鲁教版初中化学教材分析
鲁教版初中化学教材分析(下)
一、教材总体框架结构:
提起新教材,大多数同行起初的感觉都是新教材知识零乱、分散,难于整理成章。给人这样初次印象主要还是教科书的编写呈现方式栏目比较繁多。如“实验探究”、“活动天地”、“交流共享”、“多识一点”、“在线测试”、“长话短说”、“挑战自我”、“单元练习与实践”等。这样设计主要目的是转化学生的学习方式,由被动接受学习转化为自主探究式学习。也是新教材与旧教材相比变化最大的地方。其实新教材形散而神不散,它始终围绕“从生活走进化学,从化学走向社会”、“从事实到理论,从理论再到事实”两条主脉络纵横向,全方位的展开教学的。
1、在充分考虑学生已有的知识经验基础上,还把学科知识的内在联系与学生
认知发展规律紧密结合起来。充分体现各知识点由浅入深,由近及远,由简单到复杂,不失时机的引导学生从身边的化学现象入手学习有关物质结构和变化的知识,然后运用所学的化学知识解决社会生活中的实际问题,即贯穿“从生活走进化学,从化学走向社会”的改革思路,激发学生学习化学的兴趣,促进学生的学习和发展。
2、在处理化学理论性知识与具体事实性知识间的关系时,基于初中生学习现状,为了分散教学难点,促进学生对基本概念的理解,本着理论性知识与事实性知识穿插编排的形式,将分子和原子、物质组成的表示、金属活动性顺序等知识分别与水、空气、金属等内容相结合,分层次、分阶段地呈现有关概念,使概念理论的学习建立在具体的事实和情景基础之上,同时通过概念理论的学习又加深学生对物质及其变化的深刻理解。
二、教材内容的安排特点:
在内容方面,新教材力求选择对学生发展最有价值的化学知识,主要突出了以
下四方面:
1、紧密联系学生已有的生活经验
遵循“从生活走进化学,从化学走向社会”的思路,新教材注重从学生已有的生活经验出发,将化学知识的学习与社会生活实际紧密联系起来。但这种联系不是简单地罗列一些生活中与化学有关的物质或现象,而是精心选择那些学生熟悉的、并蕴含多种知识生长点的物质或现象作为“生活原型”,从这一原型出发,不断发现和提出问题,引导学生将化学知识的学习融入有关的生活现象和解决具体的社会问题之中。例如,关于分子、原子的学习,不是单纯以分子、原子的知识为选取内容的线索,而是以学生熟悉的水为原型,从解释水的三态变化自然引出分子运动的有关知识,从水的电解出发认识分子和原子的在化学变化中的行为,认识化学变化的本质,从中发掘出分子、原子知识的生长点,凸显了理性与感性的水乳交融关系。
2、重视化学基本观念的主导作用
所谓化学基本观念,简单地讲就是学生通过化学学习所获得的对化学的总观性的认识。化学基本观念不是具体的化学知识,它是在具体化学知识的基础上通过不断地概括提炼而形成的,它对学生的终生学习和发展都将发挥重要的作用。重视化学基本观念的主导作用是革除传统教科书内容的“繁、难、偏、旧”,实现删繁就简、化难为易的重要方法。基于这一认识,本教科书特别强调化学基本观念对一般具体知识的统率作用。
依据课程标准,在初中化学课程中要形成的基本观念主要包括:元素观、微粒观、化学反应与能量、物质分类、化学的社会观、化学的价值观等。本教科书在选择内容时,优先确
定这些化学基本观念,以此为核心选择那些能形成和体现这些基本观念的具体知识内容,并在每一单元中都突出基本观念的主导地位,引到学生将具体化学知识和概念的学习与基本观念的形成有机地融合在一起。
例如,“微粒观”的主要内容包括“物质都是由原子、分子、离子等基本微粒构成的,微粒很小,微粒是运动的,微粒间有间隙,微粒间存在着相互作用力”。在教科书中,围绕这一基本观念,分别从不同的章节、结合不同的知识内容,如水的三态变化、水的分解、氯化钠的溶解、木炭的燃烧、氢气的燃烧和爆炸、中和反应、食品中的有机物等,使学生通过不断的学习循序渐进地建立起这一基本观念。
