时间:2023-09-28 16:01:37
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关键词:观念构建;高中化学;专题复习
当下,我国高中化学在专题复瓜还存在着很大的问题,学生在专题复习的效果上还不够理想,需要得到提升。很多学校在化学专题的复习上都将理论知识最为复习的主要体系,在对化学方法、化学知识过程以及人文知识上都有很大的缺失。很多老师都是将物质结构作为学习的基础,把元素周期律当为学习的主要线路,同时过于重视结论而忽视了过程,很多的学生都是被迫的去接受,在实践和体验上存在非常严重的缺失。
一、复习专题在编写上的原则
1.专题复习的系统性
组织好的、系统性的知识对于学生的记忆有很大的帮助,而且就算忘记了其中的某一要点,由于知识的系统性,学生在想到其他知识的时候就能很好的联想到所忘记的知识和要点。化学本身就是由很多密切联系的原理和规律形成的,其滋生有很规整的体系以及内在系统[1]。老师通过专题复习可以将化学知识进行归纳成一个知识体系,引导学生在生活现象上自觉观察,从而是学生可以很好的记忆知识。例如:在氧化还原反应专题中,老师利用化学课本溶解守恒观念,将基础设立在铜和稀硝酸的反应上,从而将其反应过程中的守恒关系给确定。
2.专题复习的针对性
专题复习要有明确的目标。要根据课程的标准、化学教材以及高考试卷分析为基础进行专题的编写,对于一些基础知识和一些重点内容要合理的选择。同时要根据学生的实际情况进行有助于观念构建的问题情境设定,使学生的化学观念在对化学问题的解决过程中得以实现。例如:在对离子共存内容上设置专题:①酸性溶液还是碱性溶液;②有色溶液和无色溶液;对Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等常见的有色离子进行记忆等。
3.专题复习的新颖性原则
根据书本来编写专题,这种简单的按章节顺序的累加会让学生刚感觉乏味无趣,提不起学生复习的兴趣,造成很多学生在复习质量上的严重降低。重新的将知识进行组织,让专题复习知识在新颖上得到提升,从而促进学生复习的兴趣,让学生的复习质量得到提升。因此老师应该要在观念构建的基础上去编写专题复习,对题目中一些隐含的信息进行有效的灵活运用,让问题简单化。例如:将两块铂电极在恒温条件下插入到Na2SO4的饱和溶液中进行电解,阴极在其通电一段时间后有a摩尔气体溢出。老师可以在编写专题的时候在其他不变的情况下,将其中的“阴极”改成“阳极”或者“两极”,从而对学生的思维进行培养。
二、复习专题上利用观念作为基础
1.将某一物质为核心定为专题
我们可以利用某种物质为核心进行专题的确定,例如氧气专题、镁专题、氯气专题、离子专题等等。利用这些物质专题可以很好的培养学生的分类观以及元素观。比如说在在氯气专题上可以很好的让学生从分类观上知道氯气和那些物质会有化学反应:氢气、铁、氢氧化钠、乙烯等,从元素观上可以让学生知道一系列化合物:氯化氢、氯化钠等。
2.以基本的观念作为专题
利用基本观念进行划分专题复习,可以让学生在科学素养上得到很大的帮助。同时也能让学生对物质和元素的关系上得到很好的掌握,结合元素观对物质进行很好的认识,可以促进学生在元素周期律上的学习。对守恒知识有很好的扩展作用,还能帮助其提高氧化还原反应以及离子反应的理解程度等。例如平衡观专题:其中包含了化学平衡、难溶电解质的溶解平衡等。多种化学观念纳入到一个复习专题中,更好的帮助学生了解化学。
三、总结
总而言之,促进观念建构的高中化学专题复习教学应用对学生在专题复习上有着很大的作用,教学上没有好的观念引领,这样的教学是盲目的,也是非常浅层次的。只有很好的进行观念的构建,才能使得高中化学专题复习实现其原本的目标。当然,观念的构建还有很多,比如以课本为专题、以高考试卷为专题等等,当不管是哪种观念的构建,其主要目的还是说明观念建构对高中化学专题复习的重要性,其主要作用也是为了提高学生的化学知识,帮助学生更好的复习和掌握化学知识。
参考文献:
[1]黄秀成.促进观念建构的高中化学专题复习教学研究[D].山东师范大学,2014.
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关键词 化学学科观念 概念教学 离子反应 教学设计 教学策略
1 问题的提出
法国著名的政治学家和社会学家马太·杜甘说过,概念向来被认为是知识的基础。康德则认为,所有的知识都来自与概念之间不可分解的微妙的自觉的连接。化学概念是化学学科知识体系的基础。高中化学概念教学组织得好,对于学生建构化学学科观念,甚至对于其一生的概括、提炼和总结能力的提高,对学生的终生发展都有重要影响。因此,化学概念学习与教学的理论研究很受重视。那么,总结一线教师关于化学概念教学的实践研究成果,不仅对教学实践具有重要的指导意义,也是建立科学的化学学习与教学理论的依据和基础。
江苏省中小学教学研究室利用“教学新时空”这一新组织平台,2012年4月起推出了高中化学“名师课堂”专题研讨活动,首次活动邀请到南京师范大学附属中学化学教研组长保志明老师为全省教师执教“离子反应”一节课,展开的现场研讨主题是“基于学科观念的化学概念教学”。活动届时在线人数上万,老师们积极参与在线提问和发表观点。归纳起来,感兴趣的问题有以下方面:老师们质疑这样设计教学能使学生掌握离子方程式的书写吗?对学生来讲,离子反应这节课的认知难点究竟应放在哪儿?如何关注学生思维和学科本质进行教学设计?学生对相关概念有哪些思维障碍?是否所有的概念教学都可以采用实验探究的方式进行呢?在实际教学中如何了解学生对概念的认识?有哪些因素会影响学生对概念的认识?怎样的教学处理方式有利于学生建构化学核心概念,进而运用概念来分析、解决实际问题,将具体概念知识的学习转化为学生认知水平及能力的发展?在学生概念认识的获取途径方面,是以听讲思考为主,还是以学生的探究活动为主,或是以学生的交流讨论活动为主?在概念性知识的呈现顺序方面,是以学生的认知顺序为主,还是以学科知识的逻辑顺序为主,或是将学生的认知顺序与知识的逻辑顺序相结合;在概念知识的教学处理方面,遵循的是“定性一定量”“宏观微观”还是“表面一实质”的处理方式?对于以上问题,下面以这节课为案例,就化学概念教学的惯有误区和常用方法,研讨化学概念教学如何基于化学学科观念关注于学生已有生活观念来设计教学目标、确立重难点和展开实验探究教学过程。 2 化学概念教学的惯有误区与常用方法
2.1 化学概念教学的惯有误区
部分中学化学教师因在学科思维、学科结构和学科理解等方面缺乏整体把握能力,使得概念教学行为很难到位;课堂很难达到预期的教学效果。总结起来,有以下几种不良状况:(1)一字不差,死板教条型;(2)把握不住,模棱两可型;(3)缩手缩脚,不敢越雷池半步型;(4)贪新求全,无所适从型;(5)自以为是,主观随意型;(6)过度操作,弱化思维型。对于这些不合适的教学处理方式,可以打个比方,如果把概念比作一把锁的话,教师的教学方式可以是一把钥匙,契合的钥匙就能把这个锁给打开,如果钥匙错了,又断在锁里,即便有了契合的钥匙也打不开这把锁了。因此,对于概念教学的不良状况必须得到重视和矫正。
