时间：2022-02-01 07:20:16
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关键词:教学 反思 化学
美国的心理学家波斯纳指出教师的成长=经验+反思。反思可以使存在的问题得到整改,发现的问题及时探究,积累的经验升华为理论。通过教学反思可使教师的教学工作不再是简单的循环或重复,而是在不断提高和升华。教师在反思中学习,在反思中探索,在反思中改变自我,这样教师的教学能力可在教学反思中不断地提高,并形成自己的教学思想和风格。目前新课程正在全疆蓬勃进行,新课程非常强调教师的教学反思,通过一年来在新课程改革中的实践,我按教学的进程,教学反思分为教学前、教学中、教学后三个阶段。就教学反思以“元素周期律”为例谈些自己的看法。
一、做好教学前的前瞻性反思,提高教学分析能力
教学前的反思应具有前瞻性,使教学成为一种自觉的实践并有效地提高教师的教学预测和分析能力。在以往的教学经验中,教师大多关注教学后的反思,忽视或不做教学前的反思。教师在教学前对自己的教案及设计思路进行反思,不仅是教师对自己教学设计的再次查漏补缺、吸收和内化的过程,更是教师关注学生,体现教学“以生为本”这一理念的过程。本节课属于化学基本理论,缺少直观、形象的实验,比较枯燥。根据化学新课程基本理念,结合本节课课程特点,本节课的教学设想为:在教学过程中,充分利用教材资源和网络资源,组织学生开展交流、讨论,增强互动,避免枯燥的讲授;利用教材中提供的原子半径、元素化合价等数据,让学生进行活动探究对数据进行分析处理,发现元素周期律,让学生亲身经历科学探究的过程;课堂中又通过“动手”“动脑”“动口”等师生互动的方法来完成教与学的任务,达成教与学的目标。若能经过这种教学前的反思,那么形成的教学方案一定是具有个性化的,也能收到理想的教学效果。
元素周期律这节课三维目标方面有这样的设想,在知识与技能方面:使学生初步掌握原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的周期性变化;认识元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子周期性排的结果,从而理解元素周期律的实质。在过程与方法方面:通过元素周期律的推出及其应用,初步培养学生抽象归纳以及演绎推理的能力;结合元素周期律的推出,使学生初步掌握从大量的事实和数据中分析总结规律,透过现象看本质等科学抽象的方法。在情感态度与价值观方面:结合元素周期律的学习,使学生树立由量变到质变以及客观事物本来
是相互联系的和具有内部规律的辩证唯物主义观点。教学重难点是认识元素周期律及其实质。
二、及时抓好教学中的调控性反思,提高课堂调控能力
调控性反思就是及时、自觉地在行动过程中反思。课堂教学的对象是活泼可爱的学生,因此在课堂教学实践中,教师要有较强的应变能力并时刻关注学生的学习过程,关注所使用的方法和手段以及达到的效果,捕捉教学中的灵感,及时调整设计思路和方法,使课堂教学效果达到最佳。这就需要教师能及时地反思自己的教学行为,调整教学策略。本节课中,在完成活动探究的表格内容后,要求学生对表中的各项内容进行比较、分析寻找其中的规律。这个环节是为了培养学生抽象归纳以及演绎推理的能力,需要学生开放思维,积极应对。但是刚开始学生反应并不积极并且思维仅局限于对1-18号元素的原子最外层电子数、原子半径、元素的主要化合价的变化规律。针对这种情况,教师及时调整了教学策略,不停的启发和引导,让学生分组讨论充分交流,使学生充分挖掘表中各种数据所表现出来的规律,发挥学生的主体作用,收到了不错的效果。
三、 进行教学后的批判性反思,提高教师评价能力
教学后的反思――有批判地在行动结束后进行反思,这种反思能使教学经验理论化。在课堂教学实践后及时反思,不仅能使教师直观、具体地总结教学中的长处,发现问题,找出原因及解决问题的办法,再次研究教材和学生、优化教学方法和手段,丰富自己的教学经验;而且将实践经验系统化、理论化的过程,有利于教师找出问题的症结,探索出改进的方法,不断提高教学评价能力,提高教学水平。
关键词： 自主探究 自然生成 元素性质 元素周期律
元素周期律是安排在元素周期表之后的一节教学内容，学生在学习第一节[1]后，已掌握了以碱金属元素和卤族元素为代表的同主族元素性质的相似性和递变性，对原子结构与元素性质之间的关系有了一定的认识，初步掌握了用实验探究的方法验证理论推测的学习方法，具备了一定的实验设计、自主探究能力。另外，学生有了初中化学学过的原子结构初步知识的基础，再从教材[1]P13页表1-2给出1～20号元素的原子核外电子排布，从中发现规律：随着原子序数的递增，元素原子结构呈现周期性的变化。教材中表格较多，教学时充分利用这些，让学生自己自主动手归纳填写，同时指导学生掌握分析理论推理过程，借助实验和事实分析，从而培养学生的分析能力、归纳能力、自主学习能力。本文通过设计以下程序，让学生在自主探究中自然生成对“元素周期律”的认知。
1.创设情境，阅读探究——原子核外电子的排布规律
门捷列夫预测：一定存在一种元素，在元素周期表中它紧排在锌（Zn）的后面，处于铝（Al）和铟（In）之间——“类铝”[3]。
4年之后，法国化学家布瓦博德朗发现了“类铝”——镓（Ga），并通过实验证实了门捷列夫的预测。我们继续门捷列夫的探究历程，探究元素的性质呈现的规律性变化，首先探究原子核外电子的排布规律。
1.1阅读
学生阅读教材[1]P13第一自然段。由此归纳出：原子核外电子排布是分层排布的，分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。
1.2探究
学生根据初中学过的原子结构示意图的知识，画出1～20号元素的原子结构示意图，自主探究核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布的规律：
①遵循能量最低原理：电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。
③最外层的电子数不得超过8个电子，次外层不得超过18个电子。
2.问题驱动，自主探究——元素周期律
学生学习了元素周期表和原子核外电子排布规律的知识，就能很顺利地完成教材[1]P14科学探究中的相关学习任务。在学生探究过程中，老师通过巡视、倾听，适时引导点拨，引领学生朝着正确的方向迈进。
2.1理论探究[2]P5——探究原子结构的规律性变化
①写出1～18号元素原子的核外排布（用原子结构示意图表示）。
②观察教材[1]P14的表格，思考并讨论：随着原子序数的递增，元素原子核外电子层排布、元素的原子半径和元素的化合价各呈现什么规律性的变化？
随着原子序数的递增，元素原子核外电子层排布、元素的原子半径和元素的化合价都呈现周期性的变化。那么，元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性的变化呢？
2.2实验探究[2]P5——探究金属元素性质的周期性变化
探究同一周期中（以第三周期为例）钠、镁、铝三种元素金属性的强弱。
2.2.1探究实验
利用所给试剂和仪器设计并完成实验，判断钠、镁、铝三种元素金属性的强弱。
仪器：烧杯，试管，酒精灯，试管夹。
2.2.2探究报告
2.2.3探究结论1：Na、Mg、Al，金属性逐渐减弱
设计意途：通过实验探究，不但使学生直观获得金属性逐渐减弱递变规律，而且培养学生动手操作能力及自主获取知识能力。
2.3阅读探究——探究非金属元素性质的周期性变化
探究同一周期中（以第三周期为例）硅、磷、硫、氯等元素非金属性的强弱。
2.3.1阅读材料
阅读以下材料，从中获取证据，判断硅、磷、硫、氯等元素非金属性的强弱顺序，并填写探究报告。
①硅的最高价氧化物（SiO）对应的水化物是原硅酸（HSiO），它难溶于水，是一种很弱的酸。硅只有在高温下才能与氢气反应生成少量的气态氢化物——硅烷（SiH）。
②磷的最高价氧化物（PO）对应的水化物是磷酸（HPO），它属于中强酸。磷蒸汽与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH），但相当困难。
③硫的最高价氧化物（SO）对应的水化物是硫酸（HSO），它是一种强酸，硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（HS）。硫化氢在较高温度时可以分解。
④氯的最高价氧化物（ClO）对应的水化物是高氯酸（HClO），它的酸性比硫酸还强，是已知含氧酸中最强的酸。氢气与氯气在光照或点燃的条件下剧烈化合生成稳定的气态氢化物——氯化氢（HCl）。
2.3.2探究报告
2.3.3探究结论2：Si P S Cl，非金属性逐渐增强
设计意途：通过阅读探究，不但使学生掌握了重点，突破了难点，而且阅读、讨论的过程，还培养了学生信息获取、分析推理及语言表达能力。
3.深化概括，拓展提升
依据前面的探究成果（结论1、结论2），得出：同一周期元素随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？引导学生利用已经学过的卤族元素为例推测同主族元素的性质。
结论：同主族元素随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。即在元素周期表中，同一周期元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族元素，从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
由此，学生从认识现象，到洞悉过程，最后回到“同一周期、同一主族元素性质的递变规律”。从发现结果，到揭示本质，最终演绎为“势均力敌”。学生认识元素性质的周期性变化从“宏观”走进“微观”，从"微观"洞察“宏观”。在体验、思考、交流、感悟中建构知识，习得方法，生成智慧。在自主探究实验、阅读探究的引领下，以丰富的实验事实强化认知冲突，以核心问题驱动创新思维，在师生不停的追问、严谨的思辨中自然生成元素性质的周期性变化。
参考文献：
[1]宋心琦.普通高中课程标准试验教科书《化学》必修2[M].人民教育出版社，2010：13-18.
