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初中化学基本概念和原理(6篇)

时间: 2026-02-21 栏目:实用范文

初中化学基本概念和原理篇1

1通过实验让学生形成概念

初三化学绪言部分的演示实验,即使激发学生学习化学的兴趣,又是使学生形成“物理变化”、“化学变化”概念的好例子。如水的沸腾,引导学生观察水由静态转化为水蒸汽再冷凝成液态水,师生总结出变化特点,仅仅是物质状态上变化,无其他物质生成。演示“镁带燃烧”实验,引导学生观察发出耀眼白光及生成白色固体。这个变化特点是镁带转变为不同于镁的白色物质―氧化镁。最后师生共同总结:“没有生成其他物质的变化叫物理变化”,如水的沸腾,硫酸铜晶体的研磨等。“生成了其他物质的变化叫化学变化”,如镁带燃烧,碱式碳酸铜受热分解,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊等。再如“催化剂”、“饱和溶液”、“不饱和溶液”等概念的形成,都可以有实验现象分析、引导、归纳得出其概念。

2找概念之间的联系和区别

对概念进行对比在新课教学或阶段性复习的过程中,对有关概念进行有目的地比较,让学生辨别其区别与联系很有必要。例如分子和原子,元素与原子,还有物理变化与化学变化,化合反应和分解反应,溶解度与百分比浓度等。通过对比,既有益于学生准确、深刻地理解基本概念,又能启发学生积极地抽象思维活动。

3从理解问题的过程中引出概念

例如,讲解化合价概念时,注重引导学生对离子化合物、共价化合物的形成过程加深理解,并板书形成过程,在理解过程的基础上观察未得失电子时原子结构示意图,指出(结构决定性质)该元素有得失几个电子的性质,各元素的原子只有按一定数目比作用(化合)时才表现出得失几个电子的性质。同理,分析共价化合物的形成过程,对照结构示意图及电子式,指出每个原子共用几对电子的性质,交代各种元素的原子只有按一定数目比作用(化合)才表现出各自共用几对电子对的性质。顺势引导,无论是离子化合物还是共价化合物,都是不同元素的原子按一定数目比化合表现出的性质,此性质叫元素的化合价,又如,在分析固体物质在一定温度下达到饱和所溶解的质量不同,反映出各种物质溶解能力不同,怎样衡量物质的溶解能力?当然要用溶解的质量,老师分析引导,让学生认识到只有在“三个前提条件”一定的情况下,溶解溶质的质量才能衡量物质的溶解能力,此时的质量叫该物质在此温度下的溶解度。

4注意概念的即时巩固

在讲授每一个概念后,注意整理一些相应的练习题,让学生思考回答。例如,学习溶液、悬浊液、乳浊液的概念后,为使学生能根据实验得出概念的意义,正确的区分这三种混合物,列出下列混合物,让学生区分:1石灰乳,2牛奶,3敌敌畏乳油,4敌敌畏与水的混合液,5敌敌畏的酒精溶液,6把二氧化碳通入澄清石灰水后的液体,7白磷与二硫化碳溶液,8食醋,9石灰沙浆,10爆鸣气,11尘土飞扬的空气,12清新的空气,13液氧。学生回答后,根据掌握程度进行讲评、分析、纠正错误。还有混合物。纯净物、单质、化合物等概念,都可以适当安排这样的巩固性习题,对学生掌握、深化基本概念是行之有效的。

5注意概念的深入和发展

初中化学基本概念和原理篇2

关键词概念衔接重要概念生物学教学

中图分类号G633.91文献标识码B

生物学概念是建立在生物学事实基础上,概括生命现象及生命活动基本规律本质特征的科学表述。它抽象生物学原理,将学习过程中对生命科学的认知通过分析、归纳与综合等复杂的思维加工,与原有的认知产生联系,建构起更完整更全面的新知识。

在《普通高中生物课程标准》第二部分“课程目标”中,首要的知识具体目标要求就是“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识。”而2011年版《义务教育阶段初中生物课程标准》则将“重要概念”做为课程标准非常重要的内容,列出每一个主题的重要概念。在中学阶段,对概念的学习是生物教学中最重心的内容之一。

学生在初中阶段,“获得生物学基本事实、概念、原理和规律方面的基础知识”,“初步形成生物学基本观点和科学态度”。高中阶段的学习应该是建立在初中学习基础上进一步的发展与深入。

1当前生物概念学习存在的问题

在当前的中学生物教学中,由于高初中学校的彼此独立,且由于九年级缺失生物学习,导致初、高中阶段的学习缺乏必要的沟通与联系,学生的学习因为人为的隔裂,而具有普遍,主要表现在以下几个方面。

