衔接是初中与整个高中阶段的“长期衔接”,它涵盖了短期衔接,并将其进一步拓展、延伸和优化了的教学衔接。

二、对初高中化学教学现状的调查、分析和结论

笔者于2009年4月对高一年级学生的化学学习情况进行了一次深入调查,以期找到学生化学学习中所存在的共性问题,并提出相应的对策,为教师提高教学质量提供参考。

1.调查方法

本次调查的对象是华东师大三附中(上海市实验性示范性高中)高一年级的部分学生,发放调查问卷126份,回收有效问卷126份。

本次调查研究从初高中化学教学差异的角度,共设计客观性问题12个,开放性问题2个,主要围绕三个维度展开:初高中化学教学内容、初高中化学学习方法、初高中化学学习过程中的情感体验。采用问卷调查和口头访谈相结合的方法,对学生进行抽样调查。

2.结果与分析

有关统计结果与分析如下:

有关初、高中化学的教学内容

只有3.97%的学生认为初、高中化学“联系紧密”;在初高中“化学知识规律性”的对比数据中可以看出,学生对于高中化学知识规律性的认识普遍不及初中。究其原因,初高中化学教材有其相对的独立性,难免存在脱节的现象,其具体差异表现为:

(1)教材内容

初中化学教材内容主要是最基础的化学知识和最基本的化学技能,知识容量小、知识点零散、不连贯、教材内容表达浅显,属于“生活中的化学”;高中化学教材内容由宏观转向微观、由形象转为抽象,除了要掌握物质的个性,还要寻求物质之间横向纵向的联系,形成知识的立体网络结构。

(2)基础理论

初中化学没有相对完整的化学理论。例如:提出了离子化合物的概念,却没有涉及共价化合物的概念;介绍了氧化-还原反应,却只是从得氧失氧的角度去分析……高中化学理论与元素化合物知识穿插编排,并使元素化合物知识在理论指导下教学,因此,高中化学课程具有理论丰富、应用广泛的特点。

(3)化学实验

初中化学实验是在教师指导下对某个知识点、对某种具体的性质或具体操作进行局部性、浅显性、单一性的观察,主要为“定性分析”;高中化学实验在实验的目的性、计划性方面更加深刻,实验过程中要求把变化与能量、运动、性质、理论等联系起来,除了“定性分析”外,还加入了“定量分析”实验、“设计(评价)实验”等实验类型,对思维能力的要求更进一步。

(4)化学计算

初中化学淡化了学生对化学式概念的理解,对不纯物质参加反应的计算要求降低,对化学反应的多步计算不作要求,主要围绕质量守恒定律进行有关质量的计算;高中化学引入了“物质的量”这一物理量,将宏观物质与微观粒子联系到一起,除了物质的质量还有气体体积、溶液浓度等相关计算,因此在计算难度和方法以及综合能力上对学生提出了更高的要求。

(5)有机化学

初中有机化学介绍的是“身边的化学”,以科普知识为主,只对常见物质(酒精、蔗糖等)常见的物理性质及应用加以介绍;高中有机化学在有机物的结构、官能团的性质、制备方法、鉴别方法、用途等方面进行了广泛、深入的拓展,并对有机物相互之间的转化关系以及变形应用提出了较高层次的要求。

有关初、高中化学的学习方法

与初中相比,到了高中以后,一方面对于一些基本的化学学习方法例如“课前预习”(高中34.92%—初中26.19%)、“归纳知识点”(高中52.38%—初中42.06%)、“总结学习方法”(高中29.37%—初中15.87%)等,学生们能够比初中阶段更加重视;另一方面在高中阶段,有42.06%的学生很少预习,有39.68%的学生对学习化学的学习方法“偶尔”进行总结,同时有38.10%的学生对于自己“自学能力”的情况没有把握。这说明进入高中后,由于缺乏自主探索的精神和主动调整的意识,因而影响了学生进一步改进学习方法,具体表现在三个方面:一是经过初三“题海战术”的反复操练,许多高一新生习惯于听从教师的指令,学习主动性差;二是教师上课结合学科内容进行学法指导的力度和频率不够;三是不少学生进入高中有“休息一下”的思想,这种思想对于学生的学习状态和进取精神影响较大。

