如何进行化学基本理论的教学
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如何进行化学基本理论的教学
化学基本理论和元素化合物的知识(包括有机化合物)构成了中学化学教学的主要内容。
基本理论与元素化合物知识之间相互联系、协同促进学生认识能力的发展。
在教学中基本理论起着贯通元素化合物知识,激活思路,理解本质的主导作用。
基本理论的学习会加深对元素化合物知识的理解,使其系统化、网络化,促进知识的联想、迁移和应用。
学生抽象思维能力的形成和发展,分析解答化学问题能力的提高,辩证唯物主义思想和科学方法的形成,都与化学基本理论的教学密切相关。
中学化学基本理论的教学内容可分为微观结构和宏观规律两方面,它们是相互联系的。
为了使学生准确地、深刻地理解基本理论并能加以应用,在学习基本理论的过程中发展学生智力,培养能力。
基本理论教学应注意以下几个方面。
一、要依从感性到理性、从具体到抽象的认识规律
1.通过实验,运用元素化合物的知识,形成理论认识。
例如,温度和浓度对化学反应速度的影响,教材多选用Na2S2O3和H2SO4的反应演示。
该实验有以下特点:现象鲜明,易于观察;易于比较反应进行的快慢;易于控制反应物的浓度。
但是,Na2S2O3学生没有接触过,与H2SO4的反应也不了解,教学中应先让学生认识反应的过程和现象,才可通过其在不同温度、不同浓度下的不同反应,认识温度、浓度对反应速度的影响。
2.运用多种教学媒体,以实物、模型、图像、投影、计算机模拟等诱发学生联想,理解理论内涵,掌握规律方法。
有机化合物的同分异构现象和同分异构体的判定对于初学有机化学的学生有一定的难度,难点在于对平面结构式建立起立体空间观念,学习伊始即应打好基础。
如一氯甲烷不存在异构体,但结构式可有四种形式若展示一氯甲烷的球棍模型,与四种结构式写法比较,学生会立即否定一氯甲烷有四种异构体的想法,并为今后认识有机化合物的同分异构现象奠定了以三维立体空间为思考出发点的思路。
二、运用归纳、演绎方法形成理论,发展思维
化学基本理论与元素化合物之间存在着内在的、本质的、统一的联系。
基本理论的教学,一方面以元素化合物知识为实际材料,通过归纳演绎的方法建立理论概念和规律;另一方面又要通过基本理论分析研究具体的元素化合物的结构、性质、用途,系统地掌握元素化合物的知识。
两者相互依存,相得益彰。
(一)归纳
1.由元素化合物知识归纳概括理论规律
元素周期律的教学是采用归纳事实形成规律的典型实例。
由原子最外层电子排布的周期性、原子半径变化的周期性、元素主要化合价变化的周期性、由碱金属钠到惰性元素气体氩的典型的性质递变和突变、氢氧化铝的两性等大量化学事实,归纳得出元素性质随原子序数递增呈现周期性变化的规律以及同一周期、同一主族原子结构和元素性质变化的规律。
2.以基本理论为指导,归纳、概括元素化合物知识
元素化合物知识约占现行中学化学教学内容的50%以上。
教材的编排,基本理论与具体知识穿插交错,这就为以理论为指导,对元素化合物知识进行系统归纳,使之贯穿于全部化学教学之中提供了条件。
(二)演绎
演绎是指应用一般规律解答特定问题的过程,是从一般到特殊的思维过程。
应用物质结构理论、反应速度与平衡移动规律、电解质溶液理论、无机物反应规律、有机反应基本类型等理论解答相应具体问题,一般都采用演绎推理方法。
通过理论教学应使学生在逻辑思维方法方面受到训练和教育。
根据理论规律进行推理、判断以及预测时要着重教育学生理论成立的条件(前提)和应用范围,这一点至关重要,对于化学理论规律的应用,显得尤为突出。
要抓住典型事实,通过学生自己的思考练习,正确运用理论,发展思维能力。
三、坚持理论联系实际的原则
化学基本理论教学首先要做到与元素化合物知识相联系,认识元素化合物的结构、性质、制取方法以及在生产、生活、科技各个领域的用途;了解化工原理、工艺条件的选择以及化学科学发展的历史成果和当代化学科学技术的最新发展。
化学科学的理论与技术的发展是和世界最新科学技术的发展紧密联系、相互推进、相辅相成的。
当今的化学科学不仅在地球表面重力场的作用下研究化学过程,并已开始系统地研究物质在磁场、电场、光能、电能、声能的作用下的化学变化,并已开始了在强辐射,太空失重、高真空等的条件下化学过程的研究。
今天的化学已不是单纯的、孤立的、理论研究的学科,它和国民经济、社会生活紧密联系的各部门、各学科、各个技术领域相互渗透。
生物科学、生命科学、能源科学、环境科学以及高新技术的发展也为化学研究提供了技术手段,也带来了新的课题。
例如,由于检测仪器灵敏度和选择性的不断提高,20世纪八十年代对某些样品量的检测要求可降至10-13克。
当血浆中的四氢大麻醇的含量降至10-11克/毫升的水平,化学家仍能准确地检出它的存在,成为运动员因服用兴奋剂而被取消成绩的法定事实。
四、要注意掌握教材的深广度
要依照教学大纲的要求确定基本理论的教学内容,不应随意拓宽和加深,避免增加学生过重的课业负担。
如大纲中已删除的电子亚层、电子排布式、化学平衡常数、电离平衡常数及其涉及的弱电解质电离平衡的计算、弱酸弱碱的水解、卤代烃等内容不可纳入教学内容。
即使是在高中三年级总复习时也不应以提高学习能力引入教学。
但是,要把有目的的,有针对性的练习解答某些对扩大学生视野、发展学生能力有益的信息给予题目(新情境题)与把大纲以外的理论内容引入教学加以区别。