時(shí)間:2023-08-15 16:55:12
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關(guān)鍵詞:建構(gòu)主義;物質(zhì)的量濃度;教學(xué)設(shè)計(jì)
文章編號(hào):1005-6629(2007)08-0039-03中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
新課程倡導(dǎo)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,強(qiáng)調(diào)情境、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素,主張教學(xué)以學(xué)生為中心,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新精神,達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的目的。在這種學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下,我們以《物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》為課例,設(shè)計(jì)了情境探究式教學(xué)方案,探討情境、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)在課堂教學(xué)中的和諧應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)下教學(xué)的三維目標(biāo)。
1 教材分析
本課內(nèi)容選自高中實(shí)驗(yàn)書人教版(2004年版)必修教材的第一章第二節(jié)。從教材的體系看,本章“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”是高中化學(xué)的開篇,體現(xiàn)了化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特征,既銜接初高中知識(shí),又為學(xué)生進(jìn)行高中化學(xué)的學(xué)習(xí)奠定知識(shí)和方法基礎(chǔ),其基礎(chǔ)性和重要性不言而喻。
本節(jié)內(nèi)容“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”突出實(shí)驗(yàn)主題,把物質(zhì)的量等基本概念作為化學(xué)計(jì)量,通過配制一定物質(zhì)的量濃度溶液介紹溶液配制的方法和操作,以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法、技能與化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的緊密結(jié)合,全面體現(xiàn)了本章思想。
本課教學(xué)即從實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的角度介紹物質(zhì)的量濃度概念和溶液的配制,是本節(jié)教學(xué)的重心所在。教學(xué)重點(diǎn)是物質(zhì)的量濃度的概念理解、物質(zhì)的量濃度溶液的配制技能形成,難點(diǎn)是學(xué)會(huì)物質(zhì)的量濃度溶液的配制技能。
2學(xué)生分析
學(xué)習(xí)本課之前,學(xué)生已經(jīng)初步理解了從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)的思想,鞏固了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法,學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量等基本概念,具有實(shí)驗(yàn)探究的心向,為本課學(xué)習(xí)奠定了一定的知識(shí)、技能和心理基礎(chǔ)。但是物質(zhì)的量濃度概念抽象難懂,學(xué)生對(duì)定量實(shí)驗(yàn)比較陌生,學(xué)生的思維能力、探究能力有待培養(yǎng)。因此,教師要在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,合理設(shè)置學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)生參與探究、合作和交流,在主動(dòng)的活動(dòng)中建構(gòu)知識(shí)意義,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和情意的生長和發(fā)展。
3教學(xué)目標(biāo)
3.1 知識(shí)與技能
理解物質(zhì)的量濃度的概念,初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的量濃度溶液的配制技能及有關(guān)計(jì)算和應(yīng)用。
3.2 過程與方法
在探究、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)活動(dòng)中培養(yǎng)思維能力、觀察能力、表達(dá)能力和合作能力,提高解決問題的能力,學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)證研究方法。
3.3情感態(tài)度與價(jià)值觀
發(fā)展勤于思考、善于合作、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神;體會(huì)化學(xué)知識(shí)和技能在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。
4 教學(xué)方法
本節(jié)課以情景探究式教學(xué)為主導(dǎo),創(chuàng)設(shè)豐富的學(xué)習(xí)情境,綜合采用“問題探究”、“實(shí)驗(yàn)探究”“討論”、“多媒體輔助”等教學(xué)手段組織教學(xué)。
5 教學(xué)過程
5.1在事實(shí)情境中初步形成物質(zhì)的量濃度的概念
教師布置課外學(xué)習(xí)任務(wù)――認(rèn)識(shí)體檢表,學(xué)生閱讀教材P15圖1-16所示的體檢單,通過上網(wǎng)、查看書籍、咨詢等途徑認(rèn)識(shí)各項(xiàng)體檢指標(biāo),了解對(duì)應(yīng)的化學(xué)概念及含義。
[設(shè)計(jì)意圖:將新知識(shí)納入具體事實(shí)情境,引導(dǎo)學(xué)生從關(guān)注生活的高度認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)的意義,產(chǎn)生對(duì)新學(xué)習(xí)任務(wù)的興趣,在主動(dòng)采集、分析、提煉信息的過程中形成對(duì)物質(zhì)的量濃度的初步認(rèn)識(shí)]
5.2在問題情境中理解物質(zhì)的量濃度的意義和內(nèi)涵
教師組織交流,學(xué)生結(jié)合體檢指標(biāo)中三種不同類別的單位談對(duì)應(yīng)的物理量的含義(U/L是表示酶活性的國際單位,g/L是質(zhì)量濃度的單位,mmol/L及μmol/L是物質(zhì)的量濃度的單位),引出課題。
教師拋出問題:①人體的血液和體液可以看成是溶液,質(zhì)量濃度、物質(zhì)的量濃度都可以表示一定體積的溶液中溶質(zhì)的含量。你還學(xué)過哪個(gè)物理量可表示溶液的組成,其含義是什么?②從取用溶液的便利性和分析化學(xué)反應(yīng)的直觀性角度考慮,你認(rèn)為哪種表示比較方便?③物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的量、質(zhì)量以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間如何換算?④配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液需要NaOH的質(zhì)量是多少?
學(xué)生圍繞問題進(jìn)行思考、討論、分析、推理、計(jì)算。
[設(shè)計(jì)意圖:通過層層質(zhì)疑創(chuàng)設(shè)問題情境,使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,激發(fā)“憤”“悱”情感,調(diào)動(dòng)求知欲。學(xué)生帶著已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量等)走進(jìn)問題情境,在對(duì)話與討論中交流觀念、調(diào)整認(rèn)識(shí),逐步加深對(duì)物質(zhì)的量濃度的意義、內(nèi)涵的理解,在新舊經(jīng)驗(yàn)的同化和順應(yīng)中實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重新建構(gòu)。]
5.3 在實(shí)驗(yàn)情境中學(xué)習(xí)配制物質(zhì)的量濃度的溶液
教師呈現(xiàn)具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù):如何配制100ml 1.00mol/L NaCl溶液?并引導(dǎo)學(xué)生分析問題、逐一分析:①結(jié)合配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液思考本實(shí)驗(yàn)需要解決的主要問題是什么?②解決上述問題,需要用到那些主要儀器?③設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案并參考教材P17圖1-19修改完善。
學(xué)生思考,交流,充分發(fā)表觀點(diǎn)(可能有很多種),教師評(píng)價(jià),提煉出核心問題:一是準(zhǔn)確稱取5.85g NaCl;二是精確確定溶液體積100mL,從而引出兩種主要儀器:托盤天平、容量瓶。
學(xué)生分組觀察容量瓶結(jié)構(gòu),獲得感性認(rèn)識(shí);討論容量瓶的使用注意事項(xiàng),教師演示容量瓶的使用要領(lǐng),滲透定量實(shí)驗(yàn)的規(guī)范化要求。
學(xué)生在閱讀教材插圖的基礎(chǔ)上形成完整的設(shè)計(jì)方案。
學(xué)生代表演示實(shí)驗(yàn)過程,其他學(xué)生觀察操作細(xì)節(jié)、記錄實(shí)驗(yàn)中的不當(dāng)之處,在教師的引導(dǎo)下評(píng)價(jià)、糾錯(cuò)、進(jìn)行誤差分析。教師歸納實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。
[設(shè)計(jì)意圖:體現(xiàn)“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”的主題思想,創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境,將實(shí)驗(yàn)技能的傳授融入實(shí)驗(yàn)探究的過程中,引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)、觀察、思維有機(jī)結(jié)合,從而獲得知識(shí)的理解和技能的形成。教學(xué)中,教師不直接呈現(xiàn)結(jié)論和要求,而是組織學(xué)生分析推理、討論交流、演示、觀察、評(píng)價(jià)糾錯(cuò),自己探索解決問題的答案,領(lǐng)會(huì)科學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)中的交流與合作,知識(shí)在預(yù)設(shè)基礎(chǔ)上動(dòng)態(tài)生成,學(xué)生以深層次的認(rèn)知參與和積極的情感體驗(yàn)建立起了有個(gè)性的知識(shí)意義,形成“活化”的雙基。]
5.4 在模擬情境中完善溶液配制的知識(shí)結(jié)構(gòu)
教師以問題深入激發(fā)思維:①將配成的100mL 1.00mol/L NaCl取出10mL,NaCl的物質(zhì)的量及物質(zhì)的量濃度是否變化?②若將取出的10mL NaCl溶液再稀釋成100mL,NaCl的物質(zhì)的量及物質(zhì)的量濃度是否變化?③你能從中得出什么結(jié)論?
