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量子力学基本概念及理解大全11篇

时间:2023-11-27 10:12:02

量子力学基本概念及理解

量子力学基本概念及理解篇(1)

中学化学基本概念是中学化学教材中广泛应用的概念,如何使学生清楚、准确、深刻地理解并掌握这些基本概念,对于学生学好化学是十分重要的。同时,化学基本概念又是学生学习基础理论、元素化合物、实验和化学计算以及有机化学等方面化学知识的基础,没有这些基础,要想学好化学是不可能的。因此,重视和加强化学基本概念的教学是提高化学教学质量的关键。

基本概念的形成,需要在教师的具体指导下,通过实验、观察以及对物质变化现象的分析,在感性认识的基础上,经过抽象、概括才能形成。当然,形成概念并不等于掌握概念或能灵活地运用这些概念,只有在不断运用这些概念的过程中,从事物的本质上把握物质的属性,才有可能真正掌握物质变化的内在联系及其规律性。

一、中学化学基本概念的分类

中学化学教材(含必修本与选修本)是以物质结构理论知识为线索,把物质的组成、结构、性质、变化以及与这些方面相关的基本概念,由简单到复杂、由个别到一般,分层次地穿插、渗透而组合起来的。

全面研究与分析教材,抓住概念的编排顺序和逐步深化的层次,十分重要。不要超越学生可接受水平,把与概念有关的一切都塞给学生。以氧化还原反应这一重要的基本概念为例,教材的安排是正确的。在初中只要求从得氧、失氧的角度来认识,而且,氧化反应和还原反应又是分别在氧气性质和氢气性质的学习中定义的。氧化还原反应还是以选学形式编入教材。到了高中才逐步使概念深化,从实质上去分析氧化还原反应的本质。

化学基本概念的分类可粗略地分为:物质的组成、物质的结构、物质的性质、变化、化学量、化学用语、化学实验技能等几个方面,它们之间既有联系,互相补充,也有区别,相互独立。

物质组成是属于宏观范畴的概念,主要应通过感性认识而形成。如:纯净物、混合物、单质、化合物、溶液、溶解、结晶、溶解度等等。教学中应通过学生对自然界的观察、从日常生活常识和化学实验等宏观现象的总结分析中去认识和理解。

物质结构是属于微观范畴的概念。是在对物质组成认识的基础上进一步抽象、推理而形成的更深一层次的概念。如:分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子结构、分子结构、化学键、晶体结构等等。教学中应突出从宏观现象到微观结构的抽象认识过程,当然,这一抽象过程也还需要以实验探索的间接手段为主要依据。

物质的性质和变化属于形象思维形成的概念,它必须以化学实验和一些自然现象作为认识的基础,并通过结构决定性质的认识抽象出性质及变化的实质。如:物理性质、化学性质、化合与分解、氧化与还原、加成与取代、加聚与缩聚、水化与水解等等。

化学量是化学物质的特殊性质界定的一类概念。教学中应更多地运用形象化的比喻以达到较容易地正确理解这些概念的涵义。如:原子量、分子量、摩尔、摩尔质量、摩尔浓度、气体的摩尔体积等等。

化学用语是一种人为确定的国际通用工具。它从属于上述各项概念。如:元素符号、分子式、化学方程式、离子方程式、结构式、电子式等等。

化学实验技能,主要包括:仪器和试剂的使用、化学实验基本操作、简单化学实验设计、实验记录及处理等等。要培养学生熟悉仪器、试剂名称、主要性能和使用方法、正确的仪器连接与安装。化学实验技能涉及面广,最基本的是:试剂取用、称量、加热、溶解、过滤、蒸发、结晶、蒸馏等等。要注意加强实验教学,使学生逐步掌握并对主要操作能逐步形成较熟练的操作技能。要注意思维能力的培养,注意简单实验设计和实验记录以及记录的处理能力,要遵循循序渐进的原则。

二、中学化学基本概念的形成

科学概念的形成是人们对事物反复的观察、实验再经过抽象和概括,从中找出本质和规律最后才形成概念。概念对学生基本上是属于间接的知识,他们不必像前人那样去经过长期的观察与经验的积累或经过若干次的失误来形成一个正确的概念。但是,他们的学习也不轻松,化学基本概念的形成、应用与发展,对学生来说仍然是一个复杂的认识过程。无论从特殊到一般或者从一般到特殊,在这一认识过程中都是以感性经验为依据的,即使有些概念学生不能从直接的感知形成概念也需要通过间接的经验来形成概念。如,教材中对前人实验的描述、模拟以及教师形象化的讲解等来帮助学生形成概念。

学生学习化学概念,一般总是从感知具体的物质和现象开始,从自己已有的知识出发,在教师的组织引导下,通过实验或推理,经过从已知到未知、由表及里、由浅入深,有层次地由感性认识上升到理性认识的过程。在认识概念的过程中把握住概念的本质是十分重要的,当然,还要通过再实践、再认识和不断地运用概念达到巩固掌握和灵活运用的目的并促进概念的深化与发展。

概念的形成一般采用的思维方法是:

(一)分析和综合

分析和综合是学习概念的思维基本过程,分析是将整体分解为部分或个别特征。综合是将部分或个别特征联合为整体。两者是彼此相反而又紧密联系着的,没有分析便不能综合,没有综合分析将是无意义的。

分析和综合是感性认识发展到理性认识不可缺少的一步,遇到较为复杂的概念时,还可以先把它分为几个部分,然后再把各个部分综合起来,使学生获得系统而完整的知识,从而掌握分析和综合的方法。

分析和综合是对立的统一体。盐类水解概念的建立就需要采用分析和综合的思维途径使学生形成概念。首先从盐溶于水后溶液呈显不同的酸碱性进行分析,不同类型的盐在水溶液中呈现出不同的性质,或酸性,或碱性,或中性,在上述典型实验的基础上,引导学生一一分析、比较,使学生了解不同的盐在水溶液中电离出不同的离子,并揭示出弱碱阴离子和弱酸阴离子,分别水解,破坏了水的电离平衡,消耗了溶液中水电离出的H+离子或OH-离子使溶液呈显碱性或酸性、以及某些盐在溶液中呈显中性的原因。在上述逐一的分析的基础上进行综合归纳出几类不同盐在水溶液中的表现总结出盐类水解的规律,建立盐类水解的概念。

(二)分类和比较

在概念的形成学习过程中分类和比较具有重要意义,分类也是一种研究方法,通过对各类事物、各种现象的相同点和相异点,可以将同一类物质或同一种现象统一起来。这种方法可以促进对物质和现象的研究并提供了一种可能性,即研究的对象不再是各自孤立的物质,而是几种类型的同一属性的相似的物质。如:元素族概念的形成,化学反应类型,物质分类等等。元素周期律这一重要概念和规律就是在对元素及其化合物进行分类并总结这一规律时引出的结果。

没有比较就没有鉴别,分类的必要前提条件是比较,而通过比较的分类才是科学的。

在研究不同物质的性质时,应组织学生对比各种物质在组成、结构和性质的相同点、不同点都是什么?这种通过对比不仅能更好地记忆物质的特性,而且对分类也能建立起巩固的基础。

容易混淆的化学概念更适合用对比的方法,找出概念之间的联系和本质的差异,才能使学生建立起准确的化学概念。如:原子和离子,电离和电解,原电池和电解池,元素、原子和同位素,同分异构体和同素异形体等等。

转贴于 (三)抽象和概括

化学概念的特点之一就是它的抽象性。要使学生很好地掌握化学基本概念,就必须发展学生的抽象思维和培养他们的综合概括能力。

抽象是思维过程之一,它是把同类事物或某一事物的本质属性和非本质属性相区别,从而能深刻地认识客观事物。

概括也是思维过程之一,把通过比较而区分出来的一般东西联系起来,比较、分析、抽象是概括的基础,概括也是有层次的,大体可分为初级概括和高级概括两种。初级概括是仅对事物外部的一般特征加以概括,初中阶段对氧化还原的概括就属于初级概括。高级概括则是在较高的思维水平上对事物本质的东西的概括,高中阶段对氧化还原反应的概括对比于初中阶段则是高级概括。

