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化学平衡教案精选(九篇)

化学平衡教案

第1篇:化学平衡教案范文

知识目标

使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、/Article/Index.asp''''>总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以()的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教学建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

教学设计示例

第一课时化学平衡的概念与计算

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

(E)混合气的平均分子量不变

讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。

加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。

【过渡】化学平衡状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?

2.转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。

公式:a=c/c始×100%

通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。

通过掌握转化率的概念,公式进一步理解化学平衡的意义。

3.平衡的有关计算

(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。

例1445℃时,将0.1molI2与0.02molH2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。

②平衡混合气中氢气的体积分数。

引导学生分析:

c始/mol/L0.010.050

c变/mol/Lxx2x

c平/mol/L0.015

0+2x=0.015mol/L

x=0.0075mol/L

平衡浓度:

c(I2)平=C(I2)始-C(I2)

=0.05mol/L-0.0075mol/L

=0.0425mol/L

c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L

c(HI)平=c(HI)始+c(HI)

=0.015mol/L

w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关化学平衡的计算。

【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。

②可逆反应中任一组分的平衡浓度不可能为0。

(2)转化率的有关计算

例202molCO与0.02×100%=4.2%mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃经2min达平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。

c(CO)=V(CO)·t

=0.003mol/(L·min)×2min

=0.006mol/L

a=c/c(始)×100%

=0.006/0.01×100%

=60%

【小结】变化浓度是联系化学方程式,平衡浓度与起始浓度,转化率,化学反应速率的桥梁。因此,抓变化浓度是解题的关键。

(3)综合计算

例3一定条件下,在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合,当反应达平衡时,混合气中氨占25%(体积比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。

思考分析:

方法一:

设反应消耗xmolN2

n(始)1003000

nx3x2x

n(平)100-x300-3x2x

(mol)

x=40mol

n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol

=60mol

n(N2)平=300mol-3xmol=180mol

a=40/100×100%=40%

方法二:设有xmolN2反应

n

122

x2x2x

【小结】方法一是结合新学的起始量与平衡量之间的关系从每种物质入手来考虑,方法二是根据以前学过的差量从总效应列式,方法二有时更简单。

巩固转化率的概念并弄清转化率与变化浓度,速率化学方程式之间的关系。

通过一题多解将不同过程的差量计算与平衡计算联系起来加深对平衡的理解,加强对所学知识(如差量的计算,阿伏加德罗定律的计算)的运用,培养学生综合思维能力和计算能力。

强调重点,加强学法指导。

【课堂小结】今天我们重点学习了化学平衡的概念及有关计算,比较抽象,希望大家加强练习,以便熟练地掌握平衡的概念。

【随堂检测】1.对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应达平衡的标志是()。

(A)压强不随时间的变化而变化

(B)混合气的平均分子量一定

(C)生成nmolH2同时生成2nmolHI

(D)v(H2)=v(I2)

2.合成氨生产中,进入塔内的氮气和氢气体积比为1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),从合成塔出来的氨占平衡混合气体积的16%,求合成塔出来的气体的压强。

平衡时NH3的体积分数为:

n(平NH3)/n(平总)×100%

=n(平NH3)/(n始-n)

=2x/(400-2x)×100%

=25%

第2篇:化学平衡教案范文

《化学反应原理》教材属于化学新课标选修体系,教学对象是对化学学习有兴趣并将升入大学理科的部分学生,故教材的深广度、编排方式有别于化学必修教材。笔者对比了三种版本高中教材关于“化学平衡的移动”的内容,发现教材之间有一定差异。如表1所示。

笔者注:[a]三版教材的相同之处:化学平衡移动方向的判断都引入勒夏特列原理进行总结。

[b]原文为:“改变反应条件时平衡状态的变化趋势,可以用正逆反应的消长来表述。如果有利于增大产物的比率,可以说成是平衡向右移动;反之亦然。”

三版高中化学教材,对“化学平衡移动方向判断方式”上均采用了直观教学手段。“温度、浓度”对化学平衡的影响运用具体实验形式的实物直观,而“压强”对化学平衡的影响则运用图表、数据等模像直观呈现。毫无疑问,三位主编的意图都是为了符合高中学生的认知结构和已有的学习经验,利于优化高中化学教与学。

三版高中教材在感性认识和理性分析的同时,并没有忽视定性分析和定量计算以及逻辑推理应用。这一点从引入原属于大学内容的“化学平衡常数”就不难发现。正如北京师范大学化学学院王明召教授所言,“从Qc与Kc比较的普遍性定量规律来分析平衡移动的方向问题,体现了新教材的科学性;将勒夏特列原理介绍为定性规律,用于定性判断,体现了新教材的实用性”。

由于教材版本不同,教师解读的差异会对实际教学产生影响吗?如何解决?笔者结合已经查阅的资料和例证,谈谈自己的观点,藉以抛砖引玉。

疑问一:速率—时间图像(v-t图)分析化学平衡移动是否适用?

三种版本教材中,只有人教版教材明确提出用条件改变后的“正、逆反应速率变化”来分析化学平衡移动方向。从教学实践看,v-t图分析化学平衡移动方向使用率仍很高。文献[1]中提到 [1 ]:

化学平衡移动的过程:

原化学平衡(v正=v逆)条件改变(v正≠v逆)新化学平衡(v正=v′逆)

化学平衡移动的方向:条件改变,若v正>v逆,平衡向正反应方向移动;若v正< v逆,平衡向逆反应方向移动。因此,v-t图分析平衡移动方向是适用的。

疑问二:新化学平衡反应速率(v′)与原化学平衡反应速率(v)一定不等吗?

案例1 一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡后,t1时刻保持温度和压强不变如图1a,充入1mol SO3(g),请作出t1时刻后平衡体系的v-t图。

解析:恒温恒压时,向容器中充入1mol SO3(g),体积增大,c(SO2)和c(O2)瞬间减小,正反应速率下降,逆反应速率受c(SO3)影响瞬间增大,平衡向逆反应方向移动。但根据等效平衡原则,新旧平衡各物质浓度均对应相等,故v′=v。

改变条件使得v正≠v逆,即可引发化学平衡移动。新化学平衡反应速率(v′)与原化学平衡反应速率(v)相等的情况完全可能,如图1b。

案例2 痛风性关节病的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体。尿酸钠溶液中存在平衡:NaUr(s)Na+(aq)+Ur-(aq) 。如图2a所示,t1时刻在尿酸钠饱和溶液(晶体足量)中加适量水,试作出溶解速率[v(溶解)]、沉淀速率[v(沉淀)]与时间t关系示意图。

解析:在晶体充足的尿酸钠饱和溶液中加入适量水的瞬间,v(溶解)不变,v(沉淀)因溶液中离子浓度减小而减小,即v(溶解)﹥v(沉淀),平衡向溶解方向移动。在平衡移动过程中,v(溶解)与晶体的量多少无关,始终保持不变,v(沉淀)随着离子浓度的增大而增大,直至v(溶解)=v(沉淀)而建立新平衡为止 [2 ],如图2b。

疑问三:旧平衡破坏,新平衡时各组分浓度不变有可能吗?

