化学学科基本观念的内涵及教学建构课件

1、化学学科基本观念的内涵及其教学建构化学学科基本观念的内涵问题思考为什么要学习化学（化学学科的价值是什么）学习什么样的化学（化学课程要教给学生什么）问题思考为什么要学习化学（化学学科的价值是什么）认识化学学科的价值化学是在分子水平上研究物质的结构、组成、性质和变化规律的自然科学。化学是一门中心的、实用的和创造性的科学（布里斯罗 ）化学人类进步的关键（西博格）认识化学学科的价值化学是在分子水平上研究物质的结构、组成、性化学科学的基本特点1 化学科学是实验性较强的学科之一2 化学学科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 化学科学与工业联系比较密切 化学哲

2、学基础化学科学的基本特点1 化学科学是实验性较强的学科之一化学科学的基本特点化学家不仅从宏观上对物质的性质和变化进行进行观察和描述，更重要的是从微观结构上对其进行解释，以深刻把握物质变化的本质规律。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。（吴国庆）化学科学的基本特点化学家不仅从宏观上对物质的性质和变化进行进化学学习的基本领域可观察现象的宏观世界分子、原子、离子等微粒构成的微观世界化学式、方程式和元素符号构成的符号与数学世界 美国国家科学教育标准化学学习的基本领域可观察现象的宏观世界化学学习的三重表征从宏观、微观和符号三种水平上认识和理解化学知识，并建立三

3、者之间的内在联系，从而形成化学学科特有的思维方式，我们称之为化学学习的三重表征。化学学习的三重表征从宏观、微观和符号三种水平上认识和理解化学化学学科基本观念的内涵及教学建构化学课程要教给学生什么教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西。（劳厄 M.Vonlaue）当学生将具体的化学事实性知识都忘掉的时候，在他头脑中”剩下的东西”是什么？是学生通过化学课程的学习，所形成的从化学的视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法，即植根于学生头脑中的化学基本观念。化学课程要教给学生什么教育所给予人们的无非是当一切已学过的东化学课程要教给学生什么学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建

4、立起基本的化学观念，应当是中学化学教学的第一目标。背诵或记忆某些具体的化学事实性知识，当然是有价值的，但是更重要的价值在于它们是化学观念及某些基本观念的载体。（宋心琦）化学课程要教给学生什么学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地化学基本观念的涵义所谓观念，简单地讲就是“客观事物在人脑里留下的概括性的认识”。化学基本观念，是指学生通过化学课程的学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性的认识。它具体表现为个体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。毕华林，卢巍 中学化学教学参考，2011.06化学基本观念的涵义所谓观念，简单地讲就是“客观事物在人脑里留化学

5、基本观念的形成化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁，也不可能通过大量记忆化学知识自发形成，它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、提炼而形成。化学基本观念的形成化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁，也不化学基本观念化学核心概念1化学核心概念2化学核心概念n概括提炼迁移应用化学知识1(1)化学知识1(2)化学知识1(n)化学知识2(1)化学知识2(2)化学知识2(n)化学知识n(1)化学知识n(2)化学知识n(n)化学基本观念、核心概念、具体知识间的关系化学基本观念化学核心概念1化学核心概念2化学核心概念n概化学基本观念形成的条件

6、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的化学知识；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，深刻理解有关的知识，并通过具体应用，不断提高头脑中知识的概括性水平。化学基本观念形成的条件一方面从形成基本观念所需要的素材来看，对化学基本观念的认识化学基本观念不是具体的化学知识，也不是知识的简单积累，它是对具体知识的概括提升，具有超越事实的持久价值和迁移价值。化学基本观念是学生基于自己的认知基础，对化学科学的深刻理解，是学习者深入思考和内心体验的结果，它影响着人们分析和解决实

7、际问题的价值取向和行为方式。化学基本观念是化学观念体系中最本质、最基础的，它需要在不断的学习、思考和实践中而逐渐丰富、完善和发展。对化学基本观念的认识化学基本观念不是具体的化学知识，也不是知化学基本观念的构成化学基本观念体系知识类的基本观念方法类的基本观念情意类的基本观念元素观微粒观变化观实验计量分类化学价值观化学基本观念的构成化学基本观念体系知识类的方法类的情意类的元元素观所有的物质都是由最基本的成分化学元素组成的一种元素对应于一种（一类）原子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元素在元素周期表的序号等于原子核内质子数元素观所有的物质都是由最基本的成分化学

8、元素组成的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，这些微粒很变化观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变化观化学反应是在一定条件下发生的化学基本观念的学习价值促进学生学习方式的转变增进学生对知识的理解促进知识向能力的转化 没有基本观念统领的知识教学是把“种子”磨成“面粉”的教学化学基本