3、突出化学学科的思维方式
化学既研究物质宏观上的性质及其变化,也研究物质微观上的组成和结构,宏观与微观的联系是化学不同于其他学科的特点,也是化学学科最具特征的思维方式。微观结构决定了宏观物质的性质,宏观物质的性质归因于微观结构,培养学生对微观化学世界的想象力应是初中化学课程的重要目标和内容。传统的化学教科书忽视了这一学科特征,没有将微观的与宏观紧密联系起来,学生难以完成从宏观到微观、从微观到实践的抽象,导致学生化学学习的困难和死记硬背。
本教科书内容的选择不回避微观,而是根据学生的心理发展水平,尽可能将宏观与微观二者有机地结合起来。本教科书力图通过形象化的微粒模型、拟人的卡通画等方式,使学生建立起微观粒子行为的表象,引导学生从微观本质上认识和思考宏观的现象和变化,促进学生对知识的理解。可以说,突出化学学科的思维方式,引导学生从宏观与微观相结合的视角认识物质,是本教科书在内容选择和呈现方面最突出的特点。
另外,在学习元素符号、化学式、化学方程式等化学符号时,本教科书也是从宏观与微观相联系的视角,通过实物图片和微观模型图片引导学生进行抽象思维,深入理解化学符号所表示的意思,建立起宏观、微观和符号间的内在联系,而不是孤立地让学生记忆这些符号。
4、加强科学过程和科学方法教育
将科学探究作为义务教育阶段化学课程的重要内容,是本次化学课程改革最突出的特点。它要求教科书内容的选择一定要重视科学方法教育,体现科学探究的基本过程,将科学探究的过程和方法作为学生学习的对象,而不是直接告诉学生现成的知识结论。
本教科书主要从三个方面来加强科学过程和科学方法的教育:一是设计专门的主题介绍科学探究,使学生对科学探究的过程和方法有一个基本的整体认识,如第一单元第二节“化学之旅”;二是结合具体的化学知识的探究过程,学习有关的科学方法,如观察、实验、实验变量的控制、测定、记录、数据处理、分类、科学抽象、模型化、提出和验证假设、获得结论等,将科学方法的学习与科学探究活动的开展、科学知识的获得紧密结合起来,教科书中大量的探究活动都采用了这种形式;三是选择一些能够体现科学探究过程和方法的化学史料来实施科学方法教育,如第三单元第三节“认识原子”,就是通过介绍人类发现原子结构的史实,教给学生研究物质微观结构的思维和方法。
三、教学过程中的突出特点:
在教学过程中,明显感觉与老教材最大的不同点表现在,新教材始终遵循激发学生学习化学的兴趣,顺应学生的认知发展规律。使每个学生都能得到发展和提高。
1、以问题为中心组织教学内容
有思考性是教学的生命力所在。教学内容的组织必须激发学生积极思考,引导学生通过高水平的思维来学习,只有这样才能促进学生学习方式的转变,全面提高科学素养。而思维总是在一定的问题情景中产生的,问题是思维的源泉,更是思维的动力,保证学生深层次认
知参与的核心是问题。为此,本新教材注意从学生的生活实际出发,创设能引
发问题的情景、事例,以问题为中心组织教材内容,通过问题启发探究、深化探究、反思探究,把问题的解决与新知识的学习紧密结合起来。
例如,教材中“导致钢铁锈蚀的因素”探究活动的设计,首先,根据学生的日常生活经验,提出了导致钢铁锈蚀的多种假设,引导学生思考哪些因素可能影响钢铁的锈蚀;然后教材给出了验证不同假设的实验方案以及相应的实验现象照片,在此基础上,教材提出了3个逐渐深化、富有启发性的问题,引导学生对实验方案和实验事实进行深入思考,从而获得有关的结论。这种对问题不同层次、不同时机、不同方式的精心设计,使得教学过程充满思考性和对智慧的挑战,有利于充分调动学生参与学习的积极性,促进学生对知识意义的建构。
