大学生人际关系与自我概念的相关研究(12篇)
1.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇一
自我概念与英语口语水平的相关性研究
本文以自我概念是多维度、多层次结构的理论为基础,研究了自我概念与英语口语水平的关系.研究发现,一般自我概念、学业自我概念,包括英语口语自我概念、英语自我概念和一般学业自我概念,与英语口语水平存在显著正相关.其中,英语口语自我概念直接影响口语水平,且英语口语自我概念水平越高,它与口语水平的`相关越明显.在所有的自我概念中只有英语口语自我概念能预测口语水平.研究提示,在英语口语教学中,教师不应只重视动机、焦虑等情感因素对学习的作用,还应该充分意识到自我概念,尤其是英语口语自我概念对口语学习的影响.
作 者:吴瑾 王同顺 Wu Jin Wang Tongshun 作者单位:200240,上海交通大学外国语学院刊 名:国外外语教学 PKU CSSCI英文刊名:FOREIGN LANGUAGE TEACHING年,卷(期):“”(3)分类号:H3 G4关键词:
2.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇二
社会支持是一个非常复杂的概念它既包括环境因素, 又包括个体内在的认知因素, 直接反映了个体与他人之间的相互作用。它不仅是影响儿童身心发展和社会适应的重要环境因素, 而且是儿童社会性发展的一个方面。儿童的自我概念是在社会交往中形成和发展的。在社会交往过程中, 儿童通过父母、教师等他人的评价逐渐认识自己, 使自我概念不断得到发展。但是已有研究中很少直接涉及社会支持系统与儿童自我概念之间的关系, 本研究从小学生的社会支持源着手, 考察不同支持源与小学生自我概念之间的关系。
二、方法
1、研究对象
选取邢台市某小学的学生为被试, 共发放问卷560份, 其中474份为有效问卷, 有效率达85%。其中男生256人, 女生218人。
2、测量工具
(1) 自我描述问卷
(2) 社会关系网络问卷社会关系网络问卷
3、数据处理
以班级为单位团体施测, 采用统一的指导语。问卷采取匿名的方式, 当场作答并回收。所有数据输入SPSS18.0进行统计分析。
三、研究结果
1、母亲的社会支持与小学生自我概念相关分析
注:*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
表1结果显示, 母亲的情感支持、亲密感、陪伴娱乐性支持与自我概念三个维度都呈显著正相关;母亲的工具性支持与非学业自我概念呈显著正相关;母亲的价值增进与一般自我概念和非学业自我概念呈显著相关。
2、父亲社会支持与小学生自我概念的相关分析
注:*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
表2结果表明, 父亲的情感支持、工具性支持、陪伴娱乐性支持、价值增进与自我概念三个维度均呈显著正相关;亲密感与学业自我、非学业自我呈显著正相关;惩罚与非学业自我概念负相关显著。
3、同伴的社会支持与小学生的自我概念的相关分析
注:*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001
表3结果显示, 同伴的情感支持, 工具性支待, 价值增进和小学生的自我概念三个维度均呈显著正相关;陪伴娱乐性支持和小学生的一般自我、非学业自我显著正相关;亲密感与一般自我有显著相关。此外, 在同伴的冲突维度上与学业自我呈显著负相关。
四、讨论
从本研究的结果我们发现, 在对小学生的社会支持中, 母亲、父亲和同伴的情感支持与自我概念的三个维度均呈显著正相关, 这可能是因为小学生的依赖性比较强, 所以对其周围的重要他人都有很强的情感依赖, 总希望从他们那里得到情感支持和保护。来自父亲的工具性支持与自我概念的三个维度都达到.01水平显著正相关, 而来自母亲的工具性支持仅与自我概念中的非学业自我这一维度达到.05水平显著止相关, 这可能是由于在中国的家庭中经济来源主要靠父亲, 而母亲多充当着相夫教子的角色, 所以父亲是工具性支持的主要提供者。
在小学阶段后期, 同伴关系对儿童的影响作用越来越明显。在与同伴的相互作用中, 个体更直接地从同伴那里获得行为的方式与思想的交流, 因获得同伴的期待和强化, 而更易形成社会行为和态度:并且, 通过与同伴的相互作用, 个体逐渐培养起自己沟通与合作的技巧:此外, 同伴交往使个体学会了彼此平等对待的处事方式, 学会用他人的眼光而不仅仅用自己的眼光认识情境, 这是个体社会性发展的一个重要方面。没有亲密友伴, 青少年则可能表现很多的适应不良, 因此同伴作为儿童、青少年社会化过程中一个非常重要的因素, 成为他们自我概念的重要影响因素之一。
结论
在小学生的社会支持源中父母、同伴的情感支持与自我概念的三个维度都有显著正相关;小学生的学业自我概念只与来自同伴的冲突这个维度上呈显著负相关。
参考文献
[1]易进:《儿童社会支持系统—一个重要的研究课题》, 《心理发展与教育》, 1999, 2。
[2]邹泓:《中学生社会支持系统与同伴关系》, 《北京师范大学学报》 (社会科学版) , 1999, 1。
[3]林崇德:《发展心理学》, 人民教育出版社, 2001年。
[4]章志光:《社会心理学》, 人民教育出版社, 1996, 4。
3.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇三
一、对象和方法
1.研究对象
本研究的被试来自甘肃张掖市甘州区南关学校的初一、初二、初三三个年级的学生,采用整体抽样方法,以班级为单位进行团体施测。共发放问卷500份,回收有效问卷495份,有效率为99%。其中被试的年龄在11-17岁之间,其中95.4%的被试为汉族学生(n=472),4.6%的被试为少数名族学生(n=23)。被试的其他基本信息见表1
表1 被试的基本信息(n=495)
2.研究方法
A.研究工具
(1)学业自我概念问卷
本研究采用郭成(2006)[3]依据的青少年学业自我问卷修订而成的《学业自我概念问卷》。学业自我概念具有多层次多维度的结构,分为一般学业自我、一般学科自我和具体学科自我。此修订版的问卷在具体学科上只有三门基础学科(语文、数学和英语),即3个维度。共24个题项。问卷采用5级记分。从“完全不符合”到“完全符合”,记为1~5分,得分越高说明学业自我概念水平越高。本研究中选取其中的语文自我概念部分进行施测,内部一致性Cronbach alpha系数为0.914。
(2)学业成绩
学业成绩为收集被试对象(张掖市甘州区南关学校七、八、九年级学生)期中考试中语文成绩。将成绩标准化,求出Z分数,以Z分数作为学业成绩的统计指标。
B.统计处理
剔除无效问卷,获得有效问卷495份,然后进行问卷编号,将数据输入到计算机,使用SPSS19.0 进行统计分析。采用的统计学方法主要有描述性统计分析、检验、方差分析、相关分析、回归分析。
二、研究结果
1.初中生语文自我概念的现状
本研究使用的《学业自我概念问卷》采用的是1-5的五点记分方式,以单题平均数3作为比较标准。由表2可知语文自我概念高于3分,由此可知本样本中大多数学生在学习过程中语文自我概念处于中上水平。
表2 初中生语文自我概念的描述性统计(n=495)
2.2 初中生语文自我概念在人口学上的差异
初中生在语文自我概念在家庭所在地(t=-1.252,p>0.05)和年级上(F=1.106,p>0.05)不存在统计学差异。但是,在得分数上,农村中学生语文自我概念比城市学生高,年级越高初中生的语文自我概念得分越高。(见表3)
表3 初中生语文自我概念在人口学变量上的差异分析(n=495)
2.初中生语文自我概念与语文成绩的相关及回归分析
在相关分析中,初中生语文自我概念与语文成绩存在显著的相关,相关系数r=0.048。但是进一步地分析中,以语文成绩为因变量,语文自我概念为自变量进行回归分析中,并没有发现语文自我概念能够显著的预测语文成绩。(见表4)
表4 学业自我概念对学业成绩的回归分析
三、讨论
自我概念是对自己的能力的一种知觉,而学业自我概念作为自我概念的重要组成部分,主要是指对自己学业能力的一种知觉。初中生正处于生理和心理快速发展的重要时期,其学业自我概念往往存在很大的波动和变化。本研究对初中生的语文自我概念的现状分析表明,语文自我概念整体上处于中上水平。并且存在明显的性别差异和在是否独生子女上也存在显著差异,其中在语文自我概念上男生显著低于女生,这和以往的研究基本一致。女生对语文和英语的自我评价更高[4]。在生活中我们已经能够明显的感知到男性和女性在自我认识和评价差异非常大,反应在中学生的学业自我概念上,就是男生和女生在学习过程中,对自己的学业能力的认知和评价存在差异。同时,在对学业的自我评价和感知中,我们发现独生子女与非独生子女在语文自我概念存在显著差异,在语文自我概念上独生子女又显著低于非独生子女。这和以往的研究结果存在一些出入,李辉云和邓燕燕(2015)[5]的研究表明独生子女与非独生子女在具体学科自我概念上存在显著的差异,独生子女在具体学科自我概念维度上的得分显著高于非独生子女,导致这一结果的原因可能与学生的家庭环境和家庭教育有关。独生子女与非独生子女的学业自我概念存在差异,也说明了学业自我的发展受家庭环境的影响,独生子女的家长把所有的爱和希望都集中在一个孩子身上,使独身子女更容易得到父母的喜爱,父母对他们表现出较多的情感温暖[6]。在相关分析语文自我概念与语文成绩显著的相关,但是从相关系数来看,相关度不高。而且,在回归分析中,我们并没有发现语文自我概念能够显著的预测语文成绩。
四、结论
通过调查分析,本研究发现初中生语文自我概念处于中等水平,语文自我概念存在明显的性别和独生子女差异。女生的自我概念比男生高,非独生子女的语文自我概念比独生子女高,同时,研究也发现语文自我概念与语文成绩显著相关,但是语文自我概念并不能有效的预测语文成绩。
参考文献:
[1]谢亚静, 王卉, 刘华山. 学业情绪、学业自我概念和学业成就的关系研究[C]// 全国心理学学术会议. 2012.
[2]黄吉迎.初中生学习自我监控、人格特征与学业成绩关系[J].南昌教育学院学报,2014(1):114-116.
[3]郭成, 何晓燕, 张大均. 学业自我概念及其与学业成绩关系的研究述评[J]. 心理科学, 2006, 29(1):133-136.
[4]徐富明, 施建农, 刘化明. 中学生的学业自我概念及其与学业成绩的关系[J].中国临床心理学杂志, 2008, 16(1):59-62.
