时间:2022-04-03 17:18:28
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇元素周期律教案范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价与元素金属性、非金属性的周期性变化。
2.了解两性氧化物和两氢氧化物的概念。
3.认识元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果,从而理解元素周期律的实质。
能力目标:
通过自学、思考、对比、实验等方法培养观察、分析、推理、归纳等探究式学习能力。
教学重点:原子的核外电子慨排布和元素金属性、非金属性变化的规律。
教学难点:元素金属性、非金属性变化的规律。
(第一课时)
教学过程:
[引入]我们在学习碱金属和卤素时,已经知道一些元素的原子结构相似其性质也相似,人类已经了现了一百多种元素,这些元素的原子结构与元素性质之间都有些什么联系?这就是本节要讨论的问题。
[板书]第二节元素周期律
一个星期由星期一到星期日为一周,种表记时,从零点到24点为一天。这种周而复始、循环往复的现象,我们称之为周期性。我们学过的碱金属元素、卤族元素,随原子核外电子数的增加,原子核外电子层数增加,但最外层电子依然是1个和7个,这也是周期性的一种表现,元素以什么为序排列表现周期性呢?
[设问]什么叫原子序数?根据原子序数的规定方法,该序数与原子组成的哪种粒子有关?有什么关系?
[板书]原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数
我们把核电荷数从1~18的元素按课本P97页表5-5排列。
1.根据表5-5,你认为随着原子序数的递增,原子的核外电子层排布呈什么规律性的变化?将讨论的结果填在下表中。
讨论
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
1
12
2
3~10
11~18
结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现变化
[板书]:一。随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
2.根据表5-5,你认为随着原子序数的递增,元素原子半径呈现什么规律性的变化(稀有气体元素暂不考虑)?将讨论的结果填在下表中,并与P99图5-5对照。
讨论
原子序数
原子半径的变化
3~9
0.152nm0。071nm
大小
11~17
结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈现的变化。
[板书]二。随着原子序数的递增,元素原子半径呈现周期性的变化。
注意:原子半径最小的是氢原子。
[建议介绍]原子半径似乎应该是原子核到最外电子层的距离,但事实上,单个原子的半径是无法测定的,原子总是以单质或化合物的形式存在,而在单质和化合物中,原子间总是以化学键结合的,一般:r(原)=r(共),共价半径为2个以共价键结合时,它们核间距离的一半。
3.根据表5-5,你认为随着元素原子序数的递增,元素的化合价呈现什么规律性的变化?将讨论的结果填入下表中。
讨论
原子序数
化合价的变化
1~2
+10
3~10
+1+5
-4-10
11~18
结论:随着元素原子序数的递增,元素的化合价呈现的变化。
[板书]三。随着元素原子序数的递增,元素的化合价呈现周期性的变化。
注意:①金属无负价,O、F无正价;
②一般,最高正价=最外层电子数,最高正价+∣最低负价∣=8
③一般,最高正价存在于氧化物及酸根,最低负价通常存在于氢化物中。
作业:P103一
第二课时
[引入]从上节课讨论中,我们认识到随着原子序数的递增,元素原子的电子排布,原子半径和化合价均呈周期性的变化。元素的化学性质是由原子结构决定的,那么元素的金属性与非金属性也将随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化。
[板书]四.元素的金属性和非金属性呈现周期性的变化
讨论:元素的金属性和非金属性的强弱可根据哪些事实加以判断?
小结:金属性的判断:
①单质与水反应置换出氢的难易程度;
②单质与酸反应置换出氢的难易程度;
③最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)的碱性强弱。
非金属性的判断:
①与氢气反应生成氢化物的难易程度;
②氢化物的稳定性;
③最高价氧化物对的水化物的酸性强弱。
以11~17号元素为例来学习。
[板书]1。钠镁铝金属性的递变规律
实验1:将一小块金属钠投入滴有酚酞试液的冷水中,观察发生的现象。
实验2:将一小段镁带用砂纸擦去表面的氧化膜,放入试管中,加入3mL冷水,滴入2滴酚酞试液,观察发生的现象。
讨论
实验3:将实验2中试管加热至沸腾,观察发生的现象。
1.镁与(冷水、热水)反应的情形如何?生成了什么物质?写出反应的化学方程式。
2.镁的金属性跟钠比较是强还是弱?说明判断的根据。
实验4:将一小段铝用砂纸擦去表面的氧化膜,放入试管中,加入3mL冷水,滴入2滴酚酞试液,观察发生的现象。
实验5:取一小片和一小段镁带用砂纸擦去表面的氧化膜,分别放入两支试管中,再各加入2mL1mol/L盐酸。观察发生的现象。
1.镁和铝跟盐酸反应的情形如何?生成了什么物质?写出反应的化学方程式。
2.镁和铝的金属性哪种纱?说明判断的根据。
讨论
下面我们再来研究铝的氧化物的性质。
实验6:取少量氧化铝粉末,分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,观察现象。写出化学方程式。
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
既能与酸起反应的生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氧化物,叫做两性氧化物。
实验6:取少量1mol/LAlCl3溶液注入试管中,加入3mol/LNaOH溶液至产生大量Al(OH)3白色絮状沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分盛在两支试管中,然后在两支试管中分别加入3mol/LH2SO4溶液和6mol/LNaOH溶液。观察现象。
上面的实验中观察到什么现象?生成了什么物质?写出反应的化学方程式。
讨论
既能与酸起反应的生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氢氧化物,叫做两性氢氧化物。
[说明]
①镁只能表现出金属性不能表现出非金属性,铝既能表现出金属性又能表现出非金属性,这又是一个证明铝比镁的金属性弱的事实;
②虽然铝既能表现出金属性又能表现出非金属性,但在通常的元素分类中,还是将铝归为金属。铝是金属,但能表现出一定的非金属性。
③关于氢氧化铝能显酸、碱性的原理,以后还会以电离理论作分析。
[小结]:
反应
金属
钠
镁
铝
与水反应
与冷水剧烈反应
与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应
与冷水很难反应,与热水缓慢反应
与酸反应
剧烈反应
迅速反应
氧化物
Na2O和Na2O2
MgO为碱性氧化物
Al2O3为两性氧化物
对应碱
NaOH为强碱
Mg(OH)2为中强碱
Al(OH)3为两性氢氧化物
结论
金属性逐渐减弱
作业:P103二
第三课时
[复习]1。钠、镁、铝金属性的递变规律;
2.金属性和非金属性通常从哪些事实来证明?
[板书]2。硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律
讨论1:硫和氯气分别与氢气反应的剧烈程度如何?能说明硫和氯气的非金属性强弱关系如何?
[介绍]硅只有在高温下才能跟氢气反应生成少量气态氢化物——SiH4。磷的蒸气和氢气能起反应生成气态氢化物——PH3,但相当困难。硫在加热时能跟氢气起反应生成气态氢化物——H2S。
讨论2:在加热条件下,氯化氢易分解吗?
[介绍]SiH4很不稳定,PH3也不太稳定,在生成时就易分解,H2S也不很稳定,在较高温度时可以分解,HCl十分稳定。
讨论3:比较磷酸、硫酸和高氯酸的酸性强弱。
[介绍]硅的氧化物——SiO2是酸性氧化物,它的对应水化物是原硅酸(H4SiO4),原桂酸是一种难溶于水的很弱的酸,易分解生成硅酸——H2SiO3,磷的最高价氧化物是P2O5,它的对应的水化物是磷酸,磷酸是中强酸,硫的最高价氧化物是SO3,SO3的对应水化物是硫酸,硫酸是一种强酸,氯的最高价氧化物是Cl2O7,Cl2O7的对应的水化物是高氯酸(HClO4),它是比硫酸更强的一种酸。
第18号元素氩是一种稀有气体元素。
小结:
Si
P
S
Cl
最高正价
最低负价
单质与氢气反应的条件
最高价氧
化物
离高价氧化物的水化物
H4SiO4
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
最强无机酸
酸性逐渐增强
结论
综上所述,我们可以从11~18号元素性质的变化中得出如下结论:
NaMgAlSiPSClAr
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强稀有气体元素
如果我们对其他元素也进行同样的研究,也会得出类似的结论:元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。
讨论:比较HF、H2O、NH3的稳定性。
[板书]五.元素周期律
[思考]什么是元素周期律?
[板书]1。概念:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫做元素周期律。
2.元素周期律的实质
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
练习:
写出下列化学方程式:
(1)氧化铝与氢氧化钠溶液
(2)氧化铝与硝酸
元素周期律是安排在元素周期表之后的一节教学内容,学生在学习第一节[1]后,已掌握了以碱金属元素和卤族元素为代表的同主族元素性质的相似性和递变性,对原子结构与元素性质之间的关系有了一定的认识,初步掌握了用实验探究的方法验证理论推测的学习方法,具备了一定的实验设计、自主探究能力。另外,学生有了初中化学学过的原子结构初步知识的基础,再从教材[1]P13页表1-2给出1~20号元素的原子核外电子排布,从中发现规律:随着原子序数的递增,元素原子结构呈现周期性的变化。教材中表格较多,教学时充分利用这些,让学生自己自主动手归纳填写,同时指导学生掌握分析理论推理过程,借助实验和事实分析,从而培养学生的分析能力、归纳能力、自主学习能力。本文通过设计以下程序,让学生在自主探究中自然生成对“元素周期律”的认知。
1.创设情境,阅读探究——原子核外电子的排布规律
门捷列夫预测:一定存在一种元素,在元素周期表中它紧排在锌(Zn)的后面,处于铝(Al)和铟(In)之间——“类铝”[3]。
4年之后,法国化学家布瓦博德朗发现了“类铝”——镓(Ga),并通过实验证实了门捷列夫的预测。我们继续门捷列夫的探究历程,探究元素的性质呈现的规律性变化,首先探究原子核外电子的排布规律。
1.1阅读
学生阅读教材[1]P13第一自然段。由此归纳出:原子核外电子排布是分层排布的,分别用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。
1.2探究
学生根据初中学过的原子结构示意图的知识,画出1~20号元素的原子结构示意图,自主探究核电荷数为1~20的元素原子核外电子层排布的规律:
①遵循能量最低原理:电子总是尽可能地先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。
③最外层的电子数不得超过8个电子,次外层不得超过18个电子。
2.问题驱动,自主探究——元素周期律
学生学习了元素周期表和原子核外电子排布规律的知识,就能很顺利地完成教材[1]P14科学探究中的相关学习任务。在学生探究过程中,老师通过巡视、倾听,适时引导点拨,引领学生朝着正确的方向迈进。
2.1理论探究[2]P5——探究原子结构的规律性变化
①写出1~18号元素原子的核外排布(用原子结构示意图表示)。
②观察教材[1]P14的表格,思考并讨论:随着原子序数的递增,元素原子核外电子层排布、元素的原子半径和元素的化合价各呈现什么规律性的变化?