案例3 一定温度下,某恒定容积密闭容器发生如下反应:

CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),达到平衡时c(CO2)=a mol/L,再充入一定量的CO2气体,平衡向 方向移动,再次达到平衡时,CO2 的物质的量浓度为 。

解析: CaCO3(s)分解过程在密闭恒温体系中,是一个可逆反应,该反应的化学平衡常数是固定值,即K=a mol/L。因此,改变条件后,平衡向逆反应方向移动,新平衡CO2浓度仍为a mol/L。

笔者认为,对于教材中“新平衡各组分浓度会变化”的结论,是未考虑特殊化学反应的平衡状态所致。

新平衡建立后,产物的百分含量一定与原平衡不同吗?

案例4及解析 某密闭容器发生如下反应H2(g)+I2(g)2HI(g),达到平衡状态。保持恒温恒容条件,以原平衡初始投入量相等比例向容器中再充入H2(g)、I2(g),不论从v-t图像分析,还是从Q 与K比较的方式,都可以得出化学平衡向正反应方向移动。根据平衡等效性原则,该平衡移动后的结果与“对原平衡直接增大压强”效果是一致的。该反应为气体的等体积变化,故加压对平衡各组分百分含量不会影响。因此新平衡建立后,产物的百分含量与原平衡保持一致的现象肯定存在 [3 ]。

这种情况,对于气体参与且等体积变化的可逆反应尤其要重视。

疑问五:教师在引导学生解读勒夏特列原理时,是否存在误区?

第3篇:化学平衡教案范文

杠杆平衡 问题 推理 示例分析

一、案例一

杠杆平衡问题在实际教学过程中极易出错,下面是实际教学过程中遇到的两例易错题实例。

例1.如图1所示,杠杆两端挂有铁块,杠杆处于平衡状态。G甲G乙,

当将两铁块同时浸没入水中时(C)

A.杠杆仍保持平衡B.不平衡,左端下沉C. 不平衡,右端下沉D.无法判断。

错解:C

分析:对于本题,学生很容易得出C答案正确的结论。而得出这个答案的思路是“想当然”的,他们认为图1中,支点偏左,G甲偏大。当铁块完全浸没入水中时G甲由于体积大而受到更大的浮力,使得杠杆左端受到向下的力减小得更多,则杠杆左端上升,右端下沉。笔者对此题进行了实验验证和理论推导,正确答案为A,即杠杆仍保持平衡,具体推导过程如下:

思路:原来杠杆两端所受的力大小分别等于两端铁块所受的重力的大小,此时杠杆平衡。后来两铁块同时浸没入水中后,都受到了向上的浮力。杠杆两端所受的向下的拉力大小变成了两端铁块所受的重力和浮力的合力的大小。新的问题是两边合力的大小所产生的力矩〔力矩=力×力臂(M=FL)〕是否使杠杆平衡。推导过程:如图2所示起初杠杆平衡时有G甲L甲=G乙L乙,设铁块的体积分别为V甲和V乙,铁的密度为ρ铁,水的密度为ρ水。则浸没入水中后,铁块受到的浮力F=ρ水V铁。因为铁块的体积为

二、案例二

例2.如图3所示,有一根一端粗一端细的均质木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来后,恰好处于水平位置,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒( )

A 粗细两端一样重 B 粗端较重 C细端较重 D无法判断错解:B(说明:资料所给答案为B,起初师生也认为是B答案)。

错解分析:大家看图后认为左边部分短,对应的力臂L左短,右边部分长,对应的力臂L右长,即L左L右,由杠杠平衡条件G左L左=G右L右,得G左G右,得出B正确的错误答案。

分析:此题有两个隐含条件,一个是木棒密度均匀;另一个是木棒的粗细变化率均匀。笔者对此题进行了如下理论推导。

如图4所示,当绳子挂在O点时,木棒水平平衡,说明木棒重心在绳子所在的竖线上。设木棒总长为L,重心距左端距离为1nL ,

以上两题的解题过程启示我们,对于杠杠的平衡问题,不能简单的从“力”的角度或杠杆的“长短”入手得出结论,而应从力矩平衡的角度去推理论证解决问题。

参考文献:

\[1\]曹俊友,高鲲鹏.推理法解杠杆平衡问题\[J\].物理教学探讨,2006,(02).

\[2\]魏喜武.拓展杠杆平衡条件在解题中的应用\[J\].远程教育理论研究,2010,(07).

\[3\]杨元俊 王德昌.理清杠杆问题的几个疑点\[J\].初中生之友,2007,(27).

\[4\]王风琴.生活中的臂膀-认识杠杆\[J\].数理化学习(初中版),2006,(02).

\[5\]杨波.如何学好杠杆知识\[J\].中学生数理化(初中版),2011,(09).

第4篇:化学平衡教案范文

[关键词] 化学教学 自主学习 新课标

一、设计理念

建构主义的教学理论认为,对学习内容较为深刻的理解和掌握是通过学生主动建构来达到的,而不是通过教师向学生传播信息获得的。因此,教学设计强调以学生为中心,强调教学环境的设计,强调利用各种信息资源来支持学生的自主学习和协作学习,强调学习过程的最终目的是完成知识的意义建构。

二、教材分析和教学处理

在学生具备弱电解质的可逆过程和化学平衡的理论知识的基础上,本节介绍弱电解质的电离平衡。在介绍弱电解质的电离时,通过介绍电离平衡常数等概念帮助学生体会弱电解质的电离程度很小,对电离平衡建立定量的认识;通过介绍温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响,帮助学生分析外界条件对电离平衡的影响。教学时可以利用化学平衡的知识迁移来学习电离平衡的知识。教材并没有具体介绍外界条件对电离平衡的影响,教学时应采用讨论的方式,要求学生自己会应用平衡移动原理来分析。通过讨论培养学生灵活应用知识的能力,加深对所学知识的理解,并进一步调动学生学习的主动性和积极性。

三、教学目标

知识与技能:知道电离平衡常数的含义;能说明温度、浓度以及物质对电离平衡的影响。

过程与方法:能运用化学平衡的理论处理水溶液中的问题,进一步树立离子观和平衡观的思想。

情感态度与价值观:通过对弱电解质电离平衡的研究,让学生体验化学科学的奥妙,提高他们的兴趣。

四、教学设计

这节课的设计主要是以学案导学为主,通过批阅学案,了解学生对新授知识的掌握程度,同时结合课标,制订出本节课的教学重点。纵观这一章的内容,讲的是物质在水溶液中的行为,那么学习弱电解质电离平衡的问题就应该是加深理解弱电解质在水溶液中的存在行为,因此这一节我设计了三个环节:弱电解质在水溶液中有哪些微粒;这些微粒的量是多少;怎样才能使这些量发生变化。