2.2 概念教学的常用方法
概念教学的理论研究主要有概念形成、同化理论,与图式理论等,后期又有建构主义理论。鉴于中学化学教师通常对事实、实践描述得多,但概括得少;叙述得多,但提炼得少;分析得多,但综合得少。也就是说没有将观察到的事实通过思维活动给以概念化的处理习惯。这样的一种日常生活状态也影响了老师对于概念教学的正确设计。对于学生来讲,建构概念的过程不仅是知识生产过程,它还是知识再生产的基础。其建构途径通常有4个:一是抽象事实建构概念;二是借用移植建构;三是比较研究建构;四是发展建构。相应的教学方法有以下几种:(1)运用直观教学方法,帮助学生形成概念;(2)善于解剖概念,把握概念内涵外延,对概念下定义要准确严格;(3)弄清概念异同,防止模糊概念;
(4)分阶段教学概念,逐步深化概念;(5)调动学生已有知识,同化理解新概念;(6)弄清概念问的关系,逐步编织概念网络,概念系统化;(7)练习巩固,强化理解。在以上方法中,要注意不同的概念应该选择不同的教学方法。
3 基于学科观念的化学概念教学
3.1 学科观念
“学科观念”是对学科研究对象及研究过程的本原和本体的见解或意识,具有超越课堂时空的持久价值和迁移价值。它能让学生洞悉自然学科的本质属性和内在规律,从自然科学的视角去观察、分析和处理事件,对学科有客观、正面和积极的认识,让学生在学习化学知识、技能之后能应用到日常生活中与科学有关的问题上,真正成为他们科学素养的一部分,这才是自然学科具有强大生命力的意义所在及价值所在。
3.2 基于学科观念的化学概念教学
基于学科观念的化学概念教学,是一种超越事实、以领会蕴含在具体事实和原理当中的科学思想和科学方法为目的的教学。事实性知识的作用更多地是观念建构的工具和载体,最终目的是要在这些事实性知识基础上通过不断概括提炼而形成深层的、可迁移的观念或观念性知识。由于观念的整合作用,学生的自然学科观念一旦形成,能很好地把原来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。这就会使学生高屋建瓴地统摄与整合化学学科基础知识,提高学生的认识水平与思维能力,增进学生对科学知识的学习与理解,提高学生发现问题和解决问题的能力,从而实现真正意义上的增效减负。
当然,化学基本观念的形成既不可能是空中楼阁,也不可能通过大量记忆化学知识自发形成,它需要学生在积极主动的探究活动中,深刻理解有关的化学知识和核心概念,并通过在新情景中的应用,不断提高头脑中知识的系统性和概括性水平,逐步形成对化学的总括性的认识。依据课程标准要求,采用学科观念教材分析模型及教材分析思路,从教材的具体内容中抽象出基本观念并抽象为核心观念;学生分析主要从2方面,一方面分析学生原有观念的水平和原有观念与将要建构的新观念的关系,从而确定新观念建构的起点和相应的教学方式。另一方面分析学生在与基本观念相关的概念原理、过程方法和事实性知识方面达到了什么水平,从而确定教学中选择什么样的素材来支持基本观念的建构,采取什么样的活动方式进行观念建构。对学生特征分析可以采用测验法,也可以采用预估法。测验法是指通过编制一定的试题来测查学生的水平;预估法是指教师根据学生在课堂上的表现和课后作业中的情况估计学生的水平。
通过对课程标准、教学内容及学生特征的分析,确定在学科观念建构方面的具体教学目标。学科观念是在学生对核心概念和典型事实深刻理解的基础上,通过不断地抽象概括而形成的。因此,学科观念的形成过程就是一个学习者主动参与、积极思维的过程,没有学习者的深层次的思维活动,是不可能形成学科观念的。问题是思维的源泉,更是思维的动力,保证学生深层次认知参与的核心是问题。因此,促进学生基本观念构建的教学必须将对具体事实和核心概念的理解转化为高水平问题,以问题为主线来创设真实、生动的学习情景和多种形式的探究活动,引领学生主动地去思考,形成知识的理解、具体观念的建构及核心观念的建构问的有效转化。
以“离子反应”为例,学生在初中阶段学习过复分解反应的概念,“离子反应”概念可以帮助学生从一个新视角和方法即从微观离子角度来认识水溶液中物质之间的反应。保志明老师在“离子反应”这节课中,通过基于实验事实的过程分析帮助学生建立和理解概念。以常见的酸碱盐之间发生的化学反应事实为支撑,将水溶液中存在哪些微粒、哪些微粒能发生作用、微粒相互作用引起什么变化以及变化的结果等问题的分析作为培养学生认识思路的主要线索,围绕离子反应的含义、发生条件等关键内容展示教学活动。学生通过分析酸碱盐在水溶液中所起反应的特点和规律,并以此来建构概念,初步学习如何分析和认识酸碱盐在水溶液中的反应实质;其次,基于学生的思维习惯——从宏观感性的角度看问题,对此,保老师利用实验,制造认知冲突,拓展学生微观角度的认识,注重引导学生建立宏观——微观——符号三重表征的有机联系,通过理解概念建构相应的知识结构。对于离子方程式的书写,为了避免学生死记硬背,教学提示分析溶液中物质反应的思路和方法,即首先分析物质在水溶液中的主要微粒存在形式,然后考虑这些微粒之间是否发生反应,最后写出相对应的离子方程式。这样的教学处理更能揭示离子方程式的内在本质和规律。有关离子反应概念学习过程中,学生通常会遇到以下主要问题:从微观角度分析溶液中物质反应的认识思路这个重点对学生的认识来讲就是一个难点。难点还体现在对离子方程式的认识,包括书写方面存在的困难。离子方程式的含义是“用实际参加反应的物质的主要存在形式来表示化学反应的式子”,书写的困难之一:物质在水溶液中主要以什么微粒形式存在认识不清。通常需要适当补充相关知识——比如物质的溶解性、物质在溶液中是否完全电离、哪些常见物质不易电离等知识,由此让学生明确一些具体物质在水溶液中存在的微粒形式。另外,在书写时作为重要的化学用语,离子方程式的书写由于在宏观——微观——’符号三重表征方面的认知跨度,即便学生认识了参加反应的离子种类,还是容易忽略参加反应的离子间的数量关系。学生的认识和思维存在障碍,因此,在初学书写时往往问题较多。另外,学生对“离子方程式可以表示一类反应”认识不清,难以结合实例说明。比如,氢离子和氢氧根离子生成水的离子方程式究竟表示哪一类反应呢?教材只是由几个例子说明中和反应的离子方程式相同,但并未指出这个离子方程式究竟表示哪一类反应?(可溶性强酸和强碱溶液反应生成水和可溶性盐的反应),这种情况下,对概念的深入分析应用可以采取提供变式反应来解决。对于更多的书写应用,需要在后续学习中逐渐渗透和强化,在书写的同时加深对微观离子角度分析反应实质的认识能力。
4 结语
关键词:课程任务; 课程资源
文章编号:1008-0546(2014)12-0061-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.024
