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实用的化学知识8篇

时间:2024-01-16 16:10:16

实用的化学知识

实用的化学知识篇1

化学事实性知识内容多、分布广、材料琐碎,再加上不容易记忆,学生常常感到知识杂乱无章,如果在学习过程中不注意及时整理、归纳,而是简单、机械地记忆在头脑中,容易导致学习困难。经常遇到的情况是:学生感觉都记住了,但在解决问题时却束手无策,难以提取所需要的知识。孤立、零散的知识在头脑中堆积越多,越不利于提取,无法提取的知识就变成了僵化的、无价值的知识,无法用它去解决实际问题。因此,如何使学生在理解的基础上记忆有关物质性质、制法、用途等元素化合物知识,并形成较系统的知识结构,就成为化学事实性知识学习的关键。

一、记忆理论简介

现代信息加工心理学家在研究人类的学习与记忆时,把学习记忆看成是信息加工过程,并根据信息在头脑中停留的长短,把记忆区分为三个系统,即瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。

学习的信息加工过程可用下图所示的简单模型表示:

1.瞬时记忆

人们在通过自己的感觉系统像视觉、听觉、触觉等接收外界信息时,这些信息首先进入感觉登记器,并在其中保持很短的时间,这种短暂的记忆储存即是瞬时记忆。瞬时记忆仅仅对环境中刺激进行直接的知觉复制,而不进行任何形式的加工。进入瞬时记忆的信息保持时间很短暂,作用就是把信息保持一段时间,如果不被登记或受到特别注意,很快就会消失。

2.短时记忆

又称工作记忆,形象地称之为记忆的“工作台”。就是把信息保持住,使人能够运用信息有意识地工作。它是个体进行思维的工作场所,在面对大量刺激时,短时记忆会对这些刺激进行筛选,其方法有三种:一是忽视某些信息(从记忆中清除);二是通过一遍又一遍的筛选把信息保留在短时记忆之中;三是通过复述或者通过与长时记忆中的信息相联系,使短时记忆中的信息进入到长时记忆。

3.长时记忆

长时记忆是指信息在人脑中长久保持的记忆。长时记忆的信息主要来自于对短时记忆信息的复述,也有一些是感知中印象深刻的内容一次性直接进入长时记忆系统而被贮存起来的。长时记忆把现在的信息保持下来以备将来使用,或把过去已贮存的信息提取出来用于现在。这样,人们就在长时记忆的参与下把过去、现在和将来有机地联系起来了。

二、化学事实性知识教学中的记忆策略

1.复述策略

复述是促进记忆的一种手段和方法。我国古代教育家孔子主张:“学而时习之”;北宋大文豪苏轼也曾说过:“旧书不厌百回读”。学习者为了保持住信息,就需要对信息进行经常性的重复。与其他学习策略相比,复述的作用仅仅是保持信息,因而是一种水平较低的信息加工策略。

现代科学研究已经证明,外界信息通过人的感觉器官向大脑中传输的时候,大脑细胞中的突触所产生的电脉冲和神经递质沿着一定的神经通道传导。在信息流的作用下,随着信息的传导便会在神经通道上作为一种化学印记显现出来。如果这种印记达不到一定的强度——刺激太弱或者反复刺激太少,则这些印记会随之消失,这样一来,瞬间记忆就不能转化为长时记忆。反之,如果刺激强度很大或者经常重复,就能形成很强的结构印记。复述是短时记忆的信息进入长时记忆的必要条件,只有经过复述的信息才能够进入长时记忆,才能够长久保持。

复述有机械复述和加工复述两种等级。单纯重复信息音韵的复述,称为机械复述。它能够使信息保持在短时记忆中,却难于形成长时记忆。如学习溶解度概念时,让学生朗读三遍溶解度的概念。如果对材料进行某种形式的分析、比较、组织、归类,或思考内容的意义和联系,然后用自己的语言表达出来,称为加工复述。如对溶解度概念进行分析,在学生理解了溶解度概念中的“四要素”后,用自己的语言概括出“20℃时NaCl的溶解度为36g”的含义就是:在20℃时,100克水中最多可溶解36克NaCl。

2.协同记忆策略

在记忆的过程中,多种感官并用,协同识记,称之为协同记忆。心理学的实验表明,多种感觉器官一起参加记忆,比一种感觉器官单独记忆,效果要好得多。一些元素化合物等化学事实性知识的学习,特别适合多感官协同记忆。如《钠的性质》教学时,让学生完成实验:取一小块钠,看到钠通常情况下是固体(视觉);用刀切钠的表皮时,感到钠较软(触觉);切去表皮后,看到呈银白色,具有光泽(视觉);把一小块钠放在装有水的烧杯中时,听到嘶嘶声(听觉),看到钠浮在水面上,变成一个光亮的小球向烧杯的各个方向迅速游动,逐渐变小,最后消失,并伴有气泡(视觉);用手触摸烧杯时,感到发热(触觉);向烧杯中滴入几滴酚酞,溶液变红(视觉)。在实验过程中,积极调动学生视、听、嗅、味、手、脑各种感官参与,学生不仅观察到了钠的颜色、状态、硬度、密度、熔点、溶解性等多方面的物理性质,而且还观察到了钠与水发生反应的变化过程,如体积变化情况、在水中的运动情况、产生气泡以及放热等现象,从而获得对金属钠的全面认识,这样记忆的知识就不容易遗忘。

运用多种感官进行学习,能加深大脑的印象,可以更多地在大脑中留下回忆的线索,从而提高记忆的效率。因此,在化学事实性知识的学习时,应充分调动各种感觉器官对物质及其变化进行全面地观察和体验,做到从各个方面明确感知化学事实,从而加深对事实性知识的印象,增进对知识的理解与记忆。

3.精加工策略

精加工策略(eleberation strategies)是指通过对学习材料进行深入细致的分析、加工,理解其内在的深层意义并促进记忆的一种策略。精加工策略一方面能够使新知识与已有知识取得联系,增进对新知识的理解;另一方面经精加工的信息进入已有知识网络中,在以后需要唤起时易于检索,即使直接检索困难,也能够通过知识网络间接推导出来。精加工是在意义理解的基础上进行的信息加工策略,是高效率获得事实性化学知识的一种方法。

(1)类比。类比是依据两个(或两类)不同对象在某些属性上的相同或相似之处,将一个对象的特殊属性迁移到另一个对象上去,从而作出可能判断的逻辑推理方法。在化学学科教学中,类比推理起着重要的作用,它能使抽象的信息变得具体生动,协助学生去记忆、理解知识,有利于学生创造性思维的发展。

学生接受新知识的能力,很大程度上依赖于已掌握的旧知识,因此,在化学教学过程中,类比推理对认识的横向延展的连通有不可低估的作用。表面上似乎毫不相关的客观对象,通过类比这个中介环节可以联系起来,由此及彼,逐步揭示固有的内在规律,从而使学生获得确切而明晰的直观认识。例如,在学习铜、锌族元素的性质时,把它们与碱金属、碱土金属进行对比;在学习硼烷、硅烷时,把它们与烷烃进行对比;在学习氮族元素时,把PH3与PCl5,H3PO3、H3PO2与H3PO4等进行对比等。通过引导学生比较它们的结构(包括原子结构和分子结构)、性质、用途和制备方法等,可以找出它们之间的共性、差异和特殊性。这样既启发了学生的思维,又加深了学生的理解,增强了学生的记忆。

