在元素及其化合物教学中 落实“三维目标”,培养学生能力

2020-06-20 21:31:07

  【摘 要】在高中化学新课程中,如何落实好“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标,提高“元素及其化合物”的教学效果,培养和发展学生的能力是教师课堂教学处理的难点。“元素及其化合物”的教学是中学化学教学的重要组成部分,在教学中,要改变传统的以教师为中心、知识本位和“满堂灌”的教学方式,突出以学生为主体,加强理论指导,培养学生的探究能力,教会学生学习化学的方法,提高学生的科学素养,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。

  【关键词】新课程改革 三维目标 元素及其化合物 能力

  《普通高中化学课程标准》明确指出:“构建‘知识与技能’、‘过程与方法’、‘情感态度与价值观’相融合的高中化学课程目标体系。”既注意科学的核心概念与化学知识体系的关系,又注重在化学知识的获得应用过程中体现科学思想、科学方法和科学价值观,三维目标相互融合,才能促进学生的成长发展,培养学生的科学素养。

  “三维目标”的内涵如下:“知识与技能”目标要求:了解化学科学发展的主要线索,理解基本的化学概念和原理,认识化学现象和本质,理解化学变化的基本规律,形成有关化学科学的基本概念;学生通过化学实验中的现象观察、理解物质的性质,获得有关化学实验的基础知识和基本技能,建立生活世界与科学世界的意义关联;能综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决一些化学问题。“过程与方法”目标要求:经历对化学物质及其变化进行探究的过程,学习科学探究的基本方法;具有较强的问题意识,能发现和提出有探究价值的化学问题;学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较分类、归纳、概括等方法对信息进行加工等。“情感态度与价值观”目标要求:能阐述包括“发展学习化学的兴趣,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等”科学品质的具体要求。可见,三维教学目标是学生科学素养养成的具体要求。

  中学化学教学内容中,“元素及其化学物”是教师教学中难以处理的一部分,它的特点是内容繁杂,头绪多,学生似乎容易听懂,但难记难用。这是由于传统教学方式,忽视了学生的主体作用,只要求学生被动地感知和机械储存知识,也忽视了对学生逻辑思维能力的培养和个性发展,因而教学效果差。目前中学化学知识结构和高考化学试题中都相应提高了“元素及其化学物”的分量,这是正确的导向。化学理论总是建立在“元素及其化合物”基础上,并能深入地解释元素及其化合物知识。因此,落实新课程理念,改进教学方法,处理好记忆、理解和培养思维能力的关系,努力提高“元素及化合物知识”的教学效果,对发展学生的能力是极其重要的。下面将笔者在教学中总结的方法及做法作如下归纳:

  一 注重过程与方法,建立联系和规律

  《普通高中化学课程标准》指出,高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能,进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识,有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。因此,新知识增加不应仅是单纯的积累,应该是对旧知识的联系和发展,而对所学知识的记忆过程则应是对有组织、有联系的、理解了的知识进行“检索”,而不应该是对杂乱条文的“储存”,着重养成探究过程的习惯和创新意识。教学过程中要突出学生的主体地位,注重“知识与技能”,引导学生理解知识,而不仅是记忆知识,要注重“过程与方法”,用推理证明的方法来获取知识,而不是机械地、直觉地感知知识。同时,注重“情感态度与价值观”,激发学生的学习兴趣和学习的主动性。这样,学生掌握知识过程就是发展智力、培养能力的过程,为学生的现在和将来的发展奠定了坚实的基础。

  教材是学生学习的载体,教师的教学要从授人以鱼(知识)变成授人以渔(技能与方法),虽然元素及其化合物知识特点多而杂,但知识点之间并不彼此孤立,而是存在着规律性的联系,这就要求教师在教学过程中,要引导学生把有关的知识通过概括、归纳、对比,将学到的各部分知识有机贯穿起来,形成一个完整的系统的知识体系,巩固记忆,促进学生的智力发展,发展学生的创新思维。在元素及其化学物教学中,可帮学生将其重点内容按其特点归纳成以下可供学生接受的结构模式:

  1.各族元素的原子结构特点及其递变规律。

  2.各族元素中代表元素的单质或化合物的物理性质、化学性质。化学性质难记,但可从以下几个方面来考察某物质的化学性质:(1)能否与金属或非金属单质反应;(2)能否与水反应;(3)能否与碱性氧化物或酸性氧化物反应;(4)能否与酸碱反应;(5)其他特殊性质。

