生物学科的关键能力例1

心理学的知识告诉我们，人们的记忆有两种，一种是有意识记，一种是无意识记。所谓有意识记，就是有目的、有计划而且需要经过一定努力的识记。虽然这种识记包括机械识记和理解识记，但是，这种识记都是以一定的艰苦努力为前提的。而无意识记，是在事先既无确定的目的，而在当时又未曾经过任何努力的识记。它是一个自然而然、不知不觉的潜移默化的过程。尽管学习的过程，系统掌握知识的过程离不开有意识记，任何投机取巧都是不可行的;但是，通过我们的努力，将有意识记转化为无意识记，既达到学习的目的，又不增加学生的负担，这种努力是需要的，其途径之一就是运用关键词教学策略。

何谓关键词《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》是这样定义的：“关键词是为了文献标引工作从报告、论文中选取出来用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语”。关键词主要运用于文献标引，随着网络的发展，关键词被广泛运用于网络搜索引擎，关键词概念的使用也已经大大突破了原有的范围。因此，根据关键词的特点以及科学学科的特点，笔者尝试把“关键词”引入科学教学实践中，并把这种教学探索称之为“关键词教学策略”。

关键词教学策略是指在科学教学过程中，以言语的教学为核心设计课堂教学，通过选择概念关键词，编排关键词序列，深入到语境，品味和感悟概念关键词，体会言语的意图感、意义感和意味感。

那么，我们应该怎样实施关键词教学策略呢？

一、根据教材内容，用关键词设置教学目标

《初中科学课程标准》指出：科学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象、形成方法和理论，并进行广泛应用的过程;科学为其他科学提供了语言、思想和方法;科学是人类的一种文化，它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。这些都是需要学生通过准确科学语言的表述才能得以实现。文章常读常新，教材无非是个例子，对于科学课的教材，存在着多元解读和个性解读的可能，因此在确定关键词的时候不一定要拘泥于作者的本意，而允许教师根据自己对文本的解读，以及对课堂教学目标的设定选择教学的关键词。比如人们日常生活中的一些习惯用词，在科学课中有严格的界定。餐桌上的一道好菜“鸡翅”，在我们的科学课中是不恰当的。鸡属脊椎动物门的鸟类，较高等的应该称之为“鸡翼”，而“翅”是对较低等的昆虫的翅膀的称呼。例如，蝗虫属无脊椎动物昆虫纲膜翅目的动物，其典型特征是有头、胸、腹三部分组成，有三对足，两对翅。

二、根据习题内容，用关键词理解习题意图

诗有“诗眼”，文有“文眼”，那么习题当然也有“题眼”。 “题眼”是习题构思的凝聚点，是结构上牵动制约全题的关键点。也就是说我们能够透过那个“眼”，窥探出习题的主要内容。例如对某道中考题的解题过程简析如下：

为了探究滑动摩擦力跟正压力关系，小明设计了如图（甲）实验装置。

（1）将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧;细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时在砂桶中加砂，使长木板运动，当木块达到稳定时，测力计读数等于木块和长木板之间的滑动摩擦力大小。请问木板的运动是否一定要作匀速运动 （填“一定”或“不一定”）。

（2）在木块上加砝码就可以改变木块对长木板的正压力，改变砂桶中砂的质量，使长木板运动，读出测力计的读数。小明做了四次实验，得到了下表四组数据，其中在第3次实验时，测力计的示数如图（乙）所示，请你帮小明读出测力计的示数并填入相应的位置。

（3）对上表格中正压力大小和测力计读数分析你能得出的结论是 。

本题主要考查学生对审题能力和阅读能力，第一小题，根据习题本意以及初中学生所掌握的知识水平，要想物体稳定地运动并且测出摩擦力的大小，需要满足二力平衡的条件，题目已经设定了条件“长木板运动达到稳定时”，所以填“不一定”，第二小题，从题目的关键词“读出”、“填入”，然后根据图片信息，可以得出答案是“1.9牛”，而有许多学生因为去比较表格中的数据，根据成正比例的关系去算出力的大小，结果因此而失分，第三小题，从题目的关键语句“为了探究滑动摩擦力跟正压力关系”可知，结论为“滑动摩擦力跟正压力成正比”或“滑动摩擦力的大小随着正压力的增大而增大”等，而有部分学生就紧紧盯着正压力大小和测力计的关系而写出它们两者的关系，使结论停留在表面上，因此而失分。如果学生在应试过程中能够认真阅读，体会命题者的意图，这样的题目应该不算难题，而且，也可以很快找到正确的答案。

三、根据材料内容，用关键词辨析核心信息

用关键词辨析核心信息，要注意关键词的排列，关键词只有经过优化组合排列而成，才显匠心独运，课堂才新颖别致，给人以美的享受。关键词排列恰当便可达到课堂教学逐层递进、逐层深入，实现学生认识由肤浅到深刻由表层到深层的螺旋式上升。

通过辨析关键词，全面理解关键词的含义，要弄清每一个关键词的上位词与下位词，要真正弄清很多关键词的内涵与外延，就要紧密联系它们的上位词与下位词。关键词之间，有上下位关系。如物质的分类是学生学习中的一个难点，在教学中紧紧抓住每个概念的内涵与外延，可以让学生准确而又熟练地掌握。具体分析如下：先请学生画出物质分类的直观图。

生物学科的关键能力例2

化学键的学习有利于学生对物质微观结构理论有一个较为系统完整的认识，但本部分内容抽象、理论性强，研究对象为微观粒子，直观性不强。如果用传统的教学方法，大部分学生理解困难，少部分学生基本听不懂，就更谈不上知识的建构了。如果把基本理论的复习建立在具体事例的基础上，学生的学习就有了立足点，学生会结合事例反复揣摩，逐步加深对概念的理解。化学三重表征包括三重外部表征和三重内部表征，其是指宏观知识、微观知识及符号知识外在的呈现形式和在头脑中的加工与呈现形式。学生对化学键有关概念的理解，难点往往就在于缺乏三重表征的理解，这就意味着在中学化学教学中要促进学生对三重表征的理解，实现概念的升华。

二、教学设计

1.目标要求

（1）学业水平测试要求：认识化学键的含义（B）；知道离子键和共价键的形成（A）；知道离子化合物、共价化合物的概念（A）；能识别典型的离子化合物和共价化合物（A）；能写出结构简单的常见离子、原子、单质、化合物的电子式（B）；能从化学键变化的角度认识化学反应的实质（B）。

（2）其他目标：通过对离子键和共价键的再认识，培养学生对微观粒子运动的想象力；通过表格归纳，在学生理清有关概念的联系的同时培养学生归纳整理知识的能力及事件普遍联系的哲学观点；培养学生自主复习的能力。

2.教学重点

化学键的相关概念及它们之间的联系

3.设计思路

选择事例围绕事例复习概念建构概念间关联实战训练小结、反思

4.教学过程

（1）情境引入：电解水（含少量氢氧化钠）（学生先独立思考，再讨论汇报）

①氢原子与氧原子靠何种相互作用稳定而牢固的结合在一起成为水分子？

②水在常温下就可以挥发成水蒸气，此时克服的是何种相互作用？

③水分子变成氢分子和氧分子的过程中除了原子的重新组合，化学键发生了怎样的变化？

④将最后的残余溶液蒸发结晶，该过程有化学键的变化吗？氢氧化钠晶体中有哪些相互作用？

⑤物理变化、化学变化与化学键的断裂和形成有何关系？

（2）归纳整理

微粒间相互作用（有下划线的为学生填写）

（3）评价检测1

下列物质中：①CH4 ②NaCl ③CaCl2 ④N2 ⑤NH4Cl ⑥H2S⑦Na2O2 ⑧HF ⑨Ne试用以上编号填空：

Ⅰ.只有共价键的是：①④⑥⑧；Ⅱ.只有离子键的是：②③；

Ⅲ.有离子键，也有共价键的是⑤⑦；Ⅳ.属于共价化合物的①⑥⑧；

Ⅴ.属于离子化合物的是②③⑤⑦。

（4）反思提升微粒间相互作用与物质种类间的关系

（5）归纳小结二、化合物的分类

*离子化合物：含有离子键的化合物。例如：

*共价化合物：仅含共价键的化合物。例如：

（6）思考如何通过实验来证明某化合物是离子化合物？

熔融状态下可以导电的化合物

（7）情境转换解决“练习1”要借助于电子式

（8）评价检测2

按要求写出电子式，思考正确书写电子式的方法

①8种原子的电子式；

②阴、阳离子的电子式各4种；

③离子化合物、共价化合物的电子式各两种。

（学生活动略）

（9）归纳小结三、电子式

Ⅰ.概念：

Ⅱ.电子式的正确书写

①原子：

②单核阳离子：

③单核阴离子：

④含共价键的阴、阳离子团：

（10）课堂练习（真题挑战）（只列出题干，其他略）

练习1.（2014考试说明样题.2011江苏学测）下列化学用语正确的是

练习2.（2007江苏学测）下列物质属于离子化合物的是 。

练习3.（2009江苏学测）下列物质属于离子化合物的是 。

练习4.（2010江苏学测）下列物质属于共价化合物的是 。

练习5.（2011江苏学测）下列物质含有离子键的是 。

练习6.（2012年江苏学测第4题）下列物质中含有共价键的是

。

练习7.（2013江苏学测第4题）下列物质含有离子键的是

。

（11）追问含有共价键的就是共价化合物吗？（仅含共价键、化合物）

生物学科的关键能力例3

物理学是一门自然科学，物理现象大量存在于学生的周围，学生在学习物理之前通过日常生活的观察和体验，对许多物理现象已形成了自己的一些理解和认识，这就是物理前概念.学生的这些物理前概念有些是正确的，有些是片面的、错误的，例如他们普遍认为“摩擦力就是阻碍物体运动的力”、“重的物体下落的更快”、“做圆周运动的物体受到向心力的作用”、“物体沿斜面下滑就是受到沿斜面的下滑力的作用”、“超重就是物体的重力增加，失重就是物体的重力减小”，他们常常将“加速度和速度的增加”、“静摩擦力和滑动摩擦力”、“时间最短和位移最短”、“相对静止和静止”混为一谈等等.所以在高中物理教学中，让学生正确的掌握物理科学概念是一个重要的核心问题.要解决这一核心问题，需要教师指导学生进行概念转变学习.