[2]王晶.普通高中课程标准试验教科书《化学》必修2[M].教师教学用书.人民教育出版社，2004：5-6.
无机化学是学生入学后的首门专业基础课，其内容覆盖面较广，且内容的绝大部分与中学化学内容相关，它的开设是为了更好地实现中学化学与较高级专业化学的衔接，为后续课程的学习打下基础，依据高职教育“必需、够用”的原则，笔者认为其主要培养目标应使学生着重掌握有关化学的基本知识和基本理论，注重理论联系实际，提高其实践技能以及独立思考、探索、创新的能力．我校现采用的全国高职“十一五”国家级规划教材《无机化学》在内容上可分为两大部分，一是基本原理和基础知识部分，内容主要有化学反应速率和化学平衡、电解质溶液和离子平衡、原子结构和元素周期律、分子结构和晶体结构、氧化和还原反应等知识;二是元素化合物部分，主要介绍常见元素及其化合物的性质．这些教学内容对于不同的高职专业要有不同的要求和侧重，合理的高职无机化学课程教学体系在内容上应以“必需、够用、实用”为原则，着重突出基础理论知识的应用和学生实践、创新能力的培养．结合考虑高职课程要求的有限学时，这就要求教学内容贯彻少而精的原则，突出重点、难点．
如针对我校的应用化工技术专业，我们通过教学研究和大讨论对基础理论教学内容进行了整合，去掉一些单纯理论推导，保留了最基本的、基础的、原则的内容．对于无机化学中“原子结构和元素周期律”、“分子结构和晶体结构”这些难度较大，而在工厂、企业等实际应用中用途不大的内容知识，适度减少了其部分教学内容，着重讲授了化学反应速率和化学平衡及其应用．在教学中笔者十分重视本学科的研究现状、发展方向、研究方法和研究成果等，会在学习有关内容时，及时将最新研究成果和最新技术吸收进来，使教学内容具有前瞻性和启迪性，如在讲解配合物相关知识时，会向学生介绍配合物在光、电、磁学以及吸附分离等方面的应用及发展前景，在讲解“元素及化合物”的相关内容时，会向学生介绍有关重金属污染、微量元素与人体健康的相关知识，这样既可以增加课堂的新颖性、趣味性，又有利于培养学生对化学的学习和探究兴趣．
2更新教学方法和教学手段，提高教学效果
教学方法和手段的更新是课程改革的难点．要积极开展教学研究，探索教学规律，重视学生的主体地位，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性．教学过程中我们采用了多种教学方法，如启发式、讨论式、探究式等教学方法，用以不断激发学生的学习兴趣，同时有效地避免了“满堂灌”，给学生留有一定思维的空间、自学的空间．如在讲解完杂化轨道理论和价层电子对互斥理论时，采用了讨论式教学，在将两种理论的主要内容学习完后，以相关习题作为依据，让学生分组讨论两种理论的联系与区别、二者的优点与不足，学生们发言后，教师再作总结，这样做不但有利于帮助学生更好地理解教学内容，也充分调动了学生学习的主观能动性和学习效率．将优秀的、传统的教学方法与现代化的教学方法相结合，积极推进多媒体辅助教学．无机化学的教学内容既涉及晦涩、难懂的理论知识，又涉及琐碎、繁多的元素化合物知识，开发计算机辅助教学，制作相应CAI课件，可将教学内容形象化、直观化，增加教学容量，大大提高教学效率．如在无机化学课程课堂教学中，经常涉及分子和原子模型平面和立体图形等，可通过FLASH动画的形式进行展示，可使微观的现象得以生动地描述，图文并茂，动静结合，将抽象的行为形象化，便于学生轻松掌握原本非常抽象的理论．为便于学生自主学习，我们还可以充分利用网络技术，将课程的教学大纲、教案、课件、习题、参考书籍等教学资料上网，实现优质教学资源共享，为学生创造一个好的、开放性的学习环境．
3注重实验教学，理论联系实际
无机化学是一门实验科学，通过直观的实验现象能帮助学生很好地理解和掌握无机化学的基本理论和基础知识，有助于学生理论与实践相结合．因此，我们在讲授理论的同时开设实验课，加强实践内容，强化实践环节，注重实践操作与综合能力的培养．在实验内容的选择方面，强调实验的基本操作，如选择溶解、蒸发、结晶、溶液的配制、试剂的取用等实验，不断强化学生的基本操作训练;同时，减少验证性实验，增加制备性、综合性实验．如删减了实验教材中元素锡、铅、锑、铋、银和汞等的性质实验，增加了硝酸钾的制备与提纯、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备等制备性、综合性实验，特别是三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备实验是以废铁屑为原料制备硫酸亚铁铵，然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾并进行草酸根离子及铁离子含量测定实验的(该综合性实验含3个实验，共时)，这样就逐步形成了一套由浅入深、循序渐进、重在应用的实验教学模式，进一步强化培养了学生独立思考、解决问题的能力，以及动手能力，启迪了他们的创造思维．结果表明，具有较好的教学效果．
4科学设定考核方法
考核是教学过程的一个重要环节，其目的是为了检验学生学习的成效，评估教师教学水平与教学效果．科学、有效的考核方法有助于教师更好地做出正确评估．目前我校无机化学理论课和实验课考试成绩均由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，平时成绩占30%，期末考试成绩占70%．对于无机化学理论课，平时成绩可通过课堂提问、平时作业、撰写小论文、无机化学知识竞赛成绩、章节测试成绩、出勤等几方面的考查给出成绩;对于实验课，则可通过对预习报告、出勤情况、实验纪律、实验操作、实验报告等方面的考查，综合求出平时成绩．理论课的期末考试以笔试为主，内容强调无机化学的基础理论知识;而实验课的考试以实际操作为主．实验课考试前，我们将考试所需的仪器和试剂置于实验台上，由学生随机抽取内容不同的考题，要求学生根据不同考题，运用所学知识在已有的仪器和试剂中选择所需仪器和试剂，在规定时间内设计出相应的实验方案，并根据方案进行现场操作．监考老师根据实际操作现场打分，这样的考核可更科学、真实地反映学生的知识应用能力和实验动手能力．
5总结
一、说课的特点
说课是指执教者在认真备课的基础上，在规定的时间内，对自己将要上的或已上过的课，阐述自己的教学设想及理论依据，然后由听者评议，述者答辩，相互切磋，共同提高的一种教学研究性活动。
1.简易性与操作性
说课不受时间、地点、学生、教学进度、教学设备等限制，使它的可操作性大大增强，这也是说课活动兴起的一个原因。
2.理论性与科学性
说课不仅要说“教什么”、“怎么教”，还要说“为什么这么教”，这是说课的核心。说“为什么这么教”，就是以教育学、心理学、教学论、新课程改革等先进的教育教学理论为依据，说清楚这样设计的理由，使教学更具科学性。
3.示范性与交流性
说课者通过说，展示自己对教材的独到见解以及对教学过程的精心安排，本身就具有示范性，再加上相互之间的切磋，集思广益，达到交流提高的目的。
二、师范生说课能力的培养
说课能力的培养一般在大三或大四学年，是在师范生学习了“教学论”课程后，掌握了一定的教育教学理论(如教育学、心理学、新课程改革等理论)，具备了一定的教学技能(如导课、讲解、演示、板书、结课等)的基础上展开的。我们对师范生进行说课训练主要是用下列模式来进行：
说课的基本内容主要包括上图所示。我们采取分步训练的方法，分散说课的难度，使学生逐个掌握。其基本模式是：理论解释一实例示范一练习模拟。下面我们主要以“说教材的作用与地位”和“说教学过程”来详细分析训练情况。
1.说教材的作用与地位
理论解释：教材的地位与作用主要从知识特点、教材编排、中(高)考涉及程度等方面考虑。关键是先找出它与前面知识的联系，对后面知识的铺垫作用，再说明它是否属于重点章节，在学习中是否占有重要作用，是否属于中(高)考热点。
实例示范：“卤族元素”属于元素化合物类型的课，与前面学习的氧化还原反应、离子反应有密切联系，且与前面学到的碱金属元素相类似，本节和碱金属元素都是为元素周期律、周期表的学习打下基础。因此卤族元素的学习既能巩固前面所学的氧化还原反应、离子反应的知识，又为下一章研究元素周期表打下基础。
练习模拟：学生讨论“氧化还原反应”、“元素周期律”的作用和地位，然后由学生代表现场说，师生评价，相互交流提高。
2.说教学过程
这是说课的中心环节，是整节课教什么，怎么教，为什么这么教的具体呈现。本环节既要有清晰的、分层次的课堂教学设汁，又要有针对性的理论依据的阐述融入其中，可灵活展示，但逻辑性要强。一般程序是：导课――新知学习――结课――练习――作业。
导课：要说清用什么方法导入，这样导课的日的。
如“钠”的导课：让学生画出钠的原子结构示意图，预测钠能与哪些物质反应?目的：复习氧化还原反应的知识，引导学生把性质与结构联系起来，为钠的化学性质的学习打下基础。