在概念的教学中,教师往往忽视实践的作用,比较容易从概念到概念,从理论到理论。这不但使学习概念变得枯燥无味,而且容易使概念与实践脱节。因此,化学基本概念的教学是应该从实践开始通过分析、综合、分类、对比、抽象和概括上升为理性认识再回到实践中来指导实践,形成认识过程的飞跃,在应用概念的过程中发展学生的综合灵活运用概念的能力。

三、化学基本概念教学应注意的问题

(一)化学基本概念教学要明确概念的内涵和外延,要力求准确、严格

概念的内涵是指一个概念所确定的本质属性的总和。就是要搞清楚这个概念所反映的对象的共同属性,即事物本身究竟是什么样的。这是概念的质的方面。

概念的外延是指一个概念所确定的对象范围。就是要搞清楚具有概念所反映的本质属性的对象,即是哪些事物属于概念所能控制的范围,这是概念的量的方面。

化学平衡概念,其定义的内涵包括:(1)一定条件下;(2)可逆反应;(3)正反应和逆反应速度相等;(4)反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。这些内容缺一不可。否则,定义就不成立。它的外延则指定为一切可逆反应,如果反应为不可逆,那么也就谈不上什么化学平衡了。

在教学中一个概念必须十分明确、严格、准确,不可含混不清,教师在教学中无论讲解概念还是应用概念分析问题要注意语言要准确、简明,要起到教育学生表达分析问题时的示范作用,一定要避免简单化和绝对化。

(二)重视概念的相互联系,在概念教学中逐步形成概念网

每一个概念总是处在与其余一切概念的一定联系之中,在学生理解和掌握化学基础知识中形成概念网是有十分重要意义的。

重视概念的相互联系,特别是通过对比的方法,有利于学生加深对概念的理解,有利于建立概念网。

用图解的方法建立概念网是个好办法,但不要一开始就把图表的全貌展现在学生面前。因为,这种方法易造成混乱和忽视学生学习的主动性。在形成物质的组成概念网中,即应分块独立建表再采用“拼图组合式”教学,使学生在不断增强主动性的条件下得到激励,在积极的抽象思维过程中系统完成概念网。

(三)教学中要注意概念的巩固与应用

学生学习一个新的概念,常常觉得自己已经明白了,可是过一段时间或在应用概念时又觉得糊涂了。这是不奇怪的,因为对于一个新概念不可能一下子就全面而又深刻地理解和掌握,这就需要注意引导学生在学习过程中不断加深对概念的理解与巩固,不断应用才能发现问题,不断应用才能逐步深化对概念的理解与灵活运用。

理解和掌握化学基本概念是一回事,具体运用化学基本概念又是一回事,往往具体运用比理解和掌握更难。

能流畅地背诵概念并不代表学生已经真正理解概念了。粗通并不等于掌握,只有真正理解与巩固才是能否正确运用概念的重要前提。

应用是指学生能独立运用概念解决一些具体化学问题。开始时在教师指导下学生自己解决一些简单问题是可以的。但是,遇到综合性或灵活性较大的问题时,学生或表现束手无策或出现错误。有时出现错误时教师稍加指点就会明白或自责地说:“我怎么就没想到。”应用训练是一个过程,往往需要若干个回合的应用训练才能较为灵活,其时间长短、次数多少是要因人而异的,只有坚持并不断地巩固与应用,才能达到较为理想的效果。

(四)在概念教学中要注意发展学生的多种能力

中学化学基本概念是化学基础知识,它是人类对化学科学的实践经验总结,是间接经验。学生获得这些概念的过程,也就是学生的实验能力、观察能力、想象能力,以及分析、综合、分类、对比、抽象、概括等能力的培养、提高和发展的过程。学生的思维想象等能力得到提高,他们对较抽象,难度较大的化学理论的学习,也将领会较快,掌握较好。基础知识和能力的提高是相互联系、相互促进、相辅相成的。

形成和掌握概念的过程,也正是发展学生多种能力的过程。思维能力的提高是诸多能力获得提高中的核心。学生通过实验或总结日常生活和生产经验,感知所学对象发展了他们的分析概括能力。在形成概念的过程中通过对关键词句的理解和剖析,强化学生对这一问题的认识,使学生的自学能力和学习方法的改进都能得到提高。

应用概念分析问题要由浅入深、循序渐进、逐步加深,使学生形成一个比较系统、完整的知识系统和思维过程,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

量子力学基本概念及理解篇(2)

二、利用实验对基本概念进行解析

由于学生初次接触化学课,往往对概念理解不深,习惯用死记硬背的方法学习,教师尽可能地加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生都能直接观看到实验现象,加强直观性,增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。例如在形成“催化剂”和“催化作用”概念教学时,通过氯酸钾加热分解的几个对比实验,使学生观察到有以下现象:加热氯酸钾时放出氧气速度较慢,加热二氧化锰时不放出氧气,当氯酸钾和二氧化锰共热时,则放出氧气的速度很快。再把反应后的剩余物进行分离,把得到的黑色粉末(二氧化锰)再和氯酸钾加热,放出氧气速度仍很快,且称量得到的黑色粉末(二氧化锰)知同反应前加入的二氧化锰质量相等。用明晰的实验结论引导学生很快建立了催化剂的基本概念。强调学生理解这一概念时,要注意“一定”、“两不变”的涵义,加深学生对概念的理解,强化了记忆,从而得到催化剂这一概念的内涵是:(1)是指化学反应速度;(2)这类物质的质量和化学性质在化学反应前后都未变化。进而外延到:(1)在化学反应里;(2)具有内涵特征的这一类物质。隐含因素:(1)对“变化”二字的理解;催化剂即可加快化学反应速度,又可减慢化学反应速度;(2)一种反应可以有一种或几种物质作为催化剂;(3)一种物质在这一反应中是催化剂,但在别的反应中就不一定是催化剂;(4)不是任何化学反应都需要催化剂;(5)不同的化学反应所需的催化

剂一般是不同的。

三、强化形象思维,使抽象概念直观化

在没有条件或无法采用直观教学手段的情况下,应适当的比喻或指导学生自学去获取知识。强化形象思维,也是加强直观概念教学的手段之一。例如在讲分子这一概念时,让学生回忆日常生活中所见到的一些现象:为什么我们能闻到花的香味?为什么卫生球放久了会慢慢变小?烟雾的扩散等。让学生从宏观的感觉中去体会微观粒子的性质,理解分子论概念。在建立元素概念时,利用学生已有知识,先让学生回忆原子及原子核的组成,然后用生动的语言抽象出元素的概念。也可采用指导学生先阅读教材再通过讨论的方法使学生自己得出正确概念。这样,一方面能排除学生对抽象概念的厌烦情绪,又能使学生对比较抽象的概念理解得较准确和深入。避免教师把概念硬灌给学生,让学生死记硬背而记不住、难应用,进而加强对概念的理解。

四、相关概念进行比较教学

初学化学的学生往往对概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做题时经常出现差错。在教学中可列举几组实例进行比较教学,在对比中明确它们的本质区别和联系,加深对概念的理解,锻炼学生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比较分析它们的区别和联系。即元素是宏观概念,是描述物质的宏观组成,只论种类,不论个数。而原子是微观概念,是描述物质的微观结构,既讲种类,又讲个数。元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。

举例来说,有的用“不完全电离”来界定弱电解质,课本上用的是“部分电离”,一字之差,界定域就不同了。不错,课本上用“完全电离”来界定强电解质,很容易引出“不完全电离”这一否定型界定,这一方面犯了“是就是,非就非,除此之外都是鬼话”的形而上学的毛病,忽略了“中间状态”、“过渡形态”。

五、突出对概念的关键字、句的理解,加深学生记忆

一些化学概念层次较多,这给学生记忆带来了一定的难度。教学中我把组成定义的关键词句向学生突出讲解,促进对概念的理解,加强记忆效果。例如、在“催化剂”概念中,强调“变”和“不变”;在酸、碱定义中强调“全部”二字等。学生只有理解这些词语的意义,才能深刻理解基本概念。

如“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,不仅定义的句子比较长,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将溶解度概念中的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式加上关键字构成了溶解度的定义,缺一不可,进而加深了学生对这个概念的理解。

