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二、處理好知識的銜接與聯系
優化高中化學教材結構還必須處理好知識的銜接與聯系。知識的銜接與聯系包括兩方面：一是指縱向的，即各冊教材之間、各章節之間知識內容的前后銜接；二是指橫向的，指化學與其他學科之間的聯系。處理教材內容的縱向銜接要遵循化學學科的內在邏輯關系，保持知識由淺入深、由易到難的編排順序，同時，還要考慮學生原有的認知結構。一言以蔽之：“重要的是把后繼經驗建立在前面經驗的基礎之上，同時又對有關內容作更深入、廣泛的探討”?；瘜W與其他學科的橫向聯系包括兩個方面，一是在知識上的滲透；二是結構上的一致?，F代科學發展的一個重要趨勢是各門學科之間的融合，化學作為一門自然科學，與其他學科存在著密切的聯系，化學教材應該滲透、融合數學、物理、生物、地理等方面的知識和思想。如化學計算與數學知識的融合，能源、電化學知識與物理知識的融合，環境、資源與地理知識的融合等等。學科間知識的融合和滲透，有利于學生對知識的全面發展和認識，有利于能力的全面培養。同時，在化學教材結構的編排時必須考慮與其他學科知識的并進關系，使化學與其它相關學科知識在一定的學習階段內既不重復，又能使相關各學科知識互為基礎，如化學平衡理論需要有關于氣體壓力的知識作為基礎，教材中甲烷結構的介紹，必須在數學中學習了正四面體之后。
三、知識的邏輯順序、學生的認知順序和心理發展順序最佳結合
二序結合是教材編寫所遵循的重要原則。我國化學教材的編寫在二序結合上的具體做法是“以化學知識的邏輯順序為主線，考慮學生的認知順序和心理發展順序加以變形”，由于長期受學問中心課程理論的影響，化學教材的編寫一直將知識的邏輯順序放在首位，當知識的邏輯順序與學生的生理和心理認知順序相沖突時，教材的編寫要符合知識的邏輯項序，由此形成了我國長期以來教材編寫的學科中心傾向，所編寫的教材便教但不利學。由于學科中各項知識間的邏輯關系既不同于人類認識自然的歷史發展邏輯，也不同于每個人自身的認知發展邏輯，高中化學教材的編排也可以不采用以化學學科的知識體系為主的編排方法，或從人與化學的關系出發，或從高中生的認知發展規律出發組織教材內容，使教材既能充分體現學生學習化學的需要，又能促使知識和能力的全面提高。
四、知識學習、能力培養、思想教育有機融合
知識、能力、思想三方面是高中化學教育的目標，也是組成化學教材結構三個實體要素，知識學習、能力培養和思想教育三者雖各有自己的結構，但又密不可分，相互交叉、相互滲透，在教材結構的編排過程中應三者兼顧、協調進行，使知識學習、能力培養和思想教育三者有機地結合在一起，反應在主題和內容的編排中，就是使學生從一個主題出發既獲得了知識，又在能力方面得到了提高，思想上得以升華。例如美國化學教科書中編入了讓學生解決自由女神像受侵蝕的問題，這同時也是一個科學家正在思考的問題，可以激發學生的求知欲，促進學生積極探討。學生面對這樣的問題，首先會產生一種嘗試一下的念頭；其次有一種保護環境的責任感，并且想到科學家正在思考這個問題，而自己也能想辦法解決它，頗為偉大；另一方面，解決這一問題需要學生運用大量的化學知識，學生在運用所學知識的基礎上，還要廣泛地查閱文獻、搜集資料、甚至通過做實驗、分析結果、得出結論，這同時也培養了學生的能力。因此把這種問題作為化學教材內容把培養學生的責任感、有關能力和學習知識整合在了一起。新教材在這方面也比較重視，例如第一冊第四章“環境保護”一節，通過問題揭示、活動指導、角色扮演等把知識學習、能力培養、情感體驗有機地結合在了一起。
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化學核心概念是化學學科的主干內容，化學核心概念及其相互關系構成了中學化學的基本框架?；瘜W核心概念是學生分析問題和解決問題的基礎，具有高度的概括性、抽象性和嚴密的邏輯性。
一 化學概念學習在中學化學教學中的重要作用
當代著名心理學家和教育家布魯納曾指出，“不論我們教什么學科，務必使學生理解學科的基本結構?！睂W科基本概念就是學科基本結構的重要組成部分。高中化學概念是化學知識網絡中的節點，是化學知識網絡中的骨架。只有讓學生清楚、準確地理解化學概念理論，才能使學生更深刻地認識物質及其變化規律，進而掌握化學學科的基本結構。
二 高中化學核心概念及其結構體系
高中化學的核心概念及其結構體系主要分為化學用語、化學計量、物質的組成和分類、元素周期律和周期表、溶液、化學反應速率和化學平衡等幾個方面。
1.物質的組成、性質和分類
物質的組成、性質和分類，是在組成物質微粒的基礎上進一步深層化，從微觀的角度進一步抽象、推理而形成的更深層次的概念。化學學科是在原子分子的層面上研究物質的組成、結構、性質和變化規律的科學，有獨特的名稱、符號及表達方式。對于各物質性質的學習，從宏觀上分析，更注重從微觀層面上對化學變化的過程進行深層次的理解。該部分的概念主要包括：元素、核素、原子、離子、原子團、離子符號、核素符號、化合價、化學式、分子式、實驗式、電子式、結構式、結構簡式、原子結構示意圖、電離方程式、離子方程式、熱化學方程式、同位素、基、物理性質、化學性質、金屬性、非金屬性、氧化性還原性、混合物、單質、酸、堿、鹽、同素異形體。物質的性質內容的研究主要從結構出發，分析原子核外電子排布，進而分析相關變化的過程和本質。同時，化學用語貫穿整個化學教學，教材以初中的元素符號，簡單化學方程式為基礎，到必修的離子反應、氧化還原反應隨后在各元素化合物知識中不斷加強應用。在這一過程中，化學用語在數量上、類型上不斷發展，同時成為學生在分析問題、解決問題中的工具。
2.化學計量
化學計量是宏觀與微觀相聯系，用于量度化學物質，表示化學物質“量”的一類概念，屬于“工具性”概念。該部分內容較抽象，具有較高的知識陌生性，而且變換關系容易混淆。其內容主要包括物質的量、摩爾質量、阿伏伽德羅常數、氣體摩爾體積、物質的量濃度等。換算關系在各章節練習中不斷應用，凸顯出“工具”的作用。
3.化學反應與能量
化學反應有不同的分類方式，教材中介紹的主要有離子反應、氧化還原反應、放熱反應、吸熱反應、可逆反應等。該部分概念主要包括氧化劑、還原劑、氧化性、還原性、吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱、可逆反應等內容。教材首先介紹離子方程式和氧化還原反應，在隨后的元素化合物學習中不斷鞏固兩部分內容。在學習化學鍵的基礎上，通過能量的轉化引出放熱反應和吸熱反應，以及熱化學方程式。在化學能與電能的介紹，即原電池和電解池的學習中，充分結合了氧化還原反應及電解質的內容，使學生在原有認知的基礎上，建立起知識之間的聯系。
4.物質結構、元素周期律
周期表和元素周期律是化學的精髓，是化學規律的總結。主要包括元素周期表的結構、位置、性質，包括金屬性、非金屬性、半徑大小分析等。該部分概念主要包括元素、核素、元素周期表、元素周期律、化學鍵、化合價、化學式、電子式、同素異形體、金屬性、非金屬性、化學鍵、晶體類型等。在學習了元素化合物知識后，對物質結構進行介紹，從原子結構分析，歸納出元素原子結構、化合價變化的規律性，從而引出元素周期律、周期表的內容，根據原子之間作用力不同，構成的晶體類型也不同。
5.溶液
溶液主要是分析溶液中各成分存在和變化的情況。該部分的概念主要包括溶液、膠體、電解質、非電解質、強電解質、弱電解質、鹽類水解、原電池、正極、負極、電解、陰極、陽極、金屬腐蝕、電鍍等。教材主要從分散系出發，按照分散質粒子大小，分別介紹膠體、溶液。通過溶液中物質電離的情況，對電解質相關概念進行介紹。通過對反應的分析，對化學反應的分類進一步擴充，擴展出離子反應和氧化反應。在結合電解質溶液、氧化還原反應內容的基礎上，引出原電池和電解池。通過金屬的電化學腐蝕和防護，將原電池和電解原理整合應用，形成完整的電化學知識體系。
