時間：2023-08-15 17:23:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物質(zhì)的量在化學(xué)中的應(yīng)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
（寧晉中學(xué) 河北 寧晉 055550）
【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；微粒總是在不斷運動的；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”對于學(xué)生理解和解釋宏觀的事實和現(xiàn)象，理解化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，了解化學(xué)符號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)變化就會很自覺地應(yīng)用物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成的，微?？偸窃诓粩噙\動的，微粒間有一定的間隔來分析和理解。初中學(xué)生對于物質(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)的重點和難點。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的升降；對于原電池和電解池工作原理要引導(dǎo)學(xué)生分析正負極或陰陽極的電極反應(yīng)和電子的定向移動，使學(xué)生進一步明白氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。有機化合物的學(xué)習(xí)中對分子結(jié)構(gòu)的分析是關(guān)鍵，同分異構(gòu)體和同系物是有機化學(xué)中的兩個重要概念，這兩個概念的學(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)生對微觀粒子的感性認識如：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)生真實地感受物質(zhì)的微粒性和微粒的運動性。讓學(xué)生將一只充氣的氣球通過壓縮使體積變小；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)小論文對微觀粒子的大小、結(jié)構(gòu)、運動等進行想象，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)實踐證明學(xué)生對這樣的教學(xué)活動非常感興趣，參與的積極性很高。
（5）微粒觀的建立，可以通過以下幾個方面。①實驗法。例如：探究微粒運動的實驗。向盛有少量蒸餾水的小燒杯中滴入2-3滴酚酞試液，再向其中加少量濃氨水。現(xiàn)象：滴入濃氨水后，溶液由無色變?yōu)榧t色。結(jié)論：氨氣分子是不斷運動的。生活中的一些現(xiàn)象，其中很多都包含著物質(zhì)構(gòu)成的微粒觀，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生通過實驗進行分析和探究。②類比法。在探究分子之間間隔時，如先做實驗將50ml酒精加入50ml水中混合后體積小于100ml，調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生探究。然后再演示向半燒杯花生米中加入半燒杯大米，結(jié)果兩者混合后不夠一燒杯。但學(xué)生發(fā)現(xiàn)花生米的空隙中有大米，大米的空隙中有花生米。將微觀的知識轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^的現(xiàn)象，這樣學(xué)生就不難理解分子、原子之間有間隔。并且對于將50ml酒精加入50ml水中混合后體積小于100ml也能夠輕而易舉的理解了。 ③模型法。我們知道分子是由原子構(gòu)成的，在學(xué)習(xí)了原子和分子的關(guān)系之后，可以引導(dǎo)學(xué)生制作分子結(jié)構(gòu)模型（比例模型或球棍模型），如：O2、H2、H2O、CO2等等，幫助學(xué)生理解原子和分子之間的關(guān)系，進一步理解分子的含義。④模擬法。多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，給化學(xué)教學(xué)帶來了很大的改觀，特別是物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。對于常見的物理變化如：揮發(fā)、溶解、擴散等；對于常見的化學(xué)變化如：電解水、中和等；如果用多媒體課件進行動畫模擬，直觀明了，可以加深學(xué)生對分子原子概念的理解。
2. “動態(tài)平衡觀”的建立對化學(xué)學(xué)習(xí)至關(guān)重要 在教學(xué)中可以設(shè)計這樣一個實驗：將一塊兒有缺損的明礬晶體向?qū)W生充分展示后并讓學(xué)生記住它的形狀，然后放入其飽和溶液中，過一段時間后讓學(xué)生觀察：析出的晶體的形狀與原先放入的晶體形狀有什么不同。同時借助多媒體技術(shù)將明礬晶體溶解和結(jié)晶的過程用多媒體課件的動畫效果向?qū)W生展示出來，幫助學(xué)生直觀理解物質(zhì)的溶解達到溶解平衡以后是一個動態(tài)平衡的過程。并引導(dǎo)學(xué)生用微粒的觀點解釋這一宏觀的現(xiàn)象，即物質(zhì)的溶解達到溶解平衡以后溶質(zhì)“不再溶解”，但溶解過程并沒有停止，只不過單位時間內(nèi)擴散到水分子中去的溶質(zhì)微粒的數(shù)目與單位時間內(nèi)回到晶體表面結(jié)晶的微粒數(shù)目相等，建立了一個溶解的動態(tài)平衡。如果學(xué)生在頭腦中已經(jīng)建立了溶解的“動態(tài)平衡觀”，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)弱電解質(zhì)的電離平衡時，會自覺應(yīng)用微觀粒子的觀點去解釋弱電解質(zhì)的電離，對于電離平衡的建立也會自覺應(yīng)用溶解的動態(tài)平衡去遷移、去理解。高二化學(xué)有關(guān)可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡，鹽類水解、有機化學(xué)中酯的水解、蛋白質(zhì)的水解等也都存在“動態(tài)平衡”的建立。而這些知識點是中學(xué)化學(xué)中的重點又是難點。
關(guān)鍵詞:概念圖;物質(zhì)的量教學(xué);知識遷移能力
文章編號:1005-6629(2010)01-0021-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 傳統(tǒng)“物質(zhì)的量”教學(xué)中存在的問題
物質(zhì)的量是高中化學(xué)理論的一個知識點,是整個高中化學(xué)教學(xué)的重點和難點之一。普通高中課程標準實驗教科書《化學(xué)1》(江蘇教育出版社)中該單元教材是以“物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化”、“物質(zhì)的量”、“物質(zhì)的聚集狀態(tài)”、“物質(zhì)的量的濃度”、“用物質(zhì)的量進行計算”為主線編寫的。在傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生表現(xiàn)的具體問題有:
1.1概念的內(nèi)涵混淆不清
對物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、摩爾質(zhì)量和氣體摩爾體積的概念混淆不清,對應(yīng)的單位也搞不清。如物質(zhì)的量濃度的單位為mol?L-1,氣體摩爾體積的單位為L?mol-1;摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,單位為g?mol-1;相對原子質(zhì)量的指原子的質(zhì)量與0.012 kg C-12的1/12的比值,沒有單位。但兩者在數(shù)值上是相等的。
1.2外延把握不準
物質(zhì)的量表示含有一定數(shù)量粒子的集體。是計量原子、分子、電子、中子或離子等微觀粒子的一種基本物理量。但初學(xué)者往往會把宏觀物質(zhì)用物質(zhì)的量來表示:如1摩爾大米,5摩爾大肥豬等錯誤概念;22.4 L?mol-1是特指在標準狀況下的氣體的摩爾體積。氣體摩爾體積的定義是單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,只能應(yīng)用于氣體。學(xué)生常認為標準狀況下1 mol水的體積為22.4 L,這種說法是不正確的。
1.3在概念之間無法建立有意義的聯(lián)系
阿伏加德羅常數(shù)指的是1 mol任何粒子的微粒數(shù),符號為NA。即指0.012 kg C-12中所含有的碳原子數(shù),近似值為6.02×1023。不能把相對原子的質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)和物質(zhì)的量的概念相聯(lián)系。
1.4在問題解決中不能調(diào)用相關(guān)概念
在有關(guān)方程式和一些基本計算中,運用物質(zhì)的量進行計算,既方便又快捷。許多高一學(xué)生盡管對有關(guān)物質(zhì)的量的公式早已滾瓜爛熟,但是在很長一段時間內(nèi),卻不能正確應(yīng)用相應(yīng)的公式和原理來解題。例如,先把物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,再換算成物質(zhì)的量或氣體的體積的同學(xué)也大有人在。
在物質(zhì)的量的教學(xué)過程中,對知識的橫向聯(lián)系和綜合程度的要求提高,在能力上要求從形象思維向抽象思維飛躍。 多年的教學(xué)實踐表明,由于接觸化學(xué)時間不長,學(xué)生很難將化學(xué)中的概念、事實、理論進行有機結(jié)合,他們頭腦中的化學(xué)知識往往是彼此孤立的、零散的,不易形成較完整的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這就要求教師在物質(zhì)的量的教學(xué)中,采取一定的教學(xué)策略幫助學(xué)生形成較為完整的認知結(jié)構(gòu),實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。
2 概念圖在物質(zhì)的量教學(xué)中的優(yōu)勢
心理學(xué)表明,理論知識的學(xué)習(xí)過程是學(xué)生通過積極的思維活動,對各種各樣的具體事例進行分析、概括,從而把握同類事物的共同關(guān)鍵特征的過程[1]。 物質(zhì)的量的概念貫穿于整個高中化學(xué)教學(xué)的始終,特別是在化學(xué)計算中它更處于核心的地位。概念圖作為一種能夠有效促進概念間知識聯(lián)系、加強概念間理解的教學(xué)工具,能夠在很大程度上幫助學(xué)生發(fā)展一種理解化學(xué)概念和現(xiàn)象的整體性知識框架。可以避免學(xué)生對知識的死記硬背,實現(xiàn)知識點之間的貫通理解和轉(zhuǎn)換, 有利于認識事件的本質(zhì)和規(guī)律,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 提高學(xué)生的知識遷移能力。概念圖在支持物質(zhì)的量的教學(xué)方面具有以下優(yōu)勢:
(1)形象性:概念圖能夠以簡潔明了的圖形形式,表現(xiàn)物質(zhì)的量理論復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu),從而形象地呈現(xiàn)物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等各概念知識點之間的聯(lián)系。
(2)整體性:物質(zhì)的量的教學(xué)是抽象的,對高一的初學(xué)者來說是易混淆、難理解的。利用概念圖能將該知識以整體的、一目了然的方式呈現(xiàn)出來,有利于學(xué)生全面理解相關(guān)的概念。
(3)綜合性:“物質(zhì)的量”的知識理論性較強,抽象程度高,經(jīng)常有很多學(xué)生面對綜合性問題束手無策,即使經(jīng)過大量訓(xùn)練,效果仍然不理想。歷來被認為是造成學(xué)生成績分化、學(xué)習(xí)困難的重點知識之一。在教學(xué)過程中,概念圖作為圍繞主要概念來組織綜合信息的工具,進行知識拓展,有獨特的優(yōu)點。
(4)層次性:概念圖可以通過確定物質(zhì)的量與其他各概念之間的因果聯(lián)系,區(qū)分物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度和氣體摩爾體積,形成概念的層級次序,建立各概念之間的關(guān)系,提高對各概念的理解。
(5)經(jīng)濟性:由于在人的信息加工系統(tǒng)中,短時記憶容量有限,因此,人們必須具備表征知識的各種各樣的經(jīng)濟方式,以適應(yīng)這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有限性需求。
3概念圖的制作步驟和教學(xué)分析
以限定型概念圖制作為例,概念圖的制作一般有以下幾個步驟:
第一步,確定關(guān)鍵概念和概念等級。
選定某一知識領(lǐng)域后,找出該主題的關(guān)鍵概念以及與之相關(guān)的其他概念,并一一列出。然后,對這些概念進行排序,從最一般、最概括的概念到最特殊、最具體的概念依次排列。
第二步,初步擬定概念圖的分層和分支。
把所有的概念寫在活動卡片上,移動卡片討論概念可能的連接, 按照概念的縱向分層和橫向分支, 在工作平臺上排列卡片,初步擬定概念圖分布。
第三步,建立相關(guān)概念的連接。
