發布時間:2022-12-15 01:25:32
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關鍵詞: 物質分類 轉化關系 化學方程式
分類是研究問題的一種方法,能培養學生解決問題的能力。轉化充分體現物質性質,是元素化合物的核心問題。化學方程式是元素的單質及其化合物直觀具體的反映,是中學化學中重要的化學用語之一。學生能準確地寫出化學方程式,可以客觀地反映對化學反應原理的理解,對實驗現象的認識,以及對物質性質的掌握程度,進而提高應用化學知識解決實際問題的能力。在教學實踐中,我發現學生對化學方程式被動接受的較多,有的甚至把化學方程式當做“公式”死記硬背。使原本充滿奧秘和樂趣的化學學科變得索然無味,給學生學習化學背上了沉重的負擔,事倍功半,更談不上學習能力的培養。面對這種情況,我在教學實踐中不斷思考總結,將中學常見的化學反應分為四種基本反應、氧化還原反應和有機反應三大類,幫助學生理清每類反應物質之間的轉化關系,從而實現化學方程式的快速準確書寫。
一、四種基本反應類型方程式的書寫
任何一個化學方程式的書寫都要弄清兩個問題,一是弄清反應物和生成物是什么,即“質”的問題;二是配平方程式,即“量”問題。大多數高中學生寫不起化學方程式,主要是沒有弄清“質”的問題,而配平方程式一般問題不大。因此,本文所講的化學方程式書寫側重于理清物質之間的分類轉化規律,而不涉及方程式的配平。
四種基本反應指化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應。四種基本反應主要涵蓋了九年級化學絕大多數反應,主要是單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互轉化關系(如下圖所示)。
圖中的每一個箭頭代表一類轉化規律。在此基礎上,讓學生學會運用金屬活動順序表判斷金屬能否與酸和鹽發生置換反應(前置換后);學會用酸堿鹽的溶解性表和復分解反應發生的條件判斷復分解反應能否發生;注意置換反應是等化合價置換和復分解反應是等化合價交換價即可寫出化學方程式。例如寫出稀鹽酸與鋅的反應化學方程式。根據上圖轉化關系和置換反應的規律可知,鋅屬于金屬單質,鹽酸屬于非氧化性酸,二者反應生成鹽和氫氣。根據鹽和置換反應的概念很容易得出鹽的陽離子是鋅離子,陰離子是氯離子,生成的鹽為ZnCl,學生就不難寫出其化學方程式:Zn+2HCl=ZnCl+H。復分解反應方程式書寫也可仿此分析,化合反應和分解反應的方程式書寫比較簡單,在此不再贅述。
二、氧化還原反應方程式的書寫
氧化還原反應相對四種基本反應來說難度相對要大,生成物多,這是很多學生在寫氧化還原反應方程式時感到困難的原因之一。但無論是何種氧化還原反應,都符合以下轉化關系。
從上述轉化關系可以看出:任何一個氧化還原反應都是氧化劑與還原劑反應生成還原產物和氧化產物。所以書寫氧化還原反應方程式時,首先要弄清氧化劑與還原劑、還原產物和氧化產物,其次用化合價升降法配平這兩對物質,然后結合反應介質和質量守恒定律確定其他物質。如果把氧化還原反應比做一棟房子,那么氧化劑與還原劑、還原產物和氧化產物就是支撐這棟房子的四根柱子,只要四根柱子立穩了,其他問題就好辦了。當學生有了以上的定性認識,在書寫過程中再結合氧化還原反應的守恒規律、價態規律、強弱規律、歸中規律,以及重要的氧化劑、還原劑的轉化規律,就可以寫出常見的氧化還原反應方程式。另外,有些時候還要注意反應介質、條件對產物的影響,對于相同的反應物,當反應條件和反應所處的酸堿性不同時,其產物也會發生相應變化。例如寫出用KMnO與濃HCl反應制取氯氣的化學方程式。KMnO是常見的氧化劑,在酸性條件下還原產物為Mn,濃HCl是常見的還原劑,氧化產物為Cl,根據電中性原理和質量守恒定律,溶液中陰離子為Cl,Mn和K只能與Cl結合生成KCl和MnCl,氫與氧結合生成水。至此,根據化合價升降法即可寫出其方程式為:2KMnO+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl+8HO。
三、有機反應方程式的書寫
中學常見的有機物之間的反應主要是官能團之間的轉化,規律性更強,但要注意有機反應除主反應外還常伴有副反應,因此書寫有機反應時生成物與反應物之間要用“”而一般不用“=”連接。但是典型的可逆反應用“?葑”連接,燃燒反應也可用“=”連接。因此,書寫有機化學方程式時應注意從結構出發,結合反應條件來判斷有機物能發生什么樣的反應。有機反應常見類型有氧化反應、還原反應、加成反應、消去反應、取代反應、酯化反應和聚合反應等,弄清這些反應進行的條件和反應發生的部位,有助于我們快速而準確地寫出有機反應的化學方程式。以下是高中重要有機物之間的相互轉化關系。
除此之外,由于有機物普遍存在同分異構體,有機物分子式無法體現分子結構。又因為多數有機物結構式復雜書寫繁瑣,所以有機反應方程式中有機物一般不寫分子式而采用結構簡式。結構簡式既簡練又突出官能團,在化學方程式中能簡潔準確地體現出反應原理。在書寫有機物結構簡式時要注意兩點:一是碳只能形成四個共價鍵,不能少寫或多寫。二是一些基團的連接方式要既正確又合乎習慣,不產生歧義。例醛基-CHO,不能寫成CHO-也不能寫成-COH。例如試寫出丙烯酸跟下列物質反應的化學方程式:
①氫氧化鈉溶液 ②溴水 ③乙醇
由丙烯酸的結構特點不難看出;丙烯酸分子中既含有碳碳雙鍵又含有羧基,因此它既具有烯烴的性質(加成反應、氧化反應、聚合反應),又具有羧酸的性質(酸的通性和酯化反應)。所以反應的方程式應分別是:
①CH=CH-COOH+NaOHCH=CH-COONa+HO(中和反應)
②CH=CH-COOH+BrCHBr-CHBr-COOH(加成反應)
③CH=CH-COOH+CH-CH-OH CH=CH-COOCH
CH+HO(酯化反應)
綜上所述,中學化學所涉及的化學方程式雖然比較多,但類別不多,且每一類都有規律可循。只要我們在平時的教學中勤于思考,多加總結,就能讓教學變得輕松又快樂,收到事半功倍的教學效果。
參考文獻:
[1]林楚先等.初中課本化學全一冊教學掛圖二(8).上海教育出版.
