關(guān)于中學(xué)化學(xué)基本概念與基礎理論的教學(xué)策略研究的論文
論文摘要：提出要重視中學(xué)化學(xué)基本概念與基礎理論的教學(xué)策略，探索、實(shí)踐并總結了基本概念和基礎理論教學(xué)的不同策略和多種方式。
論文關(guān)鍵詞：基本概念 基礎理論 教學(xué)策略
在初中化學(xué)新課程實(shí)施及上一輪高中化學(xué)新教材實(shí)施過(guò)程中，化學(xué)教育界積累了一定的研究落實(shí)新課程、推進(jìn)新課程的經(jīng)驗，但也發(fā)現了一些問(wèn)題。其中，對化學(xué)基本概念和基礎理論的教學(xué)存在著(zhù)以下問(wèn)題：部分教師不注重聯(lián)系實(shí)際創(chuàng )設情境，教學(xué)內容缺少時(shí)代性、人文性和教育性，教學(xué)模式僵化、方法單調，學(xué)生學(xué)習比較被動(dòng)，缺少自主學(xué)習、合作學(xué)習和探究學(xué)習過(guò)程，思維層次低，學(xué)生覺(jué)得化學(xué)基本概念和基礎理論枯燥無(wú)味，缺乏興趣，難以生動(dòng)、活潑、主動(dòng)地學(xué)習和發(fā)展。
《普通高中化學(xué)課程標準（實(shí)驗）》認為：教師不再是代表權威的指導者，而是學(xué)生學(xué)習化學(xué)的咨詢(xún)者、引導者、幫助者和促進(jìn)者。教師應該引導學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習、探究學(xué)習和合作學(xué)習，幫助學(xué)生形成終身學(xué)習的意識和能力；引導學(xué)生像科學(xué)家那樣去探究化學(xué)科學(xué)的真諦，像科學(xué)家那樣去學(xué)習化學(xué)科學(xué)知識；培養學(xué)生的科學(xué)學(xué)習方法和創(chuàng )新意識；讓課堂成為一個(gè)師生、生生互動(dòng)交流、積極探討、共同發(fā)展的場(chǎng)所，學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的場(chǎng)所，構建“知識與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)”的場(chǎng)所。因此，我們在化學(xué)基本概念和基礎理論教學(xué)設計時(shí)，要以學(xué)生為中心，盡可能地挖掘教材，幫助學(xué)生發(fā)現概念之美，感受理論之實(shí)，增加學(xué)生的認知體驗，把學(xué)生能力的培養落到實(shí)處。
為此，我們設計采用了“化學(xué)史引入”等教學(xué)策略和方式。實(shí)踐顯示，合理使用多種策略和方式，可以較好地幫助學(xué)生發(fā)現概念之美，感受理論之實(shí)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)基本概念和基礎理論的興趣，提高化學(xué)課堂教學(xué)的效益。
1化學(xué)史引入：原來(lái)概念與理論是這樣產(chǎn)生的
知道化學(xué)概念和理論的歷史背景、來(lái)龍去脈，可以增進(jìn)對化學(xué)知識的理解；化學(xué)史既是化學(xué)發(fā)展演變的歷史，也是化學(xué)科學(xué)思想的演變和再現，有助于培養學(xué)生思想品德；運用化學(xué)家的故事、生平、軼事等，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，創(chuàng )設新異的情境，提高教學(xué)效果；化學(xué)家們堅持實(shí)踐百折不撓的科學(xué)精神和勇于探索大膽創(chuàng )新的科學(xué)態(tài)度，還可以培養學(xué)生的科學(xué)精神。
如在介紹元素周期律的發(fā)現時(shí)，把老高中教材(人民教育出版社，下同)中關(guān)于從18世紀中葉到19世紀中葉的100年間，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的元素不斷地被發(fā)現，有關(guān)元素分類(lèi)的假設——三素組、八音律、門(mén)氏周期表的相關(guān)內容(詳情略)打印在學(xué)案上供學(xué)生閱讀與體會(huì )。
