高中化学与大学无机化学知识衔接的方式

高中化学与大学无机化学知识衔接的方式高中化学与大学无机化学知识衔接的方式论文作者：吕琳徐丹悦吴星张俊桂 2012-1-14 15:53:02 摘要分析比较了基础教育课程改革之后高中化学与大学无机化学知识的衔接点,总结出了“生长式” 、“颠覆式”等知识衔接方式,并提出了相应的教学策略,以期促进大学化学教学质量的提高。关键词高中化学无机化学知识衔接教学策略教学质量 1 问题的提出衔接是指同一事物在不同时期、不同阶段的相互连接,或指不同事物在同一范畴内的相互沟通与联系[1]。事物之间关系错综复杂,作为反映客观世界的化学学科, 各知识点之间也必然关系密切、互相衔接。同时,人类认识客观世界的过程是一个不断深入、逐步逼近的过程,即使同一知识点,在不同历史时期,在不同的研究层面,也会有不同的表现形式,其衔接也普遍存在。在化学学习中,由于受学生认知能力和心理发展水平的限制,许多知识,尤其是抽象的化学概念和理论,人们通常不会安排在同一时段集中学习,而会分散在不同阶段的化学课程中螺旋式逐步进行,防止给学生认知和学习情感带来障碍,因而知识间紧密的衔接关系往往在教材中被打破。学生学习化学不仅要掌握化学知识点的内涵与外延,而且必须了解和掌握知识点彼此的衔接点和衔接方式,这样才能全面地掌握化学知识,形成科学认识。因此,教师在教学设计过程中,分析并准确把握遍布于同一教材或不同学习阶段教材中有关知识之间的衔接点和衔接方式,在教学实施中,引导学生关注和建构知识点之间的关系,对学生建构完整而科学的知识结构具有很大的促进作用。已有资料显示,有关知识点衔接的研究屈指可数,这一研究现状与目前基础化学教育课程分为 8 个教学模块、大中学知识交融度增大的现状是不相吻合的。为此,笔者以高中化学课程标准及现行的 3 套高中化学教材(人教版、苏教版、山东科技版)为依据,立足于大学无机化学[2],尝试着总结出大学无机化学与高中化学知识衔接的形式,并初步提出相应的教学策略,以期为新的教育背景下大中学化学教学改革一体化提供素材,为促进大学生顺利进行知识建构提供帮助。 2 大中学化学知识的衔接方式笔者将化学知识分为概念、理论、元素化合物和专业技能等部分,统计出高中化学教材中涉及的相应的知识点,然后在无机化学教材中寻找生长点。结果表明, 大中学化学知识的衔接点非常多,既有如化合价、燃烧等概念内涵和外延的变化, 原子结构等理论知识的深化,也有氧、硫、铁等元素化合物知识和计算技能等的拓展。这些相衔接的知识点中往往有多种彼此交织在一起的衔接方式。笔者概括出了其中 2 种主要的形式,即:生长式和颠覆式,而生长式中又包括循序渐进式、概括上升式、过程式 3 种形态。 2.1 生长式所谓生长式是指中学所涉及的知识点在大学阶段进一步学习时,将在原有的基础上进一步扩大知识点的外延,增加其内涵,使学生更全面地认识事物各方面的属性,更深入地了解客观规律在各种情境下的应用。或在原有的感性认识的基础上, 进一步抽象出更为本质的属性。它有 3 种主要的表现形态。 2.1.1 循序渐进式以拓展知识点内涵与外延为主的生长方式可称之为循序渐进式。在中学阶段受学生认知能力、已有知识经验和教学时数的限制,学生主要学习一些物质的最基本的属性,掌握化学原理中最基本的规律。随着学生认知能力的提高和已有化学知识经验的丰富,在大学将进一步学习这些知识点的其他方面的属性,更全面地了解化学原理的内涵。