[2]竇洪庚.知識分類學習理論在化學教學中的應用[J].中學化學教學參考,2003,(10).1.
一、通過對比計算,讓學生體會到用物質的量進行計算的好處,從而使物質的量在化學方程式計算中的運用能輕松地走進學生心里
利用物質的量進行計算的好處是:當把質量化為物質的量進行計算時其數值小,計算簡單不容易出錯,而且化學方程式中各物質的計量數之比等于各物質的物質的量之比,因此有的計算口算都可以算出來了。為此,筆者在上課時出了三道如下簡單的計算題讓學生分別用質量和物質的量兩種方法進行計算:
【例1】 8g氫氣在氧氣中充分燃燒,計算生成了多少克的水?
【例2】 8g氫氣在氧氣中充分燃燒,計算生成的水的物質的量是多少摩爾?
【例3】 2mol氫氣在氧氣中充分燃燒,計算生成的水的物質的量是多少摩爾?
這三道計算題呈階梯式的設計,環環相扣,從例2到例3,利用物質的量進行計算的優越性逐漸地凸顯出來,而利用質量進行計算的劣勢也暴露無遺。如例3若用質量進行計算,就是上述所說的,先是把物質的量化為質量算,最后再把所求得到的質量再換算為物質的量,要繞一大圈子才得出結果,而利用物質的量進行計算一步就可以輕松完成。通過讓學生親自運用兩種不同的方法計算,使其真真切切地感受到了物質的量在化學方程式計算中的方便與簡捷,從而輕松愉快地接受了物質的量在化學方程式計算中的運用。
二、運用類比,闡明化學方程式計算時“同種物質,上下單位要相同”的道理,從而使其深入學生心中
在高中化學計算中,即使到了高三,仍然有相當多的學生在根據化學方程式計算時,沒有注意到“同種物質,上下單位要相同”特點,在進行計算時同種物質,上下單位要么是質量與物質的量搭配,要么是體積與物質的量搭配,要么是質量與體積搭配等等,五花八門,究其原因,是因為學生并不明白為什么“同種物質,上下單位要相同”的道理。由于學生不知其所以然,所以即使教師再如何強調,也只是水過鴨背,真正在做作業或考試時,又是屢教不改。筆者在上這節課時,為了讓學生明白其中的道理,運用類比的方法,舉了如下的三個例子,讓學生進行思考:
【例1】 某人一天做了10道化學題,那么十天總共吃了幾個蘋果?
【例2】 某人一天做了10道化學題,那么十天總共做了幾道物理題?
