“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題教學(xué)設(shè)計(jì)研究

摘要：“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題在基礎(chǔ)教育不同階段都有涉及，是重要的教學(xué)主題。本研究是“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題相關(guān)的能量概念進(jìn)行梳理，對(duì)基礎(chǔ)教育階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”的教學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究。采用質(zhì)性分析法、問(wèn)卷調(diào)查法以及訪談法來(lái)展開(kāi)對(duì)本課題的研究。

本研究分為三部分。第一部分是研究背景分析，分別從問(wèn)題的提出、研究的意義以及研究的方法三個(gè)方面來(lái)展開(kāi)論述；第二部分是研究?jī)?nèi)容以及研究方法；第三部分是反思與展望，總結(jié)本研究的研究結(jié)果及不足。

關(guān)鍵詞：能量 化學(xué)反應(yīng)與能量 化學(xué)教學(xué)

一、研究?jī)r(jià)值及其意義

本研究對(duì)中學(xué)理化教學(xué)中能量觀的梳理，使物理化學(xué)中的能量觀系統(tǒng)化，給老師提供一點(diǎn)點(diǎn)啟示；另一方面是對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題與其他主題間的相關(guān)能量知識(shí)進(jìn)行梳理，并對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題內(nèi)的能量相關(guān)概念的整合，對(duì)教學(xué)研宄中關(guān)于化￥反應(yīng)與能量關(guān)系的認(rèn)識(shí)發(fā)展層級(jí)的歸納，給老師們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)與能量的中學(xué)不同階段教學(xué)中一個(gè)參考。

此研究針對(duì)課標(biāo)規(guī)定的教學(xué)主題，且貫穿初中、高中必修、高中選修三個(gè)學(xué)段。所以該研究成果對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題的一線教學(xué)具有重要的意義?！盎瘜W(xué)反應(yīng)與能量”這一主題的研究意義有理論意義和實(shí)踐意義：其中實(shí)踐意義主要是梳理出實(shí)踐中“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題在基礎(chǔ)教育的義務(wù)教育階段、高中必修階段以及高中選修階段的教學(xué)設(shè)計(jì)思路和結(jié)果給教師的教學(xué)提供一個(gè)參考。學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展有著不可替代的作用。目前，盡管我們可以看到對(duì)于課堂和評(píng)價(jià)正在不斷探索新的方式方法，來(lái)使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加有意義，但是評(píng)價(jià)和課堂教學(xué)更多關(guān)注的是最終是否達(dá)到了高考的標(biāo)準(zhǔn)或者完成了學(xué)校的教學(xué)任務(wù)，而沒(méi)有測(cè)試對(duì)理科核心概念的深入理解，學(xué)生也缺乏將這些概念聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)的能力。學(xué)習(xí)進(jìn)程這座溝通課堂、教學(xué)、評(píng)價(jià)的橋梁，有可能是改

變我們思考方式和指導(dǎo)化學(xué)教育進(jìn)步的第一步。

二、研究的內(nèi)容及其方法

（1）研究?jī)?nèi)容確定?；瘜W(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展有著不可替代的作用。從整體來(lái)看，化學(xué)學(xué)科有四大基本觀念：（元素觀；（能量觀；（微粒作用觀；（化學(xué)微觀認(rèn)識(shí)中的科學(xué)本質(zhì)觀。宋心請(qǐng)先生在《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的理論教學(xué)問(wèn)題》中也指出，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)為中心的有關(guān)理論和以化學(xué)熱力學(xué)為基礎(chǔ)的有關(guān)理論是化學(xué)課程的兩根主線。由此可見(jiàn)，能量是化學(xué)的核心概念之一，運(yùn)用能量的觀點(diǎn)能幫助我們解釋很多自然界的現(xiàn)象；當(dāng)化學(xué)反應(yīng)與能量的知識(shí)涉及到微觀部分，尤其是電化學(xué)的時(shí)候，這部分知識(shí)常常成為許多學(xué)生難以逾越的鴻溝，也是教學(xué)的難點(diǎn)；而且能量學(xué)習(xí)進(jìn)程跨越了一個(gè)很大的年級(jí)范圍，從初三化學(xué)到高三化學(xué)都有所涉及。另外，通過(guò)對(duì)目前關(guān)于學(xué)習(xí)進(jìn)程的中外文獻(xiàn)的研究，我們發(fā)現(xiàn)國(guó)外對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)程、的研究已經(jīng)做了一些工作，但是能量作為化學(xué)學(xué)科的一大支柱，關(guān)于它的學(xué)習(xí)進(jìn)程的研究還很少，而且還沒(méi)有關(guān)于高中生對(duì)能量的理解的相關(guān)研究，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有。因此，論文選擇“化學(xué)反應(yīng)與能量”這一貫穿中學(xué)化學(xué)的主題，旨在確定中學(xué)生典型的“化學(xué)反應(yīng)與能量”的學(xué)習(xí)進(jìn)程，以為教學(xué)提供一定的參考。

