环保教育与化学教育的融合论文

2022-04-12

近日小编精心整理了《环保教育与化学教育的融合论文(精选3篇)》,供需要的小伙伴们查阅,希望能够帮助到大家。摘要:探讨了基于环境主题化学教学的功能与价值,提出了基于环境主题的化学教学设计思路,并结合“硫及其化合物”的教学案例进行了示范。关键词:环境主题;化学教学;教学设计环境问题种类繁多,但与学生日常生活联系紧密的环境问题大多是由相关物质及其变化引起的。

环保教育与化学教育的融合论文 篇1:

高中化学生活化教学的应用路径初探

【摘要】化学课堂教学“生活化”能帮助学生深入理解化学与生活之间的关联性,提升学生的化学学习能力以及参与化学课堂与实验课程的主观能动性,增强学生在抽象思维、化学思维方面的能力。本文简要分析了高中化学课堂生活化教学的策略,期望能为相关化学教学人员的教学工作提供一定帮助。

【关键词】高中化学;生活化教学;策略

化学与人们的现实生活息息相关,人们的现实生活中包含着丰富的化学知识,影响着人们的生活。相关研究表明,生活化教學不仅能有效地激发学生对化学的兴趣,而且有助于学生所学化学知识在生活实践中的应用。因此,高中化学教师应加强生活化教学教师队伍建设,切实提高高中化学教师的素养,增强学生的学习能力与知识素养。

一、高中化学应用生活化教学理念的现状

新课改倡导生活化教学理念之后,高中化学教师在课堂的各个环节,无论是导入还是常规的授课阶段,都开始应用生活化教学的方法。只要是与生活有关联的事物,都被引入到教学中,但效果不佳,这主要是教师对这一理念的理解存在偏差。此外,在生活化教学与化学教学融合中,教师的教学目的主要是激发学生对课堂教学的兴趣,忽视了知识和生活的有效融合,使得学生只关注生活中有趣的事情,无法实现预期的教学效果。

二、生活化教学理念在高中化学教学中的应用路径

(一)将生活作为开展化学教学工作的立足点

高中化学课程内容具备一定的综合性,涉及许多领域的知识,其中的重点与难点知识内容较为繁杂,并且与实际生活当中的事物、现象有着紧密的关联。基于此,高中化学教师需要将生活中的事物与现象作为开展教学工作的立足点,对生活中存在的各种化学素材进行细致挖掘,并将其与教学环节、教学方案进行融合,帮助学生形成更加完整的知识脉络与框架,改变以往“重知识,轻实践”的化学教育模式,打破化学教材内容对学生思维的局限性,增强学生学习化学知识、参与化学实践的主观能动性。教师要通过为学生创设具有生活化特点的化学教学情境,有效激发学生的学习兴趣,增强学生对化学现象、化学知识的求知与探究欲望,鼓励学生主动参与化学课堂与实践,从而有效优化学生的化学学习效果。例如,高中化学教师在讲解关于“乙醇”的知识时,可以利用多媒体设备向学生展示一些生活中与乙醇相关的物体图片,如白酒、香精、燃料等,使学生能够直观感受到乙醇与生活之间存在的关联性,并提出相应的问题:“乙醇的分子式为C2H6O,同学们依照价键原理推理一下,它的分子结构是怎样的呢?”通过为学生设立相应的教学情境,可以有效提升学生在化学课堂上的专注力,将与乙醇相关的化学知识通过提问的方式引入课堂。之后,教师可以联系生活中常见的乙醇产品与用途,引导学生表达自身对此种物质的认识,以及思考在生活中如何利用乙醇产品。这样不仅能够使学生对这节课的内容充满兴趣,还可以获得优质的教学效果,实现对化学课程内容的丰富与细化,提升学生的学习效率。

