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高中化学必修模块内容解读与教材分析 山东师范大学化学化工学院毕华林电子信箱 bhll 一 高中化学新课程内容选择要求 高中化学新课程内容的选择以提高学生的科学素养为宗旨 着眼于学生未来的发展 体现时代性 基础性和选择性的要求 课程内容的选择主要受学科 社会 学生三大要素的制约 化学学科特征 1化学科学是实验性较强的学科之一2化学科学使用特定的概念和原理3化学科学有自己的一套科学语言4化学科学具有较强的经验性5化学科学与工农业生产联系密切 化学哲学基础 化学的研究对象和特征 化学是研究自然科学的重要组成部分 它侧重于研究物质的组成 结构和性能的关系 以及物质转化的规律和手段 义务教育化学课程标准化学是在原子 分子水平上研究物质的组成 结构 性质及其应用的一门基础自然科学 其特征是研究分子和创造分子 普通高中化学课程标准 宏观与微观相联系的思维方式 宏观与微观的联系是化学不同于其他科学最特征的思维方式 离开这个基本点 就不是化学 建立对微观世界的想象力是中学化学教学不同于其他课程的特点 也是其他课程不能代替的 微观决定了宏观物质的性质 宏观物质的性质归咎于微观结构 化学学习的领域 物质的性质与物质结构之间的联系是中学化学学习的重要内容 化学学习的三大领域 可观察现象的宏观世界分子 原子和离子微粒构成的微观世界化学式 方程式和符号构成的符号和数学世界 化学学习的三种水平 从宏观 微观和符号三种水平上认识和理解化学知识 并建立三者之间的内在联系 是化学学习特有的思维方式 化学科学的发展趋势 20世纪50 70年代化学学科发展的特点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 这一变化促使中学化学课程进行提高理论 提高学习起点 删减某些化学教学内容 20世纪80年代化学学科发展特点 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 当今 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 化学教育必须关注每一位公民每天都会接触到的与化学有关的社会问题 了解化学知识在社会生活中的应用 课程内容选择要体现时代性 当前 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 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 元素观 所有的物质都是由最基本的成分 化学元素 组成的 通常我们见到的物质千变万化 只是化学元素的重新组合 在化学反应中元素不变 一种元素对应于一种 一类 原子 元素在元素周期表的序号等于原子核内质子数 微粒观 物质都是由原子 分子 离子等基本微粒构成的 这些微粒很小很小 这些微粒是运动的 有间隔的 微粒之间存在着相互作用 在化学反应中分子发生变化 而原子不变 原子间通过化学键结合成分子 分类观 物质分类元素组成角度微粒间相互作用角度化学反应分类 化学反应与能量 化学反应是在一定条件下发生的化学反应遵循质量守恒定律化学反应的本质是化学键的断裂和形成化学反应都伴随着能量变化通过化学反应人们可以获得或消除物质 可以储存或释放能量 化学基本观念的形成 化学基本观念的形成需要学生在积极主动的探究活动中 深刻理解和掌握有关的化学知识和核心概念 在对知识的理解 应用中不断概括提炼而成 即化学基本观念的形成需要两方面的有机结合 一方面 从形成基本观念所需要的素材来看 必须有合适的 能有效形成化学基本观念的核心概念以及能形成这些核心概念的具体化学知识 另一方面 从基本观念形成的过程来看 必须充分调动学生思维的积极性 使学生在积极主动的探究活动中 深刻理解有关的化学知识和核心概念 并通过在新情境中的应用 不断提高头脑中知识的系统性和概括性水平 逐步形成对化学的总括性的认识 化学基本观念形成的层次性 所谓层次性 就是指对于同一基本观念在不同的学段 由于学生所拥有的知识经验不同 其内涵的丰富程度也是不同的 例如 微粒观 的形成 初中阶段学生主要形成 物质是由微粒构成的 微粒很小 微粒是运动的 微粒间有间隙 而在高中阶段 微粒间存在着相互作用 即微粒作用观 成为学生重要的化学基本观念之一 化学基本观念形成的渐进性 所谓渐进性 是指更高层次的基本观念是以低层次的基本观念为基础发展起来的 没有低一级的基本观念作基础 高一级的基本观念就无法形成 例如 学生要从本质上理解化学反应的快慢 必须首先理解物质的微粒作用观 从这个意义上说 高中化学课程所注重的基本观念是义务教育阶段所形成的化学基本观念的深化 提升和拓展 社会因素 从社会的角度分析 化学课程内容的选择一定要贴近生活 贴近社会 哪些社会 生活问题是与化学密切相关的 在初中化学教学中 学生需要关注那些问题 通过这些社会问题的学习要教给学生什么 是知识 方法 观念 我们必须思考 联系社会 联系生活的目的是什么 贴近生活不是罗列具体物质 并不是所有的社会问题都能被人们所认识 许多社会问题的解决需要不同学科知识的综合运用 许多生活中的现象或物质涉及到较深奥的知识 这就决定了内容选择的局限性 如果学生只是记住了生活中的一些具体的物质或者其危害 而没有形成某种意识或观念 这样的联系生活又有多大意义呢 只是增加了学生的记忆负担 联系社会也要重视观念的形成 因此 对于社会问题的认识和思考不能寄希望于通过罗列一些生活中的物质或现象来体现 而以典型事例为主题 结合具体科学知识的学习 通过一系列的活动使学生真正认识现象背后的原因和规律 从而在思想或观念上产生真正的冲击 技术是一项复杂的社会事业 技术是发展人类文明的强大动力 所有技术都与科学紧密相关 