20世紀以來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對于原子的結構有了更深刻的認識。人們發(fā)現，引起元素性質(zhì)周期性變化的本質(zhì)原因不是相對原子質(zhì)量的遞增，而是核電荷數（原子序數）的遞增，也就是核外電子排布的周期性變化。這樣才把元素周期律修正為現在的形式，同時(shí)對于元素周期表也做了許多改進(jìn)，如增加了0族。
學(xué)生通過(guò)以上閱讀，明白了科學(xué)家也走過(guò)彎路，進(jìn)而減輕了對概念和理論的陌生感和畏懼感。此時(shí)，再加上教師的講解與提示提問(wèn)，學(xué)生不僅能夠了解到元素周期律的誕生發(fā)展的較完整的過(guò)程，更好地理解和把握元素周期律的實(shí)質(zhì)，而且可以體會(huì )到前人在科學(xué)方法、創(chuàng )新意識方面的努力，進(jìn)而激發(fā)自己的學(xué)習興趣與動(dòng)力。
2實(shí)驗“形象化”：原來(lái)概念與理論是形象實(shí)在的
在對元素周期律的“同周期元素的性質(zhì)遞變”進(jìn)行教學(xué)時(shí)，我們不僅安排學(xué)生分組做了Na、Mg、Al及其化合物的常規實(shí)驗，還設計了它們對應的最高價(jià)氧化物的水化物的pH值的測定實(shí)驗。通過(guò)直觀(guān)的現象的鮮明對比，學(xué)生了解了Na、Mg、Al的化學(xué)活潑性的差異。而通過(guò)定量的pH值的測量，學(xué)生感言“仿佛看到了逐漸活潑的Al、Mg、Na在以不同的速率跳動(dòng)！”
在對氧化還原反應進(jìn)行教學(xué)時(shí)，如何讓學(xué)生真正理解其電子轉移的實(shí)質(zhì)，一直困惑著(zhù)我們。在深入研究新教材的基礎上，為了解決“通過(guò)實(shí)驗來(lái)證明電子轉移”的問(wèn)題，我設計了Zn-Cu原電池的實(shí)驗，電流表指針的偏轉表明了電子轉移的結果——電流的產(chǎn)生。再配上精心選取的FLASH動(dòng)畫(huà)演示。在此基礎上，還補充了老教材上的“氧化還原指示劑”實(shí)驗：“把4g葡萄糖和4gNaOH加入一個(gè)透明帶蓋的塑料瓶中，再加入大半瓶水和2~3滴亞甲基藍試液（一種氧化還原指示劑）。加蓋后振蕩，溶液呈藍色，靜置后溶液變?yōu)闊o(wú)色，再振蕩溶液又變?yōu)樗{色，靜置后又變?yōu)闊o(wú)色，這個(gè)顏色變化過(guò)程可以多次重復�！睂W(xué)生很快就能分析出氧氣是氧化劑，葡萄糖顯還原性。
3適時(shí)穿插練習：原來(lái)概念與理論的應用是有規律可循的
在講授“元素周期表和元素周期律的應用”時(shí)，從教學(xué)目標的確定開(kāi)始就注意貼近學(xué)生實(shí)際，注重知識的應用與做題的反思體會(huì )，使每一個(gè)教學(xué)目標都有對應的達成措施，把對學(xué)生的創(chuàng )新能力、創(chuàng )新意識的培養落到實(shí)處。
為了講解“位—構—性”的關(guān)系，我們設計了如下練習：
[練習1]：2004年，某甲宣布發(fā)現了一種比F2氧化性更強的單質(zhì)，某乙宣布制得了一種比HF更穩定的氣態(tài)氫化物。試判斷其可信度并分析應用了什么知識？
[解答]：都不可信
[分析]：1.第一周期元素中非金屬性最強的是F，鹵族元素中非金屬性最強的也是F，因此F是所有元素中非金屬性最強的。2.元素的非金屬性強弱體現在物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)上：①單質(zhì)與氫氣反應的難易；②氣態(tài)氫化物的穩定性；③最高價(jià)氧化物對應的水化物的酸性強弱。
[練習2]：下列敘述中正確的是
A.原子半徑：O B.金屬性：Na>Mg>Al
C.穩定性：H2O>H2S>H2Se
D.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4
