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關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速度;正反應(yīng)速率;逆反應(yīng)速率;化學(xué)平衡
文章編號(hào):1008-0546(2013)01-0078-02
中圖分類號(hào):G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.031
一、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)速度
在化學(xué)教材和論文中,經(jīng)??梢?jiàn)到化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)速度這兩個(gè)詞語(yǔ),它們常被用來(lái)表達(dá)相同的含義,即化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的程度。但是,物理學(xué)上速率和速度是兩個(gè)不同的概念。速率是一個(gè)標(biāo)量,標(biāo)量是有大小而無(wú)方向的量;而速度卻是失量,既說(shuō)明大小又表明方向。所以,速率僅為絕對(duì)大小,不會(huì)有表現(xiàn)方向的正或負(fù);而速度則不然,可能是正值或負(fù)值,代表了兩個(gè)相反的方向。當(dāng)然,化學(xué)反應(yīng)多數(shù)都是可逆反應(yīng),的確是存在兩個(gè)不同的方向,但是,化學(xué)反應(yīng)的方向是化學(xué)熱力學(xué)重點(diǎn)討論的問(wèn)題。而化學(xué)反應(yīng)速率則是化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的主要問(wèn)題,在數(shù)值上僅表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,而不反映進(jìn)行的方向。
在中學(xué)課本中,化學(xué)反應(yīng)速率是采用反應(yīng)物或生成物的濃度隨著時(shí)間的變化率來(lái)表示。公式如下:
平均速率v=
瞬時(shí)速率 =
對(duì)于反應(yīng)物,濃度的變化為減少量,化學(xué)反應(yīng)速率即是反應(yīng)物的消耗速率;對(duì)于生成物,濃度變化為增加量,化學(xué)反應(yīng)速率即是生成物的增加速率。無(wú)論以哪個(gè)物質(zhì)來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,濃度變化均取正值,所以化學(xué)反應(yīng)速率也絕不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。
所以,在語(yǔ)言上使用化學(xué)反應(yīng)速率比化學(xué)反應(yīng)速度更合理,建議摒棄化學(xué)反應(yīng)速度的用法而統(tǒng)一使用化學(xué)反應(yīng)速率這一術(shù)語(yǔ)。并且建議在公式中加絕對(duì)值符號(hào),即:v=, =
濃度的變化取末、始態(tài)即反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)后和反應(yīng)前的濃度之差,即使?jié)舛鹊淖兓姓?、?fù)值,但最終的速率都為絕對(duì)值。這樣更能體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)速率的標(biāo)量性質(zhì),僅有大小而無(wú)表現(xiàn)方向的正、負(fù)號(hào)。
二、化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率
中學(xué)階段,在專門(mén)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)并沒(méi)有涉及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。但是,在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時(shí)說(shuō)到:當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。而對(duì)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的概念缺乏進(jìn)一步的解釋,造成學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率理解上的混亂。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢發(fā)現(xiàn)提出相關(guān)問(wèn)題的不少而回答準(zhǔn)確清楚的卻并不多。不少人認(rèn)為:可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率即為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)速率。
化學(xué)反應(yīng)速率既非正反應(yīng)速率亦非逆反應(yīng)速率,而是兩者之差。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)同時(shí)存在著正方向進(jìn)行的反應(yīng)和逆方向進(jìn)行的反應(yīng)。而整個(gè)化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為在這兩個(gè)方向上綜合進(jìn)行的結(jié)果。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)為例,同時(shí)存在著正反應(yīng)(2SO2+O22SO3)所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗、SO3的增加和逆反應(yīng)(2SO32SO2+O2)所導(dǎo)致的SO3的消耗和SO2、O2的增加。因此,正反應(yīng)速率即為由于正反應(yīng)進(jìn)行所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率;而逆反應(yīng)速率則為由于逆反應(yīng)進(jìn)行所導(dǎo)致的SO3的消耗速率和SO2、O2的增加速率。而化學(xué)反應(yīng)速率則是作為一個(gè)反應(yīng)整體宏觀上反應(yīng)物SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率。當(dāng)然,約定俗成,方程式從左至右為反應(yīng)進(jìn)行的正方向。
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,此時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率即為零,因?yàn)楦魑镔|(zhì)的濃度不再隨時(shí)間而變化。但是,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不為零。
化學(xué)反應(yīng)速率可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物或生成物濃度的變化而得到。但是單純通過(guò)實(shí)驗(yàn)卻不能測(cè)定正反應(yīng)速率或者逆反應(yīng)速率,因?yàn)橹荒軠y(cè)定出宏觀上物質(zhì)濃度的變化卻無(wú)法獲知濃度的改變中哪些是因?yàn)檎磻?yīng)、哪些又是由于逆反應(yīng)所導(dǎo)致的。
三、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率
在中學(xué)教學(xué)中,教師通常將正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率作為化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡及導(dǎo)致化學(xué)平衡移動(dòng)的原因。通過(guò)調(diào)查學(xué)生課堂筆記、網(wǎng)絡(luò)查閱教師教案及教參,發(fā)現(xiàn)許多中學(xué)教師都是這樣講述的:當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。而當(dāng)外界條件發(fā)生變化,導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率不相等時(shí)原有的平衡狀態(tài)被打破,若正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率則反應(yīng)向正方向移動(dòng),而逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率反應(yīng)向逆方向移動(dòng),直到正、逆反應(yīng)速率再次相等而達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)。
而在一些大學(xué)化學(xué)教材中講到化學(xué)平衡時(shí)卻對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率只字不提,僅僅是因?yàn)橹袑W(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)而不再提及嗎?