新知学习：这是说课中心环节的核心部分。每一知识点如何设计要逐一介绍，学生和教师的活动各有哪些，使用何种教法，指导哪些学法，培养学生哪种能力，大概占用时间等。最重要是说出突出重点、突破难点的方法以及理论依据的渗透。
如“钠与水反应”的说课要点：指导学生阅读书本的讨论题。目的：让学生观察实验时更有目的性，注意力更集中，实验现象观察更完全、更清楚。然后组织学生分组实验、讨论、叙述实验现象，以发展学生实验能力、观察能力和表达交流能力。通过分析实验现象，提高学生的分析、推理能力。进一步提出问题：Na与H20反应产生的气体可能是什么?请设计实验来检验生成的气体。让学生以小组为单位，设计检验装置，既可发展学生实验设计能力，又能培养合作精神，增进彼此间的友谊。在上述基础上，让学生写出Na与H2O反应的化学方程式和离子方程式，既让学生明白了反应的实质，又复习了前一章离子反应与氧化还原反应的知识，使学生顺利突破难点。然后从Na与非金属、水反应，引导学生归纳钠的化学性质，再从钠的原子结构示意图加以解释，使结构与性质联系，突出本节课的重点。
结课：结课起到画龙点睛的作用。每节课结束时把本节所学的知识进行概括，形成知识框架，便于学生理解与记忆。正所谓有头有尾，避免头重脚轻。
练习：要讲练结合，注重知识的巩同与迁移。用到哪些练习，目的是什么要说明。
作业：本节课布置什么样的作业，这样布置的理南。
学生模拟：试说“氧化还原反应”的教学过程，给学生亲自构思、动手的机会。
说教学过程要注意以下几点：(1)介绍新知时内容到方法逐一介绍；(2)突出学生的实践活动；(3)突出相应的理论依据。
3.说课的观摩学习
在基本掌握说课的基本内容和操作要领后，我们让学生进行说课的观摩学习，有目的地提升感性认识，促进说课能力的提高。我们先给学生展示中学教师或高年级学生的说课教案，让他们仔细阅读、讨论，逐步加以内化。然后放映中学教师说课比赛或高年级学生的说课录像(一般用后者比较多，因其更贴近学生的实际水平，易产生共鸣)请高年级学生现场说课示范。学生观看、记录，然后评议，从中挖掘别人的优点，发现别人的不足，达到借鉴、提高的目的。
4.说课教案的编写
学生根据说课的基本内容，自选内容或教师指定内容，编写出说课教案。教师认真批阅，详细点评。学生修改、完善，为说课训练作好充分的准备。
5.说课的分组演练
通过大量的见习学习和说课教案的编写，师范生对说课的基本内容已大致掌握，但必须经过大量的实践训练才能提升自己的能力。我们把全班学生分成若干小组，各小组选出一名组长，负责安排时间、地点，召集本组成员训练，并做好评议记录。我们利用微格教学，把每位同学的说课情况录下来，反复回放，先让说者自己反馈，然后同学之间相互作出客观的分析与评价。每次训练，我们都安排教师、研究生或高年级的学生对说课的情况进行现场点评，增强学生训练的积极性。师范生经过反复操练，真正领会和掌握了说课的基本要领，逐渐提高了自己的说课能力。
三、说好课的关键
1.要显示自己的亮点
说课要取得好的效果，必须有自己的亮点。我们可以通过设计新颖的、符合新课改的教学出亮点，也可以精心设计说课程序，如在程序中加上教学反思、教学缺点(遗憾之处)等，使自己与众不同出亮点。
2.在“生动”上下工夫
说课与上课一样，要求对说案非常熟悉，说时一定要脱稿，语言要流畅，不要有口头禅，不要出现频繁的停顿，且要有激情，注意语气的轻重缓急，抑扬顿挫，最好有一定的肢体语言，与听者有眼神的交流。
3.用不同的语言说
说教材、教法、学法时用陈述性语言，以说课者身份出现，重说理。说教学过程时用课堂教学语言为主，以上课者身份出现，重教学设计。
4.课件处理要恰当
1．知识目标：
解析几何学和微积分的创立；英国科学家牛顿及运动三大定律和万有引力定律的发现；英国科学家法拉第及电磁感应原理的发展；原于－分子结构学说的确立；俄国科学家门捷列夫制定化学元素周期律；英国科学家达尔文及其生物进化论学说；法国科学家巴斯德及微生物学的创立；法国物理学家居里夫妇合作发现放射性元素镭；美国物理学家爱因斯坦提出著名的物理学的相对论。
2．能力目标：
①在教师的帮助和指导下，学生思考：为什么近代时期被人们称为知识革命的时代？从而培养学生以历史唯物主义观点分析问题的能力。
②通过列表反映近代自然科学的发展状况，以培养学生综合所学知识的能力。
3．情感目标：
①近代自然科学的迅速发展，是由于资本主义制度取代封建制度，促进了生产发展所引起的自然科学的发展，反过来促进了生产的发展，巩固了资本主义制度对封建制度的胜利。
②学习近代自然科学的发展概况，结合工业革命，进一步理解科学技术是生产力的理论。
③近代时期，众多的科学家所以能作出重大贡献，除了客观条件外，还由于他们的努力以及他们具备的优秀品质，如他们的勤奋刻苦、执著追求，牛顿的虚心精神，巴斯德的爱国思想等，都是他们取得成就的因素，也是值得我们青少年学习的优良品德。
教材分析
1．重要人物：
牛顿，法拉第，门捷列夫，达尔文，居里夫妇，爱因斯坦
2．重要词语：
微积分，运动三大定律，万有引力定律，电磁感应原理，生物进化学说，物理学的相对论
教学重点、难点
重点：牛顿对力学的贡献和达尔文创立牛物进化学说。
难点：本课涉及的自然科学知识，如解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律、电磁感应原理、原子－分于结构学说、化学元素周期律、生物进化学说、物理学的相对论等。
知识结构
板书设计（采用列表格的形式）
第27课近代的科学和文化（一）
一、自然科学革命
类别
成就
时间
科学家
地位与作用
数学
解析几何学微积分学
17世纪
（法）笛卡尔
把变量引进数学，从而使精密的测量和计算有了可能
（英）牛顿
（德）莱布尼茨
力学
牛顿软科学体系
17世纪后半期
（英）牛顿
对以后科学的发展产生了巨大影响
电磁学
电磁感应原理
19世纪30年代
（英）法拉第
开辟了人类历史的电气时代
化学
原子论
19世纪初
（英）道尔顿
近代化学得到长足进步
分子概念
19世纪
（意）阿佛加德罗
化学元素周期律
（俄）门捷列夫
化学发展史上一个里程碑
物理学
放射性元素镭
19世纪晚期
（法）居里夫妇
物理学发生革命性的变化
相对论
20世纪初
（德）爱因斯坦
自然科学史上划时代的成就
教学过程
［复习提问］
14世纪，一股资产阶级文化的新潮流在意大利兴起，这种资产阶级文化运动在历史上称为什么？（答：文艺复兴）
文艺复兴是14世纪到16世纪欧洲发生巨大变化的又一标志，从此欧洲进入一个文化昌盛的时期，许多文学家、艺术家、思想家、科学家给后人留下了不朽的作品和启示。文艺复兴不仅在当时是思想文化领域里的一场伟大变革，而且成为近代文化的先驱，近代文化在它的基础上取得长足的进步。
［导入新课］
同学们，人们通常把世界近代史分为两大时期。第一时期从1640年到1870年，是“自由”资本主义时期；第二时期从1871年到1917年，是“自由”资本主义向帝国主义过渡和帝国主义最后形成的时期。近代第二时期的文化在第二册世界历史课本里阐述。本节课我们所讲的是17世纪以来三四百年的科学和文化的成就，首先我们来了解自然科学革命。
（请同学阅读课文提示）
［讲授新课：］
一、数学和物理学的进展
（1）解析几何学的创立
数学在17世纪取得了飞速的发展，使用了小数来表示分数，代数符号已经规范化。代数是进行着数量关系的研究和运算，它原来只是算术的一个组成部分。随着计算方法的不断改进，符号体系的被引进，使代数有可能成为一门科学。首先用字母做符号的是法国数学家维叶特。后笛卡尔改进了维叶特的符号体系。笛卡尔的方法和我们现在用的已十分接近，表明代数符号已基本实现规范化。符号的规范化，符号体系的建立，使代数发生了一次质的飞跃。
笛卡尔在数学上的又一大贡献是创立了解析几何学。几何学进行着空间形式的研究，如长度、面积、体积的测量。解析几何学的所谓“解析的”，其意义实际是“代数的”，它实现了几何和代数的结合，即形和数的结合。
（2）微积分的发明
提问：微积分的发明者及意义。
教师特别强调：牛顿和莱布尼茨各自独立发明了微积分。
随着解析几何学的建立，必然导致微积分的产生，微积分是人类思维的伟大成果之一。
如果一个物体，不受外力干扰，进行等速运动，就可以用一条直线来描述，用初等数学就可以求出它的运动速度或者所走过的路程。可是行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，不但运动速度每时每刻在变，而且椭圆的方向处处在变。怎样来计算行星在无论哪个时刻的速度呢？用什么办法来精确地描述椭圆的方向变化呢？科学家牛顿和莱布尼茨在研究笛卡尔解析几何的基础上找到了出路。
可以把任意时刻的速度看作是在微小的时间范围里的速度的平均值；当这个微小的时间间隔缩到无限小的时候，就是微分的概念。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程，可以看作是在许多微小时间间隔里所走的路的和，这就是积分的概念。科学家从这些基本要领出发，建立了微积分。