把每一對相關(guān)的概念用短線連接,并在連線上用適當(dāng)?shù)倪B接詞標明兩者的關(guān)系。這樣,同一領(lǐng)域及不同領(lǐng)域中的知識通過某一相關(guān)概念相連接,再經(jīng)過修改后各概念及其關(guān)系就清晰可見,所繪的概念圖就基本確定了。此外,還可把說明概念的具體事例寫在節(jié)點旁。
第四步,反思完善概念圖。
對各人繪制的概念圖初稿分組進行討論及補充,構(gòu)建小組圖;然后全班再討論,綜合成一個概念圖。隨著學(xué)習(xí)的深入,學(xué)習(xí)者對原有知識的理解會加深和拓寬,所以要對概念圖不斷修改和完善,使概念圖真正成為知識建構(gòu)的有力工具。
以“物質(zhì)的聚集狀態(tài)”作為教學(xué)案例。物質(zhì)的聚集狀態(tài)的變化實質(zhì)是分子等微觀粒子間相互作用的變化所致。以固體、液體和氣體三種情況的微觀和宏觀性質(zhì)的比較以及分子間距離的變化,很自然能引出了“氣體摩爾體積”的基本概念。
對全班學(xué)生教學(xué)前后制作的概念圖進行統(tǒng)計和分析,得出以下結(jié)論。
由上表可以看出:
(1)從節(jié)點情況看,學(xué)生在教學(xué)前制作的概念圖中的正確節(jié)點(即概念),大多數(shù)都列出了三種聚集狀態(tài)的微粒特征、宏觀性質(zhì)、以及影響體積的因素等,同時,還將影響體積的三種因素列了出來。還有一些同學(xué)列出了固體和液體相對應(yīng)的例子,說明大部分學(xué)生已基本掌握了概念圖的制作要點。由于教材的內(nèi)容容易讓學(xué)生接受,通過自學(xué),學(xué)生已基本掌握了教學(xué)內(nèi)容。
統(tǒng)計表明,對影響不同聚集狀態(tài)的粒子數(shù)目、粒子大小、粒子間的距離的節(jié)點,尤其是氣體摩爾體積這一節(jié)點有相當(dāng)一部分同學(xué)缺失,甚至出現(xiàn)了錯誤,其中能舉出正確例子的同學(xué)很少。說明這一部分內(nèi)容,學(xué)生自學(xué)后的掌握情況不好,對影響氣體體積的因素沒有完全理解,而氣體摩爾體積的概念和公式的應(yīng)用是教學(xué)需解決的重點和難點。
(2)從教學(xué)前概念圖中的命題來看,大多數(shù)學(xué)生能從物質(zhì)的微粒特征的結(jié)構(gòu)和運動方式以及宏觀性質(zhì)的形狀和能否被壓縮的角度進行分析,并用合適的連接詞連接,構(gòu)成正確的命題。正確命題數(shù)目的差異主要在影響氣體的氣體以及氣體摩爾體積的公式。
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分析一些學(xué)生的錯誤命題,發(fā)現(xiàn)在粒子數(shù)目、粒子大小、粒子間的距離節(jié)點上出現(xiàn)了錯誤連接。由此可以看出,少數(shù)同學(xué)在自學(xué)過程中沒有理解這三種影響因素對不同聚集狀態(tài)物質(zhì)體積的影響。
本案例讓學(xué)生自學(xué)、展開討論,并分析其他同學(xué)制作的概念圖,學(xué)生就易發(fā)現(xiàn)自己制作的概念圖中的層級結(jié)構(gòu)是否合理;節(jié)點和命題是否正確的;所舉例子是否正確,還有哪些知識沒有理解。教學(xué)后學(xué)生制作的概念圖的正確節(jié)點和命題明顯增多。主要增加了影響氣體體積的外界條件―溫度和壓強,而且能舉出正確的例子。尤其突出的是,許多同學(xué)不同程度地標出了三種不同聚集狀態(tài)影響體積的關(guān)系,還有約18.6 %的學(xué)生標出了阿伏加德羅定律和氣體摩爾體積的關(guān)系,這些都是創(chuàng)新性命題。這說明一方面教師的概念圖教學(xué)策略是有效的;另一方面說明這些學(xué)生在嘗試著建構(gòu)自己的認知結(jié)構(gòu)。但有少數(shù)學(xué)生未能從這方面作出出嘗試,原因可能是學(xué)生在畫概念圖時也許更關(guān)注的是不同層交或同一層次內(nèi)部節(jié)點和節(jié)點之間的命題,而對于交叉層次間存在的命題缺乏思考;還有可能是學(xué)生缺乏將概念體系進行整合的意識和能力。
4 研究結(jié)論
(1)在學(xué)習(xí)中使用概念圖的學(xué)生,所識記的概念數(shù)量多,知識點數(shù)量大,知識面明顯拓寬,使學(xué)生既重視基本概念的學(xué)習(xí)、深刻地掌握知識的內(nèi)涵,又擴大知識的外延,將概念內(nèi)涵與外延及分散的概念組成了有機的概念體系,對概念的把握更為準確和深刻。
(2)采用概念圖教學(xué)策略,學(xué)生對知識的保持和提取更為有效,提取的途徑增多,在問題情境中能夠?qū)χR產(chǎn)生積極、有效的遷移,能夠熟練地運用所學(xué)的知識去解決實際問題,對學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力起到較好的促進作用,知識的遷移應(yīng)用能力顯著增強。
(3)概念圖使師生的思路更開闊和清晰,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在課堂上更積極活躍地參與學(xué)習(xí);教師的教案更加靈活而篇幅大大減少;學(xué)生的筆記更加簡明、清晰,更利于學(xué)習(xí)。
總之,概念圖不論是對學(xué)生的學(xué)習(xí)還是對教師的教學(xué),都有著不可低估的教學(xué)意義,對提高教學(xué)質(zhì)量、減輕學(xué)習(xí)負擔(dān)也有著重要的意義。
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關(guān)鍵詞：溶液的配制與分析；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)反思
文章編號：1008-0546（2016）10-0069-04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.024
一、對教學(xué)內(nèi)容的認識
1. 課程標準的要求和教材的編排
對于《化學(xué)1》中“溶液的配制與分析”，《普通高中化學(xué)課程標準（實驗）》的要求是“體會定量研究的方法對研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用”，初步認識實驗、比較等科學(xué)方法以及“實驗方案設(shè)計、實驗條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用”[1]。
蘇教版教材將“溶液的配制與分析”安排在《化學(xué)1》專題1“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”的第二單元“研究物質(zhì)的實驗方法”之中，并編排在“物質(zhì)的分離與提純”和“常見物質(zhì)的檢驗”等主題之后。可見，教材是要讓學(xué)生了解溶液的配制與分析是研究物質(zhì)的一種實驗方法，并引導(dǎo)學(xué)生對研究物質(zhì)實驗方法的認識能從定性研究提高到定量研究的層面，以培養(yǎng)學(xué)生的定量意識和定量思維。
另外，從“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”專題所涉及的內(nèi)容來看，“溶液的配制與分析”還能從“化學(xué)”和“科學(xué)”的視角，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活、生產(chǎn)中的溶液與溶液配制，讓他們在認識“溶液的配制與分析”在生活生產(chǎn)應(yīng)用的同時，“認識并欣賞化學(xué)科學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進社會發(fā)展的重要作用”[2]。
2. 學(xué)情基礎(chǔ)分析
學(xué)生在九年級化學(xué)學(xué)習(xí)中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了質(zhì)量分數(shù)的概念以及一定質(zhì)量分數(shù)溶液配制的方法，而且在與學(xué)生的交流中了解到他們對這部分知識掌握得比較牢固，幾乎所有的學(xué)生都能熟記質(zhì)量分數(shù)的概念以及一定質(zhì)量分數(shù)溶液配制方案中的實驗步驟、實驗儀器和操作要點。物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分數(shù)雖在表達溶液濃度時涉及的物理量不同，但在配制溶液實驗方案中實驗步驟、實驗儀器、實驗操作等方面有較大的相似度。引導(dǎo)學(xué)生從已有的質(zhì)量分數(shù)概念和一定質(zhì)量分數(shù)溶液的配制方案入手，通過比較、遷移，可以有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
另外，初中化學(xué)實驗主要側(cè)重于定性實驗、驗證性實驗，雖然學(xué)生已掌握一定質(zhì)量分數(shù)溶液的配制方法，但更多的是對實驗方案的識記、操作規(guī)范的訓(xùn)練，學(xué)生未能真正理解概念與實驗方案間的密切關(guān)系，也就不能很好地將實驗方案的設(shè)計思路舉一反三。所以，本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，教學(xué)目標不能僅定位于對新實驗方案的識記，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生緊扣物質(zhì)的量濃度的概念，設(shè)計實驗方案、細化實驗操作、分析實驗誤差，最終形成實驗設(shè)計的基本思路。
基于以上兩點，筆者將“溶液的配制與分析” 教學(xué)目標定位為：（1）從生活的視角感知溶液――多角度聯(lián)系實際，引導(dǎo)學(xué)生從生活的視角去觀察和關(guān)注生活中溶液濃度大小、溶液濃度的表達方式、溶液的配制等，體會溶液濃度與科學(xué)知識的關(guān)系，溶液的配制對生活生產(chǎn)的重要性以及科學(xué)研究方法對改變生活的重要作用，增強學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣與熱情，學(xué)會感受和欣賞化學(xué)的社會價值。（2）從科學(xué)的視角研究溶液――引導(dǎo)學(xué)生運用“實驗”“比較”的科學(xué)方法，通過小組討論、自主遷移、自主建構(gòu)和自我反思進行新知識的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在理解物質(zhì)的量濃度概念、初步掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液方法的同時，增強定量意識，并初步建構(gòu)實驗設(shè)計的基本思路。
二、教學(xué)流程
學(xué)習(xí)任務(wù)一：從不同的視角，認識溶液的“濃”和“稀”與生產(chǎn)、生活及科技的關(guān)系。
學(xué)習(xí)活動1：結(jié)合蘇軾《飲湖上初晴后雨》中的“欲把西湖比西子，淡妝濃抹總相宜”，體會詩人眼中“濃”和“稀”的寓意。
學(xué)生活動2：體會美食家、藝術(shù)家等對溶液“濃”和“稀”的看法。
學(xué)習(xí)活動3：以NaCl溶液為例，體會溶液“濃”和“稀”的含義，并思考鑒別濃食鹽水和稀食鹽水的方法。
學(xué)生活動4：結(jié)合下列材料，了解在科學(xué)家眼中溶液“濃”和“稀”蘊含的科學(xué)知識。
材料1：1916年，英國高性能軍用飛機發(fā)動機上首次使用乙二醇作為防凍液，而乙二醇的濃度與防凍液的凝固點密切相關(guān)。
材料2：世界上最大的運用反滲透原理進行水質(zhì)純化的工廠位于沙特阿拉伯的朱拜勒，其中的有關(guān)技術(shù)參數(shù)與鹽水的濃度密不可分。
設(shè)計意圖：
（1）學(xué)習(xí)活動1、2將“溶液”放入詩的意境和生活情境中，引導(dǎo)學(xué)生從不同人的視角來理解溶液濃度大小與生活方方面面的密切關(guān)系。
（2）學(xué)習(xí)活動3一方面是引導(dǎo)學(xué)生運用初中所學(xué)的物理、化學(xué)、生物知識解決問題，如用物理學(xué)中的溶液濃度與密度的關(guān)系，化學(xué)中溶液濃度與溶解能力的關(guān)系，生物學(xué)中溶液濃度與細胞失水能力的關(guān)系；另一方面是揭示溶液濃度與科學(xué)知識的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)的視角認識溶液。
（3）學(xué)習(xí)活動4引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)家的視角更全面的認識溶液中蘊含的科學(xué)知識，使他們對溶液的認識從定性轉(zhuǎn)向定量，體會溶液濃度準確表達的重要性，同時自然過渡到認識溶液濃度定量表達方式的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。
學(xué)習(xí)任務(wù)二：結(jié)合生活情境，認識溶液濃度的多種定量表達方式，初步認識溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度概念。
學(xué)習(xí)活動1：結(jié)合生活情境中的有關(guān)圖片，理解各種不同濃度表達方式的含義。
圖片：標有5%、52%vol、每100mL 3.0g、5.2×10-4 mol/L等濃度的葡萄糖注射液、白酒、牛奶的包裝盒及血檢報告單。
學(xué)習(xí)活動2：科學(xué)研究中常需要知道一定體積的溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量，思考哪種溶液濃度的表達方式更合適。