其實(shí),經(jīng)典的化學(xué)熱力學(xué)僅從反應(yīng)前、后狀態(tài)的能量變化的角度出發(fā),去探討反應(yīng)的可能性(即反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷)與限度問(wèn)題(即化學(xué)平衡),并未涉及反應(yīng)從始態(tài)到終態(tài)之間的過(guò)程,不涉及反應(yīng)從一個(gè)平衡狀態(tài)到另一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)渡的快慢。也就是說(shuō),熱力學(xué)基礎(chǔ)上建立的對(duì)化學(xué)反應(yīng)(包括化學(xué)平衡問(wèn)題)的結(jié)論,與反應(yīng)速率之間沒(méi)有任何的聯(lián)系。[1]
經(jīng)典熱力學(xué)通過(guò)反應(yīng)前、后的狀態(tài)的變化,即ΔG(反應(yīng)后的狀態(tài)與反應(yīng)前的狀態(tài)的吉布斯自由能變化)來(lái)判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行以是否達(dá)到平衡。ΔG<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,即反應(yīng)總是自發(fā)向吉布斯自由能減少的狀態(tài)進(jìn)行的,也就是說(shuō)若反應(yīng)后整個(gè)反應(yīng)體系的吉布斯自由能小于反應(yīng)前的吉布斯自由能,那么反應(yīng)肯定向正反應(yīng)方向自發(fā)進(jìn)行;而ΔG=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),即前、后狀態(tài)的吉布斯自由能相等則說(shuō)明已達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度,所謂限度也就是在當(dāng)前條件下反應(yīng)體系的吉布斯自由能已經(jīng)降到了最低,同時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也達(dá)到最高。當(dāng)反應(yīng)條件發(fā)生變化原有平衡狀態(tài)被打破時(shí),若ΔG<0則平衡向正方向移動(dòng),ΔG>0則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。其實(shí),這也是“能量最低原理”這個(gè)自然界普適規(guī)律的體現(xiàn),即“自然變化進(jìn)行的方向都是使能量降低,因?yàn)槟芰吭降驮椒€(wěn)定?!?/p>
所以說(shuō),在中學(xué)階段將化學(xué)平衡的原因歸結(jié)為正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,并認(rèn)為正反應(yīng)速率不等于逆反應(yīng)速率是化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因都是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。但是,因?yàn)橹袑W(xué)還未學(xué)習(xí)到吉布斯自由能的內(nèi)容,似乎只能用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)解釋化學(xué)平衡問(wèn)題同學(xué)們才容易理解。因此,建議中學(xué)教師在講解時(shí)注意措詞:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率只能說(shuō)是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的一個(gè)標(biāo)志而不是其根本原因或本質(zhì);化學(xué)平衡移動(dòng)的方向也不必借助正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的比較來(lái)判斷,而直接用勒夏特列原理來(lái)分析即可。即使介紹在化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率大小的不同,也必須說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡的移動(dòng)總是相互伴隨發(fā)生的過(guò)程,但并非正、逆化學(xué)反應(yīng)速率的變化導(dǎo)致化學(xué)平衡的移動(dòng)亦非化學(xué)平衡的移動(dòng)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率的變化,化學(xué)平衡及其移動(dòng)的本質(zhì)將在大學(xué)化學(xué)中做深入的介紹。
關(guān)鍵詞:化學(xué)概論;國(guó)家精品課程;精品資源共享課;轉(zhuǎn)型升級(jí);實(shí)踐
一、對(duì)國(guó)家精品課程轉(zhuǎn)型升級(jí)的認(rèn)識(shí)
國(guó)家精品開(kāi)放課程包括“精品視頻公開(kāi)課”和“精品資源共享課”,精品視頻公開(kāi)課屬于人文素質(zhì)教育課,我們暫且不談,主要說(shuō)說(shuō)精品資源共享課。
精品資源共享課的建設(shè)重點(diǎn)是針對(duì)公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課,建設(shè)基本要求是課程資源要系統(tǒng)完整,課程要有全程教學(xué)錄像,適合網(wǎng)絡(luò)傳播。建設(shè)目標(biāo)是通過(guò)優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源共建共享,轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,服務(wù)學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)。由服務(wù)于教師的精品課向服務(wù)于師生和社會(huì)學(xué)習(xí)者的精品資源共享課轉(zhuǎn)變。
“十二五”期間,教育部將在原有國(guó)家精品課程建設(shè)成果基礎(chǔ)上,支持建設(shè)5000門(mén)國(guó)家級(jí)精品資源共享課。其中,2012年和2013年重點(diǎn)開(kāi)展原有國(guó)家精品課程轉(zhuǎn)型升級(jí)為國(guó)家級(jí)精品資源共享課的建設(shè)工作。
二、“化學(xué)概論”國(guó)家精品課程的建設(shè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)的實(shí)踐
南開(kāi)大學(xué)“化學(xué)概論”課程是申泮文院士1997年創(chuàng)建的,該課程是他依據(jù)多年教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和在國(guó)內(nèi)外教學(xué)研究對(duì)比的基礎(chǔ)上提出的一整套高等化學(xué)教育教學(xué)改革方案中的第一門(mén)課程。經(jīng)過(guò)多年教學(xué)改革的實(shí)踐,該課程2004年被評(píng)為國(guó)家精品課程。多年來(lái),圍繞該課程在本科課程體系中的定位、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教材建設(shè)等多方面的教學(xué)改革工作,已經(jīng)連續(xù)4次獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)的獎(jiǎng)勵(lì),教學(xué)改革成果豐碩。在“化學(xué)概論”課程持續(xù)建設(shè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中,我們總結(jié)如下幾點(diǎn)供大家參考。
1.樹(shù)立明確和科學(xué)的教學(xué)改革指導(dǎo)思想
申泮文院士總結(jié)了過(guò)去60多年來(lái)我們教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),尖銳提出我國(guó)高等化學(xué)教育的幾個(gè)歷史性問(wèn)題需要糾正:
(1)大一化學(xué)課程“General Chemistry”的譯名錯(cuò)誤地翻譯成“普通化學(xué)”,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)指導(dǎo)思想的失誤,正確譯名為“化學(xué)概論”,屬化學(xué)一級(jí)學(xué)科。
