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《我们周围的空气》课程资源包的开发与利用论文定稿

2018-09-22 49页 doc 2MB 12阅读

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北溟愚鱼

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《我们周围的空气》课程资源包的开发与利用论文定稿 目 录 3 摘要 3 关键词 4 Abstract 4 Key word 4 1 前言 4 1.1 问题的提出 4 1.2 相关概念的界定 4 1.2.1 课程资源的涵义与分类 4 1.2.1.1 课程资源的涵义 5 1.2.1.2 课程资源的分类 5 1.2.2 化学课程资源包的涵义 5 1.3 课程资源开发与利用现状 5 1.3.1 国外课程资源开发与利用现状 6 1.3.2 国内课程资源开发与利用的现状 7 1.4 化学资源包开发与利用的价值和意义 7 ...
《我们周围的空气》课程资源包的开发与利用论文定稿
目 录 3 摘要 3 关键词 4 Abstract 4 Key word 4 1 前言 4 1.1 问的提出 4 1.2 相关概念的界定 4 1.2.1 课程资源的涵义与分类 4 1.2.1.1 课程资源的涵义 5 1.2.1.2 课程资源的分类 5 1.2.2 化学课程资源包的涵义 5 1.3 课程资源开发与利用现状 5 1.3.1 国外课程资源开发与利用现状 6 1.3.2 国内课程资源开发与利用的现状 7 1.4 化学资源包开发与利用的价值和意义 7 1.4.1 对社会的价值和意义 7 1.4.2 对学生的价值和意义 8 1.4.3 对教师的价值和意义 8 2 化学课程资源包的开发 8 2.1 化学课程资源包开发的原则 8 2.1.1 优先性原则 8 2.1.2 适应性原则 9 2.1.3 科学性原则 9 2.2 化学课程资源开发的依据 9 2.2.1 化学课程标准 9 2.2.2 建构主义的教学理念 10 2.2.3 教学理论 10 2.2.4 学生的学习兴趣 11 2.3 化学课程资源包开发与利用的步骤——以《我们周围的空气》为例 11 2.3.1 解读课标和教材 12 2.3.2 分析学生 12 2.3.3 目标分析 13 2.3.3.1 单元分析 13 2.3.3.2 课题分析 14 2.3.3.3 三维目标 14 2.3.4 开发课程资源包 16 2.3.5 组织资源,形成化学课程资源包 16 2.3.6 使用完善化学课程资源包 17 2.4 开发课程资源包应注意的问题 17 2.4.1 注意鉴别与筛选课程资源 17 2.4.2 注意课程的资源优化 18 2.4.3 注意学生是开发的重要主体 18 2.4.4 注意家庭课程资源的开发 18 2.4.5 注意加强对课程资源的管理 18 3. 关于开发课程资源包的建议与思考 参考文献 18 19 附录 48 致谢 《我们周围的空气》课程资源包的开发与利用 摘要:当前 ,我国正在进行新一轮基础教育课程改革 ,此次课程改革将课程资源开发与利用提到了一个相当重要的地位 ,因此资源包的开发建设成为了新课程改革的重要内容且具有重要意义。本探讨了课程资源的定义、分类、价值、现状、依据、原则等问题。以人教版九年级化学教材第二章《我们周围的空气》为例,就如何开发化学课程资源进行了具体探讨。 关键词:课程资源;初中化学;化学课程资源包;我们周围的空气 The development and utilization of chemical curriculum resource kit of" the air around us" LI Jiao School of Chemistry and Chemical Engineering,Southwest University,Chongqing 400715,China Abstract: At present, China's ongoing the new round of curriculum reform of basic education, The curriculum reform, curriculum development and utilization of resources are referred to a very important position. Therefore, the development of Resource Kit in the new courses have become an important part of the reform with great significance .This paper discusses the definition of curriculum resources,classification, the value, present situation,the foundation,principle and so on。Taking the PEP in the ninth grade chemistry textbook chapter 2 " the air around us" for example, having explored Specifically the question of how to develop chemistry curriculum resource。 Key word: Curriculum resources;Junior high school chemistry;Chemistry curriculum resource kit;The air around us 1 前言 1.1 问题的提出 课程资源是新课程改革提出来的一个核心概念,在国家颁布的各学科课程标准中都有“课程资源的开发与利用”这一组成部分。《走进新课程》丛书指出:“无论是国家课程的创造性实施,还是地方课程和校本课程的建设,都应该充分发挥当地社区和学校的课程资源优势,为促进学生个性的健康和多样化发展服务。”无论是国家课程的开发,还是地方课程的建设,尤其是综合实践活动和校本课程的多样化呈现与实施方式,都离不开大量课程资源的支撑。合理开发和利用课程资源是课程改革顺利达到预期目标,促进学生全面发展,有效提高教育教学质量的重要保障,并为教师教学方式和学生学习方式的转变提供了广阔的空间。然而,课程资源的理论研究在我国还处于刚刚起步阶段,当前一个突出的问题就是与新课程相配套的课程资源严重不足,这在一定程度上影响了课程改革在全国各地尤其是农村学校的推行。因此,如何以教材为基点,创造性地开发和利用课程资源是一个极具价值的研究课题。 1.2 相关概念的界定 1.2.1 课程资源的涵义与分类 1.2.1.1 课程资源的涵义 课程资源是新课程提出的一个重要概念,自然应该用新课程理念来叙述和理解。三维目标:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,集中体现了新课程的基本理念,集中体现了素质教育在学科课程中培养的基本途径,集中体现了学生全面和谐发展,个性发展和终身发展的客观规律。在实现新课程目标的活动中,学生、教师以及客观环境组成一个互动的系统,在这个系统中存在着各种信息的传递。这个系统应该充满活力,学生在教师指导下,自主学习、自主发展活动,主动与教材、与教师、与同学、与环境等相关课程要素进行互联互动、共生共创。 基于以上认识,我认为课程资源应该有如下定义:课程资源是课程设计、实施和评价过程中可以利用的一切人力、物力以及各种信息资源的总和。包括教材以及学校、家庭和社会中所有的有助于提高学生素质的各种资源。课程资源既是知识、信息和经验的载体,也是课程实施的媒介。 1.2.1.2 课程资源的分类 课程资源种类繁多,为避免课程资源过多的交叉重叠,也为了更好的开发和利用课程资源,可将课程资源分类如下:按照课程资源的功能特点,可以把课程资源划分为素材性课程资源和条件性课程资源;按照课程资源空间分布的不同,可以把课程资源分为校内课程资源和校外课程资源;按照课程资源的呈现方式,可以把课程分为文字资源、实物资源、活动资源、信息化资源;按照课程资源的存在方式,可以把课程资源分为显性课程资源和隐性课程资源。 应该指出的是它们是相互交叉的,以上分类是相对的,现实中的化学课程资源并无明显的界限,如校内的课程资源、校外的课程资源都可以包括素材性课程资源,也可以包括条件性课程资源。 1.2.2 化学课程资源包的涵义 课程资源包的英文翻译是curriculum resource kit,kit是成套工具、用具包、工具箱、成套用具的意思,体现了课程资源的工具性,而中文的包从辞源上看是一个会意字,本义是裹的意思,是一个动词,也经常做名词用,表示装东西的袋子,如:书包、旅行包、行李包,但是在这里是一个抽象的意思,是很多不同事物的总和,因此,所谓课程资源包指的课程资源的总和,是所有课程资源的有机组合。 化学课程资源包是指那些进入化学课程,与化学教学活动联系起来的课程资源的总和。 1.3 课程资源开发与利用现状 1.3.1 国外课程资源开发与利用现状 美国著名课程学者坦纳夫妇指出,“课程有悠久的过去,但只有短暂的历史。”课程作为一个独立的研究领域形成于1918年,这一年博比特出版了《课程》一书。他率先将泰罗的科学管理原理扩展到课程研究领域,并提出了“活动分析法”的课程开发过程模式。科学化课程开发理论的集大成者泰勒在美国“8年研究”的经验总结基础上,提出了课程开发的基本程序和方法。他的《课程与教学的基本原理》一书被认为是课程开发目标模式经典形态形成的标志。在此书中,泰勒提出了课程开发的4个基本问题:(1)学校应该试图达到什么教育目标?(2)提供什么教育经验最有可能达到这些目标?(3)怎样有效组织这些教育经验?(4)我们如何确定这些目标正在得以实现?