1.1中学阶段生物概念的学习缺乏全局性

初高中阶段的学习缺乏全局与发展的规划,缺乏统一性。初中教师对高中的课程标准与教学要求一无所知,在教学中,忽略了部分将对学生的后续学习产生重大影响的内容,导致学生基础薄弱,进入高中后,无法立即适应高中学习。而事实上,高中所有的学习是建立于初中学习基础上的一种发展,无论是从能力提升还是知识建构方面,都与初中的学习有着密切的关联。

1.2重复的概念学习增加了学生负担

根据建构主义学习理论,新知识纳入补充原有知识,通过积累的方式,建立新定义与原有定义之间关联,从而完善与发展原有概念。教师研究初、高中概念学习之间的联系,了解初中课程标准与教材结构框架,调查分析学生的知识背景,找到并激活知识体系中与新定义学习相联系的原有定义,融合新知识与旧认知,可以有效地提高教学效益。

如果初中教学不能关注到学习的延续性,而高中的教学不能较好的衔接初中学习,将导致学生学习效率低下,学习负担加重。

2初高中重要概念的知识联系

笔者在研究初、高中阶段课程标准与教材的基础上,对初、高中一些重要的概念的衔接问题进行研究,期待能因此增进初、高中教学的联系,有助于学生更好地适应高中学习,深化对生物概念的理解。

通过对初、高中课程标准及教材的研究,整理出关联性极强的部分概念,这些概念均是生物学学习中重要的主干知识,在初中学习中有所涉及,在高中学习中得到进一步发展。

具体概念衔接点如下。

2.1必修1初高中重要概念联系(表1)

2.2必修2初高中重要概念联系(表2)

2.3必修3初高中重要概念联系(表3)

3初高中概念学习中能力的衔接

在对概念的学习中,知识目标与能力目标的达成都至关重要。笔者将中学阶段生物学科的重要概念对能力的要求进行整理与归纳,试图能帮助学生更好地理解概念,对生物学科学习的内涵有更明确的认识。

3.1实验探究能力的衔接

初中的实验侧重于基本操作的学习,而高中很多实验的原理或者结论得出都建立于初中阶段的学习,如检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的设计思路与初中检测淀粉的原理类似;有些实验则是初中学习的延续与深入,如显微镜的使用及细胞结构的观察。而有些实验在初高中学习阶段各有侧重,如对光合作用的学习。而有些实验则由初中的演示实验发展为高中的学生实验,体现出高中阶段对学生动手能力要求的进一步提高。

初中阶段对学生实验步骤往往有较详细的指导,而在高中阶段对学生自主设计实验的要求更高。

3.2科学研究方法学习的衔接

初中教材中无论是学生探究还是观察、调查与收集资料,都在逐步引导学生学习科学研究的一般方法,而高中教材中对于科学研究方法的学习更为深入,例如教材中对变量控制,对模型建构等方法都进行了详细的介绍。这不仅是对初中学习的总结与复习,事实上也是初中学习的提升。

初中阶段在科学研究方法上,通过“探究影响鼠妇生活的环境因素”、“探究霉菌生活的条件“等学生探究活动,“初步学会科学探究方法的一般方法,发展学生提出问题,作出假设,制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力”。而在高中阶段,通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”及“影响酶活性的条件”等学生探究活动深化了学生对科学研究方法的学习。学生进一步了解自变量与因变量、无关变量的概念,对实验材料选取、设计可行的实验方案等方面的学习也有了进一步的发展,同时还学习“利用数学方法处理、解释数据,尝试用准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点”。

初中化学基本概念和原理篇3

关键词:物理概念建立理想模型注意共性

物理概念是对物理现象的科学抽象,反映了物理现象的本质属性,是物理基础知识、基本理论的重要组成部分。因此,在教学过程中必须要求学生正确理解物理概念,达到熟练掌握的目的。作为一名教师,在教学中既要重视传授知识,更要重视培养、发展学生的能力,加强对能力的培养是物理教学的重要任务。能力的培养是一个潜移默化的过程,切实提高理解能力是培养其它能力(如推理能力、分析综合能力等)的基础。因此,在平时物理教学中应十分重视这种能力的培养和提高。中学生常常觉得物理概念抽象、难学,这主要是对物理概念没有真正理解的缘故,因而在解决问题时对物理概念常常是死记硬背,出现张冠李戴的错误。针对上述问题,学生在理解物理概念时应在以下几点下工夫:

一、概念形成式。通过物理概念的形成理解概念,主要是从实验现象或大量的具体例子中归纳出一类事物的共同属性,从而获得概念的。如在初中物理教学中对“力”的概念的形成,是从人对物体的“推”、“拉”、“提”、“压”的现象,引伸到物体对物体的“推”、“吊”、“吸”的时候有力的作用,扩展到一切物体对其它物体都能施加力的作用,从而使学生形成了“力”的概念。这样提出力的概念,虽然十分肤浅,但直观具体,符合初中学生的认识水平和认识规律。初中物理中大多数概念是以本源性知识为主,都是通过实验或根据实际经验归纳而得来的。所以,在初中物理教学中,要以实验为基础,密切联系实际,使学生尽量从实验观察中通过分析归纳获得知识、形成概念。

二、概念同化式。通过物理概念的同化进一步理解概念,主要是指学生利用认知结构中原有的概念,以定义式的方式直接揭示概念关键性的特征,并用规定的语言符号掌握概念。如在初中物理教学中,通过实验初步理解了电流、电压、电阻等概念,总结出三者的定量关系――部分电路欧姆定律,使学生形成一定的认知结构。把新的概念纳入学生原有的认知结构中,这就是概念的同化。在中学物理教学中,学生对概念的理解有很多情况都是以概念的同化方式进行的。实现概念的同化,必须具备两个条件:一是学生头脑中的原有知识结构要有与新概念有关的内容,能够在学生接受新概念的学习时起作用;二是新学习的概念本身具有逻辑意义。

三、概念顺应式。顺应是对原有认知结构进行重新组合,形成一种与新概念相适应的新的结构,从而对新概念进行同化。如关于电压的概念,在初中物理教学时,是通过与水压的比较来浅显地让学生理解的。在物理概念的学习中,以同化方式理解概念,能使原有认知结构得到充实,但在心理的发展上只能保持在较低的水平上。若以顺应的方式去理解概念,则能对原有的认知结构进行调整,形成新的认知结构,并促使学生心理不断向新的水平发展。

四、概念异化式。异化是一种更高水平的理解概念的方式,它在理解概念时主动修正自己的认知结构或对概念的不全面进行辨析,从而提高认知水平。异化有两种情况:一种是将新概念与原有认知结构中的正确观念相结合,而修正原有认知结构中不正确的观念,建立新的认知结构。如,学生在整个中学阶段学习的重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等都是根据力的性质来分类的,认为它们都属于不同性质的力。而进入大学学习以后,认识到从宇宙天体到微小的原子,这中间只有两种基本的相互作用,原来按性质分类的各种力都可以归结到万有引力和电磁力,从而修正了原有对力的概念的认知结构。

为了使学生更深入地理解概念,更好地掌握物理知识,我在物理教学中通常用到以下几种方法进行物理概念教学:

一、建立理想模型能形象地描述物理现象,有利于建立并理解概念。所谓“理想模型”,就是为了便于抓住事物本质、解决问题而对事物取其干、去其蔓叶后建立的抽象模型。例如:光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但它们却直观、形象地表述了物理情境与事实,方便地解决了问题,即通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光的传播路径和方向。物理模型是在实验或观察事物的基础上建立的,它对物理事实是一种近似的然而又是突出本质的描写。这样,重视物理模型的建立和理解可为学生接受知识提供较好的手段和方法。

初中化学基本概念和原理篇4

一、借助实验教学,帮助学生理解化学概念

化学非常奇妙、非常“好玩”,学生初次接触化学非常感兴趣,但当要从表象去理解本质的时候,不少学生又觉得很难,不容易理解许多化学知识中的奥妙,觉得化学知识很抽象很不可思议.但是如果借助实验演示化学现象,抽象的知识就会变得直观易理解,同时实验也可以帮助学生理解化学概念.所以教师在化学概念的教学过程中应该采用多种实验教学方式,避免由于知识抽象而学生无法理解,尽量将抽象知识简单化、直观化.

比如,在学习物理变化和化学变化这两个基础概念的时候,就可以借助实验帮助学生理解.教师先把一张纸撕碎之后再用火点燃,然后向学生提问:在这个过程中,发生的变化是什么?两者之间存在什么不同?学生通过观察便可得出纸撕碎没有生成新物质,是物理变化,而纸燃烧成了纸灰,称之为化学变化.再比如讲述饱和溶液与不饱和溶液这两个概念的时候,教师通过演示改变温度和溶剂量后溶液中溶质的变化,让学生判断这两个概念之间的区别和联系,帮助学生加深理解饱和溶液与不饱和溶液这两个化学概念.

