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探寻微课教学过程中化学语言的应用方法——以“氧化还原反应”为例

更新时间:2009-03-28

在信息技术飞速发展的背景下,在线网络教育越来越受欢迎,微课也成为在线网络教育的形式之一,这为化学教学的发展提供契机。最先运用微课的是美国爱荷华大学的教授LeRoy A[1].1995年,英国Kee T P又提出“The One Minute Lecture”。[2]之后,乔纳森·伯格曼和亚伦·山姆提出“翻转课堂”。[3]2008年,美国学者戴维·彭罗斯又在前两位的基础上提出“微课”这一概念。[4]微课在时间、内容和方式上都极大的满足了人们的利用碎片时间工作学习的这种需求,并且对教师和学生乃至于对教学方式改革都有很大的益处。[5]运用科学的方法和辅助工具记忆、理解和运用化学语言是很有必要的。教师在日常教学中准确、科学的应用化学语言,并且在教学活动中尽可能的书写、使用和练习化学语言,从而达到促进学生全面的掌握知识,提高其应用化学语言的能力的目的。微课和化学语言是我们这个时代的产物,结合微课的传播性和化学语言的科学性,将两者结合在一起,应用在基础教育领域,不仅可以满足学生的不同需求,还能多方位提升学生和教师的化学能力,为化学教育在新时代的发展更添一份助力。

1 微课和化学语言的定义与特点

1.1 微课的定义与特点

自微课发展以来,很多学者对微课的概念进行了解释和定义,结合国内外诸专家的意见,可将微课的定义解释为:由微视频、微教案、微讲义和微练习组成的微型课程,它注重解决某一问题或协助学生理解某一知识点。它具有耗时短、内容少、内存小、结构紧凑、主题鲜明、创作门槛低、传播形式多样、反馈性强等特点。

1.2 化学语言的定义与特点

化学语言伴随着化学的发展而成长,它以自然语言为母体,具有地域文化特色,是化学思想的载体,并起到存储、修饰和传播化学思想信息的作用,同时也是化学学习中必不可少的工具。运用规范科学的化学语言,能形象直观地表达化学知识。化学语言可以分为三类,即符号语言、文字语言和图表语言。[6]使用这三种语言基本可以表达所有的化学知识。一般用来表示物质组成、结构和变化规律的化学语言称之为符号语言。[6]图表语言是指含有相关化学信息的图或表,具体可细分为图形语言(分子模型、原子模型)、图像语言(实验装置图、化学反应现象图)和表格语言(元素周期表和数据分析表)。[6]其中,对比文字语言,一般使用图表语言能更直观形象地传递信息,能将抽象的描述具体化,使枯燥的化学知识变得更为生动。

2 微课教学过程中化学语言的使用方法

制作化学微课时,教师会使用多种化学语言讲解知识点。正确、简洁、凝练的化学语言能增进学生对知识点的理解。下面以“氧化还原反应”这一节中的某些微课为例,通过相关分析,找出微课教学过程中和化学语言的应用情况。

2.1 微课中的化学语言应当严谨科学

微课的针对性很强,旨在用较短的时间将讲授内容表述清楚。教师在微课屏幕中展示的化学语言具有示范作用,供学生参考学习。所以,教师在准备微课时,应当注意用语规范、表述清晰、条理清楚,不可随意简写且不向学生说明。在录制过程中用正确的符号语言、简练的文字语言和图表语言表述相关知识点,可有效增加微课的教学效果。以浙江省龙泉一中的周伟超老师的“氧化还原反应的配平(化合价升降法)”微课为例,在讲到“双线桥”法配平反应方程式时,他使用“标”、“算”、“配”、“查”这四个字总结氧化还原反应方程式的配平步骤,并在旁边加以说明。使学生很容易就能掌握配平方程式的步骤与方法,也达到了微课在课后辅助教学的目的。

2.2 微课中的化学语言应当幽默风趣有特色

周教授几个又一下愣怔在那里了。周教授说,你们,你们……正要问个究竟,突然听到一阵熟悉的音乐铃声。下意识打兜里掏出手机,一看是条未接短信。急忙打开,却是那个早上推说人不在本市的导演朋友的号码,屏幕下面清清楚楚显示出五个二十一世纪最流行字体的一行字来:愚人节快乐。

2.3 微课中的化学语言应当简洁明了

微课的时长较短,在有限的时间内教师必须透彻分析所讲知识点,力争做到辅助教学的目的。但有些教师偏好将大段文字放在微课中,然后从头读到尾。这样的微课不仅重点不突出,而且枯燥乏味,无法吸引学生的注意。因此,在制作微课时,可以使用适当的化学语言表示相关的化学概念或关系。以汉中市陕飞二中王鹏飞的“氧化还原反应和四大基本反应类型的关系”微课为例。在他的微课中,首先指出判断氧化还原反应的标志和实质是有无元素电子转移或化合价升降,接着指出初中教材按照反应物和生成物的种类和数量变化将化学反应分为四大基本反应,然后将给出的反应方程式进行基本反应类型、有无元素化合价变化以及是否是氧化还原反应这三个方面的判断,最后应用数学集合思想绘制“氧化还原反应和四大基本反应类型脸谱图”表现出这几者之间的关系。使用图表语言(“脸谱图”)简洁明了的表示复分解反应完全属于非氧化还原反应,置换反应完全属于氧化还原反应,而分解反应和化合反应中,部分反应属于氧化还原反应,部分属于非氧化还原反应。这种兼具趣味性和准确性的图表语言既能引起学生的兴趣,又能加深学生对该知识点的理解。