六、注意概念的巩固、深化和发展

概念形成之后,一定要使学生通过复习和反复运用来掌握和巩固,决不能让学生满足于死记硬背和一般性理解。在教学过程中一是要注意组织练习,当学生学过有关概念后,教师应有目的、有针对性的布置一些练习题,使学生通过习题实践,巩固和增强学生应用概念的能力。二是分析错误及时改正。还应采用多种形式对学生掌握情况进行考查了解,根据反馈发现的问题及时有针对性的采取补救措施。

总之,要提高化学概念教学质量,加强学生素质教育,教师必须在教学过程中坚持从学生实际

出发,采用多层次、多途径培养学生思维能力。

七、结论

进行化学基本概念教学,不仅要使学生准确理解与掌握概念,而且还要注意培养学生掌握研究化学问题的方法、思路以及应用概念解决化学实际问题的能力。由于学习对象的不同,基本概念的内容、难度不同,化学基本概念教学的方法和形式也应该是多种多样的,只有不断的对出现的基本概念知识结构进行总结才能在教学中提高学生的能力,不断提高化学基本概念教学的质量。

参考文献:

[1]胡建丽.化学基本概念的教学体会[J].教学与管理,2001,(06).

量子力学基本概念及理解篇(3)

论文关键词:量子力学;教学改革;物理思想

“量子力学”是20世纪物理学对科学研究和人类文明进步的两大标志性贡献之一,已经成为物理学专业及部分工科专业最重要的基础课程之一,是学习“固体物理”、“材料科学”、“材料物理与化学”和“激光原理”等课程的重要基础。通过这门课程的学习,学生能熟练掌握量子力学的基本概念和基本理论,具备利用量子力学理论分析问题和解决问题的能力。同时,这门课程对培养学生的探索精神和创新意识及科学素养亦具有十分重要的意义。然而,“量子力学”本身是一门非常抽象的课程,众多学生谈“量子”色变,教学效果可想而知。如何激发学生学习本课程的热情,充分调动学生的积极性和主动性,提高量子力学的教学水平和教学质量,已经成为摆在教师面前的重要课题。近年来,笔者在借鉴前人经验的基础上,结合郑州轻工业学院(以下简称“我校”)教学实际,在“量子力学”的教学内容和教学方法方面做了一些有益的改革尝试,取得了较好的效果。

一、“量子力学”教学内容的改革

量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相去甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同,但它们之间又不无关联,许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。因此,在“量子力学”教学中,一方面需要学生摒弃在经典物理学习中形成的固有观念和认识,另一方面在学习某些基本概念和基本理论时又要求学生建立起与经典物理之间的联系以形成较为直观的物理图像,这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外,这门课程理论性较强,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。针对以上教学中发现的问题,笔者对“量子力学”课程的教学内容作了一些有益的调整。

1.理清脉络,强化知识背景

从经典物理所面临的困难出发,到半经典半量子理论的形成,最终到量子理论的建立,对量子力学的发展脉络进行细致的、实事求是的分析,特别是对量子理论早期的概念发展有一个准确清晰的理解,弄清楚到底哪些概念和原理是已经证明为正确并得到公认的,还存在哪些不完善的地方。这样一方面可使学生对量子力学中基本概念和基本理论的形成和建立的科学历史背景有一深刻了解,有助于学生理清经典物理与量子理论之间的界限和区别,加深他们对这些基本概念和基本理论的理解;另一方面,可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解,有助于培养学生的创新意识及科学素养。比如:对于玻尔理论,由于对量子化假设很难用已经成形的经典理论来解释,学生往往会觉得不可思议,难以理解。为此,在讲解这部分内容时,很有必要介绍一下玻尔理论产生的历史背景,告诉学生在玻尔的量子化假设之前就已经出现了普朗克的量子论和爱因斯坦的光量子概念,且大量关于原子光谱的实验数据也已经被掌握,之前卢瑟福提出的简单行星模型却与经典物理理论及实验事实存在严重背离。为了解决这些问题,玻尔理论才应运而生。在用量子力学求解氢原子定态波函数时,还可以通过定态波函数的概率分布图,向学生介绍所谓的玻尔轨道并不是真实存在的,只是电子出现几率比较大的区域。通过这样讲述,学生可以清晰地体会到玻尔理论的承上启下的作用,而又不至于将其与量子力学中的概念混为一谈。

2.重在物理思想,压缩数学推导

在物理学研究中,数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具,教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此,在教学过程中,教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授,把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容,在教学中刻意忽略具体数学推导过程,着重于使学生掌握其中的思想方法。例如:在一维线性谐振子问题的教学中,对于数学方面的问题,只要求学生能正确写出薛定谔方程、记住其结论即可,重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。这样,学生就不会感到枯燥无味,而能始终保持较高的学习热情。

二、教学方法改革

传统的“填鸭式”教学法把课堂变成了教师的“一言堂”,使得学生在教学活动中始终处于被动接受地位,极大地压制了学生学习的主观能动性,十分不利于知识的获取以及对学生创新能力及科学思维的培养。而且,“量子力学”这门课程本身实验基础薄弱、理论性较强,物理图像不够直观,一味采取灌输式教学,学生势必感到枯燥,甚至厌烦。长期以往,学习积极性必然受挫,学习效果自然大打折扣。为了提高学生学习兴趣,激发其学习的积极性,培养其科学探索精神及创新能力,笔者在教学方法上进行了一些有益的探索。

1.发挥学生主体作用

除却必要的教学内容讲解外,每节课都留出一定的师生互动时间。教师通过创设问题情景,引导学生进行研究讨论,或者针对已讲授内容,使学生对已学内容进行复习、总结、辨析,以加深理解;或者针对未讲授内容,激发学生学习新知识的兴趣(比如,在讲授完一维无限深方势阱和一维线性谐振子这两个典型的束缚态问题后就可引导学生思考“非束缚态下微观粒子又将表现出什么样的行为”),这样学生就会积极地预习下节内容;或者选择一些有代表性的习题,让学生提出不同的解决办法,培养学生的创新能力。对于在课堂上不能解决的问题,积极鼓励学生利用图书馆及网络资源等寻求解决,培养学生的科学探索精神。此外,还可使学生自由组合,挑选他们感兴趣的与课程有关的题目进行讨论、调研并完成小组论文,这一方面激发学生的自主学习积极性,另一方面使其接受初步的科研训练,一举两得。 转贴于

2.注重构建物理图像

在实际教学中着重注意物理图像的构建,使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象,从而形成深刻的记忆和理解。例如:借助电子束衍射实验,通过三个不同的实验过程(强电子束、弱电子束及弱电子束长时间曝光),即可为实物粒子的波粒二象性构建出一幅清晰的物理图像;借助电子束衍射实验图像,再以光波类比电子波,即可凝练出波函数的统计解释;借助电子双缝衍射实验图像,可使学生更易接受和理解态叠加原理;借助解析几何中的坐标系,可很好地为学生建立起表象的物理图像。尽管这其中光波和电子波、坐标系和表象这些概念之间有本质上的区别,但借助这些学生已经熟知和深刻理解的概念,可使学生非常容易地接受和理解量子力学中难以言明的概念和理论,同时,也可使学生掌握这种物理图像的构建能力,对培养学生的创新思维具有非常积极地作用。

三、教学手段和考核方式改革

1.课程教学采用多种先进的教学方式

如安排小组讨论课,对难于理解的概念和规律进行讨论。先是各小组内讨论,再是小组间辩论,最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正。例如,在讲到微观粒子的波函数时,有的学生认为是全部粒子组成波函数,有的学生认为是经典物理学的波。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望,从而进一步激发了学生对一些不易理解的概念和量子原理进行深入理解,直至最后充分理解这些内容。另外课程作业布置小论文,邀请国内外专家开展系列量子力学讲座等都是不错的方式。