欧几里得的几何学也好，上古和中世纪的代数学也好，都是一种常量数学，微积分才是真正的变量数学。从日常生活中积累的经验使人们习惯于常量计算，但是只要稍稍深入到事物的本质，人们遇到的就是大量的变化着的事物。现在有了微积分这门变量数学，对变化着的事物进行精密的测量和计算就有了可能。所以，微积分的发明不仅在数学史上，而且在整个人类的认识史上都是一次巨大的飞跃，称得上是一次“革命”。
牛顿在1665年发明了微积分，但他只是把研究结果通知了自己的一些朋友。莱布尼茨最早关于微积分的笔记写于1673年，他在这方面的著作发表于1684年，比牛顿公开发表自己的研究成果的时间要早。于是，就引起了关于微积分的发明权的争论，欧洲大陆的数学家们站在莱布尼茨一方，英国的数学家们站在牛顿一方，双方剑拔弩张，甚至进行人身攻击。在牛顿和莱布尼茨死后，经过调查证明：双方都是在前人的基础上独自发明的。
（3）牛顿和力学
请同学们朗读课文中小字部分：牛顿简介。
再请同学看书归纳出牛顿的科学成就，教师填表格。
牛顿在科学上重大贡献有很多，在本课课文中主要指的是发现运动三大定律及万有引力定律。这些定律，反映了物体机械运动的基本规律。牛顿把力学确定为完整、严密、系统的学科。
请同学思考：牛顿在物理学上作出重大贡献的原因。
教师归纳：当时社会发展的需求；牛顿以前有许多科学家对力学的发展作出了贡献；牛顿本人的天资和刻苦努力。牛顿有句名言：如果我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。充分表现了牛顿的谦逊精神，值得我们大家学习。
（4）电磁感应原理的发现
提问：电磁感应原理的发明者、时间及作用是什么？
法拉第是自学成才而取得巨大成就的科学家。他出生在英国一个贫困的铁匠家庭，只上过两年小学，十二三岁曾以送报获得微薄收入辅助家庭，14岁当装订书籍的学徒。他求知欲望十分强烈，在七年的学徒期间，废寝忘食地阅读了许多自然科学的书籍，他勤奋好学，工作努力。法拉第由于对电磁学作出的贡献，而成为19世纪最伟大的物理学家。
从此，人们根据电磁感应原理，制成了发电机、电动机、建造起巨大的水力和火力发电站。人们利用电能推动工厂机器运转，利用电力为人类服务，推动了一系列新机器和新产品的研制，从而极大地改变了社会生产和人类生活各方面的面貌。电学的发展，有力地证明了科学技术是生产力。
二、化学和生物的发展
（1）原子—分子结构学说的确立
道尔顿出生在英国一个贫穷的家庭，年轻时干过农活，27岁时成为曼彻斯特新教学院的数学和自然教师。他没有受过正规的科学教育，但他不屈不挠的勤奋自学使他对科学事业作出了巨大贡献。1808年，他提出了近代的科学的原子论。他认为：一切物质都是由小的微粒一原子组成的；每一种物质都由自己的原子组成；化合物是由几种不同元素的原子按固定的比例结合而成；不同的元素原子量不同。道尔顿的原子论即使以当时的标准来看也是有缺陷的，但道尔顿不愧为现代自然科学中占据重要地位的原子科学的创始人和奠基者。
1811年，阿佛加德罗在论文中提出：分子是由原子组成，分子是具有物质特性的最小单位。
原子—分子结构学说的确立，合理地解释了很多化学现象和定律，给化学奠定了重要的理论基石。
（2）门捷列夫制定化学元素周期表
指导学生阅读课文小字部分，说明门捷列夫的周期律引起广泛重视的原因。
（3）达尔文的进化论
关于生物是神创造的观点，称为“神创论”；关于生物物种是一成不变的观点，称为“物种不变论”。这些都是唯心主义的错误观点。但在18世纪中期以前，这些错误观点的盛行有一定的客观原因。除社会宗教原因外，生物学的发展状况也是一个原因。
林耐（1707年－1778年）是18世纪最伟大的植物学家，他在总结前人作过试验的基础上，拟定了最初的生物分类学，但他认为物种是由上帝创造的。
法国学者布丰（1707年－1788年）为进化论的前驱者。他的进化观念最初由观察化石得到启发。他拒绝接受上帝创世的说法，对整个自然界提出了一种发展的观点。他把生物界与地球的历史联系起来，断言有机界并不是以现有的形式被创造出来，而是有自己的发展史。
法国博物学家拉马克（1744年－1829年）于1809年出版了著名的《动物学的哲学》一书，明确提出了生物是从低级向高级发展进化的观点。
1859年，英国科学家达尔文的《物种起源》问世，把生物进化思想卜升到理论的高度。他在书中指出：一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程，生物不是不变的。他还指出，在自然界，生物物种是通过生存斗争实现的，生存斗争的结果是优胜劣汰。这就是以自然选择为基础的生物进化论学说。
达尔文进化论是19世纪牛物科学的最大成就。它是生物科学的一次理论综合。从达尔文开始，把生物科学作为一个整体来研究，并且从发展的观点对生物进行研究。
进化论的提出，在人类整个思想史上也是划时代的大事。17世纪的牛顿把上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去（虽然牛顿承认了上帝的第一性），现在，进化论又把上帝从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
恩格斯在1883年总结马克思一生的贡献时说：“正像达尔文发现有机界的发展规律一样，马克思发现了人类历史的发展规律。”这个比喻是对达尔文的最高评价。
（4）巴斯德开创微生物学
微生物学是研究微生物结构和功能的科学。巴斯德是法国化学家、微生物学家，他开创的生物学分支——微生物学，改变了外科手术的面貌，大大提高了外科手术的成功率。
三、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
（1）发现放射现象
德国物理学家伦琴发现并深入研究了X射线，后人为纪念他，也称伦琴射线。伦琴这一发现，成为人类探索原子内部的微观世界的重要开始。因发现X射线，伦琴获得1901年诺贝尔物理学奖，成为第一位获得诺贝尔奖的物理学家。
（2）居里夫妇发现放射性元素镭
法国物理学家皮埃尔·居里及其夫人玛丽·居里，在法国物理学家贝克勒尔发现放射性物质铀（1896年）以后，对放射性现象进行了深入的研究。1898年7月，他们从铀沥青矿中含鉍的部分发现了一种新的放射性元素，命名为“钋”（以纪念居里大人的祖国波兰）；同年12月又在含钡的部分发现了另一种新的放射性元素“镭”，其放射性强度要比纯铀强900倍。以后，他们又在极其恶劣和简陋的条件下，不顾个人健康，艰苦工作了整整4年，终于在1902年从数吨铀沥青矿渣中提炼出微量的氯化镭，并初步测定出镭的原子量是225。居里夫妇由于发现放射性元素钋和镭等重要成就，而与发现放射性铀的贝克勒尔共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。
（3）爱因斯坦提出相对论
德国出生的犹太血统美国物理学家爱因斯坦，是20世纪最伟大的科学家。19世纪末，由于电磁学方面一系列的新发现、新实验同经典物理学理论发生了矛盾，物理学出现了危机。当时老一辈物理学家都企图用修补漏洞的办法来维护经典理论框架。科学界中一个默默无闻的小人物爱因斯坦，却敏锐地意识到只有对物理理论的基础进行根本性的变革，才能解决这一危机。1905年，年仅26岁的爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，创立了狭义相对论。1915年，爱因斯坦又创立了广义相对论，进一步揭示了时空结构（四维时空）同物质分布的关系，指出了物质问所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀（即时空弯曲）而引起的。相对论的捉出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是大体物理学和宇宙学的基础。相对论的提出，使爱因斯坦成为继牛顿之后世界上最伟大的理论物理学家。
［课堂小结］
1．结合表格小结所学内容，巩固新知。
2．请学生思考：牛顿和达尔文作出重大贡献的原因是什么？两者对比，其共同性的东西又是什么？
［课堂练习］
课后习题一、二、三。
［教法建议］
1．由于本课教材内容丰富，涉及的人名及事件较多，故教师在讲授时要突出重点，详略得当，语言准确，板书可通过列表的形式，边讲边问边填。
2．讲授时最好以启发式讲解为主，配以简明的表格和适当的电教手段，增强其生动性、趣味性。
3．讲授本课涉及的力学、电磁学、化学、生物学的发现或成就时，要充分运用学生在其他学科中所学的知识，帮助理解，并引导他们从历史的角度加以认识。
4．本课涉及的科学家较多，在讲解过程中注意适当补充他们的成长经历、钻研精神、爱国思想等优秀品质，激励学生刻苦学习，见贤思齐，有所贡献。
1. 课堂教学有效性指什么?