學(xué)生思考,回答,師生共同歸納稀釋定律:C(濃溶液)?V(濃溶液)=C(稀溶液)?V(稀溶液)
教師指出,同一物質(zhì)的溶液濃度不同,性質(zhì)可能不同,如濃硫酸與稀硫酸性質(zhì)差異很大。如果現(xiàn)在需要40mL 9mol/L硫酸與金屬反應(yīng),但實(shí)驗(yàn)室只有18mol/L硫酸,怎么辦?引出濃溶液稀釋問題。
學(xué)生思考、計(jì)算、討論、交流。
教師播放稀釋濃硫酸的實(shí)驗(yàn)錄像,學(xué)生觀看、領(lǐng)悟。
[設(shè)計(jì)意圖:以新的問題情景再度調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的拓展延伸。采用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)情境輔助教學(xué),轉(zhuǎn)化刺激方式,啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,使學(xué)生在理解溶液稀釋的一般性和特殊性方面建立深刻的認(rèn)識(shí),完善溶液配制的知識(shí)結(jié)構(gòu)。]
5.5反思評(píng)價(jià),提高學(xué)力
教師小結(jié)教學(xué)情況,肯定學(xué)生的表現(xiàn)。要求學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)收獲,提出疑問,寫化學(xué)日記。
[設(shè)計(jì)意圖:安排評(píng)價(jià)與反思,提高學(xué)生的元認(rèn)知水平,促使能力內(nèi)化、情感態(tài)度與價(jià)值觀形成,學(xué)生可以建構(gòu)真正意義上的學(xué)習(xí)。]
6教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),以物質(zhì)的量濃度和一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制為基點(diǎn),突出實(shí)驗(yàn)主題,創(chuàng)設(shè)豐富的學(xué)習(xí)情境(事實(shí)情境、問題情境、實(shí)驗(yàn)情境、模擬情境),努力營造民主、開放、合作的課堂教學(xué)氛圍,使學(xué)生在參與中體驗(yàn),在體驗(yàn)中建構(gòu),在建構(gòu)中發(fā)展,體現(xiàn)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的主旨,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。
但本節(jié)課中設(shè)計(jì)的學(xué)生活動(dòng)多,課堂容量大,時(shí)間不易控制,需要教師具有較強(qiáng)的課堂駕馭能力,語言精煉,思路點(diǎn)撥到位,師生情感共振和諧,以保證高效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]江家發(fā).化學(xué)設(shè)計(jì)論[M].濟(jì)南:山東教育出版社,2004:11.
關(guān)鍵詞:目標(biāo)達(dá)成度 課程質(zhì)量評(píng)價(jià) 物理化學(xué)
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)04(a)-0043-03
國外課程評(píng)價(jià)的發(fā)展時(shí)間根據(jù)評(píng)價(jià)方法和技術(shù)的不同,可分為三個(gè)時(shí)代[1]。第一個(gè)時(shí)代是在20世紀(jì)30年代,其基本特征是從樸素的追求公正走向追求客觀和科學(xué),評(píng)價(jià)方法從最初的經(jīng)驗(yàn)考試發(fā)展為教育測(cè)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)。第二個(gè)時(shí)代是從20世紀(jì)30年代末到70年代,這是現(xiàn)代課程評(píng)價(jià)從產(chǎn)生到繁榮發(fā)展的重要時(shí)期,評(píng)價(jià)方法以帶有明顯數(shù)量化與科學(xué)化傾向的實(shí)證主義方法為主。第三個(gè)時(shí)代是從20世紀(jì)70年代到至今,期間出現(xiàn)了一批以批判傳統(tǒng)課程評(píng)價(jià),重建課程評(píng)價(jià)理論為標(biāo)志的課程評(píng)價(jià)模式,評(píng)價(jià)方法包括主觀主義評(píng)價(jià)方法與人文化評(píng)價(jià)方法。這些方法更多地考慮人的心理感受、情感體驗(yàn)和對(duì)話交流等,其最高要求是評(píng)價(jià)的有效性。量化分析與質(zhì)性評(píng)價(jià)的融合成為20世紀(jì)60年代以來課程質(zhì)量評(píng)價(jià)的主流[2~6]。
近年來,不少高校開始在評(píng)價(jià)過程中有機(jī)地把效果評(píng)價(jià)和內(nèi)在評(píng)價(jià)相結(jié)合,構(gòu)建理想的課程評(píng)價(jià)體系。從課程評(píng)價(jià)的范圍看[2,7~12],有學(xué)者認(rèn)為應(yīng)包括課程計(jì)劃、師資隊(duì)伍、教學(xué)條件、教學(xué)過程和教學(xué)效果;也有人認(rèn)為,課程評(píng)價(jià)范圍應(yīng)該既包括縱的環(huán)節(jié)(課程標(biāo)準(zhǔn)、課程方案、教材、硬件設(shè)施等)又包括橫的環(huán)節(jié)(對(duì)教師教學(xué)的評(píng)價(jià)、學(xué)生素質(zhì)的評(píng)價(jià)以及師生互動(dòng)評(píng)價(jià)等),應(yīng)該面面俱到;總體來說學(xué)者眾說紛紜,沒有形成統(tǒng)一意見。
在課程評(píng)價(jià)的實(shí)際研究和操作過程中,筆者發(fā)現(xiàn),存在兩種相互補(bǔ)充、相互矛盾的觀點(diǎn)。一方面,需要采用量化分析與質(zhì)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)價(jià),但是操作起來其工作量非常大;另一方面,采用一些簡(jiǎn)單有效的方法抓住影響課程教學(xué)質(zhì)量的一些主要因素進(jìn)行評(píng)價(jià),工作量比較小,但是相對(duì)而言可能會(huì)忽略另外一些對(duì)于部分學(xué)生來說可能具有重要的意義的因素。如果是專門的教學(xué)研究機(jī)構(gòu)從外部發(fā)起對(duì)部分課程某一個(gè)階段的教學(xué)效果的系統(tǒng)性評(píng)價(jià),前者效果可能會(huì)比較好;但是如果是任課教師進(jìn)行常態(tài)化自我課程質(zhì)量評(píng)價(jià),可能后者的課程性更好。
在量化分析方法中,目標(biāo)達(dá)成度分析法得到國內(nèi)不少學(xué)者的關(guān)注[13~15],根據(jù)不同的課程目標(biāo),學(xué)者們建立了各種目標(biāo)達(dá)成度分析法。作為對(duì)目前國內(nèi)課程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行優(yōu)化工作的一部分,本文著眼于本校2013學(xué)年秋季學(xué)期《物理化學(xué)》課程設(shè)計(jì)了兩份目標(biāo)達(dá)成度分析表,并根據(jù)學(xué)生期末試卷中的表現(xiàn)對(duì)筆試部分的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了分析。針對(duì)學(xué)生其他方面能力的教學(xué)質(zhì)量將另文進(jìn)行分析。期望通過課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度指標(biāo)體系的建設(shè)和評(píng)價(jià)實(shí)施,對(duì)課程教學(xué)效果進(jìn)行考察,以此評(píng)價(jià)和調(diào)整指標(biāo)體系的導(dǎo)向績(jī)效。
1 目標(biāo)達(dá)成度分析表設(shè)計(jì)
本學(xué)期本?!段锢砘瘜W(xué)》課程共開設(shè)了三個(gè)班,其課程學(xué)時(shí)數(shù)、教學(xué)大綱和任課教師均完全相同。班級(jí)(A)作為案例研究型團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式的試點(diǎn)班級(jí),卷面考試占學(xué)期成績(jī)的50%,案例研究型團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)占30%,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)占20%;班級(jí)(B)和(C)根據(jù)傳統(tǒng)模式進(jìn)行教學(xué),卷面考試占學(xué)期成績(jī)的70,課內(nèi)實(shí)驗(yàn)占20%,論文占10%。A班和另外兩個(gè)班級(jí)的卷面考試分開進(jìn)行,兩套試題的難度相差不大。
根據(jù)筆者所在教研室教師的討論,在進(jìn)行目標(biāo)達(dá)成度分析之前,我們對(duì)課程授課的主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了梳理,在期末考試卷設(shè)計(jì)完畢后對(duì)試題進(jìn)行了梳理,之后設(shè)計(jì)了表格1,并在期末考試卷閱卷完成后對(duì)試卷成績(jī)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。
表1中,“知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的題目”中,點(diǎn)號(hào)前表示大題序號(hào),點(diǎn)號(hào)后表示小題序號(hào)。如果同一道題目考查了多個(gè)知識(shí)點(diǎn),將會(huì)根據(jù)該題目中各知識(shí)的考查權(quán)重進(jìn)行分值分配。表中是非題和選擇題列標(biāo)題為“5”的列中的單元格內(nèi)容表示回答正確同學(xué)的百分比,列標(biāo)題為“1”的列中的單元格內(nèi)容表示回答錯(cuò)誤同學(xué)的百分比。如果是計(jì)算題,則根據(jù)表2情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
根據(jù)表2,如果總分為20分的題目中有30%的同學(xué)得到13~16分,那么該題目對(duì)應(yīng)的列標(biāo)題為“4”的單元格內(nèi)容應(yīng)該為0.30。
分別用“5、4、3、2”和“1”表示每道題目獲得對(duì)應(yīng)分值的學(xué)生比例,“分值”表示該題目的滿分,則:平均值=“5”×1ד分值”+“4”×0.8ד分值”+“3”×0.6ד分值”+“2”×0.4ד分值”+“1”×0.2ד分值”