毫无疑问,该范式把课程研究的使命视为寻找普遍的课程开发模式和程序,它是主宰人类社会的“技术理性”在课程领域的体现。 美国20世纪60年代课程改革失败以后,人们开始对“泰勒原理”为教育实践所提供的一种普适性的课程开发模式产生质疑。1969年,施瓦布(J.J.Schwab)撰写了《实践1:课程的语言》,建立了实践性课程开发理论,这标志着以“泰勒原理”为代表的课程开发研究范式的衰落。课程领域正在转向功能重建——从课程开发走向课程理解。 施瓦布的实践探究模式认为,课程理论是多元的,指导学校课程改革的理论不是“单数”,而是“复数”。具体到教学实践中,并不是某一种理论的直接应用,而是要根据对课程的实际需要,有目的、有根据地对所有有关理论进行分析、选择,施瓦布把这个过程叫做“择宜”。 1.3.2 国内课程资源开发与利用的现状 总体来看,我国对课程资源的理论研究起步较晚,与国家基础教育课程改革相关的资料、教育类书籍、杂志以及各类教学网站上,有关课程资源的资料、课程资源利用与开发方面的专著匾乏。对课程资源进行专门论述的书籍目前很少,如范兆雄的 《课程资源概论》也是 2002 年才出版的。主要作为书中一个重要章节的,为数也不多,如钟启泉等主编的《为了中华民族的复兴为了每个学生的发展一<基础教育课程改革纲要(试行)>解读》中第六部分“课程管理与课程资源”和朱慕菊主编的《走进新课程一与课程实施者对话》中第七章“课程资源”。国内关于课程资源利用与开发的论文涉及也不多,如吴刚平的“课程资源的开发和利用”、褚慧玲的“重视课程资源的开发与利用”、徐继存的“论课程资源及其开发与利用”、季永峥的“课程资源的开发利用”、段兆兵的“课程资源的内涵与有效开发”等。专门论述化学课程资源利用与开发的文章,则更少。 总之,关于化学课程资源开发和利用方面的研究在理论上主要是明确了化学课程资源开发的指导思想、内容和意义等,并提出了注重化学课程资源开发的有效性问题。在实践中,学者和教师结合一些具体案例探索了实践中应如何开发课程资源。在 2005年以后,有关课程资源和化学课程资源论述的文章逐渐增多,人们越来越认识到课程资源对课堂教学的重要性,但研究的广度和深度上都不充分。 1.4 化学资源包开发与利用的价值和意义 化学课程资源包的开发有利于确立与学习化社会相适应的课程观念,从而为新课程的实施提供条件性的保障。教育资源的开发过程不但会在教育领域内引发一场教育观念的变革,而且会使全社会的教育意识、教育观念有一个提升,为学习化社会的来临奠定基础。 1.4.1 对社会的价值和意义 课程资源的开发和利用有利于打破传统单一的课程观念,确立与学习化社会相适应的课程观念,从而为新课程的实施提供条件保障;为课程目标的实现提供资源保证,为课程知识、过程与方法、情感与态度多层面标准的实现提供可能性;为学生探究性、开放式、合作式学习提供支持系统;为在家庭、社区、社会范围内开发新的教育与学习资源提供途径、方法和范例。课程资源的开发和利用也有助于唤起人们的课程资源意识,提高人们对教育、学习的认识,发挥校外社会教育场所和设施的教育作用,有利于拓宽学校教育的范围,加强学校教育在教育内容层面上的与社会各个系统的联系;有利于学校教育树立大教育的观念,从而确立学校教育与终身教育的关系;探寻校内外教育相结合的途径,为真正建立学习化社会,提供必要的观念性准备。可以预见:在教育资源开发的过程中,不但会在教育领域内引发一场教育观念的变革,而且会使全社会的教育意识、教育观念有一个提升,为学习化社会的来临奠定基础。 1.4.2 对学生的价值和意义 课程资源的开发与利用将更好地促进学生的成长。课程资源的开发与利用不仅将极大地拓展现有的教育内容,还将直接导致教育方法的变革。新的课程资源的引入会带动教育手段、教学组织形式等方面的变革;课程资源的丰富,特别是新兴课程资源会有利于推动现行教育模式的改革,学生的主体性会极大地提高,学生的实践能力、学习兴趣、创新能力等将有全新的发展;对于改进传统教育以教材为中心的教学模式具有促进作用,从而丰富课程的类型、种类;它为新课程提供丰富多彩的内容,是新课程教学内容的重要支撑,是保障新课程真实、全面、高效实施的重要条件;课程资源的开发与利用还可以使课程增加弹性、选择性,使课程更加适宜不同地区经济、文化及学生个体发展的需求,是教材多样化的前提。它是沟通学校课程与社会所有教学资源的桥梁,有利于打破中小学课程由教科书一统天下的局面,有利于广泛利用社区教育资源。 1.4.3 对教师的价值和意义 课程资源的开发和利用对教师的教学视野、教学技能起到了极大的促进、推动,甚至是挑战的作用;对于改变“知识本位”的单一式教育,具有极强的实践意义。课程资源的开发和利用可以在很大程度上更多地引入社会需要、社会实践、社会问题等到教育领域中来;课程资源的多元化和多样化,可以最大程度地满足青少年的多方面需求,促进青少年人格和个性的健康完善;与社会实际生活密切相关的课程有利于学生主体意识的最终确立既可凸显教师在教学中的指导性地位,又可充分发挥学生的主观能动性;为学生创造性和探究意识的培养提供条件和基础。多元化的课程也有助于引发学生探究与创造的兴趣;有助于教育中民主、平等意识和观念的确立;资源的开放性和信息的共享特征,使教师与学生之间的关系不再是传统的主客或主动与被动的关系,而演变成为一种平等的合作或协作式的关系模式。 2 化学课程资源包的开发 2.1 化学课程资源包开发的原则 2.1.1 优先性原则 在可能的课程资源范围内和在充分考虑课程成本的前提下突出重点,精选那些对学生终身发展具有决定意义的课程资源,使之优先得到运用。 2.1.2 适应性原则 课程的设计和课程资源的开发利用不仅要考虑一般学生对象的共性,也要考虑特定学生对象的个性。如果要为特定教育对象确定恰当的目标,不仅考虑他们已经学过的内容,还需考虑他们现有的知识、技能和素质以及能够提供的条件性课程资源背景。除了考虑学生群体的情况外,还要考虑教师群体的情况。并且,对于课程资源的优先性和适应性问题,应该广泛地听取广大教师和学生的意见和建议。只有这样,课程资源才能得到更加充分、合理的开发与利用。 2.1.3 科学性原则 课程资源的开发和利用,必须有一个科学的态度。那些涉及客观知识的信息资源的选择,要注意它的真实性和可靠性。同时要注意打破对于教科书之类的课程资源的迷信,培养学生的质疑精神。 2.2 化学课程资源开发的依据 从当前我国课程改革的趋势来看,凡是有助于创造出学生主动学习与和谐发展的资源都应该加以开发和利用。但究竟哪些资源才是具有开发和利用价值的课程资源,我们该依据什么来开发课程资源呢? 2.2.1 化学课程标准 化学课程标准规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件。课程标准在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的详细、明确,特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。 新课程标准指出“应创造性的理解和使用教材,积极开发课程资源,灵活运用各种教学策略,引导学生在实践中学会学习。”作为科学教育的重要组成部分,新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身的优势,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。 根据化学新课标的理念,在课程资源开发的过程中有如下建议:从促进学生发展出发制订教学目标;努力创设生动活泼的学习情景;注重科学方法教育,培养学生的探究能力;运用现代信息技术,发挥多种媒体的教学功能;注意贴近学生的生活,联系社会实际;重视学科间的联系,增加跨学科内容;积极进行教学研究,促进化学教学改革。 2.2.2 建构主义的教学理念 “建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下借助学习,是获取知识的过程中其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。”[13] 在建构主义教育理念的指导下,在课程资源开发的过程中我们应该注意培养学生主动学习的能力,“授之于鱼不如授之于渔。”以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构,而不是像传统教学那样,只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。避开传统中以教师为中心,强调“教”,而是以学生为中心,强调 “学”。 根据建构主义的教学理念,化学教学中可供选择的教学情境素材包括与学习内容相关的各种背景资料,如化学史料、日常生活中生动的自然现象和化学事实,化学科学与技术发展及应用的重大成就、化学对社会发展影响的事件等。 2.2.3 教学理论 即课程资源要与教师教育教学修养的现实水平相适应。所以,开发课程资源,特别是开发素材性课程资源,必须反映教育的理想和目的、社会发展需要、学生发展需求、学习内容的整合逻辑和师生的心理逻辑。只有通过利用每一种经验可能会产生的多重结果,才有可能使教学更加富有成效。 2.2.4 学生的学习兴趣 “兴趣是最好的老师”,而课程资源开发的重要参与者也是学生,所以应当以学生的学习兴趣为本。课程资源开发的目标之一是能够最大限度的满足学生发展的需要,因此,所开发的课程资源必须能够满足并不断的引发学生的内在学习兴趣。 化学是一门以实验为主的学科,丰富多彩奇特的化学现象易引起学生的兴趣,如铝箔在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光;玻璃棒蘸取少量浓硫酸可以在纸上写字等。化学与我们的生活紧密相连,将化学教学与学生熟悉的生活中的事物相联系也容易引起学生的兴趣,如宇航员在太空中为什么要穿宇航服?氧气在生活中的应用以及各种家庭小实验等。 在课程资源开发中,利用学生的兴趣,激发学生的兴趣,激发学习的动机,让学生积极主动的去学习,以达到教学目标,这种抉择无疑是十分明智的。 