化学教学论ppt课件-教材及教学内容.ppt

化学化工学院孙晓春 化学教学论 教育教学目的 任务要求 化学教学论 内容 复习引入 课程 课标 内容 教材的关系 思考 教材是达成目标的重要载体和工具 那么根据目标如何设计中学化学教材 知识浩如烟海且高速增长 中学化学教材内容又如何选择 按怎样的顺序编写 第三章 中学化学教材设计及内容分析 本章提纲 3 1 中学化学教材的设计3 2 中学化学新教材特点及内容分析3 3 国外中学化学教材的特点及启示 3 1中学化学教材设计 一 中学化学教材设计的理念二 中学化学教材设计的心理学依据三 中学化学教材栏目的设计 化学教材与教科书 开始出现应用现代信息技术制作的新型教材 光盘 网络教材 电子课本 实验册 练习册 评价手册 兴趣阅读材料以及有关网站 网页等辅助教材通过现场教学和实践活动教学开发的 活 教材 1 课程结构限定中学化学教材的册数 1 新的课程结构 一 中学化学教材设计的理念 2 中学化学教材册数 10册 1 化学课程理念 提高化学科学素养 未来学习与发展必需的化学知识 技能与方法 科学的知识与技能 探究能力 实践能力与创新潜能力 科学的过程与方法 化学学习的兴趣 对化学的情感化学的作用 社会责任感科学态度 唯物辨证观 科学的情感 态度 价值观 2 课程理念决定了教材设计理念 一 中学化学教材设计的理念 2 中学化学教材设计的理念 第一类教材 学术中心 理念以培养少数精英 传承知识为主 教材内容的组织形式以知识为中心 采取尽可能简约的方式呈现知识 重视知识的逻辑结构 学术中心课程取向的代表性教材 美国1963年 化学体系 我国983年 两种要求教学纲要 较高要求 甲种本 基本要求 乙种本 第二类教材 社会中心 理念以学生发展为中心 着眼于学生科学素养的提升 密切结合学生的生活经验 重视化学 技术额和社会之间的广泛联系 关注社会热点 倡导经验中学 做中学 内容呈现抛弃学科知识的传统框架 解决生活和社会问题作为教材的主线 追求 生活或社会中的化学问题 社会中心课程取向的代表性教材美国 社会中的科学与技术 社会中的化学 英国 索尔特化学 纳菲尔德化学 第三类教材 融合型 理念以关注学生的化学素养 强调实验在理解知识和培养科学探究能力方面的作用 教材基本主线依然围绕化学学科的核心概念或原理展开没有刻意去寻找生活或社会事例作为教材内容的主线 更多重视学科背景支持下的的学生活动 较好地体现了化学学科的思想和方法 又兼顾了化学 技术与社会的相互关系 融合型教材美国 化学 与变化的世界相联系 我国新课程教材 3 教材设计理念决定教材内容的选择 1 选择内容体现学科特点 学术 从学科角度分析 课程内容的选择必须反映化学学科的基本特征及学科的发展趋势 要教给学生最基本的化学观念 方法和知识 化学学科特征化学科学是实验性较强的学科之一化学科学使用特定的概念和原理化学科学有自己的一套科学语言化学科学具有较强的经验性化学科学与工农业生产联系密切 新课程中学化学教材核心知识板块 化学基本知识化学基本概念化学基本原理化学实验基本技能化学科学的研究方法 探究 化学与STS其他资源开发 1 选择内容体现学科特点 3 教材设计理念决定教材内容的选择 2 选择内容体现社会的发展我们对化学的认识已经不能仅仅局限于化学学科本身 而应开阔视野 要站在社会发展的高度 从社会的角度来认识化学的重要作用 来认识化学教育的重要作用课程内容的选择必须反映化学学科的发展趋势 要努力反映现代化学的最新研究成果和发展趋势 要体现时代性 20世纪50 70年代化学学科发展的特点 理论发展 从基本上是描述性的过渡到推理性的 从主要是定性的过渡到定量的 从主要是宏观的过渡到微观的 20世纪80年代化学学科发展特点 应用发展 环境保护能源开发材料研制生命探索化学中心科学化学 人类进步的关键 化学科学的发展呈现出两极化的趋势 一方面新理论 新方法不断提出 理论化学研究越来越显现出重要的作用 另一方面 化学与社会的联系更加密切 当前面临的许多社会问题都需要化学家的参与 化学科学的发展趋势 义务教育化学教材内容一览 九年级上教版内容标准 融入各章内容之中 第二章我们身边的物质第四章燃烧燃料第五章金属与矿物第七章应用广泛的酸碱盐第八章食品中的有机物 第三章物质构成的奥秘 