化學教學設計與案例分析（簡體書）

前言第一章　化學教學設計概述 １ 第一節　化學教學的內涵與特征 １ 一、化學教學的內涵 １ 二、化學教學的特征 ２ 第二節　化學教學的目的與 前言第一章　化學教學設計概述 １ 第一節　化學教學的內涵與特征 １ 一、化學教學的內涵 １ 二、化學教學的特征 ２ 第二節　化學教學的目的與形態 ３ 一、化學教學的目的 ３ 二、化學教學的形態 ７ 第三節　化學教學設計的概念與類型 １３ 一、化學教學設計的概念 １３ 二、化學教學設計的類型 １５第二章　化學教學設計的理論 １７ 第一節　化學教學設計的學習理論基礎 １７ 一、行為主義學習理論 １７ 二、早期認知學習理論 ２５ 三、認知學習理論 ———建構主義學習理論 ２７ 四、認知學習理論 ———信息加工理論 ３４ 第二節　化學教學設計的化學學科基礎 ４０ 一、化學學科觀念 ４０ 二、化學學科方法 ４５ 三、化學學科特征 ４６ 第三節　化學教學設計的系統論基礎 ４７ 一、系統論 ４７ 二、教學系統 ４８ 三、化學教學系統 ４８ 第四節　化學教學設計的傳播理論基礎 ５１ 一、傳播理論 ５１ 二、教育傳播過程及其發展 ５４ 三、教學設計與傳播理論 ５６第三章　化學教學設計的過程與學案設計 ５７ 第一節　化學教學設計的過程與原則 ５７ 一、國外化學教學設計模式 ５８ 二、國內教學設計模式 ６９ 三、化學教學設計的過程 ７６ 四、化學教學設計的原則 ７７ 第二節　化學學案設計 ７８ 一、學案的定義和組成 ７８ 二、學案教學的意義 ８０ 三、學案設計與教學設計的聯系 ８０ 四、學案編寫的理論基礎 ８１ 五、學案編寫原則 ８２ 六、化學學案編寫案例 ８４第四章　化學教學目標的設計與案例分析 １０２ 第一節　教學目標與化學教學目標 １０２ 一、教學目標分類理論與教學目標 １０２ 二、化學教學目標 １１０ 第二節　化學教學目標設計的過程和原則 １２５ 一、化學教學目標設計的過程 １２５ 二、化學教學目標設計的原則 １２８ 第三節　初中化學教學目標的設計與案例分析 １３１ 一、“身邊的化學物質 ”教學目標的設計與分析 １３１ 二、“物質構成的奧秘 ”教學目標的設計與分析 １３２ 三、“物質的化學變化 ”教學目標的設計與分析 １３４ 四、“化學與社會發展 ”教學目標的設計與分析 １３５ 第四節　高中化學教學目標的設計與案例分析 １３６ 一、“元素化合物 ”內容教學目標的設計與分析 １３６ 二、“概念原理 ”內容教學目標的設計與分析 １３８ 三、“化學實驗 ”教學目標的設計與分析 １３９第五章　化學教學內容的設計與案例分析 １４１ 第一節　教學內容與化學教學內容 １４１ 一、教學內容概念 １４１ 二、化學教學內容概念 １４１ 三、化學教學內容分類 １４２ 第二節　教學內容設計的過程和原則 １４５ 一、教學內容設計的步驟和原則 １４５ 二、不同類型教學內容的設計 １４７ 第三節　教學內容設計的案例及分析 １５２ 一、元素化合物 １５２ 二、概念原理 １５７ 三、化學實驗 １６２第六章　化學教學活動的設計與案例分析 １６６ 第一節　教學過程中的活動 １６６ 一、教學活動的本質和特征 １６６ 二、“活動教學 ”視野下的 “活動 ” １６９ 三、教學過程的活動形式 １７０ 四、我國現實教學活動的局限 １７２ 第二節　化學教學活動及其設計 １７２ 一、化學教學活動的特征 １７２ 二、化學教學活動設計的一般思路 １７４ 第三節　中學化學教學活動的設計與案例分析 １７８ 一、“二氧化碳和一氧化碳 ”教學設計與分析 １７８ 