2.3 化学课程资源包开发与利用的步骤——以《我们周围的空气》为例 课程资源的开发与利用是一个非常复杂的过程。教师若能清楚地把握课程资源包开发与利用的一般步骤,则会有助于工作的顺利展开。教师进行课程资源开发与利用时时应遵循以下步骤: 2.3.1 解读课标和教材 课程标准是我们在进行化学课程教学中的方向标,我们应该向这个标准靠近,以这样的标准去要求自己。化学课程资源包的开发是一项有目的、有计划、有步骤的实践活动。它总是有着一定的行为指向、意图、意愿。这种对化学课程资源包开发的结果的意图或构想,就是我们的开发化学课程资源包的目的。那么化学课程资源包开发的目的是什么呢?这当然就要从化学课程资源包的功能来看,化学课程资源包终归是要服务于化学教学的,是为了实现化学教学目标而开发的,因此化学课程资源包开发的目的就是为教学服务,教学目标就是我们课程资源包开发的方向和目标。 教材是教师的好帮手。教学中怎样突出重点?怎样分散难点?怎样让学生通过自己的探究获得真知?这些问题都是编者认真考虑过的,因此教师要用好教材,但不要成为教材的奴隶。教材能提供许多教学资料。教学中用的图片、历史材料、新科技知识,教材都有一些,教师工作很忙,有了这些,就不必事事自己去找,要充分利用。教材本身就是很丰富的课程资源,也是课程资源包开发的基础,因此在开发化学课程资源包之前认真研读教材是十分有必要的。 在《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》内容标准中对《我们周围的空气》提出的标准是【1】“1.说出空气的主要成分,认识空气对人类生活的重要作用。2.知道氧气、二氧化碳的主要性质和用途,认识氧气能跟许多物质发生氧化反应。3.初步学习在实验室制取氧气和二氧化碳。4.了解自然界中的氧循环和碳循环。”通过阅读课标和教材我们可以发现,本单元选择空气和氧作为初中化学中接触具体物质知识的开端,不仅因为小学自然课中对空气和氧气的知识已有过介绍,如空气占有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等;更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件、是化工生产的廉价资源;它与人类的生活关系最为密切,是人类须臾不可离开的天然物质;还因为氧气是化学性质比较活泼的元素,它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。通过对它们的认识和了解,可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。 2.3.2 分析学生 化学对于初三同学而言是一门既简单又困难的课程:说它简单,是因为它是一门起始学科;说它困难,是因为它又是我们在中学阶段接触最迟的一门学科。化学对于每个初三学生来说,是一门全新而又陌生的学科。因此,在思想上不能有丝毫的麻痹思想,注意培养学生良好的学习化学的习惯。在每听一节课(新内容)之前最好先进行课前预习,做到有目的的去听课。“观察是一切实践和理论的基础” 要让学生学会观察实验现象,让学生将化学现象用简明科学的语言叙述出来,以后再慢慢地要总结观察实验的思维规律。俗话说:“百闻不如一见,百看不如一验”,应注意培养学生的动手能力。制取氧气这一课题的活动与探究部分,实际上是由学生亲自动手制取氧气并试验氧气的性质。学生设计的可能是多种多样的,对此教师应予以鼓励。对于不正确或可能不成功的方案,只要没有危险,教师也应让学生试一试。学生会从探索中体验到成功的乐趣或获得失败的经验。只要学生积极思考了,认真去做了都会有收获的。 2.3.3 目标分析 课程教学目标决定了课程教学内容、课程教学方式方法及课程教学评价等多个方面,同样也决定了课程资源的选择与利用。课程教学目标的实现总需要一定课程资源的支撑,课程资源总是服务于某一特定的课程教学目标。所以,教师开发与利用课程资源首先要从对课程教学目标的解读开始。对课程教学目标的解读应该是多维度的,每一维度的目标所需要的课程资源是不同的。新课程改革之前,人们往往采用布鲁姆的教育目标分类学,从知识目标、能力目标、情感目标三个维度进行解读;新课程标准颁布后,可以考虑从知识与能力、过程与方法、情感态度价值观三个维度进行解读。通过解读会分解出许多具体目标,在此基础上需要考虑以下问题:为了实现具体的和整体的课程教学目标,需要什么样的课程资源?需要多少课程资源?怎样开发这些课程资源?这些课程资源怎样进入课程教学过程?通过什么方式利用这些课程资源最有效?对这些问题的思考会为课程资源的开发与利用提供指导与定位。 以《我们周围的空气》为例,其具体分析情况如下: 2.3.3.1 单元分析 本单元分为三个课题,教材从空气(课题1)开始,介绍空气成分及用途,然后引入氧气的性质、用途和制法(课题2、3),对氧气进行了初步介绍。这三个课题中存在着的内在联系: 本单元具有以下特点[7]: (1)从学生熟悉的“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始,有利于引导学生进入化学殿堂。 (2)加强化学发展史的教育。本单元一开始简单介绍人们对空气认识的历史。学生通过学习,可以认识到只有应用科学实验的方法,尊重事实,才能摆脱传统的错误理论的束缚,得出正确的结论。 (3)加强科学方法教育。如在“讨论”、“调查与研究”、“习题”中有意识地引导学生学习和运用科学方法。 (4)加强学生参与意识,编排了较多的学生参与的活动,教材中也适当留有一些空白,供学生填写。有的课题则完全以学生活动展开。 (5)加强化学与社会联系。本单元的空气、氧气、氮气、稀有气体等与生活、生产有密切联系,编写时有意突出了这种联系。并以“资料”、“化学•技术•社会”等栏目补充了一些内容,扩展学生的知识视野。 (6)融思想、情感教育于学生的学习过程中。 2.3.3.2 课题分析[10] 《课题1 空气》涉及空气中氧气含量的测定,氧气、氮气、稀有气体在生活中的应用,空气污染等问题。这一课题主要是想让学生了解空气的主要成分;了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途;保护空气。 《课题2 氧气》涉及氧气的物理性质化学性质,化合反应和氧化反应等问题。这一课题主要是想让学生了解氧气的物理性质,掌握氧气的化学性质,掌握化合反应和氧化反应的概念和区别。 《课题3 制取氧气》涉及氧气的实验室制法,催化剂的概念和作用等问题。这一课题主要是想让学生了解实验室制氧气的反应原理、实验装置、实验操作。通过探究氧气的制法,认识催化剂和催化作用。 2.3.3.3 三维目标 《义务教育化学课程标准》和《普通高中化学课程标准》都从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观几个维度对高中化学的基本标准提出了要求,教学的目标就要从这三个维度进行考虑,同时这两个标准的第三部分内容标准也更为全面的提出了要求,我们在开发化学课程资源包的时候要全面的分析并理解课程标准,以课程标准的要求来指导我们的开发。 《我们周围的空气》根据三维目标分析如下[7]: ⑴ 知识与技能目标 ①了解空气的主要成分 ②了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途。 ③使学生了解氧气的物理性质,掌握氧气的化学性质。 ④掌握化合反应和氧化反应的概念和区别。 ⑤了解实验室制氧气的反应原理、实验装置、实验操作。 ⑵ 过程与方法目标 ①初步学习科学实验的方法,进行观察、记录,并初步学习分析实验现象。 ②通过探究氧气的制法,认识催化剂和催化作用,掌握探究过程。 ⑶ 情感态度价值观目标 ①培养学生实事求是的科学作风,与实际生活相联系激发学生的学习兴趣。 ②初步了解空气污染的危害,知道空气是一种宝贵的自然资源,养成关注环境、热爱自然的情感。 ③养成细致的观察习惯和严谨的工作作风。 ④通过对催化剂的探究和阅读有关材料,培养勇于创新的科学精神。 2.3.4 开发课程资源包 课程教学目标规定了基本的课程资源,课程资源的开发与利用必须针对课程教学目标进行。围绕课程目标的实现,教师应多方面寻找课程资源的线索。课程资源线索是开发课程资源的基本前提,教师应该知道从何处可以找到课程资源。 课程资源线索具有多样性、差异性的特征。不同类型的课程资源、不同的教学需要、教师素养的不同等多重因素,决定了课程资源线索的多样性与差异性。因此,寻找课程资源线索的途径与方法因人因事而异。一般而言,课程资源的线索是比较丰富的,从学生的需要出发,从教学内容出发,从教学方式方法、教学策略出发等等寻找课程资源线索都是可以的。 《我们周围的空气》与我们的生活息息相关,所以本单元的教学要注重从日常生活和生产中选取学生熟悉的素材,注重引导学生通过观察和实验探究活动,认识物质及其变化。用五彩缤纷的化学物质和丰富多彩的化学变化,让学生体验化学美。如:空气是如何被发现的?“测定空气中氧气的含量”的演示实验我们可以考虑如何将实验改进,课本中给出的方法又有哪些缺点;我们如何让空气中氧的测定更为简单;能否将它改成家庭小实验等等。氧气、氮气、稀有气体的用途,除课本上给出的,还有哪些用途?保护空气有哪些具体措施?与空气污染的重大事件有哪些?空气污染的漫画、动画、视频等的查找。我们可以带着上面的这些问题作为线索去寻找课程资源。 线索只是一种端绪,一个引子。要开发出翔实、具体、丰富的课程资源还必须进行实际的开发工作。所以,在寻找到课程资源线索之后,就要通过鉴定、筛选、挖掘及捕捉等基本方式开发课程资源。具体到各种类型的课程资源的开发,还有许多具体的途径。参观、访问、调查、文献检索、网络查寻以及活动实践等都是基本的课程资源开发途径。教师要掌握不同类型的课程资源开发途径,合理、有效地进行课程资源开发。 表1 《我们周围的空气》资源包的课程资源 资源类型 课程资源 文字资源 1.教学参考 《义务教育化学课程标准》 《义务教育课程标准实验教科书化学九年级上》 《义务教育课程标准实验教科书化学九年级教师用书》 2.