时间：2023-06-27 15:56:20
序论：在您撰写高中化学化学键笔记时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词 类比 高中化学教科书 图像类比 呈现方式 化学概念
“类比”一词来自古希腊词汇“analogia”，原意是“比例”，古希腊数学家用它来表示2组数间的相似关系，后来在更广泛的意义上被使用。一般说来，类比是在2个不同事物之间进行对比，找出若干相同或相似点之后，推测在其他方面也可能存在相同或相似之处的一种逻辑思维方法，逻辑学上又叫类比推理［1］。化学史上，从宏观轨道类推到微观轨道，从原子轨道类推到分子轨道，从原子的外层轨道类推到分子的前线轨道，从原子轨道的对称性类推到分子轨道的对称性，这一分子轨道理论的建立，正是采用了一系列的相似和类推的类比方法。我们学习新知识时，若选取熟悉的知识或经验作为类比对象，这称为类比的源域，简称类比物，欲学习的新知识称为类比的目标域，简称目标物。类比物和目标物通过共同或相似的属性连接在一起，Duit（1991）把这种类比描述为共同属性的映射过程［2］。类比具有相似性、猜测性、或然性和创造性等基本特点。
普通高中化学课程标准在教科书编写建议中提出“教科书的编写要充分利用学生已有的知识和经验，引导他们理解和体会知识的产生过程，自主构建知识体系，增强进一步学习化学的兴趣。”［3］我们认为，教科书中类比的编写是实现上述建议的科学方法之一，因为类比是以相似性为基础，建立新旧知识、经验之间相关联的一座桥梁。本文对高中化学教科书中类比的编写特征进行初步分析，并提出若干编写建议。
1 高中化学教科书中类比特征的分析
研读新课程高中化学3套教科书（人教版，苏教版，鲁科版，2009年版）24册，发现化学与生活、化学与技术和实验化学3个课程模块的教科书中几乎没有出现类比的编写，其他课程模块的教科书15册，确认清晰的类比为73个，平均每册4.9个。参考国外教科书类比的分析框架［4］，结合分析类目的可操作性和化学学科特点，对高中化学教科书中类比编写的主要特征进行统计与分析，统计结果如表1所示。
1.1 类比的内容
类比的内容指目标物和类比物内容。目标物内容、出现的次数及占总数的百分比为（参见表1）：物质结构（包括原子结构、分子结构、晶体结构及相关概念和理论等方面的内容，33，45.2%）；物质性质（主要为无机、有机元素化合物性质，16，21.9%）；化学反应原理（包括溶液平衡理论、化学键、化学反应能量、化学反应速率等内容，20，27.3%）；化学计量（4，5.4%）。目标物主要集中于与原子结构相关的电子层、能级、核外电子排布、以及化学键和能量、晶体结构、手性分子、平衡常数等概念，即主要是较为抽象和难度较大的化学微观概念，采用了类比的编写方式。类比物内容、出现的次数及占总数的百分比为（参见表1）：社会生活经验及自然现象（44，60.3%）；化学知识（21，28.8%）；物理知识（8，10.9%）。类比物内容，主要为学生所熟悉的社会生活经验、自然现象，多数是与学生生活经验相关的，能直接感知、具体的，所对应的目标物以物质结构内容为主；已学过的化学和其他学科知识的类比物较少，所对应的目标物以物质性质为主。
1.2 类比的呈现方式
类比的呈现方式主要有文字、图像的方式。分析结果显示（参见表1），教科书中仅用文字描述的类比有47个（64.4%），图像类比（包括图文）有26个（35.6%），多数集中于“物质结构”的内容中，主要功能是促进概念的理解。这可能因为该内容过于抽象和较难理解，是学生产生迷思概念的重要来源。文字类比的呈现数目高于图像类比。图像类比多是以图文并茂的形式呈现，有的图像类比内部结构简单而良好。例如，教科书中将“登山与盖斯定律”进行了类比，麦裕华等分析了“山的高度与上山的路径无关”图像类比（《化学反应原理》，人教版，图1-9），认为设计恰当，效果良好［5］。Shapiro（1985）指出视觉化过程对概念的学习非常重要，而类比的一个优势是提供学习者对抽象、复杂概念的具体视觉想象，图像的应用有助于视觉想象的形成［6］。按照Paivio（1986）的双重编码理论分析［7］，图像类比充分利用人的非语言信息处理系统，以表象形式促使学习者进行类比推理，增加了理解科学概念的可能性。
但是，从整体上看，教科书中图像类比的使用率较低和使用范围较狭窄，尤其是体现化学学科特征的宏观、微观和符号三重表征的图像类比较少。
1.3 类比的相似关系
类比的相似关系是指类比物与目标物之间相似属性的关系，主要分3种：（1）结构的相似性。即类比物外观上或内部的形状、大小、结构等与目标物相似，如“我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构”（《化学2》，人教版，图1-7）。这个类比以结构的相似性呈现，为学生提供了一个形象化的电子层模型。（2）性质的相似性。即类比物与目标物具有相似的性质（包括功能属性），如“第一个稀有气体化合物的发现”（《物质结构与性质》，苏教版，第21页）中描述了巴特列在合成O2PtF6时，联想到氧分子的第一电离能（O2O+2+e-）为1 175.5 kJ/mol，与氙（Xe）的第一电离能1 170 kJ/mol非常接近，通过元素性质类比，首次合成第一个稀有气体的化合物，体现了类比的创造性特点。（3）结构和性质的相似性兼有。如“水能与化学能变化的对比示意图”（《化学2》，人教版，图2-1），水能和化学能的变化都以图示形式（结构）描述，而其共同属性是能量的变化。将2者进行类比，能够有效的达到“化无形为有形”的作用。
