第一章 化学课程
[教学重点]
1.化学课程在中学教育中的地位、作用
2.化学教学大纲
(1)中学化学教学大纲的结构、作用
(2)中学化学教学的目的、要求
3.课程内容和体系
(1)确定中学化学内容的原则
(2)中学化学课程的内容、体系
(3)评价中学化学教科书的标准
[教学过程]
中学化学课程的设置
一、化学课程的概念和研究对象
1、化学课程的概念 [讨论]
课程是为实现学校教育目标而选择的教育内容。
“课”---课业,指教学内容,包括学科、教学大纲、教材
“程”---程度,指教学进程,包括课程计划。
课程计划----由国家教育主管部门制定的有关教育和教学的指导性文件,规定了教学科目、设置顺序、科室和办学的质量标准。
教学大纲---由国家教育主管部门制定的有关学科教学的指导性文件,以纲要的形式规定了学科的教学目的、内容和基本教学要求。
教科书---课本。根据教学大纲编订的系统反映学科内容的教学用书。
教材---教师指导学生学习的一切教学材料。包括教科书、讲义、声像材料、模型、挂图、多媒体课件等。
化学课程---为实现化学教学目的而规定的教学内容、思想品德、能力和方法以及行为习惯的总和。
化学课程的构成:化学教学大纲、化学教材
2、化学课程基本理念
(1)、让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩、与人类息息相关的化学,积极探究化学变化的奥秘,形成持续的化学学习兴趣,增强学好化学的自信心。
(2)、给每一个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学知识、技能、方法和态度,具备适应未来生存和发展所必备的科学素养,同时又注意使不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展。
(3)、注意从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,了解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。
(4)、让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在 “做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
(5)、使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献,认识化学在实现人与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展中的地位和作用,相信化学为实现人类更美好的未来将继续发挥它的重大作用。
(6)、为每一个学生的发展提供多样化的学习评价方式。既考核学生掌握知识、技能的程度,又注重评价学生的科学探究能力和实践能力,还要关注学生在情感态度与价值观方面的发展。在学习过程中,力求使更多的学生学会反思和自我评价。
3、化学课程的研究对象
(1)化学课程的设置目的
(2)化学课程的教学内容
(3)化学教材的内容
(4)化学课程的评价
二、化学课程的地位和作用 [讨论]
20世纪80年代以来,欧美一些国家对理科课程进行了一系列的改革。其中一个引人注目的变化是,把理科课程作为国家核心课程来设置。这在理科课程发展史上还十分罕见。表明理科课程在学校课程中占据了前所未有的重要地位。
[在讨论的基础上归纳]
1、中学教育的性质、任务和培养目标
(1)性质:基础教育。
初中---公民素质教育。最低限度的学习要求。
高中----与义务教育相衔接的较高层次的基础教育。
(2)中学教育的任务
九年义务教育的任务 单一任务——素质教育 ;普通高中的任务—“双重任务”:升学和就业(发展个性);
概括为:四有新人:有文化,有理想,有道德,有纪律的劳动者
(3)中学教育的培养目标
初中义务教育和普通高中的培养目标基本是一致的,包括德、智、体、美、劳几个方面(素质教育的几个方面)区别:
高中:在思想品德教育中,提到“自立、自律”的能力;强调了“一定的应变能力”----未来生存的需要;提出了“具有初步的择业能力”“现代生活技能”。
概括为:“345”(三个面向、四有新人、五育并举)
2、化学课程在完成上述任务、目标中的作用
(1)有利于培养科学素质
①什么是科学素养(见美《科学教育标准》P28)
科学的知识、科学的枝能、科学的伦理、科学与人文、科学与社会、科学与技术。
重要性:见美《科学教育标准》P15
②科学知识:如,化学概念、物质的结构、原子分子的观点、化学反应等。
引用理查德·费因曼的一段原话来说明:
学过科学以后,你周围的世界仿佛就变了样子。就拿树来说吧,树的构成材料居然主要是空气。你把树焚烧了,树就会化作原来的空气,在火焰的光热中散发出来的是原来被束缚在里面用来把空气转化成树的太阳光热。在灰烬中的那一办部分残余物质,则本来不是来自空气,而是来自固体物质泥土。
这些镇都十分有趣,这样的例子,科学里面简直是俯拾即是,不胜枚举。这样一些例子都是很有激励作用的,你可以用它们去激励、去启迪、去教育别的人。
③科学态度、科学方法,培养学生的科学探究能力和创新精神。
化学的特征是以实验为基础,化学课程中有大量的化学实验,研究微观领域的变化---抽象思维能力、观察能力的培养。
科学方法是在学习和探究科学知识的过程中才能培养的。如观察---实验----测定---数据处理---分析---归纳---提出假说----验证假说-----结论
[举例说明科学态度的培养] 例如:AlCl3+NaOH→ 适量则产生沉淀;过量----沉淀溶解 。
(2)有利于对学生进行科学世界观、价值观、爱国主义教育
化学课程中有大量的素材例如:
科学价值观的教育:原子结构的知识,是人类对整个物质世界的认识推进了三个层次:物体→分子→原子(离子)
科学与伪科学:如王洪成水变油的伪科学的例子。
(3)为升学打基础
(4)社会发展和生活的需要
科学技术对社会生活的发展起巨大的推动作用,邓小平:科学技术是第一生产力。
化学和物理构成了科学技术的中心(见附页2),起着重要的作用。
——化工在国内经济中的地位:GNP与化工发展速度(见卡片) 德国的崛起——靠化工(见《德国化学工业的崛起》或卡片)
——化学在现代科技中的作用。 现代科技三大支柱:能源、材料、信息都离不开化学。
例:航天 能源:液体燃料 H2、O2、酒精、煤油等, 固体燃料、燃料电池 (阿波罗11号登月飞船)、 通讯卫星姿态控制(见甘道初:《化学大渗透》)。
——化学在其他科学领域起着交叉渗透的作用(见附页2)
生物化学、医药化学、环境化学、能源化学、信息科学、天体化学、海洋化学、地球化学、
——化学在生活中的应用(化学与生活)氧气的发现者普里斯特里的一句名言:
“化学是为最大多数人的最大幸福服务的一门科学。”
3、各国普遍重视理科教育
把理科列为核心课程(见 英国中学的学制和课程)
增加经费用于理科教育
美国的2061计划(见卡片)
我国高中理科课时多于文科
美英等国都有化学周“纪念日”开放科学博物馆
对于这一变化,有必要从理科课程论的角度进行研究。
1、理科课程的地位问题,本质上是理科课程的价值问题。
在19世纪,为了论证在学校中应该开设理科课程,斯宾塞(H.Spencern,1820一1903)曾提出了一个著名的论题:“什么知识最有价值?”对这一论题的回答,其意义不仅仅在于为理科课程进入学校并占有一席之地奠定了基础,还在于开辟了“理科课程的价值“问题研究的先河。
学校应开设理科课程的问题解决以后,接下来的就是理科在学校课程中处于一个什么样的地位问题。这种地位是高、是低,它所蕴含和反映的是理科课程同学校其他课程相比,其价值是大、是小。因此,理科课程的地位问题,本质上是理科课程的价值问题。
2、 理科课程的价值
理科课程的价值主要表现在两个方面,一个市内在的,即理科课程本身所固有的、其他课程所不具备的价值,也可称为“本体论”意义上的价值。如“科学知识”、“科学方法”、“科学实验与调查”等。学生通过学习理科课程可以满足他们认识物质世界的需要,从而促进学生的发展。 另一方面是外在的,即理科课程作为学校课程的一个组成部分,在反映学校课程总目标过程中反映出的课程价值。由于学校课程(包括理科课程)是一种重要的社会工具,因而,理科课程应反映和满足社会需要。所以。理科课程的外在价值,也可称为“工具论”意义上的价值。如对学生进行"科学技术是第一生产力"、"科教兴国"、"可持续发展"、"同反科学和伪科学做斗争"等方面的教育。
理科课程本体论意义上的价值,主要是满足学生的需要,因而价值主体是学生,理科课程工具论意义上的价值,主要是满足社会的需要,因而,其价值主体是社会。理想的理科课程应该是既满足学生需要,又满足社会需要,而不是只偏重一个方面,而忽视另一个方面。(课程目标要满足“两基”的需要)
3、理科课程的价值严重地受到科学价值的影响
任何一门课程,都因其对学生、对社会具有价值而在学校中开设。那么是不是学校中的所有课程都具有同等的价值呢?换句话说就是,学校中的每一门课程足否都具有同等重要的地位呢?显然不是!这就有一个课程价值相对大小的问题。
我们认为,课程价值的相对大小,是这一课程所对应的学科的价值大小,及其对社会的影响程度的反映。理科课程价值的相对大小,是科学价值大小及其对社会的影响程度的反映。
(1)科学价值
对于科学价值的认识,虽然人们尚有不尽相同的看法,但科学具有“学术价值”和"社会价值",却被大多数人所接受。