课堂教学的有效性是指通过课堂教学使学生获得发展。发展指的是知识、技能,过程、方法与情感、态度、价值观三者的协调发展。“课堂教学的有效性是指通过课堂教学活动,学生在学业上有收获,有提高,有进步。具体表现在:学生在认知上,从不懂到懂,从少知到多知,从不会到会;在情感上,从不喜欢到喜欢,从不热爱到热爱,从不感兴趣到感兴趣。在学习态度上,从‘要我学’到‘我要学’。”
2. 怎样的课堂是有效的?
学生的进步不仅限于知识的掌握,学生对专业知识的理解绝不能靠简单的训练,而要靠思维过程,要靠个性化的思维。 “教学的有效性要关注学生的发展,从时间上来说,学生的发展有当下发展和终身发展。任何一个有效教学必定要促进学生当下发展,同时对学生长远发展也会有影响。以前教学太注重当下发展,实际上教学还要关注学生的未来发展,可持续发展。有效的课堂教学活动沉淀下来的是一种思维方式和精神。”
无效低效或负效是相对有效教学而言。通过课堂教学活动,学生从不懂到懂,从懂的少到懂的多,从不喜欢到喜欢这门课程,这都表示学业上有收获,有进步,这样的课堂教学就是有效的。更进一步来说,无效低效也可以说是不需要教师教,学生也能理解。从专业角度来说,就是没有发展;而负效教学是指学生对教学产生抵触、排斥、厌恶的学习情绪,干扰学生的发展。所以高效的教学就是学生获得充分发展,内容包括知识技能、情感态度、价值观的和谐统一发展,这是从新课标的基本理念来规定“发展”。
3. 如何实现化学课堂的有效教学?
知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是是新课标的三维目标。在不同学科不同课堂里,这三个方面整合的角度和切入点不同,要根据学科的特点和学生的实际有机整合。这是课堂教学有效性的根本。任何情况下都不能为考试而损害三者的和谐发展。知识与技能要在过程与方法中获得,情感态度与价值观要在过程与方法中培养,同时在知识与技能的获得中不断升华。知识点和技能要抓核心,有的知识点思维价值和情感价值比较丰富,这就需要挖深挖透。要根据知识的不同特点来整合思路。
(1)有效“讲授”
无论教学如何改革,“讲授”仍然会作为“有效教学”的一种有意义的常见教学方式。它一定会以它的“优势”使之在长久的教学实践中延续下来,并延续形成了的传统。
课程改革重视学生的自主学习、探究学习,教师的“讲授”似乎不重要。其实,必要的 “讲授”是不能少的,尤其是对于那些“能说会道”的老师来说更是如此。化学教学也不例外,尽管化学课需要教师讲授的内容不是很多,但是,恰到好处、画龙点睛的 “讲授”总是能够吸引学生,能使学生借助某种比喻、神似的表情效应而更有效地记住、理解某些似乎难以理解的知识。例如:《第一章物质结构 元素周期律》第二节元素周期律,一、原子核外电子的排布中,含有多个电子的原子核外电子是分层排布的这一规律时,是从两个方面进行解释,①原子对于原子核来说很大,离核越近的空间越小,所能够容纳的电子数也越少,离核越远的空间越大,所能够容纳的电子数也越多。②比喻,同学们在不足一岁前,由于生活能力很小,总是在父母亲的身边,生活的空间非常小;上幼儿园、小学后,由于生活能力强一些了,生活的空间也大了一些,在父母身边的机会少了;随着年龄的不断增大,生活能力不断增强,生活的空间越来越大,离父母亲也越来越远。由此使学生理解能量低的电子在离核近的区域内运动,能量高的电子在离核远的区域内运动。《第一章物质结构 元素周期律》第三节离子键中离子键的概念:带相反电荷的离子的相互作用叫做离子键,学生容易把相互作用理解为相互吸引,解释相互作用时我是边演示,边讲授‘当带相反电荷的离子相互吸引到一定距离时,由于存在电子层和电子层、原子核和原子核是相互排斥,当吸引和排斥达到平衡时, 带相反电荷的离子形成了稳定的离子键’。又如:《化学平衡》中“外界条件对化学平衡的影响”的‘勒夏特列原理’可以给学生讲授一些社会事例,⑴夏天天气炎热,同学们走路、做操时总是尽量往阴凉没有太阳晒的地方走、站,而冬天走路、做操时总是尽量往温暖有太阳晒的地方走、站;⑵在拥挤的公共汽车上,人们总是往没有那么拥挤的地方移动。……。任何事物在发生变化时均遵循一定的规律性。
(2)有效“提问”和讨论、思考
无论“讲授”多么精彩、有效,教师的讲授都是有限的和零碎的或者说是辅的,教师若想有效地激发学生“投入”学习,则需要有效地“提问”并“激发”学生讨论、思考,使教师与学生、学生与学生保持某种“互动”的状态。
化学有效教学的基本状态是对话式的、互动式的、学生自主的学习状态。在这种对话式的、互动式的教学中,更重要是维持某种对话式的、互动式的、学生自主、积极的学习状态,它取决于教师的“提问”是否有效。
有效“提问”意味着教师所提出的问题能够引起学生的注意或学习兴趣,且这种注意或学习兴趣让学生更积极地参与到学习过程中,能够使学生展开积极讨论。有效提问是一个很微妙的教学技巧。一个恰到好处的问题,可以提高学生的思维能力和思维积极性,它能够使学生全神贯注进行思考、进入良好的思维情景中。反之,一个不严谨、不科学的问题,则使学生茫然、无所适从,打击学生的思维能力和思维积极性,它能够使学生精力分散、进入无绪的遐想中。因此,教师的提问,必须是有严密的科学性、逻辑性,即教师善于提问。一方面所提出的问题是促进学生发展的,对学生的知识、技能有提高的,并且,是由浅入深、循序渐进的。另一方面问题提出后还要善于引导学生去讨论、思考、探究,给予学生充足的讨论、思考、探究时间,鼓励学生积极回答,即使学生回答错误,也不能打击学生的积极性。更不能是教师包办,自问自答。例如:有一位教师在讲《氧化还原反应》时,课前提问“我们在初中学了哪些反应类型?”学生不能完全理解教师的提问意图,结果物理反应、化学反应、氧化反应、还原反应、化合反应、分解反应等通通都说了,甚至还有说其他反应的。而其意图是要学生回答四种基本反应类型。我在讲《氧化还原反应》时,课前提问“⑴在初中我们学习了氧化反应,氧化反应的定义是——学生回答:物质跟氧(气)发生的反应,⑵还原反应是——学生回答:氧化物里的氧被夺去的反应,⑶然后请学生各写出两个对应反应方程式。”接着根据学生所写方程式“”;引导学生讨论、思考:“的反应里,氧化铜里的氧被碳夺去生成了单质铜,是还原反应。那么碳单质发生了什么反应?”——学生从生成物CO2容易的出是跟CuO里的氧发生反应——物质跟氧发生的反应是氧化反应。再分析引出一种物质被氧化时,必然有另一种物质被还原。氧化与还原反应同时发生的。课堂提问是化学教师组织课堂教学的重要手段,也是化学课堂教学基本的常用的教学方法.一个好的课堂提问能够把学生带入问题情境,是学生在思考中得到启迪、产生联想,使教学中重点、难点在由浅入深、循序渐进的提问中渗透、理解。提高学生运用有价值信息提高解决问题和言语表达能力;有助于教师及时得到反馈信息,让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩的化学。
(3)有效“实验”