随着原子序数的递增,元素原子核外电子层排布、元素的原子半径和元素的化合价都呈现周期性的变化。那么,元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性的变化呢?
2.2实验探究[2]P5——探究金属元素性质的周期性变化
探究同一周期中(以第三周期为例)钠、镁、铝三种元素金属性的强弱。
2.2.1探究实验
利用所给试剂和仪器设计并完成实验,判断钠、镁、铝三种元素金属性的强弱。
仪器:烧杯,试管,酒精灯,试管夹。
2.2.2探究报告
2.2.3探究结论1:Na、Mg、Al,金属性逐渐减弱
设计意途:通过实验探究,不但使学生直观获得金属性逐渐减弱递变规律,而且培养学生动手操作能力及自主获取知识能力。
2.3阅读探究——探究非金属元素性质的周期性变化
探究同一周期中(以第三周期为例)硅、磷、硫、氯等元素非金属性的强弱。
2.3.1阅读材料
阅读以下材料,从中获取证据,判断硅、磷、硫、氯等元素非金属性的强弱顺序,并填写探究报告。
①硅的最高价氧化物(SiO)对应的水化物是原硅酸(HSiO),它难溶于水,是一种很弱的酸。硅只有在高温下才能与氢气反应生成少量的气态氢化物——硅烷(SiH)。
②磷的最高价氧化物(PO)对应的水化物是磷酸(HPO),它属于中强酸。磷蒸汽与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢(PH),但相当困难。
③硫的最高价氧化物(SO)对应的水化物是硫酸(HSO),它是一种强酸,硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢(HS)。硫化氢在较高温度时可以分解。
④氯的最高价氧化物(ClO)对应的水化物是高氯酸(HClO),它的酸性比硫酸还强,是已知含氧酸中最强的酸。氢气与氯气在光照或点燃的条件下剧烈化合生成稳定的气态氢化物——氯化氢(HCl)。
2.3.2探究报告
2.3.3探究结论2:Si P S Cl,非金属性逐渐增强
设计意途:通过阅读探究,不但使学生掌握了重点,突破了难点,而且阅读、讨论的过程,还培养了学生信息获取、分析推理及语言表达能力。
3.深化概括,拓展提升
依据前面的探究成果(结论1、结论2),得出:同一周期元素随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
元素周期表中,同主族元素原子的核外电子排布有什么特点?引导学生利用已经学过的卤族元素为例推测同主族元素的性质。
结论:同主族元素随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
元素周期律:元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。即在元素周期表中,同一周期元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族元素,从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
由此,学生从认识现象,到洞悉过程,最后回到“同一周期、同一主族元素性质的递变规律”。从发现结果,到揭示本质,最终演绎为“势均力敌”。学生认识元素性质的周期性变化从“宏观”走进“微观”,从"微观"洞察“宏观”。在体验、思考、交流、感悟中建构知识,习得方法,生成智慧。在自主探究实验、阅读探究的引领下,以丰富的实验事实强化认知冲突,以核心问题驱动创新思维,在师生不停的追问、严谨的思辨中自然生成元素性质的周期性变化。
参考文献:
[1]宋心琦.普通高中课程标准试验教科书《化学》必修2[M].人民教育出版社,2010:13-18.
教学目标是衡量教学质量的尺度。明确具体的教学目标对教师的教以及学生的学起着决定性的作用。因此,制订教学目标一定要恰如其分。
每节课的教学目标都必须有所依据,例如《氮和磷》这节教材的教学目标:①知识目标:使学生了解氮族元素的名称和符号,认识其在周期表中的位置;理解氮族元素性质的相似性和递变规律,以及引起氮族元素性质异同的原因;掌握氮气的化学性质,初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质;使学生了解磷的性质和用途。②能力目标:通过总结规律,培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力;通过阅读、归纳培养学生的自学能力;通过实验,培养学生观察和分析能力;通过具体案例的分析,培养学生演绎和应用知识的能力。③情感目标:认识化学现象与化学本质的关系,意识到量变引起质变的辩证唯物主义观点在化学学习中的体现;巩固元素周期律的的知识,使学生能成功运用元素周期律和原子结构理论解决化学问题,激发学生对化学的兴趣;学习处理微观结构与宏观现象的关系,学会运用对比和类比的方法;通过对固氮的意义、氮氧化物对环境的污染等知识的学习,加强环保意识的培养。
托尔斯泰说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”努力激发学生学习兴趣,使学生享受学习的乐趣,是重视课堂教育质量、提高课堂教学质量的有效途径。
二、理清教学思路
理清教学思路是重视课堂教育质量、提高化学教学效率的关键。因此在课前一定要用足够的时间分析教材的编写、理清教学思路,做到逻辑要严密、过渡在自然。
每节课的教学思路可以因具体内容而定,例如学习《硫酸》一节课,我首先列出了学生应掌握的知识:一个通性(酸的通性),三个特性(吸水性、脱水性、强氧化性),一个重点(硫酸根离子的检验);并提出“教材中怎样讨论和分析这些问题的?”然后找出解决问题的方法:①对于酸的通性,可以在复习初中内容,用提问的方式由学生自己完成;②对于硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,可以通过教师做演示实验,由学生观察和分析实验现象,最后得出结论;课堂,是展示教师能力的大舞台,教师要以自己精湛的实验操作艺术支培养学生实验操作能力;③对于硫酸根离子的检验,可以通过学生实验来完成,以此为基础再提高到理论高度去分析和认识,从而使化学知识得到深化,这样做有利于提高学生化学的能力,形成良好的研究化学的方法。
叶圣陶先生说:“教师为教,不在于全盘授予,却在相机诱导。”课堂教学中,学生是主体,但这并不意味着教师作用的减弱,教师作为教学的组织者、参与者,起着积极的引导、指导作用。在课堂教学中,教师要充分发挥“导”的作用,使学生乐学、活学、易学、会学,掌握学习方法,提高学习能力,能积极参与教学,真正成为学习的主人。
三、明确讲授思路
明确讲授思路是重视课堂教育质量、提高化学教学效率的重要环节。因此,在课堂教学中,我一定要理清课堂讲授思路。
思路教学的关键就是将教师的思路转变为学生听课的思路。教师应把教材的思路转化为讲课的思路。这就要求教师在课前必须潜心钻研教材,然后精心设计教学过程。做到突出每节课的主线和知识点,使学生的思路按照主线和知识点去展开。例如我在教《原电池原理及应用》这一节内容时,按照教材内容设计了这样的讲课思路:“先定池,后定极,再写电极反应式。”抓住这个中心主线,引导学生由表及里、由浅入深地去思索,这样既突出了教材的关键,又使学生感到思路清晰明了,一堂课下来,学生接受知识有一种水到渠成的感觉。
四、充分发挥学生主体作用
充分发挥学生主体作用是重视课堂教育质量、提高化学教学效率的根本保证。因此,在课堂教学中,我们一定要充分发挥学生的主体作用。
在化学教学中,教师都有“授”的能力,能清晰而有条理的授课,但多数采取“填鸭式”的教学。从表面上看知识点传授到位,课堂内容丰富,教师也讲得非常精彩,但客观上压抑了学生的学习独立思考能力,使学生缺少创造性。
教学是师生互动的过程。但学生是“主体”,主动积极地学习是学生掌握本节课内容的关键,教师在课堂上点出要点,与学生共同探讨、研究,有时就要把自己降到学生的水平,要与学生共同创造一种民主、和谐、生动活泼的学习氛围。在有限的课堂教学中,充分调动学生的思维积极性。通过不断的引导,使学生具备独立思考、探索和自学能力,使教学效果提高。
五、巧设悬念诱兴趣
巧设悬念诱兴趣是重视课堂教育质量、提高化学教学效率的重要手段。因此,在课堂教学中,我们一定要多设、巧设悬念,通过巧设悬念激发学生的学习兴趣。
悬念是对一个问题还没有得到答案的焦虑心理,它是学生对新知识企盼的兴趣来源。在教学中抓住中学生的心理特征及认识规律,结合化学学科的特点,巧设悬念,诱发学生学习兴趣,使学生产生强烈的求知欲。如在复习《碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙之间的关系》时,可以先吟于谦的《石灰吟》,使学生“倾听……惊奇……疑问”。然后再分析逐句分析,从而增强学生学习化学的兴趣。
总之,只要教师明确教学目标、理清教学思路、巧设悬念、充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,重视课堂教学质量,就一定能提高教学效率。
参考文献:
1.集中形式与分散形式
集中形式,是把一个单元里有关的一些知识(理论或概念)集中在一起,按历史发展的顺序排列起来,组成新的知识体系来讲授的教学形式。
集中形式的化学史教育,应本着“有论、有史、有人、有事”的原则组织内容,即科学性与思想性相统一,有令人信服的化学史资料,有科学家追求真理的动人事迹,有生动曲折的故事情节。选的内容应是化学史上的重大事件。例如近代化学史上的两座丰碑:原子分子论的建立和元素周期律的发现,都可采用集中形式讲授。