[5]李辉云,邓燕燕.农村中学生学业自我概念发展特点--以广州市郊区两所农村中学为例[J].考试周刊, 2015(43):180-182.
[6]胡春博. 初中生学业自我及其相关因素研究[D].河南师范大学, 2009.
4.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇四
目的 评定广东省湛江市1350名初中学生自我和谐状态,并探讨其与心理健康之间的关系.方法 采用<自我和谐量表>(SCCS)、症状自评量表(SCL-90)对包括师范学院附属中学在内的初中学生进行测量.结果 发现初中学生在发生自我不和谐的3个维度之中有18%的.人进入高分组;其中男生在自我与经验的不和谐维度上得分48.42±8.72,显著高于正常值;而男女生在自我和谐3个维度上均无显著差异(P>0.05);心理健康状况良好的学生的自我和谐程度显著高于心理健康状况较差的学生;自我和谐能在一定程度上预测心理症状的变异量.结论 初中学生目前自我和谐与心理健康状态堪忧.
作 者:左银舫 李梓 李凌 Zuo Yinfang Li Zi Li Ling 作者单位:左银舫,李梓,Zuo Yinfang,Li Zi(中国.广东省湛江师范学院,524048)
李凌,Li Ling(湛江市妇联)
5.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇五
中学生自我意识与SCL-90结果的相关性
国内研究表明,自我意识低者,易发生行为问题[1].本研究试图对中学生的自我意识与心理健康的关系进行探讨,以期发现有关规律和特点,为中学生的`心理健康教育提供理论参考.
作 者:谢虹 王艳 孙玲 作者单位:泰安市精神卫生中心,271021 刊 名:中国心理卫生杂志 ISTIC PKU CSSCI英文刊名:CHINESE MENTAL HEALTH JOURNAL 年,卷(期):2003 17(7) 分类号:B84 关键词:6.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇六
作为大学生思想政治教育的主力军, 高校辅导员的工作和生活状态始终是理论界和实践界普遍关注的焦点。高校辅导员对自身状况的满意度及主观幸福感的体验直接影响到其工作积极性和工作效果, 也就直接影响着大学生的思想建设工作。因而, 高校辅导员的队伍建设是当前迫切需要解决的问题。当前, 随着学生的个性变化、家长的殷切期望、教学及科研工作的压力都使得高校辅导员的工作难度不断加大, 任务不断加剧。高校辅导员的心理状况值得关注和研究。由于主观幸福感能够衡量人们的心理状况, 许多学者从不同角度对辅导员的主观幸福感进行了研究。但当前对主观幸福感的研究大多从单一因素展开, 且结论均是围绕主观幸福感的状况进行描述。本文从个性中的自我概念入手, 研究高校辅导员的主观幸福感与自我概念之间的关系, 为提高高校辅导员工作质量和生活质量提供科学的理论帮助, 并帮助辅导员提高思想政治教育工作的效率和效果。自我概念是人格的重要组成部分, 是人的心理特征之一, 也是个体对自己的总体感知。
二、对象与工具
(一) 对象
采用任意抽样法抽取安徽省七所高校的500名辅导员作为调查对象。共发放问卷500份, 回收472份, 其中有效问卷455份, 回收率94.4%, 回收有效率96.4%。
(二) 工具
本研究问卷共包含三个部分, 分别是基本情况、自我概念量表、主观幸福感量表。
1. 自我概念量表
自我概念量表是在Villa编制的教师自我概念量表 (TSCES) 基础上进行的一定程度的修改。该量表共6个维度, 包括:教学能力、师生关系、教学满意度、人际感知、自我接纳度、风险接受。共33个题目, 从1到5分别表示“非常不同意”“不同意”“一般”“同意”“非常同意”。
2. 主观幸福感
借鉴Diener和Bradburn编制的主观幸福感量表形成本研究的主观幸福感量表。该量表包括两个部分, 分别是生活满意度和情感平衡。其中, 生活满意度包含5个题目, 情感平衡包含10个题目, 均采用里克特五级量表测量, 从1到5分别表示“非常不同意”“不同意”“一般”“同意”“非常同意”。
三、结果
使用SPSS19.0统计分析软件进行数据分析。首先检验问卷的信度与效度。
(一) 信度与效度分析
1. 信度分析
通过Cronbach a系数的内部一致性检验以测量问卷的信度得到自我概念量表和主观幸福感量表的内部一致性 (a系数) 分别为0.763、0.819, 说明两量表均通过了信度检验。
2. 效度分析
本研究的量表均以前人的研究成果为基础, 根据高校辅导员的工作特性和生活特性进行了一定程度的修改, 并进行了专家意见咨询和小样本下的预调研。因此, 量表的效度有所保障。
(二) 典型相关分析
由于自我概念与主观幸福感均为多维度变量, 探究二者关系不能采用简单的相关或回归方法。本研究采用用于解释两组变量间关系的典型相关分析法。典型相关分析通过线性函数的空间变换对两组变量之间的相关关系进行分析。采用典型相关分析验证高校辅导员自我概念与主观幸福感的关系。维度递减分析及F近似检验结果如表1所示。
表1的结果显示:高校辅导员自我概念与主观幸福感之间的第一条路径的典型相关系数检验达到显著水平 (Sig=0000<0.05) , 表明典型变量之间存在相关关系, 且显著。将第一条路径中的典型变量分别记为x1和η1, 整理成表2所示的典型相关分析数据结果。
由表2可知, 自我概念的六个维度:教学能力 (A1) 、师生关系 (A2) 和教学满意度 (A3) 、人际感知 (A4) 、自我接纳度 (A5) 和风险接受 (A6) 主要通过典型变量 (x1—η1) 影响主观幸福感的两个维度:生活满意度 (B1) 和情感平衡 (B2) 。其中, 控制变量中的人际感知 (A4) 与典型变量x1的相关性最高, 其系数为0.894, 其次是教学满意度 (A3) , 系数为0.733。说明高校辅导员的自我概念中最在意人际关系, 即自己与学生、同事、领导、学生家长等角色之间的关系。在主观幸福感变量中, 情感平衡 (B2) 与典型变量η1的相关性较高, 其系数为0.617, 说明情感平衡更能够为高校辅导员带来主观幸福感。值得注意的是, 生活满意度 (B1) 与典型变量η1的相关性仅略微弱于情感平衡维度 (其系数为0.579) , 这说明生活满意度对高校辅导员的主观幸福感影响作用同样值得关注和研究。由此得出高校辅导员自我概念与主观幸福感的典型相关路径, 如图1所示:
图1的结果显示, 典型变量x1与η1之间的相关系数为0.713。其余各维度的系数均为正值, 由此得出结论:高校辅导员主观幸福感与自我概念之间呈正相关关系。
四、对策建议
基于以上实证研究结果, 本文提出如下对策建议, 以提高高校辅导员的主观幸福感。
从社会层面来说, 应为辅导员提供一个合理的社会地位和一个充分理解、信任和尊重的平台。由于人际感知对主观幸福感具有重要的影响作用, 因此, 社会的认可对高校辅导员幸福感的影响作用巨大。合理的社会认可、期望及工作压力有助于提高辅导员的自我价值感。
从学校层面来说, 第一, 应为辅导员制定合理的职业生涯规划, 实现辅导员的专业化, 使辅导员真正认可自己的工作职责和工作内容。第二, 解决辅导员工作中的困境和问题, 如职务晋升、工资待遇、工作环境、发展空间等, 帮助其提高职业认同感。第三, 适当减轻辅导员的工作任务和压力, 将不必要的工作分摊到其他职能部门中去, 让辅导员有时间和精力全身心地进行思想政治教育工作。第四, 关注辅导员生活中的困难, 让其没有后顾之忧地投入到大学生的思想教育工作中去。生活质量的高低也是高校辅导员主观幸福感的重要影响因素。最后, 加强辅导员心理健康教育。可以为辅导员提供相应的培训和讲座, 帮助他们释放工作和生活压力, 培养乐观积极的心态, 提高其主观幸福感。
从大学生层面来说, 应努力提高自我管理和自我约束能力, 有效实现自律, 将辅导员从琐碎的生活管理工作中释放出来, 真正成为学生思想政治教育工作的主导力量, 回归到本职工作中去, 更好地进行思想政治教育工作。
参考文献
[1]潘焱.重庆市高校辅导员工作效能感现状及其与主观幸福感的关系[D].西南大学硕士学位论文, 2009.