從公式可以看出,平均值實(shí)際上表示的是全班同學(xué)在該知識(shí)點(diǎn)上得到的平均分。
2 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析
2.1 按章節(jié)分析
為方便比較,我們把三個(gè)班級(jí)每一章內(nèi)容的總分和平均分的得分比(平均分×100/總分)統(tǒng)計(jì)在表3中。由于B班和C班學(xué)期考核模式和試卷完全一致,而且這兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生平時(shí)課堂出勤、作業(yè)完成情況、課后找老師問題目情況以及專業(yè)性質(zhì)都比較相近,因此把他們放在一起進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。A班有效試卷61份,B&C班有效試卷54份。
從表3可以如下幾個(gè)方面的重要信息:
(1)雖然三個(gè)班級(jí)的課程學(xué)時(shí)數(shù)、教學(xué)大綱、任課教師和課堂授課模式完全相同,但是A班的“得分比”大幅低于另外兩個(gè)班級(jí)。
經(jīng)過對(duì)平時(shí)教學(xué)記錄的比較分析發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的根本因素可能有兩個(gè)方面。
①A班學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃中,物理化學(xué)課程是必修課,部分同學(xué)尤其是化學(xué)基礎(chǔ)不太好的同學(xué)從學(xué)期開始就表現(xiàn)出部分排斥感。而B&C班的學(xué)生是選修課,對(duì)本課程接受能力相對(duì)來說要一些。②考試成績(jī)后,有部分學(xué)生反映,“案例研究型團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式”的試行,使得一部分同學(xué)以為這部分成績(jī)(占學(xué)期總成績(jī)的30%)完全由任課教師隨意給分,應(yīng)該很容易拿分。所以,沒有給予卷面考試足夠的重視。
兩方面因素的綜合作用下,A班學(xué)生在出勤率、作業(yè)完成情況以及課后找老師問習(xí)題等方面表現(xiàn)都不盡如人意。應(yīng)該說,學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)與卷面成績(jī)反映出的結(jié)果基本上是一致的。這也反饋給我們一個(gè)重要的信息,像“物理化學(xué)”這種難度比較大的課程,如何幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣非常重要。
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面的表現(xiàn)都不夠理想。
由于要充分考慮兩套試卷難度的平衡問題,本次試卷難度客觀上說并不大。因此,B&C班的學(xué)生在理論課內(nèi)容方面都得到了80%以上的成績(jī),但是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面的得分比僅為41.50%,而A班的得分比僅為20.82%。
學(xué)生對(duì)理論課和實(shí)驗(yàn)課重視程度的嚴(yán)重極化對(duì)其化學(xué)課程的學(xué)習(xí)顯然是非常不利的。這樣提醒我們,在今后的教學(xué)過程中,需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的引導(dǎo)。
(3)理論課內(nèi)容方面,三個(gè)班級(jí)的同學(xué)對(duì)各部分內(nèi)容的掌握程度的順序不太一致。
①本課程中,表面物理化學(xué)的講授安排在在學(xué)期最后階段進(jìn)行。授課內(nèi)容比其他各章實(shí)用性都強(qiáng),抽象性相對(duì)較弱。表3數(shù)據(jù)也顯示,三個(gè)班級(jí)的學(xué)生在這部分內(nèi)容中得分都是最高的。相似的還有電化學(xué)。②熱化學(xué)和相平衡方面,A班同學(xué)相對(duì)來說對(duì)后者掌握得更好,而B&C班對(duì)前者掌握得更好。從難度上講,熱化學(xué)部分的知識(shí)相對(duì)來說更為抽象,而且安排在學(xué)期開始進(jìn)行授課,學(xué)生需要付出更多努力掌握。而相平衡對(duì)A班所在專業(yè)來說應(yīng)用性比較強(qiáng),加上案例研究型團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式的實(shí)施,A班學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容掌握得比較好。
2.2 題型分析
本次卷面考試,判斷題和選擇題總和為50分,其余為計(jì)算題。在試卷分析的過程中,我們發(fā)現(xiàn),同樣的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生對(duì)計(jì)算題的答題情況比判斷題和選擇題總體略差。尤其是熱化學(xué)部分,不少同學(xué)概念相對(duì)來說比較清楚,但是計(jì)算過程中很容易出錯(cuò)。表4的分析數(shù)據(jù)顯示,無論對(duì)哪個(gè)班來說,是非題和選擇題的得分比例都遠(yuǎn)高于計(jì)算題。
這個(gè)結(jié)果可能與本課程的性質(zhì)和任課教師的引導(dǎo)有關(guān)。
(1)物理化學(xué)課程基本概念比較多,計(jì)算比較抽象。對(duì)基本概念的熟練掌握是計(jì)算題目的前提。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),很難二者兼顧。不少同學(xué)反映,盡管平時(shí)演算過不少題目,但是考試的時(shí)候腦子里一大堆的公式,仍然不太容易順利完成。(2)為了幫助學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容,任課教師在授課過程中對(duì)基本概念介紹比較多,例題演算比較少。授課過程中,希望學(xué)生在課后進(jìn)行計(jì)算題的自主演算,但是不少學(xué)生的課后努力并不是很理想。
3 結(jié)語
通過對(duì)本學(xué)期物理化學(xué)課程三個(gè)班級(jí)的卷面考試情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,我們發(fā)現(xiàn):
(1)使用目標(biāo)達(dá)成度作為任課教師常態(tài)化課程質(zhì)量自我評(píng)價(jià)的指標(biāo),其效果還是比較理想的,能夠較好反映課堂教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和授課方面的基本情況和不足,能夠幫助任課教師不斷挖掘教學(xué)中存在的問題并及時(shí)進(jìn)行更正。(2)目標(biāo)達(dá)成度分析的統(tǒng)計(jì)工作量也并不是很大。本文所涉工作量中,在教研室教師討論的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)本課程本學(xué)期目標(biāo)達(dá)成度分析表約1人?小時(shí),學(xué)生試卷答題數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)約4人?小時(shí),數(shù)據(jù)分析約4人?小時(shí)。也就是說,方案成熟的條件下,1個(gè)教師兩個(gè)工作日完全可以勝任這項(xiàng)工作(兩套試卷,115份試卷)。(3)對(duì)物理化學(xué)課程的教學(xué)改革過程中,卷面考試、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和計(jì)算題演算方面的比重調(diào)整需要謹(jǐn)慎面對(duì)。如何正確引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣是亟需任課教師解決的重要問題。
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關(guān)鍵詞:保留灌腸;口服腸道去污劑;血清內(nèi)毒素;腸黏膜通透性
肝硬化為常見的進(jìn)行性、彌漫性、不可逆性的慢性肝病,據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,肝硬化失代償期患者的五年生存力不足15.00%,并發(fā)癥高發(fā),病死率高,治療前景并不明朗,需選用有效方案以控制病情。肝硬化造成的肝功損傷、門靜脈高壓、腸-肝屏障損傷均可引發(fā)腸道內(nèi)菌群紊亂及腸上皮細(xì)胞的缺血缺氧,嚴(yán)重影響患者的腸道健康[1-2]??诜c道去污是新興的控制腸源性感染的有效方法之一,又稱選擇性清潔腸道措施,抗菌藥物于消化道內(nèi)直接消滅機(jī)會(huì)性致病菌,直接降低了腸源性感染的發(fā)病率,有效抑制了患者消化道內(nèi)的細(xì)菌代謝[3-4]。本次研究中,于2013年1月30日~2014年1月30日對(duì)我院的60例肝硬化失代償期患者的臨床治療結(jié)果及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)進(jìn)行了逐步的對(duì)比分析,現(xiàn)總結(jié)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1一般資料 選取2013年1月30日~2014年1月30日我院的60例肝硬化患者作為本次的臨床研究對(duì)象,分為試驗(yàn)組(30例)和對(duì)照組(30例)。對(duì)照組中,男18例,女12例;年齡20~54歲,平均(44.9±9.8)歲;試驗(yàn)組中,對(duì)照組中,男19例,女11例;年齡22~57歲,平均(45.8±8.8)歲;兩組患者的性別、年齡等一般資料均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。納入標(biāo)準(zhǔn)如下:①患者經(jīng)臨床確診符合2010版中華醫(yī)學(xué)會(huì)《慢性乙肝防治指南》的肝硬化確診標(biāo)準(zhǔn),院醫(yī)學(xué)倫理會(huì)且獲得批準(zhǔn)者;②排除合并酒精性肝硬化、糖尿病、膽汁淤積、腎功能不全;③患者知情后同意納入研究,且上報(bào)我院醫(yī)學(xué)倫理會(huì)獲得批準(zhǔn)。