有关初、高中化学学习过程中的情感体验

调查结果显示:①在化学学习过程中遇到困难,学生一般都能想办法解决,但其中能“主动发现并提出问题”的比率由初中阶段的40.48%下降到高中阶段的35.71%;遇到问题能够“独立思考”的比率由初中阶段的30.95%下降到高中阶段的23.81%;②学生进入高中后对自己化学成绩“信心不足”的比率高达44.44%;而对学习化学的兴趣来源,有49.21%的学生是来自于“在集体中不甘落后”,“对知识的渴望”只占到19.84%;③初中阶段近七成的学生感到课堂节奏慢或是适当,完全可以适应教师上课的节奏;到了高中,过半数的学生感到教学进程快,难以或是勉强可以跟得上教师上课的节奏。产生这一系列现象的原因:一方面是与初中相比,高中化学课程难度明显加深,内容繁多、抽象,这使得形象思维仍占优势的高一新生很容易出现心理疲劳和不适应的情况。“我要学”变成“要我学”,靠自我约束、自我控制来维持学习活动,学习积极性明显下降。另一方面,在教与学的磨合过程中,部分学生出现了学习焦虑的心理状况:学生感到“听课时好像都听懂了,可做作业却毫无思路”,在难度不一的频繁考试中往往难保成绩的“绝对优势”,因此,很多学生开始怀疑自己的能力,心理上萌生了“自信危机”。

3.关于问卷结果分析的讨论

初高中化学教学在化学的物质观、科学的思维方法、知识网络的构建等方面表现出明显的差异,而这些方面正是教学衔接过程中需要重点解决的问题。

三、初、高中化学教学衔接的对策及实践

1.建立科学的化学物质观,保障衔接

从表象到本质,这就要求学习的重心应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心观念和对更为根本的知识结构进行深层理解。因此,培养学生的科学化学物质观是保障初高中化学教学衔接的有效途径。以下介绍三种培养科学化学物质观的教学策略。

(1)直接教学策略

合理的化学物质观应该是在化学知识积累到一定程度时才开始建构的,没有化学知识做基础的化学物质观是空泛的、没有任何意义的。因此,培养学生化学物质观应该是在讲授化学知识时,结合学生初中化学基础知识进行有倾向性的渗透。当化学知识积累到一定程度时,及时地给予指明或直接进行教授,即直接教学法。

[案例]:在初中化学知识——“性质”的基础上,在“晶体类型”的教学过程中,教师可运用直接教学策略:

[学生]①写出碳、硅的原子结构示意图;②描述的物理性质。

[教师]①展示石英图片,结合用途介绍其物理性质;②展示结构模型。

[学生]通过物理性质、结构模型,判断晶体类型分别属于分子晶体、原子晶体。

[教师]进一步总结同一主族元素的最高价氧化物的化学式相似,但其性质可能不同;提出“结构决定性质”的基本观点。

(2)前导性信息教学策略

在物质观的建立过程中,当学生的认知结构中没有适当的认知观念可以同化新观念时,教师可以在教授新观念之前,为学生提供引导性的材料,它比将要学习的新材料具有更高的概括性。学生利用这一材料去同化新的学习材料,即前导性信息教学的基本原理,通过这种方式可以帮助学生对所学内容进行加工处理,获取新知识。

[案例]:在“乙醛化学性质”的学习过程中,通过分析乙醛分子结构的特点和在化学反应中可能发生的化学键断裂方式,总结出乙醛的化学性质。首先提供给学生“前导性信息”:①醛基中的碳氧双键可以打开,在一定条件下会发生加成反应;②醛基既有氧化性,又有还原性;③乙醛分子中的甲基在一定条件下可以发生碳氢键的断裂——取代反应。

[围绕前导性信息,探究新知识]前导性信息出现后,学生对上述乙醛结构进行分析,得出乙醛的主要化学性质:①乙醛在一定条件下能与氢气等发生加成反应;②乙醛能被氧气等氧化;③乙醛与氯气可以发生取代反应。

[总结新规律,完善物质观]在完成对新知识的学习后,引导学生回头重新审视“前导性信息”与物质性质的关系,对信息加以充分说明上升为学生的化学物质观,作为今后分析问题的工具和同化其他新知识的基础。

(3)自然科学方法论教学策略

自然科学方法既是辩证唯物主义的具体体现,又是对包括化学科学在内的各门具体自然科学认识方法的概括和总结,是学生认识化学物质,形成物质观的有效途径。自然科学方法论教学策略通过实验事实和资料的收集,一方面将所获得的化学物质观指导个体的科学行为,应用于科学实践;另一方面进一步从科学实践中发现问题,巩固或发展个体的化学物质观。

[案例]在“乙醇的结构”教学过程中,立足于初中化学“乙醇的性质”,通过性质实验来判断乙醇的结构。

[明确问题]乙醇的分子结构式是怎样的?