7.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇七
【关键词】90后;大学生;人格;人际关系
90后大多成长在衣食无忧的环境中,外界也普遍认为他们难经挫折,精神不够强大,长期生活在象牙塔中的大学生更是首当其冲。90后大学生脱离紧张压抑的高中,进入氛围宽松的大学校园后,面对陌生的环境、陌生的群体,为进入社会打基础的他们,人际交往也日渐繁杂,因此他们多了一门必修课,即正确处理人际交往关系。但是,他们因成长环境、个人习惯、兴趣爱好和思维方式的诸多差异,易造成人际关系紧张,进而影响到人格健康。
一、90后大学生人际关系现状
(一)90后大学生的主要人际交往对象
(1)同班同学。班级是大学生接触最频繁的一个集体,也是他们主要的学习场所,同班同学就是90后大学生们最主要的人际关系交往对象。
(2)室友。宿舍是大学生进入校园后,最重要、最稳定的休息、生活空间。除了睡眠,他们每天都会花费固定时间在此休闲娱乐,与室友接触的频率比任何人都高。所以室友关系如何,直接影响着大学生的学习生活状态。室友关系的好坏也成为其人际关系好坏的风向标。
(3)异性。大学生已是成年群体,不论在生理层面还是心理层面,都对于“性”较为敏感,有强烈的与异性交往欲望。吸引异性关注已成为大学生一个普遍的心理特征。
(4)老师。在90后大学生人际关系中,师生关系是最基本的。除同学之外,大学生在校园中接触最多的恐怕就是老师了。
(二)90后大学生人际关系危机的主要原因
(1)表达理解能力问题,表达理解能力意味着自己是否能够把自己的想法和意见表现出来,进而让别人理解自己,也使自己能够理解对方的想法和意图。一个人表达理解能力的高低,能直接反映其社会适应的程度。表达理解能力的不足,是大学生出现人际关系危机的根本原因。
(2)解决问题能力不足也是大学生人际关系危机出现的又一主要原因。由于当下人们生活水平提高且多数家庭只有一个孩子,90后大学生大多是在亲人的宠爱下成长的,没有生活压力,衣食无忧,因此部分90后大学生会缺乏独立性,一旦遭遇难题,难以独立解决。再由于受到我国教育体制的束缚,在很大程度上对于他们的交往能力有制约影响。
二、人际关系对人格的影响
(一)影响大学生的自我评价
认识世界的前提是认识自己,自我评价标准体现了大学生自我认识的程度。良好的人际关系,意味着更多的平等交流,在相互交流中正确的认识自己的不足,并在他人的帮助下完善自己的缺点,这是影响人格健康的关键性因素,只有这样,自我认识才能彻底全面。反之,不良的人际关系易使人对人际交往产生恐惧,甚至对他人的意见产生抵触,形成孤傲、自卑、猥琐等性格,对人格健康发展不利。
(二)影响大学生情绪健康
人际交往不仅是相互交流娱乐,还有很重要的一点是相互倾诉,以此来消除心中的烦恼与苦闷。心理阴暗的减少,就代表光明面的增加。久而久之,良好的个性品质就会慢慢形成。人际关系处理不好的大学生在遭遇烦闷时,往往会埋藏在自己心里,慢慢会形成阴郁孤僻的性格,不能及时地表达和调控自己的情绪,易产生焦虑、紧张和恐慌。
(三)影响大学生的心理适应力
初入一个陌生的环境,大学生不免会有些紧张与恐慌,这其中会有一个心理适应期。良好的人际关系会让那种陌生感快速消失,能够迅速融入到新环境中,适应新的生活和学习,他们的心理适应期也就越短。
三、建立良好人际关系,促进人格健康发展
(一)正确认识自己,建立积极乐观的个人品质
正确认识了自己才能更好的了解他人,正确认识自己需保持一个较为理性的心态,不能过于自负亦不能过于自卑。积极乐观是一种心态,更是自我调节的法宝。积极乐观的人,往往信心更强,易受欢迎,利于人格健康发展。
(二)做一个学会欣赏和包容的人
欣赏他人是与其建立良好关系的基础。90后大学生应该在学习生活中发现他人的闪光处,克服第一感觉上的偏差,欣赏他的优点,给予赞美与鼓励。每个人的生活方式、思维方式、成长背景都或多或少有些差异,大家一起相处时难免会有些摩擦,这时包容的重要性就显现出来了,有包容才有和谐。欣赏和包容是相互的,给予他人欣赏和包容,也会得到对方的回应,礼尚往来。
(三)积极参与集体协作
社会性是人的第一属性,社会性主要体现在人与人之间的交往上,集体就是人际交往的一个绝佳平台。在大学集体活动中,可以接触到形形色色的人,能形成良好的集体观念,有利于90后大学生建立互信互助的价值体系,塑造健康人格。
四、结束语
综上所述,人际交往会对90后大学生的人格产生重要影响,因此需要建立优良的人际关系,促进人格的健康发展,以更好地为社会发展贡献一己之力。
参考文献:
[1]杨晓莉,马书采,高晓丽等.应对方式在大学生人格建构复杂性与人际关系中的中介作用[J].中国临床心理学杂志,2009(6).
[2]陈荣学.当代大学生的健康人格塑造[D].河北师范大学,2009.
8.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇八
攻击行为,就是攻击,也称侵犯或侵犯行为。对于攻击行为这一概念,学术界一直都没有统一清晰的定义。Sigmund Freud 认为,攻击是人的一种求死本能。美国心理学家 J·Dollard 则认为,攻击是受挫的继发行为。A.H.Buss 根据行为主义的主张提出,攻击是个体向另一有机体施加有害刺激的一种行为反应。我国学者章志光认为,攻击是指有意伤害他人且不为社会规范所认可的行为。以上只是对于攻击性行为界定的一部分,还有许多定义在此没有列出,尽管在众多定义中没有一个得到心理学家的一致认同,但还是有一个定义很多学者基本接受,即攻击性行为是任何一种意在伤害另外一个意欲躲避这种伤害的生命体的行为或语言。
自我和谐(Self Consistency Congruence)是 C. Rogers人格理论中最重要的概念之一,它指的是自我内部的协调一致以及自我与经验之间的协调。诸多研究表明,大学生的自我和谐与心理健康呈显著正相关,可以作为评估心理健康状况的一个指标。自我与经验的不和谐包括对能力和情感的自我评价、自我一致性、无助感等,主要反映对经验的不合理期望。自我的刻板性主要体现个体处理问题时的思维刻板程度,反映个人较为古板、僵化,不能根据事情的变化做出一定的改变。自我的灵活性则与自我的刻板性相反。
情绪稳定性是情绪健康的标志,情绪健康又是人的心理健康的重要组成部分。心理健康问题关系到大学生的成才和发展,健康的心理是他们在大学期间正常学习、生活、交往、发展的基本保证。
有研究表明,情绪稳定性对攻击的直接效应值达 0.36(倪林英,2005)。因此,本研究假设,情绪稳定性差、自我和谐度低的大学生攻击得分更高。本研究拟在已有研究的基础上,综合考察大学生攻击行为与情绪稳定性、自我和谐度的关系,为正确对待大学生的攻击行为提供依据,更为预防大学校园暴力做出贡献。
1 研究方法
1.1 被试
随机选取河北某大学学生 150 人为被试,来自全校不同院系不同年级,剔除无效问卷 20 份,得有效问卷 130 份(有效率 87%)。其中男生 60 人,女生 70 人;独生子女 67人,非独生 63 人;城市 31 人,城镇 26 人,农村 73 人。
1.2 研究工具
1.2.1 攻击性问卷采用 Buss 和 Perry 编制的攻击性问卷中文版。包含五个组成部分:身体攻击、言语攻击、愤怒攻击、敌意攻击和指向自我的攻击,共 30 个条目。问卷采用 5 点计分,其中 1 表示非常不符合,5 表示极为符合。分数越高,攻击性越强。
1.2.2 情绪稳定性量表共 29 个条目,量表采用 3 点计分,得分越低情绪越稳定。依据总分将情绪稳定性细分为四个等级,即情绪稳定、较稳定、较不稳定和不稳定。每个等级中的 Z 分数范围是:情绪稳定者的 Z 分数≤-1.0,情绪较稳定者的 Z 分数为 0.0~-1.0,情绪较不稳定者的 Z 分数为 0.0~+1.0,情绪不稳定者的` Z 分数≥+1.0。
1.2.3 自我和谐量表采用王登峰根据 Rogers 有关自我和谐概念的阐述而编制的自我和谐量表(SCCS),包括自我与经验的不和谐、自我的灵活性、自我的刻板性 3 个分量表。本量表共有 35 个项目,采用 5 点式(1-5)评分,将自我的灵活性反向计分,再与其他两个分两表得分相加计为总分,总分越高,自我和谐程度越低。三个分量表的同质性信度分别为 0.85、0.81 和 0.64。1.3 统计工具采用 SPSS17.0 统计软件进行所有统计分析。统计方法主要有描述性统计、相关分析及回归分析。
2 结果
2.1 情绪稳定性对攻击行为的影响
从理论上说,情绪稳定者和不稳定者各占 50%。对数据进行单因素方差分析,结果显示,攻击行为的 3 个因子愤怒得分、敌意得分和指向自我的攻击得分在情绪稳定性得分上有显著差异
2.2 自我和谐度对攻击的影响
为了解自我和谐对大学生攻击行为的影响,将自我和谐按照总分进行分组,其中总分越高表示自我和谐程度越低。低于 74 分为低分组,75-102 分为中间组,103 分以上为高分组。进行单因素方差分析,攻击行为的 3 个因子愤怒得分、敌意得分和指向自我的攻击得分在自我和谐得分上有显著差异
2.3 情绪稳定性、自我和谐度、攻击行为的相关分析
对情绪稳定性、自我和谐度、攻击进行相关分析。被试攻击各因子与自我和谐各因子、情绪稳定性间存在不同程度的相关。其中身体攻击得分与自我的刻板性显著正相关;愤怒、敌意和指向自我的攻击得分均与情绪稳定性、自我与经验的不和谐显著正相关;愤怒与自我的刻板性显著正相关。
2.4 多元回归分析
为进一步探明情绪稳定性、自我和谐度对攻击之间的预测力,将情绪稳定性、自我与经验的不和谐与自我的刻板性分别中心化,在相关的基础上进行逐步多元回归分析。结果显示,愤怒得分、敌意得分和指向自我的攻击得分进入回归方程,并达到显著水平。
3 讨论
情绪稳定性和自我和谐度均对攻击行为的愤怒因子、敌意因子和指向自我的攻击这三个因子有显著影响,而对身体攻击和言语攻击两个因子没有显著影响。这有两种可能:
一是攻击行为在个人的层面产生并由于某些原因没有指向外部或者说表现出来,愤怒、敌意和指向自我的攻击都是发生在个人层面的,而身体攻击和言语攻击都是指向特定对象的。情绪稳定性和自我和谐,都是个人内在的层面,因此在愤怒、敌意和指向自我的攻击 3 个因子中的影响较显著。
二是身体攻击和言语攻击因子问题的表面效度较低,如:在某些情况下我会控制不住打人,被试可能按照社会期望赞许的方向进行作答,因此身体攻击和言语攻击得分较不可靠。
攻击行为的 3 个因子与情绪稳定性的相关,揭示大学生攻击行为得分越高,他们的情绪稳定性越差。攻击行为与自我和谐的相关,揭示大学生攻击行为得分越高,那么自我和谐得分也就越高,也即自我和谐度越低。攻击行为与情绪稳定性、自我和谐关系密切。
从攻击行为的回归方程来看,情绪稳定性以及自我与经验的不和谐对攻击行为预测力较高,均进入回归方程。可以推断,情绪的稳定性是影响大学生攻击行为的主要因素,尤其是不稳定的情绪,容易导致攻击行为。
4 研究结论及对策
本研究结论:情绪稳定性良好、自我较和谐的大学生的攻击行为较少;情绪稳定性、自我和谐度对攻击行为有一定的预测作用。
9.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇九
