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[关键词]化学概念直观教具关键字词实验
[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)110085
准确地把握、深刻地理解化学概念是学好化学的基本条件。在化学基础学科中,化学概念是最基本的知识细胞,是构筑整个化学学科的基石,概念学习是学习化学不可跨越的步骤。然而,很多学生,甚至是教师,对化学概念学习往往存在一个认识上的误区,即死记硬背就能学好化学概念。在这种理念的影响下,概念教学成为不受重视的教学内容。到了高中阶段,概念教学不受重视的现象越发明显,部分教师盲目乐观,认为高中生有较强的自学能力,像化学概念这样的内容大多数学生都能通过自学很好的掌握,于是在化学课堂上,留给概念教学的时间非常有限。由于概念基础没有打牢,导致后期学生在化学学习中出现了很多的问题。因此,教师一定要转变传统的概念教学理念,把概念教学作为化学教学内容的有机组成,并学会熟练运用概念教学技巧,提高概念教学的有效性。
一、积极引入直观教具
概念是对客观事物抽象化的概括,概念本身的特性决定了概念内容必然带有很强的抽象性,这就给学生在学习概念的时候带来了相当大的困难。倘若我们的教师在实施概念教学时,能够变抽象为形象,积极引入直观教具,让抽象的概念以较为直观的方式展现出来,就会大大降低学生的学习难度。例如,在讲到晶体结构时,像干冰、石墨、金刚石等晶体,教师在讲解时,如果单纯地依靠语言来描述它们的结构,学生是很难理解的,但如果能够引入一些直观的教具,如晶体模型,借助于模型一边观察一边讲解,学生理解起来就会轻松很多,并且这种直观的工具会给学生带来较为强烈的感官刺激,使得模型在学生头脑中形成较为深刻的印象,不容易遗忘。
二、善抓概念的关键字词
化学概念在语言表达上讲求严谨性,一个概念的每一个字甚至每一个标点符号都有着特定的含义。在学习概念的过程中,咬文嚼字是非常必要的,尤其是概念中的一些关键字词,准确把握它们对深刻理解概念十分重要。例如,“电解质”的定义为:“凡在水溶液里或熔化状态下能够导电的物质我们称为电解质。”在这个概念中“或”和“熔化状态”是两个十分关键的字词,这是因为,依据以往的教学实践经验,很多学生对这两个字词没有足够重视或者没有领会,导致在理解这个概念的时候出现了偏差,进而影响了对概念的正确运用。如有些学生就会把Al2O3、BaSO4视为非电解质,而把氯水、盐酸等当作电解质,造成这些错误的原因就是没有准确把握概念中的关键字词。因此,在学习这个概念时,教师应用特殊颜色的笔对概念中的关键字词进行明显的标示,并详细解读这些字词的含义,这样才能促使学生真正掌握这一概念。
三、重视概念之间的对比分析
在学习化学概念的过程中,概念混淆是一个非常令学生头疼的问题,尤其是化学概念中有很多十分类似的概念,如同位素、同素异形体、同分异构体。每当遇到这样的概念,教师就可以把它们通过列表格的方式放在一起进行对比分析,通过表格,这些相近概念的异同点可以直观清晰地展示在学生眼前,这样一边对比一边进行概念分析,既能够达到举一反三的目的,提高概念学习的效率,又能够有效避免相近概念的混淆。除了相近的概念,意义相反的概念也可通过对比的方式放在一起进行分析,这有利于凸显概念的重要特性,利于概念体系的形成。
四、恰当利用实验方式学习概念
在化学概念教学中,实验也是一个有效教学手段,在帮助学生初步形成概念、引导学生加深概念理解等方面具有积极的作用。例如,为了让学生弄清楚胶体、浊液与溶液这三个概念之间的区别与联系,笔者带着学生去实验室做了一个简单的分组实验:用激光笔分别照射氯化钠溶液、硫酸铜溶液、氯化铁溶液、墨水、豆浆、胶体等均匀而稳定的混合物,然后让学生仔细观察在激光笔的照射下会看到什么现象,并详细地记录下来。通过实验过程,学生可以获得第一手的直观体验,并且通过对比,学生能够更容易抓住各个概念的本质,对学生形成准确的概念具有显著的帮助作用。
化学概念本身含有丰富的教学资源,以往那种囫囵吞枣、只求记住不求甚解的概念学习方式是对概念教学资源极大的浪费,且这种概念学习方式也无法满足学生化学学习的需求。因此,作为一名高中化学教师,我们要认清概念教学在化学教学体系中的重要位置,在课堂上重视概念教学活动,并掌握一定的化学概念教学技巧,让学生在有效的概念教学下扎实基础知识,为接下来进一步的化学学习活动打下坚实的基础。
[参考文献]
[1]霍中东.浅谈高中化学概念的教学方法[J].中学生数理化(教与学),2012(4).
