化學教學程序的設計與實施
化學教學係統的設計
化學教學係統的設計是化學教學工作中最基本的環節。所謂化學教學係統的設計，就是化學教師根據化學教學目的、教學任務和教學目標，結合化學教學內容、學生的實際水平和具體情況，以及教學條件和環境，對不同層次的化學教學係統，規劃出自己的教學行為和學生的學習行為，預測教師行為和學生行為可能引起的教和學的效果，即實施教學行為的“設想”或“藍圖”。
（一）化學教學係統設計的目的
化學教學設計的目的就在於促使師生把教學準備工作放在應有的重要地位，增強化學教學係統的整體性和計劃性，保障化學教學係統的最優化，為全麵提高化學教學質量提供條件。
（二）化學教學係統設計的理論基礎
化學教學係統的規劃與設計必須注意有關理論的指導作用，這些理論主要是：辯證唯物主義認識論、自然科學方法論、教學論、教育心理學以及化學教學的一般原則。
此外，係統論、控製論和信息論的某些範疇和原理，例如係統和要素、結構和功能、狀態和過程以及整體原理、有序原理、反饋原理、最優原理等對化學教學係統的設計、化學課堂教學程序的設計也起著理論指導作用。
（三）化學教學係統設計的準備
要搞好化學教學係統、化學課堂教學程序的設計，關鍵在於教師的備課。隻有教師在備課階段肯下功夫，才能提出切實可行的化學教學係統、化學課堂教學程序的設計方案，才能保證化學教學工作的順利進行。由於教師、學生、教材內容和教學手段是構成教學係統的要素。因此，備課就要從以下幾方麵入手。
（1）教師自我分析化學教師在備課中首先要對自己的教學思想、化學知識水平、教學能力、教育教學理論方麵的修養、對學生情況的了解、電化教具的使用技能等方麵進行全麵的自我分析和充分的估量。明確自己有哪些長處和不足。隻有教師對自己有了明確的認識，才能找到自己備課中應該努力的方向和立足點，才能通過備課逐漸彌補自己的不足，提高自己業務水平和教學能力，以適應當前和不斷發展變化的教育形勢對自己提出的要求。
（2）了解學生隻有了解學生，才能使教學工作做到有的放矢。了解學生包括：學生原有的知識基礎，知識和技能的質量，智能發展水平，興趣、愛好和需要，思想方法和學習能力，學習方法和學習習慣，年齡特點和個性差異等。了解、分析和研究學生的實際情況，能為教師製定教學要求、組織教材、確定重點和難點、選擇教學方式方法、采取有效措施等，提供客觀標準和依據。
（3）鑽研化學教材鑽研化學教材包括鑽研化學教學大綱、化學教材以及閱讀有關資料等。
（4）確定教學方法和直觀教具選擇教學方法和直觀教具要有利於教師把書本上儲存的靜態化學知識轉化為易於學生接受的動態信息，要有助於學生把知識轉化為能力、觀點和方法。根據教學內容、學生認識的複雜性、學校和個人的條件，要注意綜合運用多種教學方法、教具和科學方法。
（四）化學教學係統設計的層次
根據化學教學係統不同層次的目的、要求和作用，可以把化學教學係統的設計方案分為學期、章（單元）和課時教學係統設計方案三種。它們之間是整體和部分、係統和要素的關係，如圖5-2所示。
1.學期（或學年）教學係統設計
它是化學教師在一學期（或一學年）開始之前做好全麵準備的情況下，對學期（或學年）化學教學係統進行全麵構思和預想的基礎上，所提出的學期（或學年）化學教學係統的綜合、整體設計方案。它在保證學期（或學年）教學任務的完成、教學目標的達到方麵起著重要作用。
學期（或學年）教學係統設計方案，通常包括：學生情況的分析、本學期（或學年）的教學目的和基本要求、教學內容和學習安排、教學重點、難點和關鍵、教學評價、化學課外活動的形式和內容、化學教學方法改革的設想等項。