近日,笔者有幸参加了江苏师范大学特级教师后备人才研修班的培训学习,活动内容之一为观摩研讨一位学员教师的课堂教学,课题为苏教版化学1教材专题三第二单元的乙酸。可以想见,以“特级教师”为个人追求的教师,其课堂教学一定不会是平庸的、平淡的,课堂是他(她)发挥个人教学能力、展示自我个性魅力、践行个人教育思想、实现个人价值的舞台,是个人学习、思考、实践的成果不断得以实现验证的场所。但值得注意的是,教师对一节优课的评价标准和价值导向是完成优课的最重要基石,只有明确了上述问题,教师的努力才不至于南辕北辙、徒劳无功,这需要教师对课程标准的具体要求清晰明确,并能根据具体情况设计策略方法,落实到课堂之中。对于新课程改革实施以来的课堂,教学模式和教学策略的研究不胜枚举,成果颇丰,但是并非所有教师都对高中化学课程标准进行过深入细致的研读思考。因此,笔者以为,重读、精读并解读高中化学课程标准,明确其中对课程的实施要求和建议,思考研讨落实策略,对于课程改革已推行十年的课堂教学设计,依然必要必需。笔者仅以在“乙酸”课堂中的一些所思所悟为例,浅谈在此方面的体会。
一、课程任务的贯彻落实
课程标准在课程性质部分明确指出:“高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能,进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识;有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。”可见,自主建构知识、体验科学探究是高中化学课堂必须完成的两项重要任务。此外,培养学生基于化学的思考方法、体会化学的学科思想观念、感受化学学习的价值和作用也应该是教师在高中化学课堂中义不容辞的任务。因此,将上述三项课程任务的具体内容和实施策略合理有效落实,是教学设计的重中之重。
1. 培养化学学科观念
化学作为一门重要的自然科学,其特征性的、有借鉴性和迁移价值的知识体系、思维方法和思想观念理应得到充分重视和不断传承。高中课堂是化学基础教育的主要阵地,教师有责任将上述化学学科的核心价值展示并传授给学生,相比具体的化学基础知识,思维方法和思想观念对学生将来的终身学习更有益处。在乙酸的教学内容中,知识体系体现在――(1)认识化学物质围绕物理性质、化学性质、实际应用三个维度;(2)认识有机物围绕组成结构、物理性质、化学性质三个维度;(3)认识烃的衍生物则围绕官能团的结构特征对化学性质的影响。学科观念则体现在:(1)转化观――乙酸的酯化反应是常见烃的衍生物之间相互转化的重要环节;(2)基团观――有机化合物中的官能团对其化学性质起着决定性的作用;(3)微粒观――酯化反应中羧基和羟基脱水缩合原理的微观表征。教学设计中如何体现知识体系和学科观念的重大价值呢?首先,教学的过程即为教师对知识体系、学科观念的构建和落实过程。依据知识体系的逻辑序列对教学内容进行系统构建,分为乙酸的组成结构、物理性质、化学性质、实际应用四大板块,学科观念的体现则在于羧基的结构、断键方式和对乙酸性质的决定性作用(基团观、微粒观的具体落实)和酯化反应的原理与应用(转化观、基团观和微粒观的综合运用),理应作为教学的重难点所在;其次,知识体系、学科观念在学生知识建构过程中起到载体和支架作用,对其系统、科学的理解和掌握运用知识意义重大。在参照教师所建构教学内容的基本框架时,学生若能体会其中所内涵的化学知识体系,并自觉运用该体系对自身认知内容进行系统整合,对其学习能力的提升有很大帮助。教师应有意识的对学生进行知识体系的建构指导,如引导学生参照对乙醇的认知方法和知识建构过程,迁移运用到乙酸的学习中来,从而思考感悟建构烃的衍生物知识体系的一般方法。又如在酯化反应的学习中,学生能对关注其中官能团羧基和羟基的变化,以断键方式、组合方式等微观表征方法来审视反应原理,以转化的视角来确定酯化反应的作用价值,无疑对学生所学知识的建构和重难点的突破起着事半功倍的效果,这就是学科观念的具体价值所在。
一、有序性思维观念的概述
“有序性思维”就是在充分把握事物变化内在关系的基础上,遵循一定的顺序,按照特定的线索和步骤进行探索的一种思维方式。有序性思维是一种合理的、科学的、优化的思维程序。作为以描述性为主的初中化学,很有必要以理论为指导,以反应规律为线索,加强规律性教学,增强化学知识的条理性、规律性。从考试说明中的能力要求也可以看出,思维的有序性是创造性思维的前提,是考查学生综合能力的主要目标之一。初中生对化学应该掌握的内容能融会贯通,将知识点网络化,有序地存储。
二、教师教学设计中要讲究“有序”
如果教师在进行设计时,能关注学生思维的有序性,对于学生的发展会起到事半功倍的作用。教师要时刻注意正确引导,帮助学生归纳总结,让学生做到触类旁,使所学的知识由“无序”到“有序”。培养学生学习化学的有序性思维,这样可以教会学生学习,学生对知识的记忆不再是简单的回忆呈现,在遇到实际时能够将内化的知识与问题的刺激相交融,对应用知识进行整理,使之在解决问题时提取更加有序,知识的呈现更加准确,思维由此而清晰明朗。例如:在学习化学式书写的时候,先是简单的一种元素组成的单质化学式书写,紧接着是由两种元素组成的物质化学式书写,再到多种元素组成的物质化学式书写,并让学生明白只有掌握好了元素符号,运用元素的化合价写出物质的化学式,利用化学式写出物质反应时发生的化学反应方程式,并能根据方程式进行简单计算。
三、在习题教学中培养有序性思维
教学中习题训练是必不可少的环节,它是培养学生有序思维的主阵地。在解题中,运用有序思维从题意入手,弄清条理,使分析有序,解决问题有据。这种思维方法能有效地防止遗漏和重复,迅速找出正确的解题途径。例如:如尽可能多地写出制取MgCl2的方法,有序思维在理论上就会提供较多的制取方法供选择。学生知道MgCl2是一种盐,根据反应物的物质类别并结合酸、碱、盐、氧化物以及物质转化规律可得到制取MgCl2的方法:Mg+Cl2;Mg+HCl;MgO+HCl;Mg(OH)2+HCl;MgCO3+HCl;MgSO4+BaCl2 。
四、在实验教学中培养有序性思维
许多的化W知识,如化学概念、基本原理、元素化合物的性质等,都是通过化学实验而获得的。实验教学是培养学生有序性思维的好机会。学生在实验教学中很难全面准确地观察和记录实验现象。实验过程中注意培养学生有序、全面的观察习惯。观察习惯按照实验前的现象实验过程中的现象实验结束时的现象。例如铜丝与硝酸银溶液反应的现象。实验前铜丝为紫红色的,硝酸银溶液为无色透明的。实验过程中将铜丝插入硝酸银溶液后铜丝表面先是变黑,慢慢地表面有银白色物质析出,溶液颜色变成浅蓝色,实验结束后取出铜丝烘干称量质量增加。
五、在复习梳理中培养有序性思维
1 问题的提出
英国哲学家斯宾塞于1859年提出了“什么知识最有价值?”的著名命题,引发了当时教育界对课程内容选择的讨论。在知识总量迅速增长,“终身教育”“素质教育”等理念被普遍接受的今天,这一命题又带来了新的思考和启示:在有限的学校教育中,中学生物学课程究竟更应该教给学生什么?