关键词:广西大学生 孤独感 人际信任
一、引言
人际信任和孤独感是关系个体心理健康的两大因素。大学时期是心理趋于成熟的阶段,面临着环境的巨大改变和独立人生道路的开始,大学生在社会化的过程中不能避免人际交往的问题,内心时常会有矛盾冲突和困惑。有关资料显示,困扰大学生情感的除学习焦虑外,更多是人际交往和人际关系方面的苦恼。人际信任危机和孤独是大学生心理问题的重要方面,这种心理状态使得部分大学生痛苦,继而影响其心理健康,拥有健康的心理是一个人成长发展的重要基础。
骆光林等人(1999)在研究高中生人际信任与孤独感的关系时,发现人际信任程度与孤独感呈显著正相关,人际信任程度越高,其孤独感越强烈。范佳丽和葛明贵(2011)高中生人际信任水平偏低,女生显著高于男生;来自城镇学生的得分显著高于来自农村的学生;高二学生最高,高三学生最低,高一学生居中;高中生孤独感与人际信任呈显著负相关,其中孤独感与特殊信任呈负相关,与普遍信任呈负相关。目前我国学者对大学生人际信任和孤独感分别进行了研究。邹平(2008)对大学生人际信任与心理健康的关系研究,邹娟(2007)对大学生人际信任与应对方式的相关研究,白永雷(2009)对人际信任、自尊与主观幸福感的关系研究等。李传银(2000)对大学生孤独感、心理健康与人格特征的关系研究,邹赐岚(2005)对大学生孤独感与人格特征相关研究,蒋怀滨大学生孤独感与社会支持关系研究等。
总之,虽然现有文献中有学者将人际信任和孤独感结合起来进行研究,但是他们的研究对象集中于高中生、研究生等。从收集到的资料看,对大学生人际信任与孤独感进行关系研究的还很少,因此,在借鉴以往研究的基础上,采用实证研究的方法,分析目前大学生在人际信任与孤独感的差异,并对两者的关系进行探讨,为促进学校心理健康教育提供实际的依据,从而提高大学生的人际信任水平,摆脱孤独感,也有利于今后提高大学生的心理健康水平及塑造良好的心态,使他们能够更好地适应竞争日益激烈的社会,在现阶段具有重要的理论价值与现实意义。
二、数据收集与分析
采取随机抽样的方式,抽取广西大学、广西民族大学、广西师范学院、广西财经学院的大学生为调查对象。共发放问卷300份,回收有效问卷258份,回收有效率为86%。其中男生89人,女生169人;一年级69人,二年级69人,三年级61,四年级59;独生子女58人,非独生子女200人。
对收集的数据进行整理分析,得到以下主要结论:
①大学生人际信任在年级、是否恋爱中、是否独生子女上没有显著性差异;人际信任的三个维度可预测性、可依靠性、信赖在年级、是否恋爱中、是否独生子女上没有显著性差异;不同性别大学生在可预测性上存在显著性差异(P<0.05),男生高于女生,在可依靠性和信赖上不存在显著性别差异。
②大学生孤独感在性别、年级、是否独生子女上没有显著性差异;大学生孤独感的两个维度感情孤独和社会孤独在性别、年级、是否独生子女上没有显著性差异;大学生的是否恋爱在感情孤独维度上存在极显著性差异(P<0.01),在社会孤独维度上存在显著性差异(P<0.05),在孤独感总分上也存在极显著性差异(P<0.01)。
③大学生的人际信任及各个维度和孤独感及各个维度存在显著负相关,感到同伴的行为是可以预测的,可以依靠的,值得信赖的,个体的孤独感就低。
三、建议
对于大学生中存在的人际信任问题和孤独心理状态,我们应充分认识它产生的根源、表现以及后果,并正确对待,及时调控,帮助他们建立良好的人际交往心态,克服孤独。并且以此为契机促进他们成才,使他们逐步走向成熟。从学校教育而言,主要做好以下几方面的工作:
1. 关注男女大学生的性别角色的差异,多手段宣传心理学知识
大学生心理素质的提高离不开心理学知识的掌握,学习心理学知识,了解自身心理各方面发展变化的规律和特点,是优化大学生心理素质的重要措施。在各高校的心理健康教育中可以采用多手段宣传心理学知识,但需要注意男女生的传统性别角色差异。男生在传统的性别角色中,是刚强、勇敢、独立、理智,所以男生能更好的用理性的眼光来分析身边的朋友,从而更好的预测朋友的情绪、行为;而女生在传统角色中是温柔、被保护、谨慎,通常是感性大于理性,容易情绪化,因此女生不容易预测朋友的情绪和行为。高校心理健康教育中可开设针对于女生人际交往的心理健康教育课程和讲座,围绕在女生如何打破传统的性别角色,准确预测同伴的行为,从而更好的进行人际交往。还可以运用广播、校园网络、校报、板报等多种手段来宣传女生人际交往方面的心理健康知识。
2.针对于非恋爱的对象开展班级和社团活动,建立良好的人际关系
在学校中,班级和社团是大学生的主要活动场所,在班级和社团中的师生关系、同学关系,直接影响到大学生的人际信任水平和孤独感程度。班级成员,特别是非恋爱的成员如果能从班级和社团中获得心理支持,从而增加了归属感和自信心,增强了对他人的理解和信任,减少孤独的發生。因此,学校应将这项工作作为大学生教育工作的一项重要任务,培养同学间形成相互团结、相互信任、相互帮助的良好风气,让学生感到集体的温暖,从而达到消除感情孤独的目的。学校还可以开展各种有益于大学生进行交流和互动的活动,如组织学生参加社会实践,多走出去,多与人交往,减少社会孤独,既增加大学生的课外知识和社会经验,又能让大学生在实践中建立良好的人际关系,学会信任,摆脱孤独。
3.帮助大学生提高自我认识和自我调控能力,正视孤独
学校要帮助大学生正确认识自我与现实的关系,恰当评价自己,正确看待自己的优缺点,鼓励自己发扬优点,克服缺点。当自己遇到困难或失败时,要主动进行自我调节,而不是抱怨环境。学会调控自我情绪,培养社会责任感,用理智的力量去抑制情绪的冲动,不做情绪的俘虏,而是做情绪的主人。在友谊、爱情、学业成绩上确立合理的期望值,既不盲目自负,又不自我贬抑。同时提高学生对周围不良社会现象的分析和判断能力,正确看待社会与人际关系中的冷热,分清是非,鼓励学生不要因为人际交往中得一点失败而放弃与人交往。通过多种形式和条件锻炼学生意志,增强其心理承受力,让他们对生活充满信心,重塑自信,完善自我,最终走出孤独。
参考文献:
[1]骆光林等.大学生孤独心理的调查与分析[J].浙江大学学报(理学版),1999,(3).
[2]范佳丽,葛明贵,高中生人际信任与孤独感的相关研究[J].中国健康心理学杂志,2011,(4).
[3]白永雷.大学生身体自尊、人际信任与心理幸福感的关系研究[D].河北师范大学,2009.
[4]李传银.549 名大学生孤独心理及相关因素分析[J].中国行为医学科学,2000, (6).
10.情势变更原则与相关概念关系 篇十
所谓情势变更, 是指合同在有效成立后, 履行完毕前, 合同赖以订立的客观情势发生了当事人订立合同时不可预见的异常变动, 当事人对这种情势的发生没有过错, 而且这种变更会导致合同订立时的基础动摇或丧失。这种情况下, 如果继续维持合同那么就会导致显失公平的后果发生, 因此就赋予当事人通过协商或者是司法程序来解除合同或变更合同的权利, 这就是情势变更原则。
二、情势变更与相关概念的关系
(一) 不可抗力与情势变更的关系
不可抗力, 是指单凭人的力量所不能够抗拒的力量, 也就是我们不会预见、不能够避免并且也无法克服的各种各样的客观情况。在合同关系中所说的不可抗力, 是被限定了的, 即在订立合同时当事人不能够抗拒的力量。
1.不可抗力与情势变更的联系
不可抗力和情势变更都是当事人在订立合同的时候不能够预见的各种客观情况, 都可能造成合同不能履行或导致合同的变更或合同解除, 而且都是一方当事人的免责条件。
2.不可抗力与情势变更的区别在于
(1) 客观方面表现不同。情势变更主要表现为社会事件, 这种社会事件的发生会影响合同的履行, 如物价的急速上涨、金融危机的爆发、货币的严重贬值以及国家有关政策的变化等事由。情势变更的情况与不可抗力相比更为复杂, 它不是一般大众凭感官就能够感知的, 它需要依靠法定的公平裁量才能加以认定。而不可抗力的情况较为简单直观, 可以是自然力, 比如地震、海啸等, 也可以是社会事件, 比如战争。普通大众可以凭借感官就做出判断。
(2) 造成的影响是不同的。在发生情势变更的情况下, 合同仍然能够继续履行, 只是, 如果继续履行就会对合同一方当事人造成严重的不公平的结果。而如果发生不可抗力事件, 将可能导致合同部分不能履行、履行困难或者是全部不能履行的后果。
(3) 当事人享有不同的权力性质。如果发生情势变更, 若是要需要变更合同或者是解除合同, 当事人必须向法院或者是仲裁机构提出申请, 由他们做出是否变更或撤销合同的决定, 而不能由当事人自己决定。当事人享有的是请求权。在不可抗力发生的情形下, 当事人享有形成权。当发生不可抗力事件后, 一方当事人只需要对对方当事人做出通知即可。
(二) 情势变更与商业风险的关系
商业风险是指商业经营者在商业经营的过程中理应承担的在正常范围内的可能会发生的风险。
1.情势变更与商业风险的联系
在实际操作中, 商业风险经常会被当事人当作是情势变更的事由而主张援用情势变更原则, 两者具有很大的相似度。它们两个都是出现在合同有效成立后履行完毕前, 若发生以上两种情况, 都会导致不公平的后果。
2.情势变更与商业风险的区别
(1) 主观方面, 商业风险在当事人订立合同时就可以或者能够预见得到的, 但是当事人依然订立合同, 显然是对这一风险的默认承担, 或者是对可能存在的风险心存侥幸, 而对不可抗力的发生, 当事人双方是不能预见的, 而且是不存在过错的。
(2) 从归责方面来说, 由于双方或一方当事人对风险应当或可能预见, 依然选择订立合同, 他就应当承担订立合同后若发生风险所带来的不利后果。而情势变更的双方当事人对不可抗力的发生不具有过错, 不能预见也不可预见, 因而, 不能将过错归责于双方当事人。
(3) 从结果方面说, 当事人签订合同后, 即使出现了商业风险, 合同也应该继续履行。而情势变更出现后, 当事人可以向法院申请变更或者解除合同。
为了保障司法的公平、正义, 我们在实践中必须严格区分两者的概念, 以有效避免情势变更和商业风险的混淆而带来的真正不公平。
(三) 情势变更与显失公平的关系
显失公平是指一方当事人在自己面临紧迫情况或者对某一事项缺乏经验的情形下, 实施了对自己非常不利而对对方明显有利的行为, 而给自己带来的不公正结果。
1.情势变更与显失公平的联系
显失公平规则以存在显失公平的情况作为要件之一, 而情势变更也已客观情况导致显失公平的结果的出现为构成要件之一, 这就是两者的联系之处。
2.情势变更与显失公平的区别
(1) 产生的原因是不同的。显失公平产生的原因主要是主观原因, 即一方利用自己的优势或者对方的弱势, 导致合同双方承担的义务、享有的权利明显失衡。而情势变更则主要是受客观因素的影响, 双方当事人在主观上都是没有过错的。
(2) 产生的时间是不同的。显示公平是在订立合同的时候就已经产生了;而情势变更则是在合同成立后履行完毕前也就是合同存续期间产生的。
(3) 产生的法律后果不同。在出现显失公平的情况下, 其中的一方当事人有权提出对合同进行变更或者撤销的要求, 如果合同被撤销, 那么合同自开始时无效;而情势变更将发生导致合同变更或者解除的后果, 合同解除的效力一般不溯及既往。
参考文献
[1]魏振瀛.民法[M].北京:北京大学出版社, 2000.
