發(fā)布時(shí)間:2023-09-26 09:34:01
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇化學(xué)反應(yīng)的基本特征,期待它們能激發(fā)您的靈感。
本節(jié)是人教版化學(xué)必修2第二章《化學(xué)反應(yīng)與能量》第三節(jié)的內(nèi)容。在前面兩節(jié)中,教材著重探討化學(xué)能向其他能量的轉(zhuǎn)化,并指出化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征。本節(jié)教材從另一個(gè)角度研究化學(xué)反應(yīng),是對(duì)前兩節(jié)內(nèi)容的延伸和完善。它探討人們?cè)诿鎸?duì)具體的化學(xué)反應(yīng)時(shí)要考慮的兩個(gè)基本問(wèn)題:外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的影響。人類要利用和控制化學(xué)反應(yīng),如提高燃料的利用率,必須了解這些問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生會(huì)更深入、更全面地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)特征,能夠建立有關(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量的完整而又合理的知識(shí)體系。同時(shí)為《化學(xué)反應(yīng)原理》選修模塊中化學(xué)平衡的建立、化學(xué)平衡常數(shù)、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。
本節(jié)內(nèi)容分為兩課時(shí),化學(xué)反應(yīng)的速率為第一課時(shí),第二課時(shí)為化學(xué)反應(yīng)的限度。本節(jié)課重點(diǎn)討論化學(xué)反應(yīng)的限度。
二、學(xué)情分析
學(xué)生認(rèn)知發(fā)展:高一上學(xué)期,學(xué)生已經(jīng)接觸過(guò)部分可逆反應(yīng),對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有一定認(rèn)識(shí),知道影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,能夠正確表示化學(xué)反應(yīng)速率,并且已經(jīng)初步具備了科學(xué)探究的一般方法和思路,會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的處理,能夠基本概括出數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的規(guī)律。
學(xué)生認(rèn)知的障礙:教材上沒(méi)有呈現(xiàn)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立這一微觀過(guò)程的教學(xué)素材,對(duì)學(xué)生的抽象思維能力要求較高,使學(xué)生在建立平衡的觀念上存在一定的難度。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.知道化學(xué)反應(yīng)限度的存在,了解化學(xué)反應(yīng)限度產(chǎn)生的原因并理解其概念。
2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)的概念,理解化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度的外在特征及本質(zhì)原因。
3.培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、分析處理數(shù)據(jù)的能力和自主學(xué)習(xí)的能力。
過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,追其根本,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題;學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí),學(xué)生更能理解化學(xué)科學(xué),了解化學(xué),體會(huì)化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的重要作用,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。通過(guò)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
四、教學(xué)重點(diǎn)
可逆反應(yīng)的概念,化學(xué)反應(yīng)限度的概念和本質(zhì)。
五、教學(xué)難點(diǎn)
可逆反應(yīng)的理解;化學(xué)反應(yīng)的限度和化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)和標(biāo)志。
六、教學(xué)方法
通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)用已學(xué)知識(shí)分析,從而得出結(jié)論;創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫常擅钤O(shè)計(jì)問(wèn)題,基于學(xué)生原有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),逐個(gè)突破重點(diǎn),理解難點(diǎn)。
七、教學(xué)過(guò)程
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
化學(xué)反應(yīng)的限度
一、可逆反應(yīng)
1.定義:在同一條件下,正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。
2.符號(hào):
3.可逆反應(yīng)的特點(diǎn)
(1)同一條件,同時(shí)進(jìn)行(兩同)
(2)反應(yīng)進(jìn)行不完全(反應(yīng)物和生成物共存)
二、化學(xué)反應(yīng)限度:可逆反應(yīng)在一定條件下完成的最大程度。
三、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義
2.化學(xué)平衡的特征
①動(dòng):V正=V逆≠0,正逆反應(yīng)都在進(jìn)行,是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。
②等:V正=V逆>0
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.013
一、化學(xué)課堂教學(xué)的導(dǎo)入概述
課堂教學(xué)中,導(dǎo)入是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。導(dǎo)入是承前啟后:新知識(shí)總是在原有的知識(shí)上生長(zhǎng)和發(fā)展的,導(dǎo)入的主要作用是在原有知識(shí)基礎(chǔ)上找到新的知識(shí)生成點(diǎn);導(dǎo)入是知識(shí)的自然結(jié)構(gòu):自然科學(xué)知識(shí)有嚴(yán)密的邏輯性和組織結(jié)構(gòu),格式塔學(xué)習(xí)理論認(rèn)為知識(shí)是一個(gè)完形,隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程,這個(gè)完形逐漸長(zhǎng)大,課的導(dǎo)入是學(xué)生將要進(jìn)行學(xué)習(xí)的知識(shí)與其原有知識(shí)形成知識(shí)結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)完形的逐漸長(zhǎng)大;導(dǎo)入是提出問(wèn)題:自然科學(xué)知識(shí)就是在認(rèn)識(shí)世界的過(guò)程中發(fā)展的,認(rèn)識(shí)的發(fā)展始于問(wèn)題,課的導(dǎo)入主要作用是提出問(wèn)題。