【关键词】机械制图;创新理念;一体化教学改革
1.技师机械制图教学存在的主要问题
技师院校设置机械制图课程,能培养学生的空间形象、识图和画图等能力,从而深入研究所学的专业。当前教学中存在问题有:教学是双边活动,就教师而言,首先,从教学内容看,教材容量较多,理论繁杂,课程进度紧,导致教师不能深入教授,学生一知半解。教学中缺少实践锻炼,理论不能更好联系实际,学生工作后不能直接上岗。其次,教学形式上,教具落后。传统的教具如黑板、模型、挂图等,基础较差的技校学生理解、想象起来都很吃力,因此课堂时效性差。教法单一,不适应新课改的理念,学生主体作用发挥不好。就学生而言,对图纸的重视程度不够,在意考试分数和机械的操作等,忽视识图、制图精准的重大意义。此外,学校的配套设施、场地、软硬件条件等陈旧,无法适应、更新。
如果继续沿用传统的理论和实习教学的方法,已很难适应现在生源素质的要求,难以激发学生的兴趣和动力。社会的进步迫使教学方法的变革。如果说以前教学受条件限制,缺乏器材场地等因素的制约,那么这几年随着国家对技工教育的大力投入,许多学校已经具备了开展一体化教学的条件。而注重实用,招之能用是用工原则的大势所趋。
2.如何在创新理念下探索机械制图教学一体化改革
2.1创新课程设置,使教材内容、教学计划、教学目标、实际效果一体化
《机械制图》、《Auto CAD》与典型零件测绘结合的教学内容要体现行业实用和够用的原则。根据不同行业应用需要选择教学内容,坚持“必须、实用、够用”的原则,突出行业应用性和岗位的针对性,体现职业应用的特色。如先从学生熟悉的长方体、圆柱体、圆锥体等基本形体的图纸绘制,以熟悉投影原理、图幅标准、线型使用、尺寸标注等机械制图基本常识,然后,以实际生产中机械零件的常用结构类型为依据,设置轴类零件识读与测绘、盘类零件识读与测绘、叉架类零件识读与测绘、箱体类零件识读与测绘等实训项目,如可选普通减速器为典型任务,再以减速器分解为许多子任务。这样通过零件测绘与总装配图的实训,使学生熟悉各类零件的常见结果、常用表达方法和绘图要点,熟悉公差与配合的概念,最后设计简单产品的装配测 绘。达到系统培训学生的目的。
2.2创新教学手段,使机械制图与计算机绘图教学一体化
现在企业生产已基本不用手工绘图,已全面普及了计算机绘图。把机械制图与计算机绘图结合起来上,把一部分手工绘图练习用计算机绘图替代,强化计算机绘图能力,使课程培养目标与企业需求零距离。计算机绘图的教学内容主要是典型软件AutoCAD的操作和应用。例如:在“第一章制图的基本知识”结束后,讲授“第二章AutoCAD基本知识”,介绍AutoCAD软件的基本操作、绘图界面及用AutoCAD绘制平面图形的操作方法。在讲授完“正投影和三视图”理论之后,即可插入“用AutoCAD绘制三视图”的教学,计算机绘图的内容、深浅度与制图理论教学同步。需要指出的是,计算机绘图融入机械制图教学,并非用计算机绘图完全代替手工绘图。手工绘图不仅包括动作技能训练,还包括智力技能训练(主要成分是思维训练)。绘制草图是这方面训练的较好方式,能迅速、形象、整体地记录头脑中各种思维的结果。因此,应加强草图训练。传统教学方法与多媒体课件教学方法一体化。优秀的多媒体教学课件,其应用可贯穿整个制图教学过程。
2.3新教学方法,使传统的教学方法与现代教学方法一体化
以往的技师机械制图教学,一般是教师讲授为主,为了让学生就业时掌握更多技能,教师不辞辛苦,一堂课从头讲到尾。学生基本是开头认真,中间糊涂,结尾睡着。单一的课堂教学方式不利于学生主体地位的发挥,积极性和兴趣很难调动起来,潜力和能力得不到很好的发挥。因此教师要起到主导地位,把课堂还给学生。根据这门学科学生实现目标较多的特点,可以采用高中教学中的合作探究学习方法。教师根据学生情况分成几个学习小组,由学生选择模型、共同分析图形、了解结构、探究绘图的方案、讨论注意事项,各组选出发言人总结陈述观点。教师在这个过程中巡视、启发、协助、发现问题、答疑解惑,最后总结归纳知识点,对重难点或学生解决不好的问题予以点拨。技校的学生更侧重动手和实际工作能力,这种现代教学方法与学法,较好的培养了学生的协作、沟通、动手、应变等能力,为将来顺利上岗就业发挥不可替代的作用。
2.4创新教学场地,使教学地点(教室、制图室、多媒体、计算机绘图)一体化
传统的机械制图的教学场景一直都很单一,一般都在普通的教室里上课,有些条件好的学校可以在多媒体教室。这样的教学场景与学生即将从事的工作没有直接的关联,导致学生毕业后到企业还需重新培训。因此,根据工学一体的要求,学校结合学生毕业后工作的实际情况,改传统单一的教学地点为多场地教学特别是参观工厂、工厂实训和开展与工作密切相关的教学工作,可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,使学生在校期间能学到工作知识,受到企业的欢迎,就业率、满意度均大幅度提升。
2.5创新教学评价方式,使机械制图的过程和结果评价一体化
改变单一的评价方式,传统评价方式仅限于考试成绩,这对应试型或理论性人才的培养有必要,但是对技校学生明显片面。教学评价标准应该包括专业、考试等成绩外的如自主学习、合作学习、自我管理、沟通协调等综合能力。教学评价不能只看考试结果,还必须与教学过程相结合,教学过程中,教师要关注各学习小组及每个学生的表现、参与态度及能力,看到学生的不足和进步状况。每学期可以周评、月评、相结合,在动态中不断发现问题,及时解决和调整,每个阶段从个体到整体都有所收获和改进。期中和期末再形成书面化的材料,由学生自评,上交作业或总结,教师再做主要评价。这样就让学生对制图水平真正重视并能实现提高。从而达到教学目的,节省教学资源。
当然,要实现机械制图的一体化教学的良好效果,需要国家对技师教育的投入,如学校教学场地和配套设施的建立,现代化综合性教室和模型的投资等。技师院校本身要注重对教师队伍的培养,安排进修和培训,使教师的专业水平和教学理念不断提高,为机械制图教师创造出良好的学术研究和教法理论创新的氛围和平台。教师自身也要不断完善自己,掌握新技能,更好的实现机械制图一体化教学改革目标,更好的完成教学任务。
【参考文献】