11.劳动关系的概念与分类 篇十一
随着社会主义市场经济的蓬勃发展和劳动法制的不断完善,我国的劳动力市场愈加活跃,用人形式也更为灵活多样,例如:媒体经常报导的“租赁劳动力”的作法,“非正规部门的就业”,离退休人员的反聘,专项工作的对外承包等等。致使近些年来在劳动人事工作领域,人们越来越多地遇到劳动关系与劳务关系方面的问题。现就此问题谈点儿看法,以求探究真谛。
一、劳动关系的概念与分类
劳动关系是指用人单位与劳动者运用劳动能力实现劳动过程中形成的一种社会关系。其主体是确定的,即一方是用人单位,另一方必然是劳动者。遇有个体工商户雇请帮工的情形,则个体工商户属于用人单位的范畴。按照《劳动法》的规定,建立劳动关系须签订书面劳动合同;劳动合同的内容包括七项必备条款和双方自主协商的约定条款。
按实现劳动过程的方式来划分,劳动关系分为两类,一类是直接实现劳动过程的劳动关系,即用人单位与劳动者建立劳动关系后,由用人单位直接组织劳动者进行生产劳动的形式,当前这一类劳动关系居绝大多数;另一类是间接实现劳动过程的劳动关系,即劳动关系建立后,通过劳务输出或借调等方式由劳动者为其他单位服务实现劳动过程的形式,这一类劳动关系目前居少数,但今后会逐年增多。按劳动关系的具体形态来划分,可分为常规形式,即正常情况下的劳动关系;停薪留职形式;放长假的形式;待岗形式,下岗形式;提前退养形式,应征入伍形式等等。按用人单位性质分类,可分为国有企业劳动关系、集体企业劳动关系、三资企业劳动关系、私营企业劳动关系等等。按劳动关系规范程度划分,可分为规范的劳动关系(即依法通过订立劳动合同建立的劳动关系),事实劳动关系(是指未订立劳动合同,但劳动者事实上以成为企业、个体经济组织的成员,并为其提供有偿劳动的情况),和非法劳动关系(如:招用童工和无合法证件人员;无合法证、照的用人单位招用劳动者等情形)等。
二、劳务关系与劳务合同
劳务关系是指两个或两个以上的平等主体之间就劳务事项进行等价交换过程中形成的一种经济关系。其主体是不确定的,可能是法人之间的关系,也可能是自然人之间的关系,还可能是法人与自然人之间的关系。其内容和表现形式是多样化的。劳务关系是由两个或两个以上的平等主体,通过劳务合同建立的一种民事权利义务关系。该合同可以是书面形式,也可以是口头形式和其它形式。其适用的法律主要是《中华人民共和国合同法》。劳务关系、劳务合同是一种顾名思义的通俗称呼,在《合同法》中是没有这类名词的。属于承包劳务情形的劳务合同,似可归属法定的“承揽合同”,属于劳务人员输出情形的劳务合同,似可归属法定的“租赁合同”。劳务合同与劳动合同不同,没有固定的格式,必备的条款。其内容可依照《合同法》第12条规定,由当事人根据具体情况自主随机选择条款,具体约定。
三、劳动关系与劳务关系的联系与区别
当劳务关系的平等主体是两个,而且一方是用人单位,另一方是自然人时,它的情形与劳动关系很相近,从现象上看都是一方提供劳动力,另一方支付劳动报酬,因此两者很容易混淆。还有一种派遣劳务人员或借用人员的情形,致使两个单位之间的劳务关系与派出或借出单位与劳动者之间的劳动关系紧密地交叉在一起。这是它们相联系的一面。
在劳动关系调整工作中,时常遇到劳动关系与劳务关系并存的情况,弄清两者的区别,对于做好劳动人事工作,正确适用法律、妥善处理各类纠纷,显得特别重要。从整体上看,劳动关系与劳务关系的区别主要有五点:
(一)主体不同。劳动关系的主体是确定的,即一方是用人单位,另一方必然是劳动者。而劳务关系的主体是不确定的,可能是两个平等主体,也可能是两个以上的平等主体;可能是法人之间的关系,也可能是自然人之间的关系,还可能是法人与自然人之间的关系。
(二)关系不同。劳动关系两个主体之间不仅存在财产关系即经济关系,还存在着人身关系,即行政隶属关系。也就是说,劳动者除提供劳动之外,还要接受用人单位的管理,服从其安排,遵守其规章制度等。劳动关系双方当事人,虽然法律地位是平等的,但实际生活中的地位是不平等的。这就是我们常说的用人单位是强者,劳动者是弱者。而与劳动关系相近的劳务关系两个主体之间只存在财产关系,或者说是经济关系。即劳动者提供劳务服务,用人单位支付劳务报酬。彼此之间不存在行政隶属关系,而是一种相对于劳动关系当事人,主体地位更加平等的关系。
(三)劳动主体的待遇不同。劳动关系中的劳动者除获得工资报酬外,还有保险、福利待遇等;而劳务关系中的自然人,一般只获得劳动报酬。
(四)适用的法律不同。劳动关系适用《劳动法》,而劳务关系则适用《合同法》。
(五)合同的法定形式不同。劳动关系用劳动合同来确立,其法定形式是书面的。而劳务关系须用劳务合同来确立,其法定形式除书面的以外,还可以是口头和其他形式。
四、劳务关系的现状与运用
目前,与劳动关系相近的一类劳务关系大致有以下几种情形:
一是用人单位将某项工程发包给某个人员或某几个人员,或者将某项临时性或一次性工作交给某个人或某几个人,双方订立劳务合同,形成劳务关系。这类从事劳务的人员,一般是自由职业者,身兼数职,自己通过中介机构存放档案,缴纳保险。二是用人单位向劳务输出公司提出所需人员的条件,由劳务输出公司向用人单位派遣劳务人员,双方订立劳务派遣合同,形成较为复杂的劳务关系。具体说,用人单位与劳务输出公司是一种劳务关系,劳动者与劳务输出公司是一种劳动关系,而与其所服务的用人单位也是一种劳务关系。这种劳务关系的情形,有人称之为“租赁劳动力”。
三是用人单位中的待岗、下岗、内退、停薪留职人员,在外从事一些临时性有酬工作而与另外的用人单位建立的劳务关系。由于这些人员与原单位劳动关系依然存在,所以与新的用人单位只能签订劳务合同,建立劳务关系。
四是已经办手续的离退休人员,又被用人单位聘用后,双方签订聘用合同。这种聘用关系类似于劳务关系,但又不完全是劳务关系。有人又称之为特殊劳动关系。
12.大学生人际关系与自我概念的相关研究 篇十二
专题一:原子结构相关概念的学科及教学研讨
——科学概念与教学设计的时代性
主持人:魏锐 北京师范大学化学教育科学研究所 场内嘉宾:李宗和 北京师范大学 结构化学 教授
赵河林 山西大学附属中学 王秀忠 山东省实验中学
1、引入专题主题
主持人:从今天开始,我们就进入物质结构与性质模块的探讨,首先,我们进入专题一原子结构相关概念的学科及教学研讨。在高中化学新课程当中,把物质的结构和性质作为一个单独的模块列入选修课程当中,那我们为什么把物质的结构和性质作为一个单独的模块呢?也就是说在化学科研的发展进程中,有关物质结构和性质的研究对我们学生有哪些意义呢?请李宗和教授谈谈。
2、专家谈学科知识的意义及核心概念
李宗和:现代化学的任务是发现和制备新物质,发现新性能的物质具有一定的不确定性,即随机性。制备新性能的物质就显得尤为重要。结构化学的基本理论可以帮助预见新性能的物质,例如C60家族是在1985年发现的,但是早在1973年苏联的两位学者以及1980年美国的两位学者先后发表了C60的分子轨道能级,成为发现C60的先导,结构化学的基本理论对于制备新性能的物质具有一定的指导意义。分子设计担当了此任务。结构化学是现代化学的重要组成部分,也是现代无机、现代有机、医学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学以及信息科学的理论基础,中学设立物质结构及性能这门课是非常必要的,有利于他们去攀登科学的高峰,也有利于他们从事各项工作。在现代化学当中,有两个基本的概念,一个是量子,一个是轨道。量子是指什么呢?指的是物理量的变化是不连续的,轨道不是我们平常理解的轨迹,而是一系列连续运动的状态,是粒子运动状态的真实存在。
主持人:赵老师你好,你给我们老师一起来介绍一下在化学课程标准当中,对于中学化学学习阶段,需要建立哪些基本概念?
