【摘要】在高一教學(xué)銜接期,要做好化學(xué)觀念建構(gòu)的銜接教學(xué)任務(wù),重點(diǎn)幫助學(xué)生建構(gòu)分類觀、元素觀、微粒觀、變化觀、守恒觀等化學(xué)基本觀念,旨在實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)基本觀念學(xué)習(xí)的連貫性和遞進(jìn)性,更好地將初高中化學(xué)知識(shí)銜接起來。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)觀念;化學(xué)教學(xué);教學(xué)銜接
化學(xué)基本觀念的學(xué)習(xí)價(jià)值在于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。因此,在高一階段初高中化學(xué)教學(xué)銜接黃金期,教師要重視實(shí)施“觀念建構(gòu)”教學(xué)策略,做好分類觀、元素觀、微粒觀、變化觀、守恒觀等化學(xué)基本觀念建構(gòu)銜接教學(xué)。
一、分類觀建構(gòu)的教學(xué)銜接策略
沒有分類就沒有學(xué)科,就無法進(jìn)行科學(xué)研究。類別意識(shí)(分類思想)、正確地給物質(zhì)分類是學(xué)好化學(xué)的第一步。不會(huì)分類,不知道物質(zhì)的類別,就很難理性地認(rèn)識(shí)物質(zhì)和把握物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、存在、制法乃至用途等。
1.在高一開學(xué)初期銜接好必備的化學(xué)基本知識(shí)
進(jìn)入高中化學(xué)學(xué)習(xí),必須具備最基本的化學(xué)知識(shí),這些知識(shí)主要有:必記的元素符號(hào)、常見化合價(jià)及推算元素化合價(jià)的方法、化學(xué)式及其含義、常見的酸根或原子團(tuán)、初中化學(xué)28個(gè)基本概念,還有無機(jī)化合物化學(xué)式的讀寫,這是學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn),現(xiàn)在的初中化學(xué)教材中,沒有系統(tǒng)介紹氧化物、酸、堿、鹽等化合物的命名,因此在高一開學(xué)初期必須銜接好無機(jī)化合物的命名,讓學(xué)生熟練做到化學(xué)式和化學(xué)名稱準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)。這些是能否準(zhǔn)確給物質(zhì)進(jìn)行分類所必備的知識(shí)點(diǎn),也是學(xué)好化學(xué)的最基本知識(shí)。
2.在“物質(zhì)的分類及其轉(zhuǎn)化”教學(xué)中銜接好分類方法
在初中化學(xué)教材中,僅學(xué)習(xí)了物質(zhì)的簡(jiǎn)單分類,而高一化學(xué)新教材中,第一章第一節(jié)特意編排了“物質(zhì)的分類及其轉(zhuǎn)化”教學(xué)內(nèi)容,做到了與初中化學(xué)無縫銜接,讓學(xué)生意識(shí)到要學(xué)好化學(xué),必先學(xué)會(huì)給物質(zhì)進(jìn)行分類的重要性。本節(jié)內(nèi)容主要介紹了兩種常用的分類方法:一是用樹狀分類法從不同層次給物質(zhì)分類,二是用交叉分類法從不同角度給物質(zhì)分類。在教學(xué)實(shí)施過程中,教師一定要引導(dǎo)學(xué)生把混合物、純凈物、單質(zhì)、化合物、酸、堿、鹽等類別用樹狀分類法從不同層次梳理出彼此之間的隸屬關(guān)系的思維導(dǎo)圖,并列舉一定量的實(shí)例進(jìn)行說明。通過學(xué)習(xí)這兩種分類方法,讓學(xué)生明白給物質(zhì)分類時(shí)要依據(jù)一定的“標(biāo)準(zhǔn)”,根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn),同樣的物質(zhì)可以屬于不同類別的物質(zhì),使學(xué)生學(xué)會(huì)從不同層次、不同角度全面立體地認(rèn)識(shí)新事物的思想方法。
二、元素觀建構(gòu)的教學(xué)銜接策略
化學(xué)元素觀的理解中心為:宏觀的物質(zhì)世界是由110多種元素組成的,這些元素是固定不可改變的,但是不同元素的結(jié)合可以形成不同的物質(zhì)。從化學(xué)元素的視角來觀察物質(zhì)世界是化學(xué)學(xué)科特有的基本思想方法,建立化學(xué)元素觀,對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)就會(huì)變得井然有序、條理清晰。
1.聯(lián)系實(shí)際生活,建立元素觀基礎(chǔ)概念
“元素”的基本釋義是指構(gòu)成事物的基本因素,并不是化學(xué)學(xué)科的專有名詞,生活中經(jīng)常聽到“元素”的說法?;瘜W(xué)學(xué)科中,元素是指具有相同的核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱?;瘜W(xué)元素在自然界中的存在形式為游離態(tài)或化合態(tài),因此,物質(zhì)可分為單質(zhì)和化合物;核電荷數(shù)、原子半徑、最外層電子數(shù)等決定元素的性質(zhì),因此元素有金屬元素與非金屬元素之分。這樣,就能夠幫助學(xué)生建立元素觀基礎(chǔ)概念。
