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從數(shù)據(jù)出發(fā)

2022-02-18 18:42薛琴黃謙
化學(xué)教與學(xué) 2022年1期
關(guān)鍵詞:證據(jù)推理數(shù)據(jù)分析化學(xué)教學(xué)

薛琴 黃謙

摘要:培養(yǎng)學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)并從中獲取信息、加工信息的能力,無(wú)論是在高考中還是將來(lái)學(xué)生從事科學(xué)研究都非常重要,這是學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。文章以基于數(shù)據(jù)分析的證據(jù)推理在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用為例,深化對(duì)概念的理解、細(xì)化對(duì)規(guī)律的探究、強(qiáng)化思維的深刻性、濃化學(xué)生的參與度,發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)分析;證據(jù)推理;核心素養(yǎng);化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào):1008-0546(2022)01-0024-06中圖分類(lèi)號(hào):G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.01.006

“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是普通高中化學(xué)課程的五大學(xué)科核心素養(yǎng)之一?!白C據(jù)推理”是指“基于證據(jù)的推理”。它既是科學(xué)家從事科學(xué)研究的思維方式之一,也是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的組成部分和具體表現(xiàn)?;瘜W(xué)家可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到證據(jù),通過(guò)相關(guān)的推理建立相應(yīng)的認(rèn)識(shí)模型并不斷修正?;瘜W(xué)上的很多重要規(guī)律和認(rèn)識(shí),都是在大量的事實(shí)證據(jù)中發(fā)現(xiàn)的。

一、知識(shí)、信息、數(shù)據(jù)與證據(jù)推理

“證據(jù)”是學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要基礎(chǔ)和前提條件,在化學(xué)中的證據(jù)就是各種可見(jiàn)的化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和規(guī)律,以及抽象的各種數(shù)據(jù)等。本文主要闡述證據(jù)推理中的各種數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。數(shù)據(jù)有間接數(shù)據(jù)和直接數(shù)據(jù)之分。間接數(shù)據(jù)是指文獻(xiàn)資料和調(diào)查數(shù)據(jù),主要來(lái)自各版本的高中化學(xué)教科書(shū)、普通化學(xué)原理等大學(xué)化學(xué)教材、各類(lèi)化學(xué)工作手冊(cè)、各類(lèi)論文論著等,也可以是學(xué)習(xí)者在調(diào)查和訪談時(shí)獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)與材料;直接數(shù)據(jù)是指學(xué)生在課堂中通過(guò)實(shí)驗(yàn)、或者通過(guò)計(jì)算直接得到的數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行推理時(shí)所需要的“證據(jù)”就是“信息”,它可能是以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)。同時(shí),證據(jù)也可能是某種確定的、或者抽象意義的知識(shí),是在數(shù)據(jù)、信息理解基礎(chǔ)之上形成的,具有可利用的形式。一般來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)處理和整合,才能更為他人理解、傳播等,此時(shí)的數(shù)據(jù)已經(jīng)具有信息的形態(tài)[1]。對(duì)信息進(jìn)行加工的思維方式就是證據(jù)推理(見(jiàn)圖1)。

結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),關(guān)鍵認(rèn)知能力主要表現(xiàn)為證據(jù)推理能力、科學(xué)探究能力、應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和批判創(chuàng)新的思維能力這四個(gè)方面。關(guān)鍵認(rèn)知能力各要素之間相互促進(jìn)、相互補(bǔ)益,其核心是證據(jù)推理能力[2]?;瘜W(xué)教學(xué)中的“證據(jù)推理”指的是根據(jù)化學(xué)概念、理論知識(shí),從已有經(jīng)驗(yàn)、問(wèn)題情境中識(shí)別、轉(zhuǎn)換、形成證據(jù),通過(guò)比較分析、抽象概括和歸納演繹等進(jìn)行推理,從而獲得結(jié)論、解決問(wèn)題的綜合能力表現(xiàn),強(qiáng)調(diào)的是利用科學(xué)相關(guān)的證據(jù),體現(xiàn)科學(xué)推理的思維要求[3]。

二、證據(jù)推理核心素養(yǎng)在普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)中的課程理念和要求