背景资料 空气的发现史,各种稀有气体的相关介绍,大气污染的危害和防治,人类对氧的认识,空气各组成的应用,催化剂的相关探讨,实验的改进等。 活动资源 家庭小实验:空气中氧气含量的测定;以小组为单位收集保护空气的资料;烟气观测活动;尘土观测活动;交通流量与空气质量的调查活动;学生分组进行过氧化氢制取氧气的探究实验。 图片资源 本单元课本中的所有图片;关于保护空气的图片;关于氧气、氮气、稀有气体的用途的图片等。 视频资源 ;教材中涉及到的相关实验;环境污染;化合反应、氧化反应、分解反应等概念的动画。 信息化资源 http://www.pep.com.cn/czhx/ http://www.tongdoudou.cn/xuexi/chuzhong/huaxue.html http://www.51huaxue.com/huaxue.asp http://www.jx101.cn/class/239_1.htm http://www.ngedu.net/ http://fjxyyzzmz.blog.163.com/blog/static/309380882007112410354163/ http://www.zj576.com/Index.html http://kx.kpcn.org/index.asp? http://chem.cersp.com/JXZY/JXSJ/CHUZH/200705/3383.html http://www.k12zy.com/list/weifenleiactypet/ http://www.zk5u.com/Index.htm http://www.i3721.com/Index.html 2.3.5 组织资源,形成化学课程资源包 课程资源开发完毕,接下来就要将这些资源按照各自的特点进行分类。并且编写恰当的化学课程资源包使用指南,使开发的课程资源包更具有亲和性,更易于使用。以我们周围的空气资源包的组织为例就是按照资源的分类进行组织,并且在各个项目的地方做了必要的说明。 2.3.6 使用完善化学课程资源包 在实际教学活动中使用化学课程资源包在教学中实现化学课程资源包中各种资源利用的有效整合,以实现有效教学为目的。根据需要和具体的学习任务和特点,选择化学课程资源包中的合适资源,吸收积极的成分,为学生创造最有效的学习活动过程,从而做到创造性的合理的应用化学课程资源包,并在合适的时候扩展、修改并完善化学课程资源包。 2.4 开发课程资源包应注意的问题 开发和利用课程资源,对于转变学生的学习方式和促进教师创造性地实施新课程等都具有非常重要的意义。在新课程与教学的实施中,特别强调教师要在遵循国家课程原则的前提下积极开发地方和学校的课程资源,有不少的学校和教师也为此做出了诸多有益的探索和实践,但由于这是一个新生事物,在实际操作的过程中尚有一些问题值得我们进行深入的思考和探讨。下面将着力探讨一下教师在课程资源开发中应该注意的几个问题。 2.4.1 注意鉴别与筛选课程资源 化学学科的课程资源非常丰富,但如何来鉴别和筛选这些资源?我认为首先要考虑这些资源是否适合本学科的特点。化学学科是一门以实验为主的学科,而且与实际生活紧密相连,但在选择实验时要注意实验的可行性,危险性等问题。因为化学与实际生活紧密相连,在我们选择生活中的化学时,注意在思想方面进行正确的引导,而且注意安全性,有危险性的家庭实验不要让学生去尝试。 其次,要考虑学生的接受方式。现在的学生习惯于色彩、动作、动画、网络等信息刺激。同一主题选用的方式方法通常是:听觉的没有视觉的效果好,演示实验比单纯的讲解实验强,一些简单的小实验应该放手让学生去做。随着社会的进步,先进的信息技术和网络技术为化学学习提供了更方便、更快捷和更丰富的信息来源,成为化学课程的新资源。但我们要看到,先进的技术只是教学的辅助手段,从根本上是不能取代教师地位的。教学中,我们应该根据实际条件、自身特点采用适当的多媒体。网络手段,为教学锦上添花,而不能喧宾夺主,更不能一味地追求课件的美观、新奇而忽视其实用性。另外,我们在积极推广多媒体教学的同时还要反对那些把多媒体教学当摆设以及将教学过程复杂化的情况。 2.4.2 注意课程的资源优化 开发和利用课程资源,是一个多种因素的组合、配置和优化的过程。任何一种因素发挥作用,只能收到局部的效果,而不能取得教育的整体效果。所以,在开发利用过程中,要注意课程资源的有效选取、合理配置,使之协调运作,相互支持,实现课程资源开发利用的高效性【6】 。 2.4.3 注意学生是开发的重要主体 教师把要讲的学习内容布置给学生,让学生自由组成学习小组,各小组确定本组的研究课题,确定角色分配和成员分工。然后,由学生充分吸收和利用各种课内外资源,如网上下载、到图书馆查阅资料、阅读相关书籍等,最后由学生进行资料汇总。从这个角度看,学生就成为了课程资源的开发者和利用者。另外,新课程还提到学生也是一种资源,这不仅因为教学因学生而存在,而且还因为学生又是课堂上学习的主人。通过探究小实验、放映相关影视作品、讲述小故事、开辩论会、讨论会等多种教学形式,学生的主体意识得到了充分的发挥,这正是有效教学的关键。 2.4.4 注意家庭课程资源的开发 学生学习经验的获得首先来自于家庭,家庭对教育具有特殊的重要的价值,家庭课程资源是我们不能忽视的宝贵的课程资源。家庭课程资源属于校外的课程资源,它包含着丰富的文字资源、实物资源、活动资源、人力资源和信息化资源等,为化学教学提供了形式多样的素材性资源和强大有效的条件性资源。 2.4.5 注意加强对课程资源的管理 课程资源的开发和利用中的一个重要环节是建立有效的课程资源管理体系,对已有的课程资源进行妥善、有效的管理,同时建立有效的流通渠道。学校要建立课程资源的#管理制度#,要不断地对课程资源进行更新和补充。要杜绝盲目开发而不积极利用的做法。有些学校组织大量的人力、物力开发了宝贵的课程资源,但开发完成之后却不有效地利用,造成资源浪费。在开发和利用课程资源的过程中,要坚决制止编写、销售和使用粗制滥造的教辅材料。 3. 关于开发课程资源包的建议与思考 笔者在开发《我们周围的空气》课程资源包的过程中,发现要开发好课程资源并非一件容易的事。课程资源的开发任重道远,需要我们每一个教育工作者的努力。 课程资源包的开发与利用用在教学中十分重要,是每位教师都应深入研究的问题。教师一定要开阔视野、拓宽思维、创造性地开展这项工作,使其更好地为教学服务。与此同时,教师要认识到教材在课程资源开发与利用中的重要作用。教材是主导、是核心,教师无论从哪方面进行课程资源的开发,都应该以教材为轴, 其他方面都是在教材开发利用基础上的进一步深化和补充。教师只有把课内与课外课程资源有机结合起来,才能收到最佳的教学效果。 由于笔者能力有限,对教学资源包的研究仍只是初探阶段,因此笔者衷心希望各位使用者在使用《我们周围的空气》资源包时进行批评和指正,以便笔者今后更好的开发和完善资源包。 参考文献: [1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[s].北京:北京师范大学出版社,2002. [2] 李远蓉. 现代化学教学论[M].重庆:西南师范大学化学化工学院化学教研室,2003.8 [3] 朱庶民.“课程教学包”的设计与制作研究[M].现代远距离教育,1995,(4):55-59. [4] 教育部组织.《化学课程标准的解读(实验稿)》.武汉:湖北教育出版社,2004.7 [5] 教育部基础教育司 ,教育部师范司.课程资源的开发与利用M. 北京:高等教育出版社 ,2004 [6] 吴刚平 ,樊莹. 课程资源建设中的几个认识问题J. 教育理论与实践 ,2001 7 :40-42. [7] http://www.pep.com.cn/czhx/ [8] http://kx.kpcn.org/index.asp? [9] http://www.51huaxue.com/huaxue.asp [10] Students' attitudes towards an on-line orthodontic learning resource. Linjawi AL. european journal of dental education; May 2007 [11] Protective environments and quality education in humanitarian contexts. Retamal Gonzalo.internaltion journal of educational development; Jan 2008 [12] 郑博真.多元智能统整课程与教学[M].长春:长春出版社,2002.10 附录: 我们周围的空气资源包 使用指南:这是一个以人教版九年级化学教材第二章《我们周围的空气》为基础开发出来的资源包,该资源包包括文字资源、活动资源、图片资源、视频资源、信息化资源、背景资源等多方面。建议优先使用文字资源,活动资源的使用根据学生的动手能力以及当地条件而定。图片资源、视频资源、背景资源教师可根据需要酌情而定,另外信息化资源可以以课外探究的方式让学生自己学习。 一、文字资源 1.教学参考 《义务教育化学课程标准》 《义务教育课程标准实验教科书化学九年级上》 《义务教育课程标准实验教科书化学九年级教师用书》 2.背景资料 (1)空气的发现史 实施建议: 该资料有助于学生了解空气的发现史,可以启发学生认识到科学研究的新领域总是在不断扩展,科学思维也不能是一成不变的。应当经常接受新事物,在学习中要适当发展求异思维。 资料概述: 17世纪中叶以前,人们对空气和气体的认识还是模糊的,到了18世纪,通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究,人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。 18世纪初,一位爱好植物学的英国牧师黑尔斯(S.Hales,1677—1761)发明了集气槽,改进了水上集气法。 