(2)比较。比较是对两种或两种以上易混淆的相关对象进行对比分析,揭示其本质的过程。比较的方法较多,常用的有:①对立比较,将相互对立的事物放在一起,形成鲜明对比,只要理解其中一个,也就掌握了另一个,如化合反应与分解反应的概念;②差异比较,寻找两种易混淆对象的差异,掌握其界限,如学习盐酸与硫酸的化学性质时,关键是找出其中的不同之处;③对照比较,将不同类别的若干材料同时并列,进行对应比较,既能把握事物间的差异又使新知识更易于掌握,例如在学习了酸的通性后学习碱的化学性质,就可以进行对照比较学习。

记忆活动中的比较,一方面可以同中求异,即在同类事物、在共同点或相似点的基础上,尽量找出其不同点;另一方面,也可以异中求同,即在不同事物或在不同点的基础上,尽量找出其相同点、相似点或共同特征、一般规律。

(3)联想。从一个事物想到另一个事物,从一个概念想到另一个概念,这就是联想。课堂教学中充分调动学生的联想,不仅能活跃学生的思维,而且能够增加知识的有序性,形成牢固的知识网络,提高记忆效率,培养学生的发散思维能力。

在化学学习中,通过联想,赋予无意义或意义不强的化学事实性知识以生动的形象、情景或意义,让其与头脑里已有的知识经验联系起来,形成一个较完整的有意义的内容,以便易于记忆和回忆,而且整个记忆过程会变得生动有趣,同时也发展了学生的创造性联想能力。在教学过程中,常可采用的联想法有以下三种。

①会意法。会意记忆就是把一些抽象的概念进行自我理解和再加工处理,然后去巧记。如氢气或一氧化碳还原氧化铜的实验操作是:实验开始时,先通气后加热;实验结束时,先停止加热后停止通气。若用会意记忆法可会意记作,“气体早出晚归,酒精灯迟到早退,前者颠倒要爆炸,后者颠倒要氧化。”

②谐音法。谐音记忆就是把需要记忆的化学内容跟日常生活中的谐音结合起来进行记忆。如地壳中各元素的质量分数占前三位是“氧、硅、铝”,可谐北方音为“养闺女”;金属活动顺序表后面四种金属是“铜、汞、银、铂、金”可谐音为:“统共一百斤”。

③歌诀法。歌诀记忆就是针对需要记忆的化学知识利用音韵编成歌谣或口诀,歌诀法融知识性与趣味性于一体,读起来琅琅上口,易诵易记。如关于托盘天平的使用,可编写成这样一首七言诗:螺丝游码刻度尺,指针标尺有托盘。调节螺丝达平衡,物码分居左右边。取码需用镊子夹,先大后小记心间。药品不能直接放,称量完毕要复原。化合价的记忆是初中学生非常头疼的内容,可以将一些常见元素的化合价编成这样一个口诀:一价钾纳氯氢银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五价磷,谈变价也不难,二三铁二四碳,硫有负二正四六,铜汞二价最常见……

以上三种联想策略,可以根据学生的不同年龄,进行有意识地循序渐进地培养和训练。也可先结合实物和图片进行记忆,逐渐培养学生自觉运用这些精加工策略,提高化学记忆能力。

4.合理复习策略

德国著名心理学家艾宾浩斯(Hermann Ebbinghaus)的研究表明,长时记忆中的信息同样也会出现遗忘。他在系统研究中发现,遗忘在学习之后立刻开始,遗忘的进程是先快后慢,并据此绘制出著名的艾宾浩斯遗忘曲线。这条曲线告诉人们在学习中的遗忘是有规律的,遗忘的进程不是均衡的,在记忆的最初阶段遗忘的速度很快,后来就逐渐减慢了,到了相当长的时候后,几乎就不再遗忘了,这就是遗忘的发展规律,即“先快后慢”的原则。根据这一规律,在化学学习中,要注意以下几方面。

(1)及时复习。大量研究发现,及时复习的效果优于延后复习,这主要是因为遗忘的发生是先快后慢、先多后少的。及时复习可以赶在遗忘大量发生之前使所学材料加以巩固,这样就避免了遗忘的迅速发生,使保持量始终处于较高水平。

(2)集中复习和分散复习。正确分配复习时间对复习效果具有很大影响。复习时间的分配一般有两种情况,一是集中复习,就是集中一段时间重复学习许多次,如期末总复习;二是分散学习,就是每隔一段时间重复学习一次或几次,如家庭作业和单元复习。对大多数学生和学习材料而言,分散复习的效果好于集中复习的效果。学习材料越难,机械成分越多,且学生又缺乏兴趣,越宜采用分散复习的方法;学习材料较易,具有一定的意义,且学生学习兴趣又高,则较宜采用较为集中的复习方法。

5.组织策略

组织策略是指对记忆材料按照不同方式归纳、排队、分门别类,建立联系,以便能够扩大记忆容量并在记忆后对记忆材料进行加工,尤其是分析记忆材料的语义时,其加工程度较深,故记忆效果明显。组织策略的具体方法有许多种,较常见的是“组块化”。“组块化”是指把一些独立的信息合并成一个整体,使大量信息具有整体功能。研究表明,在记忆彼此意义上关系不大的学习材料时,组块化可以显著提高记忆成绩。组织策略主要有聚类和纲要二种形式。

(1)聚类。聚类也叫归类,指对材料按特征或归属来进行组织。将一些化学事实性材料按等级多层次地归类(形成关系树),可有效地改善记忆。如:

钠与水反应的实验现象形成的表象图中,将五条信息压缩到一个组块中,提高了组块的信息贮存能力,减轻了学生的记忆负荷。

(2)纲要。汉代《诗谱序》中说:“举一纲而万目张”。“纲”“要”并用,即为提纲挈领的要点。化学教学中,引导学生组织学习材料纲目要点,有利于抓住化学学习材料的精髓,可减少记忆负担。纲要是“大容量”的知识组块,能使学生的思维具有整体性、跳跃性,有助于问题解决能力的提高。

①标题纲要。指以标题表示所学材料的层次,体现其逻辑关系。例如,比较晶体熔沸点高低,可归纳组块:

②图表纲要。运用图示或表格等手段表示所学知识之间的内在联系。在化学教学中,可借助图表纲要形象、直观的特点,对一些基本概念、基本理论、元素化合物、有机化合物等知识之间的内在联系进行归纳组块,使化学知识结构的复杂关系或内在联系一目了然,便于学生建构知识的整体结构。如不同类型氧化物的关系可画成下图。

③网络纲要。指学习者用连线将所学材料要点连结成一个网络结构,并表示出它们之间从属逻辑关系的一种组织方法。网络纲要中用得较多的是概念图。它通常将某一主题的相关概念置于圆圈或方框内,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上有时标明两个概念之间的意义关系。概念图把化学知识高度浓缩,将各种概念及其关系以层状结构形式排列,清晰地揭示了意义建构学习的实质。如初中化学“分子”一节的概念图可表示如下。

实践证明,科学的记忆方法,可使枯燥的材料变得饶有趣味,呆板的知识变得活泼生动,极大地激发学生的学习兴趣,启迪他们的心智,培养他们的自信心,减轻学生的记忆负担,提高记忆效率。中学化学事实性知识学习中可采用的记忆方法是很多的,教学中要善于启发学生寻找、总结、归纳属于自己的最佳记忆方法且在平时的学习过程中灵活运用。

参考文献

[1] 张大均.教学心理学.重庆:西南师范大学出版社,1997.