2.坚持研究型教学方式

把课程教学和科研相结合,在教学过程中针对教学内容,吸取科研中的研究成果,通过结合最新的科研动态,向学生讲授在相关领域的应用以培养学生学习兴趣。在量子力学诞生后,作为现代物理学的两大支柱之一的现代物理学的每一个分支及相关的边缘学科都离不开量子力学这个基础,量子理论与其他学科的交叉越来越多。例如:基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚态物理到中子星、黑洞各个层次的研究以量子力学为基础;量子力学在通信和纳米技术中的应用;量子理论在生物学中的应用;量子力学与正在研究的量子计算机的关系等,在教学中适当地穿插这些知识,扩大学生的知识面,消除学生对量子力学的片面认识,提高学生学习兴趣和主动性。

3.利用量子力学课程将人文教育与专业教学相结合

量子力学从诞生到发展的物理学史所包含的创新思维是迄今为止哪一门学科都难以比拟的。在19世纪末至20世纪初,经典物理学晴空万里,然而黑体辐射、光电效应、原子光谱等物理现象的实验结果严重冲击经典物理学理论,让经典物理学陷入危机四伏的境地。1900年,德国物理学家普朗克创造性地引入了能量子的概念,成功地解释了黑体辐射现象,量子概念诞生。1905年,爱因斯坦进一步完善了量子化观念,指出能量不仅在吸收和辐射时是不连续的(普朗克假设),而且在物质相互作用中也是不连续的。1913年,玻尔将量子化概念引入到原子中,成功解释了有近30年历史的巴尔末经验光谱公式。泡利突破玻尔半经典、半量子论的局限,给予了令玻尔理论不安的反常塞曼效应以合理解释。1924年,德布罗意突破普朗克能量子观念提出微观粒子具有波粒二象性,开始与经典理论分庭抗礼。和学生一起重温量子力学史的发展之路,在教学过程中展现量子力学数学形式之美,使学生在科学海洋中得到美的享受,从精神上熏陶他们的创新精神。

4.考试方式改革

量子力学基本概念及理解篇(4)

一、注重化学概念的教学,加强化学用语的训练,为化学计算夯实基础。涉及初中化学计算的一些重要化学概念,首先在形成它们时尽可能通过实验或其它具体事物分析、概括导出,其次注重概念同化,进行新旧概念对比,弄清相近概念间的本质区别与内存联系,然后加强运用概念的训练,加深对基本概念的理解,提高运用基本概念的能力,最后还要加强与基本概念相关的化学用语的训练,掌握化学学科独特的学习语言。

实践证明,当学生理解了化学式、相对原子质量、相对分子质量等基本概念,化学式含义及化学式前系数的含义等内容后,有关化学式的基本计算就可以说是“轻而易举”了;当学生理解了质量守恒定律、化学方程式能够表示反应物及生成物各物质间质量比的含义等内容后,学生基本都能够进行化学方程式的简单计算了;当学生理解了溶液、溶液的组成(溶质、溶剂)、溶质的质量分数等基本概念后,溶质质量分数的计算也就不再难倒学生了。

量子力学基本概念及理解篇(5)

化学基本概念的内容较多,面广量大,分散在各册教材的有关章节中,这就给学生的复习工作带来了一定的难度.教师应该指导学生运用正确的学习方法,将分散在各册中的基本概念归类整理,揭示各部分概念的内在联系,对所学知识进一步系统化,一边加深对基本概念的理解,把握重点和难点,培养学生举一反三触类旁通的能力.

一、重视课本阅读,加强学法指导

化学基本概念的知识分散于各册化学教材中,在复习时应该发挥教材的作用.在复习内容之前,要求学生进行预习,把课本内容全部看通,且让学生带着问题看书,明确看书的目的和要求,激发他们的求知欲.例如,在复习溶液时,要求学生带着溶液的定义、溶解过程、结晶过程、溶解性、溶解度、浓度概念(质量百分比、物质的量浓度、体积比浓度)等问题去课本中寻找答案.再如,复习氧化-还原反应时,指导学生带着氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等问题去看书.当学生把课本上的知识掌握以后,在授课时可以提高课堂教学效率,知识掌握的快而且牢固.

在指导学生读书时,要对学生提出明确的目的要求,并要求学生在看书复习时提出新的问题,加深对概念的理解,对个别问题进行单独辅导,对普遍的问题在课堂上集中解决.例如,有些学生对反应(注,氯酸钾和浓盐酸反应)电子转移数目不清,我们在课堂上就着重讲解了同种元素氧化反应的规律,再举出浓硫酸和硫化氢、单质铁和三价铁等有关反应供学生判断.再如,在复习中有些学生提出过氧化氢在有些反应中有氧气放出,而在有的反应中无氧气放出.这些问题的提出反映了部分学生对概念虽有所了解,但在实际应用中还缺乏应用概念解决实际问题的能力,为此我们在课堂上又提出了Fe2+、SO2等参加反应的实例供学生分析判断,这样举一反三,使学生模糊的概念得到澄清,让学生能切实掌握并会运用有关概念解决实际问题.另外,在要求学生读书的过程中,我们还根据化学学科特点,对某些重要的概念进行必要的记忆.例如,原子、分子、有色金属、黑色金属、溶液中部分离子的颜色、燃烧条件、相对原子质量、物质的量等化学用语,我们都要求进行必要的记忆.为了提高记忆效果,把一些抽象且难以理解的概念或规律编成形象生动的口诀.如,对氧化还原反应的基本规律可以编成:“氧生还,还生氧,强强生弱”;“失、氧(羊)、高(羔),得、还、降(账)等.

实践证明,在复习中,教师通过对学生学习方法的指导和阅读课本的引导,可以调动学生复习的主观能动性,提高学生把握和运用概念的能力.

二、弄清模糊概念,突破难点概念

中学化学中基本概念较多,有的概念相差一个字,意思则完全不同.因此,我们要求学生对易混淆的概念要抓住本质,加以区别;而对于一些难理解难掌握的概念,我们则多举实例,举一反三.例如,在以下有关问题中,我们让学生紧紧扣牢本质加以区别和掌握:①加热、高温、点燃、燃烧;②火焰、火星;③雾、烟、气;④化学式、分子式、电子式、结构式、结构简式;⑤溶液、溶胶;⑥溶解性、溶解度;⑦同位素、同素异形体、同系物、同分异构体;⑧重金属、轻金属、有色金属、黑色金属等.在复习中,我们把以上问题以问答形式让学生自己区别,教师再辅导讲解,一个一个过关,让学生能正确分清不同的概念.在难点概念中,我们把教师的讲解和学生的练习有机结合,进行重点突破.例如,化合价概念学生难以从定义上深刻理解.我们从最基本的概念出发,首先,让学生明白化合价是元素的性质,再从一定数目的原子相互化合上下功夫,最后,总结出化合价是元素在化合时表现的性质,所以单质中元素没有化合价,这样既掌握了理论,又把理论应用到具体的问题中.再如,物质的量是中学化学中难以掌握的概念,在复习中我们要求学生首先看书,把书本上的知识全部理解,然后教师加以总结归纳,适当的加深拓宽,对作业中出现的问题有针对的加以练习.多加训练,对个别学生单独加以辅导,这样对所学知识能掌握好.