赵和林:各位老师,大家好。正如刚才李教授所讲的,物质结构与性质这门课对于中学生来讲是非常重要的。从学科角度来讲,对价层电子对互斥理论做出重要贡献的加拿大化学家著名化学家吉利斯皮(R J Gillespie)指出六种化学基本概念为“化学中的主要观念”,构成了现代化学的基础。这六种化学基本概念为:原子、分子、离子;微粒间的相互作用,如化学键,分子间作用力;分子的几何形状;三维化学;动力学理论;化学反应;能和熵。在吉利斯皮指出的六种化学主要观念当中前三条都与我们的物质结构与性质这个模块密切相关,也是出于学科这样的考虑,国家在课程标准里面对物质的结构与性质也有相应的定位。物质结构与性质这个模块有四个主题:原子结构与元素的性质;化学键与物质的性质;分子间作用力与物质的性质;研究物质结构的价值。在主题一中,涉及到的核心概念有:能级、跃迁;原子轨道、电子云;电离能、电负性。在主题二中,涉及到了比较多的概念,比如:离子键、共价键、配位键、金属键;σ键和л键、键参数;分子构型、手性分子、等电子原理;离子晶体、晶格能;金属晶体的基本堆积模型;原子晶体。在主题三中,主要涉及到的是:分子间作用力;氢键;分子晶体。在主题四中,也涉及到了一些核心问题,比如:原子结构与元素周期系;研究物质结构的基本方法和实验手段;探索物质结构的价值。那么应该说,主要的概念主要是从三个角度来划分的,第一个角度也可以叫第一个维度,是微粒水平。第二个角度是微粒间的相互作用,第三个角度是物质的构成方式。那么说这样的基本概念,相对于我们的传统教材应该说有很多的补充,那么有些老师也讲,一些大学的概念下放到了高中化学教材里面,那么是不是这样的下放是不是不合理呢?我想我们大家要从世界课程改革的视角来看待这样的一个问题,从全世界的课程标准或者教材来看,在结构与性质这个模块里面都有最近几年都有较大的发展的确很多大学的化学概念下放到了高中阶段,这也是历史的趋势和必然。比如我介绍美国科学课程的标准涉及到的一些概念,我们来看。比如有,能级、量子数、原子轨道、电子云、构造原理、元素性质、元素周期律和周期表;化学键、氢键和分子间作用力、分子极性、共振结构、偶极距、杂化轨道理论和VSEPR理论;堆积模型、晶胞、离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。所以从这样一个角度来考虑,我们应该从世界课程改革的视角来看待我们国家的课程改革。那么这样的一个改革是符合历史的趋势的。
主持人:王老师你好。关于这些核心的概念,你还有什么补充的没有?
王秀忠:简单说一点。两位老师都从比较高的视角和世界的角度谈了下这个模块出现的必要性。我感觉这些概念非常多,我们需要不需要掌握,需要不需要给学生落实,我谈一点自己的感受,就是按需分配。如果这个东西为我们的认识目标是有需求的,或者是有必要性的,我们要提,而不管这个概念是大学里边讲的还是高中里边讲的。比如说量子力学的结构模型的四个量子数的提出可能会存在一些争议。我想如果出现了这个东西,对我们后续要解决的电子排布问题是不是有一点支撑?如果不学这个,不了解这个,而在认识这些问题,那我们应该怎样去思考,这个比较值得我们去关注。再一个,我们在日产生活中,认识物质的话,我们直接运用的可能是分子层面或者晶体层面。而我们对于晶体层面的认识关键的是它的基本构成微粒以及微粒之间的相互作用,而这种相互作用是不是要考虑到分子层面呢?而这种相互作用,比如说共价键形成问题,是不是必须要用到要讲的原子结构问题,所以我们在引导学生认识问题的时候,我们还是要多考虑下这些概念的必要性,从而来思考它该不该出现,出现到什么一种程度,一种什么层次。
主持人:谢谢王老师。感谢刚才的几位嘉宾的介绍,让我们对物质的结构与性质这个模块整体的情况有了一个了解。在这个专题当中,我们就聚焦到一个概念,就是原子结构的问题。我们想它不仅是个基本的概念,还对后续学习有铺垫性的作用。但是在概念教学当中,以及学生的学习当中,会存在很多的困难。不管是哪个版本的教材,通常原子结构都是排在前面的,它为后面的学习搭建一个基础平台。但是在教学过程以及学生的学习过程当中都可能遇到各种各样的问题,我们老师也会存在各种各样的问题和错误认识,由此,就值得我们对这些问题进行反思:到底应该给学生介绍到什么程度,我们教到什么程度。在这些反思之前,我们更核心地关注一个问题,是我们作为老师而言,怎样来理解这些问题,怎么来理解这些概念。如何科学地来看待原子结构模型,如何科学地理解原子结构相关系的科学概念。然后我们自己再去思考怎样去提取对学生发展而言更重要的,再去转化为教学。这个专题我们就从这些基本概念入手,探讨这些概念应该如何理解。请李老师谈下,既然我们都认为原子结构是一个非常重要的概念,原子结构的假说的提出在历史上是十分重要的,你能给我们分享一下它的意义在哪里么?
李宗和:有关原子的问题在公元前400年希腊的哲学家就提出了物质的最小微粒是原子,它的提出使人们对事物的认识更深化了一步。在1803年道尔顿把原子的概念引入到化学当中,建立了原子模型,40年后提出了分子学说。这样,原子、分子论就提出来了。这样对事物的认识就出现了三个层次,一个是原子层次,一个是分子层次,最后就是聚集态形式。我们的教材就是从这三个层次来讲这个问题的。在1903年,汤姆逊又发现了电子,1911年卢瑟福用α粒子衍射实验提出了原子结构模型。这些都使人们进一步认识到原子是可以再分的,物质是可以无限再分下去的。人们对事物的认识进一步深化,越来越科学化。原子结构模型的建立应该说在卢瑟福的时候就给我们打下了很好的基础。1913年,玻尔根据氢原子的光谱然后提出了原子核最外层电子排布的模型,这个模型使我们进一步认识原子。到20世纪20年代的时候,又建立了量子力学模型,量子力学模型的建立使我们对原子的认识、电子的认识进入了一个新的阶段,而且是个飞跃的阶段。这样一来,这种化学认识奠定了现代化学的基础,使现代化学进入了用数学来描述的阶段,成为了一个有预见性的科学。这门科学建立以后,原子结构模型建立之后,使人们可以预见一个新物质的发现。比如可以预见新物质的性能、结构、包括键长、键角、二面角,它可以预见在一定条件下发生化学反应的产物以及产率,同时可以设计一个化学反应发生时的条件和催化剂的使用。这门学科还能提供较为合理和产率较高的合成路线。所以现代化学已经进入到了现在从实验逐渐走向数学化的阶段,为人们的预见打下了一个新的基础。这样在化学领域,人们就从必然王国向自由王国迈进,使化学更好地造福于人类。
赵和林:正如刚才李教授所讲,20世纪原子结构的发现为现在的化学奠定了非常重要的基础。原子结构的相关内容促进了整个20世纪自然科学的发展,我想我们在学习原子结构的时候,我们各位老师应该有对原子结构学科定位的概括。一般认为原子结构在20世纪的影响主要集中在以下几个方面。第一,原子结构的发现对自然科学研究的思维方法有重大影响;第二,对人类认识微观世界的认识方式和理论的影响;第三,对微观世界的结构的奥秘以及结构与性质关系的揭示;第四,对人类认识微观世界的技术发展的影响等等。
主持人:从刚才两位老师的讨论当中,我想值得我们关注的两个关键词,第一个是模型,提到原子结构是一个模型和假说,第二个是模型是逐渐发展的。我想这对于我们的教学是非常有意义的,我们的教学是一个科学学习活动过程,不是直接灌输式地交给学生相应的概念,我们应该让学生了解这些概念是怎么来的。那么对于原子结构模型的发展,其中起到了一个推动性作用的事件就是原子光谱。那么,于是就有老师借助原子光谱的事实进行教学设计。那好,我们一起来分享一个教学案例。
3、王丽老师借助原子光谱的教学片断及专家点评
老师:漂亮的彩虹和精彩的焰火,这些五颜六色的光都因为科学家揭示了原子结构的一些问题而揭示了它们其中的秘密,这些我们最后都明白了是电子在运动的过程中有能量的变化而使我们看到了五颜六色的光。在电子运动过程中产生的这些光线我们叫光谱,太阳光谱是七色的,彩虹就是太阳光谱,它包含了所有波长对应的光。我们在学习的过程中观察到很多种金属元素在火焰上灼烧的时候会显示出特征焰色。为什么每种金属显示出各种不同的焰色呢?那么除了金属以外,其他元素是否能产生类似的光谱呢?今天我们就从最简单的元素,氢原子的光谱开始了解电子运动的状态。这是一幅氢原子的光谱图,同时我画了一个氢原子的原子结构示意图。在这个光谱图中,它对应的有四条谱线,这四条谱线说明了,根据科学家给我们的观点,说明了氢原子的核外电子的运动时要往外辐射能量的。这个能量是从哪来的?是什么样的过程使它辐射能量?它的能量为什么是一条一条一定波长的光来体现的呢?我们来看下这个演示过程。当电子在固定的轨道上运动的时候是不会向外辐射能量的,如果我给电子一定的能量的话这个时候,电子就会跳到更高的一个能层上,这个过程我们成为电子的跃迁。在这个过程中,电子吸收了能量,所以电子的能量升高了,可是电子在这个高能量状态的时候它不稳定,还会跃迁到这个低能量的状态。那我们看到的这个谱线是电子在高能量状态跃迁回低能量状态时放出的能量。这个能量是对应一定波长的光,所以这一种跃迁就对应了一条谱线。那同学又会产生一个疑问了:氢原子核外只有一个电子,它为什么会产生多条谱线呢?而且我这里截取的还仅仅是氢原子在可见光谱范围内的谱线就已经有四条,结合我刚才说的和这幅图示,看看是不是能想一想,为什么这个氢原子能产生多条谱线。右侧的图里面,标示了n=1,2,3„„,这里n代表了电子层,我用红圈标示了四种跃迁,这四种跃迁就是上面可见光区对应的四条谱线,通过这个你是否能看出来,它为什么会产生四条谱线?你来说说。
学生:跨越的电子层数不一样。
老师:你说下这四条谱线都是怎么跃迁的呢?
学生:第一条是从第三层跃迁到第二层,第二条是从第四层跃迁到第二层。老师:所以氢原子只有一个电子,但是在被激发以后它的不同原子的电子可以跳到不同能层上,不同能层再往回跃迁的时候,就辐射不同的能量。科学家玻尔也是依据以上事实和分析,最早提出了原子核外电子是分层排布的。这也就是原子量子化的最初说法。到现在,我们用来描述电子能量大小已经不是这一个量子数了,我们把它称为主量子数,当它取值不同的时候,就具有不同的能层。在我们同学探究和明白了氢原子的光谱以后,我们再选一种大家熟悉的原子。比如说Na原子,大家想想Na原子的光谱应该是怎样的?这幅图上面一幅就是Na的光谱图,看看跟你们想的一样么?那你就对比这个氢原子光谱和Na原子光谱,你看看有哪些异同?同时对于这幅图,你有哪些疑问?