[2] 王思贤.加强化学记忆训练的尝试.中学化学教学参考,1992(3).

[3] 邓峰,钱扬义.记忆编码在高中化学教学中的应用举例.化学教学,2006(2).

[4] 于汇荣.谈精加工策略在化学教学中的应用.山东教育学院学报,2004(5).

[5] 车丽萍.记忆术——科学的记忆方法研究.上海:华东师范大学,2004.

实用的化学知识篇2

一、创设激发学生学习兴趣的情景

兴趣是最好的老师,也是克服学习困难的动力。因此,在教学中教师要充分利用各种手段,激发学生的学习兴趣,提高学生主动参与教学活动的积极性。利用化学实验来创设激发学生学习兴趣的情景,是一种行之有效的教学方式。

比如,在钠的学习中,我先设置实验:将一小颗钠放置在酒精灯的灯芯里,然后用滴管向灯芯上滴一滴矿泉水。当学生看到酒精灯被点燃后,产生了无穷的好奇心,极大地调动了探知欲望。然后我引导学生进行探究学习,收到了很好的教学效果。又如,在进行原电池教学时,教师可以用水果做成原电池,把它连接在生日卡片上,可以听到卡片的唱歌声。这样不仅能增强教学的感性认识,而且能调动学生的学习积极性。

二、创造各种条件开展化学实验

在具体的教学过程中,老师可以将演示实验改为学生实验。学生亲自动手做实验,印象要比看老师做的深刻。很多演示实验,后排的学生看不清楚,这样会伤害学生学习的积极性。可见,让学生做随堂实验,既可以培养学生的动手能力,又能弥补实验所带来的不足,还能调动学生学习化学的积极性。一般来讲,那些操作不复杂的,用时不长的,没有什么安全隐患的实验都可以直接让学生亲手做,老师做好巡视、点拨工作就行了。如果较复杂的,可以组织学生进行小组合作探究。比如,探究铁离子与亚铁离子的相互之间的转化,就要组织学生进行小组合作探究,通过小组合作、交流得到正确的结论,如果学习小组在合作中遇到困难,那么老师就要做好必要的指导工作。

三、教师要做好角色的转换,指导学生进行探究学习

在传统的应试教育中,为了追求升学率,获得更多的教学时间,老师常常不顾学生的感受,直接将结论讲给学生听,学生囫囵吞枣地死记硬背化学原理,根本没有时间、机会去思考、探索知识的产生与发展的过程。而新课程教学更多地强调对学生科学素养的培养,大力发展学生自主学习能力与探索能力。教学生学会远不如教学生会重要,因为知识的发展是无尽的,只有学生掌握了发现、探索知识的方法,才能从容面对未来科学的发展。因此,在新课程的教学中,我们要大力培养学生的探究能力,而开展探究学习活动正是发展学生探究能力与创新能力的有力措施。比如,在学习氯气性质时,我首先创设问题情景:将淡红色的干燥的小布条,放置于通入氯气的水中一会儿,小布条变成了白色。然后我问学生原因,有的学生说是氯气的作用,有的学生说是氯气与水反应生成了新物质的作用,等等。将干布条直接放置氯气中进行试验,没有变为白色。可见,造成小布条褪色的原因是氯水,它是氯气与水发生反应的生成物。为了进一步让学生掌握次氯酸的氧化性,我让学生做氯气通入紫色的石蕊试液的实验,以及氯水与AgNO3溶液反应的实验学生通过一些列的探究实验,很好地掌握了氯气与氯水的区别。

在具体的教学中,我们所设计的教学方案要与学生的认知水平相吻合,不能太复杂,也不能太简单。如果设计得很复杂,会使学生产生等、靠老师讲解的心理;如果过于简单,学生也没有积极性去探索,不利于发展学生的探究能力。

四、营造探究学习的气氛

学生之所以对探究实验有很浓的兴趣,是因为他们对新知识产生了很强的好奇心。在传统的教学中,学生的实验常常是验证性的,通常是安排在教学内容结束后。因为学生已经知道了化学知识,所以对这些验证性的实验没有太多的兴趣,很多学生认为化学实验就是玩玩而已,如果有兴趣,也是对其化学现象的再现产生兴趣,对整个的实验过程与操作的各个环节根本就不重视,因为实验成功与否影响不了他们的考试成绩。毫无疑问,这种教学不能培养学生的探索能力,必须在新课程的教学中摒弃。

在化学新课程的教学中,教师应该根据学生的实际水平,营造探究知识的气氛,尝试将教学后才做的验证性实验改为学生探究实验,从而发展学生的探索知识的能力。比如,在学习苯酚内容时,教学中所涉及的实验都是现象明显、操作简单,也没有什么安全隐患的。因此,在具体的教学中,教师可以让学生预习后直接进行实验探究。学生在这种气氛下,会产生强烈的探究知识的欲望,极大地提高教学效果。可见,在新课程教学中,教师要合理地利用教材,根据本班级的学生情况,对教学内容与教学方法作必要的调整,营造浓郁的探究知识的学习气氛,凡是能将验证性实验改为探究实验的,就大胆地让学生自己去探究,让学生在各种探究活动中去发现、去思考、去实际,从而不断提高学生敢于向困难挑战的精神。

实用的化学知识篇3

【关键词】物理知识;高中化学;化学实验

化学学科从微观的角度分析,和物理一样,也是对物质世界进行研究的学科,只是对物质分析深入的层次不同罢了。在操作化学实验过程中,会遇到一些关键性难题无法解决,就需要应用到物理知识,不但可以提高化学实验课的质量和效率,还能提高我们的学习兴趣。因此,利用物理知识来解决高中化学实验中的难题就具有相当鲜明的现实意义,对攻克化学实验中的难关提供了有利条件。

一、高中物理和化学知识的联系

化学所涉及研究的是分子、原子、离子等物质及其运动,而物理学是研究物质运动的形式和结构。当然,两者都是以科学实验为基础来研究的学科。在教材中化学知识和物理知识在许多方面是相互依存、相互渗透和综合的,如物理教材中分子的热运动,分子间的相互作用力;空间点阵等内容就如化学知识中晶体结构、分子间的范德华力、胶体性质等紧密联系。波义耳定律、查理定律和理想气体的状态方程对化学知识中的气体摩尔体积和阿伏伽德罗定律及其推论作出明确的解释。只要仔细研究物理课本内容,就可以发现其中有很多的规则、定律、定理等内容与化学有密切联系,可渗透到化学实验的各个环节中去。例如在热力学问题的研究上来说,化学知识所涉及的热力学问题主要有气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律、反应热、燃烧热和生成热等。在物理知识中的热力学问题主要涉及到分子运动论、理想气体状态方程、热力学第一定律等,还包括有分子运动论中的分子间距问题;气体化学反应与环境压强和温度之问的关系;超导材料等化学实验活动。由此可以发现物理和化学两个科目的知识内容存在着很多相似的联系。在现实生活中,任何一个相同的事物,从物理和化学两个不同的学科来进行研究解决,从这个角度上来说,不同的方式方法对同一事物的研究,在内容上有很大的的关联性。因此,将物理知识渗透到化学实验中是教育的进步,也能让我们更加快速的掌握所学的知识内容,完成学习目标。