三、运用概念知识,解决计算问题

量子力学基本概念及理解篇(6)

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2017)03B-0142-03

总所周知,化学 1 是高一刚入学学生的必修课程,在整个高中化学课程体系中占据非常重要的地位,必不可少。化学 1 的学习可以进一步提高学生未来发展所需的科学素养,同时也为学生学习其他化学课程模块提供基础。化学 1 的内容具有基础性和全面性,主要包含三大知识板块:化学实验基础知识、认识化学学科和常见元素及其化合物。其中,在认识化学学科知识中,难点是概念教学,如体现分类观的“物质的分类”,体现微观思想和定量思维的“物质的量”系列概念,等等。可以说概念教学是高中课程教学的核心部分,而“物质的量”又是核心概念体系中的核心部分,在整个高中化学知识学习中必不可少。它联系着宏观和微观,联系着定量和定性,抽象深奥,难以理解。掌握这一基本概念,既有利于学生运用宏观和微观相结合的思维方法思考化学问题,又有助于学生定量表征化学反应,促进教学中的相关理论与实际相互融合化以及相关化学知识的系统化,“物质的量”概念教学一直是众多老师的关注点。

然而,现实教学中教师易忽略概念教学,往往采取以解题教学或者陈述知识教学等代替概念教学。这样的教学仅仅将学习看成是知识获取而不看重知识生成性,采用“一个定义,几项注意”的教学方式,没有从概念的背景引入上给学生足够的思维空间,没有给学生提供充分体会概括本质特征的机会,容易造成学生被动机械性地接受知识。特别在章节起始时,能否从整章知识体系以及相关概念的关联角度考虑本章节要解决的主要问题和主要思想方法以及基本过程等,这是部分教师容易忽略的教学任务,忽略章节起始的重要作用。再加上“物质的量”概念的抽象与陌生,造成学生对“物质的量”概念的学习产生困惑。所以如何有效进行“物质的量”概念的教学,解决学生思维困境显得至关重要。

一、概念隐喻理论对教学引入的启示

面对刚入高中的新生来说,身心与智力水平均处于发展的初级阶段。虽有一定的抽象思维能力,但不够高,很大程度上还属于感性经验支持的经验型者,对知识的理解需从身边熟悉的、宏观的、具体的事物角度思考和领会。而“物质的量”是一个陌生而又全新的概念,远离学生的日常生活,却又是用于计量学生看不见、摸不着的原子、离子、分子等微观粒子的物理量,抽象y懂。学生需要较强的或较好的抽象、逻辑思维能力,将研究视野中的宏观世界与微观世界联系起来,才能理解。可见,“物质的量”概念的引入,是学生化学概念学习的一个思维困惑点。此外,对学生而言,以“物质的量”为核心的相关系列概念,如“阿伏加德罗常数”“物质的量浓度”等概念聚集在一起,具有高密度的认知陌生性,这也是对学生认知水平和思维能力的一个挑战。

概念隐喻理论认为:“人类的抽象概念系统是以感知经验和具体概念为基础发展形成的。”Lakof 和 Johnson 认为:“概念隐喻最主要及最基本的功能是从一个基于人类对自身的认识和自然界相互联系的、已知的、熟悉的具体的源域映射到一个未知的、陌生的、抽象的目的域。简单地讲,概念隐喻最主要的功能就是通过人们所认知的具体经验知识来理解抽象的概念,从而形成抽象思维。”

如何在学生有限的思维逻辑能力和认识水平下帮助学生接受和理解“物质的量”概念?概念隐喻理论提到科学概念的形成总是与学生所认知的具体经验知识相联系,由具体到抽象,由简单到复杂,它符合学生认知发展规律。“物质的量”概念教学,能否选取学生熟悉的、恰当的、具体的事物作为教学载体,采用类比、集合的方法,来减少学生的陌生感呢?

因此,在本节课的概念教学设计上,笔者在背景的引入上重着笔墨,以学生耳熟能详的“曹冲称象”故事作为知识载体,创设问题情境:“你知道古代曹冲称象的故事吗?曹冲在称象时的指导思想是什么?”引发学生思考解决该问题的关键在哪里?随后列举日常生活中的“一打”“一件”等例子,初步架起定量的概念。紧接着教师再次提出问题“如何称量 1 粒大米质量?”再让学生体会解决该问题的关键点,就是集合思想,即转化思维,化小为大、聚微为宏的思想。

教学设计摘录如下:

情景一:生活中的计量

〖问题〗如果请你快速拿出 200 个曲别针,你会怎么做呢?(再次体会积小成大、聚微为宏的便捷性)

〖教师〗12 只铅笔是一打,24 瓶啤酒是一件,20 只香烟是一盒,10 盒香烟是一条。(借助日常例子,让学生体会生活中积小成大、聚微为宏的思想在日常生活中的应用)

情景二:化学实验中的计量

〖问题〗回顾初中一个化学方程并提问:

2H2 + O2 = 2H2O(点燃)

〖教师〗那么,2g H2,32 g O2,36 g H2O 中各含有多少个分子呢?(从化学情景中再次让学生体会积小成大、聚微为宏的思想,进而体会引入新概念的必要性)

从日常生活中熟悉的计量出发,提出问题,引导学生思考计量在生活中应用的目的就是“化繁为简”。进而引导到学生不熟悉的化学试验中的计量,提出概念引入的必要性。这样可以使学生从已知的、熟悉的具体的源域映射到一个未知的、陌生的、抽象的目的域,减少陌生感,使学生较容易接受新概念,进而激发学生进一步去探索新知识的兴趣,同时架构定量思维与集合思想。

二、“诱思探究”教学法理论对问题设计的启示

“诱思探究”教学法:“教师结合学生在课堂中的动态生成,在学生对高难度知识进行探索、反思和讨论的过程中,捕捉学生思维中的闪光点,适时进行点拨引导,建立一定的思维方向,使学生进行自我攻克和创新突破,从而提高学生的探究热情,激励学生的学习斗志,取得更好的课堂效果。”

新课标教学理念要求“以学生为本,以学生终身发展为目的”。那么,对于身心与智力水平还处于初级阶段的高一新生而言,关键在于教师能否教会学生思考,教会学生能够用自己已储备的知识与能力对事物观察分析、积极主动探索、思考探究并解决未知领域,形成终身学习能力,而非“填鸭式”的教学,对知识死记硬背、生搬硬套。

“诱思探究”教学法理论主要是以“诱”代“讲”,开启学生的思维。当学生在学习实践中面对困境r,如何思考。教师要不断地捕获动态课堂中生成的动态思维点,然后切实点拨,激发学生的思维点,适时推进,引导学生积极整合自己的旧知来分析、解决问题。学生在尝试解决问题的过程中,需要不断地克服困难,一步步走进问题的核心,使学生的思维能力与学习能力得到提高。这种教学模式充分体现学生在课堂上的主体地位,发挥学生的能动性,注重学生思维能力的培养,弥补“以讲为主”或“精讲多练”传统“填鸭式”教学模式的不足。

(一)架设预设性的思维点(静态)

“物质的量”这节课就是从学生熟悉的生活(如“曹冲称象”、水稻以及曲别针等)或旧知识(如初中所学的化学方程式的意义、水分子等)中提炼相关的化学问题,逐步诱导学生利用已有的知识进行分析问题。由最初体会的“积小成大、聚微成宏”的思想,引导到新概念学习之上。

教学设计摘录如下:

〖引入〗曹冲称象的故事,曹冲解决这一难题的指导思想是什么?(指导思想是化整为零、变大为小)

〖创设问题情境一〗农业科研人员在研究水稻良种培育时,如果在没有精密天平(只有托盘天平)的条件下,如何称量一粒稻谷的质量?(解决这一问题的方法是:积小成大、聚微成宏)

〖创设问题情境二〗如果请你快速拿出 200 个曲别针,你会怎么做呢?(再次体会日常生活中积小成大、聚微成宏的思想)

〖创设问题情境三〗初中如何描述该化学方程式的意义:2H2+O2=2H2O(点燃)?那么,2 g H2,32 g O2 ,36 g H2O 中各含有多少个分子呢?(用积小成大、聚微成宏方法)

〖创设问题情境四〗水是大家非常熟悉的物质,它是由水分子构成的。一滴水(约 0.05 mL)大约有 1.7 万亿亿个水分子。怎样才能科学又快速地确定一滴水中含有多少个水分子呢?(诱发学生思考,联想生活中的计量例子,用积小成大、聚微成宏的思想解决问题。引入概念)

(二)捕获课堂中生成性的思维点(动态)

学生在教师架设思维点的过程中,对“集合”有一定的思考,而且在不断被诱思的过程中,思维处于活跃状态,倾向去解决问题情境四“一滴水(约 0.05 mL)大约有 1.7 万亿亿个水分子”。教师此时要及时捕获课堂中思维的生长点,在学生已有的集合思想(定量)知识上,引导学生思考并领会物质的量的引入的必要性以及 1 摩尔的量等,激发学生的求知欲。学生不断思考并解决问题,从而使其对高难度的核心知识进行自行探索、自我思考,进而自我攻克和创新突破。

教学设计摘录如下:

〖教师追问问题情境四〗要解决这些问题,我们需要架设一座从微观世界通向宏观世界的桥梁,那么,怎样去架设这座桥梁呢?这就是我们这节课要研究讨论的主要内容。(激发学生继续探究的兴趣)

