第一篇:基于科学取向教学论指导下的元素化合物课型教学设计
基于科学取向教学论指导下的元素化合物课型教学设计
——以选修五第二章第一节《脂肪烃》第一课时为例
广州六中 鲁新玲
一、教材分析
烃是有机化学中的基础物质,也是系统学习后续各章的基础。必修二以典型物质呈现的甲烷、乙烯将在本节中复习和提升为烷烃、烯烃等类别的性质。教材选择通过学生归纳整理的形式达到温故而知新的目的,从结构变化的角度描述烷烃、烯烃的性质,从而突出取代反应、加成反应以及加聚反应等有机反应类型。
系统学习有机物性质需要建立有机化学学习的基本方法——“结构决定性质,性质反映结构”,由典型代表物的结构、性质归纳提升到一类物质的结构、性质,进而演绎迁移到陌生物质进行结构分析和性质预测。
本节内容是系统学习有机化学知识的起点也是建立系统学习方法的起点,学好本节内容能为本章以及后续章节的学习奠定基础。
二、学情分析
1.学生已有的能力起点
学生在在高一无机元素化合物的学习时已经掌握了分类方法、掌握了原子结构决定元素性质的分析方法、理解同主族或同周期元素的原子结构的递变引起性质的递变,建立宏观实验现象——微观反应原理——化学方程式(或离子方程式)符号表征等三重表征学习元素化合物性质的认知模式。上述的分类方法、结构决定性质以及三重表征学习模式将为系统学习有机化学打下基础,学生的演绎思维、类比推理和迁移能力将在有机化学的学习中不断得到深化。
2.学习有机化学需要的观念、方法
有机化学与无机化学突出的不同点在于:
(1)组成元素较少,但碳原子的成键方式变化多,因此物质种类繁多,更加需要分类的方法梳理有机物知识脉络。
(2)分子结构上具有相同的官能团,在性质上就体现该官能团的性质。因此有机化学教学中更当凸显“结构决定性质,性质反映结构”这一特色。
(3)无机化学反应主要研究两大类:氧化还原反应以及离子反应,三重表征的思维转换主要集中在实验现象、微观粒子的行为以及方程式的书写方面。有机化学的学习也需要三重表征,宏观上也需要实验现象作为事实依据,由于有机反应大多为分子间的反应,断键后才能发生反应,因此微观分析主要集中在有机分子中的共价键、断键及成键的位置,能为分析未知有机物的结构预测性质打下基础。
三、教学设计理念
科学取向的教学论对教学实践的重要贡献,就是它认识了不同类型的学习与教学策略、教学评价之间的必然联系。根据该教学论可将现有中学化学课堂教学分为如下几类课型:元素化合物课、概念课、原理课、基本技能课、高级技能课、复习课等。
科学取向教学论指导下的元素化合物(有机化合物)课型的一般教学结构分为三个基本环节:
1.建立学习新知识的认知图式:教师提供或学生回忆获取元素化合物知识的某种线索 2.获得元素化合物知识的“三重表征”:
A.通过阅读材料、观察与分析实验现象或科学探究等活动获得宏观反应事实的认识; B. 通过书写化学方程式或离子方程式获得符号表征; C.运用理论模型从微观角度分析反应获得微观认识。3.认知图式的重建与巩固:
A.通过分类、比较、归纳、概括等精加工活动,重组新旧知识,发展元素化合物的认知结构和认知模式;
B. 通过回答应用性问题等活动促进元素化合物知识的巩固。
本节教学设计基于科学取向教学论的理论指导,针对本节教材内容与学生学习能力起点、教学目标(终点)等进行任务分析,力图帮助学生在获取有机物的组成、结构、性质、用途等知识的同时建立学习系统有机物的认知图式,通过类比、迁移等训练发展学生头脑中的认知结构和认知模式。
四、教学目标与重难点
教学目标:
1、以典型代表物为例,建立烷烃、烯烃、炔烃的结构特点与化学性质之间的关系。通过观察相关反应方程式及实验现象,分析断键、成键位置,理解取代、加成和加聚反应的实质,能根据键的断裂与形成规律判断有机反应类型。能预测陌生链烃的典型化学性质,感受“结构决定性质、性质反映结构”的学科思想。
2、通过分析相关数据,了解烷烃、烯烃物理性质的变化趋势与分子中碳原子数目的关系,学习表格数据的分析方法。
3、通过拼接球棍模型,知道烯烃的顺反异构产生的原因,并能书写简单烯烃的顺反异构体。
教学重点: 1.建立烷烃、烯烃的结构特点与化学性质之间的关系。
2.分析断键成键位置,理解取代、加成和加聚反应的实质。
教学难点: 烯烃的顺反异构
五、教学流程
六、教学过程:
环节一——分析脂肪烃的结构
一、结构特征
脂肪烃中碳原子的成键方式。——四个共价键。烷烃(alkane)——饱和烃
“烷”——饱和
烯烃(alkene)——不饱和烃,含碳碳双键(σ+π),“烯”——、稀少 炔烃(alkyne)——不饱和烃,含碳碳三键(σ+2个π。),“炔”——缺乏 环节二——分析烷烃的化学性质
二、物质性质
(一)化学性质: 1.烷烃的取代反应
已学过的甲烷与氯气加成,回忆该反应的现象、产物、条件、断键成键的位置 【生】现象:油状液滴
对应产物:CH2Cl2、CHCl3、CCl4
白雾——
HCl
条件:光照
断键位置:C—H、Cl—Cl;
成键位置:C—Cl、H—Cl 【迁移】试预测乙烷的与氯气反应时,产物、条件、断键成键的位置?写出化学方程式 【生】分析、书写
【知识归纳】取代反应的特征——“取而代之”。(类似无机反应的复分解反应)由甲烷典型代表物的性质推广到烷烃的性质——取代反应。
烷烃是饱和烃,结构上C—C单键结合以外其余价键均被氢饱和,所以性质上只能发生取而代之的反应——取代反应。
【方法归纳】分析有机物性质的一般方法步骤
(1).结构分析——分子中存在哪些化学键
(2).断键、成键的位置
环节三——分析烯烃的化学性质(重点)2.烯烃的加成反应
已学过的乙烯与溴的四氯化碳溶液反应,回忆该反应的现象、产物、断键成键的位置、反应物与产物的分子结构变化?