1.2方法 兩組患者均于入院時(shí)被給予常規(guī)臨床治療,包括保肝治療、輸注新鮮血漿和清蛋白、營養(yǎng)支持、利尿和常規(guī)對(duì)癥治療。給予對(duì)照組患者常規(guī)保留灌腸治療,要求朝向肚臍進(jìn)入2cm后向骶尾骨方向插入0.1m,隨后將緩慢推注,操作確保導(dǎo)管內(nèi)藥物全部注入直腸。給予試驗(yàn)組患者口服腸道去污劑治療。腸道去污劑由生理鹽水與10g乳果糖、0.5g整腸生(東北制藥集團(tuán)沈陽第一制藥有限公司,)、0.2g諾氟沙星(石藥集團(tuán)歐意藥業(yè)有限公司)、0.3g黃連素混合而成的30ml懸濁液,10ml/次,3次/d,首次療程為2w。記錄兩組患者的L/M、內(nèi)毒素水平、Child-Pugh評(píng)分,分析兩組的血清內(nèi)毒素水平和腸黏膜通透性的變化。通過鱟試劑酶反應(yīng)顯色法測(cè)定患者的血清內(nèi)毒素,通過雙糖法測(cè)患者的腸黏膜通透性,比較兩組患者的相關(guān)指標(biāo)。
1.3臨床效果評(píng)價(jià)指標(biāo) 本次研究中,臨床效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括測(cè)定兩組患者治療前、后的L/M(尿液乳果糖/甘露醇排出比)、內(nèi)毒素水平,并通過患者的臨床表現(xiàn)、體征及不良反應(yīng)評(píng)分患者的Child-Pugh評(píng)分。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本次研究中數(shù)據(jù)所用的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析選用SPSS l5.0軟件,計(jì)量資料均以(X±S) 表示,通過重復(fù)測(cè)量資料方差分析法;計(jì)數(shù)資料以率或百分比(%)表示;P>0.05,提示數(shù)據(jù)差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;P
2 結(jié)果
試驗(yàn)組與對(duì)照組的兩組患者治療前的L/M、內(nèi)毒素水平、Child-Pugh評(píng)分等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足P>0.05,兩組不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。經(jīng)過相關(guān)治療后,試驗(yàn)組患者的L/M(0.094±0.042)低于對(duì)照組(0.149±0.053),P
3 討論
肝硬化為是目前常見的消化系統(tǒng)疾病之一,具有高并發(fā)癥、高致死率的疾病特征。除了肝功退化,肝硬化患者常伴有腸道黏膜屏障損傷,進(jìn)一步導(dǎo)致自發(fā)性腹膜炎和內(nèi)毒素血癥,導(dǎo)致患者的病情惡化及惡性循環(huán),誘發(fā)多器官功能衰竭,導(dǎo)致患者的生存質(zhì)量和預(yù)后均嚴(yán)重收到威脅。為避免肝功能進(jìn)行性下降,患者應(yīng)及時(shí)接受科學(xué)、有效的臨床治療,穩(wěn)定病情的進(jìn)一步發(fā)展,避免肝硬化病情的不可逆轉(zhuǎn)[5-7]。本次研究,于2013年1月30日~2014年1月30日對(duì)肝硬患者的治療方式進(jìn)行了比較,主要集中于保留灌腸與口服腸道去污劑的對(duì)比,初步效果較理想。
腸道去污劑可以對(duì) 肝硬化患者腸道屏障功能及肝功能狀態(tài)發(fā) 揮作用,是現(xiàn)有公認(rèn)治療肝硬化的重要藥物,其既可口服也可通過保留灌腸給藥。多想研究指出,腸道黏的屏障功能受損的間接反映指標(biāo)即腸道通透性增高[8]。目前,最常用的腸道通透性檢測(cè)方法為雙糖法,即通過兩種非代謝的大分子糖類作為糖探針加以檢查,該操作安全有效,也是本次研究的重要測(cè)量措施之一。尿液 L/M 比值也有助于評(píng)估腸道通透性,為測(cè)定腸道通透性的廣泛性標(biāo)準(zhǔn)之一[9-10]。本次研究中,口服腸道去污劑的患者尿液 L/M 比值顯著低于應(yīng)用保留灌腸的患者,提示了腸道通透性的降低及改善。另一方面,國外研究血癥正式,80%~90%以上的肝硬化患者存在不同程度的腸源性內(nèi)毒素血癥,各種致肝纖維化的致病因素也同樣被證實(shí)與腸源性內(nèi)毒素關(guān)系密切。內(nèi)毒素可以通過激活單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)或直接造成肝細(xì)胞的損傷,因此肝硬化患者的腸道菌群普遍存有比例失調(diào)、功能紊亂等問題,腸道屏障的損害可導(dǎo)致內(nèi)毒素移位,從而引發(fā)反復(fù)、長期發(fā)作的高內(nèi)毒素血癥,可進(jìn)一步造成肝臟的長期損害,加速肝臟損害的進(jìn)程,進(jìn)一步引發(fā)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生及惡化。除了對(duì)腸道黏膜通透性及血清內(nèi)毒素水平的改善,本次研究中,口服腸道去污劑的患者的Child-Pugh評(píng)分比值同樣顯著高于應(yīng)用保留灌腸的患者,進(jìn)一步提示了其顯著的臨床優(yōu)勢(shì),值得推廣應(yīng)用。遺憾的是,本文只為回顧性分析,以后可以考慮開展前瞻性研究。
綜上所述,相較于保留灌腸,口服腸道去污劑對(duì)肝硬化患者的治療效果更佳,血清內(nèi)毒素水平和腸黏膜通透性均獲得較好改善,患者預(yù)后佳,臨床患者可考慮加大推廣治療應(yīng)用范圍。
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關(guān)鍵詞: 物質(zhì)的量 摩爾 概念
上了高中,開學(xué)的第一個(gè)月非常關(guān)鍵,對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí),儼然就是一個(gè)分水嶺。因?yàn)檫@里涉及學(xué)習(xí)方法及習(xí)慣的養(yǎng)成,還涉及一些化學(xué)的基本概念,特別是有關(guān)“物質(zhì)的量”的概念及相關(guān)計(jì)算。
任何一門學(xué)科都離不開概念,化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科當(dāng)然也不例外。中學(xué)化學(xué)中有許許多多的基本概念,“物質(zhì)的量”作為高中化學(xué)中的基本概念,是高中化學(xué)知識(shí)體系的重要組成部分,是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)口,是教學(xué)中公認(rèn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
我們先來了解一下“物質(zhì)的量”的概念:“物質(zhì)的量”這四個(gè)字是一個(gè)整體,不能拆開,用來表示含有一定數(shù)目微觀粒子集合體,“物質(zhì)的量”可以把肉眼無法看到和用現(xiàn)代化工具難以稱量的微觀粒子跟宏觀上可稱量的物質(zhì)聯(lián)系起來,它是國際單位制基本物理量之一,符號(hào)為n,單位為摩爾(符號(hào)為mol)。1mol某種微粒集合體含阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒。
由于“物質(zhì)的量”用于表達(dá)微粒數(shù)目,因此在使用摩爾作單位時(shí),應(yīng)指明具體的微粒,且粒子的種類要用化學(xué)式表示。物質(zhì)的量這個(gè)詞對(duì)學(xué)生來說是比較陌生、抽象、難懂的,而且非常容易將物質(zhì)的量和物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來,以致錯(cuò)誤地理解物質(zhì)的量的含義。應(yīng)該注意:摩爾只是物質(zhì)的量的單位,切忌將摩爾當(dāng)做物理量使用,例如說水的摩爾是1mol是錯(cuò)誤說法。長期的錯(cuò)誤認(rèn)知將導(dǎo)致知識(shí)系統(tǒng)的混亂。所以,在教學(xué)活動(dòng)中,“物質(zhì)的量”及單位“摩爾”作為概念教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,應(yīng)該認(rèn)真分析其內(nèi)涵及外延,才有利于建立正確的概念,才有利于學(xué)生靈活運(yùn)用。
新課標(biāo)對(duì)“物質(zhì)的量”做出了規(guī)定,它要求學(xué)生能“認(rèn)識(shí)摩爾是物質(zhì)的量的基本單位,能用于進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算,體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用”。因此,“物質(zhì)的量”是中學(xué)化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容的重要組成部分,有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算貫穿于高中化學(xué)的始終,處于化學(xué)計(jì)算的核心地位。如果物質(zhì)的量知識(shí)有所缺失,則勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)高中階段化學(xué)的學(xué)習(xí)。
“物質(zhì)的量”是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的重、難點(diǎn)之一,是學(xué)生學(xué)習(xí)的分化點(diǎn)。這是由于“物質(zhì)的量”不僅是一個(gè)遠(yuǎn)離人們?nèi)粘I罱?jīng)驗(yàn)的比較抽象的概念,而且“物質(zhì)的量”外延比較廣,通過其導(dǎo)出“摩爾質(zhì)量”、“氣體摩爾體積”、“物質(zhì)的量濃度”與“質(zhì)量”、“微粒數(shù)”、“溶液體積”、“溶液密度”、“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”等之間眾多的轉(zhuǎn)換關(guān)系,從而導(dǎo)致學(xué)生不能正確理解和應(yīng)用“物質(zhì)的量”概念系統(tǒng)。而在初中化學(xué)知識(shí)中,“物質(zhì)微觀組成”等知識(shí)將影響學(xué)生正確掌握“物質(zhì)的量”概念,從而影響“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)問題的解決;“相對(duì)原子質(zhì)量”、“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”等對(duì)“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于化學(xué)式確定、混合物組成問題的解決將產(chǎn)生影響;有關(guān)溶液組成的知識(shí)將影響“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于溶液計(jì)算問題的解決;“化學(xué)反應(yīng)方程式的含義及應(yīng)用”方面的知識(shí)將影響“物質(zhì)的量”系統(tǒng)應(yīng)用于單步或多步化學(xué)反應(yīng)計(jì)算問題的解決。