化学实验通常有获取知识、培养兴趣、启迪思维、培育品德等功能。化学实验不但可以帮助学生形成化学概念、理解和巩固化学知识,还可以培养学生的观察能力、思维能力和创造能力,它通过实验原理、实验方法、实验步骤、实验现象帮助学生更好的理解反应原理,透过现象看清物质反应的本质,并且,掌握基本方法和技能。在高中课程标准中列出的实验化学实验为观察实验、实验、实验探究、设计实验,不同的实验所具有的功能是不同的,其层次也不相同。有效实验,不一定是要学生都亲自动手才操作有效,要看实验的主要目的是什么?是要突出方法、技能,还是现象、反应本质。有时只要求学生通过现象知道反应原理,可能教师演示现象会更明显,实验效果会比学生实验更有效。如:金属钠在氯气中燃烧《离子键》、苯与溴的取代反应等。有一位老师在讲“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”《科学探究》时由于在把握实验的主要目方面可能不够准确,同时在准备实验时也不够充分,出现了以下问题。①在课堂上请学生上讲台做实验比较Na2CO3和NaHCO3的溶解性强弱时,由于没有统一的参照对象(等量的固体,而且要量足),同时加水10mL用的是15×150mm的试管,结果溶液体积超过试管容积的一半,学生根本没有办法振荡,也就不可能得出Na2CO3和NaHCO3的溶解性强结果。②接下来该教师又请了另外两位学生上讲台做实验比较Na2CO3和NaHCO3与盐酸溶液反应剧烈程度的比较,由于固体质量、盐酸浓度、加试剂先后顺序等学生不能准确把握好,也似乎看不出明显的NaHCO3与盐酸溶液反应更剧烈。③不知是学生紧张还是老师紧张,最后该老师请了另外两位学生上讲台做实验比较Na2CO3和NaHCO3对热稳定性的分解实验比较,让一个学生取Na2CO3进行加热分解实验,另一个学生取NaHCO3进行加热分解实验,不知道是学生没有听清,还是学生紧张,结果两位学生都是取的碳酸钠(Na2CO3)。这样的实验,不仅让课堂出现冷场,而且,让学生今后不大敢于在师生面前做实验。可以说是低效实验或负效实验。由此说明,有效实验,教师不仅要精心设计实验,还要精心准备实验,充分考虑实验中可能出现的问题。同时,实验的目的、功能必须清晰可见。尤其是要学生做的演示实验更要充分考虑实验中可能出现的一些偶发性因素、学生心理因素、学生能否准确理解实验的目的和教师的意图等。例如:做实验比较Na2CO3和NaHCO3的溶解性强弱时,如果能够根据Na2CO3和NaHCO3的溶解度大小,先称好等量的固体,改用18×180mm或20×200mm的试管就容易得到较理想的效果。做Na2CO3和NaHCO3与盐酸溶液反应剧烈程度的比较的实验,本人认为原初中实验比较好,即先将等质量的Na2CO3和NaHCO3固体分别加入小气球里,在两支试管里各加入1-2mol/LHCl3mL,将气球扎紧在试管口上,如图1,实验时同时将试剂倒入试管里,实验简单、方便、安全,实验现象明显,学生做实验有成就感,同时实验目的也得以体现。学生印象深刻。而Na2CO3和NaHCO3对热稳定性分解实验比较,则可以用大小试管同时进行,大试管装Na2CO3,小试管装NaHCO3,如图2(实验由教师演示,学生观察)
关键词：农业院校；无机化学；教学理念；教学方法
作者简介：杨昱（1977-），女，黑龙江哈尔滨人，东北农业大学理学院，讲师；徐雅琴（1964-），女，黑龙江哈尔滨人，东北农业大学理学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150030）
基金项目：本文系黑龙江省“十二五”高教学会课题“高等农业院校应化专业《无机化学》课程立体化教学体系的构建”（课题编号：HGJXH C110459）、黑龙江省“十二五”规划课题“化学实验无纸化网上考试系统软件研制及应用研究”（课题编号：GBC1211019）、黑龙江省“十二五”规划课题“高等农业院校《无机化学》课程体系整体优化改革的研究与实践”（课题编号：GBD1211010）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0089-02
步入21世纪，我国农业院校化学教学能否跟上世界化学发展潮流，其关键是能否培养出适应21世纪农业发展的人才，因此高等农业院校化学教学改革应体现新世纪的特色及与农业院校实际相结合。“无机化学”是相关专业学生步入大学的第一门主干课，针对如何提高农业院校学生创新能力和综合能力，提高“无机化学”课程教学质量，我们在教学观念和教学方法两方面对农科“无机化学”课程进行了探索和实践，取得了一些成果。
一、适时调整教学理念，培养学生创新精神
1.重视元素化学
“无机化学”由基础理论和元素化学两部分组成。元素化学部分基本上都是叙述性内容，体系庞杂。教师在教学中一般是运用物质结构、化学热力学、配位化学等基础理论并以元素周期律为主线，向学生教授重要元素及其主要化合物的存在、制备、性质、结构和用途。虽然这部分内容与中学化学知识存在一定延续性，但是学生在学习中仍感到十分难学。因此曾有人认为，随着科技的发展，元素化学的内容都可在资料上查到，甚至可通过电子数据库进行检索，就应该在“无机化学”教学安排中去除元素化学部分。但我们认为，现代化学中的许多新发现、新理论都与元素化学有关，缺少了这一部分，学生对自然界中存在的元素及其重要化合物的性质及反应规律缺乏一个总体的了解，就不能很好地认识在工农业、食品、能源、材料等领域中一些重要现象的本质，无法了解在这些领域中采用的与化学密切相关的新技术、新方法、新材料，更谈不上在这些领域中有所创新了。[1]此外，元素化学不断地渗透到其他各学科之中，产生了许多新的边缘学科，正在成为研究热点，如有机金属化合物化学、生物无机化学、固体无机化学、物理无机化学等。因此可以说元素化学在化学科学中处于基础地位，必须高度重视。
2.突出人本教育，培养创新型化学人才
高校的人才培养目标是培养综合素质高、有创新精神和个性发展的实用型人才，在教学中培养学生创新精神和实践能力是重中之重。要培养创新型人才，首先要在教学理念上确立以人为本的教学观，即以学生为教学过程中的主体，把人的培养作为教学目标。以往的教学是以知识继承为主，学生属于被动学习，但是学生不是装知识的布袋，教师也不是传授知识的机器。正如科学史学家朱克曼在访问了41位诺贝尔奖得主后总结的那样：这些获奖者之所以会获得成功，主要得益于从导师那里学到的发现科学真理的思想方法和工作方法，而不是从导师那里获得的实际知识。作为农业院校，许多教师所进行的科研活动都是与我国现代农业发展密切相关的。可以让学生一入学就进入一些教师的科研室，即使让学生洗试管和烧杯，看管一些反应，帮助教师做一些辅工作，对学生来说既是对动手能力的锻炼，也初步了解了基础化学知识与农业生产的密切联系，提高了学习兴趣，在潜移默化下对培养学生创新能力有一定促进作用。同时，我们在“无机化学”教学中将学科教育与培养学生自主成长相统一，尝试教学“学为主导、教为辅助、同步训练、综合复习”模式，注重课堂上的互动、知识与心灵的双向交流，尊重学生自主意识，注重学生个性化发展以及对学生意志品质、道德规范、素质全面的培养，使学生知识、能力、素质协调发展。
3.探索研究型教学模式，培养科学素养和综合能力