【生】现象:溴的四氯化碳溶液褪色
对应产物:CH2BrCH2Br
断键位置:C=C双键打开变单键、Br—Br;
成键位置:两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上
分子结构变化:由具有不饱和键的平面的分子变为空间立体的饱和分子。
【师】试预测丙烯与溴的四氯化碳溶液反应时,产物、断键成键的位置?书写化学方程式 【生】分析、书写
【知识归纳】加成反应的特征——“合二为一”。类似无机反应的化合反应 由乙烯典型代表物的性质推广到烯烃的性质——加成反应。
烯烃具有不饱和键,碳碳双键中的两个键不是等同的,其中π键不如σ牢固,易断裂发生加成反应,从而不饱和碳原子达到饱和。
【迁移1】假如丙烯CH2=CH—CH3与HBr在一定条件下发生加成反应,如何预测断键成键位置以及产物呢?(制造认知冲突,提供不对称加成的情况)【生】分子中存在的化学键:碳碳双键、碳碳单键、碳氢键
断键位置:C=C双键打开变单键、H—Br;
成键位置:氢原子、溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,【师】大家拼出的产物结构是否一样呢?
由于不对称的结构,有两种可能:CH3—CHBr—CH3或者CH2Br—CH2—CH3 强调:两种产物都有可能,究竟哪种产物所占比例更大,取决于反应条件,因此有机反应 中应特别注意控制反应的条件。【生】分析、书写
【方法归纳】分析有机物性质的一般方法步骤
(1).结构分析——分子中存在哪些化学键
(2).断键、成键的位置
还要关注(3).反应条件
【迁移2】1,3-丁二烯分子中具有2个碳碳双键,当与1分子氯气发生加成反应时,如何预测断键成键位置以及产物呢? 【生】分析、书写
【知识归纳】1,3-丁二烯可以发生1,2加成或1,4加成,两种反应相互竞争,究竟哪种加成反应占优势,取决于反应条件。
【方法归纳】再次强调反应条件的重要性。
【迁移3】若丙烯在一定条件下发生加聚反应,试分析该反应的断键成键以及产物? 【生】分析、书写
【知识归纳】加成聚合反应本质仍是加成反应,但规模更大,成为聚合反应。
【迁移4】若2-丁烯在一定条件下与H2发生加成反应,试结合球棍模型分析该反应的断键成键,得到的丁烷有无区别?(制造认知冲突,提供丁烯顺反异构的情况分析)【生】组装、分析、书写
【知识归纳】1.2-丁烯存在顺反异构(物理性质有差异),无论哪种异构体,加成后得到的丁烷都是一样的。
环节四——脂肪烃的物理性质
(二)物理性质:
烃广泛存在与自然界中,如苹果表面的蜡状物质中有二十七烷(C27H56),蚂蚁分泌的信息素有十一烷(C11H24),番茄中的番茄红素、鲨鱼油中的角鲨烯都是链状多烯等。在讨论过烃的化学性质之后再来看看物理性质有何相似性。
【师】观察课本p28表2-1和表2-2,试归纳烷烃、烯烃的沸点与相对密度的变化规律,以沸点或相对密度为纵坐标,碳原子数为横坐标,绘制曲线图。【生】作图、分析、归纳:
1.随C原子数增加,烷烃(烯烃)的沸点逐渐升高——常温下存在状态由气态到液态再到固态
2.随C原子数增加,烷烃(烯烃)的相对密度依次增大
3.烷烃、烯烃的相对密度均小于1(水的密度)即——液态或固态的烷烃、烯烃都与水不互溶且浮于水面上。
4.相同碳原子数的烷烃比烯烃的沸点略高。
环节五——有机化学学习方法小结 【方法归纳】
1.有机反应与无机反应的区别?
存在断键成键,有机反应速率比无机离子反应慢 2.学习有机化学的核心思想?
结构决定性质,性质反映结构
3.分析有机物性质的一般方法步骤?