分散形式是结合化学基础知识、基本技能的教学,适当、灵活地穿插引入化学史的形式。
2.单元起始课和单元总结课
课外活动是除课堂教学之外,进行化学史教育的另一种有效形式,并经常采取如下活动内容:
(1)开设化学史选修课。
(2)开设化学史专题讲座。
(3)介绍化学最新发现及发展远景。
(4)组织阅读有关资料,看科技电影。
(5)参观科技展览等。
课外活动开展化学史教育的优点,一是内容可以相对系统,二是形式可以活泼多样。
二、中学化学史教育的方法
1.重视学生学习心理,设计有效学习循环。教师构思教案时,应注意以下学生学习心理,充分发挥化学史作用,设计有效学习循环。
(1)学习目的、动机、兴趣――动力因素。
(2)激情、自信感、想钻研――状态因素。
(3)成绩、成果、成功愉――成果因素。
2.采用启发式。中学化学史教育也应以启发式作为整个教学法的指导思想,运用各种方式方法,调动学生的积极性、自觉性、主动性、独立性。
3.尝试发现法。在化学史教育中,只要有可能,就应以实验和假说为中心,以学习自然科学方法论为重点。
4.教学手段方面。进行中学化学史教育时,可采用多样化的教学手段:幻灯、电影、录像、电视、广播、电子计算机等。
5.语言方面。由于化学史的教学,绝大部分还需讲授法进行,所以务求“语言美”。
三、几点建议和思考
1.新教材中有些化学史的叙述过于简略,如果教师不加以适当引申很难达到应有的教育效果。
2.新教材中化学史的引入还有待继续开发。有些章节中化学史内容过少甚至没有,例如,我认为还可以渗透添加一些学生喜闻乐见又富有教育意义的化学史料。例如元素部分,可以简单介绍一下古代人们是如何认识世界和给物质分类的,如中国的阴阳五行说、亚里士多德的“四元素”说、帕拉塞尔苏斯的“三要素”说都是很好的素材;讲到元素周期律时,可以提及门捷列夫如何摆弄化学卡片的发现过程;讲卤素中的溴时,不妨联系一下李比希的“错误之柜”。
3.为使学生更好地理解和掌握化学学科的概念、定律、原理、理论等,可以在教材每一章节前以阅读材料和学生自学内容等形式给出该章节所涉及的作为科学认识成果的化学知识,与这些成果产生、形成、发展的历史背景,正确与错误矛盾斗争的曲折经过以及化学家们所运用的研究方法等。例如,在讲氯元素之前讲解人们发现、提取、利用海水中的化学元素的过程;在讲简单有机化合物之前讲解我国悠久的酿酒工艺的起源等等。把这些介绍给学生,会使学生了解到知识的来龙去脉与动态发展,认识到知识并不是孤立的、静止的、死板的,而是动态的、生动活泼的,有利于激发学生对化学学习的内在动机。
解析几何学和微积分的创立;英国科学家牛顿及运动三大定律和万有引力定律的发现;英国科学家法拉第及电磁感应原理的发展;原于-分子结构学说的确立;俄国科学家门捷列夫制定化学元素周期律;英国科学家达尔文及其生物进化论学说;法国科学家巴斯德及微生物学的创立;法国物理学家居里夫妇合作发现放射性元素镭;美国物理学家爱因斯坦提出著名的物理学的相对论。
2.能力目标:
①在教师的帮助和指导下,学生思考:为什么近代时期被人们称为知识革命的时代?从而培养学生以历史唯物主义观点分析问题的能力。
②通过列表反映近代自然科学的发展状况,以培养学生综合所学知识的能力。
3.情感目标:
①近代自然科学的迅速发展,是由于资本主义制度取代封建制度,促进了生产发展所引起的自然科学的发展,反过来促进了生产的发展,巩固了资本主义制度对封建制度的胜利。
②学习近代自然科学的发展概况,结合工业革命,进一步理解科学技术是生产力的理论。
③近代时期,众多的科学家所以能作出重大贡献,除了客观条件外,还由于他们的努力以及他们具备的优秀品质,如他们的勤奋刻苦、执著追求,牛顿的虚心精神,巴斯德的爱国思想等,都是他们取得成就的因素,也是值得我们青少年学习的优良品德。
教材分析
1.重要人物:
牛顿,法拉第,门捷列夫,达尔文,居里夫妇,爱因斯坦
2.重要词语:
微积分,运动三大定律,万有引力定律,电磁感应原理,生物进化学说,物理学的相对论
教学重点、难点
重点:牛顿对力学的贡献和达尔文创立牛物进化学说。
难点:本课涉及的自然科学知识,如解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律、电磁感应原理、原子-分于结构学说、化学元素周期律、生物进化学说、物理学的相对论等。
知识结构
板书设计(采用列表格的形式)
第27课近代的科学和文化(一)
一、自然科学革命
类别
成就
时间
科学家
地位与作用
数学
解析几何学微积分学
17世纪
(法)笛卡尔
把变量引进数学,从而使精密的测量和计算有了可能
(英)牛顿
(德)莱布尼茨
力学
牛顿软科学体系
17世纪后半期
(英)牛顿
对以后科学的发展产生了巨大影响
电磁学
电磁感应原理
19世纪30年代
(英)法拉第
开辟了人类历史的电气时代
化学
原子论
19世纪初
(英)道尔顿
近代化学得到长足进步
分子概念
19世纪
(意)阿佛加德罗
化学元素周期律
(俄)门捷列夫
化学发展史上一个里程碑
物理学
放射性元素镭
19世纪晚期
(法)居里夫妇
物理学发生革命性的变化
相对论
20世纪初
(德)爱因斯坦
自然科学史上划时代的成就
教学过程
[复习提问]
14世纪,一股资产阶级文化的新潮流在意大利兴起,这种资产阶级文化运动在历史上称为什么?(答:文艺复兴)
文艺复兴是14世纪到16世纪欧洲发生巨大变化的又一标志,从此欧洲进入一个文化昌盛的时期,许多文学家、艺术家、思想家、科学家给后人留下了不朽的作品和启示。文艺复兴不仅在当时是思想文化领域里的一场伟大变革,而且成为近代文化的先驱,近代文化在它的基础上取得长足的进步。
[导入新课]
同学们,人们通常把世界近代史分为两大时期。第一时期从1640年到1870年,是“自由”资本主义时期;第二时期从1871年到1917年,是“自由”资本主义向帝国主义过渡和帝国主义最后形成的时期。近代第二时期的文化在第二册世界历史课本里阐述。本节课我们所讲的是17世纪以来三四百年的科学和文化的成就,首先我们来了解自然科学革命。
(请同学阅读课文提示)
[讲授新课:]
一、数学和物理学的进展
(1)解析几何学的创立
数学在17世纪取得了飞速的发展,使用了小数来表示分数,代数符号已经规范化。代数是进行着数量关系的研究和运算,它原来只是算术的一个组成部分。随着计算方法的不断改进,符号体系的被引进,使代数有可能成为一门科学。首先用字母做符号的是法国数学家维叶特。后笛卡尔改进了维叶特的符号体系。笛卡尔的方法和我们现在用的已十分接近,表明代数符号已基本实现规范化。符号的规范化,符号体系的建立,使代数发生了一次质的飞跃。
笛卡尔在数学上的又一大贡献是创立了解析几何学。几何学进行着空间形式的研究,如长度、面积、体积的测量。解析几何学的所谓“解析的”,其意义实际是“代数的”,它实现了几何和代数的结合,即形和数的结合。
(2)微积分的发明
提问:微积分的发明者及意义。
教师特别强调:牛顿和莱布尼茨各自独立发明了微积分。
随着解析几何学的建立,必然导致微积分的产生,微积分是人类思维的伟大成果之一。
如果一个物体,不受外力干扰,进行等速运动,就可以用一条直线来描述,用初等数学就可以求出它的运动速度或者所走过的路程。可是行星围绕太阳运动的轨道是椭圆,不但运动速度每时每刻在变,而且椭圆的方向处处在变。怎样来计算行星在无论哪个时刻的速度呢?用什么办法来精确地描述椭圆的方向变化呢?科学家牛顿和莱布尼茨在研究笛卡尔解析几何的基础上找到了出路。
可以把任意时刻的速度看作是在微小的时间范围里的速度的平均值;当这个微小的时间间隔缩到无限小的时候,就是微分的概念。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在许多微小时间间隔里所走的路的和,这就是积分的概念。科学家从这些基本要领出发,建立了微积分。
欧几里得的几何学也好,上古和中世纪的代数学也好,都是一种常量数学,微积分才是真正的变量数学。从日常生活中积累的经验使人们习惯于常量计算,但是只要稍稍深入到事物的本质,人们遇到的就是大量的变化着的事物。现在有了微积分这门变量数学,对变化着的事物进行精密的测量和计算就有了可能。所以,微积分的发明不仅在数学史上,而且在整个人类的认识史上都是一次巨大的飞跃,称得上是一次“革命”。
牛顿在1665年发明了微积分,但他只是把研究结果通知了自己的一些朋友。莱布尼茨最早关于微积分的笔记写于1673年,他在这方面的著作发表于1684年,比牛顿公开发表自己的研究成果的时间要早。于是,就引起了关于微积分的发明权的争论,欧洲大陆的数学家们站在莱布尼茨一方,英国的数学家们站在牛顿一方,双方剑拔弩张,甚至进行人身攻击。在牛顿和莱布尼茨死后,经过调查证明:双方都是在前人的基础上独自发明的。
(3)牛顿和力学
请同学们朗读课文中小字部分:牛顿简介。
再请同学看书归纳出牛顿的科学成就,教师填表格。
牛顿在科学上重大贡献有很多,在本课课文中主要指的是发现运动三大定律及万有引力定律。这些定律,反映了物体机械运动的基本规律。牛顿把力学确定为完整、严密、系统的学科。
请同学思考:牛顿在物理学上作出重大贡献的原因。
教师归纳:当时社会发展的需求;牛顿以前有许多科学家对力学的发展作出了贡献;牛顿本人的天资和刻苦努力。牛顿有句名言:如果我看得远,那是因为我站在巨人的肩上。充分表现了牛顿的谦逊精神,值得我们大家学习。
(4)电磁感应原理的发现
提问:电磁感应原理的发明者、时间及作用是什么?