分析：應用了什么知識？
[解答]：B、C
[分析]：A應用同周期、同主族元素原子半徑的變化規律。B應用同周期元素金屬性的變化規律。C、D應用同主族元素非金屬性的變化規律。
[練習3]：填“>”、“=”、“<”
A.堿性：Mg（OH）2__Ca（OH）2
B.酸性：H2CO3__H3PO4
C.酸性：HF__HCl
D.溶解性：Ca（OH）2__Ba（OH）2
體會(huì )：應用了什么知識？
[解答]：A、<，B、<，C、<，D、<
[分析]：A、應用同主族元素金屬性的變化規律。B、應用周期性知識無(wú)法解答，可從已知知識H2CO3是弱酸、H3PO4是中強酸解決。C、比較元素非金屬性強弱應用最高價(jià)氧化物對應的水化物的酸性強弱，而不是無(wú)氧酸的酸性強弱；HF與HCl的酸性強弱不知，但可從第六主族氧與硫的氫化物的酸性強弱推出規律。D、在水中的溶解性不是元素金屬性強弱的判斷依據，但也有一定的規律性；已知Ca（OH）2微溶，Mg（OH）2難溶，即使不太知道Ba（OH）2可溶，也可以得出規律進(jìn)而做出解答。
[點(diǎn)評]：通過(guò)新舊知識的整合來(lái)解決問(wèn)題，這也是一種創(chuàng )新。
[練習4]：下列可以說(shuō)明硫的非金屬性比氧弱的是
體會(huì )：應用了什么知識？
[解答]：A、B、C、D
[分析]：判斷元素的性質(zhì)強弱，不僅可以應用周期律知識，還可以應用氧化還原知識。
[練習5]：按半徑從小到大排列下列微粒
A組：S、Cl、K、Ca
[解答]：Cl [分析]：影響元素原子半徑的因素
�、匐娮訉訑�。例：O<S
�、诤穗姾蓴�。例：S>Cl
應用以上得出的規律解答B組：
S－2、Cl-、K+、Ca2＋ [解答]：Ca2+ [分析]：先比較電子層數，電子層數相同再比較核電荷數。
[補充]：③(同一元素不同離子)電荷高半徑小。例：Fe2+>Fe3+
通過(guò)對教師精選練習的解答與分析，再加上同伴和教師的補充，在不知不覺(jué)中，學(xué)生對相應知識點(diǎn)的掌握達到了預期的程度。
4聯(lián)系STSE：原來(lái)概念與理論是實(shí)用的
科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）與社會(huì )（Society）教育，即“STS教育”是當代科學(xué)教育實(shí)踐的重要理念，環(huán)境（Environment）教育則是公民科學(xué)素養教育的一個(gè)重要組成方面。由科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )、環(huán)境構成的STSE教育強調科學(xué)、技術(shù)與社會(huì )、環(huán)境的相互關(guān)系，重視科學(xué)技術(shù)在社會(huì )生產(chǎn)、生活環(huán)境和社會(huì )發(fā)展中的應用，是指導和實(shí)施學(xué)科教育的新理念。STSE教育的顯著(zhù)特征是把當今與科技相關(guān)的重大社會(huì )問(wèn)題及具有地方影響的問(wèn)題納入教育特別是科學(xué)課程之中，包括科技的應用問(wèn)題、科技發(fā)展動(dòng)向問(wèn)題和科技的社會(huì )倫理問(wèn)題等。當學(xué)生看見(jiàn)所學(xué)知識在許多方面都有應用時(shí)，就會(huì )涌現出一股強烈的求知欲望，在化學(xué)學(xué)習中表現出前所未有的自覺(jué)性和主動(dòng)性。
如在講解氧化還原反應的應用時(shí)，我們選取了“石油化工科技網(wǎng)”上的一條信息作為素材：
用于汽車(chē)尾氣處理的催化劑
專(zhuān)利申請號：03120993.9
授權公告日：2005.02.16
該催化劑是消除汽車(chē)尾氣中NOx(如NO)的催化劑，在不加任何其他物質(zhì)的情況下，將污染物質(zhì)氮氧化合物和一氧化碳轉化為無(wú)毒氣體，達到對氮氧化合物、一氧化碳綜合處理的目的。該催化劑對NOx的轉化率最高可達55.6％，而且穩定性好，壽命長(cháng)，有良好的抗中毒特性。
思考：汽車(chē)尾氣中含有CO和NO，它們在轉化成無(wú)毒氣體時(shí)，從氧化還原反應角度看分別表現了什么性質(zhì)。