(1).结构分析——分子中存在哪些化学键
(2).断键、成键的位置
(3).反应条件
七、教学反思
„„
第二篇:论科学取向的教学论
课题研究
两种取向的教学论与有效教学研究
教研组:__________
姓名:___________
日期:__________
两种取向的教学论与有效教学研究
现今,国内外存在多种多样以研究教学规律为对象的理论,大致分为两大类:一类是依据哲学和经验总结所提出的理论,被称为哲学与经验取向的教学论(以下简称哲学取向的教学论);另一类是依据科学心理学,尤其是学习心理学和实证研究所提出的理论,被称为科学与实证研究取向的教学论(以下简称科学取向的教学论)。
(一)两种取向的教学论评析 1.哲学取向的教学论
自古至今,指导教学实践的理论基本上都是哲学与经验取向的;中国从孔子到陶行知的教学论都是哲学取向的教学论,西方从苏格拉底、夸美纽斯、赫尔巴特、杜威以及人本主义心理学家罗杰斯等人的教学论也都部是哲学取向的。为什么哲学取向的教学论长期存在并处于统治地位呢?笔者之一皮连生在修订高校文科教材《教育心理学》(第三版)时提出了如下三点理由:第一,它能对教育实践提供一般的原则性指导;第二,其中的许多论述反映了教育与教学规律:第三,能及时反映社会需要:同时,笔者也指出了这类理论的局限性:第一,它的许多概念未经严格定义,由这些概念构成的原理含糊不清;第二,缺乏可操作性,难以有效地具体指导教学实践:第三,用它去培训教师,教师的专业发展很慢。
2.科学取向的教学论
同哲学取向的教学论相比,科学取向的教学论只有很短的历史:100年前美国著名哲学家兼心理学家威廉·詹姆斯有一句名言:心理学是科学,教学是艺术:近百年来,科学心理学家一直为建立科学取向的教学理论而努力、早期美国行为主义心理学家桑代科夫克,斯金纳和心理与教学测量专家做出了许多贡献,但直到1969年才出现“教学心理学”这个专门术语。在美国或受美国影响的西方国家,教学心理学也就是科学取向的教学理论:除了斯金纳的程序教学理论之外,对形成科学取向的教学论体系作出较大贡献的人物与理论是:布鲁纳的“认知一发展”理论和发现教学模式:奥苏伯尔的有意义学习理论和接受学习模式;维特罗克的生成学习理论与生成技术;信息加工心理学的陈述性知识与程序性知识相互作用与转化的理论以及相应的教学技术;加涅的学习条件理论和基于学习条件理论的教学设计原理以及具体操作技术。
同哲学取向的教学论相比,科学取向的教学论有如下优点:第一,它的概念一般经过严格定义,由这些概念构成的原理含义清晰;第二.学习论是描述式的,而教学论是处方式的,它明确告诉教师做什么和如何做,可操作性强;第三,用这样的理论培训教师,教师专业发展相对较快、美国著名教学设计专家瓦尔特·迪克指出,当前的教学设计理论与实践存在局限性,主要表现是:它虽然善于将复杂能力进行分解并分别进行教学,但局部的能力如何形成综合能力,其心理过程怎么样?由于心理学对这些问题的研究尚无重大突破,教学设计在这些方面存在缺陷。这就为建构主义教学观留下观发挥作用的空间。
(二)20世纪90年代美国两种教学观的争论及其影响
正当科学取向的教学论取得长足进步并开始部分取代哲学取向的教学论时,20世纪90年代美国教育界出现了两种教学观的争论,即建构主义教学观与科学取向的教学论的争论。1.建构主义兴起的原因及主要观点
据美国学者分析,建构主义之所以兴起,是因为某些学者对以信息加加工心理学为代表的认知心理学的客观主义观点不满。例如,持建构主义观的教学设计专家乔纳森认为,必须使教学设计的哲学范式来一次大转变,使之建立在建构主义哲学基础上。建构主义作为一种运动其兴起的另一个原因,是因为美国学生在国际比赛和州范围内的技能测验中的成绩不良。
建构主义在学习论、教学论和教学设计中部有反映,其内部又分成许多小的派别,加涅的合作者德里斯科尔在其所著学习心理学中对建构主义的学习与教学观作了如下表中的概括。
2.教学设计者对建构主义者批评的回应
瓦尔特·迪克在《教育技术学》杂志上发表《教学设计者眼中的建构主义》一文,分别回应帕金斯,库宁汉姆和斯皮罗等建构主义者的文章中提出的批评,他在文章结尾处指出,建构主义观点有以下主要缺陷:(1)没有说清楚其理论适用的范围,其理论似乎适用于一切学习领域;(2)未关心导致学生学习成败的起点技能;(3)对效率显得漠不关心;(4)关于学生的控制问题,建构主义者提供了几乎无限的选择权利。迪克认为,衡量一项活动是否被称为教学,至少要具备三个条件,即有具体的学习目标,有针对目标的练习与反馈活动,通过评估确定所希望的行为(学习)变化是否出现。建构主义者所讲的教学没有具体目标,没有针对目标的内容和练习与反馈活动,所以不符合教学设计者所定义的教学。迪克指出,建构主义者所开发的教学有三个特征:代价很高、其实施需要专门技术支持和难以评价。他希望建构主义者与教学设计者交流,以鉴别他们提倡的方法的优点与缺点。同时,迪克又向教学设计者提出如下忠告:建构主义回应了当前教学设计理论和实践的局限,他们提出的有关学习情境和多方面的学习经验的观念是极为重要的。如果教学设计者考虑在一种情境中的学习需要迁移到应用情境中去的话,不断接触这一领域的有关文献,在将来有可能出现令人兴奋的发展。