技术同语言 宗教 社会准则 社交和艺术一样 是人类文化系统不可分割的一部分 并且他还塑造和反映了这个系统的价值 在当今社会 技术变成了一项复杂的社会事业 不仅包括研究 设计和技巧 还涉及财政 制造 管理 劳工 营销和维修 硫酸工业 化学反应原理的确定原料与能源的合理利用 三废 的处理与环境保护副产品的综合利用市场对产品的需求及发展前景综合经济效益 路易斯科学教育模型 课程编制者和教师可以采用路易斯科学教育模型来设计化学课程 以加强化学知识与工业生产 社会生活的密切联系 路易斯建议科学的学习单元应该由三部分组成 即 心智探究的科学 为喜欢科学探究的人而讲授的科学 行动的科学 为解释社会行动而讲授的科学 和 公民的科学 为普通大众讲授的科学 路易斯科学教育模型 合成氨课程内容的选择 心智探究的科学 部分就是讲授合成氨的化学反应原理 以及温度 压强 催化剂等因素对反应的影响 行动的科学 部分就是依据化学反应原理 选择合成氨工业的适宜条件 介绍合成氨工业的生产过程与技术 公民的科学 部分则是讨论氮肥的生产对于提高粮食的产量 以满足人口不断增加的世界的需要 以及氮肥的大量施用对环境生态问题的影响 路易斯科学教育模型 学生的职业趋向 未来的化学家对其他与科学相关的职业有兴趣的学生将要成为一般技术人员的学生未来的行政管理人员普通市民 课程内容要具有选择性 考虑到学生个性发展的多样化需要 课程内容要具有选择性 要设置具有不同特点的课程模块 既充分反映化学学科的发展特点和趋势 又要重视化学与社会 生活的联系 高中化学课程采用模块结构 拓展了学生的选择空间 为每一个学生的个性发展提供了广阔平台 二 高中必修模块内容构成分析 高中化学必修课程是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程 必修课程旨在促进学生在知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观等方面的发展 进一步提高学生未来发展所需的科学素养 同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础 普通高中化学课程标准 必修模块的功能定位 必修化学课程模块是高中化学课程为全体学生打下共同基础的具体体现和有力保证 其基础性首先体现在为全体学生未来发展所需的科学素养打下基础 同时还要为选修课程和其他相关理科课程的学习提供必要的基础 必修化学课程模块的基础性不仅表现在知识技能和过程方法方面 还表现在情感态度与价值观方面 它在整个中学化学课程学习中处于承前启后的地位 直接影响学生未来的发展和后续课程的学习 中学化学课程体系 新的中学化学课程体系分为三个连续的 不断深化发展的阶段 第一阶段是启蒙教育 义务教育化学 第二阶段是共同的全面发展 必修模块 第三阶段是个性化的深入和提高 选修模块 这三个阶段都以全面提高学生的科学素养为宗旨选择和确定课程内容 具有一定的连续性 同时根据学生发展的需要 不同阶段课程内容又是逐渐深化的 我们应从这样的一个整体中去认识和理解必修化学课程模块的地位和作用 义务教育化学课程内容主题间的关系 通过科学探究的方式 从学生身边的化学物质入手学习化学知识 然后应用所学化学知识解决社会问题 从生活走进化学 从化学走向社会 必修模块元素化合物知识构成分析 必修模块选择无机元素化合物知识时综合考虑了学科 生产 生活和自然界与环境中元素化合物的存在 作用和影响 以及必修化学课程的功能定位和学生的发展水平等 最终选择和确定了4种金属元素 Na Al Fe Cu 和4种非金属元素 Cl N S Si 以及他们的重要化合物的性质和应用作为课程内容 必修模块概念原理知识构成分析 化学基本概念和原理内容的选择 必修模块在初中化学的基础上 进一步突出和强调核心概念和化学基本观念的建立 主要是在化学2中设置了两大概念原理主题 物质结构基础 化学反应与能量 其中包括 原子结构 核外电子排布初步知识 化学键 离子键 共价键 元素周期律 化学反应速率 可逆反应 化学反应的限度 平衡 化学反应中的能量变化 化学反应的热效应 原电池等核心的化学概念和原理 另外 在化学1 认识化学科学 和 常见无机物的性质和应用 主题中渗透了 物质的量及其相关知识 物质的分类 胶体 氧化还原反应 离子反应 酸 碱 盐的电离 等基本概念 这种处理方式有利于打破将元素化合物知识与概念原理知识学习截然分开的传统做法 有利于学生实现知识的整合 化学反应相关知识的层级发展 初中课程 必修课程 选修课程 化学反应过程中会发生能量变化和物质变化 其变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成 化学反应的快慢和限度 感性认识 化学能与热能的转化 定性分析 化学能与电能的转化 感性认识 化学反应过程中会发生物质变化 物质变化的实质是原子的重新组合 化学反应的方向 化学反应的快慢和限度 理性分析 化学与热能的转化 定量计算 化学能与电能的相互转化 理性分析 课程标准中对实验技能的要求不再过分强调操作的规范化 而是强调学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证 使具体操作服务于实验探究活动 课程标准中将化学实验作为进行科学探究的重要方式 将设计实验方案 进行实验操作 观察记录实验现象 处理实验结果等融入科学探究的过程之中 这有利于全面发挥实验的教学功能 促进学生科学素养的发展 课程标准中对化学实验的要求 必修模块中STS类内容的构成 所谓STS类课程内容 是指能够体现和反映化学科学与个人生活 与工农业生产 社会发展以及科学技术之间的相互影响和相互联系的课程内容 以及能够反映从历史的角度 个人的角度和文化的角度认识化学科学的课程内容 高