孫運(yùn)利
摘要:課程標(biāo)準(zhǔn)中,三個(gè)主題的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)較原教學(xué)大綱都有了一定的增加,新增內(nèi)容注重了與必修教材及大學(xué)教材的銜接;新增加的活動(dòng)與探究建議,強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐活動(dòng)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)中的重要性。教材新設(shè)置的欄目,更具靈活性和拓展性。研究結(jié)果表明,教材中新增內(nèi)容及變化,對(duì)學(xué)習(xí)、研究化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)、規(guī)律及基本的思想和方法具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。
關(guān)鍵詞:課程標(biāo)準(zhǔn);新增內(nèi)容
文章編號(hào):1008-0546(2011)05-0047-02中圖分類號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2011.05.022
2003年國家教育部頒布了《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》), 新頒布的選修課程《化學(xué)反應(yīng)原理》的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)與原教學(xué)大綱規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容相比,增加了一些新的內(nèi)容和建議,并設(shè)置了一些新的欄目,現(xiàn)以人民教育出版社出版的《化學(xué)反應(yīng)原理》為例,對(duì)增加的內(nèi)容及新設(shè)置的欄目分析如下:
一、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
1.新增內(nèi)容
《化學(xué)反應(yīng)原理》的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)主題,增加的內(nèi)容為:
主題1新增了:3.了解反應(yīng)熱和焓變的涵義,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。4.“了解原電池的工作原理”中增加了鹽橋的作用。
主題2新增了:2.知道活化能的涵義及其對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。5.能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。6.知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
主題3新增了:5.能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
2.研究分析
(1)主題1:化學(xué)反應(yīng)與能量
《化學(xué)2》中,學(xué)生已經(jīng)知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因,有了有關(guān)反應(yīng)熱的概念。焓是熱力學(xué)中的狀態(tài)函數(shù),焓變反映了體系在等壓過程中的熱效應(yīng),是比反應(yīng)熱更普遍地反應(yīng)能量變化的表述,焓變的引入注重了與大學(xué)內(nèi)容的銜接。教材用簡捷的語言說明了通常所指的熱效益就是焓變的原因,便于學(xué)生理解;另外,焓變的引入為《化學(xué)反應(yīng)原理》的主題2中有關(guān)反應(yīng)方向判據(jù)的理解作了鋪墊,加強(qiáng)了教材的前后聯(lián)系。
蓋斯定律是能量守恒定律的必然結(jié)果,也是能量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)過程中的應(yīng)用。教材在介紹這一知識(shí)時(shí),實(shí)行了簡化處理,通過一些淺顯的事例幫助學(xué)生學(xué)習(xí),在介紹應(yīng)用時(shí),教材也是通過實(shí)例說明了蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義,符合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平。
化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)作為化學(xué)反應(yīng)中能量變化時(shí)的一種特殊的“質(zhì)”“能”關(guān)系,是理論聯(lián)系實(shí)際的重要內(nèi)容。反應(yīng)熱的計(jì)算與物質(zhì)的量計(jì)算聯(lián)系緊密,還涉及到物理量間的換算,教材中,設(shè)計(jì)的一些利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)的焓變、燃燒熱、中和熱等定量計(jì)算,有利于提高學(xué)生的計(jì)算能力和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
(2)主題2:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
活化分子、有效碰撞及活化分子對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在《化學(xué)2》中已做了簡單介紹,活化能概念的提出,有利于理解不同條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,尤其是有助于理解催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。通過介紹,知道催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響在化工生產(chǎn)中的重要性,了解催化劑的研究是當(dāng)前各國科學(xué)家共同關(guān)心的課題,知道科學(xué)家們就是通過研究活化能的本質(zhì)、尋求提高體系能量方法的過程中,開創(chuàng)了光化學(xué)、電化學(xué)、超聲化學(xué)、磁化學(xué)等新領(lǐng)域,拓展了化學(xué)的視野;同時(shí),也指出了目前人們對(duì)活化能理論研究的局限性,拉近了學(xué)生與現(xiàn)代科學(xué)及前沿科學(xué)的距離。
反應(yīng)方向涉及到自由能變化,用到焓變和熵變的知識(shí),主要以知識(shí)介紹為主。教材從日常生活中看到的現(xiàn)象及常見的化學(xué)反應(yīng)出發(fā),讓學(xué)生了解放熱反應(yīng)的自發(fā)性和某些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行的合理性。通過“有序”和“無序”的對(duì)比引出熵變的概念,進(jìn)一步理解焓變和熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的共同影響,培養(yǎng)學(xué)生思考問題的全面性。