6.化學反應速率和化學平衡
化學反應速率和化學平衡主要是描述化學反應快慢和程度的情況，主要包括化學反應速率、可逆反應達到平衡的
判斷、化學平衡的移動、化學平衡移動的各因素變化、電離平衡等。該部分的化學概念主要包括可逆反應、化學平衡、化學反應速率、化學平衡移動、電離平衡。教材中首先簡單介紹化學反應速率、可逆反應，引出化學平衡及影響化學平衡的因素。隨后在選修教材中內容深化，從微觀的能量的角度分析影響因素，深化化學平衡的判斷和平衡的移動，并補充化學平衡常數。內容由淺入深，由易到難，既符合學生的認知規律，也符合知識的邏輯順序。
三 結束語
化學是一門聯系性很強的學科，每個概念理論都不是孤立存在的，化學概念和概念間的聯系構成化學學科的知識體系。建構良好的知識結構體系是學生理解化學、提高學習能力的重要途徑，要求教師在教學過程中要樹立整體意識，準確把握不同概念之間的聯系和發展，讓學生不斷豐富和完善知識體系，促進其認知結構的形成。
參考文獻
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[7]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修二化學與技術[M].北京：人民教育出版社，2007
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篇3
【關鍵詞】高中化學空間 結構 問題 舉隅
中學化學中的空間想象能力主要是指以觀察物質結構的實物模型、空間圖式為基礎，用三維的、運動的觀點對物質的空間結構進行模擬、剖析、綜合和計算的能力。它是近幾來高考的重點內容之一。它主要包括五個方面的問題：①有機模型問題②有機物分子共線、共面的問題，③常見物質的鍵角與分子構型的關系問題，④晶體結構問題，⑤新情景的空間結構問題。
1 有機模型問題
高中有機物中所含的元素主要有：C、H、O、N、P、S等。它們成鍵情況及空間伸展方向可以歸納為：
［例1］：在化學上常用兩種模型來表示分子結構，一種是球棍模型，另一種是比例模型。比例模型是用不同顏色球的體積比來表示分子中各種原子的體積。
(1)右圖是一種常見有機物的比例模型，該模型圖可代表一種()
A．飽和一元醇B．飽和一元醛
C．二元酸D．羥基酸
(2)該物質可發生的反應有()
A．與H2加成B．銀鏡反應
C．消去反應 D．與乙醇酯化
(3)根據(2)中選擇，寫出該物質發生反應的化學方程式。
解析:
（1）D（觀察模型圖，結合價健規律，可知：黃球、藍球、黑球分別代表氫、氧、碳原子，該有機物是α―羥基丙酸，即乳酸）
（2）CD（乳酸分子中存在醇羥基且有β―氫原子，可發生消去反應；存在羧基，可與乙醇發生酯化反應）
（3）CH3CH(OH)COOHCH2=CHCOOH+H2O
CH3CH(OH)COOH+CH3CH2OHCH3CH(OH)COOCH2 CH3+H2O
2 有機物分子共線、共面的問題
原子共面共線問題思維的基礎：其一是甲烷的正四面體結構，乙烯、苯、萘、蒽的平面結構，乙炔的直線結構；其二是碳碳單鍵可以旋轉，而雙鍵和叁鍵則不能旋轉。
［例2］：描述結構的下列敘述中，正確的是
A.除苯環外的其余碳原子有可能都在同一條直線上
B.除苯環外的其余碳原子不可能都在一條直線上
C.12個碳原子不可能都在同一個平面上
D.12個碳原子有可能都在同一個平面上
解析：判斷原子共平面、共直線問題時，要根據題中已給的結構簡式結合原子成鍵情況，及雙鍵、三鍵、苯環的空間構型畫出一定共平面或一定共直線的部分，再結合碳碳單鍵可以旋轉，而雙鍵和叁鍵則不能旋轉進行判斷，判斷時必須注意“一定”、“可能”等條件要求。
3 常見物質的鍵角與分子構型的關系（不包括有機物）
分子類型
鍵角
分子空間構型
鍵的極性
分子極性
代表物（舉例）
A（單原子分子）――
球形――
非極性
稀有氣體
A2――
直線
非極性
非極性
H2、N2、O2
A4
60°
正四面體
非極性
非極性
P4
AB――
直線
極性
極性
HF、HCl、NO
AB2
180°
直線
極性
非極性
CO2、CS2、BeCl2
AB2
平面V型（角型）
極性
極性
H2O、SO2、NO2
AB3
120°
平面正三角形
極性
非極性
BF3、SO3、 BCl3
AB3
三角錐形
極性
極性
NH3、NCl3、PCl3
AB4
109°28′
正四面體
極性
非極性
CH4、金剛石CCl4、CF4
AB3C AB2C2
鍵角不等
四面體形
極性
極性
CH3Cl 、CHCl3、CH2Cl2
［例3］：右圖是某硅氧離子的空間結構俯視圖（實線表示共價鍵），通過觀察、分析，判斷下列說法正確的是
A.該硅氧離子的化學組成為SiO42-
B.每個硅原子與3個氧原子形成共價鍵
C.Si－O之間的夾角為120°
D.硅氧離子水解溶液呈弱堿性
解析：通過觀察該硅氧離子俯視圖，可知每個硅原子與4個氧原子形成共價鍵，形成正四面體結構，故Si－O之間的夾角為109°28′，其化學組成為SiO44-，硅氧離子水解溶液呈弱堿性，故答案為D。
4 晶體結構問題
4.1 概念：在晶體結構中具有代表性的最小的重復單位稱為晶胞。晶胞在三維空間無限地重復就產生了宏觀的晶體，可以說，晶體的性質是由晶胞的大小、形狀和質點的種類（分子、原子或離子）以及它們之間的作用力所決定的。由晶胞構成的晶體其化學式不是表示一個分子中含有多少個原子，而是表示每個晶胞中平均含有各類原子的個數，即各類原子的最簡個數比（氣態團簇分子除外?。?/p>
4.2 晶胞中實際擁有粒子數的計算規則：
(1)處于晶胞頂點上的粒子，同時為8個晶胞所共有，每個粒子只有1/8屬于該晶胞；
(2)處于晶胞棱上的粒子，同時為4個晶胞所共有，每個粒子只有1/4屬于該晶胞；
(3)處于晶胞面上的粒子，同時為2個晶胞所共有，每個粒子只有1/2屬于該晶胞；
(4)處于晶胞內部的粒子，完全屬于該晶胞。
［例4］：某離子晶體晶胞結構如右圖所示，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心。試分析：
（1）晶體中每個Y同時吸引著個X，每個X同時吸引著個Y，該晶體化學式為；
（2）晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有個；
（3）晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數為（填角的度數）；
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1創造和諧的師生關系
馬卡連柯曾說：“我確信，我們的教育目的并不是僅僅在于培養能夠有效地來參加國家建設的那種具有創造性的公民，我們還要把我們所教育的人變成幸福的人。”人非草木，熟能無情？哪里有成功的教育，哪里就有愛的火焰在燃燒，熾熱的情感在升華，教學既是知識技能的傳授，又是師生情感交流的過程，其中蘊含著來自師生雙方的極其豐富復雜的情感因素。作為教學對象的學生，他們有著自己豐富的內心世界。教學過程中，教師對學生充滿尊重、關心和期待，以一顆愛心去包容學生，積極的情感回報，當這種情感達到一定程度時，會產生情感的遷移，從而“親其師，信其道，樂其學”，促進情感的健康發展和健全人格的形成。
2尊重學生的主體地位
“施教之法，重在啟導?！卑l揮學生的主體作用，離不開教師的教學指導，而激發學生的學習興趣則是“導”的關鍵。