772年卢瑟福(D.Rutherford,英,1749—1819)在密闭容器中燃烧磷,除去寻常空气中可助燃和可供动物呼吸的气体,对剩下的气体进行了研究,发现这种气体不被碱液吸收,不能维持生命和具有可以灭火的性质,因此他把这种气体叫做“浊气”或“毒气”。同年英国化学家普利斯特里(J.Priestley,1733—1804)也了解到木炭在密闭于水上的空气中燃烧时,能使1/5的空气变为碳酸气,用石灰水吸收后,剩下的气体,不助燃也不助呼吸。 1774年普利斯特里利用一个直径为一英尺的聚光镜来加热各种物质,看看它们是否会分解放出气体,他还用汞槽来收集产生的气体,以便研究它们的性质。那年8月1日他如法加热汞煅灰(即氧化汞),发现蜡烛在分解出的“空气”中燃烧时放出更为光亮的火焰;他又将老鼠放在这种气体中,发现老鼠比在同体积的寻常空气中活的时间约长了4倍。可以说,普利斯特里发现了氧。遗憾的是他和卢瑟福等都坚信当时的“燃素说”。从而错误地认为:这种气体不含燃素,所以有特别强的吸收燃素的能力,因而能够助燃,当时他把氧气称之为“脱燃素空气”,把氮气称之为“被燃素饱和了的空气”。 事实上,瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele,1742—1786)在卢瑟福和普利斯特里研究氮气的同时,于1772年也从事这一研究,他可算是第一个认为氮是空气成分之一的人。他曾于1773年用硝酸盐(硝酸钾和硝酸镁)、氧化物(氧化汞)加热,制得“火气”(fire air),并用实验证明空气中也存在“火气”。 1777年,法国化学家拉瓦锡(A.L.Lavoisier,1743—1794)在接受其他化学家见解的基础上,认识到空气是两种气体的混合物,一种是能助燃、有助于呼吸的气体,并把它命名为“氧”,意思是“成酸的元素”(拉瓦锡当时认为,非金属燃烧后通常变为酸,氧是酸的本质,一切酸中都含有氧元素);另一种不助燃、无助于生命的气体,命名为氮,意思是“不能维持生命”。 1785年英国化学家卡文迪许(H.Cavendish,1731—1810)用电火花使空气中氮气跟氧气化合,并继续加入氧气,使氮气变成氮的氧化物,然后用碱液吸收而分离去,剩余的氧气用红热的铜除去。但到最终仍残余有1%的气体不跟氧气化合,当时就认为可能是一种新的气体,这种见解却没有受到化学家们应有的重视。 经过百余年后,英国物理学家雷利(J.W.S.Rayleigh,1842—1919)于1892年发现从含氮化合物中制得的氮气每升质量为1.250 5 g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升质量为1.257 2 g,虽然两者之差只有几毫克,但已超出了实验误差范围。所以他怀疑空气中的氮气中一定含有尚未被发现的较重的气体。雷利沿用卡文迪许的放电方法从空气中除去氧和氮;英国化学家拉姆塞(W.Ramsay,1852—1916)把已经除掉CO2、H2O和O2的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气,他们二人的实验都得到一些残余的气体,经过多方面试验断定它是一种极不活泼的新元素,定命为氩,原文是不活动的意思。 1868年8月18日在印度发生了日全蚀,法国天文学家严森(P.J.C.Janssen,1824—1907)从分光镜中发现太阳光谱中有一条跟钠D线不在同一位置上的黄线,这条光谱线是当时尚未知道的新元素所产生的。当时预定了这种元素的存在,并定名为氦(氦是拉丁文的译音,原意是“太阳”)。地球上的氦是1895年从铀酸盐的矿物和其他铀钍矿中被发现的。后来,人们在大气里、水里以及陨石和宇宙射线里也发现了氦。 1898年拉姆塞又在液态空气蒸发后的残余物里,先后发现了氪(拉丁文原意是“隐藏的”),氖(拉丁文原意是“新的”)和氙(拉丁文原意是“生疏的”)。 1900年德国物理学教授道恩(F.E.Dorn,1848—?)在含镭的矿物中发现一种具有放射性的气体,称为氡(拉丁文原意是“射气”)。 (2)大气污染的危害 实施建议: 该资料的介绍,可用于课题1第三部分保护空气的学习。可安排学生通过多种渠道去收集,也可作为学生的阅读材料。 资料概述: 大气污染既危害人体健康,又影响动植物的生长,破坏经济资源。严重时可改变大气的性质。1.对人体健康的危害。受污染的大气进入人体,可导致呼吸、心血管、神经等系统疾病和其他疾病。①化学性物质污染。主要来自煤和石油的燃烧、冶金、火力发电、石油化工和焦化等工业生产过程排入大气的有害物质最多。一般通过呼吸道进入人体,也有少数经消化道或皮肤进入人体。对居民主要产生慢性中毒,城市大气污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的直接原因或诱因。世界上闻名的重大污染事件有比利时的马斯河谷事件,美国的多诺拉事件。墨西哥的帕沙利卡事件,英国的伦敦事件等。②放射性物质污染。主要来自核爆炸产物。放射性矿物的开采和加工、放射性物质的生产和应用,也能造成空气污染。污染大气起主要作用的是半衰期较长的放射性元素。③生物物质污染。一种空气应变源,主要有花粉和一些霉菌孢子,能在个别人身上起过敏反应,可诱发鼻炎、气喘、过敏性肺部病变。城市居民受大气污染是综合性的,一般是先污染蔬菜、鱼贝类,经食物链进入人体。2.对动植物危害。动物往往由于食用或饮用积累了大气污染的植物和水,发生中毒或死亡。大气污染物浓度超过植物的忍耐程度,会使植物的细胞和组织器官受到伤害,生理功能和生长发育受阻,产量下降,产品品质变坏,群落组成发生变化, 甚至造成植物个体死亡,种群消失。急性伤害导致细胞死亡,常在短时间里显示出来。3.对材料的危害。如腐蚀金属、侵蚀建筑材料、使橡胶制品脆裂、损坏艺术品、使有色金属褪色等。4.对大气的影响。能改变大气的性质和气候的形式。二氧化碳吸收地面幅射,颗粒物散射阳光,可使地面温度上升或降低。细微颗粒物可降低见光度,增加云量和降水量,雾的出现频率也增加并延长持续时间。 (3)有害气体的治理 实施建议: 该材料的介绍,相对有一定的难度,可作为教师的学习资料,根据学生的接受能力选择性的作为学生的阅读材料。 资料概述; 有害气体治理(abatement of noxious gases)  工业生产排出的废气中含有危害人体健康和影响环境质量的气体,对这种气体加以回收利用,或进行无害化处理,称为有害气体治理。 工业生产中排出的有害气体种类很多,主要有二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、硫醇、一氧化氮、二氧化氮、氨、一氧化碳、臭氧、氟比氢、氯、氯化氢、有机卤化物、碳氢化合物、苯、甲醛、挥发酚等。有害气体的治理根据各种有害气体不同的化学性质和物理性质,分别采取不同的方法。常用的方法有冷凝法、燃烧法、催化转化法、吸收法、吸附法等。 冷凝法  物质在不同的温度下具有不同的饱和蒸气压,降低工业生产排出的废气的温度,能使一些有害气体或蒸气态的物质冷凝成液体,从废气中分离出来而被去除。冷凝法对有害气体的去除程度同冷却温度有关,冷却温度越低,有害气体的去除程度越高。冷凝法有一次冷凝法和多次冷凝法。多次冷凝法是通过两次以上冷凝去除有害气体,可提高废气的净化程度。冷凝法设备简单,操作方便,可回收较纯的产品,并不引起二次污染,但用于去除低浓度有害气体则不经济。冷凝法一般适于作吸附或化学转化等处理技术的前处理。 燃烧法  这种方法是对工业废气中某些有害气体进行氧化燃烧或高温分解,使之转化为无害物质。燃烧法适用于处理废气中浓度较高、发热量较大的可燃性有害气体(主要是含碳氢的气态物质),燃烧温度一般在600~800℃。燃烧法简便易行,可回收热能,但不能回收有害气体,易造成二次污染。 催化转化法  在催化剂的作用下,使废气中的有害气体发生化学反应,转化成易于回收利用或无害的物质。常用的有催化氧化法和催化还原法。催化氧化法是使有害气体在催化剂作用下和空气中的氧气发生化学反应。如汽车废气中的一氧化碳和碳氢化合物在催化剂的作用下被氧化成为二氧化碳和水。催化还原法是使有害气体在催化剂作用下和还原性气体发生化学反应。如用氨将氮氧化物催化还原成为氮气和水。催化转化法效率高,反应温度低,操作简便,设备紧凑,应用广泛。 吸收法  用溶液或溶剂吸收工业废气中的有害气体,使它与废气分离而被去除。吸收法用不同的溶液或溶剂,可吸收不同的有害气体,应用范围较广,并可回收有用的产品;但吸收法净化效率不高,吸收液需要处理。 吸附法  用多孔性的固体吸附剂吸附工业废气中的有害气体。吸附法适用于大多数有害气体的治理,尤其适用于低浓度有害气体的去除。此法净化的程度较高,所吸附的气体可回收利用,但吸附剂的吸附容量一般不高。 (4) 怎样观察和描述实验现象? 实施建议: 由于《我们周围的空气》是学生刚刚接触化学实验的一章,因此对怎样观察和描述实验现象进行介绍是十分有必要的,该资料可在实验前进行介绍。 资料概述: 为做好化学实验,首先应当学会观察实验现象。要通过实验观察认识千变万化的物质世界,了解化学变化规律,帮助我们形成化学概念。当然,要用正确的方法去观察实验,如初次进行镁带的燃烧实验时,往往会被燃烧时产生的“夺目光辉”“耀眼的白光”所吸引,这虽然也是应该注意的,但更为关键的是要仔细观察反应产物——白色固体,正是这一结果反映出镁带燃烧这一变化的本质。要透过现象抓住变化的实质——生成了其他物质,所以,所发生的变化是化学变化。 在描述所观察的现象时,切记不要将现象与结论混淆起来,也不能先下结论再描述现象。例如,“给混有少量二氧化锰的氯酸钾加热时,看到有氧气气泡冒出……,”这就是结论与现象混淆不清。应当改成“给……时,看到导气管口(用排水法集气)有气泡冒出……”,“用带火星的木条伸入集气瓶内,火星变成了火苗……”然后通过对现象的分析、思考再做出应有的结论:“氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生分解,生成了氧气。” 