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如何理解化学教学中的三种表征

发布时间:2023-05-18 01:40:39

㈠ 化学教学中如何体现学科素养

为落实“立德树人”的教育根本任务、充分发挥课程在人才培养中的核心作用,高中化学课程标准修订组根据“中国学生发展核心素养(征求意见稿)”和高中化学课程特点,提出包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”等五个要素的高中化学核心素养(简称“化学核心素养”)[1]。为使化学核心素养的培育工作落实到高中化学教学中,教师的首要工作是准确理解化学核心素养的内涵,并进一步把握化学核心素养的内容属性、内涵特点及内在联系等。下面就化学核心素养的前述三个方面进行论述,以期促进化学老师对化学核心素养的认识。
一、化学核心素养的内容属性
化学核心素养是学生在化学认知活动中发展起来并在解决与化学相关问题中表现出来的关键素养,反映了学生从化学视角认识客观事物的方式与结果的水平。这一素养不仅体现了学生从化学视角对观事物能动反映方式,而且反映了学生对客观事物能动反映的结果。因此,化学核心素养同时具有指向认知结果的“结果属性”和指向认知过程的“过程属性”。
1.化学核心素养的“结果属性”
化学核心素养的“结果属性”,体现为化学核心素养是学生通过化学课程学习所建立起来的、具有化学学科特质的结构化知识、思维方式与品质。从高中化学核心素养的五个方面看,强调高中学生通过高中化学学习,掌握物质性质及其变化的分类标准与内容体系,获得物质及其变化的特征与规律,并能够运用化学符号、化学模型加以描述(表征);理解物质组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质、性质决定用途”的观念,建立从变化守恒、动态平衡、模型表征等研究物质及其变化、解决化学问题的思维框架;形成严谨务实的态度、与人合作的习惯,树立科学物质观、可持续发展的意识和绿色化学的观念,深刻理解化学、技术、社会、环境相互作用的关系,建立社会责任观、参与意识与决策能力。
2.化学核心素养的“过程属性”
化学核心素养的“过程属性”,体现为个体在面对复杂情境时综合运用化学思维、化学知识与探究技能解决化学相关问题的品质与关键能力。这一属性强调高中学生在面对具体情境及与化学相关事实时,能够通过观察与辨识的基础上提出问题、开展探究并得出结论;能够根据物质的结构预测物质的性质及其可能的变化,应用对立统一、联系发展和动态平衡的思想观点考察、分析化学反应,正确运用化学模型描述或预测物质及其变化、分析与解释化学现象,运用依据多种方法对物质及其变化进行分类并揭示其本质属性;能够结合具体情境,调用已有知识与方法分析解决问题,在化学原理、化学技术应用时自觉考虑化学过程对自然带来的可能影响,贯彻可持续发展思想、坚持“绿色化”的观念。
二、化学核心素养的内涵特点
学科核心素养是以“中国学生发展核心素养”为指导,基于学科特质与学科任务[2],为培育全面发展、社会需要的人而提出的关键素养。因此,学科核心素养是具有学科特色的素养。认真分析化学核心素养五个要素的内涵,可以发现具有如下特点:
1.凸显化学本质特征
化学区别于其他学科的本质特征体现为:化学在原子、分子的微观水平上研究物质及其变化[4],从微观层次上揭示物质及其变化的基本规律,以化学符号或模型表征物质及其变化。化学核心素养中的“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认识”等要素,强调从微观粒子及其相互作用的视角认识物质世界,根据物质微观结构预测物质性质及其反应,运用多种模型描述和解释化学现象,使用“宏观—微观—符号”三重表征表示物质及其变化等,很好地凸显化学学科的特征。
2.反映化学基本问题
物质及其变化是化学研究的基本问题[5]。这一问题的解决,强调运用实验、假说、模型、分类等方法,通过以化学实验为主的多种探究活动开展物质及其变化的研究,并从元素的宏观视角认识物质及其变化的规律、从粒子的微观层面揭示物质及其变化的本质。因此,化学学科的基本问题、问题解决的方法途径及其应建立的基本认识,在“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认识”、“实验探究与创新意识”的化学核心素养上得到很好的体现。
3.揭示化学学科思维
化学是从宏观、微观和符号三种水平上认识物质及其变化并建立起它们间联系的。因此化学学习过程,常常需要以实验为手段获取宏观现象并从微观视角探讨其本质,或对基于微观或模型分析推理的结果通过实验手段进行证实或证伪,从而得出物质及其变化的基本规律或相关理论。因此,化学学习需要以实验为主的科学探究,建立“宏观—微观—符号”的三重表征的学习思维[5]。“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”等化学核心素养,很好地揭示化学学科思维。
4.体现课程育人价值
作为科学课程的高中化学,由于注重在人类文化背景下建构课程体系[6],内隐着丰富的 人文内涵。因此,它对培

