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【學科知識講座】關于人教版化學教材(必修1)的疑難問題研討

    點擊數:     更新時間:2014-02-26 08:39:30

趙永豐

    大家好,首先感謝學校給了我一個與諸位同行交流使用新教材感受的機會,其次感謝每位同事在繁忙的工作中來聽我的講座。應該說剛剛開始接觸新教材的確有些不適應,總是在不知不覺中與老教材相比,也曾經經歷了迷茫、嘗試、改進、不斷完善的過程,F在回顧走過的日子,才發現經歷了,使用了,才有感覺,原來改變昨天并不是一件容易的事。但是,我們正在努力嘗試著、改變著,我們已經意識到想要用好新教材,教師自身必須更新教育觀念,不斷學習,研究新教材的思想體系、吃透新教材,樹立“以人為本”的課堂教學理念,樹立“教是為了不教”的教學目的,從化學學科發展的角度培養學生的能力,使學生學會科學研討問題的方法。希望我今天的講座內容能對大家有所啟迪,不足之處請大家批評指正。
問題一:必修1包含的內容,以及編排順序
    高中化學新課程必修模塊的課程目標是認識常見的化學物質,學習重要的化學概念,形成基本的化學觀念和科學探究能力,認識化學對人類生活和社會發展的重要作用及其相互影響,進一步提高學生的科學素養。
    必修1包括以下四章內容:
    第一章 從實驗學化學
    第二章 化學物質及其變化
    第三章 金屬及其化合物
    第四章 非金屬及其化合物
    教材主要是在第一章和第二章搭建一些實驗平臺、理論平臺,為后續學習元素化合物做準備。因為元素周期律的相關內容分布在必修2中,所以元素化合物的學習需要必要的指導,即通過實驗探究新物質的性質,通過理論預測新物質的性質,當然首先需要對物質進行分類,然后再選擇研究角度。所以實驗及化學物質及其變化要先學,而具體的元素化合物知識則應該后學,所以在教學中不應打亂教材的編排順序 。
問題二:必修一新增內容的價值
    1. 從實驗學化學
    以往的教學中實驗知識常常分散在各章節之中,一直沒有集中在一起學習,只是到了高三復習階段,在第二輪進行專題總結時,設置實驗專題,將整個高中的實驗內容做一個系統的梳理,并配有習題訓練。而新教材更加突出了化學學科中實驗的作用,把“化學實驗”作為專題內容,并把它安排在必修一教材的第一章,而且注重知識的遞進性,從初中生熟悉的過濾、蒸發入手介紹蒸餾、分液、萃取等新知識。它是一個承上啟下的作用,能將學生初中已學的知識與將來必修2中海水資源的開發利用連接起來。
    案例:必修1第一章第一節第二課時 混合物的分離和提純——過濾和蒸發
    初中已學
    必修1
    后續模塊
    水的凈化