所谓概念转变学习就是将学生原有概念改造、重组和发展的过程，即学习者的前概念（又叫错误概念）向科学概念的转化过程.如果学生的前概念和科学概念基本上是一致的，概念转变学习就是一种同化原有认知结构的过程；如果学生的前概念和科学概念之间是不一致的，甚至是有悖于科学概念的，这些前概念将成为学生学习的障碍，将影响学生对物理新知识的同化和顺应.

高中学生在物理学习中除了学习之前形成的前概念外，在物理学习过程中又会产生一些新的前概念，就是之前学过的一些知识或做过的一些练习等对以后的学习产生负面影响，这些新的前概念主要表现在以下几个方面：物理对象前概念、物理情境前概念、物理条件前概念、物理结论前概念、物理公式前概念、物理过程前概念等；教师在教学过程中要分清学生错误的根源，及时引导他们进行分析、比较、概括、抽象和综合等，使学生的前概念经同化与顺应的过程有效地转变为科学概念.

2“变易理论”的核心观点

变易理论（variationtheory）是由瑞典学者马飞龙教授于20世纪90年代提出，它源自马教授创立的“现象图式学”（phenomenography）.变易理论的核心观点是：“为了认识某个事物，就必须注意到这个事物与其他事物之间的不同.为了注意这个事物与其他事物在某个属性上的不同，这个属性就必须在某个维度上发生变化.在所有其他属性都保持不变的情况下，这个属性才会被识别出来.”变易理论认为，“学习必须透过审辨，而审辨必须透过变易”；“如果我们不能审辨事物，我们便不能学习.”变易理论强调学习的意义在于能够审辨到学习内容中的变易.

3“变易理论”在高中物理概念转变学习中的应用

变易理论应用到高中物理课堂学习中就是当一个“关键”的物理特征发生变化时，而其他特征维持不变，我们必须同步聚焦于这些“关键特征”，让这些“关键特征”从背景中审辨出来变成前景，学生才会更好地察觉这种变化，然后在头脑中建构起自己的知识系统，从而形成学习空间.马飞龙和他的同事们透过变易聚焦学习内容，并基于学习内容中“变”与“不变”的不同组合，得出了“对照（contrast）”、“区分（separation）”、“类合（generalization）”和“融合（fusion）”四种变易图式.

（1）对照性变易图式指的是事物的特征都是通过对比而呈现的，要学习一件事物，我们可以透过“对照”，突显出不同或变的方面，让学生意识到什么在变.对照有助于我们审辨事物的关键特征.

例1一小船渡河，河宽d=180 m，水流速度v1=2.5 m/s，若船在静水中的速度为v2=5 m/s，求：（1）欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？（2）欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？

分析小船渡河是运动合成与分解中的重要问题，渡河时间最短与渡河航程最短是学生理解的难点，这主要是受以往“位移最短就是时间最短”的前概念的影响，教师在教学中要帮助学生“对比”两个问题的“关键特征”：渡河时间仅由船在垂直于河岸方向的分速度决定而与水速无关，而实际航线是由船速和水流速度共同决定的，如图1所示.

（2）区分性变易图式指的是要学习一件事物的某一方面时，我们就必须把这方面的因素从事物的整体中区分出来.要从一个整体区分出其关键属性，学生必须经历这纬度上的值的变易，其方法是开创一个新的变易维度，而使其他各方面保持不变.

分析此题是力学中的难题，大多学生会选择C选项，这是学生对“物理对象”的前概念引起的；大多学生做过如图3所示的用大小相同的外力沿不同方向把物体拉动或推动时物体受到地面摩擦力不同的题目.因此，给斜面上的物块m施加不同方向的外力时，学生就主观上把这个力传递给斜面体.教师在教学过程中要引导学生开创一个新的变易维度，把斜面体隔离出来，对斜面体进行受力，如图4所示，抓住三种情况的关键特征：斜面体受到物块的压力和滑动摩擦力始终不变，斜面体受到地面的摩擦力始终为零，所以D选项正确.

生物学科的关键能力例4

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0179-02

随着素质教育的推进，我国教育面临着多重机遇与挑战。高中物理教学是高中教育中的重要课程之一。高中物理作为一门比较严密、系统的学科，其对高中生有着特殊的要求，其中，学生的抽象思维能力是促进他们学好高中物理的重要因素，因此，在高中物理教学中，教师应把培养学生的抽象思维能力作为首要任务。

1.高中物理教学的特点

1.1与高中物理学科配套的教材

随着我国教育的不断改革发展，我国高中的物理教材也做出了相应的改革。改革后的高中物理教材更加的具体性、全面性，也更加的完善，知识性逻辑性也更加合理。对于物理教材上的光学、电学的知识，也做出了很大的改进，走向全新的，全面的新教材之路。

1.2重视物理的实验教学

物理是理科中重要的学科，它和化学一样离不开实验，但与化学不同的是，物理的实验，相对于化学，操作要简单一些。物理学科中，做实验是很被重视的。物理学家之所以成功，都是因为实验才得出的结论，因此，可以看出，实验对于物理的重要性。高中物理相对于初中物理，难度是很大的，其过于抽象的教学，会使学生难以理解，所以实验起到了很好的作用。实验能使抽象的知识，变为平面的浅显易懂的。所以，实验在高中物理教学中的地位是不容小觑的。实验的意义对于高中物理教学来说，也是不可替代的。学生通过实验教学才能真正的学懂物理，热爱物理，会学物理。

2.抽象思维能力对于学习高中物理的重要作用

在高中阶段，学好物理对于理科生来说尤为重要，因为物理是理科生高考的必考项目。随着学生年龄的增长，抽象思维会逐渐朝着稳定、成熟的方向发展。高中时期是塑造抽象思维能力的最佳时间。从心理学的角度来分析，智力的核心就是思维能力，而思维能力的核心形态恰恰就是抽象逻辑思维[1]。通常学生是在学习的过程中增强自身的思维能力的，然而，学生的学习通常又是在教师的教导下进行的，所以教师的教导对学生思维能力的培养发挥着重要的作用。提高学生的思维能力主要可以从改变他们的学习内容、学习动机和学习兴趣等方面着手。学生的思维能力发展主要包括两个方面，一是“量变”，指学生在学习、生活中对知识与技能的积累与掌握；二是“质变”，指学生在积累与掌握了一定知识的前提下，自身的能力与思维会得到稳健的发展。

3.提高学生抽象思维能力的方法

3.1学习物理有技巧

现如今，提高高中学生的抽象思维能力，已经成为了高中物理教学的重要任务之一。从某种意义上来说，学习具有一定的强制性，所以说学习也是学生的义务。在高中物理教学中，教师也不能单单把重点放在知识传授上，在传授知识的同时，教师也应该教会学生一些学习的方法，指导学生进行有目的的技能训练，从而使学生的智力与思维能力能够同步稳定地发展。所以在升学之初，高中物理教师就应该将工作重点放在培养学生的学习积极性上，使他们建立起对物理这门学科的学习兴趣。兴趣是学习的关键，学习效率的前提，是提高抽象思维能力的基础。此外，还应该用发散性的问题来培养学生发现问题并解决问题的能力。

3.2提高学生学习兴趣

学习兴趣是学习效率的前提，是提高抽象思维能力的基础。可以通过实验、小组讨论、做游戏、竞技等方式来提高学生学习兴趣。但最重要的还是教师的素质带给学生的影响，教师的素质是决定学生学习兴趣的关键因素之一，不善于鼓励学生且没有耐心的教师是学生所讨厌的。对于中学生来说，他们还是未成年，对情感的表达很直接也很果断，他们会因为一个老师而讨厌一门学科，从此荒废了学业。所以，教师们要为了学生们的未来着想，不要去做一个暴戾的，没有耐心的教师。笑容是最暖心的问候，每天来上课的时候，也要和在座的学生们一样，保持着完美的笑脸，表现出活力尽显的样子，正面情绪和正能量都会影响其他人。教师对于优生不要过分纵容宠爱，适当的表扬，并且追求众“生”平等。对于差生，教师也不要对他们放弃，并且不要歧视差生，对于差生要进行鼓励和帮助，要和差生一起努力，做到一视同仁。

