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[摘要]物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一門基礎(chǔ)理論課,其課程公式多、抽象概念多、理論性強(qiáng)、系統(tǒng)性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng),在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生普遍存在畏難情緒,不利于知識系統(tǒng)化學(xué)習(xí)和掌握。本文基于以上特點,以概念形成策略進(jìn)行離子獨立移動定律的教學(xué)設(shè)計為例,引導(dǎo)學(xué)生去偽存真,把握事物的本質(zhì)形成正確概念并且調(diào)動學(xué)生對物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,不斷探索和實踐。
[關(guān)鍵詞]物理化學(xué);獨立移動定律;概念形成策略;學(xué)習(xí)興趣
物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一門基礎(chǔ)理論課,課程內(nèi)容主要包含化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)、界面現(xiàn)象和膠體分散系統(tǒng)四大部分。物理化學(xué)又被稱為理論化學(xué)對所有化學(xué)課程具有指導(dǎo)作用,即化學(xué)之魂。物理化學(xué)課程具有“兩多,三強(qiáng)”的特點,即公式多、抽象概念多、理論性強(qiáng)、系統(tǒng)性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)[1]。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中普遍存在畏難、厭學(xué)的消極情緒,在心理上筑起了無形的不可逾越壁壘,極其不利于知識系統(tǒng)化學(xué)習(xí)和掌握[2]。如何將理論化學(xué)的知識內(nèi)容以更加簡潔、有效、科學(xué)的教學(xué)策略呈現(xiàn)在課堂?如何充分調(diào)動學(xué)生的個性參與使得學(xué)生對物理化學(xué)產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,是值得任課教師不斷探索和實踐的重要研究課題[3]。物理化學(xué)的學(xué)是對基本概念和公式的理解和應(yīng)用[4]。任何一個概念的形成和理論的建立,都是在大量科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)過歸納、演繹、分析、綜合而形成的。在學(xué)習(xí)的過程中要求學(xué)生既要接受相關(guān)的知識,更要掌握科學(xué)思維的方式和研究方法,只有這樣才能牢固掌握基本概念,避免產(chǎn)生“差之毫厘,失之千里”的后果[5]。教學(xué)中怎樣引導(dǎo)學(xué)生去偽存真,把握事物的本質(zhì)是一個艱難的過程。根據(jù)物理化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)特點采用概念形成策略可以有效的提升課堂教學(xué)效果。概念形成策略作為一種有效的教學(xué)策略手段,可以使得學(xué)習(xí)者從大量的具體事例舉證中進(jìn)行分析比較、辨別、概括、從而把握同類事物的共同關(guān)鍵特征,進(jìn)而理解基本概念和原理[6]。概念形成策略強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與獲取知識的過程,心理學(xué)研究表明:該策略在教學(xué)實踐過程中學(xué)生在理論知識的學(xué)習(xí)過程中思維活動尤為活躍,將概念形成策略融入到物理化學(xué)教學(xué)中可以很好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,化被動為主動。本文以高等教育出版社《物理化學(xué)》第五版第八章第二課時“離子獨立移動定律”為例,以概念形成策略作為教學(xué)策略進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計。
1教學(xué)主題內(nèi)容
在講解離子獨立移動定律前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率等基本概念,并探究了電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系;已知強(qiáng)電解質(zhì)的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率可以通過科爾勞烏施經(jīng)驗式獲取,然而弱電解質(zhì)的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率無法從經(jīng)驗式推出。基于此,離子獨立移動定律的提出很好的解決了弱電解質(zhì)極限摩爾電導(dǎo)率的求算,其為離子的摩爾電導(dǎo)率計算提出了理論依據(jù);最后又從理論聯(lián)系實際的視角介紹離子獨立移動定律的一些應(yīng)用。本節(jié)課教學(xué)重點是離子獨立移動定律的概念形成;教學(xué)難點:離子獨立移動定律的概念及解離平衡常數(shù)與溶解度的相關(guān)計算。
2教學(xué)目標(biāo)
2.1知識目標(biāo)
(1)掌握離子獨立移動定律的概念及理解離子獨立移動定律的本質(zhì)。(2)學(xué)會解釋離子獨立移動定律的應(yīng)用。
2.2能力目標(biāo)
(1)通過讓學(xué)生計算三對電解質(zhì)中Cl-與NO3-、K+,Li+無限稀釋摩爾電導(dǎo)率差值歸納離子獨立移動定律的特點,總結(jié)出離子獨立移動定律;(2)在離子獨立移動定律概念及公式歸納總結(jié)過程中,培養(yǎng)學(xué)生邏輯性思考能力、系統(tǒng)性認(rèn)識問題能力;(3)通過讓學(xué)生學(xué)會運用離子獨立移動定律計算弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際解決實際問題能力。
2.3素質(zhì)目標(biāo)
(1)通過歸納總結(jié)離子獨立移動定律的概念培養(yǎng)學(xué)生對該物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣;(2)將離子獨立移動定律運用于實際過程中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、求真、求實的優(yōu)良品德和探索的科學(xué)創(chuàng)新精神。
3教學(xué)策略