第一个环节通过复习以下两个问题:醋酸溶液中有哪些微粒,为什么;在一定条件下,醋酸溶液里的微粒的浓度是否会发生变化。

来引导学生认识电离平衡。电离平衡是一种特殊的化学平衡,让学生通过化学平衡的特点,来分析电离平衡特点。

第二个环节,25℃时,几种不同弱酸的K值及不同温度下醋酸的K值,并通过分组讨论的方式,来加深对于电离平衡常数的理解。对于电离度的处理由于是属于拓展视野的内容,因此,只是让学生从电离度就是平衡转化率的角度来简单了解一下它的计算式。

第三个环节,“怎样才能使这些量发生变化”,涉及的是平衡移动的问题。电离平衡是一种动态平衡,学生已经具备了化学平衡的知识,因此在处理这个问题时,我先让大家通过讨论分析“醋酸溶液中分别加入不同的物质,对于其电离平衡的影响”,并且结合影响化学平衡的因素,得出电离平衡的影响因素,然后再让学会分析教材中的表,引导他们发现温度对电离平衡影响的特殊性。

五、教学过程

复习引入:以醋酸为例思考2个问题:醋酸溶液中有哪些微粒,为什么。在一定条件下(如常压室温)醋酸溶液中微粒的浓度是否会发生变化,为什么。

讲解、归纳、小结。

(板书)一、电离平衡。1.定义:2.特点:

问题:怎样定量的比较弱电解质的相对强弱?电离程度相对大小怎么比较?

看课本自学相关内容并思考:什么叫电离平衡常数?电离平衡常数的化学意义是什么?

双边活动:提问;讲解;归纳。

(板书)3.电离平衡常数:①定义,②意义。

学生活动:分组讨论,得出结论。

双边活动:提问;讲解;归纳。

投影:结论。

过渡:电离度也是衡量弱电解质电离程度相对大小的一个参数。

引导阅读:看课本相关内容,了解电离度的计算公式。

双边活动:提问;讲解;归纳。

引入讨论:回忆影响化学平衡的因素,分析它们对电离平衡的影响。

交流研讨:25℃时,0.1mol/L的乙酸溶液达到平衡,改变下列条件,填表CH3COOHCH3COO-+H+

(学案表三)

双边活动:提问;讲解;归纳。

(板书)4.电离平衡移动的影响因素。①内因:②外因:

双边活动:提问;讲解;归纳。

课堂小结。

巩固练习。

第5篇:化学平衡教案范文

关键词:学案;探究性问题;问题设计

文章编号:1005–6629(2013)8–0029–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

高效课堂关键的抓手之一就是学案,学案既是学生进行主体学习的导引器,也是教师实现主导作用的工具,在师生互动、教学配合中起着关键的作用[1]。而编制学案的核心是设计探究性问题。

1 探究性问题辨析和界定

1.1 探究性问题与化学试题

就某一学时相关知识的化学试题来说,可以根据知识点呈现的形式大致分为4类:①对知识点进行了解,即知识点简单再现的填空试题或判断试题;②对单一知识点进行理解,即知识点初级应用的试题;③对学时知识点进行整合理解,即某些知识点高级应用的试题;④对学时知识点予以掌握,即某些知识点融合相关知识点综合应用的试题。显然第一类试题一般不适合作探究性问题;根据学情,第二类试题可以作为基础中等学生的探究性问题,第三类试题可以作为基础优等学生的探究性问题,第四类试题可以作为基础特优学生的探究性问题。

1.2 探究性问题与实验探究

实验探究可以成为很好的探究性问题,但是探究性问题不仅仅只是实验探究,还应该包括其他活动探究。尤其是受到中学生实验探究水平限制,有些内容无法设计实验探究(还有些学校受到实验条件的限制,本来应该安排的实验探究也无法开展),就必须通过其他活动探究予以补充。

1.3 探究性问题与问题组群

“问题组群”就是针对某一学习主题,从不同角度设计的并列或递进的多个问题,或是某一时段学习过程中设计的一系列问题[2]。探究性问题可以是根据学情设计的问题组群,但无需包括对知识点进行了解即知识点简单再现的填空试题或判断试题;探究性问题也可以不是问题组群,那些能符合学情和学习内容且有探究意义的单一问题也可以设计为探究性问题。

1.4 探究性问题与开放性问题

根据张子恒(按照化学问题构成要素的发散倾向和结构形式)对开放性问题的分类,不论是条件开放、情境开放、策略开放、结论开放[3],高考试题都意在考查学生思维(类比思维、等效思维、逆向思维、集中思维[4]),传统的开放性问题都意在训练学生思维。在新课程理念下,学案中的探究性问题应不仅仅体现思维,还应该融合化学观念,教师通过自我设计或组合的此类探究性问题可以培养、提升学生的科学素养。

综上辨析,笔者认为学案中的探究性问题应该是以学时知识点为载体,遵循学时目标,体现学科思维,并融合化学观念的活动探究、实验探究、开放性化学问题或与之相关的具有层次性的问题组群。

2 探究性问题设计方略

2.1 确定学情关键点

探究性问题要以学时知识点为载体。知识点可以是课程标准要求的知识点,也可以是当前的阶段性考点,但至关重要的是根据本校、本班学情而确定的知识点(本文简称为学情关键点)。只有选择好学情关键点,做到关注学生的最近发展区,才能有方向性地设计探究性问题,才能使学案中的探究性问题在课堂上最大效能地发挥其导引学生学习、辅助教师教学的作用。因此,设计学案,首先要确定该学时中课程标准要求的知识点和当前的阶段性考点,再依据学生自主学习实际状况(根据需要也可以单独进行学情前测),科学地确定学情关键点。

2.2 弄清学科思维、化学观念内涵

确定好学情关键点,就要分析本学时知识点蕴含的学科思维、化学观念。学科思维要分辨出哪些体现化学学科有的模型思维(包括对模型的类比思维、等效思维),哪些体现理科特有的定量思维、实验思维,哪些体现文理科通用的集中思维、发散思维和相关的逻辑思维;化学观念要分析本学时知识点所能体现出的元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观[5]。

2.3 构思探究性问题的开放性

探究性问题应该具有一定的开放性,可以是学科思维开放,也可以是化学观念开放。具体表现为开放性的习题情境(包括真实情境和科学的假设情境)、开放性的习题内容、开放性的解决问题过程、开放性的习题解决方法、开放性的习题解决结果、开放性的习题实践方式、开放性的习题解决评价方案和以上兼而有之的开放[6,7]。通过各种开放形式的开放性习题,可以训练学生的学科思维、实践动手能力,并提升学生的化学观念。