(2)大一第一門(mén)化學(xué)課程錯(cuò)誤定名為“無(wú)機(jī)化學(xué)”,“無(wú)機(jī)化學(xué)”屬二級(jí)學(xué)科,是一門(mén)高年級(jí)的課程,錯(cuò)誤定名違反了教學(xué)法規(guī)律,不能很好地啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在上述教學(xué)改革思想指導(dǎo)下,我們修訂了化學(xué)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃和課程設(shè)置,一年級(jí)開(kāi)設(shè)“化學(xué)概論”課,三年級(jí)開(kāi)設(shè)“無(wú)機(jī)化學(xué)”課?;瘜W(xué)課程體系改革新方案設(shè)計(jì)合理,知識(shí)結(jié)構(gòu)定位正確,反映了當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的水平和需求。該方案受到徐光憲院士和西北大學(xué)史啟禎等教授的充分肯定。
2.教學(xué)方式方法多樣性
(1)我們首先對(duì)大一化學(xué)的教學(xué)難點(diǎn)“元素化學(xué)”開(kāi)刀,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)編撰了一部多媒體教學(xué)軟件。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,從教學(xué)方法和手段上改造了“元素化學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué),此項(xiàng)工作獲得2001年國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。此后,編寫(xiě)和出版了多部多媒體教學(xué)課件,參加了化學(xué)教指委和高教社組織的“高等化學(xué)教學(xué)資源庫(kù)”開(kāi)發(fā)建設(shè)工作,其中“普通及無(wú)機(jī)化學(xué)”子庫(kù)素材就是本課程主要資源的來(lái)源?!案叩然瘜W(xué)教學(xué)資源庫(kù)”的工作獲得2005年國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。
(2)課程的授課方式不斷改進(jìn)。最早使用自編的多媒體課件授課,上課內(nèi)容按照教材中章節(jié)的先后順序講授。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)內(nèi)容信息量的增加以及教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詐pt電子教案和教師黑板板書(shū)相結(jié)合的授課方式,講授內(nèi)容也由按照教材章節(jié)順序講改為按照知識(shí)點(diǎn)講,這樣教學(xué)內(nèi)容的脈絡(luò)更加清晰,重點(diǎn)更加突出。從完全由教師授課轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生自學(xué)后登臺(tái)講授和教師講授相結(jié)合的方式。例如,在元素化學(xué)部分,組織學(xué)生分專題自學(xué)后,學(xué)生登臺(tái)講授與教師評(píng)價(jià)和總結(jié)相結(jié)合,這種方式調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)和演講的能力,加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解,提高了教學(xué)質(zhì)量,有利于學(xué)生的素質(zhì)教育。
(3)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的先后順序,使得知識(shí)的連貫性更加順暢。例如最早課程內(nèi)容是先講“化學(xué)反應(yīng)速率”一章,然后再講“化學(xué)熱力學(xué)初步”一章,但在講化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)出現(xiàn)了反應(yīng)焓變的概念,這是熱力學(xué)第一定律要講的內(nèi)容,可這時(shí)熱力學(xué)還沒(méi)有講,所以講起來(lái)不順?,F(xiàn)在改為先講“化學(xué)熱力學(xué)初步”再講“化學(xué)反應(yīng)速率”,這樣講起來(lái)就很順暢了。
(4)另外,2012年首次在第一學(xué)期增加了一次期中考試,及時(shí)幫助學(xué)生總結(jié)歸納學(xué)習(xí)的知識(shí)。使學(xué)生能盡快地適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法,加強(qiáng)自我約束的能力。
3.教學(xué)內(nèi)容改革與時(shí)俱進(jìn),實(shí)時(shí)更新
(1)課程內(nèi)容的改革適應(yīng)時(shí)展,與時(shí)俱進(jìn)。首先把化學(xué)分析中四大滴定分析內(nèi)容簡(jiǎn)化為知識(shí)點(diǎn),并入到“化學(xué)概論”課程中,與溶液中的化學(xué)平衡理論相結(jié)合,減少了教學(xué)內(nèi)容的重復(fù),節(jié)省了學(xué)時(shí),增強(qiáng)了課程之間的有機(jī)聯(lián)系。另外,增加了“化學(xué)的科學(xué)發(fā)展觀和支持人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展”等新的教學(xué)內(nèi)容。
(2)課程內(nèi)容的基本知識(shí)點(diǎn)一般是不變的,但每年講授同一知識(shí)點(diǎn)的電子教案年年都會(huì)更新。例如NO2的結(jié)構(gòu)按照常規(guī)判斷,有一個(gè)三中心三電子的π鍵,后來(lái)根據(jù)最新的研究報(bào)道,NO2分子有順磁性,它的sp2雜化軌道上應(yīng)該有單電子,這樣在它的結(jié)構(gòu)中就是一個(gè)三中心四電子的π鍵了。根據(jù)研究報(bào)道,我們及時(shí)更正了教材和教案ppt中NO2分子的結(jié)構(gòu)圖。
(3)課程內(nèi)容的更新,還表現(xiàn)在每年10月份諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)揭曉的時(shí)候。秉承本課程教材的編撰原則,以百年諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)為背景,展示化學(xué)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),展開(kāi)本課程的教育任務(wù)。每年10月份也正是新生剛剛開(kāi)始大學(xué)學(xué)習(xí)生活不久,把當(dāng)年剛剛揭曉的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、物理學(xué)獎(jiǎng)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的內(nèi)容言簡(jiǎn)意賅地介紹給學(xué)生,讓學(xué)生了解當(dāng)前科學(xué)發(fā)展前沿的最新內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。例如,2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給以色列科學(xué)家丹尼爾?舍特曼,他發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體――固體物質(zhì)的第三態(tài),準(zhǔn)晶體顛覆了傳統(tǒng)固體材料的理論,從根本上改變了化學(xué)家對(duì)固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)。瑞典科學(xué)院以“非凡”一詞形容準(zhǔn)晶體的發(fā)現(xiàn),頒獎(jiǎng)詞說(shuō)“我們需要重寫(xiě)所有與晶體相關(guān)的教科書(shū)了”。這些最新的內(nèi)容,我們及時(shí)補(bǔ)充到了課程有關(guān)晶體的教學(xué)內(nèi)容里。
(4)課程內(nèi)容的更新,還表現(xiàn)在講授元素化學(xué)性質(zhì)時(shí),結(jié)合當(dāng)前社會(huì)上出現(xiàn)的與化學(xué)相關(guān)的各種社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。如三聚氰胺、重金屬污染、我國(guó)的稀土資源等內(nèi)容,使學(xué)生對(duì)元素化學(xué)性質(zhì)有更深刻的理解和記憶。例如2011年世界化學(xué)年期間,在學(xué)習(xí)鑭系元素化學(xué)性質(zhì)時(shí),我們專門(mén)介紹了我國(guó)的稀土資源和稀土的重要性質(zhì)以及在高新技術(shù)中的重要應(yīng)用,自從2011年中國(guó)合理控制稀土出口、開(kāi)發(fā)以來(lái),西方國(guó)家對(duì)中國(guó)稀土政策進(jìn)行各種攻擊,這些內(nèi)容激發(fā)了學(xué)生努力學(xué)習(xí)的熱情和愛(ài)國(guó)主義的情懷。