[收集事实和资料]a.分子式:;b.化合价:C、H、O的化合价。

[提出假说]根据乙醇的分子式和碳、氢、氧的化合价,写出乙醇可能的结构式:

[对假说进行推理和判断]如果为结构(Ⅰ),那么1 mol乙醇能产生2.5 mol或0.5 mol氢气;如果为结构(Ⅱ),那么1 mol乙醇能产生3 mol氢气。

[实验验证,得出结论]乙醇分子的结构式是结构(Ⅰ),而不是结构(Ⅱ)。

以上三种培养学生化学物质观的教学策略只是局限于在课堂上进行,为保障初高中化学科学物质观衔接的连续性、流畅性,进行丰富多彩的化学课外活动同样可以帮助学生构建和完善自身的化学物质观。教师可以通过指导学生进行家庭化学小实验,举行化学物质专题讨论,举办知识讲座等课外活动培养学生科学的化学物质观。

2.培养学生良好的思维品质,落实衔接

思维能力是中学化学教学要求的各种能力的核心,是发展学生的观察能力、实验能力和自学能力的基础。从初中到高中,是思维方式逐步由经验型向理论型转化的过程,因此,初、高中化学教学衔接要加强对学生思维方法的培养,从而提高其分析问题和解决问题的能力。

(1)分析与综合的思维方法

培养分析综合的思维技能对于提高学生分析问题、解决问题的能力作用很大。在思维过程中,一方面将现实中联系着的东西分解开,另一方面又将它们结合起来,这样就在思想中产生了分析综合。在概念形成的教学活动中,可采用此种方式来锻炼学生的思维。

[案例]:在“原电池”的教学过程中,当学生在观察“铜、锌一稀硫酸”原电池的现象时,提出以下几个问题让学生思考:

①电流计的指针为什么会偏转?电子流动的方向如何?②锌片上的电子为什么会流向铜片?③铜片上为什么会有氢气泡产生?④锌片和铜片的质量会发生什么变化?⑤从氧化—还原分析,两极各发生何种变化?⑥从能量转变角度分析,原电池是一种什么装置?

学生通过分析思考每一个现象,综合得出原电池的概念。在学生形成概念的过程中,经历反复思维的活动训练,对开阔探索科学问题的思路是非常有益的。

(2)抽象与概括的思维方法

所谓抽象与概括,是更高一级的分析综合。抽象就是通过分析,在思想上分出事物的本质属性;概括则是通过综合,在思想上将事物的本质属性联结起来,从而形成概念和理论系统。在教学中用科学家发现概念和定律的研究过程来启发学生抽象与概括的思维是非常有效的。

[案例]:在“物质的量”教学过程中,教师可以启发学生:道尔顿和阿伏伽德罗都没有看到单独的原子或分子,但是他们通过千千万万个原子或分子所表现出来的客观现象,抽象得出原子的概念和分子的概念。可以说他们是利用思维的力量,把物体“分割”成组成它的分子,将分子“分割”成组成它的原子。

这说明运用抽象思维进行分析,可以达到实验手段达不到的深度和广度。

(3)归纳与演绎的思维方法

人的认识过程是在实践的基础上由感性到理性,再由理性到实践的过程,同时这也是由个别到一般,再由一般到个别的过程。其中,从个别到一般的思维活动是归纳;从一般到个别的思维活动是演绎。在对规律性知识进行迁移、应用时,可利用归纳和演绎的方法来培养学生的思维能力。

[案例一]:在梳理“非金属元素性质的递变规律”时,由“非金属性越强,其气态氢化物就越稳定”这一规律可知,由于非金属性:Si<HCl,此为演绎;

[案例二]:在“卤族元素性质”的学习过程中,由氯气的化学性质:①与金属反应;②与某些非金属(如氢气)反应;③与水反应;④与碱反应;⑤与某些盐(如)反应,可推知,卤素单质大多有以上性质,此为归纳。

这类思维方式容易掌握,而且一经掌握,学习的思维就更具有逻辑性,同时对所学规律性知识的应用更加得心应手。

(4)创造性的思维方法

心理学家指出:中学生特别是高中生,创造性想象力的发展速度快,开始把创造性想象同创造性活动联系起来,对理化实验逐渐产生浓厚的兴趣。因此,在教学中我们应该将学生心理与培养目标结合起来,有组织、有意识地让学生自己设计实验方案,亲自动手操作。这样既能加深学生对教学内容的理解,又能调动学生学习的积极性、激发学习兴趣。所谓设计实验就是按照课题要求,运用所学知识,选择仪器、药品,设计实验方案,进行实验操作,得出实验结论。

[案例]:在“测定(含NaCl杂质)的纯度”这一实验课题中,向学生提供烧杯、过滤装置、胶头滴管、滴定管、分液漏斗等仪器,另外提供溶液、稀HCl溶液、稀溶液、指示剂等。实验过程中,学生先分组讨论并设计出可能的实验方案,在此基础上进行实验,并进一步评价、比较出最佳方案。实验方案如下:

……

通过对实验的设计、分析、评价,培养学生思维的发散性、创造性,这对于提高学生分析问题、解决问题的能力是大有裨益的。

3.有效构建知识网络,促进衔接

初高中化学在体系上既有内在联系,又有阶段性变异的特点。在教学过程中,教师应恰到好处将新知识与过去所学知识以及后期将要出现的知识进行复习性、导向性和预见性的教学处理。在此过程中,教师应注意把握学生头脑中已有的初中化学知识,对于每一个新知识都要努力找到与之相关联的初中化学认知基础,从而对知识进行积累和有效的构建。

