高中化學(xué)應(yīng)用性知識解析
時(shí)間:2022-06-20 10:01:20
導(dǎo)語:高中化學(xué)應(yīng)用性知識解析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
【摘要】現(xiàn)行高中化學(xué)教材中的知識點(diǎn)涉及社會生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面,突出知識與生活生產(chǎn)的聯(lián)系,加強(qiáng)了基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和能力的運(yùn)用。新教材通過“活動與探究”“交流與討論”“觀察與思考”“問題解決”等欄目的學(xué)習(xí)培養(yǎng)和增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力、運(yùn)用能力、邏輯思維能力,又通過“拓展視野”“資料卡”等欄目的學(xué)習(xí)提升學(xué)生對社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注。教會學(xué)生應(yīng)用知識,是新教材與以往教材相比的一大亮點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】應(yīng)用性;新教材;課程改革;能力
一、高中化學(xué)必修教材分析
改革是歷史發(fā)展的必然趨勢,江蘇省新課程改革就是應(yīng)加強(qiáng)素質(zhì)教育和當(dāng)前社會發(fā)展需求而實(shí)施的。國家教育部擬訂的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》明確指出:為適應(yīng)21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和社會可持續(xù)發(fā)展的需要,培養(yǎng)符合時(shí)代要求的高素質(zhì)人才,必須構(gòu)建新的高中化學(xué)課程體系。理念的改變最終需要通過教材的編寫、教育手段的變更、教學(xué)方式的優(yōu)化以及考核內(nèi)容和方式的轉(zhuǎn)變來體現(xiàn)。所以,作為課程改革的直接執(zhí)行人———教師,認(rèn)真分析新教材,準(zhǔn)確把握新教材的信息對此方案的實(shí)施是至關(guān)重要的。常聽人說新教材必修1和必修2兩本書將原來老教材上三年的知識點(diǎn)都包含進(jìn)去了,這樣的評論可能有言過其實(shí)的地方,但容量大、知識點(diǎn)全面的確是新教材的特點(diǎn)之一。筆者在新課程教學(xué)中,對新教材的認(rèn)識除以上一點(diǎn)外,還有另外兩點(diǎn)看法,一是基礎(chǔ)性很強(qiáng),二是知識應(yīng)用性很強(qiáng)?;瘜W(xué)是一門源于生活和生產(chǎn)的自然科學(xué),也是一門應(yīng)用性的基礎(chǔ)學(xué)科。如何將課本中的知識更好地運(yùn)用于生產(chǎn)生活中,對社會生產(chǎn)起到應(yīng)有的推動作用?如何將理論聯(lián)系實(shí)際變得切實(shí)可行?《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》作為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)大綱,明確清晰地說明了高中化學(xué)新教材各模塊對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。其中,對高中化學(xué)必修課程的學(xué)習(xí)要求多次提到,能正確認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系,能運(yùn)用所學(xué)知識解釋生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象,解決與化學(xué)有關(guān)的一些實(shí)際問題,初步樹立社會可持續(xù)發(fā)展的思想?,F(xiàn)行高中化學(xué)教材的知識點(diǎn)就涉及社會生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面,突出了知識與生活生產(chǎn)的聯(lián)系,加強(qiáng)了基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和能力的訓(xùn)練。高中化學(xué)教材必修1包含了四個(gè)專題的內(nèi)容,其中,專題一側(cè)重于對物質(zhì)世界和自然規(guī)律的認(rèn)知,而其他三個(gè)專題更傾向于對知識的應(yīng)用。例如,專題二“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”,專題三“從礦物到基礎(chǔ)材料”,專題四“硫、氮和可持續(xù)發(fā)展”,從各專題的標(biāo)題不難看出,每個(gè)專題的知識都直接與生產(chǎn)相聯(lián)系。