科学的学术价值,在于科学对自然界的认识,包括认识的结果—— 科学知识,结果是怎样被认识的——科学过程和科学方法,以及蕴含在科学认识过程中的科学思想(如科学态度、科学精神等)。
科学的社会价值,在于科学对社会的各个方面的影响。也有人称其为"实甩价值"或"功利价值"。科学对社会的影响通常有两种情况,一种情况是科学给人类带来幸福,促进杜会进步,另一种情况是科学给人类和社会带来危害。因此,人们通常认为科学是一柄“双刃剑”,具有"两重性"。当然,这种"两重性"并不在于科学本身。因为科学自身并无善与恶、好与坏之分,在于使用科学的人,运用科学去做什么,是造福人类和社会,还是给人类和社会带来灾难。
(2)科学的社会价值与科学在社会中的地位
对科学在社会中的地位起主要作用的,是科学的社会价值。科学满足社会需要的程度越大,科学在社会中的地位就越高。也就是说,科学的社会地位并不是一成不变的,而是随着科学满足社会需要的程度的变化而变化。
“文艺复兴”运动以后,科学摆脱了宗教神学的束缚,取得了长足的进步。到了19世纪后期,基本形成了近代自然科学的理论体系。然而,科学的这种发展,更多的是体现和反映科学的学术价值。虽然科学在当时的一些领域中已经有了一定的应用,如以“电磁场理论"为基础的电力的使用等。但总体来说,科学仍远离人们的生产生活的各个方面,除了一些从事科学研究的科学家和专家以外,很少有人关心科学。社会中占主导地位的是古典人文学科,科学则处于从属的次要地位。
20世纪初到60年代,科学的发展速度明显加快。其中,两次世界大战及"冷战"时期的军备竞赛,有力地促进了这种发展,这一时期科学除了在军事方面的应甩(如原子弹、地球卫垦)以外,在人们的日常生活和社会化工业生产中也有了很大量的应用。人们对科学不再陌生,发展科学,造福人类成为共同的愿望,科学在社会中的地位显著地得到提高。
自70年代以来,科学各分支学科之间相互交叉、相互渗透的趋势愈益显著,产生了一大批新兴学科,科学与技术相互作用的结果,形成了原子能技术、电子计算机技术、空间技术、材料技术、生物技术、微电子技术、激光技术等等;科学通讯技术与社会相互作用的结果,极大地改变了人们的生活、工作和学习质量,极大地提高了社会生产力。科学的社会价值得到充分的发展,科学在社会中的地位空前提高,“科学技术是第一生产力"、"科教兴国"、"科技立国"、"科技强国"、"科技世纪"等方针、国策,把科学、技术与国家的昌盛、人类的发展紧密地联系在一起。
有人曾就社会经济增长的原因做过统计,20世纪初,科学技术仅占10%。50至60年代,达到50%,80年代以后,已达到80%。这也从一个侧面反映了科学技术对社会发展的巨大作用。
(3)科学在社会中的地位对理科在学校课程中地位的严重影响
科学的地位,反映了科学满足社会需要的程度,反过来,社会就会要求学校设置与科学的地位相适应的理科课程。也就是说,理科在学校课程中的地位,是科学在社会中地位的一种反映。纵观理科课程100多年的发展历史,也佐证了这一观点。
19世纪,斯宾塞运用大量事实来说明科学的社会价值,进而阐述学校应开设理科课程。当时的理科课程的地位,与科学的地位相似,与古典人文课程相比处于次要的从属地位。
20世纪50年代末60年代初的理科课程现代化运动,其根本原因在于理科课程不适应科学技术迅猛发展的需要。社会迫切要求改革学校的理科课程(如美国当时提出课程改革重点——“新三艺”就包括理科),来适应和满足这一变化。这次改革,有人称之为“理科课程的第一次革命”,导致了理科课程的地位显著提高,成为学校课程的重要组成部分。
80年代以来,随着科学技术社会化和社会的科学技术化趋势的日益加剧,科学全面、深刻地对社会发展产生了巨大影响。作为对这一变化的积极反应,培养和提高公民的科学素质已成为共识,在这样的背景下,世界各国为面向21世纪的发展,纷纷进行理科课程改革。很多国家,如美目、英国、意大利亚、加拿大等,都把理科课程作为国家核心课程来设置,使理科课程在学校课程中达到了空前重要的地位。
三、中学化学课程的设置
1、中学化学课程的建立和发展。
化学课程是随着科学技术的发展而出现的。古希腊时期的七艺中只有天文学,到文艺复兴时期增加了力学。随着社会的发展和自然科学的进步,特别是化学从十七世纪后半叶开始,获得了显著的发展。人们逐渐认识到,自然科学的教学对一切产业和职业都有使用价值,是提高人们生活、增进社会福利所必需的。随着资本主义的发展,大工业中心为了训练工商领导人的子堤,培养管理和技术人才,开始开办实科中学(相当于职业学校),毕业后不再升学)。讲授自然科学,化学在个别实科学校的出现是在18世纪,尤其是19世纪下半夜法国的大革命带来了科学价值观念上的变化,拥护科学课程的逐渐增多。1792年法国公共教育委员会主席孔多赛项立法议会提交了一份报告,提出了学校学科设置方案,主张初级中学设应用化学,高级中学开设化学、物理、博物学,强调应极大重视严密科学和应用科学。1795年立法,在英国重视化学等科学教育也有人在,但比法国晚,如,罗伯特欧文是十九世纪新教育的试验者,(见卡片),真正把化学引进学校的是生物进化论的著名学者赫胥黎,像英国这样的殖民主义大国,没有良好的化学和物理的教学会严重阻碍工商业的发展,认为不重视科学的教育的教育是鼠目寸光的政策,与日俱增的国际贸易迫使英国政府采纳了他的主张,随着科学技术的飞速发展,越来越多的国家在实科中开设了化学课。到19世纪后半叶,化学课成为实科的必修课,化学客车该市科中学得到发展的同时,人们开始认识到化学也应在升学服务的文法中学占有一席之地,在当时的文法中学,人文主义的课程(中是人文学科)思想占统治地位,在文科和科学之间的斗争是十分激烈的。化学在文法中学插足谈何容易。人文主义者认为,通过大量语言学科(文法课程)才能给人以心智训练,并使这种能力能够迁移到后来的一切学习中去,。由于科学的进步,发现文科教材中关于对自然界的种种推测是错误的,于是文科教材的课威信日以下降,另外发现科学课程同样能对学生进行心智等能力训练。19世纪末,才终于得到应有的位置。东方:日本明治维新后1872年实行近代学制,才把化学引入中学。我国实行近代学制比日本晚了30年,1903年颁布《奏定学堂章程》才开始在中学设置化学课。
2、我国中学化学课程的设置概况(见表一、二)
建国前1949年以前(教材14页)
建国后(15页)
1950——1990年化学课时数变化曲线
几个问题:
①1903年化学课时为什么比1902年少?
1903年大纲制定的主持人是张之洞(沧州南皮人,近代学制的奠基人)主张中学为本,西学为用。
②1909年为何实行文理分科?(考察日本的结果)
③1923年实行六年制,并基本上一直延续下来,当时是怎末考虑的?(见卡片“六、三、三”学制的历史) ;为什么要实行学分制?1933年为什么又取消了学分制?
④设课的年级不定(初一到初三都有过, ),课时比例相差悬殊(最多的8%,最少的2.9%),
表一:49年前中学化学课程设置情况
学年
周学
时
时 间
一
二
三
四
五
六
占总课时(%)
备 注
1903年
4
4.4
五年制
1909年
文理
2
2
2
理化
3.3
五年制分文实科
8
8
8
理化
13.3
1912年
4
4
2.9
四年制
1913年
4
2.9
四年制
1923年
实行学分制
8(高中)
六年制
三三制
初中设自然
16
高中设选科
32
1929年
初中自然科
30学分
高中化学
8学分
5.3(高中)
十年制
六年制
1932年取消学分制
1933年
4/3
7/6
1936年
3
6
4.9
六年制
1940年
3
文 4
3.8
高中文理
分科
理 5
4.3
表二:建国后中学化学课程设置情况
学年
周学
时
时 间
初 中
高 中
化学课时合计
占总课时(%)
备 注
一
二
三
一
二
三
1950年
4
3
3
400
5.6
十二年制
1952年
2
2
2
2
4
432
6.3
十二年制
1953年
2/3
2
2
3
336
5
数理化生课时增加
1958年
3
2
2
3
334
5.5
1963年
3
2
3
4
406
6.1
十二年制
1978年
3
3
4
306
6.9
十年制
1981年
3
3
4
304
五年制中学
总科选修
3
3
3
3
372
6.9
六年制
分科选修
3
3
4
4
432
7.5
六年制
分科选修
3
3
3
288
5.2
六年制
1986(初中)
2
3
96(132)
3.1(3.9)
“六三”或“五四”制
1990年
3
3
3
300
5.5
必修
3
3
3
3-5
372-420
6.1-7.1
侧重理科
1996年
3
2
2
236
4.4
必修
3
2
3
3
349
7.98
理科
3、我国中学化学课程设置的特点
(1)分科设置 从初中就开始单科设置,世界上大多数国家初中社综合理科。
(2)除50、52年外,均从初三设起(义务教育五四制从初三设)
(3)从初中到高中连续设置(50年除外,)
(4)学习年限较长,课时较多
最长为五年,最短为三年,课时最多占7.8%,最少占4.4%(新课程将只规定科学的总课时数)
(5)初中课时较稳定
(6)化学课程的设置从92年以后有了完整的结构。必修课、选修课(任选、限选)、活动课。
目前活动课在相当的中学作为课内教学的延续,进行补课或辅导。有的中学把课外活动可是给了必修课或选修课,不重视活动课,还没有真正转移到素质教育上来。
外国化学课程设置非常灵活,设课年级、年限不同地区差异非常大。[举例说明]
第二节 中学化学教学大纲(化学课程标准)
一、什么是中学化学教学大纲?