生物学科的关键能力例5

生物科学是一门实验科学,生物科学的发展过程就是生物学家不断观察生命现象,提出假设,实验探究,得出科学结论的过程。在这些探究过程中,经典生物实验无一例外在选择实验材料中有其独到之处。鉴于此,选择理想的生物实验材料是生物科学实验、生物科学探究成败的关键之一。学生提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力是新课程要实现的能力目标之一。而选择适合的生物实验材料是制订计划与实施计划的关键。

生物实验材料的选择应注意以下几点:1.选择的生物材料应是当地较常见、易于获得的材料。2.选择的生物材料应健壮、新鲜。健壮的生物材料新陈代谢才旺盛,生物学特征才明显,用作实验效果才好。3.选择的生物材料应价格便宜、成本低廉。这是做任何实验都必须考虑的经济因素,新课程也提倡实验的低成本。4.最关键的选择原则应该是遵循实验目的与要求。

新课程在我校已经推行一年多了,有必要对教材相关实验的取材作简要总结,这样可以有效让学生借鉴课本实验材料的选择,将此能力应用与新要求、新情景下的实验设计,无疑能培养学生的科学素养,提高学生的生物实验探究的能力。

1.现将课本中的显性与隐性实验按照模块1-3的顺序总结实验材料与取此材料的原因:

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生物学科的关键能力例6

[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2010)04-0159-01

教育是一个特殊的认知过程,教育不仅是向学生传授知识和技能,更应当注意学生能力的培养。物理学是基础学科,目前,在物理教学中重视学生思维能力的培养已经成为每个物理教育工作者的重要任务。在物理教学中培养学生思维能力是在科学素质教育中培养学生科学思维能力的主要渠道之一。为此,本文主要谈谈在高中物理教学中如何有效培养学生思维能力。

一、高中物理教学与思维的关系

物理学作为一门研究物质的基本结构、物质间相互作用、物理运动最一般规律及其所采用的实验方法和思维方法的自然学科,其研究的内容广泛,涉足大千世界许多未知的领域,这些领域充满着神秘的色彩,这足以激发学生的思维和创造能力。可以说,物理学为学生思维能力的培养提供了领地。

物理学具有一套完备的科学方法,是一门带有方法论性质的科学,包括分析与综合、分类与比较、科学推理、抽象与概括等等这些方法,而这些方法也可以自然地迁移到其他领域。可以说在物理学科教学中培养学生的思维水平,可以帮助学生在其他领域的发展,为学生今后走向不同的发展领域作了铺垫,打了基础。

根据诸多心理学家的研究发现,人的抽象逻辑思维能力的发展存在一个关键时期和成熟期,初中是学生思维能力发展的关键时期,然后高中阶段却是学生思维发展的成熟时期,是思维定型的关键期。可以说,高中学生思维能力发展的这一特征,为物理教学中充分发展学生思维能力和水平提供时间条件。

二、高中物理教学中学生思维能力的培养策略

学生的思维能力主要是指形象思维能力、抽象思维能力和创造思维能力。下面来分别分析在高中物理教学中如何培养学生这三种思维能力。

(一)形象思维能力的培养

形象思维能力在学生物理学习中有着重要的作用,有利于促进学生对概念的理解、有利于分析物质运动的过程、有利于培养学生的创造能力。

培养学生形象思维能力的途径很多,可以运用物理图景来培养学生形象思维能力,例如在平抛运动教学中,可以先向学生演示平抛运动的一些现象,接着向学生展示平抛运动与自由落体运动等试验,加深学生对平抛运动的印象。其次,可以在物理概念中培养学生的形象思维能力,比如利用某些物理概念之间的相似性,进行类比来培养思维能力。可以引导学生去解决物理问题,在解决的过程中培养学生的形象思维能力,有些物理问题并非单凭物理定义、规律和定理公式就能解决的,而需要涉及到形象思维能力,因此,在解决这类问题过程中,便能潜移默化培养学生的形象思维能力。

(二)抽象思维能力的培养

物理抽象思维能力是以物理概念为基础,通过物理概念、物理判断和物理推理的形式来反映物理事物的本质,最终达到对物理现象和物理事物本质的认识。在高中物理学中,抽象思维能力具有举足轻重的作用,它是学生在教师指导下发现物理问题、构建物理概念,获得物理规律以及解决物理问题的重要思维能力,同时也是学生学好物理的重要条件。

在高中物理教学中培养学生抽象思维能力的途径也很多,其中,可以在物理概念的形成和物理规律的建立过程中培养学生的抽象思维能力,例如可以在大量物体间相互作用的现象分析的基础上得出力的概念,还可以得出力是一个物体对另个物体作用的本质。可以在建立物理模型中培养抽象思维能力,如质点是一个具有质量的几何点,由于很多力学问题中物体的大小和形状的影响可以不计,为了突出物体的质量这个主要因素,经过物理抽象而建立了质点模型。

(三)思维能力的培养

学生创造性思维能力的培养和提高是教育的最终目标,从某种程度上讲,抓住了学生创造性思维的培养就等于抓住了基础教育改革的关键。

创造性思维能力的培养比前两种思维能力要复杂些。在高中物理教学中培养学生创造性思维,首先必须扩大学生思维客体的广度,只有人思维客体的广度扩大了,人的思维水平才有可能提高。其次,还需要加深思维客体的深度,这是拓展学生思维方式、思维方法和思维形式的一种有效方式。最后,还需要训练学生思维的灵活性、创造性和延伸性,通过布置各种创造性思维的任务,使学生在完成任务过程中,培养和提高创造性思维能力。

生物学科的关键能力例7

钱梦龙先生明确指出，阅读教学要扎扎实实过“四关”：认读关、概括关、感悟关、探究关。培养学生的概括能力，既是中年级阅读教学的重点，也是段的训练的重点。在段的训练中培养学生的概括能力 ，主要是培养学生学会筛选主要信息的能力，这需要老师教给学生科学的方法。比如，对事实信息的筛选：记事的段落要筛选的事实信息是什么时间、什么地点、什么人、这个人做了什么事、有什么特点；写景状物的段落，要筛选的事实信息是什么景或物、什么特点。在教学中，要引导学生通过抓住原文中重点词句来筛选主要信息。在此基础上，老师还要引导学生引用通畅、简洁完整的语言将主要信息归纳出来。只有这样，才能将概括能力的培养落到实处。如教学四上写景课文《夹竹桃》，让学生找课文中哪个重点句概括了夹竹桃特点？（如此婉美，有这样的韧性，又能这样引起的想象，我爱上了夹竹桃。）课文哪些自然段分别写夹竹桃婉美、韧性、引起想象的特点？（2、3、4）抓住关键词“婉美、韧性、引起想象”到每个自然段中细读。三下课文《美丽的小兴安岭》也有这样的句子“小兴安岭一年四季景人，不仅是一座大花园，也是一座巨大的宝库。抓住这样的关键句细读，能起到提纲挈领的作用。课文《迷人的九寨沟》第3、4自然段各围绕自然段中某关键词写，学生带着这样的疑问（什么景物，有什么特点？）边读边找，很容易找到“山绚丽多彩”、“深秋，天气多变”。《白鲸》一文中，每自然段都有中心句，让学生学会概括段意方法。其中，第3自然段中心句是过渡句，利用过渡句既是总结上一自然段意思，也是引出下一自然段主要内容。抓住这个过渡句可以概括上一自然段及下一自然段意思。概括这篇文章主要内容可以引导学生运用把每一自然段的中心句连起来。《莫高窟》一课也有这样的过渡句，抓住过渡句，不仅可以让学生学会学习概括自然段内容的方法，还可以让学生学会在习作中试着运用这样的过渡句，使自然段间关系更紧密，全文浑然一体。

二、抓关键词想画面，让学生进入情境

通过文本语言想象情景，把语言转化成脑海中的画面，当把想象到的转化成学生口头表达出来的过程则是语言再创造的过程，是让经过咀嚼过的语言散发出芳香的过程。如写景类文章，作者一般会描写此处景物特点，在引导学生品读课文中，可抓住描写景物及景物特点的词阅读，感受景物特点。《美丽的小兴安岭》一文中，作者分别从一年四季描写了小兴安岭既是一座美丽的大花园，也是一座巨大的宝库。引导学生读描写春、夏、秋、冬的自然段时抓住关键词想象：作者写了每个季节的什么景物？景物有什么特点？在头脑中组成画面。《夹竹桃》一文中，月光下的夹竹桃引起无限想象，学生可伴随音乐一边读一边想象：好像看到了什么？仿佛听到了什么？似乎闻到了什么？让学生在读中结合关键词想象，进入情境，让学生能更快捷进入写景文章描绘的情境。读中想象，品味语感，体验情感。在课文中找到生活，在课文中找到自然，创设想象发挥的空间，使学习活动伴随着情感进行。

三、故事类文章，循文本结构学习，提升阅读能力

生物学科的关键能力例8

文章编号：1008-0546（2015）10-0053-07 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.019