一般来说,学生掌握概念,要经过理解、记忆、应用三个过程。顺利地完成这些过程,需要学生积极、主动地学习,掌握科学的学习方法,而后者,正是现在许多学生所缺乏的。所以,教师要加强学习方法的指导,帮助学生进行有效的学习。下面就此谈一些教学体会。
1 教学生学会从形象事物中抽象出概念的思维方法
2 教学生学会从宏观表象深入微观实质的认识方法
初中学生对“摸不着,看不见”的微观粒子感到很难理解,更难将微观粒子的运动与物质的宏观现象联系起来。教师应引导学生观察、分析实验现象,使学生在感知化学知识的基础上,经过思维加工建立化学概念。例如,为了引出原子概念,证明分子的可分性,可在教学中增加电解水的演示实验。在实验中,学生看到两电极上产生气泡,用带火星的木条检验正极产生的气体,看到其复燃,点燃负极产生的气体,看到气体燃烧时产生淡蓝色火焰。然后引导学生思考:这些现象说明了什么问题?教师结合图像进行直观分析:水分子可以再分,水分子是由更小的微粒子构成的,这些微粒在化学变化中不能再分,是化学变化中的最小微粒,我们称这些微粒为原子。最后进行总结:水电解得到氧气和氢气两种物质,氧分子由氧原子构成,氢分子由氢原子构成,所以水分子是由氧原子和氢原子构成的。这样可以使学生把宏观物质和微观粒子——分子、原子联系起来,在脑子里形成微观粒子的概念。
3 教学生学会抓住关键字词,准确理解概念涵义
化学概念中有些字词,既是理解概念的关键点,也是与易混概念的区别点。教师应找出这些关键字词,教会学生认真剖析。
例如,下列定义中带点的字、词都属于能体现概念实质或特征的字和词。
学生学会分析概念中的关键字词便抓住了概念的特征,理解其意义,能帮助记忆和运用,使学习达到事半功倍的效果。
4 教学生学会从不同角度去分析理解同一个概念
教学生学会分别从宏观、微观的不同角度去分析、理解同一个概念,往往能使学生获得一种“立体感觉”。比如,对物理变化和化学变化两个概念的理解:从宏观角度看,有新物质生成的变化就是化学变化,而没有生成其他物质的变化是物理变化;从微观角度理解,分子本身发生改变的是化学变化,而分子本身并没有变化,只是分子间的间隔发生变化的是物理变化。这样就能更好地区分物理变化和化学变化两个概念。又如,对质量守恒的理解:从宏观角度看,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;从微观角度看,化学变化前后原子的种类、原子数目、原子质量都没有改变。由此而获得质量守恒概念的“立体感觉”,能使学生更深刻、更全面地理解质量守恒定律。
5 教学生学会联系、对比不同概念形成知识结构
教材中的概念呈现是零散的,但实质上概念之间有着千丝万缕的联系。教学生学会从纵向、横向等多个方面寻找概念间的联系,能使学生从各种角度形成知识结构。
5.1 从物质变化的角度引出不同的概念
5.2 根据从属关系将物质分类
5.3 在知识结构中呈现有对立关系的概念
5.4 呈现有共生关系的概念
催化剂催化作用
5.5 呈现有因果关系的概念
吸水性干燥剂附性吸附剂(脱色剂、除臭剂、滤毒剂)
5.6 对比呈现易混淆的概念
6 教学生学会运用概念去分析、解决实际问题
学习化学概念的目的,是通过概念学好其他化学基础知识和基本理论,并解决实际问题。提高学生运用概念解决问题的能力是教学的最大难点。一般可指导学生按以下三个步骤去解决实际问题:第一,认真阅读分析题目,找出有关概念;第二,确定运用概念;第三,结合概念分析、解决问题。
例如,初中化学教材第96页上的一道题:请判断“细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量增大了,因此这个反应违背了质量守恒定律”是否正确,说明理由。
第一步:分析题目可知,本题所说的是物质变化前后的质量变化,与此有关的概念有物理变化、化学变化、质量守恒定律。
第二步:因为燃烧生成了新物质,所以这里的变化是化学变化,对本题可确定适用的概念是化学变化和质量守恒定律,与物理变化无关。
关键词:启蒙;概念;理解
初中化学作为化学科学的启蒙阶段,如果学生开始没有清楚地、准确地理解和掌握化学的基本概念,那么随着知识的不断增加和深化,势必造成学生对概念的印象越来越模糊,学习负担越来越重。因此在初中化学教学中必须要重视化学概念课的教学。新教材看似有些乱,基本概念分布在各个章节版块中,实则有内在的线索。那么如何具体高效地进行化学概念教学?我从以下几个方面谈谈。
一、讲清概念中关键的“字”和“词”,把握一个“准”字
对化学概念的理解不能是支离破碎的,而应该是全面的、准确的,死记硬背化学概念,就不会灵活运用。为了深刻理解概念的含义,教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时为学生指明在运用概念时有几个必需的选项要求点。
二、分清概念中的层次和要点,重点在于一个“细”字
要指导学生全面地认清概念的本质属性和应用范畴,分清概念中的层次和要点。如,剖析“固体物质的溶解度”这个概念时,可抓住以下几个要点分层理解:(1)定义的对象是固体物质。(2)定义的前提条件是:温度一定;溶剂为100克;溶液是饱和状态(注:三个前提条件缺一不可)。(3)定义中规定的单位是克。(4)影响固体溶解度变化的主要因素是温度。
三、调动学生已有知识,同时理解新概念,推陈出新
如,理解物理变化时,从学生已有知识中水结冰、水沸腾变蒸汽、木棒折断等联系起来,学生就容易找到新旧概念的联结点,最终了解物理变化只是形状或状态的改变,概括为形态变化。再如,理解还原反应时,教师就要同氧化反应的概念联系起来,还原剂得到氧,氧化剂失去氧,这样学生就比较容易理解。
四、从实验过程中引出概念直观易懂
化学是一门以实验为基础的自然科学,在化学教学中无论怎样重视实验都不过分的,化学概念教学中,同样要重视发挥演示实验的作用。课堂演示实验可以很好地集中学生的注意力,由教师对演示实验的现象分析引导学生正确地推理,来形成对化学基本概念的认识。而且,通过实验进行教学,更能激发学生兴趣,让学生学得积极主动,学习气氛生动、活跃。
五、从正反两面讲清概念