造成學(xué)生對(duì)物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)困難,原因是多方面的。(1)由于學(xué)生從未接觸過物質(zhì)的量和摩爾這兩個(gè)專有名詞,且學(xué)習(xí)這個(gè)基本物理量,學(xué)生需要有相當(dāng)多的知識(shí)儲(chǔ)備,新、舊知識(shí)不能順利地融會(huì)貫通。對(duì)后面的一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生了恐懼心理,影響了他們進(jìn)一步接受下面的知識(shí)。所以有一大部分學(xué)生都覺得“物質(zhì)的量”太難學(xué)了,從而大大降低了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。(2)高一年級(jí)學(xué)生還沒有完全適應(yīng)高中的學(xué)習(xí)節(jié)奏和方式,學(xué)習(xí)以直接興趣為主,他們的觀察往往只停留在一些表面現(xiàn)象上,認(rèn)知能力處在較低水平。不同學(xué)生的智力因素是不同的,他們的學(xué)習(xí)態(tài)度也不盡相同,而有很大一部分學(xué)生延續(xù)初中的那種定勢(shì):老師會(huì)替我總結(jié)好;到時(shí)考前再背一背,等等,會(huì)出現(xiàn)不同的情感體驗(yàn)。面對(duì)物質(zhì)的量的概念學(xué)生會(huì)有怎樣的情感和態(tài)度對(duì)教學(xué)會(huì)產(chǎn)生很大影響。
學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中,通常是根據(jù)自己的實(shí)踐或情感體驗(yàn)理解概念。學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì)的量概念之前,學(xué)生已經(jīng)熟知國際單位制中的七個(gè)基本物理量中長度、質(zhì)量、時(shí)間等,掌握它們的基本單位,具有熟練運(yùn)用能力。而且通過前兩個(gè)單元的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了初步的高中化學(xué)學(xué)習(xí)方法和一定分析能力,初步建立實(shí)驗(yàn)觀察能力,能借助簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察和分析,從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)事物。
如在“物質(zhì)的量”教學(xué)中,為了更直觀體現(xiàn)這集合體的關(guān)系,理解“物質(zhì)的量”概念,我介紹了生活中常遇到的情況:去超市買一打毛巾就是12條,某品牌礦泉水一箱20瓶,10箱共200瓶。我再設(shè)計(jì)了以“稱量1粒米”的問題情境:用托盤天平稱量1粒小米,1粒大米的質(zhì)量,再稱量100粒小米,100粒大米的質(zhì)量。而實(shí)驗(yàn)的事實(shí)說明托盤天平難以稱量1粒大(?。┟椎馁|(zhì)量,而稱量100粒的質(zhì)量是極易辦得到的。這讓學(xué)生在解決問題中掌握并建構(gòu)物質(zhì)的量的概念,建立微觀與宏觀的聯(lián)系。
因此教師在設(shè)計(jì)這節(jié)課過程中應(yīng)結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平,利用一些背景資料,聯(lián)系生活實(shí)際和已有的知識(shí),設(shè)計(jì)問題,通過問題揭示概念產(chǎn)生的矛盾沖突,充分展示概念的形成過程,讓學(xué)生運(yùn)用一定的探究方法發(fā)現(xiàn)知識(shí)的本質(zhì)特征,從而形成概念,再探究該知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,得到一個(gè)完整概念。在教學(xué)設(shè)計(jì)中,注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題,并創(chuàng)造性地解決問題。這種學(xué)習(xí)過程的體驗(yàn)既克服了他們的思維障礙,又培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
總之,“物質(zhì)的量”在教學(xué)中的困難既有客觀原因又有主觀原因:客觀原因是概念本身的特殊性,主觀原因是學(xué)生自身知識(shí)儲(chǔ)備不足及學(xué)習(xí)方式的不適應(yīng)性。由于上述諸多因素的客觀存在,教師在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的不同情況,選擇不同的教學(xué)方法。
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一、應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到兩種粒子物質(zhì)的量換算關(guān)系的計(jì)算價(jià)值
大家都知道初中化學(xué)計(jì)算以質(zhì)量為中心,高中應(yīng)構(gòu)建以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算體系。物質(zhì)的量在高中化學(xué)計(jì)算中的中心地位體現(xiàn)在哪些方面呢?我認(rèn)為主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:首先體現(xiàn)在物質(zhì)的量處于同一種粒子不同量換算關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的中心,這是大家所熟知的;其次體現(xiàn)在物質(zhì)的量之比是兩種粒子各種換算關(guān)系的中心。即兩種粒子的換算關(guān)系無論是同種量之比,如質(zhì)量之比、氣體體積之比(同溫同壓下)以及溶質(zhì)與對(duì)應(yīng)離子的物質(zhì)的量濃度之比(同一溶液中)等,還是不同種量之比,如物質(zhì)的量與質(zhì)量之比、質(zhì)量與氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之比,等等,都可以在物質(zhì)的量之比基礎(chǔ)上推算得出。同時(shí),由于物質(zhì)的量之比在既定兩種粒子的各種換算關(guān)系中數(shù)值最小、計(jì)算最便捷,導(dǎo)致物質(zhì)的量之比成為換算關(guān)系運(yùn)用的主流形式。高中化學(xué)計(jì)算究其本質(zhì)主要是兩種不同粒子之間的計(jì)算,正確構(gòu)建兩種粒子的量關(guān)系是進(jìn)行兩種不同粒子量之間換算的橋梁和關(guān)鍵。由此可見,正確構(gòu)建兩種粒子(或物質(zhì))之間物質(zhì)的量換算關(guān)系在化學(xué)計(jì)算中起著至關(guān)重要的作用。
二、掌握構(gòu)建兩種粒子物質(zhì)的量換算關(guān)系的基本方法
在人教版初中化學(xué)中,化學(xué)式和化學(xué)方程式的定量意義可用微觀粒子個(gè)數(shù)和宏觀質(zhì)量?jī)煞N量揭示。實(shí)際計(jì)算中,沒有單純利用粒子個(gè)數(shù)關(guān)系進(jìn)行的計(jì)算,主要是依據(jù)化學(xué)式和化學(xué)方程式中蘊(yùn)藏的兩種粒子質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行的計(jì)算。但提取出粒子個(gè)數(shù)關(guān)系是推算質(zhì)量關(guān)系的基礎(chǔ)和必經(jīng)之路(事實(shí)上物質(zhì)的量關(guān)系在其中起橋梁作用)。由此可見,有關(guān)化學(xué)式和化學(xué)方程式的計(jì)算雖然用到的是質(zhì)量關(guān)系,但離不開粒子個(gè)數(shù)關(guān)系的奠基。
中學(xué)化學(xué)計(jì)算體系中,計(jì)量粒子數(shù)目多少的方式有兩種:一種是以單個(gè)的方式來計(jì)量叫粒子個(gè)數(shù),習(xí)慣上稱為粒子數(shù);另一種是以集合體的方式來計(jì)量叫物質(zhì)的量,并且兩者之間存在固定的換算關(guān)系即阿伏加德羅常數(shù)。由此可知,在一定情形下如化學(xué)式或化學(xué)方程式等一定時(shí),只要同時(shí)采用相同的計(jì)量方式,其中任意兩種不同粒子的數(shù)目關(guān)系就一定,即在一定情形下,任意兩種不同粒子的粒子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比。而平時(shí)從定量的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的構(gòu)成及其發(fā)生的化學(xué)變化,往往從微觀粒子之間的個(gè)數(shù)關(guān)系著手,并且在微粒之間的多種量關(guān)系中個(gè)數(shù)關(guān)系涉及的知識(shí)最基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)最簡(jiǎn)單、得出最方便。因此,首先從化學(xué)式或化學(xué)方程式等條件中提取出粒子個(gè)數(shù)關(guān)系,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量關(guān)系,是構(gòu)建兩種粒子物質(zhì)的量換算關(guān)系的基本方法和主要途徑。
三、精心設(shè)計(jì)構(gòu)建兩種粒子物質(zhì)的量換算關(guān)系的起始形成教學(xué)
1. 起始形成教學(xué)中存在的問題
無論是從人教版、蘇教版和魯教版這三種新教材的編排來看,還是從實(shí)際教學(xué)的安排來看,關(guān)于兩種不同粒子的個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比這一結(jié)論的起始形成與運(yùn)用教學(xué),基本上都安排在“阿伏加德羅常數(shù)”之后、“摩爾質(zhì)量”之前,而且都是以化學(xué)式作為研究對(duì)象,即本質(zhì)上把物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算教學(xué)作為粒子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比這一結(jié)論的起始教學(xué)。但從實(shí)際教學(xué)過程與效果來看,這部分教學(xué)內(nèi)容的選擇、組織以及安排等方面還存在不少問題,致使教學(xué)效果不夠理想。那么現(xiàn)行物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算教學(xué)究竟存在哪些問題?經(jīng)歸納后得出問題主要有:
(1)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式計(jì)算的教學(xué)隱性化
很多教師把物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算教學(xué),與物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)的換算教學(xué)混雜在一起,并隱藏于其中,導(dǎo)致為形成物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)換算公式所舉的例證類型不單一,嚴(yán)重干擾了物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)換算公式的自然生成。同時(shí)由于物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算教學(xué)環(huán)節(jié)沒有在教學(xué)中單列凸顯,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算內(nèi)容認(rèn)識(shí)模糊、膚淺。
(2)忽視結(jié)論的起始形成教學(xué)
有的教師把由物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)換算公式推導(dǎo)出的粒子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比(同種粒子),直接用于化學(xué)式的計(jì)算(不同種粒子之間),學(xué)生感到非常突兀。缺失結(jié)論粒子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比的形成教學(xué),必然致使學(xué)生對(duì)結(jié)論缺乏透徹全面的理解,運(yùn)用難以靈活自如。事實(shí)上物質(zhì)的量用于化學(xué)式的計(jì)算依據(jù)雖然表述與前者相同,但形成過程以及適用范圍是不同的。
2. 立足教材解決問題的方法
那么立足教材現(xiàn)狀如何解決實(shí)際教學(xué)存在的主要問題呢?筆者認(rèn)為,應(yīng)把物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算教學(xué),與物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算教學(xué)同等對(duì)待,進(jìn)行主題顯性化教學(xué)。這樣做不僅可有效解決問題,而且可促進(jìn)相關(guān)計(jì)算整體教學(xué)效果的提升。具體做法如下。
(1)通過比較吃透教材
如果圍繞研究主題對(duì)三種教材先逐一分析再進(jìn)行比較將發(fā)現(xiàn),盡管三種教材正文對(duì)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算內(nèi)容處理方式與編排內(nèi)容各不相同,如蘇教版凸顯結(jié)論粒子個(gè)數(shù)比等于物質(zhì)的量比在化學(xué)式計(jì)算中的應(yīng)用,魯教版凸顯結(jié)論粒子個(gè)數(shù)比等于物質(zhì)的量比的形成過程,人教版保持了老教材原有省略的做法;但共同點(diǎn)是正文末尾的習(xí)題中都安排了相關(guān)習(xí)題。這些事實(shí)充分說明了三種教材都一致認(rèn)為物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式計(jì)算教學(xué)的必要性和重要性。事實(shí)上,物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算與物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算同等重要,兩者是高中化學(xué)計(jì)算中的兩種重要的基礎(chǔ)性計(jì)算類型。
(2)運(yùn)用整合設(shè)計(jì)教學(xué)
如何進(jìn)行物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式計(jì)算的起始教學(xué)呢?由于單一粒子物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)的換算與物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算是兩類不同的計(jì)算,宜應(yīng)采用先分類后綜合的教學(xué)策略。分類教學(xué)顯然先單一粒子物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)換算后物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算。下面就圍繞物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式計(jì)算的起始教學(xué)設(shè)計(jì)這一主題將自己實(shí)踐與思考介紹如下。
①從物質(zhì)的量的視角認(rèn)識(shí)化學(xué)式結(jié)論的形成教學(xué)
從三種教材的編排來看,只有魯教版呈現(xiàn)了引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)的量視角認(rèn)識(shí)化學(xué)式獲取新認(rèn)識(shí)的過程。魯教版旨在用“圖”引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用剛學(xué)的物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)的換算關(guān)系,以及初三所學(xué)化學(xué)式的微觀定量意義,通過自主、探究和合作的學(xué)習(xí)方式解決問題。但“圖”中由于采用了3個(gè)可逆符號(hào),導(dǎo)致推導(dǎo)線路思路不明確、難分辨。為此,實(shí)際教學(xué)時(shí),筆者將“圖”中可逆符號(hào)換成單向箭頭符號(hào),并將水分子個(gè)數(shù)由已知還原為未知。改進(jìn)后的“圖”為:
不難看出,改進(jìn)后的“圖”較原圖問題指向明確,解決問題線路清晰。然而實(shí)際教學(xué)中如何用“圖”效果好呢?教學(xué)實(shí)踐表明,教學(xué)中可先不提供“圖”,而讓學(xué)生充分思考:1molH2O中有多少mol的H,多少mol的O?當(dāng)獨(dú)立想到上“圖”思路的學(xué)生介紹后,再投影改進(jìn)后的“圖”。這樣做能有效激活學(xué)生的思維,更好地落實(shí)新課程理念。同時(shí)教師逐步板書:
H2O——2H——O
粒子個(gè)數(shù)之比 1 ∶ 2 ∶ 1
物質(zhì)的量之比 1mol ∶ 2mol ∶1mol
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:對(duì)于任意兩種粒子,粒子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比。
②結(jié)論的應(yīng)用教學(xué)
化學(xué)式主要包含共價(jià)分子的分子式,離子化合物的化學(xué)式以及復(fù)雜離子的離子符號(hào)等。物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式計(jì)算的基本類型,從已知與未知粒子的大小差異來細(xì)分,主要包括由大粒子(整體)求小粒子(部分)和由小粒子(部分)反求大粒子(整體)兩種涉及物質(zhì)的量計(jì)算的類型。為了提高結(jié)論應(yīng)用教學(xué)的有效性,必須加強(qiáng)練習(xí)選擇的針對(duì)性和組織的層次性。具體習(xí)題分層安排如下:
題組I(運(yùn)用化學(xué)式中任意兩種粒子個(gè)數(shù)比等于物質(zhì)的量比的計(jì)算)
⒈5mol CO2含有 mol C, mol O。
⒉把1mol Al2(SO4)3溶解于水后,溶液中有
mol Al3+,有 mol ■。
⒊ mol Fe3O4中含有1mol O,含有 mol Fe。
題組II(運(yùn)用同種粒子物質(zhì)的量與粒子個(gè)數(shù)換算關(guān)系以及化學(xué)式中任意兩種粒子個(gè)數(shù)比等于物質(zhì)的量比的綜合計(jì)算)
⒈1mol NaCl中的氯離子數(shù) 。
⒉1mol H2SO4中的氧原子數(shù) 。
⒊0.1mol ■中含有 N,含有 個(gè)H。
⒋ mol Al2O3中含有6.02×1023個(gè)Al原子。
題組III(依據(jù)粒子個(gè)數(shù)比等于物質(zhì)的量比運(yùn)用化歸方法的計(jì)算)
⒈3mol O2和2mol O3中分子個(gè)數(shù)比是 ,原子個(gè)數(shù)比是 。
⒉5mol O2、1mol N2、2mol H2中含分子數(shù)由大到小的順序是 。
⒊ mol CO2中含有的氧原子數(shù)跟1.806×1024個(gè)H2O分子中含有的氧原子數(shù)相同。
這里只是物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式計(jì)算的起始教學(xué),事實(shí)上物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)式的計(jì)算以及結(jié)論粒子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比應(yīng)用范圍都很廣,為提高計(jì)算教學(xué)的整體效果,應(yīng)采用整體規(guī)劃統(tǒng)籌安排分步實(shí)施的策略。
四、充分重視兩種粒子物質(zhì)的量換算關(guān)系構(gòu)建方法的訓(xùn)練環(huán)節(jié)
關(guān)鍵詞:物質(zhì)的量 教學(xué)難點(diǎn) 教學(xué)建議