2、强调学习情景和探究活动的真实性
现在心理学认为,学习与产生学习的情景具有高度的一致性。只有真实、可信、能进发问题的学习情景,才能为学习者提供一个参与讨论、实验、亲身经历活动的机会。虚假的学习情景必然导致虚假的探究,从而挫伤学生探究的积极性,而且对学生知识的理解和观点的形成也毫无益处。教材非常重视从学生已有的知识经验和实际生活出发,创设真实、生动、能引发学生思考和活动的学习情景,以促进学生对新知识的理解。同时,为避免让学生在教材安排好的步骤中进行“活动”,教材重视探究活动的开放性,强调探究结果的“悬念性”和真实性,将学生多样性的探究活动作为宝贵的教学资源。例如,在“影响蜡烛燃烧的因素”、“质量守恒定律”、“中和反应”等探究实验中,教材不再规定学生必须做哪些实验,而是提供多种选择,允许学生自主设计实验,自主完成实验;在探究结果部分,教材给各种不同答案都留出思考和讨论的空间,使学生在思维的碰撞、交流中不断完善自己的观点。在这样的探究活动中,每个学生都有自己的“发现”,真正体会到了探究的乐趣。
另外,学生探究活动的实施还受教材内容的难度、学生的认知发展水平、探究场所等多种因素的影响。为使学生真正参与到探究活动中来,教材中探究活动的设计注意从学生的实际情况出发,循序渐进,从部分探究到完整的探究,从模仿探究到
独立的探究,逐渐增大探究活动的开放性程度。如“海水…晒盐?一节”中,“那些因素影响固体物质的溶解限量”的实验探究活动,在第1个探究活动中,告诉学生实验的操作步骤,学生按照给定的步骤进行实验、记录现象、获得结论;而在第2个探究活动中,只给出探究的题目,让学生模仿第1个实验自己设计方案,独立地进行探究。这样就可以避免由于探究活动的跨度太大,造成学生探究的困难,从而使探究活动流于形式。
3、重视引导学生对学习活动进行反思
没有反思,就没有知识的内化和能力的形成。学生只有把自己作为建构的对象,不断进行自我反思,才能实现真正意义上的主体性学习。教材非常重视引导学生对学习活动进行自我反思,如第一单元第二节“化学之旅”中就把“对探究活动进行反思”作为学习化学的基本内容和方法,明确写进教材之中。在设计每一节的内容时,教材都通过“交流共享”、“在线测试”、“长话短说”等栏目凸显反思评价这一内容,通过问题引导学生对探究过程、探究方法、探究结果等进行及时反思,提高学生的科学探究能力,丰富和完善学生的认知结构。
另外,教材还多采用第二人称“你”,以对话的方式提出问题,如“你同意这样的观点吗?相信你有更好的想法。”“如何用实验证明你的猜想?”“如果当时你在现场,你会怎么想呢?”“你认为可能的原因有那些?”------这样的对话营造了一种平等、合作的氛围,丰富了学生之间、教师与学生之间的交流,有利于学生自我反思意识和能力的培养,从而促进学生的自我发展。
4、内容呈现符合学生的学习心理
教材内容的呈现方式上,依据学生的学习心理,以科学探究活动为线索,通过具体的栏目来引导学生学习。相对于纯文本的叙述,栏目更能体现学生的方向性和阶段性,它与文字叙述和图片融为一体,引导学生积极参与学习活动,充分体现了教材与学生“对话”的能力,有利于实现学习方式的多样化,促进学生的学习和发展。
四、教材中探究活动的设计分析:
将科学探究作为义务教育化学课程的重要内容和学习方式,是本次化学课程改革最突出的特点,这对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。它要求化学新教材的编制要尽可能以科学探究的方式组织和呈现教材内容,让学生通过亲身经历和体验科学探究的过程,来学习科学知识,培养科学方法,形成科学态度和价值观。鲁教版教材中设计了大量的科学探究活动,对这些探究活动进行分析,为教师和学生开展探究活动提供有效的资源支持和方法指导。