(二)在布置练习中引用生活化

加深学生的印象,增强对教学实践的认识是许多化学教师采用的教学方法之一。在实践中,教学与现实生活可以有机地结合起来:教师要在讲解知识的基础上学习和关注生活细节,用学生所学习的化学知识来说明生活现象。为了提高学生的学习兴趣,有必要提高学生化学知识的总体学习水平,使学生能够积极地进行锻炼。在进行聚乙烯、聚氯乙烯等化学品的教学时,可以引入“白色污染”的概念,消除白色污染对社会和生态的危害,让学生努力对塑料袋等化学品进行抵制。在实践中,学生要学会发现环境中的白色污染源,防止白色污染,科学利用自然资源,提高资源保护意识。在教学过程中导入生活素材是一种有效的教学方法。高中化学知识较为复杂,学生很难理解,如何恰当地表达是教师现阶段所思考的问题。教师一方面要加强对教材内容的理解,另一方面要引入生活资料,以加深学生对化学理论的理解,加强对化学原理的追求和研究。把物质生活作为化学教育的出发点,可以进一步激发学生学习化学的兴趣,从生活中理解化学概念,最终服务于生活。2015年底,由于天气寒冷,全国普降大雪,各地纷纷开始除雪、清理道路积雪,避免拥堵。其中盐是处理积雪的溶剂,而盐的化学性质可以引到课堂上进行探讨。教师引导学生学习背后的化学原理,让学生探索生活中的化学原理。另一方面,还可以加强新旧知识的整合,巩固学生所学知识。

(三)开展生活化的化学实验活动,增强学生的学科意识

在以现实生活为导向的教学活动过程中,高中化学教师应开展生活化的化学实验活动,让学生能够主动地参与实验,转变其对传统课堂的固化印象。教师在进行实验时需要指导学生专注于实验分析,同时把日常生活融入实验中,丰富其展现的形式,实现多样化发展。例如,在学生对物质分离的理论基本了解后,教师应结合高中生的日常饮食,利用学生熟悉的海带,设计“提取碘盐”的相关实验。指导学生将化学知识与现实生活直接联系起来。利用实践动手操作,可以在分离和检测碘元素的过程中对化学理论有更深入的了解。通过开展与学生生活息息相关的化学小实验,学生可以逐渐树立科学的化学学习理念,培养学习化学的好习惯。

(四)课外活动中引入生活化

我们可以结合学习目标和生活经验,组织课外活动,以作业的形式加深学生对化学知识和应用技能的理解。例如,应该对化学问题进行针对性的研究,这样学生就可以通过生活实践记录一些相关的问题。例如,通过学习“金属知识”,我们可以对金属回收过程进行全面的研究,以便学生能够记录自己的学习,分析和整理他们利用日常所收集的信息。这不仅增强了他们的化学意识,也增强了他们的环保意识。

结论:高中化学是基于日常生活实践的一门学科。教师需要引入更多生活化的教学素材,实现化学教学的内容多样化,提高学生化学学习与应用意识。从理论知识、素材、实验等多维度出发,为学生的化学学习引入生活化的案例,发展学生的化学思维与能力,促进化学课堂的高效发展。

参考文献:

[1]马子阳.高中化学生活化教学的应用探索与案例设计研究[J].高中数理化,2019(24):68.

[2]薛蕙.“互联网+”视角下高中化学生活化教学的实践[J].天津教学,2021(10):116-117.

作者:王婧

环保教育与化学教育的融合论文 篇2:

基于环境主题的化学教学设计

摘要:探讨了基于环境主题化学教学的功能与价值,提出了基于环境主题的化学教学设计思路,并结合“硫及其化合物”的教学案例进行了示范。

关键词:环境主题;化学教学;教学设计

环境问题种类繁多,但与学生日常生活联系紧密的环境问题大多是由相关物质及其变化引起的。化学在解决人类社会发展过程中面临的环境问题、促使人与自然和谐相处、培养学生环境素养等方面发挥着重要作用。中学化学中涉及大量与环境相关的教学内容,有必要基于环境主题进行化学教学设计,更好地实现化学教育与环境教育的融合,促进学生的全面发展。

1

基于环境主题化学教学的功能与价值

化学教学能够帮助学生建立环境问题的认识框架、从化学视角认识和分析环境问题的方法,培养学生的环境意识、环境价值观以及环境问题参与度和决策力,全面提高学生的环境素养。

1.1有助于学生建立环境问题的认识框架

大多数环境问题是由物质(污染源)引起的,化学作为一门研究物质及其变化的学科,能够帮助学生从物质的视角建立对环境问题的基本认识。通过化学学习,学生可以认识到造成环境问题的污染物产生与变化过程、物质变化特点,以及污染物的元素不变性。通过从元素观、物质观和价态观多个角度认识环境问题,了解与环境相关的基础知识,帮助学生建立系统的认识框架,由“环境问题是什么”到“环境问题的形成过程与反应机理”,从“环境问题带来的危害”到“环境问题的预防和治理”。具备了环境问题的认识框架,当学生再面临环境问题时,能够知道从哪些角度去分析,能够更本质、更全面、结构性地认识环境问题。