2.1巧妙質疑，激發興趣?；瘜W是一門高中應用性較強的實驗科學，科學家為之奮斗的故事不勝枚舉。根據教材實際巧妙設計實驗質疑、實驗應用質疑、科普故事質疑等提綱，有利于激發學生學習興趣。學生是學習的主體，必須重視學生學習的體驗與感悟，把感悟作為學習的基礎。感悟是學生主體對外部知識、信息的深層內化，是頭腦對事物的重新組合。課堂教學過程必須盡量減少對學生學習時間的占領，把學習的大部分時間交給學生，只有學生自己“生產”出來的知識才是有生命力的。學生在教師的引導下能自由地獨立自主學習，在課堂學習生活過程中學會感悟，在與知識的“相遇”中，使知識融入生命。教師在“點化”學生的過程中也在“點化”自己，雙方共同提高。在學習選修課《化學與生活》中的《改善大氣質量》一節時，我先列出學習提綱，讓學生在自學、討論的基礎上，給出學習結果，老師總結評價。
2.2語言要生動、形象，富于感染力，具有啟發性。教師生動形象的語言，會使學生有“身臨其境，如見其物”的感覺，給學生以美的享受。富有啟發性的語言不能引起學生的積極思維，激發學生探求知識的欲望。
3生動形象的化學實驗和電化教學的恰當使用
化學實驗中各種生動、鮮明的變化現象，可以引起學生對化學的直接興趣，使他們積極主動地觀察實驗，獲得豐富的感性知識。學生親自動手進行實驗操作，使化學變化重現出來，這有助于培養他們的實驗操作興趣，進而對化學實驗現象產生原因的探究，更有利于培養學生穩定性興趣和概括性興趣，從而調動學生學習的主動性和積極性。不斷發展和豐富的電教媒體參與課堂教學活動，有效地改進了教和學的活動方式，使教學信息傳遞更加生動活潑。學生或在提供的事實、過程中積極討論思維；或在創設的情境中受到陶冶、凈化。這樣，可使教學重點、難點易于突破，教學方法變得靈活多樣，教學環境輕松和諧，教學氣氛民主、活躍，教學目標便容易實現。
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一、根據實際教學需要，完善課前備案
教師在正式教授課堂內容之前總要進行備案，化學老師也并不例外。每一章節，每一時段教授的學習內容不同，因而教師備案的內容也應有所差異。根據章節難易程度不同，內容總量有差，學生掌握情況不一以及部分課程還要涉及實驗的部分，教師都應作出相應的課前準備。假如教師接下來要教授的內容難度較高，不易理解，教師就應多做準備，多搜尋一些貼合實際的案例分析，以輔助學生更好地學習；假如教師接下來要教授的課程內容較多，教師可以采取歸納總結的方式，以簡潔明了的要點來引出詳細的學習內容，可以讓學生在學習過程中更好地理清學習思路；假如學生在學習中沒有很好地掌握知識，教師就可以在課堂上多騰出一部分時間來鞏固復習。為引發學生的探究思維，教師還可以根據教材學習內容，準備相應的實驗教程，在課堂上組織學生組隊完成試驗，這樣既可以讓學生自己動手完成試驗，鍛煉實驗動手能力，更可以培養學生的探究精神。
二、融合生動的課堂生活情景教學方式
我們都知道知識來源于生活，必然也要應用于生活。在課堂教學中，教師可以多利用生活情景并結合課本中的理論知識來教育學生。例如，教師可以以生活中常見的現象舉例“老師用完一把剪刀后，就將其放在了水池旁邊，隔幾天老師再去拿剪刀，卻發現剪刀已變得銹跡斑斑，同學們你們在生活中也碰到過這種現象吧?！痹谶@種生活情景的結合下，老師便可以將相關的學習理論導出，鐵會在水和氧元素共同作用下形成鐵銹，這樣學生不僅可以加深理論學習的印象，也可以將理論與實際充分聯系起來，讓書本上的知識為學生的生活所用。這種情景設置的目的就是為學生理解教材內容做輔助，同時提高學生學習化學知識的興趣。而在課堂中引入生活學習情景，也總能帶來意想不到的學習效果，學生會在原有發現的基礎上，進一步進行新的探究，因為學生從被動接受知識的灌輸到主動求索知識，其學習思維也有了質的飛躍。
三、鼓勵提出疑問，啟發誘導
學生對學習的探究少不了疑問的提出，只有基于對知識存在疑惑或不了解的情況下，學習才有它存在的意義。審視傳統的高中化學教學方式，由于課程時間安排緊密，學生自主思考時間不夠充足，就出現了教師一味地灌輸化學知識，學生被動接受的現象，在這種情況下，學生只能勉強接受老師灌輸的理論知識，無法做到深入理解與探究，自然對老師灌輸的知識無疑問可言。而事實上并非如此，任何理論都是以時間為基礎的，老師在課堂上對學生教授的化學知識只是理論部分，當學生將這一部分理論應用到實際中可能會發現，理論與實際有出入。那就是因為每個人在實際狀況下，所面臨的實際狀況不同，自然得到的結果也會不同。這時就要鼓勵學生提出自己內心對所學知識的疑惑，老師再根據學生的實際情況，作出相應的輔導，以啟發學生思考為目的，讓學生在獨立解決問題的情況下，更好地掌握知識。
四、根據教學內容，開設先關實驗
化學是一門應用性較強的學科，實驗教學在化學教學中顯得尤為必要?；瘜W實驗教學都是基于理論基礎，通過動手實踐，觀察相應的實驗效果，從而證明理論或得出新的規律。在實驗過程中，老師可以充分利用學生的好奇心和好動性，讓學生采用分組進行試驗的方式，在老師的組織和引導下，進行小組分工共同克服困難完成試驗。學生可以通過實驗實時觀察到實驗中的效果和反應，進行總結和思考，以鍛煉自身的動手能力。學生之間配合完成試驗，還對學生的團隊合作能力起到了一定的培養作用。例如，考查水與鈉的反應實驗中，我們先在燒杯中注入水，在水中滴入幾滴酚酞試液，將鈉表面的煤油擦去后觀察鈉在水中的反應。學生就能夠一邊實驗，一邊觀察總結，得出結論。學生可以通過這種更生動、直觀的實驗演示來學習化學。
五、深入總結，舉一反三
在大致了解要學習的內容后，我們還應做到對知識及時的總結和回顧，同時聯系之前所學內容，進行總結。老師還應在總結的基礎上，教授學生舉一反三的能力，根據已經學習過的一些內容，碰到相類似的問題和情況，并用學過的內容加以闡釋和解決，同時進行歸納，哪些具體情況可以用哪些相對應的知識來解決，這樣便可大大提高學生的學習效率。
六、注重學生掌握完整的知識體系
學生對于知識的掌握，都要遵從從總體到細節的規律，只有宏觀的了解和掌握后，才能從宏觀出發，有正對性地學習基礎的細節理論。因為教師在授課時要注重通篇講述，理清知識的脈絡，從而幫助學生更好地學習。
化學作為一門基礎學科，其重要性不言而喻。而這種循序漸進的教學方式不僅對教師開展教學工作有幫助，對學生的學習更是起著巨大的作用。這種教學方式從學生出發，在遵循教學規律的基礎上，充分調動起學生學習的積極性，培養了學生良好的學習習慣和探究精神。在高中化學教學課堂上，教師要充分利用這種科學的教學方法，不斷提高學生的學習能力，從而打造出一個高效課堂。
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本文通過實例來介紹基于ISM教材分析法在化學教學中的應用,旨在為廣大教師進行教學設計時提供參考。
一、ISM教材分析法的內涵及步驟
1.ISM教材分析方法的內涵
結構解釋模型(ISM)是1973年由美國John Warfield教授作為分析復雜的社會經濟結構問題的一種方法而開發的。其基本思想是通過各種創造性技術,提取問題的構成要素,并對要素及相互關系等信息進行處理,最后用文字加以解釋說明,明確問題的層次和整體結構,提高對問題的認識和理解程度。其特點是將復雜的系統分解為若干個系統要素,利用人們思維實踐經驗和知識以及計算機的幫助,最終建立一個多級階梯的結構模型[3]。
ISM屬于概念模型,可以用簡單明了的概念結構圖形象地表示系統中各要素之間的關系,從而有效地實現教材的結構化和序列化。它要求教師對教材內容的理解達到融會貫通的水平,既精通教材的內容體系和編排意圖,又能以一種批判的眼光來看待教材,正確認識到教材中的問題和不足,并結合學生已有的認知經驗有意識地對教材內容進行調整、刪減,來彌補這種不足,從而能夠輕松、流暢地完成整個教學,并在課后對教材的反思性分析中表現出高度的理論性。
2.ISM教材分析方法的運用步驟