一、 教学背景

作为一名中学化学教师，教给学生真实的、科学的、较为全面的化学知识，应当是最起码的要求。高中化学，有一些知识本身比较复杂，如果教师缺乏研究，将知识简单化、绝对化，那么带给学生的将会是伪科学，会让学生混淆了化学的本质，曲解了化学的内涵，丢失了化学的精神。长此以往，习得的化学知识对学生没有任何帮助，更别指望学生今后能推动化学学科的发展。

“化学反应中的热效应”是苏教版《化学反应原理》中第一章第一单元的内容。这部分内容属于热化学范畴的知识，后者是物理化学中的一个小分支。由于教材、各种教辅资料和教师本身的原因，笔者发现学生在学习后，理解上存在一些缺陷：①焓变就是热量，焓变小于零，就说明反应放热，反之吸热；②焓变可以通过化学键能计算出精确值，实验测定的中和热误差较大；③除了焓变、热效应、盖斯定律几个空洞零散的术语外，剩下的就只有对热化学方程式反复操练的印象，这是教师在占用学生大量时间和精力后换来的“成果”。

焓变就是指热量吗？只要翻阅大学教材，就会发现焓变只在恒温恒压下才能反映出一个化学反应的热量变化，它的物理意义与热量相差甚远。我们说“两条不平行的直线一定有交点”，这是需要条件的，前提是在“同一个平面”内。使用大部分的数学定律都离不开条件限制。物理化学本来就是建立在复杂的数学和物理定律基础上，所以在使用各种结论时也就离不开条件的限制，若忽略了这些条件，知识就片面化了。用焓变来表征热量是在限定条件下，并且由此延伸出来的一些公式或定律亦是有条件的，如吉布斯自由能公式的使用。还必须指出的是，这里的焓变是指在恒温恒压下的反应热，若是恒温恒容下的反应热还不等于焓变呢（等于体系热力学能的变化）。我们高中的中和热实验测定条件可以看成是恒温恒压，而大学里的量热计测定则是恒温恒容的条件。

大部分教师在关于焓变计算的教学时，能够把公式讲得头头是道，而且利用化学键能计算焓变的习题日日充斥于市，这无形中放大了理论计算法的意义，让学生不对它根深蒂固都难。但学生在不断熟练这些计算题的过程中，并没有对化学键能与焓变的关系更清晰，反而是加深了“化学键能可以获得焓变精确值”的误会。再加上类似于中和热实验的误差分析题，且不说出现频率高，还有很多时候是一些不接地气的实验数据，误差离谱。这些都时刻“提醒”学生通过实验测定得到的数据不靠谱。教师在教学中也未澄清实验存在误差的必然性与合理性，让学生更加不信任实验测定结果，转而坚信通过计算获得焓变才是正道。事实上，无论是哪本大学教材，在说明用化学键能来计算焓变时，都有斗大的两个字注明――“估算”。我们且不说化学键能的数据本身就不是精确值，根据过渡态理论，我们也可以作出判断，有些反应并没有完全断键，而是经由过渡态就直接转变成产物。如若用化学键能代入计算，岂不乱套？高中教材在阐述氢气与氧气反应生成水时，图像中描绘出断键和成键的过程，但我们不能误以为这一规律是放之四海而皆准的，那就以偏概全了。化学本来就是不完全归纳的，它是以实验为基础的学科。当初热化学的建立就是在实验测量的基础上。在布拉格和拉瓦锡等人测定化学反应热时，碰撞理论都还未公布于世呢。科学家们先是测定获得了各种反应的热效应，为了解释这些现象，再利用数学、物理定律进行分析归纳而发展演变成如今的热化学。包括盖斯定量的建立亦是如此。并且盖斯定律只有经科学研究验证其正确后，才能得以应用。化学教学中，如果过分强调理论而忽视实验，那只会黑白颠倒，是非混淆，而且从某种层次上说，是摈弃人类文化精髓的一种行为。

“化学反应中热量变化”这一节内容要留给学生的难道就只有热化学方程式的那点操练吗？盖斯定律的学习纯粹只是为了组合拼凑再单纯计算吗？围绕着这些所谓考点，展开争分夺秒的强化训练，结果是学生记住了书写和计算规则，但牺牲了学科思想，丢弃了学科素养，扼杀了学习兴趣。纵使一个学生能熟练书写运算，却没有真正理解与人类社会发展息息相关的反应热的意义，也不会解决与反应热有关的实际问题，即使他把热化学方程式倒背如流，又有何意义？这种在狭窄园地里的“精耕细作”，是禁锢学生思想的樊篱，会阻碍学生学会学习，是迫使学科教育走向死胡同的元凶。

热化学方程式的真正意义何在？它仅仅是一种化学符号，是为了表征反应过程能量变化的式子，它背后的反应热才是人类真正关注的焦点。人类从远古时期开始就利用火来获取能量，在漫长的进化过程中，随着人类的不懈努力，人们认识到化学运动与热运动之间的转化规律，烧柴取暖、制陶冶金就是对它的早期应用。在这之后人类进一步掌握了越来越多的能源使用，并着手探究反应的本质，初步尝试建立一些合理的结论，不断接近现象背后的本质原因。而热化学方程式只是在这个过程中出现的一种符号，是科学家为了表达某些科学结论而建立的一种隶属于化学的语言，它凝结着人类智慧的结晶。化学变化永远与能量相伴，没有能量的核算，化学不可能有实际价值。我们透过热化学方程式，可以更科学合理地利用资源，更有效准确地预算一些反应的热效应。这样来认识热化学方程式，才是回归化学学科的本来面目和逻辑线索，才是真正培养学生的学科思想和学科能力。

综上所述，在反应热教学中普遍存在一些问题。如何才能科学、真实、较为全面地进行“化学反应中的热效应”教学呢？笔者认为，教师需要站在历史的天空下、时代的背景中，宏观条理地把握知识线索、严谨妥善地处理关键细节，系统完整地建构起知识网络。事实上，本节课需要浓墨重彩的就三个问题：反应热的测定；热化学方程式的分析；热效应的本质原因。笔者尝试从历史发展的视角解读本节课，让“热化学”沿着历史的足迹，从远古时期走来，步入今日社会，让一些事件和概念逐渐显现，逐渐清晰、逐渐延伸，也让“反应热”沿着学生的生涯，继续迈向未来。

二、教学思路

环节一：人类征服自然的历史篇章

人类社会最早使用的自然力就是火。一般认为，人类学会用火是化学史的开端。火是物质燃烧时表现出来的一种化学现象，是物质发生激烈氧化的一种化学运动。在原子能出现之前，物质的燃烧一直是人们获取能量的基本途径。火还为实现一系列化学变化提供了条件，比如，古代人类就发现用火可以窑制出陶瓷、玻璃等，还可以在炭火中“烧烤”出各种金属。所以，火除了是人类征服自然的手段外，还是促进化学学科发展的渠道。

但在化学成为一门独立的学科之前，人们的研究更多地局限于那些天然能够获得的物质。对于古人来说，炭和硫磺是自然界存在的仅有的两种固态非金属单质，所以黑火药较早就走进华夏文化圈也是情理之中。火药的爆炸释放出大量的热，可用于炸石开山。它的发明使人类在征服自然的过程中有了全新的手段，它在某种意义上还促进了人类对获取能量的探索，加快了寻找其他能源的步伐。这些其实就是热化学的早期状态。在近代，热化学的研究对象，仍然是围绕着一些常见易得的燃料。当今世界，化学反应释放的热量依旧是日常生活和工农业生产所需要能量的主要来源，这使热化学的发展动态始终离不开人们关注的视线。

由于生产的进步，人类社会对能源的需求日益增加，于是在十八世纪初有了类似蒸汽机的机械。为了提高热机的使用效率，科学家积极投入能量转换规律的研究，于是以热力学第一定律和第二定律为基础的化学热力学建立和发展起来了。把热力学第一定律具体应用到化学反应上，讨论和计算化学反应的热量变化问题，便是热化学。热力学第一定律的建立及相关讨论最初是在生物学领域，是关于化学能与热能的转化。拉瓦锡就曾说过：动物呼吸所产生的热与CO2之间的比例大致与蜡烛燃烧过程中产生的热与CO2之间的比例是相当的。李比希说：动物的发热与机械活动从根本上说都来源于食物的燃烧。这两位化学家不仅在超前地应用热力学第一定律，而且事实上已经开始了关于热化学问题的思考。随着人类社会越来越依赖能源，人们也逐步开始着手关于化学反应的一些本质问题的研究：为什么火能促进一些反应的发生？为什么有些反应释放能量，有些反应却是吸收能量？能量的多少与什么有关？能量从何而来，又去之何方？

以上谈论的内容其实就是本节课的价值所在。有重大意义才会有学习的必要性和内驱力。事实上，让学生适当多了解一部分资料，本质上是有利于学生接受新知的。这符合“有意义学习”理论。奥苏贝尔认为，“通常，由于概念自身有其赖以形成的途径，所以不可避免的是，要习得特定的概念，就需要有丰富的相关经验背景。”所以，学生的视野扩大了，背景经验丰富了，认知结构也会得到相应优化，接受能力、解决能力、创新能力都会提高，对新知的接受和整合也就更容易更有效。

