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如何理解化學教學中的三種表徵

發布時間:2023-05-18 01:40:39

㈠ 化學教學中如何體現學科素養

為落實「立德樹人」的教育根本任務、充分發揮課程在人才培養中的核心作用,高中化學課程標准修訂組根據「中國學生發展核心素養(徵求意見稿)」和高中化學課程特點,提出包含「宏觀辨識與微觀探析」「變化觀念與平衡思想」「證據推理與模型認識」「實驗探究與創新意識」「科學精神和社會責任」等五個要素的高中化學核心素養(簡稱「化學核心素養」)[1]。為使化學核心素養的培育工作落實到高中化學教學中,教師的首要工作是准確理解化學核心素養的內涵,並進一步把握化學核心素養的內容屬性、內涵特點及內在聯系等。下面就化學核心素養的前述三個方面進行論述,以期促進化學老師對化學核心素養的認識。
一、化學核心素養的內容屬性
化學核心素養是學生在化學認知活動中發展起來並在解決與化學相關問題中表現出來的關鍵素養,反映了學生從化學視角認識客觀事物的方式與結果的水平。這一素養不僅體現了學生從化學視角對觀事物能動反映方式,而且反映了學生對客觀事物能動反映的結果。因此,化學核心素養同時具有指向認知結果的「結果屬性」和指向認知過程的「過程屬性」。
1.化學核心素養的「結果屬性」
化學核心素養的「結果屬性」,體現為化學核心素養是學生通過化學課程學習所建立起來的、具有化學學科特質的結構化知識、思維方式與品質。從高中化學核心素養的五個方面看,強調高中學生通過高中化學學習,掌握物質性質及其變化的分類標准與內容體系,獲得物質及其變化的特徵與規律,並能夠運用化學符號、化學模型加以描述(表徵);理解物質組成、結構和性質的聯系,形成「結構決定性質、性質決定用途」的觀念,建立從變化守恆、動態平衡、模型表徵等研究物質及其變化、解決化學問題的思維框架;形成嚴謹務實的態度、與人合作的習慣,樹立科學物質觀、可持續發展的意識和綠色化學的觀念,深刻理解化學、技術、社會、環境相互作用的關系,建立社會責任觀、參與意識與決策能力。
2.化學核心素養的「過程屬性」
化學核心素養的「過程屬性」,體現為個體在面對復雜情境時綜合運用化學思維、化學知識與探究技能解決化學相關問題的品質與關鍵能力。這一屬性強調高中學生在面對具體情境及與化學相關事實時,能夠通過觀察與辨識的基礎上提出問題、開展探究並得出結論;能夠根據物質的結構預測物質的性質及其可能的變化,應用對立統一、聯系發展和動態平衡的思想觀點考察、分析化學反應,正確運用化學模型描述或預測物質及其變化、分析與解釋化學現象,運用依據多種方法對物質及其變化進行分類並揭示其本質屬性;能夠結合具體情境,調用已有知識與方法分析解決問題,在化學原理、化學技術應用時自覺考慮化學過程對自然帶來的可能影響,貫徹可持續發展思想、堅持「綠色化」的觀念。
二、化學核心素養的內涵特點
學科核心素養是以「中國學生發展核心素養」為指導,基於學科特質與學科任務[2],為培育全面發展、社會需要的人而提出的關鍵素養。因此,學科核心素養是具有學科特色的素養。認真分析化學核心素養五個要素的內涵,可以發現具有如下特點:
1.凸顯化學本質特徵
化學區別於其他學科的本質特徵體現為:化學在原子、分子的微觀水平上研究物質及其變化[4],從微觀層次上揭示物質及其變化的基本規律,以化學符號或模型表徵物質及其變化。化學核心素養中的「宏觀辨識與微觀探析」、「證據推理與模型認識」等要素,強調從微觀粒子及其相互作用的視角認識物質世界,根據物質微觀結構預測物質性質及其反應,運用多種模型描述和解釋化學現象,使用「宏觀—微觀—符號」三重表徵表示物質及其變化等,很好地凸顯化學學科的特徵。
2.反映化學基本問題
物質及其變化是化學研究的基本問題[5]。這一問題的解決,強調運用實驗、假說、模型、分類等方法,通過以化學實驗為主的多種探究活動開展物質及其變化的研究,並從元素的宏觀視角認識物質及其變化的規律、從粒子的微觀層面揭示物質及其變化的本質。因此,化學學科的基本問題、問題解決的方法途徑及其應建立的基本認識,在「宏觀辨識與微觀探析」、「變化觀念與平衡思想」、「證據推理與模型認識」、「實驗探究與創新意識」的化學核心素養上得到很好的體現。
3.揭示化學學科思維
化學是從宏觀、微觀和符號三種水平上認識物質及其變化並建立起它們間聯系的。因此化學學習過程,常常需要以實驗為手段獲取宏觀現象並從微觀視角探討其本質,或對基於微觀或模型分析推理的結果通過實驗手段進行證實或證偽,從而得出物質及其變化的基本規律或相關理論。因此,化學學習需要以實驗為主的科學探究,建立「宏觀—微觀—符號」的三重表徵的學習思維[5]。「宏觀辨識與微觀探析」「證據推理與模型認識」「實驗探究與創新意識」等化學核心素養,很好地揭示化學學科思維。
4.體現課程育人價值
作為科學課程的高中化學,由於注重在人類文化背景下建構課程體系[6],內隱著豐富的 人文內涵。因此,它對培