1.2有助于学生建立从化学视角分析环境问题的思路和方法

学生不仅需要知道什么是环境问题,还应该能从化学的视角认识和分析环境问题。从物质、物质性质与物质变化的角度认识环境问题的产生与危害,分析环境问题,寻找防治环境问题的办法(见图1)。具体包括:认识分析环境问题的危害是由物质的什么性质引起,分析一种物质产生的多个环境问题是由物质的哪些不同性质导致的,或者一种环境问题主要是由何种物质什么性质产生的;从物质性质和物质变化视角分析、解释环境问题的产生机理和形成过程;根据物质性质和物质变化、针对环境问题的形成过程和条件,寻找对应的解决办法,比如控制污染物产生的化学反应的发生、借助化学反应将污染物质转化成无污染物质等。

1.3有助于学生树立环境意识,形成正确的环境价值观和态度

通过与环境主题相关的化学知识的学习,学生可以认识到环境问题对人类和自然界的严重影响,从而树立环境保护的紧迫感和责任感,树立环境意识,形成正确的环境价值观和态度。例如,学生通过硫和氮氧化物性质的学习,了解酸雨的形成过程,认识到污染物一旦进入大气,可能就会与大气或自然界中的其他物质发生反应,生成污染环境的物质,造成污染之后的治理不仅收效甚微,而且难度相当大,因而使学生认识到预防才是更有效的治理办法。

1.4有助于学生培养环保技能,提高环境问题的参与度和决策力

环境教育的目标不仅仅是增加学生的环境知识、提高学生对环境问题的认识以及环境价值观与态度的培养,更高的目标是帮助学生掌握一定的认识和解决环境问题的技能,当面临环境问题或现象时能够做出正确的决策,真正参与到环境保护行动中。通过化学学习学生可以掌握更多在生活中可以运用到的知识和技能,比如分类处理废旧电池,采取正确措施面对氯气泄露等。更重要的是,学生能够应用化学知识,科学合理地保存、使用物质(化学品),避免或者减少环境问题的产生。

2

基于环境主题化学教学设计的思路和方法

在化学教学中,对环境相关的素材使用方式和水平多样,主要有三种:①以化学知识为主,环境问题或现象只作简单介绍,随着化学知识的展开随机插入。②围绕环境问题展开教学,以环境教育为核心,涉及到元素化合物知识或者化学概念原理时穿插介绍;③化学知识与环境教育并重,教学过程中化学知识获取和环境问题解决两条线索并进,促进学生建立认识环境问题的基本框架和从化学视角认识分析环境问题的思路与方法,笔者称其为基于环境主题的化学教学。中学化学课堂教学更倡导第三种教学处理方式,因为新课程倡导基于真实背景的化学教学,环境问题为化学知识提供了真实、富有教育价值的情景,能够满足新课程情感态度价值观目标的落实;环境问题的分析解决过程帮助学生建立从化学视角分析环境问题的思路和方法,体现了化学知识的应用价值,落实了过程与方法目标,从而实现了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标融合的教学。为此,笔者结合理论分析和教学实践经验,构建了基于环境主题的教学设计思路(见图2)。

(1)分析教学内容。通过对课程标准和教材中相关章节的具体分析,确定核心的化学知识和具体的知识点,明确知识与技能、过程与方法、情感态度价值观方面的基本要求,了解教学内容在环境方面的素材和要求。

(2)确定环境主题。寻找与教学内容相关的环境问题和现象,根据教学要求明确是否需要寻找其他方面的素材。分析各类环境问题,发现可能多种环境问题都涉及到同一教学内容,为了挖掘更具有教学价值与功能的环境问题,需要教师尽可能寻找与教学内容相关的环境现象,筛选合适的环境主题。对于环境主题的确定,需要从四个方面考虑:①课标和教材对学生环境教育的要求。分析教学内容涉及的环境问题,哪些是学生这一阶段应该知道的,学生对相关环境问题的认识需要达到什么水平。②环境问题的教学价值与功能。所选的环境主题要涵盖较多的化学知识点,能够在一定程度上实现学生技能(实验技能、分析计算等)的培养,能更好地实现环境教育的目标,能促使学生建立从化学视角分析和解决环境的思路与方法。③学生情感以及需求。要因地制宜、因人而异的选择适合学生的环境主题,要尽可能贴近学生生活,考虑学生感兴趣的程度和熟悉程度。④教师驾驭能力。所选环境主题尽可能是任课教师熟悉的,具有丰富的素材,有利于课堂教学,教师能够较好地驾驭的。

