王曉珍
摘要:初高中化學有千絲萬縷的聯系,同時又因為學生群體、教學目的的不同存在著較大的差異。文章以“原子的結構”一節為例,}E較了本節內容在初高中教學中3個典型知識點之間存在的差異,總結了初高中教學中對學生學習能力、邏輯思維能力、情感能力3個方面的要求差異,同時也提出了對初高中化學教學的建議。
關鍵詞:原子的結構;初中;高中;課堂片段;差異;銜接建議
文章編號:1008-0546( 2019)07-0027-03
中圖分類號:G633.8
文獻標識碼:B
doi: 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.007
在新課程改革下,初高中教材都發生了很大的變化。關于新課程每年都會有不少高質量的培訓,但涉及初高中銜接的比較少。以化學學科為例,初高中化學有哪些差異,面對這些差異,高中一線教師如何應對。筆者以“原子結構”這一知識點為例,根據其在《滬教版九年級化學》、《蘇教版高中化學必修l》中的教學實錄,分析了初高中的化學的差異,并提出了在教學中教師幫助學生一起完成初高中的完美銜接的建議。
一、初高中化學實際教學存在的差異
初中化學的教材對于知識點的闡述較為簡單、通俗、具體,以科學啟蒙為主,停留在認知層面,學生掌握難度小。教學參考書上對原子結構的要求也比較簡單:原子是由原子核和核外電子構成。教師在實際教學中,讓學生對原子結構的歷史及基本情況有一個基本的了解,重點在盧瑟福的α粒子散射實驗及其對應的結論;知道原子核集中了原子的主要質量,即集中在質子和中子上;原子、原子核、質子、中子、電子之間的從屬關系,以及它們的帶電情況;核外電子的排布需要掌握元素性質主要由最外層電子數決定,對于原子結構示意圖與元素的對應關系、與元素化合價的關系不做要求。
高中化學注重強化學生的認知、心理發展、知識邏輯,課堂容量大,要求學生具備自學能力,會對課堂內容進行總結、提升、應用、創新,善于歸納,掌握學習方法。
比較高中教學參考書可知,高中化學要求學生在了解原子結構模型演變歷史的基礎上,要對這個過程進行情感體驗;同時要求學生對于幾個重點模型的科學研究深入了解,體會科學家的思維過程,了解科學研究是一個批判與繼承的過程,是一個創造性過程;以鈉、鎂、氧原子為例,了解原子微觀結構與化學性質的關系;了解原子結構的構成,會根據原子組成符號得出原子構成的相關信息。
1.對學生學習能力要求的差異——原子模型的認識
(1)初中化學課堂片段
師:我們來學習盧瑟福做的α粒子散射實驗(PPT展示動畫)。
用α粒子轟擊金箔,他發現,絕大部分α粒子可以直線穿透金箔,說明?
生:原子內部大部分空間為空心的。
師:有少量α粒子發生了偏向,說明?
生:原子內部有帶正電的微粒,排斥了α粒子。
師:極少數α粒子發生了反彈,說明?
生:原子內部有帶正電,且質量很大的微粒。
師:這個微粒就是原子核,它帶正電,體積很小,質量很大。原子核外很大的空間內是高速運動的電子,它帶負電,質量很小。盧瑟福認為原子內部有一個體積很小、質量很大的原子核,原子核外很大的空間是電子圍繞著原子核高速運轉,就像行星圍繞著太陽運轉。
(2)高中化學課堂片段
師:閱讀課本p27-28。
生:自學、討論。
師:展示原子結構模型的演變圖片。
生:總結匯報每個模型的進步與不足。
(3)小結
初中化學教學比較形象,低起點,教師教學中注重與實際生活、以往認知相聯系,幫助學生建立一個在他認知范圍內的微觀模型。高中化學教學對學生自學能力要求比較高,需要學生善于閱讀材料,并能從材料中總結、提煉,更高層次的要求是進行評價。
2.對學生邏輯思維能力要求的差異——原子中質子、中子、電子之間的關系
(1)初中化學課堂片段
師:原子核集中了原子的主要質量,也就是原子核的質量主要與質子和中子有關,與電子幾乎無關。
原子結構示意圖展示。
核外電子是分層排布的。核外電子總數為每層加起來。
圈內的為質子數,分層排布的電子需要求和,有沒有發現什么規律?
生:質子數和核外電子總數相等。
師:每個質子帶的電荷為一個單位正電荷,中子呈電中性,每個電子帶的電荷為一個單位負電荷,這樣分析下來,原子的電性應該是?
生:原子不帶電。
(2)高中化學課堂片段
師:閱讀教材p31表1-8。
生:質子數+中子數與相對原子質量近似相等。
師:為什么會有這個結果?