4.課程教材建設(shè)立體化
(1)“化學(xué)概論”課程教材。為了配合“化學(xué)概論”課程,2002年出版了《近代化學(xué)導(dǎo)論》第一版;在教學(xué)實(shí)踐中使用6年后,2008年出版了第二版,并獲評(píng)普通高等教育“十一五”國(guó)家規(guī)劃教材?;瘜W(xué)學(xué)科進(jìn)入21世紀(jì)后的迅猛發(fā)展以及它在支持人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的重要核心作用,促進(jìn)了本課程教學(xué)目標(biāo)和教材內(nèi)容更新與時(shí)俱進(jìn),第二版在每章后增加了專題內(nèi)容,介紹當(dāng)前世界科技發(fā)展與化學(xué)有關(guān)的新鮮資料,以擴(kuò)大學(xué)生的新知識(shí)領(lǐng)域。本教材第三版,現(xiàn)在已列入“十二五”國(guó)家規(guī)劃教材。
(2)為給使用《近代化學(xué)導(dǎo)論》教材的學(xué)生和教師提供學(xué)習(xí)和教學(xué)的方便,2011-2012年期間,我們?yōu)榈诙娼滩木帉?xiě)出版了配套的電子教案、習(xí)題解答和學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。
(3)2009年,以《近代化學(xué)導(dǎo)論》教材為首的“南開(kāi)大學(xué)近代化學(xué)教材系列”,獲得國(guó)家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。2010年,《近代化學(xué)導(dǎo)論》教材被教育部評(píng)為“2009年度普通高等教育精品教材”。
5.精品課程的推廣
“化學(xué)概論”課程自1997年創(chuàng)建后,一直在南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院材料化學(xué)系的兩個(gè)小班做試點(diǎn),經(jīng)過(guò)10余年教學(xué)改革實(shí)踐,該課程在本科教學(xué)中的定位和教學(xué)內(nèi)容的改革得到充分的肯定。2008年,該課程在化學(xué)學(xué)院全面推廣,化學(xué)、材料、分子、化生等專業(yè)大一化學(xué)課程的授課內(nèi)容和教學(xué)學(xué)時(shí)均與“化學(xué)概論”課程統(tǒng)一,期末考試統(tǒng)一出卷考核,該精品課程網(wǎng)站向全院各專業(yè)本科生和教師開(kāi)放。
6.課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
“化學(xué)概論”課程團(tuán)隊(duì)8位教師中有6名教授、1名副教授、1名講師。其中申泮文教授是中科院資深院士,另外7名教師都有博士學(xué)位。老中青結(jié)合,團(tuán)結(jié)協(xié)作,形成梯隊(duì),知識(shí)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理,重視青年教師的培養(yǎng),在教學(xué)實(shí)踐中鍛煉培養(yǎng)課程主講教師。
依據(jù)精品資源共享課對(duì)課程團(tuán)隊(duì)的要求,本課程團(tuán)隊(duì)新增兩位擅長(zhǎng)信息技術(shù)和計(jì)算化學(xué)的青年教師參加。他們?yōu)楸菊n程的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了技術(shù)支持,他們?cè)谟?jì)算化學(xué)領(lǐng)域的研究工作新穎前瞻,提高了課程團(tuán)隊(duì)科研與現(xiàn)代化水平,為本課程的教學(xué)理念、為化學(xué)學(xué)科培養(yǎng)既具備理論基礎(chǔ)又掌握實(shí)驗(yàn)與軟件技能的計(jì)算化學(xué)后備人才、為教書(shū)育人提供了新元素和新方法。
本課程團(tuán)隊(duì)教師熱愛(ài)教學(xué)工作,對(duì)備課、講課工作十分認(rèn)真投入,對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)。多年來(lái),本課程受到學(xué)生、學(xué)校和同行專家的一致好評(píng)。
三、問(wèn)題和建議
(1)精品資源共享課的拓展資源建設(shè)問(wèn)題。就“化學(xué)概論”類的專業(yè)基礎(chǔ)課程而言,課程內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)基本是固定的,變化不大,原有高等化學(xué)教學(xué)資源庫(kù)的素材量已經(jīng)足夠多,筆者認(rèn)為現(xiàn)在的重點(diǎn)不是再重新開(kāi)發(fā)或建設(shè)大量新的資源,而是怎么充分利用好原有的這些資源以及對(duì)原有資源進(jìn)行改造和更新。高等化學(xué)教學(xué)資源庫(kù)里原有的一些技術(shù)性較強(qiáng)的動(dòng)畫(huà)或仿真資源,可以考慮作為拓展資源使用;而一些基本知識(shí)點(diǎn)的圖片、動(dòng)畫(huà)演示、習(xí)題等素材,建議作為基本資源,免費(fèi)放到網(wǎng)上供大家教學(xué)下載使用。
(2)課程共享在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)容易做到,而可持續(xù)發(fā)展是不容易的,關(guān)鍵還是人的問(wèn)題。需要教育部出臺(tái)相關(guān)政策保障和支持共享的機(jī)制,調(diào)動(dòng)廣大教師和學(xué)習(xí)者參與的積極性,才可能保證可持續(xù)發(fā)展。例如,精品開(kāi)放課程的建設(shè)工作,應(yīng)與科研工作同等對(duì)待,計(jì)入教師的晉升和考核;外校學(xué)生或社會(huì)學(xué)習(xí)者選修了精品開(kāi)放課程,并通過(guò)考試或考核,校際之間應(yīng)該相互承認(rèn)學(xué)分等。
參考文獻(xiàn):
無(wú)機(jī)化學(xué)是學(xué)生入學(xué)后的首門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容覆蓋面較廣,且內(nèi)容的絕大部分與中學(xué)化學(xué)內(nèi)容相關(guān),它的開(kāi)設(shè)是為了更好地實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)與較高級(jí)專業(yè)化學(xué)的銜接,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),依據(jù)高職教育“必需、夠用”的原則,筆者認(rèn)為其主要培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)使學(xué)生著重掌握有關(guān)化學(xué)的基本知識(shí)和基本理論,注重理論聯(lián)系實(shí)際,提高其實(shí)踐技能以及獨(dú)立思考、探索、創(chuàng)新的能力.我校現(xiàn)采用的全國(guó)高職“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《無(wú)機(jī)化學(xué)》在內(nèi)容上可分為兩大部分,一是基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)部分,內(nèi)容主要有化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液和離子平衡、原子結(jié)構(gòu)和元素周期律、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)、氧化和還原反應(yīng)等知識(shí);二是元素化合物部分,主要介紹常見(jiàn)元素及其化合物的性質(zhì).這些教學(xué)內(nèi)容對(duì)于不同的高職專業(yè)要有不同的要求和側(cè)重,合理的高職無(wú)機(jī)化學(xué)課程教學(xué)體系在內(nèi)容上應(yīng)以“必需、夠用、實(shí)用”為原則,著重突出基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用和學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng).結(jié)合考慮高職課程要求的有限學(xué)時(shí),這就要求教學(xué)內(nèi)容貫徹少而精的原則,突出重點(diǎn)、難點(diǎn).