2.4 微课录制过程中多种化学语言结合使用

电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等;元素化合价升高的总数等于元素化合价降低总数。

第一,开磷拥有得天独厚的磷资源优势。开磷拥有11亿吨的高品质磷矿资源,五氧化二磷平均含量为33.67%,占全国优质磷矿储量的80%以上,具有矿石品位高,有害杂质少,重金属元素极低,开采的智能化水平高、效率高、生态条件好的特点,这为开磷今后更好更快发展提供了坚实的资源保障。

(1)当形成边坡后,应立即对其坡面浮土、松石进行清理,且应对其进行必要的嵌补平整,整平后立即进行喷射混凝土支护。

3 “氧化还原反应”微课制作

“氧化还原反应”在高中阶段所学的基础知识中占有十分重要的地位。其中的化学语言与后续学习内容联系紧密。掌握好这部分内容,能帮助学生提升自身的化学语言能力。

3.1 “氧化还原反应方程式微课教学过程(片段)

教师活动:

1、 配平原则

安仁古镇建设紧凑却不失条理,整洁中蕴含着气节。整个小镇坐落于大邑县,周边环境优美、景色宜人。安人古镇的建筑以青砖黛瓦为主,以沉稳的朱红色点缀,院内种植寓意吉祥的柚子树,点缀石桌石凳,布局简单大方,足显“安”“仁”之意(见图2)。

原子守恒:化学反应前后原子的种类和个数应该相等。

第三,全面贯彻落实《条例》的配套制度。加强与有关地方人民政府及有关部门的沟通协调,建立与地方政府及有关部门的联系机制,组织制定重要河湖总量控制、水功能区、信息共享平台、监督检查等《条例》配套制度,并促进地方修订与《条例》不相符的地方性法规,在依法调整经济结构、优化产业布局,保障饮用水供水安全及应急事故预防处置、执行防洪和水资源调度指令、开展水污染物总量控制和削减等具体制度的执行方面切实履行保障饮水安全、供水安全、生态安全的各项职责。

微课录制时长较短,在讲授过程中将化学符号语言、化学文字语言和化学图表语言结合使用,既能提升学生的化学语言能力也能提升微课的趣味性和准确性。

2、 配平步骤

标:标出变价元素的化合价;

本案例实验采用基于Node.js 的Express 框架实现RESTful API 服务器,自定义users 和events 两个资源项,其下各具有多个实例对象,访问控制规则ACL 作为中间件,取app 为express 的实例,利用app.use()引入该中间件[5],按以下步骤验证角色权限:①验证JWT 签名是否有效,无效则返回默认401 状态,有效则进行下一步;②读取ACL 规则,得到JWT 中携带的角色在规则中所限定的权限;③判断该用户访问API 的权限是否符合规则。

求:求化合价变化值的最小公倍数使化合价升降总数相等;

写:写出变价元素化合价的变化值;

配:先配平含变价元素物质的系数,再配其他不含变价元素物质的系数;

查:检查所配的化学反应方程式是否遵循原子守恒和电子守恒。

应用在微课中的化学语言应当具有感染性,将教材中情感在视频中予以表达。还应当直观形象,以加深学生对知识的记忆。怎样具有感染力且直观形象?北京第八十中高级教师的于乃佳老师是这样在他的课中帮助学生理解氧化还原反应中电子偏移得失的问题。教师首先提问:在形成氯化钠的过程中,电子怎样转移?然后讲解,用核外电子排布解释这一过程,Na失1个e-形成Na+(达到8电子稳定结构),Cl得1个e-形成Cl-(达到8电子稳定结构),Na+和Cl-因为静电作用,形成NaCl。此外,在讲解过程中用有趣的漫画形象表现出,钠离子“嫌弃”电子,将它抛给氯离子,最终钠离子和氯离子形成氯化钠的过程。除了使用漫画这种方式来给微课中的化学语言增添趣味外,还可以借用广告语、谐音、口诀、文学作品、拟人等修辞手法等方法丰富微课中的化学语言。在微课里,适当的使用具有特色的化学语言,不仅可以增强学生学习的积极性,还能够潜移默化地增强学生的科学人文素养,促进学生个性发展。

3、 典型例子和讲解示意图

 

最小公倍数:6

反应前后原子个数、种类相等,得失电子数相等。

 