為了提高學期（或學年）化學教學係統設計的質量，化學教師要做好多方麵、一係列的準備工作；化學教師要根據化學教學大綱的規定，結合學期化學教學內容的特點以及學生的實際情況，製訂出學期應完成的總的教學目的和要求；要在認真鑽研和仔細分析化學課本的基礎上，明確學期教學內容的要點、知識體係和內在邏輯結構，了解本學期涉及到的化學教學內容在化學教材整體結構中所處的地位和作用，弄清本學期教學內容與前一學期以及後一學期的關係，進而確定學期教學的重點、難點和關鍵；選擇與規劃教學方法；了解與分析自己施教班級的情況，弄清他們的知識基礎、智能水平、學習態度、愛好和班級風氣以及學習中存在的普遍性問題。
學期化學教學係統設計方案可以采用文字敘述形式或表格形式（如表5-1）。
表5-1學期（或學年）化學教學係統設計方案
年月日
2.章（或單元）化學教學係統設計
通常情況下是製定章的化學教學係統設計方案，有時為了進行教學改革實驗或複習的需要，往往把某些有密切聯係的、分布在教材不同章節的教學內容歸並到一起構成一個單元，例如，把原子結構、分子結構和晶體結構歸並成一個單元；把溶液、電解質溶液和膠體歸並為一個單元；把鹵素、氧和硫、氮和磷、矽等非金屬合成一個單元等等。
章（或單元）教學係統設計是在學期教學係統設計的基礎上提出的。學期教學係統設計為一學期的化學教學工作擬定了總體規劃，提出了學期的努力方向，而不要求它對化學教學工作做出具體詳盡的規定。章（或單元）教學係統設計是要對一章或一個單元的教學工作做出較為具體的規劃方案。它較之學期教學係統設計在內容上更加詳細，在要求上更加具體，也更便於教師執行。它的內容主要包括：章（或單元）的教學目的和要求，教學重點、難點和關鍵，章或單元教學內容的特點、在整體教材中的地位和作用，章或單元教學進度的劃分等。在製定章（或單元）教學目的和要求時，要明確規定出化學教學基礎知識和基本技能、學生能力的培養、思想政治教育、科學態度培養和科學方法訓練等方麵的要求。因此，教師要在已擬訂的學期教學係統設計方案的基礎上，進一步研究、的教學內容。
章（或單元）教學係統設計也同樣可以采用文字敘述或表格的形式（如表5-2）。
3.課時化學教學係統設計（或稱化學教學程序設計，或簡稱教案）
它是以化學教材的節次為單元，劃分成一課時或幾課時，按課時設計的教學係統（或教學程序）的方案。它是教師在前兩種教學係統設計方案的基礎上，對每一節課的教學過程經過潛心研究構思和反複推敲而製定的教學係統（或教學程序）的設計方案。它是完成前兩種教學係統設計方案的基本構成單元，比章（單元）教學
表5-2×章（或單元）教學係統設計方案
係統設計方案更為具體和詳細。教案不是課本的簡單照搬，是教師結合本人的具體情況、學生的實際、學校的條件、每課時教學內容的特點、教學方法和教學手段等因素進行整體的、綜合性的思考，為最優地完成課時教學目標而進行創造性勞動的結晶。因此，它是教師進行課堂教學活動的重要依據，是檢驗課時教學效果和做好教學評價的重要參考。
為了做好化學課堂教學程序的設計，化學教師應注意做到以下幾點。
（1）提出明確的課時教學目的和教學目標課時教學目的和教學目標為教師和學生指明了共同努力的方向。因此，課時教學目的和教學目標不僅教師要清楚，也應該讓學生了解。教師以課時教學目的和目標為依據，不斷調控教學活動，使教學活動處於靠近、達到教學目的和目標的最佳狀態。學生了解了課時教學目的和目標，可以把它作為努力的方向，不斷調節自己的學習行為，以獲得最佳學習效果。
課時教學目的和教學目標是一節課能夠完成和達到的，教學要求課時教學目標應較為具體、明確，提法過高、過低或模糊不清都不便於執行、落實、檢驗和評價。
（2）深入細致地鑽研課時教學內容對教學內容的深入鑽研與透徹理解是完成和實現課時教學目標的關鍵。教師要明確每節教材裏知識與技能的類型、深廣度、它們的結構特點，找出知識中的重點與難點，確定知識點及其應達到的認知目標水平。
任何一節教材都是一章或一本教材整體結構中的一個組成部分。因此，鑽研和熟悉一節教材，不能把注意力僅僅局限於這一節教材上，還要了解它在本章、本冊、全套化學教材中所處的地位與所起的作用，這樣做將有利於整體教學目標的實現。