化學(xué)平衡狀態(tài)在《化學(xué)2》中學(xué)生已經(jīng)有了初步認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上,引入了平衡常數(shù)的概念,但在引入這一概念時(shí),沒有從正、逆反應(yīng)速率相等的角度引入,回避了基元反應(yīng)的質(zhì)量作用定律與現(xiàn)代化學(xué)反應(yīng)原理的矛盾。更加強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)對(duì)于理論產(chǎn)生的重要性,以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為線索,經(jīng)總結(jié)、概括,順理成章地引出了中學(xué)教材要求的經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)的引入有利于從定量的角度加深對(duì)化學(xué)平衡的認(rèn)識(shí)理解,同時(shí)也突出了現(xiàn)代化學(xué)正在逐步走向定量化的特征,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的認(rèn)識(shí)得到進(jìn)一步升華。利用平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)而與物質(zhì)的初始濃度無關(guān)這一特征,在分析化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí),自始至終注意提供定量的信息,通過平衡轉(zhuǎn)化率、Qc與Kc的定量計(jì)算,分析、判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向,進(jìn)一步加深對(duì)勒夏特列原理的理解,同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生計(jì)算能力的培養(yǎng)。
(3)主題3:溶液中的離子平衡
沉淀溶解平衡是中學(xué)平衡理論體系中四大平衡之一,在學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡、電離平衡及水解平衡后,再學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡,既是對(duì)化學(xué)平衡理論的一種實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)也是對(duì)中學(xué)化學(xué)平衡體系的一種完善。教材在處理這一問題時(shí),通過溶液中的離子積Qc與Ksp的大小比較,從平衡的角度理解了物質(zhì)在水溶液中“溶”與“不溶”的含義,嘗試運(yùn)用微粒觀、動(dòng)態(tài)觀、定量觀分析沉淀溶解平衡的相關(guān)問題,有利于鞏固溶解度概念及化學(xué)平衡理論,也使學(xué)生更為透徹地理解溶液中離子反應(yīng)發(fā)生的原理;在介紹沉淀反應(yīng)的應(yīng)用時(shí),教材通過一些實(shí)際的工業(yè)過程、化學(xué)現(xiàn)象讓學(xué)生體會(huì)沉淀溶解平衡在生產(chǎn)、生活中的作用;通過沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化,還可論證物質(zhì)溶解的絕對(duì)性和物質(zhì)溶解度大小的相對(duì)性,有助于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維。
二、活動(dòng)與探究
1.新增內(nèi)容
(1)實(shí)驗(yàn)探究:《標(biāo)準(zhǔn)》中,將“實(shí)驗(yàn)與活動(dòng)”改為了“活動(dòng)與探究建議”,建議中,共增加了7個(gè)實(shí)驗(yàn)。
主題1:6.通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。
主題2:②測(cè)定用硫酸酸化的草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)使溶液褪色所需時(shí)間。③不同催化劑對(duì)淀粉水解速率的影響。④溫度對(duì)加酶洗衣粉的洗滌效果的影響。⑤溫度、濃度對(duì)溴離子與銅離子配位平衡的影響。
主題3:②測(cè)定不同鹽溶液的pH并說明原因。③促進(jìn)或抑制氯化鐵的水解。
教材中,實(shí)驗(yàn)與探究也作了較大幅度增加,主題1所涉及的內(nèi)容安排在第一章和第四章兩章中,共安排了3個(gè)實(shí)驗(yàn)、2個(gè)科學(xué)探究,較原教材凈增4個(gè)實(shí)驗(yàn);并在原電池的實(shí)驗(yàn)探究中,引入了鹽橋的裝置。主題2中,新增2個(gè)實(shí)驗(yàn)、3個(gè)科學(xué)探究,凈增5個(gè)實(shí)驗(yàn);主題3中,新增了5個(gè)實(shí)驗(yàn)(其中有3個(gè)實(shí)驗(yàn)安排在新增加的第四章中)、2個(gè)科學(xué)探究,凈增7個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(2)實(shí)踐活動(dòng):《標(biāo)準(zhǔn)》中,活動(dòng)建議增加的主要以調(diào)查與交流、查閱資料、調(diào)查市場(chǎng)等為學(xué)生活動(dòng)的主體。
2.研究分析
(1)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)探究
《標(biāo)準(zhǔn)》中,明確了活動(dòng)與探究建議,突出了實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的作用,模糊了演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)的界限。實(shí)驗(yàn)設(shè)置呈現(xiàn)多樣化,盡可能給學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。積極引導(dǎo)學(xué)生參與探究過程,鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)與技能,掌握科學(xué)研究的方法。如在原電池中引入鹽橋的實(shí)驗(yàn),在認(rèn)識(shí)鹽橋作用和優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),讓學(xué)生理解了原電池中氧化還原反應(yīng)“同時(shí)不同地”的實(shí)質(zhì)。教材精心設(shè)計(jì)“科學(xué)探究”部分,有對(duì)規(guī)律的探究、性質(zhì)的驗(yàn)證,也有就實(shí)驗(yàn)條件探究及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等多種形式,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)探究能力,而且還能使學(xué)生從長期單調(diào)乏味的學(xué)習(xí)中得到樂趣。另外,課本在實(shí)踐活動(dòng)中,也安排了實(shí)驗(yàn),如中和熱的測(cè)定、中和滴定曲線的繪制。讓學(xué)生開展以實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)踐活動(dòng),在活動(dòng)中體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的作用。