化學(xué)科學(xué)是一門(mén)自然科學(xué),自然科學(xué)知識(shí)由于其認(rèn)識(shí)的方法和知識(shí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),與文學(xué)和社會(huì)學(xué)類課程課堂教學(xué)的原理相比有一定的特點(diǎn):(1)自然科學(xué)知識(shí)是有關(guān)自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí),物質(zhì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)完全是客觀的,是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。這就是說(shuō),自然科學(xué)知識(shí)是客觀規(guī)律,每個(gè)人的認(rèn)識(shí)對(duì)象同樣是客觀的。(2)自然科學(xué)知識(shí)有嚴(yán)密的邏輯性、結(jié)構(gòu)性和逐漸的生長(zhǎng)性。所謂嚴(yán)密的邏輯性是指自然科學(xué)知識(shí)具有自身的邏輯結(jié)構(gòu),知識(shí)發(fā)展就像一根鏈條,一環(huán)套一環(huán),中間不能斷,順序不能顛倒。學(xué)習(xí)必須具有相應(yīng)的認(rèn)知基礎(chǔ)和知識(shí)基礎(chǔ),所謂結(jié)構(gòu)性是指知識(shí)與知識(shí)之間有固定的結(jié)構(gòu)關(guān)系,這種結(jié)構(gòu)關(guān)系是一定的,也不能亂,各知識(shí)完美組合才能形成有效的知識(shí)。所謂生長(zhǎng)性是指新知識(shí)與原有的知識(shí)有聯(lián)系,是在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上生長(zhǎng)。例如化學(xué)科學(xué)是認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的科學(xué),中學(xué)化學(xué)知識(shí)是從各個(gè)角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)而逐漸豐滿起來(lái)的,中學(xué)化學(xué)課程主要內(nèi)容就是從各個(gè)不同的角度出發(fā)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)而形成的知識(shí),因而可認(rèn)為化學(xué)科學(xué)知識(shí)都是從化學(xué)反應(yīng)的這塊土壤中生根、發(fā)芽、成長(zhǎng)。如從物質(zhì)組成的變化認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)可將反應(yīng)分成四大基本類型、從反應(yīng)前后是否有元素化合價(jià)的變化認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)就有了氧化還原反應(yīng)、從反應(yīng)進(jìn)行的程度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)就有了化學(xué)平衡理論、從溶液的導(dǎo)電性和參加反應(yīng)的微粒形態(tài)認(rèn)識(shí)有了電解質(zhì)的電離理論和離子反應(yīng)、從能量角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)就有了反應(yīng)熱、將氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移和化學(xué)反應(yīng)中能量變化結(jié)合起來(lái)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng),就有了原電池知識(shí),等等。這些知識(shí)構(gòu)成一個(gè)完整的化學(xué)知識(shí)體系。(3)化學(xué)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中最重要的是化學(xué)認(rèn)識(shí)方法的學(xué)習(xí)。化學(xué)科學(xué)在認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)時(shí),有特有的認(rèn)識(shí)方法,化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程必須遵循這些認(rèn)識(shí)方法,掌握這些認(rèn)識(shí)方法,才能真正地學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)知識(shí)。化學(xué)科學(xué)由于是從微觀粒子運(yùn)動(dòng)層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),因此其認(rèn)識(shí)方法具有創(chuàng)新性,化學(xué)科學(xué)的思維方法和認(rèn)知方法的發(fā)現(xiàn)都具有很強(qiáng)的創(chuàng)造性。
根據(jù)化學(xué)科學(xué)的特點(diǎn),化學(xué)課堂教學(xué)的導(dǎo)入應(yīng)該具備化學(xué)學(xué)科的認(rèn)知特色,導(dǎo)入教學(xué)過(guò)程要引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向;導(dǎo)入要引導(dǎo)學(xué)生思維的方向;導(dǎo)入要形成知識(shí)的結(jié)構(gòu);導(dǎo)入要體現(xiàn)知識(shí)的邏輯發(fā)展;導(dǎo)入最終是向?qū)W生提出要認(rèn)識(shí)或要解決的問(wèn)題。根據(jù)化學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn),導(dǎo)入還要注意以下問(wèn)題:導(dǎo)入要能將學(xué)生注意力引向?qū)W習(xí)的主題,不能故弄虛懸,刻意讓學(xué)生產(chǎn)生驚奇;導(dǎo)入的材料不能無(wú)中生有,材料要貼近學(xué)習(xí)的內(nèi)容,能真實(shí)地突出學(xué)習(xí)的內(nèi)容;導(dǎo)入不宜夸大某些物質(zhì)對(duì)人類的有害性,應(yīng)辯證地看待物質(zhì)對(duì)人類利與害的雙重性能。
化學(xué)課堂教學(xué)導(dǎo)入是被一定的科學(xué)思想方法支配的。科學(xué)思想方法是一個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)整體,所包含的各種思想和方法相互滲透、密切聯(lián)系,因此任何一個(gè)化學(xué)課堂教學(xué)導(dǎo)入過(guò)程所使用的絕不止一種具體的方法。
二、化學(xué)課堂教學(xué)導(dǎo)入的基本策略
1. 以化學(xué)科學(xué)知識(shí)的邏輯發(fā)展關(guān)系設(shè)計(jì)導(dǎo)入
以化學(xué)知識(shí)的邏輯發(fā)展關(guān)系設(shè)計(jì)教學(xué)導(dǎo)入是化學(xué)教學(xué)中導(dǎo)入設(shè)計(jì)的主要策略。化學(xué)知識(shí)內(nèi)部有一個(gè)較為復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu),各知識(shí)點(diǎn)之間相互聯(lián)系,呈立體網(wǎng)狀向空間發(fā)展。以化學(xué)學(xué)科中各知識(shí)的發(fā)展邏輯設(shè)計(jì)導(dǎo)入,可以引導(dǎo)學(xué)生自然地構(gòu)建起化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu),同時(shí)也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)科學(xué)研究方法教育的重要途徑,更重要的是學(xué)生能在科學(xué)哲學(xué)的高層面上宏觀地形成基本的自然科學(xué)的認(rèn)知。
如在初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量守恒定律時(shí),先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)幾個(gè)化學(xué)反應(yīng),然后總結(jié)原有對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí):物質(zhì)種類的變化(及質(zhì)變)。在此基礎(chǔ)上提出認(rèn)識(shí)事物的變化的基本內(nèi)容是質(zhì)變和量變,因此提出“從量的層面認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)”的課題。這樣能使學(xué)生從較高的認(rèn)知層面對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行把握,而且掌握了較為宏觀的認(rèn)識(shí)方法。又如:原電池知識(shí)可以看成氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用問(wèn)題來(lái)組織教學(xué):氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,而電流形成的實(shí)質(zhì)是電子作定向移動(dòng),既然氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在反應(yīng)物界面就無(wú)利用的意義,而如果將這種過(guò)程經(jīng)過(guò)外電路進(jìn)行,即將氧化反應(yīng)(失電子)產(chǎn)生的電子通過(guò)外電路達(dá)到另一個(gè)地方進(jìn)行還原反應(yīng),這樣在外電路中就形成了電流,就可能利用了。由此給學(xué)生提出了設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置將氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移利用的基本問(wèn)題。