国家教育行政部门根据中学教学计划和培养目标制定的中学化学教学的指导性文件。
二、中学化学教学大纲的作用(见18页)
1、权威性
大纲由国家制定,任何学校领导、教师以及主管部门都要遵照执行。
2、指导性
(1)编写化学教材的依据。直到编写各级各类的化学教科书教学参考书及配套教材。我国教材由国家制定(任教设一家编教材)改为审定制。允许多家编写教材,允许不同体力,不同风格的教材同时竞争,但都必须以大纲为准绳——“一纲多本”
(2)指导教学的依据
大纲规定了教师要交的内容,及教学中应遵循的若干原则,教师(尤其是新教室)首先必须熟悉大纲,深刻领会大纲的精神。举例:文革期间无统一大纲的教训。各行其是,根本谈不上教学质量。
国外无统一的教材,但有统一的大纲。有的是国家制定有的是州政府教育部门制定。名称不一。日本叫学习指导要领。英国叫学习大纲。美国原先无统一的教学大纲,但有考试大纲。1995年又推出了国家教育科学标准。澳大利亚有化学课程大纲和国家的科学课程大纲。
3、规范性(限制性)
既然大纲是由国家制定的指导性文件,也就意味着有很强的规范性或限制性。
(1)教师必须按照大纲规定的教学内容和教学要求进行教学
我国的义务教育化学教学大纲是一个“保底”的大纲,因此不能降低要求。如:O2、N2、CO2、H2SO4、NaOH、Ca(OH)2的化学性质课堂上知识讲一讲,则不能达到掌握的要求,必须通过实验探究,让学生观察思考,得出结论,记住实验结果,反复书写反应方程式,并能应用到新的环境中。
也不能随意提高要求。把常识性介绍、了解、选学的内容都让学生去掌握,势必加重学生的学习负担,甚至使学生的学习产生困难而失去兴趣。当然,如果学生的整体水平较高,有些内容潮港,学习不会发生困难,也是可以的。
元素化合物的用途,从素质教育来看很重要,有的中学教师认为这部分内容高考补考,就不做要求,而不是从性质与用途相联系来考虑教学。
(2)在我国大纲还起着考纲的作用。我国的课程计划中明确规定:“考试考查的命题要以学科教学大纲为依据”。除化学竞赛以外,平时的考试考查,毕业会考,中考都要按大纲规定的范围命题,——“不超纲”
1994年以后高考不再完全受大纲的限制,考试科目逐渐减少。目前实行“3+X”考试模式
4、评价性
以大纲为准绳评价 :教学质量(是否完成大纲规定的教学任务);学习质量(学生是否达到大纲规定的教学目标);教材质量(是否符合大纲规定的教学和要求);教学设备(实验是否按大要求开出,仪器设备是否达标)。
新高中大纲专有“考试和评估”一项。
(大纲的重要性见《科学教育标准》15页),由于大纲的重要性有必要进行深入研究。
三、中学化学教学大纲的结构和内容
1、结构
引文、正文、附录
2、内容:以义务教育初中化学教学大纲和现行高中化学大纲为例说明(见大纲)
四、中学化学教学目的和要求
1、制定化学教学目的和要求的依据(20页)
依据中学培养目标和学科特征,
影响制定化学教学目的的因素
社会发展需求
学科(学科价值,知识和结构,学科变化着的性质)
学生(需要、志向和动机、知识和能力水平)
教师(知识和能力、接受变革的程度)
2、化学教学目的和要求包括的内容
(1)知识和技能
(2)能力和方法
(3)情感和态度
3、化学教学目的和要求的具体表述
(1)现行九年义务教育初中化学教学大纲(教材22-23)
(2)现行高中化学大纲(2000年版)
(3)其他国家化学教学大纲(日本、英国、等)
4、化学教学目的和要求的比较
五、化学教学目的和要求的几个问题
1、双基
(1)什么是双基?
(2)双基的构成:
A. 化学基本知识:元素化合物知识、化学原理知识、化学基本概念、定律、化学基础理论 、模型
B.化学基本技能:化学用语、化学计算、 化学实验
(3)对双基的教学要求
(4)关于双基的实际应用
2、能力培养
(1)有关能力的概念
(2)能力和双基的关系
(3)三种能力观
(4)化学教学中培养学生的那些能力
(5)几种能力的培养说明
3、情感意志
4、思想品德教育
5、化学教学要求
(1)高中。按照学生的认识水平,并参照有关知识在高中化学中的作用,对知识的教学要求可分为四个层次·从低到高依次是:
A·对所学知识有大致的印象,
B.知道是什么,能够记住学过的知识要点,能够根据提供的材料识别是什么。
C.懂得为什么,能够领会概念和原理的基本涵义,能够解释和说明一些简单的化学问题。
D.能够"应用"。能够分析知识的联系和区别·能够综合运用
知识解决一些简单的化学问题。
大纲对使用仪器的技能和实验操作的技能的教学要求分为三个层次。从低到高依次是:
a.在教师的指导下进行安验操作;
b.在教师的指导下能够正确地进行实验操作。
c.能够独立·正确地进行实验操作。
(2)初中。1992年我国义务教育初中化学教学大纲中分为:常识性介绍·了解、理解、掌握四层次·其涵义与高中A、B、C、D四层次的要求是一致的。
实验技能的要求,初中义务教育大纲分为"练习"和"初步学会两级要求,相当于高中的a.和b.
对教学要求作出明确、具体的规定,利于教师在教学中把握和执行,这也是我国化学教学大纲的特色之一。
六、国外科学教育课程标准简介
第三节 化学课程的内容和化学教材分析
一、确定化学教学内容的原则
1、确定教学内容的依据:化学教学目的
化学学科特点
学生年龄特征
2、Taba的六项选择标准:
内容的有效性和重要性;
与社会现实的一致性;
广度与深度的平衡;
适用广泛的教学目的;
考虑学习的可能性和适应性;
适应学生的需要和兴趣。
二、中学化学课程的化学知识内容
1、化学基本概念
2、化学基础理论
3、元素化合物
4、化学用语
5、化学计算
6、化学实验
新课程实验初中课程内容将分成主题式,意在淡化“知识中心“的课程观。
三、化学教材(教科书)的功能
化学教材是依据化学教学大纲系统表述化学学科内容的教学用书,是大纲的具体化。教材指教师指导学生学习的一种教学材料,它包括教科书
讲义、讲授提纲和声像材料等,在中学化学教学中,最重要的就是教科书。教科书是根据教学大纲编制的。系统反映课程内容
的学生用书·是教师组织教学的主要依据,也是学生学习学科知识、技能的主要载体。因此,它是师生教与学的主要工具。
四、化学教科书的编排
教学实践和理论研究证明,便教易学的教材,它的体系必须与学生的认知结构相匹配。为了达到这个要求,教材在编制是必须做到:学科知识的逻辑顺序、学生的认识顺序和学生的心理发展顺序三者合理综合,即遵守“三序结合”的原则。
学科知识的逻辑顺序 学科知识的逻辑顺序是客观存在的,我们必须承认它。
任何一门科学都有自己的系统。教材的内容是根据学科教学日的从科学系统中精选出来的符合教学要求的材料,这些材料就是学科知识,学科知识反映该门科学基本的概念、原理、事实、方法,并具有便于传授和学习的特点。教材的逻辑顺序是教学内容的知识结构、技能结构、能力结构和科学过程四种因素经过科学地排列、组合之后构成的。
中学化学学科知识的逻辑顺序可以简要概括为:1、由化学用语入门方可进一步学习化学;2、以物质结构理论为主线结合元素周期律可串联整合元素化合物知识;3、以物质的量为核心的化学计算;4、化学反应速率和平衡是深入研究反应热力学和反应动力学的关键。
学生的认识顺序 学生的认识顺序是从认识论角度对学生认识规律的概括。是指学生学习知识、技能的认认规律。这些规律相当复杂,在认识过程中往往不只是某一条规律孤立地起作用,而是几条规律相互联系、渗透、交错地起作用。这些规律具有普遍性,并非只在化学学习中起作用,简要地说,学生的认识顺序有以下几种:
从感知到理解;从已知到未知;从特殊到一般和从一般到特殊的结合;在理解的基础上巩固和应用;从模仿到创造;从易到难和从孤立到综合。这些认识顺序是人们通过长期实践探索和理论思考得出来的,是经历古今中外各种教学活动检验的,也是客观存在的,我们必须尊重它。
学生的心理发展顺序 学生的学习活动要受自身身心发展水平的制约,特别是自身认识能力发展水平的制约。学生的心理发展顺序是指学生个体的兴趣、爱好、情感、意志、个性心理品质等。学生的心理发展是个动态的过程。不同年龄阶段、不同知识基础,其心智与情感的发展水平也不同。化学教学也是个动态的过程,目前我国从初三到高三均开设化学课程,学习者的年龄在16-18岁之间,从心理发展角度说,这也是变化十分剧烈的年龄段。其基础特征是:1、思维由经验型、直观型逻辑思维向理论型、辩证型逻辑思维转化;2、动机由好奇、好玩等直接的近景动机向探索未知、追求成功等间接的远景动机转化;3、记忆由半机械和形象记忆向理解和抽象记忆转化。
三序结合的方式
(1)分散难点,设计合理的知识梯度
科学的系统是严谨的但比较复杂,常常难点集中。这样就不符合由易到难,由孤立到综合的认识顺序,而且也可能超越学生 的心理发展水平。编写教材时应设法分散难点·设计合理的知识