根據(jù)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)高中學(xué)生發(fā)展的具體要求,作為核心素養(yǎng)的“證據(jù)推理”其課程目標(biāo)是:(1)能夠基于證據(jù)進(jìn)行分析推理,證實(shí)或證偽假設(shè);(2)能夠通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系,確定形成科學(xué)結(jié)論所需要的證據(jù)和尋找證據(jù)的途徑(見(jiàn)表1)。

一方面,江蘇高考試題的發(fā)展越來(lái)越注重對(duì)知識(shí)運(yùn)用能力的考查,試題背景信息出現(xiàn)了大量的圖像和表格,要求學(xué)生具有較強(qiáng)的對(duì)表格數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)的信息獲取和分析能力;另一方面,在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)滲透對(duì)證據(jù)推理數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)。數(shù)據(jù)分析推理的過(guò)程是科學(xué)方法的傳授,發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維、證據(jù)推理的方法比僅僅記住一些重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容更加重要。數(shù)據(jù)分析的方法和證據(jù)推理能力的培養(yǎng)是重要的教學(xué)目標(biāo)。

分析《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》發(fā)現(xiàn)(見(jiàn)表2):基于數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用的證據(jù)推理在物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí)模塊中應(yīng)用較多,在必修化學(xué)中涉及較少,有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)模塊中也較少涉及。

三、基于數(shù)據(jù)分析的證據(jù)推理在發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的應(yīng)用

證據(jù)推理是多方面的,數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用是其中很重要的一環(huán)。數(shù)據(jù)分析的目的是將一大批看似雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息的集中、萃取和提煉,以找出研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律。在化學(xué)教學(xué)中的數(shù)據(jù)應(yīng)用涉及到數(shù)據(jù)的觀察、數(shù)據(jù)的對(duì)比、數(shù)據(jù)的表述和數(shù)據(jù)的分析等。有的數(shù)據(jù)不是很直觀,我們可以借助坐標(biāo)系統(tǒng)畫(huà)出曲線圖、柱狀圖、面積圖等;通過(guò)趨勢(shì)線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行探究、尋找數(shù)據(jù)表象背后的理論支撐,解釋和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),也可以通過(guò)一些數(shù)據(jù)的對(duì)比,確定實(shí)驗(yàn)方案。

教學(xué)中應(yīng)充分挖掘和利用各種相關(guān)的數(shù)據(jù)資源,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)論證過(guò)程,提升他們的證據(jù)推理能力。一門(mén)學(xué)科對(duì)學(xué)生發(fā)展的價(jià)值,除了學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)以外,從更深的層次看,還應(yīng)該給予學(xué)生認(rèn)識(shí)世界和解決問(wèn)題提供獨(dú)特的視角、思維的方法和特有的邏輯。這就是學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.通過(guò)數(shù)據(jù)分析、證據(jù)推理,發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)

2004年,某市物價(jià)局公布了該市天然氣銷(xiāo)售價(jià)格。其中居民生活用天然氣的價(jià)格變?yōu)樵瓉?lái)管道煤氣價(jià)格的兩倍。十幾年前燃?xì)舛▋r(jià)時(shí),廣大市民不理解。使用天然氣后,燃?xì)鈨r(jià)格真的變貴了嗎?

市民消費(fèi)的是燃?xì)?,但是根本消費(fèi)的是燃?xì)猱a(chǎn)生的熱量。因此需要比較的是使用不同燃?xì)馇昂髥挝粺崃康膬r(jià)格。從反應(yīng)熱的視角來(lái)分析,天然氣的燃燒熱(890.3kJ?mol-1)是煤氣的燃燒熱(CO的燃燒熱為283.0 kJ?mol-1,H2的燃燒熱為285.8kJ·mol-1)的3倍多,而等體積燃?xì)獾膬r(jià)格只多了1倍,所以使用天然氣反而更便宜了(見(jiàn)表3)。

另外,從2019年6月1日開(kāi)始,民用氣價(jià)按全年用量分三個(gè)階梯收費(fèi)(見(jiàn)表4):