(1)准确把握教学的起点

新知识总是在已有认知的基础上进行的新旧知识相互作用、相互整合的过程中获得的。在初中的学习生活中,学生已经形成了一定的知识和经验,在遇到新情境时,教师应判断学生用来同化新知识的原有初中知识是否稳固和清晰,从而把握好教学的起点,进行有针对性的教学。

[案例]:在学习“二氧化硫的化学性质”时,可以首先从初中介绍过的“酸性氧化物”和“元素化合价”入手进行复习,巩固学生原有认知,然后,让学生从“酸性氧化物的通性”和“硫的价态”两方面考虑二氧化硫的化学性质。这样,既完成了对二氧化硫化学性质的认识,又在知识和方法上进行了积累和进一步构建。

(2)理清高中教材的逻辑结构和知识的呈现顺序

理清高中教材的逻辑结构就是要掌握学生在高中不同学习阶段知识上的联系和衔接,适时引导学生了解高中化学教材的逻辑结构,熟悉教材各部分内容之间的联系,从宏观和微观上把握其整体结构。在向学生呈现新知识时,要注重对知识呈现的顺序和方式进行推敲,这对于学生有效构建知识网络至关重要。

[案例]:“开发海水中的卤素资源”这节内容是在初中学习原子结构初步知识的基础上,在高中第一次学习到的元素及其化合物知识。教学过程中,教师应该有意识地运用原子结构的初步知识分析元素性质的递变规律,使学生在头脑中形成元素族的概念,为接下来学习氧族、氮族做准备,为后面学习物质结构、元素周期律、理解“位、构、性”三者之间的关系打好基础。

(3)创设认知情境,引发知识碰撞

学习不仅是新知识的获得,也是对旧知识的改造。学生原有的初中化学知识在高中学习过程中不断地被新知识、新思想、新方法所补充、修正或替代,在这个过程中,学生知识结构的平衡不断地被破坏,新的平衡不断地形成,此时教师应该因势利导,努力通过创设问题情境,引导学生积极改组与重建知识结构。

[案例]:在学习“盐类的水解”时,教师让学生判断下列物质水溶液的酸碱性:硫酸、醋酸钠、氯化钠、氯化铵、氢氧化钠,学生会根据初中已有的酸碱盐化学知识做出如下判断:pH<7的溶液是硫酸;Ph=7的溶液是醋酸钠、氯化钠、氯化铵;pH>7的溶液是氢氧化钠。这时,教师请学生动手验证这五瓶溶液的酸碱性,进而从溶液中存在的离子和弱电解质的电离平衡入手,自然地引出了“盐类水解的概念”;接下来又通过形成该盐的酸碱性强弱,又顺理成章总结出“盐类水解的规律”。在实验结果和学生原有的认知发生冲突的情况下,对知识结构的重整和构建将是非常深刻的。

(4)构建知识网络,揭示化学知识的有序性

获得的知识如果没有完整的结构把它们联系起来,那是一种多半会被遗忘的知识。化学教学的内容十分丰富,在教学过程中,教师要注重引导学生在理解和掌握知识的基础上,运用比较、类比、归纳等方法,将已有的知识按一定的关系分类,并找出各知识点之间的内在规律和联系,使知识系统化,这样有助于增强学生的迁移能力,提高其学习效率。

[案例]:在学习有机化学时,学生会感觉到高中化学所学的有机物种类繁多,性质各异,在总体上很难把握。这时,教师应该启发学生从物质的结构——物质的性质——物质的用途这条主线来组织整理各主要有机物,如:醇、醛、酸、酯等物质的内部知识以及彼此之间的联系,并在此基础上展开,建立知识网络图,从而,有机化学的主要内容就被提炼出来,整个有机化学的知识就显得更加有规律、有序。

四、结束语

教学衔接是教学中永恒的研究课题。在高一新生入学后,很多教师在初中与高一化学教学衔接方面做了大量的工作,积累了丰富的经验,在这里就不赘述了。笔者认为:初、高中化学教学衔接是初、高中化学教学的共同任务,需要学校、教师和学生的共同努力,其中在思想上做好长期衔接的准备是前提;建立科学物质观的衔接是重点;加强科学思维方法的指导是关键;有效构建认知结构是保障。

初、高中教学衔接的过程需要广大教师用心琢磨、细心观察、虚心学习、耐心等待、恒心追求,让学生的智慧与心灵齐飞。笔者认为只要坚持朝这个方向努力,在高中化学的课堂上,师生会共同弹奏和唱响和谐有效之歌!

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初中化学教学衔接的对策与实践_高中化学论文
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