二、在化学课程中横向渗透物理知识

课本知识是在限定的时间内去完成基本的学习任务,但在实际学习过程中,我们可以根据课本中的内容将相关的物理知识运用到化学实验中去。在化学实验操作中,我们应寻找这两门课程的共通点去挖掘加工,合理运用。如在《离子晶体、分子晶体和原子晶体》一节的学习过程中有以下几个问题:(1)对离子晶体里阴、阳离子数之比不容易理解;(2)食盐晶体为什么具有正方体的外形?(3)分子间的作用力(即范德华力)是一种怎样的力?这些问题用化学课本上的书面知识是无法完全理解的,如果利用物理课本中的《晶体和非晶体》、《分子间的相互作用力》等内容运用其中,那么学习起来就事半功倍了,所有的问题都能够迎刃而解。当然在化学实验中的许多活动都是根据物理现象来进行判断的,并伴随一些物理现象出现。例如包括有吸热、放热、发光等,在化学实验活动中很多趣味小实验都是依据这一原理来操作设计的,如彩色烟火实验,用4gKClO3、4gC12H22O11和2gSr(NO3)2可以制作出红色的烟火;用6gKClO3、明矾、1.5gK2CO3就可以制作紫色烟火,如果加入不同的金属,在燃烧过程中就会产生不同的烟火特征。红色烟火的反应方程式为:2KClO32KCl+3O2+热量;C12H22O11+12Q212CO2+11H2O+热量;4Sr(NO3)24SrO+8NO2+2O2+热量。这些实验现象基本都是以物理知识的形式呈现出来的,客观实在的化学实验现象都与物理知识脱不开关系,在运用时应紧密结合起来,更能理解和掌握其中的奥秘。

三、以物理知识为载体,培养迁移能力

虽然在教科书内容上,对我们将物理知识运用到化学实验中没有作出相应的要求,但是在实际化学实验中,我们可以灵活运用,将物理知识和化学实验活动结合起来进行综合性学习。从本质上来说,物理知识为化学实验活动提供了必要的物质条件和理论基础。当然,在实际操作过程中,应具备一些条件,就是要对物理和化学理论知识有深刻的了解,具备较强的知识迁移能力,根据化学实验的特殊性出发,将已知的物理理论知识灵活的运用其中,达到相应的化学实验效果。因此,在平时的学习中,我们应注重对物理和化学理论知识学习,寻找两门学科之间相关性,培养自身对知识的迁移能力。

结束语

总而言之,在紧张的高中学习阶段,对我们学习化学这门功课已经不是一个单独的科学知识的学习,而应参与其他学科之间广泛的联系,提升我们对化学知识的理解能力。随着各学科之间的融合、渗透,物理与化学知识的结合已越来越紧密,特别是有些化学实验中物理知识的渗透已不露痕迹,不分你我的境界。灵活巧妙的运用物理知识解决化学实验中的难题,不仅能够强化我们对化学实验活动的操作水平,也极大的提升了我们运用知识迁移能力解决各学科之间的不足。本文从高中化学和物理两门学科之间的联系出发,在化学实验活动中凸显物理知识为基础,阐述了关于物理知识对化学实验活动的灵活运用进行详细的分析,进一步提高我们学习化学知识的兴趣,探索化学实验中的奥秘。

作者简介:周雅玮,女,山东济南市人,民族:汉,山东省济南第一中学,高三二班学生。

参考文献:

实用的化学知识篇4

一、让学生感受化学知识与现实生活的密切联系

在我们的生活中,到处都充满着化学,教师在化学课中要善于从学生的生活实际中提出问题,使学生感到化学就在自己身边,从而产生浓厚的学习兴趣。

例如,我在讲授“物质的变化判断”内容时,让学生观察学校和家里哪些事物的变化是物理变化或化学变化。学生能说出很多,如木块制成木桌,瓷碗的破碎,冰的溶化,酒精的挥发等都是物理变化,而植物的光合作用,食物的腐败,燃料的燃烧等都是化学变化,使学生发现我们身边充满着物质的变化。

二、精心设计练习,培养化学应用意识

化学来源于生活,又服务于生活。学生在课堂上获取的许多知识,如果在生活中加以应用,那么一定有助于学生对知识的掌握和应用。练习是使学生掌握化学知识,形成一定的技巧和技能,培养学习能力,发展智力的重要手段之一。精心设计练习,注重培养学生的化学应用意识,使学生在学习过程中不仅知其然,而且知其所以然。这样,对于提高学生的素质将会起到积极的推动作用。

例如,我讲完“氧气”内容之后,设计了一个简单实验:有三个集气瓶,分别充满空气、氧气和二氧化碳,它们都是无色无味的气体,怎样用最简便的方法加以区别。

学生会根据氧气性质实验的感观认识来推出答案,可用燃着的小木条来检验,以此提高学生的实践能力。

三、开展化学实验活动,提高应用能力

学生学习知识和运用知识构成了学习活动的两部分,培养学生应用知识能力,光靠课堂教学是远远不够的,还要向课外延伸。所以,适当开展一些化学活动,可以提高学生应用知识的意识和能力。

例如,在每年元旦举办的游园活动中,我们几位化学教师充分利用学校里的设备,开展了“化学知识大家猜”,“化学实验大家做”等活动。通过这些活动,让学生体会到生活中处处都有化学,只有认真学习和应用教材上的知识,才能把现实生活的实际问题转化为化学问题,从而提高学生学习化学的兴趣和应用知识解决实际问题的能力。

四、加强课外实践,拓宽化学应用渠道

实践对于知识的理解、掌握和熟练运用起着重要作用,只有亲身体验过才会理解和运用。所以,培养学生应用化学知识的能力,还要加强课外实践。

实用的化学知识篇5

关键词 高中化学 陈述性知识 程序性知识 教学策略

中图分类号:G424 文献标识码:A

High School Chemistry Knowledge Classification and Teaching Strategies

QIAO Yujiao

(Faculty of Education, Southwest University, Chongqing 400715)

Abstract To "double base" as the core of traditional chemical education and more knowledge in specific content classification standards and to carry out teaching, since the new curriculum, with the introduction of psychology, education and other related theories, we must re-examine the chemical knowledge classification. In this paper, based on modern cognitive psychology, according to the different conditions of the learning process and knowledge of high school chemistry knowledge reclassified and separately discuss teaching strategies according to its subclasses.