法拉第是自学成才而取得巨大成就的科学家。他出生在英国一个贫困的铁匠家庭,只上过两年小学,十二三岁曾以送报获得微薄收入辅助家庭,14岁当装订书籍的学徒。他求知欲望十分强烈,在七年的学徒期间,废寝忘食地阅读了许多自然科学的书籍,他勤奋好学,工作努力。法拉第由于对电磁学作出的贡献,而成为19世纪最伟大的物理学家。
从此,人们根据电磁感应原理,制成了发电机、电动机、建造起巨大的水力和火力发电站。人们利用电能推动工厂机器运转,利用电力为人类服务,推动了一系列新机器和新产品的研制,从而极大地改变了社会生产和人类生活各方面的面貌。电学的发展,有力地证明了科学技术是生产力。
二、化学和生物的发展
(1)原子—分子结构学说的确立
道尔顿出生在英国一个贫穷的家庭,年轻时干过农活,27岁时成为曼彻斯特新教学院的数学和自然教师。他没有受过正规的科学教育,但他不屈不挠的勤奋自学使他对科学事业作出了巨大贡献。1808年,他提出了近代的科学的原子论。他认为:一切物质都是由小的微粒一原子组成的;每一种物质都由自己的原子组成;化合物是由几种不同元素的原子按固定的比例结合而成;不同的元素原子量不同。道尔顿的原子论即使以当时的标准来看也是有缺陷的,但道尔顿不愧为现代自然科学中占据重要地位的原子科学的创始人和奠基者。
1811年,阿佛加德罗在论文中提出:分子是由原子组成,分子是具有物质特性的最小单位。
原子—分子结构学说的确立,合理地解释了很多化学现象和定律,给化学奠定了重要的理论基石。
(2)门捷列夫制定化学元素周期表
指导学生阅读课文小字部分,说明门捷列夫的周期律引起广泛重视的原因。
(3)达尔文的进化论
关于生物是神创造的观点,称为“神创论”;关于生物物种是一成不变的观点,称为“物种不变论”。这些都是唯心主义的错误观点。但在18世纪中期以前,这些错误观点的盛行有一定的客观原因。除社会宗教原因外,生物学的发展状况也是一个原因。
林耐(1707年-1778年)是18世纪最伟大的植物学家,他在总结前人作过试验的基础上,拟定了最初的生物分类学,但他认为物种是由上帝创造的。
法国学者布丰(1707年-1788年)为进化论的前驱者。他的进化观念最初由观察化石得到启发。他拒绝接受上帝创世的说法,对整个自然界提出了一种发展的观点。他把生物界与地球的历史联系起来,断言有机界并不是以现有的形式被创造出来,而是有自己的发展史。
法国博物学家拉马克(1744年-1829年)于1809年出版了著名的《动物学的哲学》一书,明确提出了生物是从低级向高级发展进化的观点。
1859年,英国科学家达尔文的《物种起源》问世,把生物进化思想卜升到理论的高度。他在书中指出:一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程,生物不是不变的。他还指出,在自然界,生物物种是通过生存斗争实现的,生存斗争的结果是优胜劣汰。这就是以自然选择为基础的生物进化论学说。
达尔文进化论是19世纪牛物科学的最大成就。它是生物科学的一次理论综合。从达尔文开始,把生物科学作为一个整体来研究,并且从发展的观点对生物进行研究。
进化论的提出,在人类整个思想史上也是划时代的大事。17世纪的牛顿把上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去(虽然牛顿承认了上帝的第一性),现在,进化论又把上帝从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
恩格斯在1883年总结马克思一生的贡献时说:“正像达尔文发现有机界的发展规律一样,马克思发现了人类历史的发展规律。”这个比喻是对达尔文的最高评价。
(4)巴斯德开创微生物学
微生物学是研究微生物结构和功能的科学。巴斯德是法国化学家、微生物学家,他开创的生物学分支——微生物学,改变了外科手术的面貌,大大提高了外科手术的成功率。
三、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
(1)发现放射现象
德国物理学家伦琴发现并深入研究了X射线,后人为纪念他,也称伦琴射线。伦琴这一发现,成为人类探索原子内部的微观世界的重要开始。因发现X射线,伦琴获得1901年诺贝尔物理学奖,成为第一位获得诺贝尔奖的物理学家。
(2)居里夫妇发现放射性元素镭
法国物理学家皮埃尔·居里及其夫人玛丽·居里,在法国物理学家贝克勒尔发现放射性物质铀(1896年)以后,对放射性现象进行了深入的研究。1898年7月,他们从铀沥青矿中含鉍的部分发现了一种新的放射性元素,命名为“钋”(以纪念居里大人的祖国波兰);同年12月又在含钡的部分发现了另一种新的放射性元素“镭”,其放射性强度要比纯铀强900倍。以后,他们又在极其恶劣和简陋的条件下,不顾个人健康,艰苦工作了整整4年,终于在1902年从数吨铀沥青矿渣中提炼出微量的氯化镭,并初步测定出镭的原子量是225。居里夫妇由于发现放射性元素钋和镭等重要成就,而与发现放射性铀的贝克勒尔共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。
(3)爱因斯坦提出相对论
德国出生的犹太血统美国物理学家爱因斯坦,是20世纪最伟大的科学家。19世纪末,由于电磁学方面一系列的新发现、新实验同经典物理学理论发生了矛盾,物理学出现了危机。当时老一辈物理学家都企图用修补漏洞的办法来维护经典理论框架。科学界中一个默默无闻的小人物爱因斯坦,却敏锐地意识到只有对物理理论的基础进行根本性的变革,才能解决这一危机。1905年,年仅26岁的爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》,创立了狭义相对论。1915年,爱因斯坦又创立了广义相对论,进一步揭示了时空结构(四维时空)同物质分布的关系,指出了物质问所存在的万有引力,是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀(即时空弯曲)而引起的。相对论的捉出是物理学思想的一场重大革命,相对论既是原子内部的微观物理学的基础,也是大体物理学和宇宙学的基础。相对论的提出,使爱因斯坦成为继牛顿之后世界上最伟大的理论物理学家。
[课堂小结]
1.结合表格小结所学内容,巩固新知。
2.请学生思考:牛顿和达尔文作出重大贡献的原因是什么?两者对比,其共同性的东西又是什么?
[课堂练习]
课后习题一、二、三。
[教法建议]
1.由于本课教材内容丰富,涉及的人名及事件较多,故教师在讲授时要突出重点,详略得当,语言准确,板书可通过列表的形式,边讲边问边填。
2.讲授时最好以启发式讲解为主,配以简明的表格和适当的电教手段,增强其生动性、趣味性。
3.讲授本课涉及的力学、电磁学、化学、生物学的发现或成就时,要充分运用学生在其他学科中所学的知识,帮助理解,并引导他们从历史的角度加以认识。
中图分类号:G642.4 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2013)14-0045-02
青年教师刚从大学走出,有理想、有创新,但缺教学经验,如果把多年来积累的教学经验传递给他们,就能在较短的时间内掌握常规的教学业务和教学规律,找准自己的特色、特长并结合到教育教学之中,成就他们特色的课堂教学风格而驾驭讲坛。
一、培养分析理解和驾驭教材能力
青年教师欠缺的是分析理解教材的经验。下面以“盐类水解”为例培养青年教师分析教材和驾驭教材能力。
1.引导青年教师熟悉和理解“盐类水解”的新课程标准、理念,着重理解盐类水解属于电解质理论部分,盐类水解的概念是化学基本概念知识,把握好盐类水解的内涵和外延,抓住书写离子方程式化学用语的技能这个重点,突破强酸(碱)弱碱(酸)盐水解的规律这个难点。这样,依据新课程标准、理念和教参来分析研究,就能培养他们分析理解和驾驭教材的能力。
2.指导青年教师进行“盐类水解”的新知识和以前知识强弱电解质联系的特别研究,不断把盐类水解的概念、盐类水解的规律、盐类水解的离子方程式等新知识归纳到学生已有的认知结构中,构建知识网络。
3.启发青年教师理解“盐类水解”内容安排离子反应和强弱电解质之后,是使盐类水解过程和规律的探讨能够在学生已有的电离和强弱电解质概念下进行,尽量利用已有的强弱电解质、离子反应知识的比较、辩析帮助理解。并从中挖掘出“盐类水解”新知识的“生长点”,做到既备教材又备学生。
4.把好确定“盐类水解”教学方案的关,对学生易接受的知识,在分析教材时可以简略,对学生疑难多的强酸(碱)弱碱(酸)盐水解规律的重点内容,要从正面、侧面、反面等不同角度启发他们深挖,使他们在组织教学过程中始终掌握课堂的主动权,培养其分析理解教材和驾驭教材的能力,为驾驭讲坛打下良好基础。
二、在校本教研中传授经验使其站稳讲台
对于青年教师而言,让他们直接参与到校本教研活动中,解决教研过程中实际存在的问题,为他们进行信息交流、经验交谈和专题讨论提供平台,是促进他们专业成长、培养他们站稳讲台的有效途径。
1.看片—备课—上课—反馈评价—验收是青年教师获得间接经验的最佳途径。拍摄和回放他们的课堂教学录像,并与观看“教学示范片”结合起来,带着研究教学规律、模拟教学技能、思考教学策略的目的去看片,然后讨论、评价、模仿教学,启发他们发现某一特定教学行为的种种操作,以增加对范例教学的理解和掌握。
2.坚持每周与青年教师老师互听一节课,做好课后评析,把彼此的感受作深入的交流,学习对方的优点,改正缺点。如在组织教学中的欠缺,给他指出就能迅速地改进,他们的教学思路清晰了,不断完善自己的教育教学方法,对他们尽早掌握教学的常规能起很好的作用。
3.与青年教师开展同课异构教研活动,使他们获得新授课、复习课、作业或试卷评讲课等教学方式、方法的经验,并从评价角度、评价方法、评价观点、评价依据、评价语言几个方面取得经验而站稳讲台。
三、培养根据教学内容选择教法的能力促其成熟