接下来需要整理几个概念：

（1）能量：做功或使之发生的能力。能量的形式很多，熟悉的有热能、光能、声能、电能；另外还有化学能、核能、势能和动能。这些能可以从一种形式转化成另一种形式。比如，燃料在氧化反应中就可以将化学能转化成热能、机械能或者其他能。化学反应中的能量变化并不等同于化学反应中热量的变化，它同时还可以转化成其他形式的能量。

（2）化学热力学：是专门研究能量相互转变过程中所遵循法则的一门科学。它的主要基础是热力学第一定律和热力学第二定律。

（3）热化学：研究化学变化中与热效应有关的规律或者说利用热力学定律研究化学反应中热量变化问题的学科。

（4）反应热：在无非体积功的体系中，反应物与生成物温度相同时，一个化学反应的热量变化。当体系是恒容时，反应热数值上等于热力学能的变化；当体系是恒压时，反应热值即为焓变。

（5）焓变：在无非体积功的体系中，恒温恒压条件下，反应过程吸收或释放的热量。由于我们的反应体系通常是在恒压条件下进行的，故我们讨论更多的是恒压反应热。所以没有特殊说明，反应热通常指焓变。

教师自身需要深入分析和整理上述概念的内涵及外延，才能高屋建瓴地组织教学。上述概念其实并不难，学生在物理或生物学科中或多或少都有所涉及。所以，再从化学视角去阐述这些概念是有必要的。高二的学生有能力从多角度、多层次、全方位地去理解这些概念，促成不同学科知识的融会贯通和自身知识结构的优化提升。在这里虽然无需向学生具体交代焓变的复杂由来过程，但至少应让学生知道焓变不等同于热量，它只是在某种条件下能反映出热量变化。焓变与热量的关系，其实以前类似的例子我们学过，摩尔质量和相对原子量。

背景和大概念的轮廓已基本形成，接下来就需要深入细节分析。先是反应热的测定。从化学发展史看，热化学研究是从实验测量开始的。热的量度最早开始于布拉克和他学生。1756年，他们测定了水的汽化能。拉瓦锡和拉普拉斯可以说是测定化学反应热的开创者。他们在1783年共同测定并发表了炭的燃烧热，相当于

-431.59kJ・mol-1，而现代的精确值是-393.51 kJ・mol-1，在当时的条件下，他们的工作应该说是相当出色的。1836年，盖斯研究测定了大量化学反应的热效应，提出了“总能量恒定定律”，该定律于1840年才公布于世。1881年巴黎的化学家贝特罗发明了一种弹式量热计，精确测定了一系列有机化合物的燃烧热。这种量热计一直沿用至今。事实上，任何化学定律的第一手材料本质上都是实验数据，实验是隶属于化学学科的语言。人类总是先认识到一些自然现象，定性地感受它表观的变化，再深入思考变化的规律，这就上升到定量阶段。于是各种科学实验和科学定律就相应产生了。反应热的教学也可以从实验测量开始。

教学中带领学生沿着科学家的路线，研究测定一番反应热。本节课要测定的是中和反应的热效应。这是一个简易的量热装置，内外有两个烧杯，中间填充了隔热材料，并配有温度计和环形搅拌器。加入反应物，通过测定反应前后温度差，就能获得过程中的热量变化。需要作个近似处理，假设混合后溶液体积为起始两种溶液的加和，混合溶液的密度和比热容约等于纯水（这是实验误差来源的一部分，也说明了误差存在的合理性），那么只要准确测定前后温度差，就可以代入公式（Q=mcΔt）获得热量变化。整个反应装置是处在恒压条件下，故我们测出的反应热便是焓变值。如果反应体系为强酸、强碱，且无需考虑其他热效应，那么反应生成1摩尔水所对应的焓变便是中和热。如果体系生成的是2摩尔水，中和热如何计算？简单，ΔH=Q/2。再如果是0.2摩尔的水呢？同理，ΔH=Q/0.2。这样，我们很容易得出：ΔH= mcΔt/n。公式和计算其实都很熟悉，并不难，根本不需要煞有介事地去进行所谓探究，更不需要故弄玄虚去设置一些无厘头的数据，无端增加计算难度。这些都只是在钻研形式，而不是内容。形式只是芍药，内容才是牡丹。量热实验的关键是要讲清楚实验目的和操作，才有化学味。那么中和热实验的目的是什么？是为了测定反应热。获得热量的直接数据是什么？是温度。那么，如何保存热量以及合理准确地记录始末温度就成了核心问题。围绕这个问题，学生在实验过程中，就会有意识地观察实验装置并思考自己的一系列操作对实验结果的影响，于是各种误差分析便水到渠成了。当学生不断分析自己的操作失误以及相应误差时，严谨细致的实验态度和实事求是的科学精神便会植入到他们的头脑中。这样的教学才是润物细无声地在传递善于观察、善于思考的习惯。学习本来就应该像呼吸一样自然。笔者在这里还建议教材增加测定其他反应热的实验，较好的素材有“食品热量的测定”，可以利用易拉罐来测定核桃、糖果等食品的燃烧热，以调动学生的生活经验和学习兴趣。

环节二：当代社会的知识财富和自然资源

漫长的人类历史发展留给我们当今社会的是什么呢？无限的知识财富和有限的自然资源。我们当今教育需要传承什么？批判地继承知识与合理地利用资源。以“热化学方程式”的教学为例，我们需要看到它的来龙去脉。教学可以从热化学方程式的产生开始。

除了上述提到的中和热，科学家还测定了许多反应热的数据，比如有燃烧热，还有物质的生成热、溶解热、离子生成热。下表罗列的是一些物质的燃烧热。

从表格中可以看出，燃烧热是在25℃、101kPa时的焓变，是1摩尔燃料完全燃烧释放出的热量。什么是完全燃烧？那自然是指碳要烧成二氧化碳，而不是一氧化碳。追求完全燃烧，是人类能够充分有效使用地球上有限资源的手段。当然不同的凝聚态，对应的能量不同，燃烧热通常是对应稳定的生成物，如，生成液态水比气态水释放的热量就要多，所以标明物质状态也就成为必然要求。我们会发现不同的物质燃烧热是不同的，这样我们就有必要去区别表征，这可以为比较谁更经济实惠提供参考。化学学科的特色本来就是宏观看现象，微观找原因，符号去表征。结合必修二的学习，以H2和CO为例，它们的燃烧热方程式为：

H2（g）+1/2O2（g）[=]H2O（l） ΔH=-285.8 kJ・mol-1

CO（g）+O2（g）[=]CO2 （g） ΔH=-283.0 kJ・mol-1

解读这两条热化学方程式，会发现二者的燃烧热比较接近。但是如果按照单位质量来换算燃料的热量，那氢气显然要大得多，约为后者的14倍。单位质量的物质完全燃烧所释放的热量便是热值。对于气体来说，我们考虑更多的是体积或者说物质的量，西气东输时我们主要考虑气态燃料的燃烧热。若是液态或固态燃料，我们还会关注它们的热值。常说流的是油，堆的是煤。石油的热值约为48kJ・g-1，煤炭（分烟煤和无烟煤）的热值约为33kJ・g-1。下表列出了一些常见燃料的热值。另外，很多食品包装袋上都标明了食品的热量。其中，在人体所需的三种主要营养物质中脂肪的热值是最高的。

热化学是从宏观角度研究能量变化，那么它的符号，热化学方程式，肯定也是从宏观角度说明反应热，这是它与化学方程式的不同之处。热化学方程式中的微粒基本单元数是NA，那么自然允许计量数以分数形式出现，如1/2O2，代表的是1/2mol O2。还要说明的是，热化学方程式中的计量数代表的是反应物的特定组合，比如，下面两条热化学方程式：

H2（g）+1/2O2（g）[=]H2O（l） ΔH=-285.8 kJ・mol-1

2H2（g）+O2（g）[=]2H2O（l） ΔH= -571.6 kJ・mol-1

第一条表示的是按照1mol氢气和1/2 mol氧气的比例进行反应，而第二条的单元组合是2mol氢气和1mol氧气。既然是不同量的反应物，那么反应热肯定是不同的，热化学方程式中的焓变也就要发生变化。第一条对应的焓变为-285.6 kJ・mol-1，当反应物的单元组合变成两倍时，第二条的焓变肯定也就是其两倍。至于焓变的单位，是不会改变的，这跟其他物理量的单位是一样的。如，长度的单位：米，并不会因为长度数值的变化而变化。焓变的单位最初规定为kJ・mol-1，表示摩尔反应的热值。

为什么要交代这些？我相信许多教师在讲解热化学方程式含义的时候，都被学生逼问过：1mol燃料的焓变是kJ・mol-1，2mol还是kJ・mol-1。系数和数值分明都在变，怎么意义看起来还是千焦每摩尔？所以，在教学中，如果仅仅告诉学生焓变与系数成正比、系数可以是分数、状态一定要标明，而没讲清楚这其中的缘由，那是无法消除学生心中的疑问的，也无法让学生对知识产生信任感。这种简单告知，只会是白开水一杯，淡而无味。

