高中化学新课程“化学反应速率”主题下的教材衔接研究
2013-02-15天津师范大学天津市南开中学王海毅
■天津师范大学 张 欣 ■天津市南开中学 王海毅
高中化学新课程由必修课程模块和选修课程模块构成,多样化的课程模块,有利于促进学生的全面发展。一部分选修课程的设置,使高中化学必修、选修模块与大学化学的部分教学内容紧密衔接,因此,如何更好地进行化学教学就成为摆在高中化学教师面前新的课题和挑战。
一、“化学反应速率”主题下的衔接研究
课程标准是教科书内容选择的重要依据,本文选择的高中教科书分别是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书(以下简称“人教版”)和山东科学技术出版社出版的普通高中课程标准实验教科书(以下简称“鲁科版”)。两版教科书在必修阶段内容的选材上具有较高的一致性,都侧重于化学反应速率概念的初步建立。
人教版教科书《化学反应原理》在正文中选择了化学反应速率的定量表示方法及一些简单计算,通过实验得出浓度、压强、温度、催化剂影响化学反应速率的表象规律,从而总结出其一般规律,讲解了化学反应速率的实验测定方法,同时又在其引言部分介绍了有关碰撞理论的内容。鲁科版教科书《化学反应原理》在正文中选择了化学反应速率的定量表示方法及一些简单计算,通过探究实验分析了浓度对化学反应速率的影响,从而得出了速率方程,总结出一般规律;通过阿伦尼乌斯公式讲解了温度对化学反应速率的影响;通过催化剂影响反应的活化能,从而得出其对化学反应速率影响的结论,在活动栏目中介绍了化学反应速率的测定方法。通过比较分析可知,两版教科书在选修阶段内容的选材上虽然大致相同,但在编排的逻辑思路上仍存在着较大的差异。鲁科版教科书以速率常数为核心选择教科书内容,通过速率方程和阿伦尼乌斯公式,结合探究实验从定量角度解释化学反应速率改变的一般规律;人教版教科书则通过探究实验得出浓度、温度对化学反应速率的影响,进而定性的给出影响化学反应速率的因素。因此,前者的教材编写思路更侧重于演绎,而后者则更侧重于归纳。
在教科书内容的编排方面,鲁科版教科书《化学2》(必修)以学生已有的学习经验为基础,引入了化学反应速率的相关概念,具体说来,教科书通过“联想·质疑”栏目创设“催化剂为什么有非常重要的作用?二氧化硫转化为三氧化硫为什么通常在较高的温度下进行?”的问题情境,同时结合美丽的焰火、金属的腐蚀等图片帮助学生建立化学反应速率的概念,并通过活动探究中的实验现象,帮助学生初步理解化学反应速率因条件改变而发生改变的概念。鲁科版《化学反应原理》(选修4)在承接必修模块课程内容的基础之上,引入了速率常数这一核心概念,使学生对反应速率的认识由定性上升为定量。具体说来,教科书通过“联想·质疑”栏目创设“为什么化学反应会有快有慢?怎样定量的表示化学反应速率?反应条件的改变是怎样影响化学反应速率的?”的问题情境,进而提供盐酸与镁条的几组不同的实验数据 ,在阅读和计算的基础上,引导学生发现规律,尝试对化学反应速率的公式进行建立。再通过 “交流·研讨”栏目创设“观察、分析双氧水与碘化氢在不同浓度下的化学反应速率的实验数据你能得出什么结论?”的问题情境,引伸到反应物的浓度对化学反应速率的影响。
二、“化学反应速率”主题下的教学衔接建议
首先,要注重知识的继承与衔接,准确把握各阶段知识的深广度。在必修模块中,学生只需从定性的角度建立“化学反应速率”的概念,从实验的角度认识化学反应的快慢;在选修模块中,化学反应速率的内涵得到了发展,化学反应速率可以定量描述,对反应物浓度、温度、催化剂等影响反应速率的因素进行了理论探讨;到大学无机化学阶段,将涉及相关的定量计算。教材的逐级衔接要求广大教师必须认真钻研教材,具有整体意识,熟悉高中必修、选修模块乃至大学化学教材的体系和内容,准确理解和把握各个模块内容之间的联系与发展,搭建良好的知识梯度。
其次,教师要通过有效的教学方法指导学生适应不同阶段的学习。教师在高中化学不同模块的教学中需要选择有效的教学方法,使学生适应不同阶段的学习。在教学实施中采取有效的方法将新知识与过去所学知识以及后期出现的知识进行总结性、导向性和预见性的教学处理,使学生在考虑问题时能从事物的整体上去思考,从而使问题的解决简单化,为知识的延伸铺平道路。
“化学反应速率”的教学内容涉及的概念微观且抽象,在不违背科学性原则的基础上,可以适当引入类比的方法。如,可以将“活化能”相当于考入大学的录取分数线,不同学校的录取分数线不同(不同的化学反应其活化能也不相同),录取分数线越低(化学反应的活化能越小),被录取的学生越多(活化分子的总数越多)。通过使用与宏观社会现象相近的类比,帮助学生理解化学概念。还可以将讲授法、探究法、讨论等方法有机结合起来,指导学生对概念、理论、结论进行分析研究,从不同角度质疑,深化对知识的理解。