“熵”的内涵阐释及中学化学教师相关认识转变的测查研究

来源 :第十届全国化学课程与教学论学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hhj9290
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“熵”概念是热力学第二定律乃至热力学的重要基础,不仅推动了热力学的极大发展,还广泛应用于其他领域,成为21世纪科学的重要的跨学科概念,也作为一个新增内容被引入高中化学新课程“化学反应原理”模块.但迄今为止,熵依然是一个“神秘”的概念,近10年来国际化学教育界对于如何理解熵的争论甚为激烈.本文在对近20年关于如何理解熵的文献进行系统分析的基础上,阐述了熵的内涵,建议抛弃熵是“无序”的表述,从“能量分散”的角度理解熵.依据该认识框架,笔者进行了6个课时的熵专题的讲授与讨论相结合的培训活动,并编制问卷并对53名中学化学教师的认识进行探查,发现中学化学教师能够认同微观状态的无序并不能表征熵的大小,可以从能量分散的角度去理解熵等观点.在此基础上,笔者对中学化学和大学化学的课程编制和教学提出:中学化学和大学化学课程均应摒弃熵是“无序”的表达,从“能量分散”的角度定性阐释嫡的内涵,从体系与环境关系的角度认识化学反应过程中的能量转化和熵变;大学化学课程应再增加对熵及相关概念的定性解释,系统介绍熵的相关概念的建构过程和概念间的联系,明确热力学函数的适用条件;在中学化学教师职前和职后教育课程中增加有关熵的专题讨论。
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