二、“酸和堿單元復習 ”教學設計與分析 １８０ 三、“SO２的性質 ”教學設計與分析 １８２ 四、“生活中的過氧化氫 ”教學設計與分析 １８４ 五、“二氧化碳的性質 ”教學設計與分析 １８６ 六、“化學平衡移動的影響因素 ”教學設計與分析 １８７ 七、“混合物和純凈物 ”教學設計與分析 １８９第七章　化學教學情境的設計與案例分析 １９１ 第一節　教學情境與化學教學情境 １９１ 一、教學情境概述 １９１ 二、化學教學情境的特征與作用 １９４ 第二節　化學教學情境設計的過程與原則 １９９ 一、化學教學情境設計的過程 １９９ 二、化學教學情境設計的原則 ２０３ 第三節　初中化學教學情境的設計與案例分析 ２０５ 一、“身邊的化學物質 ”教學情境的設計與分析 ２０５ 二、“物質構成的奧秘 ”教學情境的設計與分析 ２０７ 三、“物質的化學變化 ”教學情境的設計與分析 ２０８ 四、“化學與社會發展 ”教學情境的設計與分析 ２１０ 第四節　高中化學教學情境的設計與案例分析 ２１１ 一、“元素化合物 ”內容教學情境的設計與分析 ２１１ 二、“概念原理 ”內容教學情境的設計與分析 ２１３ 三、“化學實驗 ”內容教學情境的設計與分析 ２１４第八章　化學教學實驗的設計與案例分析 ２１５ 第一節　化學實驗與化學教學實驗 ２１５ 一、化學實驗的特征與功能 ２１５ 二、化學教學實驗的特征與功能 ２１７ 第二節　化學教學實驗設計 ２２１ 一、化學教學實驗設計的過程 ２２１ 二、化學教學實驗設計的原則 ２２３ 第三節　初中化學教學實驗的設計及案例分析 ２２５ 一、“身邊的化學物質 ”教學實驗的設計與案例分析 ２２５ 二、“物質構成的奧秘 ”教學實驗的設計與案例分析 ２２７ 三、“物質的化學變化 ”教學實驗的設計與案例分析 ２２９ 四、“化學與社會發展 ”教學實驗的設計與案例分析 ２３１ 第四節　高中化學教學實驗的設計與案例分析 ２３３ 一、“元素化合物 ———鈉的性質 ”教學實驗案例 ２３３ 二、“概念原理 ”中教學實驗的設計與案例分析 ２３５第九章　化學教學設計中評價環節的設計與案例分析 ２３８ 第一節　教學評價與教學設計中的評價 ２３８ 一、教學評價概述 ２３８ 二、教學設計中的評價 ２４０ 第二節　化學教學設計中評價環節的類型與設計原則 ２４１ 一、化學教學設計中評價環節的類型 ２４１ 二、化學教學評價環節設計的原則 ２４６ 第三節　初中化學教學評價的設計與案例分析 ２５０ 一、“身邊的化學物質 ”教學評價的設計與分析 ２５０ 二、“物質構成的奧秘 ”教學評價的設計與分析 ２５２ 三、“物質的化學變化 ”教學評價的設計與分析 ２５４ 四、“化學與社會發展 ”教學評價的設計與分析 ２５８ 第四節　高中化學教學評價的設計與案例分析 ２６１ 一、“元素化合物 ”內容教學評價的設計與分析 ２６１ 二、“概念原理 ”內容教學評價的設計與分析 ２６６ 三、“化學實驗 ”內容教學評價的設計與分析 ２６８第十章　化學教學媒體的設計與案例分析 ２７５ 第一節　教學媒體概述 ２７５ 一、教學媒體的內涵與分類 ２７５ 二、教學媒體的特征與作用 ２７８ 第二節　化學教學媒體的選擇與設計 ２８１ 一、化學教學媒體選擇的原則 ２８１ 二、化學教學媒體的設計 ２８３ 第三節　初中化學教學媒體的設計與案例分析 ２９４ 一、化學教學設計案例一 ２９４ 二、化學教學設計案例二 ２９７ 第四節　高中化學教學媒體的設計與案例分析 ３０１ 一、化學教學設計案例一 ３０１ 二、化學教學設計案例二 ３０４結語　化學教學設計展望 ３０９參考文獻 ３１０