1.教材中探究活动的设计思路
教材首先在第一单元“化学改变了世界”的第二节“化学之旅”中,从三个方面介绍了科学探究活动的基本步骤:“从问题开始”、“通过科学探究解决问题”、“对探究活动进行反思”,从而使学生对科学探究活动有一个整体的认识。教材并不是以文字、图表的形式简单地陈述科学探究的步骤和方法,而是以“影响蜡烛燃烧时间的因素”系列探究活动为例,配合文字、图片设置了“交流共享”、“活动天地”、“实验探究”、“多识一点”等栏目,让学生在科学探究的活动中,学习“科学探究”,增进对科学探究的理解,培养和发展科学探究的能力。在后续的章节中,教材结合具体的内容设计了丰富多彩的探究活动,引导学生按照科学探究的方式学习化学。概括起来,教材中各种探究活动的编排设计上基本上是按照以下思路进行的:首先,通过少量介绍性文字和图表、图片使学生具备一定的知识背景,或使学生置身于某种科学问题的情景中,唤起学生进行探究的愿望;然后通过形式多样的活动引导学生进行探究实践,使学生在自己亲历的过程中获得知识结论,满足个人的学习需求;接下来,在交流和讨论中,让学生表达自己的观点,了解别人的观点,通过反思和评价,总结归纳出正确的结论。同时,教材还针对学生的学习实际,将相关的知识或注意事项以栏目或直线框的形式加以介绍,既丰富和扩展了学生的知识面,又为学生进一步的学习和探究提供了支持。在重点知识介绍或探究活动之后,会有相应的“在线测试”栏目,针对所学的知识及时进行强化;在每一节最后还有“挑战
自我”栏目,有的是让学生进行更深层次的探究,还有的设置了一些综合性和难度较高的习题,以促进学生对所学知识的全面理解、掌握和应用。
例如,教材中“质量守恒定律”部分的学习过程就是这样设计的:
(1)以文字和图片的形式,创设问题情景:“镁条在空气中燃烧,生成氧化镁的质量是否与镁条的质量相同?”“通电时,水变成了氢气和氧气,水分子变成了氢分子和氧分子,在这个过程中,原子的种类和数目有没有变化?”这些问题能极大地引发了学生探究的欲望。
(2)以“活动天地”栏目的形式,首先让学生回答“在水的电解过程中原子的种类和数目有没有变化”,然后让学生选择正确的“水的电解反应的微观图示”,并在此基础上推测“化学反应的前后,物质的总质量会发生怎样的变化?(增大/减少/不变)”,最后引导学生通过设计实验来验证自己的推测,并给予必要的方法指导。
(3)以“实验探究”的栏目,先让学生从“盐酸与大理石反应”、“氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应”、“白磷在空气中燃烧”三个反应中确定一个作为研究对象,然后选择实验仪器和药品,确定操作步骤进行实验,通过观察和分析实验现象获得相应的结论,并提出问题引导学生分析结论的正确性和可能导致结论错误的原因。
(4)以文字的形式给出正确的结论----“质量守恒定律”。
(5)以“交流共享”的栏目,引导学生开展讨论,让学生根据“原子在化学反应过程中表现出来的特性”来解释化学反应前后质量守恒这一事实,加深学生对质量守恒定律的理解。
(6)以“多识一点”和“在线测试”的栏目,对“质量守恒定律”进行巩固和拓展。
可以看出,整个教学内容以科学探究的方式展开,它并不是把现成的结论直接告诉学生,而是从学生已有的知识经验出发,创设生动活泼的学习情景,引导学生自己去发现和提出问题,做出假设和猜想,设计方案,并通过观察、实验、阅读、思考、讨论等活动,获得对知识的理解。
