何雪薇 王喜貴
摘要:文章以人教版化學(xué)教科書中關(guān)于“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”知識內(nèi)容為研究對象,從教科書內(nèi)容呈現(xiàn)方式、編寫特點(diǎn)以及課標(biāo)要求來對這部分內(nèi)容進(jìn)行銜接分析,體現(xiàn)出知識系統(tǒng)性增強(qiáng),學(xué)習(xí)思維轉(zhuǎn)變、知識難度加深、學(xué)習(xí)活動(dòng)要求多樣等特點(diǎn),并針對這些特點(diǎn)提出了提高銜接意識、更新教學(xué)方法、加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)等教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:初高中化學(xué);反應(yīng)速率;化學(xué)平衡;銜接性
隨著新課程改革的推進(jìn),為了適應(yīng)《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011)》、《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,初高中化學(xué)教科書無論是在內(nèi)容還是在結(jié)構(gòu)上都做出了相應(yīng)的改變。初高中化學(xué)課程的課程性質(zhì)、目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)方式、評價(jià)方式都有很大不同,這就使得初高中教學(xué)銜接成為了教師和學(xué)者所關(guān)注的焦點(diǎn)問題?!盎瘜W(xué)反應(yīng)速率和限度”貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)階段,是聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)踐的紐帶,是中考、高考以及會(huì)考必考的內(nèi)容,研究有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”內(nèi)容的銜接具有重要的意義。基于此,本文對人教版九年級義務(wù)教育化學(xué)教科書、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)2(必修)及選修4中有關(guān)于“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”的內(nèi)容進(jìn)行了銜接性分析研究。
一、“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”的呈現(xiàn)方式及課標(biāo)要求
1.呈現(xiàn)方式
人教版初高中化學(xué)教科書針對“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”的內(nèi)容,在不同冊教科書中的不同章節(jié)里呈現(xiàn),見表1,在每個(gè)章節(jié)中知識內(nèi)容含量和呈現(xiàn)的方式都能體現(xiàn)不同教科書知識間的變化與銜接。
2.課標(biāo)要求
國家課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)、評估和考試命題的依據(jù),要對中學(xué)化學(xué)教科書中“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”知識的銜接性進(jìn)行研究,就要理解課程標(biāo)準(zhǔn)對這部分知識的要求與建議,見圖1與圖2。
從上圖可以分析出,《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對此部分知識只是通過探究實(shí)驗(yàn)滲透化學(xué)反應(yīng)有快慢之分的思想,并沒有對其進(jìn)行明確定義,注重與生活實(shí)際聯(lián)系。
由上圖可知,《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有定性和定量的認(rèn)識,要理解其含義、本質(zhì)、規(guī)律,并且能夠解釋一定的化學(xué)現(xiàn)象,拓展了很多相關(guān)的新概念、新知識,更加重視與生活、生產(chǎn)、科學(xué)研究的聯(lián)系與作用。
二、“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”的銜接性分析
1.銜接特點(diǎn)
根據(jù)上述對中學(xué)化學(xué)教科書“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”出現(xiàn)的位置、課標(biāo)要求以及銜接方式的分析,總結(jié)出此部分知識在初高中化學(xué)中有著知識系統(tǒng)性增強(qiáng)、難度加深、注重綜合能力培養(yǎng)等銜接特點(diǎn)。
(1)知識系統(tǒng)性增強(qiáng),學(xué)習(xí)思維轉(zhuǎn)變
針對化學(xué)反應(yīng)速率這部分知識,在初中化學(xué)中是讓學(xué)生通過觀察金屬與氧氣、酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,體會(huì)化學(xué)反應(yīng)有快慢之分,是對知識的一種感性認(rèn)識。在高中化學(xué)2中,第二章定性的學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的定義、單位,通過實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,初步引入了化學(xué)反應(yīng)的核心知識。在選修4第二章中更加系統(tǒng)詳盡地給化學(xué)反應(yīng)速率下定義、明確其單位、計(jì)算公式以及簡單應(yīng)用,通過定量實(shí)驗(yàn)對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)一步的理解,同時(shí)明確可逆反應(yīng)的概念。在第二節(jié)中讓學(xué)生學(xué)會(huì)從能量的角度通過實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)速率的影響因素,并將其與分子間有效碰撞頻率的關(guān)系結(jié)合,解釋改變反應(yīng)速率的原因,重點(diǎn)體現(xiàn)這些核心知識。