這種導(dǎo)入策略可以用來(lái)指導(dǎo)很多的新課教學(xué)。這種導(dǎo)入策略不僅可以使學(xué)生明確問(wèn)題的產(chǎn)生,同時(shí)也慢慢讓學(xué)生形成正確的問(wèn)題提出路徑和方法,也讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自然地形成知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)。
2. 以化學(xué)問(wèn)題情景設(shè)計(jì)導(dǎo)入
格式塔理論認(rèn)為,一個(gè)人學(xué)到些什么,直接取決于他是如何知覺(jué)問(wèn)題情境的。通過(guò)對(duì)問(wèn)題情境的頓悟獲得的理解,不僅有助于遷移,而且不容易遺忘。[1]化學(xué)知識(shí)之間是有聯(lián)系的有機(jī)整體,一些問(wèn)題的解決會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題,這是設(shè)計(jì)化學(xué)課堂教學(xué)導(dǎo)入的最基本原理。
如“離子反應(yīng)”的第一課時(shí)“電解質(zhì)及其電離”的導(dǎo)入:教師先問(wèn)學(xué)生是否注意到,已學(xué)的反應(yīng)如酸與堿、鋅與硫酸、碳酸鈉與鹽酸等都不是純物質(zhì)的反應(yīng),而是將這些物質(zhì)溶解于水,配成溶液后進(jìn)行反應(yīng)的。再提問(wèn):為什么要配成溶液進(jìn)行反應(yīng)?提示“溶液中的反應(yīng)與固固反應(yīng)有什么不同?為什么?”小結(jié):物質(zhì)溶于水以后其存在的狀態(tài)發(fā)生了變化,所以其反應(yīng)的速度加快了。再提問(wèn):“物質(zhì)溶解在水中是以何種狀態(tài)存在的呢?如何了解物質(zhì)溶于水后其存在的狀態(tài)?”討論后,再做電解質(zhì)導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)。
3. 以化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)導(dǎo)入
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)的特征之一,也是最主要的特征。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、或是用化學(xué)理論和化學(xué)方法去認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、研究化學(xué)實(shí)驗(yàn),這是化學(xué)研究的基本特征,也是化學(xué)教學(xué)的基本特征之一。因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)常被用于化學(xué)課堂教學(xué)中設(shè)置教學(xué)情景。
如學(xué)習(xí)鈉的過(guò)氧化物時(shí),很多老師用吹氣點(diǎn)火或滴水點(diǎn)火的實(shí)驗(yàn)設(shè)置情景引入課堂教學(xué)。由于吹氣和澆水都能滅火,而這種吹氣生火和滴水生火與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相悖的情景能引起學(xué)生求解的興趣和了解原理的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
在實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入設(shè)計(jì)中,要注意設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn),同時(shí)能很好地將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到教學(xué)的主題上來(lái),能準(zhǔn)確地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)的主題,不能為做實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),或是為了使學(xué)生“吃驚”而做實(shí)驗(yàn),其實(shí)“吃驚”或強(qiáng)刺激化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生的影響是有限的、短暫的、沒(méi)邏輯性的,因此很難有學(xué)生會(huì)產(chǎn)生持入的學(xué)習(xí)興趣,只有順應(yīng)知識(shí)發(fā)展的邏輯順序呈現(xiàn)學(xué)習(xí)主題才能使學(xué)生漸漸地產(chǎn)生興趣,且興趣不斷發(fā)展。
4. 以復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)導(dǎo)入
如“氧化還原反應(yīng)”的導(dǎo)入:“先復(fù)習(xí)四大反應(yīng)基本類型,引導(dǎo)學(xué)生舉出實(shí)例;針對(duì)四個(gè)反應(yīng)實(shí)例,從研究反應(yīng)實(shí)質(zhì)的角度進(jìn)行小結(jié)。提問(wèn):‘這種對(duì)化學(xué)反應(yīng)的分類是從反應(yīng)前后物質(zhì)組成變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行研究的,那么我們還可以從其他角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行研究并分類嗎?(回答是肯定的)我們還可以從很多方面對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類研究,今天我們主要探討化學(xué)前后元素化合價(jià)是如何變化的,這種元素化合價(jià)變化的實(shí)質(zhì)是什么,然后根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)的變化情況對(duì)化學(xué)反應(yīng)分類。’”注意上面的楷體部分一句,前半句是小結(jié),而且與新內(nèi)容相關(guān)的小結(jié)――從一個(gè)角度研究化學(xué)變化,而后面的語(yǔ)句是為了告訴學(xué)生新課學(xué)習(xí)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo),使學(xué)生對(duì)新內(nèi)容形成個(gè)大致的框架。
從以上闡述可知,復(fù)習(xí)導(dǎo)入的機(jī)制是在原有知識(shí)基礎(chǔ)之上,從其他角度認(rèn)識(shí)原有知識(shí),從而形成問(wèn)題情境,提出問(wèn)題;復(fù)習(xí)的內(nèi)容一定是與本課教學(xué)內(nèi)容本質(zhì)相關(guān),或者說(shuō)是本課時(shí)的上下位知識(shí),而不是純粹地將上課時(shí)的內(nèi)容復(fù)述。
5. 以科學(xué)史實(shí)設(shè)計(jì)導(dǎo)入
利用科學(xué)發(fā)展史、化學(xué)史和歷史中一些相關(guān)的典型事件作導(dǎo)入材料,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、幫助學(xué)生樹(shù)立對(duì)科學(xué)的崇敬態(tài)度和熱愛(ài)之情。
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2013)12B-0058-01
化學(xué)反應(yīng)原理是高中化學(xué)選修模塊之一,該內(nèi)容與必修模塊相銜接。它揭示了化學(xué)變化所遵循的基本原理,是化學(xué)在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中進(jìn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)。雖然教材中講述的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)原理的內(nèi)容較為基礎(chǔ),卻包含著學(xué)科中反應(yīng)原理的基本特征。只有把握了這些特征,教師才能透徹理解教材,準(zhǔn)確把握教材的深廣度,從而合理安排教學(xué)方式。準(zhǔn)確把握這些特征,需要我們注意以下幾點(diǎn)。
一、化學(xué)反應(yīng)原理的嚴(yán)謹(jǐn)性需要教師對(duì)概念有正確的理解
