“化學反應與能量”主題教學設計研究

摘要：“化學反應與能量”主題在基礎教育不同階段都有涉及，是重要的教學主題。本研究是“化學反應與能量”主題相關的能量概念進行梳理，對基礎教育階段“化學反應與能量”的教學進行系統研究。采用質性分析法、問卷調查法以及訪談法來展開對本課題的研究。

本研究分為三部分。第一部分是研究背景分析，分別從問題的提出、研究的意義以及研究的方法三個方面來展開論述；第二部分是研究內容以及研究方法；第三部分是反思與展望，總結本研究的研究結果及不足。

關鍵詞：能量 化學反應與能量 化學教學

一、研究價值及其意義

本研究對中學理化教學中能量觀的梳理，使物理化學中的能量觀系統化，給老師提供一點點啟示；另一方面是對“化學反應與能量”主題與其他主題間的相關能量知識進行梳理，并對“化學反應與能量”主題內的能量相關概念的整合，對教學研宄中關于化￥反應與能量關系的認識發展層級的歸納，給老師們在化學反應與能量的中學不同階段教學中一個參考。

此研究針對課標規定的教學主題，且貫穿初中、高中必修、高中選修三個學段。所以該研究成果對“化學反應與能量”主題的一線教學具有重要的意義。“化學反應與能量”這一主題的研究意義有理論意義和實踐意義：其中實踐意義主要是梳理出實踐中“化學反應與能量”主題在基礎教育的義務教育階段、高中必修階段以及高中選修階段的教學設計思路和結果給教師的教學提供一個參考。學對于培養學生科學素養、促進學生的全面發展有著不可替代的作用。目前，盡管我們可以看到對于課堂和評價正在不斷探索新的方式方法，來使學生的學習更加有意義，但是評價和課堂教學更多關注的是最終是否達到了高考的標準或者完成了學校的教學任務，而沒有測試對理科核心概念的深入理解，學生也缺乏將這些概念聯系生活經驗的能力。學習進程這座溝通課堂、教學、評價的橋梁，有可能是改

變我們思考方式和指導化學教育進步的第一步。

二、研究的內容及其方法

（1）研究內容確定。化學對培養學生科學素養、促進學生全面發展有著不可替代的作用。從整體來看，化學學科有四大基本觀念：（元素觀；（能量觀；（微粒作用觀；（化學微觀認識中的科學本質觀。宋心請先生在《高中化學課程標準指導下的理論教學問題》中也指出，以物質結構為中心的有關理論和以化學熱力學為基礎的有關理論是化學課程的兩根主線。由此可見，能量是化學的核心概念之一，運用能量的觀點能幫助我們解釋很多自然界的現象；當化學反應與能量的知識涉及到微觀部分，尤其是電化學的時候，這部分知識常常成為許多學生難以逾越的鴻溝，也是教學的難點；而且能量學習進程跨越了一個很大的年級范圍，從初三化學到高三化學都有所涉及。另外，通過對目前關于學習進程的中外文獻的研究，我們發現國外對學習進程、的研究已經做了一些工作，但是能量作為化學學科的一大支柱，關于它的學習進程的研究還很少，而且還沒有關于高中生對能量的理解的相關研究，國內也沒有。因此，論文選擇“化學反應與能量”這一貫穿中學化學的主題，旨在確定中學生典型的“化學反應與能量”的學習進程，以為教學提供一定的參考。

研究的內容和過程可概括如下：①從理論上梳理、分析學習進程的含義和本質及其在教育中的價值，并對本研究中所涉及的重要術語的含義及其相互之間的關系進行說明。②通過對課程標準以及初高中化學課本此部分內容的分析，設計測試問卷和訪談問題對不同層次的學生的理解能力進行測查和分析，形成“化學反應與能量”學習進程的成就層次水平的假說。③本研究最終還是希望能夠指導教學實踐。以“化學反應與能量”學習進程的成就層次水平的研究成果假說為基礎，提出對“化學反應與能量”部分的教學和評估建議。

（2）研究方法.在理論梳理中，我們主要釆用的是文獻分析法。結合本課題相關內容，對《課程教材教法》、《全球教育展望》、《化學教育》等核心中文文獻進行了查閱，同時重點查閱了JRST （ Journal of Research in Science Teaching），SE（Science Education）等外文學術期刊。另外還查閱了部分博士、碩士學位論文。通過梳理相關文獻，回顧和比較了學習進程相關內容的研究狀況，為本研究的開展打下了堅實的理論基礎。

在實踐中，我們在參考國外一個相關研究案例的基礎上，利用外推法，通過對人教版九年級化學課本和人教版必修1和必修2以及選修4的課本和課程標準的仔細閱讀，分析中學化學教材中“化學反應與能量”中涉及的重要概念、實踐技能，同時聽取了專家型中學教師的意見，得出中學生對“化學反應與能量”這部分理解的特征、層次水平和規律；接下來我們采用橫向代表性抽樣的方法，對初三、高一、高二和高三的學生進行分層抽樣。編制調查問卷和訪談問題，對抽取的學生進行測試，通過對測試結果的統計與分析，結合課堂觀察，確定出典型的“化學反應與能量”的學習進程。

三、結論與反思

（1）結論。本研究針對基礎教育階段的“化學反應與能量”這一主題展開，主要從兩方面進行研究，即“化學反應與能量”教學內容的學科本體研究和“化學反應與能量”主題教學研究。通過對“化學反應與能量”教學內容的學科本體進行研究，將化學中相關能量概念之間的關系梳理清楚，在此基礎上對“化學反應與能量主題教學進行研究，將“化學反應與能量”主題教學的不同階段的教學目標、教學核心活動以及教學評價任務等進行系統梳理，為中學教學一點點參考。

（2）反思。本研究課題經過大量的文獻書籍資料檢索，教材、課標的仔細推敲，大量中考題的親自挑選和練習，SPSS的自學摸索，測試卷的反復修改等一系列的工作，深感一線研究工作者工作者的艱辛，同時也很欣慰在做研究論文中學習到了許多研究的方法和技能，但是由于時間的限制和本人能力的限制，整個研究中還有許多地方是值得筆者反思的。由于時間和精力有限，本研究只是從教學目標、教學核心活動以及教學評價不同方面對“化學反應與能量”主題的教學進行梳理，并沒有詳細具體到“化學反應與能量”主題教學的每一課時；另外沒有將“化學反應與能量”主題教學設計進行實踐實施。這些在筆者以后還會繼續研究。筆者深感自身研究的不足，許多方面還停留在表面，筆者希望有更多的研究者可更全面和深入的進行研究，早日實現研究理論運用于實際教學中發揮其功效的愿望。

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