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關(guān)鍵詞:延遲判斷;高中化學(xué);化學(xué)教學(xué)
文章編號(hào):1008-0546(2016)12-0019-02 中圖分類號(hào):G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.007
現(xiàn)階段,很多高中化學(xué)教師還是選擇灌輸式的方式進(jìn)行教學(xué),盡管這種方式能節(jié)約教學(xué)時(shí)間,但是省略了問題分析過程,不符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,不利于學(xué)生充分理解知識(shí),學(xué)生就無法靈活應(yīng)用、遷移知識(shí),教學(xué)效率也很難提高[1]。因此,為了確保高中化學(xué)教學(xué)的效果,教師有必要將學(xué)生放在教學(xué)的主體地位,適當(dāng)引入“延遲判斷”,積極引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,主動(dòng)參與到演繹、推理的過程中,以提升學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。
一、“延遲判斷”的應(yīng)用價(jià)值
“延遲判斷”重視學(xué)生的主體地位,既強(qiáng)調(diào)知識(shí)形成,關(guān)注學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的重要性。因此,在高中化學(xué)教學(xué)中引入該理論,一方面要將直接的知識(shí)灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)論推理,另一方面要誘導(dǎo)學(xué)生參與到結(jié)論推理的過程當(dāng)中,使學(xué)生能夠通過獨(dú)立思考和自主分析,加深對(duì)理論知識(shí)的印象和理解,學(xué)會(huì)自主構(gòu)建知識(shí),提高實(shí)踐能力和思維品質(zhì),從而進(jìn)一步提升教學(xué)的質(zhì)量和效率[2]。
1. 有利于學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,提高自主學(xué)習(xí)能力
在“延遲判斷”教學(xué)過程中,教師會(huì)明確自身的引導(dǎo)地位,更加注重學(xué)生的主體性,不再通過直接灌輸知識(shí)和呈現(xiàn)結(jié)論的方式開展教學(xué)工作,而是通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成課堂教學(xué)。這樣打破了“教師教”的傳統(tǒng)觀念,有利于學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,樹立主動(dòng)參與意識(shí),更積極地去探索、體驗(yàn),進(jìn)而在參與過程中提升自主學(xué)習(xí)能力。
2. 有利于通過知識(shí)建構(gòu),加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解
基于“延遲判斷”教學(xué)理念,教師不再只關(guān)注知識(shí)結(jié)果,更重視教學(xué)過程,即知識(shí)形成與學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)這兩個(gè)過程[3]。為此,教師會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生參與到結(jié)論演繹、推導(dǎo)的過程中去,使學(xué)生能夠自主探索、體驗(yàn),也就是說,學(xué)生能經(jīng)歷一個(gè)知識(shí)加工和建構(gòu)的過程。因此,有利于學(xué)生更好地理解知識(shí)原理、規(guī)律,進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的印象和認(rèn)知。
3. 有利于學(xué)生獨(dú)立分析思考問題,提升思維能力
“延遲判斷”對(duì)鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析、思考問題的能力有重要作用。在教學(xué)中,教師會(huì)給予學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),同時(shí)也會(huì)適時(shí)指導(dǎo)、幫助學(xué)生自主判斷、分析問題,以免學(xué)生走進(jìn)知識(shí)誤區(qū)。這樣一來,學(xué)生就能夠在教師引導(dǎo)下,樹立獨(dú)立思考、主動(dòng)探索的意識(shí),也可以在自主學(xué)習(xí)的過程中提高自己的思維能力,逐步提升思維品質(zhì)和實(shí)踐能力。
二、高中化學(xué)教學(xué)中“延遲判斷”的應(yīng)用策略
在以往的高中化學(xué)教學(xué)中,教師很容易因?yàn)楣噍斒降姆绞蕉÷曰蚝喕瘑栴}的分析過程,在開展化學(xué)概念和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,學(xué)生就很難真正掌握化學(xué)知識(shí)的精髓,這樣既不能滿足學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的需求,也不利于完成化學(xué)教學(xué)目標(biāo)。接下來,本文將對(duì)化學(xué)概念和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“延遲判斷”的應(yīng)用進(jìn)行分析。
1. 化學(xué)概念教學(xué):幫助學(xué)生深刻理解知識(shí)點(diǎn)
在化學(xué)知識(shí)體系中,化學(xué)概念是基礎(chǔ)性的構(gòu)成要素,學(xué)生是否能夠吃透化學(xué)概念,不僅對(duì)其化學(xué)知識(shí)認(rèn)知水平的高低有著最直接的影響,在其化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)和拓展的過程中也有著至關(guān)重要的作用[4]。所以,學(xué)生要想提高化學(xué)成績,必須充分理解化學(xué)概念。在傳統(tǒng)教學(xué)方式下,教師通常是先直接呈現(xiàn)概念,然后對(duì)概念加以講解和剖析,最后讓學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的習(xí)題訓(xùn)練。此種教學(xué)方式具有“短平快”的特點(diǎn),雖然在短時(shí)間內(nèi)來看是有一定成效的,但由于學(xué)生只停留在記住概念的層次,沒有真正理解知識(shí)點(diǎn),從長遠(yuǎn)角度來看,不能夠幫助學(xué)生有效提高化學(xué)成績[5]。
所以,為了幫助學(xué)生深刻理解知識(shí)點(diǎn),教師有必要將“延遲判斷”引入高中化學(xué)概念教學(xué)的過程中。具體來說,教師要提供大量感性材料,引導(dǎo)學(xué)生將新的概念和認(rèn)知結(jié)構(gòu)當(dāng)中已有的知識(shí)充分聯(lián)系起來,以便在順應(yīng)、同化過程中,實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu),加深對(duì)理論概念的理解。在這種教學(xué)方式下,化學(xué)知識(shí)的形成和建構(gòu)過程就是學(xué)生理性分析的過程,因而能夠還原思維過程,有利于學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)化學(xué)概念的本質(zhì),可以幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,轉(zhuǎn)變思維方式,提高學(xué)習(xí)效率。
例如,教師在教授“物質(zhì)的量”相關(guān)概念的過程中,可以在教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)中應(yīng)用“延遲判斷”。首先,教師可以向?qū)W生提出問題:一滴水是由多少個(gè)水分子組成的?然后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考交流和聯(lián)想:一滴水大概是由17萬億億個(gè)水分子組成的,對(duì)于這樣的粒子我們要用什么樣的方法對(duì)它進(jìn)行計(jì)量?如果學(xué)生不能夠給出較好的回答,教師可以在必要時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)。試想,我們對(duì)鉛筆進(jìn)行計(jì)量的時(shí)候通常是用“打”(十二支即一“打”),對(duì)紙張進(jìn)行計(jì)量的時(shí)候用“令”(五百張即一令),同時(shí),在化學(xué)領(lǐng)域,原子的質(zhì)量是通過“相對(duì)原子質(zhì)量”計(jì)量的。此時(shí),教師就可以通過遷移來引出概念:當(dāng)我們需要對(duì)大量的粒子進(jìn)行計(jì)量時(shí),可以采用“物質(zhì)的量”這一概念,并適時(shí)向?qū)W生介紹阿伏加德羅常數(shù)、摩爾等概念。最后,要對(duì)化學(xué)概念進(jìn)行鞏固:教師要從化學(xué)史的角度出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生重溫知識(shí),對(duì)物質(zhì)的量這一概念的形成過程進(jìn)行回顧,并通過比較多個(gè)物理量的單位,加深學(xué)生對(duì)摩爾單位的印象和認(rèn)識(shí)。
從這個(gè)案例中我們可以發(fā)現(xiàn),教師沒有直接向?qū)W生拋出物質(zhì)的量這一概念,而是通過提問和思考交流,使學(xué)生化被動(dòng)為主動(dòng),同時(shí),在學(xué)生出現(xiàn)認(rèn)知沖突的時(shí)候,使學(xué)生意識(shí)到概念對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的重要意義,然后再借助“打”和“令”等感性材料,讓學(xué)生體會(huì)到集體概念(如物質(zhì)的量)的優(yōu)勢,從而為學(xué)生建構(gòu)知識(shí)提供必要的固著點(diǎn),同時(shí),通過相對(duì)原子質(zhì)量自然而然地實(shí)現(xiàn)遷移,并引入概念,幫助學(xué)生自主建構(gòu)概念,最后有必要對(duì)概念形成過程進(jìn)行還原、重溫,從而有效鞏固知識(shí),加深學(xué)生的理解。
2. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué):幫助學(xué)生提高科學(xué)探究能力
就化學(xué)這門學(xué)科而言,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是基礎(chǔ)性的教學(xué)工具和教學(xué)內(nèi)容,還是新課改背景下,改進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)工作之一。因此,如何有效開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)探究的意識(shí),轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的方式,提高實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神,是高中化學(xué)教師亟待解決的重難點(diǎn)問題。對(duì)此,高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,摒棄看實(shí)驗(yàn)、畫實(shí)驗(yàn)和講實(shí)驗(yàn)的做法,讓學(xué)生真正參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,在為學(xué)生詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案,重視學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的交流和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的討論[6]。
因此,教師可以將“延遲判斷”應(yīng)用到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,使學(xué)生有足夠多的科學(xué)探究的機(jī)會(huì),并適時(shí)給予引導(dǎo)、幫助,以便學(xué)生能夠在體驗(yàn)探究的過程中感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)提高化學(xué)知識(shí)水平、完善化學(xué)知識(shí)體系的作用,并有效提升自身創(chuàng)新思維和實(shí)際操作能力。
例如,在開展“過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師可以通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)。在開始正式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前,教師可以進(jìn)行一個(gè)引入實(shí)驗(yàn):在兩個(gè)盛放可樂的燒杯中分別放入一小團(tuán)脫脂棉和伴有一定量固體過氧化鈉的脫脂棉,發(fā)現(xiàn)前者無特殊反應(yīng),后者脫脂棉出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。然后,教師可以借此提問:脫脂棉為什么出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象?過氧化鈉可能和什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?然后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出兩種猜想假設(shè):一是過氧化鈉有可能和水或二氧化碳發(fā)生反應(yīng),二是脫脂棉燃燒提示在這個(gè)過程中有放熱,并生成了氧氣。此時(shí),就可以正式開始實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)一用來證明過氧化鈉和水的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)二用來解釋過氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)一中,要將酚酞滴加到溶液里面,當(dāng)溶液先變紅再褪色時(shí),教師可以問學(xué)生溶液為什么會(huì)褪色,并讓學(xué)生提出自己的猜想:氧氣、氫氧化鈉或過氧化氫導(dǎo)致溶液褪色;然后,再進(jìn)行3個(gè)小實(shí)驗(yàn),說明不同濃度的氧氣、氫氧化鈉和過氧化氫會(huì)對(duì)酚酞的顏色產(chǎn)生什么影響;對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋:溶液出現(xiàn)變紅、褪色現(xiàn)象的原因以及過氧化鈉和水會(huì)發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)一的步驟基本相似,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后,教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:過氧化鈉和二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng)的過程中都會(huì)放熱,而且都會(huì)有氧氣生成,正因?yàn)檫@樣脫脂棉才會(huì)燃燒。最后,教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行反思評(píng)價(jià)。
由此不難發(fā)現(xiàn),引入“延遲判斷”展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能夠讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,還有利于學(xué)生積極思考,大膽提出自己的猜想假設(shè),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,主動(dòng)動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、討論,從而得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣不僅能夠讓學(xué)生清楚地感知知識(shí)形成的過程,還有利于學(xué)生提高科學(xué)探究能力。
三、結(jié)束語
綜上所述,當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)存在一定不足,沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,忽略問題分析的重要性,在概念教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,學(xué)生不能很好地吃透化學(xué)概念和規(guī)律,為了提高教學(xué)效果,教師有必要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候引入“延遲判斷”,積極引導(dǎo)學(xué)生樹立自主探究意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題的能力,使學(xué)生能夠真正參與到教學(xué)過程中來,充分感受到化學(xué)知識(shí)的魅力,有效提升化學(xué)學(xué)習(xí)效率和水平,進(jìn)而推進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 高中 化學(xué)復(fù)習(xí) 情境探究模式
高中階段,學(xué)生無一例外都面臨嚴(yán)峻的升學(xué)考驗(yàn),如果哪個(gè)學(xué)生在高中學(xué)習(xí)中出現(xiàn)偏科現(xiàn)象,無疑會(huì)對(duì)升學(xué)產(chǎn)生極大的負(fù)面作用,影響考試成績。由此可以看出,牢牢掌握化學(xué)這門學(xué)科對(duì)提升高中學(xué)生的綜合成績,確保其考上令人滿意的學(xué)府有著極其重要的作用。高三階段化學(xué)學(xué)習(xí)中,基本任務(wù)是復(fù)習(xí)前兩年學(xué)過的內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足,對(duì)以前學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行鞏固和復(fù)習(xí)。值得重視的是,高三學(xué)習(xí)時(shí)間是有限的,要想以有限收獲無限,我們必須要做的就是提升化學(xué)課堂的復(fù)習(xí)效率。研究結(jié)果表明,情境探究模式在復(fù)習(xí)中的應(yīng)用不僅能讓學(xué)生切身感受知識(shí),還能強(qiáng)化師生間的聯(lián)系,營造良好課堂氛圍,提升復(fù)習(xí)效率。
一、情境探究模式的內(nèi)容
情境,顧名思義,就是在有限的時(shí)間里多種情形合起來形成的一個(gè)總體的場景,主要特點(diǎn)是有較強(qiáng)的直觀性和可變換性。情境教學(xué)法大致包含以下三方面內(nèi)容:課堂教學(xué)情境、學(xué)生學(xué)習(xí)情境、社會(huì)情境。教學(xué)情境就是說教師應(yīng)該以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù),在課堂教學(xué)過程中設(shè)置一些與所學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的學(xué)習(xí)場景和課堂氛圍,換句話說,就是在以一定情感為基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)境中的活動(dòng)。我國古代著名教育家、思想家孔子曾說:“不憤不啟,不悱不發(fā),舉一隅不以三隅反,則不復(fù)也?!边@句話的意思是實(shí)施教學(xué)前,教師最應(yīng)該做的就是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入適合的學(xué)習(xí)狀態(tài),有吸引力的課堂導(dǎo)入是提升課堂效率的基礎(chǔ)。
二、情境探究模式在高中化學(xué)復(fù)習(xí)中的實(shí)施方式
1.將化學(xué)情境與實(shí)際生活相結(jié)合
知識(shí)使我們的生活變得更加美好,同時(shí)知識(shí)產(chǎn)生于生活。所有化學(xué)原理基本都是借助對(duì)日常生活中的一些現(xiàn)象進(jìn)行不斷實(shí)驗(yàn)和研究得到的。所以,高中化學(xué)復(fù)習(xí)中,化學(xué)教師應(yīng)該最大限度把枯燥晦澀的化學(xué)理論知識(shí)融入現(xiàn)實(shí)生活中,讓學(xué)生在真實(shí)的場景中感悟化學(xué)情景,并發(fā)現(xiàn)一些化學(xué)問題,使學(xué)生以一種解決問題的心態(tài)獨(dú)立研究和解決問題,進(jìn)而得到正確答案,有效加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的理解,提升學(xué)生學(xué)好化學(xué)的自信心,形成較好的課堂學(xué)習(xí)氛圍。比如,復(fù)習(xí)到離子反應(yīng)這部分內(nèi)容時(shí),雖然學(xué)生知道大概原理,但是依然感到很難真正理解這個(gè)概念。當(dāng)教師向?qū)W生說明平常生活中有些人為了去除熱水瓶內(nèi)水垢就采用食醋去除法,這時(shí)就發(fā)生了離子反應(yīng),這樣學(xué)生經(jīng)過親身試驗(yàn)之后,就會(huì)更真切地感受到化學(xué)反應(yīng)過程,學(xué)生更容易接受并理解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
2.實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)習(xí)積極性
學(xué)習(xí)高中化學(xué)很重要的一點(diǎn)就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn),換句話說,高中時(shí)期化學(xué)教學(xué)就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)?;瘜W(xué)教師在課堂教學(xué)過程中不只是簡單地教給學(xué)生一些化學(xué)原理,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生借助化學(xué)理論進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。高中階段,學(xué)生要學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的內(nèi)容繁多,任務(wù)艱巨,極易使學(xué)生產(chǎn)生厭惡學(xué)習(xí)的感覺,這時(shí),化學(xué)教師可以借助創(chuàng)設(shè)相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境,使晦澀難懂的化學(xué)反應(yīng)以一種直觀方式呈現(xiàn)給學(xué)生,使學(xué)生更深入理解化學(xué)知識(shí)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,從而有效提升高中化學(xué)復(fù)習(xí)效率。
3.借助信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)化學(xué)情境
化學(xué)是一門極其抽象的學(xué)科,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要付出更大努力,相對(duì)比較吃力。那么,高中化學(xué)復(fù)習(xí)中教師引領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)化學(xué)公式和原理時(shí),借助一些現(xiàn)代化信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)化學(xué)情境,可以在一定程度上變抽象為直觀,降低復(fù)習(xí)難度。比如,復(fù)習(xí)鈉怎樣燃燒這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),化學(xué)教師可以播放一段關(guān)于鈉燃燒的視頻,讓學(xué)生認(rèn)真觀察整個(gè)燃燒過程,并說出觀察結(jié)果,從而有效提升復(fù)習(xí)效率。
三、結(jié)語
情境探究模式在高中化學(xué)復(fù)習(xí)過程中的作用是不言而喻的。情境探究模式一方面能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶,做題正確率大大提升。另一方面,情境探究模式能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。值得重視的是,在之后化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)教師應(yīng)努力充實(shí)自己,選擇適合的情境探究模式,有效提升高中化學(xué)學(xué)習(xí)效率。
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[1]魏軍超.2012年全國高考化學(xué)工藝流程題的特點(diǎn)與解題策略[J].廣州化工,2013(08).