Key words high school chemistry; declarative knowledge; procedural knowledge; teaching strategy

知识是人对事物属性与联系的能动反映,是通过人与客观事物的相互作用而形成的。①从某种程度上讲,知识是在学习和交往活动中,借助于公共知识来发展自身的个体知识并通过个人主观建构的信息。不同类型的知识有不同的学习过程和条件,教师在备课的过程中,要注意分清所授知识的类型,根据学生对于不同知识的建构特点,选择不同的教学策略。从现代认知心理学的观点出发,本文试图重新建构高中化学知识的分类体系,并从化学知识分类的角度探讨高中化学课堂教学的策略。

1 高中化学知识分类的现状

以“双基”(即基础知识和基本技能)教育为核心传统化学教育多以具体的化学内容为分类依据,这主要以“六分法”为代表,即将化学知识分为:化学基本概念、化学基础理论、元素化学物知识、化学用语、化学计算、化学实验。这种分类方法使得化学学科知识更加系统化、逻辑化,广泛涵盖了化学学科各方面知识,但这种颇具广度的知识分类对教师的教学参考价值却不大,没有从学生学习心理层面考虑知识如何组织、呈现。

2001年,新一轮的基础教育课程改革拉开大幕,它不仅是调整课程内容、重新编撰教材,更是教育理念的变革与更新。现代社会,知识以难以想象的速度迅速增长和更新,学校的教学已不能仅仅满足于知识的传授,而应该着眼于学生学习能力的培养。新课改以来,化学教育工作者已经意识到传统的以系统为标准的化学知识分类方法虽具广度却很难实现培养学生自主学习、终身学习的教育理念,所以化学课程与教学研究在保持化学科学性的同时,结合教育科学和心理科学等相关理论,重新审视化学知识的分类,提出了新的分类方法。刘知新教授主编的《化学教学论》(第四版)中,虽然没有明确章节表述化学知识的分类,但在化学学习策略的相关章节中暗含了四类化学知识:事实性知识、理论性知识、技能性知识和策略性知识。这种“四分法”较以往的“六分法”更贴近当前提倡的课程改革的新理念。但体现化学学科特色的实验知识的分类地位不够突出,并且其丰富的知识内核没有充分渗透到四类知识中。

从以上分析可知,化学知识的分类与当时的教育大环境、课程目标有着密切的关系,体现着鲜明的时代主题。化学知识的分类没有对错好坏之分,每一种分类方式站在不同的立场和角度都有其一定的使用范围。本文力求寻找一种化学知识分类方法,不仅能使每种化学知识呈现自身鲜明的特点,而且能使其指导师生教与学的进程。

2 基于现代认知心理学的高中化学知识分类与教学

2.1 陈述性知识的教学策略

陈述性知识是用于回答“世界是什么”的问题。它的作用在于形成比较宽泛的知识背景,这类知识不一定能直接运用到问题解决中来,但对分析问题,理解问题有重要的作用。陈述性知识能以各种形式呈现给学生,可以以口头交流的形式让他们听到或者呈现图表让他们看到。加涅也将这类知识称为为言语信息,按照他的分类,化学知识中的陈述性知识应该包括:化学名称、化学事实和有组织的化学知识。化学陈述性知识,尤其是各类化学名称的记忆和化学事实的学习,重点在于学生如何保持知识,而这与教师在课堂上讲授知识的策略息息相关。学生对于新知识的理解过程是新知识与认知结构中原有的有关知识建立联系并发生作用的过程,只有理解了知识才能按其意义进行编码,从而形成良好的认知结构。

教师在初次授课中应创设丰富的知识背景引起学生的注意,同时创设问题情境,引发学生认知冲突。在知识的形成过程中,注意将相关生活实际作为联系新知识的背景,使旧知自然而然地成为新知的说明和解释。作为一门实验学科,教师在教学中要注意利用化学学科的天然优势,通过实验调动学生的多种感官协同感知知识,例如在学习元素化合物性质时,除了传统的知识讲解,教师要注意让学生动手操作,让学生在实验中感知书本上提到的化学现象,通过眼、耳、口、手等各种感官的配合,获得丰富的感性和理性经验,在理解的基础上记忆陈述性知识。在复习这类知识的过程中教师应该协助学生寻找适合自己的信息提取策略,同时帮助其排除干扰信息的影响。

2.2 程序性知识的教学策略

程序性知识是用于回答“怎么办”的问题。有了陈述性知识,我们可以认识了解周围世界是什么样的,而有了程序性知识,我们可以作用于和改变我们周围的世界。程序性知识在我们头脑中是与一定的问题相联系的,在一定的问题情境中,一套程序系统会被激活,而后被执行。教科书中常有一些概念原理和相应操作步骤的陈述,学生能把这些步骤复述出来,只能说明他们掌握了陈述性知识,当他们运用这些复述来解决实际问题时,才能说明他们掌握的是程序性知识。根据现代认知心理学的分类,我们将化学程序性知识分为化学智慧技能、化学实验操作技能和化学认知策略三个亚类。

对于化学智慧技能的教学,关键是为学生提供合理的变式,在知识习得的初期,获得的知识都是陈述性的,经过变式训练,认知结构得到重组,以更有效、更合理的结构固定下来,陈述性知识转化为程序性知识,知识最终达到自动化运用的程度。在教学中,教师首先应该使学生理解并正确记忆有关的概念和规则,在练习时要注意正反例的运用。教师使用正例帮助学生提取关键信息,顺利实现迁移,同时为了防止概念的泛化,应在适当时候呈现反例帮助学生辨别要领,从而实现自动化运用概念和规则。

对于化学实验操作技能的教学,言语指导并结合示范是最有效的方式,在训练中,教师应该首先讲清楚实验的操作要点,明确本次实验操作的目的和要求,科学指导和规范学生的操作行为,并在实验的进行中随时注意学生出现的操作问题,及时反馈,便于课后学生的反思与总结。

对于化学认知策略的教学,关键是要教会学生科学地生选择和运用化学认知策略,使学生通过不同的认知策略高效地学习化学知识。高中新课改已经认识到认知策略对学生知识掌握的影响,在教材编写时,多处使用列提纲、作图表引导学生正确使用组织策略。但教材编写的主要目的是呈现知识,不能显性地呈现所有的组织策略,所以这就需要教师在教学中“润物细无声”。

实用的化学知识篇6

一、化学基础知识的结构化教学

化学的研究对象是客观存在的物质及其变化规律。物质世界的层次性和结构性,决定了化学教学内容的层次性和结构性,从整体来看,化学学科知识可分为如下知识板块:基本概念、基础理论、元素与化合物知识、化学计算、化学实验等。每个知识板块都有一条知识主线,各知识点之间互相联系,交织成知识网络,并体现出各自的层次性和结构性。

以元素与化合物知识为例,其基本内容及结构如下:

同时,使学生明确这样一条知识主线和思想:物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途。在教学过程中,教师以这样的结构进行程序性和结构化教学,学生也以这样的结构进行程序性和结构化学习,从而使化学基础知识形成特有的条理性、系统性和联系性。

当然,这只是“元素与化合物知识”板块内部提出的结构化思路,能够体现出知识板块内部各知识点的系统性和联系性,为了更好地掌握化学基础知识,还要建立化学基础知识板块之间的结构化联系,这就要挖掘知识板块之间的交叉点和联系性,如元素与化合物知识板块中必然要涉及基本概念与基础理论的知识,如原子、分子、离子、化学式等基本概念及氧化还原反应、离子反应、离子方程式、物质结构等基本理论,始终贯穿于元素与化合物知识之中。

二、学科间综合能力培养的结构化教学

“3+X”考试改革,它要求学生不仅要学好各学科的基础知识,还要注意把握各学科知识之间的联系,培养具有创新精神、实践能力和终身学习观念的综合型人才。鉴于学科知识的复杂性,知识交叉点多,使学生和教师感到无从下手,如果建立起学科间交叉知识的结构化模型,则可以提纲挈领,举一反三,达到事半功倍的教学效果。因此,对化学学科来说,不仅要立足本学科知识,掌握化学基础知识,还要发挥学科独特的基础性和综合性优势,把知识掌握与综合能力培养结合起来,挖掘化学与数学、物理、生物以及政治、历史、地理等学科的知识联系和交叉点,建立化学与各学科知识交叉点和化学应用在其他各学科中以解决实际问题的结构化模型,从而准确、高效地解决实际问题。这既注重了应用化学知识解决其他学科的问题,又可以将紧密联系其他学科的思想方法应用于化学学习和研究中。 转贴于

