穿透教材的表象――与中学化学教师的对话

摘要:笔者就中学化学教师在教学过程中研读新教材时提出了质疑、比较、反思三点建议。

关键词: 质疑;比较;反思

文章编号:1005-6629(2010)01-0008-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

新教材的使用对教师来说是一次新的起点,教师只有正确认识和理解新教材的变化及呈现方式,深刻领会教材的意图。关注教材所辐射出来的价值和功能,同时对教材的内容进行认真的反思。并使之成为教学行为的指南。

中学化学新教材有多种版本,初中化学有人教版、粤教版、上教版等,高中化学有人教版、苏教版、鲁教版等,对这些教材,中学教师应该穿透教材的表象,看到学科的本质,应该进行以下几方面的研究:

1敢于对新教材提出质疑, 即事穷理

古人云:“学贵自疑”,“学起于思,思源于疑”。疑是思之源,质疑是探索新知识的开始,也是探求新知识的动力。新教材既然有多种版本,其目的之一就是提倡百家争鸣,但百家的观点是否都是科学的,尽信书不如无书,教师在应用新教材的时候,一定要认真研究与思考,“心之官则思,思则得之,不思则不得也。”

[案例1]:上教版义务教育课程标准实验教科书《化学》九年级上册61页,想一想:这一实验现象说明了什么问题?

这一现象说明了什么问题?编者的意图当然是想说明微粒间存在空隙。但这真能说明分子间存在空隙吗?笔者认为不能用这一现象说明微粒之间存在着间隙,理由如下:

物质中的微粒可以进入对方,不是因为微粒间有间隙才进行的,不同物质的微粒互相接触时,彼此进入对方的现象,称为溶解。溶解进行与否,不是依靠微粒间的间隙,而是根据不同物质的分子间作用力或其它因素决定的。例①:水和酒精可以按任何比例“无限互溶”,它们的分子都是极性分子,符合“相似相溶”原理;两种物质液态混合时,还有氢键缔合现象。这两方面的原因,导致两种分子互相进入对方。例②:水和四氯化碳,两者的本身微粒之间的间隙是客观存在的。但是,将两种液体混合,静置,液体分两层,经分析鉴定,属于“完全不溶。”其主要原因是它们的分子结构不相似。

如果溶解现象是以物体中的分子不紧密(较稀疏),有空隙为条件的。具备这些条件,不同物质的分子就可以互相去填补对方的空隙。若如是说,两种物质的分子互相占据对方间隙后,总体积应该是变小的,根据阿佛加德罗定律判定:1升氢气与1升氧气在常温常压下混合(两种分子充分接触)后,总体积仍为两升。根据实验证明:1升醋酸与1升苯互溶后,体积大于2升。两例充分证明:物质混合后总体积没有减少,甚至增大,说明了混合后并不是微粒利用对方微粒间隙或占据对方微粒间隙。

教材这样安排也是有其道理的,因为初中学生刚刚接触化学,对化学的认识还是以感性认识为主,用空隙的观点来解释这个现象显得简单易懂,更加直观。

新教材中这样的例子还有,教师教书育人,我们要敢于对权威提出质疑,而不能盲目认同权威、榜样,要有一份质疑的精神,向权威学者学习,但不“顶礼膜拜”。 任何科学的理论都是在不断地质疑和辩驳中发展和完善的,我们要学习袁隆平,当他还是一个乡村教师的时候,已经具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下的时候,却仍然只是专注于田畴,淡薄名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。

2 善于对新教材进行比较,集思广益

俗话讲:“不怕不识货,只怕货比货”。这句话告诉我们做任何事都要善于采用比较法,所谓比较法 ,是指在思维过程中 ,确定认识对象之间的共同点或差异点 ,从而正确认识事物 ,正确揭示事物的本质及其变化发展规律的一种科学方法。它是科学思维方法中最基本的认识方法。

新教材不同的版本,有着各自不同编排的知识体系,有着各自的优点,也有着各自的不足,作为中学化学教师,一定要认真研读和比较,以苏教版和人教版而言,两套教材有着各自的特点,人教版突出现代化学正在逐步走向定量化的特征,合理处理抽象概念,重视学习者的参与,富有张力,适于教师因材施教。苏教版着力挖掘和体现化学学科的核心观念、知识结构、思想方法,注重科学性,突出新思想、新内容,避免内容在科学性上与现代科学脱节,将定性与定量,现象与本质有机统一,注重学生知识发展的阶段性和连续性,关注核心知识与STSE内容的整合。因此我们要知道哪些知识点是两套教材共有的,哪些知识点是苏教版有而人教版没有,又有哪些内容是苏教版没有有而人教版有的,它们增加这些知识点的目的是什么,就是同样的知识点,它们处理的方式是否相同,他们有什么优缺点,这些我们都必须进行比较。

[案例2]:人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》(选修4)化学反应原理18页:

实验2-1

按图2-1安装两套装置,在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol・L和40 mL 4mol・L的硫酸,比较两者收集10 mL H2所用的时间。把实验结果填入下表2:

苏教版普通高中课程标准实验教科书・化学(选修)化学反应原理32页:

盐酸与碳酸钙反应生成CO2,通过测定一定时间内产生CO2气体的体积,可测定该反应的速率。请完成下列反应速率的测定实验。

1.如图2所示,在锥形瓶中放入大理石5 g,加入2 mol・L-1盐酸20 mL。每隔30 s观察注射器中气体的体积,将实验数据记录到表3。

2. 以mL・s-1为反应速率的单位,计算每30 s时间间隔内的反应速率,将计算的结果填入表3。

3. 以反应速率为横坐标。产生气体体积为纵坐标,绘制二氧化碳气体体积[V(CO2)]―反应时间(t)曲线图。

4. 比较你与其他同学的实验结果,如有差异,分析产生差异可能的原因。

人教版和苏教版的这部分内容都是探究浓度对化学反应速率的影响的,两者处理的方法就不相同。

⑴反应原理

①人教版:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

②苏教版:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O

⑵反应装置

①人教版:双孔橡皮塞上插有导管和分液漏斗。

②苏教版:单孔橡皮塞上只插有导管。

⑶测量对象

①人教版:收集10 mL氢气所需时间。

②苏教版:每30秒注射器中气体的体积。

⑷优点

①人教版:除了硫酸的浓度不同,其它条件基本相同,说服力强。

②苏教版:只需要做一次实验。

⑸不足

①人教版:实验需要做两次,且根据反应装置“收集的10 mL氢气”说法不妥,因为反应前系统中存在空气,收集的气体中肯定含有空气。

②苏教版:随着反应的进行,大理石的表面积变小,反应中也有热量的变化,而大理石的表面积和温度都会对化学速率有影响,因此降低了因为盐酸浓度变稀使化学反应速率变小的说服力。

通过比较,我们就能正确且比较客观地把握新教材,在教学过程中才能集思广益。

3勤于对新教材进行反思,高屋建瓴

反思性教学是教学主体借助行动研究不断探究与解决自身和教学目的以及教学工具等方面的问题,将“学会教学(learning how to teach)”“学会学习(learning how to learn)”结合起来,努力提升教学实践合理性,使自己成为学者型教师的过程。反思性教学实践是促进教师素质提高的核心因素。只有经过反思,教师的有效经验才能上升到一定的理论高度,才会对后续的教学行为产生积极的影响。

新教材新增了一些内容,如盖斯定律、盐桥、焓变、熵和熵变、平衡常数、活化能、反应速率常数、沉淀溶解平衡与溶度积等,为什么要增加这些内容,其目的是什么,增加的这些内容要解决什么问题,化学教师在使用新教材的过程中一定要进行反思,深刻体会教材编写者的意图。以化学平衡常数为例,笔者认为增加化学平衡常数的目的有三方面:

⑴完善知识整体的结构

化学热力学研究化学反应中能量的变化,研究化学反应进行的可能性以及进行的程度,解决了反应的可能性问题。化学动力学研究化学反应进行的快慢即化学反应的速率,解决反应现实性问题。而化学平衡常数能客观的反映在一定条件下化学反应能进行的程度。

⑵判断平衡移动的方向

压强对化学平衡的影响,在旧教材里用了右图的实验装置,通过增大体系的压强,观察体系颜色的变化来说明平衡移动的方向,严格的来说,这种方法不是太严谨的,因为增大压强至新平衡后,体系的颜色毕竟比原来体系的颜色深。新教材是如何解决这一问题呢?

[案例3]:苏教版普通高中课程标准实验教科书・化学(选修)化学反应原理51页:

苏教版在讨论有气体参与的可逆反应,通过改变体系压强,平衡移动方向时,是通过计算浓度商,用浓度商与化学平衡常数作比较

①若Qc>K,平衡向逆反应方向移动

②若Qc=K,平衡不移动

③若Qc

从而得出结论:增大压强,平衡向着气态物质减小的方向移动,减小压强,平衡向着气态物质增多的方向移动,若反应前后气体分子数目不变,改变压强平衡则不移动。

⑶完成知识模块的衔接

化学动态平衡有化学平衡、电离平衡、溶解平衡等,化学平衡有化学平衡常数,电离平衡有电离平衡常数,溶解平衡有溶度积常数,通过化学平衡常数可以将常见的动态平衡实现有机的衔接。

总之,新课程中教师不仅是已有专业知识和技能的继承者和实践者,也是专业知识和技能的发展者。新课程中一些无法预见的、实践性的、从未见过的教学情境,对教师是一种强大的激励力量。教师作为专业人员,在其中体验理性释放的愉悦和创造冲动所浸透着的欣喜。在新的教学情境中,教师不断提升和完善自己。 面对新教材,教师又一次站在了起跑线上,这已经不取决于个人的选择,而是一种教育情境的规定,一种课程发展趋势,这种历史性的变化将铸就一代新型的教师。

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