㈡ 初中化學「宏觀與微觀探析」層次核心素養的內涵

宏觀辯識與微觀探析是化學核心素養中最基礎也是最重要的一個層次,最具化學學科特色,是化學學習中不可缺失的一部分。其宏觀是用肉眼就可以觀察到的總體,微觀是不能直接被觀察到的,從分子、原子、離子等方面去探險尋物質本質規律。《義務教育化學課程標准2011年版》指出:化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學,其特徵是研究分子和創造分子。可見,化學研究的對象是物質,區別於其他學科,強調不僅從宏觀角度,更要從微觀的角度認識物質及其變化的科學,在化學學習中「宏觀辯識與微觀探析」屬於不可或缺的一個層次。

「宏觀辯識與微觀探析」是從不同層次對物質結構、性質、能量轉變等及其相互關系的基本認識,既是重要的學科觀念,又是化學問題解決的思維視角。「宏觀辯識與微觀探析」的培養應包含三個層次:對必備知識的傳授;元素觀、微粒觀的形成;宏觀—微觀—符號三重表徵思維的應用。根據三個培養層次,可將其內涵分為三個層次:知識層次、觀念層次、思維層次。

一、知識層次: 知識是形成學科核心素養的必要基礎。任何觀念、能力的培養都建立在掌握基礎知識、活動技能的基礎之上。知識在培養核心素養,建構觀念、訓練思維的過程中,發揮工具和載體作用,通過不斷的概括提煉知識可形成深層的、可內化、可遷移的學科觀念。

「宏觀辯識與微觀探析」素養目標的培養,要求學生必須達到了解常見物質的組成與性質、變化及現象、用途與制備等宏觀事實;建立物質是由微粒構成、微粒不斷運動、化學變化是分子破裂與原子重新組合等基本觀念;知道元素符號、離子、原子結構示意圖、離子結構示意圖、離子符號、化合價、化學式、化學方程式等的含義及書寫等必備知識的基礎。這是該維度核心素養最基礎的內涵,是達到其他培養層次所必備的基礎。

二、觀念層次: 「宏觀辯識與微觀探析」沭陽目標的達成過程,實際上是建立在元素關,麗麗觀的建構過程之上的,培養學生化學核心素養,需要以知識為載體,以觀念的建構為線索和抓手,膠質前行,螺旋式上升發展,最終形成化學素養。

元素觀、微粒觀等學科觀念,內隱於知識體系當中並隨知識層次的推進而深化的,是概念、原理等具體知識思維加工後在學習者身上積淀下來的學識素養。元素觀、微粒觀會支配和影響著學生在獲取知識、解決問題時的思維方式和方法選擇。元素觀、微粒觀可以把已有知識組織成具有內在聯系和網路結構,有利於增進學生對知識理解。元素觀、微粒觀的形成意味著學生的認知在概括化、系統化水平層次上實現了知識、方法和經驗的一體化,形成了穩定的網路知識結構。

  元素觀、微粒觀不是一朝一夕養成的,而是滲透在整個九年級化學的教學中不斷深入。在初中階段學生的元素觀應建構到以下水平:認識基本元素種類,能從元素的角度分析物質組成,了解各類物質的性質,並能預測相似物質的性質,建立元素與物質世界基本聯系。微粒觀應建構到如下水平:認識物質的微粒性,知道微粒的特性,能從分子、原子、離子的角度分析化學變化的本質,建立物質結構決定物質性質的基本探究思路。