统计显示，教科书中类比的相似关系为（参见表1）：结构的相似性有36个（49.3%），性质的相似性有24个（32.9%），结构和性质相似性兼有的为13个（17.8%）。教科书中多数类比关系是结构的相似性，其次为性质的相似性，兼有结构和性质相似的类比较少。
1.4 类比的映射程度
类比是一个映射过程。当我们机敏地发现类比物与目标物之间具有关联的相似时，就倾向于把类比物的相似属性特征映射到目标物上，并由此完成推断或论证［8］。教科书中类比的相似属性表现为结构、性质或2者兼有，其映射程度指类比物投射到目标物的相似属性的清晰度，Curtis&Reigeluth（1984）将其程度分为简单、丰富和延伸3级水平［9］。简单的类比只陈述目标物像类比物，而没有进一步的解释；丰富的类比是指描述了相似属性的某种属性，并进行了对应说明或解释；延伸的类比是指多重类比或陈述一个类比的几种属性。我们将丰富和延伸合并成一级，称之为复杂的类比。例如，教科书中“元素周期系的周期发展像螺壳的螺旋”（《物质的结构与性质》，人教版，图1-15），未对其相似属性加以比较和说明，属于简单的类比。一般是类比的目标物不是特别抽象，教科书作者认为没必要作相似属性的比较和说明，学生应知道类比的属性。而下例类比：“如果把溶质（不限于固体）在溶液中形成饱和溶液时的状态，称为溶解平衡状态，对于化学反应体系来说，就应当称作化学平衡状态。溶解平衡所具有的许多特点，在化学平衡体系中都可以找到。例如，在反应体系中同时存在着正、逆反应2个过程，当这2个过程的速率不相等时，常常只能观察到某个方向的变化。”（《化学反应原理》，人教版，第26页）有对应属性的映射说明，称为复杂类比。统计显示，教科书中类比的映射程度较高（参见表1）：复杂类比有45个（61.6%），有28个（38.4%）类比为简单类比。
此外，类比物和目标物之间具有相似属性，必然存在不同的属性，即相异属性。教科书中提示了相异属性的有（参见表1）3个（4.1%），例如，“氯气是一种黄绿色气体，其化学性质与氧气有相似之处。它是一种非常活泼的非金属单质，能与铁、铜和钠等金属以及氢气、红磷、硫等非金属发生反应。除了上述与氧气类似的性质外，氯气还具有什么特征呢？”（《化学1》，鲁科版，第13页）表明了类比的相似之处，同时也暗示了类比存在不同属性。然而，95.9%的类比编写没有指出类比的相异属性，更没有提醒类比的局限性。
2 高中化学教科书中类比编写的建议
2.1 类比物与目标物的选择
2.1.1 适当增加类比的数目
我国高中化学教科书中类比数约为每册4.9个，大大低于国外教科书类比数目。例如，Thiele和Treagust（1994）分析了10册澳大利亚化学教科书中的93个类比，平均每册9.3个［4］。也就是说，教科书中目标物的数目较少，究竟选择多少目标物合适，目前没有这方面的实证研究。我们认为，教科书新增加的与大学化学有关的化学选修内容，诸如原子轨道、4个量子数、泡利原理、洪特规则、杂化轨道、熵变、焓变等内容特别抽象，学生难以理解，建议教科书作者适当增加类比的数目，用通俗易懂的事实类比说明这类新增的抽象概念。例如，量子和量子化的描述可用：flash影片是由许多时间帧构成的，每隔百分之几秒，就换一张图片，而不是连续不断的（从百分之几秒前的情景直接跳跃到百分之几秒后的情景）。每张图片，就是构成一段录像的“量子”，是不可分割的。物理量的上升、下降或者转换，就像一段flash影片，以一张张图片、断断续续地进行着，这其实就是一种量子化。这样的编写可以降低概念学习的难度，促进概念的理解。
2.1.2 扩展类比物的范围
高中化学教科书中类比物若选取学生熟悉的社会生活经验，例如，气球类比原子杂化轨道的类型；学校舞蹈类比为化学平衡；太阳系类比为原子结构；隧道类比为催化作用；稻谷类比为阿佛伽德罗常数；角色扮演类比为化学反应；风扇转动类比为电子云等，可以激发学习兴趣，化抽象为具体，促进知识的理解，实现“知识与经验”的整合。我们认为设计这样的类比，应尽可能联系学生已有的生活经验，选择典型、清晰的具有丰富内涵、生动有趣的“生活原型”作为类比物。当然，其不足之处是，未必能形成学科知识的结构化。
我们注意到，布鲁纳在《教育过程》一书中强调：不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构……与其说单纯的掌握事实和技巧，不如说是教授和学习结构［10］。因此，以学生已有的学科知识（包括化学、物理、生物等）作为类比物，进行学科知识的纵向和横向类比组织，那么，学习所获得的知识就不再只是片段、分散的，而是有系统有组织的结构化知识。
例如，金刚石的空间结构可以看成是：甲烷分子中的4个氢原子分别被4个碳原子取代，得到一个中心碳原子与相连4个碳原子相结合的正四面体结构。在此基础上，周围相连的每个碳原子又与其他碳原子形成4个共价键，无限下去。在此过程中会形成金刚石结构中的最小碳环六元碳环。这样类比推理得到了金刚石的空间结构。同样地，以金刚石为类比物，晶体硅、碳化硅晶体、二氧化硅晶体可以依次采用一连串的类比进行描述。又如不同学科知识的类比，勒沙特列原理可用楞次定律进行类比。像这样通过对新旧知识相似的类比，根据认知心理学同化理论的综合贯通原则，认知结构中已有的观念可以重新组成彼此关联的观念，这样不但获得了新知识，而且认知结构中原有的因素经过新的组合又获得了新的意义。同样，选择学科知识为类比物也有其劣势，即较难促进学生学习心向。