“物質(zhì)的量”作為基本物理量,是高中化學(xué)必須學(xué)習(xí)的概念,“物質(zhì)的量”及其衍生概念是高中化學(xué)定量研究和化學(xué)計(jì)算的基石。在歷次教材改版中,“物質(zhì)的量”在教材的呈現(xiàn)順序幾經(jīng)變化:有的版本考慮到它的基礎(chǔ)性安排在第一章,有的版本考慮到學(xué)習(xí)難度,在第一章安排了物質(zhì)性質(zhì)再過度到“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)而安排在第二章。在新課程下,無論是人教版、蘇教版還是魯科版,都安排在化學(xué)必修1教材的第一部分“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”中,成為學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)前最先接觸的重要概念。其中,人教版安排在第一章“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”第二節(jié)“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”;蘇教版安排在專題1“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”第一單元“豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)”;魯科版安排在第一章“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”第三節(jié)“化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量”??梢?不同版本的教材編著者在新課標(biāo)框架內(nèi)對(duì)“物質(zhì)的量”的處理大致相當(dāng),即把“物質(zhì)的量”概念作為引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)高中化學(xué)的開始。
1.“物質(zhì)的量”教學(xué)難的原因
在教學(xué)實(shí)踐中,師生普遍感到“物質(zhì)的量”難教、難學(xué),我認(rèn)為有三方面原因。
首先,東西方文化差異給學(xué)生學(xué)習(xí)造成難以逾越的障礙。“物質(zhì)的量”實(shí)質(zhì)上是用集合體的形式來描述微觀粒子的多少,在漢語系統(tǒng)里,描述物質(zhì)多少時(shí)有著豐富的量詞:個(gè)、雙、打、堆、捆等,針對(duì)不同的物質(zhì)使用不同的量詞在學(xué)生的語言系統(tǒng)中已根深蒂固。而西方表述上則沒有這些量詞,只用單復(fù)數(shù)即可,“物質(zhì)的量”作為不同微粒的共同表征也在情理之中。西方文化中對(duì)集合體的概念是單一明確的,而在漢文化中則是混亂而不明確的。“物質(zhì)的量”來源于西方語言系統(tǒng),翻譯成漢語“物質(zhì)的量”作為一個(gè)整體性的詞組難以融入學(xué)生已有的詞語系統(tǒng)中,以至于不少學(xué)生理解為“原子的量”或“分子的量”。
語言是思維的載體,人的思維是以語言進(jìn)行的,有著怎樣的語言系統(tǒng)就會(huì)有相應(yīng)的思維方式。用漢語系統(tǒng)的思維方式來理解源于西方語言系統(tǒng)的“物質(zhì)的量”是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大障礙,從微粒個(gè)數(shù)到微粒的集合體在學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和觀念上都存在著困難。相對(duì)而言,我們已有的數(shù)目和量詞等概念對(duì)學(xué)習(xí)“物質(zhì)的量”是負(fù)遷移作用。教師在講解過程中往往不可回避地對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比,實(shí)際上效果并不佳,存在著越說越糊涂的現(xiàn)象?!拔镔|(zhì)的量”、“摩”等詞本身缺乏漢語的親切感,外來詞難以融入已有的詞匯中,導(dǎo)致兩者的關(guān)系容易混淆。學(xué)生往往用“摩”直接作為物理量,比如,求摩,某物質(zhì)的摩是多少,摩爾數(shù)等詞不由自主地表達(dá)出來。
其二,高一學(xué)生的想象能力普遍不能滿足從宏觀到微觀之間的相互過渡的需要。初中科學(xué)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)要求的降低和大量使用直觀教學(xué)手段導(dǎo)致當(dāng)前高一學(xué)生微觀想象力的弱化,物質(zhì)組成的層級(jí)不清,各種微粒間的數(shù)量關(guān)系不清,“物質(zhì)的量”到底是微觀還是宏觀搞不清。教材對(duì)概念表述也比較模糊。如蘇教版這樣闡述:“由于化學(xué)變化中涉及的原子、分子或離子等單個(gè)微粒的質(zhì)量都很小,難以直接進(jìn)行稱量,而實(shí)際參加反應(yīng)的微粒數(shù)目往往很大,為了將一定數(shù)目的微觀粒子與可稱量物質(zhì)之間聯(lián)系起來,在化學(xué)上特引入物質(zhì)的量。”然后說到:“物質(zhì)的量是國際單位制中的基本物質(zhì)量之一,符號(hào)為n,單位為摩爾?!标U述內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相去甚遠(yuǎn),它不像長度、質(zhì)量等物理量那樣與學(xué)生的生活聯(lián)系密切,具有可比性,學(xué)生難以理解也在情理之中。
第三,“物質(zhì)的量”概念缺乏實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),需要學(xué)生具有較強(qiáng)的“思想實(shí)驗(yàn)”能力。其他化學(xué)原理、化學(xué)概念往往都有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),比如,化學(xué)平衡、元素周期律、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等都有相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來佐證,通過直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象幫助學(xué)生理解。
2.“物質(zhì)的量”學(xué)習(xí)難點(diǎn)及其發(fā)展
在“物質(zhì)的量”及其衍生概念學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在三方面。
首先,概念的相對(duì)集中造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難??茖W(xué)概念是從科學(xué)探究結(jié)果中形成的形而上的抽象認(rèn)識(shí),一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)?!拔镔|(zhì)的量”及其衍生概念相對(duì)地呈現(xiàn)在開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)生面前,其學(xué)習(xí)難度也在情理之中。加上如前所析原因,高一新生普遍感覺到這塊知識(shí)難學(xué)。
其次,“物質(zhì)的量”及其衍生概念是定量分析的基礎(chǔ)性工具,學(xué)習(xí)成效表現(xiàn)在各種量的相互轉(zhuǎn)換上。學(xué)習(xí)困難的表現(xiàn)之一就是這種轉(zhuǎn)換不熟練,容易混淆。比如,阿氏常數(shù)與6.02×1023的關(guān)系,氣體摩爾體積與22.4的關(guān)系,摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系。在計(jì)算中,學(xué)生容易回到用質(zhì)量作為中心物理量的老路上去,主動(dòng)運(yùn)用“物質(zhì)的量”應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算的能力不足。這與學(xué)生未能全面掌握“物質(zhì)的量”為中心的計(jì)算法則有關(guān),沿用初中建立起來的計(jì)算系統(tǒng)顯然是正常現(xiàn)象,但這種沿用阻礙了新計(jì)算系統(tǒng)的建立。
第三,微粒中的層次意識(shí)不強(qiáng),各種微粒數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換困難。由于浙江省初中科學(xué)是以知識(shí)綜合性進(jìn)行編排,化學(xué)體系相對(duì)欠缺,學(xué)生對(duì)化學(xué)微粒的認(rèn)識(shí)深度不夠。比如,水分子中的原子組成,含有質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù),延伸到各種微粒間的“物質(zhì)的量”、微粒數(shù)目之間的轉(zhuǎn)換困難。
然而,從已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看,“物質(zhì)的量”隨著化學(xué)學(xué)習(xí)的深入,學(xué)生理解、應(yīng)用的能力也逐漸提高,到了高一第二個(gè)學(xué)期,絕大多數(shù)學(xué)生都能應(yīng)用“物質(zhì)的量”進(jìn)行計(jì)算與表述。由此可見,“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)掌握過程需要一個(gè)過程,需要一個(gè)應(yīng)用過程,一個(gè)有情境有需要的應(yīng)用過程?!拔镔|(zhì)的量”給學(xué)生帶來的學(xué)習(xí)困難是暫時(shí)性的,隨著化學(xué)學(xué)習(xí)的深入與應(yīng)用“物質(zhì)的量”及其衍生概念機(jī)會(huì)的增多,多數(shù)學(xué)生將不再把“物質(zhì)的量”當(dāng)障礙。
3.“物質(zhì)的量”的教學(xué)建議
在傳統(tǒng)教材及其教學(xué)中,“物質(zhì)的量”往往花費(fèi)較多的課時(shí)數(shù),教師進(jìn)行全面系統(tǒng)地闡述概念。實(shí)踐結(jié)果表明,盡管花了較多的教學(xué)用時(shí),這些學(xué)習(xí)困難仍然存在。在新教材體系中,“物質(zhì)的量”安排的課時(shí)數(shù)與傳統(tǒng)教材相比有很大的縮減,如何實(shí)現(xiàn)較短的教學(xué)時(shí)間收到較好的教學(xué)效果,需要從產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難的根源和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)要求兩方面探討。
新課標(biāo)必修部分對(duì)“物質(zhì)的量”的要求是:“認(rèn)識(shí)摩爾是物質(zhì)的量的基本單位,能用于進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算,體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用?!逼浣虒W(xué)基本要求是:“認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量,并能利用物質(zhì)的量進(jìn)行物質(zhì)質(zhì)量及微粒數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算?!卑l(fā)展要求是:“物質(zhì)的量運(yùn)用于化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算?!庇糜邢薜慕虒W(xué)課時(shí)達(dá)成上述要求,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,提出如下建議:
首先,用最少的時(shí)間突破這些概念理解中的困難期。不必過多糾纏于概念的剖析而重在簡(jiǎn)單應(yīng)用,讓學(xué)生在微粒個(gè)數(shù)與物質(zhì)的量、物質(zhì)質(zhì)量、氣體體積之間相互換算中逐漸得到強(qiáng)化。不必過多糾纏概念是否吃透講透而重在應(yīng)用中領(lǐng)會(huì)?!拔镔|(zhì)的量”不同于其他化學(xué)概念或原理,沒有講透會(huì)產(chǎn)生“夾生飯”現(xiàn)象,“物質(zhì)的量”及其衍生概念學(xué)生會(huì)在應(yīng)用中逐漸深化,缺乏應(yīng)用的任務(wù)驅(qū)動(dòng),學(xué)習(xí)困難的解決是低效的。
其次,教學(xué)中不宜用“堆”、“捆”等量詞作為類比,而宜直接引入“集合體”,以免強(qiáng)化量詞產(chǎn)生負(fù)遷移效應(yīng)。不宜前后概念過多聯(lián)系而重在刪繁就簡(jiǎn),突出主題,構(gòu)建以“物質(zhì)的量”為中心的概念衍生關(guān)系,建立以“物質(zhì)的量”為中心的計(jì)算體系即可。重視幾個(gè)相互關(guān)系式,而不必推廣到諸如傳統(tǒng)教學(xué)中必講的阿氏定律及其推論等,控制教學(xué)難度與深度,降低學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),增加學(xué)習(xí)信心。
第三,“物質(zhì)的量”的應(yīng)用需要滲透到化學(xué)教學(xué)的全過程。不宜一蹴而就而重在逐漸形成,不搞一步到位,講究細(xì)水長流,在應(yīng)用中強(qiáng)化,隨著教學(xué)深入而逐漸加深應(yīng)用難度。在后續(xù)的教學(xué)中,逐漸強(qiáng)化“物質(zhì)的量”的應(yīng)用,引領(lǐng)學(xué)生逐步擺脫初中以質(zhì)量為基礎(chǔ)的計(jì)算體系的思維模式,建立起以“物質(zhì)的量”為基礎(chǔ)的高中化學(xué)計(jì)算體系。
4.新課程下“物質(zhì)的量”的教學(xué)設(shè)計(jì)
課時(shí)1:物質(zhì)的量
師生探究1:以日常生活中的事例,如粒為單位存在的米與以袋裝為單位的商品關(guān)系探究微小物件往往以集合體的形式呈現(xiàn),解決微小物質(zhì)從微觀到宏觀的表征方法——引入集合體概念。
師生探究2:探究1滴水中有多少個(gè)水分子,引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)任何宏觀物質(zhì)都是由數(shù)量巨大的微觀粒子組成,幫助學(xué)生建立微觀意識(shí),產(chǎn)生如何表述巨大數(shù)量微粒的學(xué)習(xí)疑問。
師生探究3:化學(xué)反應(yīng)間微粒數(shù)量定量研究中如何實(shí)現(xiàn)微粒個(gè)數(shù)與宏觀質(zhì)量、體積間的銜接,引導(dǎo)學(xué)生得出采用集合體來研究,為引入“物質(zhì)的量”概念做好鋪墊。
教師講授:開門見山地簡(jiǎn)要給出“物質(zhì)的量”、“摩”是國際統(tǒng)一規(guī)定的物理量及單位,國際規(guī)定了阿佛加德羅常數(shù)及近似值,得出微粒數(shù)量與“物質(zhì)的量”相互轉(zhuǎn)化的計(jì)算式。
問題解決:給出練習(xí)題,鞏固三個(gè)概念及相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單計(jì)算。
課時(shí)2:“物質(zhì)的量”的鞏固與“摩爾質(zhì)量”
問題解決:阿佛加德羅常數(shù)定義及應(yīng)用;“物質(zhì)的量”與微粒數(shù)量間的相互轉(zhuǎn)化;不同層級(jí)微粒數(shù)的簡(jiǎn)單換算。
師生探究1:相同“物質(zhì)的量”的不同微粒的個(gè)數(shù)、質(zhì)量是否相同,得出“摩爾質(zhì)量”的定義。
問題解決:給出練習(xí)題,鞏固物質(zhì)微粒數(shù)量、質(zhì)量與“物質(zhì)的量”的相互簡(jiǎn)單計(jì)算。
師生探究2:化學(xué)方程式的意義,化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)與參加反應(yīng)的微粒數(shù)、參加反應(yīng)的物質(zhì)的“物質(zhì)的量”的關(guān)系。
教師講授:如何運(yùn)用“物質(zhì)的量”進(jìn)行化學(xué)方程式計(jì)算及例題示演。
問題解決:給出練習(xí)題,模仿、鞏固簡(jiǎn)單的方程式計(jì)算。
【摘 要】在化學(xué)教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生建立“物質(zhì)的微粒觀”和物質(zhì)變化的“動(dòng)態(tài)平衡觀”是非常重要的,尤其是在化學(xué)教學(xué)的啟蒙階段,就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生初步完成這兩種化學(xué)觀念的建立,這將為整個(gè)中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué);兩種化學(xué)觀念;建立
開放式化學(xué)教學(xué)是新課程提出的一個(gè)基本理念,教師要在教學(xué)過程中不斷探索與思考,使開放式化學(xué)教學(xué)成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一種新型的課堂學(xué)習(xí)模式,從而培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。
1. “物質(zhì)的微粒觀”是化學(xué)教學(xué)中的核心觀念 “物質(zhì)的微粒觀”主要包括:物質(zhì)是由肉眼看不見的微粒構(gòu)成的;微粒總是在不斷運(yùn)動(dòng)的;微粒間有一定的間隔;微粒間存在著相互作用。其核心是微粒作用觀,即不同層次的微粒本身是有結(jié)構(gòu)的,微粒結(jié)構(gòu)就是內(nèi)部微粒間作用的結(jié)果;物質(zhì)變化也是微粒間相互作用的結(jié)果。形成“物質(zhì)的微粒觀”對(duì)于學(xué)生理解和解釋宏觀的事實(shí)和現(xiàn)象,理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),了解化學(xué)符號(hào)的意義等方面具有重要的意義。
(1)“物質(zhì)的微粒觀”在物質(zhì)變化中的應(yīng)用。物質(zhì)的固、液、氣三態(tài)變化就會(huì)很自覺地應(yīng)用物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成的,微粒總是在不斷運(yùn)動(dòng)的,微粒間有一定的間隔來分析和理解。初中學(xué)生對(duì)于物質(zhì)的溶解,電解質(zhì)在熔融狀態(tài)或在水溶液中的電離等這些抽象概念不易理解。但如果建立了“物質(zhì)的微粒觀”,學(xué)生很容易從微粒的角度來分析構(gòu)成電解質(zhì)的微粒在加熱或在水溶液中離解為離子的行為。
(2)“物質(zhì)的微粒觀”是學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)的量及元素周期律的基礎(chǔ)。高一同學(xué)感到高中化學(xué)難學(xué)其重要原因之一就是沒有很好地建立起“物質(zhì)的微粒觀”,缺乏對(duì)微觀粒子的想象力。物質(zhì)的量及其單位摩爾的教學(xué)歷來是高中化學(xué)中最難攻克的堡壘,關(guān)于這部分教學(xué)內(nèi)容教材經(jīng)過幾次修改,但最終仍然是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。原因就是“物質(zhì)的微粒觀”的建立不到位,學(xué)生難以把宏觀的物質(zhì)與微觀粒子結(jié)合起來,難以從微觀粒子的角度來解釋宏觀的現(xiàn)象。因此教學(xué)中教師要設(shè)計(jì)多種教學(xué)方法,如:向?qū)W生展示微觀粒子的圖片、模型、資料等引導(dǎo)學(xué)生突破“物質(zhì)的微粒觀”這個(gè)瓶頸問題,為物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),使學(xué)生更好地理解摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等相關(guān)概念。
(3)“物質(zhì)的微粒觀”在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用。氧化還原反應(yīng)概念的形成建立在電子轉(zhuǎn)移和微粒變化的基礎(chǔ)上,而不能只停留在得氧失氧或化合價(jià)的升降;對(duì)于原電池和電解池工作原理要引導(dǎo)學(xué)生分析正負(fù)極或陰陽極的電極反應(yīng)和電子的定向移動(dòng),使學(xué)生進(jìn)一步明白氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。有機(jī)化合物的學(xué)習(xí)中對(duì)分子結(jié)構(gòu)的分析是關(guān)鍵,同分異構(gòu)體和同系物是有機(jī)化學(xué)中的兩個(gè)重要概念,這兩個(gè)概念的學(xué)習(xí)必須從分子結(jié)構(gòu)開始。
(4)“物質(zhì)的微粒觀”的建立在教學(xué)中的幾點(diǎn)策略。在教學(xué)中可以借助微觀粒子的圖片如:中科院利用超真空掃描隧道顯微鏡用探針在硅晶體表面“寫”下的“中國”兩個(gè)字以及用超真空掃描隧道顯微鏡拍攝到的原子或分子的照片等。也可以創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)情景來增加學(xué)生對(duì)微觀粒子的感性認(rèn)識(shí)如:上課前在教室里灑下一些香水,給學(xué)生于嗅覺的刺激,淡淡的幽香使學(xué)生心曠神怡也可以使學(xué)生真實(shí)地感受物質(zhì)的微粒性和微粒的運(yùn)動(dòng)性。讓學(xué)生將一只充氣的氣球通過壓縮使體積變??;讓學(xué)生分別量取10毫升水和10毫升酒精,再把兩種液體混合,觀察混合后的液體的體積是多少。使學(xué)生在動(dòng)手操作中感悟分子間是有間隙的。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力編寫化學(xué)小論文對(duì)微觀粒子的大小、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行想象,也可以舉行有關(guān)微觀粒子的想象力作品比賽,通過教學(xué)實(shí)踐證明學(xué)生對(duì)這樣的教學(xué)活動(dòng)非常感興趣,參與的積極性很高。