热化学方程式的第三层含义便是用来计算一些难以测定反应的焓变，这也是盖斯定律的应用。焓变跟“位移”有点类似，只与始末态有关，而与具体途径无关。我们知道，并不是所有化学变化的热效应都能够用实验来测定。有的反应进行太慢，需要时间太长，显然会由于热量散失而使实验值不准确。有些反应难以进行或者难以进行到底，那就无法测得反应的真实焓变。借助盖斯定律，可以从一些已知的反应热间接求得未知反应的焓变。当然，人类研究反应热的意义本身是为了获得一些常见的、有价值的反应的热效应，所以利用盖斯定律去解决的肯定也是针对一些有实际意义或者应用前景的化学反应，这才会让知识产生新的价值。如果是为了使用盖斯定律而去研究一些低档次的编造痕迹毕露的考题，那么盖斯定律也就失去它的价值了。当然除了能用盖斯定律来计算外，还可以通过已知物质的摩尔生成热、溶解热等来计算一些反应的焓变。

在化学热力学蓬勃发展的同时，化学动力学也逐步兴起。化学热力学是从宏观上研究化学过程的始末状态，它不关注过程，也不考虑时间因素。与之相反，化学动力学则研究具体过程的影响因素和实际进程。借助化学动力学可以解释热力学的一些问题，如，为什么反应过程中会有能量的变化。随着“碰撞理论”、“过渡态”的提出，人们总结出化学反应的本质是旧键的断裂和新键的生成。科学家尝试用这一理论来揭示反应热的本质。下面以2H2（g）+O2（g）[=]2H2O（l） ΔH=-571.6 kJ・mol-1为例，进行说明。

图1再次给学生呈现了不同状态的物质对应不同焓变的情形。在必修二中我们介绍过，H2、O2吸收了热量变成了H、O，这是断键过程，而H和O又生成了新键，这是释放能量的过程。整个反应吸收与释放能量的差值便是焓变。如果我们用键能数据，则可以估算过程的反应热。《化学反应原理》的教材里还举了一个例子，1mol N2（g）与1mol O2（g）生成2mol NO（g）时吸收182.6kJ的热量。利用键能代入计算，分析结果与实验测定结果很接近，这验证了化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。

为什么是估算？先来看化学键能的含义。在热力学中，键能是指打断各种气态化合物中同一种键生成气态原子所需能量的平均值。不同化合物中，同一化学键的键能未必相同。如，水中和乙醇中的O-H键的键能就不相等，而且反应物及生成物的状态也未必能满足定义键能的条件。因而由键能求得的反应热不能代替精确的热力学计算和实验的测量值。同时我们还要避免上述理论的绝对化，并不是所有反应的焓变都适合于套用键能公式。

由图1也可以看到，反应释放的热量大于反应吸收的热量，这使反应总结果是放热的。可以借用下面方程式形象地说明：

2H2（g）+O2（g）+少量能量――2H2O（l）+大量能量

刚开始外界提供的总能量是使部分H2和O2的共价键断裂，H、O再结合成H2O时会释放出大量能量，此能量足够断裂剩余H2和O2的共价键，整个过程净能量以热量的形式释放出来。反过来，思考它的逆过程，则为吸热反应。所有的吸热反应，都以净能量的吸收为判断依据。以碳酸钙的分解为例，只要提供热量，此化合物不断分解，一旦移除热源，反应立即停止，该反应需要净热量，或者说生成新键释放的能量不足以供断键所用。

从图1中我们还可以得到热化学方程式的第四层含义：生成物与反应物的能量差即为焓变，这也是反应存在热效应的根本原因。若一个反应从能量高的物质变成能量低的，则是放热反应，这样的反应往往比较容易自发进行，因为它符合“能量最低”原则。如，金属钠和氯气单质，都具有高能量，二者会剧烈反应，并且转变成两种低能量的稳定态离子。

一个反应的焓变与开启该反应的引发能量和反应速率是否有关？若要讲清楚这个问题，就要牵涉到活化能，要利用化学动力学理论来揭示热化学现象。但有些教师认为，活化能是后面章节的学习内容，在此无需交代或者只需简单提及即可。这样教学反而囫囵吞枣，不清不楚。笔者认为，既然已经涉及到并且有必要，不如把它“揪”出来，好好认识一下。事实上，将活化能整合到这里，更能体现完整的学科思想。学生听起来也会更舒畅，更通透。所以，教学有些时候改下剧本，可以让学生有更好的学习体验。

图2是反应过程能量升高和降低的变化轨迹。上升的曲线代表的是开启一个反应所需的能量，称为活化能（E1）。反应物只有具备了这个能量，才可以继续发生后面的断键变化。下降的曲线表示的是生成新的化合物所释放出的能量。显然，逆反应也需要活化能（E1），而且对于放热反应，它要大于正反应的活化能。这样要引发逆反应就需要更多的能量。无论反应是吸热还是放热，引发反应都需要活化能。如果一个反应的活化能低，该反应就比较容易进行，如氢气和氧气只需提供极少的能量，如一个小火星，反应就能持续进行。有时候反应的活化能很低，甚至不需要加热或点燃条件就能发生，并且速率一般都较快，如中和反应。而若活化能高，那么促发反应就需要借助一定的条件，并且若反应释放的热量不足以弥补活化能，则反应就需要持续加热，即为吸热反应，且该反应的速率相应会慢。所以，活化能本质上关系到反应的热效应和反应速率。

活化能与整个人类的生存发展也是息息相关的。我们知道自然界中存在着许多天然的能源，如石油和天然气，它们是由几百万年前的植物和其他有机物转化而来的。这些化石燃料在燃烧过程中可以释放出大量的热。然而，化石燃料不会自动燃烧，通常需要外加能量才能发生。促使燃料发生燃烧的最低能量正是活化能。所以，活化能实质上是自然界为保护地球上有限能源所设定的密码。如今已被人类所破译，解码就是：点燃。但是，在人类打开通往巨大能量大门的同时，也亲手开启了地下的魔盒：各种化石能源逐渐面临枯竭，环境污染日益加剧，地球正在经受前所未有的严峻挑战。活化能还赋予了我们科学对待化学物质的智慧。如，一些物质发生燃烧反应的活化能低，我们就要注意防范火灾，控制它的保存条件；若活化能很高，且熔沸点也高，该物质有望成为耐火材料。

当认识到活化能高会导致反应速率较慢时，人类开始思考如何提高反应速率，这就开始了寻找催化剂的漫长历程。催化剂改变反应速率的机理可以用下图来表示。

由图3可以看出，催化剂是通过降低活化能，达到加快反应速率的目的。所以，催化剂是反应物走向目标的向导，本来反应过程有一座或多座高山要爬，催化剂在迷津处摆渡一条近道或一道缓坡便将反应物以最快速度送到了山的那边。在图3中还可以发现，催化剂并没有改变反应的焓变，因为反应物与生成物的能量差并未受到影响。

当然，学生在后续学习时将会更深入地认识活化能和催化剂影响反应速率的机理，而且将会知道活化能实际上小于化学键能。但在这里，我们提前请出活化能和催化剂，为的是让学生更好地看清反应热的全貌，建构起完整的学科体系。理论上说，概念多了容易嚼不烂，但实质上是没有抓住“魂”，是没有形成完整的学科思想。只有形成了完整的学科思想体系，学生才能居高临下，在把握住主流的同时，分清每个支流的走向，梳理出它们彼此之间的相互联系，从而豁然开朗，触类旁通。

环节三：未来的能源问题

除了《化学反应原理》和《必修2》外，在高中化学中，还有许多地方涉及到热化学的内容。在学习《必修1》的元素化合物时，我们常常在描述实验现象时会说：……，放出大量的热，……；在《有机化学基础》中，我们借助“氢化能”来说明苯分子结构的稳定性；在《物质结构与性质》中，我们接触到了电离能、键能，这些数据都与热化学密切相关；在《化学与技术》中，我们会面临吸放热两种不同类型反应的热交换问题；在《实验化学》中，我们感受到了铝热反应释放出的大量热及其应用；在生物化学中，学生懂得了人体通过不断摄入物质获取能量，同时又释放能量，维持恒温；在用物理思维分析化学能源时，学生将会认识到物质不同凝聚态对应能量的定量关系，也会进一步理解热和运动只不过是同一种物质的不同表现形式，故能量转化始终是守恒的。教师引导学生梳理这些知识，能够帮助学生建立起“大化学”的概念。

根据能量守恒定律，燃料通过燃烧反应将化学能等量地转变成热能或者其他形式的能。既然是守恒的，那我们为什么还要提倡节约能源呢？因为不同的能量，其品质是不同的。比如，与电能相比，热能的品质就要低一些。将锌放入稀硫酸中，不需要任何条件，它会尽情地释放热量，因为热能是粗放的。但是电能不同，它比较娇贵，需要借助一定装置，才能生成。与化学能相比，热能的形成条件也显得容易多了。储藏着丰富化学能的化石燃料，是需要经历上万年才能形成，而且还与地理环境有关，所以化石燃料在整个地球上的分布是非常不均匀的。而这些化学能一旦启用，将永久性地以废热增加的形式损耗掉了。所以，珍爱能源，低碳生活，从另一角度看，实质上就是尽量减缓地球上能量品质的降低。研究开发清洁而又用之不竭的新能源就成为人类社会重要而又迫切的任务，这也是保证人与自然和谐发展的前提。当学生在后面进一步学习反应的自发性时，将会认识到：原来这些散发的热量既不能回收，也不能重新利用的原因是它们已经增大了环境中分子的随机运动，并增加了这些分子的混乱度，随着环境中混乱度的增大，熵值也变大，环境不能自发地恢复到熵值增加之前的状态。所以，环境混乱度的增大，是能量利用的一个代价。这时候，学生便会恍然大悟，感受到自然学科的无穷魅力和重要价值，此时他们也将会深切地体会到人类生存与自然发展的辩证关系，心中的社会责任感油然而生，这便是整体教育的意义。