北京教育学院胡玉华教授认为生物学的学科知识结构可以用图1来表示。
在这一模型中,处于最底层是多种多样、层出不穷的具体生物学事实。由生物学事实抽象概括而形成的生物学概念以及概念之间的相互联系构成了这一结构的主体部分。而位于结构最上层的是生物学基本观念,统领着整个结构体系,地位非常突出,是学生生物科学素养的核心内容。从这个意义上说,学生能否建立正确而牢固的生物学基本观念应当是中学生物学教学的首要目标。
但是,在大量的中学生物课堂中,师生双方经常将重点放在具体而孤立的事实性知识的传授和记忆上。这既加重了学生的负担,又影响了学生分析问题、解决问题等高水平思维能力的发展和生物学素养的提升。同时,理论界对生物学基本观念及其建构的关注程度也较低,笔者以“生物学”“观念”为关键字在中国知网相关数据库进行检索,发现与生物学基本观念有关的论文只有寥寥数篇,且大多语焉不详。因此,笔者将对生物学基本观念的内涵、高中阶段生物学基本观念的主要内容及其建构谈一些粗浅的看法,以期抛砖引玉,期待大家的批评指正。
2 生物学基本观念的内涵及相关概念辨析
辩证唯物主义认识论认为,观念是客观事物在人脑中的反映,是通过对众多经验事实的联合与整合而逐步形成的。同时,观念又反作用于客观事物,即观念具有预测、指导、改造客观存在的强大反作用力。从以上分析可知,学生对生物学科的见解或意识就是生物学观念,而在这些生物学观念中,学生通过生物学课程学习能够建构的最基础、最核心的观念就是生物学基本观念。因此,所谓生物学基本观念是指学生通过生物课程学习,在深入理解生物学科特征的基础上,获得对生物学的总观性认识,具体表现为学生主动运用生物学思想方法认识身边的事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。
生物学基本观念的“基本”二字主要体现在两个方面。首先,从学科本位角度,生物学基本观念是生物学科观念体系中最基础、最本质的部分,反映了生物学科的基本特征和规律。学生有了这些基本观念,就可以初步形成对生物学的概括性认识。其次,从学生本位角度,生物学基本观念是具有中等文化程度的公民所必须具备的观念,只有具备了这些观念,才能从生物学的视角解释所观察到的生命现象并有效地开展生物学的认识和实践活动,从而表现出一个现代公民所应具有的生物科学素养。
生物学基本观念并不是天生的,是学生在主动的学习过程中,以深刻理解和掌握生物学知识和核心概念为基础,不断体验和感悟生物学知识所蕴含的生物学科思想方法,通过反思内化而形成的。因此,生物学基本观念不同于生物学概念甚至生物学核心概念,可以说生物学基本观念是关于生物学核心概念的概念。这是因为生物学基本观念比生物学核心概念具有更大的统摄性和概括性,并且与生物学核心概念更关注学科本位不同,生物学基本观念更强调个体的主观感知和建构。
正因为生物学科观念是个体对生物学研究对象的本质特征和内在规律作出的概括反映,不同个体所具有的生物学科观念也就存在着明显的差异。对于学科专家或科学共同体而言,他们所形成的生物学科观念在特定的时空范围内是相对科学的、有代表性的,基本等同于“生物学科思想”;而对于学生而言,生物学观念是学生将所学到的生物学知识与自身经验进行对比、反思和重构的结果。从这个意义上说,生物学教育的首要目标就在于通过生物学知识的学习使学生形成与生物学科思想相一致的生物学基本观念。
3 中学阶段生物学基本观念的内容确定
在教学过程中促进学生形成正确的生物学基本观念,教师首先必须明确中学阶段生物学基本观念的内容。从以上的分析不难得出,生物学基本观念的内容确定应兼顾两个方面:
① 从学科本位出发,应选择那些体现生物学科本质的基本学科思想,以确保学生所形成的生物学观念的科学性和统领性;
② 从学生本位出发,充分考虑中学阶段生物课程的学习内容和作为现代公民的科学素养要求,以确保所形成的生物学基本观念的可能性和必要性。
生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,现代生物学是一个庞大而兼收并蓄的领域,由许多分支分科和交叉学科组成。因此,从学科本位的角度来确定生物学基本观念无疑是困难的,在可见的资料中,赵占良先生提出生物学科最核心的思想是进化思想和生态学思想。这是因为这两大生物学思想内容丰富而深刻,不仅体现在从细胞到生物圈等生命系统的各个层次中,而且已上升到哲学的高度,对世界观、人生观产生直接影响。他同时认为,根据生物学研究的基本问题,可将生物学大致分成结构生物学、功能生物学和进化生物学三大领域。因此,从学科本位出发,生物学基本观念还应体现有关生命系统各层次的结构、功能及其相互关系等方面的内容。同时,在生物学发展的过程中,观察和实验是生物学研究的基本方法和手段,分类、归纳、演绎是人类认识生命和生命现象的重要的思维方法,而科学地认识生命现象,运用生物学规律,实现人和自然的可持续、和谐发展则是生物学的终极目标,所以有关生物学实验等科学方法以及对生物学科价值的认识也应属于生物学基本观念所应包含的内容。
学生本位的生物学基本观念是学生在学习实践中,在对具体的生物学内容充分理解的基础上进行反思体验的结果。一般来讲,这些反思来自三个方面:① 对生物学科知识的反思,主要形成知识类的生物学基本观念,应包括对生命系统的结构、功能、进化等规律的概括性认识;② 对生物学研究方法和学习方法的反思,主要形成方法类的生物学基本观念,包括对生物学实验、归纳和演绎等研究方法等的概括性认识;③ 对生物学科及其在社会发展中价值的反思,主要形成生物学科价值观。因此,从学生本位出发,教师应从这三个方面梳理教材,从中确定生物学基本观念的内容。
基于以上两个方面的分析,在中学阶段教学中应涉及的生物学基本观念至少应包括以下具体内容:生命系统的物质性观念、结构层次观念、代谢观念、生命系统的进化观念、生态学及稳态观念以及生物学实验观和生物学价值观。
4 在中学生物教学中促进学生的观念建构
生物学基本观念的形成不是教师“灌输”,学生被动接受的过程。那种希望通过要求学生背诵基本观念的努力都是徒劳的,因为这样做充其量会让学生记住一些“关于生物学基本观念的知识”,学生一旦遇到新情境、新问题,就会把教师所传授的基本观念抛在一边,而不自觉地采用他原有的“前生物学观念”(包括片面的或错误的观念)去思考和解决问题。
