周朋
摘 要:結(jié)合高中時(shí)期的化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求, “變化觀念與平衡思想”作為核心素養(yǎng)的組成內(nèi)容,體現(xiàn)出化學(xué)課程思想屬于顯性課程的范疇,逐步深入到化學(xué)主題內(nèi),越來(lái)越多地受到師生關(guān)注??鐚W(xué)科優(yōu)化突破現(xiàn)有的學(xué)科界限,主張學(xué)科之間互相結(jié)合,對(duì)不相同課程和不相同領(lǐng)域的方法充分關(guān)聯(lián)。本文對(duì)化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用極限思想的策略進(jìn)行探討研究,以供參考。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);極限思想;運(yùn)用策略
極限思想是數(shù)學(xué)思想典型的種類,將其運(yùn)用在化學(xué)教學(xué)中能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。教師應(yīng)及時(shí)引進(jìn)極限思想,明確分析對(duì)象和變化期間的變量,按照極端假設(shè)的形式對(duì)變量加以外推到理想化極限的結(jié)果,幫助學(xué)生完整積累知識(shí)技能,提高課程教學(xué)的效率。
一、用極限思想建構(gòu)知識(shí)體系
(一)、通過(guò)極限思想,加深學(xué)生對(duì)概念的理解
學(xué)生對(duì)化學(xué)課程概念的理解效果直接影響學(xué)習(xí)目標(biāo)落實(shí)的效率,教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求將學(xué)生核心概念理解能力的培養(yǎng)作為個(gè)體科學(xué)素養(yǎng)形成的重點(diǎn)項(xiàng)目。對(duì)于平衡知識(shí)而言,概念是比較抽象化的,內(nèi)涵比較豐富,包含的內(nèi)容有宏觀現(xiàn)象以及微觀粒子之間的運(yùn)動(dòng)、形成平衡常數(shù)模型、研究不相同因素對(duì)平衡移動(dòng)帶來(lái)的影響等,教師要發(fā)揮極限思想的優(yōu)勢(shì),降低化學(xué)概念的理解難度,保障學(xué)生真切地領(lǐng)悟變化觀念和平衡理念。
具體以“化學(xué)平衡”中“可逆性” 概念的學(xué)習(xí)為例,化學(xué)平衡模塊中的關(guān)鍵特征便是可逆性,也就是反應(yīng)處于平衡狀態(tài)下,不管條件是怎樣的,勢(shì)必是反應(yīng)物以及生成物兩者同時(shí)存在的情況,任何物質(zhì)的量都不可成為“零”狀態(tài),這也是“不為零”的理念。分析此原則,教師要判斷一些范圍,挑選科學(xué)的量,引進(jìn)極限思想。假設(shè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是不可逆的,通過(guò)正向全部反應(yīng)以及逆向全部反應(yīng)的現(xiàn)象對(duì)變量的取值范圍加以判斷,包含反應(yīng)物和生成物,即使此種極值點(diǎn)是不會(huì)實(shí)現(xiàn)的,但是能夠基于理論引導(dǎo)學(xué)生感知到平衡內(nèi)的“可逆性”概念,這樣學(xué)生的思維可由可逆反應(yīng)的最初量層面轉(zhuǎn)變?yōu)檎蚺c逆向狀態(tài)下的極限層面,各個(gè)參與反應(yīng)的物質(zhì)的量變化范圍會(huì)在外界環(huán)境的變化下出現(xiàn)變動(dòng),變化的范圍在零與最大數(shù)值之間。
(二)、通過(guò)極限思想,構(gòu)建系統(tǒng)認(rèn)知
化學(xué)規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程不僅和化學(xué)知識(shí)教學(xué)有關(guān),還和學(xué)生思維能力的提高有關(guān)。因?yàn)榛瘜W(xué)變化是相對(duì)煩瑣的,一些隱藏在知識(shí)體系內(nèi)的本質(zhì)比較隱蔽,學(xué)生總會(huì)不知其所以然。如果可有效地運(yùn)用極限思想推到內(nèi)在規(guī)律,能夠省略不必要的影響因素,強(qiáng)調(diào)主要因素的影響,這樣簡(jiǎn)單化處理分析對(duì)象可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知。以“蓋斯定律”的具體研究為例,蓋斯定律的規(guī)律指的是基于相同條件,不論反應(yīng)是按照幾個(gè)步驟完成的,反應(yīng)熱均是一樣的。即化學(xué)反應(yīng)涉及的反應(yīng)熱僅和反應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的起始情況以及最終情況有關(guān),和反應(yīng)途徑不存在關(guān)聯(lián)。教師可利用極限思想對(duì)定律進(jìn)行推導(dǎo),有著相同的起始點(diǎn),朝向極限的方向轉(zhuǎn)變,最終總結(jié)到終點(diǎn)相同,學(xué)生能夠了解到反應(yīng)熱是由起始狀態(tài)的物質(zhì)和終極狀態(tài)的物質(zhì)能量差值決定,進(jìn)一步了解蓋斯定律的內(nèi)容。
(三)、通過(guò)極限思想,研究科學(xué)原理