2.4 设置探究性问题的情境

知识不能是简单的知识;有意义的学是在一定的情境中进行的,因此,探究性问题应该注意情境性。既可以通过实验、图像、表格、模型(包括实物模型和理论模型)等创设情境,也可以运用化学史实、化学现象、化学事件、科技成就和多媒体技术等创设化学情境。

2.5 设计探究性问题组群的层次

学案中的探究性问题组群,肯定是围绕学情关键点设计的一组问题,必须具有一定深度和难度。教师应该根据学生的基础知识掌握现状和当前心理状态,科学地设计有层次、有梯度的问题组。不仅要设计好单个问题,还要注意设计好问题序列,最好采用递进式:初始问题比较具体、简单,可以是对单一知识点进行初级应用的试题,基础一般的学生都可以解答;中间问题逐步抽象,具有一定的整合性,需要用一定的学科思维和化学观念,可以是对学时某些知识点进行高级应用的试题;后面问题比较抽象,具有相当的融合性,需要反映一定的学科思维和化学观念,可以是知识点综合应用的试题。采用这种由浅入深,一环紧扣一环,一层递进一层的问题系列,引导不同基础层次的学生都有可以学习的内容:基础中等和基础较差的学生解决学科知识,关注到学科思维和化学观念;基础优等的学生重视学科思维和化学观念向深度和广度的发展。

2.6 探究性问题的合作性

探究性问题可以体现合作性,还可以考虑设计同质的平行性问题,实现班级学习小组组内和组间的合作。

3 探究性问题设计案例

3.1 以化学观念为主的探究性问题设计案例

电解(原理)是化学反应原理中的基本概念(原理),石墨电极电解氯化钠水溶液是一种重要的思维原型[8],可以由它推广到所有惰性电极电解水溶液。通过自我设计电解池示意简图,结合实验探究创设情境,运用化学观念问题组群可以帮助学生充分理解和体会电解的宏观现象、微观本质(包括变化过程)及其相关的定量问题(本探究问题组群中把定量观分析设计成开放性问题)。

(1)请设计电解池示意简图

(2)实验探究:①阳极现象

②阴极现象

(3)微粒观分析:通电前氯化钠水溶液中有哪些微粒

(4)电解过程分析(变化观应用)

①通电后离子运动方向: (并请在示意图中标出)

⑤阳极的电极反应式 (它属于氧化反应还是还原反应)

⑥阴极的电极反应式 (它属于氧化反应还是还原反应)

⑦电解池总反应:离子方程式

化学方程式

(5)定量观应用:请自主设计一组有关电解过程的计算习题,可以是转移电子物质的量、标准状况下的气体体积或转移电子物质的量与标准状况下的气体体积关系等。

3.2 以学科思维为主的探究性问题设计案例

3.2.1 确定“化学平衡常数”学情关键点

化学平衡常数[8]是新课程标准引入的一个重要概念,用来定量描述化学反应平衡。笔者根据三步骤法确定学时(导)学案探究性问题(组群)知识点。

第一步根据课程标准确定关于化学平衡常数的8个知识点(见表1)。

第二步根据安徽省高考考点确定3个知识点:化学平衡常数的表达式书写、化学平衡常数的简单计算、化学平衡常数的意义。

第三步根据学情确定关键点、探究性问题知识点和课堂展示探究成果。

[说明]本探究问题既可认为是单一问题,也可以定性为同质的平行性问题组群,设计时考虑到了探究性问题的合作性;另外,也注意了表达式书写的变式情况,体现出学科思维。

探究2 化学平衡常数的有关计算

在密闭容器中,将NO2加热到某温度时,可进行如下反应:2NO2 2NO+O2,在平衡时各物质的浓度分别是:c(NO2)=0.06 mol/L,c(NO)=0.24 mol/L,c(O2)=0.12 mol/L。试求:

(1)该温度下反应的化学平衡常数。

(2)开始时NO2的浓度。

[说明]本探究问题是探究1(化学平衡常数表达式)的实践运用,体现化学定量观,又兼顾到计算的过程性,体现出学科思维;同时注意解答问题方法的开放性:求算开始时二氧化氮的浓度既可以用过程法,也可以用氮原子守恒法。

探究3 化学平衡常数的由来

结合教材第42页“交流 研讨”[9],H2+I2 2HI,该反应在698.6 K和798.6 K时各物质的浓度如表3所示:

下列说法错误的是:( )

A.反应可表示为X+3Y 2Z,其平衡常数为1600,表明反应进行不完全

B.改变温度可以改变此反应的平衡常数

C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大

D.增加Z,会出现c(X)=0.10 mol·L-1、c(Y)=0.20 mol·L-1、c(Z)=1.131 mol·L-1 的新化学平衡状态

[学习收获小结2 ]

[说明]本探究性问题组群共包括2个例题,8个选项,其中蕴含等效思维、逆向思维、类比思维、集中思维和定量观、变化观;同时关注开放性和合作性。

3.2.3 “化学平衡常数”学时探究性问题设计总结

4组探究性问题,构成一个蕴含化学观念、学科思维并具有层次性的问题组群,以求通过学生的合作学习和发现学习,实现课堂高效学习。在实验班实际教学中,可以在学习小组内解决探究1和探究2,在班级上重点解决探究3和探究4;最终实现全班学生共同成长,特别是关心每位学生在自己的基础上生长。

参考文献:

[1]吴俊明,骆红山.“学案”的意义、基本任务、编制及其他[J].化学教学,2011,(1):6~9.

[2]程桂香.问题组驱动促进学生学会思考[J].成才之路.2012,(25).

[3]张子恒.例谈高考化学开放性问题类型[J].中学化学教学参考,2007,(5):52~53.

[4]王春.新课程理念下化学开放性问题中思维策略的研究[J].中学化学教学参考,2005,(7):15~16.

[5]毕华林,卢巍.化学基本观念的内涵及其教学价值[J].中学化学教学参考,2011,(6):3~6.

[6]周鑫荣.新课程背景下高中化学开放性教学的实践[J].化学教育, 2010,(4):24~28.