3.建构主义在美国学习心理学,教育心理学以及教学设计中的影响
笔者作为长期从事教育心理学和教学心理学研究的心理学工作者,自然关心建构主义对学习心理学、教学心理学以及教学设计的影响。从我们的研究来看,美国主流的学习心理学、教学心理学以及基于科学心理学的教学设计,对建构主义有所反映,接受了建构主义的某些观点。例如上面提到的德里斯科尔的学习心理学一书共12章,其中第6章从学习的角度介绍情境认知理论,第11章从教学的角度介绍建构主义。在美国最新出版的有影响的教育心理学教科书,如Anita Woolfolk(《教育心理学》,2001年第8版)和RobertE.Slavin(《教育心理学:理论与实践》,2006年第8版)都设专门章节论述建构主义教学观。但在笔者之一皮连生主持翻译的美国最有代表性的三本教学设计书,包括加涅的《教学设计原理》(2005年第5版)、迪克等的《系统化教学设计》(2005年第3版)都没有提到建构主义教学观。唯有史密斯和拉庚的《教学设计》一书(2005年第三版)在第二章“教学设计的基础”中把建构主义、经验主义、实用主义并列作为教学设计的哲学基础。而且该书作者将哲学观点与理论作了区分,否认哲学观点是教学设计的理论基础。该书所列出的教学设计的理论基础是传播理论、系统论,学习理论(包括行为主义、认知学习理论、信息加了理论)、发展理论和科学取向的教学理论。
(三)我国的两种教学理论 1.科学取向的教学论从无到有
由于历史原因,我国的教学理论历来是哲学与经验取向的。改革开放后特别是20世纪80年代,西方科学取向的教学论对我国的教学理论产生了重大影响。这些影响表现在:如中国科学院心理研究所卢仲衡先生开发的“自学辅导教学”受斯金纳的程序教学思想影响;上海市青浦县的数学教学改革受现代认知心理学影响;20世纪80,90年代,中国涌现出一批著名特级教师,如魏书生、丁有宽、张富、钱梦龙等,他们的许多教改经验受到现代认知心理学和科学取向的教学论思想影响。布卢姆教学目标分类学在中国广泛传播和运用,是科学取向的教学论影响我国教学改革的典型事例。据瞿葆奎先生回忆,1986--1996年间,召开10次全国性研讨会,交流全国各地目标教学研究成果,其中在南宁召开的研讨会到会人数竟达7000人之多;研究一种教育学说参加人数之广,延续时间之长,实属罕见。
经过较长时间的理论与实证研究,专业理论工作者初步提出了较系统的科学取向的教学理论。例如北京师范大学冯忠良教授提出了“结构化与定向化教学原理”;笔者之一皮连生主持了“知识分类与目标导向教学”的研究,]在这个研究基础上,提出了一个新的智育理论:智育目标论、知识分类学习论和目标导向的教学设计;西南师范大学张大均教授主编的《教学心理学新视点》,对科学取向的教学论在中国的发展情况作了系统概括。
2.新课程理念及其引发的争论
2001年,我国开展了基础教育课程改革。对课改中推出“新课程理念”,北京师范大学郭华教授作了如下概括:以建构主义心理学与后现代主义哲学以及多元智能理论为基础,强调以学生为中心,重视学生个人经验、强凋课程实施过程中的个人经验。并主张“能力比知识更重要”,“反对传授现成的知识”,“课程即体验”,“从接受学习转向探究学习”,“多一把尺子就多一批合格的学生”等。北京师范大学王策三与郭华两位教授分别写文章,认为“新课程理念”有“轻视知识”、“否定知识传授”、“片面、偏激”等缺陷,甚至导致“穿新鞋走老路”的弊端。
在我们看来,“新课程理念”和王策三与郭华等用于批评新课程理念的理论部属于哲学取向的教学论范畴,两者都围绕知识与能力的关系开展争论,强调了知识与能力的不同的侧面,各有部分合理性,但对教学如何处理好知识与能力的关系问题难以带来实质性进步。然而科学取向的教学论对这一问题的解决,无论在理论层面上或实际操作层面上,都取得了实质性进步。但遗憾的是,科学取向的教学论及其在中国的研究成果的运用和推广,因新课程理念的强势宣传而被明显弱化了,因此加强科学教学论的研究具有重要意义。
第三篇:元素及其化合物教学设计反思 (小编推荐)
元素化合物知识是中学化学的基本知识构成,是化学学科学习的基础,也是认识化学物质、解决化学问题的必要调节机制之一,元素及其化合物教学设计反思。但长期以来,元素化合物知识基本不能有效教学,存在着严重的“少、慢、差、费”现象,学生普遍感到元素化合物知识“繁、乱、杂、难”,教师罗列化学反应实事,学生死记硬背化学方程式,课堂上热热闹闹,课后全部忘光,不用说通过学习具备了较强的分析、解释和解决简单实际问题的能力,就连基本的独立、自主探究的意识也远没有形成。教师的核心工作是进行有效教学,而教学的有效取决于教师的师德水平、教学技能、学科知识、教学规划、课堂管理能力,还取决于教学策略的选用、师生关系的营造、学生学习动力的激发与培养等因此。在高中化学新课程必修1元素化合物部分教学中如何才能改变传统的教学状况,真正做到教学的有效呢?下面从教学策略方面对此问题进行的一些探索。