二、选择适当的方法解构化学概念

教学化学基本概念,主要是让学生理解这些概念,启迪学生的思维能力,并能在教师“教”概念中归纳总结、掌握学习基本概念的方法,走向自主学习、自主理解概念.教师如果设置合理的学习情境,将完整的化学概念解构成几个要素,渗透进情境中,引导学生从某个角度来解析这种情景,总结情境中出现的问题.这不但让学生理解了概念,同时也能熟练解析概念的方法,在以后学习过程中能找出重点难点,明确学习目标,为自主学习化学概念作铺垫.

比如,在学习氧化物这一知识时,教师在课前让学生先将学过的化学式进行整理.例如“NO、SO2、CO2、CaO、Fe3O4”等等这些化学式,再根据化学式写出化学名称“一氧化氮、二氧化硫、二氧化碳、氧化钙、四氧化三铁”这些化学名称,让学生寻找这些化合物之间存在的共同点,学生就会很容易发现都是“氧化”这样的字眼,所以,在课堂上就很容易引进氧化物这个名称.接下来,教师给学生总结:像氧化某或者几氧化某以及几氧化几某都可以将其称作为“氧化物”.教师接下来又让学生归纳这几个氧化物之间的共同点,学生就很容易看到,每个化学式当中都有“O”这个字母,而且基本都是在化学式的后边.这样总结之后,学生对于氧化物概念的理解都比较容易,学生就不会觉得化学学习困难,学生自己探究学习,自己归纳总结化学概念和知识点,最后理解化学基本概念,这样一来学生的学习效率就提升了.以后再遇到化学概念就可以自己进行概括,用自己的语言描述自己对化学概念的理解.

三、联系生活实际,学习化学概念

理论联系实际,借生活实际来理解概念,来印证概念,是学生在化学概念学习中乐于接受的方式.教师不妨教学生从生活实际出发,学习化学知识.

比如,在学习混合物和纯净物的基本概念时,教师就给学生举生活中的例子.在我们生活的空气当中,存在氮气、氧气以及二氧化碳等等的气体,因此空气是由很多种气体构成的,是一种混合物;海水的成分有水还有盐,也是混合物;我们经常喝的自来水中也有很多矿物质离子存在,在自来水烧开之后,锅底会有水垢,因此自来水也是混合物.但是冰水不同,虽然是冰也是水,但是属于一种物质,所以说这是纯净物.学生通过生活中的实际例子学习化学概念,理解起来也就更容易.

四、总结对比,加深学生对化学概念的理解

初中化学基本概念彼此之间有区别也有联系,为了使初中生学习时不混淆,指导学生对概念总结对比,非常有助于学生对概念的理解.

初中化学基本概念和原理篇5

关键词:学习进阶理论;SOLO分类理论;中和反应;初高中教学衔接;认知模型

文章编号:1005C6629(2016)11C0024C06中图分类号:G633.8文献标识码:B

1基于SOLO分类理论研究化学核心概念的学习进阶与教学衔接

1.1基于学习进阶理论探讨化学核心概念的跨学段教学衔接

近年来,在国内外科学教育领域中,学习进阶理论已成为研究学生认知发展的热点领域之一。学习进阶理论[1]描述学生在不同学段学习同一核心概念时所遵循的连贯、典型的学习路径。学科知识、技能和方法的学习是分阶段和有明确路径的,教师更应高度关注学生学习过程的方向、路径和各阶段水平要求。对学习进阶的规划是对学生在不同学段对概念的理解水平、迷思概念、进阶目标及测评要求的描述,目前相关研究集中在学习、课程和评价领域[2],如Corcoran提出学习进阶应具有5个构成要素:进阶终点、进阶维度、多个相互关联的成就水平、各水平预期表现、特定的评测工具[3]。学习进阶理论可用于指导学科核心概念的跨学段教学衔接研究,对研制分阶段、划层级、系统性的学业质量标准体系有重要指导意义。

围绕学科核心概念的跨学段学习进阶来组织教学内容是当前科学教育的研究焦点。从2009年欧亚拉美七国学者联合编著的《科学教育的原则和大概念》出版[4],到美国以学习进阶形式将核心概念写入国家课程文件《新一代科学教育标准》,再到近期我国教育部组织260多位专家修订普通高中课标,以学习进阶形式统整教学要求与学业标准,都体现了对学科核心概念的学习进阶及其跨学段教学衔接的关注。