第一章　化學教學設計概述
化學教學設計是關于化學教學的設計 ,因此在解析化學教學設計的內涵與特征之前 ,必須首先回答 “化學教學是什么 ”.只有明確了化學教學的內涵、特征、目的與存在形態 ,才能清晰界定化學教學設計的內涵 ,才能準確理解化學教學設計的特征 .
第一節　化學教學的內涵與特征
一、化學教學的內涵
“化學教學 ”既可以指日常語言中所使用的普通名詞 ,也可以指作為專業術語使用的科學概念 .盡管日常語言在一定程度上闡明了 “化學教學 ”一詞在論述化學教育問題時的各種含義,但還沒有精確到在運用該概念時 ,大多數人都有相對一致的看法 .然而 ,化學教學概念的清晰 ,對于化學教學設計而言 ,卻是必不可少的前提條件 ,因此有必要對化學教學的內涵進行專門的討論與規定 .
國內關于化學教學內涵的討論多見于 .化學教學論 .或.化學教學設計 .等相關著作中 ,截至目前 ,已有很多學者對化學教學的內涵進行了較為清晰的界定與說明 .歸納起來 ,主要包括以下幾種 :
化學教學過程是一種特殊的認識過程 ,是化學教師教和學生學的統一活動過程 . ———.化學教學論 .(劉知新 ,１９９０ )化學教學是由學生的化學學習活動和教師的化學教學活動構成的 . ———.化學課程與教學論 .(鄭長龍 ,２００５ )化學教學是一個復雜的系統 ,是由教師、學生、教學信息和教學手段等相互作用和相互聯系著的若干組成要素以一定結構方式結合形成的 ,具有特定功能的有機整體 . ———.化學教學論 .(閻立澤 ,２００４ )
中學化學教學是一個復雜的系統 ,是由學生、化學教學目的、化學課程、方法、環境、反饋和化學教師等相互作用和相互聯系著的若干組成要素 ,以一定結構方式結合形成的 ,具有特定功能的有機整體 .
———.化學教學論 .(江家發 ,２００７ )
化學教學過程是教師根據教育目的、化學課程標準和化學學科特點 ,遵循教學規律 ,有目的、有計劃地組織和引導學生掌握化學基礎知識和基本技能 ,學習與訓練科學方法 ,發展能力、情感態度與價值觀 ,促進學生個性全面發展和學生積極配合 ,主動建構事物意義的過程 .這個教學過程由一系列教學活動完成 .因此 ,化學教學過程也就是教與學活動的過程 .
———.現代化學教學論 .(文慶城 ,２００９ )
分析比較國內學者對化學教學的認識 ,我們比較認同裴新寧在 .化學課程與教學論 .中對化學教學的界定 :化學教學是根據學校教育目標 ,以化學科學體系為基礎 ,按照學生的年齡特點和學生的接受能力所進行的 ,旨在促進學生身心全面和諧發展的師生教和學的共同活動 .
二、化學教學的特征
化學教學的特征是化學學科特征在教學中的反映 ,是區別于其他學科教學的標志 .關于這一問題 ,國內化學教育領域雖然有 “一特征 ”、“二特征 ”、“四特征 ”等眾多觀點 ,但截至目前 ,大家較為認可的化學教學特征 ,一般都包括以下三點 ,即以實驗為基礎、以化學用語為工具 ,以及以 “宏觀、微觀、符號 ”三重表征的有機融合為手段 .
(一)以實驗為基礎
以實驗為基礎是中學化學最突出的特征 .化學實驗是化學科學研究的重要方法 ,也是化學教學的有力手段 .化學教學過程中的感知、理解、鞏固和應用知識并形成能力等幾個基本階段,都與化學實驗密切相關 .化學實驗可以使學生獲得必要的感性認識 ,幫助學生掌握化學基礎知識 ,訓練學生正確地掌握實驗的基本方法和基本技能 ,培養學生觀察、思考、獨立進行實驗操作以及獨立解決化學問題的能力 .同時 ,還能培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度 .實踐證明 ,中學化學教學離開了化學實驗 ,教與學就失去了活力與魅力 .因此 ,加強實驗教學是突出化學學科特點、保證完成化學教學任務的重要手段 .在化學教學實踐過程中 ,可以從以下幾個方面體現化學教學的這一特征 :
(１)
讓學生親自做實驗和觀察各種現象 ,親自體驗通過實驗進行探索規律的活動 .