根據(jù)單位熱量?jī)r(jià)格的換算,從表4數(shù)據(jù)可以看出,即使在調(diào)整燃?xì)鈨r(jià)格15年之后,301~600階梯段的價(jià)格才基本與2004年之前的煤氣價(jià)格持平。這還是在多年通貨膨脹之后做出的比較??梢?jiàn),燃?xì)獾膬r(jià)格確實(shí)越來(lái)越實(shí)惠了。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)引入生活中的真實(shí)情境,引導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的過(guò)程中能夠自覺(jué)運(yùn)用化學(xué)的思維方式進(jìn)行有邏輯地思考,習(xí)慣于運(yùn)用數(shù)據(jù)與事實(shí)進(jìn)行有證據(jù)地表達(dá)與交流。能依據(jù)證據(jù)證明或證偽假設(shè)。不被大眾的輿論所裹挾,人云亦云,而應(yīng)該有自己獨(dú)立的見(jiàn)解和思考。

2.通過(guò)數(shù)據(jù)分析、證據(jù)推理,發(fā)展“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)

根據(jù)表5數(shù)據(jù),以溫度為橫坐標(biāo),密度為縱坐標(biāo)做出圖2。

圖2可以很直觀地發(fā)現(xiàn),從0℃到4℃,水的密度逐漸增大,4℃達(dá)到最大。4℃以后,水的密度隨溫度升高又逐漸減小。

溫度升高,液體的體積膨脹,會(huì)帶來(lái)其密度的減小,這是學(xué)生的物理學(xué)常識(shí)。然而從0℃到4℃,水的密度不降反升,這種反?,F(xiàn)象究竟是如何發(fā)生的?0℃到4℃的水中一定有我們不知道的秘密。另一個(gè)生活常識(shí)是,水結(jié)冰之后體積會(huì)發(fā)生膨脹,在冰中間存在著大量的空腔??梢韵胂螅涨坏漠a(chǎn)生意味著固態(tài)的水有著固定的晶體結(jié)構(gòu)。此處應(yīng)該有一種特殊的分子間作用力支撐起這種固定的晶體結(jié)構(gòu)。

既然有這種作用力的存在,這種作用力會(huì)不會(huì)對(duì)水的熔沸點(diǎn)也產(chǎn)生一些特別的影響呢?此時(shí)教師給出了IVA、VA、VIA、VIIA元素形成的氫化物沸點(diǎn)變化趨勢(shì)圖(圖3)。

可以發(fā)現(xiàn)NH3、H2O和HF沸點(diǎn)突然升高,意味著一定有額外的分子間作用力存在。結(jié)合元素周期表中“構(gòu)”“位”“性”三者關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出原子半徑小,電負(fù)性大,吸引電子的能力很強(qiáng),生成的HF、H2O、NH3的共價(jià)鍵的極性很強(qiáng),共用電子對(duì)強(qiáng)烈偏移,使H原子幾乎成為“裸露”的質(zhì)子,進(jìn)而在靜電作用的本質(zhì)上提出了氫鍵的概念。

能夠形成這種晶體結(jié)構(gòu)的正是氫鍵。再次分析水的密度變化:當(dāng)溫度逐漸升高時(shí),冰逐漸融化,從0℃到4℃過(guò)程中破壞了冰的晶體中有規(guī)律的氫鍵,使得水分子中的空腔減少,水的密度增大;4℃以后,由于水仍然是液體,分子間距離很小,雖然氫鍵繼續(xù)存在,但是不斷被破壞,隨著分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,此時(shí)以水的熱膨脹為主導(dǎo),密度減小。

設(shè)計(jì)意圖:從宏觀和微觀結(jié)合上收集證據(jù),依據(jù)證據(jù)從不同視角分析問(wèn)題,推出合理的結(jié)論。在化學(xué)教學(xué)中,教師要能夠有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一些“反常”數(shù)據(jù),關(guān)注實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所表現(xiàn)的形態(tài)變化,通過(guò)想象理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)特征,建立“觀察—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—理論—修正—再驗(yàn)證—再修正理論”這樣的研究方法,發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)。

3.通過(guò)數(shù)據(jù)分析、證據(jù)推理,發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的核心素養(yǎng)

1903年,湯姆遜在發(fā)現(xiàn)電子的基礎(chǔ)上提出了原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型,開(kāi)始涉及原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。1911年,物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子結(jié)構(gòu)的核式模型。那么原子核外電子分層排布的證據(jù)是什么呢?

