初中化学课程改革与教师专业发展

义务教育化学课程改革

与教师专业开展

王祖浩

华东师范大学化学系教授、博士生导师教育部初高中化学课程标准研制组组长初高中化学国家课程标准实验教材主编

wangzuhao@126

关键术语：

课程目标内容体系课程执行教师素养一、认识化学课程改革的意义化学课程改革的导向课程目标：提升学生科学素养水平课程结构：根底性与个性开展结合内容体系：继承、创新与时代特色学习方式：思考、探究、实践课程评价：学生全面开展的要求教师素养：研究、实践、反思借鉴：科学素养成为课程目标“将科学素养作为一个国家目标〞—美国2061方案?美国国家科学教育标准?：将2061方案中造就高科学素养的未来人才的思想付诸实施的一个庞大的课程体系，提出了科学教育的总目标，并分章详细阐述了K-12年级科学课程的内容目标。借鉴：科学素养成为课程目标科学素养的定义是“具备并使用科学、数学和技术学的知识做出有关个人和社会的重要决策〞——“2061方案〞“有科学素养就意味着一个人能识别国家和地方决定所赖以为根底的科学问题，并能提出有科学技术根据的见解来〞。—?美国国家科学教育标准?课程理念以提高学生的科学素养为主旨科学素养知识与技能过程与方法情感态度与价值观科学探究身边的化学物质物质构成的奥秘物质的化学变化化学与社会开展课程目标内容标准实施建议课程标准教学大纲

科学探究身边的化学物质物质构成的奥秘物质的化学变化化学与社会发展化学基本概念和原理元素化合物知识化学基本计算化学实验义务教育化学课程内容比较教科书编写教学设计教学过程教学评价义务教育化学课程实施化学课程标准上海教育出版社出版化学教科书的编写新教材各章专题新课程内容专题主题1科学探究主题2身边的化学物质主题3物质构成奥秘主题4物质的化学变化主题5化学与社会发展第一章——第九章第二章我们身边的物质第四章燃烧燃料第五章金属与矿物第七章应用广泛的酸碱盐第八章食品中的有机物第三章物质构成的奥秘第二章我们身边的物质第四章燃烧燃料第五章金属与矿物第七章应用广泛的酸碱第四章燃烧燃料第五章金属与矿物第八章食品中的有机物第九章化学与社会发展新教材的内容体系1开启化学之门2我们身边的物质3物质构成的微妙4燃烧燃料5金属与矿物6溶解现象7应用广泛的酸碱盐8食品中的有机物9化学与社会开展生活化学社会以学生生活为起点展开认识化学科学过程显现化学学习的社会价值二、理解化学学科的根本价值化学学科的价值化学给我们带来了什么?化学与社会开展化学与生活质量化学与未来职业化学与科学技术……

当学生发现知识的个人价值和社会意义时，他们最想学习！正面阐述化学的作用欣赏和感受化学正确理解化学形成观念

化学课程承载着情感态度价值观教育的使命——揭示化学教材的人文内涵洁净的空气太阳能与氢能燃料与燃烧金属材料蛋白质染发剂……引导学生认识生产生活中简单的物质生命离不开的物质〔氧气、水等〕常见材料〔金属、非金属、合成材料〕常见能源〔煤、石油、天然气〕常见化合物〔酸碱盐、化肥〕常见有机物〔碳水化合物、蛋白质、维生素等〕建立化学与社会可持续开展的观念化学已经为人类文明和社会进步做出的重大的奉献化学的开展必将为人类社会的可持续开展做出更大的奉献融入社会化学知识的应用融入社会贴近学生生活融入社会涉及衣食住行情景设置化学是一门中心的、实用的、创造性的科学[美]布里思罗(美国前化学会会长〕：为什么要学习化学？学什么样的化学？怎样学习化学？三、把握化学启蒙的教学特征化学启蒙阶段的教学特征

发现学生先前经验和问题萌芽把握年龄与科学学习的阶段性激发学生探究化学现象的兴趣正面阐述化学科学的社会价值……生产生活中常见的化学现象燃烧现象微粒运动的现象物质分散溶解现象金属的锈蚀现象常见物质变化的现象…….生动直观的物质变化现象图片活动与探究概念：物理变化化学变化科学学习的思维转型---符号表征