一、设置合理的教学目标
必修一有关元素化合物部分的内容标准有两个方面,一是根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用。二是通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。由此可见,必修1元素化合物部分学生的学习目标主要是一些认知性学习目标,且层次相对较低,主要是了解和认识一些基本的或典型的化学事实,如物质的物理或化学性质、物质的用途及物质与生活、社会的联系等,并不追求知识的系统性和连贯性,而是注重知识的实用性、有效性。基于此,教师不应盲目拔高教学目标,更不应“穿新鞋,走老路”,在新课程背景下以化学学科为中心来组织教学,按原来的课程应从学校和学生的实际出发,设置合理、清晰且操作性较强的教学目标。下表是笔者所设置的部分章节教学目标:
表1 必修1元素化合物部分章节的教学目标
第三章金属的化学性质:
①学生能说出金属钠、铝等金属的典型物理性质,如硬度和密度等;②学生能说出金属钠、铝、镁、铁等金属与氧气在不同条件下反应时的实验现象以及能写出相应的化学反应方程式;③学生能在实验的基础上描述金属钠、镁、铁粉与水反应时的现象以及写出有关化学方程式,并在此基础上通过比较与综合形成有关金属与水反应的规律; ④学生能在实验基础上写出铝与强碱溶液反应时的化学方程式(离子反应方程式); ⑤学生基本掌握将物质的量用于化学方程式的计算。
几种重要的金属化合物:
①学生能从不同的角度对常见金属氧化物进行分类;并知道Al2O3是一种两性氧化物,能写出Al2O3与强酸、强碱溶液反应的化学方程式;
②学生能在小组实验后说出Fe(OH)
3、Fe(OH)
2、Al(OH)3等氢氧化物的典型物理性质,并能用化学方程式表示这些物质的常用制备过程和典型化学性质;③学生能在小组探究实验后说出Na2CO3、NaHCO3的主要物理性质如水溶解性、色态等,能用化学方程式表示它们与盐酸反应的过程,能说出它们性质的异同;
④学生能在实验后用化学方程式表示三价铁的氧化性和二价铁的还原性以及能说出这两种离子的检验方法;⑤学生能说出一些常见离子的焰色,并能鉴别一些常见离子。
第四章富集在海水中的元素――氯:
①学生能说出氯气的水溶性、密度和颜色等主要物理性质;
②学生能写出氯气与H2、Cu、Fe、H2O、NaOH等物质反应的化学方程式;能写出次氯酸见光或受热分解的化学方程式;能用化学方程式描述漂白粉变质的原因;
③学生知道氯气有毒,但也能结合氯气的有关性质以及次氯酸的性质提出一些实用的预防氯气中毒的方法;
④能设计实验方案来探究新制氯水中粒子的种类;
⑤进一步认识非金属元素单质和化合物性质学习的一般思路。
硫和氮的氧化:
①学生能说出SO2、NO2、NO的主要物理性质如水溶性和色态等
②学生能用化学方程式表示SO2的主要化学性质,如与H2O、NaOH、O2等物质的反应;并能从化合价升降的角度解释SO2的氧化性和还原性;
③学生能用化学方程式描述NO2与H2O、NO与O2反应的过程,并在此基础上认识酸雨的来源;
④学生能说出酸雨的来源以及危害和预防措施
由于这些明确且操作性较强的教学目标的设置,一方面使得学生能较快地明确学习目标,减少学习的盲目性,同时也能及时、有效进行自我评价,另一方面也便于教师评价学生的学习效果,从而适时调整教学过程或策略。
二、学生初三原有知识出发,重视新知识的形成与获得机制
依据认知教学心理学的知识观,高中化学新课程必修1的元素化合物知识主要是一些陈述性知识或下位概念,即一些基本、常见或典型的化学事实性知识,教学反思《元素及其化合物教学设计反思》。这类知识不同于化学实验技能,也不同一般的化学问题解决方法,它有它自身的形成机制与贮存形成,它在人脑中主要是以命题、图式(实验场景)等形式贮存,但的形成依赖于学生头脑中原有的知识。通过初三和高一前段时间化学学科的学习,学生已经了解或认识了氧化还原反应、离子反应、物质分类、金属活动性、原子结构、酸碱盐反应规律等理论知识,也接触了一些生活中常见的物质,如氧气、碳元素的单质与常见含碳化合物如CO、CO2、CH4、CaCO3等、铁和铜等金属单质的性质以及酸碱盐的反应规律等。可见,学生头脑中已经贮存有了一定的化学概念或理论性知识、元素化合物事实性知识和化学学习的策略性知识等,具备了化学学科持续学习的能力和基础。因此,高中阶段的元素化合物部分的学习大体上就是一种下位概念的学习,即充实、拓展原有的知识结构,更新或丰富原有层次相对较低的观念、理论的内涵。这样,寻找新旧知识的同化点,搭设新旧知识之间的“梯子”,是实施元素化合物知识有效教学的关键。下表是我们在部分章节的教学中设置的“梯子”。
部分教学中设置的“梯子”:
第三章金属的化学性质①Na、Mg、Al等金属的物理性质
②Na、Mg、Al与O2、H2O等物质的反应
③Al与NaOH溶液的反应Al在纯氧中的燃烧、几种常见的合金;