設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生認識溶液濃度表達方式的多樣性，在不同的領(lǐng)域或因不同的目的可以用不同的表達方式，而且這些濃度的表達方式都能體現(xiàn)溶質(zhì)、溶劑、溶液三者之間的量的關(guān)系。幫助學(xué)生突破原有的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的認知框架，真正理解溶液濃度的含義，同時學(xué)習(xí)“物質(zhì)的量濃度”的概念，并對“物質(zhì)的量濃度”概念形成初步的認識。
學(xué)習(xí)任務(wù)三：初步學(xué)習(xí)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，并在實驗的設(shè)計中再次認識溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的概念。
學(xué)生活動1：回憶初中學(xué)過的“配制一定質(zhì)量分數(shù)溶液”的操作步驟和實驗用品。
學(xué)生活動2：以“配制一定質(zhì)量分數(shù)溶液”的實驗操作為依據(jù)，設(shè)計“準確配制100 mL 0.1 mol?L-1 Na2CO3溶液”的實驗方案。
學(xué)生活動3：小組間互相評價、討論，在教師的指導(dǎo)下突破難點形成最終方案。
設(shè)計意圖：
（1）從學(xué)生的已有知識出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生運用遷移、比較的方法，設(shè)計配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方案，以降低學(xué)生實驗設(shè)計的難度，激發(fā)學(xué)生實驗設(shè)計的興趣。
（2）讓學(xué)生在方案的設(shè)計中發(fā)現(xiàn)兩個實驗操作的主要差別，即“粗略配制”與“準確配制”、“溶液質(zhì)量”與“溶液體積”的差別，從而再次認識和理解“物質(zhì)的量濃度”的概念，并明確該實驗成功的關(guān)鍵點是確保溶質(zhì)質(zhì)量的準確性和溶液體積的準確性，從而引出準確控制溶液體積的量器――容量瓶的結(jié)構(gòu)和使用方法。
（3）在實驗方案的設(shè)計過程中，始終引導(dǎo)學(xué)生將物質(zhì)的量濃度的概念與實驗操作緊密結(jié)合起來，讓學(xué)生體會概念與實驗間的密切關(guān)系，逐步養(yǎng)成理論與實際相結(jié)合的思維方法。
學(xué)習(xí)任務(wù)四：初步學(xué)習(xí)實驗誤差分析的方法，并在反思中完善對實驗方案的設(shè)計。
學(xué)生實驗1：配制100 mL 0.1 mol?L-1 Na2CO3溶液。
學(xué)生實驗2：測定所配溶液的電導(dǎo)率值，并與標準溶液的電導(dǎo)率值進行比較。
學(xué)生活動：分析導(dǎo)致所配溶液誤差的原因，完善細化溶液配制的實驗方案。
設(shè)計意圖：
（1）通過實驗，讓學(xué)生感受到理論上的實驗設(shè)計和實際操作之間的“距離”。只有在真實的實踐過程中，才能發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計中未盡的細節(jié)之處，如溶解固體時所用水的量的控制，玻璃棒引流時操作的要點，溶液體積最終控制時膠頭滴管的使用等等，從而進一步認識到定量實驗的設(shè)計需要不斷地完善和修正。
（2）讓學(xué)生從所配溶液電導(dǎo)率數(shù)值的誤差入手，回顧并反思實驗的各環(huán)節(jié)，分析造成所配溶液濃度誤差的原因。并引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出誤差分析的依據(jù)是物質(zhì)的量濃度的概念，從而讓學(xué)生進一步認識理論與實際相結(jié)合的意義。
學(xué)習(xí)任務(wù)五：梳理提煉，初步形成定量實驗設(shè)計的一般思路。
學(xué)生活動：在教師的引導(dǎo)下，建構(gòu)定量實驗設(shè)計的一般思路（如圖1）。
設(shè)計意圖：結(jié)構(gòu)化的知識，有利于學(xué)生的遷移和應(yīng)用。
學(xué)習(xí)任務(wù)六：從生活的角度，認識溶液配制在生活中的應(yīng)用。
圖片：溶液配制在農(nóng)藥稀釋、消毒液配制、鍍銀工藝、水再生處理中的應(yīng)用。
設(shè)計意圖：從更廣闊的視野認識溶液的配制，再次體會科學(xué)技術(shù)對生活、生產(chǎn)的影響。
學(xué)習(xí)任務(wù)七：歸納總結(jié)，布置作業(yè)。
學(xué)習(xí)活動：談?wù)劕F(xiàn)在眼中溶液“濃”和“稀”的變化。
作業(yè)布置：在生活中尋找與溶液濃度、溶液配制有關(guān)的素材，從科學(xué)的視角分析其中的知識和方法。
設(shè)計意圖：再次回到“眼中的世界”，意在讓學(xué)生從生活、化學(xué)的角度重新審視自己對溶液濃度及溶液配制的認識，體會在學(xué)科知識、學(xué)科方法和學(xué)科觀念等方面的收獲。
三、教學(xué)反思
1. 注重教學(xué)內(nèi)容的“大風(fēng)范”
“溶液的配制與分析”的常規(guī)教學(xué)一般是將其定位于實驗教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重物質(zhì)的量濃度溶液的配制，多采用教師講解演示與學(xué)生模仿演練相結(jié)合的教學(xué)方法。筆者在設(shè)計該課時，將“溶液”作為主角，以“眼中的物質(zhì)世界”為主線，讓學(xué)生嘗試從不同的角度對“溶液”進行新的認識，并在學(xué)習(xí)過程中不斷豐富、拓展，旨在讓學(xué)生從生活、科學(xué)的角度更深入認識和了解溶液濃度大小對性質(zhì)的影響，認識溶液濃度表示方法的多樣性和必要性，以及理解學(xué)習(xí)不同濃度溶液配制方法的實際意義。也就是說，本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計重點并不在概念的計算應(yīng)用、溶液配制方案的識記、實驗操作的規(guī)范、實驗數(shù)據(jù)的分析等方面，而是著眼于化學(xué)概念、化學(xué)實驗方案設(shè)計、實驗操作要點、數(shù)據(jù)分析方法等要素間的相關(guān)性，讓學(xué)生在設(shè)計、測量、分析、反思、歸納的過程中掌握定量實驗設(shè)計與分析的一般方法（如圖2）。唯有將學(xué)習(xí)置于這樣“大”的情境和“大”的目標追求之中，學(xué)生才能有更大的胸襟和情懷，在掌握化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)實踐方法的同時，更好地體會化學(xué)的價值與意義，并獲得自身更好的長遠的發(fā)展。
2. 注重教學(xué)過程的“強邏輯”
“溶液的配制與分析”的常規(guī)教學(xué)過程一般是按物質(zhì)的量濃度的概念、物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、誤差分析等為主線順勢展開的。筆者在教學(xué)中設(shè)計了三條主線：（1）以溶液濃度為主線，從濃度大小對物質(zhì)性質(zhì)的影響到生活中溶液濃度的不同表示方式及含義，再到溶液的配制方法，最后回到生活中溶液配制的意義。（2）以溶液的配制方法為主線，從熟知的配制一定質(zhì)量分數(shù)的溶液到探究如何準確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。（3）以物質(zhì)的量濃度概念為主線，將溶液配制、誤差分析緊密融合起來。三條主線相互融合滲透，相互補充。其中第三條主線的設(shè)計如圖3。
從圖3可以看出，學(xué)生對“物質(zhì)的量濃度”概念的理解并不是一步到位的，而是讓學(xué)生在實驗設(shè)計中通過“質(zhì)量分數(shù)”和“物質(zhì)的量濃度”的概念的分析比較，“一定質(zhì)量分數(shù)溶液配制方案”的遷移運用，深化了對物質(zhì)的量濃度概念的理解。在溶液的配制過程中，本節(jié)課也并未采用傳統(tǒng)的教師講解示范、學(xué)生模仿演練的學(xué)習(xí)方法，而是大膽放手讓學(xué)生在實踐中體會學(xué)習(xí)，在誤差分析中反思提高，從而不斷完善細化實驗方案，并再一次歸納總結(jié)出物質(zhì)的量濃度的概念是誤差分析的重要依據(jù)，再一次地認識概念并運用概念。整節(jié)課學(xué)生的認知過程體現(xiàn)了從已有的質(zhì)量分數(shù)遷移到物質(zhì)的量濃度，從茫然遷移應(yīng)用配制一定質(zhì)量分數(shù)溶液的方案到理性思考，最終形成“認識―應(yīng)用―再認識―再應(yīng)用”的認知方式，讓學(xué)生深刻體會到概念在實驗設(shè)計和誤差分析中的主導(dǎo)作用，更有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步形成理論與實際相結(jié)合的思維方式。
3. 注重學(xué)生活動的“多層次”
本節(jié)課的設(shè)計始終以學(xué)生活動為主，外顯的活動有讓學(xué)生體會溶液濃度大小對生活、科技的影響，生活中不同濃度表達方式的含義，實驗方案的設(shè)計，配制溶液的方案，測量所配溶液的導(dǎo)電率等。內(nèi)隱的活動主要包括兩條線，一是思維活動，遷移已有知識設(shè)計實驗方案、反思實驗設(shè)計的缺陷、完善實驗方案、進行誤差分析；二是情感體驗活動，感受溶液濃度大小與配制在生活、科技發(fā)展中的意義，感受實驗設(shè)計的嚴謹，感受科學(xué)實驗的不易，感受化學(xué)概念與實驗間的密切關(guān)系。只有充分調(diào)動學(xué)生多層次的活動，才能真正讓學(xué)生認識化學(xué)，理解化學(xué)，掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的方法。
筆者認為，化學(xué)核心概念是處于化學(xué)學(xué)科中心的知識，是化學(xué)學(xué)科的主要內(nèi)容，并具有能有效地聯(lián)系其他概念的屬性。例如，定量研究是化學(xué)研究的重要方法，其知識貫穿于整個中學(xué)化學(xué)內(nèi)容中。通過定量研究中量的思想，有助于將質(zhì)量和物質(zhì)的量這兩個重要的物理量聯(lián)系起來（質(zhì)量是宏觀上量的積累，物質(zhì)的量是微觀粒子數(shù)目的積累），所以定量研究可以看做是中學(xué)化學(xué)階段的一個核心概念。
一、核心概念在教學(xué)中的作用
根據(jù)化學(xué)知識的特點，可將化學(xué)知識分為三類：理論知識、事實性知識和操作性知識。理論知識可以包括化學(xué)概念（如物質(zhì)的量）和化學(xué)理論（如物質(zhì)的結(jié)構(gòu)理論），是中學(xué)化學(xué)的骨架。事實性知識主要指的是元素化合物知識，是理論知識的承載，也是中學(xué)化學(xué)的重要組成部分。操作性知識主要是實驗操作、實驗技能等。本文認為核心概念能有意義的組織和引領(lǐng)理論知識和事實性知識。
奧蘇伯爾在有意義的學(xué)習(xí)中提出了下位學(xué)習(xí)法（如圖1）。下位學(xué)習(xí)法是指在上位概念1的引領(lǐng)下，聯(lián)系已有的知識，通過同化的方法學(xué)習(xí)新的知識的過程。本文認為在下位學(xué)習(xí)法中，概念1即是核心概念，它的作用是引領(lǐng)和組織零散的知識。
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圖1 下位學(xué)習(xí)
同樣，在化學(xué)教學(xué)中，也應(yīng)為新知識尋找理論歸屬即核心概念，在核心概念的引領(lǐng)下，將新知識的學(xué)習(xí)與已有知識的建立聯(lián)系，使新知識的學(xué)習(xí)成為一個同化的過程，構(gòu)建以核心概念為中心的知識網(wǎng)絡(luò)。
二、核心概念引領(lǐng)作用在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
新版化學(xué)教材涉及兩個必修、六個選修模塊，每個模塊中又包含3~7個專題不等。將如此多的專題有意義的聯(lián)系起來的關(guān)鍵，就是核心概念。
（一）核心概念與事實性知識教學(xué)
元素化合物知識在學(xué)生頭腦中一直是以內(nèi)容繁多、雜亂的形象存在，被普遍看作是學(xué)習(xí)的負擔(dān)。事實上，學(xué)習(xí)元素化合物知識的意義不是識記化學(xué)反應(yīng)方程式，而是充實、豐富學(xué)生化學(xué)理論。因此在教學(xué)中，教師應(yīng)為其找到理論歸屬，即圍繞核心概念展開教學(xué)。
例如，化合反應(yīng)是學(xué)生學(xué)到的第一個反應(yīng)類型，之后教師會以化合反應(yīng)的教學(xué)模式為范例，講授置換反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。因此學(xué)生對化合反應(yīng)這個概念一般都能掌握。高中階段，化合反應(yīng)等基本反應(yīng)類型還會成為氧化還原反應(yīng)的教學(xué)切入口，可見它們在中學(xué)化學(xué)中占有一定地位。因此可將它們看做是化學(xué)核心概念，并在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮它們的引領(lǐng)作用。