學(xué)生在順利解答完之后，得出結論：可以利用物質(zhì)中元素所處的價(jià)態(tài),推測它可能具有的氧化還原性。同時(shí)，學(xué)生感慨：原來(lái)概念與理論真的是實(shí)用的！我一定要學(xué)它！
5聯(lián)系對比：原來(lái)概念與理論是相聯(lián)相通的
通過(guò)小結，學(xué)生“發(fā)現”了金屬與非金屬的對應規律：同周期從左向右，元素的金屬性越來(lái)越弱，而非金屬性則越來(lái)越強；同主族元素的性質(zhì)也有一定的遞變規律。不僅如此，元素對應的單質(zhì)、化合物的物理化學(xué)性質(zhì)也有各種各樣的對應關(guān)系。受此啟發(fā)，學(xué)生對下表的空格做出合理的解釋。
學(xué)生解釋為：Na是金屬單質(zhì)，能與非金屬單質(zhì)反應，Cl2是非金屬單質(zhì)，能與金屬單質(zhì)（與非金屬單質(zhì)相反）反應；Na能與酸反應，Cl2能與堿（與酸相反）反應；水、鹽無(wú)相反概念，故Na、Cl2都與二者反應。唯一不對應的是非金屬單質(zhì)能與非金屬單質(zhì)反應，而金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)不反應，對應得似乎不夠工整。實(shí)際上，兩種非金屬單質(zhì)反應時(shí)，必有一種較弱的非金屬單質(zhì)顯金屬性，而兩種金屬單質(zhì)不能反應的原因是因為金屬單質(zhì)不能顯非金屬性。
在此基礎上，學(xué)生對金屬的知識主線(xiàn)：
單質(zhì)→氧化物→對應水化物→對應鹽
對應鹽←氫化物←單質(zhì)→氧化物→對應水化物→對應鹽
如:NaCl←HCl←Cl2→Cl2O→HClO→NaClO
也就有了更深刻的理解和更深入的把握：由于Cl的正價(jià)較多，還可以把Cl2右邊的知識主線(xiàn)寫(xiě)出更多的來(lái)。如：Cl2→？→？→KClO3或Cl2→ClO2→？→？等。從知識主線(xiàn)看，由于金屬沒(méi)有負價(jià)，金屬知識主線(xiàn)比非金屬知識主線(xiàn)少了左半邊，對應得并不工整。雖然也有的題目中會(huì )出現金屬氫化物如NaH，但Na仍為+1價(jià)，H為-1價(jià)，并不是通常意義上的氫化物（二元素組成，氫為+1價(jià)）。
6嘗試創(chuàng )造：原來(lái)概念與理論是可以由我發(fā)展的
對于元素周期律的理解，教師不應滿(mǎn)足于學(xué)生只掌握書(shū)本和教師提供的知識。在做題的實(shí)踐與反思中，教師還應引導學(xué)生學(xué)習推導出“自己的規律”。如通過(guò)Mg、Ca、Ba對應的堿和硫酸鹽的溶解性的比較，可以得出同一主族元素對應的堿在水中的溶解性從上往下越來(lái)越大，而硫酸鹽的溶解性從
上往下越來(lái)越��；通過(guò)課本提供的“同主族元素非金屬性從上往下越來(lái)越弱”，不僅可以推出課本上提供的“最高價(jià)含氧酸的酸性越來(lái)越弱”，還可以導出其對應的“無(wú)氧酸的酸性越來(lái)越強”，如HBr的酸性比HCl強；凡此等等，不一一贅述。通過(guò)這些嘗試與創(chuàng )造的體驗，學(xué)生感慨：原來(lái)概念與理論也可以由我提出由我發(fā)展！
化學(xué)實(shí)驗新奇有趣，學(xué)生接觸化學(xué)的初始階段，教師要較多地用實(shí)驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，但隨著(zhù)學(xué)習的深入，教師更應及時(shí)揭示化學(xué)概念與理論的迷人魅力，幫助學(xué)生感受化學(xué)概念與理論的優(yōu)美與實(shí)在。唯有如此，學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣才會(huì )持久，才能從化學(xué)學(xué)習中獲得更多的樂(lè )趣！學(xué)習化學(xué)也就成了學(xué)生一種持久的樂(lè )趣、一種幸福的享受、一種自覺(jué)的追求。
參考文獻:
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