如前所述，现行高中化学教科书中类比物主要是学生熟悉的社会、生活经验，学科知识比重较少。根据这一事实，我们建议：教科书作者可考虑扩展类比物范围，选择学习者先前熟悉和理解的化学知识、技能、思维方法或相关学科中合适的类比物，映射到目标物上，将后继学习建立在原有知识的基础上，使知识的逐层建构得以实现，促进知识的意义理解。
2.2 类比物与目标物的相似性
国外研究表明［9］，教科书中仅仅是结构相似的类比关系，其效果较差，因其只具备表面的相似性，而其他相异的属性可能较多，类比的使用自然受到较多限制；结构和性质的相似性兼有的类比，因其所具有的相似性较多，类比的限制自然较少。显然，兼有结构和性质相似的类比较难编写，这也是本研究所得此类比较少的主要原因。Iding（1997）指出从兼有结构和性质相似属性的类比物到目标物的映射，采用图像表征的类比较好［11］。鉴于高中化学教科书中图像类比使用率较低和使用范围较狭窄的事实，我们认为教科书中采用宏观、微观和符合三重表征的图像类比设计，可以体现化学学科特征的思维方式，能增进学生对化学知识的理解［12］。宏观表征是指对物质所进行的外在可观察的现象在学习者头脑中的反映。微观表征是指不能通过直接观察得到的，物质的结构、组成、反应机理等微观领域的属性在学习者头脑中的反映。符号表征是指由拉丁文和英文字母组成的符号和图形符号在学习者头脑中的反映，主要指化学式、方程式等。
高中化学教科书中的许多图像类比内容，往往直截了当地展示出微观结构模型类比物，和物质化学性质结合不够紧密。我们认为，物质结构与性质的表述，尤其是采用通过揭示各类元素化合物之间或有机化合物官能团，从结构到性质的相似性进行三重表征的类比，可使整个知识内容在不断地前后联系对比中向前推进，有利于增强学习效果。例如，氯气与水是否发生了化学反应？教材编写时，可以用氯气通入到水中，氯分子、水分子的球棍模型及对应产物的模型图，相应的化学方程式，组合成三重表征，从化学键的不同断裂处与不同键的生成的角度考虑，设计多种假设，再用实验进行探究，能对学生产生认知促进作用。
2.3 类比物与目标物的相异性
纵观教科书中类比设计，很少对类比的相异属性给予说明，类比的局限性被忽略。由于类比所得出的结论都具有一定的或然性，从2个对象在某些特征相似，并不一定得出它们在其他属性方面也必然相似的结论。正如内格尔说：“当不加分析地把熟悉的概念扩展到新的题材时，很容易犯严重的错误。”［13］例如，前文所述的“登山”图像类比，并未说明2者有何相异之处，化学反应热可以是正值或负值，而山的高度是正值，这可能会让人得出“反应热只能是正值”的结论。Glynn（1988）形容类比是“双刃剑”［14］，其用意在于提醒教科书的编写应慎用类比。
然而，类比本身就是重视相似属性的类推，相异属性的解释会增加教科书编写的篇幅和难度。由于缺乏有关高中生运用类比学习化学产生“迷思概念”的实证研究，那么，教科书中哪些类比的局限性应该指出，目前难以确定。所以，我们建议在教科书类比编写的时候，不要选入容易产生歧义或有争议的类比。像电子“自旋”像地球那样绕轴“自转”，这一类比有很大争议，电子自旋运动的实质仍在探索之中，故不宜选入教科书中，但可以适时增加一些类比方法指导的栏目，让学生明确使用类比的策略。
参考文献
［1］ 国家教委社会科学研究与艺术教育司.自然辩证法概论.北京：高等教育出版社，1989：156
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［8］ 董洪亮.教育研究，2007，（12）：37-41
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［12］ 毕华林，黄婕，亓英丽.化学教育，2005，26（5）：51-54
关键词：高中化学；新教材；环境教育；教学建议
文章编号：1008-0546（2012）03-0049-03 中图分类号：G632．41 文献标识码：B
doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2012．03．023
人类在改造社会，促进社会发展的同时也出现了一些问题，资源过度开发消耗，污染物大量排放，导致全球性资源短缺、环境污染和生态破坏。人们开始进行了深刻的反思，认识也日益深刻，环境教育由此越来越受人们的重视。《中小学环境教育实施指南》明确指出：“环境教育是学校教育的重要组成部分，在引导学生全面看待环境问题，培养他们的社会责任感和解决实际问题的能力，提高环境素养等方面有着不可替代的作用”。［1］我国正进行的基础教育新课程改革把提高学生的环境意识作为课程改革的目标之一，在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出“要使学生具有初步的环境意识”。［2］可见，环境教育已成为基础教育的重要组成部分，被视为从根本上解决日益严峻的环境问题、保护和改善环境、实现人类社会可持续发展的一条必由之路。2003年《中小学生环境教育专题教育大纲》的颁布，更证实了在基础教育阶段开展环境教育的重要性。化学作为一门以实验为基础的自然学科，与环境紧密相连，基础教育化学新课程教材中无处不体现环境教育思想和内容信息。本文拟对人民教育出版社出版的高中化学新教材（必修1、2）中的环境教育内容进行分析，以期获得在化学新课程中实施环境教育的有益启示。
一、教材中渗透的环境教育内容
1．在化学知识体系中融合环境教育内容
为便于说明，笔者采用列表的方式，将教材中环境教育内容整理如表1。