關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 學(xué)習(xí)方法 預(yù)習(xí)
無論做什么事情,事先都應(yīng)有所準(zhǔn)備。有無準(zhǔn)備,準(zhǔn)備得充分與否,效果大不相同。學(xué)習(xí)也同樣道理,上課前就要做好課前的知識(shí)準(zhǔn)備。預(yù)習(xí),即課前的自學(xué)。具體地講,就是學(xué)生要在教師講解新課之前,自己先有計(jì)劃地獨(dú)立地自學(xué)新課的內(nèi)容,對(duì)下一節(jié)課老師要講的新課的內(nèi)容有一個(gè)初步了解的過程,是上課前做好接受新知識(shí)的準(zhǔn)備工作。
一、預(yù)習(xí)的好處
1.發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)上的薄弱環(huán)節(jié),掃清課堂的知識(shí)障礙。在上課前通過預(yù)習(xí)準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)所必須的舊知識(shí),不使它成為聽課時(shí)的“拌腳石”。
2.預(yù)習(xí)有利于弄清重點(diǎn)、難點(diǎn)所在,提高聽課水平。預(yù)習(xí)好的學(xué)生聽課時(shí)就能跟著老師講課的思路走,對(duì)這節(jié)課要講什么,重點(diǎn)是什么,自己哪些知識(shí)應(yīng)該放上主要精力,要聚精會(huì)神地聽;哪些知識(shí)還不太明白,還要加強(qiáng)理解和消化等等,做到了心中有數(shù),提高了學(xué)習(xí)效率。
3.預(yù)習(xí)可以提高筆記水平。由于課前預(yù)習(xí)過,講的內(nèi)容和板書,心中非常清楚。上課時(shí)可以不記或少記書上有的,著重點(diǎn)記書上沒有的或自己不太清楚的部分,以及老師反復(fù)提醒的關(guān)鍵問題。從而把更多的時(shí)間用在思考和理解問題上。
二、預(yù)習(xí)的方法
1.章略節(jié)詳法。這種方法是指在學(xué)習(xí)新的一章的內(nèi)容時(shí),先大致瀏覽一下整個(gè)一章的大概內(nèi)容。在學(xué)習(xí)到具體的一節(jié)內(nèi)容時(shí),再比較詳細(xì)地預(yù)習(xí)每節(jié)的內(nèi)容。
具體步驟是:首先粗讀這一章的內(nèi)容,把握整體,然后找出這一章的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn),從而理出每一節(jié)的主要內(nèi)容是什么,疑點(diǎn)、難點(diǎn)如何理解,為什么這樣理解,換一個(gè)角度理解行不行,哪些知識(shí)是記憶性的,哪些知識(shí)看不明白,等等。這樣就為上課時(shí)搞清、搞懂、掌握、記憶所學(xué)知識(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如,在預(yù)習(xí)“氯氣”一節(jié)時(shí),我們已經(jīng)對(duì)該章的內(nèi)容有所了解,在此基礎(chǔ)上,再詳細(xì)閱讀這一節(jié),從而確定在聽這一節(jié)課時(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
2.前后相聯(lián)法。
知識(shí)是相通的,在我們的教材中,每章中的各節(jié)知識(shí)都是有聯(lián)系的,我們在預(yù)習(xí)某一部分的內(nèi)容時(shí),先看一看或想一想前面所學(xué)的內(nèi)容,然后再大略地翻一翻后面要講的內(nèi)容,把新舊知識(shí)聯(lián)系起來,由已知知識(shí)推測未知知識(shí),從而達(dá)到掌握知識(shí)的目的。例如,如果學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí),對(duì)各類烴的定義和化學(xué)性質(zhì)沒有掌握好,那么到了后面的烴的含氧衍生物的學(xué)習(xí)就很難做到有條不紊、運(yùn)用自如了。
3.習(xí)題試解法。習(xí)題試解法是指在預(yù)習(xí)完教材之后,緊接著看一看課后的練習(xí)題,然后對(duì)照教材進(jìn)行試解,這樣在試解的過程中進(jìn)一步理解教材。教材后的試題,實(shí)際上是教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn),是對(duì)教材的理解和運(yùn)用。通過試解,就能檢測出預(yù)習(xí)的情況,是懂還是不懂。例如:對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法一節(jié)來說,通過對(duì)教材的習(xí)題試解后,就可理出本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容是:①過濾的操作要點(diǎn),②分液的條件,③離子的檢驗(yàn)方法,④實(shí)驗(yàn)操作的安全問題。
三、預(yù)習(xí)的要求
1.要注重講究實(shí)效,不搞形式。要根據(jù)學(xué)習(xí)計(jì)劃安排時(shí)間,不能顧此失彼。預(yù)習(xí)一般要安排在新課的前一天晚上進(jìn)行,這樣,印象會(huì)較深。新課難度大,就多預(yù)習(xí)一些時(shí)間,難度小就少預(yù)習(xí)一些時(shí)間。應(yīng)重點(diǎn)選擇那些自己學(xué)起來吃力,又輪到講授新課的科目進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)習(xí),其他科目只需一般性的預(yù)習(xí)。
2.明確預(yù)習(xí)的任務(wù)。預(yù)習(xí)是通過初步閱讀,理解感知新課的內(nèi)容(如概念、定義、公式、論證方法等),為順利聽懂新課掃除障礙的。
具體任務(wù)是:(1)復(fù)習(xí)、鞏固和補(bǔ)習(xí)與新課有關(guān)的已學(xué)的舊知識(shí)。(2)初步弄清新課中的基本內(nèi)容是什么?這些知識(shí)內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上向前發(fā)展了什么?并找出書中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和自己費(fèi)解的地方。(3)預(yù)習(xí)時(shí)要看、思、做結(jié)合進(jìn)行??矗阂话闶前研抡n通讀一遍,對(duì)課本內(nèi)容能看懂多少就算多少,不必求全理解。然后用筆勾劃出書上的重要內(nèi)容。需要查的就去查一查,把沒有讀懂的問題記下來,作為聽課的重點(diǎn)。思:指有的時(shí)候要想,做到低頭看書,抬頭思考,手在寫題,腦在思考。疑難不必鉆深,但對(duì)牽涉到已學(xué)過的知識(shí)以及估計(jì)老師講不到的小問題,自己一定要搞懂。做:在看的過程中,需要?jiǎng)邮肿龅臏?zhǔn)備工作以及對(duì)課本后的練習(xí)題要進(jìn)行嘗試性的做一做。問答題答一答。不會(huì)做,不會(huì)答可以再預(yù)習(xí),也可以記下來。等教師在授課時(shí)集中注意聽講或向老師提出。預(yù)習(xí)以后,還要合上書本,小結(jié)一下。這樣做能使自己對(duì)新教材有更深刻的印象。
四、結(jié)束語
預(yù)習(xí)可以幫助我們理解和掌握新知識(shí);預(yù)習(xí)可以使我們上課聽講更認(rèn)真,注意力更集中;預(yù)習(xí)可以培養(yǎng)我們的自學(xué)能力,學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。
總之,預(yù)習(xí)很關(guān)鍵,同學(xué)們在學(xué)習(xí)高中化學(xué)過程中一定要處理好預(yù)習(xí)這一環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉知新 化學(xué)學(xué)習(xí)論[M].桂林:廣西教育出版社,1998。
一、做好初高中銜接
初中化學(xué)從啟蒙開始到畢業(yè)參加中考,時(shí)間僅有短短一年。而現(xiàn)行初中化學(xué)教材中的許多知識(shí)點(diǎn)與高中化學(xué)的內(nèi)容緊密相聯(lián),如:初中的原子結(jié)構(gòu)的初步知識(shí)和高中的元素周期律。初中的酸、堿、鹽、單質(zhì)、氧化物間的相互變化與高中的元素及化合物的性質(zhì)。初中的各反應(yīng)物、生成物間的質(zhì)量比與高中的各反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量之比,等等。為了更好地學(xué)習(xí)高中的新知識(shí),為了溫習(xí)鞏固初中的已有知識(shí),我們選擇了在進(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)之前對(duì)初中的以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了銜接。銜接內(nèi)容如下:
1、初高中學(xué)習(xí)方法的區(qū)別(2課時(shí))
教師介紹初高中在教材、學(xué)法、課時(shí)等方面的不同---1課時(shí)
座談會(huì):請高三的化學(xué)優(yōu)秀生與同學(xué)們進(jìn)行交談、經(jīng)驗(yàn)傳授---1課時(shí)
2、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)(2課時(shí))
個(gè)體歸納與集體總結(jié)相結(jié)合
3、化學(xué)反應(yīng)及其規(guī)律(2課時(shí))
主要介紹初中的一些常見反應(yīng)及類型
4、化學(xué)實(shí)驗(yàn)(2課時(shí))
布置實(shí)驗(yàn),學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案動(dòng)手操作
5、化學(xué)計(jì)算練習(xí)(1課時(shí))
二、重視課前的預(yù)習(xí)
“凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢” ,預(yù)習(xí)是基礎(chǔ)。我們經(jīng)常說“向四十分鐘要效率”,如何要效率,課前預(yù)習(xí)便是提高效率的方法之一。在預(yù)習(xí)過程中,對(duì)即將要學(xué)習(xí)的新課能夠做到心中有數(shù),知道哪些內(nèi)容能夠自己弄懂,哪些內(nèi)容自己無法弄懂,聽課時(shí),便可集中精力去聽那些自己沒弄懂的部分,這樣可以變被動(dòng)聽課為主動(dòng)聽課,變盲目聽課為帶著疑問聽課,使聽課變得更有針對(duì)性了,能夠更好地抓住課堂學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。例如:高一教材中“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí),如此抽象的名詞在沒有預(yù)習(xí)的前提下學(xué)生很難接受,很難理解,會(huì)出現(xiàn)知識(shí)的“攔路虎”,影響進(jìn)一步的學(xué)習(xí),但如果有了課前預(yù)習(xí),學(xué)生就會(huì)大概知道“物質(zhì)的量”也是一個(gè)國際通用的基本物理量,對(duì)它的概念和研究范疇有了一定的了解,再加上老師在課堂上的生動(dòng)講述,學(xué)生也就會(huì)更容易理解這個(gè)內(nèi)容了。下面介紹常見的預(yù)習(xí)方法:
(1)專題單元結(jié)合預(yù)習(xí)法:首先粗讀整個(gè)單元、整個(gè)專題的內(nèi)容,把握整體,然后找出本單元、專題的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn),理出頭緒。想一想每一部分的主要內(nèi)容是什么,對(duì)難點(diǎn)和疑點(diǎn)應(yīng)該如何掌握,如何理解?為什么要這樣理解?從另一個(gè)角度理解行不行?哪些知識(shí)是記憶性的?哪些知識(shí)是看不明白,等等。這樣就為上課時(shí)搞清、搞懂、掌握、記憶所學(xué)知識(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(2)習(xí)題試解法:習(xí)題試解法是指在預(yù)習(xí)完教材之后,馬上看一看課后的練習(xí)題和學(xué)案上的練習(xí)(化學(xué)課前教學(xué)先提供一份導(dǎo)學(xué)案),然后對(duì)照教材進(jìn)行試解,這樣在試解過程中,就會(huì)檢驗(yàn)出預(yù)習(xí)的情況,是懂還是不懂。例如:對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法一節(jié)來說,通過對(duì)教材的習(xí)題試解后,就可理出本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容是:①過濾的操作要點(diǎn),②分液的條件,③離子的檢驗(yàn)方法,④實(shí)驗(yàn)操作的安全問題。
三、重視課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的有效手段。興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力源泉,學(xué)生學(xué)習(xí)最怕的就是沒有動(dòng)力。而我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn),反應(yīng)產(chǎn)生的各種千變?nèi)f化的現(xiàn)象正是吸引學(xué)生注意力、培養(yǎng)學(xué)生興趣的最佳良藥。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣。實(shí)驗(yàn)具有千變?nèi)f化的現(xiàn)象,其中又蘊(yùn)涵著各種化學(xué)原理,是喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效手段。如:Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化,我設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生的興趣大大提高了,這部分知識(shí)點(diǎn)也理解得更加透徹了。用榨汁機(jī)把青蘋果榨成汁,果汁短時(shí)間顯淺綠色,放置幾分鐘時(shí)間,蘋果汁很快變成了較深的黃色,加入維生素C藥片粉末,攪拌溶解,蘋果汁很快黃色變淺或變?yōu)樵瓲?。該?shí)驗(yàn)來源于日常生活現(xiàn)象――蘋果汁的變色。內(nèi)含的化學(xué)知識(shí):Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化,即蘋果汁中的Fe2+被氧化劑(氧氣)氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+被還原劑(維生素C)還原成Fe2+。