在化學(xué)反應(yīng)原理中包含著許多概念,全面理解這些概念并辨清它與相近概念的異同,才能深入理解化學(xué)反應(yīng)原理,在課堂運(yùn)用時(shí)才能避免因?yàn)榛煜a(chǎn)生科學(xué)性錯(cuò)誤。如我們只有理解和區(qū)分了“物質(zhì)的穩(wěn)定性”和“物質(zhì)的反應(yīng)活性”的概念,才不會(huì)認(rèn)為物質(zhì)的不穩(wěn)定性與反應(yīng)活性是一致的;只有認(rèn)識(shí)了化學(xué)反應(yīng)的“熱力學(xué)順序”和“動(dòng)力性順序”,理解化學(xué)反應(yīng)的先后只是一種為了研究的方便而進(jìn)行的人為處理方法,才不會(huì)出現(xiàn)根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)推斷混合物中反應(yīng)的先后順序的錯(cuò)誤做法;只有分辨了“電極”和“電極反應(yīng)物”的概念,才不會(huì)得出“有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種金屬與一種能導(dǎo)電的非金屬)作電極”是構(gòu)成原電池的條件之一的錯(cuò)誤結(jié)論。可見(jiàn),教師必須準(zhǔn)確理解和把握相關(guān)概念,才能保證教學(xué)的嚴(yán)密性。
二、反應(yīng)原理研究對(duì)象的復(fù)雜性需要教師有復(fù)雜的思維
化學(xué)反應(yīng)原理研究的對(duì)象主要是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程及化學(xué)變化,而在變化中會(huì)包含很多種物質(zhì)。除了研究物質(zhì)的變化,教師還要探討反應(yīng)過(guò)程中能量的變化,反應(yīng)速率、方向、限度等問(wèn)題,這些因素之間既聯(lián)系又制約。這種研究對(duì)象的復(fù)雜性,需要教師在研究和應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理時(shí),充分考慮各種因素的影響。如碘在淀粉中顯示的顏色,不僅受到I-濃度大小的影響,還與反應(yīng)時(shí)的溫度、溶液的酸堿度、淀粉鏈的長(zhǎng)度等有關(guān)。再如,一塊看似均勻的金屬,在化學(xué)反應(yīng)中,我們可能會(huì)觀察到局部反應(yīng)較為劇烈的情況,這是因?yàn)閺臒崃W(xué)的角度看,同種金屬單質(zhì)的熱力學(xué)活動(dòng)性是相同的,但其動(dòng)力學(xué)活動(dòng)性則不一定相同,因?yàn)榻饘俚膭?dòng)力學(xué)活動(dòng)性不僅與其組成有關(guān),還與晶體構(gòu)型、晶體內(nèi)部的局部結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此,在化學(xué)反應(yīng)原理的教學(xué)中,教師如果一味地為了淺顯易懂,將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生科學(xué)性錯(cuò)誤。教師應(yīng)該用聯(lián)系的、發(fā)展的、運(yùn)動(dòng)的思想來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)原理。
三、反應(yīng)原理研究?jī)?nèi)容的適用性需要教師基于真實(shí)的情景來(lái)解決問(wèn)題
化學(xué)反應(yīng)原理雖然屬于學(xué)科中的理論知識(shí),但是它的研究對(duì)象和內(nèi)容卻與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),其研究的動(dòng)力來(lái)自于人類生產(chǎn)、生活的需求,一旦其研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)用技術(shù),必將對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力和人類的生活帶來(lái)極大的影響。化學(xué)反應(yīng)原理的這種應(yīng)用性特點(diǎn),決定了運(yùn)用這類知識(shí)解決生產(chǎn)生活問(wèn)題時(shí),一定要基于真實(shí)的情景。但是真實(shí)的情景是很復(fù)雜的,這就需要教師在教學(xué)時(shí)將理論與實(shí)際相結(jié)合,綜合考慮多種因素的作用,還原事物的本來(lái)面目。比如在分析溫度對(duì)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響時(shí),我們必須學(xué)會(huì)具體問(wèn)題具體分析,要從多方面去思考,不能單一地從某一角度去考慮。比如一些有氣體參與的在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),雖然升溫能加快反應(yīng)速率,但升溫會(huì)使氣態(tài)反應(yīng)物的溶解度降低,因此反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不一定能提高;還有一些熱穩(wěn)定性差的物質(zhì),如過(guò)氧化氫、碳酸氫鹽、硝酸等,有這些物質(zhì)參與的溶液中的反應(yīng),一般不能在高溫下進(jìn)行。同樣,具體的反應(yīng)還要注意反應(yīng)發(fā)生的條件。比如在溶液中,Na跟KCl是不可能發(fā)生置換反應(yīng)的,但在熔融狀態(tài)下這一反應(yīng)卻可以進(jìn)行;再如酸制酸的反應(yīng),我們經(jīng)常講強(qiáng)酸制弱酸,但這一規(guī)律對(duì)氧化還原反應(yīng)是不適用的。因此,教師教學(xué)時(shí)切勿將一般規(guī)律絕對(duì)化。
四、反應(yīng)原理研究層次的多元性需要教師從多角度、用多種方法加以研究
物質(zhì)的變化具有復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性,教師要揭示化學(xué)反應(yīng)原理就必須從多個(gè)角度、用多種方法進(jìn)行研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)等手段獲取現(xiàn)象,通過(guò)現(xiàn)象提出假設(shè),通過(guò)理論分析解釋假設(shè),通過(guò)綜合研究得出結(jié)論。不僅要用理論來(lái)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn),還要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論。不僅如此,教師還要從不同層次、不同角度去研究物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的原因,既要從宏觀上把握其變化,還要從微觀上探究發(fā)生變化的根本原因。比如對(duì)于質(zhì)量守恒定律,我們不僅可以通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行粗略地探究,還能從化學(xué)史的分析來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,還可以從物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的本質(zhì)特征等多角度入手加以研究。再如,對(duì)于Cl-可以加快金屬單質(zhì)與酸的反應(yīng)的解釋,我們可以從活化金屬說(shuō)、破壞氧化膜說(shuō)、與金屬離子配位說(shuō)、橋連轉(zhuǎn)移電子說(shuō)等多個(gè)角度研究并得出結(jié)論。通過(guò)多角度地對(duì)反應(yīng)原理進(jìn)行研究,可以使問(wèn)題和結(jié)論愈加清晰。
【關(guān)鍵詞】初高中化學(xué) 銜接 問(wèn)題 解決措施
【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)04-0155-01
初中生在進(jìn)入高中后,普遍覺(jué)得在化學(xué)的學(xué)習(xí)上難度較大。作為教師要幫助學(xué)生做好初高中化學(xué)的銜接學(xué)習(xí)。根據(jù)自己的實(shí)際教學(xué)情況,就如何做好高中化學(xué)教學(xué)與初中的銜接工作進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述。
一、初高中化學(xué)教學(xué)銜接中存在的問(wèn)題
1.教材的變化
初中化學(xué)教材更注重的是對(duì)學(xué)生化學(xué)思想的培養(yǎng)和啟蒙,只是簡(jiǎn)單的對(duì)一些化學(xué)知識(shí)進(jìn)行認(rèn)識(shí),而高中的化學(xué)更注重的是對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握,并用其解決實(shí)際問(wèn)題,是更深層次的學(xué)習(xí),學(xué)生在教學(xué)方法等方面存在著不適應(yīng)的情況。
2.學(xué)習(xí)方法的變化
初中化學(xué)教學(xué)中,教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解十分細(xì)致,學(xué)生只需死記硬背就能取得不錯(cuò)的成績(jī),使得學(xué)生的主動(dòng)思考能力欠缺。在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中,所學(xué)知識(shí)較多,內(nèi)容較為復(fù)雜,教師更多的是對(duì)典型例題的講解,需要學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,需要自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多。