第二章我们身边的物质第四章燃烧燃料第五章金属与矿物第七章应用广泛的酸碱盐 第四章燃烧燃料第五章金属与矿物第八章食品中的有机物第九章化学与社会发展 主题1科学探究 主题2身边的化学物质 主题3物质构成的奥秘 主题4物质的化学变化 主题5化学与社会发展 高中化学新课标教材内容一览 二 中学化学教材设计的心理学理论 1 贝塔朗菲 系统论 所谓系统 即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的 具有特定功能的有机整体 而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分 系统论强调整体与局部 局部与局部 系统本身与外部环境之间互为依存 相互影响和制约的关系 具有目的性 动态性 有序性三大基本特征 1 贝塔朗菲 系统论 义务教育教材 高中必修教材 高中选修教材册 单元 一个中心 课题 围绕中心展开 总分式例如 我们周围的空气 课题一 空气课题二 氧气课题三 制取氧气教材采用单元 课题式的结构 突出主题 具有综合性单元之间的融合 2 奥苏贝尔 先行组织者 理论 美国教育心理学家奥苏伯尔于1960年提出的一个教育心理学的重要概念 学生面对新的学习任务时 如果原有认知结构中缺少同化新知识的适当的上位观念 或原有观念不够清晰或巩固 则有必要设计一个先于学习材料呈现之前呈现的一个引导性材料 可能是一个概念 一条定律或者一段说明文字 可以用通俗易懂的语言或直观形象的具体模型 构建一个使新旧知识发生联系的桥梁 这种引导性材料被称为先行组织者 它要比原学习任务本身有更高的抽象 概括和包容水平 并且能清晰地与认知结构中原有的观念和新的学习任务关联 2 奥苏贝尔 先行组织者 理论 强调新的学习材料应与认知结构中原有的观念建立合理的联系 才能产生有意义的学习 单元 先行组织者 形式可多种多样 如 学习前的引导材料 学习过程中的信息提示 设置一段有关生活的背景材料 一幅反映化学现象的插图 一个具有启发意义的化学问题或一则生动的化学实验 作用 与后继内容建立桥梁 使学习过程 平易化 特点 要求 具体生动 引人入胜 富有感召力 降低新内容难度 中学化学教材内容的呈现方式 人教版 内容呈现方式 中学化学教材内容的呈现方式 鲁科版 内容呈现方式 中学化学教材内容的呈现方式 苏教版 内容呈现方式 为充分调动学生学习的积极性 新教材中编排了大量的插图 为学生提供了丰富的学习情景素材 另外还通过各种资料性栏目 为学生提供了大量的信息 图文并茂 信息丰富是新教材在内容呈现上一个突出的特点 3 维果茨基 最近发展区 理论 维果茨基认为 教学创造 最近发展区 他认为 至少要确定两种发展的水平 第一种水平是现有发展水平 这是指由于一定的已经完成的发展系统的结果而形成的心理机能的发展水平 第二种是在有指导的情况下借别人的帮助所达到的解决问题的水平 也是通过教学所获得的潜力 这样在智力活动中 对所要解决的问题和原有独立活动之间可能有差异 由于教学 而在别人的帮助下消除这种差异 这就是 最近发展区 教学创造 最近发展区 第一个发展水平与第二个发展水平之间的动力状态是由教学决定 4 皮亚杰 认知理论 皮亚杰在进行上述年龄阶段的划分时 提出下列重要原理 1 认知发展的过程是一个结构连续的组织和再组织的过程 过程的进行是连续的 但它造成的后果是不连续的 故发展有阶段性 2 发展阶段是按固定顺序出现的 出现的时间可因个人或社会变化而有所不同 但发展的先后次序不变 3 发展阶段是以认知方式的差异而不是个体的年龄为根据 因此 阶段的上升不代表个体的知识在量上的增加 而是表现在认知方式或思维过程品质上的改变 1 螺旋式编排方式 科学的系统是严谨的 但比较复杂 常常是难点集中 这样就不符合由易到难 由简到繁的认知顺序 而且也可能超越学生的心理发展水平 例如 微粒观 氧化还原 有机化学等 2 穿插式编排方式 即概念 理论与元素化合物知识之间要进行穿插式编排 2012初中教材 二十一世纪我国化学新教材的编写模式 3 镶嵌式编排方式 4 渗透式编排方式 有些教科书 根据它们的性质不宜于反映在章节标题上 也不能自成体系 就可以采用渗透式编排方式 把它们渗透在基干教科书之中 与镶嵌式编排相似 渗透式编排方式也是在不破坏基干教材逻辑关系的条件下 照顾到学生的认识顺序和心理发展顺序 