根據John Warfield教授的ISM分析方法,我們就教材分析提出了ISM分析方法之“三段式”的教材分析模型。所謂“三段式”分別是指:(1)分析學科教材,抽取知識要素;(2)確立目標關系,理清教學思路;(3)繪制結構模型,確定教學過程。該模型運用的步驟及內容見下頁表1。
在此需要強調的是,ISM分析法之“三段式”的教材分析模型在使用過程中應根據教材內容、學生的學習情況等來討論模型中的要素是否需要變更和增減,要素間的形成關系是否需要進行修正,若需要修正,則應重返階段1,直到所得的結構模型基本符合實際情況為止。在使用該模型中,教師要盡量避免機械地套用模型,否則不但不利于實現有效教學,反而故步自封,對教師開展教學活動產生阻礙作用。
二、ISM教材分析法的應用研究
前面我們提到了ISM教材分析法的精髓在于通過構建結構模型,將系統中各要素之間的復雜、零亂的關系整理成清晰的、多級遞進的結構形式。因此,教師在分析教材時若能掌握這種方法,便可抓住ISM模型的精髓,起到事半功倍的效果。本文以人教版《化學1》中的“化學計量在實驗中的應用”為例[4],闡述ISM教材分析法的應用。
1.分析學科教材,抽取知識要素
在分析教材之前,教師應首先根據《普通高中化學課程標準(實驗)》的要求,即“認識化學計量的基本單位——摩爾,能運用于相關的簡單計算,體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用”,以及“學會配制一定物質的量濃度的溶液”[5],仔細研讀教材,并抽出該單元的8個重要概念作為知識要素(見圖1)。
2.確定要素關系,理清教學思路
ISM教材分析法認為,如果教師讓學生在對要素A進行學習之前必須先掌握要素B,則稱要素A為可達要素,要素B為先行要素。教師在確定各要素關系的時候,不僅應該根據教材內容的安排來決定教學思路,還應當考慮學習者的實際情況以及知識的內在聯系。
在本例中,根據學生之前的知識儲備,4.粒子總數、6.體積和7.質量是學生在初中階段均已經學習過的知識。再由教師的分析判斷和經驗,可以決定各要素間的形成關系(見下頁圖2)。
圖2向我們展示了該單元所要學習的幾個重要概念以及相關概念之間的聯系,這種關系圖示是教師在一般備課或者分析教材中經常采用的。該圖示的優勢在于它是根據教材內容的進度來描述相應的要素關系,具有緊扣教材,覆蓋全面、能夠提供給教師最基本的教學思路等特點。但是它沒有考慮到學習內容體系的系統性以及學生掌握知識的便捷性,整個圖示給人的感覺是“眉毛胡子一把抓”,沒有層次感,知識內容非常零亂,尤其是在向來以知識點“雜”、“多”且“分散”的化學學科中,這種圖示不但不能為教師深層次地分析教材提供保障,反而會使教師陷入一種教學思維“短路”或是面對龐雜的知識點不知從何教起的困境。
3.繪制結構模型,確定教學過程
根據要素目標的層次水平,將同一水平的元素排在同一層上,較低一層的要素是較高一層元素的先行要素。根據各要素關系示意圖,我們可以算出每個要素的可達要素集合和先行要素集合(其中i表示要素的代號)。
在本例中包含了8個元素,例如,要素2,它既具有先行要素1、7,又具有可達要素8。因此就有了。
(1)對于=(空集合)要素i,表示該元素沒有先行要素,它屬于最低階層。在本例中,由圖2我們可以看出,要素4、5、6、7沒有先行元素,它的先行要素的集合為空集,因而要素4、5、6、7為最低級別,將要素4、5、6、7從圖中取出,得到層級1。
(2)在層級1余下的要素之中找出具有=的i,此時i=1,它表示要素1為該圖的最低層級。將要素1從余下要素中取出,得出層級2。
(3)在層級2余下的要素之中找出具有=的i,此時i=2,3,它表示要素2、3為該圖的最低層級。將要素2、3從余下要素中取出,得出層級3。
分析到此,就只剩下要素8了,那么它們便處于層級分布的最高層。層級分布見表2。各要素層級分布見圖3。
由圖3可以看出,該單元所涉及的知識點的層級有4層。4,5,6,7為前提知識,位于整個層級的最底層;然后是1位于第二層;2,3位于第三層;總目標知識點8位于第四層。箭頭末端要素為箭頭指向要素的可達要素。
此外,要強調的是,在確定教學過程的時候需要在教學要素層次分析的基礎上考慮如下幾個因素:按低級要素先于高級要素的原則排列;在多個同一級別的教學要素中,先安排有較多先行元素的教學要素;在多個同一級別的教學要素中,先安排基礎性的教學要素;在多個同一級別的教學要素中,對于基礎性的教學要素和先行要素數目均相同的場合,可根據教師經驗決定排列的順序。在繪制了結構模型之后,本章節的教學過程就清晰了,即:質量、體積、粒子總數和阿伏伽德羅常數物質的量摩爾質量、摩爾體積物質的量濃度。此時教師再進行授課則不但能充分發揮教材的功能,而且能將知識傳授系統化,授課思維清晰化,彰顯出內容重點。若將此運用于教學過程中的板書,則更加利于學生知識的領悟以及加強對相關知識的聯系,從而形成知識網。
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1.氯化鈉晶體中每個Na+周圍有6個Cl－，每個Cl－周圍有6個Na+，與一個Na+距離最近且相等的Cl－圍成的空間構型為正八面體。每個Na+周圍與其最近且距離相等的Na+有12個。晶胞中平均Cl－個數：8×18+ 6×12 ＝ 4；晶胞中平均Na+個數：1 + 12×14＝4。因此，NaCl的一個晶胞中含有4個NaCl（4個Na+和4個Cl－）。
[TPY4-2-17.TIF;%80%80,BP]NaCl晶體
[TPY4-2-18.TIF;%80%80；Z*2,Y]CsCl晶體
2.氯化銫晶體中每個Cs+周圍有8個Cl－，每個Cl－周圍有8個Cs+，與一個Cs+距離最近且相等的Cs+有6個。晶胞中平均Cs+個數：1；晶胞中平均Cl－個數：8×18＝1。因此，CsCl的一個晶胞中含有1個CsCl（1個Cs+和1個Cl－）。
二、金剛石、二氧化硅——原子晶體
[TPY4-2-19.TIF；%80%80；Z*2,Y]金剛石晶體
1.金剛石是一種正四面體的空間網狀結構。每個C原子以共價鍵與4個C原子緊鄰，因而整個晶體中無單個分子存在。由共價鍵構成的最小環結構中有6個碳原子，不在同一個平面上，每個C原子被12個六元環共用，每C—C鍵共6個環。因此，六元環中的平均C原子數為：6×112＝12；平均C—C鍵數為：6×16＝1。C原子數∶C—C鍵鍵數＝1∶2；C原子數∶六元環數＝1∶2。
2.二氧化硅晶體結構與金剛石相似，C被Si代替，C與C之間插氧，即為SiO2晶體。則SiO2晶體中最小環為12環（6個Si，6個O），最小環的平均Si原子個數：6×112＝12；平均O原子個數：6×16＝1。即Si∶O＝1∶2，用SiO2表示。
三、干冰——分子晶體
[TPY4-2-20.TIF;%80%80；Z*2,Y]
干冰晶體是一種立方面心結構，立方體的八個頂點及六個面的中心各排布一個CO2分子，晶胞是一個面心立方。一個晶胞實際擁有的CO2分子數為四個（均攤法），每個CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有12個。分子間由分子間作用力形成晶體。每個CO2分子內存在共價鍵，因此晶體中既有分子間作用力，又有化學鍵，但熔、沸點的高低由分子間的作用力決定，重要因素是相對分子質量，因此當晶體熔化時，分子內的化學鍵不發生變化。每個結構單元中含CO2分子的數目為：8×18+6×12＝4。
四、石墨——混合型晶體
[TPY4-2-21.TIF；%80%80；Z*2,Y]石墨的結構
石墨晶體是層狀結構，在每一層內有無數個正六邊形，同層碳原子間以共價鍵結合，晶體中C—C的夾角為120℃,層與層之間的作用力為范德瓦爾斯力，每個C原子被六個棱柱共用，每六個棱柱實際占有的C原子數為2個。每個正六邊形擁有的C原子數為：6×13＝2 ；每個C原子平均形成 32個共價鍵，C原子數與C—C鍵數之比為2∶3。石墨的獨特結構決定了它的獨特性質，該晶體介于原子晶體、分子晶體、金屬晶體之間，因此具有各種晶體的部分性質特點，是一種混合型晶體。