有些概念,有时从正面讲完之后,再从反面来讲,可以使学生加深理解,不致混淆。正如在讲了“氧化物”的概念“由两种元素组成的化合物中,且其中一种是氧元素,这种化合物叫做氧化物”之后,可接着提出一个问题:“氧化物一定是含氧的化合物,那么含氧的化合物是否一定就是氧化物呢?为什么?”这样,可以启发学生积极思维,反复推敲,从而引导学生学会抓住概念中关键的词句“由两种元素组成”来分析,加深对氧化物概念的理解和掌握。避免概念的模糊不清,也对今后的学习打下良好的基础。
一、 讲清概念中关键的字和词,提炼出概念中的要点
为了深刻理解概念的含义,教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误,这样做有利于培养学生严密的逻辑思维习惯,并为学生指明在运用这个概念时有几个必需的要点。
例如,在讲“单质”(由同种元素组成的纯净物)与“化合物”(由多种元素组成的纯净物)这两个概念时,一定要强调概念中的中心词“纯净物”三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后再根据它们组成元素种类的多少提炼出两个要点来判断其是单质或者是化合物――也就是要判断某物质是否是单质的要点必须满足:①一种元素;②纯净物。要判断某物质是否是化合物的要点必须满足:①多种元素;②纯净物。否则学生就容易将概念运用错。例如“金刚石、石墨的混合物看成是单质”错误的原因就是不满足以上选项要求点中的第二点(因为它们虽是由同一种元素组成,但不是纯净物)。
二、多角度剖析概念,加深对概念的理解
概念教学准确到位尤其重要,对于一个含义比较深刻内容又比较复杂的新概念,往往需要从多个角度去分析展开,学生才能读透概念精要,才能加深对概念的理解和掌握。
例如,“固体物质的溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,不仅定义的句子较长,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将组成“固体物质的溶解度”的四句话剖析开来,效果就大不一样了。在讲解时注意强调其中的四个关键:其一,强调要在一定温度的条件下,否则毫无意义;其二,强调溶剂的量为100克,如果题目提供的溶剂不是100克,要换算过来;其三,强调溶质在溶液中一定要达到饱和状态;其四,强调在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式构成了溶解度的定义,缺一不可。通过这样多角度的分析,学生对该定义的理解肯定会准确到位,在完成相关问题时肯定能应付自如。
三、利用句子形式结构,分段讲清概念
如初中化学中反应基本类型的概念与酸性氧化物和碱性氧化物的概念可利用句子形式结构,分段讲清概念。可用分成反应物与生成物(两段)来定义。
也可给学生诙谐地说成“左眼要看反应物,右眼要看生成物”。不讲清学生就容易只看半截概念而出错。如有这样的判断题“生成物只有一种化学反应是化合反应”学生很容易认为是对的。但笔者用上了上述方法教学――“左眼要看反应物,右眼要看生成物”,学生是不会出错的。因为按上述方法教学时,学生对概念已产生了深刻的印象。
四、注意概念之间的区别与联系,避免混淆
初中化学课本中有部分概念比较相近,往往会造成混淆不清,在教学中要教导学生运用比较的方法认真区分,找出它们的联系点和区分点。
例如,在学习“氧化物”这个概念时,有些同学会错误地理解成“含氧的化合物就是氧化物”。在教学时,教师可以先引出氧化物的定义:“两种元素组成的化合物中,如果其中一种是氧元素,这种化合物叫做氧化物”,之后,可以立即提出这样的问题“是不是含氧的化合物都可以叫做氧化物?”。学生通过认真比较肯定会知道“氧化物”和“含氧化合物”二者的区别,它们虽然都是含氧元素的化合物,但是,氧化物必须是只由两种元素组成的,而且其中有一种元素是氧元素的化合物;有些化合物属于含氧化合物,但元素种类超过了两种就不应该属于“氧化物”的范畴,比如氯酸钾,高锰酸钾等。
关键词: 初中化学基本概念概念教学
初中化学课本中,基本概念几乎每节都有,这些概念分散在各单元的内容中,在化学教材中占有很大的比重,而化学概念是学习化学必须掌握的基础知识,如何更有效地进行化学概念的教学呢?下面谈谈我的做法。
一、运用实验,加强直观
学生学习化学概念的一大心理障碍就是觉得抽象,化学实验生动直观,可以很好地集中学生的注意力,能使学生获得深刻的印象。因此教师在教学中应该利用各种直观手段,尽量做到抽象问题具体化,复杂问题简单化。例如:在讲物理变化和化学变化这两个概念时,就可以引入实验进行教学。除了做课本的四个实验外,还可以补充一个对比实验,即用手撕碎纸和把纸点燃,边演示边提问,让学生思考并讨论:在这个对比实验中变与不变是什么?这两种变化有什么不同,学生很快就能从观察到的实验中得出结论,即第一种变化纸没有生成其他物质,是物理变化;第二种变化纸燃烧生成了不同于纸的灰,是化学变化。再如:在讲饱和溶液和不饱和溶液这两个概念时,可以进行分组实验,让学生明白在外界条件(温度和溶剂量)改变的情况下,饱和溶液和不饱和溶液会相互转化,因此在讲这两个概念时,一定要强调两个条件:“在一定温度下”和“在一定量的溶剂里”。这样,学生会对这类概念理解更透彻。
二、抓住关键,揭示本质
化学概念有繁有简,其含义也有深有浅,但无论哪个概念,都有其关键。在教学中,只有抓住这个概念所在,才能突破事物的本质,学生才能深透理解,准确掌握。例如:氧化物的概念是“由两种元素组成的化合物中,其中一种是氧元素的叫做氧化物”。其中“两种元素”、“含氧”、“化合物”是这一概念的关键词。在教学中应该抓住这三个关键词,认真推敲和琢磨,然后用氧气(O2)、氯酸钾(KClO3)、氯化钾(KCl)、水(H2O)作为例子,对照概念进行分析讲解,这样学生既容易理解又便于掌握。又如,在讲催化剂这个概念时,我们要抓住其中的关键词“改变”(指“加快”或“减慢”)和“化学性质”(不是“性质”,也不是“物理性质”)。这样才能达到真正理解概念的目的。
三、正确理解,阐述严密