当然，反应热这部分内容仍不完善，如，它存在许多反例，可以说是有些零乱、没有“铁律”而言，最多只有“印象”。我们只能在较为杂乱的热效应现象中寻找相对普遍性的规律。比如，我们只能说“绝大多数的化合反应是放热的”。另一方面，反应热中还有一些悬而未决的问题。比如，科学家们已经证实了过渡态物质的存在，那么，这些不经历彻底断键和成键过程的反应又该如何计算其热效应？目前化学键能最多只能算是一个平均值，如何规定条件或统一定义，获得更规范更精确的数值？热化学的这些复杂性体现了化学学科的“年轻”和“高级”，更激励着我们后来者继续不断完善。

三、教学反思

在化学学科成长的道路上，有许多东西因岁月流逝而黯淡了，有些东西却仍然在熠熠生辉，它耀眼的光芒将会永远定格在人类发展史册上，在我们寻寻觅觅，不断探索出路时，为我们照亮前行的方向，这就是学科精神，学科思维、学科观念，也是整个人类文化的瑰宝。我想化学教师除了要讲授化学知识外，还需要传承文化，延续精神。

“问渠哪得清如许，为有源头活水来”。教师只有深谙教学之道，洞悉学科内涵，才能让化学课堂变得和谐美妙。化学课的美要体现在学科知识与文化的水融，要体现在学生充足的想象力与多角度生活经验的调动，要体现在教师专业传道与深刻育人的精彩结合。而这些美也是学生的兴趣所在，它能积淀出学生的素质，且一定能促进“应试”。

参考文献

[1] 张德生.化学史简明教程[M].安徽：中国科学技术大学出版社，2013

[2] 赵匡华.化学通史[M].北京：高等教育出版社，1990

[3] 北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2000

生物学科的关键能力例9

一、职业教育课程开发的主要模式分析

课程是实现教育目的和培养目标的重要手段,是提高教学质量的核心。培养关键能力应该改革课程设置。德国有以项目为导向的教学方法和团队教学的组织形式;英国通过普通国家职业资格证书和职业教育各学科课程教育培养核心能力;澳大利亚有TAFE课程体系;美国则开设了融学术与职业内容于一体的综合课程,社区学院还开设了跨学科课程等等。

纵观世界发达国家高等职业教育课程模式的历史变革,中国高等职业教育的课程模式必须强调职业性,切实体现以能力培养为本位,其目标定位应包含以下两方面内容:

第一,专业能力目标。专业能力指适应职业岗位或岗位群的能力,主要包括专业岗位知识,工艺流程掌握程度,工艺熟练程度,实践操作能力,检查维修技能,新材料、新工艺、新技术及新设备的应用能力和推广能力等。这是作为一名岗位技术人员所必备的能力。

第二,关键能力目标。关键能力指任何职业或行业工作都需要的、具有普遍适用性,且在职业活动中起支配和主导作用的能力,包括方法能力和社会能力。其中,方法能力又包含独立思考能力、分析判断与决策能力、获取与利用信息的能力、学习掌握新技术的能力、革新创造能力和独立制定计划的能力等;社会能力则包含组织协调能力、交往合作能力、适应转换能力、批评与自我批评能力、口头与书面表达能力、心理承受能力和社会责任感等。

现代经济、科技的高速发展,使知识和技能的老化周期大大缩短,高等职业教育在构建课程模式时应充分考虑学生的职业迁移性,注重关键能力的培养。

以能力培养为主线设计模块化课程模式,是保证高职教育质量的核心。应将综合职业能力分解为关键能力和专业能力,按能力与课程模块一一对应的关系,有针对性地设置相应课程。根据专业能力培养目标,应以市场调研和预测为前提:根据区域经济发展和社会需求,以职业岗位(群)职业标准为依据,设置职业岗位或岗位群综合技能实训模块;根据综合技能实训所需的知识与技能储备要求,设置专业方向理论与技能模块;再根据专业方向模块要求,逆向设置专业技术基础与技能模块。从而使知识传授与能力培养相结合。理论课程应以应用为主,够用为度。能力培养主线是从基础技能到专向技能再到综合技能的递进式专业课程模式。

根据关键能力培养目标,设置人文科技基础必修模块、人文科技基础选修模块和专业领域拓展模块,并通过一体化的教学方法,使关键能力与专业能力培养互相融合,共同构成综合职业能力结构,从而实现课程构建的目标定位。

具体而言,关键能力与专业能力相结合的高职课程模式如图1所示:

现在普遍采用的“宽基础、活模块”的模式,不失为一种较好的新框架。它的内涵是在基础教学中要有广泛性,要面向一个职业群体,而不仅仅是某个专业。在此基础上,再强调职业的针对性。让培养出的学生既有一定的专业知识,又有适应职业发展变化的能力;既教会其生存,又教会其发展。职教教材要有职教的特色,要合理地组织、选择国家课程,并大胆、有效地实施校本课程,将二者有机地结合在一起。

二、物流管理专业关键能力课程资源开发流程与原则

工作过程是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。工作过程的意义在于:一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程。“面向工作过程”的课程开发是职业教育课程改革的发展趋势,也是专业建设与发展的关键所在。

1.物流管理专业“面向工作过程系统化”的课程开发的流程

(1)工作分析。邀请企业人员、职业教育专家、教学专家、专业教师组成物流管理专业教学指导委员会,根据企业工作过程和生产流程,采用“头脑风暴”进行典型工作任务分析与归纳,形成物流管理专业综合能力领域。

(2)课程设置。根据物流管理专业的岗位(群)能力以及技能要求,依据认知发展规律和职业成长规律进行教学分析与设计,分析和归纳关键能力单元所对应的知识与技能要求,然后对知识技能进行归属性分析,即,按照知识技能的关联度,将知识技能聚类,形成“能力课程”对应关系蓝图,按照从易到难和学习内容的内在逻辑联系,排列课程内容的顺序。

(3)教学实施。根据初步确定的课程模块,设计主题学习单元。学习单元的设计关键是将课程建设成为“任务驱动”型的课程,即,以岗位工作过程的技能要求为出发点,深度融合工作对象、手段、组织、环境等要素,把实际工作任务展开为工作过程,用项目课程、案例课程等形式表达出来,借助信息化手段丰富教学内容和效果。

2.职业岗位群分析

运用基于工作过程系统化的方法,对物流企业运营管理典型工作任务进行分析归纳,确定了物流运营管理高技能人才的典型职业岗位群(行动领域),如表1所示。

3.课程体系构建的基本原则

(1)社会导向原则。在课程体系开发过程中,必须有企业或行业专家的参与;在实施过程中,宜采取校企合作的形式,将理论知识的学习和实践能力的培养融为一体。

(2)能力本位原则。能力本位(Competence-Base)就是指以综合职业能力的培养为核心,以能力本位思想构建课程体系,目前已为众多物流教育工作者所接受和采用。

(3)学生主体原则。构建课程体系时必须高度重视“学生因素”,如学生的专业兴趣、动机、需要、能力、情感等,从而在教学过程中充分调动学生的学习积极性,使学生最有效、最投入地学习。

(4)课程内容选择原则。这里主要应考虑适应性、系统性、现实性与前瞻性、职业性与理论性及“以学为主”。

三、物流管理专业关键能力课程体系构建

通过对物流运营管理高技能人才的典型职业岗位群分析,确定物流运营管理高技能人才应具备的职业能力构成及其培养途径,改革专业课程体系和教学内容,确定专业课程体系框架,如表2所示。

参考文献:

[1] 罗荣丰.职业教育发达国家的关键能力培养及策略的启迪[J].职业教育研究,2009,(11).

[2] 朱美珍.关键能力与专业能力相结合的高职课程模式构建[J].广州大学学报(社会科学版),2007,(3).

[3] 唐燕萍.论综合职业能力的培养[J].中国职业技术教育,2002,(22).

[4] 王丽娟.谈职校生关键能力的培养[J].教育与职业,2001,(10).