2.了解元素組成,感受元素有序性和多樣性
在高中階段,將在初中的基礎(chǔ)上更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí)化學(xué)元素周期表和元素周期律,學(xué)生將會(huì)了解到各種化學(xué)元素的自然秩序,并能運(yùn)用同族元素的遞變規(guī)律來推斷其他化學(xué)元素或化合物的性質(zhì),從中也感受到化學(xué)元素的有序性。
根據(jù)組成元素的不同,純凈物可分為單質(zhì)和化合物,化合物又可再分為氫化物、氧化物、酸、堿、鹽等不同類別的物質(zhì);有些組成元素相同的物質(zhì),性質(zhì)卻不相同,例如金剛石、石墨和C60互稱為同素異形體,組成元素雖然相同,但是由于原子結(jié)合方式不同,導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)不一樣;又如Na2O和Na2O2、CO和CO2、H2O和H2O2、SO2和SO3等各組物質(zhì)之間,雖然組成元素相同,但是化學(xué)性質(zhì)卻各不相同。還有有機(jī)物中的同分異構(gòu)體,組成元素相同,性質(zhì)卻不同。由此,感受到化學(xué)元素的多樣性。
3.深化元素觀念,建立以某元素為核心的物質(zhì)家族
元素觀的形成要實(shí)現(xiàn)在元素知識(shí)教學(xué)的功能價(jià)值上,而不是僅停留在元素符號(hào)的表征上面。要利用價(jià)類二維圖讓元素及其化合物知識(shí)結(jié)構(gòu)化,看到某一種元素,就能想到該元素家族中若干種物質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)。例如學(xué)習(xí)硫及其化合物時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生繪制出硫及其化合物的價(jià)類二維圖(見圖1)。
通過這樣深化后的化學(xué)元素觀,能讓學(xué)生在頭腦中通過物質(zhì)作為載體,以某元素為中心,相互間轉(zhuǎn)化作為主線,用價(jià)類二維圖把某元素家族不同物質(zhì)有機(jī)地組織起來,不再是一盤散沙,從而形成有體系的知識(shí)結(jié)構(gòu),最終形成自己的思維認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
三、微粒觀建構(gòu)的教學(xué)銜接策略
化學(xué)是從微觀視角來研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門自然科學(xué)。微粒觀認(rèn)為物質(zhì)是由肉眼直接看不到的微粒構(gòu)成的,物質(zhì)無限可分,大到宇宙,小到微粒。中學(xué)化學(xué)中對(duì)微粒世界主要有三類認(rèn)識(shí):一是對(duì)微粒性的認(rèn)識(shí),二是對(duì)微觀作用的認(rèn)識(shí),三是對(duì)微觀構(gòu)型的認(rèn)識(shí)。
1.理清元素、物質(zhì)及微粒間的關(guān)系,加深認(rèn)識(shí)微粒性
宏觀上,物質(zhì)由元素組成;微觀上,物質(zhì)由分子、原子或離子構(gòu)成。在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化”章節(jié)時(shí),就要先引導(dǎo)學(xué)生理清元素、物質(zhì)及微粒間的關(guān)系(見圖2),從而加深對(duì)微粒性的認(rèn)識(shí)。
2.學(xué)習(xí)“化學(xué)鍵”,完善認(rèn)識(shí)微觀作用
初中階段,通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到微粒永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),微粒間有一定的間隙,在外力的作用下微粒的運(yùn)動(dòng)速率和間隙會(huì)發(fā)生一定的改變。高中階段,在學(xué)習(xí)化學(xué)鍵時(shí)還要知道,構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間存在著相互作用,根據(jù)微粒性質(zhì)及其作用強(qiáng)弱的不同,可以分為兩類:化學(xué)鍵(含離子鍵、共價(jià)鍵)、分子間作用力(含范德華力、氫鍵)。學(xué)習(xí)這些內(nèi)容后,學(xué)生會(huì)對(duì)微觀作用有較完整的認(rèn)識(shí)。
3.學(xué)習(xí)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”,深化認(rèn)識(shí)微觀構(gòu)型