在基本概念的教学中,首先要全面阐述,避免片面性和绝对化。例如:学习“溶解度”这个概念时,有四个要素缺一不可的,一是“在一定温度下”,二是“溶剂的量必须是100克”,三是“溶液一定要达到饱和状态”,四是“溶质的量以克为单位”。其次,阐述概念要严密,即要准确把握概念的每一字词。如,讲单质和化合物这两个概念时,一定要强调概念中的“纯净物”三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物,否则学生就容易错将一些物质如氧气和臭氧的混合物看成是单质(因它们就是由同种元素组成的物质),将食盐水等混合物看成是化合物(因它们就是由不同种元素组成的物质)。
四、正反两面,讲清概念
有些概念,有时从正面讲完之后,再从反面来讲,可以使学生加深理解。例如在讲了“中和反应”的概念“酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应”之后,可接着提出一个问题:“中和反应一定生成盐和水,那么生成盐和水的反应是否一定就是中和反应呢?为什么?”以此来启发学生积极思维,展开讨论,从而引导学生学会抓住概念中关键的词句“酸与碱作用”来分析,由此加深对中和反应概念的理解,避免概念的模糊不清,为今后的学习打下良好的基础。类似的概念还有很多,如:单质一定只含一种元素,那么只含一种元素的物质一定是单质吗?氧化物是一定含氧元素的化合物,那么含氧元素的化合物一定是氧化物吗?置换反应一定是生成一种单质和一种化合物的反应,那么生成一种单质和一种化合物的反应一定是置换反应吗?等等。
五、对比归纳,逐步深化
在化学基本概念中,相近又有区别的概念很多,容易混淆,如:元素与原子、原子与分子、原子与离子之间的区别与联系;纯净物与单质和化合物、化合物与氧化物之间的区别与联系等。在教学中要注意运用分析对比的方法,从不同的角度对这些概念加以分类串联、归纳、整理,把相关的概念放在一起,然后串成知识链,进而编成知识网,使概念系统化,达到逐步深化的目的。例如:在讲完分子、原子、元素三个概念后,可以通过一些实例加以区别。如,我们可以说二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的,而不能说二氧化碳是由一个碳原子和两个氧原子构成的;我们可以说一个二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子构成的,但不能说一个二氧化碳分子是由一个碳元素和两个氧元素组成的。从而归纳整理出这三个概念的区别在于:原子、分子是微观概念,既讲种类,又讲个数;而元素是个宏观概念,只讲种类,不讲个数。从而告诉学生“物质”和“元素”是同一范畴的概念,而“分子”和“原子”是另一范畴的概念,不能混淆,不能随意跨越。
关键词 核心概念 事实性知识 概念教学 化学教学设计
很多教师提出这样的问题:学生只能对教师讲过的问题进行简单模仿,稍加变式或改变情境,学生就不能很好地应对;知识在学生的头脑中似乎只能短暂地停留,考试过后就消失得无影无踪了。以上问题的缘由是学生并没有真正理解所学的知识,只是机械地按照解决问题的步骤来做,并没有理解为什么这样做。这样的学习,习得的知识很容易忘记或在其他信息的影响下被改变成错误的形式;即使学生记住了这些知识,充其量也只是一些零散的事实和孤立的知识点,并不能成为解决新问题的有力武器,其后果是学生抱怨在学校期间学习了大量无用的知识,社会抱怨学生高分低能。因此,必须改变课堂教学过于关注事实的记忆与程序和技巧训练的现状,把具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法(即核心概念)的理解作为重要的教学目标。
1 核心概念的特性
核心概念(big idea)是指可以适用于一定范围内物体和现象的概念。这里的概念(idea)是表示对观察到的相互关系或特性进行解释后的抽象,它和我们日常生活运用的概念含义是不同的。日常概念可以是不需要基于实证的某种想法。对于学科教学而言,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法;是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识。核心概念具有以下特性。
1.1 核心概念具有广泛解释空间
由于核心概念反映的是事物的本质特性与关系,它能对很多事物和现象作出解释。如物质是由微粒构成的这一核心概念,既可以解释为什么人们会闻到花香,也可以解释为什么金属可以拉成丝,还可以解释为什么不能用湿手触摸电器;核心概念不仅能对很多所观察到的现象提供解释,而且能对原来没有观察到的现象作出预测,如从物质是由微粒构成的这一核心概念认识,美国物理学家盖尔曼(M.Gell-Mann)和茨威格(G.Zweig)预测了夸克的存在。再如,依据结构与功能相适应的核心概念,当我们观察到某植物茎叶表层有一层保护蜡膜,叶为刺状,会推测它是生长在干旱地区的植物,而且还可以预测它的根系会很发达。
1.2 核心概念蕴含思想方法
具有迁移价值的关键性概念、原理是核心概念,重要的思想方法也是核心概念,如“科学认为每一种现象都具有一个或多个原因”。而有的关键性概念本身就蕴含思想方法,如“结构决定性质、性质决定用途”是学生学习所有化学物质的思想方法。
1.3 核心概念具有统摄性
由于核心概念是能够解释和预测较大范围事物与现象的大概念,它必然可以统摄其他的下位概念及相关事实,使它们成为有结构的整体。例如,物质是由微粒构成的这一核心概念,可以统摄分子、原子、离子、原子结构和分子结构等有关物质组成与结构的概念,也与物质的特性、物理变化和化学变化等概念形成联结。
2 核心概念的教育价值
2.1 提高学生分析问题、解决问题的能力
学生在学校学习,重要的不是知道了多少事实和规则,而是能够把所学迁移到真实情境中,面对问题能够作出有依据的判断和决策,能够适应社会、服务社会。由于核心概念具有广泛的解释空间,所以它是可迁移知识。运用核心概念可以解释周围的很多事物和现象,更为重要的是能对新情境、新问题作出预测,因此对核心概念的理解可以提高学生分析问题、解决问题的能力。
另一方面,由于核心概念蕴含思想方法,它们可能成为学生以后工作中分析问题的思想方法,如要获取性能更佳的材料,其分析思路是改变现有材料的结构以获得所需要的性质,仿生合成新药等亦是运用以上的思想方法。