生物学基本观念不是对某个具体的生物学事实或者概念的感性认识,而是学生在探究知识产生、形成和发展的过程以及应用知识解决问题的实践活动中,通过分析、综合而达成的对生物学的本质和规律的理性认识,是学生深入思考和内心体验的结果。因此,虽然具体的生物学知识的学习是生物学基本观念形成的基础,但单纯记忆大量的生物学知识并不能使学生自发地形成生物学基本观念,教师在促进学生观念建构的过程中发挥着不可替代的作用。在中学生物学科教学中,教师应制定相应的观念目标,通过选择典型的生物学知识、设计有思考价值的问题等有目的地引导学生深入思考、积极反思,不断提高生物学知识的概括性水平,感悟其中所蕴含的学科思想方法,以促进他们的生物学观念的形成。具体来讲,应着重做到以下三点:
(1) 制定引领教学的观念目标。
促进基本观念建构的生物学教学首先要求教师具备学科观念意识,必须在教学实施前对教学内容进行观念性的理解,并从中抽象、概括出一个或多个可以统摄整个模块或章节教学内容的生物学基本观念作为教学的总体目标,建立教学的“大局观”,为学生的学习和思维活动指明方向。以生物学基本观念作为教学目标,更易于激发学生求知欲,使其保持持久的学习动力。例如,生命系统的进化观念蕴含于中学生物学众多章节的内容中,为促进这一观念的建构,教师应从各章节中梳理出与之有关的内容,如DNA和蛋白质是进化的标尺、所有生物共用一套密码子、真核细胞与原核细胞的比较、线粒体、叶绿体和病毒的起源、代谢类型的进化、细胞分裂方式及生殖方式的进化、生态系统的进化等。在进行这些内容的教学时,教师要以生物进化观念统整教学,以便使具体的知识和概念与生物进化观念形成有意义的联系。
(2) 设计有利于观念建构的问题。
问题是教和学的关键驱动力,可以促使学生积极地参与到学习活动中,并在学习活动与观念建构之间架设一座桥梁。为促进基本生物学观念的建构,教师应该将具体的生物学事实和核心概念的理解转化为高水平的问题,以问题为主线来创设学习情境和多种形式的探究活动,引领学生主动建构生物学基本观念。仍以生物进化的观念为例,在教学中,教师可设计如下的问题:“有观点认为,生物进化论是生物学中最大的统一理论,生物学的各领域无不体现着进化的原则。没有进化论,就没有生物学。这是不是太夸张了?请利用已有的知识对这一看法进行评价。”在这一问题的驱动下,学生将努力联想所学知识,从不同层次和不同角度回顾与生物进化相关的内容,体验和感悟生物进化观念,使相关知识成为有血有肉有骨的整体结构。
(3) 组织有利于观念建构的活动。
促进生物学观念建构的教学应注重情境的创设,学生可在活动中完成观念的建构。为此,教师需要充分考虑学生已有生活经验,从学生已有的知识经验入手创设学习情境,让学生利用其中相关的内容作为生长点来吸收和整合新知识,建构对生命现象及其规律的认识。生物学的实践性和应用性决定了生物学基本观念的建构必然与社会生活情境相融合,用真实具体的社会生活情境和基于问题解决的探究活动来代替静态的结论性的传授,让学生亲身参与到交流与表达,有利于学生体会到生物学在生活中的价值,从而促进生物学基本观念的建构。
正如胡玉华教授指出的:能够使学生终身受益的,不是具体的生物学专业知识,而是影响他们世界观、人生观和价值观的生物学观念;不是诸如分类、实验、计算等特殊的方法和技能,而是影响他们思维方式和问题解决能力的具有生物学特点的认识论和方法论。教师在教学中重视学生生物学基本观念的形成是精简教学内容、减轻学生过重的学习负担、提高学生生物科学素养的重要途径,理应成为生物学教学的价值取向和实践追求。
参考文献:
[1] 胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J],生物学通报:2011(10):33~35.
塞尚几何形艺术观念和方法的提出后,现代西方艺术家普遍认为艺术世界是构成的,可以将世界分解成很多基本几何要素,然后根据一定的形式规律建构起来;依照立体主义设计理想几何形态是具象图形被符号化提炼的产物,包豪斯学院并总结分析得出一些设计的原则和方法。使用几何形或形态,追求一种几何形体的美和形式的排列组合所产生的美感,用几何抽象概括简化处理分解法画物体是一种很好的方法,可以忽略不必要的细节,注重整体形象,先从整体结构去把握,使构型准确鲜明。通过分解与构成学习将视觉元素复归于朴,重新组合成一定时空下的视觉式样。
几何形体的独立应用上,几何形态以简约的几何形为基本单位,通过加、减、换、改等设计方法,以单个几何形体为造型主体直接应用或以几何形态建筑、环境进行几何形体的组合应用,通过重复、渐变、近似、均衡等艺术手法还是以通过扭、曲、挤、接等方法变形,获得新的几何形态的设计创造出多种风格的绘画和设计作品。
学习西方现代艺术的几何观念具体地说,就是考虑设几何形态元素是一类简约的造型语言,不仅强调、注重美学表现和功能应用,还要将造型简约化到极致。一般来说,设计中几何形态语言都体现了三种基本原则:
一几何形的的造型方法,就是保持简单,如使用基本形状如方、圆、三角形;球体、柱体、椎体、方体等。单体依然保持相对的独立性和鲜明的直观性。
二是在设计创作中使用最少的基本成分和要素。造型元素多采用方、圆三角形,以其根本性的视觉元素合理组织。
三是简化造型的内容,强调造型形式的完美、精炼的极端简化。以有力的几何元素干净利落、直观明了的方式呈现的信息。
几何抽象单纯简洁的形式背后有太多的表现空间,人类的一切艺术活动都是以人的精神物质需要为出发点和终极目标。西方现代几何形艺术观念和方法对各门类艺术的发展有着深远影响和重大贡献;在涉及人类情感活力的部分也带来局限,在中国人文化的传统观念里,很有特色的一点就是满怀情感去表现生活的理想、认识客观自然。大千世界上的一切都是有生命的,在艺术上可能需要加以文化要素的配合,情感的涉入是很有必要的。并非几何元素与设计的简单的拼凑,而是一种艺术元素与情感的融合。