關鍵詞:宏微符;三重表征;化學方程式
依據《普通高中化學課程標準》的要求,化學教育要達到的一個重要目標就是使學生進一步了解化學學科的特點、理解基本的化學原理、形成有關化學科學的基本觀念。大量的教學實踐也證明,學生能否理解“可觀察現象的宏觀世界,分子、原子和離子構成的微觀世界,化學式、化學方程式和元素符號構成的符號世界”這三者之間的內在聯系,是影響學生化學學習的重要因素。
一、學生學習的困境
學生最初學習化學方程式時,一般是通過感知宏觀現象從而建立起與符號間的聯系,隨著學習的不斷深入,出現的化學方程式越來越多,部分學生較難做到把宏觀現象和微觀世界聯系起來,他們就會采用記憶的方式去掌握化學方程式,這樣就出現了一個突出的問題――學生在符號表征層面上陷入了困境,對化學方程式的掌握困難重重。所以,了解學生學習化學方程式的困難原因,從而有針對性地引導他們走出學習的困境就是教學中的重要任務。
二、學生掌握化學方程式困境原因的調研
1.相關研究現狀
查閱資料過程中發現相關的文章不少,大多出自中學教師,但是其中絕大多數為初中教師,目的是為了讓學生能正確書寫化學方程式,順利掌握化學方程式。部分學生采用記憶的方式學習化學,但是美國南達科他州的大學化學系的Grigoriy Sereda認為隨著高中生認識有機物的數目的增多,他們會被要求寫出物質的結構并預測化學反應,而單憑記憶是無法實現這一目標的,學生需要記憶的東西越多,他們就越討厭化學。可見把記憶與化學、記憶與化學方程式連在一起未必是件好事。所以,在教學中不能特別強調化學與記憶的關系。
2.學生問題匯總
(1)基礎知識掌握不牢固,不清楚常見物質間的轉化關系;
(2)不理解原理,死記硬背,弄混化學方程式;
(3)看不懂或者是忽略題目中的信息,提取不到有用的信息,找不到主要的反應物和產物,或是漏寫反應物和生成物;
(4)不能正確分析與量有關和試劑添加順序不同時反應的產物;
(5)遇到陌生的化學反應,不能利用反應原理分析,做不到舉一反三;
(6)配平有困難,不清楚物質中元素的化合價等等。
3.困境的根源――在“宏微符”層面上對化學的認識不夠
從20世紀80年代“宏微符”三重表征思想提出至今,對于化學“宏微符”三重表征之間的關系,國內外學者有了更為豐富的認識。領會“宏微符”三重表征思想,能幫助學生從化學學科特點的角度重新認識化學學習,幫助學生認識到宏觀、微觀、符號間交錯相融的關系,能養成一種學習化學的思維方式。
三、基于“宏微符”三重表征思想對學生掌握化學方程式的建議
1.重視實驗,增強學生對化學反應宏觀過程的感性認識
化學是一門以實驗為基礎的學科。在教學中,若學生能觀察到具體的實驗現象,分析反應歷程,就能深切感受到化學方程式的書寫是有理有據的。所以,教學中要盡可能多為學生提供實驗探究、實驗驗證的機會讓學生能通過觀察實驗現象、分析現象、歸納總結物質的性質,分析反應歷程,并上升至用化學的語言表示出來。要讓學生意識到實驗在化學學習特別是化學方程式學習中的基礎性和重要性。
2.分析微觀粒子重組過程,應用化學反應原理,挖掘化學知識內涵
化學方程式反映的是物質間發生化學變化總的結果。例如,甲烷的取代反應,可以通過對甲烷和氯氣球棍模型的拆解和重新組合,形象地展示化學鍵的斷裂和形成,從而實現符號表征和微觀表征的自然轉化,有助于學生理解有機反應的機理。
3.結合學生的易錯點,強調化學方程式中各種數字的意義及其聯系
個別學生對于化學方程式中的化學計量數、酸根離子的角碼等數字概念不清。更多的學生對化學方程式隱含的質量守恒、電子得失守恒、離子方程式的電荷守恒不夠敏感,不能發現這些數字間豐富的聯系,失去了掌握化學方程式的數字支撐。因此,應引導學生注意分析化學方程式中各種量間的豐富聯系,找出其中的必然規律,提高學生的學習效率,發現學習化學的樂趣。
4.創設情境,設置問題
機械的化學方程式重復記憶訓練已經被證明效果甚微。化學作為實用性的學科,與我們的生活生產聯系緊密。在教學中我們可以創設一定的問題情境,尋找隱藏在社會和生活中的化學反應,讓學生不再感到化學是枯燥無味的,而是緊密聯系實際,要讓學生做到學以致用。
5.分類總結,把握規律
有些學生認為化學知識點瑣碎,毫無規律可言。事實則不然,雖然化學不存在放之四海皆準的規律,但是在一定的范圍內,也是有規律可循的。同時,更重要的是要引導學生學會自己總結規律,學生通過自己探究發現規律的體驗會留下更深刻、更持久的印象。
6.大膽假設,勇于創新
在許多新信息新情境問題中,題目蘊含的物質變化,大多是我們是沒有見過的,有些學生一碰到這樣的題目就膽怯,不能靜心分析。在這個過程中,學生通過對宏觀、微觀兩個世界的認知和聯系,進而用化學語言表達出來,了解其中蘊含的化學原理,就能逐漸提高在“宏、微、符”之間自由轉換的能力。
掌握化學用語核心部分的化學方程式,是化學學習的重要內容,是學生學習化學的重要工具。唯有這樣,才能使學生把宏觀的物質世界和微觀的粒子世界通過符號聯結起來,才能達到使學生認識化學科學、理解化學科學的目標。
