温州市魏樟庆工作室活动纪要(201504)
本工作室于2015年6月15-16日在华东师范大学举行了第十次集中活动,时间2天,参加的人员有:卓高峰(助理)、黄笑虹、叶夏、刘文君、薛丽丹、曾珍、朱志法、彭小平、陈晔、赵旭初。
一、活动内容
1.工作室主持人魏樟庆向王祖浩教授汇报了第二期工作室成立一年来的研究方向、成果;
2.华东师范大学宝石生导师、苏教版高中化学主编王祖浩教授为工作室学员做了题为《化学学科观念解析》的报告;
3.讨论化学学科观念在教学实践中的应用。参加对象:王祖浩教授及5位博士生、魏樟庆及工作室成员11人。
4.诊断与评价本工作室的研究方向及初步成果。
二、主要收获
1.化学教育的核心问题。化学教育的特殊性、学科核心观念、思维方法、学科思想观念、关键能力、态度倾向。
2.化学学科观念作为理解学科本质的指导思想,必须有明确的内涵,命题的构成指向清晰,形成关于化学核心知识或研究方法的具体的价值判断,是帮助学生领悟化学知识的“支撑点”。化学学科观念不是中性的内容观,更不是抽象的哲学观,而是学科内涵明确、目标指向清晰的一个个肯定的命题,可作为学习和研究化学的思维准则。
3.对化学学科观念的认识。基于化学核心知识的概括;立足化学基本原理的应用;具有鲜明的化学思维指向;提炼隐含的关系形成命题;呈现特定结构和包含关系。化学学科观念构筑化学思维的框架;化学学科观念具有重要的迁移价值;化学学科观念建立在具体知识的基础之上。
例如,“化学反应”衍生的学科观念,①化学反应中元素不变;②化学反应前后反应物、生成物质量不变;③化学反应方向取决于体系能量降低和混乱度增大;④控制反应的条件,能改变化学反应的速率;⑤通电使稳定的物质体系发生化学反应;⑥化学反应是旧的化学键断裂、新的化学键形成的过程。
例如,“物质结构决定物质性质”,①原子核外电子排布的周期性决定元素性质的周期性的变化;②微粒间作用力的类型、大小决定物质的物理性质;③物质的空间结构特征直接影响物质的性质。
4.化学学科观念的分析模型。由普适性原理及适用条件形成学科观念;以化学研究的方法为线索提炼学科观念;结合化学知识的具体应用揭示学科观念。
(1)学科观念常涉及某个重要的化学概念,但不是简单说明概念的定义,或概念之间存在的关系,而是要明确阐述具体的关系是什么;
(2)学科观念涉及化学知识的演化过程,但重点不是关注某个阶段的知识是什么,而是在知识形成和发展的背景中揭示方法的价值;
(3)在化学工业生产中的学科观念,重点不是其中装置的特点和发生化学反应,而是提炼其中的技术思想。
概念“化学平衡”;核心知识:化学平衡特征及其正逆反应速率的关系;学科观念:可逆反应正逆反应速率相等时,即达到化学平衡状态。
概念“物质的量”;核心知识:物质的量的概念,与微粒数目和质量的关系;学科观念:“物质的量”是联系宏观和微观的纽带,能将复杂问题简化的思维工具。
概念“原子结构”;核心知识:不同原子结构模型;学科观念:原子结构模型的演变,是对真实原子结构的逐步“逼近”。
概念“接触法制硫酸”;核心知识:沸腾炉、接触室、吸收塔,过程的化学方程式;学科观念:物质和能量的循环利用能降低成本,提高生产效率。
概念“氯气制法”;核心知识:电解装置、电极反应和化学方程式;学科观念:通电能使稳定的物质体系发生化学反应。
5.物质的分类与转化。(1)物质世界是复杂的,可从组成、性质等不同视角对物质进行分类;(2)按不同物质每一方面的属性相似进行分类,有助于从“类”的特点出发揭示物质的性质;(3)对物质进行分类的目的不仅是归类,更重要的在于研究不同类物质之间的相互转化规律;(4)对物质的分类和化学反应的分类研究,为人类制备需要的新物质提供了明确的方向和条件。
例如“电解食盐水制氯气”。①化学工业利用廉价易得的原料,制备昂贵的新材料;②化学工业应采取有利于当地环境可持续发展的生产方式,建立符合生态保护的整体布局;③化工产品包括产品和副产品,要尽可能使所有的产品都能出售或得到充分利用,生产工艺必须复合化;④化学工业追求利润,必须科学控制成本。不仅考虑原料价格,还有能耗、安全环境、设备折旧、原料和产品输送、劳动力成本等。⑤在其他条件相近时,厂址应选在离原料生产厂家和产品需求厂家最近的地点。
6.结语。①学科观念是特定知识的概括提炼;②学科观念是着眼整体和“类”的知识;③学科观念是对思想方法的本质理解;④学科观念的教学需要“自下而上”;⑤学科观念转化需要“自上而下”;⑥学科观念建构:学习、感悟和抽象。