以化合反應(yīng)為例，首先根據(jù)反應(yīng)物的特征，將化合反應(yīng)分為三類：（1）兩種單質(zhì)的化合反應(yīng)；（2）一種單質(zhì)和一種化合物的化合反應(yīng)；（3）兩種化合物的化合反應(yīng)。其次建立初步的分類架。根據(jù)學(xué)生高中階段學(xué)到的化學(xué)反應(yīng)知識，又可以具體的將單質(zhì)分為金屬和非金屬，建立如表一的框架。繼而考量蘇教版必修一中出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)現(xiàn)：硅的化合物與硫、鈉、氮等單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)一般都是化合反應(yīng)，并可將它們補充到以化合反應(yīng)為核心概念建立的框架中。同時發(fā)現(xiàn)，教材中出現(xiàn)的4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3這種由三種反應(yīng)物反應(yīng)生成一種生成物的反應(yīng)，和SO2+O2 ■ SO3這種可逆反應(yīng)，也可以歸屬為特殊的化合反應(yīng)。因此就建立起一個完善的化合反應(yīng)概念框架（如表一）。
通過如此的歸納發(fā)現(xiàn)，蘇教版必修一中很多化學(xué)反應(yīng)都可以歸納到表一中。結(jié)合化合反應(yīng)概念特點，無疑減輕了學(xué)生的記憶負擔(dān)。對于置換、復(fù)分解、分解反應(yīng)也同樣如此。
教師在講解事實性知識時，要聯(lián)系核心概念，在其引領(lǐng)下擴大學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)，使新知識變成可以被核心概念同化的分支，以此來建立整體的化學(xué)觀。
（二）核心概念與理論知識性知識教學(xué)
與元素化合物知識不同，理論性知識的特點是較強的抽象性、邏輯性、概括性。在教學(xué)中發(fā)揮核心概念的引領(lǐng)作用，在已有知識的基礎(chǔ)上展開教學(xué)，能減少新概念的陌生感。
以物質(zhì)的量的概念教學(xué)為例?，F(xiàn)有的教學(xué)設(shè)計，多是從物質(zhì)的量的概念入手創(chuàng)設(shè)情境，使抽象概念形象化。其中比較典型的是快速數(shù)出募捐的零錢、快速數(shù)出大米的情境創(chuàng)設(shè)。筆者認為在物質(zhì)的量的概念教學(xué)中，除了上述教學(xué)策略之外，發(fā)揮核心概念作用的教學(xué)，也會有積極的效果。
物質(zhì)的量是中學(xué)化學(xué)的重要概念之一，是表示微觀粒子數(shù)目的集合體。由于學(xué)生在生活中不常接觸到這個物理量，并且從概念的描述上并不能建立形象的模型，所以學(xué)生存在一定的學(xué)習(xí)困難。但是從定量研究的角度來看，質(zhì)量和物質(zhì)的量都是定量研究中的重要物理量，質(zhì)量是表示物體所含物質(zhì)的多少的物理量，物質(zhì)的量是表示微觀粒子數(shù)目的物理量。微粒也是一種物質(zhì)，因此可以說物質(zhì)的量和質(zhì)量就是在微觀和宏觀上相對的兩個物理量，它們可以通過摩爾質(zhì)量建立有如圖二的概念關(guān)系，也可以說物質(zhì)的量是質(zhì)量的微觀表述。建立這樣的聯(lián)系后，就可以將陌生的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)嫁到學(xué)生熟悉的質(zhì)量身上。在核心概念的引領(lǐng)下，聯(lián)系已有知識，在理解中突破了物質(zhì)的量的概念教學(xué)。
四、結(jié)論
中學(xué)化學(xué)教給學(xué)生的不應(yīng)該是化學(xué)概念和化學(xué)方程式的集合，而應(yīng)是一個整體的學(xué)科思維。在知識呈現(xiàn)爆炸式的增長的今天，不能期望學(xué)校教育窮盡學(xué)生一生所需的知識。根據(jù)化學(xué)的特點，在中學(xué)教育中應(yīng)肩負起培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和深層次思考的責(zé)任。教師在教學(xué)內(nèi)容的處理上，對于學(xué)過的知識不應(yīng)棄之不理，應(yīng)在核心概念的引領(lǐng)下，將其與新知識建立聯(lián)系，并結(jié)合學(xué)生的認知特點，有序的傳授知識，使學(xué)生構(gòu)建整體的學(xué)科觀。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)便有如上臺階一般可以有序、可持續(xù)發(fā)展。這便是以核心概念為中心的教學(xué)的主要思想。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)思想 化學(xué)問題 模型
高考化學(xué)考試說明中，對考生思維能力的考查內(nèi)容有明確的界定，其中有重要的一條， 就是“將化學(xué)問題抽象成為數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)工具，通過計算和推理（結(jié)合化學(xué)知識）， 解決化學(xué)問題的能力”。數(shù)學(xué)思想方法在化學(xué)中有著極其重要的應(yīng)用，每年的高考試題，都涉及許多化學(xué)計算，而解決化學(xué)計算問題，離不開數(shù)學(xué)工具。數(shù)學(xué)思想方法非常豐富，只要我們能理解這些思想方法的內(nèi)涵，把握本質(zhì)，結(jié)合化學(xué)問題的具體情境，將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，就能應(yīng)用數(shù)學(xué)手段給予解決。
一、典例剖析
近幾年高考化學(xué)試題Ⅱ卷中的化學(xué)計算題，要求考生能將題目中各種信息轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)條件，或通過計算，或通過討論足量、適量、過量、不過量等各種邊界條件，或通過判定物質(zhì)系統(tǒng)中某些成分在某個物理量方面的特點，利用代數(shù)方程、不等式、不定方程、幾何定理、數(shù)軸、圖像等數(shù)學(xué)工具，靈活機智地將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，用數(shù)學(xué)語言描述化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)過程所隱含的量變規(guī)律，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題。
[例題]某氨水中c（NH4+）=0.5mol/L時達到電離平衡，若向其中加入c（NH4+）=0.5mol/L的NH4Cl溶液后，氨水的電離程度將 （ ）
A.減小 B.增大 C.不變 D.無法判斷
解析：不少同學(xué)認為加入NH4Cl后，NH4+的濃度增大，氨水的電離平衡向逆向移動，氨水的電離程度將減??；還有同學(xué)認為氨根離子的濃度不變，故平衡不移動，氨水的電離程度將不變。其實，這道題只需用電離平衡常數(shù)就行了，因為在相同的條件下平衡常數(shù)是不變的。假設(shè)加入NH4Cl后平衡不移動，則此時NH4+的濃度不變，由于NH4Cl溶液水解顯酸性，則OH-的物質(zhì)的量減小，由于NH4Cl溶液中也有NH3H2O，故NH3H2O的物質(zhì)的量增大。由此可知，加入NH4Cl溶液后， c（OH-）/c（NH3H2O）變小，則c（NH4+）?c（OH-）/c（NH3H2O）
二、解題方略
1.平均值法
混合物某個物理量的平均值，必定介于組成混合物的各成分的同一物理量的數(shù)值之間。換言之，混合物中兩個成分的這一物理量，肯定一個比平均值大，一個比平均值小。應(yīng)用這個原理作為解題條件，可判斷混合物的可能組成，增加解題條件。
2.圖像法
數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合思想同樣適合于解決化學(xué)問題。化學(xué)過程中的量變關(guān)系用圖像表達，很直觀?？忌环矫嬉朴谟脠D像表達化學(xué)變化過程，揭示化學(xué)變化過程的量變規(guī)律，另一方面，要善于觀察試題中的圖像，能讀懂圖像所體現(xiàn)的化學(xué)內(nèi)涵。
3.極值法
同一系統(tǒng)中的物質(zhì)，由于受某些因素的制約，各成分的量往往有一個取值范圍。通過對某個成分的量的最大值和最小值的討論，可以獲得一些有價值的結(jié)論，從而發(fā)掘隱含條件，開辟解題捷徑。
[例題] 0.03 mol Cu 完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物（NO、NO2.N2O4）混合氣體共0.05 mol 。該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是 （A）30 （B）46 （C）56（D）66
解析：NO、NO2.N2O4 三者的物質(zhì)的量分別為：x mol、y mol、z mol
x + y + z = 0.05 ①
依據(jù)反應(yīng)過程，銅化合價升高的總數(shù)等于硝酸被還原化合價降低的總數(shù)，得：
3x + y +2z = 0.06 ②
②式減去①式得：2x + z = 0.01。故，NO 物質(zhì)的量的最大值為 0.005 mol ，N2O4 物質(zhì)的量的最大值為 0.01 mol。若 NO 的量 為 0.005 mol，則 N2O4 的量為零，NO2 為 0.045 mol?；旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量為44.4；若 N2O4 的量為 0.01 mol，則 NO 的量為零，NO2 為 0.04 mol?；旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量為55.2。則混合氣體（NO、NO2.N2O4）的平均相對分子質(zhì)量必定介于 44.4 和 55.2 之間，故答案選 B。
4.模型法
把化學(xué)問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型，然后用化學(xué)原理解題，這樣就使化學(xué)試題很直觀，不易出錯。
[例題]在1標準狀況下，把1molNO2氣體裝入體積固定容積為1升的密閉容器里，一段時間達到平衡，2NO2（g）=N2O4（g）。平衡后，再往容器里加入NO2，再次達到平衡后，則容器里的NO2物質(zhì)的量的百分含量 （ ）
A、增大 B、減小 C、不變 D、不能確定
解析：在做這類題時，不少同學(xué)會認為在改變影響平衡的條件時，人為因素大于平衡移動因素，即加入NO2，則NO2的含量肯定增大，選A。其實選A是錯誤的。
一、做好化學(xué)實驗。幫助形成概念
做好化學(xué)實驗，對實驗現(xiàn)象進行觀察和思考是形成化學(xué)概念的重要方式，直觀的實驗現(xiàn)象能使學(xué)生獲得生動的感知，最能調(diào)動學(xué)生積極思維。例如在“質(zhì)量守恒定律”概念的教學(xué)中，先提出問題：“物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時，生成的各物質(zhì)的總質(zhì)量與參加反應(yīng)的各物質(zhì)的總質(zhì)量是否相等?”接著教師做磷在密閉容器中燃燒的實驗。稱得反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等。再讓學(xué)生分組做好兩個實驗：氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液的反應(yīng)；氯化鈉溶液和硝酸銀溶液的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)兩個反應(yīng)的生成物的總質(zhì)量和反應(yīng)物的總質(zhì)量都相等。在實驗事實的基礎(chǔ)上，歸納出“質(zhì)量守恒”的本質(zhì)。這時。學(xué)生的認識還處于感性認識階段，尚未認識“質(zhì)量守恒”的本質(zhì)。那么，緊接著引導(dǎo)學(xué)生從宏觀現(xiàn)象深入到微觀世界，抓住“化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)”進行分析推理：(1)化學(xué)反應(yīng)的過程是原子重新組合的過程；(2)反應(yīng)前后原子的種類沒有改變；(3)反應(yīng)前后原子的數(shù)目沒有增減；(4)每種原子的質(zhì)量沒有變化；因而反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量與反應(yīng)前反應(yīng)物的總質(zhì)量沒有變化；并且反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量與反應(yīng)前反應(yīng)物的總質(zhì)量必然相等。至此，由有限幾個實驗得出的結(jié)論方能印證普遍規(guī)律，學(xué)生對“質(zhì)量守恒定律”的認識也由感性認識上升為理性認識。
在概念教學(xué)中?；瘜W(xué)實驗的目的主要是讓學(xué)生獲得感性認識，為進一步發(fā)展到理論認識做準備。實驗結(jié)果本身并不會自發(fā)地呈現(xiàn)其內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)律，必須啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生對實驗中獲得的事實、現(xiàn)象進行邏輯思考，運用分析、比較、推理、概括、歸納、綜合等思維方法，進行“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的思維加工，經(jīng)過科學(xué)抽象，得出體現(xiàn)本質(zhì)的、規(guī)律性的認識，從而實現(xiàn)從感性認識的升華，這是概念教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。
二、突出關(guān)鍵字詞的理解，準確把握概念
化學(xué)基本概念一般是以定義的方式表達的。定義是揭示概念內(nèi)涵的邏輯方法，因而定義的文字要精辟，有嚴密的邏輯性和科學(xué)性。教學(xué)中必須抓住概念定義中的關(guān)鍵字詞，講清講透，力求使學(xué)生準確理解概念。