化学核心概念的形成不是一蹴而就的,而是学生通过不同学段的主题学习而不断丰富与发展的,具有阶段性、层次性和渐进性等特点。国内外不同研究者对于化学核心概念学习进阶的设计有不同的理解与研究方法:(1)美国Stevens基于实证测查和标准文件描述中学生在物质结构与性质概念上的学习进阶假设,并通过实证研究进行修正完善;(2)林建芬按照初中、必修、选修和高三4个不同学段,通过分析考纲、课标、教材并结合教学实践,根据学生思维层级和认知发展,梳理了同分异构体、元素周期律、离子反应、化学用语等核心概念[5~9]的认知方式与角度、知识水平,划分相应的学习进阶路径,提出各学段的学习目标、进阶路径与教学建议;(3)周玉芝[10]提取化学电源核心概念及相应学段的目标,进而划分电化学的学习进阶;(4)庄晓文[11]选取电离、离子反应和勒夏特列原理作为电解质溶液领域的核心概念,从不同学段的概念理解水平分解、迷思概念、进阶目标进行分析,以学习进阶为统领设计教学过程;(5)谌秀云[12]、苗兰[13]、雷才[14]、童文昭[15]则以“低-中-高阶水平学习进阶模型”分别呈现化学反应、反应热、化学平衡、物质结构等化学核心概念与基本反应原理的学习进阶路径,提出跨学段教学衔接的建议。

综上,学习进阶理论揭示了学生对化学核心概念的理解、对某种技能的掌握随时间推移连贯且逐渐深入的典型发展路径,可用于指导化学核心概念的初高中跨学段教学衔接研究。

1.2应用SOLO分类理论划分化学核心概念在跨学段衔接中的学习进阶

为了指导教师充分认识学生的学习周期和阶段要求、评价学生的学业质量水平,彼格斯[16]在皮亚杰认知发展阶段论的基础上提出SOLO分类理论(“可观察的学习成果结构”,见图1),根据学生回答某一学科具体问题时的内部结构复杂性,将学生学习结果和思维结构分类为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和拓展抽象结构5种层次。前结构和单点结构水平属于低阶思维,多点和关联结构则为中阶水平,拓展抽象结构水平则属于高阶认知,SOLO分类理论对思维结构的5个层级划分与学习进阶理论相融合、相映衬。SOLO分类理论根据学生思维方式的性质和抽象程度,将个体认知方式依次分为感觉运动方式、形象方式、具体符号方式、形式方式、后形式方式5种方式,分别产生隐性知识、直觉知识、陈述性知识、理论知识、层次更高更抽象的理论知识这5类知识。学生认知发展方式和思维结构层次共同组成一个螺旋式上升的认知发展阶段体系:学生总体的认知发展具有阶段性,学生对核心概念的认知发展也具有阶段性。教师既要重视学生在不同学段的学习结果的数量(即掌握的知识点的多少),更要重视学生在不同阶段的学习结果的质量(即掌握知识点的相互关系)。

学习进阶理论将化学核心概念的跨学段学习进阶划分为低阶、中阶和高阶水平及相应等级的学业质量标准,其界定过程要考虑学生化学认知方式发展,即对研究对象,认识角度、方式、思路的层级提升和进阶路径(见图2);其中认识思路指个体对物质和化学反应或相关现象或事实认识的有序性和思路性,认识深度指对于同一认识角度存在个体间水平差异或个体阶段差异。学生可通过语言、文字、图表、符号等各种形式表征化学核心概念。认知角度与思路的层级发展包括:宏观微观、定性定量、静止孤立动态作用、文字描述符号图像表征,可结合SOLO分类理论划分化学核心概念跨学段学习中认知方式的学习进阶(见图2)。

2基于跨学段学习的进阶路径建构“中和反应”概念认知模型

中和反应是化学核心概念之一,因其重要性列入中学化学学科100个关键词[17],对学生化学认知方式发展、化学概念的多重表征学习、化学核心素养的培育都起到重要作用。台湾学者邱美虹[18]选取了溶液酸碱性、中和反应、弱酸和弱碱的稀溶液这3个主题研究初三学生关于酸和碱的认识方式与前概念,描述学生对核心概念的理解、推理或者解释的动态过程(见表1),并对高中相应主题的教学提出建议。综上,本研究将中和反应作为化学核心概念进行初高中教学衔接研究,采用文献研究、文本分析、实践研究法等,主要任务是基于学习进阶理论划分中和反应的认知层级水平与学习进阶路径,进而建立中和反应认知模型,基于SOLO分类理论对化学核心概念初高中跨学段教学提出分阶段的教学建议与学业质量标准。

2.1学生中和反应概念跨学段学习的进阶路径

基于学习进阶理论,结合SOLO分类理论对学生思维结构水平的分类评价,通过课标、考纲、教材和教学实践研究,划分中和反应核心概念的跨学段学习进阶路径和阶段层次水平。

(1)水平1(前结构水平):学生在小学科学学习中初步认识酸和碱,在个人生活经历(如吃苦涩皮蛋等碱性物质时可蘸食醋)形成了中和反应的前科学概念,思维处于前结构水平。