第6篇:化学平衡教案范文

“物料与能量衡算”、“微观过程解析”和“变化速率的数学表达”三部分内容是环境工程中分析问题的基本方法,方法论教学基本上围绕这三方面进行。其中“物料与能量衡算”应是重点,因为衡算方法是环境问题分析的基本工具,方法背后所体现的衡算思维模式应该是每个环境专业技术人才必备的基本素养。在环境学科,“物料与能量衡算”方法是最基本但也是最强大的工具,是许多环境行业开展技术工作的必备方法。首先,各种污染物控制工程的设计计算中,污染物及其他相关物料的衡算通常是整个过程的第一步,如好氧生物处理工艺设计时,氧气供应与消耗的衡算等;其次,环境咨询行业:环境影响评价、清洁生产审核、节能审核中涉及的水平衡、能源平衡、有毒有害原辅材料平衡等都是“物料与能量衡算”范畴,是这些咨询评价工作非常重要的步骤与内容组成,衡算结果是给予评价结论的重要依据;而环境管理与监督中,各项生产过程中节能减排量核定及废弃物偷排的认定等,都可以依据某种关键物料的衡算进行,如燃煤电厂烟气脱硫量的核定,主要手段就是对煤中的硫进行衡算。

2方法论教学目标的明确与侧重

方法论教学可以在穿插在相应技术原理部分的教学过程中进行,但在教学时应明确:相应的思维方式培养与建立也是该部分的教学目标之一。在专业课程教学过程中,对于具体的、有形的知识点的掌握,如环境工程原理的各种方程或规律,往往成为首要的教学目标。环境工程3种方法体系中的“物料与能量衡算”部分,“质量衡算”通常被总结为输入、输出、转化和积累量之间的计算方程,及在此基础上推导出不同情况下的衡算方程式,“能量衡算”同样也有类似的计算方程模式,环境工程原理教学过程中很容易将这些方程式作为要求学生掌握的知识点,而学生对此部分内容的学习,也经常会认为掌握这些方程就够了。具体方程的掌握对于使用“物料与能量衡算”的方法解决问题固然重要,但仅仅掌握这些方程,只能解决常规的问题,如:环境影响评价中的水平衡、能量平衡等已经有使用先例的情况。对于未有过使用先例的新问题,若不能意识到可用此方法来解决,即便把所有方程都烂熟于心也没有用,而后者则需要学生建立起衡算的思维,有了衡算的思维方式,遇到相关问题时,才能够较敏捷地意识到可用其中涉及的物质或能量的衡算来解决问题。对于学生来说,理解与掌握环境工程原理课程所涉及的各种基本技术方程,需要有较好的高等数学、物理及化学的基础,已经属于学习的难点,在此基础上还要掌握其背后的方法,无疑更增加了教学和学习的难度。特别是目前专业课学时普遍被缩短形势下,要达到双重教学目标,可能需要教学能力较强的老师,及领悟能力较高的学生。这种情况下,教师通过对技术原理知识体系深入浅出的讲解,将所涉及的方法融汇其中,在潜移默化中,领悟能力强的学生既能将相关的知识点掌握,也能领会其背后的方法体系,进而形成自己的思维方法。但对于许多时候来说,并不是一个普遍的情况,因此,教学目标设定上面临一个优先序及取舍问题。环境工程原理3种方法体系中,“物料与能量衡算”,可将衡算思维方式培养作为首要教学目标,而其中涉及的各种衡算方程的掌握作为次要教学目标。只要学生能建立起衡算的思维方式,各种衡算方程也就较易被推导出来,不用刻意去掌握。涉及到“微观过程解析”和“变化速率的数学表达”2种方法的各种技术原理分析及方程,往往学习和掌握起来比较困难,教学时先侧重这些技术原理等知识掌握,思维方式的培养作为辅助目标。

3通过案例教学强化学生的思维方式

与环境工程原理知识点比较,方法论更加抽象,如何把这些抽象的东西具体化,让学生体会和领悟是达到教学目标的关键。案例教学是比较好的手段,特别是在衡算思维方式培养方面。要达到好的教学效果,案例选择是关键。首先应选择涉及的过程比较容易理解同时又可以提起同学兴趣的案例。案例因为比较贴近日常生活,很容易提起同学讨论的兴趣,还可以有更多角度提问,如:要保证甲醛不超标,排风扇换气量应设计为多少?只能允许多少人吸烟?或使用空气清新剂的话其对甲醛转化速率应达到多少等等,都是学生很感兴趣的,愿意积极思考讨论。此案例因为比较贴近日常生活,很容易提起同学讨论的兴趣,这个案例还可以有更多角度提问,如:要保证甲醛不超标,排风扇换气量应设计为多少?只能允许多少人吸烟?或使用空气清新剂的话其对甲醛转化速率应达到多少等等,都是学生很感兴趣的,愿意积极思考讨论。

4其他

环境工程原理课程中,除了上述提到的3种方法体系外,还有一些小的解决问题的技巧,教学过程中也可以为学生进行总结,如:以相同效果为衡量的等当量处理方法(利用当量长度表征管件阻力损失和当量厚度滤饼层表征过滤介质的阻力);及非充分条件下的求解使用的试错法(沉降速度计算的试差法)等。

5结语

第7篇:化学平衡教案范文

关键词:教师教育;三位一体;共同体

改革开放以来,我国经济迅猛发展,但也导致了区域经济的发展不平衡,这种不平衡性直接影响了基础教育的均衡发展。农村师资结构性矛盾突出,高水平骨干教师严重匮乏,边远贫困地区补充合格教师困难,农村学校音体美、外语和信息技术等科目教师普遍短缺等显性矛盾已为人们所认识。[1]这些矛盾的存在,严重阻碍了我国基础教育的科学和均衡发展。因此,共享高师院校的教育资源优势,发挥地方政府的行政功能,迎合基层中小学的师资需求,构建“三位一体”的区域性教师教育创新共同体,形成新型的教师教育基地和现代教师学习中心,实行“小实体、多功能、大服务”,开辟高校、政府和中小学联合培育师资的新模式,是提升区域基础教育的教育存量和增量、促进区域基础教育均衡发展的新思路和新尝试。

一、“三位一体”教师教育创新共同体的实践与探索

教师教育创新的“三位一体”是指高师院校、地方政府(教育行政部门)和中小学协同创新的主体一体化,教师职前培养、职后培训和基础教育实践有机融合的专业发展一体化,高校教师、中小学教师与师范生合作学习的教育过程一体化。教师教育创新共同体实行“1234”运行机制:即一个目标(教师专业发展)引领,优化两个方案(职前培养方案、职后培训方案),三位主体(地方师范学院、地方政府和中小学)协同,保障四项条件(实习经费和培训经费、实习基地和培训基地)。

1.立足教师专业发展

衡阳师范学院(以下简称“我院”)以教师专业发展为立足点,和常宁市教育局、耒阳市教育局对两市中小学教师专业发展现状和发展需求进行了深入调查,共同研讨教师专业发展过程中存在的问题,共同优化培养和培训方案,把强化专业培养、促进专业成长贯穿于职前培养和职后培训的每一个环节,为教师的终身发展提供保障。

2.优化两个方案

优化职前培养和职后培训方案,构建职前培养、职后培训和基础教育实践“三位一体”的教师教育运行新体系。高校的职前培养要紧紧围绕教师的专业化发展,为基础教育输送优秀师资;教师的职后培训要建立科学有效的信息和培训系统,建立信息交流平台,与时代需要同步发展;职前培养和职后培训都要紧密联系基础教育实践,动态调整培养和培训方案以及内容。[2]