是实现 三序 结合的另一种有效方式 分散难点 二十一世纪我国化学新教材的编写模式 1 集学科中心 活动中心等之所长 多中心展开教材内容 既兼顾学科知识的完整性 又考虑学生的兴趣 活动和爱好 2 教科书文字精炼流畅 具有趣味性 启发性和可读性 3 利用形式多样的栏目引导学生学习 思考和参与探究 4 以丰富的组图 图表 表格等呈现方式 展示化学学科的魅力 课标教材内容呈现特点 三 中学化学教材栏目的设计 1 教材栏目指向明确 有利于创设自主学习 积极探究的教学情景 2 栏目的设计反映了学生的认知特点和需要 3 栏目的设计有助于学生学习方式的转变 一 栏目设计的意义 二 栏目的分类 1 学习活动性栏目 2 资料性栏目 活动性栏目主要是引领学生进行学习活动 资料性栏目主要是为学生学习提供必需的素材 初中化学教材栏目设计 人教版 学完本课题你应该知道 调查与研究 1 活动类 1 实验 2 探究 3 实验活动 4 课外实验 5 讨论 6 调查与研究 7 学完本课题你应该知道 8 习题 9 单元小结2 资料类 1 资料卡片 2 化学 技术 社会 3 提示 4 图 5 表 统计初中化学教材各栏目数值 高中化学教材栏目设计 人教版 章复习题 1 活动类 1 实验 2 科学探究 3 实践活动 4 学与问 5 思考与交流 6 习题 7 归纳与整理2 资料类 1 资料卡片 2 科学视野 3 科学史话 4 提示 5 图 6 表 统计高中中化学必修1 2教材各栏目数值 三版本教材中栏目统计表 一 中学化学教材特点二 中学化学教材分析 3 2中学化学教材特点及分析 1 新教材编写特点 1 以常见物质为明线编排 体现 从生活走向化学 从化学走向社会 课程理念 2 以化学理论为暗线编排 体现 事实与理论相互穿插 编排思路 3 以化学思维方式为核心 体现 宏观与微观相互联系 的编排思路 4 以探究为程序 体现 教本向学本转变 编写思路 一 中学化学教材特点 2 新教材的三个转变 从 教本 向 学本 转变 从 文本 向 对话 转变 从 知识 向 素质 转变 3 教师应具有的教材观 1 是 学本教材 非 教本教材 2 是 重要课程资源 非 唯一课程资源 3 是 用教材教 非 教教材 教材观的转变图 二 中学化学教材分析 1 为什么要进行教材分析 2 怎样分析教材 3 教材章节分析范例 1 为什么要进行教材分析 定界 前后联系剖析 如何借助内容达成目标层次 呈现顺序有效教学的前提 2 怎样进行教材分析 认识和理解教材 确定教学目标 确定教学重点和难点 以 氧化还原反应 一节为例 讨论如何认识和理解教材 认识教材内容 氧化还原反应是中学化学的核心概念 它属于基本概念原理知识 主要包括三部分内容 即氧化还原反应的概念 氧化还原反应的特征和氧化还原反应的本质 知识脉络 通过列举几个氧化反应和还原反应的实例 得出氧化反应和还原反应是同时发生的结论 从而得出氧化还原的概念 从化合价变化分析氧化还原反应与元素化合价升降的关系 引出氧化还原反应的特征 从微观的角度来认识电子转移与氧化还原反应的关系 并从电子转移的角度给氧化还原反应下了一个更本质的定义 教材内容的地位和作用 教材把 氧化还原反应 安排在高中化学必修教材第一册第一章 化学反应基及其能量变化 中的第一节 有其重要的现实意义 因为在中学阶段的基本概念 基础理论知识中 氧化还原反应 占有极其重要的地位 贯穿于中学化学教材的始终 是中学化学教学的重点和难点之一 教材内容的地位和作用 本节教材安排在这里是承前启后 合乎情理 符合学情 符合由表及里的学习规律 它既复习了初中的基本类型反应及氧化反应 还原反应的重要知识并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习 又还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带 所以这样的编排充分体现了教学大纲 螺旋式上升 的基本思想 知识特点 氧化还原反应和原子结构 元素周期律等内容一样 历来是进行辩证唯物主义教育的好教材 氧化和还原是一对典型的矛盾 它们既对立 又统一 既是相反的 又是相互依存的 有氧化反应发生必然有还原反应发生 它们绝对不可能孤立存在 而是统一在氧化还原反应中 确定教学目标 