二、初高中化學(xué)教學(xué)有效銜接的策略分析
要做好高中化學(xué)教學(xué)與初中的銜接工作,要從以下幾個(gè)方面采取有效的措施:
1.教材的銜接
首先高中化學(xué)教師要對(duì)初中教材內(nèi)的內(nèi)容有全面的了解,掌握學(xué)生目前化學(xué)的學(xué)習(xí)程度,找到高中化學(xué)教材與初中教材中的銜接處。剛剛進(jìn)入高中的學(xué)生,對(duì)于化學(xué)知識(shí)的掌握和理解還停留在初中階段,對(duì)于化合價(jià)、電子得失、氧化還原等知識(shí)點(diǎn)有了初步的認(rèn)識(shí),但是還欠缺深層次的理解。在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)這部分的教學(xué)時(shí),要抓住氧化還原反應(yīng)這一主線,首先對(duì)失氧得氧的基本特征進(jìn)行了解,然后講解化合價(jià)的升降情況,最后挖掘出導(dǎo)致以上現(xiàn)象的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,進(jìn)行層層深入的教學(xué),在教學(xué)中要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)氧化反應(yīng)與基本化學(xué)反應(yīng)類型之間的關(guān)系的認(rèn)識(shí),并且要使其對(duì)氧化產(chǎn)物、氧化劑、還原產(chǎn)物、還原劑等有很好的理解。在初中化學(xué)的教學(xué)中,只是簡(jiǎn)要的說(shuō)明了有關(guān)的基本概念,讓學(xué)生有所了解。這就要求高中化學(xué)教師在進(jìn)行這部分內(nèi)容的講授時(shí),要了解學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的了解程度,針對(duì)初中涉及到的得失氧的內(nèi)容開(kāi)展教學(xué),對(duì)其進(jìn)行逐步深入的分析。
2.教學(xué)方法上的銜接
在初中的化學(xué)教學(xué)中,由于學(xué)生剛剛接觸到化學(xué),所以大多數(shù)情況下采用灌輸式的教學(xué)。在學(xué)生升入高中后,其心理也發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變,逐漸走向成人化。在學(xué)習(xí)時(shí),更加傾向于主動(dòng)地去探索知識(shí)而不是一味的被動(dòng)接受。這就要求高中教師要采取合適的教學(xué)方法,將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,更多的是對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā),在課堂中為學(xué)生設(shè)計(jì)有效的教學(xué)情境,充分發(fā)揮學(xué)生的邏輯思維,讓其在課堂上大膽的發(fā)言,與老師和同學(xué)之間進(jìn)行積極的交流,可以將問(wèn)題進(jìn)行變化更新,改變其中的一個(gè)條件或者從其他角度去看待問(wèn)題,讓學(xué)生們自己去探究問(wèn)題的答案。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生將新知識(shí)和舊知識(shí)聯(lián)系到一起,在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上,去探究新的知識(shí)。
比如在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的教學(xué)時(shí),根據(jù)學(xué)生在初中接觸到的化學(xué)反應(yīng),按照不同的方法將其分類,并讓學(xué)生們按照要求寫(xiě)出反應(yīng)類型,對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo),使學(xué)生發(fā)現(xiàn)以上的各種分類方法不能使化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)得到表現(xiàn),同時(shí)也不能包含全部的化學(xué)反應(yīng)。然后從初中課本中得失氧的內(nèi)容入手,以初中的氧化還原反應(yīng)為鋪墊,將這種分類的不足進(jìn)行展現(xiàn),使學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的欲望。再讓學(xué)生積極發(fā)言,找出這幾個(gè)反應(yīng)的共同特點(diǎn)。最后教師在對(duì)氧化還原反應(yīng)的基本特征進(jìn)行說(shuō)明。這種探究性的教學(xué)方法,符合高中生的心理特點(diǎn),在實(shí)際的運(yùn)用中與初中教學(xué)又有很好的銜接。
3.學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)心理上的銜接
在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中,主要采取模仿和記憶的方法。其不符合高中生的心理特點(diǎn)以及高中教學(xué)對(duì)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。高中階段的學(xué)習(xí),應(yīng)該是一個(gè)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),積極自主探索的過(guò)程,教師的作用僅是進(jìn)行必要的引導(dǎo),教會(huì)給學(xué)生必要的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度,使其綜合能力得到提高。因此在高中化學(xué)教學(xué)中要做學(xué)生學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)心理上的銜接,培養(yǎng)學(xué)生課前預(yù)習(xí),課堂做筆記,課后復(fù)習(xí),定期總結(jié)等好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法,更加關(guān)注學(xué)生的未來(lái)發(fā)展,要和學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的溝通,了解學(xué)生心理的變化,為其樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀,以一種積極健康的心理投入到學(xué)習(xí)中去。
以上就是對(duì)初高中化學(xué)教學(xué)銜接的一些探討。首先對(duì)銜接中出現(xiàn)問(wèn)題的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,然后提出了具體的解決措施,目的是為了做好初高中化學(xué)教學(xué)的銜接工作,幫助學(xué)生更好的進(jìn)行高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn):
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美育是人類按美的規(guī)律建造世界、完善自身的重要手段,是美的教育。
中學(xué)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的美育,主要是對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)美教育。即通過(guò)對(duì)化學(xué)美的審美活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、感受、鑒賞、表現(xiàn)和創(chuàng)造化學(xué)美的能力,同時(shí)形成一定的化學(xué)審美意識(shí)和修養(yǎng)。這是一個(gè)體現(xiàn)情感性、突出形象性、給學(xué)生思維以自由性的過(guò)程。本文探討中學(xué)化學(xué)美教育的以下三個(gè)問(wèn)題:
1.中學(xué)化學(xué)美教育的意義。
2.中學(xué)化學(xué)美的主要內(nèi)容和基本特征。
3.中學(xué)化學(xué)美教育的實(shí)施。
這三個(gè)問(wèn)題,分別探討為什么進(jìn)行、進(jìn)行什么和怎樣進(jìn)行化學(xué)美教育的問(wèn)題。
一、中學(xué)化學(xué)美教育的意義
(一)有利于提高學(xué)生素質(zhì),培養(yǎng)優(yōu)秀人材
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“照亮我的道路,并且不斷地給我新的勇氣去愉快地正視生活的理想,是善、美和真。”