三、思維層次: 宏觀—微觀—符號三重表徵是認識化學物質和分析化學問題的思維方式,學生的化學三重表徵水平既體現了學生思維能力,也反映了學科素養。「宏觀辯識與微觀探析」素養目標的達成不應只停留在單一從宏觀視角和微觀視角分析物質及其變化,而是同時從宏觀、微觀、符號三個視角加以看待,並努力建立三者間聯系,進而自動轉化在不同層面上整體性看待物質及其變化。

三重表徵的思維模式是引導學生按研究化學基本問題的思路。通過具體的宏觀事實去進行宏微觀水平上的探究,從而理解知識內涵與本質;或者引導學生基於微觀層次推演,預測物質及其反應可能具有的宏觀表徵,通過一定途徑和方法收集相關證據,從而正式預測,揭示微觀與宏觀的聯系,並用符號表示。在此基礎上,或呈現宏觀事實,並進行宏觀微觀層面的分析探究。或先進行微觀分析預測,並獲取相關事實證實,並建立所學知識的符號表徵系統。

通過三重表徵的思維模式,學生能將獨特學科視角從單一學習情景遷移至生活情景、學術情景是對學生能力培養的最高層次。

用化學用語的基本原理、基本思想來設計本專題教學,讓學生充分理解宏觀物質、微觀構成、化學用語(表達方式)之間的關系,對化學用語有深刻的理解認識,實現三者之間的自由轉化。如:當學生看到水時,眼睛就象顯微鏡,腦海中立即浮現出水是由氫、氧兩種元素組成的,一個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成的,眼前出現「H2O」映像。同理,當看到符號「H2O」時,立即從宏觀、微觀兩個層面理解符號表示的意義。

㈢ 化學課程與教學論的三性指是什麼

化學教學論的學科特點:思想性、師范性和實踐性。
明確化學教學論的「三性」,就是讓大家學習化學教學論的基礎知識和基本技能要與「三性」很好地融合在一起,努力做到以思想性為先導,以師范性為核心和以實踐性為根基。

㈣ 化學教學論

是為了改進和完善化學教育專業師范生的知識結構,使其初步形成正確的化學教學思想和化學教學觀念,具備基本的教學、教育科研能力,成為比較有市場競爭能力有持續發展潛質的優秀化學教師。 學校教育是根據一定的社會要求和受教育者的發展需要,有目的、有計劃、有組織地對受教育者施加影響。以培養一定社會所需要的人活動,教師作為學校教育的重要組成部分,承擔著培養和塑造人的重任。因此教師不僅是一種職業也是一種專業,性質與醫生、律師確工程師相類似,教師必須經過專門的培訓,化學教學論正是這樣一門對有一定化學專業知識的學生進行化學教師基礎知識和基本技能培訓的課程。1、綜合性 (1)馬克思主義哲學是中學化學教學的指導思想,尤其是辯證唯物主義的認識論。化學教學過程是一種特殊的認識過程,也必然要遵循由感性到理性,有理性到實踐的規律。例如:化學變化概念的建立,就是一種由感性到理性的認識過程:實驗----歸納事實----概括,得出結論----應用。 (2)化學學科是中學化學教學法的專業基礎。中學化學教學法中化學課程的內容和體系必須建立在化學學科內容的基礎上。 (3)教學論、教育心理學是化學教學論的基礎理論。 教學論和化學教學法的關系是一般和特殊的關系。前者對後者具有指導作用,後者是前者的具體體現和說明。化學教學要符合學生的認識規律和心理活動特徵,要研究學生的學習心理,激發學習興趣,都離不開教育學、心理學的理論。此外,化學教學論還廣泛汲取了「三論」(系統論、資訊理論、控制論)、教育測量與教育評價、現代教育技術學、思維科學等學科的成果,形成了一門綜合性很強的邊緣科學。尤其是信息網路技術,將對今後化學教學論學科產生革命性的影響。 2、思想性是指學習這課程必須樹立教育為社會主義建設服務的思想,堅持辯證唯物主義認識論的基本觀點和立場,培養愛祖國、愛人民•愛科學的情感和實事求是、一絲不荷、百折不撓的科學精神。 3、師范性是指這門課將對學生做「人師」(教行為)和經師(教學問),也即在"教書"和"育人"兩個方面進行職業定向的培訓和教育。 4、實踐性,是指這門課程是緊密結合中學化學教學實際,結合觀摩、試教、研討等實踐活動來進行的。 化學教學論的學習方法 具體說來應注意如下三點: 1、 增強學習的主動性。 與其他化學專業課相比,化學教學論作業不是太多,理解也不很困難,但真正學好它卻要投人更多的時間和精力。首先,與此課程相關的教學理論、課程理論、學習理論等研究領域的成果眾多,深入其中才能有所收獲。 其次,化學教學論是處於化學與教育科學中間的一門邊緣學科,其研究方法和學習模式具有一些社會科學學科的特點,而化學系學生的思維方式基本足偏向自然科學型的,故可能會產生一些不適應。 第三、化學教育的研究中基礎與前沿的界限是比較模糊的,加之近年來其研究非常活躍,許多觀點都在更新。因此,在學習化學教學論時,同學們的學習主動性就顯得特別重要,主動去圖書館、資料室查閱有關文獻資料以適應本學科的學習特點,主動參與試講、研討等教學實踐,這些都是學好本課程不可或缺的條件。 2、 理論聯系實際 本課程實踐性特點非常突出,它結合中學化學教學實際,結合聽課、備課、模擬課堂教學等來培養和訓練同學們的教學基本技能。同時,課程中的基本理論也要結合具體的教育教學個案分析才能便於深刻領會和掌握,高師化學專業的同學都缺少中學化學教學的經歷,但又都有中學化學學習的經歷,應該將其視為化學教學論學習極為有益的直接經驗加以充分調動和利用 比如,有的同學喜歡上化學就是起源於中學第一堂化學課上豐富多彩的化學實驗,而有的同學則是受到班主任化學教師的信任和鼓勵。結合這些實例來理解學習動機的理論會他學生實現從"知其然"到"知其所以然"的提升。再比如,有的同學認為上課很容易但經過備課試教卻發現哪怕足只講清一個概念都不是簡單的事。首先要深刻地理解概念,還要考慮如何組織語言、如何表達、如何板書等等,因此學要結合和聯系教學實際。 3、積極參與教學實踐活動 學習化學教學論的目的之一是幫助師范生實現從學生到教師的初步的角色轉換。因此,教學中會有較多的學生活動,包括討論、座談、備課、試教、資料查詢、論文寫作、調查研究等等。同學們應該積極地參與到各項活動中去。 4、注意收集教學案例 5、關注當前中學化學教育改革和發展趨勢 當前我國的基礎教育正處在一個轉型時期,要多閱讀收集國內外文獻資料(互聯網、參考書等)。關注當前中學化學教育改革和發展趨勢。 6、要注意聯系各學科進行綜合研究 化學教學論是一個復雜系統,涉及多個方面的因素,要結合各科的知識運用於化學教學的研究中。