初中階段學(xué)生已經(jīng)知道物質(zhì)是由不同微觀粒子構(gòu)成的。高中階段,在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”模塊中將較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等知識(shí),認(rèn)識(shí)到微觀結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成物質(zhì)的微粒在空間排列組合構(gòu)成的幾何形狀,如水分子是“V”形,氨分子是三角錐形,甲烷分子是正四面體形等,從而發(fā)展了學(xué)生的微粒觀,更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)物質(zhì),做到研究或理解具體物質(zhì)的化學(xué)問題時(shí),能全面深入微觀世界去分析、解釋、論證。
4.繼續(xù)用“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征思維學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),強(qiáng)化微粒觀
“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征是化學(xué)獨(dú)特的表示物質(zhì)及其變化的方法,也是化學(xué)科獨(dú)特的學(xué)科思維。從宏觀、微觀和符號(hào)三種水平上認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)知識(shí),并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系,能在三種表征之間自由、靈活地轉(zhuǎn)換,從而形成化學(xué)學(xué)科特有的三重表征的思維方式(見圖3),是學(xué)好化學(xué)必備的核心能力之一。
初中階段,教師經(jīng)常用“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征思維引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),中招考試題也經(jīng)常出現(xiàn)“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征情境的考題。高中階段,教師也要繼續(xù)沿用“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征思維引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),如在電離方程式、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、鹽類的水解等知識(shí)的學(xué)習(xí)中,用三重表征思維強(qiáng)化微粒觀(見圖4)。
四、變化觀建構(gòu)的教學(xué)銜接策略
化學(xué)變化觀與平衡思想是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分,它能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)不是靜止的,是在不斷運(yùn)動(dòng)的,物質(zhì)的變化即化學(xué)反應(yīng)是有條件、有方向的,能讓學(xué)生學(xué)會(huì)從內(nèi)因和外因、量變到質(zhì)變分析物質(zhì)的化學(xué)變化規(guī)律??梢砸龑?dǎo)學(xué)生從不同的角度來認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,根據(jù)不同的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律來認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。
1.根據(jù)具體反應(yīng)條件不同產(chǎn)物不同或現(xiàn)象不同,建構(gòu)化學(xué)變化有條件的變化觀
在初中階段,學(xué)習(xí)了一些條件不同產(chǎn)物不同或現(xiàn)象不同的化學(xué)反應(yīng)。在高中階段,這樣的化學(xué)變化情況更多,我們教師要幫助學(xué)生做好銜接,建構(gòu)化學(xué)變化是有條件的變化觀,只要改變反應(yīng)條件(如溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等),可以讓化學(xué)反應(yīng)朝著利于我們需要的方向進(jìn)行。培養(yǎng)學(xué)生的條件意識(shí),為以后利用化學(xué)原理服務(wù)于生活、生產(chǎn)實(shí)際提供有益的方法奠定基礎(chǔ)。
2.通過歸納總結(jié)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,建構(gòu)化學(xué)變化有規(guī)律的變化觀