  3.代表元素单质或化合物的制法(包括反应原理、反应装置及注意事项、气体收集和检验方法三方面)。

  4.同族元素的其他单质或同类物质的性质递变及比较。不管你学到哪一族元素的哪一单质或化合物,均可根据以上模式去探索你所掌握的知识,使原来零碎、繁杂的知识转变为有规律易记忆,便于复习的知识板块,激发了学生的学习兴趣和积极性。例如,当学习卤素中氯气、氯化氢时,不仅用此模式能记住所要掌握的知识,而且可类推地了解到 F2、Br2、I2和 HBr、HI的性质及同类物质的性质比较。在我多年的教学中得到证明,采取此法教学,学生学习兴趣大增,乐于探究物质变化的规律,效果良好。同时,在教学中还应注意挖掘不同族物质的联系,并进行比较、推理、贯穿新旧知识,使元素化合物知识由“点”连成“网”,使学生在理解基础上系统的掌握和记住知识,而且也形成分析比较的思维方法,有利于学生思维能力的培养。

  二 加强探究性教学,力求全面、系统地理解

  新课改的根本目的是促进学生的发展,课堂教学中我们应突出学生的主体地位,尊重学生已有的知识经验,在学生已有的认知水平的基础上进行教学,最大限度地促进学生的发展。加强理论知识在元素化合物教学中的指导作用,能使学生在理解的基础上掌握知识,是改进元素化合物教学的重要一环。

  一般认为,掌握元素化合物知识必须死记硬背才可以。当然,任何知识的掌握离不开记忆,即使建立在逻辑推理上的几何学的学习,也要记住其定义、定理等。但多数学生认为化学这一学科的知识记忆太繁琐,这主要是他们对化学知识缺乏深刻理解。理解是记忆的钥匙,也是运用的基础,没有理解的知识很难形成深刻的印象,即使强记住,也是短暂而不会运用的。

  化学教学设计中“三维目标”的确定与实施应注意化学知识、概念、技能形成的阶段性和发展性;注意不同学习阶段学生所具有的知识和技能水平的差异性;注意学生科学探究能力发展的阶段性及不同学生情感态度价值观发展的不均衡性和差异性。在教学中,如果注意理论知识的应用,加强探究教学,引导学生思考、探究,因势利导,做到整个化学知识以元素化合物知识为基础,以理论知识为指导。将元素化合物知识从罗列的、机械的描述,转变为理解推理的描述方法,化呆板为灵活;化繁琐为集中,收到更好的教学效果,重要的是培养了学生科学研究的方法。众所周知,用原子结构理论来理解化合价和物质性质,用电离理论来理解复分解反应,用化学反应规律来推导物质制法等都能取得事半功倍的效果,且能发挥学生的主观能动性,发展了学生的逻辑思维和自学能力。下面举例加以说明:

  例如,在比较有关气体密度时,不应死记其数据大小,而应从气体摩尔体积和相对分子质量大小去比较。如化学反应条件是繁杂难记的问题,若能运用分子结构等知识去理解就不难了,如 N2与 O2或 H2等反应要在一定条件下进行,这是因为氮分子中有三个共价键,要破坏三键必须在一定条件下(高温或催化剂、放电)进行。同时也知道,氮气沸点比氧气低的原因。可用氧化还原反应的理论及化合价变化来理解和推知硫单质及化合物应具有的氧化性、还原性及强弱,理解成为掌握知识的主要手段。因此运用有关理论去分析、探究问题,进行推理,得出结论,这样才能真正使学生有机掌握所学知识,牢固掌握所学知识,从而培养发展学生思维能力。

  在课堂教学过程中,通过探究,能满足学生的好奇心,使他们获得巨大的满足感、兴奋感和自信心;通过探究,能使学生经历一个自主建构知识的过程,获得真正属于自己的知识;通过探究,能使学生的思维受到最好的锻炼,是培养能力和科学方法、提高科学素养的最佳途径;通过探究,学生经历了挫折与失败、成功与兴奋,其中的许多感受和体验,促进了学生对科学本质的认识,感悟到科学精神、科学态度的意义和价值,学会合作与交流,提高合作,提升了情感、态度与价值观方面的素养。

  三 注意知识迁移,培养学生的创新精神

  《普通高中课程方案(实验)》的课程目标“立足学生适应现代生活和未来发展,着眼于提高 21世纪公民的科学素养,体现了时代性、基础性和选择性,兼顾学生志趣和潜能的差异和发展的需要。”既有知识与技能,又有过程与方法、情感态度与价值观相融合的高中课程目标体系。这就要求教师在进行化学课程课堂教学时,必须变革陈旧落后的教学观念及模式,必须以全新的教育理念去实施课堂教学,逐步实现新课标下课堂教学的改革与创新,为国家和社会培养高素质的创新型人才。因此,培养具有独立性、创造性地解决问题的能力型学生,是中学化学教学的重要目标。为此,在中学化学教学中重视知识迁移,尤其在元素及其化合物教学中显得更为重要,它能使繁杂而枯燥的元素化合物知识,转化为推理性较强的知识,对培养学生学习兴趣和良好的思维习惯、发展能力、提高教学效果,起到不可低估的作用,要加强知识迁移教学,必须熟透教材,理清脉络达到熟能生巧。所谓知识迁移,是指在不超过中学化学课本范围的条件下,对所学知识的延伸和应用。它是检查学生创造能力的最佳方法。下面举例加以说明:

  例如,在熟悉卤素知识后,从 Cl2具有氧化性,可与 NaI、 NaBr反应的事实中,应将其迁移到 Cl2(或新制氯水)与还原性强的物质或离子,如 Hl、HBr、H2S、SO2(H2SO3、亚硫酸盐)、 Fe2+等反应,并能解释有关实验现象,从而也推知了 Hl、HBr、 H2S、SO2、H2SO3以及有 I-、S2-、Fe2+等的溶液能使具有强氧化性的酸性 kMnO4溶液褪色事实,从而起到举一反三的作用。在学习氧族元素时,从 H2S的强还原性,应注意两方面知识迁移:

  (1)H2S可与强氧化性物质如卤素单质、 KMnO4、H2O2、FeCl3等和氧化性酸反应;因而不能用浓 H2SO4干燥 H2S等;(2)可溶性硫化物也具有还原性,如 Na2S可被 CI2等强氧化性物质氧化。

  在综合复习中,还应将有机知识和无机知识结合起来,扩大知识外延。如:

  [习题]稀土是我国的丰产元素, 17种稀土元素性质十分相似。用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要技术。

  (1)所属的化合类型叫什么?( 2)通过什么类型的化学反应可以合成有机物 A?写出反应物的化学式(有机物用结构式表示)。这样的问题,若教师在教学过程中注意将酯化反应中羧酸迁移到无机酸就不难看出 A是一种酯,也可看出反应物是 H3PO4和 C(CH2OH)4或和 POCl3反应。

  类似问题乍看起来似乎超出课本范围,其实是运用所学的知识去灵活地解决问题而已,因此利用知识迁移可将知识系统化、网络化,进一步提高教学效果,这在本人的教学实践中得到证明。出版社, 2007.3

  四 加强化学实验的目的性、计划性,做到有的放矢

  《普通高中课程方案(实验)》指出,以化学实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情境,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。化学实验对促进学习方式的改变、培养学生的创新精神和实践能力都有重要意义。而实验过程的精心组织和计划,对培养学生的观察能力和思维能力起到重要作用。对于课堂演示实验,很多教师往往只注意现象清楚、实验成功等方面,但只注意这些是不够的。实验是教学过程中,引导学生提高认识的一个重要环节,教师必须注意恰当安排,使实验确实成为课堂教学的有机组合部分,做到在实验前学生已明确目的,实验过程能集中注意力,实验后获得深刻印象和正确结论,并在整个实验过程中保持活跃思维活动。例如演示 Cl2的漂白实验,一般是安排在 Cl2性质这一部分中,通过实验以后讲述结论。如果老师从 Cl2跟 H2O反应生成盐酸和氯酸入手,提出如何检验 Cl2中含有这两种酸。然后先用蓝色石蕊试纸检验氯水,出现现象是试纸变红色又褪色,这就与“酸使指示剂变色”矛盾,让学生思考,从矛盾中分析问题,从而得出氯水具有漂白作用,再引导学生分析氯水中所含四种物质中是哪一种物质起漂白作用?思考到底是 Cl2还是 HClO起作用?这时再进行 Cl2通过干燥和潮湿的两种红色布条的实验,让学生得出结论,从而改变了消极接受实验结果的习惯。由于实验目的明确,能使获得的知识生动直观,加深了学生的理解和印象,从而培养学生探索问题、解决问题的能力。

  总之,教师要领会新课程理念,全面落实好三维课程目标,提高元素及其化合物的教学效果,就要改变过去那种用单纯描述的方法把知识“灌”给学生的做法。要让学生发展思维,养成推理、探究的习惯。这就要求教学过程中要突出学生的主体地位,教师引导学生注意运用理论、规律推理、探索知识习惯;引导学生注意运用理论、规律推导出结论,将方法教给学生,让学生自己去积极地探索、学习,并把实验融合到整个认识过程中去,使它成为提出问题或检查结论的依据。

  参考文献

  [1]教育部 .普通高中化学课程标准(实验) .北京:人民教育出版社,2003

  [2]蒋敦杰、杨四耕.高中新课程理念与实施.海口:海南出版社,2006

  [3]解读高中新课程丛书 .解读高中新课程 .北京:中国轻工业出版社,2006

  [4]宋心琦 .普通高中课程标准实验教科书 ·化学 1、化学 2、选修 4.北京:人民教育

  作者:张洪舜

  来源:233网校