Mg、Al、Fe等活泼性金属与稀盐酸、稀硫酸的反应金属活动性规律
氧化还原反应的规律:
①氧原子的结构与氧气的化学性质
②氧化还原反应
③强酸与弱酸盐反应的规律
④质量守恒定律氧原子与氯原子的结构的相似;质量守恒定律和氧化还原反
几种重要的金属化合物:
①金属氧化物的分类
②Fe(OH)
3、Fe(OH)
2、Al(OH)3的化学性质及制备方法
①生石灰与水的反应②NaOH、Ca(OH)2等常见碱的性质
③难溶性碱的性质碱的通性氧化还原反应
第四章富集在海水中的元素――氯:
①氯气的主要物理性质;
②氯气的主要化学性质
③次氯酸的主要性质
④漂白粉、漂粉精的有效成分
硫和氮的氧化物:
①SO2、NO2、NO的主要化学性质
②SO2、NO2、NO等氧化物与环境的关系①CO2的组成与性质②大气污染的有关常识③非金属氧化物与碱溶液反应的规律CO2的组成与性质;氧化还原反应规律从上可以看出,设置的“梯子”可以是比较性的物质,它与将要学习的物质在组成上是相似的,且学生又是比较熟悉的。如在进行SO2的教学中,就可以将CO2作为SO2学习的“梯子”,具体设置过程如下:教师首先引导学生对SO2的组成进行分析,得出SO2是一种非金属氧化物,然后要求学生从头脑中搜索出符合这一特征的物质,即SO2的“原型”,学生很自然会想到CO2,此时,教师可以顺水推舟罗列出有关CO2的主要信息,接着,教师引导学生大胆推断或猜想SO2可能的化学性质,同时也引导学生辩证地思考问题,毕竟两者之间还是有差异的,这种差异必然会导致它们化学性质的某些不同,最后,指导学生自主从实验活动中找到答案。当然,“梯子”也可能是某一内涵丰富的理论知识或抽象的观念,它与新学习的物质之间有一种类属关系。如在进行金属的化学性质的教学时,就可以将金属活动性顺序表作为金属学习的“梯子”。具体设置过程如下:教师首先提出金属活动性顺序表,阐述有关的知识要点,同时罗列出已学过有关金属如铝、铁等的化学性质,接着,提出问题,金属活动性比铁强的金属钠能否与氧气反应呢?反应的现象是否会更剧烈呢?生成会是不类似铁、铝与氧气反应生成的物质呢?……然后,指导学生开展实验,最后学生形成得出结论,获得金属钠与氧气反应的化学事实。
总之,基于原有的化学知识,设置促进新知识形成的“梯子”,这一策略能使学生在新知识学习过程中产生一种似曾相识的亲切感,一种认知的矛盾,使学生体验到化学学习并不困难,并不神秘。
三、重视学生化学学习动机的培养和激发
教师的教学是否有效,受多种因素影响,但其中有一个关键因素,就是学生的学习动机,也就是学习是否愿意学习的问题。因为学习动机虽然不会影响知识的形成与获得过程,但它能提高学生的努力、专注程度以及改善学习的准备状况,换而言之,学习动机就好像是学习的“催化剂”,不改变学习的结果,但能提高学习的效率。那么,如何在元素化合物教学中培养和激发学生学习化学的兴趣呢?
1.紧密联系社会与生活
教学的目标是为了尽可能地促进知识的迁移。教师若能从化学的角度引导学生分析和关注当前社会的热点问题、身边常见物质的组成和功能,进而使学生在关注民生的同时,能感受到学习化学的意义、拓展学科视野,优化思维品质,培养学习热情,提升生活品质,最终促进知识的有效迁移。如在进行氯气的教学时,就可以联系起二次世界中的化学武器、氯气泄漏事件、以及家居生活中能用来吸收氯气的物质(绿茶、苏打片、尿液等),在进行SO2的教学时,就可以联系起“酸雨”、“劣质雪耳”、“劣质湘莲”、“劣质霸王花”等物质,在进行SiO2的教学时就可以联系起光纤、石英、蓝宝石、红宝石等物质,总之,结合身边的现象、物质或事实,让学生感到熟悉,感到亲切,最终达成“从社会走向化学,从化学走向社会”的目标。
2.精心创设问题情景
良好的问题情景能引起学生的矛盾、疑惑、惊讶或好奇,产生学习的愿望或意向。化学问题情景可以是某一似是而非、一知半解或不确定的化学问题,也可以是某一新奇而又变幻的实验现象,还可以是一组相似的实验活动。以下是我们在不同章节中所设置的一些化学问题情景。
第三章金属的化学性质:
①铁能与氧气反应,但还有一定的条件,可能是在纯氧中,或者是在潮湿空气中。钠的金属活动性比铁,因此钠与氧气反应时,条件应该更容易,现象应该更剧烈,是否真是这样呢? ②指导学生观察金属钠与水的现象后,启发学生思考:为什么金属钠会浮在水面上?为什么会发出嘶嘶的响声?为什么金属钠会熔化成一个光亮的金属小球?……
几种重要的金属化合物:
①往AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液,直至过量;往NaOH溶液中逐滴滴入AlCl3溶液;往AlCl3溶液中逐滴滴入浓氨水,直至过量;往浓氨水中逐滴滴入AlCl3溶液,直至过量;
②往一定的NaOH溶液中逐滴滴入FeCl3溶液;将一吸有FeCl3溶液的长胶头滴管伸入NaOH溶液液面下
第四章富集在海水中的元素――氯:
①Cl2如果能与H2O反应,根据质量守恒定律,可能会产生哪些新的粒子呢?你能设计实验方案一一证明这些粒子的存在吗?