知识梯度,某些理论逐步深化而不是一步到位,使对心智要求较高的计算分散出现等,比如物质结构知识,初中只讲物质结构的初步知识,包括原子的构成——原子核、核外电子、核外电子排布的初步知识、原子结构示意图、离子、离子化合物与共价化合物等。高一年级学习原子结构·元素周期律和化学键。内容比初中深,要求也高一些。高二年级,讲分子结构。三年级讲晶体结构。
这从学科的角度看似有些零乱,但分散了难点,使学生知识学习的阶梯逐步向上,符合学生认识顺序和心理发展顺序,便于学习和理解。
(2)穿插编排。主要是指理论与元素化合物知识穿插编排。 化学学科知识可大致分为理论和元素化合物两大类知识,理论知识逻辑性强,但比较抽象,难度相对较大,元素化合物知识具体、生动、但比较零散、记忆的难度较大 。 将两者穿插编排,既分散了难点,还有利于从元素化合物知识中归纳出基础理论及运用基础理论指导元素化合物知识的学习。
(3)镶嵌式编排
举例:
章(基干内容)
节(镶嵌内容)
卤素
硫、硫酸
氮和磷
美和铝
氧化还原反应
离子反应
氧化还原反应方程式的配平
金属键
(4)渗透式编排
(5)演示实验和教学内容有机结合
我国的中学化学教材历来十分重视演示实验的教学功能,这样做更多的是考虑了学生的认识顺序和心理发展顺序。
五、现行初中教科书体系的特点
现行义务教育初中化学教材,是在1994年由国家教育委员会中小学教材审定委员会化学审查委员会审查通过,1995秋季开始在全国推荐使用。
1、体现现代教学思想 从世界范围来看,科学技术的发展和产业结构调整所引起的劳动力市场需求的变化,都要求学生具有扎实的知识基础和比较强的能力,以增强其适应性。这些教学目标的改变,促使了教学理论的发展。现代教学理论突破了以单纯传授系统的书本知识的传统教学理论的束缚,主张通过对基本知识和原理的学习,促进学生的全面发展,培养学生的能力和创造性。尤其是强调培养学生的理解、分析、表达和动手的能力。
编写化学教材应该充分体现这种现代教学理论。学生对知识的掌握和他们的创造性,来源于他们的质疑精神。因此,化学教材要改变过去给出反应现象多、结论多、启发少的那种代替学生思维的编写方式。可以在教材中更多地增加一些启发学生思考的小栏目,促使学生积极主动地学习,灵活地掌握知识。化学是一门与生活和生产关系非常密切的科学,这就为培养学生利用所学知识解决一些简单的实际问题的能力,提供了非常好的条件。因此,教材要充分利用这个优势,在向学生传授知识的同时,将学习的方法也传授给学生,利用各种渠道培养学生的能力,全面提高他们的素质。
2.注意全面提高学生素质 按照全面提高学生素质的要求,在重视“双基”的同时,注意启发学生的思维,培养学生的能力,努力从化学学科知识内容中寻找与思想政治教育、科学态度和科学方法教育的结合点,寓这些教育于化学知识的教育之中。
例如,演示实验教材的编写,在实验前提出学生应当注意的观察重点,在实验过程中还经常提醒学生应该注意的关键点,引导学生观察和思考,并根据实验事实得出正确的结论,以此来培养学生的观察能力和思维能力。又如,在学习和总结了氧气和氢气的实验室制法的基础上,在教材中提出了学习在实验室中制取气体的思路和方法,并以此来指导学生学习二氧化碳的实验室制法,培养学生的科学态度和科学方法。化学实验册的编写也是如此。在设计实验册时,学生需要填写的实验记录和分析由少到多,在对实验习题给出了实验方案设计示例后,过渡到由学生自己设计实验方案和实验报告,以此来培养学生的自学能力和学习方法。
教材还结合物质的组成与分类、性质与结构、化学反应的现象与本质,以及反应条件对反应的影响等有关化学变化规律的内容,对学生进行辩证唯物主义教育;结合我国在春秋战国时期就能冶铁及目前我国的钢产量居世界前列等例子,对学生进行热爱社会主义祖国的教育,以增强学生的民族自尊心、自信心和自豪感。
3.重视学科知识的结构体系与学生认知规律的结合 教材的编写注重科学性、思想性和教学性。对于教材的科学性和思想性是人们在编写教材时一直都很重视的问题。而教学性则是教材区别于科学专著的重要标志之一,这一点恰恰是我们认识不足的。义务教育化学教材的编写,在充分重视科学性和思想性的基础上,以重视教学性为改革的一个突破口。要达到这个目的,最根本的一点就是掌握学生的年龄特征,以及由年龄特征所决定的心理、生理特点和认知规律。
使用教材的主体是学生。随着学生的年龄的增长,他们对知识的接受能力和认识事物的思维方式会发生较大的改变。对于初中学生来讲,他们认识事物的思维方式,正处在由具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡的阶段。但在这个阶段,抽象的逻辑思维正处于发展的萌芽状态,而具体的形象思维仍起着重要的作用,有时甚至是决定性的作用。他们的情绪受外界的影响较大,有很强的求知欲和好奇心,他们渴望了解各种奥秘,乐于动手操作,更喜欢亲身经历各种事物。他们有着极强烈的参与意识,而不是知识的被动的接受者。另外,从化学教学改革的趋势来看,教师在教学过程中所起的作用虽然仍占有主导的地位,但学生对教学过程的参与越来越多,在教学过程中学生的主体作用越来越强。要很好地体现教材的教学性,就必须要在考虑教师教的同时,更多地考虑学生的学。这无疑对教材的结构设计、内容的表达方式等都提出了更高的要求。
教材非常重视学科的知识体系。从学生日常接触最多的空气、水等引入,从宏观到微观,逐步深入到对分子和原子的研究。理论知识与元素化合物知识穿插安排,既可以体现知识的系统性,也可以分散难点,有利于激发和保持学生的学习积极性,培养学生初步运用化学知识解释一些简单的化学现象或解决一些简单的化学问题的能力。从教材的实验情况来看,这样的体系和结构有利于消除明显的分化现象,从而也有利于大面积地提高初中化学的教学质量。
教材内容的选择和安排,分清层次、区别对待,并保证重点。根据学生的年龄特征和认知规律,做到由易到难、由简到繁、循序渐进、螺旋上升。按照教学大纲的规定和要求,将“理解”和“掌握”档的内容作为重点,保证课时。在编写设计时,这些概念和原理都用黑体字醒目的标出。对于“了解”档的内容,只是名称用黑体字,重点放在用通俗易懂的语言简明扼要地说明“是什么”。对于“常识性介绍”的内容,则重视教材的可读性,有时还以形象生动的图表来代替文字叙述,以激发学生阅读的兴趣,并通过阅读、讨论,使学生对这些内容留有一个大致的印象,以培养学生的自学能力。教材中习题的编写也分清层次,有不同的要求。
4.加强实验教学 义务教育初中化学教材非常重视实验教学。三年制教材中共编写了80多个演示实验,20多个学生实验和学生选做实验和10多个家庭小实验。四年制教材中的实验还要多一些。这样做的目的是充分发挥实验教学在初中化学教学中的综合效益。在编写教材时,注意吸收我国化学教师在教学实践中创造出来的好的实验方法,并采用了一些简便易得的实验装置和代用品进行实验教学,以帮助和引导那些实验条件较差的学校在教学过程中积极创造条件进行实验教学。例如,利用铅笔芯做石墨的导电性的实验,利用玻璃杯、小瓶子、石灰水、糖、醋、花瓣等来做家庭小实验。在教材的编写过程中,我们还对一些传统的实验进行了改进,以使实验现象更明显,使实验更具有思考性。
5.坚持理论联系实际的原则 教材在重视“双基”教学的同时,坚持密切联系日常生活、生产、科学技术和社会等实际,注意介绍化学在实际中的应用,使学生感到化学就在自己的身边,以提高学生的学习兴趣,培养学生关心自然、关心社会的情感,有利于学生学以致用。
教材在处理传统基础知识的同时,还注意引入一些新的科技成果和学生能够接受的现代科学知识。例如,在教材中编入了80年代后期科学家使用扫描隧道显微镜拍摄的显示苯分子和硅原子图像的照片;引入了最新原子量等。教材中不仅编入了大量的理论联系实际的必学内容,还编入了大量的选学内容和阅读材料。例如,空气的污染和防治、水与人类的关系、人工降雨、“温室效应”、绿色能源、有机化合物的应用、金属元素与人体健康的关系,等等。
教材还要求学生积极参加社会调查,考察家庭或学校周围有没有浪费水、污染水的现象,要求他们试着提出具体的解决问题的方法;要求学生收集资料,写有关能源或一氧化碳对空气造成污染的小论文;要求学生想象如果没有化学反应放出的能量,世界将会变成什么样等等,以开阔学生的知识视野,培养学生的实际工作能力和创新精神,激发他们树立为造福人类而学好化学的宏大志向。
6.突出学生能力的培养 从学科教育的角度来看,以素质教育为目的的中学化学教育对教学质量的要求比以前更高了。这个更高的要求并不是表现在增加知识的“量”上,而应该主要体现在提高学生的能力方面。与教材的知识结构相比较,能力结构则是一个融于化学知识之中的相对具有一定隐性的结构,但同时它还是一个有序的结构,有一个由简单到复杂,由低到高的发展过程。义务教育化学教材在构建能力结构,有目的的培养学生的化学能力方面做了一些有益的尝试。教材主要通过以下几个方面来培养学生的能力:
(1)通过对一些思维容量较大的典型化学事例进行分析,培养学生运用化学知识分析问题和解决问题的能力;
(2)通过阅读材料和选学内容,培养学生的自学能力;
(3)通过对一些演示实验的分析和家庭小实验,培养学生的观察能力、分析和推理能力、实验设计能力,以及动手操作的能力和科学的学习方法等;
(4)通过搞社会调查,写小论文等将知识的教学延伸到社会,使学生能够亲身参加社会实践,充分认识化学与社会的关系。
7.教材具有一定的灵活性,有利于因材施教 在保证统一性,即在完成教学大纲规定的教学内容和要求的前提下,教材中编入了一部分为适应师资、学生基础、办学条件以及学生爱好、特长不同的选学内容和选做实验。以教科书为基础的系列化教材,也为教师区别对待不同层次学生的需要提供了很好的条件。例如,对于办学条件较好的学校或学有余力的学生,可以参考实验册中的实验方案设计示例,多做一些实验习题或选做实验,也可以补充做一些习题。在教师用书中编入的一些资料,也可以有选择地提供一些供学生阅读。此外,还为乡土教材的教学留有课时,以便教师做适当的补充。
8.编辑设计新颖、图文并茂 为了改变通用教材版面设计死板的状况,我们改变了教材的版面设计,在正文的边上留有一定的边空。在边空中,我们插入大量的图、表和对正文的注解。这样做不仅使版面显得比较活泼,同时还能更加充分地发挥教材中图、表的功能。 在教材中共编入10多幅彩图和100多幅插图,使学生一目了然,见图知意,印象比较深刻。 教材的封面设计突出了实验仪器、原子结构、炼钢和氢气球等,以期能够形象地启发学生,认识实验和研究物质结构,以及化学与生活、生产等联系的重要性。
教材中存在的问题 a.从素质教育的角度出发,重新审视化学基础知识的选取,以及对教学内容的组织; b.进一步贯彻理论联系实际的原则,使教学内容与学生的生活、生产、科研等社会实际更加紧密地结合起来; c.进一步明确通过化学知识对学生各方面能力培养的方式和途径,使其层次更加分明,梯度更加合理; d.进一步明确教材中习题的作用,在题型、题量、题的难度等方面还需进行认真地研究; e.充分认识和发挥教材中图、表的作用,控制图、表的信息量,改进图与文的配合,最大限度地发挥图、表的功能等方面还应做进一步地改进; f.进一步改进教材的版面设计,在不影响教材版面整体美观的前提下,更加充分地利用版空,采用各种形式帮助学生理解教学内容,增加信息的给予量。
六、现行高中化学教材的特点
现行人教社版高中化学教科书全套四本,分两种要求(侧重文科或就业,侧重理科),供高中三个年级使用。两种要求的教科书在体系与编排上比较类似,但教材的深广度和要求上有明显差异。
1、教材编写指导思想
a.力求体现普通高中教育的性质和任务,在义务教育初中化学的基础上,实施较高层次的基础化学教育。
b.面向全国大多数地区和学校,使教材难易适度、分量适当,并具有一定的灵活性,有利于因地、因校制宜和因材施教,有利于大面积提高高中化学的教学质量。
c.注意知识的逻辑顺序与高中学生的生理、心理发展顺序以及认知规律的密切结合,体现现代教育思想,合理构建教材体系,使教材易教易学,并有利于教学方法的改革和教学手段的更新。
d.注意理论联系实际,加强化学与日常生活、科学技术和生产劳动等方面的联系,加强实验,注意反映化学学科的发展及新的科技成果,以适应社会发展的需要,为社会主义现代化建设服务。
2、教材特点。
(1)、重视全面提高学生的素质
教材在重视基础知识、基本技能教学的同时,注意启发学生的思维,培养学生分析问题和解决问题的能力以及科学态度,训练学生的科学方法,并力求结合化学学科的特点,对学生进行生动的思想教育。
教材重视利用学生已有的知识和实验事实,通过讨论来启发学生思维,并注意层层引导,使学生自己得出有关的结论。例如,在初中酸、碱、盐知识的基础上,结合新学习的离子反应的知识,教材要求学生通过讨论,自己得出中和反应的实质。又如,在碱金属知识和科学方法训练的基础上,教材要求通过对卤素原子结构的讨论,来推测F、Cl、Br、I化学性质的相似性与追变性;要求根据生成的白色沉淀不一定是BaSO4,也可能是BaSO3等的实验事实,来启发学生归纳出SO42-的检验方法,等等。总之,教材编写坚持启发式,重视通过引导、研讨以及对所学知识的综合运用来培养学生分析问题和解决问题的能力。
教材也很重视培养学生的科学态度和训练学生的科学方法。例如,教材结合化学反应的类型等知识的介绍,启发学生了解在化学学习的初级阶段,介绍的一些概念和原理往往有它们的不完善性和不全面性。教育学生应以发展的观点来看待这些概念和原理,以科学的态度来学习化学。教材还很重视对学生进行科学方法模式的训练。例如,元素周期律和元素周期表的导出,教材注意采用事实——分析——推论——实验验证——结论的科学方法模式,引导学生通过实验,对事实进行归纳,将实验现象和数据等资料加以分析,找出一些规律性的知识,并根据这些规律性的知识和物质结构间的内在联系等,进一步对一些物质的性质作出推论和预测,当这些推论和预测经过实验多次论证后,就可以将其中正确的推论和预测上升并发展为理论,从而对学生进行科学方法的训练。教材中还编入了金属钾的发展、氧气的发现、原子结构模型的演变等阅读材料,使学生了解一些化学史实,从中体会正确的科学态度和科学方法对研究化学的重要意义。
结合化学学科的特点对学生进行思想教育,这是化学教学不可推卸的责任。在编写教 材时,很重视结合化学学科的特点,以我国的科技成就和化学家的卓越贡献等对学生进行思想教育。例如,打开教材首先映入学生眼中的是放大约180万倍用硅原子所组成的两个汉字 ?/FONT> 中国。这是1993年,中国科学院北京真空物理实验室的研究人员,在常温下以超真空扫描隧道显微镜为手段,通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子的方法,在硅晶体表面形成“中国”的图形,并放大180万倍在计算机屏幕上显示出来的汉字,这也是目前已知的最小汉字。我国这项在晶体表面操纵原子的研究已达到世界水平。这张图片本身就是对学生进行爱国主义教育的很好教材,既突出了化学学科的特点,又增强了学生的民族自尊心和自豪感。又如,教材中编入了侯氏制碱法、张青莲教授为元素相对原子质量的测定作出了卓越贡献等阅读材料,使学生了解我国科学家对人类所作出的杰出贡献,以及作为一个科学研究者所应具有的职业道德和社会责任感,对学生进行爱国主义教育和优良品德的教育。当然,、教材也很重视结合化学学科的特点对学生进行辩证唯物主义教育。
(2)合理构建教材体系
教材注意正确处理知识的逻辑顺序和高中学生的生理、心理发展顺序以及认知规律的关系,在初中化学的基础上,合理构建教材的体系,建立无机物主要以物质结构、元素周期律、化学反应等理论作为框架结构,有机物主要以官能团作为框架结构,理论与元素化合物知识穿插编排,化学计算、化学实验与有关理论和元素化合物知识密切配合的教材体系,使学科的基本结构明显、层次分明、重点突出、难点分散、循序渐进、螺旋上升。
教材注意重点处理好以下几个问题:
a.绪言
高中化学,作为义务教育后的较高层次的基础化学教育,仍有必要编写绪言。教材引用诺贝尔化学奖获得者西博格教授的名言“化学——人类进步的关键”,把化学放在人类进步的大背景下介绍给学生,以使学生的视野更开阔,对学习化学的重要性以及如何学习化学有更深刻的认识,指导学生更好地学习高中化学。
b.与初中化学的合理衔接
经过重新组合而进入高一学习的学生,由于原初中学校的教学条件以及学生的基础等存在差异,学生的程度往往参差不齐,如何处理好与初中化学的合理衔接,使学生在一个相对整齐的水平上共同学习,这是很重要的。教材编写除注意充分联系初中有关的知识外,还注意精心组织好第一章教材和化学实验基本操作教材的编写。针对学生在进入高一化学学习时,一般都需要复习初中的知识,复习的重点大多放在化学基本概念和原理、物质间的化学反应以及化学方程式的有关计算上等,教材把“化学反应及其能量变化”编为第一章,以此作为连接初中化学和高中化学的“纽带”,使学生对氧化还原反应、离子反应、燃烧以及化学反应中的能量变化等知识的学习,能源于初中而又高于初中,有利于初、高中化学的合理衔接,帮助学生更好地了解氧化还原反应的本质等,并有利于激发学生学习化学的兴趣,培养和发展学生的能力。