(3)确定教学切入点和教学思路。根据课标与教材要求、学情分析,确定教学切入点,主要分为两种:①以环境问题切入,引导学生解决环境问题过程中获取化学知识,建立认识环境问题的基本框架,建立从化学视角分析环境问题思路与方法,这种教学方式适用于学生具有一定化学知识和环境问题认识基础的内容,比如硫及其化合物与酸雨。②以化学知识切入,通过分析环境问题素材,思考分析或者通过进一步的实验获取化学知识,然后运用化学知识解释分析环境问题,树立学生的环境意识和环境观念,这种教学方式主要针对学生对环境问题与相关化学知识比较陌生的情况,比如苯酚的教学。

(4)选择环境素材。通过分析教学内容与环境问题的相关度和结合点及结合方式,寻找该环境主题的具体素材,确定与教学内容有关的环境素材。此外,教师还要根据教学要求看是否需要寻找其他方面的现象或生活应用,丰富学生对造成环境问题的物质的全面、正确认识。

(5)确定教学环节和教学内容的组织顺序。教学环节和教学内容组织顺序的确定需要考虑多个方面:认识环境问题的基本框架、从化学视角分析环境问题的基本思路、学生的认知水平和认知发展顺序。认识环境问题的基本框架是:环境问题的危害一环境问题的产生一环境问题的防治。从化学视角分析环境问题的基本思路是:认识环境问题的污染物一污染物的产生一污染物的哪些性质导致环境危害一利用污染物性质和变化预防和治理环境问题。从学生的认知水平和认知发展顺序看,首先确定学生的已有知识和技能,以及对环境问题的了解程度。其次,分析学生认识物质性质及其变化的思维水平或角度,比如从物质类别的角度、基于元素的角度等。最后,考虑已有知识与新知识、新知识与新知识之间的联系。综合考虑三方面的因素,确定教学环节和教学内容的组织顺序。

(6)设计驱动性问题和主要的教学活动,具体包括:设计与环境问题解决密切相关的驱动性问题、设计学生分析解决环境问题的主要活动内容与形式、设计环境素材呈现与使用方式。

教师在设计驱动性问题时,—方面要考虑教学内容的顺利引出,另—方面要引导和启发学生对环境问题的思考,引导学生对环境问题产生系统、有序的思维,从而建立思考角度和认识方式。为了获取化学知识,驱动性问题可以针对环境现象或防治方法而提出,让学生预测或分析信息,获得物质性质及其变化的认识。为了建立环境问题的分析思路,需要教师依据环境问题解决的程序性知识,设计层层递进的驱动性问题链。或者由教师提出综合性的复杂问题,在教师的引导下由学生对问题进行表征和不断拆解,逐渐形成问题解决思路。

教师设计活动时,要充分利用学生生活经验和有效的教学资源,提高学生的参与度。将具体环境问题教学化、实验化,是基于环境主题教学活动设计的有效手段。可以让学生进行实验探究和相关问题的交流研讨,让学生自主构建知识,完成问题的发现和解决过程,培养他们解决问题的自信心和成就感。为了有效地促使学生深入、全面的认识环境问题,可以让学生通过文献资料、网络和媒体报道以及实践调查等渠道了解环境问题或现象,也可以在课前布置一些关于环境问题的驱动性任务,在课堂上开展交流活动。

(7)设计教学设计的核心线索和详细的教学过程。教学线索的设计包括:知识线、问题线、活动线、情景线和从化学视角分析环境问题的思路,它是在前面分析的基础上细化和精致的过程。在这个过程中,需要教师进一步明确驱动性问题与教学内容的关系,分析各个教学环节和教学活动的过渡与衔接,使“从化学视角分析环境问题的思路”更加外显。详细的教学过程设计,需要教师充分考虑学生的已有经验和自身教学经验,不仅涉及所有学生活动、教师活动、讲解过渡,还包括教学硬件和软件的使用等。