(2)水平2(单点结构水平):初三学生学习中和反应时,要联系酸、碱的组成及溶液酸碱性检验,并从酸碱盐的物质分类认识中和反应的特点,较少涉及微观分析,思维处于宏观层面的单点结构水平,为后续学习溶液酸碱度与pH、复分解反应、盐的性质与用途等奠定基础。

(3)水平3(多点结构水平):必修1模块从电解质角度认识酸碱盐在水中的电离,从离子反应角度分析中和反应的微观过程与变化规律,从微观层面分析酸碱盐电解质溶液导电现象及酸碱中和反应的宏观现象。必修2模块从化学键的微观角度分析酸碱盐的组成及在溶剂水中的溶解、电离与中和反应过程,并通过完成定性实验活动认识中和反应过程伴随热量变化,中和热概念仅作简单了解。该过程中学生思维层级处于宏观和微观结合的多点结构水平。

(4)水平4(关联结构水平):选修4模块通过定量测定中和热的实验理解中和热概念,掌握中和反应的热化学方程式;从水的电离、离子积常数Kw角度理解溶液酸碱性与pH的关系;通过酸碱滴定实验理解用已知浓度的酸/碱测定未知浓度的碱/酸的实验原理,通过测定酸碱滴定曲线分析中和反应过程的微粒变化;最后从盐类的水解反应(即中和反应的逆反应)认识中和反应的限度、盐溶液的酸碱性,基于勒夏特列原理应用中和反应原理来调节溶液pH的方法以改变沉淀溶解平衡,帮助学生认识中和反应在工业生产、环境保护上的应用价值。

(5)水平5(拓展抽象结构水平):高考测评对学生在中和反应概念的认知层级要求处于拓展抽象结构水平。全国卷高考考纲要求[19]如下:了解电解质、强弱电解质的概念;了解电解质在水溶液中的电离、电解质溶液的导电性;了解弱电解质在水溶液中的电离平衡;了解水的电离、离子积常数;了解溶液pH的定义与测定方法,进行pH的简单计算;了解盐类水解的原理与应用、影响盐类水解程度的主要因素;了解离子反应的概念及发生条件;了解沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质;理解化学平衡常数的含义并进行简单计算;了解化学反应的可逆性;了解定量研究方法;了解化学反应中能量转化的原因;能够将分析解决问题的过程和成果,用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释(即多重表征能力)。

2.2建构中和反应核心概念的认知模型

从初高中化学核心概念学习进阶的角度分析,学生在初三学习中和反应概念,到高中还会从电离、电解质、离子反应、化学键、化学能与热能、电离平衡、酸碱滴定曲线、盐类水解、调节pH与沉淀溶解平衡等跨学段学习过程,定量认识溶液的酸碱性、中和热、中和滴定原理、中和反应限度等,形成系统完整的中和反应概念体系。根据学习进阶理论将中和反应的概念认知与发展过程划分为初中阶段、必修阶段、选修4前期(即4-1)、选修4后期(即4-2)4个建构阶段,高三高阶阶段是在这4个阶段的基础上进行综合运用与思维重整,进而建构中和反应认知模型(见图3),包括认知任务、认识角度、认知层级与认知对象4个维度。

3基于中和反应概念认知模型探讨初高中跨学段的教学衔接

3.1初中阶段“中和反应”概念的进阶教学

初中新课标对中和反应的要求[20]如下:(1)知道酸和碱发生的中和反应;(2)理解酸碱性对生命活动和农作物的影响及中和反应在实际中的应用;(3)了解中和反应的实际意义,培养和激发学习化学的兴趣。《深圳市初中毕业生学业考试说明》考纲要求[21]如下:(1)掌握常见酸和碱的主要性质和用途;(2)理解中和反应的特点,知道物质发生化学变化伴随能量变化;(3)初步形成正确、合理使用化学品的意识;(4)知道化学在环境监测与保护中的重要作用。

在初中阶段,学生在中和反应概念上的学习路径发展经历2个转变。

(1)个别到一般:由具体物质反应到物质类别间反应规律,如教材分别介绍NaOH与HCl、Ca(OH)2与HCl、NaOH与H2SO4之间的反应总结出“酸和碱反应生成盐和水”的规律;