如何运用最优化的教学方式、最合理的教学结构进行教学,达到使学生在获取知识、形成技能的同时,又能开发他们的智力、培养创造性思维及各种能力的目的是青年教师的弱点。教学目标能否实现,在很大程度上取决于教学方法的正确与否。因此必须引导他们课前进行创造性劳动——课堂教学方法的设计:深入研究教材,选择能使学生在老师的启发引导下,在研究探索的过程中,获取、发现新的知识,提高思维深刻性、灵活性、创造性的教法。科学地设计教案的整体结构,认真推敲每一教学细节,使静态教材内容变为具有探究价值的研究问题。例如,元素周期律的教法是通过分析1至18号元素的最外层电子排布、原子半径的数值、主要化合价等得出元素的性质随着原子序数的增加,呈周期性变化的规律,选择实验探索法探索元素的金属性、非金属性的变化规律,而在元素及其化合物性质的教学中主要是选择横向,纵行的对比归纳教法得出其性质的内在规律性。因此在教学中培养他们根据教学实际,恰当选取运用这些有利于诱发学生探索、培养学生创造性思维的教法,是使青年教师走向成熟的有效途径。
四、培养独具魅力的教学风格
青年教师成长为能驾驭讲坛的优秀教师,一般经历把所学到的心理学、教育学及教学法等理论知识转化为教学技能和把所掌握的教学技能转化为教学能力的两个过程。要使他们驾驭讲坛,应引导他们找准自己的特色、特长,成就独具特色的课堂教学风格。但教学风格的形成并非一朝一夕之功,一般要经过四个阶段:博取众长、模仿他人阶段,勤学教育理论、探索提高阶段,形成教学特色阶段,形成独具魅力的教学风格阶段。
1.与青年教师总结成功经验和查找失败原因,要求他们将每节课的教学设计、教学方法、学法指导、教学用具等方面成功、独到之处记录下来,一段时间后,进行归类、整理、总结,完成由量变到质变的飞跃。把不尽人意的地方或存在的问题的原因记录下来,达到吃一堑长一智,不断提高的目的。
2.要使青年教师驾驭讲坛,最好的方法是把自己的经验让他们吸取。例如:课前如何用复习上一节课要点;如何用幽默的语言、风趣的故事提高学生学习积极性;如何发挥学生的主动性,如何把学习的主动权给学生;实验应该怎样做才能激起学生的好奇心,提高其探索能力等。只有使青年教师取得间接经验,逐步完善,迅速成熟,才能形成独具魅力的教学风格而驾驭讲坛。
引导青年教师用心灵去感悟教育,记录自己的实践与思考,他们的教育教学感悟就会越来越深刻,越来越理性,教学上也会取得优异的成绩,也就把他们培养成才了。
一、抓住兴趣爱好,吸引好奇注意
现在的学生头脑灵活、思维敏捷、爱好广泛,如果老师在课堂上不能激发学生的兴趣,学生就不会喜欢那门课程,也就不会积极主动的去学习。所以,教学中尊重和满足学生的需要,运用多种教学方式和手段,激发学习兴趣尤为重要。俗话说“良好的开端是成功的一半”,化学的开篇课“化学使世界变得更加绚丽多彩”中,教材安排了一些精美的图片展示,但没有安排实验。我觉得充分利用化学实验的魅力,补充一些趣味性实验如“魔棒点灯”“烧不坏的手帕”“会变色的花”“喷水成图”等,将学生带入神奇的化学世界中,可唤起他们强烈的好奇心,使他们产生学习化学的渴求之情。从而兴趣嫣然、热情高涨,迫切地想要走进奇妙的化学世界。
二、利用化学故事,激发学习热情
结合书本介绍科学家探索化学奥秘的轶事,如道尔顿和阿伏伽德罗提出的近代原子论和分子学说,居里夫人一生荣获两次诺贝尔奖,门捷列夫发现了元素周期律并编写出元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循;谈闻名世界的中国古明如造纸术、火药烧制瓷器、“侯氏制碱法”等,我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越的贡献。
三、设计良好方案,熟练掌握教材
1、要熟练地掌握教材。教师只有对教材的熟悉,对教材相关的知识点做到心中有数,这样才能回答和处生就教材内容提出的疑问,也就能就教学情况变换教学方法。
2、要熟悉学生情况。教师在上课前必须通过各种渠道了解学生的知识能力及兴趣爱好、课外阅读等方面的情况,把握学生的思维动向。对同一个问题,由于每个学生知识基础和思考的角度不同,会有不同的看法。这就要求教师要注意把握学生思维的脉搏,关注学生认知发展的动向。
3、要充分备课。备课实际上是在脑海里活现上课情景,既要把讲课的内容、方法、步骤仔细推敲、揣摩,又要在头脑中装着学生,形成一个在脑海中上课的情景。
4、充分准备演示实验。演示实验的成功与否将直接影响教学进度和教学效果,这就要求教师必须对所演示实验的目的要求、仪器装置、实验药品等做到心中有数,准确无误,并从实验效果的直观性强、实验简易快捷以及确保实验安全等前提下做好预备实验。
5、加强学习,扩大知识面。任何一种能力的形成,都是以一定的知识作为前提条件的。因为只有加强学习,不断扩充知识面,具有广泛的知识,才能对学生进行解惑。
四、课堂精讲多练,提高教学效率
教师要在课堂四十五分钟内向学生传授化学基础知识和基本技能,并使他们能轻松接受,这必须要下一番工夫。它除了要求教师要有渊博的知识,较强的语言表达能力和组织能力,还要在课前充分理解吃透教材,并且还应对学生的知识结构和能力水平进行评估,以便瞄准学习目标,深入准确、画龙点睛地讲。要符合学生的认识规律,激发思维,扩大密度,使他们在短短的几十分钟内思维始终保持在最佳状态,只有这样才能取得良好的教学效果。所谓精讲,既要配合教材内容,又要面向全体学生。精就是要突破重点,带过一般,设疑破难,创造思维情境。练是巩固知识的途径之一,练要练到点子上,要精心设计一些针对性较强的问题,引导学生在分析研究这些问题的过程中,掌握所学知识。能让他们亲自动手操作的或口头表达练习的,就尽可能让他们动手动口实践,以达到真正掌握知识,举一反三的目的。
五、实验教学操作,培养动手能力
1、开设课外活动小组,培养独立思考和观察能力。平时结合教学内容,或穿插复习学过的内容及相应的实验,随机性的开展课外活动,让同学们亲自体验细铁丝燃烧的光芒、氢气吹肥皂泡浸有氢氧化钠的白纸遇酚酞变红等实验带来的乐趣,这样既调动了学生的积极性同时又强化了所学的知识,还培养了学生观察思维能力和实验动手能力。
2、利用实验教学的直观性,培养学生的思维能力。现行教材中的演示实验大多数为验证性实验,学生往往处于一种被动接受的状态不利于学生思维的培养,若将其改为探索性实验或并进性实验,效果将会更好。如在二氧化碳的制取及性质实验教学时,我主要采取了由考题入手启发学生思维,自己得出结论的教学方法。首先回忆制取氧气的典型装置。然后介绍制取二氧化碳的反应原理、药品,最后由学生分析找出制二氧化碳的发生装置和收集装置,总结出中学化学的第二套制气装置。通过本节课的教学,既发展了学生的创造性思维,又使学生分析问题、解决问题的能力有所提高。
3、改演示实验为学生实验,培养动手操作能力和思维能力。在启发思维、分析装置的基础上,又将个别的演示实验改为学生实验,在教师的指导和鼓励下,要求学生独立操作并及时检查结果,做好实验总结,培养学生综合运用知识能力、操作能力、创新意识。
初中生学习化学是人生中的第一站,它的意义十分巨大,如果学生能喜欢它,则会对未来产生深远影响,因此,很多老师把精力放在如何提高学生的学习兴趣,激发学生学习热情,忽视对学生思维能力的培养。事实上,教学的目的并不仅仅在于向学生传授知识,让学生掌握化学知识只是一个重要的教学目标,教学的另外一个作用就要让学生变得聪明起来,会思考问题,会想出解决问题的方法。说到底,就是要提高学生智力水平,也就是要培养学生思维能力。那么,在初中化学教学中,如何培养学生思维能力呢?笔者结合自身教学实践,在此谈谈做法。
一、设置问题引发学生思考
问题是头脑产生思考的根源,没有问题还需要思考什么?思源于疑。从这个心理学规律看,欲引发学生思考,提高学生思维能力,就要设置问题,将问题摆在学生面前,促使学生不得不思考。在实际教学中,老师可以通过问题情境的创设,或者向学生直接提问等方法,让学生置于真实的问题情境中,触动他们的敏感神经,使学生积极思考,从而培养思维能力。比如,在进行氧气制取实验的时候,加热KMnO与KClO都能得到O,但为什么常用的是加热KMnO的方法?在用加热KClO制取O的时候,为什么要加少量的MnO?在具体实验的时候,为什么要将试管口稍微向下倾斜?在实验结束的时候,究竟是先把水槽中的导管还是先移去酒精灯?在用加热KClO制取O的时候,如果没有MnO,那么可以用什么药品替代?这些问题在化学学习阶段有很多,老师要在教案设计的时候,准备好。
二、运用各种方法进行思维力的训练
学生的思维能力是慢慢培养出来的,这种能力需要一定的训练才能提高,不是凭空就能得到的。培养学生的思维能力需要让学生学会思维的方法,没有正确的思维方法是很难强化思维能力的。科学的发展史表明了思维方法的重要性。比如,门捷列夫发现了元素的周期规律,大家都知道他是采用分类、归纳的方法发现的,假如他不会正确的分类、归纳的思维方法,即使智力再高,也不一定能发现元素周期律。同样,没有演绎的思维方法就没有爱因斯坦的相对论;没有模型的方法也不会有原子的结构猜想的提出。因此,在培养学生思维能力的时候,需要给予学生思维方法的训练。
三、常见的几种思维方法的训练
1.训练分析与比较能力。初中化学里的概念特别多,不少概念很相似,有些概念之间就相差一个字,但意义大不相同。老师在平时教学中,要引导学生分析、比较,从而使学生更好地理解、掌握概念,很好地训练学生掌握思维方法。比如,简单的有量筒与量杯,让学生先分析两个器材的字面差异,再让学生仔细观察,找出异同点;氧化物与含氧化合物,先请学生从字面上分析异同,然后对照概念说说它们之间有什么联系,各自表达的意义是什么,这样既能让学生很好地领会概念的内涵,又能有效培养学生掌握分析、比较这两种基本的思维方法。
2.训练抽象与概括能力。化学里的概念与原理是化学工作者长期从事研究的结果,有些问题的解决需要很长时间,甚至是几十年,但是,学生在课上学习时间有限,这就需要学生具备一定的抽象能力。比如,化学变化这个概念,要让学生多看几个物质变化的现象,最后从各种物质变化现象中概括成具有新物质产生的变化才叫化学变化,而这个概念的本身并不是单纯地描述哪一个具体的物质变化,理解它需要抽象的思维能力。那么,在化学教学中,老师要有意识地培养学生的抽象、概括能力,从而提高学生思维能力。比如,在实验复习教学中,请学生概括用试管加热固体药品时的注意点,很多学生就能概括出:必须将试管口稍微向下倾斜点。
3.训练推理力。从已知的知识或者从看到的现象中推理一个新的结论或者规律,就是一种比较高级的思维力,这种思维能力叫推理能力。在化学教学中要重视对学生推理能力的培养,它是培养学生创新能力的基础,具有很高的教学意义。比如,在学习酸的性质的时候,从各种酸的电离后发现,所有阳离子都是H,因而推理出酸的概念。学生的推理能力需要经常性锻炼才能提高。比如,刚才说的酸的概念,假如电离出来的部分阳离子是H,就不能称为酸。在实际教学中,要让学生对照起来学习,不断提高辨别是非能力,从而从已经学到的知识中推理出正确结论。