老教材中對鹵素的設(shè)計(jì)主要是以氯氣為代表,按照主族元素的特點(diǎn),系統(tǒng)地概括了它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),同時(shí)強(qiáng)調(diào)了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,而新教材以從海水中能獲得的化學(xué)物質(zhì)為主線,逐一講解了氯氣、溴、碘、鈉、鎂的工業(yè)生產(chǎn)過程,從而引入氯、溴、碘、鈉、鎂及其重要化合物的主要性質(zhì),更突出了這些物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)原理和重要性。專題三“從礦物到基礎(chǔ)材料”,從礦產(chǎn)資源出發(fā),結(jié)合當(dāng)今社會生產(chǎn)中幾種普遍使用的礦產(chǎn)資源,分別講述了鋁、鐵、銅、硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用。在性質(zhì)與應(yīng)用兩方面,新教材明顯側(cè)重于技術(shù)原理的介紹和應(yīng)用,這從專題中的各級標(biāo)題就能體現(xiàn)出來,如“從鋁土礦中提取鋁”“從自然界獲取鐵和銅”“鐵、銅及其化合物的應(yīng)用”“硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品”“二氧化硅和信息材料”。本專題中新課有7個(gè)課時(shí),其中5個(gè)課時(shí)是以工業(yè)生產(chǎn)或?qū)嶋H應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)展開教學(xué)的,涉及的知識點(diǎn)是根據(jù)生產(chǎn)或者應(yīng)用的需要來展示的,摒棄了對每種元素及其化合物進(jìn)行全面介紹的做法,真正做到了學(xué)以致用、簡潔明了,也從根本上減緩了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。如,“從自然界獲取鐵和銅”一節(jié)中,編者以“交流與討論”的形式提出問題:“你知道如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)嗎?請你回憶學(xué)過的知識并查閱有關(guān)資料,盡可能多地寫出實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并與同學(xué)交流討論。”這樣一個(gè)簡短的問題就把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給了學(xué)生,同時(shí)告知學(xué)生通過回憶、查閱資料、交流討論等方式,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),所以學(xué)生在這些提示下,不難想到曾經(jīng)學(xué)過的從氧化鐵生成鐵的幾個(gè)化學(xué)反應(yīng),比如:Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2Fe2O3+3H2高溫2Fe+3H2OFe2O3+2Al高溫2Fe+Al2O3通過已學(xué)過的知識,引入工業(yè)上鐵的冶煉原理和方法,使學(xué)生頓時(shí)感到自己已經(jīng)懂得了煉鐵原理,然后在原理的基礎(chǔ)上加以補(bǔ)充和完善,提出煉鐵時(shí)需要注意的問題,如礦渣如何除去等。在這一節(jié)中沒有拓展加深氧化鐵的性質(zhì),學(xué)生所學(xué)知識點(diǎn)是以溫故為主,且緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受知識的重要性和趣味性。專題四的編排特點(diǎn)與專題三如出一轍,強(qiáng)調(diào)硫、氮元素與環(huán)境問題的聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)硫酸的制備,氮肥的生產(chǎn)和使用等應(yīng)用性知識。在必修2的四個(gè)專題中,專題一“微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性”是為了教會學(xué)生認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)微觀世界物質(zhì)的規(guī)律。專題二“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”就是從應(yīng)用的角度對知識進(jìn)行編排的,如在學(xué)習(xí)“電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”一節(jié)時(shí),教材中僅以電解氯化銅溶液為例,讓學(xué)生了解電解的實(shí)質(zhì),通過“觀察與思考”欄目,讓學(xué)生了解電解氯化銅時(shí)的現(xiàn)象及電極反應(yīng),沒有對各種陰陽離子的放電順序做說明或要求,但是關(guān)于電解在工業(yè)上的應(yīng)用卻多次出現(xiàn)在必修1的教材中。專題三“有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用”與老教材內(nèi)容相比較,有較大的改觀。老教材根據(jù)有機(jī)物的類別進(jìn)行編寫,系統(tǒng)性很強(qiáng),而新教材中所涉及的有機(jī)化合物全部是生活生產(chǎn)中常見常用的物質(zhì),所以新教材的編寫主要是圍繞生活、生產(chǎn)展開的。