生:學習質量數概念。
生總結:因為電子的質量非常小,原子核集中了原子的主要質量,就是原子核的質量主要與質子和中子有關,質子和中子的相對質量都約為1,所以原子的相對原子質量約為質子數加中子數。
師:觀察1-18號元素原子結構示意圖,重點觀察Na、Mg、0、Cl的結構示意圖,結合這四種元素的常見化合價,找尋規律。
生:化合價與原子的最外層電子數關系非常大。
師:分為金屬元素和非金屬元素兩組來總結具體規律。
生:金屬原子在化學反應中失去電子,原子變為陽離子,呈現的化合價為+失去電子數目。
非金屬原子在化學反應中得到電子,原子變為陰離子,呈現的化合價為一得到電子數目。
師:這也是為什么元素的化學性質主要是由最外層電子數決定的原因。
(3)小結
初中化學教學中教師展示已有模型,引導學生得出質子、中子、電子之間的質量、電性關系,對學生的邏輯思維要求不高。高中化學教學中一方面需要學生運用已有知識來推導結論,另一方面需要學生用邏輯思維來推導結論,訓練學生運用知識能力、邏輯推導能力。
3.對學生情感能力培養的差異——原子模型進化史
(1)初中化學課堂片段
師:閱讀教材p67,總結原子結構的模型及它的發現者。
生:道爾頓的實心球模型,湯姆生的棗糕模型,盧瑟福的核式模型。
(2)高中化學課堂片段
師總結:從道爾頓開始,道爾頓根據質量守恒及組成規律,提出了實心球原子結構模型,道爾頓認為原子不可分割;湯姆生根據陰極射線研究,提出了葡萄干面包原子結構模型,這個模型不能解釋α粒子散射結果;盧瑟福提出了核式原子結構模型來解釋α粒子散射實驗,但是無法解釋氫原子線狀光譜;玻爾提出了電子軌道原子結構模型來解釋氫原子線狀光譜,但是無法解釋多電子原子光譜;海森堡等科學家提出了量子力學原子結構模型解釋了多電子原子光譜,同樣這個原子結構模型也不是完美無缺的,它與黑洞理論有矛盾。
科學家大都站在前人研究的基礎上,運用更為先進的科學手段和技術,大膽創新,提出自己的假設并驗證,推動科學不斷的進步。而人類對原子結構的探索還在繼續,是無止境的,下一個更完美原子結構模型是什么樣的,將會由哪個科學家建立,繼續書寫歷史的人會是你嗎?我們一起拭目以待。
(3)小結
在初中課堂上,由于學生知識儲備等問題,對化學史比較淡化。而在高中課堂上,應用了原子結構模型進化史,使學生明白科學是在爭議中更新與發展的,明白今天的科學成果是建立在無數科學家幾百年的研究基礎上的,最后也留了一個開放的結果,原子結構模型的建立還在進行中,鼓勵學生投身到科學研究中來。
二、做好初高中化學教學銜接的建議
初中教學針對的是九年級義務教育階段學生,高中化學針對的是中考后選拔的高一新生,學生具備一定的化學素養,學習能力較強。初三升高一絕不簡單僅僅是升高一個年級的差別,是學生學習生涯一個比較重要的轉折點,教師、學生都需要做好充分的準備,一起完成初高中的銜接。
1.提前進行心理建設
初中生心理和生理特點決定了他們在學習過程中依賴性比較強,依賴老師的教,某些家庭甚至家長參與的也比較多。高中學習主要培養學生的獨立性,加強學生思維能力的培養,學生需要獨自完成較高難度的知識學習。學生在這個過程中容易不適應,產生畏難情緒,嚴重的甚至會有厭學的情況。提前讓學生了解高中學習的特點,結合實例給學生講講初高中學習的不同,幫助學生做好心理建設,有準備地進入高中學習。
2.備好學情,研究初高中教材
教師需要主動熟悉初中教材內容,知道初中化學課堂上的教學要求,及時了解初中化學教學的變化。在教學過程中要善于利用舊知識,盡量從初中化學教學的角度切入,建立新舊知識之間的聯系,找出新舊知識之間的差別,讓舊知識為新知識服務,減少學生重復勞動,減輕學生負擔。如“原子結構”這一知識點,就要求教師在了解初中化學的基礎上備課,對于學生已掌握的內容簡單回顧,對于“不知其所以然”的內容需要深入,對于新授知識需要找到合適的切入點。
3.循序漸進,做好化學課堂的銜接
初中化學課堂容量少,起點為零。在剛開始的高中化學課堂教學中,為使學生逐漸適應高中課堂,教師需要合理放緩教學進度,做好鋪墊,不打擊學生學習高中化學的信心。在教學過程中,注意培養學生各方面的能力,培養學生抽象思維、邏輯思維能力,循序漸進地增大化學課堂的廣度和深度,讓學生不知不覺地完成高中化學課堂的適應。如在“原子最外層電子數和元素化合價、元素化學性質之間的關系”知識點中,學生對其中的內在聯系是有所了解的,但是一下要總結出來又有點困難,不妨起點放低些,臺階多設些,在關鍵步驟適當引導,讓學生體會自己獨立總結規律的成就感,增強信心。
4.引導學生完成學法的銜接
初中化學起點為零,知識點少而淺,在教學過程中由教師帶著一遍遍重復、訓練,這樣的方式學生掌握知識比較牢固,但是這個過程中對于學生能力的培養比較有限。高中化學學習對學生學習能力要求比較高,教師在教學過程中要注重培養學生自學能力、獨立思考能力、指導學生如何觀察、思考、分析、提煉、應用,轉被動學習為主動學習。如原子模型認識知識點,初中課堂是在老師的預先設好的一個個小臺階下,學生跟著老師得出結論。而在高中講授這一知識點時,知識點本身比較淺顯,要求學生自己總結,讓學生習慣主動學習,并且要在原有知識的基礎上挖深,提煉科學家探究的科學過程,全面把握。
總而言之,從“原子結構”在初高中化學中的處理,我們可以發現初高中化學教學存在較大的差異,這個差異會導致學生完成初高中化學銜接時存在很大的困難。我們要注重以學生為主體,以形成化學觀念、培養學生科學思維和培育科學態度與責任為核心,研究初高中化學內在的延續性與遞進性,順利實現初高中化學的完美銜接。
參考文獻
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