三维确定教学重点和难点教学重点的确定教学难点的确定 确定教学目标 教学重点与难点 确定教学重点 教学重点是指教材中最基本 最重要的知识和技能 首先 根据教材内容的特点安排 找出重要的内容 可先从课标规定的教学要求入手考虑 然后 通过比较找出重要内容 一般来说 和物质的物理性质相比较 它的化学性质更重要 和描述性知识相比较 反映物质组成 结构的化学基本概念 原理更重要 和一般物质相比较 选定的代表物更重要 教学难点的确定教学难点是指教材中学生理解或难掌握的知识 技能 从教材本身分析 难点内容通常包括 比较抽象的内容容易混淆的内容综合性强的内容逻辑推理比较复杂的内容 第1课时氧化还原反应一 教学目标 1 能根据化合价变化分析 判断 理解氧化还原反应 如 判断是否属于氧化还原反应 寻找氧化剂 还原剂 寻找氧化产物 还原产物 根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移 学会正确判断电子转移的方向和数目等 2 能举例说明生产 生活中常见的氧化还原反应 初步学会从氧化还原反应的视角研究物质的化学性质 3 通过氧化还原反应概念的学习 发展准确描述概念 比较辨析概念的能力 4 通过氧化还原反应概念的演变 培养学生用发展的观点 科学的态度 勇于探索的品质学习化学 并对学生进行对立统一的辩证唯物主义教育 二 教学重点 难点 用化合价变化的观点理解氧化还原反应等概念 第2课时氧化还原反应的分析及简单应用一 教学目标 1 熟练掌握氧化还原反应的表示方法 熟练区分氧化还原的四对相反概念 2 建立电子得失守恒的观点并能用于简单计算 3 初步学会应用氧化还原反应的有关规律解决实际问题 能根据氧化还原反应方程式判断物质氧化性 还原性的强弱 二 教学重点 难点 双线桥的标识 电子转移的数目 3 3 国外中学化学教材的特点及启示 一 国外代表性中学化学教材简介 1 1 美国 现代化学 Chemistry AModernCourse 2 美国 社会中的化学 ChmeCom 3 美国高中教材 情境化学 应用化学到社会 ChemistryinContext ApplicationChemistrytoSociety 2 1 英国索尔特化学 Salters Chemistry 2 纳菲尔德化学 1 情境化学 应用化学到社会 此书大多数的读者并不会成为化学家 但是我们确信化学对社会发展起着重要作用 我们不应该把这样的任务独自留给化学家或政治家 课本虽然不能囊括所有与化学有关的热门话题和社会与技术问题 但我们希望教材选择的原理 问题 事实以及读者在学习过程中形成的思维习惯都能帮助学生在未来做一个负有责任心的公民 未来化学仍然是帮助我们更好地认识世界的 中心学科 前言 2000版 社会中心课程设计思想 设计思想 环境问题 有机化学生物化学 教材内容体系 相互回应 针对性 教材内容组织编排体系 LOGO A 轮到你了 YourTurn 是教材中出现较多的栏目 它为学生提供了展示自己推理 作图和运算能力的机会 其中问题的表述通常使用 根据你的经验 请你预测 请你绘制 这样的语句 在该栏目之前 教材会描述活动涉及到的运算技巧或其他技能 这些是解答章节问题和考试所必需的 教材栏目简介 轮到你了案例 做一次呼吸 每次呼吸不会耗用太多氧气 但是你知道你一天呼出气体的总体积是多少吗 我们可以进行简单猜测 但是科学的推理要比随意的猜测更可信 通过设计并进行一个简单的实验 你就能得出一个合理且准确的答案 你需要测定一次呼气呼出的气体体积数和每分钟你呼气的次数 就可以计算出一天呼出的气体量了 描述实验过程和获得的实验数据 并指出影响实验准确性的一些因素 LOGO B 想一想 ConsiderThis 是教材中出现最多的栏目 栏目中的问题通常与化学发展的前沿有关 要求也比 轮到你了 中的问题高 栏目要求学生对问题进行大胆的设想 思考可能存在的相反观点 并表明立场 为所持的观点进行辩护 想一想 中的学生活动主要有以下几种形式 文献收集 写作 小组问题讨论 辩论 问题解决和角色扮演等 学生常常需要通过多种途径收集与问题相关的资料 其中 借助因特网收集数据是最常用的方法 想一想 在保证问题科学性的基础上 重视问题内容与学生生活实际的联系 注重从学生身边的问题和感兴趣的事物出发创设问题情景 