由表1可以看出，人教版高中化学（必修1、2）各章节中几乎都渗透了环境教育内容。这不仅体现在课题的设计上，而且正文中相应的化学知识点也融合了环境教育内容。以化学学科内容编排体系为主线，采用融合渗透的方式进行综合设计，使化学学科知识与环境教育相互整合、相得益彰［3］。这样让学生在学习学科知识的同时，并应用化学学科知识解决环境问题，帮助学生正确理解科学、技术、社会与环境问题之间的辨证关系，培养学生正确的环境观念，形成科学的情感态度价值观。
2．在教材插图中蕴含环境教育信息
插图是新教材的重要组成部分，笔者研究的必修1、2这两本教材中编制着大量精美的插图，约200多幅，相当一部分插图蕴涵着丰富的环境教育信息，是进行环境教育的重要素材。笔者大致统计，其中展现美丽自然景观的有10幅，展示材料及环保产品的有16幅，体现污染现象及处理过程的有30幅，显示自然资源及其用途的有23幅，示范环保行为的有33幅，识别环保标志的有7幅。如必修1中第四章“非金属及其化合物”的开篇主题就插入了打雷闪电的自然景观的图片，乌云密布的天空中打雷闪电让人为之惊叹，引起学生思考这雷电与非金属及其化合物的关系，设置了悬念；紧接着的是一台电脑显示空气质量调查表的图片，调查表上的数据及评价可以一目了然，令人深刻体会到空气质量急剧下降，心中保护环境之感油燃而生。这样的开篇不仅对学生学习本章的内容与生活联系有了粗略的了解，更重要的是从插图中体验到保护环境的重要性。另外，在此章各小节中，作者分别介绍各非金属及其化合物的特点。如通过图片4－15“闻气体的正确操作”中知道氯气是有毒气体，进而知道氯气排放在空气中对人造成直接伤害，因为事物都有两面性，氯气也有对人类有利的一面，通过图4－17”游泳池的消毒”中告诉我们氯气虽然有毒，但可用于自来水消毒。又如，图4－22“化学反应的能量把火箭送入太空”中充分展现了氮的化合物可作为清洁燃料，防止空气污染。然而，看图4－23的“酸雨的形成”、图4－24“酸雨对森林的破坏”这些图片形象地告诉我们，二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物，直接危害人类的健康，且是酸雨形成的罪魁祸首。因此，我们人类要生存和发展，必须防止空气污染，防止酸雨形成。比如图4－25“江西省铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间利用炼铜时产生的二氧化硫生产硫酸”，变废为宝，化害为利。这些插图给学生提供了广阔的思维空间，使学生产生丰富的联想和情感体验，培养学生认识环境问题，解决环境问题的同时，更关注培养环境价值观、社会责任感。
3．在教材栏目中渗透环境教育知识
高中化学必修1、必修2中不仅在正文、插图中渗透环境教育，在教材栏目（包括课堂、课后思考题、习作题和实践题）中也涉及了许多与环境方面相关的问题，据统计，两本教材中，直接涉及环境教育的栏目分布在“思考与交流”、“提示”、“资料卡片”、“实践活动”、“科学探究”、“学与问”、“习题”等栏目中。例如，必修1中，科学探究“分析空气污染的成因”、“雨水pH的测定”、“防止酸雨”的措施；必修2中调查访问“回收废旧钢铁、铝制品在节约能源、保护环境降低成本等方面的意义”，研究“水华”、“赤潮”等水体污染问题的原因及对策，思考“化学实验造成室内和室外环境污染”的问题等。通过包含环境教育信息的栏目提示和行为指向，激发学生主动参与学习，使学生了解环境基础知识、掌握环保基本技能、养成爱护环境的良好行为习惯，体会作为青少年所肩负保护人类环境的重大责任和使命。
二、教学建议
1．化学课堂教学建议
课堂是教学的主渠道，同时也是进行环境教育的主战场。教师除了积极开展课外活动进行环境教育外，主要应充分发挥课堂教学的作用和优势，实施环境教育。在课堂教学中，要深入挖掘教材，结合教材内容，根据学生的现有知识经验和心理发展水平，有意识地渗透环境教育。在化学必修1、2中，涉及环保知识的内容不少，怎样才能把这些内容教学与环境保护教育有机地结合起来，就应做到适时、适当。在教学中，当讲到涉及环保知识的内容，就应及时向学生进行环境教育，如：氧气、二氧化硫、氮的氧化物、电镀、电解、金属的冶炼、煤、石油等内容，强调环境与人类生活的密切关系，使学生明白，为了不让环境污染威胁人类自身的生存，就一定要保护环境。在教学中应适当补充一些环境教育内容，介绍一些实例来加深印象，拓宽视野。又如，结合二氧化硫和氮的氧化物回收处理，可以向学生提出一些问题让他们思考，例如，在生产和实验过程中可能产生的硫化氢，二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等废气，为了不使它们扩散到大气中去，你用什么方法将它们分别除去？又怎样利用这些废气制得有用的化工产品？在组织学生讨论的基础上最后归纳：对于酸性物质，一般可用碱溶液吸收或制成相应的化工产品（如NO、NO2、可用NaOH溶液吸收）。同理碱性物质通常就用酸液来吸收（如NH3用浓H2SO4吸收）。某些有毒物可使它转化为沉淀（如H2S可通入CuSO4溶液中，转化为CuS沉淀）等。这样使学生明白，既要消除污染，又要使废物得到充分利用，变废为宝。此外，还可以结合平时作业、单元练习、单元测验，在不偏离教材和课标要求的前提下，穿插安排除杂、提纯和消除环境污染等方面的思考题、习题。
2．化学实验教学建议
化学作为一门以实验为基础的自然学科，化学实验在学生获取知识，培养环保意识方面能起到重要的作用。所以在化学实验教学中，应采取有效的方法和措施，实施环境教育。
（1）改进实验设计