    (沉淀法,明礬、活性炭等作為凝聚劑)
    過濾操作、粗鹽的精制
    物質的分離與提純

    (過濾、蒸發、蒸餾、分液等物理方法,用化學試劑除雜等化學方法。)
    必修2
    化學與技術
    實驗化學
    對于必修一教材中的實驗,如果條件允許,可以多做一些學生分組實驗,但要注意事先設計好實驗預習報告,提前布置好預習任務,這樣才會讓學生們帶著目的和任務做實驗,而不是在看熱鬧、走過場,而且高一新生的動手操作能力十分欠缺,實驗中一定要加強必要的指導?勺龅姆纸M實驗有:9頁 碘水的萃取、分液;16頁 配置一定物質的量濃度的溶液;26頁  氫氧化鐵膠體的制備及丁達爾效應;47頁 金屬鈉的燃燒、鋁箔燃燒;49頁 金屬鈉與水的反應;51頁 鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉的反應;56頁 碳酸氫鈉分解;57頁焰色反應;58頁 氫氧化鋁的制備以及與酸堿的反應;60頁氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備,三價鐵離子的檢驗;76頁 硅酸的制備等等。如果實在不具備分組實驗的條件,那也一定要保證演示實驗的成功,對于有毒氣體的實驗可以考慮用實驗視頻來展示?傊,學生實驗能力的培養不是一朝一夕之功。
    2. 物質的分類
    化學物質及其變化是化學學科的重要研究對象。對于多達上千萬種的物質和為數更多的反應,人們想要認識它們的規律性,就必須運用分類的方法,分門別類地進行研究,否則無法逐一進行研究。
    必修1中新增了有關分類的知識,它屬于學習方法范疇,新增此內容的重要意義在于當學生面對某一陌生的新物質時,能夠運用物質分類的相關知識,對其進行分類,然后與所學的同類物質進行類比,從而了解其性質、用途等! 》诸愂且粋廣義的概念,我們教師可以借此機會復習初中所學的純凈物的分類,這有利于新知識的傳授,而且在今后的教學中我們還會陸續學習分類的知識,對于化合物可以從氧化還原角度、化學鍵角度、能否電離等角度進行新的分類,對于化學反應可以從是否是離子反應、是否是氧化還原反應、是否是吸熱或放熱反應、是否是可逆反應等多角度認識。
    分類的方法有利于化學知識的整理,可以使學生所學的雜亂無章的知識變得更加有序、利于記憶、理解。在本節中安排了關于分散系的新知識,對于膠體只是側重于與溶液進行區分,不能像以往一樣用原來高三學生應該掌握的程度進行教學,不用面面俱到。
    問題三:必修一保留內容的變化
    1.物質的量
    由舊教材的第一冊第三章物質的量共三節教學內容(物質的量、氣體摩爾體積、物質的量濃度)變成新教材的第一冊第一章第二節化學計量在實驗中的應用,因此廣度和深度都不可能象原來一樣去學習。在實際教學中,大家會發現教材內容和原來教材相比基本沒有太大的變化,就是課時由原來的6課時變成現在的2課時,但是有一點,學生的基礎完全不同,原來的物質的量安排在第三章,學生已經學完了氧化還原、離子反應以及堿金屬的有關知識,而現在新教材中物質的量位于第一章,學生們還沒有來得及系統的學習元素化合物知識,所以在此處學習物質的量是作為工具,目的是了解高中化學中常用的計量單位,了解關系式法,幫助學生通過簡單的量方程,建立物質的量等概念之間的聯系,會用其進行簡單的計算。許多知識只能是簡單介紹,不宜講得過深、過難,否則學生會難以接受。
    新教材中關于物質的量濃度的學習是從生活中引入的,一張體檢化驗單上出現了新的濃度單位mol/L,這更加體現了化學知識在生活中的應用,實際上,一般反應都是在溶液中進行的,所以 “配置一定物質的量濃度的溶液”作為本節的主要教學目標,我們可以運用比較的方法使學生理解溶液中質量分數與物質的量濃度的不同之處,最好能進行學生分組實驗,掌握配置要點,理解此濃度的方便之處。關于誤差分析不是重點,不宜展開講解,了解一點兒就行,濃度計算也是簡單的會算就行。關于氣體摩爾體積的教學中,阿伏伽德羅定律的推論不宜拓展太深,對于應用較多的同溫同壓下,體積比等于物質的量之比,密度比等于摩爾質量之比可以稍作介紹。
    其實物質的量是高中化學計算的核心,但出現在本節中并不是突出計算的重要性,而是為今后的物質研究提供一種手段——定量計算,計算相對分子質量等作為依據,或者溶液中物質成分分析的方便。本章的單元復習應該將以物質的量為核心的計算網絡進行歸納、總結,使學生感受到物質的量的重要作用,然后在以后的學習中再不斷應用、強化。
    2.金屬及其化合物
    原來金屬的知識分布在兩章中,第一冊第二章堿金屬(2節內容)和第二冊第四章幾種重要的金屬(3節內容),現在整合在一章中,分成三節,不再以元素為主線將單質和化合物融合在一起講,而是從金屬活動性順序表中挑選出3個代表元素,極活潑的金屬鈉,常見的較活潑金屬鋁、鐵,并將這些金屬元素單質集中在一起學習,從與之反應的物質角度進行分類,共性——與非金屬的反應,與水、酸的反應,個性——金屬鋁與氫氧化鈉溶液的反應。
    在與非金屬的反應中,重點是鈉與氧氣的反應,學生第一次接觸到反應條件對產物的影響,突出條件不同,產物不同,體現實驗條件控制的重要性,并探究了鋁箔在空氣中的加熱,感受到金屬鋁表面的氧化膜的保護作用,因此鋁在生活中應用廣泛;在與水反應中,突出金屬鈉與水的反應,現象明顯可激發學生的學習興趣,有利于培養學生觀察能力。此處最好做學生的分組實驗,其中有一個細節,需要取一塊綠豆粒大小的金屬鈉,學生們普遍不知道綠豆粒有多大?而教師又不好描述,最好的辦法就是每人發幾粒綠豆,感受生活、加深印象。之后探究鐵與水蒸氣的反應,最后匯總到金屬活動性順序表中體會金屬活動性差異。