9、观念的学习价值促进学生学习方式的转变实施“观念建构”的教学中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求，从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念，即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。实施“观念建构”的教学中学化学教学必须超越对具体知识本身的追实施“观念建构” 教学的本质在中学化学教学中倡导观念建构的教学，就是要引导教师在教学中要关注整体，把握本质，不要过分注重细节，要超越具体事实，引领学生从本质上认识和理解所学知识，形成化学学科的思想、观点、方法。实施“观念建构” 教学的本质在中学化学教学中倡导观念建构的教实施“观念建构”的教学策略以观念统领知识教学（在整体中传授部分）突出化学学科

10、的思维方式深入挖掘化学知识的内涵设计具有思考价值的问题组合引导学生进行探究、体验和反思毕华林，辛本春，中学化学教学参考 2011.07实施“观念建构”的教学策略以观念统领知识教学（在整体中传授部“观念建构”的教学设计分析课程单元内容，确定能统领课程单元教学内容的化学基本观念，以此作为单元学习的目标。在事实基础上产生的抽象概括，是对化学基本观念的具体表达，它通过事实基础加以例证，但超出具体事例的局限，具有一定的概括性和迁移性。为深入领会基本理解而将其转化为“如何”、“为什么”这样的驱动性问题，驱动学生积极思维围绕基本问题选择典型事实和核心概念，设计问题解决的探究活动，在探究活动中促进对观念的理解

11、通过对问题解决过程和结果的反思、概括，以及在具体情境中的迁移应用，促进观念的建构；并用观念统整所学知识，丰富和发展观念体系反思概括明确基本观念形成基本理解设计驱动性问题选择内容素材设计探究活动促进观念建构迁移应用“观念建构”的教学设计分析课程单元内容，确定能统领课程单元教每一化学知识都是由事实、观点、思想、方法、态度等的融合，都具有丰富而深刻的内涵。分析和挖掘化学知识价值的过程，就是深入揭示化学知识内涵的过程，就是引导学生思维和认识不断深入发展的过程。分析和挖掘化学知识的价值每一化学知识都是由事实、观点、思想、方法、态度等的融合，都具知识的“冰山模型”具体知识（事实、概念、原理）方法论知识（过

12、程、方法）观念性知识（观念、态度）知识的“冰山模型”具体知识方法论知识观念性知识如何分析和挖掘知识内容的价值历史的角度社会的角度学科的角度知识形成的背景知识形成的过程知识的实际应用知识之间的联系如何分析和挖掘知识内容的价值历史的角度知识形成的背景1673年，波义耳对化学反应进行定量研究1756年，罗蒙诺索夫对化学反应进行定量研究，提出质量守恒定律1777年，拉瓦锡进行同样的实验，发现质量守恒定律20世纪初（1908，1912），德国、英国化学家分别进行了精密度极高的实验（0.0001g）“质量守恒定律”知识价值分析问题解决方法（质量守恒定律应用条件）定量研究方法（对化学学科发展的贡献，以及定量

13、研究对仪器设备的要求）科学归纳法（归纳法的特点及局限性）1673年，波义耳对化学反应进行定量研究“质量守恒定律”知识下雨了，掬一把雨水，想一想，这些水分子是从哪里来的？当然，现在它们来自于你头顶上的那片乌云，可是去年，兴许它们还凝固在黄河源头的冰川里，抑或流淌在滚滚不息的长江里呢！下雨，只是水天然循环中的一个环节！大自然中的水究竟是怎样循环的？水通过三态变化，实现自身的天然循环。太阳为水提供能量，使水分子的运动加快，达到一定程度后，便摆脱彼此束缚，变为水蒸气，扩散到空气里，升腾到高空中，在高空遇冷凝结成云；云随风迁徙，再遇冷又转变成雨或雪，返回地球，汇入江河湖海，渗入山川平地。通过这一过程，既

14、实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。大自然就是用这样的方式，不断地为地球上的生物补充淡水资源。 “水的天然循环”知识价值分析下雨了，掬一把雨水，想一想，这些水分子是从哪里来的？当然，现通过水分子的运动这个微观视角来认识水的三态变化及水在自然界中的循环，这就是宏观与微观相联系的思维方式。这段学习材料的根本出发点就是以水分子的运动为思维视角，通过对水的三态变化及水在自然界中的循环这一宏观现象展开微观想象，达到训练学生化学思维方式，加深对物质微粒性认识的目的。“水的天然循环”知识价值挖掘事实性知识：水通过三态变化实现自身的天然循环。核心概念：水分子思想方法：宏观与微观的联系。观念性认识：宏观物质是由微观粒子构成的，微观粒子处于不停的运动之中。通过水分子的运动这个微观视角来认识水的三态变化及水在自然界中活动天地：空气中氧气含量的测定（Cu与O2反应）阅读材料：分离液态空气实验探究：通风不畅环境的空气与新鲜空气中CO2含量的区别“空气的成分”知识价值分析 混合