现行中学化学中有很多化学实验仍沿用旧的实验操作方法，采用常量或半微量的办法，同时也有很多实验没有考虑到污染问题，都是在敞开容器中进行。因此在实验过程中，药品用量较大，且有的实验易产生有毒气体，产生难以处理的废渣、废液。这不仅污染环境，而且会使学生产生对化学实验的畏惧心理，长期下去，学生学习化学的兴趣就会降低。为了减少污染，消除学生的畏惧心理，保持良好环境，教师就必须积极引导学生分析污染产生的原因，进行讨论，让他们发表各自的意见，然后师生一起归纳出最佳的改进方案，优化实验操作、尽可能减少污染或杜绝污染产生，并且从改进实验操作中，培养学生的环保意识。
（2）实施微型实验
微型实验是当今世界上流行的一种绿色环保实验方法。它是以尽可能少的试剂来获得化学信息的方法，其试剂量是传统常规实验的数十分之一乃至数千分之一，能够节约药剂用量，反应过程中产生的污染物少，实验安全系数较大，因此在实验教学中，尽可能设计微型实验。比如：在浓硫酸跟铜片反应的实验中，释放的二氧化硫气体具有强烈刺激性，对人体有害，因此教师就应设法引导学生从环保角度开展讨论，怎样减少二氧化硫气体污染。教师和学生经过共同探讨，认为把该实验改为微型实验能获得较好的效果。改进的实验方案为：将铜片改成长铜丝，并把长铜丝置于带有导管的胶塞中，长铜丝在胶塞上是可以活动的。在实验时，只需把铜丝拉出液面，即可中断反应，同时把产生的气体通过导管收集进行检验，并用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫。这样就可以避免二氧化硫气体逸出，同时也达到教学目的。学生可以从改进实验过程中，形成环保意识。
化学活动课和家庭小实验中，利用废弃物品改制成微型实验仪器。例如：把废弃的青霉素瓶、一次性注射器、日常生活中各种透明塑料瓶、塑料管等加以消毒处理，然后改成各种构思新颖、小巧玲珑的微型化学实验仪器。如：微型酒精灯、微型试管夹、微型洗瓶、微型集气瓶、微型搅棒、水槽等。在微型仪器的制作中过程中，使环境教育得以实施，且这种做法有利于培养学生的创新精神，效益观点和环保意识。
3．开展综合实践活动
（1）社会调查
组织学生通过参观考察（如参观造纸厂、水泥厂、化工厂，调查周边的水环境等），开展社会调查，让学生亲身体验，参与实践，取得第一手环保资料。比如：组织学生利用假期调查学校附近江河水体污染情况。通过实地调查，学生了解水体污染对周围环境带来的严重危害，促使他们积极分析造成水质受到污染的原因，并找出相应对策。在进行环境教育的同时，也提高了学生的分析、解决实际问题的能力和社会实践能力。
（2）专题讲座
根据化学教材涉及到的有关环保知识，开展专题讲座。如必修1、2中有空气、水、能源等与环境保护相关的内容，我们就可以开展有关空气污染、水污染、能源危机的知识讲座，让学生了解这方面的现状与治理情况，拓展他们的知识面。
（3）其他活动
如向学生提供图片、数据、电影、电视、录像、计算机软件等展示环境问题的第二手资料。学生从这些资料中了解到世界范围或全国范围内的污染情况，开阔了视野，增长了见识，增强了自己的责任感。另外，也可以开展“绿色学校”活动，通过“环境保护日”、环保知识竞赛、师生行为守则等活动，让学生从日常生活、日常行为中，处处从我做起，从现在做起，养成爱清洁，爱卫生，不随地吐痰，乱丢垃圾，不践踏花草的良好习惯。
参考文献
［1］ 中华人民共和国教育部．中小学环境教育实施指南［M］．北京：北京师范大学出版社，2003
【关键词】BIM revit 教学模式 高职高专
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）11-0241-01
一、BIM简介
BIM建筑信息模型（ Building Information Modeling），是一种全新的建筑设计、施工、管理的方法，以三维数字技术为基础，将规划、设计、建造、营运等各阶段的数据资料，全部包含在3D模型之中，让建筑物整个生命周期中任何阶段的工作人员在使用该模型时，都能拥有精确完整的数据，是一种虚拟现实技术。目前BIM核心建模软件主要有Autodesk公司的Revit系列 （广泛应用于民用建筑领域）。
二、revit系列软件简介
Revit是Autodesk公司一套系列软件的名称。Revit系列软件是专为建筑信息模型（BIM）构建的。主要分为以下几个模块：
（一）revit的Architecture模块。
主要用于建筑外形方面的设计，包括体量模型，地形场地构建，建筑墙体、门、窗、楼板、楼梯、屋顶等基本构件的三维设计，支持渲染及动画展示。
（二）revit的Structure模块。
主要用于建筑结构方面的设计，包括基础、柱、梁、板、钢筋等基本构件的三维设计及动画展示。
（三）revit的MEP模块。
主要用于建筑设备方面的设计，包括暖通空调设备，电气设备及给排水设备的三维设计及动画展示。
revit不仅是三维设计软件，同样也支持平面图纸的出图要求，可以完成平面图纸上的标注、大样等功能。目前已升级到2014版本。
三、在课堂教学中revit系列软件的优缺点
（一）revit系列软件展示上的优势
1.三维动画演示比传统课堂教学的优势
在传统的建筑专业课堂教学中，大部分还是通过板书及图片PPT进行演示的形式。学生通过文字和简单静态图片的描述很难形成印象。通过revit系列软件，对整个建筑进行虚拟模拟，全方位展示建筑的虚拟画面。使学生有身临其境的感觉，加深对建筑的认识。
2.可以用revit进行展示的建筑专业课程
（1）《建筑制图》课程，包括土建、电气、给排水等的制图课程。通过对三维模型和平面图纸上的一一对应，使学生更加明确在平面图纸上的各种符号及图例的意义。