4.训练发散性思维能力。当遇到一个问题的时候,我们需要从不同角度思考,这就是通常所说的思维发散性。假如遇到了问题,只会沿着一个思路考虑,常常是解决不了的,这就是人们通常说的一条路走到黑,行不通。因此,在化学教学中,要训练学生的发散性思维能力,通常是采取一题多解的办法训练。如,现有CuO8.8克,通入H完全反应后,能生成多数克的Cu?可以直接利用化学反应方式进行计算,也可以利用CuO里含有多数铜的质量分数计算,就是利用化学式解元素质量分数的办法。当然,这是一个简单的例子,在实际教学中,老师可以收集与编写类似的问题。有时候在实验教学中,也可以训练学生的发散性思维能力,比如,同样的一个实验,可以选择多种方法进行设计,当然,在实际教学中,老师要引导学生分析各种方案,最终选择一个比较可行的、科学的方案。
总之,在初中化学教学中,要重视学生思维能力培养。初中生的思维能力处于发展中,他们的潜力很大,只要运用好教学措施,就能迅速提高他们的思维能力,不仅能较好地掌握化学知识,在解决实际问题的时候,还能灵活使用各种方法,从而为培养创造性能力打好基础。
新课程标准要求发展学生学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。培养学生参与化学活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。因此教师在教学中应渗透学科美的教育,这样有利于激发学生学习化学的兴趣和求知欲望,并能够以愉快的心情参与到学习中来。
一、让学生在图片、实验、化学语言中发现美
我们平时接触的许多物质,无论是自然物质,还是化工产品,无论是晶体结构还是结构模型,都有令人赏心悦目的形态美。晶莹华贵的人工金刚石,鲜艳柔软的人造羊毛,都给人以美的形态。分析各种晶体结构时,我们惊叹大自然中晶体结构的和谐精巧,从而领略到了晶体结构的无穷魅力。化学变化过程中现象的奇异、色彩的纷繁、形态的万千,都令人陶醉、令人叹服。教师在教学过程中,可以用投影、图片、影像等途径展示。如巧夺天工、千奇百怪、令人叹为观止的钟乳、石笋、石柱。实际上是下面两个反应的结果:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O;而画家描绘出色彩缤纷的画图,则是铁红、锌钡白等化学颜料合理配搭的结果;石膏头像和石膏模型精美的艺术品,都是化学物质美的缩影。
化学中充满着形式简明、内涵丰富的科学美。化学规律、结构体系、化学方法都体现了客观事物的简单性、对称性、和谐性、统一性和奇异性;元素周期律集形式、结构美于一体,是真、善、美和谐统一的一个范例;诸多化学用语的形式简洁,内涵丰富;实验布局设计的独具匠心,实验员操作的干净利落、举止的优雅从容、神态的专注安详,实验现象的奇异多彩、效果的鲜明生动等等,无不显现化学的优美现象和艺术魅力。
二、在化学教学中创设学科美的情境
情境设计是许多教师在教学过程中经常运用的一种手段,教师在设计情境时应选择体现学科美的素材,给学生的第一印象应该是化学中美的一面。如在氯气的教学过程中,许多教师喜欢从氯气泄漏事故造成的危害或氯气在第二次世界大战中用作毒气弹引入,这样的情境设计让学生留下的印象就是化学是一门危险、可怕的学科,怎么可能让学生来喜欢这门学科呢?而如果我们能够从氯气用来漂白纸张和消毒自来水等应用方面引入,这样氯气给学生留下的第一印象却是好的一面,然后教师再提及氯气也有美中不足之处,这样的教学所达到的效果是完全不一样的。化学展现在学生面前不再是让人生畏的一门科学,而是充满活力和生机的一门自然科学。因此教师在教学过程中应尽可能设计化学中美的一面,让学生感受到化学给我们带来的美。
三、从古今中外化学成就中感受化学美
古今中外有许多化学成就都令人赞叹不已,在化学教学中教师应该让学生了解这些成就给我们带来的巨大变化。如在绪言课中,可以对学生讲述一些化学史,让学生了解中国古代劳动人民对化学的研究是令世人瞩目的,古代中国的火药、造纸术、瓷器文明于世。现代中国的化学发展也对世界做出了巨大的贡献,如世界上第一个人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素;我国著名化学家张青莲教授通过精确测定铟、铱、锑、铕等元素的相对原子质量,解决了一个几十年来悬而未决的难题,为元素相对原子质量的测定做出了卓越贡献。还可以向学生介绍一些国外对人类发展发挥积极作用的重大化学成就,如德国化学家哈伯发明的合成氨解决了地球上几十亿人口的粮食问题,意大利科学家伏打发明的伏打电池给我们日常生活带来的方便等等。通过介绍一些学生能够切身体会到的化学成就,让学生感受到化学给我们带来的好处。
四、让学生在主动参与中体验学习化学美
引导学生作为一个参与者与创造者积极投身于审美创造的实践活动,是化学教学中渗透学科美教育的基本途径,化学中的规律和实验现象给学生带来美的感受不仅要靠肉眼来辨析,而且要靠心智去体验,这就要求化学教师培养学生具有“像”科学家那样敏锐的观察力、缜密的辨析力和丰富的想象力。教师在教学过程中,应创设让学生主体参与的多种活动。这样通过学生亲自探究,让他们学会观察、实验、比较、分析、推理及解决一些基本的化学实际问题,获得探究的乐趣与体验成功的喜悦。化学是一门以实验为基础的学科,化学实验中五彩缤纷的现象往往会引起学生的极大兴趣。因此教师在教学过程中应利用好实验这个环节,如在上原电池这节内容时,教师可以提供一些实验所需的药品,让学生自己来探究原电池构成所需的基本条件;在探究氯水的成分时,可以让学生自己猜测可能含有的微粒,自己提出实验方案,然后让他们自己动手进行实验,让他们在实验中获得知识,让他们在实验中获得乐趣,让他们在探究中体验成功的喜悦。
化学学科是生命、材料、环境、能源、信息等科学技术的重要基础,化学对推进人类文明进程有着巨大的贡献。化学与日常生活密切相关,社会进步的方方面面无处不体现着化学的积极作用。化学学科的这种应用美,可促使学生赞赏化学、热爱化学,并能够在欣赏化学的氛围中获取知识。新课程改革重视对学生学科美的教育,因此在化学教学中渗透学科美教育具有重要的意义。
参考文献:
[1] 任宝华.中学化学课堂探究教学的教学策略,新思考网.
[2] 《高中化学学习指导与训练》,鹭江出版社。
文章编号:1005-6629(2008)12-0016-03
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
进入二十一世纪,我国教学领域进行着一场深刻的变革――新课程标准的实施。它要求教师转变课程实施方式,创造性地有效地实施新课程,角色由“技术的熟练者”变为“反思性的实践者”:因此教师不能只满足于写教案、上课、批改作业,重复昨天的故事,还应积极反思自己的教学行为,记录教育教学过程的所得所失、所惑,不断总结,以提高教育教学水平、促进学生全面发展、促进自身专业技能和理论水平的螺旋式向上发展。
1 教学反思行为的内涵
美国教育家杜威把人们的行为分为“常规活动”和“反思活动”。认为常规行为是循规蹈矩的,不能引起相应行为上的变化,反思行为则是自发地对其活动进行认知和评价,能够促使行为向更理性和更高水平方向发展。从认知心理学角度说,反思是一种复杂的内部认知过程。它不同于回忆,回忆的目的是指向过去的意识对象,是对象情景在头脑里中性的再现。而反思的目光是指向过去的意识行为,具有价值判断性质。另外反思与经验总结也有区别和联系。它们都是对既有经验的再认识,但经验的总结可以是本人,也可以是别人。而反思只能是实践者本人,总结者必须在实践者反思的基础上经过提炼和加工,才能完成经验总结,因此反思是经验总结的基础。
所以教学反思是指教师为了实现有效教学,对已经发生或正在发生的教学活动,以及这些教学活动背后的理论、假设进行积极、持续、深入、自我调节性的思考,在思考过程中能够发现、清晰表征所遇到的教学问题,并积极寻求方法来解决问题的过程。
2 教学反思的意义
2.1 有利于提高教师专业素质,是教师专业发展的内驱力
一名成功的教师不只是经验丰富的教师,而是善于对自身教育实践自觉进行积极反思的教师。反思过程能帮助教师把握具体问题的实质,形成实践理论,获得对教育的感知、顿悟和提升,使教师拥有一套能适应教学变化的富有个性特色的知识理论体系。这个知识体系的建构过程就是教师专业素质提高过程,可归纳为:已知知识和经验+实践+反思=教师素质的提高。同时进校执教十年的教师,“经验型”大多是将一年的教学程序重复十遍,而“反思型”总是在批判前一年的基础上进行新的探索,是不断进步的十年。
2.2 促进教学实践更加合理,推动教学研究的深入
教学反思行为能促使教师不仅仅满足于完成教学任务,还促使自己对教学活动中的各种现象进行检查、思考和追问,千方百计地进行教学研究去追求更好的完成教学任务。这种意识及行为促使其永不停歇去追求教学更高层次的合理性。新课程大力提倡培养学生研究性学习能力。因此,在学校教学中探究活动便风风火火地开展起来。但如何组织实施探究性学习,如何提高研究性教学活动的有效性,需要我们不断尝试、探讨与反思:是否每堂课都开展探究活动?一堂课设计几个探究活动为宜?选择怎样的问题情境开展探究才符合学生原有的知识储备?采用什么样的教学形式手段来最大程度地激发学生的认识冲突,最有效地驱动学生有目的积极探索?对学生搜集到的资料,引导学生以什么样的态度对待,学习成果的展示是侧重于结论的介绍还是介绍探索的过程、方法等等。教师可通过对这些问题的反思,研究去积极探索探究式教学的新思路和新途径,从而推动研究性学习的深化。
2.3 把学会教学与学会学习统一起来的有效途径
在教学过程中,教师虽事先进行了预设,但在教师与学生、学生与学生交往互动中往往产生即时生成,超出预设之外的新问题、新情况。对它们进行有效充分的反思,检讨自己预设的有效性,从而提高教学设计能力,为课堂教学提供多样化、深层次的动态生成。教师在这反思过程中自觉地成了一位学习型教师,同时在这过程中教师也是不断从学生学习角度去分析问题,进行充分地预设,考虑好问题的衔接、过渡,用组合、铺垫、设台阶等方法提高问题的整体效益,引导学生通过合作、讨论、查资料探究等方法去解决问题,进而转变学生的学习方式,提高学习能力。