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為了適應我國21世紀初化學課程發展的趨勢，化學課程標準研制組經過深入的調查研究，多次討論修改，于2003年出版了《普通高中化學課程標準（實驗）》。他們將高中化學課程采用模塊的方式分為必修和選修兩部分，共8個模塊，其中必修模塊2個，選修模塊6個。新課程“在保證基礎的前提下為學生提供多樣的、可供選擇的課程模塊”，兼顧“學生個性發展的多樣化需要”，適應不同地區和學校的條件。目前以高中化學課程標準和基礎教育課程改革綱要為指導編寫的新版高中化學教材經全國中小學教材審定委員會初審通過的共有3種，分別是由人民教育出版社出版（宋心琦主編，以下簡稱人教版），江蘇教育出版社出版（王祖浩主編，以下簡稱蘇教版），山東科技出版社出版（王磊主編，以下簡稱山東科技版）。
在6個選修模塊中，選修3“物質結構與性質”模塊突出化學學科的核心觀念、基本概念原理和基本思想方法。在以“提高學生的科學素養” 為主旨的高中化學課程改革中，如何將新課程理念很好地融合進化學基本概念和基礎理論的教學中， 轉變學生的學習方式，培養學生的邏輯思維能力，提高學生學習本課程的意義，是值得廣大化學教師研究、推敲的。因此，針對上述三種版本的教材（選修3物質結構與性質）進行具體的分析、比較、評價，對教師在選擇教材、教法以及把握教學尺度方面都具有十分重要的意義。
1“物質結構與性質”模塊教材的簡介
1.1教材的設計思路
結構決定性質，進而影響到物質的用途。隨著時代的進步，科學技術的發展，化學與生活、生產中的各個方面越來越緊密的聯系在一起。物質結構理論“揭示了物質構成的奧秘，物質結構與性質的關系，有助于人們理解物質變化的本質，預測物質的性質，為分子設計提供科學依據”，并且物質結構理論還與醫學、生命科學、材料科學、環境科學、能源科學、信息科學等多門學科息息相關。物質結構理論為這些科學提供理論依據，為科學的發展奠定堅實的基礎。
高中化學課程改革將“物質結構與性質”作為選修模塊3，就是在以提高學生科學素養為核心的前提下，幫助學生體會科學探究的過程和方法，通過學生自己不斷探索，理解物質構成的奧秘，增強學習化學理論知識的興趣，提高抽象思維能力，是在高中化學必修課程之后，對物質結構理論的拓展與加深。
本著這個宗旨，三種教材（選修3 物質結構與性質）在設計上的總體思路均為：讓學生“了解人類探索物質結構的重要意義和基本方法，研究物質構成的奧秘，認識物質結構與性質之間的關系，提高分析問題和解決問題的能力”。
1.2教材的主要內容
教材從原子、分子水平上介紹物質是怎樣構成的，圍繞著“微粒之間的不同作用力”這條基本主線展開，主要包括兩部分內容：一是有關物質結構的基本概念和原理；二是有關物質結構的基本觀點和基本方法。教材通過各種欄目或附加的資料展示相關的化學知識，引導學生在化學學科的背景下去掌握物質結構的知識，體會物質結構的探索是無止境的。
2 三種教材內容的編排
2.1以課程標準為本，整體設置教材的體系結構
三種教材（物質結構與性質）所編排的內容都是嚴格按照高中化學課程標準的要求設置的，但在此基礎上編者根據各自的設計風格整體設置教材的具體結構，對教材的編寫形式、側重方向的確定都有很大的自由度，使得三種教材具有各自鮮明的特色和編寫方式。
針對三種教材的體系結構與化學課程標準內容的比較（見附錄）。通過比較可以看到三種教材在內容編排上的異同。
2.1.1 人教版
教材的引言部分體現了課標主題4“研究物質結構的價值”的大部分內容標準，其中包括“人類探索物質結構的價值、研究物質結構的意義”等等。第1章“原子結構與性質”基本上是按照化學課標主題1“原子結構與元素性質”所要求的內容進行編寫，主要包括“原子結構的構造原理、核外電子的能級分布、電子排布、能級躍遷”等內容，此外在第2節“原子結構與元素性質”還包含課標主題4“研究物質結構的價值”中“認識原子結構與元素周期系的關系，了解元素周期系的應用價值”這部分內容；第2章“分子結構與性質”主要內容包括“共價鍵的形成、類型、鍵參數，共價分子的結構，分子間作用力對物質性質的影響，氫鍵的存在對物質性質的影響”同時還密切聯系實際說明了“手性分子”、“等電子原理”、“無機含氧酸的酸性”等知識，這一章包括了主題2“化學鍵與物質的性質”與主題3“分子間作用力與物質的性質”的部分內容；主題2與主題3的其余內容編排在教材第3章“晶體結構與性質”中，所包含的內容與課標一致，只是知識出現的順序有所不同。
2.1.2 蘇教版
根據課程標準的4個主題進行整體編排，將選修3“物質結構與性質”教材劃分為5個專題。專題1“揭示物質結構的奧秘”及專題5“物質結構的探索無止境”與課標主題4“研究物質結構的價值”相對應；專題2“原子結構與元素的性質”中所編排的內容與課標主題2“原子結構與元素性質”基本上一致，其中第二單元“元素性質的遞變規律”還包含課標主題4中“認識原子結構與元素周期系的關系，了解元素周期系的應用價值”這部分內容；教材專題3和專題4將課標主題2“化學鍵與物質的性質”、主題3“分子間作用力與物質的性質”的內容進行融合，重新編排，從另一個角度劃分為“微粒間作用力與物質性質”、“分子空間結構與物質性質”，專題3包含了“離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子間作用力”及其構成的晶體等主要內容，專題4則著重編排了“分子或離子的構型、配合物的成鍵情況”及其與物質性質的關系等內容，并通過實例介紹了“手性分子”、“等電子原理”的應用。
2.1.3 山東科技版
教材把課程標準中的4個主題融合為三章進行編寫，課標主題1“原子結構與元素的性質”與教材第1章“原子結構”的內容編排一致，其中課標主題4“研究物質結構的價值”中“認識原子結構與元素周期系的關系，了解元素周期系的應用價值”這部分內容也被分散到教材第1章第2節“原子結構與元素周期表”里；教材第2章“微粒間的相互作用”與第3章“物質的聚集狀態與物質性質”對應于課標主題2“化學鍵與物質性質”、主題3“分子間作用力與物質性質”，在內容安排上是把兩個主題內容進行融合，重新分類，第2章的主要內容為“共價鍵、離子鍵、配位鍵、金屬鍵、分子間作用力、分子的立體模型”等，第3章的內容是在承接第2章的基礎上，主要編排了在微粒間作用力的作用下形成的“金屬晶體、離子晶體、原子晶體、分子晶體以及這些物質的性質”，還包括了“物質聚集的其他狀態”的內容。
2．1.4 三種教材內容編排具體實例
三種版本的教材在呈現“晶體”的相關內容時，編排的方式不同。人教版、山東科技版的編排方式較為類似，它們是將微粒間的相互作用與物質的聚集狀態分為兩章來設置，而蘇教版是將二者合并，教材中每介紹一種微粒間的相互作用接下來就引出這種相互作用所形成的晶體，如：金屬鍵―金屬晶體、共價鍵―原子晶體。從內容的設置來看，蘇教版的編排，使得相關知識排列緊湊，學生在學習過程中會感到有章可循，而教師在教學中更容易找到學生的“最近發展區”進行適當指導。
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但是，在“物質的聚集狀態”這方面的內容，蘇教版僅僅是根據新課標介紹了幾種晶體，而人教版、山東科技版的教材在這方面有所拓展。人教版除了介紹“晶體”外還簡單介紹了“非晶體”的知識；山東科技版則拓展得較深，教材用一節的篇幅來介紹除“晶體”以外的物質的聚集狀態，如非晶體、液晶、納米材料、等離子體。
2.2 通過多樣化的教材欄目，轉變學生的學習方式