學(xué)生在學(xué)習(xí)離子獨立移動定律前已經(jīng)具備了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高等物理、高等數(shù)學(xué)等課程的知識基礎(chǔ),思維活躍、具有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。針對物理化學(xué)課程公式多、抽象概念多、理論性強(qiáng)、系統(tǒng)性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)的特點,本文根據(jù)物理化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)特點采用概念形成策略提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程效果。概念形成策略是指學(xué)習(xí)者從大量的具體例證中,進(jìn)行分析、概括、辨別、抽象等形式把握同類事物共同關(guān)鍵特征的學(xué)習(xí)策略。該學(xué)習(xí)策略強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動參與知識的獲得過程。概念性策略一般經(jīng)歷三個階段:首先,獲取大量相關(guān)的具體例證,對與要形成的化學(xué)概念獲取感性認(rèn)知;其次對例證進(jìn)行分析、概括、辨別、抽象把握同類事物的關(guān)鍵共同特征,同時排除干擾信息,由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識;最后對形成的結(jié)論與同學(xué)進(jìn)行交流,在實踐中應(yīng)用并檢驗,在進(jìn)一步的思維碰撞中逐步明確正確的觀點,強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)概念的理解。本節(jié)課程內(nèi)容主要是離子獨立移動定律,概念形成性策略融入本節(jié)的教學(xué)環(huán)境中,對解決本節(jié)課重、難點教學(xué)有著很好的促進(jìn)作用,同時也幫助學(xué)生在概念的形成中由感性認(rèn)識升華到理性認(rèn)識,在反復(fù)論證討論中越辯越明強(qiáng)化物理化學(xué)概念的理解。
4教學(xué)過程
為了解決弱電解質(zhì)溶液的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率如何計算問題,本節(jié)引入離子獨立移動定律概念。通過相關(guān)例證計算Cl-與NO3-、K+,Li+無限稀釋摩爾電導(dǎo)率差值形成感性認(rèn)識階段,在總結(jié)、歸納概念的過程中進(jìn)一步抽象概括將感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,推導(dǎo)1-1價電解質(zhì)及不同電解質(zhì)離子獨立移動定律一般式并通過計算乙酸無限稀釋摩爾電導(dǎo)率進(jìn)行比較驗證離子獨立移動定律。運用離子獨立移動定律計算弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù),在離子獨立移動定律應(yīng)用過程中加深對概念的理解。
5教學(xué)反思
本節(jié)課將概念形成策略融合到物理化學(xué)教學(xué)過程中,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣,通過計算三對電解質(zhì)中Cl-與NO3-、K+與Li+無限稀釋摩爾電導(dǎo)率差值、及分組交流計算弱電解質(zhì)HAc的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率逐步落實概念形成策略,將其融入到物理化學(xué)教學(xué)中。在將離子獨立移動定律結(jié)合實際應(yīng)用時,將理論知識融入實際,重視知識的實踐應(yīng)用,從而進(jìn)一步強(qiáng)化離子獨立移動定律概念。(1)借助計算三對電解質(zhì)中Cl-與NO3-、K+與Li+無限稀釋摩爾電導(dǎo)率差值、及分組交流計算弱電解質(zhì)HAc的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率給出足夠例證獲取感性認(rèn)識,通過大量例證讓學(xué)生類比歸納,分析、辨別,對特征信息進(jìn)行抽象和概括形成離子獨立移動定律的概念,引導(dǎo)學(xué)生去偽存真將感性認(rèn)識提升到理性認(rèn)識。(2)通過師生討論、交流過程中掌握離子獨立移動定律應(yīng)用條件。在應(yīng)用和實踐的過程中進(jìn)一步加深離子獨立移動定律的理解,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神,在解決實際問題的過程中重視知識的應(yīng)用。(3)概念形成策略教育融入物理化學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。概念形成策略將教育融入物理化學(xué)教學(xué)過程后著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動參與知識的獲取過程,將感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,更加重視知識的在實際中的應(yīng)用。在理論知識的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)歸納,辨別、比較獲取共同特征的能力。(4)概念形成策略教育融入物理化學(xué)有利于提升教學(xué)效果。概念形成策略教育融入物理化學(xué)課堂激發(fā)學(xué)生自身學(xué)習(xí)興趣,同時將理論知識與實際緊密聯(lián)系增強(qiáng)物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)的實踐性。
參考文獻(xiàn)
[1]朱霄,馮媛媛,齊偉.STSE理念在物理化學(xué)課堂及實驗教學(xué)中的滲透與應(yīng)用[J].化學(xué)教育,2017,38(14):23-27.
[2]馮輝,尹艷鳳,吳江麗,等.關(guān)于《物理化學(xué)》教學(xué)中公式推導(dǎo)的思考[J].廣州化工,2019,47(15):157-168.
[3]張帆,王明艷,張東恩,等.《物理化學(xué)》課程在教學(xué)過程中的幾點思考[J].科技風(fēng),2020(07):78.
[4]李喜蘭.新課程形式下物理化學(xué)教學(xué)中的幾點思考[J].廣州化工,2020,48(7):160-161.
[5]張樹芹.多層次物理化學(xué)教學(xué)模式的探索與實踐[J].山東化工,2018,47(4):105-106.
[6]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社,2009.
[7]傅獻(xiàn)彩,沈文霞,姚天楊,等.物理化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2006.
作者:蔡燕軍 谷曉鳳 粟智 單位:新疆師范大學(xué)