3 基于环境主题化学教学设计的案例一一硫及其化合物

依据基于环境主题的化学教学设计思路,对“硫及其化合物”进行教学设计过程和思路分析,以便教师能够更好地把握基于环境主题化学教学设计的构建思路。

(1)分析教学内容。“硫及其化合物”属于典型的元素化合物知识,学生需要掌握硫及其化合物的主要性质,具体包括:硫单质的可燃性,二氧化硫的还原性、氧化性,亚硫酸的酸性和还原性,硫酸的酸性;要求学生掌握的重点知识内容是:二氧化硫的还原性、氧化性,亚硫酸的还原性,以及二氧化硫与碱的反应。硫及其化合物是在学生学习了氧化还原反应、金属及其化合物的性质和非金属硅和氯之后,要求学生运用物质性质研究的方法和思路,进行自主的实验探究,还要求学生了解硫及其化合物对生态环境的影响和在生产生活中的应用。

(2)确定环境主题。与硫及其化合物相关的环境问题包括酸雨、土壤酸化、水污染等。土壤酸化和水污染主要涉及的物质是亚硫酸、硫酸和硫酸盐,酸雨涉及到硫、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸、硫酸和硫酸盐。酸雨不但承载的教学内容较多,而且学生在认识酸雨的过程中可以从物质性质和价态变化的角度认识硫及其化合物,建立从化学视角分析和解决环境问题的思路和方法。土壤酸化和水污染的相关素材远不及酸雨丰富,学生的熟悉程度也偏低。综合考虑确定以酸雨为环境主题。此外,二氧化硫在生活中有较多的应用价值,比如做漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等,能够让学生建立对二氧化硫的正确认识。

(3)确定教学切入点和教学思路。学生对酸雨问题比较熟悉,普遍知道酸雨及其危害,并且学生在初中化学学习中接触过二氧化硫、硫酸,掌握了酸的性质。因此硫及其化合物的教学更适合从环境问题切入,以环境问题的分析框架为教学基本思路,通过分析解决酸雨环境问题,获得硫及其化合物的主要性质,帮助学生建立从化学视角分析环境问题的方法。

(4)选择环境素材。硫及其化合物与酸雨的危害、酸雨形成、污染物来源、酸雨防治密切相关,可考虑寻找和现与使用方式。酸雨素材(酸雨危害的图片、酸雨防治的方法、二氧化硫在生活中的应用等图片和资料)的主要呈现方式是:在学生交流讨论提出想法和观点后,运用课件和视频展示,对学生的认识给予补充。“大气中二氧化硫氧化途径”的资料在学生完成实验探究之后进行介绍,“酸雨的pH随时间变化”的资料则是以提问形式让学生运用已有经验进行分析解释。

(7)设计教学设计的核心线索和详细的教学过程。硫及其化合物教学线索以酸雨的驱动性问题为主线,相应的知识线索为:硫酸的性质→二氧化硫的还原眭(二氧化硫到硫酸的转化)→二氧化硫作为酸性氧化物的性质→二氧化硫的抗氧化性和漂白性。“硫及其化合物与酸雨”教学设计的知识线、问题线、活动线、情景线,以及相应的从化学视角分析环境问题的思路如表1所示。筛选这些环境问题的相关资料和图片。

(5)确定教学环节和教学内容的组织。依据“从化学视角分析环境问题的基本思路”和“环境问题的认识框架”,硫及其化合物的教学分为五个环节:酸雨的危害(硫酸的酸性)、酸雨的形成(二氧化硫生成硫酸的途径)、酸雨污染源的由来(二氧化硫的来源)、酸雨的防治(二氧化硫转化)、二氧化硫的生活应用(漂白性等)。学生关于硫及其化合物的认知顺序为“酸性氧化物→酸→盐”,与上述教学环节基本吻合,因此硫及其化合物的教学可以确定分为上述五个教学环节。

(6)设计驱动性问题和主要教学活动。首先,设计与环境问题解决密切相关的驱动性问题,通过酸雨问题的分析解决获得硫及其化合物的性质(具体见表1)。其次,设计学生分析解决环境问题的主要活动内容与形式。二氧化硫的还原性是学生掌握的核心知识,且与酸雨的形成密切相关,是教学的重点,应该让学生通过探究活动自主建构认识,包括预测、设计实验验证等活动,辅以“大气中二氧化硫氧化途径”的资料。关于酸雨的危害、二氧化硫的来源、酸雨的预防和治理等环境问题,主要采用学生交流讨论和资料分析的活动形式。最后,设计环境素材呈