“自主研究”型人才培养符合全球经济一体化和信息化的要求。应该尝试由传统的单向知识传授的“教学型”模式向学习研究结合的“研究型”教学模式转化。可以通过优化教学内容、课堂提问、课堂讨论、课外阅读、课程小论文和参与教师科研活动等手段，鼓励学生积极思考，敢于提问，勇于创新。[2]此外，“无机化学”课程中体现前沿性、交叉性和应用性的内容可以尝试进行小组学习，即把学生分为若干小组，进行研究协作式学习。例如“配位化合物应用”一节，教师首先给出提纲，包括配合物应用领域（各小组任意选择，重点是农业领域）、案例说明、作用机理、发展前景等。学生通过查阅资料、协作讨论，最后在课堂上展示学习结果。这种学习方式不仅使学生巩固了配位化学基础知识，了解了配合物最新应用领域，还培养了他们综合解决问题的能力，增强了学生的独立意识、创新意识和合作意识，为后续课程以及今后从事的工作打下坚实的基础。
4.尝试绿色化学教育，增强环保意识
近些年，全球生态平衡破坏程度加剧，世界各国重大自然灾害频现，严重威胁到人类的永续生存，其中很多都是与化学反应或物质相关的。为了实现人类可持续发展战略目标，绿色化学教育已不仅仅是科研战线或化工战线的任务，化学教育战线承担着普及、宣传、教育、研究的重要任务。绿色化学是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学产品或过程与环境更加友好，是一门从源头上阻止污染的化学，是未来化学发展的方向。[3]“无机化学”是化学专业学生学习的第一门专业基础课，将绿色化学理念融入其中，使学生从大一开始就在潜移默化中受到绿色化学的教育，这对培养学生科学的环境观、资源观，提高他们的环保意识和责任感有相当大的意义。[4]结合农业院校特色，我们把食品添加剂、植物源绿色农药、反渗透海水淡化技术、超临界水的特性、有毒物质的处理等内容穿插于教学内容中，采用课堂讨论等多种教学方法与学生一起探讨我国“绿色农业”的现状、存在问题及发展前景，使他们逐步具备基本的“绿色”理念，能够适应21世纪农业发展的需要。
二、采用灵活多样的教学方法，提高教学质量
1.网络教学辅助课堂教学
随着计算机技术的发展，多媒体教学已成为必不可少的辅助教学手段。多媒体教学对于提高教学质量具有重要的作用，它克服了传统教学模式中的一些弊端，可以使教学内容更加丰富、形象和直观。此外，我们通过建设和使用“无机化学”网络课程，[5]把教学大纲、教学计划、教案、习题、多媒体课件、章节习题、模拟试题、在线自测等丰富多彩的内容材料上网开放，使学生不受时间空间限制，学习更加自由，突破只能上课听讲一种学习方法的限制，变被动为主动学习，有选择、有重点学习，充分调动学习积极性。网络教学平台不但实现教学资源共享，而且把传统的课堂从教室延伸到网络、图书馆、实验室，既扩展了教学时空，同时扩大了教育平台，为学生们自学提供了更为广阔的空间，实现了全方位、立体化、多视角的课程教学新模式。
2.多向交流提高课堂教学质量
课堂教学是大学教育的最基本途径，对大学生创新能力培养具有关键作用。在现行的课堂教学中，大多是教师对全班学生的单向交流，而教师对学生个体的交流以及学生间的交流则较少。学生在课堂教学中始终处于被动状态，没有真正以学习主体的姿态积极主动投入到课堂教学中去，学生的个性和创造性受到抑制。因此使用以师生共同的教学材料为载体，以对话为线索，以创造为主要活动方式的多向交流课堂教学模式是很有必要的。教师要在课前进行教学内容和互动手段的准备，而学生则要复习旧知识，扩大阅读面，对所学内容进行预习和初步思考。师生通过课堂上的语言互动，课堂下的在线答疑、博客等网络手段共同完成多向交流。多向交流教学方法可以提高学生的参与热情，使学生的身心重新返回课堂。
3.总结教学内容规律性，善用归纳和对比
“无机化学”内容庞杂，计算公式繁多而易混淆，元素化学部分缺乏系统性，要想在较短时间内让学生掌握，难度较大。因此在“无机化学”教学中要抓住重点和规律性的内容，并适时归纳和对比，使学生较好地掌握课程内容。例一，U、S、H和G四个状态函数及其变化量是化学热力学研究的重要内容，怎样记住状态函数的特征并与W和Q等过程量进行区分？可以通过口诀帮助学生记住规律，即“状态函数有特征，状态一定值一定，殊途同归变化等，周而复始变化零”。例二，“无机化学”的四大平衡其实都是化学平衡在不同体系溶液中的应用，都是以化学平衡常数来表示反应进行的程度，但针对每种不同体系的平衡特点，平衡常数有不同的含义，求解不同平衡体系各组分的浓度方法都各不相同，通过寻找共同规律，找出各自的特点，最终以图表的形式列出公式，使学生一目了然。例三，元素化学教学一定要以元素周期律为主线，抓住同周期、同主族元素的单质和化合物的性质递变规律。如对角线规则，含氧酸酸性，卤化物的水解性，氢化物的热稳定性及酸碱性等，学生能相对容易地掌握这些内容。此外非金属元素的含氧酸种类繁多，如磷的含氧酸包括H3PO4、H3PO3、H4P2O7、HPO3、H3PO2等，学生很容易混淆它们的名称，更不用谈掌握各自的性质了，因此我们在教学中让学生通过一些规律记忆，如“焦某酸”是两个正酸分子脱掉一分子水得到，“亚某酸”比某酸少一个氧原子，“偏某酸”比某酸少一分子水，“次某酸”中心原子氧化数为+1等，这样学生就能够准确写出各含氧酸的分子式。
4.利用化学史、生活实例及化学前沿知识激发学生学习兴趣
在教学中发现，学生对化学史，化学领域新进展、新成就，化学与日常生活的紧密联系抱有浓厚兴趣。为此，在“无机化学”教学中有意识强化了这些内容，例如讲授人们对原子结构的认知过程时，可向学生介绍从古希腊德谟克利特臆测原子的存在到现在可以通过扫描隧道显微镜看到实空间的原子排布，32岁的德布罗意因在博士论文中阐述了著名的物质波理论而成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者，年仅28岁的丹麦物理学家玻尔与爱因斯坦等学术前辈的大论战促进了量子化学的发展等，使学生了解在科学的道路上总是充满荆棘，只有脚踏实地、勤奋工作、不畏艰险、锲而不舍，才能踏上成功之路。此外在讲授配位化合物的应用时可延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的作用机理；在酸碱反应中介绍血液的pH值与人体健康的关系，土壤pH对农作物种植的影响；在沉淀反应中介绍含氟牙膏的奇妙作用；在氧化还原中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术；在卤素中介绍感光材料、阻燃材料等的应用；在碳族元素中介绍C60的结构及原子簇的概念、温室效应和全球气候变暖对农业生产的巨大影响等。通过这些实例分析和深入浅出的讲解，既满足了青年人对化学世界的好奇心，又拓宽了他们的知识面，教学效果很好。
三、结束语
新的教学理念和方法在东北农业大学应用化学专业“无机化学”理论教学中已实施5 年，取得了一些成效：充分调动了学生学习的主观能动性，激发了学生的学习热情和创新欲望，促进了创新思考；培养了学生自主学习、团结协作的能力，后学课程教师普遍反映学生分析问题、解决问题的能力显著提高。
参考文献：
[1]姚天明，等.工科无机化学教学目标与教学改革初探[J].大学化学，2001，16（3）：26-27.
[2]宋继梅，等.优化课程体系培养创新人才[J].大学化学，2009，24
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[3]胡明星，宿辉.绿色化学理念在高等化学教育中的融入[J].黑龙江高教研究，2009，（7）：175-176.