职前培养方案力求理论课程实践化,体现基础性、宽广性、实践性和职业性。我院于2005年、2008年、2010年分别对师范专业人才培养方案进行了修订,固化了改革经验,构建了“1+2+0.5+0.5”人才培养模式。职后培训方案力求实践课程理论化,体现前沿性、综合性、研究性和针对性。为此,我院采取了系列措施和方法:一是构建教师培训课程新体系,将培训课程重组为两个模块――通识教育类课程模块和学科研究课程模块;二是组织教授博士深入农村中小学,开展“教授博士大篷车”送教送培下乡活动,切实帮助基层学校和教师解决课程改革和专业成长中的突出问题。

3.三位主体协同创新

我院根据各师范专业建设需求,聘请了100多名中学校长、中学优秀骨干教师和教育行政领导担任客座教授,一是主持讲座或直接承担某些实践性很强的课程教学,二是指导师范生的毕业论文和研究性项目,三是合作搭建师范生校内实践教学平台。

2007年来,我院积极试行师范生顶岗实习,并随后成为湖南省教育厅师范生顶岗实习试点院校。在实践中,构建了“教育行政部门、高师院校和实习学校三位一体”的联合培养机制,实行“四年一期实习为主,与四年二期实习和三年二期选拔优秀学生实习为辅相结合”的顶岗实习新模式,与县市教育局、实习学校携手解决了不间断进行顶岗实习的人员和资金难题,建立了“三优两评”“顶岗与就业结合”等顶岗实习工作的激励机制和长效管理机制。

2004年起,我院每年都组织了实践教学基地负责人座谈会,每次与会的中小学校长都超过了100人,共同探讨如何加强实践教学基地建设,提升师范生素质和能力等问题,成功举办了7次县市教育局负责人和合作中小学校长参加的“高师教育与基础教育对接研讨会”。2007年起,我们建立了校地联席会议制,由衡阳师范学院和常宁市、耒阳市两市政府和教育局的有关领导定期和不定期地召开联席会议。

通过经常性地对话和协作,我院分别与常宁市教育局及其辖区内70多所中小学、耒阳市教育局及其辖区40多所中小学构建了两个区域性的教师教育创新共同体。对此教育部、湖南省教育厅给予了充分肯定。2010年3月,我校作为2010年中西部农村中小学骨干教师项目湖南省唯一代表参加了教育部交流培训经验。

4.保障四项条件

实习基地保障和实习经费保障。目前,我院与常宁市教育局、耒阳市教育局共建了126个稳定的实习基地。学院通过师范生培养经费优先、规范经费使用程序等措施,建立了教师教育经费保障机制,确保了顶岗实习的顺利实施。湖南省教育厅每年拨给我院顶岗实习专项经费20万元。

培训基地保障和培训经费保障。结合湖南省和常宁市、耒阳市基础教育师资培训需要,我院和常宁市、耒阳市合作建立了常宁市和耒阳市中学教师培训基地、小学教师培训基地,使衡阳师范学院真正成为地方在职教师专业发展的“母舰”。

二、深化“三位一体”教师教育创新共同体建设的思考

当前,我们构建的“三位一体”教师教育创新共同体主要是依靠高校来统筹和运作,机制不顺之处显而易见。因此,“三位一体”教师教育创新共同体要得到高效运行并取得实际成效,尚需省市县三级政府及教育行政部门给予相关政策和经费支持。

我们建议省级政府强化地方政府的地位、作用和责任,建立地方政府统筹下的“三位一体”教师教育创新共同体运行模式,同时明确高师院校在地方基础教育综合改革工作的地位、作用和责任,建立由高校领导、地方政府领导、教育行政部门领导、市县进修学校校长、中小学校长组成的教师教育创新共同体管理委员会及专家指导委员会,理顺管理体制和健全运行机制。

我们希望省市县三级政府划拨专项经费,支持教师教育创新共同体建设。如,教师发展学校建设专项、(顶岗)实习基地建设专项、院校培训专项、置换培训专项、基础教育教改工程专项,县级教师进修学校校本培训专项,等等。[3]

参考文献:

[1]白秋纯.“三位一体”教师教育创新实验区刍议[J].大连大学学报,2012(6):141―144.

[2]龚宝成.“三位一体”教师教育运行机制的构建[J].教育发展研究,2011(5):78―81.

第8篇:化学平衡教案范文

我国高等工程教育的规模化发展,基本适应了国家建设所需的各行各业工程科技人才需求,但是随着我国工业化进程的加深,我国巨大的工程科技人力资源与科技强国之间存在强烈反差,即科技领军人物、战略科学家和工程师稀缺;工程科技领域的创新环境尚未形成;政府、高校和科研院所拥有了庞大的科技人力资源(大学拥有的科学家和工程师超过全国总数的四分之一),企业中的科技人力资源总数很少,这样的人力资源分布不利于科技创新;国家重点实验室60%建在高校,国家工程(技术)研究中心26%设在大学,导致科技创新与生产脱节,阻碍着科技成果的转化和应用[1-4]。这些问题的存在,使得工程教育的发展战略和目标定位不清,大学、科研院所和企业之间缺乏有效的联动机制,工程教育课程体系(以人文社科、经管类课程简单拓展的通识课程)缺少深度融合,工程教育的实践性与综合性缺乏跨学科、跨部门的交叉合作等[2]。因此,需要打破原有的理工、人文社科的课程界限和框架,通过跨学科的综合性研究,使自然科学与人文科学、数理基础知识与工程基础知识相互交叉、相互渗透和相互融合;通过跨部门的联动机制,从国家层面、企业层面、高校层面和人力资源层面设立“面向现实问题、回归工程实践的综合工程教育体系”,培养知识结构、专业素质和综合能力俱佳的工程科技人才,提升国家竞争力,使我国成为自主创新型国家,才能从根本上解决我国巨大的工程科技人力资源与科技强国之间存在的矛盾。本文基于“面向现实问题、回归工程实践的综合工程教育体系”理念,引入平衡计分卡和战略地图,从国家层面(自主创新型国家)、企业层面(高质量的工程技术人才是企业核心竞争力)、高校层面(工程教育的人才培养模式)和人力资源层面(工程师培养制度)探讨其在工程教育体系建构过程的适应性,构建我国工程教育的战略地图,审视现代工程背景下人才培养的综合工程教育模式。