參考文獻:
(一)高中化學課堂有效教學的內涵
有效教學,廣義上講就是指有效率的教學;具體到每個不同學科上,就成為“學科有效教學”;“學科有效教學”除了具有有效教學的一般涵義外,其更多的要受到具體學科特殊規律的制約,又具有更為深層次的涵義。高中化學課堂有效教學是指高中師生在化學課堂上、在一般教學規律和化學學科的特殊教學規律指導下,以最少的教學投入獲得“好”的教學效果,使所有學生的化學素養都得到盡可能發展和提高的教學。
(二)高中化學課堂有效教學的特征
高中化學課堂有效性特征,從傳統教學論角度會被理解為化學課堂上的教學目標更為明確、內容更為清晰、教學方式更加適當等;但如果從高中化學課堂有效教學涵義角度來講,它更加關注學生的學、非教師的教,即學生的化學素養得到提高和發展應該是衡量高中化學課堂有效教學的重要標準或者是唯一標準。基于此,我們將高中化學課堂有效教學特征的外在表現歸結為提高學生化學素養的三點:一是學生的化學基礎知識得到了積累和應用;二是學生的化學實驗技能、能力得到了提高和培養;三是學生能夠把化學知識的學習與自身生活實際結合起來。
二、當前高中化學課堂教學現狀與問題
(一)教師為教而教,而不是為了學生學
就當前高中化學課堂教學普遍存在的一個問題是有教無學,教與學相脫節,教師只是一個人在唱獨角戲,甚至是照本宣科完全的將學生的學置于腦后,教師上課只是為教而教,而不是為學生學。學生處于這種氛圍,難免是被動的“接受”化學知識,學生的學習主動性受到抑制,學生學習效率低下。
(二)教學流于形式,無系統、計劃可言
高中化學課程改革要求要注重學生“三維目標”的培養,要一改傳統單一的教學模式,從多個角度、多個維度來促進學生發展。課程改革是好事,但是限于老師對新課改理念的不理解或者理解不夠深,為了體現“三維目標”,片面強調教學的形式、過程,而不重化學知識本質,教學改革導致教學流于形式,就其教學系統性、計劃性而言則無從談起。
(三)教學實驗探而不究,學習合而不作
新課程改革標準重點關注了高中學生化學實驗的學習,要求利用化學實驗教學培養學生的實驗探究能力;許多老師大量減少了講授時間,花更多的課堂時間來讓學生“探究”。這樣做表面上是重視學生探究能力的培養,但是也由于缺乏相應指導、引導,導致學生實際上是探而不究。就實驗教學中的合作學習而言,學生在教師的幫助下分成了若干學習小組,但由于學習并沒有理解合作學習的本質涵義是“共同參與、相互協作”,導致學生對老師布置的任務是互相推諉、合而不作。
三、高中化學課堂有效教學的實施策略
(一)化抽象為形象
高中化學學科有很多專業性較強的術語、概念,這些術語、概念多是看不見、摸不著,較為抽象、難懂;但是對于高中化學知識的理解又不可替代。因此,需要教師要對于這類化學術語、概念教學進行巧妙設計,將抽象、難懂化為生動、形象,是一種必然而又有效的教學策略。
(二)加強知識橫縱向聯系
正確、規范書寫化學方程式是高中化學重要教學目標之一,但是許多化學方程式的記憶、書寫會成為學生學習的一個難題。為了能夠成功克服這個難題,就需要教師在講解化學方程式時,要嘗試聯系將新的方程式知識與之前學生的結合起來,即利用化學知識橫向、縱向的聯系關系幫助學生理解、記憶。
(三)利用反饋、幫學生當堂消化
一堂完整化學課上教師所講解的知識,真正的能夠完全理解、掌握的學生很少,多數學生都會存在一定的疑惑。疑惑一定程度上是好事,能幫學生融入到課堂教學中,但是如果疑惑長期累積得不到及時的解決,就會對學生后續的化學學習效率、效果產生不利影響;因此,教師要合理利用學生反饋,將更多的學生疑惑消化在課堂上。
(四)巧妙設疑,引導學生思考
古語有云“讀書無疑者,須教有疑,有疑者卻要無疑,到這里方是長進。”說明了知識始于問題、終于問題的本質。為增強高中化學課堂教學的有效性,就需要老師在教學中巧妙設疑,旨在引發學生思考,并利用學生的分析、思考深化問題,從而啟發出新問題,對增進學生學習效果定大有益處。
(五)善于總結,幫助學生理解
通過調查發現,高中許多理科生的數學、物理都能學得很好,但總是被化學拖后腿,學生給出的理由是數學、物理的知識對邏輯思維性要求較高,很多知識可以“推理”,需要記的東西也很少;化學恰恰相反,其知識點多雜,很多知識不通過“邏輯”來理解,只能“死記硬背”;這時就需要教師對紛繁復雜的知識點進行總結,旨在助理學生理頭緒、深理解。
(六)勇于革新,培養學生創造力
化學方程式在化學這門學科中有著內在的一些特性,而在方程式里也包含著一些非表象所見的內容。化學方程式可以有效的促進學生掌握化學反應的一些概念,而且還有助于學生理解物質的化學性。相關內容的掌握可以為一些化學題打通思路。從而全面讓學生掌握學方程式里的內在要素,可以讓學生正確的去運用化學方程式,從根本提升學生的化學成績。在教學環節里,理論結合實踐,完善教學模式,深化知識體系,可以全面提升學生的認知度,讓學生更易于學好化學。