代表物质描述物质的变化推理与定量计算的依据……案例：符号学习

〔上海教育版化学〕在研究元素的科学概念之前，联系学生有关元素的“前概念〞，在第1章中初中介绍元素的概念，为后续第3章学习提供根底。模仿学习案例：模仿学习P14、P20：我们已经知道，自然界中的物质是由100多种元素组成的。为了研究的描述物质组成和变化的方便，科学家用国际统一的符号来表示元素和物质。例如……P20观察与思考：找出物质中含有氢、氧元素P72你已经知道什么：物质所含元素和作用P73：构成物质微粒的分子、原子、离子中所含的某种原子是相同的，即同一种元素的原子P73：元素的概念——元素是同一类原子的总称P73：元素的名称、符号和相对原子质量P74拓展视野：元素同期表P75：自然界中元素的存在P76：元素与人体的健康P76活动与探究：食品中所含的主要元素案例：元素、元素符号P20：利用元素符号还可以写出表示物质组成的化学式P20观察与思考：本章涉及到的化学式P20拓展视野：化学变化的表示P35、P37、P42、P44、P45、P48、P90、P96：化学式和文字表达式P78：化学式的概念——这些用元素符号和数字的组合表示纯洁物组成的式子，称为该物质的化学式P78：化学式反映了物质的元素组成〔所含元素的原子数之比〕P80：根据元素的化合价书写化学式P81：根据物质的化学式，我们可以方便地求得化合物中各元素的质量比P82：根据物质的化学式，我们还可以确定组成物质的呼种成分的质量在物质总质量中所占的质量分数P98观察与思考：化学反响的表示比较P98：化学方程式——用化学式来表示化学反响的式子叫做化学方程式P98活动与探究：化学方程式的书写P100：根据化学方程式的计算案例：化学式、化学方程式P8、P11、P13、P14：兴趣、体验P19、P21、P24：初步了解、学会P28、P50：实验操作和原理P34、P36、P42、P43、P49、P133、P135：物质性质的探究P60、P75、P80、P82、P92、P94、P96、P98、P104、P116、P126、P128、P129概念、原理、应用、方法的探究案例：科学探究四、研究化学概念的认知规律基于学生经验的概念教学

两类概念的特征概念学习的要求抽象概念形象化有关化学概念阐述的差异同种元素组成的纯洁物称为单质。石蜡受热熔化，从固态变成液态，冷却又凝结成固态，像这样的变化是物理变化。元素是同一类原子的总称。概念呈现符合学生认知特征案例：化合价概念的处理一种元素的一定数目的原子与其他元素一定数目的原子化合时表现出来的性质化合价的概念形成记一些常见元素和原子团的主要化合价引入：化学式是全世界一致认同的表示物质组成的化学语言。它源于一个根本的事实：任何纯洁物都有固定的组成，不同的物质组成不同。因此，化学式是对物质组成情况的真实反映。〔水、铁、氧化铜组成图示〕〔例举化合物中所含的原子或离子的个数比〕结论：化学家的研究说明，化合物的化学式不仅表示组成的元素，而且说明化合物中原子〔或离子〕个数的最简比……。在研究大量的化合物中不同元素原子数目比值关系的根底上，总结出了表达这种关系的数值——元素的化合价。“化合价〞计算常规问题讨论锰酸钾的化学式为K2MnO4，那么Mn元素的化合价是〔〕。

问题解决的规那么?化学思维的价值?五、发挥实验探究的教学价值实验在化学课程中的作用

知识学习的情景研究化学的工具科学推理的依据探究能力的平台活动与探究：有关“铜绿〞的两个实验

通过一个简单完整的学生实验，让学生体验化学实验是学习化学的重要途径，认识化学实验在化学中的作用初步学会简单的化学实验操作和仪器的使用初步学会观察和记录实验现象，并通过实验现象形成结论初步养成化学实验中学生间的合作和平安意识学习化学需要进行化学实验怎样有效地学习实验技能活动与探究；金属镁的性质通过一个简单完整的科学探究活动，让学生体验科学探究是学习化学的重要途径，认识科学探究在化学学习中的作用初步学会科学探究的根本流程：猜测——实验设计——进行实验——记录现象——得出结论学习化学需要进行科学探究实验方案设计模仿镁的性质的探究，找一段铝片研究铝有哪些性质？猜测：实验设计：进行实验：记录现象：结论：与同学们交流你的探究过程、结果和感爱。重新审视化学实验的教学功能

验证知识激发兴趣培养技能启迪思维养成态度

——认识“科学探究〞“科学探究是化学课程改革的突破口〞“是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动〞“科学探究既是一种重要的学习方式，也是化学课程的目标和重要内容，对开展学生的科学素养具有不可替代的作用。——?义务教育化学课程标准?