全面的教育能使學(xué)生在意志、理智、情感、體魄等方面的素質(zhì)全面提高,成為優(yōu)秀人材。德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒(1829~1896年)建立苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)理論的經(jīng)過(guò)就是突出的事例:1847年凱庫(kù)勒考入德國(guó)吉森大學(xué)建筑系。由于聽(tīng)了一代宗師李比希的化學(xué)課,被李比希的魅力所征服,結(jié)果當(dāng)上了化學(xué)家。他擅長(zhǎng)從建筑學(xué)的觀點(diǎn)研究化學(xué)問(wèn)題,被人稱為“化學(xué)建筑師”。曾先后提出有機(jī)物碳四價(jià)理論、碳鏈學(xué)說(shuō)和苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)理論。凱庫(kù)勒于夢(mèng)中發(fā)現(xiàn)苯分子結(jié)構(gòu)的故事雖具有傳奇般的色彩,但發(fā)現(xiàn)的原因跟他具有的以下素質(zhì)密切相關(guān):(1)廣博而精深的化學(xué)知識(shí);(2)建筑學(xué)造詣和對(duì)空間結(jié)構(gòu)的豐富想象力;(3)很強(qiáng)的審美能力和豐富的審美經(jīng)驗(yàn);(4)勤奮鉆研的品質(zhì)和夢(mèng)中仍在思考的科學(xué)精神。
很多專家認(rèn)為美育是教育現(xiàn)代化的關(guān)鍵。認(rèn)為園丁式或綜合式的現(xiàn)代教育,能為學(xué)生的發(fā)展提供一種輕松、自由、美好、和諧的環(huán)境,學(xué)生們能在這種環(huán)境中得到大量創(chuàng)造“有用的”和“美好的”事物的機(jī)會(huì),本質(zhì)上是一種美育。所以現(xiàn)代化教育呼喚美育。
(二)有利于學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),認(rèn)識(shí)化學(xué)真諦
(1)化學(xué)美感的產(chǎn)生,有利于激發(fā)興趣
有一位獲得國(guó)際中學(xué)生化學(xué)奧賽金牌的學(xué)生說(shuō),最先把他引入化學(xué)殿堂的,是初三制取氫氣的實(shí)驗(yàn)。那時(shí)剛接觸化學(xué)的他,懷著最好奇的心情走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,最先接觸到的實(shí)驗(yàn)裝置之一,是神奇美妙的啟普發(fā)生器。它那優(yōu)美的造型,給人以對(duì)稱、和諧的形式美的啟示;它那簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和巧妙的設(shè)計(jì),給人以導(dǎo)真、求善、至美的創(chuàng)造美的啟迪;它那晶瑩的質(zhì)地和便于觀察的特點(diǎn),使他感受到化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)感美。他感到化學(xué)的大門(mén)一下子打開(kāi)了,他從此懷著極大的興趣,在化學(xué)世界里遨游,勤奮的鉆研。
(2)化學(xué)美的想象,有利于對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解、記憶與應(yīng)用
例如,學(xué)完高一化學(xué)第一章《鹵素》后,可以從化學(xué)美的角度,進(jìn)行如下知識(shí)總結(jié):《鹵素》的知識(shí)主線、知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)網(wǎng):
(1)知識(shí)主線HClCl2HClOCa(ClO)2
(2)知識(shí)點(diǎn)
①氯單質(zhì)
②氯化氫和鹽酸
③次氯酸
④次氯酸鈣
(3)知識(shí)網(wǎng)
此知識(shí)總結(jié)深受學(xué)生歡迎,原因在于:
第一,知識(shí)主線給出學(xué)習(xí)、研究元素及其化合物知識(shí)的系統(tǒng);知識(shí)點(diǎn)給出學(xué)習(xí)、研究元素化合物知識(shí)的重點(diǎn);知識(shí)網(wǎng)給出元素及其化合物間的內(nèi)在聯(lián)系。此總結(jié)實(shí)際給出了結(jié)構(gòu)化的、整體性的、互相聯(lián)系的知識(shí)體系。
第二,知識(shí)主線的表達(dá)十分簡(jiǎn)練;知識(shí)點(diǎn)的表示簡(jiǎn)潔、明確、具體;知識(shí)網(wǎng)給人以化學(xué)美的啟示,和諧、對(duì)稱、簡(jiǎn)潔。能給人以化學(xué)美的想象。
凡內(nèi)容和形式都符合科學(xué)美的知識(shí)總結(jié),學(xué)生總是很喜歡,并且記得牢,這恐怕是有利于學(xué)生內(nèi)心體驗(yàn)和審美想象的緣故,因?yàn)榛瘜W(xué)學(xué)習(xí)需要激情與熱情。
(三)有利于發(fā)展形象思維,健全思維結(jié)構(gòu)
美育的三個(gè)基本特征是:審美的直覺(jué)性、審美的情感性、審美的愉悅性。
一切審美都是從直覺(jué)開(kāi)始,這是審美的基本特點(diǎn)。此特點(diǎn)與化學(xué)教學(xué)過(guò)程的第一個(gè)基本特點(diǎn)——以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)相當(dāng)吻合。在實(shí)驗(yàn)中觀察與思考,是中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主要方法。所以“以鮮明生動(dòng)的形象為手段”的化學(xué)美教育,十分有利于發(fā)展學(xué)生的形象思維。
例如,新制出的Fe(OH)2的“形象”是:呈現(xiàn)出如黎明破曉前“魚(yú)肚白”顏色的絮狀固體。但它迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。學(xué)生對(duì)比鮮明生動(dòng)的形象觀察的越細(xì)致,感受得越深入,則對(duì)Fe(OH)2的色態(tài)、溶解性等物理性質(zhì)和易被氧化的化學(xué)性質(zhì)識(shí)記的越牢固,理解的越深刻。
化學(xué)審美教育既提倡“以真啟美”,也提倡“以美啟真”。化學(xué)所揭示的“真”呈現(xiàn)為理性,主要以抽象思維形式表現(xiàn)為概念、判斷、推理等;化學(xué)美所揭示的“美”。呈現(xiàn)為感性,主要以形象思維形式表現(xiàn)為美感直覺(jué)、形象等。二者有機(jī)地結(jié)合,有利于學(xué)生的抽象思維與形象思維協(xié)調(diào)發(fā)展。
(四)有利于掌握科學(xué)方法,培養(yǎng)創(chuàng)造能力
科學(xué)本身就是真、善、美的有機(jī)統(tǒng)一。縱觀科學(xué)美思想史的發(fā)展,以下三點(diǎn)格外引人注目:(1)科學(xué)美承認(rèn)宇宙美的存在;(2)認(rèn)為宇宙美的表現(xiàn)形式是秩序與和諧;(3)強(qiáng)調(diào)科學(xué)理論必須與客觀實(shí)在的宇宙美吻合。
真美合一的審美理想,一直指引、激勵(lì)著化學(xué)家們進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)。例如:1867年,偉大的俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫(1834~1907年)教授開(kāi)始編寫(xiě)《化學(xué)原理》一書(shū)時(shí),他面對(duì)的情景是何等的不美:浩如煙海的化學(xué)資料急需系統(tǒng)整理,60多種已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素雜亂無(wú)章地組成化學(xué)迷宮,化學(xué)研究好像是在茂密的叢林中摸樹(shù)。門(mén)捷列夫決心向大學(xué)生們描繪出一幅統(tǒng)一的和諧的化學(xué)圖景,找出一切化學(xué)元素都服從的化學(xué)秩序。他沖破經(jīng)驗(yàn)性研究的束縛,采取比較法,終于在1869年發(fā)現(xiàn)了自然科學(xué)的一條基本定律——元素周期律,為科學(xué)與化學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。后來(lái),英國(guó)化學(xué)家莫斯萊(1887~1915年)根據(jù)對(duì)各種元素x射線譜的分析,指出周期律應(yīng)當(dāng)按原子序數(shù)排列而成;英國(guó)化學(xué)家索弟(1877~1956年)、阿斯頓(1877~1945年)分別提出同位素假說(shuō)、發(fā)明質(zhì)譜儀并發(fā)現(xiàn)多種同位素。后三人的發(fā)現(xiàn),揭開(kāi)了周期表中三對(duì)元素按原子量排列倒置之謎,使得原認(rèn)為有點(diǎn)不美的門(mén)捷列夫周期表,顯得更美。
美激發(fā)創(chuàng)造。化學(xué)中具有簡(jiǎn)潔、對(duì)稱、統(tǒng)一、新奇等審美特征,化學(xué)不能完全離開(kāi)形象思維,化學(xué)有時(shí)也要借助想象,所以化學(xué)創(chuàng)造離不開(kāi)化學(xué)審美。化學(xué)美有利于培養(yǎng)創(chuàng)造能力。
化學(xué)美教育不僅有利于培養(yǎng)創(chuàng)造能力,而且有利于掌握科學(xué)方法。因?yàn)榛瘜W(xué)美不僅包括化學(xué)知識(shí)美,而且還包括探求知識(shí)的過(guò)程和方法美。導(dǎo)真的過(guò)程和方法會(huì)使學(xué)生銘記終生,受益無(wú)窮。
二、中學(xué)化學(xué)美的主要內(nèi)容和基本特征