从认知发展角度,如果学习重心是“事实”或“现象”的了解与记忆,那么这种认知是低水平的;相反,对核心概念的理解则是要使学生通过对特定现象的认识与理解,发现一般性的理论,并用这些理论理解、解释其他现象。学生不仅知道“是什么”,而且能够认识“为什么——原因、条件、目的、理由”、及“会怎么样——结果、影响、作用、意义”,还能够知道“如何做”,从而将学习引人深层思考和赋予意义与价值的方向。
2.2 有利于学生建构合理的知识结构
布鲁纳在《教育过程》中指出:把握学科的结构就是指对本学科实现了理解,也就是说,能够把所学的知识与其他相关的事物有意义地联系起来。由于核心概念是某学科的重要概念、原理和方法,它们构成了学科的基本结构,因此关注核心概念理解的教学就是关注学科本质与学科结构的教学,将有利于学生建构合理的知识结构。
2.3 减轻学生课业负担
课业负担已经成为我国中、小学生不能承担之重,其原因一方面来自升学压力,另一方面是教师的教学要覆盖课程与教材中的所有知识内容,让学生记忆尽可能多的事实。为了面面俱到,教师不得不采用讲授式为主的教学,这样的教学无法激发学生的积极思考,学生在不理解的状态下机械地练题,不会就模仿,忘记了再训练,反反复复,曾经有一位老师把一张中考试卷让学生练了4遍,这样机械地训练,学生的课业负担可想而知!
通过前面的分析已知,核心概念可以统摄事实与概念,使知识形成有机的整体。信息加工理论告诉我们,被组织成块的信息更容易记忆,因此通过核心概念组织起来的知识,学生是容易记忆的,而且这些知识因核心概念而凸显了学习的意义与价值,那么这些知识更加不容易忘记。又因核心概念是可以迁移的,教师只要选取可以支持概念理解的典型事实,把师生的主要精力用在这些关键内容的理解上,就可以达到“少即是多”的教学境界。
3 如何以核心概念为统领设计化学教学
3.1 构建核心概念的发展体系
以核心概念为统领设计教学的首要工作是构建核心概念的发展体系。在不同阶段,学生需要理解的核心概念不同、理解层次也不同。各学科应该联动以从整体角度构建核心概念的发展体系与结构,因为某些核心概念是跨学科的,如“当事物发生变化或被改变时,会发生能量的转化,但是在宇宙中能量的总量不变”这个核心概念在物理、化学和生物等学科学习中都会涉及。
温·哈伦提出了核心概念应该具有的标准是:
(1)能够用于解释众多的物体、事件和现象,而它们是学生在他们学校学习和毕业以后的生活中会遇到的;
(2)提供一个基础以帮助理解遇到的问题并作出决策,而这些决策将会关系到学生自己和他人的健康与幸福,以及环境和能源的使用;
(3)当人们提出有关自身和自然环境的问题时,他们为能够回答或能够寻求到答案而感到愉快和满意;
(4)具有文化上的意义,例如对人类自身有关的观点——反映科学史上的成就,来自研究自然的灵感和人类活动对环境的影响。
温·哈伦据此标准提出了科学教育上的14个核心概念,但并没有提出在不同阶段,学生需要理解的核心概念层次与内涵。对于化学学科而言,构建出学科核心概念发展体系是摆在课程专家与一线教师面前的迫切任务。
3.2 以核心概念为统领组织教学单元
以核心概念为统领组织教学单元有2种方式,一种是先选定核心概念,然后依据核心概念选取教学素材以组成教学单元;另一种是分析教材内容,区别事实与概念,再把这些事实和概念与某个核心概念联系起来。下面举例谈后一种。人教版初中化学教材第八单元“金属和金属材料”有以下内容:课题1介绍了一些金属的物理性质,常见合金的主要成分、性能和用途;课题2介绍金属与氧气反应以及金属与稀酸的反应,给出了金属活动性顺序;课题3介绍常见金属矿物、铁的冶炼、铁的腐蚀和金属资源的保护。通过对教材知识内容进行分析可以得到图1所示的关系图,即金属的物理性质和化学性质以及合金的成分、性质等是事实性知识,其上位的是金属和合金这2个概念,这些事实与概念可以与“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念相联系。
当确定了“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念后,我们会发现学生先前所学习的有关物质构成的相关知识也纳入本单元的知识体系中,这些知识自然地有机地结合在了一起。
3.3 通过问题与活动的设计激活学生原有知识,帮
助学生建立事实、概念和核心概念间的联系
对核心概念的理解不能一蹴而就,也不能是贴标签、喊口号式的,要把核心概念与具体的教学内容联系起来,这种联系可以通过基本理解来表述,通过问题来激发,通过活动来认识与理解。仍以“金属与金属材料”单元为例,表1给出该单元部分内容的问题与活动设计:
从表1来看,学生通过观察、实验、对比和分析等活动,不仅仅是体验或得出结论,而是寻求证据与解释,在更高层次认识所学内容。
3.4 设计关于学习的评价
对于学生的学习评价有多种方式,如布置讨论题目,通过观察与分析,评价学生是否积极参与学习,是否达到了所学内容的基本理解,还可以通过布置某些任务检验学生是否能够有效应用所学,如让学生设计某性能的合金材料等。总之,教师所设计的学习评价不应侧重于事实性知识,应当给学生以富有挑战的任务,来考查学生对概念与核心概念的理解程度,这样才会激励学生动脑、动手、动口,来积极参与高水平认知活动。
参考文献
[1] (英)温·哈伦编著,科学教育的原则和大概念,韦钰译,北京:科学普及出版社,2011
[2] (美)艾里克森著,概念为本的课程与教学,兰英译,北京:中国轻工业出版社,2003