科学事实或实验现象科学问题科学知识和规律科学知识的形成？科学实验与科学探究观察记录实验分析讨论实验现象实验操作聚精会神科学实验与科学探究

化学实验的特点及作用

强化观察现象纯化观察现象现象可重复性证实现象正伪揭示新的规律……要素目标提出问题1.能从日常现象或化学学习中，独立地或经过启发发现一些有探究价值的问题。2.能比较明确地表述所发现的问题。猜想与假设1.能主动地或在他人的启发下对问题可能的答案作出猜想或假设。2.具有依据已有的知识和经验对猜想或假设作初步论证的意识。制订计划1.在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制订科学探究活动计划的过程。2.能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识。进行实验1.能积极参与化学实验。2.能独立地或与他人合作进行实验操作。3.能在实验操作中注意观察和思考相结合。收集证据1.认识收集证据的重要性。2.学习运用多种手段对物质及其变化进行观察。3.能独立地或与他人合作对观察和测量的结果进行记录，并运用图表等形式加以表述。4.初步学习运用调查、资料查阅等方式收集证据。解释与结论1.能对事实与证据进行加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系。2.能在教师的指导下或通过讨论，对所获得的事实与证据进行归纳，得出合理的结论。3.初步学习通过比较、分类、归纳、概括等方法逐步建立知识之间的联系。反思与评价1.有对探究结果的可靠性进行评价的意识。2.能在教师的指导下或通过讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己和他人的长处与不足，并提出改进的具体建议。3.能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。表达与交流1.能用口头、书面等方式表述探究过程和结果，并能与他人进行交流和讨论。2.与他人交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听他人的意见科学探究的实施1探究活动可以有多种形式和不同的水平。2活动中包含的探究要素可多可少，教师指导的程度可强可弱，活动的场所可以在课堂内也可以在课堂外，探究的问题可来自课本也可源于实际生活。3在探究活动中各要素呈现的顺序不是固定的，如“进行实验〞既可作为收集证据的途径，也可作为提出问题或作出假设的一种依据。4探究活动包括实验、调查、讨论等多种形式。在实际教学中应尽可能创造条件，多开展课堂内的、表达学生自主性的探究活动。5化学实验是进行科学探究的重要方式，学生具备根本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的根底和保证。提出探究的问题科学探究往往从提出问题开始，问题与你的经历、观察、推理有关。1与水比较，盐水为什么难以结冰？2为什么云南人喜欢吃辣的？3为什么在南方夏季农村的小仓库中，密封存放的碳酸氢铵化肥量少了？4为什么煮沸的油汤比开水更烫？5为什么在海水中游泳眼睛特别疼？……假设指向探究的目标假设是对观察结果可能性的一种解释或某个问题的可能答案。假设是可以检验的，通过收集证据来支持或否认假设。假设指向探究的目标关于“面粉爆炸〞的认识假设1面粉加热到一定温度就会爆炸假设2面粉加热生成黑色的碳粉假设3干的面粉在扬起时遇火星才能爆炸……设计和记录实验现象“干冰〞的变化二氧化碳的灭火面粉的爆炸……实验的对象实验的条件重现实验现象核对和记录实验证据明确实验对象记录实验现象〔文字、录象〕测量实验数据〔速率、质量等〕说明实验条件〔温度、压强、催化剂等〕利用证据思考和推理

“干冰〞不是干的冰二氧化碳密度大、不支持燃烧，所以能灭火。面粉能与氧气反响，外表积愈大，反响愈剧烈。……利用证据思考和推理

教科书中提到的问题：“浓硫酸稀释时，不能直接将水注入酸中，而是将浓硫酸慢慢注入水中并搅拌，以防止液体飞溅出来。〞请你设计实验方案证实或推翻上述结论，并提出该现象产生的条件，分析原因。科学家探究与学生探究