学生在进入高中化学学习时,对试管、酒精灯等仪器的使用要求以及过滤、蒸发等实验操作的要求可能已经背得很熟,但据了解,仍有相当数量的学生在初中没有做过实验或很少动手做实验。因此,高中化学实验基本操作教材编写的重点,在于促使学生动手实验,但又不与初中化学简单重复。教材编写了以CuSO4和NaOH溶液为原料制取CuO,并以自制的CuO作为催化剂,用以制取和收集O2的实验,将药品取用、称量、过滤、蒸发、连接仪器装置,检查装置的气密性、排水集气等实验操作技能和有关仪器的使用技能融于整个实验过程中,既复习了初中的有关知识,又进一步训练了学生的实验技能。当学生利用自制的CuO作为催化剂制得O2后,在兴奋之余,必将大大激发学生动手实验的兴趣,有利于培养他们的创新精神。
c.理论的引出和指导作用
教材重视理论教材的框架作用,注意精心处理好理论教材的提前与靠后、集中与分散、直线上升与螺旋上升等编排问题,既注意理论引出的基础,又注意充分发挥理论的指导作用。例如。教材在氧化还原反应、离子反应理论的基础上,首先着重介绍了钠和氨气的性质,然后,由个别到一般,进一步归纳出碱金属和卤素性质的相似性与递变性,以及与校外电子排布的关系,从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表等打基础,使元素周期律的引出做到“水到渠成”。而对于编排在元素周期律后的硫和硫的化合物以及硅和硅酸盐工业等知识的介绍,教材又注意充分发挥原子结构、元素周期律以及氧化还原反应、离子反应等理论的指导作用,采用由一般到个别的研究方法,由氧族、碳族性质的比较来探讨硫、硅等性质。这样,理论与元素化合物知识穿插编排,使教材层次分明、重点突出,有利于知识的逐渐深化,也有利于学生能力和科学方法的培养。
教材尤其注意妥善处理好物质结构、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等难度较大理论教材的编排问题,做到理论知识的内部结构严谨,但又使难点分散,使各个年级根据不同的需要各有不同的侧重点。例如,对于物质结构知识,高一侧重介绍原子结构,高二侧重介绍化学键等分子结构,高三侧重介绍晶体的类型和性质的关系。又如,对于电解质溶液知识,高一侧重介绍离子反应和离子反应方程式,高二在化学平衡知识的基础上侧重介绍电离平衡及原电池原理,高三侧重介绍电解原理及其应用。这样做的目的。在于从综合教学效果考虑,精心设计知识的台阶,使学生能一步一个脚印、扎扎实实地学习,避免由于知识台阶设计不合理而使学生学习出现大面积的分化。同时,由于难点分散,也有利于激发和保持学生的学习兴趣,有利于大面积提高教学质量。
d.化学计算和化学实验
教材中对于化学计算的处理,采用了与有关的理论和元素化合物知识密切相结合的方法。必修的化学计算以有关物质的量的计算作为重点,相对集中编排在高一的《第三章物质的量》和《第四章卤素》中。其中,第三章主要侧重于有关物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的计算,第四章则侧重于难度较大的有关物质的量应用于化学方程式的计算,以分散难点,使化学计算逐步深化、高二限定选修化学将结合有关的理论和元素化合物知识,编排反应物中有一种过量的计算、多步反应计算和有关有机物分子式确定的计算。高三还将编排有关燃烧热的计算。
对于化学实验,教材从实验教学的综合效益考虑,仍密切结合各章的有关内容,相对集中编排在书末。教师可根据各校的实验条件和学生的基础等,或采用学生分组实验的方式,或采用边讲边做实验的方式等。
(3)重视理论联系实际
注意反映化学的发展和与现代社会有关的化学问题。把有些问题放在社会的大背景下启发学生思考,使学生了解化学与社会、生活、生产、科学技术等的密切联系,增强学生的环境保护意识和经济效益观念,以有利于学生理解所学的知识和学以致用。例如,教材从绪言开始,就注意结合有关内容渗透对学生进行环境保护意识的教育,并在第六章,结合O3和SO2等性质的介绍,采用必学、选学、阅读相结合的方式,从大气、水、土壤以及居室、食品等方面相对集中地介绍了环境污染及其防治问题,使学生了解化工生产等虽然可能会给环境造成污染,但最终防治污染还需运用化学原理和化学的方法。又如,教材中除编写了新型无机非金属材料等必学内容外,还编写了能源、材料等的利用与人类进步的关系等阅读材料,以使学生初步了解能源、材料等这些人类赖以生存和发展的物质与人类进步的关系,从中体会化学的作用和学习化学的重要性。
在教学内容的表述上,教材注意改变从概念到概念的灌输,尽可能联系学生的生活实际,从实例出发,注意从具体到抽象,从现象到本质。例如,教材中对化学反应速率的表述,是从北京故宫保和殿后的“云龙陛石”近几十年来腐蚀变快谈起的。由于近几十年来SO2等有害气体在空气中的含量增加,致使酸雨等增多,使一些古代石雕以及建筑物、桥梁等的腐蚀加快,从中引出化学反应速率和浓度等外界条件对反应速率的影响等内容。这样联系实际的表述方式,学生会感到亲切、自然、兴趣盎然,有利于他们理解有关概念,并训练他们如何通过现象分析事物本质的方法。
教材也很重视教学内容的更新,编入了一些新的科技成果和学生能够接受的现代科学知识。例如,教材中编入了扫描隧道显微镜的实物照片,我国已达世界水平的在晶体表面开展操纵原子的研究,以及北京大学和中国科学院物理所合作研制的金属掺杂C60超导体等新成果。教材中还编人了一些联系实际的实验习题、趣味实验和家庭小实验等。例如,要求学生自己设计并用实验方法证明马铃薯等中含有淀粉、砖瓦和普通水泥中含有碳酸盐,以及检验含碘食盐的成分中所含的碘等;要求学生自制简易仪器收集雨水并测定雨水的pH等,以激发学生的兴趣,开阔学生的眼界,引导学生多动手、动脑,培养学生的实际工作能力和创新精神。
(4)加强实验教材
教材在编写前成立了实验研究小组,广泛收集国内外的实验资料和好经验,认真研究、改进实验方法和手段,并注意使实验贯穿于教学的各个环节,如新课的引入,重点、难点的突破、知识的深入(引导、研讨)、复习、习题、课外活动等,以充分发挥实验教学的综合效益。例如,对于吸热反应和放热反应概念的介绍,教材中采用两个演示实验。当学生看到铝片与盐酸反应使温度计酒精柱(或水银柱)升高,而粉末状氢氧化钡晶体与氯化按晶体反应,使小烧杯和玻璃片间的水结冰时,对化学反应中能量变化的感受不再是抽象的,而是实实在在的,有利于对概念的理解。又如,对于教学重点和难点的离子反应和离子反应方程式的介绍,教材中利用CuSO4溶液与NaCl溶液不发生反应,而CuSO4溶液与BaCl2溶液起反应,反应后的滤液仍为蓝色,且滤液与经HNO3酸化的AgNO3溶液反应有白色沉淀生成等一组演示实验,并通过对该组演示实验现象的分析,可以令学生信服地得出离子反应的实质,帮助学生了解离子反应方程式的书写方法和溶液中离子互换型反应发生的条件,既可以加深学生对重点知识的理解,又化解了教学难点。
教材在对学生进行环境保护意识教育的同时,也注意改进实验装置,以吸收实验中所产生的有毒气体。例如,教材改进了铜片与硝酸反应的实验装置,采用蘸有Na2CO3溶液的棉花来吸收反应所产生的SO2等有毒气体,使这些气体尽量不外逸,以改善学生实验的外部环境,增强学生的环保意识。
教材还根据需要,编入了一定量的对比实验和点滴板的实验等,以使实验更简单易行,现象更明显,有利于学生通过对实验现象的分析和对比得出有关结论。
教材中家庭小实验的编入丰富了学生的课外活动,使家庭作业不仅仅限于笔答,增加了学生动手实验和参加社会实践的机会。
(5)精心选择教学内容,使课业负担合理,并具有一定的灵活性
教材编写注意精心选择教学内容,使难易适度,分量适当,并具有一定的灵活性。根据相应的课程方案和教学大纲,该套教材在整体设计时分为三个年级共四本书。高一为必修化学,全体高一学生都要学习,以必学内容为主,只有个别在后续教材中不好单独处理的限定选修内容,如第19和20号元素的核外电子排布,以及C60等及其应用才编入高一教材中,且没有编入相应的习题。对于必修和限定选修中教学内容相同、但教学要求不同的知识如相对原子质量释义,高一化学以必修的教学要求为准,只作常识性介绍,在习题中不要求相应的计算,在高二限定选修化学教材中再按大纲要求编配相应的计算题。高二分为必修化学以及必修和限定选修化学两种教材,分别为侧重文科或理科学习的学生选用。这两种教材的编写力求界线分明,习题编配相当,以符合不同的设课目的和学习对象。学完高二化学的学生都可以参加会考。高三为限定选修化学,只为侧重理科学习的学生开设,为高考要求。不论是必修化学还是限定选修化学,教材除按大纲要求编写了必学和选学内容以及选做实验外,还编写了一定量的阅读材料和资料,以及标有“*”号的选做习题,供学有余力的学生选学或选做,以体现教材的灵活性,使既有利于大面积提高高中化学的教学质量,又有利于学生个性特长的发展。
教材还编写了配套的教师教学指导用书,教学录像带也正在制作之中,期望着相应系列教材的逐步配套和完善,以扩大教材的适应面。
(6)语言力求生动活泼、图文并茂,双色排版,新颖美观 ?