……

〖创设问题情境五〗根据资料卡片(国际单位制的基本物理量),如何认识物质的量?(与熟悉的物理量对比,让学生再次认识这个物理量与时间、质量等类似)

〖教师追问〗物质的量是描述微观粒子多少的物理量。大家可以预测化学中的微观粒子多少个作为一个集团合适呢?也就是说 1 摩尔的物质中究竟含有多少个微粒呢?能够用一个具体的数字来描述吗?这个数字是如何得到的?(让学生体会到该概念引入要解决的问题及其必要性)

……

(三)注重思维能力的提升

设置阶梯习题,实践检验学生对知识的运用与迁移情况,进一步提升学生思维能力。

教学设计摘录如下:

实践练习一

(1)1 mol H2O 中含有 水分子

(2)3 mol CO2 中有 个碳原子, 个氧原子

(3)2 mol NaCl 中有 个钠离子, 个氯离子

(4)1.204×1024 个氢气分子的物质的量是 mol

〖问题〗请同学归纳总结物质的量(n)、微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)三者之间的换算关系。

实践练

教材【学与问】

实践练习三

如何知道 1 g 水中含有的水分子数。(最后再次回归问题,让学生自己解决该问题,理解此概念和日常生活中的计量的意义类似)

总之,“物质的量”概念虽然比较抽象,但整节课下来,据课堂反馈和课后学生反馈,学生能较容易地接受该概念并能较熟练地应用。本节课充分联系和利用学生熟悉的具体的经验,让学生成功建构这个化学概念,在情景与问题中引导学生思考与探究,使其思维能够沿着教学内容和自身发展进行展开,让学生始终在自己的最近发展区前行,激发学生对问题的思考,积极主动对知识进行分析、探索和搭建,形成新的知识体系,以此推动学生能力的不断提升,为学生终身学习奠定基础。

量子力学基本概念及理解篇(7)

化学概念是用极精辟的语言高度概括出来的。常包括定义、原理、物质的组成和分类、相互反应及变化规律等。在初中化学教学中,基本概念几乎每节都有。化学概念是学习化学必须掌握的基础知识,它在一定程度上揭示了化学的本质,在整个化学学习中起着指导作用。由于初中生的抽象想象能力比较薄弱,现在的课本概念知识往往比较生硬,紧靠学生的自我理解是很难消化的,即使学生靠着死记硬背勉强记下来,在实际的解题中倘若不会运用,那么概念也就起不到任何帮助作用。因此学生加深对化学概念的透彻掌握和理解显得尤为重要。

一、分析事物本质。理解化学概念

对于一些概念含义比较深刻,内容又比较复杂,这就要求教师要进行剖析、讲解,分析概念的本质,从而帮助学生加深对概念的理解和掌握。在进行化学概念的教学中,教师要抓住每个概念中反映事物本质属性的关键词语及相关特性,因势利导,克服不利因素,把概念讲清楚,讲透彻,搞清概念的内涵与外延的关系,使化学基本概念在初中化学中更好的发挥指导作用,以增强学生的学习能力。

如:“质量守恒定律”的教学中,教师则要知道学生抓住“参加”(指已经发生了反应的部分,未反应的部分如过量的,不参加反应的物质不在此例),“化学反应”(指质量守恒定律适用的对象,是发生了化学反应的物质,若物质间没有发生化学反应,其质量关系与质量守恒定律无关)。“生成”(指化学反应生成的所有物质)和“质量总和”,几个词语,深入剖析。同时抓住“两个不变”(1)元素(或原子)种类不变,反应前有几种,反应后仍有几种。(2)各原子的数目不变,反应前为多少个,反应后仍为多少个,就能使“质量守恒定律”的应用自如了。再比如氧化反应概念中的氧,很多学生错误的理解为氧气,事实上,概念中的氧不只是指氧气,它还包括含氧化合物中氧的意思。

二、加强直观教学,牢记化学概念

初中学生由于年龄特征原因,他们的思维主要以直观为主。因此,在进行化学概念教学时,要尽量利用直观的手段。各种信息技术已经广泛的运用在教学资源中,使得课程变得多元化和现代化。在化学教学的过程中,教师要充分利用信息化教学资源,带动学生的积极性、主动性,创造出轻松愉悦的学习环境。通过多媒体教学,可以形象生动的展示出化学反应的过程,利用图片视频等等可以使得知识点更加生动形象。

比如,原子、分子的结构,它们是微观粒子,看不见,摸不着,学生想象不出来。这时候,老师可以用模型来帮助学生认识原子、分子等微观粒子的结构,从而形成原子、分子等概念。同时教师也可以用多媒体教室播放很多已经生成的化学实验过程,一些大型的、需要化学材料特别多的化学实验都可以通过电教化的方式直观形象的传达到学生的大脑中。针对初中生思维活跃、对于新事物充满好奇等等性格特点,可以更好的帮助学生牢牢记住化学概念,过目不忘。概念的理论性过强,对于初次接触化学理论的学生,教师应尽可能的加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生能直接观看到实验现象,增强学生对概念的信度。

量子力学基本概念及理解篇(8)

【Abstract】The junior middle school chemistry is the chemistry elementary education , is in conceptual formation and having applied more protruding obvious conceptual significance. Way chemistry teaching that can direct on a hereafter cramming up sustainable development having what be hindered more being from having affected a student studying a chemistry. The main body of a book the method being that the basic concept teaches to the chemistry has talked about some simple cognitions.

【Key words】Junior middle school chemistry; The basic concept teaches

【中图分类号】G633.8 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2012)01-0075-01

在这几年的初中化学教学中关于化学的基本概念的落实问题上一直在困扰着我。学生如果是靠死记硬背的记忆概念就显得很牵强,而且会使学生有抵触情绪,冲淡学习化学的兴趣,有什么更好的方法可以轻松牢记化学的基本概念,并且还可以让学生保持着学习化学的热情和兴趣?关于这个问题我有一些自己简单认识。

一、重视概念的形成过程

教学过程忽略概念形成的过程,那是对概念的定义进行生搬硬套的传授,学生并没有真正理解概念的本质,学生只是学习了一些词语,会背诵概念的词句,在做题时虽然也可以解答习题,但实际上学生只是用概念的规律对习题做出判断,那不是真正有意义的构建了概念,那应该叫做一种条件反射。当遇到一些概念的灵活与运用的问题和概念的外延的一些问题上就会显得很被动的。因此,化学基本概念教学的基本原理应是注重学生概念学习的过程,帮助学生发展思维能力,可以充分利用演示实验,分析归纳,形成基本概念适的条件使学生自主建构意义形成概念。

教师应该注重对情景的设置和提出有效的问题,并引导学生从一定的方向对情景进行分析,发现情景中的问题,学生若能提出有价值的问题,说明学生明确了学习的任务,有了明确的思维方向,也就为学生自主建构概念打下了坚实的基础。如学习氧化还原反应概念时,教师列出几个在四大反应范围内的和不在四大基本反应范围的氧化还原反应的例子,当学生首先按以前的经验给这些反应分类,但当他们用原有的思维方式去分析这项反应遇到困难时,必然会产生用新的方式去理解这些反应的动机,教师适时引导学生发现问题,提出问题,并指导学生从化合价变化的角度去观察,如果发现这些反应其实只有两类,这时学生基本上就形成了对氧化还原反应的实质内容的认识。此时学生应能对所选择的信息形成概括,应用自己的语言进行概述或接受前人的描述语言,从而完成对概念的建构。

二、通过实验渗透概念

初三的化学是启蒙教育,学生初次接触化学,就这个原因往往对概念理解不深,习惯用死记硬背的方法学习,教师尽可能地加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生都能直接观看到实验现象,加强直观性,增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。