二、平衡计分卡与战略地图在工程教育中的适用性

平衡计分卡(balancedscorecard)起源于Kaplan和Norton在1990年开始的一个名叫“未来组织中的绩效考核”的研究项目。1992年初,两人在《哈佛商业评论》上发表了《平衡记分法:良好的绩效测评主体》的文章,指出不能只从财务指标角度,而应从财务、客户、内部流程以及学习与成长四个层面来衡量企业绩效,因为后三个层面是未来财务业绩的驱动因素[5-6]。需要注意的是平衡计分卡的四个层面只是一个基本框架,在指导战略实施时仍显不足。战略地图是平衡计分卡的发展和升华,它提供了一个描述战略的统一方法,也为战略制定和战略执行之间的鸿沟搭起了一座桥梁,是一个描述和实施战略的强有力工具。国外研究显示[7-9],在美国和欧洲的教育机构中,平衡记分卡与战略地图理论已有较为成熟的应用,相关成功案例包括:美国国家质量奖绩效优异教育标准(EducationCriteriaforPerformanceExcellence),2001年首届鲍尔里奇教育奖获得者Chugach学区、珍珠河学区和威斯康星州Stout大学,美国富尔顿学区系统以及芬兰土尔库工艺学院等。平衡记分卡与战略地图在国外教育机构中的成功应用经验,为我国教育机构改革探索提供了借鉴。当前,我国高等教育的需求日趋多样化、与社会各界的联系不断增多,且正处于由规模发展向质量建设的战略转型期,各高校都面临着教育战略制定和执行的重大问题,一些学者运用平衡计分卡与战略地图工具探讨高等教育的信息化模型、高校知识资本转化与应用、高校教育绩效评价等问题[5-6],这为制定与执行我国高等教育战略提供了巨大的研究空间与潜力。

三、基于平衡计分卡的综合工程教育体系构建

图1描述了以“面向现实问题、回归工程实践”为战略的综合工程教育体系的平衡计分卡模型,该模型包含了三个方面的基本信息:图1基于平衡记分卡的综合工程教育架构1)“面向现实问题、回归工程实践的综合工程教育模式”战略位于平衡记分卡的中心地位,是当前我国工程教育人才培养模式创新的必然要求,也是当前高校实施“卓越工程师培养计划”与教育“质量工程”的核心所在。2)四个构面的选择与形成由传统平衡计分卡模型(财务、客户、内部流程、学习与成长四个维度)演变而来,分别从自主创新型国家战略层面、高素质工程技术人才的企业需求层面、高校人才培养模式层面和人力资源结构层面定义了“面向现实问题、回归工程实践的综合工程教育模式”的工程教育战略。3)四个构面围绕“面向现实问题、回归工程实践的综合工程教育模式”的战略远景,形成了一个彼此关联的整体。国家层面要实现的战略主题“自主创新型国家”是由企业、高校和人力资源层面共同作用的结果,企业层面要实现的战略主题“高质量的工程技术人才”是高校培养人才的战略动因,也是高校设置课程体系的外在动因。综合考察图1描述的四个构面所蕴含的三个方面的信息,运用平衡积分卡的战略管理功能,即可将每个构面所蕴含的信息分解为可操作的战略主题、战略目标群、衡量指标群、指标评定值和行动方案。战略主题是观察和分析战略的视点或镜头,每个战略主题都包含多个目标、衡量指标、指标量化值和行动方案;目标是从战略主体分流出来的关键战略目标,每一个战略目标都包括一个或多个衡量指标;衡量指标是衡量战略目标实现结果的定量(或定性)尺度;指标量化值是对期望达到的目标的具体定量要求;行动方案由一系列相关的任务或行动组成,目的是达到每个指标的期望目标值。表1描述了反映工程教育体系的4个层面、6个战略主题、17个评价目标和51个衡量指标,这些战略主题、目标群、指标群、指标评定值和战略行动方案经平衡计分卡模型有机的形成了一个整体,体现了平衡计分卡将抽象的战略主题转化为具体的战略执行的过程。

四、综合工程教育战略的执行及行动方案

考察表1中4个层面、6个战略主题、17个评价目标和51个衡量指标之间的层次关系,在国家层面上,自主创新型国家战略主题是通过3个战略目标来实现的,3个战略目标的实现有企业、高校和科研院所等实体单位执行,而且各自担负着不同的社会分工。科学创新的战略目标可以通过知识创新工程实现,工程创新可以通过企业核心竞争力和工程师培养制度加以实现,人才创新通过人才培养模式和人力资源知识结构加以实现,三者之间的相互作用关系如图2所示,最终目的是通过这些关键评定指标,从国家层面建立校企协调机制,加强产学研的深度综合(见表1)。图3是从企业层面描述的战略执行机制,通过企业4个战术目标的分解细化,采用可量化的衡量指标,度量企业业务综合能力和核心竞争力。业务流程规范化、企业信息化和工程实践及培训等量化指标体现企业业务整合的能力,知识创新工程、科学问题提炼和工程师培养旨在提升企业的核心竞争力,两个方面的量化指标统一构成企业层面战略主题的实现,同时也促进国家层面工程创新和科学创新的战术目标实现。企业层面战略主题的执行通过设立校企合作的协调机构,以此负责工程实践与人员培训,加强企业在工程人才培养中的基地作用。图4是高校层面战略主题、战术目标及其量化指标之间的实施关联图。高校层面的量化指标非常明确,知识创新和人才培养是高校担负的最重要的社会责任,而这需要从学科培育、专业培育、课程体系和教学方式等方面进行校企深度综合,将某一类型的企业需求纳入高校的教学科研体系中,通过校级职能部门的指导协调,将企业需求类型与学院级人才培养目标相一致,由企业和学院级职能部门共同执行人才培养过程,即可解决校企人才培养需求不一致的问题,避免企业无人可用、高校毕业生无业可就的尴尬局面。高校层面的战略主题执行可通过两个方面实现,一方面针对高校知识创新的战略主题,设立校级的学科发展理事会,负责科学研究与学科培育,另一方面针对高校人才培养的战略主题,建立基于CDIO(C-conceive,构思;D-design,设计;I-implement,实施;O-operate,运行)理念的Q-CDMS(Q-quality学科知识与工程素养,C-conceive工程与产品认知及构思,D-design工程与产品设计,M-manufacture工程与产品制造,S-service工程管理与服务)人才培养模式,以此强化校企之间的深度综合。图5描述人力资源结构层面如何将战略主题转化为可执行的战术目标。合理的人力资源结构形成需要从国家、企业、高校和科研院所等多个方面综合考量。对于人力资源结构层面,其战略主题是培养高素质创新型的工程科技人员,这需要从工程师知识素养、工程师培养类型和工程师认证制度的三个战术目标加以体现,而这三个战术目标的执行涉及企业、高校和国家层面。具体可以通过企业、高校和科研院所的共同作用,从知识和技能、国际化视野、准入标准和工程师类型等方面量化创新型工程科技人员的构成结构,以此从根本上实现国家层面的自主创新型国家战略中人才创新的战术目标。人力资源层面的战术目标执行方案可由独立于行政机构的工程师认证协会与行业协会主导的工程师认证制度实现人力资源机构优化。综上所述,由国家、企业、高校和人力资源层面构成的平衡计分卡各维度描述的战略目标群和指标群不是孤立的,而是由一系列因果相连的战略要素组成的。从国家层面上要实现全社会的科学创新能力、工程创新能力和人力资源结构的科学化,需要依据科研、教育的投入量,科研院所、理工院校的数量,科研成果的转化、工程中心的数量等指标制定国家层面的人才创新战略;从企业层面上要求从企业对人才知识结构的需求出发,分析企业的信息化程度、国际化程度、科学问题的提炼、业务流程的规范性与科学化等,使企业不断向学校提出新需求,带动高等学校工程教育的进步,形成企业工程师和理工科大学教师的自由流动的良性机制;从高校层面上要强化高校的知识创新功能,强调对工程问题的认识和解决,坚持从科学研究、学科培育出发,培育新型的社会所必需的专业门类,形成行业特色;从人力资源层面上要从工程师认证制度、工程师培养类型和工程师知识素养方面出发,提升课程的综合化程度,培养国际领先的工程师人才,以增强我国在各项专门技术领域的核心竞争力。