关键词： 初中化学 思维能力 培养方法
初中生学习化学是人生中的第一站，它的意义十分巨大，如果学生能喜欢它，则会对未来产生深远影响，因此，很多老师把精力放在如何提高学生的学习兴趣，激发学生学习热情，忽视对学生思维能力的培养。事实上，教学的目的并不仅仅在于向学生传授知识，让学生掌握化学知识只是一个重要的教学目标，教学的另外一个作用就要让学生变得聪明起来，会思考问题，会想出解决问题的方法。说到底，就是要提高学生智力水平，也就是要培养学生思维能力。那么，在初中化学教学中，如何培养学生思维能力呢？笔者结合自身教学实践，在此谈谈做法。
一、设置问题引发学生思考
问题是头脑产生思考的根源，没有问题还需要思考什么？思源于疑。从这个心理学规律看，欲引发学生思考，提高学生思维能力，就要设置问题，将问题摆在学生面前，促使学生不得不思考。在实际教学中，老师可以通过问题情境的创设，或者向学生直接提问等方法，让学生置于真实的问题情境中，触动他们的敏感神经，使学生积极思考，从而培养思维能力。比如，在进行氧气制取实验的时候，加热KMnO与KClO都能得到O，但为什么常用的是加热KMnO的方法？在用加热KClO制取O的时候，为什么要加少量的MnO？在具体实验的时候，为什么要将试管口稍微向下倾斜？在实验结束的时候，究竟是先把水槽中的导管还是先移去酒精灯？在用加热KClO制取O的时候，如果没有MnO，那么可以用什么药品替代？这些问题在化学学习阶段有很多，老师要在教案设计的时候，准备好。
二、运用各种方法进行思维力的训练
学生的思维能力是慢慢培养出来的，这种能力需要一定的训练才能提高，不是凭空就能得到的。培养学生的思维能力需要让学生学会思维的方法，没有正确的思维方法是很难强化思维能力的。科学的发展史表明了思维方法的重要性。比如，门捷列夫发现了元素的周期规律，大家都知道他是采用分类、归纳的方法发现的，假如他不会正确的分类、归纳的思维方法，即使智力再高，也不一定能发现元素周期律。同样，没有演绎的思维方法就没有爱因斯坦的相对论；没有模型的方法也不会有原子的结构猜想的提出。因此，在培养学生思维能力的时候，需要给予学生思维方法的训练。
三、常见的几种思维方法的训练
1.训练分析与比较能力。初中化学里的概念特别多，不少概念很相似，有些概念之间就相差一个字，但意义大不相同。老师在平时教学中，要引导学生分析、比较，从而使学生更好地理解、掌握概念，很好地训练学生掌握思维方法。比如，简单的有量筒与量杯，让学生先分析两个器材的字面差异，再让学生仔细观察，找出异同点；氧化物与含氧化合物，先请学生从字面上分析异同，然后对照概念说说它们之间有什么联系，各自表达的意义是什么，这样既能让学生很好地领会概念的内涵，又能有效培养学生掌握分析、比较这两种基本的思维方法。
2.训练抽象与概括能力。化学里的概念与原理是化学工作者长期从事研究的结果，有些问题的解决需要很长时间，甚至是几十年，但是，学生在课上学习时间有限，这就需要学生具备一定的抽象能力。比如，化学变化这个概念，要让学生多看几个物质变化的现象，最后从各种物质变化现象中概括成具有新物质产生的变化才叫化学变化，而这个概念的本身并不是单纯地描述哪一个具体的物质变化，理解它需要抽象的思维能力。那么，在化学教学中，老师要有意识地培养学生的抽象、概括能力，从而提高学生思维能力。比如，在实验复习教学中，请学生概括用试管加热固体药品时的注意点，很多学生就能概括出：必须将试管口稍微向下倾斜点。
3.训练推理力。从已知的知识或者从看到的现象中推理一个新的结论或者规律，就是一种比较高级的思维力，这种思维能力叫推理能力。在化学教学中要重视对学生推理能力的培养，它是培养学生创新能力的基础，具有很高的教学意义。比如，在学习酸的性质的时候，从各种酸的电离后发现，所有阳离子都是H，因而推理出酸的概念。学生的推理能力需要经常性锻炼才能提高。比如，刚才说的酸的概念，假如电离出来的部分阳离子是H，就不能称为酸。在实际教学中，要让学生对照起来学习，不断提高辨别是非能力，从而从已经学到的知识中推理出正确结论。
4.训练发散性思维能力。当遇到一个问题的时候，我们需要从不同角度思考，这就是通常所说的思维发散性。假如遇到了问题，只会沿着一个思路考虑，常常是解决不了的，这就是人们通常说的一条路走到黑，行不通。因此，在化学教学中，要训练学生的发散性思维能力，通常是采取一题多解的办法训练。如，现有CuO8.8克，通入H完全反应后，能生成多数克的Cu？可以直接利用化学反应方式进行计算，也可以利用CuO里含有多数铜的质量分数计算，就是利用化学式解元素质量分数的办法。当然，这是一个简单的例子，在实际教学中，老师可以收集与编写类似的问题。有时候在实验教学中，也可以训练学生的发散性思维能力，比如，同样的一个实验，可以选择多种方法进行设计，当然，在实际教学中，老师要引导学生分析各种方案，最终选择一个比较可行的、科学的方案。
总之，在初中化学教学中，要重视学生思维能力培养。初中生的思维能力处于发展中，他们的潜力很大，只要运用好教学措施，就能迅速提高他们的思维能力，不仅能较好地掌握化学知识，在解决实际问题的时候，还能灵活使用各种方法，从而为培养创造性能力打好基础。
参考文献：
无机化学是化学科学中发展最早的一个分支学科，该课程是高等学校化学、化工、轻工、材料、环境和能源等有关专业的第一门化学基础课。它不仅是中学化学的延伸，而且也是后续课程（如分析化学、物理化学和结构化学等）的基础，具有承前启后的重要作用。当前，无机化学和其他化学分支一样，正从描述性的科学向推理及实用性的科学过渡、从定性向定量过渡、从宏观向微观深入，一个现代无机化学新体系正在迅速地建立起来。在此形势下，作为专业教材出版单位的编辑，笔者从实际工作中了解和掌握的情况出发，总结归纳了国内高校无机化学课程教学资源的发展脉络，并加以梳理，希望能对无机化学课程建设起到一定的作用。
(一）高等学校无机化学课程设置
无机化学课程的开设对象比较广泛，用下表说明具体情况：
无机化学的基本内容应当是元素化学及其性质。但是，现行无机化学课程教学在课程内容上大多停留在描述性介绍的水平上，而对与其相关的无机材料科学、无机合成科学、环境科学、绿色化学、新能源科学、生命科学等前沿热点研究领域知识却介绍得很少；在时间安排上，长期以来设置在大学一年级一次完成教学，因而长期没能解决好讲授元素化学所需的理论基础以及有关的前沿热点研究领域等铺垫知识与讲授元素化学的课时比例。铺垫知识比重越大、无机化学本身削弱的也就越大；铺垫知识和理论基础比重不足，又影响大一学生的化学知识从高中到大学的过渡以及后续其他基础课程必要基础知识的铺垫。并且新时期的无机化学需要更多的理论化学基础和相关知识，仅靠无机化学课程本身来铺垫更显力不从心了。因此20世纪90 年代起, 我国高校化学化工及相关专业纷纷加大无机化学课程教学改革的力度，使无机化学这门课程适应学科发展与人才培养的要求。
（二）无机化学课程教材建设
20世纪50年代初，我国学习前苏联教育经验制定了教学计划和教学大纲，在苏联教材的基础上，出版了一批无机化学课程翻译教材和自编教材。如高校化学化工类无机化学课程采用的格林卡编著的《普通化学》、戴安邦教授主编的《无机化学教程》等。这一时期出版的无机化学课程教材强调化学的基础课性质，强调学科的系统性，理论内容不深。描述化学部分以元素周期律为基础，分族分类讨论重要元素单质和相应化合物的性质。其后，我国高等教育的化学教材建设进入了一个新的发展时期，各学科教学指导委员会的成立，使高等学校教材建设与高校的教学改革更加紧密的结合起来。产生了较多具有代表性的无机化学课程教材。
1.精品教材例举
20世纪七八十年代，根据教育部相关编写教材的原则精神新编了一批质量较高、影响较大的无机化学课程教材，比较有代表性的包括：《无机化学》（武汉大学、吉林大学等校合编）、《无机化学》（大连理工大学编）、《无机化学》（天津大学编）、《无机化学》（北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学合编）等。
2.新时期无机化学课程教材建设
近年由于无机化学领域的新发现、新成果不断引入，无机化学获得了巨大的发展，它不仅在内容上有了“爆炸”性的增加，而且在知识特性上也有了质的变化。另外，我国的高等教育也逐步由精英教育向大众化教育转变。这些都促使我国无机化学课程进行改革。在几年实践基础上，第二届化学教学指导委员会提出化学教学改革的主要思想：拓宽基础；加强素质教学和能力培养；重视实验教学。为此应减少授课学时，取消专门化课程的理论课和实验；提倡多种形式的化学专业基础课体系并存以适应我国市场经济的发展。在这种情况下，一批具有明显特色的新体系、新内容的无机化学课程教材应运而生。
（1）着意改革教材体系、按教学内容重新设计化学课程结构的教材
几十年来我国化学基础课（包括实验）体系是“四大化学”即“无机化学”、“分析化学”、“有机化学”和“物理化学”，但由于科学的发展和交叉，更由于本科教学思想的改变，使一批优秀教材脱颖而出，比较有代表性的教材有《化学原理》（印永嘉、姚天扬等）、《大学化学》（傅献彩）和《无机化学与化学分析》（史启祯）等。
（2）高年级无机化学课程教材
当前，各种新型无机化合物的合成以及化学与生命科学、材料科学之间的交叉渗透使无机化学的发展进入了一个新的时期，它要求无机化学家具备坚实的现论基础和掌握现代物理研究方法。因此，高年级无机化学课程教材必须适应这种新形势的要求。在此背景下，应运而生了《中级无机化学》（朱文祥编）、《中级无机化学》（唐宗薰编）和《高等无机化学》（陈惠兰编）等。
（三）计算机技术的发展对教学资源创新与使用的提升
2000年，教育部正式启动了“新世纪网络课程建设工程”，通过对网络课程的整合，配套文字教材和其他媒体，形成一批适用的立体化教材。这些辅助教学的资源发展到今天，已经包括：电子教案、资源库、网络课程、试题库等，覆盖到课程的方方面面。有了数字化资源体系，教师可以根据教学内容和教学目标需要，利用多媒体电脑及网上多媒体备课平台进行备课。2008年教育部在“质量工程”的实施过程中，评选出若干国家级的“教学团队”。无机化学课程相关的团队有南开大学化学学院、厦门大学化学系、浙江大学化学系、大连理工大学化学系、西北大学化学系等。这些团队，就是在群策群力方面做出了大胆尝试，使教研室范围内的教学活动真正是为了提高教学质量而展开，充分发挥集体的优势。将他们结合起来的一个重要媒介，就是数字化教学资源的二次创作与再整合。
参考文献:
[1] 柯和平，周玉芬. 数字化教学资源体系的构建与应用研究[J]. 职业技术教育, 2005(16)：61-64.