如針對(duì)我校的應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè),我們通過(guò)教學(xué)研究和大討論對(duì)基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合,去掉一些單純理論推導(dǎo),保留了最基本的、基礎(chǔ)的、原則的內(nèi)容.對(duì)于無(wú)機(jī)化學(xué)中“原子結(jié)構(gòu)和元素周期律”、“分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)”這些難度較大,而在工廠、企業(yè)等實(shí)際應(yīng)用中用途不大的內(nèi)容知識(shí),適度減少了其部分教學(xué)內(nèi)容,著重講授了化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡及其應(yīng)用.在教學(xué)中筆者十分重視本學(xué)科的研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向、研究方法和研究成果等,會(huì)在學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容時(shí),及時(shí)將最新研究成果和最新技術(shù)吸收進(jìn)來(lái),使教學(xué)內(nèi)容具有前瞻性和啟迪性,如在講解配合物相關(guān)知識(shí)時(shí),會(huì)向?qū)W生介紹配合物在光、電、磁學(xué)以及吸附分離等方面的應(yīng)用及發(fā)展前景,在講解“元素及化合物”的相關(guān)內(nèi)容時(shí),會(huì)向?qū)W生介紹有關(guān)重金屬污染、微量元素與人體健康的相關(guān)知識(shí),這樣既可以增加課堂的新穎性、趣味性,又有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)和探究興趣.
2更新教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
教學(xué)方法和手段的更新是課程改革的難點(diǎn).要積極開(kāi)展教學(xué)研究,探索教學(xué)規(guī)律,重視學(xué)生的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性.教學(xué)過(guò)程中我們采用了多種教學(xué)方法,如啟發(fā)式、討論式、探究式等教學(xué)方法,用以不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)有效地避免了“滿堂灌”,給學(xué)生留有一定思維的空間、自學(xué)的空間.如在講解完雜化軌道理論和價(jià)層電子對(duì)互斥理論時(shí),采用了討論式教學(xué),在將兩種理論的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)完后,以相關(guān)習(xí)題作為依據(jù),讓學(xué)生分組討論兩種理論的聯(lián)系與區(qū)別、二者的優(yōu)點(diǎn)與不足,學(xué)生們發(fā)言后,教師再作總結(jié),這樣做不但有利于幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容,也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)效率.將優(yōu)秀的、傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代化的教學(xué)方法相結(jié)合,積極推進(jìn)多媒體輔助教學(xué).無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容既涉及晦澀、難懂的理論知識(shí),又涉及瑣碎、繁多的元素化合物知識(shí),開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),制作相應(yīng)CAI課件,可將教學(xué)內(nèi)容形象化、直觀化,增加教學(xué)容量,大大提高教學(xué)效率.如在無(wú)機(jī)化學(xué)課程課堂教學(xué)中,經(jīng)常涉及分子和原子模型平面和立體圖形等,可通過(guò)FLASH動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行展示,可使微觀的現(xiàn)象得以生動(dòng)地描述,圖文并茂,動(dòng)靜結(jié)合,將抽象的行為形象化,便于學(xué)生輕松掌握原本非常抽象的理論.為便于學(xué)生自主學(xué)習(xí),我們還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將課程的教學(xué)大綱、教案、課件、習(xí)題、參考書(shū)籍等教學(xué)資料上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享,為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)好的、開(kāi)放性的學(xué)習(xí)環(huán)境.
3注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),理論聯(lián)系實(shí)際
無(wú)機(jī)化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),通過(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能幫助學(xué)生很好地理解和掌握無(wú)機(jī)化學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),有助于學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合.因此,我們?cè)谥v授理論的同時(shí)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課,加強(qiáng)實(shí)踐內(nèi)容,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),注重實(shí)踐操作與綜合能力的培養(yǎng).在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇方面,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的基本操作,如選擇溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶、溶液的配制、試劑的取用等實(shí)驗(yàn),不斷強(qiáng)化學(xué)生的基本操作訓(xùn)練;同時(shí),減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加制備性、綜合性實(shí)驗(yàn).如刪減了實(shí)驗(yàn)教材中元素錫、鉛、銻、鉍、銀和汞等的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),增加了硝酸鉀的制備與提純、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備等制備性、綜合性實(shí)驗(yàn),特別是三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備實(shí)驗(yàn)是以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵銨,然后再制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀并進(jìn)行草酸根離子及鐵離子含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的(該綜合性實(shí)驗(yàn)含3個(gè)實(shí)驗(yàn),共時(shí)),這樣就逐步形成了一套由淺入深、循序漸進(jìn)、重在應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,進(jìn)一步強(qiáng)化培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力,以及動(dòng)手能力,啟迪了他們的創(chuàng)造思維.結(jié)果表明,具有較好的教學(xué)效果.