對甲烷、乙烯、苯的編寫是從化石燃料著手的,而化石燃料是當(dāng)今社會普遍使用的原料,可見這些有機(jī)物與生活生產(chǎn)的密切聯(lián)系。又通過食品中的有機(jī)物重點(diǎn)介紹了乙醇、乙酸、油脂、糖類和蛋白質(zhì)的性質(zhì)和用途,刪除了各類有機(jī)物及其同系物的知識。通過對必修1和必修2的教材分析,不難發(fā)現(xiàn)新教材更能體現(xiàn)出課程改革的理念,重視培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力,增強(qiáng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的意識。之所以有許多教師在教學(xué)中常常會補(bǔ)充大量的課外知識點(diǎn),按照老教材“到邊到角”的教學(xué)要求,可以說是新課程老教法,究其原因主要有兩點(diǎn)。一是對新教材的研究不透徹,對課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)不到位;二是教學(xué)理念尚停留在應(yīng)試教育階段,依然拿考試作為教學(xué)的指揮棒。很多教師堅(jiān)持認(rèn)為上課多講多練,對考試總是有利無弊的。隨著多年來學(xué)業(yè)水平測試的順利進(jìn)行,分析其考查的知識點(diǎn)發(fā)現(xiàn),這些考試完全緊扣《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》和《普通高中學(xué)業(yè)水平測試(必修科目)說明》的,這種教考內(nèi)容的高度吻合,也讓所有一線教師吃了“定心丸”。
二、應(yīng)用性知識的考查要求
2015年《江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測試(必修科目)說明》(以下簡稱《說明》)將考查知識分為認(rèn)知性、技能性和體驗(yàn)性三種要求。其中羅列了高中化學(xué)教材必修1和必修2的認(rèn)知性考點(diǎn)共計(jì)104個(gè),選修“化學(xué)與生活”模塊的認(rèn)知性考點(diǎn)總計(jì)36個(gè),而三本教材所囊括的知識點(diǎn)數(shù)目遠(yuǎn)不止這些。這是否說明學(xué)業(yè)水平測試的考查內(nèi)容不全面呢?顯然不是,而是反映了對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求不僅僅是認(rèn)知、記憶、理解、應(yīng)用的層面,還有可能是感受、經(jīng)歷、嘗試、體驗(yàn)、形成、樹立、增強(qiáng)等體驗(yàn)性的要求,所以《說明》中提出了59個(gè)體驗(yàn)性考點(diǎn)。104個(gè)認(rèn)知性考點(diǎn)中有32個(gè)屬于A級要求,62個(gè)屬于B級要求,C級和D級要求的考點(diǎn)共計(jì)10個(gè),可見,課程改革的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是以知道、了解、認(rèn)識等層面為主的。2015年和2016年江蘇省兩屆必修科目學(xué)業(yè)水平測試題難度均符合《說明》要求,前22道選擇題都能夠一目了然地直接找答案,屬于容易題或較容易題,第23題、第25題、第26題難度呈現(xiàn)一定的梯度,起到控制A等級的作用。考試難度上有所降低,而在廣度上有一定的拓展,這樣就要求學(xué)生涉獵更多的知識,關(guān)注更多生活中的知識應(yīng)用。比如,電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化在《說明》中的測試要求是“舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用”,還要求“通過制作簡易原電池的實(shí)驗(yàn),了解原電池的概念和原理”,而沒有要求了解電解池的概念和原理,這說明對于電解的知識只限于知道其在工業(yè)上制取鈉、鎂、鋁、氯氣、氫氣、燒堿等化學(xué)品的應(yīng)用,兩屆學(xué)業(yè)水平測試題中也沒有出現(xiàn)關(guān)于電解知識的考查。
三、應(yīng)用性知識的教學(xué)
通過對課程標(biāo)準(zhǔn)和考試說明的分析,應(yīng)用性知識普遍得以推廣,但是考查的要求相對降低,使得這一塊知識如同“雞肋”,如何把握應(yīng)用性知識的教學(xué),對課程改革的實(shí)施及新課程理念的推廣尤為重要,上課時(shí)是照本宣科,還是拓展補(bǔ)充,拓多廣,補(bǔ)多深,這些都將直接影響學(xué)生對知識體系的理解,也決定了課程改革的實(shí)施能否成功?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》要求必修1和必修2模塊的總課時(shí)是36課時(shí),實(shí)際教學(xué)時(shí)各個(gè)學(xué)校會根據(jù)實(shí)際情況略有增加,但是每學(xué)期除去習(xí)題課、復(fù)習(xí)課、實(shí)驗(yàn)課等,用于新課教學(xué)的時(shí)間是很有限的。有些教師堅(jiān)持以考試為指揮棒,考什么就教什么,對應(yīng)用性知識的教學(xué),常常是輕描淡寫,一帶而過,甚至不講,這使得很多應(yīng)用性知識形同虛設(shè),沒有把學(xué)生的能力培養(yǎng)作為教育教學(xué)的目標(biāo),違背了“能運(yùn)用所學(xué)知識解釋生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象,解決與化學(xué)有關(guān)的一些實(shí)際問題”的理念和要求。