化学在解决环境问题中起到重要的作用,化学教学在培养和发展学生环境素养方面更有不可替代的作用。中学化学教学在让学生获得化学知识的过程中,更应该结合相关的教学内容,开展基于环境主题的化学教学,促进学生形成环境问题的认识框架,特别是形成从化学视角分析环境问题的思路和方法,提升学生对环境问题的认识和理解,进而丰富和深化化学教育的价值。

作者:胡久华 陈鹏 陈航

环保教育与化学教育的融合论文 篇3:

新版高中化学教材对比及教学建议

【摘 要】文章针对旧人教版、新人教版、新鲁科版三版高中化学教材中有关乙烯与苯的内容,从内容的选取与组织、内容的呈现方式、习题设置的特点等方面进行对比分析,对两版新教材的亮点进行解读,提出用好新教材、活用新教材的教学建议。

【关键词】高中化学;乙烯;苯;教材分析;教学建议

教材是教学中重要的教学资源,加强对教材的研究,是教师创造性教学的基础,也是学生主动学习、高效学习的源泉。通过对新、旧教材的横向和纵向对比分析,可以更好地落实以素养为导向的教学。本文对人民教育出版社2007版[1](以下简称“旧人教版”)、人民教育出版社2019版[2](以下简称“新人教版”)、山东科学技术出版社2019版[3](以下简称“新鲁科版”)三版教材中有关乙烯与苯的内容的编排特点、亮点进行对比分析,并提出关于使用教材资源的教学建议,以期为广大同行提供一些参考。

一、内容的选取与组织

“简单有机化合物及其应用”是高中化学学科知识体系中重要的一环,也是课程标准必修内容的核心主题之一,是发展学生化学学科核心素养的重要知识载体[4]21-23。乙烯与苯的内容在三版高中化学必修教材中的章节编排及内容选取见表1。

二、内容的呈现方式

乙烯与苯的内容在三版高中化学必修教材中的内容呈现方式的详细比较见表2。其中,将正文以外的学习活动栏目按照其功能属性,可细分为实践性、方法性和知识拓展性栏目。

由表2可以看出,在实践性栏目方面,对比旧人教版,两版新教材的篇幅更大、探究性更强,这与《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下简称《课程标准》)中“素养为本”的教学理念是一致的,即开展以化学实验为主的多种探究活动,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,培养他们的创新精神和实践能力[4]2。

如新人教版设计了一个以甲烷、乙烯和乙炔为例,借助球棍模型认识烃分子结构的动手实践活动,借以丰富学生對碳原子的成键特点和不同烃的空间结构的认识和体验等。

在方法性栏目方面,两版新教材都为促进学生的深度学习提供了很好的支持。新人教版的“思考与讨论”安排在正文介绍了天然有机高分子材料和塑料、橡胶、纤维等合成有机高分子材料之后,要求学生利用图示或表格对学过的常见材料从不同的角度(宏观、微观、用途)进行归纳和分类,并找

学与问:①参照乙烯分子结构模型,写出乙烯的电子式和结构式;②比较苯与烷烃、烯烃的结构式,推测苯的性质,设计实验证明

思考与讨论:利用图示或表格对学过的常见材料进行归纳和分类

联想·质疑:天然气和煤用作燃料的相关问题;

交流·研讨:梳理身边常见的高分子材料制品,比较其性能和用途;

概括·整合:化石燃料的分类、来源、性质和应用,有机高分子材料的分类、性能及应用等

思考与交流:讨论乙烯和苯的用途,体会它们作为基本化工原料的价值;

科学视野:人造血液;

科学史话:苯的发现和苯分子结构学说

信息搜索:解释乙烯的催熟作用;

科学史话:芳香族化合物与苯;

表格:几种常见塑料的性能与主要用途;

科学·技术·社会:黏合剂和涂料化学与技术:可燃冰的开采;

身边的化学:汽油的标号和辛烷值;

表格:煤干馏的主要产物和用途

到归纳和分类的方法,相比旧人教版,更具开放性。新鲁科版关注学生思维方式或思维过程的外显,由“联想·质疑”到“交流·研讨”,再到“概括·整合”,环环相扣,层层深入,相比旧人教版,更能促进学生的思维发展。