概念教学过程如果忽略学生概念形成的认知过程,只是对概念的定义进行传授,学生并没有理解概念的本质,只是学习了一些词语,会背诵概念的词句,虽然也可以解答习题,但实际上学生只是用概念的规律对习题做出判断,那不是真正有意义的构建了概念。因此,化学基本概念教学的基本原理应是注重学生概念学习的过程,帮助学生发展思维能力,充分利用演示实验,分析归纳,形成基本概念适的条件使学生自主建构意义形成概念。教师精心设置情景,并引导学生从一定的方向对情景进行分析,发现情景中的问题,学生若能提出有价值的问题,说明学生明确了学习的任务,有了明确的思维方向,也就为学生自主建构概念打下了坚实的基础。如学习氧化还原反应概念时,教师列出几个在四大反应范围内的和不在四大基本反应范围的氧化还原反应的例子,当学生首先按以前的经验给这些反应分类,但当他们用原有的思维方式去分析这项反应遇到困难时,必然会产生用新的方式去理解这些反应的动机,教师适时引导学生发现问题,提出问题,并指导学生从化合价变化的角度去观察,如果发现这些反应其实只有两类,这时学生基本上就形成了对氧化还原反应的实质内容的认识。此时学生应能对所选择的信息形成概括,应用自己的语言进行概述或接受前人的描述语言,从而完成对概念的建构。
二、利用实验对基本概念进行解析
由于学生初次接触化学课,往往对概念理解不深,习惯用死记硬背的方法学习,教师尽可能地加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生都能直接观看到实验现象,加强直观性,增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。例如在形成“催化剂”和“催化作用”概念教学时,通过氯酸钾加热分解的几个对比实验,使学生观察到有以下现象:加热氯酸钾时放出氧气速度较慢,加热二氧化锰时不放出氧气,当氯酸钾和二氧化锰共热时,则放出氧气的速度很快。再把反应后的剩余物进行分离,把得到的黑色粉末(二氧化锰)再和氯酸钾加热,放出氧气速度仍很快,且称量得到的黑色粉末(二氧化锰)知同反应前加入的二氧化锰质量相等。用明晰的实验结论引导学生很快建立了催化剂的基本概念。强调学生理解这一概念时,要注意“一定”、“两不变”的涵义,加深学生对概念的理解,强化了记忆,从而得到催化剂这一概念的内涵是:(1)是指化学反应速度;(2)这类物质的质量和化学性质在化学反应前后都未变化。进而外延到:(1)在化学反应里;(2)具有内涵特征的这一类物质。隐含因素:(1)对“变化”二字的理解;催化剂即可加快化学反应速度,又可减慢化学反应速度;(2)一种反应可以有一种或几种物质作为催化剂;(3)一种物质在这一反应中是催化剂,但在别的反应中就不一定是催化剂;(4)不是任何化学反应都需要催化剂;(5)不同的化学反应所需的催化
剂一般是不同的。
三、强化形象思维,使抽象概念直观化
在没有条件或无法采用直观教学手段的情况下,应适当的比喻或指导学生自学去获取知识。强化形象思维,也是加强直观概念教学的手段之一。例如在讲分子这一概念时,让学生回忆日常生活中所见到的一些现象:为什么我们能闻到花的香味?为什么卫生球放久了会慢慢变小?烟雾的扩散等。让学生从宏观的感觉中去体会微观粒子的性质,理解分子论概念。在建立元素概念时,利用学生已有知识,先让学生回忆原子及原子核的组成,然后用生动的语言抽象出元素的概念。也可采用指导学生先阅读教材再通过讨论的方法使学生自己得出正确概念。这样,一方面能排除学生对抽象概念的厌烦情绪,又能使学生对比较抽象的概念理解得较准确和深入。避免教师把概念硬灌给学生,让学生死记硬背而记不住、难应用,进而加强对概念的理解。
四、相关概念进行比较教学
初学化学的学生往往对概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做题时经常出现差错。在教学中可列举几组实例进行比较教学,在对比中明确它们的本质区别和联系,加深对概念的理解,锻炼学生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比较分析它们的区别和联系。即元素是宏观概念,是描述物质的宏观组成,只论种类,不论个数。而原子是微观概念,是描述物质的微观结构,既讲种类,又讲个数。元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。
举例来说,有的用“不完全电离”来界定弱电解质,课本上用的是“部分电离”,一字之差,界定域就不同了。不错,课本上用“完全电离”来界定强电解质,很容易引出“不完全电离”这一否定型界定,这一方面犯了“是就是,非就非,除此之外都是鬼话”的形而上学的毛病,忽略了“中间状态”、“过渡形态”。
五、突出对概念的关键字、句的理解,加深学生记忆
一些化学概念层次较多,这给学生记忆带来了一定的难度。教学中我把组成定义的关键词句向学生突出讲解,促进对概念的理解,加强记忆效果。例如、在“催化剂”概念中,强调“变”和“不变”;在酸、碱定义中强调“全部”二字等。学生只有理解这些词语的意义,才能深刻理解基本概念。
如“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,不仅定义的句子比较长,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将溶解度概念中的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式加上关键字构成了溶解度的定义,缺一不可,进而加深了学生对这个概念的理解。
六、注意概念的巩固、深化和发展
概念形成之后,一定要使学生通过复习和反复运用来掌握和巩固,决不能让学生满足于死记硬背和一般性理解。在教学过程中一是要注意组织练习,当学生学过有关概念后,教师应有目的、有针对性的布置一些练习题,使学生通过习题实践,巩固和增强学生应用概念的能力。二是分析错误及时改正。还应采用多种形式对学生掌握情况进行考查了解,根据反馈发现的问题及时有针对性的采取补救措施。
总之,要提高化学概念教学质量,加强学生素质教育,教师必须在教学过程中坚持从学生实际
出发,采用多层次、多途径培养学生思维能力。
七、结论
进行化学基本概念教学,不仅要使学生准确理解与掌握概念,而且还要注意培养学生掌握研究化学问题的方法、思路以及应用概念解决化学实际问题的能力。由于学习对象的不同,基本概念的内容、难度不同,化学基本概念教学的方法和形式也应该是多种多样的,只有不断的对出现的基本概念知识结构进行总结才能在教学中提高学生的能力,不断提高化学基本概念教学的质量。
参考文献:
[1]胡建丽.化学基本概念的教学体会[J].教学与管理,2001,(06).