主持人:王老师你好,看完刚才的案例,你能不能从教学的角度进行点评。王秀忠:对于这个问题,老师们可能都有自己的看法。比如老师认为教学目的就是玻尔模型的建立,我可以把玻尔模型直接呈现出来,它有三个要点,既快又准,还能够节约时间。像刚才的教学设计当中,王老师设计的一个案例。她是从光谱引出了波尔模型,针对这种情况来说,它会多消耗一些时间。我们静下心来想想,这两种处理方式,哪一种更好呢?更容易在学生那里落实到能力的培养。我么可以直接给出结论,但是孩子们要这个结论有什么用。而在实际教学过程中,我们要让学生知道这些结果是怎样出来的。将来遇到一些陌生问题的时候,他们应该怎样思考。我们可以引导学生,玻尔为什么会提出一种量子化的模型,他实际上是在一种不得以的情况下提出的,他要解释这种光谱现象。这是化学一种非常重要的发展模式和思维模式,这起到了很好的教育意义。
赵和林:正如刚才王老师所说的那样,原子结构教学中的确存在一些问题。一方面是直接给知识,不给过程,忽略了原子的能量观。为什么在教学过程中要体现过程和能量观?我应该从这几个方面来认识:第一,作为新课程,要求包含了三维目标,既要有知识技能,又要有过程方法,还要有情感态度价值观,如果我们的教学设计光体现知识的结构,那么这样的话很难展现它的过程方法,和对学生情感态度价值观的教育。原子结构这个知识体现了对学生思维方法的教育,而思维方法最大的敌人是结论,结论如果给得太快或者说不清楚过程而直接给出结论,那么必然成为思维的敌人。从知识的产生角度来讲,任何知识都是动态的,由其产生过程、发展变化过程。我们通常只注意知识的结果,而忽略知识的产生和发展的过程。光有知识的结果而没有知识的过程,学生难以体会到知识的意义和价值,那么不会对化学产生本质的一种兴趣。从教育意义上,我们也无法做到三维目标的意义,也难以培养学生的创新精神,学生也感受不到科学家创造过程,而在创造过程当中体现的是科学方法、科学态度和科学精神。所以,我们非常赞同王老师的课堂设计,她是要展现过程的,不仅仅是告诉玻尔的原子模型。两外一个,在体现光谱教学的过程当中,也体现了原子的能量观,这种能量观对今后的学习是非常有价值和意义的。比如元素的性质、电离能的大小,及其变化规律与原子结构的能量观有密切的关系。化学键的形成,元素周期表的结构也与能量观有密切的关系,再说到物质的宏观结构、晶体结构,比如晶体结构的成因,以及晶体结构的性质,比如晶格能等等,也与能量观密切相关。所以能量观在高中化学3中师很重要的观念。在原子结构这里就开始体现能量观,应该说老师是很有思想的。
4、专家释疑
主持人:我们接下来把这个讨论进一步拉回到学科概念当中。在这个教学片断当中以及在我们对原子结构教学当中,体现了量子化的思想,对于什么是量子和什么是量子化,我们很多老师是存在许多模糊的认识的。李老师你能不能给我们解释一下什么是量子和什么是量子化?
李宗和:微观粒子和宏观粒子的运动是不一样的。微观粒子能够体现出粒子性和波动性,在波粒二象性这个方面体现得很明显。这时候微粒的运动状态和宏观物质的差别很大,它的运动状态的变化伴随着物理量的变化,物理量的变化是不连续的。比如说,微观粒子运动的时候能量的变化是不连续的,角动量的变化是不连续的。这种物理量不连续的变化的最小单位就叫量子。一系列物理量的不连续变化就叫量子化。比如说状态的变化使能量一次次变化,这些变化不连续,那它就是能量量子化;角动量的一系列变化是不连续的,就叫角动量量子化。其实我们现实生活当中,这种不连续的状况是经常变化的,比如说上个台阶,它就是量子化的,每个台阶的高度就是一个量子。再比如说,人民币也有一个最小的单位,这个最小单位是一分钱,这个一分钱就是一个量子。比如太阳光是由一系列光子组成的,每个小的光子的能量都不一样,一个光子就是一个量子。
主持人:对于原子结构认识而言,量子化是一个非常重要的概念。在这个模型发展的过程中,通过光谱玻尔提出他的模型,通过光谱的分裂来说明能量的量子化。如何通过玻尔模型进一步发展,如果借助光谱的证据再进一步发展原子结构模型呢?我们来观看一个教学的片段。
5、赵和林老师教学片断及专家分析
赵和林:玻尔理论只是解决了氢原子光谱的问题,我们不能只拿一个电子的原子光谱来说明它就是完全正确的,还要经受其它实验的考验。我们来看多电子光谱对玻尔理论提出的挑战。看屏幕,对于氢原子电子从n=4的电子层跃迁到n=3的电子层时会有一条谱线,但是,对于多电子而言(如Na)电子从n=4的电子层跃迁到n=3的电子层时会出现多条谱线。玻尔理论能不能解释多电子原子的光谱实验呢?这个光谱多条谱线的背后,又隐藏着什么样的信息呢?我们应该用什么样的手段来探寻这后面的秘密呢?这些都是给我们提出来的问题,我们这节课就要来研究研究这样的问题。我想大家都想知道这谱线背后的秘密。请大家交流:多电子原子中的电子从nx→ny产生多条谱线的可能原因?请提出你的假说。我也希望同学们也走走前面科学家走过的道路。四个同学作为一个小组进行讨论6-7分钟,然后请小组代表发言。
学生:我认为时同一层电子之间的能量具有差异,因而产生多条谱线,很有可能电子对电子有影响,假说可能是电子层里面含有小电子层,每一层电子之间具有差异。
老师:你们这组来说说。
学生:我认为电子与电子存在一定的相互作用,还有就是电子层之间还有小的电子层,3和3,4和4是不一样的。
老师:怎么理解3和3,4和4是不一样的?
学生:同样是第三层存在能量的要求,第四层也存在能量的差异。老师:你们再来说说。
学生:我们跟他们的意见差不多,电子的第三层和第四层可以往下继续细分,比它小的电子层的能量都不一样,所以可以产生很多谱线。第二就是,多电子的电子与电子之间存在相互作用,造成谱线更多。老师:你们再来说说。
学生:电子每一层都是不一样的,每个层中的每个电子都是不一样的,具有的能量都是不同的,这可能也是造成谱线多的原因。还有就是,每层中可能有更细的分层。
老师:我们来总结下。首先的话,我觉得大家都能找到一个关系,就是谱线和能量的关系,以前我们认识原子核外电子没有能量观,但是经过上节课的学习能够用能量观来认识电子。那也就是说每一条谱线对应一定的能量,一种电子跃迁,这样多条谱线就对应了多种能量差,也反映了电子的多种跃迁。刚才大家都提到了同一电子层中的电子的能量可能不相同,存在能量的细分。还有他们有很贵的一点,还抓住了对比,一个是一个电子还有一个是多个电子,认识到了电子与电子之间相互的影响,可能造成同一电子层里的电子的能量有差异。实际上,这种差异是存在的。玻尔模型之所以能够解释氢原子光谱是不是因为氢原子简单啊?不存在多电子的相互作用。看来多电子原子的确对玻尔模型提出了挑战。我们就来想一个问题,既然电子能级的细分能够来解释多电子的情况,而这种细分也反映了多电子原子中电子的运动的区域。那么我们就要考虑了,用玻尔模型中一个量子数n还能不能很好地表征这种能量的细分。因此,玻尔模型经不起多电子原子的挑战,就退出了历史舞台。20世纪20年代新建立起来的量子力学理论在玻尔模型的理论基础上完全遵循了微观粒子所具备的特点,那就是微观粒子具有波粒二象性。而宏观物体主要表现粒子性。
主持人:刚才我们看到了赵老师关于模型进一步发展的教学片断。赵老师,你给我们介绍下你自己是怎样进行教学设计的?你在设计这个教学案例的时候有哪些思考?
赵和林:在这么一个教学案例的设计中,我首先考虑了这几个方面。第一就是,在现在的教学中存在一些问题。比如,第一,重结果轻过程,忽视光谱实验在原子结构产生过程中的意义,不能在过程中体现实验、模型的科学方法。我们在众多的教学课例当中可以看到原子结构的课堂教学有时萎缩为1到36号元素基态原子核外电子排布的教学。那么这样的原因,有的老师会想高考不考,那么高考考核什么,我们就讲什么。高考考核的是1到36号元素基态原子核外电子排布或者价电子排布,那么我就只讲这样的排布模型。让学生记住排布模型,就可以完成考试的要求。第二个问题就是有时候对核外电子运动规律的教学有时候过于科普化,这样的科普化不能带来对电子运动的真正理解,使学生无法摆脱学生对原子结构层的认识。这样就容易使学生失去迁移和理解的价值,所以原子结构的教学内容要体现量子化的思想,又在不能介绍波动方程的前提下,要重视实验这条途径,从光谱实验出发,帮助学生揭示电子运动的能量观,提升学生的认识能力和水平。正是基于这样的思想,我设计了从玻尔模型建构到量子力学模型建构的过程,在玻尔模型的建构过程中,有科学实验、假说和模型,那么是光谱实验反映了原子结构的一定特征。有了光谱实验以后,光谱实验反映出核外电子排布的一个模型,那么玻尔是怎样解决的呢?他提出了一个解说,这样的假说是用量子化的假说,并且用一个量子数n来表征能量的量子化。一方面得出了电子量子化的模型,一方面也解释了氢原子光谱问题。但是,玻尔的话呢,他的原子结构模型不能解释多电子光谱实验。多电子原子反映出来的光谱现象更为复杂,这样就促使学生来思考,为什么对多电子原子来讲从一条轨道跃迁到另一条轨道会产生多条谱线。这样的话,是不是也反映着原子的特点,反映着电子运动的特点。那么说光谱实验同样也是在反映原子结构的特征,特别是核外电子运动的特点。这样的话,玻尔的一个量子数就无法圆满地解决这样的问题,这样就引出20世纪20年代量子力学的诞生。那么量子力学的诞生,促使产生更多的量子数。更多的量子数就可以用来表征电子层能量的细分。电子层能量的细分进而解释多电子原子的光谱问题。所以在实验、假说和模型这样三个维度里边,由于实验反映了原子结构,又用假说合理地解释了结构和光谱,那么这个过程就体现了原子结构建构过程中的能量观。这样的能量观是通过实验、假说和模型三维互动来实验的,并不是直接告诉学生能量观。我通过这样的教学设计,让学生的认识能力得到提高,真正认识到能量观的价值和意义。
王秀忠:赵老师的这个教学设计,我觉得整个设计充分考虑了学生的认知发展。再一个,确实体现了人类认识原子机构的逻辑顺序。这个地方我们首先是通过光谱发现了问题,比如在玻尔那里也是,他不是主动的提出这个观念,而是遇到了问题,发现氢原子的光谱是线状而不是连续的,而去解释这样的问题,从而提出了假说,这样的假说被证实,形成一种模型。而这种模型只是解释了氢原子光谱是一种线状光谱,而没有去深化解释复杂的,包括氢在内。而这些现象的存在又督促人类对这个问题的认识更进一步的深化,赵老师在这个课上提出来了,也就是量子力学的结构模型。这既遵守了学生的认知发展,又遵循了人类对这个问题的认识顺序。我认为是非常好的。
主持人:在刚才的两个案例当中,我们看到证据和假说之间的关系,体现了假说之间的发展,那么在历史发展的当中,也就呈现了课上所说的玻尔模型和量子力学模型。我这里回到学科概念上,想请问李老师,您能不能给我们介绍一下这两种模型在发展前后,它的概念和模型的主要差异是什么呢?