(2)一般到个别:从物质类别间反应规律到具体物质反应,利用酸碱中和反应原理解答课后习题中“书写含Al(OH)3药物治疗胃酸过多症的化学方程式”。

综上,初中阶段的教学内容应选取盐的定义、中和反应的概念与中和反应规律、实际应用等教学内容,并将中和反应的概念、原理、应用等学习内容设计成探究活动。基于初三学生认知发展层级水平确定如下初中阶段的学习目标:(1)认识酸和碱能发生中和反应,归纳物质类别间反应规律,分析中和反应在实际中的应用;(2)通过微型实验探究掌握中和反应实验的操作方法,强化实验安全意识;(3)通过探究活动分析酸碱中和反应的本质,加深对中和反应应用价值的认识,形成绿色环保化学、合理使用化学品的意识。

3.2高中阶段“中和反应”概念的进阶教学

高中阶段,“中和反应”核心概念的学习涵盖了宏微结合、分类表征、变化守恒、模型认知、实验探究、绿色应用等化学核心素养[22]。在必修阶段、选修4前期与后期、高三复习备考阶段,学生对中和反应的认知层级经历了“宏观微观、定性定量、静止孤立动态作用、文字描述符号表征图表数据分析论证”等认知层级的提升与认知角度的转型。

(1)必修1和2模块:学生学习电解质、离子反应时,从微观层面的认知角度认识酸碱盐的分类,建立起微粒种类和数量分析、微粒相互作用和动态变化的认知模式,理解酸碱中和反应的微观本质与发生条件。必修2则是从化学键类型的微观角度认识酸碱盐在水溶液中的电离,从中和反应放热的定性实验初步理解中和热。这个阶段,学生的学习路径发展经历2个转变:①从宏观反应到微观实质:由宏观物质反应到微观实质的认识方式,分析中和反应的离子变化;②从微观实质到类比迁移:由微观实质到宏观物质反应,学生根据酸碱盐离子反应的微观实质和反应规律,迁移到陌生物质间反应的方程式书写,基于微观本质认识迁移到陌生情境中陌生物质反应的推理与论证。

(2)选修4模块:中和反应概念的学习进阶经历3个转变:①由定性到定量:选修4前期,记为选修4-1,学生从反应热、能量变化曲线图、热化学方程式、中和热的测定实验、水的电离、酸碱滴定等主题学习内容,定量认识中和反应过程的能量变化、pH变化和微粒变化,是学生思维层级由定性向定量提升的关键阶段;②从正向到逆向:选修4后期,记为选修4-2,中和热、水的电离与溶液的酸碱性、酸碱滴定实验等学习内容是学生从正向思维认识中和反应概念、能量变化、反应限度、微粒作用情况;而盐类水解与沉淀溶解平衡则是从逆向思维认识中和反应的限度、能量转化形式与实际应用价值,学生的认知层级经历了“正向逆向”的提升过程;③单一分析到多重表征:从宏观现象-微观变化-符号书写-曲线图像数据分析这四重表征[23]的认识角度形成完整的“中和反应”概念体系。

(3)高三备考阶段:即便到了高三复习阶段,学生的化学认知方式与化学核心素养的现状水平仍不乐观,一是没有建立学科系统思想,对化学概念与原理间的关联认识不到位;二是缺乏系统、有序、全面的分析思路,没有将不同学段中化学核心概念与原理知识进行重整;三是未深刻认识化学核心概念的应用价值,因此在高三一轮复习阶段,教师应通过主题式复习帮助学生建构中和反应认知模型,深入分析认知对象、角度、层级与任务这4个结构维度。

4研究反思与未来展望

4.1研究反思

本研究是建立在跨学段教学实践后经验总结这一定性的视角,仍需要通过大数据测评,用翔实的数据报告和学生学业表现来完善修正本研究的认识。而化学核心概念的初高中跨学段教学,除了要根据不同学段的具体认知任务和研究对象,还要考虑化学核心概念的发展性和整体性,既要有不同学段延续发展的整体考虑,又要有不同学科渗透发展的整体考虑。笔者认为应从化学学科课程的整体来认识和理解化学核心概念的教学内容与学业标准,从初三到高二乃至高三,要逐步深入和扩大对核心概念跨学段教学的研究,进行基于进阶目标、评价标准的课堂教学实践和学业测评活动。

4.2未来展望

要定义某一核心概念或学科技能的学习进阶,许多研究者所根据的现有文献往往是研究者本人长期致力于某一领域的科学课程,而发展学习进阶的证据需要超越学生想法与学生思维本质特征的不同。我们一线化学教师身处在基础教育课程改革风起云涌的时代,不断面临着理论和实践上的问题和挑战。未来应该加强实证研究,借助深圳市教科院在全市各个初中高中开展化学测评这一平台,运用大数据学业质量平台进行跨学段的学生大样本测试,形成大数据学业质量诊断书,以深入了解学生化学核心概念在教学过程中变化的空间、路径和关键因素,为选择合适的教学方法和提高教学质量提供学理上的支持和实践中的指导。