——提炼相同点1对所观察的现象产生好奇和疑问2尝试根据自身经验对现象给出解释，提出假设3设计研究方案4收集解释合理性的证据5了解他人的研究，对自己的证据进行筛选6通过分析推理获得结论，并交流讨论分析不同点：1探究目的：揭示自然规律培养科学素养2探究难度：艰难曲折模拟和简约3探究问题：科学创新对学生陌生4探究证据：全面、深刻单一、浅显5测量工具：精度高简易6探究时间：不限制课时所限7探究方式：相对独立讨论、指导8实验方法：定性定量以定性为主科学家学生学生应该做到1就科学学习提出探究的问题制定简单的探究方案，明确变量针对考察的变量进行实验采用简单的设备和工具收集证据利用证据进行描述、解释、预测和建构模型通过逻辑推理建立证据和解释之间的联系就探究过程和结果与同学讨论交流教师应该做到1提出科学探究的问题供学生选择提供探究所需的工具和设备组织学生分组开展探究活动强调学生探究的技术和平安问题观察、巡回指导学生的探究说明收集和分析证据的方法对学生的探究成果进行评价探究案例探究的问题：铁钉与硫酸铜溶液能否反响？生成什么？实验探究：〔1〕假设：不反响；能反响〔生成黑色物质；红色物质？无色气体？〔2〕实验设计：……〔3〕性质测定：……〔4〕结论：……探究案例探究的问题：铝、镁、锌、铁、铜的活动性强弱？实验探究：〔1〕假设：〔2〕实验设计：……〔3〕性质测定：……〔4〕结论：……实验探究探究案例NaOH溶液CuSO4溶液2NaOH+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓实验证明，化学反响的反响物质量总和等于生成物的质量总和。——质量守恒定律实验探究引用史料分析探究科学定律的学习——探究水平不同引导学生运用“实验思维〞

探索化学知识规律

概念形成归纳反响解释现象……认识研究物质常用的化学方法实验观察的方法定量研究的方法比照研究的方法条件控制的方法微观研究的方法强化研究方法科学家的研究强化研究方法方法提示滴有紫色石蕊的水物质检验的“间接〞方法变不可见为可见CO2六、探索化学教学与评价问题化学目标达成的实践反思目标？——知识？方法？价值观？内容？——核心知识〔广度、水平〕？重点？难点？课时？复习课？方式？——讲授？自学？互动生成？手段？——演示实验？探究实验？投影？模型？视频？动画？信息技术？评价？——例题运用？习题设计？诊断测验？能力开展？……化学课程目标达成评价与反响学习分化现象复习教学设计课后作业评定诊断性测验讲评的策略学生自学能力评价……多视角切入研究化学教材

分析教材的根本架构梳理教材的知识线索明确教材研究的思路分析教材单元内容的根本架构创设情景组织活动形成概念或得出结论完善知识结构应用与训练总结图片或照片栏目：你已经知道什么栏目：联想与启示栏目：观察与思考栏目：活动与探究正文示意图栏目：交流与讨论栏目：拓展视野栏目：练习与实践归纳与整理教材研究的思路涉及的知识是否非常熟悉、是否深入理解？重点、难点是什么？有无知识“生长点〞？知识的编排序列是否符合学科逻辑？知识递进关系与学生的经验是否吻合？能否绘出“概念图〞或“结构图〞？“异常知识〞能否合理解释?……教材处理的技能按教材思路平移教学是否可行？你主张的教学思路是什么？教材的活动设置是否恰当？何种活动更适合学生有效学习?教材内容的根本教学要求是什么?较难的教材内容是否应予分解?知识呈现顺序是否要重新设计?拓展的内容适合你的学生吗？……教材处理的技能明确教材内容的边界分析教材的逻辑结构创设思维引申的情景提炼教材细节的特点挖掘隐含的思想方法

学习任务的三维目标分析氧气的性质氧气的获得自然界中的二氧化碳水的组成及净化微粒的特点原子的构成纯洁物中元素之间的质量关系钢铁的锈蚀……课题：课堂教学案例：化合物中元素之间的质量关系

引入:网上施化肥游戏一、化合物中元素质量比例题：计算水中氢、氧元素的质量比教师小结，强调解题格式标准问题展示：计算二氧化碳中各元素质量比。学生板演、完成学案、教师讲评二、化合物中某元素的质量分数例题：