（2）《工程预算》课程，包括土建、设备安装的预算课程。通过三维模型的展示，使学生明确工程量计算的实物及工程量计算规则的对应关系。
（3）《建筑设计》课程，包括建筑学，结构设计，电气、给排水、暖通空调的专业课程，通过形象的三维全方位演示，使学生有空间上的认识。
（4）《工程施工管理》课程。revit软件和AutodeskNavisworks软件搭配，进行建筑构件的四维模拟，形成施工过程的动画演示，使学生对于施工顺序，操作工艺等方面有更加深入的了解。
（5）其他相关CAD实训课程。在高校的建筑CAD实训课程中，传统是进行AutoCAD软件的平面绘制，可以增加三维设计的软件实训操作。
3.revit在课堂的应用实例
在学校建筑电气专业开设的《建筑概论》课程，通过revit软件进行建筑的三维模拟演示，使学生更好的理解建筑的外形、功能及相关技术要求。在讲解建筑的平面及剖面设计方面，可以进行动态的设计及三维演示观察。相关的案例图片如下：
图1 建筑概论课程演示建筑整体效果
图2 建筑概论课程演示楼梯部分
（二）目前存在的问题及发展方向
1.在学校多媒体演示硬件上的不足
目前多数学校均已配置电脑和投影仪进行多媒体教学，但三维设计软件对硬件的要求比较高，如果电脑配置过低，则会出现运行缓慢等问题，但随着电脑行业的快速发展，会逐渐解决这个问题。
2.在学校多媒体演示其他相关问题
目前学校师资力量有所不足，大部分的教师属于专业教学，对这一款偏向设计方向的软件没有掌握，需要进行长时间的培训，这对一部分电脑操作不熟悉的教师来说是个问题。
目前使用revit绘制的模型设计院视为知识产权，不会轻易拿出。所以课程的案例来源及素材也比较紧缺。
四、小结
在设计领域，三维设计软件逐渐成为一种趋势。BIM同样影响着传统的教学模式，通过虚拟现实技术使在现实生活或者现场实训才能看到的东西，直接虚拟显示讲解。使学生脱离无法把纸面与实际一一对应的传统课堂教学。这将会是教学模式的一种巨大的变化。
1.辅助教师讲解说明
教师在备课时需要将教学中的主要内容都罗列出来，通过形成相应的概念图，来更好的体现出教学重点。并且随着多媒体技术等的应用，可以更便利的展示概念图，教师在设计教学时，可以综合考虑新课的内容和联系等制作出明晰的概念图。并且教师通过概念图来引导学生思考，能够帮助学生形成更加完善的知识体系，同时教师也能引导学生构建自己的概念图，从而更好的了解到学生对知识掌握情况，方便教师对重难点的讲解。并且通过让学生自己尝试构建概念图，能够很好的帮助教师诊断学生的学习情况。高中化学中有很多相似的概念，学生在学习时容易混淆，如很多学生会混淆氧化性和氧化反应这两个概念，导致学生在实际的解题过程中犯错。通过概念图，则能够帮助学生更好的区别一些化学概念。教师可以在教学后，鼓励学生对某个阶段的知识进行概念图的制作，从学生构建的概念图来判断学生的思维活动，检查学生在学习中存在的不足，从而及时发现学生的盲点，帮助学生及时掌握化学知识。教师在教学中应注意安排好概念图的制定，从而起到对学生新旧知识整合的作用，促进学生对知识的理解。在构建概念图时，首先应确定好对应内容的知识领域和中心主题，确定出具体的教学领域，将相关的概念列出，引导学生找出与之相关的概念和知识。如在学习《化学键》的内容时，教师可以罗列出相关的化学概念，如化学键、金属键、极性键、离子键、共价键、非极性键等，然后选出以化学键为核心概念。并且概念图还能够有效提高教师的教学水平，教师在备课的过程中需要对知识进行深刻的理解，并对知识点进行正确的处理，能够很好的提升教师处理问题的能力。并且教师在整合知识点的过程中，也有利于完善自身的知识结构体系和教学体系，提升教师的教学水平。
2.优化学生思考过程
概念图的应用能够帮助学生进行更好的思考，在预习新课时，可以鼓励学生尝试勾画出主要的学习概念，列出相应的层级联系，形成完整的概念图。然后在课堂讲解中，引导学生通过对预习笔记进行修改、补充等，课堂教学结束后，让学生进行复习和完善，形成完整的概念图，并在完善的过程中发现自身预习过程中存在的不足，进行针对性的更改，帮助学生形成良好的学习习惯。同时教师通过运用多媒体教学工具，将课堂的概念图构建出来，结合多个知识点，为学生创设良好的化学情境。并且通过让学生对比概念图，学生能够更好的找出自己在理解上的不足，从而更好的掌握知识。如在进行氧化还原反应一课的讲解中，由于涉及到很多知识点，传统的教学无法帮助学生更加清晰的理解知识，并且不利于学生对知识点的记忆，因此教师可以为学生提供概念线索，引导学生围绕其进行相应的构建。如氧化剂与还原剂、性质、反应及反应产物等，然后让学生根据自己的理解来通过线条来构建概念图，从而更加清楚的掌握知识点内容，加深学生的记忆。同时也可以在复习课程中起到很好的引导思考的作用，高中化学知识比较复杂，学生在短时间内会接触很多新知识，因此很容易出现混淆概念，不能充分掌握知识点的现象，因此需要通过对应的复习课程来合理巩固学习过的知识，使得学生的学习更加深化、系统化。传统的教学中教师只能逐个帮助学生梳理相应的知识点，但是通过概念图，则可以通过多媒体来进行播放，丰富了课堂的趣味性。如在学习有机化合物的转化一课的复习内容时，通过列举出有机物不同的性质和转化条件，构建出相应的概念图，从而对知识有更加深刻的理解。
3.提高学生学习能力