[2]侯希才.化学基本概念教学初探[J].教学与管理,2004,(06).
一、实验引入概念直观化
在初中化学概念中,许多概念是具体的,如硬水、软水、化合反应、置换反应等;但也有不少概念是抽象的,如元素、化合价、原子、分子、离子等.对于具体的概念,学生仅凭形象思维和直观的记忆即可形成,而对于抽象的概念,尽管教师绞尽脑汁去讲,有时也很难讲清,学生似懂非懂.为让学生有效掌握这类概念,教学时教师应尽可能地采用多种教学手段,使抽象概念直观化.实验引入就是一种较好的教学方法.
如在引入“催化剂”这一概念时,如果按书本顺序照本宣科,教师教起来费时费力,学生学起来事倍功半.我在实际教学中,对书本上的实验作了补充,顺序也作了调整:①试管内加入5%的H2O2溶液5 mL,将带火星的木条伸入,观察木条是否复燃?②加热少量MnO2,检查有否O2产生?③把②中冷却的MnO2加入到①中的H2O2溶液中,观察是否有大量气泡产生?木条是否复燃?④把③中过滤出的MnO2全部加入到另一份H2O2溶液中,观察是否迅速产生O2?前后比较,得出结论:MnO2在反应前后,质量不变,化学性质也未改变,但能改变其他物质的反应速率.这样引入催化剂的概念,自然直接,效果明显.
二、概念数字化化抽象为具体
初中化学中,有些概念仅从教材描述上去分析比较抽象,学生不易掌握.在实际教学中可举一些适当的数字,用数据去说明,化抽象为具体.如,讲“饱和溶液、不饱和溶液”这两个概念时,首先告诉学生物质是不能无限制地溶解在一定量的水中的.如在20 ℃时,100 g水中最多能溶解36 g的氯化钠,那么在该条件下加入的氯化钠如果小于36 g时,所得的溶液都是氯化钠的不饱和溶液,加入的氯化钠如果等于或大于36 g时,所得的溶液都是氯化钠的饱和溶液.
再如,讲“饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系”时,可举这样的数据:20 ℃时,100 g水中最多能溶解192 g的硝酸铵、0.17 g的熟石灰.如果在该条件下恰好加入了192 g的硝酸铵、0.17 g的熟石灰,那么所得的硝酸铵饱和溶液是浓溶液,熟石灰的饱和溶液是稀溶液,从而可得“饱和溶液不一定是浓溶液”;如果在该条件下加入了191 g的硝酸铵或1 g硝酸铵,那么所得一个硝酸铵的不饱和溶液是浓溶液,另一个硝酸铵的不饱和溶液是稀溶液,从而可得“不饱和溶液不一定是稀溶液”.这样用数据来讲解,更具说服力,效果明显.
三、分层理解记牢要点
能够流畅地背诵概念并不意味着学生已真正掌握了概念.事实上,对于概念的学习,不能只重结果,不重过程,只有从理解问题的过程入手,才能真正理解和掌握所学概念,所以在概念教学时,要引导学生全面弄清概念的应用范围和本质属性,分清概念中的要点和层次.如,讲 “固体物质的溶解度”这个概念时,把构成溶解度的4句话剖析开来:一是规定要在一定的温度下;二是规定溶剂的质量为100 g;三是溶液要达饱和状态;四是溶质所溶解的质量,单位是“g”.这4个限制性句子缺一不可!这样分层讲解概念,再配以相应的练习,学生既易理解,又容易掌握.
四、逆向剖析触类旁通
通常情况下,教材只是从正面来阐述概念的.为了使学生能更好地理解概念,实际教学中可在正面理解的基础上,诱导学生从侧面或反面逆向剖析,让学生从不同角度、不同层次去分析理解每一个概念.如“元素是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称.”这一概念,可剖析为:① 同种元素的粒子中质子数一定相同.如镁元素中的镁原子与镁离子的质子数相同,均为12;② 质子数相同的粒子不一定是同种元素.如氖原子与水分子具有相同的质子数10,但它们不是同种元素.
五、异中求同找联系 同中求异抓类比
在初中化学中,许多概念间既有本质不同的一面,但也有内在联系的一面.教学中既要注意某一概念的本身,又要注意不同概念之间的联系,能对不同概念异中求同找联系,同中求异抓类比,寻求它们内在联系与本质的差异,避免概念混淆.如原子和分子的区别在于在化学反应中能否再分;化学变化和物理变化的本质差别在于能否生成新物质;化合反应与氧化反应的比较中,化合反应强调的是生成物只有一种,而不管反应物是否有氧参加,而氧化反应只强调是物质与氧的反应,而不管生成物是否一种.
化学概念的教学是重点、难点,如何使学生理解和运用概念的教学是一门艺术.只要我们从实际出发,具体概念具体分析,不断改进学法教法,就一定能收到良好的教学效果.母要大写、第二个字母要小写,要防止学生把Ca错写成CA,把Mg错写成mg、特别是原子团,很多学生不理解其真正的含义;例 SO2-4很多学生写成So2-4等.
写化学式时,对元素符号的排列一般是“正价前、负价后”,化学式中元素符号右下脚标数码的大小,是元素符号(指第一个大写字母)的一半,以元素符号右下脚处开始写,露在外面一半.