(２)
結合實驗事實和實驗過程 ,讓學生認識化學概念和理論是怎樣形成的 .

(３)
結合典型的化學史實 ,讓學生了解化學科學的發展進程 .


(４)讓學生通過化學實驗并運用已學知識去解決問題 ,使他們在科學態度、科學方法以及分析和解決問題的能力方面得到培養、訓練 .
(二)以化學用語為工具
化學用語是化學學科的專門語言 ,是學習化學知識和進行研究交流化學科學技術的專門工具 ,是人們理解物質化學變化的最貼切、最豐富的符號系統 .原子、分子、離子要用元素符號來表明 ,物質的化學變化要用化學方程式或離子方程式來表達 ,化學計算也要依據化學用語等.化學學習的各個領域都要用到化學用語的教學 .學生要想順利地學習化學 ,就必須熟練掌握化學用語 .因此 ,化學用語教學是中學化學教學的重要組成部分 .又由于當學生把具體的實物與變化規律和代表它們的符號聯系在一起 ,把形象思維發展到抽象思維時 ,學生的思維能力將大大提高 ,因此化學用語教學又是培養和發展學生抽象思維能力的重要手段之一 .綜合以上分析 ,我們可以看出 ,重視化學用語教學 ,熟練掌握和靈活運用化學用語 ,既是化學教學的一個重要特征 ,又是提高化學教學質量的重要途徑 .
(三)以“宏觀、微觀、符號 ”三重表征的有機融合為手段
從變化的角度看自然 ,從微觀的角度理解變化 ,并用符號描述變化是化學學科的基本特征.從“宏觀、微觀、符號 ”三水平結合的角度學習化學是化學學習的基本要求 .“宏觀、微觀、符號 ”三重表征有機融合是化學學科特有的思維方式 .
化學是一門在分子、原子水平上研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的學科 ,既研究物質宏觀上的性質及其變化 ,也研究物質微觀上的組成與結構 .宏觀與微觀的聯系是化學不
同于其他科學最特征的思維方式 ,離開這個基本點就不是化學了 ;同時 ,建立對微觀世界的想象力是中學化學教學不同于其他課程的特點 ,也是其他課程不能代替的 .微觀結構決定了宏觀物質的性質 ,宏觀物質的性質取決于微觀結構 .而化學符號是隨著化學學科發展而誕生的一套簡明、嚴密、國際通用的符號系統 ,是說明問題的一種簡單易懂的形式 ,是一種高度概括和抽象的語言 ,是研究和交流化學的工具 ,從微觀層次上科學、簡明地表達了宏觀物質及其變化規律 .由于符號中既包含物質及其宏觀現象 ,又包含微觀本質 ,還表示量的關系 ,因此成為連接宏觀與微觀的有效中介和橋梁 .
可觀察現象的宏觀世界 ,分子、原子和離子等微粒構成的微觀世界 ,元素符號、化學式和化學方程式構成的符號世界構成了化學學習的三大領域 ,其內容特點決定了在化學學習中 ,學習者必須要從宏觀、微觀和符號等方面對物質及其變化進行多種感知 ,從而在學習者心理上形成化學學習中特有的 “三重表征 ”形式 :宏觀表征、微觀表征和符號表征 .鑒于以上分析 ,我們認為,“宏觀、微觀、符號 ”三重表征有機融合 ,既是化學學科特有的思維方式 ,又是化學教學必須關注的重要特征之一 .
第二節　化學教學的目的與形態
一、化學教學的目的
在我國 ,化學教學的目的一般都是由化學教學大綱或化學課程標準做出明確說明 .化學教學的目的不是一成不變的 ,而是隨著社會的發展和化學科學本身的發展不斷演進的 .我國化學教學大綱或化學課程標準的多次修訂 ,為我們清晰地展現了化學教學目的的變化與演進過程 .下面列舉幾個版本 “化學教學大綱 ”對化學教學目的的具體說明 ,以幫助大家了解、認識我國化學教學目的的演進過程 .
１９５２年１２月,中央教育部頒布了新中國成立后的第一個中學化學教學大綱 ,即.中學化學教學大綱 (草案 ).,該大綱明確提出中學化學教學的基本任務是 :使學生獲得一定的、系統的和鞏固的化學基礎知識 ;注意辯證唯物主義觀點和愛國主義思想的培養 ;使學生從理論上、實踐上認識各有關重要部門的化學生產的基本原理 ,并認識化學在經濟建設和國防建設上所起的作用 ;使學生獲得化學實驗和化學用語方面的各種基本知識與技巧 .
１９５６年頒布的 .中學化學教學大綱 (修訂草案 ).規定中學化學教學的目的是 :
(１)使學生自覺地掌握鞏固的、系統的化學基礎知識 .