新版的三種教材關注學生的化學素養，重在培養學生的自主探究能力，因此編者在編寫教材時，穿插了豐富多彩的欄目，將其作為轉變學生學習方式的一種重要手段。通過閱讀這些內容生動的欄目，學生遵循欄目的提示，明確自我學習的方向，獲得自主學習化學的思想和方法，進一步激發了學生學習這門課程的興趣。同時，在教師和學生之間，更突出了以學生為課堂的主體，讓學生體驗到不同的學習方式，增強師生之間以及教材與學生之間的互動，同時提高了學習的效果。
表1 教材欄目設置及出現頻次統計
上表對三種教材所包含的欄目進行了統計，以下針對欄目的類型及其設置的意義進行分析：
表2 教材欄目歸類分析
三種教材中所出現的欄目種類眾多，各種欄目也都具備各自的內容和功能，培養了學生各方面的能力。但在上述的分析比較后，我們發現有些具備同一功能的欄目又細分為幾個欄目，如山東科技版的教材中為學生學習新知識提供基本資料的欄目有“工具欄”、“知識支持”，將學生所學知識與現實聯系的欄目有“身邊的化學”、“身體里的化學”、“化學與技術”等，這些功能相同的欄目設計過多會顯得重復、累贅，使教材不夠整體自洽，建議將其合并。
2.3 運用豐富的插圖，激發學生的學習動機
“物質結構與性質”是一門理論性的課程，學生在學習這些化學基本概念和理論時容易產生枯燥乏味的感覺，導致疲乏被動的學習狀態。因此，編者在編寫教材時根據高中生的特點穿插了豐富的圖片，增加了理論知識的趣味性，喚起學生的求知欲，以下是對三種教材中的圖片的分類統計和分析：
表3三種教材中圖片的分類、統計
從上表的分類統計，可以看出三種教材中數量占多數的插圖是“理論、模型、分類、歸納”。這是由“物質結構與性質”這門課程的特點決定的。這類圖片有助于學生在學習抽象的化學理論知識時，將抽象化為形象，幫助學生形成正確的認識；教材中還安排了部分“實驗儀器裝置”的插圖，將現代科學技術展示給學生，讓學生初步“了解研究物質結構的基本方法和實驗手段”，擴大學生的視野；“生產、生活、科技”類插圖是讓學生體會到物質結構理論在實際中的應用，認識到“人類探索物質結構的價值”，了解20世紀化學發展的基本特征和21世紀化學發展的趨勢，激發學生的學習興趣， 這類插圖在人教版和山東科技版中出現得較多，在蘇教版中較少；“人物”這類插圖是為學生學習化學提供良好的學科背景， 提高學生科學素養。
2.4 編排多樣化的習題，注重實踐性探究，培養學生解決問題的能力
習題的編排在教材編寫中占有很重要的地位。通過多樣化的習題可以培養學生多方面的能力，同時學生解決問題的程度也能反映出學生掌握知識，運用知識的程度。新教材中習題的編排數量不多，但是形式多樣，綜合性強，不僅有適量的鞏固性習題用以評價學生掌握基礎知識的情況，還出現了如調查報告、小論文、查閱資料等實踐性題型。這些新題型的出現既突出了新課程的理念以提高學生科學素養為主旨，又使學生能夠在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀各方面取得相應的發展。
表4教材習題分類統計及所占百分比
注：習題數量統計包括每一章（專題）后的習題
從統計比較結果來看，新教材的習題與以往教材的習題相比有兩大特色，其一是主觀題在總習題數中所占的比例較大，三種教材中的問答題、調查研討以及實驗設計這些題型占大部分，而客觀題如選擇題只占了20%～30%左右，蘇教版則更少一些。這樣的習題構成有助于在立足于基礎知識的要求上，更加全面地考核學生運用知識解決實際問題的能力；其二，在大量的主觀題中出現了具有新穎性、啟發性和探索性的新題型，其中包括小論文、調查咨詢、查閱資料、用計算機制作物質結構模型、方案設計等，這是新教材習題設計的又一大亮點。人教版中編排的習題新題型出現得較多，蘇教版中傳統題型較多。學生通過這類新題型可以有更多機會主動體驗到科學探究的過程，培養團隊合作的精神，充分利用課程資源，感受到化學對人類社會發展的密切關系，在多個方面取得不同程度的發展。
3 對三種教材的幾點評價與建議
3.1 三種教材根據這門課程的特點在整體安排上的指導思想是相同的，首先是設置問題情境，利用化學基本概念和原理的知識特點，引導學生推理、論證，體驗科學思維的過程，培養抽象思維能力，在教學過程中拓展學生視野，向學生滲透化學思想方法，養成積極思考的習慣，最后幫助學生歸納總結，做到知識傳授與能力培養兼顧。
3.2 三種教材內容總體編排是遵照化學課程標準進行的，但不同版本有些內容呈現方式與課標之間還是有些不符。如課標主題4“研究物質結構的價值”，人教版將其大部分內容安排在引言和第一章，蘇教版在專題1、專題2、專題5中分散編排相關內容，而山東科技版中只出現了“原子結構與元素周期系的關系”這一內容，其余內容雖然通過部分欄目有所表現，但并不完整，知識呈現不夠系統化。
3.3 “物質結構與性質”是一門屬于化學基本概念和原理的課程，如果在教學中多采用活動探究如實驗、模型制作、方案設計來引導學生自主學習，啟迪思維，對這門課程的學習有很大幫助。三種教材都安排了一些需要學生動手的活動探究，蘇教版教材中包含實驗部分較多。教師在選擇與運用教材時可根據教學設計的需要適當補充一些有助于學生建構知識形成的實踐活動，幫助學生體驗理論探究的過程。
3.4 習題的編排在三種教材中都體現出發展學生多元智能,從多方面評價學生的學習效果,但不足的是在教材中很少出現習題范例。習題范例作為學生學習解題的示范，具有很好的借鑒性、參照性和引導性，對學生在學習過程中培養正確的思維方式有很大的幫助，而三種教材在這方面的編排都略顯不足。同樣，蘇教版的教材在欄目“問題解決”中設置的諸多問題也欠缺一些適當的參照、引導，讓學生獨立解決這些問題的難度增大，因此，教師在使用教材的過程中要注意為學生提供適當的引導。
3.5 已通過初審三種新版教材在印刷方面采用的是全彩印，學生在學習過程中眼前色彩豐富，有助于激發學習興趣，不易產生疲勞、枯燥、厭學的情緒，而且教材印刷用紙紙質較好，防水，經久耐用。
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2．促進化學課程功能的優化
課程結構之中的很多要素都會對化學課程功能產生十分重要的影響，甚至是不同要素的組合方式也會影響到課程功能的實現．在課程結構變革之前，化學課程的主要功能就是使學生掌握基本的化學知識以及學習化學的科學方法．但是隨著課程結構變革的不斷深入，教師不僅利用各個化學模塊提升了學生關愛自然的意識，同時也促進了師生之間的交流與合作，實現了二者之間的平等互動，更好地幫助學生來認識生活、觀察生活、了解生活．
3．促進化學教育與技術教育之間的融合
由于科學教育同技術教育之間的融合日益密切，因此化學教師也應該挖掘化學這門學科同其他技術之間的聯系，并且將這些聯系應用到實際的化學教學過程中．課程結構變革之后，出現了“化學與技術”這門課程，將教學重點放在化學資源的利用以及材料制造等方面．從多角度來分析化學這門學科同技術進步以及社會變革之間的關系．因此有助于化學教育同技術教育之間的融合．
二、課程結構變革為高中化學教育所帶來的問題
1．課程模塊主題的確定
但是課程結構的變革也為高中化學教育帶來了一定的問題．例如，在化學課程結構之中主要包括了八個方面的課程模塊，但是這些模塊的受重視程度卻存在著很大的差異．因此不利于化學課程模塊主題的選擇和更新．應該注意的是，在進行化學課程模塊主題的選擇時，不但要考慮到化學這門學科的發展趨勢，還要考慮到學生個體的發展．從而使不同的模塊能夠最大限度地滿足不同學生的需求，更好地激發學生學習化學的興趣，促進學生的全面發展以及綜合素質的提高．
2．教學評價問題
課程結構進行變革之后存在很多的課程模塊，每一種課程模塊在教學目標以及教學方式等方面都存在著一定的差異．這就為教學評價工作提出了新的問題，即對不同的課程模塊進行評價是否應該選擇不同的教學評價方式．如果評價的方式不同，就會加大教學評價工作的難度，但是如果評價的方式相同則會不利于對學生個性的培養和學生主體性的體現．因此當前我國的相關教育工作者應該積極地尋求科學的教學評價方案，將教學評價的思路加以明確．