生物学科的关键能力例10

【中图分类号】G637 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2015）42-0011-03

【作者简介】王俊，江苏省宜兴市实验中学（江苏宜兴，214200）校长，江苏省特级教师。

教学目标是教学活动实施的方向和预期达成的结果，是一切教学活动的出发点和最终归宿，有效设计教学目标，是实施有效教学的关键。近年来，我校开展了“基于知识分类的教学目标设计”的实践探索，并努力构建与之相适应的课堂教学过程与策略，有效提高了教师设计教学目标的能力，发挥了教学目标导教、导学、导测的功能，提高了课堂教学实效。

一、对“知识分类”的实践性理解

1.认识知识的类目，实现认知目标的具体化。

当代认知心理学研究成果表明，知识从广度上可以分成事实性知识、概念性知识、整体性知识、程序性知识、策略性知识。每一种知识的本质属性和表征方式各不相同，不同知识的学习方式也有所差别。

（1）事实性知识学习

加涅认为：“事实是表示两个或多个有名称的客体或事件之间的关系的言语陈述。”如“南京是江苏的省会城市”“我国主要河流自西向东流”“我国地势西高东低，呈三级阶梯状下降”等都属于事实性知识学习。许多事实性知识间往往有许多内在联系，可以运用一定的组织策略改进事实性知识的记忆和学习，最有效的组织策略就是努力揭示知识间的内在联系。

（2）概念性知识学习

概念是对同类事物本质属性或关键特征的概括，概念性知识包含概念、原理、规则等，是构成学科知识体系的基础。概念的学习有两种基本方法，一种是先向学生呈现某个概念的正例和反例，然后引导学生进行分析、综合和比较，抽象概括出概念的本质属性或关键特征，对概念下定义，这一过程可概括为：“举正反例证―抓关键特征―下概念定义”，简称“例―概”法。如初中物理学习“功”这一概念时，教师呈现做功与不做功的几个实例，如“提着水桶在水平路上匀速前进”“静止的小车在拉力的作用下向前运动”等，然后引导学生思考这些实例的异同特征，在对做功与不做功的实例分析中，抽象概括出“功”这一概念的关键特征，对“功”的概念下定义。

另一种方式是先呈现给学生一个概念定义。如中学地理学科学习“自然资源”这一概念时，可先给学生呈现自然资源的定义，即“自然资源是指人类可以直接从自然界获得，并用于生产和生活的物质和能量”，在此基础上，努力揭示出这一概念的本质属性或关键特征，即“直接从自然界获得”“用于生产、生活”“物质、能量”，然后举出“煤炭”“汽油”“水稻”等自然资源的正例和反例，并揭示这些正反例的特征，作分析说明，简称为“概―例”法。原理是对概念之间关系的言语陈述，规则从本质上看是概念关系的言语说明，原理和规则的学习，必须在学生已经掌握有关概念的基础上才能进行。

（3）整体性知识学习

所谓整体性知识是指围绕某个主题组织起来的知识整体。如中学地理学科中有关区域地理的知识，就是由区域的地理位置、自然环境和人文环境，以及区域地理学习的思想方法等要素组成的一个整体性知识（见图1）。整体性知识的学习，要努力揭示出构成整体性知识的各个要素及其内在联系，这需要在一个较长的学习过程中逐步理解掌握。

（4）程序性知识学习

程序性知识指的是以概念性知识为基础，渗透学科思想方法的解决问题的操作步骤，程序性知识在本质上是概念、命题在复杂情境中的应用。因此，前述的概念性知识的学习规律也适用于程序性知识的学习，同时，对这类知识的学习，应在把握概念性知识和学科思想方法的基础上，尽可能概括为解决某一类问题的操作步骤及要点。例如在学习用配方法解一元二次方程时，其一般解题步骤为：将一元二次方程中的二次项系数化为1，把常数项移至等式右边，方程两边同时加上一次项系数一半的平方，将等式左边配成完全平方的形式，再开平方，并检验和写上答案。可将一般步骤用下列关键词概括，即“化1、移项、加一半平方、配方、开方、检验、答题”。这时学生对这一解题步骤就上升到了概括化、结构化的水平，成为一种方法程序性知识。在适量的变式训练中，这样概括化的程序性知识就能有效地转化为解决问题的一种自动化技能。

（5）策略性知识学习

策略性知识主要是指能促进学生对知识的理解、记忆和应用，有效提高学习效果的学习方式和方法，如在概念学习中，我们可以运用“关键特征法、语言转换法、概念模型法”等学习策略。

关键特征法，就是在学习某类知识时，要努力抓住这类知识的本质属性或关键特征，并用简明扼要的关键词对其进行概括，从而揭示出不同知识概念的本质区别，使学生更深刻地理解知识本质。例如，在学习数学学科的“轴对称”与“轴对称图形”概念时，从“轴对称”定义可以看出“两图形、折叠、重合”是其关键特征，从“轴对称图形”定义可以看出“一图形、折叠、重合”是其关键特征。这样抓住了概念的关键特征，就加深了学生对概念的本质理解。

语言转换法，即通过“自然语言”和“学科语言”的相互转换来有效地把握相关概念的关键特征。这里“自然语言”指母语，“学科语言”即体现学科特征的表述学科概念的符号、公式、方程式和示意图、实物图等。如物理学科中功的概念可用学科语言中的公式表示，即W=F・s。对比用“自然语言”对功的定义，可以看出，“学科语言”对概念的表述具有简明直观的特点，而“自然语言”则使概念的表述更加明确具体。因此，通过“说”（“自然语言”）与“写、画、记”（“学科语言”），使两种语言相互转换，在相互转换的过程中，能有效地促进学生对概念内涵的理解记忆和迁移应用。

概念模型法。概念模型是指能直观形象地反映概念（包括原理、定律、规律等知识）本质属性或关键特征的示意图、模型图及实物模型等，如物理学科中“光的反射定律”示意图、地理学科中的“地质构造”示意图、数学学科中“平行四边形性质”示意图等。概念模型能将复杂事物或过程简单化，能更直观形象地反映概念的本质属性或关键特征。概念模型法就是在概念学习过程中，借助概念模型，引导学生研读概念模型，说出概念的关键特征，并通过绘制、记忆模型图，来帮助学生理解概念的内涵、记忆概念的特征。

2.从知识分类到学科素养，实现教学目标的全面性。

教学目标设计，应该立足于学生的全面发展，立足于培养学生的学科素养。新课程各学科课程标准都把学科教学的目标定位于“培养基本的学科素养”。所谓学科素养是指在学科学习和实践活动中养成的具有该学科特征的基本知识、基本技能、基本思想和基本经验的综合，它不是多种要素的简单叠加，而是一种处理问题的习惯和思维方式。学科素养内涵结构可用图2直观呈现：

图2学科素养内涵结构图

从学科素养内涵结构图来看，我们在设计教学目标时，不能仅关注学生基本知识的掌握和基本能力的培养，而且要关注学生的主体参与，让学生在学习过程中积累学科基本经验，还要引导学生在解决具体问题中掌握学科思想方法，这是学科教学的灵魂，这样才能使我们的教学目标更全面。

二、基于知识分类，确立教学目标的策略

知识分类理论和学科素养内涵结构，为我们设计课堂教学目标提供了基本的框架，在教学实践探索中，我们可以从广度和深度两个维度来思考教学目标的确立，即本课时应重点学习哪些具体的基本知识，不同的基本知识应达到怎样的认知水平，由此确立教学目标的一般思路：（1）事实性知识的识记及记忆方法;（2）概念性知识（定义、原理、性质、法则等）的识记、理解和运用，及有效学习策略;（3）整体性知识的识记、理解和运用，及有效学习策略;（4）程序性知识的识记、理解和运用，及有效学习策略;（5）学科思想观念和方法的识记、理解和运用，及有效学习策略;（6）学生经历的具体学习活动过程、方式和获得的体验。

现举数例作一说明。

例1 苏科版初中《数学》八（下）《分式方程》新授课课时教学目标：

（1）会举例说明分式方程的概念，增根的概念、产生原因及检验方法;

（2）理解并说出解分式方程的基本步骤和要点，并会解一般的分式方程;

（3）经历解题过程，进一步学会运用转化思想、类比方法来解决问题。

说明：教学目标（1）主要为概念性知识，需达到理解水平;教学目标（2）为程序性知识，其操作步骤可简要概括为“去分母，去括号，移项，合并同类项，化系数为1，检验，答题”等，同时要关注每一环节的实施要点，这一程序性知识应达到初步应用的程度;教学目标（3）关注的是数学学科的思想方法，需达到理解和初步应用的水平，同时需要强调的是，这些思想和方法的掌握，需要进行“长时段教学设计”，贯穿在较长时段的学习过程中，不是一两个课时所能完全实现的。

例2 苏科版初中《物理》八（上）《长度的单位和测量》新授课教学目标：

（1）理解并说出什么叫长度测量和长度单位，以及测量和单位;

（2）会使用刻度尺测量物体的长度;

（3）通过测量一张纸的厚度，理解掌握“间接测量法”和“平均值减误差法”。

说明：教学目标（1）关注的是概念性知识的理解和记忆，教学目标（2）（3）关注的是程序性知识和物理学科思想方法的理解和运用。对于长度测量的程序性知识，要对其测量的基本步骤和实施要点进行归纳，可概括为“估量程（估量值、分度值）―选工具―作测量（紧靠、放正、对齐）―读数值（视线、估读）―做记录（数字、单位）”等步骤及实施要点。在学习过程中，使学生在理解识记操作步骤和要点的基础上，动手测量，并引导学生阅读书本上的“测量示意图”，来加深对程序性知识的理解记忆。

例3 人教版初中《地理》八（上）《发展农业生产要因地制宜》教学目标：

（1）能举例说明影响农业生产的主要因素有哪些;