4科學(xué)設(shè)定考核方法
考核是教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其目的是為了檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的成效,評(píng)估教師教學(xué)水平與教學(xué)效果.科學(xué)、有效的考核方法有助于教師更好地做出正確評(píng)估.目前我校無(wú)機(jī)化學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課考試成績(jī)均由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分組成,平時(shí)成績(jī)占30%,期末考試成績(jī)占70%.對(duì)于無(wú)機(jī)化學(xué)理論課,平時(shí)成績(jī)可通過(guò)課堂提問(wèn)、平時(shí)作業(yè)、撰寫(xiě)小論文、無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)競(jìng)賽成績(jī)、章節(jié)測(cè)試成績(jī)、出勤等幾方面的考查給出成績(jī);對(duì)于實(shí)驗(yàn)課,則可通過(guò)對(duì)預(yù)習(xí)報(bào)告、出勤情況、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面的考查,綜合求出平時(shí)成績(jī).理論課的期末考試以筆試為主,內(nèi)容強(qiáng)調(diào)無(wú)機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí);而實(shí)驗(yàn)課的考試以實(shí)際操作為主.實(shí)驗(yàn)課考試前,我們將考試所需的儀器和試劑置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,由學(xué)生隨機(jī)抽取內(nèi)容不同的考題,要求學(xué)生根據(jù)不同考題,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)在已有的儀器和試劑中選擇所需儀器和試劑,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案,并根據(jù)方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作.監(jiān)考老師根據(jù)實(shí)際操作現(xiàn)場(chǎng)打分,這樣的考核可更科學(xué)、真實(shí)地反映學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力.
5總結(jié)
關(guān)鍵詞:預(yù)設(shè)條件;生成時(shí)機(jī)
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)12-0145-02
新課程教學(xué)設(shè)計(jì)中正確處理好預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系,能充分體現(xiàn)新課程的基本理念。課堂教學(xué)因預(yù)設(shè)而有序,因生成而精彩。下面就如何做到充分預(yù)設(shè)與有效生成談一些看法。課堂預(yù)設(shè)是教師在認(rèn)真?zhèn)湔n的基礎(chǔ)上,依據(jù)一定的教學(xué)理念設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)策略,預(yù)測(cè)教學(xué)目標(biāo),是一種教學(xué)預(yù)案。課堂生成是師生之間合作、交流、思維碰撞而形成的超出教師預(yù)設(shè)方案之外的新問(wèn)題、新情況。
一、充分預(yù)設(shè)的條件
有效教學(xué)是預(yù)設(shè)和生成的辯證統(tǒng)一。要想避免教學(xué)低效、盲目的生成,預(yù)設(shè)至關(guān)重要,只有預(yù)設(shè)充分科學(xué)才有高效的課堂。因此,在教學(xué)中欲達(dá)到預(yù)設(shè)的精彩必須具備以下條件:
1.準(zhǔn)確把握課程標(biāo)準(zhǔn),是教師預(yù)設(shè)的前提。新課程下的課堂教學(xué),不僅是教教材,而是要學(xué)生依據(jù)教材理解課程標(biāo)準(zhǔn),以達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)目標(biāo)。這就要求教師依據(jù)課標(biāo)對(duì)教材進(jìn)行高水平、高質(zhì)量的加工與包裝。教師在備課時(shí)不僅要把教材挖透、挖深,多角度地理解教材,找準(zhǔn)與新課標(biāo)的結(jié)合點(diǎn);還要博覽群書(shū),關(guān)心最新的生物科技動(dòng)態(tài)并及時(shí)整合到教案中,形成有教師教學(xué)個(gè)性的教材知識(shí),這樣才能使預(yù)設(shè)具有前瞻性。
2.潛心研究學(xué)生,是教師預(yù)設(shè)的保證。學(xué)生原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是教學(xué)的起點(diǎn)。在教學(xué)中,教師預(yù)設(shè)的內(nèi)容如是學(xué)生熟練掌握的,教學(xué)將是低效的,如預(yù)設(shè)內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出學(xué)生的知識(shí)和能力范圍,教學(xué)將是無(wú)效的。通過(guò)課前書(shū)面、座談等多種形式的調(diào)研,了解學(xué)生與本節(jié)內(nèi)容有關(guān)的知識(shí)、技能和生活經(jīng)驗(yàn)。從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,有利于學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式向主動(dòng)獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。利用新舊知識(shí)的聯(lián)系,可以突破教學(xué)的難點(diǎn),達(dá)到深入淺出的效果。預(yù)設(shè)的內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際學(xué)情緊密結(jié)合,有利于學(xué)生的思考與創(chuàng)新,有利于學(xué)生主體地位的彰顯。如此,教師才能做出更為有效的教學(xué)設(shè)計(jì),杜絕無(wú)效、減少低效的課堂生成,促成高效的課堂生成。
3.科學(xué)預(yù)設(shè)教學(xué)環(huán)節(jié),保證學(xué)生對(duì)知識(shí)“咀嚼回味”所需的時(shí)間和空間。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中,老師的講解及提問(wèn)在某些方面不要太到位、太完美,留有余地讓學(xué)生自主思考,培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力;教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)原則應(yīng)該是老師要精講少講,給課堂留足、留夠生成所需的時(shí)間。
案例:《影響酶活性的因素》教學(xué)片段。在講完溫度、PH、酶濃度、底物濃度等對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響后,出示習(xí)題:下圖表示的是在最適宜溫度下,反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)請(qǐng)解釋在A.B.C三點(diǎn)時(shí)該化學(xué)反應(yīng)的狀況。(2)如果在A點(diǎn)時(shí)溫度升高100C,曲線會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?請(qǐng)畫(huà)出變化后的曲線。(3)如果在B點(diǎn)時(shí)往反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶,曲線會(huì)發(fā)生什么變化?為什么?請(qǐng)畫(huà)出相應(yīng)的曲線。