化學(xué)無(wú)處不含美。中學(xué)化學(xué)美有哪些內(nèi)容(或表現(xiàn))?中學(xué)化學(xué)美的基本特征是什么?探討這兩個(gè)問(wèn)題有助于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、感受、鑒賞、表現(xiàn)和創(chuàng)造化學(xué)美。
(一)中學(xué)化學(xué)美的主要內(nèi)容
如果從美的基本形態(tài)來(lái)分,中學(xué)化學(xué)美可分為自然美、社會(huì)美和藝術(shù)美。但為了更突出化學(xué)教學(xué)中美之特色,我們?cè)囂綄⒅袑W(xué)化學(xué)美分為八類:
化學(xué)物質(zhì)美、化學(xué)結(jié)構(gòu)美、化學(xué)變化美、化學(xué)實(shí)驗(yàn)美、化學(xué)理論美、化學(xué)用語(yǔ)美、化學(xué)史美、化學(xué)教學(xué)藝術(shù)美。
1.化學(xué)物質(zhì)美
化學(xué)物質(zhì)美的外在表現(xiàn),是它們的形態(tài)美。如金剛石的晶瑩華貴,紅藍(lán)綠寶石的奪目光彩,無(wú)色水晶的無(wú)遐透明……無(wú)不表現(xiàn)著化學(xué)物質(zhì)的形態(tài)美。
化學(xué)物質(zhì)的社會(huì)功用價(jià)值,是它們的實(shí)用美。如五光十色的霓虹燈把現(xiàn)代都市的夜晚打扮得繁花似錦,高分子材料的發(fā)展加速著信息社會(huì)的到來(lái)。人類的吃、穿、住、用、農(nóng)、輕重,都與化學(xué)化工產(chǎn)品有關(guān)。各種化學(xué)產(chǎn)品美化著社會(huì)、美化著生活、美化著人類自身。
2.化學(xué)結(jié)構(gòu)美
化學(xué)結(jié)構(gòu)美是化學(xué)物質(zhì)美的內(nèi)在反映和決定因素。如金剛石是正四面體結(jié)構(gòu)的空間網(wǎng)狀原子晶體。C60是60個(gè)碳原子組成如足球形狀的大分子晶體。晶體都以內(nèi)部的原子、離子、分子有規(guī)則的對(duì)稱排列為其最突出的特征,它們的萬(wàn)千儀態(tài)取決于結(jié)構(gòu)的和諧、秩序和多樣性。納米科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用令人驚異地顯示出物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),STM掃描隧道顯微鏡圖像(已刊入北京市九年義務(wù)教育初三化學(xué)課本中)已能使中學(xué)生從清晰的照片中領(lǐng)略到化學(xué)的結(jié)構(gòu)美。
3.化學(xué)變化美
從某種意義講,化學(xué)變化是化學(xué)美之源。化學(xué)物質(zhì)美只是化學(xué)變化美的終極表現(xiàn)。鉆木取火、百煉成鋼、燒石成灰(指生石灰)……形象地描述了化學(xué)變化美。蘇杭的湖光山色、桂林的如畫(huà)山水、石林的突兀奇峰……這些大自然的杰出創(chuàng)作,無(wú)不假手化學(xué)變化的鬼斧神工。
化學(xué)變化美不僅表現(xiàn)出色態(tài)萬(wàn)千的形象美,而且還蘊(yùn)含著有規(guī)律可循的科學(xué)美。
4.化學(xué)實(shí)驗(yàn)美
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)之母。也是化學(xué)美的大觀園:裝置美、操作美、現(xiàn)象美、設(shè)計(jì)美……真可以說(shuō)集自然美、社會(huì)美、藝術(shù)美于一身。化學(xué)家們還在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出真、善、美。
中學(xué)生們視化學(xué)實(shí)驗(yàn)為化學(xué)課堂上的最好節(jié)目,他們?yōu)闅溲醣ɑ稀⒀嫔磻?yīng)、鋁熱劑反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)的成功拍手叫好。他們?cè)趯W(xué)生實(shí)驗(yàn)課上“看、聞、聽(tīng)、觸”,“觀、思、悟、記”的情景,其實(shí)是最美的化學(xué)美景之一。
5.化學(xué)理論美
化學(xué)理論美是一種科學(xué)美。它不是美的自然現(xiàn)象的客觀形式,而是美的自然現(xiàn)象的客觀內(nèi)容。它又被人稱為“化學(xué)內(nèi)在美”。中學(xué)化學(xué)理論美主要表現(xiàn)在:質(zhì)量守恒定律之美、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論之美、元素周期律與元素周期表理論之美、化學(xué)平衡理論之美、電解質(zhì)溶液理論之美等。以上理論的美的特征是:形式簡(jiǎn)潔、包容博大;從多樣中尋求統(tǒng)一,從統(tǒng)一中演繹出多樣;秩序、和諧和統(tǒng)一。
6.化學(xué)用語(yǔ)美
化學(xué)用語(yǔ)是通用的化學(xué)學(xué)科的專業(yè)用語(yǔ),包括元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式以及電子式、結(jié)構(gòu)示意圖、結(jié)構(gòu)式……等化學(xué)符號(hào)。化學(xué)用語(yǔ)美是化學(xué)美最典型的表現(xiàn)之一。例如“H2O”表示水;表示1個(gè)水分子;還表示1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子所構(gòu)成;還能表示出水中氫、氧元素的質(zhì)量比是1∶8。
化學(xué)用語(yǔ)形式簡(jiǎn)明、內(nèi)涵豐富、書(shū)寫(xiě)方便。
7.化學(xué)史美
化學(xué)給人以知識(shí),化學(xué)史給人以智慧。除化學(xué)實(shí)驗(yàn)外,學(xué)生特別感興趣的,就是聽(tīng)化學(xué)史故事了。化學(xué)史中有舉不勝舉的真善美事例。化學(xué)史美不僅包括社會(huì)發(fā)展與化學(xué)發(fā)展呈波進(jìn)關(guān)系的社會(huì)美,還包括化學(xué)成功發(fā)現(xiàn)的喜劇美,喪失發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)的悲劇美以及科學(xué)家們表現(xiàn)出的崇高美。美的六種基本形態(tài),即自然美、社會(huì)美、藝術(shù)美、崇高、悲劇、喜劇,幾乎都在化學(xué)史美中存在著。
8.化學(xué)教學(xué)藝術(shù)美
包括板書(shū)美、語(yǔ)言美、儀表美、教態(tài)美、節(jié)奏美等。教學(xué)藝術(shù)美表現(xiàn)著教師的素質(zhì),反映著教學(xué)水平,給學(xué)生們以很大的影響。
(二)中學(xué)化學(xué)美的基本特征
綜上所述,物質(zhì)變化的美,是化學(xué)美產(chǎn)生的基礎(chǔ)。化學(xué)美是化學(xué)內(nèi)容的“真”與化學(xué)形式的“美”的有機(jī)結(jié)合。化學(xué)美主要是理性的科學(xué)內(nèi)在美,其基本特征是:
1.統(tǒng)一性與多樣性
科學(xué)美學(xué)認(rèn)為:宇宙的統(tǒng)一性就表現(xiàn)為宇宙的統(tǒng)一的美。凡是能夠揭示宇宙統(tǒng)一美的理論,就被看作是美的科學(xué)理論。化學(xué)確認(rèn)萬(wàn)物由元素組成,并通過(guò)元素周期表把各種元素看作是有內(nèi)在聯(lián)系的統(tǒng)一體。
科學(xué)美學(xué)還認(rèn)為:自然界的美是各式各樣的。豐富多彩的大千世界就是多樣性的美。只有把統(tǒng)一性與多樣性綜合起來(lái)考察,從多樣性中尋求統(tǒng)一性,從統(tǒng)一性中尋求多樣性,才能對(duì)千姿百態(tài)的宇宙美作出科學(xué)美學(xué)的解釋。化學(xué)美正是作出這樣的解釋:雖然組成物質(zhì)的元素并不多,目前發(fā)現(xiàn)只有111種。就像紅、黃、藍(lán)三原色組成了萬(wàn)紫千紅的各種顏色一樣,這一百余種元素組成了萬(wàn)千色態(tài)的各種物質(zhì),使化學(xué)表現(xiàn)出特有的形式美。而且,元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化,使化學(xué)又表現(xiàn)出特有的規(guī)律美。
統(tǒng)一性與多樣性,是化學(xué)美的第一個(gè)基本特征。
2.秩序與和諧
秩序的原意,指事物在空間或時(shí)間上排列的先后;和諧的原意,指配合適當(dāng)和勻稱。在科學(xué)美學(xué)中,秩序又可作為規(guī)律來(lái)解釋,和諧還含有協(xié)調(diào)、匹配、適度等意。
化學(xué)中的秩序與和諧比比皆是:原子何其之小,但核外電子遵循能量最低原理(更確切地說(shuō)是排布三原理)在原子核外分層排布;晶體何其之多,但眾多晶體所共有的一個(gè)基本點(diǎn)是它們內(nèi)部都具有空間排列上的周期性;物質(zhì)性質(zhì)千差萬(wàn)別,但均由其結(jié)構(gòu)所決定;化學(xué)反應(yīng)千奇百怪,但均源于原子最外層少數(shù)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與組合形式的變化,并共同遵循質(zhì)量守恒定律……。化學(xué)美的秩序與和諧有許多具體表現(xiàn)形式:如對(duì)稱、守恒、相似、結(jié)構(gòu)合理、比例協(xié)調(diào)等。雖然大學(xué)化學(xué)指出,從宇宙整體來(lái)說(shuō),熵增加是一種最大的不和諧。但就中學(xué)化學(xué)而言,化學(xué)美主要表現(xiàn)出秩序與和諧。