2.教材中探究活动的形式及呈现方式(由于时间关系,此部分可简单介绍)
教材中丰富的探究活动是以多样化的形式展开的,有实验探究、讨论探究、调查探究、演示探究、联想探究等,而最主要的探究形式是实验型、讨论型、调查型三种。
教材充分发挥不同探究活动形式的作用,让学生在各种活动中体验、感悟、升华、获取直接经验,在灵活多样的“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。这些探究活动在教材中主要是采用丰富多彩的“栏目”的来呈现。栏目相对纯文本的叙述更能明确学习的方向性和阶段性,与文字和图片融为一体,引导学生积极思考,充分体现了教材与学生的“对话”功能,有利于指导和改善学生的学习方式。有的栏目包含了多种形式的探究活动,如“活动天地”、“实验探究”,而有的栏目则主要呈现一种形式的探究活动,如“交流共享”。
(1)活动天地
活动天地是教材中出现次数最多的一个栏目,其目的旨在通过各种活动如观察、识图、比较、讨论等多种方式引导学生主动地参与学习,帮助学生理解和掌握有关的知识和技能,并培养学生科学的情感态度。该栏目比较重视科学探究活动基本要素的训练,循序渐进地培养学生科学探究能力。该栏目中学生的探究活动主要有以下几种形式:
①观察思考,如上册P5观察化学变化的现象,下册P35观察铝粉燃烧;
②实验操作,如上册P25物质的称量,上册P26仪器的连接与洗涤,上册P34净化黄泥水,上册P38水在直流电作用下的分解,上册P107二氧化碳的制取;
③调查研究,如下册P50收集食品包装袋上关于食品成分的说明,分类填表;
④方案设计,如下册P81“设计几种方案将酸性废液调至中性”;
⑤分类比较,如上册P2“仔细观察教室中的各种物品,哪些是由天然材料制成,哪些是由人造材料制成的?用人造材料制成的物品占多大比例?”;
⑥家庭小实验,如下册P69“自制电池”;
⑦绘表识图,如上册P63认识空气质量日报,上册P106寻找图像中的信息(CO2含量的变化曲线),上册P124绘pH变化曲线图,下册P14绘制溶解度曲线;
⑧情景模拟,如上册P3“设想你来到一座与世隔绝的荒岛上,没有了化学的产品,你的生活会是一个什么样子?”。
(2)实验探究
“实验探究”栏目旨在通过具体的实验活动,使学生体验科学探究过程,获得
有关的知识技能,培养学生的科学探究能力。该栏目中的实验活动根据具体内容分为不同的层次和类型。有的是通过实验形成结论,如上册P78“氧气的化学性
质”,P93“化学反应前后物质的质量有无变化”,P133“氢氧化钠的性质”;有的是通过实验增进对知识的理解,如P119“测量溶液的pH 值”;有的探究性实验开放性程度较低,仅要求学生按照既定步骤完成实验操作记录现象或数据,解释并归纳获得结论,如P125“盐酸和氢氧化钙能否发生化学反应”;而有的探究性实验开放性程
度较高,要求学生自己设计方案,独立进行操作,记录现象或数据,解释归纳获得结论,如上册P15“影响蜡烛燃烧时间的因素”,下册P16“粗盐的提纯”等。
(3)交流共享
该栏目主要针对学生感兴趣的问题,为学生提供进行讨论、交流、合作、表达的机会,营造师生之间的人人参与、平等对话、真诚沟通、彼此信赖的学习情景和教育氛围。交流讨论的问题,有些是学科中重要的知识内容,如“化学式H2O表示哪些意义?符号2H2O表示什么意义?”;有些是学生学习中感到困难或容易混淆的问题,如“构成物质的微粒----分子、原子、离子有何异同?它们之间有什么关系?”;有些是联系生活和社会实践的问题,如“想一想我们身边都有哪些废弃的金属制品?从环境保护和资源再利用的角度,应该怎样处理这些金属制品?”