3 实施教学反思的途径
3.1 对教学理念展开反思
教学理念是指教师对有关教和学现象所持的某种理论观念见解。用先进的教学理念指导课堂教学是教师做好反思的关键。新课程标准要求教师从片面的注重知识的传授转变到学生学习能力的培养。教师不仅要关注学生学习的结果,更要关心学生学习的过程,促进学生学会自主学习、合作学习、探究学习。让学生感受和理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学素养和创新思维能力。重视学生可持续发展,培养学生终身学习的能力。我们必须在新课程标准指导下,更新教育观念,正确认识自我,不断提高自身教育教学水平,为培养全面发展人才而奋斗。
3.2 对教材展开反思
现行的新教材吸收和积累了多年来国内外教师在教学中的成功经验,在改革中做了多方面深层次的科学调整,是我们教学的最主要资源。但我们仍应抱着“不唯上、不唯书、只唯实”的实事求是精神,科学合理地利用好教材而不迷信教材。对教材在实际应用中的不足应大胆质疑反思,进而提出合理的改进。
如教材中Cu与HNO3反应的演示实验,在实际操作中发现现象不很明显,操作也不是很简单。本人就利用医用50mL注射器进行改进。先将注射器的活塞柄推出,在注射筒内放入一小块铜片,再装入活塞柄,并将活塞柄推到底部。吸入10mL稀HNO3,排出针筒内空气后,立即按上针头塞。当产生20mL无色气体时,可针头朝下,推出筒内液体。后又吸入空气,可清楚观察到颜色由无色变红棕色。再吸入水,按上针塞,振荡后观察到红棕色消失变成无色。此操作仪器少,操作更简便,颜色变化清楚。既可清晰呈现Cu与HNO3反应现象,又可呈现NO与NO2的转化现象,且可投影又可让学生相互传看。简捷的操作,清晰的现象,在学生的脑海中留下了深深的烙印,明显地提高本节课探究活动的效果。
3.3 对课堂教学行为和教学方式展开反思
教学方式是教师为达到教学目的,完成教学任务而采取的教学手段。新课程倡导探究学习、自主学习、合作学习。那是否就不分内容和课型,用整节课对学习内容组织讨论或教师一问到底。去追求课堂表面上的热闹?多媒体课件展示确能加快教学进度,提高知识容量,但是否整堂课的音乐轰鸣、
眼花缭乱、一键到底就能提高教学实效。新教材中哪些问题可采用探究性学习方式?教师如何指导学生开展研究性学习?研究性学习与学习有效性如何融合?都可令广大教师展开深入反思。
如在《元素周期律》教学中,本人从门捷列夫编制周期表的经历受到启发,决定把元素周期律教学设计成探究性学习的教学方式。把全部主族元素各元素符号、原子序数、主要价态、原子半径写在卡片上,把顺序打乱后分发给各小组。让各小组通过仔细观察、充分讨论排出合理的周期表。任务布置下去后,学生们热热闹闹地展开了探究。但在巡视指导过程中发现,有些小组很快就排好,没有表现出强烈的求知欲和对探究的热情。课后对学生进行了解,学生反映:周期表在初中就已要求背1-18号。那时对周期表已有了初步的印象。而且多数同学进行了课前预习,所以这次探究活动对他们来说意义不大。学生的话引发了我深刻的思考:不是任何情境都需采用探究式学习方式,在确定是否采用探究式学习之前一定要了解学生的知识储备、智力水平。对一看就懂的情境进行探究是毫无意义的。对学生而言,对那些具有一定的挑战性,须跳一下才能摘到桃子的课题展开探究才能激发他们的求知欲,体会到探究的乐趣。这种探究教学才是有效的教学,有效的学习。
3.4 对观摩学习展开反思
教师的学习机会是很多的。在听课、讲座、培训、阅读过程中,通过观察,对照自身已有经验、理念展开反思,发现自己的不足,吸取他人成功的经验。将先进的教育方法、教育理念内化为自己的思想。提高自己的教学水平是教学反思的新增长点。
例如:在一次市公开教学课中,某位教师把“卤代烃”一节教学设计成为探究式教学。教材中有溴乙烷水解的演示实验,但没有消去反应的实验,这位教师就针对教材中的盲点,采用沸点较高的二氯乙烷替代低沸点的一氯乙烷与NaOH醇溶液混合,加入碎瓷片加热。通过对把产物通人酸性KMnO4及反应后溶液中加入HNO3及AgNO3的现象观察来引导学生探究产物及其性质,进行推导反应历程。这位教师通过设计新实验,采用探究式教学方法,提高了学生学习热情,培养了学生学习能力,达到了很好的教育教学效果。听课回来后对比反思自己的上课教学方式,思想上产生了很大的震动。自己平时只尽量演示好已有的实验,没有努力去发掘教材中隐生的生长点。通过这次观摩,也产生了一股动力,它促使自己在今后的教学中更深入地钻研教材、教法努力提高教学效果,不断追求完美。
3 对作业反馈展开反思
学生是教学活动的主体,作业与练习是学生巩固知识的重要手段,也是沟通教与学的桥梁,是师生之间进行信息交流的重要渠道,重视作业评价后的反思,有利于教师对教学目标达成度的准确定位,以便及时调整教学策略,也有利于教师对作业设计的科学性作出判断,从而实现作业练习的教育功能。
如现在的高三复习中,经常存在这样的现象:理综考试中化学的成绩与单独化学(8+4)考试有较大落差。究其原因主要是综合后学生感到题量大,对三门科题不知如何安排解题顺序,产生焦虑心理,看到试卷就心慌神乱。对这种情况,教师必须给以解题策略、技巧的辅导。引导学生在考试中树立平和的心态,树立全局意识,先易后难、有所取舍。又如作业中反映出学生对文字表述题错误率高。教师就应该在教学之中要求学生严格对待此类题目,不仅要会讲、更应会写。同时教师对不同类型表述题进行分类,归纳解答时注意点、步骤、方法。再辅之以专题训练,可以明显提高学生的答题水平,提高教学效果。
3.6 整理信息,撰写反思文本
教师在对整个教学活动进行深入反思后,应及时加以整理,撰写反思性文本,记录下来。
化学号称理科中的文科,他的学习与数学物理的学习有所不同,要记忆理解的知识更多,有的需要死记,如元素符号,常见元素的主要化合价等化学用语;有的需要理解记忆,如概念和定义、化学方程式、元素周期律等。没掌握这些基础知识,会给今后的学习造成障碍。而一部分学生往往在上课时,机械听课,只听不记忆,不思考,甚至打瞌睡,做小动作;复习时,只看书,不动笔去做,思想不集中,有时半天也没有复习完一页课本的内容;练习时,懒于动脑,抄袭作业。这种刻板僵化、完成任务式的,不愿下真功夫的不恰当学习方法,造成学习成绩不理想。
信心不足,测验时,只做选择题(有时是用抓阄的方法确定)、填空题,而推断题、计算题即使是较简单的也不敢做,就干脆不做,缺少成就感,害怕失败。一些学生由此产生严重的偏科现象,这样给学习化学造成恶性循环。
化学是一门以实验为基础的自然科学,与数学相比,有它有利于学习方面的优势,通过实验,能使一些抽象概念,性质等知识具体化、形象化,便于学生掌握,同时化学与日常生活和工农业生产紧密相连,化学知识的应用极易激发学生的学习兴趣。充分利用青年学生的心理特点,采取适当的教育措施,是可以帮助学生克服化学学习中的困难的,针对上述成因,我采取了下面一系列的方法:
一、重视方法,引发学生学习化学的兴趣
在师范化学教学的序言课中我充分分析学情,把握大纲教材要求的前提下,根据不同的教材内容和课型,联系初中化学知识,精心设计教案,做好化学实验,“化学魔术”,用新鲜的知识,变化多样的实验现象,吸引学生,引发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,奠定好学习基础。
二、树立信心,巩固学生学习化学的兴趣
经常教育学生要有顽强的学习意志,学习不可能一帆风顺。应当自觉地培养自己的承受挫折的能力,实事求是地分析失败原因;要有坚定不移的成功信念,鼓起勇气,面对现实,下决心施展自己其它学科的成功的学习本领,对付化学学习中的困难。相信经过努力,能获得中学初始阶段化学学习的成功,逐步将自己的思考水平调节到适度,保持探索的好奇心,进而取得成功。
鼓励学生勤学好问,多思善疑。在辅导学生时,认真对待学生提出的问题。特别是困难生,即使是荒唐幼稚的问题,也要灵活回答。帮助找出错误的原因,千万不能训斥、挖苦,而要多多给予鼓励,有时还要变学生问教师问题为教师主动询问学生有没有不懂的地方。对学生能够回答出的问题,进一步问为什么?检验其知识的连贯性及举一反三的能力,让学生感受掌握知识的快乐;期末考试前的复习,由学生出一份期末考试卷测验老师,比教师给学生上两堂复习课的效果好,这样变换角色,教师可以“不会做”要学生给出参考答案,要学生给教师讲解试卷。这样学生既有新鲜感,复习较为主动,同时又增强了学生的自信心,巩固了学习兴趣。
三、利用学科特点,激发学生学习化学的兴趣
加强演示实验、学生实验,适当采用电化教学手段,利用各种教学挂图、表格,尽可能把课本知识与日常生活、工农业生产联系起来,激发学生学习化学的兴趣,培养学生观察、思考、解决问题的能力。如在讲到环境污染及防护时,结合我市造纸、印染、日用化工等工业发展迅速,同时又是污染大户的事实,教育学生可用自己所学的化学知识(或今后所学的化学知识)解决发展生产,减少污染这对矛盾,造福人类。
积极开展社会实践活动和化学课外兴趣小组,结合课本教学内容,组织社会实践活动。丰富的课外兴趣小组活动,使学生受益非浅。如开展根据实物画实验装置图比赛,使一些原来对化学没兴趣,而对画画有兴趣的学生,转变了对化学的学习态度,组织学生对一些必须记忆的知识进行攻关,如一些常见盐类水解的酸碱性的记忆,刚开始学的时候,学生存在着记忆困难,教师就引导学生编顺口溜,“谁弱谁水解,谁强显谁性;强强不水解,弱弱双水解。”由于学生自己参与及顺口溜基本压韵,学生对常见盐类溶液的酸碱性掌握就较好。
化学的发展除了对物质世界的认识具有重要的理论意义外,还与国民经济、人类生活及社会的进展有着非常密切的关系。在面向21世纪的今天,现代化学正在帮助人类更好地解决能源、农业、衣着、环保、医疗、交通等生产和生活的重大问题。这种发展趋势决定了化学在新的科学技术革命中具有十分重要的地位,其中突出的是化学与材料科学、能源、环保科学、生命科学、农业生产等的联系。所以化学教育要跟上现代化的步伐,就应该结合化学学科的特点,把这些新的知识引进教材,纳入教学体系。