教師給出由Na原子到Ar原子的各電離能的數(shù)據(jù)(見(jiàn)表6)。

根據(jù)電離能的定義可知,電離能越小,表示在氣態(tài)時(shí)該元素的原子(或離子)越容易失去電子;反之,電離能越大,表示在氣態(tài)時(shí)該元素的原子(或離子)越難失去電子。通常運(yùn)用電離能數(shù)值來(lái)判斷金屬元素的原子在氣態(tài)時(shí)失去電子的難易程度。

分析表6數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)從縱列看,同種元素的原子從I1到I6數(shù)據(jù)不斷增大,說(shuō)明電子越來(lái)越難電離,原子核對(duì)電子的吸引力不斷增強(qiáng)?!胺闯!敝幵谟谧兓龃蟮倪^(guò)程中數(shù)據(jù)會(huì)突然增大很多。引導(dǎo)學(xué)生分析,每一種元素的原子都有一些電子處于最外層,這些電子相對(duì)容易失去,此時(shí)電離能較小。當(dāng)失去最外層電子之后,進(jìn)入內(nèi)一層,原子核對(duì)電子的吸引力突然增強(qiáng)很多,導(dǎo)致電子更難失去,電離能增大。這是核外電子分層排布的一個(gè)重要證據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖:“核外電子是分層排布的?!边@一知識(shí)點(diǎn)同學(xué)們初中就已經(jīng)知道。但是在教學(xué)設(shè)計(jì)中為什么要花費(fèi)這么多時(shí)間給出這么多數(shù)據(jù)來(lái)重新學(xué)習(xí)呢?我們重新經(jīng)歷的不是學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程,而是正在經(jīng)歷尋找證據(jù)的過(guò)程?!敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。電子看不見(jiàn)也摸不著,但是通過(guò)對(duì)宏觀可測(cè)得的電離能數(shù)據(jù)的分析,我們可以窺見(jiàn)微觀世界的奧秘。在這里解決問(wèn)題的方法比記住這些問(wèn)題的答案更為重要。

4.通過(guò)數(shù)據(jù)分析、證據(jù)推理,發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的核心素養(yǎng)

將合成氨工業(yè)過(guò)程與索爾維氨堿法制備純堿工業(yè)過(guò)程相聯(lián)系,此時(shí)的氨堿法制堿就被稱(chēng)為聯(lián)合制堿法。這是侯氏制堿法的最大特點(diǎn)之一。但就析出NaHCO3反應(yīng)過(guò)程而言,索爾維氨堿法與侯氏制堿法的原理是一致的。

設(shè)計(jì)意圖:溶解度的概念是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,物質(zhì)的量濃度是更能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)物質(zhì)溶解性的一種參數(shù)。此處將溶解度轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的方法來(lái)進(jìn)行思考,使學(xué)生的思維方式從經(jīng)驗(yàn)的直觀走向科學(xué)的理性。通過(guò)引用侯氏制堿法的真實(shí)案例,從數(shù)據(jù)分析和處理的角度出發(fā),通過(guò)定性分析和定量計(jì)算推出合理的結(jié)論,進(jìn)行科學(xué)探究,同時(shí)敢于質(zhì)疑,勇于創(chuàng)新。

5.通過(guò)數(shù)據(jù)分析、證據(jù)推理,發(fā)展“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)

問(wèn)題一:根據(jù)表8各難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù),分別計(jì)算初始濃度為1 mol/L、0.1 mol/L、0.01 mol/L、 0.001 mol/L Cu2+、Fe2+、Fe3+溶液中開(kāi)始形成沉淀的pH值、沉淀完全(<10-5mol/L)的pH值。計(jì)算過(guò)程中允許學(xué)生使用計(jì)算器。這里鞏固的是溶度積常數(shù)的概念,強(qiáng)調(diào)的是計(jì)算的方法和思路,而不是運(yùn)算能力。同時(shí)可以安排學(xué)生分組計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如表9。

問(wèn)題二:如何通過(guò)調(diào)節(jié)pH的方法,將混合溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+分離出來(lái)?