實(shí)驗(yàn)中,由于各種原因,有時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)與我們的預(yù)期結(jié)果出現(xiàn)反差,就是我們所說的實(shí)驗(yàn)不成功了。其實(shí),我個(gè)人覺得這并不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的功能,甚至有時(shí)候我們需要故意做一些這樣的實(shí)驗(yàn)來強(qiáng)化某些知識(shí)。就拿化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫來說,總有一些同學(xué)不把反應(yīng)的條件當(dāng)一回事。酚酞遇堿變紅色遇酸不顯色,高中學(xué)生都知道,但在濃度高于2mol/L的氫氧化鈉溶液中加入酚酞,它會(huì)變紅,振蕩褪色;再滴加酚酞變紅色,振蕩又褪色;在濃度高于80%的濃硫酸中加入酚酞,溶液顯橙紅色,振蕩不退色。例舉該實(shí)驗(yàn)不是想說明其中的原理,也不是說前面的結(jié)論有錯(cuò)誤;我想它可以幫助我們解決這樣一個(gè)問題:“老師辛辛苦苦強(qiáng)調(diào)化學(xué)反應(yīng)條件的重要性,而學(xué)生置若罔聞,時(shí)常在書寫方程式時(shí)把反應(yīng)條件置于一邊給忘了”。而這個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)使我們認(rèn)識(shí)到在實(shí)驗(yàn)中,條件的改變會(huì)引起反應(yīng)質(zhì)的變化,關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。通過該實(shí)驗(yàn)可以給學(xué)生一種震撼,讓學(xué)生體會(huì)并認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)中條件控制重要性。
四、重視課后的知識(shí)鞏固
做好課后復(fù)習(xí),鞏固課堂知識(shí),是學(xué)好化學(xué)的不可缺少的重要環(huán)節(jié)。復(fù)習(xí)時(shí)經(jīng)過“回憶再現(xiàn)”,回憶不起來的地方,搞不清楚的問題,大部分可在課后再讀之中得到解決。復(fù)習(xí)時(shí),我們應(yīng)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生全面過目,對(duì)理解的、記住的部分不必花費(fèi)很多功夫,對(duì)不理解、未能記住的地方要多花些時(shí)間。課后再讀也包括對(duì)課堂筆記的整理,在閱讀教材的過程中,將不完全的筆記補(bǔ)齊,將記得不準(zhǔn)確、不正確的筆記修改過來,力求筆記的完整、正確、實(shí)用。使之線索清楚、重點(diǎn)突出,成為適合自己的復(fù)習(xí)資料。
五、重視習(xí)題的精選及講評(píng)
練習(xí)是檢測知識(shí)掌握情況的有效手段。課程標(biāo)準(zhǔn)和新教材對(duì)知識(shí)點(diǎn)的要求降低了,現(xiàn)有的許多參考資料無法直接應(yīng)用,過多的實(shí)行“拿來主義”,勢必會(huì)出現(xiàn)一定程度的錯(cuò)誤導(dǎo)向,使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的積極性。因此我們選擇作業(yè)時(shí),要根據(jù)教學(xué)目標(biāo),精心編排練習(xí)題和測試題,做到選題科學(xué),用題準(zhǔn)確,注意從不同角度多練學(xué)生易錯(cuò)、易模糊的知識(shí)點(diǎn)。另外,還應(yīng)考慮到一個(gè)班的學(xué)生在方方面面的差距,對(duì)完成情況定出不同的標(biāo)準(zhǔn),讓每一個(gè)學(xué)生都能根據(jù)自己的程度獨(dú)立完成自己能夠完成的作業(yè),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中真正意義上的“躬行”。
一、以化學(xué)史為載體,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)
在課堂講授中添加一些化學(xué)史的內(nèi)容,不但能使教師講來娓娓動(dòng)聽和學(xué)生聽來津津有味,還能使學(xué)生對(duì)化學(xué)概念理論的來龍去脈更加清楚,易于理解,便于記憶。同時(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),如邏輯思維和科學(xué)研究的熱情,包括求實(shí)、批判、創(chuàng)新等內(nèi)涵的培養(yǎng)。例如:化學(xué)的發(fā)展史,從拉瓦錫的燃燒學(xué)說到道爾頓的原子學(xué)說,從門捷列夫的元素周期表到我國的杰出制堿科學(xué)家侯德榜,到獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家李遠(yuǎn)哲。以偉人的事跡來感染學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的意志品質(zhì),鼓勵(lì)學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新。
二、以化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生走出課本,接觸社會(huì)
目前高中化學(xué)教材中有許多與化學(xué)工業(yè)有聯(lián)系的知識(shí),如果不對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)赝诰蚝脱a(bǔ)充,只是按照教程照本宣科,課堂氣氛就會(huì)很枯燥、無趣,就不可能把學(xué)生學(xué)到的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到我們的社會(huì)、生活、生產(chǎn)實(shí)踐中來,這樣學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的求知欲就不可能得到激發(fā)。
高中教程中的化學(xué)工業(yè)方面的問題主要有:氯堿工業(yè)、鋁的冶煉、煉鐵工業(yè)、煉鋼工業(yè)、硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硅酸鹽工業(yè)、石油工業(yè)、煤的綜合利用等等。在課堂教學(xué)中要盡量引導(dǎo)學(xué)生去思考,尤其是工業(yè)不發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生,因?yàn)檫@些學(xué)生對(duì)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)知識(shí)了解得更少。在學(xué)習(xí)化學(xué)工業(yè)的內(nèi)容時(shí),要在學(xué)生對(duì)化工廠的已有的認(rèn)識(shí)的前提下去分析所學(xué)內(nèi)容中可能碰到的情況。如:原料的選擇和處理及運(yùn)輸、廠址選擇、生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益、副產(chǎn)品及其應(yīng)用、環(huán)境污染及其防治等問題。雖然問題多而雜,但如果能夠考慮全面(即使是大概的),對(duì)學(xué)生思維方式的培養(yǎng)會(huì)有很好的幫助,同時(shí)還能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,對(duì)學(xué)生接觸生活、了解社會(huì)也有很好的參考價(jià)值。作為教師當(dāng)然也要為學(xué)生提供一些參觀化工廠或觀看錄像等機(jī)會(huì)。
三、與社會(huì)生活常識(shí)相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的興趣
生活離不開化學(xué),化學(xué)也離不開生活。課堂教學(xué)中應(yīng)充分利用這一特點(diǎn),讓學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué),運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生活問題。
如在化學(xué)教材中,小蘇打可以作發(fā)酵劑、碘的酒精溶液可以用以消毒、不慎吃入體溫計(jì)中的水銀可用新鮮牛奶或雞蛋清解毒、干冰可應(yīng)用于人工降雨等。在介紹與生活內(nèi)容方面有關(guān)的化學(xué)知識(shí)時(shí),要適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)撥學(xué)生從化學(xué)角度去觀察生活,甚至結(jié)合其他學(xué)科知識(shí)來思考現(xiàn)實(shí)中的問題。如,中學(xué)教材中講到硫酸鋇可用于鋇餐,可以問學(xué)生鋇餐喝下去后在醫(yī)院里是如何對(duì)其進(jìn)行檢查的,為什么不能用碳酸鈣作為鋇餐,若服用,對(duì)人體是否有害,又怎樣排出體外等,從而激發(fā)學(xué)生去思索。
四、以環(huán)境保護(hù)為契機(jī),提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感
隨著化工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,環(huán)境保護(hù)也成了“十二五”國家發(fā)展計(jì)劃討論中極其重要的一個(gè)話題。雖然中學(xué)生還不能夠系統(tǒng)地理解臭氧空洞的危害到底有多大影響,長江三峽建設(shè)會(huì)有哪些弊端,赤潮的形成及其后果的來龍去脈。但是學(xué)生可以通過已經(jīng)掌握的化學(xué)知識(shí)來豐富大腦,提高意識(shí)。比如,在硫酸工業(yè)及硝酸工業(yè)的學(xué)習(xí)中,可以問學(xué)生什么是酸雨,酸雨有哪些危害,從而引出為什么要進(jìn)行尾氣處理,為什么在環(huán)境問題得到解決的同時(shí)還能使原料的利用率得到提高等。在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中,這樣的問題更多,與我們的生活更接近,如乙醇汽油問題、問題、白色污染問題,以及這幾年出現(xiàn)的蘇丹紅事件、三聚氰胺事件、禽流感事件、瘦肉精事件等。圍繞這些問題和事件,我們教師可以把它們與課本知識(shí)適時(shí)地結(jié)合在一起,引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注社會(huì)、關(guān)注生活,加強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)使命感和責(zé)任感。
五、以新型科技為背景,激勵(lì)學(xué)生的夢想
關(guān)鍵詞:CoRe;PCK;離子反應(yīng)
文章編號(hào):1008-0546(2017)01-0002-06 中圖分類號(hào):G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.001
一、前言
PCK 是學(xué)科教學(xué)知識(shí)(Pedagogical Content Knowledge)的簡稱,最初由美國學(xué)者Shulman提出。教師PCK的研究,有助于其學(xué)科專業(yè)知識(shí)向教育學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化,形成易于學(xué)生理解的知識(shí)。目前國內(nèi)外學(xué)者主要研究PCK的內(nèi)涵、組成、發(fā)展和表征方法等,而對(duì)結(jié)合具體學(xué)科內(nèi)容的PCK(如話題PCK)研究較少[1]。尤其是涉及高級(jí)教師的具體學(xué)科話題PCK的研究,可以為教師教學(xué)提供一種評(píng)價(jià)工具和方法,幫助新手教師審視自己教學(xué)中的不足,促進(jìn)其專業(yè)發(fā)展和成長。本研究以高中化學(xué)的重難點(diǎn)內(nèi)容“離子反應(yīng)的概念及發(fā)生條件、離子方程式的書寫及意義”為話題,以7名高級(jí)化學(xué)教師為研究對(duì)象,基于Loughran教授提出的CoRe模型,結(jié)合訪談法、文本轉(zhuǎn)錄法及內(nèi)容分析法研究高級(jí)化學(xué)教師“離子反應(yīng)”的PCK。
二、研究方法
1. 研究對(duì)象
“離子反應(yīng)”建構(gòu)起了研究水溶液化學(xué)原理所需的微粒觀和化學(xué)語言,是無機(jī)化學(xué)中電解質(zhì)溶液、酸堿平衡、沉淀平衡等的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)[2],具有微觀抽象等特點(diǎn),是高中化學(xué)概念建構(gòu)的重難點(diǎn)[3-5]?!半x子反應(yīng)的概念及發(fā)生條件、離子方程式的書寫及意義”是該教學(xué)主題的第二課時(shí),其教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施是教師建構(gòu)離子反應(yīng)單元教學(xué)結(jié)構(gòu)的必要基礎(chǔ),能夠體現(xiàn)教師在該單元的教學(xué)境界和水平,故能成為本研究的“話題”。以7位高級(jí)及以上職稱的高中化學(xué)教師為研究對(duì)象(見表1),他們均在西安及周邊城市的重點(diǎn)中學(xué)執(zhí)教,經(jīng)驗(yàn)豐富,教學(xué)成績顯著,受到了學(xué)生、同事們的一致好評(píng)。
2. 研究工具
PCK是教師在課堂教學(xué)實(shí)踐中形成的、面對(duì)特定學(xué)科主題、特定學(xué)生時(shí)所具備的相關(guān)教學(xué)策略及表征方法和理解學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí),也就是教師將特定的學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于理解的形式的知識(shí)[1]。目前PCK研究主要圍繞教學(xué)目的知識(shí)、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、課程知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、教學(xué)策略與表征知識(shí)、教學(xué)反饋與評(píng)價(jià)知識(shí)等進(jìn)行PCK維度的劃分[6-12],表征方法主要包括:概念圖、卡片分類和圖片表述,聚合和推理,復(fù)合測定法,教學(xué)片斷法和CoRe模型。本文基于CoRe模型對(duì)教師PCK的探究視角,以及學(xué)者們對(duì)PCK內(nèi)涵、組成的認(rèn)識(shí),決定采用的PCK維度為:內(nèi)容知識(shí)、課程知識(shí)、學(xué)生知識(shí)、教學(xué)策略知識(shí)、評(píng)價(jià)知識(shí)。
本文以Loughran教授提出的CoRe模型[13](全稱Content Representation Framework)為研究工具(見表2),對(duì)高級(jí)教師進(jìn)行訪談并錄音,再將音頻轉(zhuǎn)成文本。將訪談文本依照上述維度進(jìn)行整理,歸納出高級(jí)教師在各維度下的PCK。
表2中大概念的數(shù)量由教師自己決定,表示教師認(rèn)為對(duì)學(xué)生理解某一主題至關(guān)重要的核心知識(shí)點(diǎn)。CoRe模型涉及8個(gè)問題,問題1是問教師對(duì)每個(gè)大概念要教什么;問題2是問教師,學(xué)生需要知道自己所講授的知識(shí)的原因;問題3是問教師此時(shí)不宜學(xué)習(xí)的內(nèi)容,是對(duì)課程組織情況的認(rèn)識(shí);問題4、5、6是問教師對(duì)學(xué)生在某一主題學(xué)習(xí)時(shí)的前概念、選擇性概念、錯(cuò)誤概念、思維方式等的掌握情況;問題7是問教師的教學(xué)策略知識(shí),包括教學(xué)順序、表征方式、重難點(diǎn)突破等方面;問題8是評(píng)價(jià)知識(shí),包括評(píng)價(jià)維度和評(píng)價(jià)方式。
三、數(shù)據(jù)分析
1. 內(nèi)容知識(shí)