對于化學(xué)反應(yīng)限度的知識,在初中化學(xué)中通過探究防止鐵制品銹蝕的方法,增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)資源意識的同時(shí)向?qū)W生傳達(dá)了化學(xué)反應(yīng)限度可以改變的思想。而在高中化學(xué)2的第二章中以化學(xué)史實(shí)為例理解可逆反應(yīng),并通過速率和時(shí)間變化的二維坐標(biāo)圖形成化學(xué)平衡的概念,聯(lián)系生產(chǎn)生活中人們希望促進(jìn)有利反應(yīng),抑制有害反應(yīng),涉及到化學(xué)反應(yīng)條件改變可以引起化學(xué)反應(yīng)的變化,知識具有較強(qiáng)的邏輯性和順序性。在選修4中,第二章擴(kuò)展到從溶液飽和角度介紹可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡,并通過溫度影響化學(xué)平衡的實(shí)驗(yàn),初步建立“化學(xué)平衡移動(dòng)”的思想,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)能量的知識,理解焓變、熵變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的關(guān)系;通過各類計(jì)算更深層次的從定量的角度介紹化學(xué)平衡常數(shù)以及弱電解質(zhì)的電離平衡、水的電離、鹽類水解平衡、難溶電解質(zhì)溶解平衡相應(yīng)的平衡常數(shù),這時(shí)所接觸的化學(xué)反應(yīng)限度的知識已經(jīng)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的系統(tǒng)性。
對于“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”的知識,學(xué)生在初中的學(xué)習(xí)過程中,以感性認(rèn)識為主,注重思想滲透,學(xué)習(xí)方式主要是聽教師講解;而在高中階段,學(xué)生要轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)思維,以定性和定量方法去學(xué)習(xí)此部分知識,同時(shí)要開拓思維學(xué)會(huì)探究,能夠進(jìn)行一定的邏輯推理及相應(yīng)的計(jì)算。
(2)知識具有一定重疊性,難度加深
學(xué)習(xí)是建立在已有的知識或者經(jīng)驗(yàn)上進(jìn)行的,教科書在安排學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí),要體現(xiàn)內(nèi)容的前后聯(lián)系,同時(shí)根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平的能力相應(yīng)加深新知識的難度。下面以探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素為例進(jìn)行闡述,見表2。
在初中化學(xué)上冊,通過探究二氧化錳在過氧化氫分解制取氧氣中的作用,學(xué)生了解二氧化錳作為催化劑能夠影響反應(yīng)快慢。在高中化學(xué)2中通過實(shí)驗(yàn)分別探究溫度、催化劑對過氧化氫分解速率的影響,讓學(xué)生結(jié)合一些生活和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考,得出固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)、溶液的濃度等都可以影響化學(xué)反應(yīng)速率。在選修4中,緒言部分介紹了活化能、活化分子、有效碰撞等概念,第二章提出化學(xué)反應(yīng)速率與分子問的有效碰撞頻率有關(guān),通過實(shí)驗(yàn)分別探究濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,不僅從宏觀上分析了影響因素,也從微觀角度解釋各個(gè)影響因素如何改變了分子間的有效碰撞頻率。選修4中對化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的學(xué)習(xí),與初中、化學(xué)2的知識有一定的重疊性,但是要求對知識的本質(zhì)有更深理解,能夠總結(jié)簡單規(guī)律,從定性分析到定量、宏觀與微觀的轉(zhuǎn)化,對學(xué)生認(rèn)知水平和能力要求更高。
(3)學(xué)習(xí)活動(dòng)多樣,注重能力培養(yǎng)
教科書中不同欄目的設(shè)置,能夠體現(xiàn)對內(nèi)容的不同要求,欄目設(shè)置的多樣化,對學(xué)生分析、邏輯、推理、探究等能力有不同的要求,見表3。
由表3可以看出,從初中化學(xué)到選修4欄目設(shè)置越來越豐富,既有利于學(xué)生對知識的理解和學(xué)習(xí),也體現(xiàn)出了對學(xué)生學(xué)習(xí)要求的提高,同時(shí)注重對學(xué)生各方面綜合能力的培養(yǎng)。下面以化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算內(nèi)容為例進(jìn)行具體分析,見表4。
初中化學(xué)針對此部分內(nèi)容并沒有涉及計(jì)算?;瘜W(xué)2中給出化學(xué)反應(yīng)速率的定義,學(xué)生可以根據(jù)定義推出公式,但課標(biāo)中沒有相應(yīng)的計(jì)算要求,教科書的課后習(xí)題中也沒有相關(guān)計(jì)算內(nèi)容。在選修4中給出化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的定義及計(jì)算公式,能應(yīng)用于簡單計(jì)算,在相應(yīng)的課后習(xí)題中都有體現(xiàn),并通過實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)視野等欄目介紹電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、鹽的水解常數(shù)、溶度積的定義和計(jì)算公式,知識的呈現(xiàn)上由易到難,所學(xué)公式也越來越復(fù)雜,對學(xué)生演繹推理、計(jì)算能力有一定的要求,但此部分內(nèi)容設(shè)計(jì)銜接性不強(qiáng),初高中知識跨度較大,選修中突然出現(xiàn)較多計(jì)算,學(xué)生可能無法較好地適應(yīng)、學(xué)習(xí)。
可見教科書對學(xué)生活動(dòng)要求提高,逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、動(dòng)手操作能力、演繹推理思維能力,能夠體現(xiàn)新課程理念,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
三、教學(xué)建議
通過上述對教科書中化學(xué)反應(yīng)速率和限度的銜接性分析,為了使一線初高中化學(xué)教師能夠重視初高中知識的銜接性,并且能夠更好地進(jìn)行銜接性教學(xué),從教育觀念、教法、學(xué)法等方面提出以下幾點(diǎn)建議供化學(xué)教師參考。