教材语言力求生动活泼,采用比喻等手法,注意层层引导,使教材具有启发性,以吸引学生自觉地阅读教材,激发学生的求知欲。教材不仅重视文字的表述,而且还很重视图画的作用,编入了一定数量的彩图、章头图、插图以及实物照片等,使学生见图知意,印象深刻。例如,教材在介绍氧化还原反应时,编入了几幅拟人化的示意图,形象地表示了氧化还原反应中元素化合价的升降以及电子得失的关系。又如,在介绍环境保护知识时,教材中编入了利用卫星拍摄的南极上空臭氧空洞的照片,以及环境污染对人类造成危害的漫画等,形象地告诉学生保护环境的迫切性和重要性。《第三章物质的量)}的章头图,将硅原子与单晶硅以6.02×1023作桥梁相联系,鲜明地表示出原子与可称量的物质之间存在着的某种联系,使抽象的知识具体化。此外,教材中还编人了实物元素周期表等。
教材首次采用双色排版,新颖美观,栏目设计便于学生使用。
七、义务教育化学新教材简介
化学(9年级)(图)
编者:课程教材研究所
化学课程教材研究开发中心
学科顾问:白春礼 宋心琦 武永兴 张健如
主编:胡美玲
副主编:何少华 王晶
随着近年来世界范围内的教育观念、人才培养模式、教育内容、教学方法和手段等的改革以及培养21世纪人才的需要,我们开始编写一套符合中学生的心理特点和生活经验、有利于培养他们的创新精神和实践能力并具有时代特点的新教材。这册化学教材就是向这个目标努力的有益尝试。
指导思想
1. 根据中华人民共和国教育部2001年7月制订的《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》,从知识与技能、过程和方法、情感、态度与价值观等方面全面体现课程目标,着眼于培养学生的科学素养。
2. 贯彻以学生发展为本的思想,把促使全体学生的可持续发展以及使学生有个性的发展作为教材设计的出发点,把以培养学生的终身学习的愿望和能力以及创新精神和实践能力作为教材设计的重点,全面、辩证地反映学生、社会以及学科知识三要素对教材设计的整体要求,在课程改革新理念的指导下,合理构建教材的体系和结构。
3. 改革教材的呈现和表达方式,建立体现学生活动和探究特点的教材编写模式,重视科学的探究过程和科学方法的培养,引导学生积极参与知识的获取过程以获得科学活动的亲自体验,加强实验,提高学生的学习兴趣和求知欲。
4. 密切联系学生的生活实际以及材料、能源、环境和生命科学等的社会实际,体现化学与社会发展的关系以及化学发展的新成果,并在对学生进行科学精神教育的同时进行人文精神教育。
5. 合理运用现代信息技术,使文字教材与音像教材相结合,建立开放式的教材体系,帮助学生更直观、更多地接触化学事实并有利于思考。
教材特点
1. 重视学生的生活经验和对科学过程的感受,不过分强调知识的逻辑顺序,在教材中充分注意学生年龄段的认知特点,在一定程度上体现生活性和实用性。
2. 加强探究的力度,精心创设探究的情境和编写反映知识的创新过程的范例和专题,引导学生更多地采用感受学习和探究学习。
3. 密切联系学生的生活和社会实际,注重培养学生运用知识解决实际问题的能力。
4. 加强实验,改革实验内容和方法,使实验简单化、微型化和生活化。
5. 改革习题,使习题分层次,既体现对“量”的控制,又有对“质”的突破,并编入对培养学生的创新精神和实践能力有重要作用的开放性习题。
6. 实行弹性设计,有利于全体学生的发展和学生个性特长的发展,有利于因材施教。
7. 图文并茂,加大以图代文和利用图画、资料等创设学习情境的力度,语言生动活泼、简明扼要。
8. 版面设计新颖活泼,美观实用。
第四章 世界化学课程改革的趋势
化学课程改革表现出以下趋势:
(一)加强与社会和实际生产生活的联系
把化学带到生活中去,加强与社会和实际生产生活的联系,使学生了解化学在现代生产生活中的作用,是1991年8月在英国York城举行的第11届国际化学教育会议的主题。它反应了20世纪末化学课程改革的主要趋势。因为这不仅能使学生增加学习化学的兴趣,而且给学生提供了学习化学知识的真实的环境,使学生更有效地应用所学到的知识,并能培养学生的科学素养,发展对周围及社区有关的问题作出判断或决策的能力。这一趋势在美国的Chemcom中体现得尤为突出。如,第一单元通过水的供给,学习有关水的性质、存在等知识;第八单元化学工业中,让学生就在Rivewoo镇附近建立化工厂问题通过讨论作出决策等。 在英国近年来的化学课程改革中,也很重视化学与社会和实际生产生活的联系。不仅开发了涉及大量化学知识应用的《社会中的科学和技术》课程,而且在化学课程《普通教育证书化学》(chemistry for GCSE)(1989年出版第二版) 中,也非常重视化学在社会、经济、技术和环境等方面的应用。其中,每一个主题都是在社会背景下进行介绍的,自始至终化学的实际应用和社会意义与理论结合在一起。化学在经济方面重要性的一些主题涉及的是化肥对世界粮食供给的贡献、能源危机和对合理利用地球资源的作用。化学在技术方面的重要性通过介绍金属、晶体、液晶、塑料来体现的。本教材也引起人们对化学在医药方面贡献的关注,如,麻醉剂、抗菌剂、止痛剂。化学工业与社会的关系通过一些例子,如,水的污染和净化、空气污染和净化、开矿和采石对自然风景的影响等来体现。另外,在20世纪80年代末和90年代初开发的salter课程中,也紧密联系学生的日常生活经验并且渗透着化学在工业、技术、经济等社会诸多方面应用的问题,如食物、饮料、衣着、建筑、能量、卫生等。
(二)扩展化学的视野,重视与其他学科间的相互渗透 由于化学科学的发展已占据自然科学的中心地位,它对其他自然科学以及人文社会科学的发展起着非常重要的作用,所以化学教育不能使学生只从化学的角度来认识、解决问题,要让学生能综合应用有关的多种科学知识,从整体上认识和解决科学技术发展和现实社会中的问题。为此,在近年来开发和研制的化学课程都很重视与其他自然科学甚至人文学科的渗透与联系。如,1985年在美国伊利诺依州的威柳布鲁克高级中学,为学习艺术人门和普通化学的学生开设的"化学中的艺术;艺术中的化学"就是一间典型的化学和人文社会科学互相渗透的课程。20世纪80年代,实施综合理科课程在西方发达国家已成为理科课程改革的主要趋势之一。但是,在各国开发的综合理科课程中,无论综合的知识范围有多广,以什么样的方式综合,都是使各理科学科尽可能地互相渗透和联系,以至融合在一起,力求反映自然科学的全貌。如,日本在20世纪80年代初进行的理科课程改革中设置的理科l和理科2 以及90年代初在高中阶段设置的综合理科课程都是把化学、物理、生物和地学综合在一起。不仅如此,在一些STS课程中,也反映了化学与其他学科相互渗透和综合的思想。如,在英国的《社会中的科学和技术》课程中,很多课题都需要把化学与其他学科的知识结合起来,方能进行有效的研究或讨论。在25个直接以化学知识为主题的课题中,几乎没有一个课题仅仅只与化学知识有关,都基本上渗透着其他学科的知识。
(三)设置探究性内容,培养学生的知识创新能力
面对21世纪知识经济所带来的挑战,世界各国都把教育放在优先发展的地位,积极进行教育改革,其目的是要培养适应知识经济时代发展的创造性人才,以增强综合国力和在世界上的竞争能力。为此,设置探究性内容,发展和培养学生的知识创新能力,是近年来世界化学课程改革的一大突出特点。这方面最具有代表性的课程是美国的Chemcom据对1993年出版的相应教材进行统计,全书八个单中"你决定"(youdecide)的探究性内容共有21个,平均每个单元2·5个。针对每个问题,学生都可以通过自己的探索活动提出个人的解决方案。如,在第二单元 "保护化学资源"中,有一个探究性的课题是关于修复自由女神像的问题。问题的大意是:
由于化学原因造成了金属的腐蚀,而自由女神像的躯于是由300块单个铜板固定在铁支架上构成的。从化学上看,当有潮气和溶解的离子存在时,不同的金属互相接触,就会发生电化学反应,造成腐蚀。早在20世纪80年代,自由女神像内部严重的腐蚀就受到了人们的极大关注。通过调查发现,造成自由女神像损坏主要有三个原因:
1·在铜和铁的接触点上铁支架的腐蚀。
2·神像内的潮气;它加快了铁的腐蚀。
3·空气污染使得铜外表失去了具有保护作用的铜绿衣。
多年来在神像内部涂上的各种各样的油漆和焦油也给修复带来了问题,因为在这些油漆和焦油被除去之前无法评估腐蚀造成的损坏程度有多大,这样也就不能进行修复。你将怎样解决这些修复中间题?