我们可以建立如下化学与其他学科知识交叉点的结构化模型:

三、化学基础知识应用与创新综合能力的结构化教学

学习贵在应用,从培养实用型、应用型和创新型人才角度考虑,综合能力主要表现在应用各学科知识及研究方法来解决生活中实际问题,强调知识掌握的灵活性、开放性、实用性和研究性。因此,中学化学的教学不能只顾及知识掌握的多少,而应关注社会热点和实际应用,引导学生应用相关知识解决生产生活中的实际问题,培养和提高学生多角度、多维度、多层次分析问题和解决问题的能力。这就要突破思维的定势和限制,引进新信息、新思想、新技术、新发明和新成果,关注科技发展的新情况,如人类基因图谱的研究、纳米技术与纳米材料、超导技术以及光(量)子计算机和神经网络计算机等。

为了使解决问题的方法简易、途径简捷和过程易操作,建立解决实际问题的结构化模型是有必要的。一般来说,解决一个实际问题,可建立如下结构化的思维模式:

(1)已知条件有哪些,目标是什么,要解决该问题需要哪些前导性知识。

(2)该问题涉及哪些相关学科知识,已知条件能否转化,能否引入辅助元素,拟定出解决问题的具体方案。

(3)执行方案时将引入哪些新问题,如何修正。

(4)研究、讨论后提出最佳方案。

实用的化学知识篇7

关键词: 知识情境化;化学教学;应用

【分类号】G633.8

一、引言

化学是以实验为基础的学科,也是来源于生活的一门科学,其知识具有微观性和抽象性的特点,又与生活密切联系,在教学过程中如何将微观的现象宏观展现?如何把抽象的东西具体化、形象化?如何与生活联系在一起?这是化学教学中的一大难点。这些问题的解决,是评价一堂化学课成败的关键。而把化学知识情境化,可以很好的解决这类问题。

美国教育家杜威说:“教育的艺术就在于能够创设恰当的情境。”所谓知识情境化,是在教学过程中根据教学内容引入生活中与所教知识有联系的例子或创设与知识有关的情境,它能直观、生动的把知识具体化,有助于学生感性知识的形成。知识情境化最重要的一点,就是能激发学生的学习兴趣,而兴趣是最好的老师。所以,在高中化学教学中,教师若能结合本地的实际情况,利用与学科有关的实验、故事、史实、报道、实物等资料,合理地创设教学情境,引导学生积极主动地学习,就可以取得意想不到的教学效果。以下是笔者在高中化学教学实践中创设知识情境的一些做法。

二、知识情境化教学在高中化学教学中的作用

1.有利于联系生活实际,分析生活中的化学

在化学教学过程中,教师尽可能多地把知识情境化,特别是生活中的情境,这样既可以让学生直观地了解知识的应用,又可以通过获得的知识分析生活中的化学知识。

2.有利于激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛

兴趣是最好的老师。教师在课堂教学中,可利用知识情境化尽力为学生营造一个生动的学习环境,将教学置于情境中,从情境引入,用解密的方式帮助学生解答生活中的化学现象,使知识形象化,从而充分调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,提高课堂学习效率。

三、知识情境化教学的创设方式

1.通过实验创设教学情境

化学是一门以实验为基础的自然科学,而实验是一种最能吸引学生注意力的教学手段。通过实验过程中大量真实、生动、有趣的现象,创设富有启发性的教学情境和问题情境。让学生全方位参与知识的内化过程,既可以集中学生的注意力,启发学生思维,激发学生学习兴趣,又可以培养实事求是的科学态度和严谨的学习习惯。

例如,在“溶液的酸碱性”教学中,教师可以做如下演示实验:向盛有盐酸和氢氧化钠(控制两者的量相等)溶液的试管中分别滴入石蕊溶液,然后再进行混合,观察实现现象。实验过程中学生都观察到了溶液颜色的变化,面对这样的实验事实,学生一定会产生强烈的思维冲突:“为什么会出现这样的颜色变化?”这时,教师可以适时引出探究的问题――溶液的酸碱性,并引导学生去分析原因,将会起到事半功倍的教学效果。

在高中化学教材中有很多知识可以变化为趣味实验,如:滴水生火(棉花团沾过氧化钠粉末,滴水)、吹气生火(棉花团沾过氧化钠粉末,吹气)、苹果发电(电解质导电)等,这些实验中产生的“奇怪”现象,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以为学生创设一种知识情境和问题情境,从而激发学生积极主动的去探究知识原理,达到掌握课本知识的目的。

2. 联系实际生活,创设教学情境

化学学科与现实生活联系紧密,现实生活中处处涉及到化学知识。根据这些特点,可以运用实际生活来创设教学情境,既可以激发学生的学习兴趣,又有助于学生结合实际生活中的现象来理解新的知识。创设的情境越真实,越接近学生已有的知识经验,就越能有效地促进学生对新知识的理解。

例如在教学乙酸的内容时,可以创设以下情境:

(师)我们本地有一样特别出名和美味的小吃:生鱼片,大家吃过吧?

(生)……

(师)大家都知道吃生鱼片时会把它放在醋里一小会,为什么?

(生)……

(师)预习过的同学已经知道了,醋也就是乙酸能够起到一定杀菌的作用,我们吃生鱼片也是利用了乙酸的这一性质,乙酸除了这个性质还有哪些性质呢?

(生)……

(师)这节课我们一起来学习乙酸的性质。

这个情境创设的很简单,但却和生活紧紧联系在一起,同时所设情境也是学生身边所熟知的,通过这样的联系将更有利于增加学生对所学知识的兴趣,从而更加积极的参与课堂活动,提高教学效果。

3. 利用多媒体技术创设教学情境

化学是一门以实验为基础的自然学科,其知识具有微观性和抽象性的特点,不少知识无法用形象的语言进行描述和讲解,也无法用高中现有的条件进行实验探究。这种情况下,解决知识最好的方法就是利用多媒体,用生动的动画、视频等信息,模拟微观的运动,使微观世界宏观化,抽象的理论具体化,变静态为动态,模拟实验室中不易完成的实验,使教学内容更加丰富、教学过程更加完整。

同时多媒体的运用也可以让学生亲自体验和感受知识的形成过程,更有利于激发学生学习兴趣,加速记忆所学的知识。很好的帮助学生理解并掌握基本理论,从而优化教学过程,提高课堂教学效率。

4. 利用科学家轶事创设教学情境

化学发展史上很多很多的名人轶事都是学生喜闻乐见的,用其创设情境,可以激发学生的好奇心和求知欲。例如在教学制碱工业时,可创设如下导入情境:

侯德榜(1870-1974年)是我国著名科学家。早年留学美国,攻读化学工程,学成后回国,他立志把所学的知识献给祖国的制碱工业。

(师)介绍完“侯氏制碱法”的原理后提问:“侯氏制碱法”中使用原料有饱和氯化钠溶液、氨气、二氧化碳等,如何得到氨气和二氧化碳两种气体?

(生)……

(师)这两种气体分别具有怎样的性质?

(生)……

(师)这两种气w通入到饱和氯化钠溶液中有先后顺序吗?为什么?