例如“固體溶解度”這一概念，教師必須對下列四個關(guān)鍵詞語咬文嚼字、講清講透：(A)一定溫度；(B)100克溶劑；(c)飽和溶液；(D)溶質(zhì)的克數(shù)。其中A、B、C是缺一不可的條件，D是結(jié)論，即必須同時滿足A、B、c三個條件，這時溶解的克數(shù)才是溶解度。再如。在“催化劑”概念中，強調(diào)“變”和“不變”；在酸堿定義中強調(diào)“全部”二字等。
三、相關(guān)概念進行比較教學(xué)
初中學(xué)生往往對化學(xué)概念理解不深，形成的概念模糊，似懂非懂，因此做題時經(jīng)常出現(xiàn)差錯。在教學(xué)中可列舉幾組實例進行比較，在對比中明確它們的本質(zhì)區(qū)別和聯(lián)系，加深對概念的理解，鍛煉學(xué)生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后，比較分析它們的區(qū)別和聯(lián)系，即元素是宏觀概念，描述物質(zhì)的宏觀組成，只論種類，不論個數(shù)，而原子是微觀概念，描述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，既講種類，又講個數(shù)。元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。
在講述“氧化物”概念時，為了避免學(xué)生形成“含氧化合物就是氧化物”的錯誤觀點，敘述基本概念之后，可寫出化學(xué)式：CO2、Fe2O3、CUO、H2O、SO3等，讓學(xué)生討論每類物質(zhì)各由幾種元素組成，哪一類是氧化物，為什么，在思考討論中，通過比較達到加深理解基本概念的目的。
四、注意概念的鞏固、深化和發(fā)展
概念形成之后。一定要使學(xué)生通過復(fù)習(xí)和反復(fù)運用來掌握和鞏固，決不能讓學(xué)生滿足于死記硬背和一般性理解。在教學(xué)過程中一是要注意組織練習(xí)，當(dāng)學(xué)生學(xué)過有關(guān)概念后，教師應(yīng)有目的、有針對性地布置一些練習(xí)題，使學(xué)生通過習(xí)題實踐，鞏固和增強學(xué)生應(yīng)用概念的能力；二是分析錯誤及時改正。此外，還應(yīng)用多種形式對學(xué)生掌握情況進行考查了解，根據(jù)反饋發(fā)現(xiàn)的問題及時有針對性的采取補救措施。
五、歸納總結(jié)找聯(lián)系，掌握系統(tǒng)概念
化學(xué)基本概念不是孤立的、松散的，而是相互聯(lián)系的。在階段復(fù)習(xí)和總復(fù)習(xí)中，要特別對概念做好歸納總結(jié)，找出概念間的內(nèi)在聯(lián)系，并按照這種聯(lián)系建立起概念的體系，使學(xué)生掌握系統(tǒng)的概念，學(xué)生掌握了系統(tǒng)的概念，才能真正靈活運用概念，高屋建瓴地分析和解決化學(xué)問題。可以說，使概念系統(tǒng)化，是概念教學(xué)中一項十分重要的任務(wù)。
有關(guān)化學(xué)基礎(chǔ)知識的基本概念可以分為物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的分類、物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的變化、化學(xué)用語、化學(xué)量、化學(xué)計算等幾類，同類概念可建立同類的概念體系。例如物質(zhì)的分類可建立單質(zhì)、氧化物(堿性氧化物、酸性氧化物)、酸、堿和鹽彼此聯(lián)系的概念體系，物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)可按照名稱建立概念體系等等。不同類概念也應(yīng)根據(jù)相關(guān)的聯(lián)結(jié)點建立起概念的網(wǎng)絡(luò)。
化學(xué)與社會生活實際有著廣泛而緊密的聯(lián)系，新教材突出體現(xiàn)了化學(xué)與社會發(fā)展的關(guān)系，突出了STS思想。而物質(zhì)的化學(xué)變化這一主題更是與社會聯(lián)系緊密，是初中五個主題中的一個重要組成部分，是幫助學(xué)生歸納、整理一些化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象的必要手段，所以對這一主題的教學(xué)是不容忽視的。
“物質(zhì)的化學(xué)變化”共分為三個二級主題：化學(xué)變化的基本特征，認識幾種化學(xué)反應(yīng)，質(zhì)量守恒定律。本主題包括了初三化學(xué)很多概念和基本原理，理論性較強，它是以各物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)為載體的，因此，各物質(zhì)間反應(yīng)的規(guī)律以及應(yīng)用情況介紹和具體物質(zhì)的性質(zhì)，變化知識星湖聯(lián)系，也和生產(chǎn)生活重點實際互相聯(lián)系，緊密結(jié)合。故在本主題的教學(xué)中有著豐富的情景素材可供選擇，另外老師也要設(shè)計一些典型的化學(xué)實驗為教學(xué)服務(wù)。我在教學(xué)實際中主要是通過以法來傳授給學(xué)生的。
一、指導(dǎo)學(xué)生進行探究活動，通過實驗讓學(xué)生獲得理論知識，完成學(xué)習(xí)目標
在化學(xué)變化和物理變化的教學(xué)中，我常選擇這些實驗指導(dǎo)學(xué)生自己完成：水的沸騰，膽礬的研碎，紙張的燃燒，向硫酸銅溶液中加氫氧化鈉溶液。學(xué)生通過這四個簡單的實驗對比，就會從“有無新物質(zhì)的生成”這一角度對兩個變化有了深刻的認識。在講吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)時，讓學(xué)生親身體驗：向生石灰中倒入水，燃燒，木炭還原氧化銅這幾個實驗，學(xué)生通過親身的體驗就會對這幾個反應(yīng)有一個完整的認識。這樣老師常創(chuàng)設(shè)探究性實驗，學(xué)生通過完成實驗而得到一些理性的認識，既強化了學(xué)生實驗的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生思考分析問題的能力。當(dāng)然，像質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的探究，金屬活動性的探究無疑也是我們需要通過探究性實驗來完成教學(xué)任務(wù)的。采用探究式的教學(xué)法，不僅為老師省了“力”，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生知識和能力的生成性。
二、注重新舊知識的銜接
本主題內(nèi)容在教材和教學(xué)過程中是分散安排的，與元素化合物知識緊密銜接。教學(xué)每一個課題時都要注意夯實基礎(chǔ)，也為以后的課題做好建基，一步一個腳印，不可急于求成，不能使任何一節(jié)課的知識成為學(xué)生腦中的空中樓閣。
三、重視學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)
自然界和生產(chǎn)生活的化學(xué)變化的現(xiàn)行時時都有發(fā)生。要善于運用生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。如生活中有關(guān)緩慢氧化的例子、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的例子等等，都可以作為教學(xué)時的情景素材，另外，老是平時收集的關(guān)于化學(xué)的一些小故事、化學(xué)新聞、化學(xué)趣事、科學(xué)論文、實物圖片、模型和影像資料等都可以用于創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，老師要充分利用這些情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。
四、化學(xué)俗語和化學(xué)韻語的使用，在增強學(xué)生學(xué)習(xí)趣聞性的同時，可以加深記憶
如本主題中涉及的內(nèi)容可編為俗語如描述化學(xué)變化的：化學(xué)變化，頗有特征，不同物質(zhì)，伴隨而生，現(xiàn)象各異，五彩繽紛，放熱發(fā)光，顏色變更，產(chǎn)生沉淀，生成氣體。如質(zhì)量守恒定律的韻語：反應(yīng)前后、質(zhì)量相等，原子數(shù)目、沒有減增，客觀事實、實驗證明，原子種類、沒有變更，原子相等、沒有減輕，前后質(zhì)量、必然相等。再如“根據(jù)化學(xué)方程式計算”的韻語：一解二設(shè)最后答，化學(xué)方程式不能差，準確尋找質(zhì)量比，純量代入不摻假，所有單位要一致，列式計算解決它。像這樣的口訣在化學(xué)的學(xué)習(xí)中是很常見的。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過實驗形成規(guī)律，構(gòu)建知識體系，形成認知。不論是新授課還是復(fù)習(xí)課，化學(xué)教師要適時、適度地向?qū)W生滲透這些學(xué)科思想，這樣才能使學(xué)生盡快入門，輕松學(xué)習(xí)化學(xué)，提升學(xué)生能力，有效地解決化學(xué)問題，才能取得令人滿意的學(xué)習(xí)效果。守恒思想、分類思想、均值與極值思想、分段函數(shù)思想在中學(xué)化學(xué)中應(yīng)用很廣泛，也可以教學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
一、分類思想
對事物分類是認知世界的重要方法，分類思想也是一種重要的學(xué)習(xí)方法，通過分類可以更好地認識歸納物質(zhì)的性質(zhì)，達到事倍功半的效果，對概念的理解更加深刻。在化學(xué)教學(xué)中通過對物質(zhì)種類的分類可以掌握物質(zhì)的性質(zhì)，例如酸堿鹽的分類，可以更好地學(xué)習(xí)方程式的書寫，掌握酸堿鹽的通性。無論在初中還是高中都占有重要地位；氧化物的分類可以加深酸性氧化物、堿性氧化物性質(zhì)的認識，可以學(xué)氧化碳、二氧化硫、二氧化硅和堿的反應(yīng)，氧化鎂、三氧化二鐵等不同類別物質(zhì)的性質(zhì)；化學(xué)反應(yīng)的分類可以加深理解氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)，并正確書寫方程式；對基本概念分類可以對溶液、膠體學(xué)習(xí)；通過對有機物的分類學(xué)習(xí)烷、烯、炔，鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酸、酯的性質(zhì)，可以更好地學(xué)習(xí)有機物性質(zhì)，在研究有機物性質(zhì)時對官能團的研究可以掌握各類有機物的性質(zhì)。
二、守恒思想
化學(xué)守恒隨處可見，包括質(zhì)量守恒、電子守恒、電荷守恒、原子守恒，在化學(xué)計算中及電解質(zhì)溶液中有重要的應(yīng)用。守恒既是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重點也是難點，在高考中也占有重要地位。在元素化合物計算中以質(zhì)量守恒、電子守恒為主，利用化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)目和種類不發(fā)生變化可以計算質(zhì)量分數(shù)。例如，在氧化還原反應(yīng)中電子守恒為主，利用氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)進行計算、配平、化合價的計算、得失電子數(shù)目。在電解質(zhì)溶液中以電荷守恒、物料守恒、之子守恒的應(yīng)用為主。利用電解質(zhì)溶液顯中性陽離子所帶電荷總數(shù)等于陰離子所帶電荷總數(shù)；利用水電離出的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度分析質(zhì)子守恒；利用弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽的水解平衡分析物料守恒。
三、極值思想
極值思想在化學(xué)中的應(yīng)用具有一定普遍性，在有多個變量的條件下更具有廣泛性，例如在混合物的計算中計算化學(xué)質(zhì)量分數(shù)，在化學(xué)平衡反應(yīng)限度的問題，2SO2+O2■2SO3反應(yīng)從SO2和O2開始或者從2SO3開始分析可能的濃度，酸堿稀釋加水時PH值的變化，氧化還原中分析一種氧化劑（還原劑）與多種還原劑（氧化劑）反應(yīng)時生成物的情況。在研究可逆反應(yīng)的限度時也會用到極值思想，在金屬與酸反應(yīng)的計算時可以考慮金屬反應(yīng)的情況，在混合物的計算中也可以進行極值假設(shè)。
四、分段函數(shù)思想
分段函數(shù)雖然是數(shù)學(xué)中的重要問題，但是在化學(xué)中分析反應(yīng)的產(chǎn)物也是常見的，例如NaOH和CO2的反應(yīng)，可以通過數(shù)軸表示量不同得到不同產(chǎn)物的情況，在氧化還原反應(yīng)中例如FeBr+Cl2的反應(yīng)，由于還原性Fe2+大于Br-，反應(yīng)時通入Cl2的量不同，得到產(chǎn)物不同，由于先氧化Fe2+在氧化Br-，通過數(shù)軸表示可以很清晰的反應(yīng)通入Cl2不同的量得到是Fe3+還是Br2。利用分段函數(shù)更加利于學(xué)生理解得到產(chǎn)物的情況。
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謝芝澤.中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)的實施探討[J].山西青年，2013（8）：82.