化學(xué)是研究物質(zhì)變化規(guī)律的一門自然學(xué)科,所以我們教師要引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)變化有規(guī)律的變化觀。初中階段,學(xué)習(xí)了第一個(gè)重要規(guī)律,即質(zhì)量守恒定律;在學(xué)習(xí)酸堿鹽時(shí),學(xué)習(xí)了酸的通性、堿的通性等變化規(guī)律;在初中復(fù)習(xí)階段,歸納總結(jié)出“八圈圖”轉(zhuǎn)化規(guī)律。高中階段,可以在復(fù)習(xí)這些規(guī)律的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)的知識(shí)寫出Na、Na2O、NaOH、NaCl、NaCO3五種物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式,并引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)“成鹽規(guī)律”。在離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)中,通過實(shí)驗(yàn)探究引導(dǎo)學(xué)生真正理解復(fù)分解反應(yīng)的條件,歸納出酸、堿、鹽之間的反應(yīng)規(guī)律。在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)后,引導(dǎo)學(xué)生歸納出化學(xué)反應(yīng)中普遍存在著“強(qiáng)制弱規(guī)律”,不論氧化還原反應(yīng),還是非氧化還原反應(yīng),一般都是遵循“強(qiáng)制弱規(guī)律”,例如置換反應(yīng)中,活潑性強(qiáng)者制活潑性弱者;復(fù)分解反應(yīng)中,強(qiáng)酸制弱酸、強(qiáng)堿制弱堿等,熟練掌握“強(qiáng)制弱規(guī)律”,便可以輕松掌握各種繁雜的化學(xué)反應(yīng)。此外,關(guān)于氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,還有轉(zhuǎn)化規(guī)律、價(jià)態(tài)規(guī)律和先后規(guī)律等,我們教師要引導(dǎo)學(xué)生理解掌握好這些化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,從而能利用反應(yīng)規(guī)律去預(yù)測(cè)陌生的化學(xué)反應(yīng),為我們生活生產(chǎn)所利用。
五、守恒觀(守恒思想)建構(gòu)的教學(xué)銜接策略
守恒思想可以歸結(jié)為四種守恒:物料守恒(包括質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒、離子守恒等)、電子守恒、電荷守恒和能量守恒,每種守恒都要在相應(yīng)階段相應(yīng)章節(jié)及時(shí)建構(gòu),及時(shí)掌握。
1.初中階段需要建構(gòu)的守恒觀
在質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式的教學(xué)過程中,就要幫助學(xué)生建構(gòu)質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒等守恒觀。在原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中,初步建構(gòu)原子呈電中性是因?yàn)楹藘?nèi)質(zhì)子和核外電子數(shù)目相同所帶電荷相反的電荷守恒觀。
2.高中階段需要建構(gòu)的守恒觀
在離子反應(yīng)學(xué)習(xí)中建構(gòu)離子守恒觀,再進(jìn)一步建構(gòu)電荷守恒觀。在氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)中建構(gòu)電子守恒觀;在化學(xué)與能量變化學(xué)習(xí)中建構(gòu)能量守恒觀;在電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步建構(gòu)物料守恒、電荷守恒、質(zhì)子守恒觀。守恒思想在化學(xué)定性分析中和定量計(jì)算中運(yùn)用較為普遍。在高中階段,不僅要注意強(qiáng)化學(xué)生的守恒意識(shí),還要讓學(xué)生善于運(yùn)用守恒思想來解決有關(guān)定量問題。
高中階段繼續(xù)學(xué)習(xí)的化學(xué)基本觀念還有:結(jié)構(gòu)觀、實(shí)驗(yàn)觀、化學(xué)計(jì)量觀、平衡觀(動(dòng)態(tài)平衡思想)、辯證思想、定性與定量思想、解決問題程序化思想、化學(xué)價(jià)值觀等。教師需要意識(shí)到初高中化學(xué)知識(shí)的連貫性和遞進(jìn)性,完善已經(jīng)習(xí)得的知識(shí)體系,補(bǔ)充化學(xué)教材中沒有包含的知識(shí)盲點(diǎn),驅(qū)動(dòng)學(xué)生不斷進(jìn)行高水平的思維活動(dòng),充分挖掘知識(shí)的內(nèi)在含義,從而融會(huì)貫通,舉一反三。
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