也有些教師依然采用老教法,凡是教材涉及的知識一律面面俱到,精講精練,而新教材所涉及的知識點(diǎn)恰恰很廣泛,所以這種教法導(dǎo)致了課時(shí)的嚴(yán)重不足,大量補(bǔ)充的知識也給學(xué)生帶來了重點(diǎn)難以把握、知識體系紊亂等不良后果,使學(xué)生整天在作業(yè)、習(xí)題中奔波,忽視了能力的培養(yǎng)。結(jié)合自身的教學(xué)體會,我覺得應(yīng)用性知識的教學(xué)關(guān)鍵是要讓學(xué)生對其有所感受和認(rèn)知,避免學(xué)生只為考試而學(xué)習(xí)。教材中的“活動與探究”和“觀察與思考”欄目都是為培養(yǎng)學(xué)生的能力而設(shè)置的,所以它們應(yīng)該是每節(jié)課的重點(diǎn),不但要把實(shí)驗(yàn)做好,還要留出時(shí)間讓學(xué)生自己動手,發(fā)現(xiàn)學(xué)生不對的地方,不是急于指導(dǎo)他們糾錯(cuò),而是給他們思考的時(shí)間,讓他們自己糾錯(cuò)。在學(xué)生產(chǎn)生疑惑時(shí),可結(jié)合“信息提示”給學(xué)生以原理和方法的指導(dǎo)?!敖涣髋c討論”和“問題解決”欄目能很好地培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力和解決問題的能力,這也是在課堂上值得重點(diǎn)把握的部分?!巴卣挂曇啊薄百Y料卡”欄目往往能提供更多素材,對學(xué)生的知識探究有一定的幫助,但不是教學(xué)的重點(diǎn),因此這部分可以作為學(xué)生的閱讀材料。以“電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”一節(jié)教學(xué)為例,這節(jié)內(nèi)容在考試說明中是不作要求的,但是電解在整個(gè)教材中的應(yīng)用卻非常多,所以對這節(jié)教學(xué)筆者的做法是:先讓學(xué)生了解電解池是電能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化的裝置;重點(diǎn)是通過電解氯化銅溶液的現(xiàn)象和原理分析,類推電解在工業(yè)制備鈉、鎂、鋁、氯氣的應(yīng)用原理,教會學(xué)生分析的方法,而不是對所有微粒的放電順序加以比較記憶。重點(diǎn)部分教學(xué)設(shè)計(jì)如下:[觀察與思考]觀察電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考回答產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。陰極:有紅色的固體物質(zhì)吸附在電極上。電極反應(yīng):Cu2++2e-=Cu。陽極:有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色。電極反應(yīng):2Cl--2e-=Cl2↑。電解總反應(yīng):CuCl2電解Cu+Cl2↑。[思考]在CuCl2溶液中同時(shí)存在Cu2+、H+、Cl-、OH-四種離子,為什么只有Cu2+和Cl-得失電子,而不是H+和OH-得失電子呢?[提示]根據(jù)物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱比較Cu2+與H+的氧化性、Cl-與OH-的還原性。[結(jié)論]Cu2+的氧化性比H+的氧化性強(qiáng),即Cu2+得電子能力更強(qiáng),所以電解時(shí)先得電子;Cl-的還原性比OH-的還原性強(qiáng),即Cl-失電子能力更強(qiáng),所以電解時(shí)先失電子。[思考]為什么在電解熔融NaCl時(shí)得到的是單質(zhì)鈉和氯氣,而電解NaCl溶液時(shí)卻得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉呢?[分析]在熔融NaCl中只存在Na+和Cl-離子,所以在通電的情況下,Na+得電子生成單質(zhì)鈉,而Cl-失電子生成氯氣。在NaCl溶液中同時(shí)存在著Na+、H+、Cl-、OH-離子,因?yàn)镠+的氧化性比Na+強(qiáng),所以電解時(shí)先得電子,生成氫氣,Cl-的還原性比OH-強(qiáng),所以先失電子,生成氯氣,未反應(yīng)的Na+和OH-以氫氧化鈉的形式存在。[總結(jié)]之所以能夠通過電解的方法獲取鎂、鋁等活潑的金屬單質(zhì)或非金屬單質(zhì),其原理是相似的。英國著名的教育家斯賓塞提出:最有價(jià)值的知識是科學(xué)。新教材中對應(yīng)用性知識的編排正是這句話的體現(xiàn)。有了合理的教材,怎樣在循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生掌握這些知識,而不是單純地為了考試而學(xué)習(xí),需要教師準(zhǔn)確分析教材內(nèi)容和教學(xué)深度,這也是素質(zhì)教育實(shí)施過程中教師應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)之一。
作者:陳宗亭 單位: 江蘇鎮(zhèn)江市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)