在評(píng)講完該題后,自我感覺(jué)設(shè)問(wèn)得比較全面,學(xué)生掌握得也較好。在講完所有知識(shí)后,還余有5分鐘,我讓學(xué)生互相疑問(wèn)、交流。在此過(guò)程中,有一位同學(xué)問(wèn)如果在B點(diǎn)時(shí)溫度升高100C曲線會(huì)發(fā)生如何變化?此時(shí)對(duì)我來(lái)說(shuō)有耳目一新之感,在短暫的思考后,引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出了變化的曲線,之后又讓全班同學(xué)學(xué)習(xí)這位同學(xué)的質(zhì)疑方法。如沒(méi)有最后5分鐘的留白,此類有創(chuàng)意的問(wèn)題是不會(huì)產(chǎn)生的。建議在今后的教學(xué)中,每節(jié)課最后的5分鐘留給學(xué)生,課堂是學(xué)生的課堂;在課堂知識(shí)預(yù)設(shè)時(shí),給學(xué)生留足思考的空間,這樣才能逐步培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力。
二、有效生成的時(shí)機(jī)
在“一切為了學(xué)生的發(fā)展”的共識(shí)下,“生成性教學(xué)”被廣大教師所認(rèn)可,在生物課堂教學(xué)中,要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),及時(shí)捕捉生成信息,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。課堂中的有效生成常出現(xiàn)在如下時(shí)機(jī):
1.將錯(cuò)糾錯(cuò)生成。教學(xué)過(guò)程是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下認(rèn)識(shí)和發(fā)展的過(guò)程,是學(xué)生從不會(huì)到會(huì)、從懂得少到懂得多的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生出錯(cuò)兒是正常的。學(xué)生錯(cuò)誤的暴露往往是動(dòng)態(tài)生成的良好時(shí)機(jī),優(yōu)秀教師善于引導(dǎo),使學(xué)生將錯(cuò)誤和正確兩相對(duì)比,讓學(xué)生自行判斷,得出結(jié)論。例在學(xué)習(xí)光合作用時(shí),學(xué)生寫(xiě)反應(yīng)式總是出錯(cuò)兒。光能寫(xiě)成太陽(yáng)光能、葉綠體寫(xiě)成葉綠素、多寫(xiě)酶、用等號(hào)、產(chǎn)生的氧氣用放出符號(hào)、反應(yīng)物水寫(xiě)成7個(gè)、生成物水寫(xiě)成1個(gè)等。這時(shí)我就讓學(xué)生去分析為啥不能如此寫(xiě),例如日光燈的光也可使植物進(jìn)行光合作用、葉綠體中含有酶、氧氣中的氧來(lái)自生成物水等。通過(guò)學(xué)生的自行辨析和老師的講解,使學(xué)生對(duì)該反應(yīng)式加深了理解,大大降低了出錯(cuò)率。
2.組織參與探究生成。課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),而生物課程中科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取生物科學(xué)知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進(jìn)行的各種活動(dòng),常需要學(xué)生動(dòng)手操作,親身體驗(yàn)。在這個(gè)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)許多預(yù)想不到的問(wèn)題,所以探究中充滿生成,生成又賦予探究新的內(nèi)涵。案例:《探究PH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響》的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中,突然有個(gè)學(xué)生問(wèn):“老師,不同的酸堿度是否對(duì)過(guò)氧化氫的分解有影響?”我回答說(shuō):“你提的問(wèn)題極有創(chuàng)意,它是該實(shí)驗(yàn)的一個(gè)無(wú)關(guān)變量,是否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,你可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究?!痹撏瑢W(xué)經(jīng)與同組同學(xué)交流,很快得出了把浸過(guò)酵母液的濾紙片換為普通的濾紙片,其余與課本相同的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:PH=9的燒杯中,出現(xiàn)了明顯的氣泡;PH=7的燒杯中氣泡不太明顯;PH=5的燒杯中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣泡。從而得出酸不影響過(guò)氧化氫分解,堿會(huì)影響過(guò)氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在這個(gè)案例中,學(xué)生的“妙招”其實(shí)就是學(xué)生的創(chuàng)新,是學(xué)生在課本原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的深入思考。教師能巧妙地將學(xué)生的“發(fā)難”生成新的教學(xué)資源,使學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)和領(lǐng)悟科學(xué)的思想理念,收到了預(yù)料之外的好效果。
3.在激情爭(zhēng)辯中生成。研究表明,教師在課堂上具有極強(qiáng)的權(quán)威性。在課堂教學(xué)中教師過(guò)早或不合時(shí)宜地作出評(píng)價(jià),可能就會(huì)壓制、扼殺學(xué)生有價(jià)值的想法和做法,當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生不同的意見(jiàn)時(shí),教師不妨首先做一個(gè)忠實(shí)的傾聽(tīng)者,讓自己認(rèn)為有理的各方先互相爭(zhēng)辯,這個(gè)爭(zhēng)辯的過(guò)程也是學(xué)生自我評(píng)價(jià)、不斷改進(jìn)的過(guò)程。例在討論“酶特異性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)”時(shí),涉及到對(duì)因變量的檢測(cè),有的說(shuō)用菲林試劑,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯;有的說(shuō)用碘液,這樣方便,符合實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)便性原則;有的說(shuō)還是用菲林試劑,因?yàn)橛玫庖褐荒軝z測(cè)淀粉是否被分解,但不可檢測(cè)蔗糖是否被分解,等等,最后得出用菲林試劑而不用碘液的結(jié)論。我們必須看到,課堂上生成的資源因素具有方向上的不確定性。不同的方向,教育的價(jià)值不同,有的還可能產(chǎn)生負(fù)面教育效應(yīng)。因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師要提高自己的教學(xué)智慧,在課堂上靈活地捕捉生成機(jī)會(huì),善于發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的生成性資源,并進(jìn)行積極的價(jià)值引導(dǎo),服務(wù)于課堂的有效教學(xué)。
預(yù)設(shè)與生成是教學(xué)過(guò)程中的矛盾統(tǒng)一體,沒(méi)有充分的預(yù)設(shè)就不會(huì)有有效的生成,預(yù)設(shè)是生成的基礎(chǔ),生成是預(yù)設(shè)的補(bǔ)充和拓展。從這個(gè)角度講,教師不但要在課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上下工夫,還應(yīng)著力提高自己的教學(xué)應(yīng)變能力,以在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中自如地處理各種“意外事件”。
參考文獻(xiàn):
[1]王永勝.課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱對(duì)比分析——高中生物[M].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)出版社,2005.