1 化學方程式在教學過程中的基本作用
首先學生一定要了解化學方程式的基本概念,了解其內在的作用,與實質的物質相結合,利用一系列的反應去了解化學方程式的實質,再去分析,只有這樣才可以掌握化學方程式內在的東西,因此去深化學生對化學方程式的認知度。化學方程式為一種將化學現象進行拆分,處理化學問題的介質[1]。其主要體現在:可以闡明化學的規律性;剖析化學的一些基本反應。還可以利用化學方程式實施量化闡述以及相應的運算以及構建一些簡單化工模式過程。一般在中學化學教學過程里,我們都會利用化學方程式與化學實質反應相結合的方法,從而去提升化學教學的有效性,在此過程也可以讓學生感知化學的樂趣。
而在中學化學的教學環節,教師要按照化學的基礎內容、一些核心的原理與知識框架特性,掌握學生的認知度以及此年齡段的心理,有指向性的去培養學生的認知、分析、對比與想象能力,從根本挖掘學生的思維潛能[2]。
2 運用化學方程式對實踐進行深化
中學化學方程式教學環節,實驗可以促進學生建立起化學方程式的框架,一些化學反應可以利用反應的現象給學生以直觀的感受,學生在分析現象的同時還了解了化學反應的實質內容,因此去掌握化學方程式的特點及深層次作用。在構建化學實驗課時,要遵循先易后難的原則,要循序漸進的做化學實驗。教師則依附于實踐,去調動學生的整體思維,學生通過掌握化學反應,從根本提升其學習的有效性。比如,在鐵和氯化銅進行反應的實驗中。鐵粉和氯化銅產生置換反應,從而獲得金屬銅與氯化亞鐵;而鐵粉和氯化鐵溶液進行反應,將混合溶液都改變成純凈的氯化亞鐵溶液,因此我們得到的方程式為:Fe+CuCl2=
FeCl2+Cu。因為在實驗中我們加入鐵粉過量[3],因此濾渣里不僅僅有置換出的銅,里面還存在沒有完全進行反應的鐵;這時再將稀鹽酸加入到濾渣里的鐵粉,從而進行反應,除去剩下的鐵,最后生成氯化亞鐵與氫氣;這樣我們得出的化學方程式為:2HCl +Fe=Fe-Cl2+H2。同學們在分析實驗后再研究化學方程式的書寫規律,此環節不僅與教學主體要求相匹配,且教師也真正的主導了教學。在實驗環節里,多層次深化學生對化學知識內容的掌握。化學方程式的教學主要依附于實驗。同樣這也是中學化學教學最為有效的教學模式[4]。
3 以化學方程式教學內容作為切入點深化學生的邏輯能力
在中學化學課堂教學過程里,以化學方程式內容作為切入點,有機的與教學措施相結合,是構建學生邏輯思維能力的有效方式。中學生已經對化學形成了一些基礎的意識,針對理論性內容、一些化合物等的簡單的理論知識也有了一定的掌握。所以在此基礎上,中學生對化學方程式的應用,可以說是在延伸基礎的知識內容,補充已掌握的理論知識,從而形成更為全面的知識體系[5]。因此,進行以化學方程式為介質的教學模式,其核心目的意在深化學生如何運用邏輯思維,去分析所涉及的一些問題。
按照化學反應運用相應的化學方程式的教學模式,可以從根本深化養學生的整理以及概況能力。比如:氧化還原反應為中學較為重要的知識點,學生對此內容的學習有一定的難度,從而在教學環節中要根據實際情況進行教學。一般來說氧化以及還原的規律性十分強,其中有守恒律以及價態律等[6]。所以要從物質的基礎分析物質存在的實質作為切入點,從物質里的元素價態的改變情況與實踐,進而總結出反應的產物;從對比以及實踐過程里整理氧化還原性。
【關鍵詞】以學定教;高中化學;教學
以學定教的教學模式以學生的發展為基礎,采用科學化的教學方法為依托,培養學生的思維能力,提高學生的學習水平。以學定教的教學模式強調了學生的主體性,通過及時反饋課堂動態調整教學以優化學習過程,有效提高了課堂效率。
1.做好學情分析,確定教學策略
做好學情分析是以學定教模式的基礎,在教學開展過程中,教師首先進行學情分析,根據課程特點和學生知識基礎進行合理的教學設計,明確教學策略,優化教學過程。如在進行公家鍵一課的教學時,教師進行學情分析:
[學生知識基礎]化學鍵是本單元的第三課,在元素周期表的學習中,學生對于原子、離子的結構有了一定的了解,原子核外的電子分布以及離子鍵的相關內容是本課學習的基礎之一。
[教學目標分析]在本課的學習中,需要掌握共價鍵的概念和形成過程;通過學習離子鍵培養學生的抽象思維和空間想象能力。
[教學策略初設計]
(1)共價鍵的形成過程較為抽象,可以利用球棍模型表示來增強學生對于共價鍵的空間認識,培養學生的空間想象力。
(2)在教學前復習電子式和離子鍵的相關內容以提高學生掌握度
(3)對于化學式較為簡單的采用模型展示,如HCl、H2。對于化學式復雜的如Na2O2要求學生自行書寫電子式和結構式。
遵循以學定教原則教師對課程進行學情分析,并對于本節課的教學策略進行初步確定,為后續教學課程的開展做好了鋪墊。
2.了解預習情況,明確教學任務
在進行課堂教學前,教師應進行設計預習任務。合理有效的預習過程可以提高課堂效率,在預習結束后,教師應對學生的預習任務進行研究,明確學生在預習過程中遇到的難點,在課堂教學時對于預習問題進行針對性的解決。如在進行硝酸一課時,教師設計預習任務如下:
[預習任務]
舊課回顧:回憶硝酸的性質;寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式;寫出與硝酸的酸性有關的化學方程式(標注電子轉移過程)
新知學習:硝酸的物理性質;硝酸能否制備氧氣;寫出銅與濃(稀)硝酸、炭與濃硝酸反應的方程式,標出氧化劑、還原劑;如何證明銅與稀硝酸的生成氣體為NO。
[預習分析]
在舊課回顧中,學生能夠準確完成教師提出的問題,對于舊知識的掌握度踏實;在新課學習中,學生能夠對硝酸的物理性質進行總結;很多學生無法寫出炭與濃硝酸反應方程式;對于NO的氣體的證明不能提出正確的觀點。
[教學任務明確]
在課本中學習了炭與濃硫酸反應的方程式,學生無法寫出炭與濃硝酸反應的方程式,說明其知識拓展能力不足,在課堂上應著重聯系;氣體的檢驗需要對氣體物理、化學性質進行分析考察,學生對NO的概念掌握不足,產生了這些缺陷,教學時應注意明確。
通過布置任務、預習反饋,教師對教學任務再次進行了明確,符合以學定教的教學思想,對于課堂教學中教學效率提高有很大幫助。
3.關注課堂動態,引導教學方向
以學定教的教學模式要求及時對于課堂情況予以反饋,在學情分析和預習中教師制定的教學計劃不是一成不變的,在課堂上出現突況時教師應適時改變教學策略,調整教學方向,對學生的學習方向進行合理有效指導。如在進行鹽類的水解一課的教學時,教學過程如下:
[原教學計劃]
(1)以侯德榜制堿的視頻為引入開展教學,吸引學生興趣。
(2)提問學生Na2CO3是鹽類,為何成為純堿。
(3)書寫Na2CO3水解的方程式,幫助學生認識鹽類水解對pH值的影響,書寫、的水解方程式。
[課堂教學調整]
在進行Na2CO3水解的教學時,學生從方程式中認識到水解后溶液呈堿性,但是對水解過程仍持有質疑的態度,教師在此增加酚酞檢驗酸堿性的過程幫助學生理解;在書寫、的水解方程式時,很多學生都寫不出來或書寫錯誤,教師在此增加分組討論環節,通過小組探討、分析質疑培養學生的交流能力,提高他們對于鹽類水解的認知。
在教學過程中時刻關注學生對于知識的接受程度,適時改變教學策略能夠有效提高課堂效率,遵循學生學習需要,提高學生理解力。
4.注重課后訓練,鞏固教學成果
課后訓練是教學環節的重要過程之一,在教學結束后,教師應及時整理學生的課堂難點,針對學生的薄弱點進行課后任務布置,確保作業環節能夠起到鞏固學習成果,明確學習重點的目的。例如在進行原電池一課的教學后,教師布置課后作業如下:
[課堂學習分析]本課的教學重點是原電池的化學原理;學生易出錯點是對于正電極部分的電子轉化以及原電池反應和化學反應之間的關系。在作業布置時從這兩方面進行。
[作業布置]在Fe-CuSO4溶液-Cu原電池中,回答下列問題:①該原電池是否屬于置換反應;②鐵表面會析出金屬銅嗎;③書寫兩個電極的電子反應式以及總的反應方程式;④電子是沿導線進行轉移的。
在作業布置中,問題①和③對于原電池的反應原理進行了考察;②③④考察了學生的易錯點,作業布置雖然簡單,但是考察點較多,幫助學生再次復習了教學內容,深化了對于重難點的掌握。
以學定教模式是對以學生為主體教學理念的一項探索,對于豐富學生的學習體驗,優化教學過程有重要意義。在教學中,教師應不斷優化調整教學策略,真正做到以學定教。
【參考文獻】
[1]丁革兵,李赤,劉春華.高中化學新授課“先學后教、以學定教”有效教學模式的研究與應用[J].化學教育,2012.08:29-34+41
初高中銜接,是高一化學教學中師生共同面臨的一個重要問題。筆者曾對多屆高一學生進行跟蹤調查研究,有針對性地制定措施,在銜接問題上取得較好效果。江蘇省從2005年高一開始使用新課標配套教材,筆者所在地使用人教版。在教學實踐中,遇到一些新問題,感覺有必要重新審視初高中化學學習銜接這一課題。
二、新生狀況
筆者所在學校是該市惟一一所四星級獨立高中,在全市處于中等地位。該市高中生源可分為A、B、C、D 4類,筆者所在學校由于沒有初中部,高一生源基本上集中在B類下限和C類上限。筆者統計從1995年至2004年,每年化學均分都在85分左右。2005年入學的高一新生化學均分仍然如此,沒有明顯的變化。依慣例,開學后對高一新生進行化學摸底測驗,筆者所教3個班級比上屆學生均分低7~8分,主要存在3個方面問題。第一,化學用語不規范,離子符號中離子帶的正、負電荷數標得很隨意,不能習慣性地用化合價代數和為零的原則判斷分子式中的原子個數,正確書寫分子式。第二,寫化學方程式感到困難,寫完不配平,是較為普遍的現象。不能根據一些規律,從已知的反應物,寫出生成物,從而正確地完成化學方程式。第三,化學計算是暴露出的最大問題。大部分學生面對化學計算題,總是從數學角度,而不是從化學角度思考問題。突出表現在最簡單的有關溶解度的計算,化學反應中有關物質質量的計算,為數不少學生連最簡單的化學思維方法,計算格式都未掌握。