首先,要轉(zhuǎn)換教育觀念,具有銜接意識。初高中教師要認(rèn)清教學(xué)現(xiàn)狀,知道初高中化學(xué)知識存在重復(fù)、斷層和盲點(diǎn),加強(qiáng)相互之間的交流,可以互相聽課,也可以多進(jìn)行一些教科書內(nèi)容、教法的交流會(huì),或者初高中學(xué)校舉行一些銜接教學(xué)的培訓(xùn)活動(dòng)。通過這些活動(dòng),高中教師可以熟悉初中對一些化學(xué)知識講解的深廣度,而初中教師可以根據(jù)高中教師的教學(xué)進(jìn)度,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)為高中化學(xué)打下基礎(chǔ)。要有意識地避免初高中的斷層和銜接不當(dāng)?shù)膯栴}出現(xiàn)。
其次,要更新教學(xué)方法,注重綜合能力培養(yǎng)。很多初中化學(xué)教師由于化學(xué)是初入門學(xué)科的限制,知識沒有很強(qiáng)的系統(tǒng)性以及中考壓力的限制,不得不采用灌輸式教學(xué),為學(xué)生劃重點(diǎn),學(xué)生對很多知識點(diǎn)處于“知其然不知其所以然”的階段,而到了高中之后知識的深廣度明顯增加,教師教學(xué)方法也有很大變化,大部分學(xué)生基礎(chǔ)知識不扎實(shí),對新知識又不能很快理解,這就要求教師要更新教學(xué)方法,仔細(xì)研究初中和高中課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)要求,比較其異同,全面了解初高中知識體系,找準(zhǔn)初高中知識的斷層、銜接點(diǎn),為銜接教學(xué)做準(zhǔn)備。在講授新知識時(shí),以學(xué)生實(shí)際情況為主,要有意識地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系舊知識,復(fù)習(xí)和區(qū)分舊知識。學(xué)會(huì)采用啟發(fā)探究式、合作式教學(xué),結(jié)合生活生產(chǎn)實(shí)際以及社會(huì)熱點(diǎn)問題去創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,設(shè)置多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng),注重學(xué)生綜合能力培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。例如在學(xué)習(xí)高中化學(xué)2中化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)容時(shí),教師可以讓學(xué)生回憶初中學(xué)習(xí)過的金屬緩慢氧化的現(xiàn)象以及不同金屬與酸反應(yīng)的現(xiàn)象,來引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系學(xué)過的知識,再結(jié)合課本思考與交流的圖片與問題,給出化學(xué)反應(yīng)速率的定義,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活現(xiàn)象,思考還有什么可以影響化學(xué)反應(yīng)速率,學(xué)生給出自己的猜想與假設(shè),并設(shè)計(jì)探究方案,教師給學(xué)生提供儀器與藥品,讓學(xué)生自己動(dòng)手操作檢驗(yàn),最后教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行補(bǔ)充總結(jié),課后作業(yè)除了課后習(xí)題應(yīng)多留一些思考題,學(xué)生可以通過上網(wǎng)查閱資料或者自己動(dòng)手做家庭小實(shí)驗(yàn)。
最后,加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo),培養(yǎng)良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。改變死記硬背、機(jī)械模仿的學(xué)習(xí)方法,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)課前預(yù)習(xí),課上注重理解知識,傳授抓重點(diǎn)記筆記的方法,課后學(xué)會(huì)自己總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生的“化學(xué)思維”,學(xué)會(huì)思考質(zhì)疑、培養(yǎng)科學(xué)探究的思維和能力。學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)應(yīng)貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行指導(dǎo)。例如實(shí)驗(yàn)課時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,傳授實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并動(dòng)手操作,并在實(shí)驗(yàn)后嘗試自己總結(jié)分析;在學(xué)習(xí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡時(shí),可以通過課前發(fā)導(dǎo)學(xué)案讓學(xué)生預(yù)習(xí)并回顧之前所學(xué)的相關(guān)知識,課上可以將本節(jié)課重點(diǎn)知識的標(biāo)題羅列到黑板上,讓學(xué)生分組選取代表上講臺為大家講解所預(yù)習(xí)到的知識,教師補(bǔ)充總結(jié);也可以讓學(xué)生通過畫示意圖的方式來講解,課后可以讓學(xué)生將本章節(jié)的知識用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行總結(jié)鞏固,同時(shí)讓學(xué)生查閱資料并交流,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
總而言之,人教版中學(xué)化學(xué)教科書中有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”的內(nèi)容,充分體現(xiàn)了新課程理念,體系完整、設(shè)置合理、各教科書之間呈現(xiàn)出不同的銜接特點(diǎn),教師應(yīng)該充分利用這些特點(diǎn)選用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略進(jìn)行教學(xué)。當(dāng)然其中也存在一些銜接不足的現(xiàn)象,需要教師和學(xué)生共同做出努力,改善不足,使初高中化學(xué)教學(xué)進(jìn)行得更順暢。