材料是人类、社会进步的重要标志,新材料的发明和利用与技术进步的关系非常重大。如果没有半导体材料的工业化生产就不可能有目前的计算机技术,没有现代化的高温、高强度结构材料就没有今天的宇航工业,没有低损耗的光导纤维就没有当前正在快速发展的光通讯……凡此种种说明新材料是新兴技术的基础,是高新技术的突破口。新教材用一定的篇幅以必学、选学、阅读或资料的形式编入了这方面的有关知识。如在“硅”(第二册第七章)中增加了“新型无机非金属材料”,向我们展示了高温结构陶瓷、半导体陶瓷、光导纤维等材料的性能和它们在现代原子能工业、半导体工业、激光、电子、航天等科技领域里所发挥的独特作用以及今后的研制方向。随着材料科学的不断发展,金属材料已从传统的钢铁材料、有色金属材料及合金材料发展为包括稀土金属、贮氢金属、金属结构材料等在内的金属材料体系。为使中师生了解这一发展,教材在“几种重要的金属”(第二册第九章)中编入了“新型的金属材料”作为选学内容。原有教材对有机高分子材料的介绍只限于传统的塑料、合成橡胶、合成纤维三大类,而事实上高分子材料种类的增多和产量的增长远远超过无机材料。所以对新型的有机高分子材料进行适当介绍,对于开阔学生视野、扩大知识面是很有必要的。教材在第二册第十二章中选编了光敏性、导电性、生物活性等高分子材料。为体现化学学科特点,对这些功能高分子材料的性能和用途的叙述主要突出了与化学的关系,如用感光树脂印刷制版来实现印刷工业的完全自动化,利用高分子膜淡化海水等。
能源是维持人类生存和发展的物质条件,发展工业、农业、国防、科学技术以及提高人民生活水平都需要有充足的能源。面对新技术革命的挑战,常规能源已无法满足需要,人类面临的迫切问题是一方面要想方设法提高常规能源的使用效率,另外要积极探索和开发新型能源。在开发新能源的过程中,化学学科发挥了巨大的优势。教材在“烃”(第二册第十章)中编入了“新能源的开发和展望”简要介绍了太阳能、核能、生物能、海洋能、氢能等几种新型能源的基本知识及其发展情况。配合“原电池及其应用”教材在阅读中介绍了几种新型化学电池的构造、工作原理及主要用途。
在世界人口日益增长,生产不断发展、人类生活水平持续提高的过程中,环境保护已成为当前和未来一项全球性的重大课题,保护和改善生产与生态环境,防治环境污染和其它公害是我国的一项重要国策。化学与环境有着密切联系,在大多数情况下,环境污染主要是由化学污染造成的。教材在元素化合物知识的介绍中有机地渗透了有关环境知识。如在氧族元素中增加了臭氧层的作用、臭氧层减少和恶化对人类、对环境的危害等内容;结合硫的氧化物的性质,教材叙述了酸雨的形成及危害;在氮族元素中,分析了氮氧化物作为大气的主要污染物的来源、危害及其防治;在石油和煤一节中教材指出了燃煤造成的污染、“三废”对大气、土壤、水域的污染方式,对生态的破坏和对人类健康造成的危害。在“环境保护”(第一册第四章)一节中,教材比较全面地介绍了环境污染的主要方面:大气污染、土壤污染、水碱污染、食品污染、固体废物、放射性、噪声等污染及其防治的重要措施。以使学生了解环境和社会发展的关系,使学生认识到环境污染的严重性,环境保护和环境改造的迫切性和可能性,进一步增强了学生的环保意识。
此外,教材还充分挖掘当今科学前沿新研究项目所包含着的基本知识和基本理论,使中师生逐步学会用已经掌握的知识和概念去接近和理解前沿科学的新发现。如教材在叙述碳的同素异形体时引进了C[,60],教材还在选学中编入了化学元素与人体的关系、8千万年以前的琥珀化石中的空气成份与现代空气成分的区别等知识,以期使中师化学教材更具时代感。
二、适应培养现代人才注意学科间的联系渗透
自然界本身是一个相互联系着的整体,我们所遇到的一些问题如能源、材料、生态环境等很难把它们绝对归属于某一学科领域,因为它们都是综合性问题。各传统的分科课程,长期以来已形成了体系的完整性和逻辑的严密性,有它们不少的优点。但由于课程之间缺乏必要的横向联系故不易使学生从知识整体与联系中来理解和掌握知识,而易与现实脱节,不利于学生把学习与认识世界和改造世界的实际需要结合起来。
为适应培养现代化人才的需要,教材在叙述新增加的材料、能源。环境等知识时,注意了与其它学科的交叉。在介绍半导体陶瓷、光导纤维、超导材料的性能和应用时结合了一些物理学知识,在彩色摄影中用到了加色法成色原理和减色法成色原理;在石英晶体的重要用途中提到了压电效应等;在叙述呼吸作用、固氮、酶以及三大营养物质时联系了有关生物学知识。
中师化学教材在保持自身的知识结构的相对完整性和系统性的基础上,还注意了与初中化学和小学自然的纵向联系。如初中化学是中师化学教学的基础,小学自然中的很多知识如空气、氧气、二氧化碳、溶液等都是初中化学的内容。但仅靠初中化学的学习,学生将来难以胜任小学自然的教学,特别困难的是不能独立完成有关实验的教学任务。所以教材通过有关实验习题和选做实验与初中化学合理衔接。在系统元素化合物知识的某些章节中,通过选学、阅读、资料以及讨论题对小学自然的有关教学进行深入学习和研究,使中师化学教学内容和教学方法能适应小学自然教学改革的需要。
三、着眼提高全面素质落实各项能力训练
中师化学教学对学生能力的培养要考虑适应学生未来职业的需要和培养高层次小学教师的需要,为了体现师范教育的这一特点,新教材具体确定了以下能力训练的要点。
1.培养学生的观察能力
观察力是指善于全面、深入、正确地认识事物的能力。细致、正确的观察可以使学生获得完整、全面的感性知识,它是记忆、表达的基础和前提。
中师化学教材注意培养学生浓厚的观察兴趣,使学生养成乐于观察、自觉观察的习惯。如教材的序言从一开始就教育学生把今天的学习与明天的需要结合起来,要研究小学生可能提出哪些与化学有关的问题?要重视激发小学生学习自然的兴趣。在全书中,配合教学内容的一些演示实验不少饶有趣味,如“焰色反应”、“蔗糖碳化”、“彩色喷泉”、“点火成蛇”、“火箭”等这对于深化教学内容,激发学生的观察兴趣是十分必要的。
研究化学是以实验为基础的,教材共安排了87个演示实验,25个学生实验,18个课外实验与制作。在这些实验教学的过程中,有着丰富的内容和广泛的途径适用于引导学生熟悉观察的原则、掌握观察的方法。如对于气体的制取实验,教材注意了教会学生观察的顺序;对于某些比较复杂的有机反应实验,教材指出了观察的重点;对于诸如“钠和水反应”,“氨气易溶于水的反应”等实验,教材要求学生全面观察现象;对于浓、硫酸与铜的反应,浓、稀硝酸与铜的反应等实验,教材引导学生对现象进行对比观察。
教材还通过习题要求学生对周围生活和自然现象进行广泛的观察,如要求学生课后观察家庭中养金鱼的水是如何进行简易处理的?生活中常见的金属制品有哪些腐蚀现象及常用于钢铁制品的防腐蚀方法。
在观察知识条目中出现了“空白”,这些“空白”主要是让学生通过观察实验现象后归纳填写的。
2.培养学生的思维能力
思维能力是智力活动的核心,良好的思维能力有助于发展学生的联想能力和知识迁移能力,开拓学生的思路,加深学生对所学知识的理解和记忆。
中师化学教材中包含了辩证唯物主义观点的丰富内容和我国化学化工的伟大成就,这就要求我们对学生进行辩证唯物主义世界观和热爱社会主义祖国的思想政治教育,培养学生为社会主义现代化的献身精神,培养他们在顽强、自觉的学习中形成积极思维的意识。
在有限的教学课时中,中师化学教材保持了相对完整、独立的知识结构体系。如在元素化合物知识的安排上,保持了适当的知识面,侧重于介绍各族中的重要元素及其化合物的知识,突出了物质结构、元素周期律、化学平衡、电离、氧化还原等基础理论对学习元素化合物知识的指导作用,引导学生理解物质的性质与结构的关系以及元素在周期表中的位置三者的关系,从周期律的角度介绍相关的物质的共性及其变化规律。对某一具体物质,教材是以该物质的化学性质为重点,以此带动物质的制取、用途等知识的介绍。这样学生可以从各种元素,各族元素的各个方面、各个层次,通过分析、综合、比较、概括、判断、推理等过程发展思维能力。
教材适时介绍了化学理论和概念的发展改革,以使学生在充分理解它们的正确性和绝对意义的内涵的同时,认识到化学理论和概念的发展及其相对意义,进而诱发学生的科学思维能力。如在原子结构中,教材简介了从汤姆逊的“葡萄干蛋糕”原子结构模型卢瑟福的原子有核模型玻尔的旧量子化原子结构模型电子云模型的发展这一系列人类对原子结构的探索历程。
教材还在每章小结中引导学生对一章的知识联线成网归纳知识链,通过精编与各类知识联系较密切的习题训练学生思维的逻辑性和灵活性。
3.培养学生的动手能力
根据大纲规定,中师生不仅要会作实验还要求会自制简易教具和利用代用品,会指导小学生开展科技活动,这就必须要求具备较强的动手能力。对学生动手能力的培养和提高教材是从以下几方面落实到实处的:
一是增加动手实验的机会。化学实验和制作具有很强的技能性,没有反复多次,认认真真的严格训练是难以达到要求的。所以教材在确定必修课教学内容时,充分注意了实验的比例。如讲授课时与演示实验个数之比为3∶1.84,大于现行高中化学教材中的3∶1.02;学生分组实验的课时占总课时的19.2%,大于原中师化学教材中的17.9%,更大于现行高中化学教材中的12.5%。
二是确保实验内容的多样性。仅以学生实验为例,教材中安排了基本操作训练;元素化合物知识的验证性实验;与小学自然教学内容有关的实验习题;体现实验教学灵活性的选做实验;旨在进一步培养动手能力,鼓励课外研究和提高的课外实验与制作。
三是强调实验和制作设计的应用性。教材中的实验内容具有明显的应用性,特别是在小学自然教学和课外活动中的应用(如粗盐的提纯、空气成分的测定、氧气的制取和性质,自制蒸馏水,自制教具),在生活中的应用(如配制消毒液,自制甜酒酿、化学刻字、自制雪花膏等)。
为了使学生动手能力的培养取得良好的效果,大纲强调了实验考查的必要性,教材中编排的有关实验习题可供教师在实验考查时选用。
4.培养学生的表达能力
培养语言表达能力是素质教育的任务之一,提高全民族的口语素质是现代化社会的重要组成部分,良好的语言表达能力是合格教师能力结构中最基本的组成部分。大量事实说明,在掌握了一定的学科知识,一定的教育理论水平的条件下,教育、教学效果在很大程度是取决于教师的语言表达能力和技巧,为此提高和培养师范生的语言表达能力是中师各科教学的共同任务。
教材上、下册设置了多处讨论、资料、选学等栏目,教师可以通过提问、练习、组织讨论、讲述化学史料等方式和途径培养、训练学生的表达能力。
5.培养学生的自学能力
自学能力是学生综合能力的体现,在知识不断更新的时代,文盲不再是指那些目不识丁的人,而是没有自学能力的人。由于学习时间有限,学习门类偏多,所以中师生在校学到的知识是有限的,有了较强的自学能力可以使他们在未来的工作中继续学习提高,以便创造性地完成教学任务。