㈡ 初中化学“宏观与微观探析”层次核心素养的内涵

宏观辩识与微观探析是化学核心素养中最基础也是最重要的一个层次,最具化学学科特色,是化学学习中不可缺失的一部分。其宏观是用肉眼就可以观察到的总体,微观是不能直接被观察到的,从分子、原子、离子等方面去探险寻物质本质规律。《义务教育化学课程标准2011年版》指出:化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究分子和创造分子。可见,化学研究的对象是物质,区别于其他学科,强调不仅从宏观角度,更要从微观的角度认识物质及其变化的科学,在化学学习中“宏观辩识与微观探析”属于不可或缺的一个层次。

“宏观辩识与微观探析”是从不同层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识,既是重要的学科观念,又是化学问题解决的思维视角。“宏观辩识与微观探析”的培养应包含三个层次:对必备知识的传授;元素观、微粒观的形成;宏观—微观—符号三重表征思维的应用。根据三个培养层次,可将其内涵分为三个层次:知识层次、观念层次、思维层次。

一、知识层次: 知识是形成学科核心素养的必要基础。任何观念、能力的培养都建立在掌握基础知识、活动技能的基础之上。知识在培养核心素养,建构观念、训练思维的过程中,发挥工具和载体作用,通过不断的概括提炼知识可形成深层的、可内化、可迁移的学科观念。

“宏观辩识与微观探析”素养目标的培养,要求学生必须达到了解常见物质的组成与性质、变化及现象、用途与制备等宏观事实;建立物质是由微粒构成、微粒不断运动、化学变化是分子破裂与原子重新组合等基本观念;知道元素符号、离子、原子结构示意图、离子结构示意图、离子符号、化合价、化学式、化学方程式等的含义及书写等必备知识的基础。这是该维度核心素养最基础的内涵,是达到其他培养层次所必备的基础。

二、观念层次: “宏观辩识与微观探析”沭阳目标的达成过程,实际上是建立在元素关,丽丽观的建构过程之上的,培养学生化学核心素养,需要以知识为载体,以观念的建构为线索和抓手,胶质前行,螺旋式上升发展,最终形成化学素养。

元素观、微粒观等学科观念,内隐于知识体系当中并随知识层次的推进而深化的,是概念、原理等具体知识思维加工后在学习者身上积淀下来的学识素养。元素观、微粒观会支配和影响着学生在获取知识、解决问题时的思维方式和方法选择。元素观、微粒观可以把已有知识组织成具有内在联系和网络结构,有利于增进学生对知识理解。元素观、微粒观的形成意味着学生的认知在概括化、系统化水平层次上实现了知识、方法和经验的一体化,形成了稳定的网络知识结构。

  元素观、微粒观不是一朝一夕养成的,而是渗透在整个九年级化学的教学中不断深入。在初中阶段学生的元素观应建构到以下水平:认识基本元素种类,能从元素的角度分析物质组成,了解各类物质的性质,并能预测相似物质的性质,建立元素与物质世界基本联系。微粒观应建构到如下水平:认识物质的微粒性,知道微粒的特性,能从分子、原子、离子的角度分析化学变化的本质,建立物质结构决定物质性质的基本探究思路。

三、思维层次: 宏观—微观—符号三重表征是认识化学物质和分析化学问题的思维方式,学生的化学三重表征水平既体现了学生思维能力,也反映了学科素养。“宏观辩识与微观探析”素养目标的达成不应只停留在单一从宏观视角和微观视角分析物质及其变化,而是同时从宏观、微观、符号三个视角加以看待,并努力建立三者间联系,进而自动转化在不同层面上整体性看待物质及其变化。