關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；主體性；互動因素
高中化學(xué)的學(xué)習(xí)主要是培養(yǎng)學(xué)生從微觀層面了解物體構(gòu)成元素中的基本反應(yīng)，通過對物體主要構(gòu)成成分的分析可以幫助學(xué)生從自然科學(xué)的角度認識物質(zhì)的變化反映規(guī)律。因此在具體的教學(xué)過程中，學(xué)生更需要具有自我學(xué)習(xí)和探索未知化學(xué)知識的意識形態(tài)，而教師則需要從中引導(dǎo)并關(guān)重學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題。
一、高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生主體性學(xué)習(xí)意識的重要性
1.高中化學(xué)的學(xué)習(xí)難度決定了學(xué)生需要具有自我學(xué)習(xí)的狀態(tài)
學(xué)生在高中階段所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識是在初中階段學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)知識的前提下對化學(xué)相對應(yīng)的化學(xué)理論的進一步探索和學(xué)習(xí)的過程，這種學(xué)習(xí)的形式和內(nèi)容需要學(xué)生對化學(xué)基本的反應(yīng)現(xiàn)象有主動探求的意識，然后在初步了解這些化學(xué)知識后可以對對應(yīng)的化學(xué)現(xiàn)象有自己的看法和總結(jié)內(nèi)容。比如在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)時，學(xué)生在了解三氧化二鐵這種物質(zhì)時基本了解該物質(zhì)的特性，但是這種物質(zhì)在具體的化學(xué)反應(yīng)中所表現(xiàn)出的特有屬性并沒有被學(xué)生所知曉，因此學(xué)生可以通過對比這一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)式得出這些物質(zhì)在具體的化學(xué)反應(yīng)中的共同點，從而對氧化還原反應(yīng)有更深的認識。在高中的化學(xué)學(xué)習(xí)中，由于學(xué)習(xí)難度較大，需要學(xué)生能夠?qū)σ恍┍容^難以理解的化學(xué)計量方式可以嘗試從不同的角度去分析這種特定方式的化學(xué)表達方式，因此學(xué)生通過主體性的學(xué)習(xí)方式去解決學(xué)習(xí)中遇到的問題十分重要。
2.化學(xué)學(xué)習(xí)中各個知識內(nèi)容是緊密聯(lián)系的
由于化學(xué)知識的各個部分都處于相互聯(lián)系的基礎(chǔ)之上，而學(xué)生發(fā)揮主體性的學(xué)習(xí)精神剛好可以在教師指導(dǎo)因素下發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)。比如在學(xué)習(xí)“摩爾”這種物質(zhì)質(zhì)量表示方法時，學(xué)生很容易想到這種形式的表達肯定是以科學(xué)家的名字命名的，但是摩爾的出現(xiàn)又給了計算物質(zhì)質(zhì)量新的平臺，學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中可以將物理學(xué)習(xí)中物質(zhì)的質(zhì)量同化學(xué)中的物質(zhì)結(jié)合起來理解，因此學(xué)生需要具有主體性的學(xué)習(xí)探索思維作為發(fā)現(xiàn)和運用這種理論的意識。在高中的化學(xué)學(xué)習(xí)中，教師需要在具體的教學(xué)中對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法以及自身的教學(xué)理論進行適當(dāng)調(diào)整，以保證學(xué)生在接觸認識化學(xué)理論時能夠充分發(fā)揮良好的主體意識。
二、如何保證學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)揮主體性
1.對化學(xué)學(xué)習(xí)中的知識內(nèi)容進行必要的鋪墊講解
在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中一般需要讓學(xué)生了解化學(xué)物質(zhì)中的分類主要是有機化學(xué)和無機化學(xué)兩種情況，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)這些物質(zhì)時必須對有機化學(xué)的分類標準有細致的了解，然后才能發(fā)揮自身的主體性進行學(xué)習(xí)。比如有機化學(xué)主要是指含有碳物質(zhì)化學(xué)，也就是具有“碳”分子的化學(xué)物質(zhì)統(tǒng)稱為有機化學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)有機化學(xué)時很容易通過自身的了解想到其對立面無機化學(xué)的分類標準，這樣學(xué)生的主體性學(xué)習(xí)思維就能通過教師對基本知識內(nèi)容的鋪墊對其他化學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)起到很好的示范作用。顯然，這種教學(xué)形式對于學(xué)生在后續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)中有非常重要的引導(dǎo)作用，特別是在新課改的前提下，學(xué)生需要發(fā)揮實踐探索的學(xué)習(xí)意識，而不是一味地依靠教師的單方面教學(xué)，學(xué)生的主體性學(xué)習(xí)模式也是化學(xué)教學(xué)中非常重要的應(yīng)用方法。
2.教學(xué)中注重與學(xué)生的互動
學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的同時，首先接觸到具體的化學(xué)知識在學(xué)生發(fā)揮主體性的學(xué)習(xí)時一般都會出現(xiàn)兩種結(jié)果，而學(xué)生是否可以對對應(yīng)的化學(xué)知識有充分的認識，需要教師與其進行互動交流。這類的互動因素使得教師的化學(xué)教學(xué)更加有效，同時也會促使學(xué)生在具體的化學(xué)學(xué)習(xí)中將自身所接觸的陌生知識取得更加完善的認識，并且學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)需要在運用自身的主觀能動性的前提下及時與教師進行溝通。比如在學(xué)習(xí)化學(xué)資源的運用中，學(xué)生可以了解礦物資源和海水資源的主要分布特點，而在如何開發(fā)利用上學(xué)生一般都會有自己的看法，這時候就需要學(xué)生與教師進行互動并考慮教師的建議。因此在高中的化學(xué)教學(xué)中，教師需要與學(xué)生在互動因素的有利條件下同學(xué)生的主體性學(xué)習(xí)方法有機結(jié)合起來。
綜上所述，在高中的化學(xué)教學(xué)過程中，學(xué)生的主體性學(xué)習(xí)意識需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠?qū)σ话愕幕瘜W(xué)現(xiàn)象和化學(xué)物質(zhì)的分類有基本的了解，然后及時與教師進行溝通以此獲得更好的學(xué)習(xí)體驗。正是由于高中化學(xué)學(xué)習(xí)有一定的難度，并且是對整個中學(xué)階段化學(xué)知識的總結(jié)性教學(xué)，所以需要學(xué)生能夠發(fā)揮自身的主體性學(xué)習(xí)意識，這樣學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)也能夠更加穩(wěn)固。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：生物電子顯微學(xué)；農(nóng)業(yè)高等院校；研究生；教學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0152-02
電子顯微鏡是一種超微結(jié)構(gòu)分析精密儀器，主要用于觀察被檢測樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)特征變化的研究。隨著電鏡技術(shù)的不斷發(fā)展與農(nóng)學(xué)、動物醫(yī)學(xué)、動物科學(xué)、園林、食品與藥品、草業(yè)與環(huán)境等農(nóng)學(xué)生命科學(xué)科的應(yīng)用越加緊密[1]。在農(nóng)業(yè)專業(yè)學(xué)科的教學(xué)和科研中，可通過電子顯微鏡對動物和植物細胞的細胞壁、生物膜、葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、微體、中心體、細胞骨架和細胞質(zhì)內(nèi)含物（如糖原、脂類、蛋白質(zhì)），以及細菌的特殊結(jié)構(gòu)；微生物超微結(jié)構(gòu)如：菌體鞭毛、菌毛、芽孢、莢膜等結(jié)構(gòu)、病毒的囊膜、衣殼、霉病菌菌絲和孢子等形態(tài)，以及化工材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)元素分析，含水樣品、含油樣品、放氣樣品、加熱樣品、冷凍樣品進行觀察工作。因此，在農(nóng)業(yè)高等院校研究生教學(xué)中開設(shè)《生物電子顯微鏡技術(shù)課程》，可以有效地提升各學(xué)科整體教學(xué)質(zhì)量和科研能力，為教學(xué)和科研服務(wù)。
一、《生物電子顯微學(xué)技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容與要求
1.《生物電子顯微學(xué)技術(shù)》課程的理論教學(xué)內(nèi)容?！渡镫娮语@微鏡技術(shù)》理論課程20學(xué)時，教學(xué)內(nèi)容包括：電子顯微鏡的發(fā)展與應(yīng)用、透射電子顯微鏡原理與制樣、掃描電子顯微鏡原理與制樣、免疫電鏡細胞化學(xué)技術(shù)、冷凍切片技術(shù)與冰凍蝕刻、酶電鏡細胞化學(xué)技術(shù)、電鏡放射自顯影技術(shù)、生物大分子電鏡超微細胞化學(xué)技術(shù)、電鏡原位分子雜交技術(shù)。
2.《生物電子顯微學(xué)技術(shù)》課程的實驗教學(xué)要求。在實驗教學(xué)中要使學(xué)生掌握儀器的基本操作方法，生物樣品超薄切片技術(shù)、半薄切片技術(shù)、負染技術(shù)、細胞化學(xué)定位技術(shù)、掃描電鏡臨界點干燥技術(shù)、離子濺射技術(shù)、細胞冰凍蝕刻技術(shù)等樣品制備方法，使學(xué)生能夠?qū)W會運用電子顯微鏡技術(shù)對動植物組織細胞超微結(jié)構(gòu)和功能的研究方法和技術(shù)手段。
二、生物電子顯微鏡技術(shù)在農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生教學(xué)中的應(yīng)用
1.免疫電鏡細胞化學(xué)技術(shù)在農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生教學(xué)中的應(yīng)用。免疫電鏡技術(shù)是免疫化學(xué)技術(shù)與電鏡技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，根據(jù)抗原抗體的高度特異性結(jié)合原理，用高電子密度的標記物（如：金、鐵蛋白等）在超微結(jié)構(gòu)水平上檢測某些抗原性物質(zhì)的定位、定性、半定量的一種方法[2]。目前免疫電鏡技術(shù)主要包括酶免疫電鏡技術(shù)、免疫鐵蛋白技術(shù)和免疫膠體金技術(shù)，此外還有抗體雜交技術(shù)、凝集素電鏡標記技術(shù)和鐵蛋白-抗鐵蛋白電鏡復(fù)合物技術(shù)?？捎糜谵r(nóng)業(yè)作物抗旱、抗旱品種選育，品種間生長發(fā)育組織學(xué)特性表征抗原的定位分析；動物疾病微生物學(xué)鑒定、診斷和致病機制研究；動物組織胚胎發(fā)育，干細胞誘導(dǎo)發(fā)育研究，動物腫瘤的組織學(xué)診斷；林果品種發(fā)育結(jié)構(gòu)特征等領(lǐng)域的科研研究。