3.教材中探究活动的内容及水平层次
根据化学学科知识的特点,教材中探究活动的内容主要包括以下4种类型:
(1)事实性知识探究
这类探究活动与物质的性质、存在、制法、用途等化学事实性知识密切相
关。一般以具体的化学事实、实验等为依托来设计。教材中涉及这部分的探究活动有很多,如“氧气的化学性质”、“认识浓盐酸和浓硫酸”等。
(2)理论性知识探究
这类探究活动是针对化学概念、原理、规律等理论性知识而进行的。以探究
的形式呈现这类知识首先要解决“内容具体化”的问题,教材中一般选择学生较为熟悉的与该理论性知识有关的具体实例作为探究对象,运用化学实验、图片、模拟以及直观教具等手段,通过对具体实例的探究,归纳概括出抽象的理论性知识。例如,在介绍“质量守恒定律”时,教材以“盐酸与大理石反应”、“氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应”、“白磷在空气中燃烧”这三个反应为具体研究对象,引导学生设计实验方案,通过对现象的观察、分析、讨论,最后归纳出“质量守恒定律”这一理论性知识。
(3)策略性知识探究
主要是指对化学科学方法的探究。通过结合具体知识内容的探究,使学生经历科学探究过程,学习变量控制、观察、测量、记录、数据处理、分类、假说、模型化等科学方法,帮助学生学会如何科学地学习化学、学好化学。例如,教材第一单元“化学之旅”结合具体的“影响蜡烛燃烧时间的因素”的探究活动,使学生体验科学探究的基本过程,了解和掌握科学探究的一般方法。
(4)STS型知识探究
这类探究活动选择学生所熟悉的、联系生活实际的化学知识,寻找新的视角和切入点,通过探究活动体验化学与技术、社会的密切联系,认识化学在社会发展中的重要作用。例如,教材通过探究活动让学生了解空气质量日报的各项指标,并让学生设计活动方案,比较“通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别”,从而使学生认识到环境保护的重要性。
总之,以探究的方式来呈现教材内容,彻底改变了传统化学教材的面貌,它使科学探究作为课程内容和学习方式成为可能。而要真正实现转变学生的学习方式,全面提高学生科学素养的课程目标,还需要教师在教学过程中根据实际情况创造性地开发和使用教材,以科学探究活动为线索,全面发挥教材促进学生学习与发展的功能。
五、教材中“物质微粒观”的构建:
从微观的视角认识化学物质及其变化,是化学学科的重要特征。“物质微粒观”作为一种重要的化学基本观念,它的形成对于学生理解和解释宏观的事实和现象,理解化学反应的实质,了解化学符号的意义等方面具有重要的意义。特别是对于初中学生来说,物质微粒观的建立,是他们开启化学之门的基础。“物质微粒观”主要包括:(1)物质是由肉眼看不见的微粒构成的;(2)微粒总是在不断运动的;(3)微粒间有一定的间隔;(4)微粒间存在着相互作用。物质微粒观的内容是丰富多彩的,它
贯穿于整个中学化学学习过程中。在初中阶段,对物质微粒观的认识是以分子、原子概念的建立为标志的。
“鲁教版”初中化学教材在内容选择和体系编排上突出化学基本观念的主导作用,从第一单元至第九单元,以物质微粒观为核心建构整个学习内容。教材在内容编排上重视宏观与微观紧密结合,围绕物质微粒观这一基本观念,分别从不同的章节结合不同内容,例如水的三态变化、水的分解、氯化钠的溶解、木炭的燃烧、氢气的燃烧和爆炸、中和反应、食品中的有机物等,使学生通过不断的学习,循序渐进地建立起这一基本观念。总起来说,“鲁教版”初中化学教材在物质微粒观的构建方面,体现出以下特点:
1.注重抽象思维,挖掘学生深层次的理解能力
传统的教材注重对事实性知识的记忆,侧重低水平的认知。而“鲁教版”初中化学教材在组织这部分内容时,就改变了这一理念,减少了对事实性知识的堆积,精选“范例”,给学生提供了足够的解决问题和进行高水平思维的空间。教材以日常生活中最常见的水为主线,以水分子的运动、水的组成、物质在水中的溶解等事实为微粒观的生长点,以氧气、氢气、二氧化碳等化学性质的学习为辅线,从日常生活现象入手,引导学生进行超越事实的抽象思维,帮助学生