如中学阶段学生已经知道原子由原子核以及核外电子组成,知道电子在核外是分层排布的,大学阶段将用量子力学的理论,引领学生进一步了解电子云、定态、能级、4 个量子数等概念,使学生建立起原子结构的量子力学模型;在中学阶段, 学生已经学习了元素周期律的初步知识,知道周期和族的概念,了解到“构”、 “位”、“性”之间的关系,在大学阶段,学生将进一步学习“维尔纳式周期表”,对族的分类和性质进一步深化,并进一步学习周期表中电离能、电子亲和能、电负性的变化规律;在中学阶段,学生已经学习过二氧化硫、三氧化硫的初步知识,而在大学阶段,将会进一步学习硫的各种同素异形体、硫的氢化物、多硫化物、金属硫化物等;中学阶段仅要求学生简单地了解了原电池和电解池的工作原理,只要求学生写出简单的电极反应和电池反应方程式,而在大学阶段将进一步介绍电动势、能斯特方程和各种类型的电池,让学生全面系统地了解电化学理论体系,了解电化学原理的应用。这种衔接方式在大学无机化学教材中非常普遍,这种呈现方式既符合知识本身的逻辑顺序,又符合学生的认知和心理发展顺序,因此利于学生对知识的建构。 2.1.2 概括上升式中学化学教材由于顾及学生的认知能力和心理发展水平,并不完全根据知识的逻辑顺序编排知识点,而是分散渗透,穿插编排。随着年龄的增长,学生已具备了一定的分析归纳、整合知识、形成体系的能力。为此,在大学教材中,会按照一定思路将分散的知识点系统化,引导学生概括出相应的知识体系,促进学生形成良好的知识结构。这种衔接形式即为概括上升式。如,初中阶段学生学习了溶液平衡,高中阶段,在不同模块以及不同章节中又学习了有关电离平衡、沉淀溶解平衡、盐类水解平衡等知识。大学阶段,则将这些知识统一归于化学平衡原理知识体系中。中学阶段,教材曾多处提及在探索原子结构过程中一些科学家所做的工作,而大学阶段,则根据时间顺序,将所有科学家的工作整合到了一起,让学生能更清晰地了解探究物质结构的科学历程。概括上升式的另外一种表现形式是,在大学阶段,将会引导学生在已有的中学化学学习基础上,感悟化学知识体系中蕴藏着的丰富而深邃的化学思想,这些思想不仅是学生学习化学必须具备的思想方法,而且对于学生人生观、价值观的形成, 对于科学本质的认识具有独特的作用。如引入的绿色化学知识,将让学生了解如何在化学研究和化学工业中实现化学与社会的和谐发展;教材中以理论推演与实验论证相结合的呈现方式,将让学生了解现代化学科学既是以实验为基础的归纳过程,又是以理论为前提进行推演的过程,从而把握现代化学的特征;现代物质结构知识的学习,将会引导学生深刻理解微观粒子运动的特殊性,理解宏观和微观物质研究方法与表征的不同…… 2.1.3 过程式中学是化学教育的基础阶段,很多概念或理论仅仅介绍了其内涵与外延以及与其他概念、事物间的相互关系,而对这些概念和理论的形成过程并没有揭示。大学化学教材中,将进一步呈现这些概念、理论的形成过程以及过程材料,其目的是促使学生更深入地理解这些知识,学习科学家的思维过程,感悟到科学是一个不断发展、不断探究的过程。这种衔接方式可称为过程式衔接。如“相对原子质量”,中学教材中仅给出了相关的结论。大学无机化学教材中, 不仅介绍了多核素元素相对原子质量的计算公式,而且介绍了相对原子质量的测量方法,说明了元素相对原子质量的测量准确性与测量仪器精度、样品的来源以及取样方法等有关。教材中还列出了道尔顿、贝采里乌斯和当今相对原子质量的对照表。这些过程材料的呈现,让学生进一步理解相对原子质量的内涵,感悟到元素的相对原子质量并不是一成不变的,它与研究方法、仪