三、把抽象的概念形象化

对于抽象的概念,在没有化学实验的基础上应该应适当的比喻或指导学生自学去获取知识。合适的比喻可以起到事半功倍的效果。例如在讲分子这一概念时,可以让学生先去想象分子的样子,可以在纸上凭着自己的想象画出自己心目中的分子。目的是培养学生的微观意识。再让学生回忆日常生活中所见到的一些现象:为什么我们能闻到花的香味?为什么卫生球放久了会慢慢变小?烟雾的扩散等。让学生从宏观的感觉中去体会微观粒子的性质,理解分子论概念。元素是一个很抽象的概念,在建立元素概念时,利用学生已有知识,先让学生回忆原子及原子核的组成,然后在举例出各种元素的原子和同种元素的几种原子,让学生先感受到元素的概念,然后用生动的语言抽象出元素的概念。也可采用指导学生先阅读教材再通过讨论的方法使学生自己得出正确概念。这样,一方面能排除学生对抽象概念的厌烦情绪,又能使学生对比较抽象的概念理解得较准确和深入。避免教师把概念硬灌给学生,让学生死记硬背而记不住、难应用,进而加强对概念的理解。

四、及时总结注意概念与概念之间的微妙联系

初学化学的学生往往对概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做题时经常出现差错。在教学中可列举几组实例进行比较教学,在对比中明确它们的本质区别和联系,加深对概念的理解,锻炼学生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比较分析它们的区别和联系。即元素是宏观概念,是描述物质的宏观组成,只论种类,不论个数。而原子是微观概念,是描述物质的微观结构,既讲种类,又讲个数。元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。这样的方式会让学生在元素概念的运用中会更得心应手。

五、深挖概念的内涵

一些化学概念层次较多,这给学生记忆带来了一定的难度。教学中我把组成定义的关键词句向学生突出讲解,促进对概念的理解,加强记忆效果。例如、在“催化剂”概念中,强调“变”和“不变”;在酸、碱定义中强调“全部”二字等。学生只有理解这些词语的意义,才能深刻理解基本概念。

如在溶液中“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,第一,定义的句子比较长,第二,而且涉及的知识也较多,学生往往难于理解。因此在讲解过程中,若将溶解度概念中的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度的条件下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,溶质所溶解的克数。这四个限制性句式加上关键字构成了溶解度的定义,缺一不可,进而加深了学生对这个概念的理解。

量子力学基本概念及理解篇(9)

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)19-0132-02

化学概念是整个化学知识的基石,指导着元素化合物、化学计算等知识的学习。化学概念不仅是分析推理的依据,而且还是解题作答的基础。加强化学基本概念的教学,对于学生认识物质及其变化、物质间的内在联系,运用化学基础知识形成基本技能,都有重要作用。因此,使学生正确认识和理解,并运用化学基本概念是化学教学的基本要求。这部分基础知识的学习效果,直接影响到其他基础知识的学习及深化。在平时课堂教学中如何落实好化学概念教学?下面谈谈笔者的几点做法。

一 在实验中建立概念

化学是一门以实验为基础的自然科学,对实验现象的观察和思考是建立化学概念的重要途径之一。运用科学方法,直接参与对所观察的现象进行比较、分析、综合、抽象、概括等思维活动,对学生进行概念的学习起着十分重要的作用。明显的实验现象能使学生获得生动的感知,最能调动学生的积极思维。通过“水的沸腾”实验,引导学生观察水由液态转化为气态的水蒸气再冷凝成液态,通过对实验现象的观察和思考分析,师生共同总结出变化特点:此变化仅是物质状态发生了变化(液态——气态——液态),并无新物质生成,这样就对物理变化形成了感性认识。通过“二氧化碳通入澄清石灰水”实验,引导学生观察实验现象:变浑浊,产生白色沉淀。通过对实验现象的观察和思考分析,师生共同总结出变化特点:产生了新的物质。最后通过对比这两种变化特点,引导学生归纳、总结:没有生成新物质的变化叫作物理变化,如水的沸腾、冰的融化、酒精的挥发等;生成了新物质的变化叫作化学变化,如二氧化碳与澄清石灰水反应、镁带燃烧、牛奶的变质、钢铁生锈等,使学生由感性认识上升为理性认识。

二 在情境中形成概念

新课程要求转变学生的学习方式,就要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与,培养学生处理信息、获取新知识的能力。初中化学的许多概念可以通过创设情境、学生探究的方式进行教学。通过创设有效的问题情境,一方面,可以激发学生的学习兴趣,充分调动其积极性和主动性,从而产生内驱力,使其智力活动达到最佳激活状态,并主动参与学习活动;另一方面,可以激活学生的思维活动,诱发思维、引导思路,掌握思维的策略和方法,进而提高问题解决的能力。如在学习“化合反应”、“分解反应”和“置换反应”等反应类型时,教师可先给出一些典型的反应方程式,引导学生从反应物和生成物角度分析讨论物质的种类、组成有何变化再进行分类,最后老师适时给出概念名称,让学生进行判断并理解。教学中,教师鼓励学生独立分析,再通过小组讨论交流、教师适时点拨的合作学习方式学习概念。实践证明,在一定的情境中,通过学生自己思维推敲提炼出的概念,学生更容易理解,从而内化为自己的知识。

三 在多媒体教学中理解概念

分子、原子是微观粒子,学生看不见,摸不着,对初三的学生来说是难以理解的两个概念。在传统的教学中,老师会通过大量的实例分析归纳出:分子是保持物质化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小微粒。为了让学生更好地掌握并理解分子、原子的概念。可以用动画模拟水的电解过程,学生就可以比较直观地看出在水的电解过程中,水分子分解成氢原子、氧原子;氢原子与氢原子重新组合成氢气分子;氧分子与氧分子重新组合成氧分子。在反应前后分子的种类发生了改变:水分子分解成了氧分子、氢分子;但原子的种类没有发生改变:反应前后都是氢原子和氧原子。无论哪种水都具有相同的化学性质:水电解分解成氢气和氧气。因为它们都是由同一种分子——水分子构成的,而不需要考虑它们来自哪里。但当给水通直流电时,产生的氢分子和氧分子不再具备水分子的性质。由此可以得出结论:同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。所以,分子是保持物质化学性质的最小粒子,水分子是保持水的化学性质的最小微粒。通过对动画分析还可以得出化学变化的实质:分子分解成原子,原子重新组合成新的分子,由此可以得出结论:原子是化学变化中的最小微粒,在水的电解过程中氢原子、氧原子没有发生改变。

四 在比较中巩固概念

基本概念是化学知识的基础,是构成其他化学知识的细

胞,它们分散在初中化学教材的各个章节。我们不难发现,不同的概念间往往存在着某种关系,只要注意分析概念的外延,理清相关概念之间的区别和联系,就能很好地掌握和运用。例如,同位素与同素异形体之间的比较,见下表:从比较中可知:同素异形体是对分子而言的,是宏观的。同位素指的是同种元素,但中子数不同的原子,是微观的。

量子力学基本概念及理解篇(10)

概念教学过程如果忽略学生概念形成的认知过程,只是对概念的定义进行传授,学生并没有理解概念的本质,只是学习了一些词语,会背诵概念的词句,虽然也可以解答习题,但实际上学生只是用概念的规律对习题做出判断,那不是真正有意义的构建了概念。因此,化学基本概念教学的基本原理应是注重学生概念学习的过程,帮助学生发展思维能力,充分利用演示实验,分析归纳,形成基本概念适的条件使学生自主建构意义形成概念。教师精心设置情景,并引导学生从一定的方向对情景进行分析,发现情景中的问题,学生若能提出有价值的问题,说明学生明确了学习的任务,有了明确的思维方向,也就为学生自主建构概念打下了坚实的基础。如学习氧化还原反应概念时,教师列出几个在四大反应范围内的和不在四大基本反应范围的氧化还原反应的例子,当学生首先按以前的经验给这些反应分类,但当他们用原有的思维方式去分析这项反应遇到困难时,必然会产生用新的方式去理解这些反应的动机,教师适时引导学生发现问题,提出问题,并指导学生从化合价变化的角度去观察,如果发现这些反应其实只有两类,这时学生基本上就形成了对氧化还原反应的实质内容的认识。此时学生应能对所选择的信息形成概括,应用自己的语言进行概述或接受前人的描述语言,从而完成对概念的建构。