3．選修模塊與必修模塊之間的差異
由于不同的課程模塊在教學方式以及內容結構等方面都存在著一定的差別，這就要求化學教師在進行教學時，按照不同課程模塊的特點以及學生的實際情況來設計合理的教學方案，制定教學目標．但是在實際的教學中由于課時等方面的限制，教師很難有針對性地選擇科學的教學方式來開展高中化學的教學工作．因此教師要想切實地提高高中化學的教學水平，將不同模塊之間的差異體現出來，就需要加強對化學教學實踐的分析及總結，提升對相關的教輔的利用水平和利用質量．
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一、高中化學課堂教學結構模型的構成要素
在認知結構的基礎上，高中化學課堂教學需要把握人教版基本教材的根本要求，教師應該從教材的中心知識點入手，采用發散式的教學方法，充分發揮教師在化學課堂中對學生的引導性作用，從而構建全方位的化學課堂教學結構模型。
同時，我們能夠了解到在人教版高中化學教材中，更加注重學生學習的自主性以及化學實驗能力的提升，教材的知識介紹形式以及課后的具體練習都是針對學生對化學知識的整體認知進行設計的。因此，在人教版教材的前提下，學生的認知結構和知識結構是高中化學課堂教學結構模型的重要構成因素，需要以學生為中心來展開具體的理論分析和化學實踐，在加強學生對化學元素的理解和化學反應式原理認識的前提下，發揮課堂教學結構模型的效用，完善學生的化學理論框架。
二、高中化學課堂教學結構模型的構建分析
課堂教學對于學生來說是一個產生初識、了解直至深入認知的特殊過程，在以學生作為課堂活動主體的教學中，要發揮教師的引導性作用，以教學過程中的教學方式作為因變量，以教學效果作為成果，明確教學內容，同時注重對化學知識的傳播，從而達到使學生全面樹立化學觀念、高效吸收化學知識的教學目的。
在構建高中化學課堂教學結構的模型中，教師應該明確本學期的整體教學思路，在整體思路的基礎上，通過結合人教版教材的大綱要求，全面構建課堂教學結構模型。
首先，要明確課堂教學結構模型中的因變量。因變量應該確立為學生對化學知識的認知程度，在學生掌握知識的基礎上完成教學結構的整體梳理，運用課堂實驗、小組討論、學生講解等具體教學方式，實現教學結構的最優化，從而提升化學課堂的教學效果。
其次，在心理學家皮亞杰和奧蘇貝爾“頭腦中的知識結構”的理論基礎上，教師要分析學生的心理變化和學習規律，從而構建出化學課堂的教學結構模型。在整體教學結構框架中，建立“教材―學科”二者之間的知識鏈，即課堂教學需要教材與學科思想的領導和指引，從而符合現代化高中學生的學習需求，促進學生根本素養的提升，達到質的飛躍，構建高效的高中化學課堂。
最后，充分把握高中化學課堂教學結構模型的“認知流”。為了準確抓住學生的邏輯思維變化方向，教師應該在構建課堂教學結構模型的過程中把握學生的“認知流”。從抽象意義上說，這種“認知流”就是學生整體的思路變化和知識取向，突出了學生在課堂中的主體地位。教師在與學生進行互動的過程中，通過讓學生積極發表自身的言論和見解，了解學生的邏輯思考方式，靈活地轉變教學結構模型中的基本要求，從學生出發，進一步完善學生的認知結構。
三、高中化學課堂教學結構模型的構建保障
教學結構模型的建立需要在三大重要保障的基礎之上，這三大方面即學生的學、教師的教以及應用教材，只有使這三者之間的關系保持和諧統一，達到有效融合，致力于同一目標的實現，才能夠高效地建立起完善的高中化學課堂教學結構，從而不斷延續化學課堂的生命力。
通過以上這些論述，能夠明確現代人教版高中化學教材的教學要求更加綜合化和體系化，因此必須利用更加立體的教學方式來帶動學生積極思考?；诖耍疚囊曰瘜W課堂構建三維形式的教學結構模型，使教學目標―教學方式―教學結構―教學成效四大方面形成一套綜合理論體系，在同一結構中完整地體現出人教版教材的根本要求。通過構建完善的高中化學課堂教學結構模型，讓學生在了解基本知識框架的基礎上更加系統地掌握化學反應原理和化學方程式的來源，從而做到在理論與實踐的結合中深化自身的化學認知結構。
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化學基礎概念是高中化學知識體系中重要的組成部分，也是能夠有效學習和掌握化學知識的基礎要素。尤其在高中化學教材中，教材內容的深度和廣度較初中有了非常大的拓展，并且基本知識概念較多，概念形成的問題和以概念引申而形成的問題比較突出，需要化學教師制定嚴密的教學計劃，才能促使學生有效地掌握化學基本概念，最終促使學生提高學習化學知識的能力。文章就強化概念教學的必要性展開分析，對如何提高化學基礎概念教學的效率和質量進行討論。
1強化概念教學的必要性
首先，基礎概念是化學知識學習的基本前提，是培養高中學生思維能力的重要因素，M行概念教學對高中化學教學有著重要的意義。其次，高中的學生已經處于思想成熟的階段，大部分學生持有較高的求知欲，尤其在化學實驗中，很多學生可以找到探究的樂趣。但是化學概念的學習就顯得枯燥乏味，所以大部分學生在化學學習的過程中會出現重彼輕此的現象，高中化學教師需要采取有效的措施強化學生對化學基礎概念的學習，糾正學生在化學學習過程中的一些偏差。最后，從整個化學學科的角度進行分析，概念教學是保證化學課堂效率的重要因素，但是化學基礎概念往往具有一定的抽象性，且沒有多種形式的教學方式，所以與化學實驗相比，化學概念的學習顯得乏味，高中化學教師應該不斷的改進化學基礎概念教學的手段，最大程度的提高化學教學的質量。
2高中化學基礎概念教學核心構建的具體措施
2.1教學思路的設計
（1）新的課程標準要求在課堂教學的過程中，改變傳統課堂教學中以教師為中心的教學格局，應該在教學的過程中充分體現學生的主體地位。讓學生感受到自己受到了重視，從而積極主動的參與到教學實踐當中來，所以教師在進行教學思路設計的時候，一定要充分的考慮到學生，保證教學設計能夠適應學生的成長和發展，所以在化學基礎概念教學設計的時候，教師一定要以學生的認知水平結構為基礎，針對性的進行教學思路的設計。（2）高中化學教師要確定教學的思路，就需要對教材中基礎的化學概念內容進行有效的分析，對學生既定的化學基本概念的掌握程度有所了解，然后才能確定整體的教學思路框架。例如，在學習電解質溶液概念的時候，教師應該了解到學生在初中化學中已經初步了解了什么是電解質，即在水溶液里或熔融狀態時能電離進而能導電的化合物叫做電解質。在此基礎上進行高中電解質溶液知識的擴充和拓展，如，電解質溶于水或熔融時能電離出自由移動的陰、陽離子，在外電場作用下，自由移動的陰、陽離子分別向兩極運動，并在兩極發生氧化還原反應。
2.2把握概念間關系
（1）概念間的關系分析是促使學生掌握化學概念的一種有效方法，教師在進行教學設計的時候，要用有效的方式讓學生認識到化學概念間的聯系，讓學生在對比分析的過程中加深化學基礎概念的掌握。（2）學生對概念的質疑已經上升到高中概念教學的較高層次，也是學生熟練掌握概念知識的結果，教師應該抓住這種絕佳時機，針對化學概念設置相關的疑問，讓學生帶著疑惑去深入化學基礎概念的探究，最終了解概念的具體應用。（3）強化概念教學的最終目的是讓學生掌握概念的基本內涵和本質，同時教師也要設置檢驗學生概念掌握程度的標準，了解學生基礎概念的掌握情況。例如，在學習苯的性質和應用的時候，教師為了檢查學生的基礎概念掌握程度，可以將少量的苯倒入干凈的試管中，將試管放入盛有冰水混合物的燒杯中，讓學生觀察實驗的現象，發現當試管從冰水混合物中拿出時，液體變成無色固體。然后教師可以針對實驗現象提問學生現象發生的原因，檢驗學生對苯的基本性質概念的掌握程度，學生回答：“因為冰水混合物的溫度為0℃，苯的熔點高于0℃，所以在冰水混合物中能將苯由液體冷卻為固體。”通過這種方法，不僅能夠檢驗學生基礎概念掌握的程度，還能激發學生學習化學的興趣。