也就是要这样做:观察实验—→描述实验现象—→思考—→分析归纳—→正确结论。 (5)氧气在地球上的出现及其意义 实施建议: 该资料的介绍,可用于课题1第二部分对氧气的介绍,该资料教师可作简单介绍也可作为学生的阅读材料。 资料概述: 众所周知,氧气是地球上绝大多数生物维持生命所必需的,所以人们往往以为地球上开始有生命时,大气中就已经有了氧气。而且,氧对需氧生物总是有益无害的。然而,随着科学的进步,人们才逐渐认识到事实并非如此。 地球上一开始就有氧气吗? 大约35亿年前,地球上就开始有了生命。那时大气中还没有氧气,只有厌氧细菌等厌氧生物,它们利用一些有机酸和简单的无机物进行氧化代谢,从中汲取能量。其结果是,厌氧细菌只能存活在这类分子寄生相当丰富的含硫温泉、湖底以及类似的环境里。大约25亿年前,一种原始的海洋生物蓝一绿藻大量繁殖,这种植物能利用水进行光合作用,把水分解为电子、质子和氧气。 通过植物光合作用,氧气连续不断地释放到大气中去,通过与地球上大量低价金属化合物(如亚铁化合物)和其他还原性物质的反应,不断地被消耗,大气中氧气的浓度只能维持在1%左右。这一过程整整持续了7.5亿年,直到17亿年前,大气中的氧气才剧增到17~21%。同时高空大气中一小部分氧气吸收太阳光中的紫外辐射,形成一个臭氧层。臭氧层能阻挡太阳光中的紫外辐射,使这种能量足以破坏生物分子的化学键而使生物体受到损害的辐射的危害性大大减少。 氧气的出现及臭氧层的形成,在生命进化中引起了革命性的变革:一方面,对于一些早期的厌氧生物来说,氧气是毒素,能夺走它们细胞内分子所必需的电子,使它们不能适应富氧环境而被淘汰,而大量的生物则由此演变为需氧生物。另一方面,臭氧层的形成使得生物在陆地上也可以免遭紫外线辐射,从此生命不再局限在海洋之中,大陆圈开始成为生命的“乐园”。 (6)人体为什么需要氧气?是否所呼吸的氧气越纯越好? 实施建议: 该资料的介绍,便于学生更好的去理解氧气为什么曾叫做“养气”,也纠正认为呼吸的氧气越纯越好的错误观点。 资料概述: 氧气是维持人及其它动植物生命必不可少的物质之一。 氧气通过人的呼吸进入肺里,再透过一层很薄的肺泡膜到达血液里,与血液里的红血球中的血红蛋白结合,血红蛋白好像是运输氧气的列车,顺着人体血液循环的轨道,把氧气送到身体各部分的组织中。于是氧气在各部分组织中与摄取的营养物质发生氧化反应。例如在体内某些酶的催化作用下,所摄取食物中的葡萄糖与氧气进行一系列复杂的、缓和的氧化反应。这种氧化反应所放出的热量能维护人体的正常体温。供给人体生活的能量。反应所产生的二氧化碳与血液结合经过静脉回到肺中,并呼出体外。一个成年人每天平均消耗氧气0.75kg,排出二氧化碳0.9kg。一般人只要几分钟停止呼吸,生命就会停止。 有的人想,空气中只有21%的氧气,吸入纯氧气对人体更有利,这是错误的。纯氧对人体有害,吸入纯氧会损害肺的上皮层。吸入100%的氧气,只需几天就会发生肺氧气中毒。而吸入高压氧气会更快引起肺的严重损伤,主要是破坏肺泡毛细血管屏障结构,并使纤毛的功能发生障碍。登山运动员、潜水员、飞行员和病人所用的都不是纯氧气。医院中所用的是40%~100%的氧,其中纯氧仅用于初生的窒息儿童或休克病人,但时间都不能太长。 (7)中国马合对氧的认识 实施建议: 该资料的介绍,有助于培养的学生的民族自豪感,激发学生学习化学的兴趣。 资料概述: 1807年,德国科学家朱•克拉晋罗特在俄罗斯彼德堡科学院的大会上,宣读了一篇谁是最早发现氧气的论文,引起了参会者极大的注意。论文认为氧气是一千多年前中国唐代的马合首先发现的! 朱•克拉普罗特在论文中提到,1802年,他在一位德国朋友波尔南那里,看到一本68页的中国古籍,书名叫做《平龙认》,作者叫马合(译音)。我国化学史学者认为,书名大概来自古代风水先生们流传的一句口诀,叫做“山龙易寻,平龙难认”。由此推断,马合很可能是一位风水先生。 书中写道:马合认为:空气中有阴阳两气,阴气可以从加热青石、火硝、黑炭石中提取,水里也有阴气,它和阳气紧密混合在一起,很难分开。这里的“阴气”就是指氧气。 朱•克拉普罗特的论文于1810年发表在《圣彼德堡科学院院刊》上。论文引起全球化学界的重视和热烈讨论。 但是,克氏引用的《平龙认》一书是手抄本,至今未找到原版本,无法进一步查实。另外,在我国古代书目中,道家炼丹术中均未找到“马合”和其相近的名字。 然而,也不能因此否定《平龙认》的存在,在灾难深重的中华民族的历史上,也不知有多少优秀著作、发明、发现被失传,被埋没。 所以,这是化学史上一件悬案,至今仍在探索、研究之中。 (8)催化剂一般有哪些特点? 实施建议: 该资料的介绍,有助于学生对催化剂的认识,催化剂的理解是课题3的一个难点,因此教师对此部分背景知识的介绍是有必要的。 资料概述: 催化剂是十分神奇的,它能使许多进行很慢的反应加快速率。催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。据初步统计约有85%的化学反应需要使用催化剂。尤其在当前大型化工生产、石油化学工业生产中,很多反应还必须靠使用性能优良的催化剂来实现。催化剂一般具有以下一些特点:1.一般认为催化剂能够改变化学反应速率,这里的改变,指的是加快或减慢。2.催化剂虽能增大化学反应速率,但不能改变反应物的产率。3.催化剂在化学反应前后其质量和化学性质保持不变。这一点应从以下三个方面来理解:(1)不是所有的性质,如物理性质,举例:氯酸钾分解过程中催化剂MnO2晶体,就会丧失自己的晶体结构而变成粉末状。(2)这里所说的质量和化学性质保持不变,是指反应前与反应后,并不是反应的整个过程。而多数情况下,其质量和化学性质在反应过程中都要有变化。(3)这里所说的质量和化学性质保持不变,并不是说催化剂不参加反应。事实上,多数催化剂是通过参加化学反应,改变反应历程,来加快反应速率的。4.催化剂具有选择性。实验室用氯酸钾分解制氧气,除选择二氧化锰作催化剂以外,用氧化铁、氧化铜、氧化铬、细砂等作催化剂也可以,只是用二氧化锰效果更好。5.催化剂具有一定的活化温度。就是说,催化剂只有在某一温度范围内,才能达到最佳的催化效果,低于或高于这个温度,催化效果会大大降低,甚至没有催化活性。例如,氯酸钾混入了催化剂二氧化锰,如果不加热至240℃也就不能有氧气生成。再有人体中某些酶就是催化剂,发烧时体温升高,某些酶的催化活性就降低,而出现食欲不振、呕吐等症状。6.催化剂具有专一性。就是说,某一种催化剂只能催化某一个或某几个反应,并不是所有的反应。7.催化剂一般具有高效性,用量少,效果显著。8.当反应物中混有少量可以与催化剂反应的其它杂质时,可使催化剂失去其活性,这种现象叫催化剂中毒。 (9)对催化剂概念的探讨 实施建议: 该资料的理解对于刚刚接触化学的初中学生来讲是很难的,但作为追求上进的教师来讲了解这部分知识是必要的。 资料概述: 近几年来,催化科学蓬勃发展。新型催化剂的开发,原有催发剂的改进以及反应机理和活性中心的研究等领域都涌现出了许多新的成果。一些原有的旧概念在不断地扬弃,一些崭新的观念在不断地形成。那么,催化剂作为催化学科的最基本的概念,应该如何去理解和定义,是一个值得探讨的问题。在这里我们谈谈我们的一些看法,供同志们参考。 在现行的中学教材里,催化剂的定义是:在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。教师在向学生讲授这个核念时,一般总是强调以下几点:①改变反应速率应包括加快和减慢;②化学性质在反应前后不发生变化,物理性质会发生变化。有的教师错误地认为物理性质和化学性质都不会变;③物质应指单质和化合物。下面我们分三个方面谈谈我们的一些看法。一、对“物质”的理解。催化剂定义中所指的物质,不应是简单地指单质和化合物。近几十年来,分子筛催化剂以及负载型催化剂的发展,大大地丰富了催化剂的内涵。在催化裂化过程中,所使用的用稀土离子交换过的分子筛催化剂,我们既不能把分子筛简单的理解为化合物,也不能简单地理解为“混合物”。因为尽管每种分子筛都有一个简单的化学式,但是现有的研究成果表明,经过不同的预处理以及不同的金属离子交换,催化剂的活性和选择性就大不相同。因此我们对分子筛的理解,应是一种复杂的物质。对于负载型催化剂,如将贵金属浸渍在氧化铝、氧化硅,分子筛或者其它难熔的氧化物上。在石油重整过程中,目前使用的常规重整催化剂(Pt/Al2O3或Pt—Re/Al2O3)是一种双功能催化剂,金属中心主要起加氢和脱氢作用,同时也有裂解和异构作用,而作为载体所提供的酸性中心,也能起裂解和异构作用。因此,常规重整催化剂不能简单地理解成为只是金属铂,而应该是金属铂和Al2O3所形成的统一体。另外,有些催化剂表面上看起来是一种简单的机械混合物,其实不然。如现在国内外正在探索的课题:“甲烷氧化偶联制乙烯”,所采用的催化剂,大多都是一些氧化物经过不同的预处理而成(盐经过温度处理而成氧化物),例如现在得到的活性和选择性都较好的偶联催化剂:Li/MgO。表面上看起来是Li2O和MgO的机械混合物,其实其中产生了化学键。所以在这里我们最好把它理解成为:“有机”混合物或复杂的物质。综上所述,在催化剂定义中所出现的物质应包括:单质、化合物、混合物和复杂的物质。二、催化剂在反应前后的改变。首先要肯定催化剂参加了反应,且反应前后质量不会发生变化,而物理性质会发生变化。但是,其化学性质是否发生变化,是一个值得探讨的问题。下面我们以负载型催化剂为例,来阐述我们的看法。对于负载金属体系的金属──担体相互作用,直到20多年以前才为人所知。Schwab等首先在Ni/Al2O3上发现,甲酸分解的活性能随担体电导的上升而提高。与此同时,Eischens及其同事用IR研究负载Pt的CO吸附,也指出了金属──担体相互作用的存在。其后,Taylor、Yates、Carter和Sin-felt等人分别在环丙烷加氢与氢解,乙烷氢解等反应上,为此提供了进一步的证据。1978年,Tauster等在TiO2负载的VⅡ族贵金属上发现存在金属──担体强相互作用(SMSI)。迄今关于SMSI大量的研究,可以认为,已为金属──担体相互作用的存在作了一个结论。