研究的內(nèi)容和過(guò)程可概括如下：①?gòu)睦碚撋鲜崂怼⒎治鰧W(xué)習(xí)進(jìn)程的含義和本質(zhì)及其在教育中的價(jià)值，并對(duì)本研究中所涉及的重要術(shù)語(yǔ)的含義及其相互之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。②通過(guò)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)以及初高中化學(xué)課本此部分內(nèi)容的分析，設(shè)計(jì)測(cè)試問(wèn)卷和訪談問(wèn)題對(duì)不同層次的學(xué)生的理解能力進(jìn)行測(cè)查和分析，形成“化學(xué)反應(yīng)與能量”學(xué)習(xí)進(jìn)程的成就層次水平的假說(shuō)。③本研究最終還是希望能夠指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐。以“化學(xué)反應(yīng)與能量”學(xué)習(xí)進(jìn)程的成就層次水平的研究成果假說(shuō)為基礎(chǔ)，提出對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”部分的教學(xué)和評(píng)估建議。

（2）研究方法.在理論梳理中，我們主要釆用的是文獻(xiàn)分析法。結(jié)合本課題相關(guān)內(nèi)容，對(duì)《課程教材教法》、《全球教育展望》、《化學(xué)教育》等核心中文文獻(xiàn)進(jìn)行了查閱，同時(shí)重點(diǎn)查閱了JRST （ Journal of Research in Science Teaching），SE（Science Education）等外文學(xué)術(shù)期刊。另外還查閱了部分博士、碩士學(xué)位論文。通過(guò)梳理相關(guān)文獻(xiàn)，回顧和比較了學(xué)習(xí)進(jìn)程相關(guān)內(nèi)容的研究狀況，為本研究的開(kāi)展打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

在實(shí)踐中，我們?cè)趨⒖紘?guó)外一個(gè)相關(guān)研究案例的基礎(chǔ)上，利用外推法，通過(guò)對(duì)人教版九年級(jí)化學(xué)課本和人教版必修1和必修2以及選修4的課本和課程標(biāo)準(zhǔn)的仔細(xì)閱讀，分析中學(xué)化學(xué)教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”中涉及的重要概念、實(shí)踐技能，同時(shí)聽(tīng)取了專家型中學(xué)教師的意見(jiàn)，得出中學(xué)生對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”這部分理解的特征、層次水平和規(guī)律；接下來(lái)我們采用橫向代表性抽樣的方法，對(duì)初三、高一、高二和高三的學(xué)生進(jìn)行分層抽樣。編制調(diào)查問(wèn)卷和訪談問(wèn)題，對(duì)抽取的學(xué)生進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與分析，結(jié)合課堂觀察，確定出典型的“化學(xué)反應(yīng)與能量”的學(xué)習(xí)進(jìn)程。

三、結(jié)論與反思

（1）結(jié)論。本研究針對(duì)基礎(chǔ)教育階段的“化學(xué)反應(yīng)與能量”這一主題展開(kāi)，主要從兩方面進(jìn)行研究，即“化學(xué)反應(yīng)與能量”教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科本體研究和“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題教學(xué)研究。通過(guò)對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科本體進(jìn)行研究，將化學(xué)中相關(guān)能量概念之間的關(guān)系梳理清楚，在此基礎(chǔ)上對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量主題教學(xué)進(jìn)行研究，將“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題教學(xué)的不同階段的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)核心活動(dòng)以及教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)等進(jìn)行系統(tǒng)梳理，為中學(xué)教學(xué)一點(diǎn)點(diǎn)參考。

（2）反思。本研究課題經(jīng)過(guò)大量的文獻(xiàn)書(shū)籍資料檢索，教材、課標(biāo)的仔細(xì)推敲，大量中考題的親自挑選和練習(xí)，SPSS的自學(xué)摸索，測(cè)試卷的反復(fù)修改等一系列的工作，深感一線研究工作者工作者的艱辛，同時(shí)也很欣慰在做研究論文中學(xué)習(xí)到了許多研究的方法和技能，但是由于時(shí)間的限制和本人能力的限制，整個(gè)研究中還有許多地方是值得筆者反思的。由于時(shí)間和精力有限，本研究只是從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)核心活動(dòng)以及教學(xué)評(píng)價(jià)不同方面對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題的教學(xué)進(jìn)行梳理，并沒(méi)有詳細(xì)具體到“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題教學(xué)的每一課時(shí)；另外沒(méi)有將“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)踐實(shí)施。這些在筆者以后還會(huì)繼續(xù)研究。筆者深感自身研究的不足，許多方面還停留在表面，筆者希望有更多的研究者可更全面和深入的進(jìn)行研究，早日實(shí)現(xiàn)研究理論運(yùn)用于實(shí)際教學(xué)中發(fā)揮其功效的愿望。

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