    金屬化合物是以元素作主線,其中典型元素的特征反應應引起我們的重視,如:過氧化鈉做供氧劑的兩個反應,氫氧化鋁、氧化鋁的兩性,鋁離子、三價鐵離子的檢驗、二價鐵離子與三價鐵離子的轉化等。本章的特點是實驗多、反應多,所以一定要加強化學方程式以及離子方程式的書寫訓練,鋁元素是以復分解反應為主體,鐵元素是以氧化還原反應為主體的。
    3.非金屬及其化合物
    原教材中以族為單位,用了四章來學習非金屬的有關知識——鹵素、氧族元素、碳族元素、氮族元素,而新教材受課時所限,不可能象過去那樣按族分章詳細介紹,只能相對集中,從不同角度選擇了典型代表物來學習,在編排順序上,將存在和用途十分廣泛的元素硅及其化合物、氯及其化合物分節編寫,將與當代環境十分密切的硫和氮的氧化物、用途廣范的兩種酸——硝酸和硫酸以及氨合在一節,突出重點,加強聯系和對比。
    重點體現在代表物的化學性質上,如:二氧化硅的性質、氯氣的性質、二氧化硫、二氧化氮的性質、氨的性質、濃硫酸、硝酸的氧化性等,關于硫元素,不同價態的硫的轉化很重要,-2、0、+4、+6,在此可培養學生物質之間的轉化觀。而氯氣的實驗室制法在此可淡化,在教材的科學史話欄目及課后習題中都會簡單涉及。
    過去按照周期和族組織元素化合物知識確實是一種很好的組織方式,但是在新課程背景下,元素化合物的教學價值發生了變化,因而組織方式發生了相應的變化,我們應該重點培養學生的元素觀,學生有了很好的元素觀,對于很多內容都是觸類旁通的。必修模塊的教學時間非常有限,不可能把某個物質的性質都面面俱到,但典型物質的特征反應一定要重點突出。
問題四:必修1中教材欄目的功能,如何處理教材欄目的有關內容
    從教師教這個角度來說,欄目有這樣幾個功能:
    第一,從教學方面,欄目首先引導教師教學方式的一種變革。
    第二,它為教師提供一些素材,拓展教師的教學視野。
    第三,從教學角度來說,給教師提供應該做哪些任務。
    第四,為創設情境提供了必要的素材,它的一系列的欄目,實際上就在提供一個教學流程。
    從學生學這個角度來說,欄目有這么幾個功能。
    第一,它引導學生在活動過程中去建構知識。
    第二,它提供了素材,拓展學生的學習視野。
    第三,它提示了學習任務,指明了學習方向。
    第四,它為學生的學習提供了一些方法性的指導。
    教材中加入欄目之后,目的想要通過教材滲透一種教學思路。另外想通過教材,促使教師們改變一種教學方式。比如說我給你一個“活動探究”,實際上建議教師們要開展一個探究活動,比如說交流研討意味著這個時候應該聽一聽同學們的討論,看同學們關于這個問題是怎么看的,有哪些認識?目的是促使教師改變一種單純的啟發講授法,應該是以多樣化的一種教學方式的改革。
    作為教師在真正的教學中,不可能把所有的欄目都在課堂上去講,那么我們采取的是這樣的方法:有些欄目我們在教學中是選擇性的使用,比如說我們經常使用的可能有三個欄目:一個是“思考與交流”,第二個是“學與問”,第三個是“科學探究”。“思考與交流”的內容大部分都是一些學生活動,目的是調動學生積極參與到教學中,師生互動;關于“學與問”常常是在一些內容之后提出,容易引發學生的思考,對于教師提煉教學設計中的問題很有啟發作用; “科學探究”可以嘗試選擇幾個比較典型的“探究”欄目,扎扎實實地讓學生從教師指導寫探究報告開始,在課堂上根據學生探究報告進行認真的實驗。實驗結束以后,再寫出結論。比如我們用到的“科學探究”:關于鐵的不同價態之間的轉化這個探究,還有實現實驗室里不同價態硫的轉化這個探究,就是作為一種培養學生探究性學習這樣一個藍本來進行訓練,對于有些個別的活動探究欄目,我們也做了一些處理。比如說必修1教材中就有單質氧化物酸堿鹽之間的相互關系,我沒有讓學生做實驗,而是把初中所學的知識進行了一定的整合,做了一些歸納整理。這樣我覺得這個活動探究的欄目就根據不同的教學需要,起到了不同的功能和作用,由此看來欄目和教材的正文這樣穿插編排確實利于教師的教,也利于學生的學。
    問題五:如何做好化學學科的初高中銜接
    化學是一門基礎性、創造性和實用性的學科,是一門研究物質組成、結構性質和變化規律的科學,初中化學是化學教育的啟蒙,注重定性分析,以形象思維為主,從具體、直觀的自然現象和實驗入手建立化學概念和規律,使學生掌握一些最基礎的化學知識和技能,很大程度上是記憶型,欠缺對學生獨立思考能力的培養學生,習慣于以被動接受的方式獲取知識。而高中除定性分析外,還有定量分析,除側重形象思維還側重抽象思維,在抽象思維基礎上建立化學概念和規律,使學生主動地接受和自覺獲取知識,發展智能。
    高一化學在中學化學中起到承上啟下的作用,學好高一化學是學好中學化學的基礎和前提。高一教材中的“物質的量”及以“物質的量”為中心的基礎化學計算;氧化——還原反應、離子反應、離子方程式的書寫等內容既是中學化學中的重點知識,又是難點知識。因此剛上高一的學生對化學科學習感到困難,既有記不住又有理解不了的感覺,高一上學期是學生成績兩極分化最嚴重的時期,產生分化的原因與知識難度有一定的關系,但更重要的是學生學習方法、初高中知識沒有及時銜接,不適應高中學習造成的。
    一、初高中化學不同之處
    1、知識容量不同  2、能力要求不同  3、重復程度不同
    二、化學學科特點
    1、化學理論抽象 2、知識零散 3、方法靈活多變 4、記憶難度大
    三、化學學習方法
    1、善于總結 及時鞏固 