(2)活動(dòng)與探究
在信息化課程資源高度發(fā)展的今天,通過查閱資料獲取信息是學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)的重要方式,既是新《標(biāo)準(zhǔn)》的理念之一,也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解社會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行STS教育的重要途徑,在選修4的“活動(dòng)與探究建議”中,通過“查閱資料”而開展活動(dòng)的建議就多達(dá)11條?!罢{(diào)查”、“討論”、“活動(dòng)” 等形式有9條,包含了市場(chǎng)調(diào)查、社區(qū)調(diào)查等,較原大綱也有明顯增加。另外,在建議中還包含了展板制作、舉辦專題報(bào)告會(huì)等,目的在于增加學(xué)生接觸實(shí)際問題的機(jī)會(huì),加強(qiáng)與科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的聯(lián)系。
三、欄目設(shè)置
1.新增欄目
在新教材中,欄目的設(shè)置上有了較大的變化,增加了:“思考與交流”、“科學(xué)探究”、“科學(xué)視野”、“科學(xué)史話”、“實(shí)踐活動(dòng)”、“學(xué)與問”等,并在每章學(xué)完后,設(shè)置了“歸納與整理”。
2.研究分析
教材欄目的設(shè)置使教材耳目一新,也使教材設(shè)計(jì)更加靈活、富有彈性,為教師教、學(xué)生學(xué)留有更大的空間。欄目設(shè)計(jì)及內(nèi)容緊密配合教材,加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法的改革,增加了大量探究性實(shí)驗(yàn),提供了學(xué)生各抒己見的園地,并且密切聯(lián)系學(xué)生的生活與社會(huì)實(shí)際,加大了以圖代文和利用圖畫、資料等創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的力度。在實(shí)施欄目教學(xué)時(shí),重視科學(xué)探究過程和科學(xué)方法的培養(yǎng),能夠引導(dǎo)學(xué)生通過參與知識(shí)的獲取過程以獲得科學(xué)活動(dòng)的親身體驗(yàn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。如:“思考與交流”,提出具有啟發(fā)性、思考性的問題,引發(fā)學(xué)生思維,鼓勵(lì)學(xué)生通過討論、辨論等進(jìn)行溝通和交流。“學(xué)與問”,在學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)或者熟悉的事實(shí)和現(xiàn)象的基礎(chǔ)上設(shè)置有關(guān)的學(xué)習(xí)情景并提出問題,引發(fā)思考,使學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容充滿興趣。“科學(xué)視野”、“資料”、“科學(xué)史話”則通過對(duì)所提供資料的閱讀,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生高觀點(diǎn)、大視野、多角度地認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的作用,拓展學(xué)生視野?!翱茖W(xué)探究”,通過提供探究課題,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,呈現(xiàn)探究過程,體現(xiàn)知識(shí)獲得過程和方法,有助于形成和發(fā)展學(xué)生適應(yīng)未來生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng)。而在學(xué)完一章后的“歸納與整理”,則是通過提綱挈領(lǐng)或以表格的形式概括本專題的主要知識(shí)點(diǎn),梳理本專題主要內(nèi)容之間的關(guān)系,形成較完整的知識(shí)體系。總體看來,教材欄目的設(shè)計(jì)及內(nèi)容的處理和安排上,體現(xiàn)了全面性、包容性,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。
總體來說,在《化學(xué)反應(yīng)原理》的新增內(nèi)容中,注重與必修內(nèi)容的銜接,盡可能從學(xué)生已有知識(shí)出發(fā),提出問題,讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入到新的學(xué)習(xí)內(nèi)容中去,更加注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的作用,引導(dǎo)學(xué)生參與探究過程,體現(xiàn)了“通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程”的新課程理念。在教材內(nèi)容的編寫上,還注重了教材本身章節(jié)之間內(nèi)容的銜接。教材新欄目的設(shè)置,新穎活潑,更具靈活性和拓展性。在知識(shí)介紹、延伸上,注重了與大學(xué)內(nèi)容的銜接,不是簡單地將大學(xué)內(nèi)容搬來,簡單下移,而是精心設(shè)計(jì)、精心選擇,遵循螺旋式上升的認(rèn)識(shí)規(guī)律,符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平。因此,《化學(xué)反應(yīng)原理》課程標(biāo)準(zhǔn)中新增的內(nèi)容,對(duì)于學(xué)習(xí)有關(guān)研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的基本思想和方法,了解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及其規(guī)律性,不僅具有理論意義,而且具有實(shí)際意義。
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