2.3培養學生對概念的概括能力
化學基礎概念教學也要突破傳統的教學思維，不能一味的用理論性的語言描述化學基礎概念，應該通過實踐探究，讓學生用自己的語言總結概括化學概念。例如，高中必修2第一章第三節《化學鍵》中離子鍵概念的形成，教師通過演示鈉與氯氣反應的實驗，學生觀察到黃色火焰，并有大量白煙生成。然后教師提問：“氯化鈉是怎樣形成的？你能根據自己學習過的知識來解釋嗎？”學生回答：“鈉原子最外層只有一個電子容易失去，而氯原子的最外層電子有七個電子，容易得到一個電子，在反應時，鈉原子最外層的一個電子轉移到氯原子的最外電子層上，形成鈉離子和氯離子，鈉離子和氯離子結合形成氯化鈉?！比缓蠼處熆偨Y鈉離子和氯離子在空間位置上相對穩定，說明鈉離子和氯離子之間存在一種束縛，這種束縛就是離子鍵。通過實踐觀察設疑，有效提高了學生概念的概括能力。
3結論
經過本文論證，在高中階段化學基礎概念的教學的過程中，化學教師要了解強化概念教學的必要性，通過教學思路的設計、概念間關系的把握、培養學生對概念的概括能力，有效地提高高中階段化學基礎概念教學的質量和效率。
參考文獻
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doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.004
《普通高中化學課程標準》指出：“化學教學要體現課程改革的基本理念，尊重和滿足不同學生的需要，運用多種教學方式和手段，引導學生積極主動地學習，掌握最基本的化學知識和技能，了解化學科學研究的過程和方法，形成積極的情感態度和正確的價值觀，提高科學素養和人文素養，為學生的終身發展奠定基礎”。這必然導致高中化學新課程的教學模式發生質的變化。
“問題解決”教學模式是將提出的問題轉化為問題解決者內部的心理表征，確定問題解決過程進行的操作（或運算）步驟，在一定指導下完成步驟，解決問題，實現目標的一整套較為穩固的教學程序。[1]問題解決教學模式的研究淵源在國外可追溯到古希臘蘇格拉底的“談話法”，雖然蘇格拉底的談話法從形式到本質都無法與當代的問題教學法等量齊觀。19世紀末葉，美國教育家杜威“通過解決問題進行學習”的思想以及解決問題的五步教學模式傳播，1957年蘇聯《問題教學》的專著出版，問題教學的理論研究得到了逐步深入，并在各級各類學科教學的實踐中得以推廣。
一、問題解決心理機制理論分析
問題解決教學模式的研究與問題解決心理機制的研究一直處于相互融合與發展的過程中。要了解問題解決的心理機制，就必須對問題解決有一個概括的認識。這些理論為學科問題解決教學模式的研究提供了重要的依據。研究者也較多的從認知的角度來解釋人類解決問題的過程，提出了幾種問題解決的程序，主要有以下幾種：
（1）奧蘇貝爾和魯賓遜（Ausubel&Robinsin）提出的問題解決程序中就明確指出解決問題的核心之處就是填補已知條件和目標之間的空隙。
（2）格拉斯把問題解決劃分為四個相互區別又相互聯系的四個階段：
（3）基克（Gick）等人認為一般性的解決問題包括四個階段，并在此基礎上提出了一種有助于一般性問題解決程序?；说热说哪Ｊ街赋隽嗽趩栴}解決過程中圖式激活是一種占有主導地位的、有效的問題解決策略，它具有通性，同樣也具有局限性。
（4）北京師范大學的王磊在1998年對化學一般問題解決和高中生解決化學實驗問題的心理機制作了深入的研究并繪制出模型圖。
問題解決心理機制的研究為化學問題解決教學模式的研究提供了許多有價值的觀點和建構依據。
二、“化學問題解決”教學模式的操作程序說明
根據教育學、心理學的原理，參考前人所做的研究工作，結合高中化學學科的特點，我們認為在高中化學教育中問題解決教學模式一般經過：創設情景——明示問題——探求解法——實施解題——檢驗結論——遷移應用六個階段。
（1）創設情景，引入激發學生發現或提出問題。提出一個問題往往比解決一個問題更重要?；瘜W教師要充分把握化學學科的特點，精心設計難度適當而又有助于學生形成認識沖突的化學問題，讓學生產生一種認識的困惑，以形成積極的探究動機，創設最佳的問題情境。
（2）明示問題，收集信息。教師要善于引導學生辨別出他要達到的目標與他所處的情境之間的真實差異，充分認識問題解決中可能存在的障礙。
（3）尋找方法，設計解題思路。挖掘問題中存在的信息，與學生已有的認知結構關聯，探索問題解決的途徑。
（4）實施解題。在真正實施解題的過程中并不一定是線性的、一路暢通的，在解題過程中的每一階段都可能存在許多新的障礙，可能需要反復尋找和計算。
（5）得出結論并反思。問題解決本質上是一種思維活動，反思整個問題解決的過程，對問題解決的過程、方法進行回顧與評價，有助于提高學生問題解決的能力。
（6）遷移應用。將問題解決獲取的結論納入已有的認知結構，然后將它用于新問題的解決，反饋矯正。
為了進一步說明問題解決教學模式的操作程序，以鹽類的水解為例來討論說明。
【創設情景】 [演示實驗]用pH試紙測定NaCl、NH4Cl和Na2CO3水溶液的pH值，結果為NaCl溶液pH=7，NH4Cl溶液pH7。
【明示問題】 同樣是鹽的水溶液，為什么它們的酸堿性不同？
【探求解法】 教師引導學生回憶已有化學知識：溶液的酸堿性是由溶液中的H+和OH-的濃度決定的，從水的電離的角度引導學生分析鹽溶液中pH值不同的原因可能是水溶液中鹽電離產生的離子與水電離的H+、OH-發生了反應而影響了水的電離平衡，進而得到解決問題的方法是從平衡角度分析水的電離，鹽的電離和水電離產生的離子間的相互作用。
【實施解題】 師生共同討論水解的原理：
在上述分析基礎上，與學生一起總結出規律：鹽的水解可以看作是中和反應的逆反應。
【檢驗結論】 用問題解決模式中得到的結論去分析其它的鹽類，如CH3COONa、Al2（SO4）3等的酸堿性，并用實驗進行驗證。
【遷移應用】 通過兩個練習加深對水解反應的理解，使學生學會遷移：（1）實驗室配制FeCl3溶液不是將FeCl3固體溶于水，而是溶于稀鹽酸。請說明理由。（2）為什么Na2S溶液工業上稱為“臭堿”？
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二、培養學生思考問題的宏觀性
在遇到數學問題時，有的學生喜歡去尋找相似的例題，用“依葫蘆畫瓢”的方式模仿他人的解題流程來解決問題.在高中數學教學中，教師要幫助學生改變這種錯誤解決數學問題的認知，使他們能夠應用正確的方法來對待數學問題.例如，在講“直線參數方程”時，教師可以引導學生學習習題2：求過點P（2，3）且滿足下列條件的直線方程：在兩坐標軸上截距相等的直線方程.教學過程：剛開始，有些學生不知道如何解答這一數學問題.教師引導學生應用數學思想來思考數學問題.教師引導學生結合學過的數學知識思考：知道直線方程過某一點，可以應用哪個數學公式求出直線方程？經過思考，學生認為可以應用直線參數方程斜截式公式獲得直線方程.教師引導學生思考：知道直線參數方程的公式，怎樣直觀了解直線方程的截距問題？經過思考，學生認為可以應用數形結合的方法分析直線參數方程的截距.教師引導學生思考：滿足條件的直線方程只有一條嗎？用什么方式探討多種直線參數方程？經過思考，學生認為可以應用分類討論的方法來探討直線參數方程的截距問題.教學分析：教師要在教學中布置經典的數學習題，引導學生熟悉數學思想.學生熟悉數學思想以后，就能用宏觀的視角來看待數學問題.高中學生學不好數學，可能出現的第二個認知結構不足，是學生可能不會用宏觀的數學視角來看待數學問題.這就需要教師引導學生掌握數學思想，提高學生的數學認知水平.