反应前后原子个数、种类相等,得失电子数相等。

高一学生在初步学习氧化还原反应时,因为本身对物质结构的认识不够深入,所以很难理解氧化还原反应的真正含义。在讲授这部分内容时,使用准确的文字语言对该反应的定义进行分析,辅以图表语言和符号语言描述相关化学式,能帮助学生缕清思路,进而理解各个知识点。以南京田家炳高级中学的马春生老师的微课“氧化还原反应”为例,马春生在讲解这部分内容时,先用文字语言定义相关概念,再用符号语言引例解释文字语言的内容。两种语言结合应用,得出氧化还原反应的特点:氧化反应发生的同时还原反应也在发生。紧接着从元素化合价变化角度分析氧化还原反应,在讲授这一部分内容时,马老师将文字语言和符号语言结合使用来进行讲解,以点带面,从特殊到普遍,得出氧化还原反应中反应物和生成物的元素化合价变化的关系。最后以钠和氯气的反应为例,从电子得失的角度分析,发现每个钠原子失去一个电子时,每个氯原子得到一个电子,即电子从Na转移给了Cl。通过总结可知:氧化还原反应中存在电子转移。对比前面两部分中仅仅使用文字语言和符号语言的情况,这部分中增加的图表语言直观地展示出钠原子和氯原子形成氯化钠的过程。使用多种化学语言结合运用的方法,帮助学生从更深的层次理解氧化还原反应相关概念。

最小公倍数:2

 

最小公倍数:5

社会距离:指各社会存在体之间在空间、时间和心理上的距离。而在我的这项研究里,指的是心理上的距离,也就是指社会中个人之间情感亲密度、关系紧密度的概念。在这里我需要测量的是城市人口与迁移人口之间的社会距离,在2005年的CGSS调查问卷中,询问了城市居民对外来人口的态度,问题涉及了五项内容,分别是:

反应前后原子个数、种类相等,得失电子数相等。

3.2 微课制作中化学语言的应用

在录制“氧化还原反应方程式配平”的微课时,首先用简洁的文字语言给学生展示出本课的学习目标:1)能够判断出什么是氧化剂、还原剂、氧化产物以及还原产物。2)能够准确推算出氧化剂和还原剂对应的元素化合价的降低值和升高值,从而找出两者的最小公倍数。3)配平原则。其次,选用的作为例子的化学方程式,是具有普遍性和针对性的例子,能让学生有所收获。最后,将多种化学语言结合使用解释相关配平步骤,以加强学生对这此配平方法的理解。

随着城市化进程的不断发展,生活水平不断上升,人们对城市住宅小区的景观设计也有了一些新的要求,呈现出了多样化的发展模式。其中,在产业化、生态绿色环境等因素的影响下,更加注重对居民休闲活动健身设施及生活质量的要求。

参考文献:

[1]Mcgrew L A. A 60-second course in organic chemistry[J]. Journal of Chemical Education, 1993, 70(7): 543~544.

[2]Robinson A C. Monitor: Kee T P The one minute lecture. Eduction in Chemistry. July 1995, 100-101[J]. Biochemistry & Molecular Biology Education, 1996, 24(1):76~76.

[3]Strayer J F. How learning in an inverted classroom influences cooperation, innovation and task orientation[J]. Learning Environments Research, 2012, 15(2):171~193.

[4]DAVID SHIEH. These Lectures Are Gone in 60 Seconds[J]. The Chronicle of Higher Education. 2009,55(26):13~16.

小学数学教师应当意识到学习评价的重要性,通过对评价环节的科学设置,将让学生获得数学思维发展的契机,同时亦可以让数学教师获取学生的学习情况反馈。具体而言,小学数学教师应当利用多媒体技术将班级学生所完成的计算习题进行课上展示,并组织班级学生共同进行查错和改正,如此便达成了带领学生共同进行学习评价的目的,这样将让整体的数学课堂教学效果更为理想。

[5]钟绍春, 张 琢, 唐烨伟. 微课设计和应用的关键问题思考[J]. 中国电化教育, 2014,(12):85~88.

[6]杜金会, 张 娜, 沈 清,等. 论化学语言使用的规范化[J]. 军事交通学院学报, 2015, 17(9):70~72.

从调查中,了解到学生对自主学习有着积极的态度,但是在实际的实施过程中并不如人意。大部分的学生都不进行与课堂教学同步的练习来巩固课堂知识,也不会通过阅读一些课外的教材来开阔视野或积极参与到与英语相关的活动中去。此外,大约有超过一半以上的学生有明确的学习目标和学习计划[4]。但是可惜的是这些都和课程标准不太匹配。同时,她们不能有意识的对学习过程进行反思,并且及时的完善自己计划以找出自己的不足并采取相应的措施。相反,他们总是等待老师的帮助,被动的等待别人发现他们存在的问题甚至是帮他们解决问题。这些都是由于单边的自主学生导致英语自主学习缺少相应的评价与监督所致。

 
梅蕊,陈慧媛,杨水金
《湖北师范大学学报(自然科学版)》2018年第01期文献

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