(生)……

(师)如果实验室进行这样的实验,实验装置有什么特点?

(生)……

(师)最终产物碳酸钠的提纯要注意什么?

通过用科学名人作为导入情境并用问题链的引导方式,既使知识实用化,层层推进的问题引入又符合学生掌握知识的规律,还训练了学生的思维,提高了课堂教学效果。

四、结束语

实用的化学知识篇8

元素化合物知识是中学化学知识构成的基础。中学化学知识的构成包括六大部分。其中化学基本概念,基本理论是以元素化合物知识为基础导出的,如果学生不掌握物质的性质及其变化,化学基本理论将成为无本之木。通过元素化合物的教学加深对理论的理解,使理论知识得到巩固和应用,起到相辅相成,共同提高的作用;化学实验是对元素化合物知识的生动再现,认识和探讨物质新属性、探讨新理论的基本方法;化学计算是对元素化合物知识的定量研究;化学用语则是对元素化合物知识记录和描述。

为解决科学知识量的激增和日益增长的社会要求的需要,把培养能力列为教学内容,是理科教育现代化的标志。化学教育里能力培养,就是遵循和运用有关的教学原则和方法,通过自然科学方法的基本步骤学习化学基础知识,元素化合物知识是学习化学基础知识的起点,而经过科学的抽象、概括,得出结论后,又要将结论运用于实践重新用到元素化合物知识上。在元素化合物知识的教学过程中,同时培养学生对化学实验现象的观察能力;透过现象分析事物变化实质,从感性到理性的认知过程中培养学生的思维能力,自学能力;在验证理性认识是否正确、完整的过程中培养学生的实际操作能力和创造能力,同时通过物质及它们的变化和变化条件的学习,培养学生的辩证唯物主义观点。

一、元素化合物知识的内容和分类

在现行的中学化学教材里,总共介绍了具有代表性的元素20多种及重要的化合物80多种。这些元素化合物知识基本上是按元素周期表系统安排的,从主族到副族、从纵向元素族到横向周期律,从无机化合物到有机化合物。并且把元素化合物知识和基本理论知识穿插编排。其中重点学习13种元素:5种金属元素,分别是钠、镁、铝、铁、铜。8种非金属元素,分别是氯、氧、硫、氮、磷、碳、硅、氢。

(一)元素化合物知识内容

1.金属元素知识的系统

单质氧化物氧化物对应水化物金属相对应的盐。

2.非金属元素知识系统

对应盐氢化物单质氧化物氧化物对应的水化物非金属相应的含氧酸盐

3.元素化合物知识的内容要点

以基础理论为指导,学习元素及其化合物的性质、存在、用途,制取和检验是元素化合物知识的内容。物质的性质反映着物质的结构、决定着物质的用途、制取、存在和保存等,因此元素化合物知识中每一种物质以化学性质为核心进行教学。

(二)元素化合物知识分类

一般以元素化合物知识位于教材物质结构、元素周期律知识的前后位置不同,以及在学习过程中逻辑思维方法的不同,把元素化合物知识分为“理论前”元素化合物知识和“理论后”元素化合物知识两大类别。

(1)“理论前”元素化合物:位于物质结构、元素周期律之前的元素化合物知识

初中化学较系统地介绍了氢、氧、碳等非金属元素以及氧化物,碱、酸、盐各类化合物的通性。高中化学则进一步介绍卤素、氧族(硫和硫酸):碱金属,逐步形成元素族的概念。为系统地学习物质结构和元素周期律提供了感性认识的基础。“理论前”元素化合物知识在学习过程中思维方法是由个别到一般、由具体到抽象的归纳法。例如由个别酸的性质,经过去异求同归纳出酸的通性;由个别碱的性质,归纳出碱的通性。由卤素中典型的个别元素如氯及化合物的性质,归纳出卤族元素及化合物的某些共性,同样以硫及其化合物的性质去认识氧族元素的共性。这一学习过程培养学生用归纳法进行逻辑思维的能力。

(2)“理论后”元素化合物:即位于物质结构、元素周期律之后的元素化合物知识。

这类教材主要包括高中化学里氮和磷、硅、镁、铝、铁和有机物。在教学过程中要运用所学的物质结构和元素周期律理论知识,从原子结构揭示不同元素原子结构的差异及联系,确定元素在元素周期表中的位置,进一步概括出元素的金属性或非金属性及其主要化合物的性质。在学习过程中体现用理论指导元素化合物知识的学习,同时元素化合物知识的学习又使理论得到巩固和深化,使“结构”、“位置”“性质”三者的关系得到统一。“理论后”元素化合物知识的认识过程中主要采用由一般到个别的认识规律;由抽象到具体的演绎法。例如学习氮族元素从原子结构,周期表中位置可推测氮族元素的非金属性较弱;再具体到氮气从化学性质来看明显比氧气的氧化性弱,这一现象学生由物质结构“NN”叁键得到进一步解释。在教学过程中由抽象到具体用演绎推理的方法获得新知识,有助于学生智力的发展,同时培养演绎推理能力。

二、元素化合物知识教学要求

元素化合物知识是描述性的化学知识,内容庞杂、材料琐碎、涉及的化学现象和各种化学反应较多,再加上不容易记忆,使学生在学习中感到知识杂乱,而思维潜力没有得到发挥,在综合运用知识解决实际问题时又感到束手无策。有的学生则把精力用在机械记忆上、死背硬记化学反应。因此搞好元素化合物知识的教学,必须充分认识元素化合物教学的特点和要求。

1.运用基础理论,使元素化合物知识系统化

在中学化学教材中虽然注意了元素化合物知识与理论知识的互相穿插,但是教师在教学过程中首先要明确基础理论与元素化合物知识之间相辅相成的辩证关系。在教学过程中应体现以基础理论为指导,以元素化合物知识为主体的教学思想。要重视对元素化合物知识的宏观现象和理论知识中的微观结构的结合,突出元素化合物自身知识体系,用基础理论揭示元素及化合物性质变化的内在规律。并且在基础理论的指导下,使元素化合物知识系统化和深刻化,使学生形成巩固的系统知识。必将使学生对基本理论的理解得到巩固和加深。

在教学中要抓住物质的结构这条主线,突出物质的化学性质这一重点,通过理解、推导让学生自觉地去掌握元素及化合物知识,克服死记硬背的学习方法。例如,过渡元素铁常有可变化合价,在化学反应中铁何时呈+2价;何时呈+3价这就应结合铁的原子结构去认识。化学反应中铁可以失去最外层的2个电子而呈+2价,也有可能再失去次外层的1个电子而呈+3价。铁的自身性质是由结构决定的,而化学反应中铁呈几价又必须依据氧化剂性质的强弱而定。铁遇强氧化剂(Cl2、Br2、HNO3(过量)……)呈+3价,而铁遇弱氧化剂(S、I2,H2SO4(稀),HCl等)呈+2价。Fe2+遇强氧化剂(Cl2、Br2,HNO3等)变为Fe3+;而Fe3+遇还原剂(Fe、Cu、H2S、HI等)变为Fe2+。铁及铁的化合物知识可系统化为:

氢氧化铝是两性氢氧化物,它的性质和制取是教学中的重点也是难点。如果我们从氢氧化铝是弱电解质,有酸式电离和碱式电离以及加酸或加碱引起电离平衡的移动来讲解,学生就能较顺利地掌握由铝盐制取氢氧化铝只能选用可溶于水的弱碱氨水。若在铝盐中加入强碱溶液,例如Al2(SO4)3和NaOH溶液反应必有下列反应:

Al3++3OH-=Al(OH)3

它表示适量的碱使溶液中Al3+沉淀,而过量的强碱又可使产生的沉淀完全溶解。并且还揭示了OH-与Al3+在发生不同化学反应时它们物质的量之比。同理用偏铝酸盐溶液制氢氧化铝只应在溶液中通入二氧化碳气体。若改用盐酸等强酸,必然有下列反应

因此不论是物质结构,元素周期律,电解质理论,化学平衡理论都可以指导元素化合物知识的学习;使学生获得的元素化合物知识系统化和深入化。

2.全面正确掌握元素化合物的知识体系和自身的内在联系

元素化合物知识具有丰富的内容;也显得多而杂。因此全面正确掌握元素化合物的知识体系和自身的内在联系是十分必要的。正像美国教育心理学家布鲁纳提出“教学论必须探明显示教材的最优程序的问题,也就是探明教学过程的问题”。布鲁纳向我们提示:知识的教学一要遵循知识的逻辑规律,二要遵循学生的认知规律

(1)确定元素化合物知识体系

元素化合物知识教学对每种物质一般都依照金属或非金属元素知识体系中,单质氢化物及氢化物对应的盐氧化物氧化物对应的水化物含氧酸盐的顺序进行学习和研究的。在教学中它们就是元素化合物知识的体系(知识主线)。使学生掌握这一知识主线也就把握学习和研究元素族的知识系统和方向;改变学生只能被动获得知识的地位。知识体系揭示了所有元素族具有的相似性,有利于学生进行知识的迁移,也有利于元素化合物知识点的确定(即知识体系中的每种具体物质成为重要的知识点)。

(2)知识点教学既要全面,又要抓好内在联系确定重点

我们必须明确物质的性质反映着物质的结构,物质的性质决定物质的制法、用途、保存和检验这一元素化合物知识的自身体系。因此物质的性质(特别是化学性质)是贯穿在各知识点教学中的核心,在教学中以结构理论带性质,抓性质带制法,用途,保存和检验。

在元素化合物化学性质的教学中;要抓好①非氧化还原反应中,所表现的物质的酸性或碱性(或酸性氧化物、碱性氧化物的属性)。②氧化还原反应中,所表现的物质的金属性、非金属性、氧化性、还原性。③其他反应的典型属性。使每个知识点教学内容全面。

例如二氧化硫的化学性质:①酸性氧化物可以和水、碱、碱性氧化物反应②具有还原性可以和氧化剂如氧气、卤素单质;强氧化性酸,高锰酸钾等反应③具有较弱的氧化性与强还原剂硫化氢反应④使品红溶液褪色有漂白性。以图示表示该知识点

又如在氨的化学性质中①非氧化还原反应(和水、酸以及作为络合剂)

酸的通性②强氧化性③不稳定性④与有机物发生酯化反应或硝化反应。

图示法简捷明了地表示了物质的化学性质及需要掌握的重点知识,便于学生的理解和记忆。

(3)每章教学的最后用知识网概括同种元素不同价态的物质间的相互关系,既有知识点又有知识面从点面结合上深入元素化合物知识的学习。

例如,硫及其化合物知识网

铝及其化合物知识网

知识网将各知识点连接成一个整体,它以简明的图示揭示知识整体的关系,又表示各物质的性质和制取。知识网容易被学生接受,利于激发兴趣,诱导求知,元素化合物知识体系、知识点、知识网的探求是对教材最优结构化的探讨。

3.重视实验和其它直观教学手段的运用

大量的物质性质和制备方法的学习,可以通过化学实验或其它直观手段来完成。在实验中学生获得鲜明、深刻的感性认识,再通过分析、抽象、概括、推理、论证等逻辑思维方法认识物质的性质和结构的关系。

化学实验在化学教学中的作用是多重的。它不仅是学生学习化学知识、掌握实验技能、发展智力、培养能力的基本途径,而且是培养学生科学态度,良好情感意志品质等的最重要的手段,还是使学生形成科学世界观、养成科学方法的最佳途径。因此做好演示实验及学生实验以及改进一些实验是十分必要的。具体方法:

(1)让学生操作一些比较简单的演示实验。它有利于把全体学生的注意力吸引到化学实验上,既有利于观察实验现象,又有利于培养学生掌握正确的实验技能。

(2)把某些演示实验改为“并进实验”。它不仅使学生得到动手实验的机会,而且培养学生边观察边思考的好习惯,同时有利于理解和记忆。

(3)增加一些简便、有启迪性的实验,以利深入理解物质的性质。

例如,为加深对高中化学(必修)第一册化学反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4的理解。并认识SO2、Na2SO3的还原性及卤素单质的氧化性进行实验。

①把SO2 通入溴水或碘水中,两溶液褪色。

②把SO2通入蓝色的I2淀粉溶液中,蓝色褪去。

③碘水中滴加Na2SO3溶液,碘水褪色。

④Na2SO3溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液无沉淀。Na2SO3溶液,滴加溴水或碘水再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液却有白色沉淀。

(4)对于不能直接观察到实验现象的教学内容,要充分利用模型、挂图、标本等直观教具及录像等辅助教学。

4.培养和提高学生的能力

元素化合物知识的教学过程是教师引导学生掌握物质知识,把知识转化为能力的过程。现代教学观以发展学生能力为教学目标之一,通过知识的教学发展学生的能力。

(1)通过阅读教材提高学生的阅读能力和自学能力。在教师的指导下训练学生的阅读能力时,要注意阅读的速度,还要指导学生在阅读中做标记、划重点、写小结以提高自学能力。

(2)观察能力和思维能力的培养。在观察化学实验时应注意培养观察的目的性、整体性、精确性。从生动的直观到抽象思维,再从抽象的思维到实践是认识真理获得知识的途径,思维能力是发展智力的突破点。

例如,在NaCl,NaBr、NaI的晶体中分别加入浓硫酸,依次观察到白雾,白雾和红棕色气体,几乎没有白雾只有些黑色固体。分析反应的共性,均为由高沸点酸制备低沸点酸。低沸点的氢卤酸中卤素的阴离子还原性按Cl-,Br-,I-依次增强,浓硫酸作为强氧化剂基本将I-全部氧化为I2;使部分Br-氧化为Br2;不能将Cl-氧化为Cl2。

又如将等质量的Na2CO3和NaHCO3分别放入等量(足量)的盐酸中,观察到产生的气体后者速度快,且数量多(用气球收集)。因此NaHCO3反应速度快。NaHCO3产生的气体多,则从定量计算结果说明。在学生掌握一定量的化学知识基础上,通过解决化学问题就可以培养学生的思维能力。

(3)注意培养学生的创造能力

①知识迁移。元素化合物知识的教学中多采用以点带面,举一反三的途径进行教学。例如卤素中以氯为典型,用知识迁移方法学习氟,溴、碘的知识。在知识迁移时要注意它们和典型元素的相似性及递变性。

②设计实验的能力。在学生掌握化学知识和实验技能的基础上给出一些实验习题,培养学生设计实验的能力。例如,请学生设计实验证明二氧化硫气体中混有二氧化碳气体。证明红热的炭和水反应有一氧化碳和氢气生成。

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