二、利用实验对基本概念进行解析

由于学生初次接触化学课,往往对概念理解不深,习惯用死记硬背的方法学习,教师尽可能地加强直观教学,增加课堂实验,让每个学生都能直接观看到实验现象,加强直观性,增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。例如在形成“催化剂”和“催化作用”概念教学时,通过氯酸钾加热分解的几个对比实验,使学生观察到有以下现象:加热氯酸钾时放出氧气速度较慢,加热二氧化锰时不放出氧气,当氯酸钾和二氧化锰共热时,则放出氧气的速度很快。再把反应后的剩余物进行分离,把得到的黑色粉末(二氧化锰)再和氯酸钾加热,放出氧气速度仍很快,且称量得到的黑色粉末(二氧化锰)知同反应前加入的二氧化锰质量相等。用明晰的实验结论引导学生很快建立了催化剂的基本概念。强调学生理解这一概念时,要注意“一定”、“两不变”的涵义,加深学生对概念的理解,强化了记忆,从而得到催化剂这一概念的内涵是:(1)是指化学反应速度;(2)这类物质的质量和化学性质在化学反应前后都未变化。进而外延到:(1)在化学反应里;(2)具有内涵特征的这一类物质。隐含因素:(1)对“变化”二字的理解;催化剂即可加快化学反应速度,又可减慢化学反应速度;(2)一种反应可以有一种或几种物质作为催化剂;(3)一种物质在这一反应中是催化剂,但在别的反应中就不一定是催化剂;(4)不是任何化学反应都需要催化剂;(5)不同的化学反应所需的催化剂一般是不同的。

三、强化形象思维,使抽象概念直观化

在没有条件或无法采用直观教学手段的情况下,应适当的比喻或指导学生自学去获取知识。强化形象思维,也是加强直观概念教学的手段之一。例如在讲分子这一概念时,让学生回忆日常生活中所见到的一些现象:为什么我们能闻到花的香味?为什么卫生球放久了会慢慢变小?烟雾的扩散等。让学生从宏观的感觉中去体会微观粒子的性质,理解分子论概念。在建立元素概念时,利用学生已有知识,先让学生回忆原子及原子核的组成,然后用生动的语言抽象出元素的概念。也可采用指导学生先阅读教材再通过讨论的方法使学生自己得出正确概念。这样,一方面能排除学生对抽象概念的厌烦情绪,又能使学生对比较抽象的概念理解得较准确和深入。避免教师把概念硬灌给学生,让学生死记硬背而记不住、难应用,进而加强对概念的理解。

四、相关概念进行比较教学

初学化学的学生往往对概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做题时经常出现差错。在教学中可列举几组实例进行比较教学,在对比中明确它们的本质区别和联系,加深对概念的理解,锻炼学生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比较分析它们的区别和联系。即元素是宏观概念,是描述物质的宏观组成,只论种类,不论个数。而原子是微观概念,是描述物质的微观结构,既讲种类,又讲个数。元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。

五、突出对概念的关键字、句的理解,加深学生记忆

一些化学概念层次较多,这给学生记忆带来了一定的难度。教学中我把组成定义的关键词句向学生突出讲解,促进对概念的理解,加强记忆效果。例如、在“催化剂”概念中,强调“变”和“不变”;在酸、碱定义中强调“全部”二字等。学生只有理解这些词语的意义,才能深刻理解基本概念。

六、注意概念的巩固、深化和发展

概念形成之后,一定要使学生通过复习和反复运用来掌握和巩固,决不能让学生满足于死记硬背和一般性理解。在教学过程中一是要注意组织练习,当学生学过有关概念后,教师应有目的、有针对性的布置一些练习题,使学生通过习题实践,巩固和增强学生应用概念的能力。二是分析错误及时改正。还应采用多种形式对学生掌握情况进行考查了解,根据反馈发现的问题及时有针对性的采取补救措施。

量子力学基本概念及理解篇(11)

首先涉及初中化学计算的一些重要概念,在形成时应尽可能通过实验或其他具体事物分析、概括导出;其次,注重概念同化,进行新旧概念对比,弄清相近概念间的本质区别与内在联系,然后加强运用概念的训练,加深对基本概念的理解,提高运用基本概念的能力;最后还要加强与基本概念相关的化学用语的训练,掌握化学学科独特的学习语言。

实践证明,当学生理解了化学式、相对原子质量、相对分子质量等基本概念,化学式含义及化学式前系数的含义等内容后,有关化学式的基本计算就可以说是“轻而易举”了;当学生理解了质量守恒定律、化学方程式能够表示反应物及生成物各物质间质量比的含义等内容后,学生基本都能够进行化学方程式的简单计算了;当学生理解了溶液、溶液的组成(溶质、溶剂)、溶质的质量分数等基本概念后,溶质质量分数的计算也就不再难倒学生了。

二、初中化学计算是化学“量”的思想与数学计算方法的结合,化学计算的关键是化学“量”的思想

各种计算类型在教材上都出示了相应的例题,它们以清晰的解题步骤阐述了运用化学概念进行化学计算的思想,以简明的解题格式规范正确运用化学概念进行化学计算、表述逻辑思维过程的方式,故而要特别注重发挥教材上例题的作用。从接受式和探究式两种学习方法来形成两种策略,即传授性和探究性教学策略。

传授性教学策略主要是指通过教师讲授或师生共同谈论或学生直接自学教材上例题的方式,学习化学基本计算的方法,然后再进行训练,并通过师生评价或学生相互评价等矫正,让学生掌握化学计算方法,逐步提高化学计算能力。这种方法多数学生能够较快接受,并迅速掌握基本方法,效率较高。但少数学生容易因“不理解而掉队”,从此对计算失去信心。

探究性教学策略主要是指教师创设真实情境,提出有意义的实际问题,组织学生合作探究,力图运用基本化学概念完成基本化学计算问题,通过评价矫正不足。在探究性学习过程中,可引导学生运用化学概念或原理自己寻找解决问题的方法,也可以引导学生从例题中获取方法(不仅限于模仿),把获取的方法运用于问题中并解决问题,促使学生进行迁移。在探究的过程中,学生充分感悟或体验运用化学概念进行化学计算的方法,自然形成化学计算能力,并巩固学习兴趣。短时间来看,这种策略似乎更费时间,但学生真正运用化学思想和化学概念进行化学计算时,既形成了能力,又保持了兴趣,应该是更有效率的学习方式。当然这种策略要求学生的化学概念必须牢固,基本学习方法必须到位,化学学习兴趣必须浓厚,否则课堂教学中容易“冷场”,收不到预想的效果。因而两种教学策略都要根据学生特点而确定,力争取得更有效的教学效果。

三、化学的总复习策略

初中化学的复习阶段,当然主要是针对选拔功能来说的,在复习迎考中有这样几点需要大家加以关注:

(一)复习措施

1.以大部分同学现状为基础,分析教材、学生,研究对策,提高复习的针对性。

2.认真研读中考精神和中考说明,把握走向,提高复习的有效性。

3.分轮次复习,使用盐城中考说明、盐城零距离、中考十三地市试卷,提高学生的应试能力。按单元顺序复习,加强学科知识的联系,使基础知识系统化、网络化。加强对学生“三基的考查及时查漏补缺。

4.注意对学生思想的教育,要进行人生理想、情感态度价值观的教育,使学生明确目的,增强信心,提高复习的自我意识。

5.积极搞好教研沙龙,通力合作,集大家智慧,提高复习的质量。

(二)化学复习计划

1.指导思想。以教材、科学课标、考试说明为依据,以“三基”为主线,以培养学生的科学能力为重点;以完成学校的教育教学目标为方向

2.复习目标。扎实地掌握三基;形成熟练的科学(化学和生物)思想方法;培养学生较强的化学和生物能力和运用有关知识分析解决问题的能力。

3.复习思路方法。

(1)加强集体备课,备课标、备教材、备教法、备学法;完成说课――讨论――导学反馈案。

(2)落实复习环节:读、讲、练、测、评、补(六环节复习法)

读:预习、练习,发现问题;

讲:按知识体系,梳理知识,形成结构,提炼学科思想方法,理清基本题型,掌握基本解题方法;

练:精选习题,学生训练,掌握知识,形成技能,发展能力;