三重表征的思维模式是引导学生按研究化学基本问题的思路。通过具体的宏观事实去进行宏微观水平上的探究,从而理解知识内涵与本质;或者引导学生基于微观层次推演,预测物质及其反应可能具有的宏观表征,通过一定途径和方法收集相关证据,从而正式预测,揭示微观与宏观的联系,并用符号表示。在此基础上,或呈现宏观事实,并进行宏观微观层面的分析探究。或先进行微观分析预测,并获取相关事实证实,并建立所学知识的符号表征系统。

通过三重表征的思维模式,学生能将独特学科视角从单一学习情景迁移至生活情景、学术情景是对学生能力培养的最高层次。

用化学用语的基本原理、基本思想来设计本专题教学,让学生充分理解宏观物质、微观构成、化学用语(表达方式)之间的关系,对化学用语有深刻的理解认识,实现三者之间的自由转化。如:当学生看到水时,眼睛就象显微镜,脑海中立即浮现出水是由氢、氧两种元素组成的,一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成的,眼前出现“H2O”映像。同理,当看到符号“H2O”时,立即从宏观、微观两个层面理解符号表示的意义。

㈢ 化学课程与教学论的三性指是什么

化学教学论的学科特点:思想性、师范性和实践性。
明确化学教学论的“三性”,就是让大家学习化学教学论的基础知识和基本技能要与“三性”很好地融合在一起,努力做到以思想性为先导,以师范性为核心和以实践性为根基。

㈣ 化学教学论

是为了改进和完善化学教育专业师范生的知识结构,使其初步形成正确的化学教学思想和化学教学观念,具备基本的教学、教育科研能力,成为比较有市场竞争能力有持续发展潜质的优秀化学教师。 学校教育是根据一定的社会要求和受教育者的发展需要,有目的、有计划、有组织地对受教育者施加影响。以培养一定社会所需要的人活动,教师作为学校教育的重要组成部分,承担着培养和塑造人的重任。因此教师不仅是一种职业也是一种专业,性质与医生、律师确工程师相类似,教师必须经过专门的培训,化学教学论正是这样一门对有一定化学专业知识的学生进行化学教师基础知识和基本技能培训的课程。1、综合性 (1)马克思主义哲学是中学化学教学的指导思想,尤其是辩证唯物主义的认识论。化学教学过程是一种特殊的认识过程,也必然要遵循由感性到理性,有理性到实践的规律。例如:化学变化概念的建立,就是一种由感性到理性的认识过程:实验----归纳事实----概括,得出结论----应用。 (2)化学学科是中学化学教学法的专业基础。中学化学教学法中化学课程的内容和体系必须建立在化学学科内容的基础上。 (3)教学论、教育心理学是化学教学论的基础理论。 教学论和化学教学法的关系是一般和特殊的关系。前者对后者具有指导作用,后者是前者的具体体现和说明。化学教学要符合学生的认识规律和心理活动特征,要研究学生的学习心理,激发学习兴趣,都离不开教育学、心理学的理论。此外,化学教学论还广泛汲取了“三论”(系统论、信息论、控制论)、教育测量与教育评价、现代教育技术学、思维科学等学科的成果,形成了一门综合性很强的边缘科学。尤其是信息网络技术,将对今后化学教学论学科产生革命性的影响。 2、思想性是指学习这课程必须树立教育为社会主义建设服务的思想,坚持辩证唯物主义认识论的基本观点和立场,培养爱祖国、爱人民•爱科学的情感和实事求是、一丝不荷、百折不挠的科学精神。 3、师范性是指这门课将对学生做“人师”(教行为)和经师(教学问),也即在"教书"和"育人"两个方面进行职业定向的培训和教育。 4、实践性,是指这门课程是紧密结合中学化学教学实际,结合观摩、试教、研讨等实践活动来进行的。 化学教学论的学习方法 具体说来应注意如下三点: 1、 增强学习的主动性。 与其他化学专业课相比,化学教学论作业不是太多,理解也不很困难,但真正学好它却要投人更多的时间和精力。首先,与此课程相关的教学理论、课程理论、学习理论等研究领域的成果众多,深入其中才能有所收获。 其次,化学教学论是处于化学与教育科学中间的一门边缘学科,其研究方法和学习模式具有一些社会科学学科的特点,而化学系学生的思维方式基本足偏向自然科学型的,故可能会产生一些不适应。 第三、化学教育的研究中基础与前沿的界限是比较模糊的,加之近年来其研究非常活跃,许多观点都在更新。因此,在学习化学教学论时,同学们的学习主动性就显得特别重要,主动去图书馆、资料室查阅有关文献资料以适应本学科的学习特点,主动参与试讲、研讨等教学实践,这些都是学好本课程不可或缺的条件。 2、 理论联系实际 本课程实践性特点非常突出,它结合中学化学教学实际,结合听课、备课、模拟课堂教学等来培养和训练同学们的教学基本技能。同时,课程中的基本理论也要结合具体的教育教学个案分析才能便于深刻领会和掌握,高师化学专业的同学都缺少中学化学教学的经历,但又都有中学化学学习的经历,应该将其视为化学教学论学习极为有益的直接经验加以充分调动和利用 比如,有的同学喜欢上化学就是起源于中学第一堂化学课上丰富多彩的化学实验,而有的同学则是受到班主任化学教师的信任和鼓励。结合这些实例来理解学习动机的理论会他学生实现从"知其然"到"知其所以然"的提升。再比如,有的同学认为上课很容易但经过备课试教却发现哪怕足只讲清一个概念都不是简单的事。首先要深刻地理解概念,还要考虑如何组织语言、如何表达、如何板书等等,因此学要结合和联系教学实际。 3、积极参与教学实践活动 学习化学教学论的目的之一是帮助师范生实现从学生到教师的初步的角色转换。因此,教学中会有较多的学生活动,包括讨论、座谈、备课、试教、资料查询、论文写作、调查研究等等。同学们应该积极地参与到各项活动中去。 4、注意收集教学案例 5、关注当前中学化学教育改革和发展趋势 当前我国的基础教育正处在一个转型时期,要多阅读收集国内外文献资料(互联网、参考书等)。关注当前中学化学教育改革和发展趋势。 6、要注意联系各学科进行综合研究 化学教学论是一个复杂系统,涉及多个方面的因素,要结合各科的知识运用于化学教学的研究中。