中国传统经典几何造型的两极,一个是方,一个是圆。方形与圆形两个最基本的几何图形结合的大小、位置、比例、构成多种多样的,丰富多彩的艺术形式。方圆几何造型的方法是在艺术设计中应用中最广泛,也是最传统的方法。
中国传统几何学观念更注重视方形圆形其内涵具有无穷的丰富性、相对性和多样性。方具有静态、部分、规则、原则性等含义;几何形圆具有动态、整体、圆满、灵活性等含义;方与圆相辅相成,方以不变应万变,圆以万变应万变。有方无圆则拘泥,有圆无方则不立,方圆相济才能和谐。“方圆相融”的图形方圆也就成为中国人宇宙观和文化心态最理想、最形象的载体和图腾。
方形与圆形几何是中国古人对自然万物的看法。以富的哲学、美学、历史学、社会学和人类文化学内涵为要求,力求与人的审美理想统一和谐。在很大程度上,是在想象与现实、艺术与设计之间建立一种文脉上的勾连,并产生修辞效果蕴出许多的内涵,耐人品味。
论文关键词:村镇建筑文化 伦理思想 等级制度 风水观念
论文摘要:迄今为止,建筑文化尚是一个新概念,陈凯峰在其《建筑文化学》一书中认为建筑文化内涵便为有关建筑的所有意识形态方面的要素,是建筑思想、建筑观念、建筑意识、建筑情感、建筑意念、建筑思潮这一类心理层方面的要素群。
建筑文化的分类方法很多,如果以区域性差别(或空间差别)来划分建筑文化总体的话,则有城市建筑文化与村镇建筑文化之别;如果以历史性差别(或时间性差别)来划分建筑文化总体的话,则有现代建筑文化与传统建筑文化之分;如果以时空祸合关系来组合上述建筑文化的类型的话;则有:现代城市建筑文化、现代村镇建筑文化、传统城市建筑文化、传统村镇建筑文化。“村镇建筑文化”的内涵是指:目前仍位于广大村镇这一特定地域范围内的传统的建筑艺术、建筑技术、建筑制度、建筑物以及建筑思想。
1、伦理思想、宗法观念、等级制度在中国村镇建筑文化中的反映
伦理思想在中国传统文化中占有重要地位,它以“三纲五常”为核心。伦理思想反应在村镇建筑布局和建筑规格等方面,在聚族而居的村镇中形成讲究长幼、辈份与尊卑的思想观念。
1 .1尊卑关系与村镇院落布局
四合院是中国传统建筑院落布局中最基本和最常见的合院形式之一,不仅在官式建中。
被广泛使用,也是传统民居最理想的建筑形式。生活在四合院里的人们,即可以使自己拥有宽敞舒适的生活环境,人们相互之间又能充分发挥养老扶幼、互帮互助的和睦共处的团结意识,使用功能和精神功能都是不可言喻的。此外,四面建房的空间构成也更顺应“天圆地方”的大空间结构,因此,如果说四合院是以人的居住需求建造的,那么它的规模与内容以及围和形态则与大自然更为协调。然而它又是封建社会伦理道德、儒教文化的产物。四合院四面建房,无论是从中央庭院还是外观轮廓,包括空间内容上,都体现出规矩、方整的内涵。而在四合院四方四正中又暗含着“井”字格局,这不仅呼应了从奴隶制社会就有了的“井田制”,而是“井”字分割可为“中”字。中是对称的、稳定的,也是严肃的,它不仅容易附会出许多象征内容,而是由中字引申出的“中庸”、“中正”、“中和”等为人处世的道德标准,也正是中国传统儒家伦理思想的体现。
中国传统村镇建筑讲究主轴线,而厅堂由于其主体建筑,是家庭活动的中心,又是最富有公共性的礼仪用房,所以布置在主轴线的最重要部位,而以高大的屋顶、显眼的外形、硕大的体量、讲究的用材来表现主人的地位或接待的规格,其次序安排也充分体现了人伦关系。
1.2家族观念在村镇院落建筑群体布局中的反映
中国的乡村一直以来处干封闭状态,一家一户是封闭的,整个村、镇也是封闭的。一般情况下,以婚姻和血缘关系结成的家族往往住在一些规模大小不一的院落里,也可能是三世同堂或四世同堂。如果儿孙辈成了家,家里人口多,家境又比较富裕,则可能增建院落。随着子孙的繁衍,院落不断增多,或者在主轴线上按渐进的方式一进又一进地建造,或者在主轴线两旁另辟轴线,增建院落。
1 .3等级观念与村镇建筑
中国封建等级制度对于传统村镇建筑文化有着重要的影响作用。根据张彦玉在《明史·舆服志·百官第宅》中记载:“庶民庐舍,洪武二十六年定制,不过三间、五架,不许用头拱、饰彩色。正统十二年令稍变通之,庶民房屋架多而问少者,不在禁限。”此外,清代对村镇家庙,祠堂的规模亦有规定,如《清史稿·志·礼》所述。
2、风水观念对中国村镇建筑文化的影响
风水在古代中国相当盛行,中国村镇建筑文化不仅受伦理道德规范和宗教观念的影响,受封建等级制度的制约,而且也深受风水观念的影响,风水讲述:“觅龙、察砂、观水、点穴”。
村镇住宅大门正对别人的屋角不吉,要挂一个牌子,上书:“对望”二字,以示平安;如大门斜对人家的烟筒也不吉,是冲撞了“黑煞神”,家人出人不顺,也要挂一个牌子,_上书“吉星拱照”—这个牌子亦颇为讲究,红底黑子,高宽比为1: 4,要钉在房檐处;若有邻家的双烟筒面对住宅,则要在墙头挂镜子,利用反光把黑煞神返回去;还有合院的东、西两厢房不能前宽厚窄,因“前宽厚窄似棺形”,等于“宅之人住在棺材中,若前窄后宽,则吉。在宅绿化上,讲究“前不栽杨,后不栽柳”,因杨树不成材,而柳树弯曲,喻意钱都“溜”走了。此外,我国北方村镇街口常有刻着“泰山石可挡”的石碑,这是防止街巷煞气冲人宅内的风水镇煞。
风水内涵相当庞杂,大家说法不一,尤其中乡村风土先生不能科学的解释风水,多为穿凿附会,令人难以捉摸。不过,风水中确有合理之处,也是中国传统村镇建筑文化的结晶之一。
3、自然现象对中国村镇建筑的影响
本文通过对回族文化的内涵及其基本特征的研究,以及宁夏回族聚居区回族文化在现代化的冲击下,在思想观念、经济活动、宗教活动及风俗习惯等方面都有较显著变化。
【关键词】
回族文化;内涵;变化
回族是以伊斯兰教为纽带,经过数百年的融合而由多种民族成分重新建立的一个“新民族”。这些来自不同地区的民族成员虽然风俗各异,语言不一,但对伊斯兰教的共同信仰使他们的观念在融合的基础上趋于一致,最终形成了独具特色的回族文化。回族文化是民族地区和谐社会建设的重要方面,并承担着为新宁夏发展提供强大精神动力的重要任务。在发展滞后的宁夏回族聚居区大力弘扬回族优秀传统文化、打造回族文化品牌,对于提高和谐社会发展水平,用先进文化去占领回族聚居区阵地,让健康向上的现代文明进村入户,是新宁夏建设的重要内容。
一、回族文化的基本内涵