在知识拓展性栏目方面,两版新教材均提供了图文并茂、丰富多彩的信息素材,集中体现了化学的学科价值和社会价值。如按信息素材的情境分类,可分为日常生活情境(如几种常见塑料的性能与主要用途),生产环保情境(如科学·技术·社会:黏合剂和涂料),学术探索情境(如化学与技术:可燃冰的开采),化学史料情境(如科学史话:芳香族化合物与苯)等。

三、习题设置的特点

三版高中化学必修教材中的乙烯与苯内容的习题设置详细比较见表3。

数量10题8题17题

新、旧人教版的习题设置有“继承与发展”的特点,题型、题量大致相同,但新人教版对学生的学业要求有所提升。如新人教版的第3题根据乙烯的性质推测丙烯的性质,引导学生关注“结构决定性质”的化学观念建构,初步渗透官能团与性质的关系。再如新人教版的第8题通过汽车翼子板由金属材料换成塑料的历史变迁,让学生分别从汽车生产厂、车主和行人的角度分析塑料的“好处”,是一道开放度很高的题目,可以有效训练学生的开放性思维。

新鲁科版的习题题量大、题型丰富、思维含量高,既有评价基础知识掌握情况的选择题,也有基于真实问题解决的思考题,还有考查综合应用知识的实验探究题。特别是第7题搭建乙烯分子的球棍模型并模拟乙烯与溴单质发生反应时的结构转变,引导学生围绕碳碳双键加深对乙烯化学性质的了解。第17题塑料的裂化分解实验,将课堂延伸到了课下和课外,不仅有实验操作技能的训练,还有分析推理的探究,大大拓展了学生学习的时空场域和思维空间。

四、两版新教材的亮点解读

通过以上对三版高中化学教材中的乙烯与苯内容编写特点的分析比较可以看出,两版新教材在《课程标准》的理念指导下做出了很多很好的变化跟进,主要表现在以下几方面。

(一)注重知识的结构化呈现和思维的结构化梳理

新人教版中“图7-13 烃的分类”,以甲烷、乙烷、环己烷、乙烯、乙炔、苯为例,根据它们结构式的差别,系统梳理出对烃类物质的详细分类,深化学生对碳骨架的基本类型和分子中的特征性基团的认识,由此体现辨识有机化合物的两个基本视角(碳骨架与官能团)和物质分类的学科思想。

新鲁科版中“图3-2-9 乙烯用途示意图”,用拟物的“乙烯树”形成对乙烯用途广泛的认知,为学生认同乙烯是“工业血液”提供了感性材料;本节末的“概括·整合”栏目,更是利用思维导图系统梳理出了化石燃料中的重要有机化合物——甲烷、乙烯和苯的结构及性质。

知识的结构化呈现有利于学生进行记忆、理解、迁移和应用,而思维的结构化梳理则有利于学生充分外显思维方式和路径。这样的结构化有利于建构一个开放性的系统,使学生可以在后续的学习过程中不断地丰富和完善知识。

(二)凸显化学与STSE教育理念,渗透学科育人价值

对于“有机高分子材料”这部分内容,新鲁科版提供了不粘锅涂层、橡胶手套、毛线等图片,关注了有机高分子材料在科研、生产、生活中的广泛应用。而新人教版除提供生产、生活中广泛使用的7种塑料外,还讲了用于潜艇上的橡胶消声瓦、我国研制的高性能歼击机隐形涂料、“神舟”飞船航天服使用的多种合成纤维等,充分展示了有机高分子材料在国防、科技和航天领域的广泛应用,厚植爱国主义情怀,充分发挥化学学科的育人价值。

科学教育中一直强调STSE教育理念,两版新教材都将知识内容广泛联系科学、技术、社会和环境,提供了大量信息丰富且视觉冲击力强的图片,除增加学生的学习兴趣外,也促进学生对化学学科的理解,同时培养学生正确的价值观。

五、教学建议

(一)关注教材的变化,领会编者意图

教师应认真研读教材,关注教材的变化,领会编者意图[5]。结合《课程标准》,从教材体系结构调整、教学内容增删、呈现方式改变等多方面进行研究,处理好教学内容的广度和深度问题。