㈤ (4分)“微观—宏观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。请结合图示完成下列问题:

(1)一个铜原子(2)氢离子与碳酸根离子结合形成水分子和二氧化碳分子。
(3)4NH
3
+3O
2
点燃
2N
2
+6H
2
O 置换反应
试题分析:(1)Cu是铜元素的符号,同时还表示该元素的一个原子,即表示一个铜原子。因为铜是由原子直接构成,所以还有可表示铜的单质。
(2)根据图示可知:钠离子和氯离子在反应前后没有变化。而反应前的氢离子和碳酸根离子不再存在。所以从微粒的角度来看,该反应的实质是氢离子与碳酸根离子结合形成水分子和二氧化碳分子。
(3)根据图示可知:反应前的两种物质的分子分别为NH
3
分子和O
2
分子;反应后的两种物质的分子分别为N
2
分子和H
2
O分子。所以反应的化学方程式为4NH
3
+3O
2
点燃
2N
2
+6H
2
O。该反应是由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物。所以反应的基本反应类型为置换反应。

㈥ 新课标下和化学教学有什么特点

1,以实验为基础
2,以化学用语为工具
3,以宏观、微观、符号三重表征有机融合的特有思维方式认识事物

㈦ 化学上的表征是什么意思

化学表征
用物理的或化学的方法对物质进行化学性质的分析、测试或鉴定,阐明物质的化学特性。
通过表征,我们才能知道制备出了什么物质,以及它有哪些物理性质,知道这些,才能对该材料的进一步应用做出初步的判断。
中文名:化学表征
外文名:chemical
characterization
含义:化学性质的分析、测试或鉴定培乱毁
主要手配备段:有紫外、红外、核磁
chemical
characterization
一般化学表征比物理表征要复杂而麻烦得多,但是我们通常所说的化学表征主要用于材料学科,比如新材料的合成,需要其进行分析,简单说就是看我们合成的东西到底是什么。包括成分、结构、形态、存在状态和简单的化学性质等。
主要手段有紫外、红外、核磁、投射陪森和扫描电镜、XRD等等。

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