2.冷凍切片技術(shù)與冰凍蝕刻在農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生教學(xué)中的應(yīng)用。冷凍切片技術(shù)是利用液氮快速冷凍技術(shù)，在冷凍超薄切片機中進行冷凍切片。省去了傳統(tǒng)的戊二醛/俄酸固定、乙醇脫水、丙酮置換等有機溶劑操作過程，避免了化學(xué)藥劑的處理，樣品結(jié)構(gòu)、成分不發(fā)生變化，實現(xiàn)快速固定，快速制片、快速研究與診斷的能力，保持了細胞或組織的生物活性物質(zhì)的原始狀態(tài)。冷凍蝕刻技術(shù)是利用物理冷凍斷裂方法對生物樣品組織細胞進行斷裂和復(fù)型相結(jié)合的制備透射電鏡樣品技術(shù)，用透視型電子顯微鏡觀察細胞或細胞器的內(nèi)、外表面微細的三維結(jié)構(gòu)或膜內(nèi)微細結(jié)構(gòu)分析的方法[3]?？捎糜趧又参镄迈r組織細胞的超微結(jié)構(gòu)、生物大分子和某些元素在組織內(nèi)分布、免疫抗原電鏡標記、細胞酶活性標記、電鏡放射自顯影等細胞的化學(xué)和細胞成分的定量定性分析。
3.酶電鏡細胞化學(xué)技術(shù)在農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生教學(xué)中的應(yīng)用。電鏡酶細胞化學(xué)技術(shù)是通過酶的特異性細胞化學(xué)反應(yīng)來顯示酶在細胞內(nèi)的定位技術(shù)。一般先將酶原位固定在細胞內(nèi)，再使它與特定的底物起反應(yīng)，底物的分解物經(jīng)過捕捉反應(yīng)沉著于發(fā)生分解的原位上，最后使沉著物變?yōu)樵陔婄R下可以看到的物質(zhì)。在整個處理過程中必須保存酶的活性不受破壞。目前能在電鏡下定位的酶有三大類即水解酶、氧化還原酶和轉(zhuǎn)移酶[4]。
電鏡酶細胞化學(xué)技術(shù)可應(yīng)用于農(nóng)作物棉花、小麥、玉米、水稻等作物的生長發(fā)育、品種選育、營養(yǎng)成分檢測等方面研究；動物生長代謝機制、不同畜禽品種間組織細胞形態(tài)學(xué)和生理生化機制差異；牛、羊等畜產(chǎn)品貯藏方法和無公害研究；動物超微解剖學(xué)、動物生理功能機制、動物發(fā)病機制、動物病原微生物形態(tài)、動物免疫學(xué)機制、動物藥物作用機理、藥物成分和結(jié)構(gòu)等方面研究工作。
關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科觀念；教學(xué)策略；優(yōu)秀課
文章編號：1005—6629（2013）5—0004—03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
于2012年12月舉行的江蘇省高中化學(xué)優(yōu)秀課評比活動，以“基于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科觀念的高中化學(xué)課堂教學(xué)”為主題，以“碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”、“鎂的提取及應(yīng)用”、“鋁的氧化物和氫氧化物”、“鐵、銅及其化合物的應(yīng)用”4個金屬及其化合物的教學(xué)課題為載體。本次教研活動對于高中化學(xué)教學(xué)中進一步落實學(xué)生學(xué)科觀念的培養(yǎng)目標具有積極意義。
1 中學(xué)化學(xué)學(xué)科觀念的主要內(nèi)涵及其教學(xué)價值
自“形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念”列為中學(xué)化學(xué)課程目標以來，如何實施基于觀念建構(gòu)的課堂教學(xué)成了化學(xué)教育的熱點問題。一般認為，化學(xué)學(xué)科觀念不是具體的化學(xué)知識，也不是化學(xué)知識的簡單組合，而是學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)后在頭腦中建立起來的概括性認識，也就是在深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學(xué)的總括性認識。具體表現(xiàn)為個體主動運用化學(xué)思維方法認識身邊事物或處理問題的自覺意識和思維習(xí)慣。
關(guān)于化學(xué)學(xué)科觀念的內(nèi)涵，國內(nèi)外學(xué)者從多種不同角度展開研究。其中最為簡明的表述是將化學(xué)基本觀念分為知識類觀念、方法類觀念和情意類觀念3個維度，繼而又分為元素觀、微粒觀、變化觀、實驗觀、分類觀和化學(xué)價值觀6個方面。由此建構(gòu)的化學(xué)學(xué)科基本觀念體系如圖1所示。
中學(xué)化學(xué)學(xué)科觀念的教學(xué)價值主要表現(xiàn)在以下3個方面：（1）有利于激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的持久興趣。注重化學(xué)學(xué)科基本觀念的教學(xué)，促使學(xué)生不斷形成和鞏固必備的學(xué)科基本觀念。學(xué)生就會嘗試運用這些基本觀念進行新的學(xué)習(xí)活動與實踐活動，當(dāng)他們運用自身觀念在實踐中獲得成功體驗的時候，就能深化他們對化學(xué)知識價值的認識，從而更加樂于探究物質(zhì)變化的奧秘，體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅，并感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。（2）有利于增進學(xué)生對化學(xué)知識的深入理解?；瘜W(xué)學(xué)科觀念是以化學(xué)知識為載體而存在的，它的形成以對具體化學(xué)知識的深入理解為前提，同時化學(xué)學(xué)科觀念又“具有超越事實的持久價值和遷移價值”，能促進學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中進一步深入理解化學(xué)知識。例如，學(xué)生在初步形成元素觀和微粒觀之后，就容易發(fā)現(xiàn)有關(guān)元素化合物知識中的內(nèi)在規(guī)律，能從微觀的層面理解物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)的現(xiàn)象以及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。（3）有利于促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的全面發(fā)展。化學(xué)基本觀念的形成既是認知性的，也是體驗性的。教師全面把握化學(xué)課程中的學(xué)科觀念體系，并進行基于觀念建構(gòu)的學(xué)科教學(xué)，能夠使學(xué)生親身體驗化學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程和應(yīng)用價值，感悟化學(xué)知識中蘊含的思想、觀點和方法，從而實現(xiàn)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的全面提升。
2 金屬及其化合物教學(xué)中學(xué)科觀念的培養(yǎng)策略
縱觀27位選手的教學(xué)設(shè)計可以發(fā)現(xiàn)，金屬及其化合物的教學(xué)為實現(xiàn)化學(xué)學(xué)科基本觀念的教育功能，主要的教學(xué)策略包括以下4個方面。
2.1通過分析物質(zhì)的構(gòu)成，讓學(xué)生從微觀層面理解物質(zhì)的性質(zhì)
“化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)自然科學(xué)”，微粒觀是化學(xué)學(xué)科基本觀念的重要組成部分。在中學(xué)化學(xué)課程范疇內(nèi)，微粒觀主要包括物質(zhì)是由分子、原子、離子等不同種類的微粒構(gòu)成的，物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)是微粒間按照一定方式相互作用的結(jié)果等幾個方面的內(nèi)涵。
對于碳酸鈉和碳酸氫鈉的教學(xué)，一位教師從以下兩個方面關(guān)注學(xué)生微粒觀的培養(yǎng)：一是在引入新課之后，先讓學(xué)生分析碳酸鈉和碳酸氫鈉的組成，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)“碳酸鈉和碳酸氫鈉的陽離子相同，陰離子的組成上相差一個氫原子”，再引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)“物質(zhì)的組成決定物質(zhì)的性質(zhì)”的已有認識，探究碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的相似性和差異性。二是在比較碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，先讓學(xué)生“在2個小藥瓶中分別放入等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3固體，再通過針筒注入等體積等濃度的鹽酸，觀察針筒的變化”，以獲得“NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈，生成氣體的體積更大”的實驗現(xiàn)象。在學(xué)生思考其中的原因時，再進行演示實驗，“向加有酚酞試劑的Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸’’，并設(shè)問“在向Na2CO3溶液中滴加鹽酸時會產(chǎn)生少量氣泡，經(jīng)過振蕩氣泡會消失，這又是為什么？”然后繼續(xù)演示“在充滿二氧化碳的飲料瓶中加入碳酸鈉溶液，飲料瓶變癟”的實驗，同時播放模擬溶液中粒子結(jié)合方式的動畫，以說明碳酸根與酸反應(yīng)是分步的，先結(jié)合一個氫離子生成碳酸氫根，再結(jié)合氫離子生成二氧化碳，從而解釋“NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈，生成氣體的體積更大”的實驗現(xiàn)象。
上述案例中，教師主要從對物質(zhì)微粒構(gòu)成的分析入手，用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念指明探究物質(zhì)性質(zhì)的方向，并在促進學(xué)生認識物質(zhì)性質(zhì)的同時，形成從微觀層面理解物質(zhì)性質(zhì)和變化的思維方式。
2.2通過探究多樣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，讓學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)
物質(zhì)是不斷變化的，變化是有層次的，物質(zhì)變化的層次性隨外界條件的不同而不同，其中化學(xué)變化是化學(xué)研究的重要內(nèi)容，而且化學(xué)變化也是有—定規(guī)律可循的。按照化學(xué)變化的規(guī)律可以實現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化并合成所需要的新物質(zhì)，同時根據(jù)物質(zhì)在化學(xué)變化中的表現(xiàn)也可能發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的某些性質(zhì)，完善物質(zhì)的有關(guān)知識體系。
在鋁的氧化物和氫氧化物的教學(xué)中，一位教師通過兩個不同思維方向的實驗室制備氫氧化鋁方法的探究，使學(xué)生充分認識氫氧化鋁的兩性。教學(xué)過程中，首先引導(dǎo)學(xué)生由胃藥選擇氫氧化鋁作為中和胃酸過多的試劑，而不選擇氫氧化鈉或氫氧化鈣的事實，形成氫氧化鋁是一種弱堿的猜想。然后引導(dǎo)學(xué)生通過堿與可溶性鋁鹽反應(yīng)制備氫氧化鋁實驗的探究，發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁能溶于過量氫氧化鈉溶液而不溶于過量氨水的現(xiàn)象，認識氫氧化鋁的弱酸性以及氫氧化鈉、氨水、氫氧化鋁堿性由強到弱的變化規(guī)律，得出制備氫氧化鋁的較好方案之_是“可溶性鋁鹽和弱堿反應(yīng)”。進而引導(dǎo)學(xué)生通過酸與可溶性偏鋁酸鹽反應(yīng)制備氫氧化鋁實驗的探究，發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁能溶于過量鹽酸而不溶于過量碳酸的現(xiàn)象，認識氫氧化鋁的弱堿性以及鹽酸、碳酸、氫氧化鋁酸性由強到弱的變化規(guī)律，得出制備氫氧化鋁的又_較好方案是“可溶性偏鋁酸鹽和弱酸反應(yīng)”。這一對實驗室制備氫氧化鋁方法的探究過程，不僅幫助學(xué)生認識了氫氧化鋁的兩性，同時還有利于學(xué)生完善認知結(jié)構(gòu)中物質(zhì)分類的知識體系。