关于回族文化基本内涵的界定,目前学术界关于回族文化的界定尚无一致的观点,但已经有许多人根据自己的研究学科和视角提出了各自的观点,兹就有代表性的观点列举如下:第一种观点认为回族文化是一种有着鲜明特色的,以伊斯兰文化为内核,大量吸收融合中国传统的汉文化,即融两种文化为一体的新型文化,充分体现了回族文化民族性的鲜明特征。第二种观点是从文化学角度提出:“回族文化是世界两大文化――伊斯兰文化与中华文化相当恰当,相当充分,相当全面的合和。”第三种观点从回族史的角度讲:“回族的形成属于一种特殊的模式,因此,回族文化的形成也属于一种特殊的模式。伊斯兰教在回族及其文化的形成中起了决定性作用。她从起源上和本质上决定了回族的命运,决定了回族文化的性质。”“以宗教为纽带和核心将民族穆斯林凝聚在一起,铸成一个新的民族――回族;以伊斯兰文化为内核,广泛汲取文化并将两者融合起来,酿造了一种新的文化――回族文化”。第四种观点从宏观的角度提出:“回族文化基本上是世界伊斯兰文化和中华本土文化通过双向交流,在渗透过程中形成的。而这种文化,在当时以其各自独特的风貌,丰厚的积淀,现实的价值,历史的地位雄踞于世界文化的巅峰。两个高度发展的文化,俱是源远流长,在这个新的社会共同体中,它们融会成一种新的民族文化。”第五种观点从多维视野的角度提出:“在文化上,回族文化是在伊斯兰文化(含阿拉伯伊斯兰文化、波斯伊斯兰文化、突厥伊斯兰文化)与汉文化、蒙古文化、藏文化等交流、融合,并在长期的生活生产实践中形成的。但回族文化不是以上几种文化的简单堆积和叠加,而是以一定的结构和形式有机结合在一起的,达到了融会贯通的程度。”
二、宁夏回族聚居区回族文化发展变化
宁夏回族聚居区回族文化的发展变化是在现代化冲击下进行的,是由回族社会发展以及回族与其他民族之间的相互影响而引起的,是一个渐变的过程。最主要包括宗教、观念、风俗习惯、经济等方面的发展变化。
(一)宗教活动的变化
在现代化的进程中,一方面回族的民族意识增强,表现为宗教建筑(尤其清真寺)明显增多,这反映了穆斯林群众的文化需求和心理需求;另一方面由于受到现代文化的冲击,又出现了一些变化。传统宗教习俗,在宁夏南部山区偏远的农村中仍严格保持,宗教氛围较浓厚,但在现代化冲击较大的宁夏北部地区则不一样。比如一些民族干部、在城里上学的学生,由于工作或学习繁忙,以及条件的差异,可能就没有许多时间做礼拜,一些宗教活动简化了,宗教节日的气氛也渐渐淡了。一些特殊的场合,工作性质的特殊,可能打破烟酒的禁忌。当然,由于不同门宦派别在各自宗教生活习俗中的要求各不相同,受现代文化的影响程度也各不相同,而离城市较远、较封闭的地区,传统的宗教活动受到的影响较小,受现代化的冲击较小。但总体来说,、宗教活动在现代化的影响下有了改变。
(二)观念的变化
1、职业观念
回族是一个善于经商的民族,由于宁夏回族聚居区的自然条件、交通等因素的影响,多限于小摊小贩式的经营,而大多数回民仍然居住在农村以种田为生,职业结构很简单。随着现代化在全国各地的渗入,科技的发展,观念的更新,宁夏回民的职业也出现了多种多样的形式。在农村居住的回民,除种田外,还从事养殖、加工、塑料大棚种植等,在农业生产中采用机械化程度也逐年增加。此外,回族的职业观念也发生了变化,改变了过去比较单一的职业结构,为了增加经济收入,开始选择各种各样的职业。尤其是距离城市较近的回族社区,接受了现代文化的传入,从事餐饮业、运输业、商业,或到城市、乡镇企业中打工的回民也较多,他们不仅增加了经济收入,也把现代文化带入宁夏回族聚居区,影响了回族群体的职业观念。
2、消费观念
随着经济的发展和回民生活水平的提高,逐渐确立了自我意识和以人为本的消费文化,不再仅仅满足于温饱,消费结构趋于科学、合理和多样化。人们用于文化教育、娱乐休闲和文化服务消费的支出大幅度增长,日常生活消耗比例不断下降,消费质量逐年提高。变化突出地表现为文化含量的迅速增加。越来越多的宁夏回族聚居区回民将收入的大部分投资于子女的教育和本人的再教育,而电视、电话、洗衣机等电器进入回民家庭,生活质量显著提高。
(三)风俗习惯的变化
1、婚丧、节日习俗
在宁夏南部偏远山区仍保持传统习惯,有红白喜事时全村人都参加,而在城市或邻近城市的地区,一般只有亲戚和邻居参加。传统的宗教节日气氛在现代文化的冲击下也渐淡了,更多的吸收了汉族的节日内容,如过春节、元旦等。
2、居住格局
回族传统上围绕清真寺居住,这样的居住格局避免了与异族的多接触,有防止同化的排外心理,有利于民族内凝聚力的增强。但另一方面,减少了回族与外界的接触,失去了回族学习其他民族的先进经验来发展本民族的机会,并且影响了与其他民族的关系,从而减弱了整个中华民族的向心力。但在现代化的影响下,经济的发展,现代生活的进行,造成大量商业区的出现和楼层建筑的增多,回族的传统居住格局被打破,与其他民族的接触日益增多,而回民之间的交往相对较少,有利于各民族之间的交流和相互学习。
参考文献:
[1]李景兰,马朝旗.家庭教育与回族文化观念的形成[J].西北大学报,1997,(3)
[2]李兴华.浅谈回族文化[J].回族研究,2007,(4)
[3]百崇仁.伊斯兰文化是回族文化的内河[J].回族研究,1994,(4)
关键词:微粒作用观;键的极性;醇的化学性质
文章编号:1008-0546(2017)01-0008-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.002
对于《有机化学基础》的学习,学生普遍感到比较困难。难在什么地方呢?有机反应纷繁复杂,方程式记不住;虽然知道结构决定性质,但官能团到底如何决定有机物的性质,学生并不理解;认识到某种官能团可能具备这样的性质,但利用已有的共价键的知识从结构解释原因还是难,预测有机物的性质就更加盲目。笔者结合“醇的化学性质”的教学,想就微粒作用观在有机化学教学中的运用和大家讨论如下。
一、微粒作用观的内涵