7位受訪教師分別從整體上介紹了離子反應(yīng)主題的應(yīng)授知識(shí)點(diǎn)(括號(hào)內(nèi)為提及的次數(shù))有:電離(4)、電解質(zhì)(5)、非電解質(zhì)(4)、強(qiáng)電解質(zhì)(6)、弱電解質(zhì)(6)、酸堿鹽概念(5)、溶解性表(2)、離子反應(yīng)概念(7)、離子方程式書寫(7)、離子反應(yīng)發(fā)生條件(7)、離子方程式意義(4)。例如T4教師談到“第一課時(shí)認(rèn)識(shí)酸堿鹽的電離,電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念,電離的概念,易電離的物質(zhì)寫成離子的形式,而且易電離,就涉及強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念。第二課時(shí)首先通過書本上的實(shí)驗(yàn)體會(huì)什么是離子反應(yīng),然后就是離子方程式的定義及書寫,離子方程式的意義,復(fù)分解型反應(yīng)發(fā)生離子反應(yīng)的條件?!?/p>
對(duì)于第二課時(shí)“離子反應(yīng)概念”,教師的教授內(nèi)容見表3。可以看出,受訪教師主要是讓學(xué)生對(duì)電解質(zhì)在水溶液中存在形態(tài)和行為方式進(jìn)行理解,即全部或部分以離子形式存在,會(huì)電離和相互結(jié)合以形成更穩(wěn)定的化合物。此過程的宏觀現(xiàn)象是有難電離物質(zhì)、難溶物質(zhì)、易揮發(fā)物質(zhì)、配合物生成或發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而造成某些離子濃度發(fā)生改變。另外,部分教師還會(huì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)或?qū)?shí)驗(yàn)生活化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,例如T7教師談到“通過幾組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受物質(zhì)之間的反應(yīng)實(shí)際上就是離子之間的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和微觀粒子聯(lián)系起來,讓學(xué)生體會(huì)其概念?!?T6教師談到“清楚電解質(zhì)和非電解質(zhì)之后,再學(xué)離子反應(yīng)。實(shí)際上這個(gè)課是從單一溶液到混合溶液的^渡,如AgNO3溶液與NaCl溶液混合后,離子在其中是一種怎樣的存在形式?實(shí)際上Ag+和Cl-減少了,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)在此時(shí)就可以生活化了。學(xué)生上學(xué)是為了穩(wěn)定,學(xué)生來學(xué)習(xí)首先是把自己將來的生活穩(wěn)定下來。離子雖然看不見,但是它們在溶液中實(shí)際上也有這個(gè)思想在里面,都是為了尋求一種比原來存在形式更為穩(wěn)定的狀態(tài),例如Ag+和Cl-結(jié)合生成AgCl,比原來的存在形態(tài)穩(wěn)定。Cl-與Ag+的結(jié)合,比與Na+穩(wěn)定。就是要生活化,學(xué)生就很有興趣,理論分析和投影展示相結(jié)合,得出離子反應(yīng)的概念。”
對(duì)離子反應(yīng)發(fā)生條件所要教授的具體內(nèi)容,T1、T3、T5教師在訪談中未明確提到相關(guān)內(nèi)容。T4、T6和T7老師強(qiáng)調(diào)在介紹離子反應(yīng)發(fā)生條件時(shí),主要是基于復(fù)分解反應(yīng)。具體內(nèi)容為生成難溶物、難電離物質(zhì)或易揮發(fā)物質(zhì)。其中T2教師談到“主要是結(jié)合離子能否共存來分析,離子之間結(jié)合生成難溶物、弱電解質(zhì)、氣體、配合物和發(fā)生氧化還原反應(yīng)就不能共存,即為離子反應(yīng)發(fā)生的條件”。可以看出,T2教師對(duì)離子反應(yīng)發(fā)生條件的理解是從“離子”角度進(jìn)行的,歸納的比較全面;而其他三位教師是從“反應(yīng)”角度解讀的。
大多數(shù)受訪教師采用傳統(tǒng)的“寫拆刪查”四步法進(jìn)行離子方程式書寫的教學(xué)。在此過程中教師們十分重視建構(gòu)學(xué)生的微粒觀,引導(dǎo)學(xué)生分析電解質(zhì)溶液存在的具體形態(tài)。而T5教師則較直接拋開“寫拆刪查”程式化的訓(xùn)練法,明確談到“離子方程式的書寫這一塊,先讓學(xué)生寫初三就熟悉的化學(xué)方程式,再分析哪些離子濃度可能會(huì)改變,然后根據(jù)這個(gè)本質(zhì)寫它的離子方程式,如氫氧化鈉和鹽酸的反應(yīng),因?yàn)樯闪怂?,使得氫氧根和氫離子濃度改變,所以反映本質(zhì)是氫氧根和氫離子結(jié)合生成水。離子反應(yīng)是表示化學(xué)現(xiàn)象的一種方法,高中階段更直觀體現(xiàn)了物質(zhì)反應(yīng)的本質(zhì),那么如何去表示這個(gè)反應(yīng)過程呢?就有離子反應(yīng)方程式”。可以看出,T5教師更注重從學(xué)生理解離子反應(yīng)過程與本質(zhì)的角度來書寫離子方程式,這樣一來離子方程式就是上述過程的化學(xué)語言表達(dá)。
受訪教師還一致認(rèn)為離子方程式不僅代表一個(gè)反應(yīng),而且代表一類反應(yīng)。
綜上所述,整理出高級(jí)教師“離子反應(yīng)的概念及發(fā)生條件、離子方程式的書寫及意義”的內(nèi)容知識(shí):①高級(jí)教師要讓學(xué)生擁有的離子反應(yīng)概念是對(duì)電解質(zhì)在水溶液中存在形態(tài)和行為方式的理解,即會(huì)電離成離子,會(huì)相互結(jié)合形成更穩(wěn)定的化合物;②離子反應(yīng)發(fā)生條件是離子之間能否相互結(jié)合形成難溶物、難電離物質(zhì)、易揮發(fā)物質(zhì)、配合物或發(fā)生氧化還原反應(yīng)等;③離子方程式書寫主要是基于寫拆刪查四步法?;?qū)﹄娊赓|(zhì)在溶液中的主要微粒存在形式的分析,考慮哪些微粒之間會(huì)發(fā)生反應(yīng),造成濃度的改變,最后寫出對(duì)應(yīng)的離子方程式;④離子方程式的意義是不僅代表一個(gè)反應(yīng),而且代表一類反應(yīng)。
2. 課程知識(shí)
受訪教師對(duì)離子反應(yīng)第二課時(shí)的內(nèi)容,圍繞課標(biāo)、考綱、與其他課程內(nèi)容關(guān)系、學(xué)生生活以及此時(shí)不宜學(xué)習(xí)的內(nèi)容等方面進(jìn)行了闡述。例如T1教師強(qiáng)調(diào)“離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在溶液中的性質(zhì)或行為,用離子反應(yīng)的知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中或科研中遇到的問題。如草木灰為什么不能和氮肥共同使用?為什么氯化銨可以除去金屬表面的鐵銹?”T3教師談到“離子反應(yīng)在前面物質(zhì)的分類和后面氧化還原反應(yīng)、元素化合物教學(xué)之間起到承上啟下的作用,甚至在選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)是離子反應(yīng),所以這節(jié)課在高中化學(xué)中占據(jù)非常重要的地位。另外,人生活在社會(huì)中到處都是電解質(zhì),人體本身就是一個(gè)電解質(zhì),人體的電解質(zhì)紊亂就會(huì)生病。去輸液,醫(yī)生把藥物加到食鹽水中,目的是維持人體正常的生理平衡。人類做尿檢、血檢或處理水垢等都與電解質(zhì)溶液有關(guān)?!盩4和T6教師談到“離子反應(yīng)可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),同時(shí)是學(xué)習(xí)水溶液中電離平衡、元素及其化合物的基礎(chǔ)?!盩5教師談到“首先這節(jié)課有課標(biāo)的一個(gè)要求,必修1的前兩章是基本原理,而離子反應(yīng)屬于化學(xué)基本原理部分,三、四章是元素及其化合物,而元素及其化合物是使用基本原理來解釋其組成性質(zhì)的。高考考綱主要是針對(duì)離子反應(yīng)方程式的書寫?!盩7教師提到“離子反應(yīng)可幫助學(xué)生建構(gòu)微粒觀?!?/p>
對(duì)于此時(shí)不宜教授給學(xué)生的知識(shí)點(diǎn),受訪教師認(rèn)為此時(shí)還不宜給學(xué)生引入較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)、與量有關(guān)的離子反應(yīng)、電離平衡常數(shù)等。例如T3教師談到“較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)型的離子反應(yīng),學(xué)生接觸的不多,認(rèn)知水平和知識(shí)能力接受不了,如KMnO4氧化HOOCCOOH等。”定量的知識(shí),受訪教師認(rèn)為此時(shí)也不宜給學(xué)生引入,比如與量有關(guān)的離子反應(yīng)。但是,T1教師談到“從知識(shí)的延伸來講,應(yīng)當(dāng)把電離度這個(gè)知識(shí)教給學(xué)生。因?yàn)檫@樣電離的百分率就能夠計(jì)算,電離程度大小就能進(jìn)行比較了。否則有些問題只能硬性地給學(xué)生灌輸,那么知識(shí)的形成過程與演繹推理過程就沒了,學(xué)生就只能機(jī)械式記憶,化學(xué)教學(xué)的魅力也會(huì)更淡了?!?/p>
綜上,高級(jí)教師對(duì)離子反應(yīng)主題第二課時(shí)的課程知識(shí)為:從課程價(jià)值角度考慮,離子反應(yīng)是學(xué)習(xí)元素及其化合物、水溶液中的電離平衡的基礎(chǔ),體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),同時(shí)對(duì)于生活生產(chǎn)而言,離子反應(yīng)的知識(shí)也隨處可見,還能幫助學(xué)生建構(gòu)微粒觀。從課程組織角度考慮,不宜給學(xué)生引入較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)和與離子反應(yīng)有關(guān)的定量內(nèi)容。
3. 學(xué)生理解知識(shí)
本文從學(xué)生的前概念、學(xué)習(xí)困難、錯(cuò)誤概念、學(xué)生思維以及其他會(huì)對(duì)教學(xué)產(chǎn)生影響并與學(xué)生有關(guān)的因素等方面來呈現(xiàn)受訪教師的學(xué)生理解知識(shí)。
受訪教師一致認(rèn)為離子方程式的書寫步驟――“拆”是學(xué)習(xí)難點(diǎn),即學(xué)生不知道拆哪些?怎么拆?對(duì)于難點(diǎn)背后的原因,多數(shù)受訪教師認(rèn)為“學(xué)生的化學(xué)知識(shí)容量太小,元素化合物知識(shí)太貧乏,且不知道哪些鹽溶于水,哪些鹽不溶于水”。另外,T3教師談到“學(xué)生沒有學(xué)習(xí)化學(xué)鍵等結(jié)構(gòu)知識(shí),空間想象能力有限”。T4教師談到“關(guān)鍵還是由結(jié)構(gòu)決定的,學(xué)生缺乏這方面的知識(shí),所以無法理解。內(nèi)容較多,只能以定論的形式記憶,無法從根本上理解”。T6教師談到“對(duì)強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電離不講這個(gè)結(jié)構(gòu)的話,學(xué)生還是很難理解的,只能死記硬背”。可以看出,受L教師認(rèn)為造成學(xué)生對(duì)“拆”存在困難的原因是:對(duì)物質(zhì)的分類、元素及其化合物知識(shí)、物質(zhì)溶解性知識(shí)的欠缺;化學(xué)鍵等結(jié)構(gòu)知識(shí)的空白。學(xué)生錯(cuò)誤概念也是基于對(duì)上述內(nèi)容的掌握情況而出現(xiàn)的。例如,對(duì)于怎么拆的問題,學(xué)生對(duì)于酸式鹽的拆分會(huì)出現(xiàn)問題,對(duì)于微溶物的處理會(huì)出現(xiàn)問題等。同時(shí),對(duì)于電解質(zhì)、電離和離子反應(yīng)概念理解不到位,也會(huì)造成將某些非離子反應(yīng)當(dāng)成離子反應(yīng),例如實(shí)驗(yàn)室制氨氣的反應(yīng)。所以,此時(shí)高級(jí)教師就會(huì)給學(xué)生強(qiáng)調(diào),中學(xué)階段所出現(xiàn)的離子反應(yīng)都是在水溶液中,幫助學(xué)生正確判斷哪些反應(yīng)是離子反應(yīng)。
關(guān)于學(xué)生的思維,受訪教師主要從學(xué)生已有的思維習(xí)慣、是否建立起微粒觀和需要學(xué)生具備的思維方式三個(gè)層面進(jìn)行了解讀。例如T1教師認(rèn)為“學(xué)生會(huì)存在一個(gè)思維習(xí)慣――用化學(xué)方程式表示物質(zhì)間的反應(yīng),因?yàn)閷W(xué)生沒有理解強(qiáng)弱電解質(zhì)在水溶液中的行為是什么樣。即沒有從微觀粒子的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì),沒有建立起微粒觀”。T5教師談到“借助多種不同的手段讓學(xué)生去感知和理解,把不直觀的現(xiàn)象變成直觀的現(xiàn)象,仔細(xì)感受反應(yīng)的變化過程。微觀想象思維和類比遷移思維很重要”。T6教師談到“抽象思維、空間想象能力很重要”。
在問及與學(xué)生有關(guān)的其他影響教學(xué)的因素時(shí),受訪教師從不同的方面進(jìn)行了闡述,主要有學(xué)生的記憶力、學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況、師生之間的情感、學(xué)生的研究能力等。學(xué)生的記憶力在離子反應(yīng)概念建構(gòu)教學(xué)中顯得較為重要的原因是,基于學(xué)生所儲(chǔ)備的知識(shí)有限,要拆分正確,需要記憶大量的新物質(zhì)、物質(zhì)的類別、物質(zhì)的溶解性和拆分原則等。
綜上,高級(jí)教師對(duì)離子反應(yīng)主題第二課時(shí)的學(xué)生理解知識(shí),認(rèn)為學(xué)生需要儲(chǔ)備的前概念主要包括:電離、電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、物質(zhì)的溶解性、酸堿鹽知識(shí)、化學(xué)用語的正確使用等。造成學(xué)生對(duì)“拆”存在困難的原因主要有兩方面:一是對(duì)于物質(zhì)的分類、元素及其化合物知識(shí)、物質(zhì)溶解性知識(shí)的欠缺;二是化學(xué)鍵等結(jié)構(gòu)知識(shí)的空白。學(xué)生錯(cuò)誤概念也是基于對(duì)上述內(nèi)容的掌握情況而出現(xiàn)的。對(duì)于學(xué)生的思維,高級(jí)教師主要從學(xué)生已有的思維習(xí)慣、是否建立起微粒觀和需要學(xué)生具備的思維方式三個(gè)層面進(jìn)行解讀。而影響學(xué)生理解知識(shí)的其他因素有:記憶力、W生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況、師生之間的情感、學(xué)生的研究能力等。
4. 教學(xué)策略知識(shí)
通過整理7位教師對(duì)“離子反應(yīng)”主題在教學(xué)順序、表征方式及難點(diǎn)突破的教學(xué)方法,并結(jié)合他們對(duì)課堂的組織和管理手段,得到受訪教師對(duì)該主題的教學(xué)策略知識(shí)。見表4。