参考文献:

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初中化学基本概念和原理篇6

【关键词】化学概念;教学;实践;思考

化学概念是整个化学知识的基石,指导着元素化合物、化学计算等知识的学习。化学概念不仅是分析推理的依据,而且还是解题作答的基础。加强化学基本概念的教学,对于学生认识物质及其变化、物质间的内在联系,运用化学基础知识形成基本技能,都有重要作用。因此,使学生正确认识和理解,并运用化学基本概念是化学教学的基本要求。这部分基础知识的学习效果,直接影响到其他基础知识的学习及深化。化学概念是课程内容的重要组成部分,是化学知识的“骨

架”。因此,使学生正确认识和理解,并运用化学基本概念,是《义务教育化学课程标准》对初中化学教学的基本要求。笔者对初中化学概念教学进行了有益的尝试与探索。现将化学概念教学的体会和反思总结如下,与同仁们共勉。

一、初中化学概念的主要内容

初中化学基本概念主要包括两个部分,一是属于宏观范畴的概念,主要是通过感性认识而形成。如:纯净物、混合物、单质、化合物、溶液、溶解度、化学变化、反应类型等。二是属于微观范畴的概念,是在对物质组成认识的基础上进一步抽象、推理而形成的更深一层次的概念。如:原子、分子、离子、质子、中子、电子等。可以看出,初中化学的基本概念是以物质为中心,从物质的组成、性质、变化、分类等方面展开的。它们之间既有联系,相互补充,又有区别,相互独立。

二、初中化学基本概念的特点

(一)较强的抽象性

从化学基本概念的分类来看,初中化学基本概念有相当一部分内容属于微观范畴。如:分子、原子、离子、质子、中子、电子、化合价等等。这些概念看不到、摸不着,是在对物质组成认识的基础上进一步抽象、推理而形成的更深一层次的概念。它需要学生从感性认识到理性认识的飞跃,因此,初中化学概念具有较强的抽象性和高度的概括性。

(二)形成的阶段性

化学基本概念是由浅入深、由简单到复杂逐步深入和完善的。在教材编排上注意了学生的接受能力和合理负担以及概念的深度和广度,将初中化学所涉及的概念穿插编排在不同的章节中,逐步深入。在教学要求上,由低到高将概念分为“知道”“认识”“理解”“应用”四个目标层次,可见,初中化学基本概念具有很强的阶段性。

三、初中化学概念教学的实践与思考

(一)加强直观教学,感性体验,形成概念

抽象的化学概念往往使学生望而生畏,易挫伤学习的积极

性。因此,教师应从学生熟悉的生活经验导入,帮助学生感知并形成概念。教学中,根据化学基本概念形成的需要,有些概念,可以通过演示实验或学生实验给学生以生动形象的感性认识,使学生从这些现象中,归纳出共同的本质特征,形成概念。例如对酸的概念的建立,我是从学生生活中对“酸”的理解切入的,结合在CO2学习中对碳酸会使石蕊试剂变红的认识,使学生对酸的理解产生相关的类属性同化,扩大对酸的认识范围,从而形成由系统的概念体系,上升为酸的概念。

(二)注重发展性,全面理解,讲清概念

化学概念本身是发展的,所以教师应在认识过程中循序渐进,逐步深化。例如氧化反应概念的形成。学生刚接触“氧化反应”时,指的是有氧气参加的反应,当学习了碳与氧化铜发生的仍然是氧化反应时,这一“氧化反应”概念中的“氧”不单独指“氧气”,而是指氧元素,这样氧化反应的外延在逐渐扩展,随着学生所学知识的增加,对概念的理解也逐步加深。因此教师在概念教学时要分阶段教学,不能一次性教给学生,以免增加难度。

(三)对比归纳,逐步深化,理解概念

化学基本概念的内容繁多,容易混淆,难易程度也不一样。在教学中,教师应注意运用对比归纳的方法,突出本质,辨明异同,使概念系统化,达到逐步深化的目的。例如在学习元素和原子时,初学阶段学生很难理解,容易混淆,因此在教学中可以运用对比联系的方法把它们之间的异同点列表比较,如下表:

通过对比分析,学生就能对有关的概念深入理解、正确掌握。在基本概念中,有许多容易混淆的概念,如化合物和混合物,化合反应和氧化反应等等,都应该采取对比分析的方法进行教学。

(四)联系实际,培养能力,应用概念

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