    (1)每節課后要及時將本節重點、知識結構整理歸納,這比做題還重要。
    (2)課堂沒聽懂的內容要及時問清楚。
    (3)及時完成作業,主動做好配套練習冊。
    (4)建立錯題本,剪貼、抄寫均可,也可將同類錯題整理出一般性規律或一般方法。
  2、抓住基礎 注重落實
    (1)不盲目攀比,量力而行。要根據自己的實際情況選擇題目難度和數量。
    (2)注意習題的層次性。如:金版新學案中隨堂練比較基礎,而課時作業中的題可根據自己的實際情況選做。   
    3、多思善問,不遺留問題。不放過一道不會的題,思維能力是通過克服困難提高的。
    (1)相對簡單的問題問同學 。2)較難的問題問老師(思考后的問題)
    4、善于記憶,建立學科思維
    (1)理解本質、建立結構、反復強化、回憶再現。其中理解是關鍵,只有理解的知識才能記住,才能靈活運用。
    (2)建立學科思維  
    學科思維即指具有學科特點的思考問題方法,化學學科重點是研究物質的變化(即發生的反應),學習中要抓住變化的現象(觀察到的實驗現象)、分析變化的本質(發生的化學反應)、把握變化的原因(有關化學理論和規律),應用研究問題的方法(如:對比歸納法、計算方法,守恒法、差量法、關系式法、極端假設法、實驗方法等),經過長期訓練,就能形成化學思維能力。
問題六:化學學科教學的價值
    讓每一位同學形成基本的化學觀念。
    假想很多年之后,學生們會忘記初高中階段他學過的許多具體的化學知識,但是應該會有一些基本的化學觀念深深地印在腦海里,成為他認識事物、做出判斷的依據。
    例如:1.微粒觀。物質世界的認識可以從宏觀、微觀兩個角度去思考,而化學從微觀角度提供了物質間轉化的實質,即從原子分子角度研究事物。
    2.元素觀。自然界的物質都是由化學元素組成的,100多種元素組成了形形色色的物質世界。
    3.物質的兩面性。有毒與無毒,有害與無害,關鍵在于物質的用量與場合,人們可以根據所需控制物質的使用。
    4.結構決定性質。
    5.綠色化學。積極治理污染,努力發展綠色化學。
    這些基本的化學觀念,具有超越課堂以外的持久價值,讓學生成形成對物質世界的認識和理解。

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