1·应用常识和你的化学知识,对上面三个问题中的每一个问题提出一种或几种解决方法。
2·如果部分替换材料是你所建议使用的,请考虑诸如以下因素:
材料的物理性质和化学性质、它们的成本,以及保护神像的设计和外观的需要。
在全班交流你的解决方案,并把它们与修复委员会选中的实际解决方案相比较。
这个课题不仅具有实际意义,而且能激发起学生进行探究活动的兴趣,在进行探究活动和提出解决方案的过程中,学生的创新能力得到发展和培养。
(四)使学生掌握化学科学的研究方法
知识经济时代的社会是一个学习化的社会,而在学习化的社会里学会如何学习是至关重要的。在近年来的化学课程改革中,西方发达国家都很重视设置化学科学发现过程的内容,在科学发现过程中体现各种各样的化学研究方法,目的是让学生理解化学家是怎样应用这些方法进行化学研究和知识创造活动的,从中使他们学会怎样学习化学知识。如,在美国化学课程Chemcm第8单元 "化学工业:前景与挑战"中,就介绍了化学家Tdd设计和合成的将来可用于医疗的化合物是如何经过进一步研究,通过美国食品和药物管理局 (fDA)的审查,进入医药市场的例子:
Tod合成了一种将来可用于治疗疤疹病毒感染的化合物。这种特殊的化合物已通过了要求的实验室测试,现已进入计划应用阶段。这种药物已被委托给一项目委员会,它将跟踪整个研究过程。Tod提供给这个委员会有关资料,并讨论这个化合物的性质。该委员会的目的是收集一种新药的调查资料 (Ipd),然后送美国食品和药物管理局(FDA)存档。l)d是包括实验和毒物学数据的大批文件。在FA允许该药物进入市场前要经过几步试验。第一步,人对药物耐受,性的临床评价。第二步,对药效的一些试验研究。第三步,进行有数千名病人自愿者参加的临床试验,以收集药物的功效和副作用数据。对所有这些试验数据进行评价后,委员会还要准备新药申请书(ND),向FDA申请同意。
从这个例子中,学生可学习到药物化学研究的过程和方法。在英国的化学课程《普通教育证书化学》中,通过化肥工业的发展、氟离子对牙齿腐蚀影响的分析和放射性的发现来说明化学科学的研究方法。在德国北莱茵 威斯特法伦州90年代初颁布的中学化学教学大纲中,也明确提出要便学生能运用自然科学的一般方法和化学的思维方式和工作方法。有些国家甚至以科学研究的方法和过程为中,b组织课程内容。如美国的SA]A教材,就是以观察、分类、测量、假设、实验等为中心组织课程内容的。
(五]渗透人文教育内容
科学教育是为传授自然科学知识、方法、思想等而进行的教育。人文教育则是以人为本、探求人生的意义和价值、追求人性和人格的完善等而进行的教育。在教育发展史上,一直存在着科学教育和人文教育之争。在古代,由于科学技术水平很低,人文教育处于优势地位;在近代,随着科学的兴起,科学教育逐渐成长起来,并发展成为与人文教育抗衡的力量;现代社会,随着科学的迅速幌起,科学教育取得了主导地位,人文教育受到冷落。但是,科学技术的迅猛发展,使人与人、人与自然和人与社会的关系发生了新的变化,出现了许多新问题,而这些问题的处理和解决有些必须通过人文教育的参与才能实现。这样,人文教育在赋予了新的内涵后,又重新受到重视。所况 新观念的教育不再是单独指科学教育或人文教育,也不把二者对立起来,而是科学教育和人文教育的有机结合。科学教育中蕴涵着丰富的人文教育内容,人文教育对科学教育方向施加着积极的影响。
化学作为主要研究物质的变化、性质、结构、合成等的自然科学,对物质的变化和性质的深入研究,往往发现其取决于物质内部的微观结构。从人文教育的观点看,这是对物质的变化和性质"求真·的过程,在化学教育中,这一过程可以使学生进而形成对人生高境界的追求。化学制造出了很多自然界本不存在的物质,提高了人们的生活水平,增强了人们驾御自然的能力,但同时也对自然环境造成很大的破坏。为了保持人类文明的可持续发展,在进行化学教育时必须进行保护环境和发展人与自然和谐关系的教育,并使人们对科学的意义和价值进行反思,以达到人性的完善。20世纪80年代以来,各国设计的很多化学课程中,如英国的《普通教育证书化学》课程、美国化学课程ChemCm、日本的化学IA课程等都设置了化学与环境保护的内容。在这些内容中,就化学工业的发展和环境保护的关系进行了讨论,使学生不仅能从改造人类自然生活环境的角度而且从人文方面对化学科学和技术发展的意义、价值进行反思。
总之,自20世纪中叶首先从美国开始的世界性的科学课程改革运动以来,化学课程改革经历了从以培养化学科技人才为目的学科课程"向以培养学生科学素养为目的的"普及化学课程"的转变。这种转变不仅是现代科学技术发展的结果,而且有教学的哲学思想发展变化的原因。面对21世纪知识经济的挑战,化学课程在培养学生科学素养的基础上,正在进行以培养学生的创造能力和学会如何学习为中心的改革。
(一)综合化。课程的综合化是社会渴望综合人才的体现。当代科学的发展已经超越了学科的界限,正向着协同化、综合化的方向发展。这种新趋势要求加强学科之间的联系,使学生获得跨学科的知识。课程的综合化正是适应了社会发展的这种需要,是根据这种需要而产生的。
顺应社会发展的这一需要,原国家教委基础教育司早在1995年11月就委托广东省教育厅开展 "普通高中综合课程研究与实验"的研究,这项研究得到了香港华夏基金会的资助,其任务是对综合课程的有关理论进行探索;制订普通高中综合文科课程标准及编写相应的教材样章;制订普通高中综合理科课程标准及编写相应的教材样章;研究建立普通高中综合课程实验的配套政策和措施。经过几年的努力,该课题组己取得了阶段性的成果。
当然,课程的综合化是一复杂的课题。它涉及学科之间的内在逻辑关系与课程统整方式的选择;涉及教育各学段之间知识与技能目标的衔接;涉及教师本身知识结构等方面的问题。然而,随着我国教育改革的深入,课程综合化终将会成为我国基础教育课程发展的趋势。
(二)研究型。研究型学习 (也称探索型课程)是为培养学生创新精神而设立的课程,它不以现成的知识的授受为目的,重在培养学生的创新精神与探究能力。在我国,在以德育为核心,以创新精神和实践能力培养为重点的素质教育概念的提出后,研究型学习受到越来越多的教育工作者的关注。
上海是我国比较早的开展研究型学习探索的地区。从1996年开 始到目前,已有近百所中小学先后开展这一课题的探讨与实验。其中 华东师范大学第二附属中学的 "小课题研究"、上海市七宝中学的 "开放性主题活动课程均等在全国有较大影响。
研究型学习的目标是培养学生的创新精神和团队精神;提高学生 社会活动能力、动手实践的能力与收集信息和处理信息的能力。这是 一种重在过程的课程。研究型学习的作用在于它改变了学生学习的方式,使学生从传统 的在课堂上单纯的接受转变到主动的探究,这无疑对提高学生创新精 神和探究能力有十分重要的意义;它使学生有可能在更高层次上开展 学习,能有效地激发学生学习的积极性。当然,作为一种学习的方 式,它并不排斥其他学习的方式,它与学校的基础性课程相结合,全 面地提高学生基础性、发展性和创造性学力。
从上海市的经验来看,研究性学习有下述几个方面的特点:
1·问题性。研究性学习以问题组织课程,教师围绕问题提供相关信息,学生围绕问题收集资料,展开研究。
2·开放性。课题选择、研究的方法、观点的表达等方面都没有现成的结论,它需要学生在探究过程中自己去寻求。
3·综合性。研究性学习并不局限在某一学科,多学科,多角度展开学习是这类课程最重要的特点之一。
4·社会性。研究性学习注重理论与实际的联系,因而也特别注重学生与社会的联系。在上海,凡研究性学习开展比较成功的学习都十分注意开发社区的资源,注意利用社区资源为学生研究性学习提供必要的外部支持。
5·实践性。研究性学习不同于其他类型的课程,其重要的区别之一就是学生学习这类课程,在学习间接经验的同时,也学习了直接经验。这对于学生未来的发展具有十分重要意义。根据上海市的一项调查,高达90%的同学感到自己各种经验的不足,由此可见补充这类经验对学生成长与发展的作用。
6·主体性。研究性学习以个人学习、小组合作为主要形式,是一种以学生为主体的学习方式,它注重学生参与和人际互动,因而,学生的主体性可以在这类学习中得到最大程度的发挥与发展,对培养学生的主体意识有很大帮助。
正因为研究型学习有着以上的特点,所以,它已经受到越来越多的教育者的重视,已经并将会进一步成为基础教育课程体系中的一个重要组成部分。
思考与实践
影响课程设置的主要因素?
中学为什麽要设置化学课程?
如何理解化学课程的基本理念?
中学化学教学的目的和要求是什么?为什么要这样提?
如何理解确定化学教学内容的原则?
教材的编制为什么应做到 “三序结合”?
如何评价现行化学教材?(以初中或高中教材为例)
国内外化学课程的改革带给你什么启示?