㈤ (4分)「微觀—宏觀—符號」三重表徵是化學獨特的表示物質及其變化的方法。請結合圖示完成下列問題:

(1)一個銅原子(2)氫離子與碳酸根離子結合形成水分子和二氧化碳分子。
(3)4NH
3
+3O
2
點燃
2N
2
+6H
2
O 置換反應
試題分析:(1)Cu是銅元素的符號,同時還表示該元素的一個原子,即表示一個銅原子。因為銅是由原子直接構成,所以還有可表示銅的單質。
(2)根據圖示可知:鈉離子和氯離子在反應前後沒有變化。而反應前的氫離子和碳酸根離子不再存在。所以從微粒的角度來看,該反應的實質是氫離子與碳酸根離子結合形成水分子和二氧化碳分子。
(3)根據圖示可知:反應前的兩種物質的分子分別為NH
3
分子和O
2
分子;反應後的兩種物質的分子分別為N
2
分子和H
2
O分子。所以反應的化學方程式為4NH
3
+3O
2
點燃
2N
2
+6H
2
O。該反應是由一種單質和一種化合物反應,生成另一種單質和另一種化合物。所以反應的基本反應類型為置換反應。

㈥ 新課標下和化學教學有什麼特點

1,以實驗為基礎
2,以化學用語為工具
3,以宏觀、微觀、符號三重表徵有機融合的特有思維方式認識事物

㈦ 化學上的表徵是什麼意思

化學表徵
用物理的或化學的方法對物質進行化學性質的分析、測試或鑒定,闡明物質的化學特性。
通過表徵,我們才能知道制備出了什麼物質,以及它有哪些物理性質,知道這些,才能對該材料的進一步應用做出初步的判斷。
中文名:化學表徵
外文名:chemical
characterization
含義:化學性質的分析、測試或鑒定培亂毀
主要手配備段:有紫外、紅外、核磁
chemical
characterization
一般化學表徵比物理表徵要復雜而麻煩得多,但是我們通常所說的化學表徵主要用於材料學科,比如新材料的合成,需要其進行分析,簡單說就是看我們合成的東西到底是什麼。包括成分、結構、形態、存在狀態和簡單的化學性質等。
主要手段有紫外、紅外、核磁、投射陪森和掃描電鏡、XRD等等。

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