實(shí)驗(yàn)、對(duì)比在教學(xué)順序方面,大部分受訪教師采用概念―條件―書寫―意義的順序。在表征方式方面,考慮到離子反應(yīng)概念的抽象性,受訪教師采用實(shí)驗(yàn)和多媒體動(dòng)畫,將電解質(zhì)在水溶液的行為顯性化,同時(shí)在理論闡釋時(shí)采用類比、舉例、證明等表征方式建構(gòu)離子反應(yīng)的概念。例如T5教師談到“有顏色的實(shí)驗(yàn),有沉淀生成,學(xué)生知道化學(xué)反應(yīng)發(fā)生了,到底是哪些離子濃度改變?我會(huì)以動(dòng)畫的形式把這個(gè)展示出來,如氫氧化鈉和硫酸的反應(yīng)機(jī)理是什么?首先是鈉離子與氫氧根離子在一起,然后就分開了。學(xué)生通過動(dòng)畫知道到底哪些離子會(huì)在一起,哪些離子不會(huì)在一起?這時(shí)給學(xué)生講,弱電解質(zhì)、難溶物質(zhì)是不會(huì)松開的”。T1教師提到“新課教學(xué)必須伴隨化學(xué)實(shí)驗(yàn),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明了,如BaCl2+H2SO4/Na2SO4、Ba (OH)2+H2SO4、K2SO4+Ba (NO3)2最后都能得到白色沉淀BaSO4”。T6老師用國家需要穩(wěn)定來類比離子在溶液中也需要穩(wěn)定,解釋離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是為了尋求一種比原來存在形式更為穩(wěn)定的狀態(tài)。用個(gè)子高矮類比酸性強(qiáng)弱,用身高的差異性類比酸電離氫離子能力的差異性。除此之外,受訪教師還會(huì)采用生活中的實(shí)例來證明“電離”“離子”的存在,讓學(xué)生用親身經(jīng)歷來建構(gòu)微粒觀。例如T1教師引用初中水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中“為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,通常向溶液中滴加硫酸鈉或氫氧化鈉”,說明電解質(zhì)在溶液中為什么是以離子形式存在。進(jìn)一步解釋:為什么加入這些物質(zhì)后,溶液的導(dǎo)電性就增加了,產(chǎn)生氫氣和氧氣的速率就快了?因?yàn)檫@些物質(zhì)溶于水后,變成了離子,溶液導(dǎo)電靠的是離子的定向運(yùn)動(dòng),外加直流電源后,陽離子向陰極運(yùn)動(dòng),陰離子向陽極運(yùn)動(dòng)。定向運(yùn)動(dòng)的離子多了,溶液的導(dǎo)電性就強(qiáng)了,通過溶液的電流強(qiáng)度也大了,電解的速率也快了。同時(shí)聯(lián)系生活中電器著火不能用水澆滅所蘊(yùn)含的電離知識(shí),讓學(xué)生從離子角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)微粒觀。高級(jí)教師在課堂組織和管理上已形成自己的管理理念與科學(xué)的管理方法,會(huì)根據(jù)課型和學(xué)生特點(diǎn),采用不同的課堂組織形式來突破教學(xué)的重難點(diǎn)。
5. 評(píng)價(jià)知識(shí)
通過整理7位教師離子反應(yīng)主題第二課時(shí)的評(píng)價(jià)維度和評(píng)價(jià)方式,得到受訪教師的評(píng)價(jià)知識(shí)見表5。
四、結(jié)論
(1)高級(jí)教師注重利用離子反應(yīng)建構(gòu)學(xué)生的微粒觀,強(qiáng)調(diào)離子反應(yīng)概念是對(duì)電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)和行為方式的理解。離子方程式是描述上述過程的化學(xué)語言,不僅可以表示一個(gè)反應(yīng),而且可以表示一類反應(yīng)。
(2)高級(jí)教師對(duì)該主題的學(xué)生知識(shí)掌握全面。學(xué)生在學(xué)習(xí)離子反應(yīng)時(shí)應(yīng)具備微觀、抽象、類比思維。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的記憶力對(duì)該主題學(xué)習(xí)的影響較大。
(3)高級(jí)教師在該主題教學(xué)步驟的設(shè)置、表征方式的選擇、重難點(diǎn)的突破、課堂的組織與管理都緊緊圍繞學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、認(rèn)知特點(diǎn)來進(jìn)行。高級(jí)教師會(huì)利用學(xué)生已有的生活和知識(shí)經(jīng)驗(yàn),來加深對(duì)要建構(gòu)概念的理解。高級(jí)教師會(huì)組織小組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、小組討論、課堂提問、觀看多媒體動(dòng)畫等多種方式來開展教學(xué),且在教學(xué)過程中會(huì)隨時(shí)根據(jù)學(xué)生的響應(yīng)情況來調(diào)整教學(xué)步調(diào)。
五、啟示與建議
(1)學(xué)生知識(shí)是高級(jí)教師PCK的核心。高級(jí)教師都十分重視且擁有豐富的學(xué)生知識(shí)。因此,教師要注重研究學(xué)生,從知識(shí)、思維、興趣、愛好等方面建構(gòu)自己的學(xué)生知識(shí),并以此作為教學(xué)設(shè)計(jì)的依據(jù)。
(2)高級(jí)教師會(huì)依據(jù)主題知識(shí)和學(xué)生思維來選擇多種表征方式進(jìn)行教學(xué)。注重在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上開展教學(xué)。因此,教師要研究生活,善于發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)知識(shí),并以此作為教學(xué)素材,促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。
(3)高級(jí)教師注重在知識(shí)與技能學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)科觀念的構(gòu)建,注意進(jìn)行知識(shí)的統(tǒng)整和遷移。因此,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科觀念,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維的養(yǎng)成,以利于知識(shí)的遷移和應(yīng)用,提高問題解決能力。
(4) 高級(jí)教師對(duì)PCK維度中的評(píng)價(jià)知識(shí)關(guān)注度普遍較低。而有效評(píng)價(jià)能影響課堂教學(xué)氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展,提高課堂效率,有時(shí)甚至能影響學(xué)生一生的發(fā)展。因此,教師應(yīng)注重評(píng)價(jià)知識(shí),發(fā)揮其在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)有的促進(jìn)作用。
⒖嘉南
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一、中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和不足
1.忽視化學(xué)學(xué)科教學(xué)的根本價(jià)值,夸大考試大綱的指揮作用
一些教師備課的主要工作是熟悉與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題、考試題,從如何幫助學(xué)生懂得答好這些題目的角度選擇和設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。這種教學(xué)往往可以讓學(xué)生在短期內(nèi)獲得比較理想的考試成績,但并不能讓學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科的樂趣和價(jià)值從而喜歡上化學(xué)這門學(xué)科,也不利于培養(yǎng)學(xué)生在生活實(shí)踐中運(yùn)用化學(xué)學(xué)科的觀點(diǎn)和視角分析問題的能力。另外,由于教學(xué)過度關(guān)注考試,教師常常忽視重點(diǎn)主干知識(shí)的形成過程,學(xué)生的思維被一些細(xì)枝末節(jié)的所謂考點(diǎn)所拖累,最終無法構(gòu)建完善的學(xué)科知識(shí)體系。
2.缺乏對(duì)中學(xué)化學(xué)課程內(nèi)容的整體把握,局限于孤立的章節(jié)或課時(shí)內(nèi)容
長期在初中任教的教師不熟悉高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和要求,同樣一直任教高中的教師對(duì)初中化學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀也不太關(guān)心,這是很常見的現(xiàn)象。而且新課程理念下的教材內(nèi)容設(shè)置注重概念的螺旋式發(fā)展,同一主題內(nèi)容在不同的模塊和年級(jí)有不同的要求。如果不能把每一個(gè)章節(jié)、課時(shí)的教學(xué)放在整個(gè)中學(xué)化學(xué)課程體系和中學(xué)化學(xué)總體教學(xué)目標(biāo)中進(jìn)行思考和設(shè)計(jì),往往給人感覺教學(xué)缺乏靈魂,而且很容易發(fā)生難點(diǎn)知識(shí)一步到位、重點(diǎn)知識(shí)不到位的情況。
新課程理念下的教材內(nèi)容鮮活、欄目豐富,吸引了很多教師開展對(duì)教材欄目教學(xué)功能的挖掘和研究。這種教學(xué)研究方式總體來說是積極的、有效的,但這種研究如果陷入“只見樹木,不見森林”的誤區(qū),也會(huì)使一些經(jīng)驗(yàn)缺乏的教師把大量的課堂時(shí)間用于一些非重點(diǎn)問題的探究上,造成教學(xué)目標(biāo)出現(xiàn)偏差。單獨(dú)看一節(jié)課也許會(huì)認(rèn)為有新意、有思維深度、有探究力度,但從整個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成看也許價(jià)值并不大。我們更倡導(dǎo)在找準(zhǔn)核心教學(xué)目標(biāo)的情況下發(fā)掘教材的功能和價(jià)值。教材有幾種版本,不同版本內(nèi)容的設(shè)置、活動(dòng)的設(shè)計(jì)有很大差異,但都是服務(wù)于相同的課程標(biāo)準(zhǔn),這一事實(shí)也告訴我們孤立地深挖教材欠妥。
3.曲解新課程理念在實(shí)踐中的作用,架空教學(xué)目標(biāo)的導(dǎo)教、導(dǎo)學(xué)、導(dǎo)評(píng)作用
教育心理學(xué)研究指出,教學(xué)目標(biāo)必須有導(dǎo)教、導(dǎo)學(xué)、導(dǎo)測評(píng)的功能,但在新課程理念的沖擊下,很多教師的教學(xué)目標(biāo)設(shè)置逐漸與課堂實(shí)際脫離,成為教學(xué)設(shè)計(jì)中一頂華麗的“帽子”。其中最主要的幾個(gè)誤區(qū)是:(1)認(rèn)為課堂教學(xué)必須有完善的三維目標(biāo)陳述,把課程目標(biāo)誤用作課堂教學(xué)目標(biāo),導(dǎo)致目標(biāo)達(dá)成情況無法評(píng)價(jià),教師們被迫把一些空泛、大概念的詞語放入課堂教學(xué)目標(biāo)中,如“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”“勇于創(chuàng)新”“科學(xué)精神”“探索能力”等。(2)認(rèn)為三維目標(biāo)就是在落實(shí)知識(shí)與技能的基礎(chǔ)上還要加入方法、情感的目標(biāo),不理解過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀都是滲透在具體的知識(shí)和技能學(xué)習(xí)之中以及教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變之中。所以會(huì)在現(xiàn)在的課堂中聽到教師把“方法”“能力”“態(tài)度”“精神”“觀念”等詞語常常掛在嘴邊,唯恐聽者不知,卻沒有真正讓學(xué)生在思考具體問題時(shí)充分體驗(yàn)和養(yǎng)成的策略,學(xué)生也能感受到課堂的怪異和做作。
二、對(duì)中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)的看法
1.長期的、最終的教學(xué)目標(biāo)不同于具體的課堂教學(xué)目標(biāo)
有人說,新課程理念下中學(xué)化學(xué)不僅要教會(huì)知識(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生的能力。能力是什么?布盧姆、加涅等教育心理學(xué)家在對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行分類時(shí)并沒有“能力”的提法,而代之以具體的言語信息、智慧技能和認(rèn)知策略等廣義的知識(shí),這些分類使教學(xué)更具操作性。能力是客觀存在的,但無法在短時(shí)間里、在一件事情上就能發(fā)展起來,可以說能力是教學(xué)的最終目標(biāo),就好像課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)一樣,它也是最終的目標(biāo),但并不適合作為課堂目標(biāo)使用。而教學(xué)是由一個(gè)個(gè)課堂組成的,課堂教學(xué)必須有具體的可以達(dá)成的目標(biāo),即使要滲透一些思想和方法也要轉(zhuǎn)化為具體的活動(dòng)和任務(wù)。
2.化學(xué)核心觀念在中學(xué)化學(xué)教育中的重要價(jià)值
學(xué)生通過化學(xué)課程的學(xué)習(xí),根本目的是形成從化學(xué)的視角認(rèn)識(shí)事物和解決問題的思想、觀點(diǎn)和方法,即植根于學(xué)生頭腦中的化學(xué)基本觀念。山東師范大學(xué)畢華林教授將化學(xué)核心觀念作如下分類(見附圖)。
該分類體系清晰簡潔,將學(xué)生學(xué)習(xí)的中學(xué)化學(xué)基本內(nèi)容和學(xué)習(xí)的方法有機(jī)呈現(xiàn)出來。通過學(xué)習(xí)中學(xué)化學(xué),人們可以理解世界萬物都是以若干種元素(原子)為基本單元構(gòu)成的,可以透過宏觀物體“看到”其微觀構(gòu)成,能理解宏觀物質(zhì)為什么有相關(guān)的性質(zhì)和用途,能理解一切自然界沒有的新材料何以制造出來,也能理解有的物質(zhì)為什么會(huì)逐漸失去它的性質(zhì),能理解周圍的陽光、空氣、水在物質(zhì)的變化中起著什么作用;學(xué)習(xí)中學(xué)化學(xué),人們能學(xué)會(huì)更有效地處理生活中大量復(fù)雜的信息和數(shù)據(jù),具備透過事物外表認(rèn)識(shí)其本質(zhì)的思維習(xí)慣;學(xué)習(xí)中學(xué)化學(xué),人們可以了解化學(xué)在創(chuàng)造五彩世界中的作用,可以糾正化學(xué)破壞了環(huán)境的片面認(rèn)識(shí),理解科學(xué)之于人類的意義。
3.實(shí)施化學(xué)核心觀念教育在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中的具體作用