建构物质微粒观。
我们可以由以下案例来透视“鲁教版”中化学教材如何通过具体的水的变化知识来建构物质微粒观。教材首先创设水的物理变化和化学变化的具体情境,如,水的三态变化----为什么会有液态、气态、固态三态变化呢?水电解变成氧气和氢气----原来用来灭火的液体水生成了可以生成火的两种气体。这两种变化的原因是什么?当学生思考这些问题的时候,也就进入了从物质的微观层面寻求答案的认识历程。水的三态变化,说明水分子是不断运动的,而由水电解变成氧气和氢气的事实说明,在化学变化中,分子会发生变化,先分解成组成它的原子(由此说明原子构成分子),这些原子会重新组合,生成新分子,这些新分子集合起来成为新物质。若以此为
基点继续追问下去,“为什么某一原子与这一种原子结合而不是与另一种原子结合?”这就需要从原子的结构找原因,接着教材安排了原子的构成……如果继续追问,“为什么是两个氢原子和一个氧原子结合生成水而不是以其他的比例结合?”那就需要对微粒结构和作用进行更为深入的研究。教材就这样以水的变化为范例,作为物质微粒观的生长点,演绎出物质微粒观的丰富内容。
2.重视核心概念对基本观念形成的重要作用
分子和原子是两个核心科学概念,初中阶段物质微粒观的建立就是建立在分子和原子认识基础上的,综观每一版本的教材,分子和原子的概念的建构都是不可缺少的。“鲁教版”教材重视分子和原子概念的理解性建立,它将分子概念的建立分为两个阶段:分子概念的引入和分子概念的理解性建立,教材首先在第一单元“化学改变了世界”中“化学变化的奥妙”主题下引入了水分子的概念,并且引出水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的;然后又在第二单元“水和溶液”通过具体实例“水分子的三态变化”和“水的电解”,讨论“构成物质的分子在发生物理变化和化学变化时有何变化”这一关键问题来形成对分子的理解性认识。最终帮助学生形成这样两个核心理解:在发生物理变化时,没有形成新的物质,构成物质的分子没有发生变化,只是物质分子间的距离发生了变化;在发生化学变化时,形成了新的物质,物质的分子发生了变化,物质的化学性质发生了变化。对于原子的理解性认识,教材通过“水的电解”分解事实的认识来形成。接下来的“认识原子”主题更进一步揭示了原子的微观结构,加深了学生对原子的深刻理解。
3.重视“宏观--微观--符号”相结合化学是一门宏观与微观相统一的学科。
“鲁教版”初中化学教材紧紧抓住了这个特征,在内容的组织和呈现方面,依据学生的心理发展水平,尽可能地引导学生从宏观、微观、符号三者相结合的视角认识物质,帮助学生形成物质微粒观。
例如,借助电解水的实验,让学生认识到“微粒间存在着相互作用”。教材通过H2、O2、H2O 三种物质的微观构成图示和反应的微观表达式,自然而然地引出原
子、分子变化的相关知识,引导学生在感知宏观实验现象的基础上想象分子和原子在化学变化中的行为,最终认识到这是一个旧分子被破坏、原子进行重新组合并生成新分子的反应过程,从而也认识到化学变化的实质。另外,在教材270余幅图片中,展示物质宏观与微观、微观与符号、宏观与符号以及宏观、微观、符号的图片共计90幅,约占全书图片总数的33%。例如,在讲解化学式的意义及物质的组成与化学式的关系时,教材就穿插了三组图片,使学生建立起见到一种物质,就去思考“这种物质的微观构成是怎样的,如何用符号来表示它的微观构成”的良好思维习惯。
教师要建立用化学基本观念组织教学的意识,处理好基本观念和具体知识之间的关系。要从教材内容的整体出发,用基本观念统率具体知识的教学,不能把眼光只盯在一个个具体的知识点上。很多情况下教材中的基本观念不如具体知识表达得清晰明了,但它是可以通过知识的选择和组织体现出来的。因此,教师在研究教材的时候,首先要领悟内隐在具体内容中的化学基本观念。只有教师先领悟,才能引导学生去完成对化学基本观念的认识和体验。
六、教材插图在教学中的运用:
鲁教版新教材编写上根据学生的年龄特征和认识规律,除在教材内容的叙述上做到了浅显、易懂外,还注意激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,编入了数页彩图和100多幅插图,为教师的教学提供了直观、形象、生动,富有趣味性、启发性的素材,也为帮助学生理解和记忆化学知识起到了重要作用。下面我就以下几个方面,谈谈新教材插图在教学中的运用。
1、运用插图,激发学生学习化学的兴趣
化学教学往往以其独有的奇妙无比的现象,吸引学生的注意力。新教材丰富、精美的插图更增添了化学学科的趣味性,激发了学生学习化学的兴趣。
当学生领到新教材时,几乎所有的学生都怀着好奇心,把教材从头到尾翻个够,并被其中一幅幅形象、生动的插图所深深吸引。教师在第一节化学课上就要紧紧把
握这一教学的好时机,结合第一单元中的内容,指导学生欣赏有关插图。例如,教师可问学生:教材封面底纹是什么“花纹”?当学生还在摇头、疑惑时,教师指出,这些“花纹”实际上是构成物质的、肉眼看不见的分子、原子的图象。学生顿时兴致勃勃、神情专注。进而教师用生动的语言描述封面的四幅画面:在国民经济中占有重要地位的钢铁生产,节日中五彩缤纷的气球、焰火,千姿百态、引人入胜的桂林溶洞。这些都与化学密不可分。这时学生情绪高涨,兴趣更加浓厚。接着指导学生看彩图中“具有绝热性能的高分子材料”和“用隔水透气的高分子薄膜制的乌笼”两图,让学生在惊讶中认识到化学世界的神奇、科学技术的伟大。教师要注意创造这种想问不成,想答而不能的情境,引起学生思维,从而激发他们强烈的求知欲和积极的学习动机。
此外,各章节的实验仪器装置图、各种示意图、物质用途图、古今科技成就图等插图都具有浓郁的趣味性,教师要重视以此培养学生学习化学的稳定兴趣,引起他们的有意注意,提高学习的主动性和积极性。
2、运用插图,加强实验教学
新教材中有关实验内容的插图有近百幅,其中有化学仪器图、基本操作示意图、实验装置图、操作过程示意图等,它们有的是平面图----前视剖面图,线条简单,示意明确;有的是立体图----斜俯视实物图,形象逼真,能清楚地说明一些复杂仪器的构造和实验操作的注意点。总之,它们直观、形象,一目了然,是教师指导学生进行化学实验的好资料。
化学仪器图表示出各种仪器的形状、构造、特点。上册第143-145页表格中
化学仪器的图
形加深了学生对实物认识产生的表象。使学生对化学仪器有了初步的认识。
新教材中出现得最多的是实验装置图。一幅清晰完整的实验装置图,能够用来表明该化学实验所需要的仪器、药品、化学原理和实验顺序,具有直观性、形象
性、示意性等特征。因此,对于确保化学实验有条不紊地进行并获得良好的效果,关系重大,而且对帮助学生学习、记录、复习有关实验内容和实验技能,以及培养学生设计化学实验的能力等均有重要的作用。新教材中,形象、生动的化学实验装置图比比皆是。
例如,制取氧气(76页)、二氧化碳(108页)的实验装置图,示意清楚,学生不但可以从中掌握实验所需的仪器、药品、反应条件、装置注意点,而且对培养学生实验技能也有很大的帮助。
学生实验中木炭在氧气里燃烧(78页)、净化黄泥水(32页)等实验操作过程的图示大大加强了教材的可读性,减少了文字量,这是新教材化学实验插图的一大特色。这样,操作的连续过程用图示形式表明,使学生在教师示范后,依据教材的图示就可以进行操作练习。
在教学中,教师还可以对教材中的实验仪器图进行识图、辨图、改图、说图、选图、释图、连图、绘图等类型的练习,从而加强对学生实验技能、实验能力的培养。
3、运用插图,促进学生对化学概念等知识的理解和记忆
新教材对物质的用途基本上采用图示法,这是一个新突破,既增强了直观性、形象性,又减少了文字量,好教易学,颇受欢迎。例如,氧气、二氧化碳的用途既可使学生结合生活、生产的实际获得感性认识,又可启发学生展望发展前景。一幅幅插图无不内容丰富、形式活泼,使学生在愉悦中掌握化学知识。
4、运用插图,进行爱国主义教育
新教材介绍了不少我国古代和现代的科学技术成就,是进行爱国主义教育的好材料。运用插图,可以将这些材料呈献给中华民族的新一代,激发他们的爱国激情。
例如,新教材展示了我国化学家侯德榜的照片,其发明的联合制碱法,为世界制碱技术的发展做出了重大贡献,为我们进行爱国主义教育提供了很好的历史材料。