在上述案例中，教師注意從引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)有關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化人手，讓學(xué)生根據(jù)物質(zhì)在變化中的表現(xiàn)認識新物質(zhì)的性質(zhì)，形成從轉(zhuǎn)化的角度認識物質(zhì)性質(zhì)的思維方式。
2.3通過分析物質(zhì)的歸類，讓學(xué)生在比較中認識物質(zhì)的性質(zhì)
“分”、“別”、“類”等觀念，是隨著社會分工的出現(xiàn)而自然產(chǎn)生的重要觀念。分類是“根據(jù)對象的共同點和差異點，將對象區(qū)分為不同的種類，而且形成一定從屬關(guān)系的不同等級的系統(tǒng)的邏輯方法”。運用分類觀念不僅能使有關(guān)化學(xué)物質(zhì)及其變化的知識系統(tǒng)化，還可以通過分門別類的研究，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)及其變化的規(guī)律。
關(guān)于氧化鋁的教學(xué)，一位教師從物質(zhì)的類別人手，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了對氧化鋁的分類提出猜想、設(shè)計驗證和得出結(jié)論的探究過程。首先，通過“毛刷實驗”的視頻引入新課，并指導(dǎo)學(xué)生進行“毛刷實驗”制得少量氧化鋁，在引導(dǎo)學(xué)生回憶氧化物分類的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生對氧化鋁是屬于堿性氧化物還是酸性氧化物提出猜想。然后，設(shè)問“能否嘗試設(shè)計出一個實驗，去探究這種由你們親手制出的白色固體究竟屬于酸性氧化物還是堿性氧化物？”在對學(xué)生設(shè)計的實驗方案進行評價和調(diào)整之后，讓學(xué)生進行氧化鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實驗，發(fā)現(xiàn)氧化鋁既溶于鹽酸又溶于氫氧化鈉溶液的性質(zhì)。最后結(jié)合有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，使學(xué)生認識到氧化鋁既可以和強酸反應(yīng)生成鋁鹽，又可以和強堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，從而認識到氧化鋁屬于兩性氧化物。
在上述案例中，教師注意從引導(dǎo)學(xué)生對物質(zhì)進行歸類分析入手，讓學(xué)生通過與同類已知物質(zhì)的比較認識新物質(zhì)的性質(zhì)，同時形成從分類的角度認識物質(zhì)性質(zhì)和變化的思維方式。
2.4通過將學(xué)科知識聯(lián)系社會生活，讓學(xué)生真實感受化學(xué)學(xué)科的價值
本次優(yōu)秀課評比活動所安排的4個關(guān)于金屬及其化合物的教學(xué)課題，都與生產(chǎn)、生活具有緊密的聯(lián)系。授課教師在教學(xué)設(shè)計中都注意了利用這些知識對學(xué)生進行化學(xué)價值觀的培養(yǎng)，像膨松劑、鎂合金汽車、神舟飛行器、紅寶石、藍寶石、阿爾茨海默癥、斯達舒、速菲力、青磚紅磚等是本次優(yōu)秀課評比活動中的高頻詞語。正如多位教師在反思自己的教學(xué)設(shè)計時所說的，化學(xué)教學(xué)要讓學(xué)生”從生活走進化學(xué)、用實驗探究化學(xué)、從化學(xué)走向社會”，或要讓學(xué)生感受到“生活中充滿化學(xué)，用化學(xué)看懂生活”。
隨著化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)逐漸體會到“迅猛發(fā)展的化學(xué)已成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，它在解決人類社會發(fā)展過程中面臨的有關(guān)問題、提高人類的生活質(zhì)量、促使人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要的作用?！敝袑W(xué)化學(xué)教學(xué)為了讓學(xué)生深切地體會到學(xué)科的這一特點，就應(yīng)該使化學(xué)教學(xué)貼近生產(chǎn)和生活實際，讓學(xué)生感受到化學(xué)知識的實用價值。
3 基于學(xué)科觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)應(yīng)注意的幾個問題
相對于學(xué)科知識而言，中學(xué)化學(xué)課程中的學(xué)科基本觀念，除了與有關(guān)概念和原理相對應(yīng)的內(nèi)容以外，大多具有一定的隱蔽性，而且學(xué)科觀念的培養(yǎng)不是一蹴而就的。結(jié)合本次優(yōu)秀課評比活動可以看出，基于觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)應(yīng)該注意以下幾個問題：
首先，教師要善于發(fā)現(xiàn)課程或教材中的學(xué)科觀念體系。早在1995年就有學(xué)者指出，“對于教師來說，更重要的是發(fā)現(xiàn)教材中的科學(xué)觀念體系”。因為只有這樣，教師才能全面把握學(xué)科觀念的基本內(nèi)容，明確學(xué)科觀念與學(xué)科知識的主要結(jié)合點，并有的放矢地進行系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計在引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)核心概念和基本原理的基礎(chǔ)上，逐步習(xí)得化學(xué)學(xué)科的有關(guān)基本觀念。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué)；對比實驗；教學(xué)需求分析；運用策略與方法
在初中的化學(xué)教學(xué)中，利用對比性的實驗方法來開展教學(xué)是十分常見。有效的實驗不僅能夠很好的呈現(xiàn)實驗物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，還能讓學(xué)生在實驗的過程中用類比的思維快速的記憶知識點，對于學(xué)生長期的記憶有著很好的幫助。如何在初中的化學(xué)中開展有效的對比實驗?zāi)兀窟@也一直廣大中學(xué)化學(xué)教師們在探討和研究的問題。筆者根據(jù)自己近幾年來的教學(xué)實踐經(jīng)驗，論述幾個在初中化學(xué)教學(xué)中開展對比實驗要注意的幾個問題，結(jié)合具體的教學(xué)實例來總結(jié)一些有效的教學(xué)策略與方法。
一、在初中化學(xué)教學(xué)中開展對比實驗要注意的幾個問題
在初中的化學(xué)教學(xué)中，教師在開展對比實驗以前，首先要明確幾個教學(xué)的問題：第一個是該實驗的難易程度；第二個是實驗在整個實驗課程學(xué)習(xí)中的重要性，第三個是如何突出其對比性。下面我將總結(jié)這幾個問題對于實驗正常開展的重要性：
（一）明確實驗的難易程度
在對比實驗的應(yīng)用過程中，教師首先要明確的教學(xué)問題是該實驗進行的難易程度。在初中的化學(xué)實驗中，有的對比實驗的進行不僅過程較為復(fù)雜，其實驗的內(nèi)容也是比較多的，有時候，學(xué)生很難在規(guī)定的時間里面完成。因此，教師在開展對比實驗以前，要根據(jù)實驗的難度來進行一個實驗內(nèi)容的劃分，要在一個合適的教學(xué)時間，來開展對比實驗。
（二）實驗過程的基本演示
在開展實驗以前，教師還需要向?qū)W生進行一個實驗過程的演示。在演示的過程中，教師可以選擇自己先在課堂上利用實驗器材來進行一個演示，也可以選擇利用多媒體的教學(xué)媒體，來進行實驗教學(xué)視頻的播放。但是為了課堂教學(xué)的安全，大部分的教學(xué)更傾向與選擇后者。比如，我在教學(xué)氧氣與二氧化碳、一氧化碳的對比實驗時，就是直接在課堂上給學(xué)生播放的演示視頻。主要是由于一氧化碳是一種有毒氣體，教師不易在課堂上進行一個臨場的制作。
（三）明確突出實驗對比性的教學(xué)方法
教師在開展對比實驗以前，要能根據(jù)學(xué)生具體的學(xué)習(xí)狀態(tài)，來設(shè)計整個實驗開展的過程。整個教學(xué)設(shè)計中包括教師要采取何種方式來組織學(xué)生進行實驗、實驗的^程中要設(shè)計何種問題，來引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)等，教師要結(jié)合具體的實驗，來細化教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié)，從而促成一個高效的教學(xué)課堂的誕生。
二、如何在初中的化學(xué)教學(xué)中進行對比實驗
（一）通過對比實驗，來探索不同或者相反屬性物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
在初中實驗教學(xué)中，我們開展對比實驗主要是針對不同物質(zhì)的相反性質(zhì)來開展的，通過這些物質(zhì)和另一種相同的物質(zhì)進行產(chǎn)生的不同的實驗結(jié)果，進行一個分析、總結(jié)、區(qū)分，從而讓學(xué)生牢記這兩者之間的區(qū)別。例如，我在教學(xué)生如何鑒別酸性溶液和堿性溶液時，就是采用的對比實驗的方式來開展的。在實驗的過程中，我利用到兩種實驗教學(xué)中最為常見的酸性溶液和堿性溶液，即鹽酸與氫氧化鈉。在選擇鑒別的實驗溶液上，我分別選擇了酚酞與石蕊溶液。在石蕊中加入稀鹽酸變紅，而在氫氧化鈉中則是變藍；在酚酞中加入氫氧化鈉變紅，加入稀鹽酸則是不變色。通過這兩種試劑的不同反應(yīng)顏色，對比出兩種溶液的區(qū)別，學(xué)生也便于區(qū)分。
（二）通過對比實驗，進行相同類型的物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的探索
在初中的化學(xué)教學(xué)中，我們還可以利用對比實驗，來進行相同物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的探索。也就是讓同一屬性的物質(zhì)，和相同的物質(zhì)進行反應(yīng)，最后觀察他們的反應(yīng)結(jié)果，從而推斷中這一屬性的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)規(guī)律。通過這種方式，學(xué)生對于物質(zhì)性質(zhì)的記憶將會更加靈活，而不是單純?nèi)ニ烙浻脖场＠?，我在探討金屬的氧化性這一課題時，就是利用的對比實驗來向?qū)W生揭示金屬的氧化規(guī)律。通過不同金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度，來推斷出他們的氧化性。當(dāng)金屬越容易和氧氣發(fā)生反應(yīng)時，它的氧化性越高，反之不然。同樣，我在探究金屬氧化性中，還利用到它們和酸堿反應(yīng)的難易程度，來反復(fù)揭示金屬氧化性的規(guī)律。通過這種方式，學(xué)生對于知識內(nèi)容的理解、記憶都會更加深刻。
最后值得注意的一點是，教師可以利用分小組來進行對比實驗。尤其是在探索相反物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時，教師可以將實驗的小組分成兩個派別。比如上文提到的教學(xué)案例――酸堿溶液的區(qū)分；教師可以讓其中一個派別專門進行酸的顏色的測試，另一個派別的小組則進行堿的顏色的測試，這樣不僅能夠很好的彌補實驗時間的不足，還能讓學(xué)生之間產(chǎn)生一個良好的互動與學(xué)習(xí)交流。
結(jié)語
在初中化學(xué)的實驗教學(xué)中，教師利用對比性的方法來開展實驗教學(xué)時，首先要考慮的實驗內(nèi)容是否需要這樣一種對比的方式來進行呈現(xiàn)。確定了教學(xué)上的需求以后，教師在根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，來設(shè)計對比的過。遵循對比實驗中，只能有一個實驗的變量，教師來帶領(lǐng)學(xué)生們進行實驗探索。在進行對比實驗的過程中，不斷的啟發(fā)學(xué)生的思維，讓他們養(yǎng)成一個辯證的思維模式。我相信將上述的這些教學(xué)策略與方法，運用到初中化學(xué)的實驗教學(xué)中去，一定能讓課堂變得更加高效，學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量也會得到相應(yīng)的提高。
【參考文獻】