有一個(gè)經(jīng)典的比喻:“沒有基本觀念統(tǒng)領(lǐng)的知識(shí)教學(xué)是把‘種子’磨成‘面粉’的教學(xué)?!币馑际侵袑W(xué)化學(xué)教學(xué)的學(xué)科知識(shí)是有限的,學(xué)生應(yīng)該借助這些有限的知識(shí)形成終身有用的思想、觀點(diǎn)和方法,把這些知識(shí)當(dāng)做啟發(fā)思維、訓(xùn)練思維的“種子”,而不在于要把知識(shí)本身嚼碎記牢。所以,具有實(shí)施化學(xué)核心觀念教育理念的教師能轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,更有利于知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。
實(shí)施化學(xué)核心觀念教育,必然注重知識(shí)與核心概念的認(rèn)知過程,必然強(qiáng)調(diào)概念間的聯(lián)系和知識(shí)遷移,必然會(huì)引導(dǎo)教師關(guān)注整體、把握本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生不要過分注重細(xì)節(jié),超越具體事實(shí),從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)和理解所學(xué)知識(shí)。
與不可捉摸的“能力”相比,化學(xué)核心觀念更容易與具體的化學(xué)知識(shí)相互滲透和融合,教師落實(shí)三維課程目標(biāo)便有了抓手,素質(zhì)教育的可操作性大大增強(qiáng)。
三、基于化學(xué)核心觀念教育的教學(xué)內(nèi)容分析和教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)思路框架及其解釋
我提出分析教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的思路框架是:1.分析課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求;2.分析教材具體的知識(shí)本體及其主線;3.分析學(xué)生相關(guān)的原有認(rèn)知和后續(xù)認(rèn)知;4.分析教學(xué)內(nèi)容承載的化學(xué)核心觀念、思想和方法。
課程標(biāo)準(zhǔn)將課程劃分成若干模塊,每個(gè)模塊提出若干個(gè)主題,需要注意的是這些主題與教材的章題并不是一致的,主題注重體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值,章題注重體現(xiàn)知識(shí)邏輯,但主題下的具體內(nèi)容都能在教材的某個(gè)章節(jié)找到。所以課程標(biāo)準(zhǔn)最突出的功能是首先指出了具體內(nèi)容的價(jià)值取向,即課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)告訴教師為什么要教這個(gè)內(nèi)容;其次課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某一主題知識(shí)在中學(xué)各階段要達(dá)到什么目標(biāo)層次作了規(guī)定。因此,看課程標(biāo)準(zhǔn)看什么?一看這個(gè)內(nèi)容為什么會(huì)出現(xiàn)在教材中,二看同一主題的內(nèi)容在中學(xué)教材中出現(xiàn)了幾次,要求有什么不同。
美國著名教育心理學(xué)家奧蘇貝爾說:“如果我不得不將所有的教育心理學(xué)原理還原為一句話的話,我將會(huì)說,影響學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么,根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)狀況進(jìn)行教學(xué)?!睂W(xué)生要理解新知識(shí)必須將新知識(shí)納入到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去(或上位學(xué)習(xí),或下位學(xué)習(xí),或并列結(jié)合學(xué)習(xí))。我認(rèn)為,現(xiàn)在的新知識(shí)也必將成為今后學(xué)習(xí)的“原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)”,所以教學(xué)也要著眼于學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展。
在畢華林教授對(duì)化學(xué)核心基本觀念的解釋中,我從影響學(xué)生學(xué)習(xí)的角度提出這些基本觀念中最應(yīng)該落實(shí)的重點(diǎn)(見下頁附表),這些重點(diǎn)應(yīng)長期支持教師的指導(dǎo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)。
四、應(yīng)用實(shí)例
1.案例一:人教版必修1“氧化還原反應(yīng)”
(1)分析課程標(biāo)準(zhǔn)。
九年級(jí):“二、身邊的化學(xué)物質(zhì)——(一)地球周圍的空氣——2.知道氧氣、二氧化碳的主要性質(zhì)和用途,認(rèn)識(shí)氧氣能跟許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。”
必修1:“主題3 常見無機(jī)物及其應(yīng)用——5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應(yīng)?!?/p>
選修4:“主題1化學(xué)反應(yīng)與能量——4.體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程,了解原電池和電解池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。5.通過查閱資料了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。6.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害,通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施?!?/p>
分析課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,得到以下認(rèn)識(shí):初中學(xué)習(xí)氧化反應(yīng)是為了讓學(xué)生更好地了解氧氣的性質(zhì),只需要形成一種觀念:一定條件下氧氣能與大多數(shù)金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成氧化物。必修教材放在常見無機(jī)物及其應(yīng)用這個(gè)主題下,顯然是告訴我們學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)是為了更好地學(xué)習(xí)元素化合物的性質(zhì),是在準(zhǔn)備一種學(xué)習(xí)工具。選修4是氧化還原反應(yīng)這一工具更深入的應(yīng)用且與生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系,因此對(duì)生活中常見的電化學(xué)現(xiàn)象要理解并會(huì)用化學(xué)語言解釋。對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)在整個(gè)中學(xué)課程體系中是螺旋上升的:表面現(xiàn)象概念的本質(zhì)概念的應(yīng)用。
一、預(yù)習(xí)
預(yù)習(xí)是為了使學(xué)生對(duì)欲學(xué)知識(shí)做作好心理準(zhǔn)備。
課前預(yù)習(xí)的一般方法有:閱讀新課、找出難點(diǎn)、溫習(xí)基礎(chǔ)。
1.閱讀新課
依照教師的預(yù)習(xí)要求,主動(dòng)對(duì)知識(shí)性教材進(jìn)行閱讀,大體了解新課的基本內(nèi)容,形成大概的知識(shí)框架;對(duì)實(shí)驗(yàn)性的教材,應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、原理、操作要點(diǎn)和安全注意事項(xiàng),并寫出實(shí)驗(yàn)操作提綱。
2.找出難點(diǎn)
在不理解的地方作標(biāo)記,為有目的、有所側(cè)重地聽課做好準(zhǔn)備。
3.溫習(xí)基礎(chǔ)
這是學(xué)習(xí)新課的知識(shí)鋪墊。做到對(duì)與本節(jié)新課相關(guān)的概念、公式等知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固,以便更輕松順利地接受新課。
比如我們在學(xué)習(xí)水的離子積這節(jié)新課前,在仔細(xì)閱讀教材之后,應(yīng)該對(duì)之前所學(xué)習(xí)過的強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷、電離方程式的書寫等內(nèi)容認(rèn)真復(fù)習(xí),而在閱讀過程中我們還應(yīng)對(duì)①Kw不僅適用于純水,還適用于稀溶液(酸堿或鹽);②表達(dá)式中H+和OH-不只是水電離的,而是溶液中存在的所有H+和OH-等疑難問題作為聽課時(shí)的重點(diǎn)加以標(biāo)記;最后試做本節(jié)對(duì)應(yīng)習(xí)題,如:
下列各種敘述中正確的是:A.在任何條件下,純水的C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L B.在任何條件下,純水都呈中性。C.在100oC時(shí),純水的C(H+)<1×10-7mol/L。D.PH=7的溶液一定呈中性。通過思考,對(duì)答案有疑惑,引發(fā)一些思考,如影響水的離子積的因素是什么,通過以上預(yù)習(xí),我們就很容易明確聽課的目的。
二、聽課
聽課是學(xué)生學(xué)習(xí)的最主要形式。集中注意力聽課是非常重要的,之所以重要,是因?yàn)橹R(shí)的獲得,除了學(xué)生自學(xué)之外,大部分是通過聽老師的講解間接獲得的。因此,要想學(xué)習(xí)好就必須學(xué)會(huì)聽課。
在課堂上,只有高度集中注意力,才能跟上老師的思路、抓住知識(shí)的重點(diǎn)。聽課時(shí),眼睛要盯著老師的板書,對(duì)重點(diǎn)和教師補(bǔ)充的內(nèi)容一邊思考,一邊速記筆記;老師講解時(shí),眼睛要盯著老師的動(dòng)作與表情,認(rèn)真領(lǐng)會(huì)教師的意圖。但學(xué)生還應(yīng)改變對(duì)學(xué)習(xí)的陳舊認(rèn)識(shí),變被動(dòng)接受為主動(dòng)享受課堂。也就是說,要提高聽課效率,就要對(duì)老師的講解進(jìn)行思考、積極發(fā)言,提出問題相互辯論,發(fā)揮個(gè)體的能動(dòng)作用,大膽展示自己的觀點(diǎn)特長,挖掘自己的閃光點(diǎn),樹立自信,激發(fā)對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。
在實(shí)驗(yàn)課上,為了使物質(zhì)之間的變化過程更直觀形象,老師往往會(huì)做演示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生要認(rèn)真觀察,積極動(dòng)手參與,充分調(diào)動(dòng)眼、鼻、耳、腦等器官協(xié)同作用。例如,在做乙醇和銅絲反應(yīng)生成乙醛時(shí),老師會(huì)將繞成螺旋狀的銅絲反復(fù)多次的在酒精燈外焰上灼燒后插入乙醇溶液中(學(xué)生思考這樣做的目的),在這個(gè)過程中應(yīng)觀察到銅絲顏色由紅色到黑色又到紅色,溶液則產(chǎn)生了新的刺激性氣味。從而可以得出銅絲只做了催化劑。
習(xí)題課時(shí),學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)老師對(duì)題目的分析思路和方法,以便使自己的思維能力的發(fā)展建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上,爭取一題多解,做到舉一反三,使知識(shí)的領(lǐng)會(huì)進(jìn)入更高級(jí)的境界。
不要挑剔老師。個(gè)別學(xué)生對(duì)老師的挑剔比較多,認(rèn)為老師專業(yè)水平不高、講課表情不豐富、動(dòng)作不恰當(dāng)、衣著不夠時(shí)尚等等,帶著不滿情緒上課,這樣必然會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生對(duì)該老師所講授的知識(shí)的接受與吸收,結(jié)果導(dǎo)致常常出現(xiàn)偏科現(xiàn)象。
三、復(fù)習(xí)
復(fù)習(xí)在學(xué)習(xí)的過程中起著承前啟后的作用。這里所說的復(fù)習(xí)是指把新學(xué)到的知識(shí)及時(shí)吸收、小結(jié),并與原有的知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系,查漏補(bǔ)缺,使知識(shí)系統(tǒng)化、條理化。
首先,反復(fù)閱讀教材,此時(shí)對(duì)教材的閱讀不再是形式上的走馬觀花,而是細(xì)細(xì)咀嚼,修正自己預(yù)習(xí)時(shí)把握不準(zhǔn)的地方,強(qiáng)化理解和吸收聽課時(shí)的疑難之處。
其次,掌握看書的“由薄到厚”法。我國著名的數(shù)學(xué)家華羅庚認(rèn)為讀書有兩個(gè)過程,一個(gè)是“由厚到薄”,另一個(gè)是“由薄到厚”。由薄到厚的過程是知識(shí)的不斷豐富、積累的過程,這就要求學(xué)生抓住綱要,理出知識(shí)主線,總結(jié)規(guī)律并將它納入自己的知識(shí)體系,使自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)融會(huì)貫通。
及時(shí)復(fù)習(xí)的好處是加深和鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容,防止知識(shí)遺忘,忌在學(xué)習(xí)之后很久才去復(fù)習(xí)。這樣,所學(xué)知識(shí)會(huì)遺忘殆盡。及時(shí)對(duì)每節(jié)、每單元進(jìn)行總結(jié),如物質(zhì)的性質(zhì)、制取方法和鑒別,重要的化學(xué)方程式、計(jì)算公式、變化規(guī)律等,以便對(duì)知識(shí)體系有更深刻認(rèn)識(shí)。
四、作業(yè)
如果說聽課環(huán)節(jié)側(cè)重于對(duì)知識(shí)的理解,那么作業(yè)就是側(cè)重于對(duì)知識(shí)的消化與鞏固,作業(yè)不僅是課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸,是教學(xué)信息反饋的重要渠道,還是使知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的必要途徑。在幾年的教學(xué)過程中,我發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對(duì)待作業(yè)的態(tài)度是非常錯(cuò)誤的:有的學(xué)生認(rèn)為作業(yè)是老師下達(dá)的必須執(zhí)行的一項(xiàng)任務(wù),做作業(yè)只是為了應(yīng)付老師和家長,這種觀點(diǎn)之下的作業(yè)顯然不能達(dá)到做作業(yè)的真正目的;有的學(xué)生則迷信“題海戰(zhàn)術(shù)”,認(rèn)為學(xué)理科,作業(yè)當(dāng)然是多多益善,因此盲目地花費(fèi)大量時(shí)間做了許多練習(xí)作業(yè),但是收效甚微。
做作業(yè)是為了及時(shí)檢驗(yàn)知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用水平,還可以為復(fù)習(xí)積累資料,所以作業(yè)題應(yīng)經(jīng)過有目的的篩選,做那些具有代表性的、典型的習(xí)題。那么如何做好作業(yè)呢?