在實際教學中，除了認真鑽研教材規定的教學內容外，根據教學上的需要還要適當選擇一些補充的教學內容（如化學史料，化學最新科學成果等），為此要對原來的教學內容的邏輯結構和闡述順序做相應的調整。但是，要注意不能喧賓奪主，舍本逐末，要以化學教材規定的內容為基本內容，其它補充內容要作為輔助材料；更不能把社會上流傳的各種“化學複習提綱”、“化學問題解答”和“高考化學複習資料”當做教材來衝擊基本教學內容。
（3）要切實了解學生教師備課、製定課時教學程序設計方案，是為了讓學生能夠較順利地理解和掌握化學教學內容。學生掌握化學知識要靠學生個體的智力活動。學生認識水平的提高，不僅要借助於他們已有的化學經驗知識和理論知識，而且要有正確的思維方式方法，這樣才能更好地理解所學習的知識內容，掌握它們的內在聯係，進而形成化學知識結構。學生個體的思維方式標誌著學生個體的認識水平，也決定著個體的認識能力。教育心理學的研究結果表明，低年級的學生思維方式多偏重於“經驗型”，隨著年級的升高，他們的思維方式將會由以“經驗型”為主而逐漸轉化為以“理論型”為主。化學教師在備課中，在切實了解自己學生的思維特點和認識能力的基礎上，結合教學內容，幫助低年級學生逐步實現由“經驗型”思維向“理論型”思維的轉化，以提高個體的認識水平；幫助高年級學生發展“理論型”思維。
（4）落實教學手段教學手段就是為實現教學目的和教學目標所采取的措施和方法。化學教學過程中的教學手段是教師與學生、師生與教學內容間相互聯係，使信息傳遞處於動態平衡狀態，保證教學過程正常運行所不可少的要素。如果沒有教學手段，教師、學生、教學內容隻能是各自孤立的要素，不可能構成統一的、完整的教學過程。為此，化學教師要結合教學內容的特點、學生的實際水平和所要達到的教學目標，對每節課教與學的方式方法，特別是化學實驗，都要進行認真地選擇、合理地組合、充分地準備，為取得理想的教學效果提供條件。
總之，化學教學係統的設計是運用教學模式審視、規劃化學教學的一種過程。教學模式論是現代教學論中一個頗有成果、也頗有爭論的研究領域。對於教學模式的界定，各學者尚不統一。如，有的學者認為“教學模式，是構成課程和課業、選擇教材、提示教師活動的一種範型或計劃。”（B.喬以斯等），有的學者認為“教學模式就是在一定的教學思想指導下，圍繞著教學活動中的某一主題，形成相對穩定的、係統化和理論化的教學範型。”等等。我們認為，化學教學模式是指在某種教學理論指導下，所構成的具有一定化學教學結構、教學活動程序和教學功能的一種教學範型。每種化學教學模式的教學結構和教學程序，都可以用圖把教師的活動、學生的活動、師生間的關係、活動的時間順序等簡要而形象地標示出來。④
每一種化學教學模式，都是化學教育工作者在一定教學理論和教學思想指導下，經過長期教學實踐，不斷總結、逐步形成的。它源於化學教學實踐，又反過來對化學課堂教學活動程序的設計以及教學設計方案的實施等教學活動起著教學論的指導作用。
（五）化學課堂教學程序設計（教案）的形式
化學教師在充分備課的基礎上，可以把課時教學程序的構思和設想，用文字、符號和圖示設計成教案。教案的形式多種多樣，常用的有綜合式、綱要式和圖解式3種。
1.綜合式教案
這是化學教師最常用的一種教案的書寫形式。它包括有：課題、課時教學目標和要求、教學重點和難點、實驗儀器和藥品、電化教具和其它直觀教具、教學內容和教學過程、與教學過程序列相對應的教與學的方法、板書設計、課後分析和評價等內容。有的對教學各階段應注意的事項和具體要求也都作了較為詳細的文字敘述，必要時畫出實驗儀器裝置圖以及其它圖表。這種形式的教案，能把教師對教學過程的構思和設想，教師與學生的活動的設計都詳盡地反映在書麵上。它便於教師的教和指導學生的學，它不僅是年青教師也是有經驗教師最經常書寫的一種教案形式，可參看教案示例一。
教案示例一
2.綱要式教案