而且,金属负载在载体上的粒子愈小,与担体的相互作用就愈强。对于金属催化剂的比活性是否与金属粒子大小有关,得出了一些有意思的结论。Boudart等于1966年提出了“结构敏感性”概念,将比活性随粒子大小而变化者称为“结构敏感”反应,而比活性与粒子大小无关者被称为“结构不敏感”反应。迄今为此,已发现四类“结构敏感”反应: (1)C—C键断裂(氢解和异构)与形成(脱氢环化)的反应;(2)C6H6与D2交换反应;(3)某些氧化反应;(4)合成NN3反应。在制备重整催化剂的过程中,总是想方设法使Pt在Al2O3担体上高分散,因为现有的研究成果表明,Pt分散得愈好,愈有利于脱氢环化形成芳烃。也就是说,粒子大小影响催化活性及选择性。值得注意的是,在反应条件下,随着反应过程的进行,Pt晶粒在Al2O3表面不可避免地要长大,从而使得催化活性和选择性以及金属跟担体的相互作用等发生改变。Pt晶粒长大与积炭和硫中毒使得催化活性发生改变有着本质的不同,积炭和硫中毒是“外界因素”的干扰,而铂晶粒在反应条件下不可避免地要长大是催化剂本身所固有的。而对于“Pt/Al2O3”这个Pt跟Al2O3“有机地”结合而形成的“复杂的物质”,它的化学性质应该包括哪些方面,在这里我们不讨论。但是,Pt与Al2O3的作用以及表现出的催化活性和选择性应是属于它的“化学性质”范畴。那么,我们就可以得出结论:某些催化剂在反应前后物理性质和化学性质都会发生变化。三、催化剂的定义。国际纯粹化学及应用化学联合建议(1977年)的定义是:存在较少量就能显著地加速反应而其本易最后并无损耗的物质称为该反应的催化剂。能使反应减慢的物质曾称为负催化剂,但是所谓“负催化剂”在反应中是消耗的,所以现在多改用其它名称了。例如由于与自由基化合而使链反应减慢的物质称为阻化剂;由于与催化活性中心牢固结合而使催化剂活性下降的物质叫催化剂毒物。在上面的催化剂定义中、催化剂在反应前后并无损耗,表达得非常模糊。这个“并无损耗”正确的理解应是质量没有损耗。因此,为了保持教材的科学性和先进性,催化剂的定义应改为:在化学反应中能够加快化学反应速率且其质量在反应前后并无损耗的物质称为该反应的催化剂。 (10)制氧气实验常见错误操作分析及更正 实施建议: 该资料的介绍,可在学生进行活动与探究部分前进行介绍,氧气的制取是学生在实验室制取的第一种气体,对该资料知识点的掌握有助于后面对制取氢气、二氧化碳的学习。 资料概述: 制氧气实验是初中化学的一个重要实验,也是学生接触的第一个制取气体实验,由于学生实验操作技能较差,导致不少学生操作的不、不熟练。 现以加热高锰酸钾制氧气实验中常见错误操作进行分析和更正,以便帮助同学们提高实验操作技能。 1.检查装置气密性 错误操作:先用手紧握试管外壁,后把导管口一端插入水中。 错误分析:检查装置气密性是根据物理学中热胀冷缩的原理来设计操作方法的。 若用手先紧握试管,试管内空气受热膨胀,先逸出,这时再把导管口一端插入水中,已不再有空气逸出,即导管口不会有气泡冒出。所以这样操作不能检查装置的气密性。 正确操作:将装置连接好,先把导管口一端插入水中,然后再用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。 2.装入药品 错误操作:①用药匙取出粉末状药品直接倒入竖立的试管内; ②放好药品后,没有在试管口放一团棉花; ③药品堆积在试管底部。 错误分析:①若直接把药品倒入竖立的试管内,易使少量药品粉末沾在管口或管壁上,不能全部落入试管底部,造成药品损耗和分散,不便于集中火力加热。 ②加热时高锰酸钾粉末会进入导管,而造成堵塞以及集气瓶中充满紫色的蒸汽.。③使受热面积减小且受热不均匀,生成气体不易从固体中逸出。 正确操作:①先把试管倾斜或横放,用药匙或纸槽将粉末状药品小心地送入试管底部,然后将试管直立起来,让药品全部落到试管底部。 ②应在试管口放一团棉花。③应将药品平铺在试管底部。 3.固定试管 错误操作:③铁夹夹在试管口处或铁夹夹在试管中部或中下部;②导气管伸入试管内太长:③将试管水平固定或试管口略高于试管底固定。 错误分析:①铁夹距离试管口太近,易夹破试管口;铁夹夹在试管中部或中下部时,一是试管底部一端较小,不便于加热,二是试管受热膨胀受到铁夹的限制而易破裂。 ②试管内的导气管过长,不易把试管内的空气排净,且生成的气体难于导出,还会造成生成收集的气体不纯。③若将试管水平固定或试管口略高于试管底固定时,加热时,虽然反应中没有水生成,但固体药品存放时吸收的水分,加热时变成水蒸气,在试管口冷凝成水流倒流到试管底部,会造成试管炸裂。 正确操作:①铁夹应夹在试管中上部或距离试管口的1 /3处, 试管内导气管不易过长,刚露出胶塞即可,大约3~5 mm。 ③固定试管时,试管口要略底于试管底. 4.点燃酒精灯给试管中固体加热。 错误操作:①不预热直接固定加热;②用酒精灯的内焰或焰心加热; ③加热时,没有对准药品处加热。 错误分析: ①加热时若不预热,就集中加热某部位,则会因为试管局部过热而造成受热不均匀,导致试管破裂.。②酒精灯的火焰分为外焰、内焰、焰心,外焰温度最高,故用外焰来给物质加热。 ③不对准药品处加热,会导致大量热量损耗。 正确操作:用火柴点燃酒精灯,使酒精灯在。 试管下方来回移动,使其均匀受热,然后用外焰。 固定药品的部位加热。 5.收集气体 错误操作:①用排水法收集氧气时,集气瓶未装满水就收集气体;②排水法收集氧气时,开始有气泡冒出时就收集气体;③向上排空气法收集氧气,导气管没有伸到接近集气瓶底部; ④排空气法收集氧气,集气瓶瓶口没盖一硬纸片;⑤集满氧气的集气瓶敞口放在桌面上。 错误分析:①集气瓶未装满水,瓶内空气没有排净,使收集的氧气不纯。 ②若开始有气泡冒出就立即收集会导致收集的气体不纯,因试管内尚有空气,刚开始加热时氧气还未产生,管内空气受热膨胀而逸出。 ③用向上排空气法收集氧气时,是利用氧气密度比空气密度大而将集气瓶内空气排出,若导气管不伸到接近集气瓶底部,则氧气很难将集气瓶下部的空气排出,而使收集到氧气不纯.。④不盖硬纸片会使对流空气重新进入集气瓶,使收集的氧气不纯。 ⑤氧气密度虽然比空气密度略大,但氧气分子是不断运动的,敞口时氧气会扩散到空气中去而损耗。 正确操作:①应将集气瓶注满水排净集气瓶内空气;②应等到气泡连续并比较均匀地冒出时,再开始收集; ③应把导管口伸到集气瓶接近底部;④应在集气瓶瓶口盖一硬纸片;⑤在水面下用毛玻璃片的毛面盖住集气瓶口,将集气瓶移出水槽,正放在桌面上。 6.验满氧气 错误操作:把带火星的木条伸入集气瓶内进行验满。 错误分析:若集气瓶内只是中下部有氧气,而上部没有氧气,这时用带火星的木条伸入集气瓶,也会发现带火星木条重新复燃,而集气瓶中氧气并不是满的,故此操作不能检验氧气是否集满。 正确操作:将一根带火星的木条,放到集气瓶口,若木条着火燃烧,则证明氧气已收集满。 7.实验完毕时的操作 错误操作:①先撤酒精灯,后撤导气管;②用嘴吹灭酒精灯;③用灯帽一次将酒精灯盖灭,没有拔下重盖一次;④试管尚未冷却就用冷水洗涤。 错误分析:①若先撤酒精灯,试管内温度降低,气体体积减小,压强变小,水槽中的水就会从导气管倒流入热的试管中易使试管炸裂。②用嘴吹灭酒精灯,倾斜的火焰会引燃酒精灯里的酒精而着火。③若只盖一次,灯帽内冷却会形成负压,大气压会把灯帽紧紧地压在灯颈上,下次使用不易拔下灯帽.。④冷水进入热的试管,会使试管炸裂。 正确操作:①先把导气管从水槽中移出,再熄灭酒精灯; ②熄灭酒精灯时,应用灯帽盖灭,待盖帽熄灭后,拔下灯帽重盖一次; ③待试管冷却到室温时再洗涤。 (11)宇航员为什么要穿宇宙服? 实施建议: 该资料的介绍可作为学生的趣味阅读,这样可加深学生对臭氧层的认识也可提高学生学习化学的兴趣。 资料概述: 如果宇航员身着西装遨游太空,他们是无法生存的。其主要原因是特殊的宇宙服能抵挡太阳强紫外线和其它高能宇宙射线的伤害,而西装自然抵挡不住。 人类生活在地球上则完全没有必要身着笨重的宇宙服,是因为地球已穿上了一件看不见的庞大的宇宙服,这就是大气中的臭氧层。 臭氧层距地面约25km,浓度高达10ppm,它能吸收太阳辐射中的大部分紫外线,从而保护了人类和其它生物免受强紫外线的伤害。 如果没有臭氧层的保护,所有强紫外线全部照射到地面的话,那么,日光晒焦的速度将比烈日之下的夏天快50倍。这意味着在几分钟之内,地球上的树木全被烤焦,所有的飞禽走兽都将被杀死,生机勃勃的世界,就会变成荒凉的焦土。近些年来人们发现,这个与地球生命生死攸关的臭氧层正在遭受着人为因素的破坏。科学家观测,南极上空已出现臭氧空洞,臭氧减少了30%~40%。卫星监测表明,我们生活的北纬30°~60°范围内,从1969年至1986年,大气中臭氧减少了1.7%~3%。 多数科学家认为,臭氧层破坏的原因是人类向空气中排放了一些有害的物质,如氟里昂(也叫氯氟烃),它是冰箱和其它制冷设备常用的制冷剂。目前,全世界氟里昂年产量为180万吨,每年排放的氟里昂约为68万吨。这样庞大数量的氟里昂排入大气中,对臭氧层的耗蚀是可想而知的。 目前,国际上正在积极研究,以防止臭氧层的进一步破坏。我国是发展中国家,积极承担了保护臭氧层的国际义务,探索新的制冷技术,开发无氟冰箱,已取得突破性的进展。真正达到臭氧层不受破坏,必须全球一致行动,保护我们生存的空间。 二、活动资源 (1)家庭小实验:空气中氧气含量的测定 实施建议:这种方法来测定空气中氧气的含量非常简单而实用,因为这个实验比较直观,现象非常明显。即使再贫困和落后地方也可以做。 目的:a培养学生的动手能力。 b让学生从生活中去学习化学。 c激发学生学习化学的兴趣。 材料:玻璃罐头瓶(带盖子)、蜡烛、水盆、火柴、水。 步骤:a首先准备了一个带盖子的玻璃罐头瓶,盖子盖紧后放入水盆的水中检验是否漏气。 b如果不漏气时拿出水面,瓶口向下把盖子拧开,在盖子里面放上一小段蜡烛,点燃后拧紧瓶盖,直至蜡烛熄灭。 c把罐头瓶放入盛水的水盆中,使瓶盖保持在水面稍下的高度,在水中拧开瓶盖,可以看到水盆中的水进入瓶中,等水面不再上升时,在水面下拧紧盖子,拿出水面。 d观察并记录现象。 (2)以小组为单位收集保护空气的资料 实施建议:先将学生分好组,在上《空气》第二课时之前布置此活动。提示学生可以从周围的生活的环境,图书馆,网络等等各个方面去收集资料。课堂上给学生时间来谈活动感想。 目的:a让学生学会收集整理资料。 b培养学生自主学习的能力。 c在活动中培养学生合作学习,探究学习的意识。 d培养学生的环保意识。 (3)烟气观测活动 实施建议:最好是学校周围有烟囱,如果能把烟囱冒烟的景象拍摄下来,则更能说明问题。 目的:a初步培养学生的观察能力。 b培养学生实事求是的科学作风。 c培养学生合作与交流的能力。 d增强环保意识。 步骤:学生以小组为单位将高大烟囱排烟的地点、时间、颜色、烟尘的浓度所属工厂等记录在表2中。 表2 烟气观测记录表 姓名 指导老师 学校 观测时间 观测地点 烟囱地点 所属工厂 编号 排烟时间 颜色 浓度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 结果分析和建议 (4)尘土观测活动 实施建议:由于该活动需要的时间约为一星期,所以该活动最好在上课题1之前就布置给学生。 目的:a初步培养学生的观察能力。 b培养学生实事求是的科学作风。 c培养学生合作与交流的能力。 d增强环保意识。 步骤:a把十块瓷砖(也可用玻璃片或在硬纸板上贴上透明胶带代替)的光亮面朝上分别放在十个不同地点,如居室、教室内、教室外的窗台上、操场上、树林里、公路边等。 b 两天、四天后,用手指分别抹它们的表面(小心不要把手弄破),观察上面的尘土是否一样多。 c把实验结果记录在表3中。 表3 尘土观察记录表 姓名 指导老师 学校 班级 观察季节 编号 地点 放置时间 两天后 四天后 灰尘多少顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 结果分析和建议 (5)交通流量与空气质量的调查活动 实施建议:学生要注意交通安全。调查时间最好有早上、中午、下午、晚上各个时段。可以以空气的气味,空气中的粉尘的多少等来描述空气质量。 目的:a初步培养学生的观察能力。 b培养学生实事求是的科学作风。 c培养学生合作与交流的能力。 d增强环保意识。 步骤:a在一个十字路口统计一天中各个时段机动车的流量。 b 把实验结果记录在表4中。 表4 交通流量记录表 姓名 指导老师 学校 班级 观测时间 观测地点 编号 每分钟通过数量统计 空气质量 时间 自行车 小车 巴士 卡车 1 2 3 4 5 6 绘制十字路口草图,标明车流方向及观察点位置 结果分析和 建议 (6)学生分组进行过氧化氢制取氧气的探究实验 实施建议:该实验简单易行且易引起学生的兴趣,但在实验前要提醒学生认真阅读实验步骤并注意安全。 目的:a 激发学生的学习兴趣。 b 通过实验,使学生认识到催化剂的性质与作用 c使学生对实验的发生、发展和条件分析对比,找出规律,促进思维的发展。 材料:5%过氧化氢溶液、二氧化锰、试管、钥匙、木条、火柴、酒精灯、纱布、碱石灰。 步骤:(1)在试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液,迅速将用纱布包裹着的碱石灰塞进试管,切忌不要碰到溶液,把带火星的木条伸入试管,木条是否复燃? (2)微微加热装有过氧化氢溶液的试管,有什么现象发生?把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象。 (3)在另一支试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。 (4)待(3)中的试管没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,观察发生的现象。 思考:为什么在步骤(1)中要将用纱布包裹着的碱石灰塞进试管? 三、图片资源 (1)教材中的所有图片 实施建议:该资源教师可用于课件的制作。 图1 测定空气中氧气的含量 图2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置 图3 空气成分示意图 图4 氮气做保护气 图5 稀有气体的用途 图6 氧气的用途 图7 氧气用于急救 图8 氧气可以使带火星的木条复燃 图9 化学反应中伴随发生的一些现象 图10 过氧化氢分解 图11 催化剂在化工生产中有重要作用 图12 木炭在氧气中燃烧生成什么 图13 实验室制取氧气 图14 加热高锰酸钾制取氧气 图15 检查装置的气密性 图16 铁丝在氧气里燃烧 图17 铁丝在氧气中燃烧的现象 (2)关于保护空气的图片 实施建议:该资源中包括强烈对比效果的图片,以漫画为主,漫画较为生动形象,易引起学生的兴趣。 图18 垃圾山 图19 沙尘暴 图20 酸雨 图21 冰川融化 图22 优美的环境(1) 图23 优美的环境(2) 图24 地球热了 图25 空气污染 图26 月亮的脸偷偷的在改变 图27 臭氧层被破坏 图30 “浪漫”的约会 图31 汽车尾气的排放 图32 拯救地球 图33 大气污染 图34 二氧化碳增多 图35 拯救自然 (3)关于氧气、氮气、稀有气体用途的图片。 实施建议:该资源包括氧气、氮气、稀有气体的用途,教师可在制作课件时采用该资源,这样学生对空气组成部分的用途一目了然。 图36 氮气的用途 图37 氧气炼钢 图38 氮气做化肥 图39 氧气做气焊 图40 稀有气体做霓虹灯 图41 氮气用于医疗 四、视频资源(见我们周围的空气资源包相关视频文件夹) (1)视频化教案 该视频资源是人教版新课标第二单元《我们周围的空气》课题1教学实录,可为教师备课提供参考。 视频1 课题1 空气 (2)我们周围的空气涉及到的相关实验 实施建议:对于一些条件相对落后的学校或缺乏实验药品的学校可播放该视频资源,真实、形象便于学生对相关知识的学习。 视频2 测定空气中氧气的含量 视频3硫在氧气中燃烧 视频4 氧气使带火星的木条复燃 视频5 铝箔在氧气中燃烧 视频6 木炭在氧气中燃烧 视频7 铁在氧气中燃烧 视频8 过氧化氢制取氧气 视频9 高锰酸钾制取氧气 视频10 检查装置气密性 视频11 红磷在氧气中燃烧 视频12 氧气在支持燃烧方面的应用 视频13 氧气工业制法 视频14 液氧的用途 视频15 稀有气体的用途 视频16 氮气的用途 视频17 氧气的用途 (3)环境污染的视频 实施建议:该视频资源中包括动画片和纪录片等,教师可在课堂上选择性的播放,也可用于保护空气环境类似的主题班会的资料。 视频18 不要让污染影响我们的下一代 视频19 臭氧层简介 视频20 环保纪录片 视频21 空气污染 视频22 对于环保我们能做的 视频23 中国青年环保项目资助获奖作品 (4)相关概念涉及到的视频 实施建议:由于学生刚刚接触化学,对化学一些概念的理解会有一定难度,用动画或视频加以展示便于学生的理解,加深印象。 视频24 什么叫化学变化 视频25 氧化反应 视频26 化合反应 视频27 分解反应 五、信息化资源 (1)http://www.pep.com.cn/czhx/这是人民教育出版社(初中化学)网站,里面有丰富的课程资源,如:教学建议、课件、习题、图片素材、教师用书等,是教师备课、学生学习的好帮手。 (2)http://www.jx101.cn/class/239_1.htm初中化学视频教学网,里面有初高中所有实验视频,创新性实验视频以及教学过程的实际拍摄。对一些条件相对落后的中学可以借助此网站让学生观看实验,教师在备课过程若遇到瓶颈可参看教学的实际拍摄过程,这样或许能给老师一些启发。 (3)http://fjxyyzzmz.blog.163.com/blog/static/309380882007112410354163/这是一 个名为化学酷酷酷的博客,该博客中收录了很多有趣的化学实验、化学方面的漫画、化学故事、教学心得等,这尽管只是一个在职化学老师的博客,但他的很多教学思想、方法、理念以及里面的课程资源值得大家去学习和思考。 (4)http://kx.kpcn.org/index.asp科学新课程网,该网站是笔者在开发课程资源的过程中最常使用的网站之一。该网站的课程资源以一个类似资源包的形式呈现,包括:教学建议、教案示例、学法指导、作业练习、相关知识、实验资料、多媒体资料、典型例题、研究资料、图片资料等。 (5) http://chem.cersp.com/JXZY/JXSJ/CHUZH/200705/3383.html上海教育出版社初中化学(沪教版)教案、课件等,参看多个版本,取彼之长补己之短。 (6)http://www.zk5u.com/Index.htm中考资源网,中国最专业的中考网站,里面包括初中阶段所有的单元测试题,期中、期末考题,全国各地中考题,以及教案、课件、教学素材、教学图片等,且里面的资源都是免费的,是您身边理想的教育专家。 (7)http://www.i3721.com/Index.html中小学教学资源网,分为课件库、视频库、音频库三大板块。里面的资源包括多个版本的教材,信息优质可靠且免费。 (8)http://www.k12zy.com/list/weifenleiactypet/ http://www.ngedu.net/ http://www.zj576.com/Index.html 以上三个网站都是中小学备课网站,内容丰富,更新速度快。 致谢 回首短暂的大学四年,心里充满了感激,感激领导、老师、同学给予我太多太多的关爱。 衷心感谢我的指导老师——李远蓉教授,从论文的开题、研究、撰写,一直到定稿的整个过程中,都离不开恩师的指导。李老师的治学之严谨,为人之坦诚,工作之干练都深深地激励着我。 感谢赵攀锋师兄在我选题和研究过程中的悉心指导和帮助,同时感谢綦燕燕、王芳、于洁等同组同学的热情帮助。袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈 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