第9篇:化学平衡教案范文

【关键词】化学学科 类比思维 开发利用

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0094-01

《普通高中化学课程标准》(实验)提出了知识与能力、过程与方法以及情感态度价值观的三维教学目标。要实现化学课程的有效教学,可以有多种方法和途径,其中类比思维有着不可替代的作用。下面结合高中化学新课程教学实践案例,就类比思维的开发利用作一探讨。

一、在化学学科教学中多角度利用类比思维

1.类比思维使化学知识系统化。化学学科的特点是知识零碎,需要记忆的知识多,学生即使记住了,也不一定会运用。为此,老师应该寻找化学知识之间的相似处进行总结,使学生记住一些知识就能回忆起与之相关的其它知识。

案例一:在物质的漂白性教学中,我们发现H2O2、Na2O2、O3、浓硝酸都因具有强氧化性,而能漂白物质。其实,通过类比不难发现,它们在一定条件下都能反应释放出O2,因此,老师可引导学生得出结论:在一定条件下能反应释放出O2的物质一般具有漂白性。

这样,可使学生在学习化学知识时,举一反三,触类旁通。

2.类比思维使化学知识模型化。一般来说,一个研究对象从不同角度看会有不同的特征。

案例二:等效平衡一直是学生学习化学反应平衡的难点,为此,老师可引导学生把诸多等效平衡问题归纳为如下三个模型。

模型。憾ㄎ拢t)定容(v)条件下,对于一般的可逆反应,改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量与原平衡相等,则两平衡等效。

模型:在定温(t)、定容(v)情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原平衡相等,则两平衡等效。

模型#涸诙ㄎ拢t)、定压(p)条件下,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相等,则两平衡等效。

师生共同建模后,学生在解决实际问题时,只要通过类比找出问题间的对应特征,然后“对症下药”就可以了。这样,学生在学习等效平衡时就会充满自信,取得事半功倍的效果。

3.联系生活,类比思维使化学知识形象化。根据“最近发展区”学习理论,新知识的学习要以学生原有的知识为基础,因此,在认知学习中新旧知识的类比是必须的。在学习比较难懂的化学原理时,教师如能联系生活经验,就可使深奥的原理浅显易懂,同时增强学生学习化学的兴趣。

4.联系学科间知识,类比思维使化学知识本源化。类比思维不仅可使本学科的知识得到归纳和融合,也可以使学科间的知识进行融合。

案例三:勒夏特例原理指出:改变影响化学平衡的一个因素,平衡将能够减弱这种改变的方向移动。这一高度概括的化学原理,学生往往理解起来比较费力。其实,对于理化班的学生来说,这一原理并不陌生,相似的原理在物理中也存在,就是楞次定律。楞次定律指出:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

两原理都是“由静到动”的规律,在本质上融合得相当完美,教师只要对这两定律稍加点拨,理化班学生就可以很快理解。再如,学生在理解离子键和金属键的强弱问题时,教师可以引导学生联系物理中的库伦定律,阴阳离子(金属阳离子和自由电子)电荷数相当于点电荷的电量,阴阳离子(金属阳离子)半径大小相当于点电荷间距离。这样,学生不难理解,阴阳离子(金属阳离子和自由电子)电荷数越大,阴阳离子(金属阳离子)半径越小,离子键和金属键越强。又如,学生在理解物质所具有的能量越小,该物质越稳定这一规律时,教师可以让学生体会物体累积越高,该物体具有的势能就越大,那么该物体倾倒的可能性也越大。这样,借助物理原理一下子就可以使学生理解上述规律。

通过学科间知识的类比,学生不仅可利用非化学学科的知识加深理解化学学科的知识,而且可使学生体会到化学学科不是孤立的,自然界物质运行规律在本质上有许多相通之处,可启迪学生的思维,提高学生的思维品质,使学生的思维从感性思维上升到理性思维,使学生在哲学层面上深层次理解物质世界,探索物质世界的本源性。

5.类比思维使学生思维更具创造性。培根说过:“类比联想支配发明”,运用类比常会产生新的发现和发明。将两个以上的事物或信息进行对照,交合类比,双方可以是同类,也可以不同类,甚至风马牛不相及,但在两种事物的交界边缘上可能就会取得创造性的突破。如鲁班发明锯子,就是从一棵带刺的小草上得到的灵感。

二、运用类比思维的几点建议

类比思维的运用是以客观事实为基础的,对象之间存在相关性是运用的前提,结论具有或然性,因此需要经过实践检验,具有一定的局限性。在运用类比思维时我们应注意以下几点:

1.要深入实质,力戒机械类比。在运用类比思维的时候,不能机械类比,一定要注意一些物质的特殊性,防止得出错误的结论。例如,已知Fe3+、Al3+与CO3在溶液中均可发生双水解反应,在溶液中Al3+与S2-混合也能发生双水解反应,由此类就推出在溶液中Fe3+与S2-也发生双水解反应。这一推断忽视了Fe3+的氧化性,与事实不符。教师要特别注意事物之间的差异性,切忌仅凭表面的相似甚至假相似就运用类比,否则只能得出错误的结论。

2.不要忽视类比思维的求异功能。运用类比思维时,学生往往注重其求同功能而忽视其求异功能,这不利于学生对类比思维的全面理解,不利于学生得出相关问题的准确结论,不利于学生形成观察问题的正确方法。例如,镁能在二氧化碳中燃烧,SO2与CO2相似,可以推知,镁也能与SO2发生类似的反应,不同的是,硫的非金属性比碳强,加热时,生成的硫还能与镁进一步化合生成MgSO4。因此,教师在引导学生时,要注意分析类比的两个对象的相同属性和不同属性,求同与求异并进,模仿与创新相结合。