中学化学教育的一个首要任务就是使学生能够建立物质的微粒性认识,能够从微观(分子、原子层次)的角度认识、理解一些自然现象及其变化的科学本质。物质的微粒性认识和微观角度的核心是理解微粒作用观,其基本要义是:(1)不同层次的微粒本身是有结构的,微粒结构就是内部微粒间作用的结果,如甲烷分子有一个碳原子和四个氢原子构成四面体型分子,中心碳原子通过4个sp3杂化轨道分别与四个氢原子形成极性共价键;(2)微粒之间存在着作用,如果是分子之间的相互作用就是分子间作用力 (包括氢键),如果是原子之间则是共价键;(3)物质变化的自然趋势是“强”作用代替“弱”作用,也就是朝着能量低、稳定性好的方向发展。
二、微粒作用观在有机化学教学中的教学价值
有机物绝大多数是共价化合物,分子间的相互作用为分子间作用力(包括氢键)。有机分子间的作用力实质就是微粒间的电性作用,有机物的分子一般极性较小或者没有极性,这就意味着有机分子间的作用弱,所以有机物的熔点一般较低。如果有机物分子间形成氢键,意味着分子间的作用变强,则沸点会升高,如醇的分子间可以产生氢键,使得醇的沸点比相对分子质量相近的烷烃高。总之,分子间的相互作用会影响有机物的部分物理性质,借助于微粒作用观可以解释有机物物理性质的变化规律。
有机物大多数以共价键结合,可以认为有机化学是研究共价键化合物的化学。有机反应的过程,就是旧共价键断裂、新共价键形成的过程。若有机物分子中某些共价键的键能较小,就是说原子间的作用较弱,那么当它与其他试剂作用时就容易断裂;或者说形成新的作用强,那么它就容易形成;这些都有助于有机反应的发生。
三、“醇的化学性质”对促进“微粒作用观”观念建构的分析
1. “醇的化学性质”所承载的化学观念
和烷烃的结构对比,在醇分子中,由于活泼非金属元素氧的存在,使得某些化学键的极性发生变化。醇分子中氧氢键、碳氧键及α-C上的碳氢键、β-C上的碳氢键均为极性键。在有机反应中,由于微粒之间的相互碰撞,极性键就容易断开。结合醇与活泼金属的置换反应、与氢溴酸的取代反应、浓硫酸存在时的消去反应和与氧气的催化氧化反应,可以很好地印证极性键在有机反应中容易断裂的结论。
2. 教学知识结构图
3. 教学实施活动
(1)教学思路及教学结构图
对于醇的化学性质的教学,它的起点是必修2乙醇的部分性质。选修5重点学习醇类物质的性质,或者说是基于官能团的学习。关于有机物化学性质的学习,学生已经积累了一些经验,也形成了一套有效的学习方法。所以本节课设计了开放性问题,让学生自己研究醇的性质,研究的基础是对饱和一元醇的分子结构进行充分的分析,基于极性键在化学反应中容易断裂展开,最后讨论交流,教师展示实验进行验证的教学思路。
(2)主要教学活动设计与实施
(3)醇的化学性质教学效果测查与分析
首先,这种授课的方式――“基于观念建构的化学教学”使学生能够接受,学生愿意学到一种方法而不是某一个具体的知识点。本节课的基本观点是从结构推测性质,学生可以理解。有机化学的核心思想就是结构决定性质,通过本节课的教学,学生普遍感到这一学科思想更加清晰。但是,分析到键断裂时到底发生取代反应还是氧化反应,学生拿不准;发生取代反应时,到底是取代氢原子还是取代羟基,学生也不明白。所以,有机化学的教学,从结构的视角分析问题是可以的,但是老师适当的引导也是必需的,而不能完全放开让学生自学,否则学生还会臆造出“古怪”的化学方程式。
有机化学反应的机理非常复杂,中学教学的一个基本要求就是复杂问题简单化。极性键在有机反应中容易断裂,极性越大越容易断裂,这一点是符合科学实际,也能够为中学生接受。但是,断键之后发生什么类型反应,还要结合反应物、反应条件、生成物等多方面考虑。如乙醇与浓硫酸混合,如果是分子内脱水,形成了不饱和键,则为消去反应;如果分子之间水生成乙醚,则为取代反应。还有,乙醇与氢溴酸发生取代反应时,学生容易写出用溴原子取代羟基氢的反应,那就要考虑取代基团之间化合价相等,同时电性也要相同,这样才可以取代的基本原则了。
四、微粒作用观在有机化学教学中运用的几点启示
1. 有机化学中的微粒作用观要特别关注基团间的相互影响
有机化学中微粒作用观的层次有分子间的作用力、原子间的共价键,还有基团(原子团)之间的相互作用。对于中学生来说,基团之间的相互作用是难点。水分子、乙醇分子、苯酚、乙酸分子中均有官能团羟基,但是这四种分子中羟基氢的活泼性却不同。乙醇分子中由于乙基的推电子效应导致―O―H键极性变弱而比水难电离;而苯酚分子中由于p-π共轭效应导致―O―H键极性变强而易于电离显酸性;在乙酸分子中,由于羰基的吸电子效应,使得与羰基相连的―O―H键极性变强,易于电离显酸性。如果学生除了体会到分子间作用力、化学键外,还能体会到基团之间的作用,这样才能说微粒作用观的建构是较为成功的。
2. 在有机教学中引入微粒作用观的时机要符合学生的实际
化学观念的建构不能一蹴而就,不能急于求成。任何一个化学观念都是蕴含于具体的化学知识当中并借助于它们表达出来,学生需要对化学知识的深刻理解和反思应用,才能形成化学观念。在烷烃的取代反应中,其实就是极性键断裂,但是不建议从微粒作用观的角度进行理解。烯烃中碳碳双键的加成反应,也是由于π键的电子云重叠的面积小,作用弱而易于断裂,但是仍然是让学生感受,而到炔烃的性质时,学生有了积累,慢慢就可以悟出其中蕴含的微粒作用观,到了芳香烃的教学中,还可以发展微粒作用观,引出基团间的相互作用。
3. 微粒作用观是有机化学中宏观和微观转化的桥梁
《有机化学基础》的核心内容是组成、结构、性质、制备和应用。组成和结构是基础,是性质和变化的根本原因;性质和变化是表象,是组成和结构的体现;性质还决定了有机物的制备和应用。“结构决定性质”是有机化学的核心思想,掌握通过结构预测性质,通过性质判断结构的方法,对于有机化学的学习至关重要。而要知道结构如何决定性质,就必须理解微粒作用观,要从结构科学地预测性质,减少预测的盲目性也必须用好微粒作用观。透过宏观现象看到的微观本质就是微粒作用观。
致谢:感谢2014年北京市级学科带头人及骨干教师高级研修“化学观念教学研究”工作室全体老师对醇的化学性质教学设计和本文悉心指导。
参考文献
[1] 梁永平.微粒作用观的科学价值及其科学建构[J].化学教育,2003(6)
[2] 何彩霞.关注学生认知发展的化学教学――以“乙醇”为例[J].化学教学,2013(12):29~31