三、高一學習中的新問題
新課標實施后的第一屆高一新生,由于中考成績看似不低,剛進入高一時還頗為自信,但隨著學習的深入,出現了一些新問題困擾著學生。
(1)學生的生理特點決定了大多數人的注意力,很難保持45分鐘高度集中。初中課堂教學內容較少,課堂上有多次反復。高中課堂容量較大,學生若走神,往往會遺漏一些重要的內容。高一新生不習慣記筆記,現行教材文字又極其精練,學生不可能通過看書彌補課堂聽課和筆記的損失。一段時間下來,有些學生覺得沒學到什么知識。
(2)在初中,學生已習慣于一類知識結束,按老師的要求系統地看書,然后老師將其歸納成一個知識體系呈現給學生,便于他們掌握。進入高中學習,學生看到教材上似乎都是獨立的知識點,不知如何利用教材,將這些獨立的知識點,歸納成知識體系,感覺高中化學是相互間沒有什么關聯的,只需要記憶的、獨立的、零散的知識。
(3)課文后的練習少,又比較簡單,這對減輕學生負擔是好事。但對理科學科來說,必須通過一定量的練習,才有利于提高思維能力,幫助他們加深對知識地理解,及時鞏固,最后達到靈活應用。現在市場上相應的習題集,包括和教材配套的習題集,坡度太大,基本練習很少,一下就跳躍到能力要求很高的、屬高考類型的練習。盡管課本知識學生一看就覺得很簡單,但拿到練習一做就錯,有的甚至無從下手。所學的知識解決不了問題,學生感到茫然,產生較為嚴重的焦慮情緒。
(4)幾次單元測驗成績統計(班級均分) 試題的難度和前幾屆差不多,但班級均分下降7分左右。
(5)經過必修1、必修2的學習,多數學生對學習化學有畏難情緒,沒有感受到成功。盡管有的學生在單元測驗、期中、期末考試中取得了比較好的成績,但他們覺得學得很苦,似乎沒學到什么實實在在的知識,有點空。在對學生做高考選考科目的意向性調查中,70% 的學生不準備選考化學(包括學理科的),這是過去從來沒有出現過的現象。
四、對初高中新課標教材的分析
筆者針對高一出現的新問題,從教材、教學兩方面分析可能的原因。
4.1 初中教材編制風格的變化
根據新課標編寫的九年制義務教育九年級化學教材(人教版),與過去的教材相比,其特點十分明顯。將化學知識與生活、社會相聯系,學了有用,圖文并茂,可讀性極強。增加了很多探究性內容,提高學生主動學習的興趣。許多難點分散,學生更容易接受、掌握,不失為一本好教材。但也有缺憾之處,物質分類中的酸性氧化物、堿性氧化物未進入教材,而這是高中直接要用的;初中化學的點睛之作――各類物質的相互關系被刪去,顯得該教材最后有點散,系統性不強。
4.2 造成問題的可能原因
新課標給教師更大的教學空間,教師輕、重、取、舍的余地更大。
(1)連續幾年的中考對化學知識點的要求在降低,即使是新課標上有的,中考也可以作為不考查或一般性考查。當然,老師是考什么,教什么。
(2)對化學計算,有一種觀點,用數學方法解決化學計算問題。由此可能弱化了運用化學思維方法,化學計算方法解決化學計算的教學。化學作為一門基礎學科,學生學習化學,就應該學會化學思維方法、化學計算方法,掌握這些,解決目前中學化學中一般較為復雜的計算問題,比數學方法要快捷得多,正確率也高得多。數學很難有一個基本思維方法解決各種各樣的化學計算問題,這就是學生進入高中后面臨計算而感到困惑的緣由。
(3)這幾年,中學補充了許多新教師,他們對教材的變革不夠了解,不能居高臨下,把握教材的“度”,學生能力的“度”,教學的“度”。教學中容易走極端,或是將知識整理完整,直接灌輸給學生,或是認為教材很簡單,學生不可能不懂,缺乏對學生能力進行必要的、系統的、多次重復的訓練培養。故新課標教材中應由學生自己總結、歸納的得意之作未能體現,學生學習的能力未能得到明顯提高。
4.3 高中教材的探討
(1)新課標下的高中化學必修1、必修2教材(人教版),一改過去教材主要傳授系統性知識的導向,以培養學生學習化學的能力,引導學生積極主動地參與教學為宗旨,許多知識采用思考與交流的方式,進行討論式學習,采用學與問、科學探究等方式培養學生探究能力,這是對傳統的、被動性的學習方式的一次變革,它努力促使學生養成主動思考、勤于思考、善于思考的習慣,培養學生具有探究精神的科學價值觀。筆者在使用教材的一年中,感覺到教材還有一些值得探討的地方。
(2)關于元素化合物知識。社會生活中許多現象、問題,跟化學有密切的聯系,尤其跟元素化合物知識有關。筆者粗略統計這一年見著報紙的各地化工廠爆炸,煙花廠爆炸,食堂的亞硝酸鹽中毒,江蘇境內多起運輸化工產品、化工原料的安全事故,窨井中有害氣體使搶修人員中毒死亡等等,無一不跟化學有關。只要中學認真地學習過這些元素化合物知識,思想上重視一些,就不會發生這些慘劇。知識是能力的載體,缺少了元素化合物知識,教學中能力的培養將會力不從心,成為無源之水,無本之木。教材中元素化合物知識弱化了。