根據(jù)表9的數(shù)據(jù),以pH值從小到大為數(shù)軸,學(xué)生繪制Cu2+、Fe2+、Fe3+這三種離子開(kāi)始形成沉淀的pH值到沉淀完全的pH值范圍。

通過(guò)數(shù)軸范圍可以分析得到:當(dāng)c始=1 mol/L時(shí),Cu2+和Fe2+沉淀pH范圍有重疊,此外即使將Fe2+全部氧化為Fe3+之后,在pH=3.2時(shí)也很難控制Cu2+和Fe3+徹底分離。當(dāng)起始濃度逐漸減小時(shí),三種離子隨pH值的變化其分離度逐漸增大。但是當(dāng)c始=0.001 mol/L時(shí),溶液濃度過(guò)稀,實(shí)用價(jià)值不大。在c始=0.1 mol/L時(shí),濃度不大不小,實(shí)用價(jià)值高。但是此時(shí)Cu2+完全沉淀的pH為6.7,與Fe2+開(kāi)始沉淀的pH值6.9靠的太近,不易控制,此時(shí)可以將Fe2+氧化為Fe3+之后再行分離。

設(shè)計(jì)意圖:數(shù)據(jù)分析和處理是最常見(jiàn)、最有效的培養(yǎng)學(xué)生定量觀的手段。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)據(jù)的計(jì)算,親手繪制曲線變化圖能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高其課堂參與度,學(xué)生也能得到更加直觀和深刻的印象。通過(guò)對(duì)不同濃度、不同pH情境條件下沉淀溶解平衡的討論、數(shù)據(jù)分析和處理,發(fā)展學(xué)生變化觀念與平衡思想核心素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。

四、補(bǔ)充說(shuō)明幾個(gè)問(wèn)題

1.證據(jù)推理是學(xué)生經(jīng)歷的“再發(fā)現(xiàn)”和“再創(chuàng)造”的過(guò)程

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所學(xué)的知識(shí),大都是前人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào),教學(xué)應(yīng)該把學(xué)習(xí)者原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),依靠他們的認(rèn)知能力,形成對(duì)問(wèn)題的解釋?zhuān)岢鏊麄兊募僭O(shè),主動(dòng)建構(gòu)新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)“再發(fā)現(xiàn)”和“再創(chuàng)造”的過(guò)程不能簡(jiǎn)單粗暴地從外部對(duì)學(xué)習(xí)者實(shí)施知識(shí)的“填灌”,而是他們通過(guò)自己的證據(jù)推理和探究習(xí)得的。

2.學(xué)生的證據(jù)意識(shí)和能力是需要教師著力培養(yǎng)的

證據(jù)意識(shí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的一種重要的心理狀態(tài)。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí),可以培養(yǎng)他們的批判精神,體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)和事實(shí)的尊重。而這種意識(shí)和能力不是一朝一夕就能夠形成的,需要教師在課堂教學(xué)中好好設(shè)計(jì)著重培養(yǎng)。不可否認(rèn),一節(jié)課的時(shí)間是有限的,有些探究環(huán)節(jié)在課堂上逐一實(shí)施會(huì)遇到很大困難。因此,對(duì)于植根于證據(jù)推理的探究能力的培養(yǎng)需要化整為零,通過(guò)將其合理分割成若干個(gè)環(huán)節(jié),可以將幾節(jié)課或一個(gè)單元為一個(gè)整體,將探究系統(tǒng)化。

3.在數(shù)據(jù)分析中合理引入數(shù)字化技術(shù)將極大地提高探究效率

首先,通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)合Excel等計(jì)算機(jī)軟件輸出可視化報(bào)表和圖像將更加直觀,可以帶來(lái)很大的視覺(jué)沖擊力,能夠非常容易看出數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)、變化的趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中所隱藏的問(wèn)題;其次,借助于各類(lèi)傳感器技術(shù)開(kāi)展數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究,可以更加快速地采集數(shù)據(jù)、更加直觀地得到各類(lèi)變化曲線,可及時(shí)調(diào)整我們的思路,提高探究的效率。

當(dāng)前,仍然有不少教師沉溺于結(jié)論性知識(shí)的傳授,或者一味地提高教學(xué)的難度和知識(shí)的深度,造成中學(xué)教學(xué)的大學(xué)化,這樣的教學(xué)充其量只是提前傳授一些高深的化學(xué)知識(shí)。知識(shí)本身的確很重要,但是教學(xué)過(guò)程中還有遠(yuǎn)比一味地傳授知識(shí)多得多的東西值得我們?nèi)リP(guān)注和發(fā)現(xiàn)。帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)世界,重構(gòu)對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的理解和實(shí)踐,努力改變純傳授知識(shí)的教學(xué)現(xiàn)狀,有效落實(shí)“素養(yǎng)為本”的教育理念,還有很多東西值得我們?nèi)パ芯俊?/p>

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