②Cl2具有强氧化性,Cl2也能与水反应生成HCl和HClO,万一你不幸遇上了Cl2泄漏事件,你能如何逃生?赞同
第四篇:分子原子元素及化合物复习课教学设计
分子、原子、元素及化合物教学设计
主备人:祁培丽
【教学目标】: 〖知识目标〗
1.通过复习使学生对分子、原子、元素、单质、化合物、氧化物、纯净物、混合物的概念以及物质的分类与分子、原子元素间的关系有进一步的了解,并能正确运用。2.进一步了解原子的组成、相对原子质量的概念、元素符号的写法及表示的意义。〖能力目标〗
通过系统复习培养学生的总结、归纳、概括、综合知识的能力。〖情感态度价值观〗
1.培养学生团结合作精神,激发学习兴趣; 2.培养学生实事求是、一丝不苟的科学态度。
【教学重点】对分子、原子、元素、单质、化合物、氧化物、纯净物、混合物、相对原子质量等概念的进一步了解,并能正确运用。
【教学难点】原子构成知识的初步了解,微观世界概念的建立。
【教学用具】注射器、烧杯、滴管、酒精灯、铁架台、蒸发皿、醋酸等
【教法设计】采用“探究式”的教学方法,让学生通过自主学习、小组讨论、完成练习等手段主动获取知识,使所学知识系统化、完整化,体现生命化课堂应有的良好氛围和收效,培养学生自愿获取知识、观察比较、分析总结以及解决问题的能力。
【教学过程】: 〖激情引入〗
(师)使用胶头滴管向烧杯中慢慢地滴加水,烧杯中的水由无到有,由少成多。同学们,大家虽然刚接触化学不久,但你们的化学知识就象烧杯中的水已经由无到有,希望大家经过一年的学习,使你们的化学知识积少成多。如果老师继续往烧杯中滴加水,最终会把整个烧杯装满。可见这一杯水是由一个个小水滴构成的。可是大家想一想每一滴水又是由什么构成的?(生)一滴滴的水是由许多水分子构成的(师)水分子又是由什么构成的?(生)由氢原子和氧原子构成
(师)今天我们就来复习一下“分子、原子、元素及化合物”的有关知识。〖理顺网络〗(师)请小组讨论归纳这部分知识都包含哪些知识点?它们之间存在着怎样的内在联系呢?(小组代言人)回答上述问题:分子的定义、构成、基本性质;原子的定义、构成、基本性质;物质的分类、元素的概念、单质及化合物的涵义等。
(多媒体)学生边回答,老师边用多媒体投放分子、原子、元素、化合物、氧化物、纯净物、混合物间的知识网络图。
(师)生活中哪些现象能说明分子是在不断运动的呢?(生1)打开醋瓶子盖儿,能闻到酸味儿;(生2)在花园附近能嗅到花香;
(生3)把红墨水滴到水杯里,很快就会扩散,整杯水都会变红; ……
(师)你知道怎样能加快分子的运动吗?(生1)加热;(生2)搅拌;
(生3)增大与空气的接触面积; ……
(师)加热后,醋酸很快由液态变成气态,说明什么?(生)受热后,分子运动加快,分子间隔也增大。
(问)为什么推动活塞,气体体积变小?松手之后体积又变大呢?
(师)请同学们拿起注射器,使前端管口抵在手上,将其密封好,然后推动活塞,看有什么现象发生?为什么推动活塞,气体体积变小?松手之后体积又变大呢?
(生)分子之间有间隔增大气压,分子间隔变小;减小压强气体分子间隔增大。
(多媒体)如图,为“氧化汞受热分解生成汞和氧气”的微观示意图,请问从中你可获得哪些信息?
(生1)分子是构成物质的粒子;(生2)原子是构成物质的粒子;(生3)分子是由原子构成的;(生4)分子在化学变化中可分;(生5)原子在化学变化中不可分; 原子是化学变化中的最小粒子;
化学变化的过程是反应物的分子首先分解成原子,原子再重新组合成新的分子; 化学反应前后元素的种类不变,原子个数不变; 分子是保持物质化学性质的最小粒子 ……
(师)分子和原子的本质区别是什么?
(生)在化学变化中,分子可分,原子不可分。
(师)在由分子构成的物质中,如何区分纯净物和混合物呢?由原子构成的物质又如何加以区分呢?
(生1)由同种分子构成的物质是纯净物,由不同种分子构成的物质是混合物。
(生2)由原子构成的物质中,如果由同种原子构成是纯净物;若由不同种原子构成,则为混合物。
(师)谁能举例说明一下?