(3)關于離子反應。從離子反應可以認識許多無機反應的本質。盡管選修4專門討論溶液中的離子問題,但對只學習必修1、必修2的高中學生,對化學反應的認識不應只停留在表面的、宏觀的層面,而應深入到微觀粒子。筆者以為在電解質溶液、離子反應問題上,初高中教材不銜接。
(4)關于氧化還原反應。氧化還原問題在高中無機化學中占有重要地位,貫穿高中化學始終。從化合價的變化、電子的得失分析氧化還原反應,是學生必須熟練掌握,用來分析各種氧化還原反應的基本方法。教材在處理氧化還原反應的知識上,似乎過于簡單。
(5)關于化學計算問題。總體感覺必修1、必修2大大降低了化學計算的要求,包括物質的量、氣體摩爾體積、溶液濃度等基本計算,以及各種化學反應的計算。這對選修文科的學生沒什么影響,但對高二選修理科的學生,其計算能力的培養,在高一階段就產生了脫節,而計算能力的提高必須循序漸進。
五、幾點建議
(1)高一新生入學后,先進行初高中銜接教學,主要是兩方面內容。一是化學用語部分,強調規范化要求,進行適當的訓練。另一方面需補充物質的分類,酸性氧化物、堿性氧化物知識,整理各類物質相互間的關系,根據規律,熟練書寫各類物質相互反應的化學方程式。為即將進行的高中化學學習起一個鋪墊作用。
(2)對離子反應,離子方程式適當加深。由于有了各類物質相互關系的基礎,學生接受這類內容就不會感到困難。在以后的化學反應,化學方程式中,都要求學生從離子的角度,改寫成離子方程式。以此加深對離子反應的理解,鞏固離子反應知識。
一、結合生活實際,引導學生學習化學知識
在探究式教學中,教師要結合學生的生活創建學習情境,讓學生對學習情境中的化學現象產生興趣,從而自主探究化學現象.這是高中化學探究式教學的基礎.比如,在化學教學中,教師可以給學生看暖寶寶,引導學生思考:為什么只要撕開暖寶寶的包裝紙,暖寶寶就會發熱?學生對這個化學現象產生興趣.很多學生在生活中使用過暖寶寶,知道暖寶寶的包裝紙只要撕開就能發熱,并且暖寶寶只能限時使用,超過了時限以后,暖寶寶就失去了發熱的功能.過去學生沒有意識到這是一個化學現象,今天學生才知道暖寶寶發熱是一種化學現象.當學生意識到自己的生活中有化學問題后,就對探究生活中的化學現象產生了興趣.因此,教師要結合學生的生活創建學習情境,鼓勵學生關注生活中的化學問題、探究生活中的化學問題.學生只要愿意探究生活中的化學問題,教師就能引導學生在探究過程中思考化學問題.
在高中化學探究式教學中,教師要結合學生的生活創建學習情境,讓學生觀察學習情境中的化學現象,自主探究生活中的化學現象.
二、引導學生在探究過程中提出化學猜想
在高中化學探究式教學中,教師要培養學生的思維水平,包括提高學生觀察事物的水平、分析事物的水平、歸納事物規律的水平.學生只有提高了思維水平,才能高效地探究生活中的化學問題.例如,教師可以引導學生觀看暖寶寶的包裝紙,看制作暖寶寶應用的物質材料,分析物質材料中哪些物質材料之間發生化學反應,暖寶寶發熱發生了什么化學反應.學生觀察包裝紙后,了解到暖寶寶的制作材料為鐵粉、活性炭、非金屬礦物粉和食鹽.學生結合學過的化學知識,寫出了暖寶寶發熱的化學方程式:4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O.教師引導學生結合學過的知識思考:暖寶寶發熱的化學原理是什么?經過思考,學生分析出暖寶寶的發熱原理:化學物質混合,發生化學反應,產生化學熱能.暖寶寶制作廠家把幾種發熱的材料分別放到無紡布材料中,人們撕開無紡布材料,幾種材料開始混合,并發生化學反應,產生化學熱能.當物質的化學反應結束后,暖寶寶就不能再繼續產出崮.因此,教師要引導學生了解到,觀察不是指觀看事物,而是要以科學研究為目標,分析事物的外觀、性能、性狀等,找到事物化學變化的核心本質.當學生分析出事物的核心本質后,可以結合化學的規律猜想化學變化的規律,得到化學方程式.
在高中化學探究式教學中,教師要結合學生學過的理論知識,引導學生提出化學猜想,使學生在觀察事物、提出化學猜想、總結化學規律的過程中提高思維水平.
三、引導學生利用化學實驗驗證化學猜想
在高中化學探究式教學中,教師要培養學生的實踐能力.學生只有具備了實踐能力,才能在實踐中驗證理論知識、深化理論知識.當學生提出化學猜想后,需要了解自己的猜想是不是正確的,于是需要驗證化學猜想.教師應該引導學生利用化學實驗驗證猜想.例如,教師可以引導學生思考:暖寶寶可以發熱多久?學生觀察暖寶寶的包裝紙,廠家說暖寶寶可以發熱16個小時.教師繼續引導學生思考:暖寶寶中的材料是否支持暖寶寶發熱16個小時?經過思考,學生認為依化學反應的原理,暖寶寶中的化學材料不足以支持發熱16個小時的時間.那么,是什么原因讓暖寶寶可以發熱16個小時呢?讓學生以小組為單位,開展合作學習.在合作探討的過程中,學生提出實驗方案、實驗流程及實驗記錄方法.通過對比實驗,學生了解到影響暖寶寶發熱時間的化學材料為蛭石.因為暖寶寶中加入了蛭石材料,所以暖寶寶能夠徐徐釋放化學熱,使暖寶寶具有保溫的效果.