隨著新課改的實(shí)施和社會(huì)的變化,人們對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)也從理念轉(zhuǎn)為實(shí)際。教師在每個(gè)科目的教學(xué)過(guò)程中,會(huì)比以前更注重學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用的掌握程度,也就是教育學(xué)家常說(shuō)的生活化教學(xué)。其中,作為理科學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)好和掌握好的化學(xué)也不例外,就高中化學(xué)生活教學(xué)的現(xiàn)象以及教學(xué)的方法做出相應(yīng)探討。
關(guān)鍵詞:
高中化學(xué);生活化;教學(xué)方法
高中化學(xué)對(duì)高中理科生來(lái)說(shuō)可能是一門(mén)比較困難的學(xué)科,化學(xué)學(xué)習(xí)不像物理和數(shù)學(xué)一樣以計(jì)算和運(yùn)用公式為主,也不像生物一樣屬于記憶學(xué)科,它夾雜了計(jì)算和記憶兩個(gè)方面,所以,許多學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)感覺(jué)比較吃力。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中可以采用生活化教學(xué)來(lái)減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),提高自己的教學(xué)質(zhì)量。接下來(lái)就高中化學(xué)生活化的現(xiàn)象和進(jìn)行生活化教學(xué)的方法作相應(yīng)的介紹。
一、高中化學(xué)生活化教學(xué)現(xiàn)象分析
在當(dāng)代中國(guó)的教育背景中,高中化學(xué)教師的教學(xué)模式還是比較單一,特別是在競(jìng)爭(zhēng)激烈的高考模式下,教師還是主要采取以講課為主、練習(xí)為輔的教學(xué)模式。這使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能會(huì)覺(jué)得化學(xué)知識(shí)枯燥乏味聽(tīng)不懂,從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)質(zhì)量下降。雖然教師不能改變教學(xué)模式,但是可以改善自己的授課方式,即生活化教學(xué)。其實(shí),在許多高校中,部分教師已經(jīng)采用了生活化教學(xué)方式并且取得了很好的教學(xué)成果。生活化教學(xué)在未來(lái)必然會(huì)得到發(fā)展和普及,因?yàn)槠淠苷{(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,在緊張的高中學(xué)習(xí)氛圍里,如果學(xué)生有學(xué)習(xí)的積極性,那么學(xué)習(xí)過(guò)程對(duì)該學(xué)生來(lái)說(shuō)也就不會(huì)變得痛苦,進(jìn)而有利于其未來(lái)的發(fā)展道路。
二、進(jìn)行高中化學(xué)生活化教學(xué)的方法
1.課前準(zhǔn)備與所教內(nèi)容有關(guān)的生活現(xiàn)象
有的學(xué)生一聽(tīng)見(jiàn)化學(xué)課就無(wú)精打采想睡覺(jué),這在高中并不少見(jiàn)。所以,如何在上課前的幾分鐘吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的興趣,讓學(xué)生對(duì)化學(xué)充滿激情,這是教師需要在準(zhǔn)備教案時(shí)考慮的。生活化教學(xué)在這個(gè)方面有著不小的作用。比如,在教學(xué)化學(xué)反應(yīng)時(shí),對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率這一節(jié)內(nèi)容,教師可以通過(guò)對(duì)鐵生銹這個(gè)現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行探討,教師可以對(duì)鐵制用品直接暴露在空氣下和不暴露在空氣下生銹的快慢進(jìn)行介紹,使學(xué)生感到化學(xué)其實(shí)就存在于我們的生活之中,引起其的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),教師在對(duì)一個(gè)物品進(jìn)行化學(xué)介紹時(shí),也可以采用生活化教學(xué)。比如,對(duì)硫酸的介紹。硫酸在我國(guó)屬于禁止交易的商品,教師不可能拿瓶硫酸在課上給學(xué)生介紹。所以,為了讓學(xué)生了解到硫酸的性質(zhì)并讓其留下印象,教師可以向?qū)W生介紹與硫酸相關(guān)的東西。教師可以通過(guò)PPT向?qū)W生展示遭受酸雨的環(huán)境來(lái)介紹硫酸的化學(xué)性質(zhì),使學(xué)生意識(shí)到硫酸的危險(xiǎn)。
2.在課堂上引用生活實(shí)際
學(xué)生對(duì)一節(jié)課內(nèi)容的吸收理解至關(guān)重要,教師應(yīng)當(dāng)在介紹知識(shí)要點(diǎn)的同時(shí)舉一些例子使同學(xué)們理解并加深記憶。比如,在化學(xué)選修三中分子體積的相關(guān)教學(xué)時(shí),教師可以運(yùn)用生活中的例子。大家都知道生活在北方的人們?cè)谕砩贤鶗?huì)把汽車(chē)水箱中的水放掉一部分,因?yàn)楸狈酵砩蠚鉁氐?,水箱里的水?huì)凝結(jié)成冰塊導(dǎo)致其體積變大,如果水箱里的水沒(méi)有裝滿則影響不大,如果裝滿則會(huì)破壞水箱。教師在課堂上給學(xué)生講述這個(gè)案例的同時(shí)向?qū)W生提問(wèn)“為什么水變成冰塊時(shí)體積會(huì)變大”,并讓學(xué)生從氫鍵的角度進(jìn)行回答。在水變成冰的過(guò)程中,大量氫鍵的形成使水分子排列規(guī)律,使原本的單位占有率下降,從而體積變大。通過(guò)這個(gè)過(guò)程,學(xué)生有了生活常識(shí),也掌握了化學(xué)知識(shí)。
3.在課后布置相應(yīng)的作業(yè)
學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用程度體現(xiàn)了其對(duì)知識(shí)的掌握程度,尤其是在生活化教學(xué)中,教師應(yīng)該更為注重培養(yǎng)學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用到生活中的能力。比如,在教師對(duì)原電池這一節(jié)進(jìn)行講述后,讓學(xué)生通過(guò)對(duì)原電池發(fā)電原理的了解在家中制作簡(jiǎn)易的發(fā)電機(jī),比如,水果發(fā)電機(jī)。讓學(xué)生通過(guò)家中常有的簡(jiǎn)易裝置對(duì)課內(nèi)所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用,既檢測(cè)了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度,也運(yùn)用了生活化的教學(xué)模式。
4.實(shí)驗(yàn)課的使用
正如前文所說(shuō),化學(xué)不單單是一門(mén)理論學(xué)科,它是一門(mén)需要?jiǎng)邮植僮鞯膶W(xué)科。隨著現(xiàn)在國(guó)家對(duì)教學(xué)質(zhì)量的重視,實(shí)驗(yàn)室也不僅局限在大學(xué),它開(kāi)始出現(xiàn)在高中學(xué)校里。高中化學(xué)的教材中幾乎每一節(jié)都有實(shí)驗(yàn)課題,有能力進(jìn)行的教師可以將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,比如,在教學(xué)焰色反應(yīng)時(shí),教師可以將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生觀察各個(gè)金屬點(diǎn)燃時(shí)發(fā)出的不同顏色,這比直接記住要更生動(dòng)形象。當(dāng)然,教師開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課時(shí)一定要保證學(xué)生的安全,類似于鋁熱實(shí)驗(yàn)等的放熱反應(yīng)或者有危險(xiǎn)指數(shù)的實(shí)驗(yàn),教師可以采取演示或者播放視頻材料的手段,不用將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
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