通过概念图的学习应用，学生能够更好的掌握知识，教师在教学中可以安排学生进行小组合作学习，构建出一种独特的交流平台，让学生进行相应的协作和对话。学生通过交流能够体会到彼此认知结构和认知水平的差异，对概念图的理解也存在一定的差异，学生通过交流探讨，更好的实现思维上的完善，提高学生的沟通能力，丰富学生的见识，促进学生对知识更好的理解。并且通过引导学生学会通过概念图来进行思考，能够更有效的培养学生的自主学习能力，从而提高学生解决问题的能力。通过应用概念图法，改善了过去死记硬背等效率低下的方法，激发了学生的兴趣，使得学生在学习的过程中更加积极主动。并且学生通过自主收集资料、信息，对知识进行预习、复习等，能够有效锻炼学生的合作精神和思考能力。并且学生在学习中互相帮助，通过接触他人的概念图，来体会知识点概括的不同方式，吸收他人的优点，了解自身的不足，从而更好的完善自己，有效深入掌握知识，提高学习效率。
初中化学以直观教学为主，教学目标层次低，不追求知识的系统性与完整性，思维训练度上跨度小，宏观思维多，逆向思维，集中思维多，发散思维少。而高中化学教材则侧重理论认识方法（抽象、类比、假说、数学方法等）。因此，高中化学教学侧重理论，教学方法单一，且直观性差。高一新生对初高中不同教师的教学风格、个性特点、教学方法的变化等难以在短时间内接受，很大程度上影响了衔接问题的顺利解决。学生是学习的主体，高一新生应如何在已具备的知识、技能、方法、习惯及兴趣上顺利地尽快适应高一化学的学习呢？
1.学生的学习兴趣与适应能力从初中步入高中后，化学这门课程很多学生感到不那么好学了。究其原因，高中化学知识难度明显增加，化学现象复杂，要从多方面分析问题，多层次探索研究问题。理论知识的学习对学生的抽象思维能力的要求越来越高。这些造成了学生在理解和掌握上的困难，学生在听课、完成作业、实验、自学方面仍停留在初中学习方法的层面上，致使对高中化学学习不适应，造成学习上的困难。同时，课业负担较重也是造成学生学习兴趣下降的一个重要原因。因此，无论是初中还是高中，教师的讲课方法、化学与生活的联系等都是学生保持浓厚化学学习兴趣的重要因素，高中教师在这方面应当加强。相当大的一部分初中学生，进入高中后，在学习高中化学的过程中，对新的学习环境、新的教师、新的教材、新的教法、课程的难度、教师的讲课进度等方面难以适应。致使学习吃力，不久之后，完全丧失了学习的信心。
2.学生的学习习惯据调查，很多初中毕业生没有养成良好的学习习惯，学习的主动性差，能主动预习、复习的很少。虽记笔记，但只是照抄老师的板书，分不清重难点，致使听课跟不上教师的节奏，难以适应高中快节奏的学习生活。
3.学习方法初中生学习主动性、自学能力较差，对教师的依赖性强，不善于独立思考和分析，惯于死记硬背。而高中化学则要求学生勤于思考，善于归纳和总结，做到举一反三、触类旁通。高一新生往往沿用初中的学习方法，致使化学学习出现困难。因此，高中化学教师在传授化学学科知识的同时，应当适当、适时地对学习方法进行指导。中学化学教材按照由浅入深、由感性认识到理性认识的顺序编排。尽管新的高中教材降低了对部分内容的教学要求，解决了部分初高中的知识断层与能力要求。但总体上跨度和难度仍很大，例如“物质的量“”化学平衡“”化学键”等，致使学生学习难度加大。
二、新课改时期，为适应信息时代的要求
无论是初中还是高中，都使用了新的教材。但是初中教师对高中教材不熟悉，反过来，高中教师也对初中教材不了解。因而在教学过程中很难对教材内容进行瞻前顾后。根据高一教学情况，主要应做好以下知识点的衔接。
1.离子化合物与共价化合物初中只要求学生初步了解离子化合物与共价化合物的概念。高中要求学生用电子式表示离子化合物与共价化合物的形成过程。在学习化学键时要有针对性的讲解。
2.复分解反应的条件应当在高一离子反应发生的条件知识点内加以深化和拓展。
3.氧化物初中只要求了解金属氧化物和非金属氧化物的基本概念及分别和酸、碱的反应。高中增加了酸性氧化物和碱性氧化物、两性氧化物的概念和性质。讲述时应当注意回忆，有利于理解氧化物的概念。
4.电离初中删去了电解质与非电解质的概念。物质溶于水，离解成自由移动的离子的过程称为电离。高一在此基础上引出电解质的概念，因此，高一应注意对电离过程的教学，这也为后面学习化学反应原理打下了基础。
关键词：新课改 初高中化学教学
进入高中后，一些学生往往对高中的化学学习感到不适应，感到化学难学。本文就如何做好初高中化学教学的衔接，使学生尽快适应高中的化学学习生活谈自己的几点看法。
一、初高中化学教学衔接的必要性
（一）初高中化学教学目标发生变化的要求
初中化学是义务教育阶段的化学课程，注重教学的基础性和启蒙性，对学生思维能力要求较低；高中化学则是与初中化学相衔接的基础教育课程，但其知识容量和思维难度都高于初中，高中化学更加注重学生的主体性和能动性，要求学生主动构建自身发展所需要的基础知识和基本技能，在科学体验的过程中认识科学的本质，掌握科学的方法，培养科学的态度，形成科学的世界观和可持续发展的思想。
（二）初高中学生学习方法转变的要求
初中属于化学启蒙阶段，以形象思维为主，通常从学生熟悉、具体、直观的自然现象或探究实验入手，建立化学概念和规律，学习方法偏重于形象思维和机械记忆，有些学生在初中学习化学的方法就是死记硬背。高中阶段则要求学生有较强的理解能力，理解后再记忆，如果死记硬背就会导致学到的知识“夹生”，无用武之地。
（三）新生适应教师、环境的要求
高一新生不仅需要适应教师的教法、特点、要求等，还要熟悉学校的情况和身边的新同学。以便师生、同学间尽快消除陌生而带来不适应，尽快地进入高中学习的正常轨道。另一方面，高一新生刚刚经过中考的考验，许多学生以为通过了中考就可以休息一下了，往往容易懈怠放松，导致学生的学习状态和进取精神也受到影响。
二、如何做好初高中化学衔接工作
（一）认真调查，摸学生情况
