化学学科基本观念的内涵及教学建构.ppt

1、山东省教研室 卢巍,化学学科基本观念的内涵 及其教学建构,中国科协原副主席徐善衍说，劳动者科学文化素养偏低，已成为制约中国经济发展、社会进步和国际竞争力提高的关键因素 。,什么是科学素养,一种观点：认为科学素养应包括以下含义： 明白科学知识的本质； 在和环境交流时，能准确运用合适的科学概念、原理、定律和理论； 采用科学的方法来解决问题，做出决策，增进其对世界的了解； 和世界打交道的方式和科学原则是一致的； 明白科学、技术和社会之间的相关性； 对世界有更丰富、生动和正面的看法； 具有许多和科学技术密切相关的实用技能。,化学科学的教育价值,化学是人类在认识物质、改造物质、应用物质的长期实践中逐步探

2、索发现而形成的一门科学，其研究重点是在分子水平上认识物质的结构、组成、性质和变化规律，并据此改变或创造物质。 化学是一门中心的、实用的和创造性的科学（布里斯罗 哥伦比亚） 化学人类进步的关键（西博格美国原子能委员会主席 ）,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 化学哲学基础,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

3、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，我们称之为三重表征思维方式。,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

4、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,学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建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。 观念是行动的先导。

5、,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。,化学基本观念形成的条件,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，不断提高知识在头脑中的概括化水平。,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

6、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。,化学基本观念的学习价值,增进学生对知识的理解 促进学生学习方式的转变 促进学生行为方式的转变 促进知识向能力的转化,化学基本观念的构成,元素观,元素观首先是基本成分观：所有的物质都是由最基本的成分元素组成的；是人们最初为追求世界的本源而定义的名称。 在化学上，元素的实体是原

7、子，元素有不同的种类，在化学上的分类是以原子核内所含质子数为标准的。每一种元素对应于核內质子数相同的一类原子； 物质在一般的人工或自然条件下所发生的多种类、多层次的变化，只是分子层次的微粒之组成或结构的变化，而元素的种类不变化； 元素原子核外电子的排布以及元素的性质呈现周期性规律，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，相互之间有间隔； 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。,变化观,物质是不断变化的，变化的深刻性随外界条件的不同而不同，人们通常据此

8、将变化分为物理变化、化学变化、核变化； 化学变化是化学研究的重要内容，其本质是化学键的断裂和形成；化学变化都伴随着能量变化； 利用化学变化人们可以获得或消除物质，可以储存或释放能量，控制变化的条件，可以使化学变化向着人们希望的方向进行。,分类观,分类是人们整理知识经验的科学方法； 分类是将具有某一种或几种共性特征的一类事物与其他特征的事物区分开来的方法。 分类要依据研究的目的制定合理的标准。 分类的结果会依据标准不同而不同，无论用什么标准分类，都应该做到标准统一，结果明确而有序。,计量观,定性认识是定量认识的基础，从定性到定量是认识发展的必然结果。 科学准确的计量是实现准确定量的先决条件。 科

9、学计量的基本要求：一是准确（精度在误差允许的范围内）；二是结果易于为大众认知。 有效控制影响因素是实现准确计量的前提。,实验观,化学实验是人类认识物质、改造物质、应用物质、推动化学科学不断发展的主要手段； 实事求是、精益求精、不畏艰辛、持之以恒是对待实验工作应持的科学态度； 有明确的实验目的、科学的理论依据、周密的实验安排、优化的实验条件、可靠的实验结果和系统而又全面的安全、环保、节约等保障措施是进行科学实验的基本原则； 在进行化学实验时要做到认真观察、如实记录、潜心思考、大胆猜想、规范操作、精诚合作； 化学实验结束后，要认真反思，全面总结，科学分析，如实得出实验结论。,化学科学的价值观,化学

10、是在分子、原子的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； 化学能够帮助人们更好的认识物质、改造物质和利用物质，能够为人们提供解决关于自然和社会问题的方法和策略，能够通过化学反应、分离提纯、混合融合等多种方法获得新物质或消除旧物质，能够通过化学变化将能量储存于物质中或将物质中已有的能量释放出来，能够揭示物质变化的本质与规律，能够解决诸如生命、环境、能源、军事、材料诸多领域里的种种问题，能够促进人的身心健康和智力发展，是社会进步的重要推动力量！,化学基本观念的学习价值,增进学生对知识的理解 促进学生学习方式的转变 促进学生行为方式的转变 促进知识向能力的转化 没有基本观念统领的

11、知识教学是把“种子”磨成“面粉”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。,观念建构教学与知识本位教学的区别,前者以具体知识为载体，强调化学基本观念的形成，而后者通过讲授化学事实性知识，强调化学知识的系统学习； 前者注重知识与核心概念的认知过程，后者注重准确记忆知识与概念； 前者强调概念间的联系和知识迁移，后者强调知识的熟练度和准确度； 前者用观念去统领知识的学习，达到对化学科学整体、本质、特征的认识，后者强调是对大量具体事实知识的学习，以形成较为丰富的知识网络。,实施

12、“观念建构” 教学的宗旨,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。 要在整体中去把握和认识部分。 教学中注重大智慧，兼顾小聪明。,实施“观念建构”的教学策略,帮助学生明确观念的基本内涵（从整体着眼分层理解观念的内涵）； 教学中深入挖掘知识的观念建构价值，设计具有思考价值的问题组合（驱动性问题）引发学生的深入思考； 引导学生进行探究、体验和反思； 突出化学学科的思维方式。,“观念建构”的教学设计,“观念建构”教学的意义,化学基本观念具有包摄范围广、概括性程度高的特征，它决定着学生对化学知识的深入理解和灵活应用，对提高学生科学的素养具有重要价值。 在中学化学教学中倡导观念建构的教学，就是引导教师在教学中要把握本质，关注整体，不