秩序與和諧,是中學(xué)化學(xué)美的第二個(gè)基本特征。
3.簡(jiǎn)潔性
簡(jiǎn)潔即簡(jiǎn)單明了。科學(xué)美學(xué)認(rèn)為:宇宙的進(jìn)化方向與環(huán)境之間最佳的匹配,就構(gòu)成了一種簡(jiǎn)潔性的美。簡(jiǎn)潔能使人一目了然,給人以簡(jiǎn)單、清晰、明確的美感。
如前所述,化學(xué)用語(yǔ)是化學(xué)簡(jiǎn)潔美的突出表現(xiàn),簡(jiǎn)潔性是中學(xué)化學(xué)美的第三個(gè)基本特征。
三、中學(xué)化學(xué)美教育的實(shí)施
根據(jù)美育的基本特征“以情感為核心、形象為手段,娛樂(lè)為形式”,本文就實(shí)施化學(xué)美教育的途徑、方法、手段等,提出以下四點(diǎn)看法。
(一)挖掘美的內(nèi)容,選擇適合途徑
中學(xué)化學(xué)教材中蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)美內(nèi)容,重要點(diǎn)是將它們挖掘出來(lái)并選擇適合的途徑去實(shí)施化學(xué)美教育。
1.課內(nèi)與課外兩條途徑
美育的基本途徑是“認(rèn)識(shí)和欣賞自然美,發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造社會(huì)美,理解和欣賞藝術(shù)美。”結(jié)合化學(xué)教學(xué)特點(diǎn),化學(xué)美教育可分課內(nèi)與課外兩條途徑。
①在化學(xué)課堂教學(xué)中,緊密結(jié)合雙基教學(xué)和能力培養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生從美的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)、學(xué)習(xí)知識(shí)、理解規(guī)律、崇尚科學(xué)。這主要是一種潛移默化的化學(xué)美教育。
②結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,把審美、創(chuàng)美活動(dòng)擴(kuò)展到課外。如組織自學(xué)或化學(xué)考察,參觀鋼鐵廠或化工廠,開(kāi)展采集標(biāo)本活動(dòng)或騎自行車旅游等。讓學(xué)生目睹大自然美景和工農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程,探索自然美和社會(huì)美的形成原因。我校講《乙醛》或《葡萄糖》等課時(shí),多次組織學(xué)生參觀暖水瓶廠,極受學(xué)生歡迎。
2.相對(duì)集中與相對(duì)分散兩種形式
根據(jù)教材中化學(xué)美內(nèi)容的多少,可以采取相對(duì)集中或相對(duì)分散的化學(xué)美教育形式。
①相對(duì)集中的形式《物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律》、《烴》、《烴的衍生物》等章,甚至《原子》、《原子結(jié)構(gòu)》、《硫酸鹽》、《苯芳香烴》等節(jié),都可采取相對(duì)集中形式的化學(xué)美教育。例如在講《苯》這一節(jié)時(shí),把苯分子環(huán)狀美的結(jié)構(gòu)、凱庫(kù)勒夢(mèng)中發(fā)現(xiàn)苯結(jié)構(gòu)的有趣故事、有關(guān)苯結(jié)構(gòu)假說(shuō)的提出與證實(shí)、用電子顯微鏡拍攝的苯分子照片、聚苯胺的掃描隧道顯微鏡圖像、苯的實(shí)驗(yàn)等串聯(lián)起來(lái),按科學(xué)發(fā)現(xiàn)基本過(guò)程的順序,采用啟發(fā)探究法上這節(jié)課,就是相對(duì)集中形式的一次嘗試。
②相對(duì)分散的形式 課堂教學(xué)中的化學(xué)美教育多數(shù)為相對(duì)分散的形式,即結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的教學(xué),適當(dāng)、靈活、隨機(jī)地穿插化學(xué)美教育。
(二)構(gòu)思美的過(guò)程,運(yùn)用形象手段
例如,我們可以構(gòu)思《鐵》復(fù)習(xí)課的如下過(guò)程:
1.歸納總結(jié)鐵及其化合物的知識(shí)主線。知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)網(wǎng),使學(xué)生掌握《鐵》一章的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2.通過(guò)演示向FeSO4溶液中滴加HNO3,向KNO3、FeSO4混合溶液中滴加H2SO4的實(shí)驗(yàn),分析溶液顏色變化,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到Fe2+、H+、
3.通過(guò)讓學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)名稱是:“FeCl2——化學(xué)反應(yīng)的多面手”)進(jìn)一步復(fù)習(xí)知識(shí),培養(yǎng)能力,并受到化學(xué)美的熏陶。
FeCl3──化學(xué)反應(yīng)的多面手
(1)各括號(hào)內(nèi)分別加入何物質(zhì),才能出現(xiàn)所示現(xiàn)象?做一做。
(2)①~⑧反應(yīng)的離子方程式是什么?寫(xiě)一寫(xiě)。
4.通過(guò)解析一道有關(guān)鐵變價(jià)的計(jì)算題,啟發(fā)思維,升華解題方法。
此教學(xué)過(guò)程的(1)~(3)步均和化學(xué)美有關(guān),(2)、(3)兩步更是從“生動(dòng)的直觀”中感受到化學(xué)美。
化學(xué)教學(xué)中應(yīng)不遺余力地運(yùn)用形象化手段,這些手段主要有:
①化學(xué)實(shí)驗(yàn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、隨堂實(shí)驗(yàn)。
②使用直觀教具(化學(xué)實(shí)物、模型、標(biāo)本、圖表等)。
③使用電化教具(投影儀、幻燈機(jī)、電影機(jī)、電視機(jī)、微機(jī)等)。多媒體技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)。
④用形象化語(yǔ)言講述藝術(shù)感很強(qiáng)的化學(xué)小故事等。
以上各種形象化手段密切配合使用,能夠產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的審美效應(yīng)。
值得一提的是,有些教師結(jié)合教材,編出充滿真善美事例的化學(xué)史小故事在課堂上講述,與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相配合,使課堂氣氛更加活躍,教學(xué)更加生動(dòng),充滿趣味性,很受學(xué)生歡迎。
(三)構(gòu)建美的氛圍,激發(fā)美好情感
審美情感來(lái)自于客觀存在的美的事物。但它并不是完全被動(dòng)的,當(dāng)它未被客觀對(duì)象激發(fā)時(shí),它是以隱蔽的狀態(tài)埋藏在心里;一旦接觸到美的事物,它就會(huì)被激發(fā)而復(fù)蘇。教師在教學(xué)中,首先要注意構(gòu)建美的氛圍,并把自己當(dāng)作“美的客觀對(duì)象”,去激發(fā)學(xué)生們的美好情感。
教師的儀表,應(yīng)當(dāng)是端莊、大方的;教師的教態(tài),應(yīng)該是親切、自然的;教師的板書(shū),應(yīng)當(dāng)是簡(jiǎn)要、工整、富于邏輯性的;教師的語(yǔ)言,應(yīng)該是流暢、生動(dòng)、清晰、準(zhǔn)確的。這里特別強(qiáng)調(diào)“語(yǔ)言美”,應(yīng)格外注意語(yǔ)言的科學(xué)性、思想性、條理性、啟發(fā)性、機(jī)動(dòng)性、趣味性,以及語(yǔ)言外部形式的語(yǔ)音高低、語(yǔ)調(diào)快慢、抑揚(yáng)頓挫,美的語(yǔ)言會(huì)使學(xué)生們思緒激昂、浮想聯(lián)翩,升騰起美好的情感!
教師使用的化學(xué)儀器,一定要讓學(xué)生賞心悅目,洗刷干凈,擺放整齊;教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)的動(dòng)作,應(yīng)該熟練準(zhǔn)確、符合規(guī)范;教師繪制的化學(xué)圖表,應(yīng)該形象鮮明、色彩美觀(當(dāng)然應(yīng)無(wú)科學(xué)性錯(cuò)誤)。化學(xué)教師應(yīng)帶著最佳的心境進(jìn)入教室,親切自然、堅(jiān)定樂(lè)觀。
在化學(xué)教學(xué)中,教師要構(gòu)建美的氛圍,并以自己美好的形象,激發(fā)學(xué)生美好的情感!
(四)創(chuàng)設(shè)美的情境,培養(yǎng)創(chuàng)美能力