(生1)蔗糖是纯净物,只含蔗糖分子;水是纯净物,只含水分子;而蔗糖水是混合物,因为里面含有蔗糖分子和水分子两种不同的分子。
(生2)铜丝是由铜原子构成,是纯净物;黄铜是由铜原子和锌原子构成,是混合物。(师)请判断下列物质哪是混合物?纯净物?单质?化合物?氧化物? ①冰水混合物②洁净的空气③氮气④氯酸钾⑤碳⑥二氧化硫(生)回答(略)
(师生)共同总结物质、元素、分子、原子间的关系,并用多媒体展示出来。……
〖典例剖析〗
例1.海洛因是我国政府命令严禁的毒品,其化学式是C21H23NO5,它是由 种元素组成,每个海洛因分子中共有
几个原子。例2.已知1个碳原子的质量为
1.993×10-26Kg,1个铁原子的质量为9.288×10-26Kg,求铁的相对原子质量。(课堂小结)通过本节课的复习,你还有哪些疑惑?谈谈收获好吗? 〖学能展示〗
1.下面是几种粒子构成,试分析共表示几种原子?几种元素?
质子数
中子数
核外电子数 6
6
6 7
7
6
7
11
12
7 6
11
第五篇:细胞中的元素和化合物教学设计和教学反思
细胞中的元素和化合物教学设计和教学反思 一 教材分析
本节是人教版高中生物必修一{分子与细胞}第二章第一节“细胞中的元素和化合物”的内容。由于生物科学的许多问题都是在细胞层次上寻求答案的,要深入阐明细胞生命活动的规律,就必须了解生物大分子的结构和功能。要从系统的角度认识细胞,首先要了解细胞这个系统的物质组成。因此,本章节内容是学习本模块其他章节的基础,也是学习高中生物其他模块的基础。教材从组成细胞中的最基本物质—元素,再深入到化合物,这样层层深入,也符合学生的认知规律。同时也使学生在微观层面上了解生命的物质性和生物界的物质统一性,为后续学习打下基础。二.学情分析
对于构成细胞的有机物的种类的人事,学生从日常生活中都已有这方面的认识,比如知道豆类食物中富含蛋白质,水果中含较多的糖类等。如何定性知道这些常见的有机物,可通过实验教学来进行。三 教学目标
1.知识方面:(1)简述组成细胞的主要元素,说出大量元素,微量元素,基本元素,最基本元素等
(2)学会检测鉴定生物组织中化合物的方法
2.能力方面:尝试检测生物组织中的糖类,脂肪,蛋白质和淀粉 3.情感态度价值观方面:认同生命的物质性 四:教学重点:
(1)组成细胞的主要元素和化合物
(2)检测生物组织中的糖类,脂肪,蛋白质 五:教学难点
(1)构成细胞的基本元素是碳
(2)检测生物组织中的糖类,脂肪,蛋白质 六.教学方法:引导法,讲述法 七.教学过程
一 生物界和非生物界存在着差异性和统一性 阅读课本第16页资料分析,回答以下问题
(1)地壳和细胞中含量最多的元素是否相同,各元素在地壳和细胞中的含量是否相同,所包含的元素种类是否相同? 归纳与结论
1.组成细胞的元素在非生物界都能找到,说明生物界和非生物界具有------性 2.各种元素在生物界和非生物界的-----不同,说明生物界和非生物界具有----性 二 组成细胞的元素
大量元素--微量元素-最基本元素-基本元素--------------------------主要元素-----鲜重最多------------------------
干重最多-元素对生物体生命活动的影响,比如缺铁,锌,镁等等 三组成细胞的化合物 基础知识
1.组成细胞的元素大多以--------的形式存在 2.细胞内的化合物
无机化合物---------------------有机化合物-------------------------鲜重含量最多的化合物---------------------干重含量最多的化合物-------------------------补充:无机化合物和有机化合物的区别主要在看是否含有----元素
各化合物在细胞中的含量是有差异的,如禾谷类农作物的种子富含淀粉,花生种子富含脂肪,大豆种子富含蛋白质等等
如何知道某种生物组织富含哪种化合物,用实验的方法 4.检测生物组织中的糖类,脂肪,蛋白质和淀粉 还原糖的鉴定
试剂:斐林试剂 分为甲液和乙液 甲液0.1g/ml NaoH乙液0.05g/mlCuSO4 使用方法:将甲液和乙液等量混合均匀后使用,现配现用
反应原理:还原糖和斐林试剂在水浴加热的条件下反应,生成砖红色的沉淀 实验材料 :选择颜色浅,含糖量高的生物组织,比如苹果,梨 蛋白质的鉴定
试剂:双缩脲试剂 分为A液和B液 A液0.1g/ml NaoH
B液0.01g/mlCuSO4 使用方法:先加A液,再滴加B液
反应原理:蛋白质在碱性环境下与CuSO4反应生成紫色络合物 脂肪的鉴定 两种方法
1.制成临时装片观察
2.制成花生种子匀浆,加入试剂检测,观察匀浆的颜色变化 方法一:处理:实验前将花生种子提前浸泡一晚上
切片:将花生种子子叶切成薄片,将薄片展平于载玻片中
染色:向薄片滴加2~3滴苏丹三或者苏丹四染色液,染色3分钟
洗去浮色:用吸水纸吸取多余的染色液,滴加1~2滴体积分数为50%酒精洗去花生子叶薄片表面的浮色,滴一滴清水,盖上盖玻片,制成临时装片
观察:镜检结果可以观察到橘黄色或者红色的脂肪滴
实验补充:还原糖的鉴定可以选择西瓜,甘蔗,或是糖尿病病人的尿液吗
脂肪的鉴定为什么要洗去浮色
双缩脲试剂的使用B液不能过量,为什么?
教学反思 这一章节需要记忆的知识点极多,如何让学生理解又能轻松记住是个问题