激发学生对生活和自然现象进行探究的兴趣和愿望 C 质疑的化学家 TheScepticalChemist 一般涉及与社会生活密切相关的问题 例如全球变暖 汽车尾气 燃料等等 栏目活动鼓励学生去质疑和证实一些与化学有关的说法 如一些权威媒体发布的信息 发展分析问题的能力 并从中获得从事科学研究的体验 从而培养学生热爱科学 崇尚科学的情感和对社会的责任感 质疑的化学家 案例赏析 温室效应由于人类的活动而加剧了吗 报纸 电视和无线电等都有关于 批评把全球变暖作为一个科学的概念 的社论 请你访问几个反对 温室效应因人类活动而加剧 说法的网站 例如访问有关对全球变暖持怀疑态度的网站或有关社会与绿色化的地球的网页等 关于全球变暖相反观点的争辩有科学价值吗 请引用确凿的案例 D 单元概要 ChapterSummary 出现在单元正文的末尾 是对本单元知识点的总结 学生通过这个栏目回顾单元中的知识点 并将它们梳理成知识网络加以巩固 栏目通常都以 通过本单元的学习 你将能 开头 然后提出学生通过本单元学习所应掌握的知识和技能 第一单元单元概要 我们呼吸着的空气 认识当地空气组成和空气成分变化的原因 1 1 1 3 理解影响空气质量的因素和空气的主要污染物 1 3 1 11 1 12 评价在作利弊分析时所要考虑的重要条件 1 4 根据浓度单位 ppm ppb 和污染程度解释空气质量数据 1 2 1 3 1 12 1 14 1 15 区别单质 化合物和混合物 1 6 讨论绿色化学的起源 1 11 理解原子和分子的差异 元素符号和化合物的化学式的差异 1 7 化学元素的名称和化合物的命名 1 7 书写并解释化学式 1 8 配平化学方程式并使用半反应来表示 1 9 1 10 描述国家关于空气质量政策的实施意义和它们在控制污染方面的作用 1 12 1 13 鉴别户外空气污染的种类和来源 1 14 从分子水平解释空气本质 1 15 在进行基本的计算时使用科学的符号和一些重要的数字 1 4 1 5 通过本单元的学习你将能 情境化学 应用化学到社会 教材特点分析 1 界面友好具有启发性 Context 一词源于拉丁文 译为编织 其意是把化学知识与社会 政治 经济 伦理的情境相融合 为此 教材的封面采用了一张别具特色的蜘蛛网 象征着化学与社会间复杂的关系 同时也喻指了信息社会的重要工具 因特网 图文并茂 2 内容新颖体现时代性 3 习题分类设置关注人文性教材习题分为两个部分 一部分是单元正文里活动栏目中的问题 另一部分是单元后设置的50道习题 Questions 2 英国的索尔特化学 Salters Chemistry 索尔特化学 是英国约克大学理科教育组开发编制 1994年由Heinemann出版公司出版 包括 ChemicalStorylines Activities ChemicalIdeas TeachersGuide 四本教学用书组 分初级化学课程计划 15 16岁 高级化学课程计划 16 18岁 两个层次 索尔特化学课程的目的 认识化学在社会及人类生活中的广泛应用和联系 对化学的概念 原理等的实际应用具有理智的态度 懂得有关食物 建筑材料 资源开发中的化学知识 化学故事情节 索尔特化学教材的主干部分 以故事专题形式提供学习 探究 应用化学知识和发展解决问题能力的情境教学材料 共13个单元的内容和一个有组织的对化学工业的参观以及学生的个人调查实践活动 整个课程就是围绕着这13个单元的内容展开或进行 Activities 活动 为学生提供实习作业及其他类型的一些活动 包括实验室活动 班级讨论 信息技术应用等各种教学策略与学习方式 ChemicalIdeas 化学概念 化学核心概念和基本原理为主提供基础 系统的化学概念与原理 通过以Storyline的形式引出化学概念 TeachersGuide 教师指导 向教师提供含有每个教学单元的计划 概念图 习题答案以及一般的支持性材料 2 索尔特化学课程的结构 3 索尔特高级化学教材简介 索尔特高级化学课程是英国约克大学理科教育组开发编制的面向16一18 19岁英国高等预科生 取得普通中等教育证书后 准备考人高等院校进一步学习的学生 的一门两年制课程 ChemicalStorylines 索尔特高级化学课程的主干 包含13个单元的内容和一个有组织的对化学工业的参观以及学