“知己知彼，百战不殆”。要想帮助学生顺利实现由初中到高中的过渡，首先要了解自己的学生，了解他们的知识基础、学习体验、学习习惯和学习方法，以便做好初高中化学教学的衔接工作。为此，教师可通过个别谈话、问卷调查、纸笔测验的方式对高一新生的化学学习状况进行调查研究。同时教师还必须了解高一学生身心发展的阶段性特点，及时把握学生对化学课堂教学的适应性和认同度，和同学多接触，帮助他们尽快熟悉新的学习环境，建立良好的师生关系和生生关系，为他们创造良好的学习氛围。
（二）对症下药，抓好衔接
1.抓好知识体系的衔接。高中化学中很多知识都是对初中知识的继承和提高。初中的元素符号、化学式是电子式、结构式的基础；化学方程式则是离子方程式、热化学方程式的基础；氧化反应、置换反应是高中氧化还原反应、电化学反应的基础；酸碱盐、电解质是电离平衡理论的基础；分散系、胶体、物质的量浓度及溶液的pH是对初中溶液、溶解度、溶质的质量分数的扩展和提升；以物质的量为核心的化学方程式的计算是以初中有关质量的化学方程式的计算为基础的。在高中教学中应注意上述知识对学生学习高中化学知识承前启后的重要作用，根据学生的实际学习情况，可以采用“集中复习”和“穿插复习”相结合的方法，做好知识点的查缺补漏工作，以便创造一个较为整齐的教学起点。
2.抓好教材教法的衔接。高中的化学教学必须坚持以学生为本的发展观，以对话为场景的合作观和以探究为动力的学习观。高一化学的衔接教学要真正体现知识――能力――态度的有机整合，实现由“重知识结论”向“重过程体验”的转变。由于初三化学是启蒙学科，许多化学知识都是常识性的介绍，学生只知其然，不知其所以然，学生没有形成较系统的知识体系和思维方法。而高中化学不仅要知其然还要知其所以然。比如化合价初中学生只要记住常见元素的化合价就可以了，而到了高中就需要从化学键的角度来掌握元素化合价的实质。所以高中教学时必须把重点放在揭示物质变化的本质和知识形成的规律上。
3.抓好学生学习方法的衔接。笔者在教学中采取的措施：学法指导要与建立学习常规结合起来。学法指导的目的就是要使学生尽快适应高中化学的学习要求，在“欲学”的基础上做到“会学”，进而达到“学会”。因此，学法指导应渗透于学生的每一次学习活动之中。要从高一第一堂化学课开始，就建立和坚持必要的学习常规，如课前做好预习，记好预习笔记，答好预习思考题；上课做好听课笔记；课后做好学习小结；按时独立完成作业等等。
4.继续培养学生学习化学的兴趣。化学是以实验为基础的自然科学，所以我们首先要注意发挥实验探究的优势，使学生一开始就“迷”上化学，并将学习兴趣转化为学习动力。其次我们要营造宽松民主的课堂教学氛围，做学生学习的引导者、促进者，灵活多样的运用各种教学方法，引发学生主动思维，促进学生间的学习交流，充分凸显学生的主体地位，发挥学生自主探究的能动性，使课堂教学焕发生机。另外，要经常有意识的发掘化学教学的德育功能，揭示化学在发展前沿科学技术中的重要地位以及化学与人类经济生活和自然环境的密切联系，激发学生的学习内驱力，引导学生树立正确的学习目标和形成崇高的信念性的学习动机，把学生学习化学的自觉性和积极性提高到更高水平。
切实加快初高中化学教学衔接的研究，使初高中化学教学有机整合、协同发展，这是当前课改的任务和职责。搞好初高中化学教学衔接对于落实新课改理念，促进每一位学生的全面、健康和可持续发展有着极其重要和深远的意义，让我们携起手来共同努力、积极应对，与课改同行、与课改共成长。
参考文献：
[1]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学必修1.北京：人民教育出版社 ，2007年3月
[2]何惠彬.化学实验与研究性学习.福建：惠安高级中学，2006年6月
一、高中化学学困生的成因分析
1.学习没有内驱力
学习动机是激励学生学习的重要因素。强烈的学习动机，能够最大限度地激发学生学习的潜力，提高学习效果，实现学生的发展。很多学生学习化学的兴趣不高，影响了学习的积极性，由于缺乏学习动机，导致化学学习困难，在学习中感到失败和挫折，从而产生消极情绪。高中化学学习要求学生有较好的学习能力，如理解能力、分析综合能力、思维能力、知识迁移能力等。但如果学生学习方法不正确，在学习过程中不认真钻研教材，对课本知识不求甚解，学习只是被动应付，必然会感到学习困难，导致厌学情绪的产生。
2.化学基础知识不扎实
学习活动是在已有的知识、技能的基础上，实现知识的迁移，学困生由于认识不到化学知识的内在联系，没有全面和深入地理解知识，导致学习困难甚至产生厌学情绪。例如，初中阶段学习的元素符号、化学式、化学方程式等化学用语没有学好，学习高中化学知识就举步维艰；初中阶段学习的元素化合价、金属活动性顺序表、溶解度、元素百分含量等知识，都是高中化学学习的知识基础，直接影响高中化学的学习。
3.化学概念抽象，不易理解
化学概念具有较强的抽象性，例如，分子、原子、电子云、化学键、同系物等化学概念，而这些概念对于学生来说又并不容易理解，所以导致学生难以取得学习效果，影响学习自信心。而且高中化学知识点相似的很多，如电离与电解、同素异形体与同分异构体等概念极容易混淆，再加上大量的符号、文字、化学规律，使得化学学习困难重重。
二、促进化学学困生更好转化的方案
1、就学生学习兴趣进行培养
教学改革之后，教材中的探究性实验部分增加了，这可有效的激发学生的学习主动性，对于学生的动手能力和思维能力培养一定的促进作用，所以，在化学学科教学当中融入媒体辅助教学方法，插入动画或图片来激发学生的学习兴趣，将课本知识与学生的日常生活结合在一起，让学生学会自主观察、思考。
2、合理的使用教学方法