教師根據個人的具體情況、習慣和使用上的方便，可以簡化教案的內容。綱要式教案就是這種用少量關鍵性文字、圖表和符號（包括化學用語）設計的課時教學程序實施方案。由於它簡明、形象、重點突出、一目了然，所以便於教師把握整體教學內容及其內在聯係，便於實施和檢驗。如果把它作為板書內容也便於學生理解和記憶（參看教案示例二）。這種教案表麵上看比綜合式教案簡化了許多。但它要求教師對課時教學內容構成要素、各要素間的聯係、學生的情況、教學手段的選擇、教學階段的安排等都要經過深思熟慮和不斷提煉。它能督促教師在改革化學教學、提高化學課時教學質量方麵做到深入思考、反複推敲。
教案示例二
［新課］一、碳酸鈣在自然界的存在、用途（學生閱讀課本）
1.大理石可作人民大會堂建築材料
2.石灰石作建築石料、可製水泥、燒生石灰
3.白堊粉刷牆壁的白色塗料
二、碳酸鈣的性質
[實驗3-13]CaCO3
“CO3根”鑒定（學生完成化學方程式）
（學生得出結論）
3.跟二氧化碳和水反應
[實驗]
化學方程式：（略）（學生完成）
［課堂練習］
1.說明鍋爐裏水垢、自然界溶洞內鍾乳石和石筍形成的原因。
2.有食鹽水、碳酸鈣溶液，請你用兩種方法把它們鑒別開。
［分析評價］*
3.圖解式教案
根據教學內容的特點和進行科學方法教育的要求，可以采用以實驗簡圖（包括實驗儀器和實驗裝置）、方框、線條為主，文字、符號為輔的形式來設計課時化學教學係統。這種教案就是圖解式教案。這種教案的主要優點是：生動直觀、形象易懂、重點突出；采用的科學方法、學生的科學認識、邏輯思維、教學內容各要素的邏輯結構、教師和學生的活動以及它們之間的聯係全部鮮明、直觀地呈現在設計方案裏；便於教師執行和檢驗；有助於發展學生的認識能力、科學方法的訓練和知識的係統化。這種教案，從內容上看可繁可簡，形式上也可不同，例如教案示例三。
圖解式教案常用在按科學方法的基本程序來設計課時教學過程和隨堂實驗，以及學生的階段複習總結等方麵。
教案示例三
一、鹽酸HCl
化學課堂教學
備課主要是解決信息變換的問題。設計出化學教學程序方案（教案），隻是完成了備課工作中的一個重要部分。為了做好信息變換的準備工作，在上課前還要做好其它一係列的準備工作。例如，準備實驗、準備其它直觀教具和電化教具，選擇教學方法，時間分配，修改與熟悉教案等。化學課堂教學（上課）是把教學程序設計方案轉化成教學現實，達到預期的教學目的和教學目標，取得預想教學效果的中心環節。
一、實施化學課堂教學程序設計方案的準備
1.準備實驗和其它傳遞教學信息的媒體
上課前，教師對演示實驗和學生實驗都必須親自試作，通過預試實驗檢驗所用試劑、儀器和設備是否符合要求，探索和掌握最佳的實驗條件控製，以確保實驗成功。並做到現象鮮明、安全正確、時間合適和效果最佳。此外，對學生可能產生的困難，通過實驗對學生進行哪些科學方法的訓練以及怎樣去訓練等都要做到心中有數。在上課之前還要對所準備的實驗用品進行一次清點，不可有半點馬虎。
圖表、模型和標本是化學教學中常見的教學媒體（直觀教具）。在準備妥當之後，課前還要進行認真檢查，檢查圖表內容是否符合科學性的要求，圖表的形式和內容是否協調統一，圖表的大小、構成圖表的線條和字跡是否符合直觀性和美育的要求。模型各部分的比例是否科學、色澤配合怎樣，標本怎樣才能使全班學生都能看到，也都需要課前考慮好。
電化教具（電化教學媒體）在促進化學教學改革、提高化學教學效率和教學質量方麵起著積極作用。目前，投影儀和幻燈機是化學教師較多使用的電化教具。化學教師可根據教學上的需要，結合教學的具體內容自製投影片和幻燈片。上課前要對繪製的膠片在上課的教室放映，檢查它的直觀效果。如果線條或字跡模糊不清、不美觀，起不到直觀作用或效果不好，就要重新繪製直到滿意為止。對電影教學，要預先放映，熟悉影片的內容，掌握放映時間和放映技術，根據教學的需要可以分段放映，也可以放映其中的某一段。