以苯为例,《课程标准》中涉及苯的描述仅有“以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点”[4]21一句,但两版新教材的处理方式却大不相同。新人教版只介绍苯的结构,没有涉及苯的相关性质,而新鲁科版除了介绍苯的结构,还用“观察·思考”栏目对苯与乙烯的化学性质进行了比较,同时呈现了苯与液溴反应的化学方程式,但教材编者也提出本節教学以乙烯为重点,并简要介绍甲烷、苯、高分子化合物的应用[6]。因此,教师在必修课程的教学中对苯的性质不应做过宽的拓展和过深的挖掘,关于苯的性质的系统学习应留待选修模块进行。

(二)转变学生的学习方式,在过程体验中渗透学科核心素养

学生的化学学科核心素养必须而且只能在化学问题解决中形成和发展[7],两版新教材的编排都注重学生学习的过程性和体验性。如对于乙烯的认识,旧人教版通过对乙烯性质的描述,结合相应实验现象的图片,平铺直叙地呈现相应知识;而两版新教材均以实验探究的形式呈现,引导学生动手实践、观察现象,在过程中建构对乙烯性质的认识。新鲁科版还在习题部分以搭建球棍模型模拟乙烯与溴发生反应,让学生通过“玩模型”,增加了参与感,同时找到学习主人翁的感觉[8],从而促进学生理解加成反应的断键、成键以及分子空间结构的转变过程。

通过动手实践、模型搭建等手脑并用的学习方式,深化学生对有机物分子空间结构的认知,促进结构决定性质观念的建立,发展学生的宏观辨识与微观探析核心素养。

(三)挖掘开放性习题的育人价值,促进“教、学、评”一体化

开放性习题指有多种解答可能、答案不唯一的习题,能让学生从多个角度表达自己的思想观点。两版新教材的习题设置都参考了《课程标准》中的学业质量要求和水平划分,题型丰富且具有层次性,其中不乏设计新颖且开放度高的题目。利用好这些题目可以充分调动学生思考的积极性,促进学生学科思维的发展,培养学生的开放性、批判性思维能力[9]。

如对于新人教版习题第8题,可以让学生在课下查阅文献资料的基础上进行角色扮演,科学有据地充分论证有机高分子材料为社会发展、科技进步和人类生活质量的提高所做出的贡献及其给环境造成的影响,以及在绿色化学理念指引下开发新型环保材料的前沿成就,培养学生的科学态度与社会责任核心素养,以及积极参与科学性社会议题并进行科学决策的能力。对于新鲁科版习题第15题,可以让学生通过查阅资料、观看纪录片等方式了解天然气、石油和煤作为能源可以燃烧,但直接燃烧有弊端,进而思考通过综合利用(裂化、裂解和干馏)化石能源,通过有机反应转化,制得性能各异、用途广泛的材料或在其他领域的创新应用。

评价的根本目的在于促进发展,必修课程教学过程中要淡化课后习题的甄别与选拔功能,重点关注评价过程、关注学生发展的需要,突出评价的激励和调控功能,让评价内容综合化、评价方式多样化、评价主体多元化,促进“教、学、评”一体化。

参考文献:

[1]人民教育出版社,课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书化学·必修2[M].北京:人民教育出版社,2007.

[2]人民教育出版社,课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.普通高中教科书化学·必修第二册[M].北京:人民教育出版社,2019.

[3]王磊.普通高中教科书化学·必修第二册[M].济南:山东科学技术出版社,2019.

[4]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.

[5]乔国才.融合学科核心素养的高中化学教科书编制:人教版《普通高中教科书化学·必修第一册》简介[J].中学化学教学参考,2019(21):1-4.

[6]王磊,陈光巨.外显学科核心素养促进知识向能力和素养的转化:北京师范大学“新世纪”鲁科版高中化学新教材的特点[J].化学教育,2019(17):9-19.

[7]房喻,徐瑞均.普通高中化学课程标准(2017年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2018.

[8]文继明.拼牢基础 玩出精彩:有感保志明老师的“玩模型”教学[J].中学化学教学参考,2017(17):70.

[9]宋怡,葛彦君.中加高中化学习题比较研究:以“物质与化学键”部分内容为例[J].现代中小学教育,2016(8):123-126.

(责任编辑:罗小荧)

作者:潘红 王思毅 魏婷 宋欣 王彦迪

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