學(xué)生通過復(fù)習(xí),認(rèn)真回憶老師課堂上所講的內(nèi)容,已經(jīng)有了一個(gè)簡要的提綱,弄清了知識(shí)的來龍去脈,做題時(shí)還要注意:
1.認(rèn)真審題
審題是答題的基礎(chǔ),審清題意,才能做到有的放矢。
2.細(xì)心答題
做題是表達(dá)思路的過程,這個(gè)過程要求手腦并用,仔細(xì)推敲,做到思路正確,邏輯嚴(yán)密,從而逐漸形成一個(gè)良好的解題習(xí)慣,做到得心應(yīng)手。
3.獨(dú)立完成作業(yè)
一、電子管的線性比晶體管好嗎?
既然作者談的是非線性失真,我想簡單的把這三種器件的情況介紹一下。由于電子管和晶體管的種類繁多,而且電子管一般是工作在高電壓小電流狀態(tài),晶體管一般是工作在低電壓大電流狀態(tài)。失真又和使用曲線的范圍有關(guān),屏極供電為300V的電子管,輸出5VP-P值時(shí)的失真,肯定比集電極供電為6V的晶體管輸出同樣幅度時(shí)的失真小。所以相互比較一定要在完全相同的外部環(huán)境下才有意義。另外失真也和器件的工作點(diǎn)有關(guān),下面是在甲類狀態(tài)下,分析增益隨器件工作電流的變化情況。
1、電子管的失真
電子管的確存在定律,它是在二極電子管中由泊松方程推出的屏流和屏壓之間的關(guān)系,實(shí)際曲線基本上符合它;三極管當(dāng)柵壓作為參變量固定時(shí),則屏流和屏壓之間的關(guān)系也大致符合它。
三極管的輸出電壓Vo和輸入電壓Vi之間的比值為增益A:
A= -Ra×μ/Ri
其中μ為電子管的放大系數(shù),Ra為屏極負(fù)載電阻,Ri為電子管的內(nèi)阻,μ/Ri就是電子管的跨導(dǎo)S 。Ra為定值,所以S隨屏流Ia的變化就決定了放大器的線性。S的線性是由控制柵產(chǎn)生的電場的均勻程度而定的,而陰極表面氧化層的平整度、控制柵柵絲的直徑及繞法、柵絲和陰極之間的距離等因素都影響電場的均勻程度。
我們常用的都是柵壓為負(fù)的左特性管。從柵壓為零屏流最大,到較負(fù)使屏流接近截止的過程中,S一般是由大到小。五極管的增益計(jì)算以及跨導(dǎo)S的變化規(guī)律與三極管相似。
我們?nèi)绻诠茏拥钠翂篣a―屏流Ia曲線圖上作負(fù)載線可以看出,輸入正半周時(shí)進(jìn)入大屏流、低屏壓區(qū);而輸入負(fù)半周時(shí)進(jìn)入小屏流高屏壓區(qū)。而以柵壓為參變量的曲線簇之間的距離隨著屏流的提高,有逐漸增加的趨勢。所以輸入正半周時(shí)的S較大,負(fù)半周則相反,即正負(fù)半周的S值不同。我們在設(shè)計(jì)時(shí),都是把工作點(diǎn)置于線性區(qū)的中點(diǎn)。這樣在Vi較小時(shí),S值變化不大,Vo 和Vi之間的關(guān)系基本是線性的。Vi較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)Vo正負(fù)半周幅度不同、寬窄(肥瘦)不同的情況;Vi過大時(shí),會(huì)使Vo的正負(fù)半周都出現(xiàn)削波而幅度不再增加。試想不同的電子管,其結(jié)構(gòu)不同,曲線的線性好壞差別很大,失真情況怎么可能一樣?RCA的6336A和WE-300B都是三極管,屏耗是30~40W,WE-300B推挽不加任何負(fù)反饋,輸出25W時(shí)THD為1%,6336A行嗎?還有五極管呢,F(xiàn)U50的屏耗亦是40W,它的失真情況也和300B一樣嗎?
2、雙極晶體管的失真
說雙極晶體管的輸出―輸入是指數(shù)關(guān)系,這還是第一次聽說。作者說的大概是雙極晶體管的基極輸入電流Ib,隨基極輸入電壓Ub變化曲線在起始部位的關(guān)系吧?這關(guān)系倒有點(diǎn)接近指數(shù)關(guān)系。同上,Vo和Vi之間的比值為雙極晶體管的增益A:
A=-βRc/(Rs+hi)
其中β為晶體管的電流放大倍數(shù),Rc為集電極負(fù)載電阻,Rs為信號(hào)源內(nèi)阻,hi為基極輸入阻抗。
當(dāng)集電極電流IC從0開始增加時(shí),β增加而hi隨之變小,A隨之增加。而IC增加到一定值時(shí),β和hi的變化就會(huì)減小而進(jìn)入線性區(qū)。在線性區(qū)內(nèi)β和hi的變化都不大,A基本保持不變。當(dāng)IC增加到一定值時(shí),β開始下降(國產(chǎn)晶體管的最大集電極電流,一般是定義在β下降到最大值的絞鋇鬧擔(dān)i并不同步下降,所以A開始減少。因此A隨集電極電流IC(而不是Vi) 的變化規(guī)律是:IC小 ――快速上升、IC中等――近似不變、IC大――下降。和電子管類似,在一定的信號(hào)范圍內(nèi),Vo和Vi之間的關(guān)系基本是線性的;Vi 過大若進(jìn)入β下降區(qū)時(shí),對(duì)應(yīng)其正半周A開始下降,即此時(shí)集電極輸出的負(fù)半周幅度會(huì)減??;再大Vo就削波了。這怎么會(huì)是指數(shù)關(guān)系呢?
3、 場效應(yīng)管的失真
目前常用的功率場效應(yīng)管一般是VMOS增強(qiáng)型的。即對(duì)于N型管而言,其柵極需要加入2―4V正偏壓才能工作。由于其輸出特性曲線和五極電子管相同為飽和型的;而輸入阻抗也是高阻的,是電壓放大器件。所以其增益A為:
A=gm×RD
其中g(shù)m為VMOS管的跨導(dǎo)、RD 為VMOS管的漏極負(fù)載電阻。gm的變化規(guī)律為當(dāng)漏極電流較小時(shí),它快速隨其上升;從漏極電流達(dá)到某值起直到其最大額定值,gm是基本不變的,所以其線性比雙極晶體管要好。它的增益A隨漏極電流(而不是Vi)的變化規(guī)律是:剛開始快速上升,以后就近似不變了。所以Vo 和Vi也不是平方關(guān)系。
由于從理論上進(jìn)行器件之間的非線性對(duì)比較困難繁雜,也不直觀,為了直截了當(dāng)?shù)牧私馄骷木€性好壞,筆者設(shè)計(jì)并且實(shí)踐了電子管和晶體管的對(duì)比測試:
電子管為常用且工作屏壓較低的北京電子管廠6N11及俄羅斯SOVTEK 6922,兩半管并連。晶體管為NEC 2SC2690A,其耐壓BVceo 實(shí)測為200V左右。
信號(hào)源為ZQ1035 低失真信號(hào)發(fā)生器,失真儀為meguro MA-6571T,輸入電壓用TD9205三位半數(shù)字表監(jiān)視。由于輸出電壓失真較大,所以用FLUKE 8840A真有效值五位半數(shù)字表監(jiān)視。用Tektronix 465M 100MHZ雙蹤示波器監(jiān)視有無高頻寄生震蕩。系統(tǒng)的剩余失真加噪聲干擾≤0.01%
屏極及集電極供電電壓均為151V(用WY1穩(wěn)壓)、屏極及集電極電阻均為10KΩ、增益均調(diào)到28dB左右、工作點(diǎn)均調(diào)到最大輸出電壓時(shí)失真最小、測試頻率為1KHz。由于6922的線性明顯比6N11好,所以只采用6922的數(shù)據(jù)。
由測試數(shù)據(jù)繪出的輸出Vo和輸入Vi (均為RMS值)的關(guān)系見圖(1),由圖(1)可見電子管6922的Vo和Vi關(guān)系的非線性是很明顯的,即增益A不是常數(shù)。而晶體管2SC2690A的Vo和Vi的關(guān)系幾乎是完全線性的,筆者在畫圖時(shí),用直尺就把2SC2690A所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)都連上了。THD(總諧波失真)和輸出電壓Vo的關(guān)系見圖(2)。從圖(2)可見,在同樣輸出電壓時(shí),晶體管2SC2690A的THD,不但比電子管6922小一個(gè)數(shù)量級(jí)(注意圖中右側(cè)縱坐標(biāo)為晶體管),而且THD的上升速度也沒有6922快。
我想,事實(shí)勝于雄辨!以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),已經(jīng)很明確的說明了電子管和晶體管的線性哪個(gè)好。那種認(rèn)為晶體管放大器的失真之所以小,完全是靠深度大環(huán)路負(fù)反饋壓出來的看法是沒有根據(jù)的。眾所周知,現(xiàn)代的優(yōu)秀放大器為了減少TIM失真(瞬態(tài)互調(diào)失真),都采用了減少甚至取消大環(huán)路負(fù)反饋而加深本級(jí)負(fù)反饋的方案。這樣末級(jí)功率晶體管自身的線性,對(duì)于整機(jī)的失真大小就有明顯的影響。這些放大器的失真,不是照樣比施加了10~20dB大環(huán)路負(fù)反饋的膽機(jī)低嗎?
二、電子管的噪聲比晶體管低嗎?
孫文說:“怎樣理解膽機(jī)的聲底干凈,音色純正呢?聲底干凈可以認(rèn)為是噪聲低的緣故……晶體管(含場效應(yīng)管)工作原理基于半導(dǎo)體內(nèi)部的電子(空穴)遷移。電子(空穴)在固體的晶格之間實(shí)現(xiàn)遷移時(shí),任何結(jié)構(gòu)上的缺欠……都將導(dǎo)至電子(空穴)的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),從而形成噪聲。這就是所謂的閃變噪聲。……而膽管中,……真空中的電子運(yùn)動(dòng)基本上不受限制,除了受輸入信號(hào)控制,基本上不發(fā)生無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然不存在閃變噪聲?!阅懝艿脑肼曇话爿^低,制作放大電路可獲得較高的信號(hào)噪聲比……通常,使用膽機(jī),揚(yáng)聲器中的沙沙噪聲是聽不到的。而石機(jī)在揚(yáng)聲器中聽不到沙沙噪聲者卻很少有。”
受篇幅所限,筆者在這里不想討論晶體管和電子管的噪聲微觀形成機(jī)理,只想宏觀討論它們的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)。電子管是電壓放大器件,它的噪聲是用等效輸入噪聲電阻來表示。其物理意義是將輸出的噪聲電壓等效為在一定溫度下,其控制柵上的電阻因電荷起伏而形成的噪聲電壓被放大。等效輸入噪聲電阻用Ω表示,阻值愈高則噪聲愈大。在300K(27℃)時(shí),常用的6N8P其等效輸入噪聲電阻為1KΩ左右、三極接法的6J1為0.4KΩ左右。而晶體管的噪聲一般用噪聲系數(shù)來表示。其物理意義是放大器輸出端總的噪聲功率與被放大后的信號(hào)中原有的噪聲功率之比,用dB表示。0dB表示無噪聲,即輸出端總的噪聲功率就是被放大后的信號(hào)中原有的噪聲功率,器件沒有給輸出增加新的噪聲。應(yīng)該指出,場效應(yīng)管是多子器件,其噪聲一般比少子工作的雙極晶體管小一些。由于電子管和這兩種固體器件的噪聲參數(shù)表示不同,所以無法從數(shù)據(jù)上直接進(jìn)行比較。
對(duì)于同一輸出電壓而言,撇開放大器的增益單獨(dú)去比較信噪比是沒有意義的。這道理也很簡單:假設(shè)第一級(jí)的等效輸入噪聲電壓為1μV、要求輸出電壓為1V。 對(duì)于0.1V的輸入信號(hào),單級(jí)20dB的增益就夠了。由于噪聲電壓被放大為10μV,所以輸出信噪比為100dB(不計(jì)權(quán),下同);但是如果輸入信號(hào)小到1mV,后面就需要再接有一或兩級(jí)放大,總增益為60dB。同樣輸出1V時(shí)由于輸出噪聲電壓被放大為1mV,所以信噪比就降到60dB了。一部用于MM唱頭放大的膽前級(jí),輸入信號(hào)為毫伏級(jí),信噪比很難高于85dB;更不用說輸入信號(hào)為微伏級(jí)的MC唱頭放大器了,所以MC唱頭一般都要加升壓變壓器來提高信噪比。
那么電子管和晶體管哪一種更適合微小信號(hào)放大呢?筆者在十年前曾經(jīng)為國內(nèi)某音響公司研發(fā)過膽前級(jí)。當(dāng)時(shí)借助先進(jìn)的音頻綜合測試儀(那時(shí)就要人民幣10萬元),把輸出噪聲降到了0.1―0.15mV(RMS)左右,再也降不下去了。因?yàn)檫@時(shí)剩下的完全是電子管的白噪聲,要再降低就只能換管子。但這又牽扯到增益和音色的問題。據(jù)我所知,在當(dāng)時(shí)國內(nèi)生產(chǎn)的膽前級(jí)中,我這款輸出噪聲算低的了。但如果相對(duì)其20V的最大輸出電壓,信噪比也不過100多dB;如果按后級(jí)所需要的2V計(jì)算,那就只有80多dB了。
晶體管又怎么樣呢?半導(dǎo)體技術(shù)日新月異,使用的材料從鍺到硅到砷化鎵再到今天的碳化硅(想想電腦CPU的更新速度吧?。>瓦B廣播電臺(tái)上百KW大功率發(fā)射機(jī)的末級(jí)也都固體器件化了!筆者沒有用最近生產(chǎn)的固體器件研究過小信號(hào)放大器,所以沒有發(fā)言權(quán)。去年年底恰好外地一友人來訪,他在一家著名的大型電聲企業(yè)工作,而電容話筒又是其拳頭產(chǎn)品。由于電容話筒頭的輸出阻抗極高,所以需要用場效應(yīng)管或電子管來進(jìn)行阻抗變換、放大。這兩種產(chǎn)品該企業(yè)都生產(chǎn)。據(jù)他說,就輸出噪聲電壓的絕對(duì)值而言,電子管一般要比場效應(yīng)管高6dB、最好的電子管也要高2dB!我想他的回答,比較權(quán)威的解決了我們的問題。
三、電子管的空間電荷有益嗎?