(２)培養學生觀察并解釋自然界里和生產中發生的化學現象的技能 .

(３)培養學生使用藥品、儀器、連接實驗裝置并進行簡單化學實驗的技巧 .

(４)使學生了解化學生產的基本原理 ,了解化學在國民經濟各個部門和日常生活里的應用,了解化學在我國社會主義建設中的作用 .
(５)培養學生的辯證唯物主義世界觀的基礎和愛國主義精神 .
１９６３年５月教育部頒布的 .全日制中學化學教學大綱 (草案 ).規定中學化學的教學目的是:“使學生系統地獲得重要的關于元素、化合物和化學原理的基礎知識以及化學基本技能 ,了解這些基礎知識和基本技能在工農業生產中的應用 ,能夠解釋或解決一些簡單的化學實際問題;培養辯證唯物主義觀點 .”
１９７８年制定的 .全日制十年制學校中學化學教學大綱 (試行草案 ).規定化學教學的目的是:“使學生牢固地、系統地掌握化學基礎知識和基本技能 ,初步了解它們在工農業生產中的應用,培養分析和解決一些簡單的化學實際問題的能力 ;培養辯證唯物主義觀點 .”
１９８６年頒布的 .全日制中學化學教學大綱 .對中學化學教學目的做了以下規定 :使“學生
比較系統地掌握化學基礎知識和化學基本技能 ,初步了解它們在實際中的應用 ;培養和發展學
生的能力 ;進行辯證唯物主義和愛國主義教育 ”.
１９９０年頒布的 .全日制中學化學教學大綱 (修訂本 ).對中學化學教學目的的規定與１９８６年完全相同 .１９９２年我國第一個 .九年義務教育全日制初級中學化學教學大綱 (試用 ).中規定 :
(１)使學生學習一些化學基本概念和基本原理 ,學習幾種常見的元素和一些重要的化合物的基礎知識 ,學習一些化學實驗和化學計算的基本技能 ,初步認識化學在實際中的應用 .

(２)激發學生學習化學的興趣 ,培養學生的科學態度、科學的學習方法 ,以及關心自然、關心社會的情感 .

(３)培養學生的能力和創造精神 ,使學生會初步運用化學知識解釋一些簡單的現象或解決一些簡單的化學問題 .

(４)對學生進行辯證唯物主義和熱愛社會主義祖國的教育 .
從１９５２年國內第一個中學化學教學大綱頒布到２０００年我國第八次基礎教育課程改革拉開序幕 ,中學化學教學的目的一直都是由各個不同版本的中學化學教學大綱規定 .同時 ,直到１９９２年我國第一個義務教育化學教學大綱正式頒布 ,初中化學教學的目的才首次與高中化學教學區分開 ,進行分別規定 .
自２０００年基礎教育課程改革以來 ,中學化學教學的目的就已經一改以往的做法 ,由化學課程標準以化學課程總目標的形式進行規定 .由于化學課程標準分義務教育和普通高中兩個階段進行論述 ,因此中學化學教學的目的也自然而然地分為義務教育和普通高中兩個階段 .又由于義務教育先后出現兩個版本 (２００１年版和２０１１年版 ),因此現階段我國中學化學教學的目的在此處就限定在 .義務教育化學課程標準 .(２０１１年版 )和.普通高中化學課程標準 (實驗).(２００３年版 )兩個課程標準對義務教育和普通高中化學課程總目標的規定上 .具體內容如下 .
(一)現階段義務教育化學教學的目的
《義務教育化學課程標準》(２０１１年版 )以化學課程總目標的形式將義務教育化學教學的目的規定為 :“義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨 ,激發學生學習化學的興趣 ,幫助學生了解科學探究的基本過程和方法 ,發展科學探究能力 ,獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能 ;引導學生認識化學在促進社會發展和提高人類生活質量方面的重要作用 ,通過化學學習培養學生的合作精神和社會責任感 ,培養學生的民族自尊心、自信心和自豪感 ;引導學生學會學習 ,學