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程的基本內(nèi)容,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的引導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)思維和目標(biāo)、原理與過(guò)程息息相關(guān)。在一定特殊的實(shí)驗(yàn)課程中引進(jìn)極限思想,能夠促使學(xué)生深層次感知實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),明確和實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在關(guān)系的變量,依托放大與縮小的過(guò)程獲取實(shí)驗(yàn)規(guī)律,樹(shù)立學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題的意識(shí),這樣學(xué)生可由被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài),領(lǐng)悟科學(xué)原理和內(nèi)涵。
二、在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用極限思想的策略
(一)、強(qiáng)化極限思想運(yùn)用的認(rèn)知
極限思想的本質(zhì)是將知識(shí)進(jìn)行能力的轉(zhuǎn)變,應(yīng)建立在長(zhǎng)時(shí)間融入和實(shí)施基礎(chǔ)之上,引進(jìn)“多用”的理念保障學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階,全方位調(diào)動(dòng)學(xué)生自主思考的意識(shí)。在化學(xué)問(wèn)題呈現(xiàn)出單挑性和收斂性特點(diǎn)時(shí),要引進(jìn)極限思想處理問(wèn)題。對(duì)于“硫酸和金屬的反應(yīng)”知識(shí)的學(xué)習(xí),利用極限思想分析酸濃度的極限以及生成不相同產(chǎn)物內(nèi)的具體關(guān)聯(lián);對(duì)于“酸堿稀釋”知識(shí)的學(xué)習(xí),不管增加多少水,都不能對(duì)酸堿性的本質(zhì)產(chǎn)生影響,這也是要通過(guò)極限思想研究的;對(duì)于“氣體混合物反應(yīng)知識(shí)的學(xué)習(xí),利用極限思想實(shí)現(xiàn)單一化物質(zhì)的簡(jiǎn)便運(yùn)算,或者利用極限思想探索“化學(xué)平衡的值域”的相關(guān)問(wèn)題。
(二)掌握極限思想運(yùn)用的方式
以存在“多用”的意識(shí)為基礎(chǔ),接下來(lái)要思考怎樣處理“運(yùn)用”的問(wèn)題。總體而言,極限思想是一種隱性知識(shí),往往存在于學(xué)習(xí)內(nèi)容和事物內(nèi)涵之間,基本上不能從表面上完成全面分析,而是借助現(xiàn)象透過(guò)本質(zhì),要求高中化學(xué)教師細(xì)致分析教學(xué)內(nèi)容,找到和極限思想存在關(guān)系的內(nèi)容,明確關(guān)鍵點(diǎn)。因?yàn)椴糠謱W(xué)生缺少對(duì)極限思想的分析意識(shí),那么教師應(yīng)布設(shè)專題形式,組織學(xué)生詳細(xì)研究極限思想的基本定義和運(yùn)用手段,強(qiáng)調(diào)變量在實(shí)際變化中呈現(xiàn)的趨勢(shì)特點(diǎn),明確切入點(diǎn),深層次整理和極限思想相適應(yīng)的運(yùn)用條件。
(三)延伸極限思想運(yùn)用的范圍
在教學(xué)改革進(jìn)程中,化學(xué)教師應(yīng)強(qiáng)化多門科目的知識(shí)點(diǎn)融合,幫助學(xué)生增強(qiáng)知識(shí)運(yùn)用水平。極限思想是比較關(guān)鍵的一種思想,要明確運(yùn)用的范圍才可真正落實(shí)極限思想是運(yùn)用。極限思想可存在于化學(xué)學(xué)科中,還可存在于其他學(xué)科中,即物理課程的瞬時(shí)速度與瞬時(shí)加速度學(xué)習(xí)、生物課程的細(xì)胞分裂與細(xì)菌分子復(fù)制學(xué)習(xí)等,教師要其巧妙借助極限思想內(nèi)化學(xué)生的思維能力,全面分析生活中的具體現(xiàn)象,處理生活現(xiàn)有的問(wèn)題,最終轉(zhuǎn)變到辯證唯物主義思想和是非觀念層面,實(shí)現(xiàn)極限思想的范圍延伸。
結(jié)語(yǔ):
總而言之,在高中化學(xué)學(xué)科中引進(jìn)極限思想,能夠分析變量和常量的關(guān)系、有限和無(wú)限的關(guān)系、量變和質(zhì)變的關(guān)系,教師要借助極限思想凸顯學(xué)科多變化特征與靈活化特征,增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力。在知識(shí)構(gòu)建和處理問(wèn)題以及思維內(nèi)化層面,不斷展現(xiàn)極限思想的優(yōu)勢(shì),延伸學(xué)生思維的深度空間和廣度空間,讓學(xué)生逐步積累舉一反三的實(shí)踐能力,推動(dòng)課程教學(xué)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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