“……因此膽管不可避免地存在電子在固體中遷移所具有的噪聲……實(shí)際膽管陽極噪聲測量也說明,膽管的確與晶體管(合格品)噪聲水平相當(dāng)。那么為什么膽機(jī)中就是聽不到沙沙的噪聲呢?……其實(shí),這是因?yàn)槟懝苤械目臻g電荷效應(yīng)的結(jié)果……由于電子云處于陰極表面(電場)拉力與能級(jí)外沖的平衡狀態(tài)之中,發(fā)生噪動(dòng)與不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的可能性基本不存在,所以不產(chǎn)生噪聲?!m然膽管陽極噪聲可能不低于晶體管,但是由于虛陰極的存在膽管工作時(shí)的噪聲卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶體管,也低于場效應(yīng)管……空間電荷效應(yīng)是膽機(jī)奇異現(xiàn)象的主要原因也是膽最可貴而又獨(dú)特的性質(zhì)……目前其他固體器件尚無法具備。……”
1、首先,電子管是一個(gè)整體。怎么可能把電子流過屏(陽)極的噪聲,從總噪聲中分離并單獨(dú)測量出來?這簡直是匪夷所思!測得的噪聲只能是各種噪聲機(jī)制的綜合結(jié)果,即電子管工作于電路中的最終噪聲水平。何來電子管工作噪聲遠(yuǎn)小于晶體管一說?
2、空間電荷真的能象電容濾平紋波那樣,基本平息陰極發(fā)射電子的噪動(dòng)與不規(guī)則運(yùn)動(dòng),從而使電子管的噪聲大大低于晶體管嗎?我認(rèn)為其作用是有限的。所以正象我前面所說,工程實(shí)踐表明電子管的噪聲一般要大于固體器件。而被孫先生認(rèn)為是好聲關(guān)鍵的空間電荷,更多的卻是影響了電子管的正常工作。
空間電荷現(xiàn)象其實(shí)早在電子管發(fā)明不久就被發(fā)現(xiàn)了。由于它產(chǎn)生的減速電場屏蔽了屏極的加速正電場,使電子管的屏極電壓不得不提高;而且降低了柵極的控制能力,即減少了跨導(dǎo)S。而電子管的噪聲是和跨導(dǎo)成反比的,對(duì)于三極管而言其等效噪聲電阻為R=2.5/S(單位為Ω)。因此,空間電荷現(xiàn)象非但對(duì)降低噪聲無益,反而使噪聲特性惡化。
一部電子管的發(fā)展史,其實(shí)就是S提高的歷史。小功率的收信管,控制柵電壓每變化一伏,屏流從變化幾百微安發(fā)展到如今的幾十毫安(筆者手中有一對(duì)SOVTEK的6C45P其S=45mA/V),使電子管的放大能力有了極大的提高。早在1913年就有人提出:為了消除空間電荷的影響從而提高跨導(dǎo),在陰極和控制柵極之間,加入一個(gè)帶正電位的輔助柵極。用它的正電場,去抵消陰極附近的空間電荷產(chǎn)生的減速電場,從而增加陰極電流、加大跨導(dǎo)。這個(gè)輔助柵極被稱為陰柵或空間電荷柵。
二戰(zhàn)前,荷蘭PHILIPS公司就生產(chǎn)了帶空間電荷柵的電子管A141,工作時(shí)屏極電壓只需要6V。由于此管比較難找,解放初我國的科技人員就利用RCA公司的五極管1LN5的第一柵極當(dāng)作空間電荷柵,第三柵極作為控制柵加入信號(hào),做再生式收音機(jī)。12V的屏壓即可正常工作,代替了一般要用45V屏壓的設(shè)計(jì)。20世紀(jì)50年代的某些雜志上,也刊登過用北京電子管廠生產(chǎn)的1A2五柵變頻管,第一柵當(dāng)空間電荷柵來裝低壓收音機(jī)的文章。如果空間電荷對(duì)消除噪聲真的那么有效,這些消除空間電荷的措施豈不會(huì)使噪聲大增,收音機(jī)還能夠正常工作嗎?要知道,收音機(jī)的輸入信號(hào)比合并式功放的輸入信號(hào)可低多了!
為了消除空間電荷的影響,從而提高跨導(dǎo),近代的電子管也加入了空間電荷柵。我國生產(chǎn)的6J20銳截止五極管的第一柵就是空間電荷柵,固定加6V電壓,注明用途是寬帶高頻電壓放大(見無線電通信用電真空器件手冊,1984年版249頁)。這種為了增加跨導(dǎo)而消除空間電荷的措施,如果按《膽聲》一文作者的觀點(diǎn),會(huì)使得噪聲大大增加。那豈不是得不償失,為什么還會(huì)生產(chǎn)、使用它?
四、為什么膽機(jī)開機(jī)時(shí)間長會(huì)好聲
“……這個(gè)現(xiàn)象可以理解為:隨著工作時(shí)間延長,膽管噪聲顯著降低……在高溫下電極材料也會(huì)析出氣體。所以膽管內(nèi)均裝有吸氣劑……吸氣劑是溫度越高,化學(xué)性質(zhì)越活潑,吸氣作用越佳。所以隨著膽機(jī)開機(jī)時(shí)間的延長,膽管內(nèi)溫度上升而趨于穩(wěn)定,使吸氣劑能充分發(fā)揮作用。從而使管內(nèi)氣體分子數(shù)充分減少,真空度提升。使膽內(nèi)電子與氣體分子的碰撞的噪聲消除……而空間電荷的形成與溫度密切相關(guān)。只有達(dá)到相當(dāng)溫度并穩(wěn)定時(shí),空間電荷才能穩(wěn)定。而穩(wěn)定的空間電荷存在則是低噪的原因?!?/p>
隨著開機(jī)時(shí)間的延長,膽機(jī)的聲音究竟發(fā)生了哪些變化?是否膽機(jī)剛開機(jī)時(shí)的沙沙聲比熱透后的沙沙聲大?我的感覺是隨著時(shí)間的延長,聲音更加通透、松弛、自然,而不是白噪聲的變化。我認(rèn)為首先這和旁熱式電子管(即使放大器末級(jí)使用直熱管,前面的管子一般也是用旁熱的,否則交流聲難處理)的特性有關(guān)。旁熱式電子管由于熱絲和陰極之間的絕緣層使熱阻較大,需要較長的時(shí)間二者的溫度才能夠一致。只有溫度一致后,陰極電子的發(fā)射才能穩(wěn)定、陰極氧化層的電阻才能最小,這樣電子管才能進(jìn)入最佳狀態(tài)。
其次,膽機(jī)電路中大量使用電容器。由于電解電容的絕緣介質(zhì)是鋁電極上的氧化層,隨著加電時(shí)間的延長,該氧化層更加完善,使漏電電流及損耗均減少。這就是電解電容存在的加電后賦能的現(xiàn)象。該氧化層介質(zhì)屬于半導(dǎo)體性質(zhì)(記得筆者小學(xué)時(shí),曾用鋁片浸在硼砂溶液中做整流器來充蓄電池),本身具有明顯的非線性。所以其性能的改善對(duì)聲音的影響較大?,F(xiàn)在一些發(fā)燒友DIY膽前級(jí),電源濾波使用扼流圈。由于濾波電容可取值較小,故干脆用薄膜電容來取代電解電容,取得了較好的效果。膽機(jī)級(jí)間耦合用的薄膜電容,其絕緣介質(zhì)的性能也會(huì)受外電場極化的影響發(fā)生一些變化,由于地位重要,所以一般也會(huì)使聲音產(chǎn)生某些改變。
不僅膽機(jī),晶體管(包括功率場效應(yīng)管)功放、非膽輸出的CD機(jī)都有開機(jī)要煲一段時(shí)間聲音才會(huì)好的情況。特別是甲類晶體管功放,煲的時(shí)間特別長。一直要到散熱片發(fā)燙了才好聲,我的印象中比膽機(jī)需要的穩(wěn)定時(shí)間還長。而它們用的都是固體器件,沒有什么空間電荷吧!
五、電子管內(nèi)究竟有多少氣體分子?
“……雖然,絕對(duì)的真空,技術(shù)上還是達(dá)不到的,電子在運(yùn)動(dòng)中還有可能與管內(nèi)的殘余氣體分子碰撞而產(chǎn)生噪聲,不過這種碰撞的幾率很小。打個(gè)比方說,殘余氣體分子的密度只相當(dāng)于一個(gè)房間中幾只飛行的蚊子。有心與蚊子相碰,怕都很難……”
從高中化學(xué)我們知道,含有6×1023個(gè)分子的任何物質(zhì)(包括氣體)被稱為1摩爾(mol),1摩爾的氣體在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓及0℃時(shí)的體積為22.4升。若電子管內(nèi)真空度為10-7~10-6毫米汞柱(這是電真空業(yè)用的油擴(kuò)散泵一般所能達(dá)到的真空度),則一升體積內(nèi)的氣體分子數(shù)量大致為3.5×(1012~1013)。其密度為1cm3有35億個(gè)到350億個(gè)氣體分子(以上溫度均為0℃)。這個(gè)密度可不是“房間中幾只飛行的蚊子,有心與蚊子相碰,怕都很難”了!這種環(huán)境,實(shí)際可以看作是由氣體分子所形成的“霧”,電子就是在這氣體霧中穿行。如果屏流為10mA,則電子管內(nèi)一秒鐘有6.3×1016個(gè)電子飛向屏極。而氣體分子也在做溫度越高,運(yùn)動(dòng)速度就越快的熱運(yùn)動(dòng),所以就會(huì)有大量殘余氣體分子和高速飛行中的電子碰撞而產(chǎn)生電離。膽機(jī)開機(jī)后,某些電子管在黑暗中可以看到被屏極所包圍的空間內(nèi)有藍(lán)光出現(xiàn),有的還隨音量大小閃動(dòng)。而這藍(lán)光正是殘余氣體分子電離時(shí)發(fā)出的,我們從發(fā)光的顏色、深淺可粗略判斷真空度。
電子管內(nèi)的藍(lán)光,充分證明了電子管內(nèi)大量殘余氣體的存在。某雜志的廣告中,有個(gè)國外品牌的KT88以真空度比通常的要高一百萬倍作為賣點(diǎn)。不知道該品牌真空度是否真的能高這么多,但這也說明了目前一般電子管內(nèi)的真空度不盡人意。某些國產(chǎn)品牌的功率電子管,管壁上吸氣劑消失的速度驚人,就是明證。
讀完《膽聲》一文后,我感覺作者的一些觀點(diǎn)很費(fèi)解。比如“……由于人耳的特性,對(duì)于遠(yuǎn)低于信號(hào)的噪聲根本是感受不到的。這就是人耳的掩蔽效應(yīng)……”作者想說明什么呢?是不是石機(jī)工作時(shí)這個(gè)“掩蔽效應(yīng)”就不存在了?又如“實(shí)際膽管陽極噪聲測量也說明,膽管的確與晶體管(合格品)噪聲水平相當(dāng)。那么為什么膽機(jī)中就是聽不到沙沙的噪聲呢?”儀器能夠測量出而人耳聽不到,難道電子管產(chǎn)生的白噪聲會(huì)有什么特別嗎?再如“……這造就了膽管放大器具有較高的真實(shí)度,雖然失真度指標(biāo)也許還高于晶體管機(jī)。膽聲讓我們感到耐聽,其實(shí)是源于電子管自身的高傳真特性?!惫P者感到奇怪:高保(傳)真特性就意味著失真度小,這是業(yè)界公認(rèn)的準(zhǔn)則。怎么承認(rèn)膽機(jī)的失真度大,還說電子管自身有高保真特性,這不矛盾嗎?膽機(jī)的失真度高于晶體管(包括功率場效應(yīng)管)機(jī),這也是業(yè)界公認(rèn)的。膽機(jī)耐聽和高保真是兩碼事:單端放大的300B、845被認(rèn)為是膽機(jī)中的極品,它比KT88的推挽機(jī)耐聽吧,但它的THD比后者大!沒人說上萬元的膽機(jī)比幾千元的石機(jī)THD低,但前者比后者耐聽;就象有人說Spendor的箱子比Dynaudio的箱子耐聽、音樂味好,但沒人說前者比后者保真度高是一樣的道理。事實(shí)上Dynaudio的失真、染色更小些,更接近真實(shí)的聲音。