李宗和:玻尔模型是从氢原子光谱提出来的,然后为了解释氢原子光谱的事实,提出了这样一个概念。光谱是分级的,是不连续的,就必然要涉及到一种轨道,电子在这样的一个运动状态下是一个能量,在另外一个状态下是另外的能量。能量的不连续性就设计出来了,这种设计完全是认为的。但是这种设计又不能解释很多的原子光谱,比如氢原子光谱的复杂性,也不能解释其他原子的光谱现象。还想按照经典力学的观点去讨论问题,低粒子运动的轨道,任何物质运动都有轨道,还是按照这个想法去走,都有一个轨迹。因此后来就有索末菲的经典理论,又提出来什么椭圆轨道,圆的轨道啊,各种各样的原子轨道,然后再继续解释问题。最后在完全碰壁的情况下,人们才想到走另外一条路,因为科学的发展不是非得直线行进,它有可能从另外一个分支,另外一个思想,另外一个角度来研究和发现这个问题。人们发现了光具有波粒二象性,那么电子也有波粒二象性,是不是在想,在研究物质是不是具有普遍规律,是不是都具有波性和粒子性。有的为什么波性突出,有的粒子性突出,那就再研究一下,所谓的粒子性是指物质本身的重量、体积和其他物质的相互作用,它就体现出了。波性呢,是指在传播的过程中遇到一些小的狭缝出现了干涉现象和衍射现象,绕射等等。研究后人们就发现,比如像电子它具有一定的粒子性,要形成波性就要创造一种条件,这种条件需要一种细小的狭缝。只有一些体积比较小,运动速度比较快的物质通过狭缝的时候才显示波性。原子和分子中的电子,质量比较小,运动速度高,运动的区域也很小,它的粒子性和波动性就完全体现出来了。于是人们从这种思路中建立了量子力学模型。用这种模型虽然没有去研究氢原子光谱,也没有研究多电子光谱,也没研究其他光谱,但是用它却解决了氢原子、多电子光谱。在思维的过程中,可能遇到各种各样的问题,所以不要死走到底。
6、学科知识的理解误区及释疑
主持人:这样是不是说,科学家的认识经历了一个非常大的变革。从经典的宏观的物体的有规律的有形的行动作为类比,然后又从波动的角度进行思考,它涉及到一种认识方式的转变。我想像刚才李老师所说的,从波动性的角度来理解微观粒子的运动状态,对我们而言是非常困难的,在我们的理解过程当中,也肯定会有很多的困扰,存在一系列认识上的误区。王老师能不能给我们介绍一下,通常我们在理解这个问题上我们存在哪些误区?
王秀忠:量子力学中涉及到的轨道跟玻尔模型中的轨道容易混淆,认为是一回事,这些在我们教学活动中可能存在,这些在我们的学生中也可能存在。因为它是一个词表示出来的,可代表的含义可能不一样。比如体现原子结构的电子云问题,电子云中的小黑点到底代表了什么含义?有的老师可能就认为代表了一个电子,还有的进一步的话,认为是电子曾经出现过的位置,等等这些都存在认识上的误区。我们想作为老师来引导学生进行学习的时候,存在如何回避的问题。
赵和林:刚才王老师谈到了中学生在认识原子核外电子运动的一些误区,应该说核外电子运动的特点是原子结构教学最核心的部分。而这个最核心的部分是由两部分构成的,一个方面是构建学生的能量观,另一个方面就是学生要用一种微观的、统计的思想、概率的思想来认识核外电子的运动特点。因为是从宏观到微观,所以涉及到了人的认识方式的转变,我们实际上因为微观粒子的运动特点,微观粒子运动特别快,远远又看不见,所以我们通常看到的是宏观物体的运动特点。那我们自然而然的,在学习微观粒子的特点的时候,就用认识宏观物体的方式来认识微观粒子的运动特点。那么这样的话就在轨道、连续等等认识观上存在误差。在一项关于高中生使用教材以后,核外电子运动状态的相关概念的研究中发现,有百分之六十多的学生认为共用电子对就是对特定电子存在于两个原子核之间,它不会到别的地方去。多达百分之七十的学生认为对电子的运动状态有强烈的轨道观念,认为电子总是沿着某种固定轨迹周期性运动的,那么日常生活中,物质的运动总是会形成轨道的经验被广泛运用到微观世界当中。从科学的发展来看,从卢瑟福模型到玻尔模型,到量子力学模型,这样的发展是个革命性的变化。特别是量子化思想的提出,这在当年对许多科学家来说都是难以理解的,因此这样的教学在学生的心目中产生这样或那样的问题,这是正常的。但是我们的教学的核心是什么呢,就是在必修的基础上,在学生错误认识的基础上,转变学生的旧有观念,树立较为科学的观念。
主持人:感谢二位给我们分享了教学中常见的一些错误认识,也调查了学生存在的一些错误概念。我们把两个问题分开来讨论,一个是我们应该给学生建立怎样的认识和观念,这可能是存在教学难度的,因为考虑到学生当前的水平,他能接受到什么样的程度。再一个,作为老师,我们自己应该怎样去看待原子的相关概念,我们自己应该怎样去理解。接下来我跟各位老师一起来分享一个调查结果。这个结果很有意思,使我们针对4000多名中学老师做的一个调查,是通过网络的形式的调查,然后它反映出对于原子结构我们自己怎么去理解原子结构,就有很多的有意思的想法和结论。那我么来一起看一下这个调查。我们的问题式这样设置的,给出的第一个问题是:原子的形状是什么样的,是球形对称的吗?A.是(22.07%),B.不是(77.57%)。第二个问题:选择上述选项的理由是?A.电子在核外做圆周运动(7.51%);B.圆周运动的轨道可以有不同的取向(19.24%);
C.有的电子轨道是正圆的,有的是椭圆的(7.25%);D.电子运动用波动方程描述,像波一样振动(22.69%);F.以上皆不对(8.63%);G.说不清楚(11.62)。针对这个问题,李老师能不能给我们以指导。
李宗和:既然在原子当中、分子当中,电子的波动性显得突出,因此我们不能用准确的位置跟动量来描述,我们就用一个函数来表示,这个函数就是波函数,来表达它自己的运动方式。对于任何一个单个粒子的用波函数来表示的就叫轨道。所以说在那么小的范围内,速度又快,又具有波动性,干涉和衍射现象非常强,它不可能在一个小的轨迹上做运动。这种运动情况下,我们用轨道来描述,而不是轨迹。轨迹是指某一个时间就对应一个位置,而轨道呢,是指运动状态是怎样的。是不是把这样两个概念建立起来后,老师们就好了,学生也就慢慢明白了。
主持人:那我接着在追问你一个操作性的问题,比如说我们在提到了轨道的能量是量子化的,这样就有各种各样的图示来表示轨道的能量。比如说有的图示里s轨道和p轨道的能量是相同的,有的图里又是不同的,那我们又如何去理解这样的轨道能级图,以及氢原子和多电子原子的能级顺序是完全一样的么?以及能量是完全一样的么?
李宗和:不一样,原因在什么地方呢?氢原子一个电子,一个核。它是两个微粒间的相互作用,没有第三者参加。而多电子原子当中,或者分子当中,它就变了,电子之间有相互干扰,和单个电子相比,它就要综合考虑三体问题,这就跟两个不一样了。它的能量肯定会发生变化。原子轨道的定义是这样的,把原子中的每一个电子看成在核和其他电子平均作用下进行运动的。分子轨道也是一样定义的。
主持人:刚才您的介绍,我们就可以体会到一些宏观的类比是存在问题的,比如把轨道想象成能量确定的一些台阶,这个就确定了,不同的原子,电子数不同,就依次填充在确定的能量台阶里面,就像我们的楼梯一样,那么这样的理解是存在问题的。
李宗和:不管是1s轨道中的电子,还是2s中的电子,还是2p中的电子还是其他层的电子,他们都有可能在整个分子中运动。测不准嘛,只不过是在某个区域内出现的几率大或者小,比如1s在靠核的区域出现的几率大一点,它并不等于在其他位置不出现。比如2p吧,在1s这个位置吧,也出现,在2s、3d的地方也出现。测不准就是只知道它出现的几率,而不知道它确切的位置。任何一个电子的运动都充满了真个空间,不管是在s轨道、p轨道还是d轨道,都是充满了整个空间,仅仅是在某个区域出现的几率大,某个区域出现的几率小而已。
主持人:在使用能级的图示的时候,我看到有的图示表示s跟p的能量是一样的,有的又不是一样的。那么这样的图示是针对什么样的原子呢?
李宗和:对于氢原子来说,氢原子无论是在什么s轨道、p轨道、d轨道,在n相同的轨道上它的能量都相同。那也就是说,氢原子的2s、2px、2py、2pz的轨道能量都相同,所以电子出现的几率应该是各自都相同。就氢原子来说3s、3p、3d这样的几个轨道的能量也都相同。
主持人:这样我们就不难理解,如果我们讲单电子运动特点,讲氢原子的能级图,如果主量子数n相同,那么这些轨道的能量就是相同的,当引入多电子之后,电子之间的相互
2影响,能级就会发生裂分。
赵和林:所以从实验光谱的角度来看,为什么氢原子光谱非常的简单,而多电子原子的光谱相对就要复杂。而玻尔的研究首先也是从氢原子这样一个简单的光谱入手的。
主持人:这样从整个系统来看待原子。尽管我们解析的时候把模型进行简化,把它拆分成各种不同的轨道,每个轨道填充多少电子,但是它实际上是一个整体的体系。
王秀忠:这个跟物化上体系和环境类似,我选取这个对象为研究对象的时候,其他的都作为环境来考虑。
主持人:既然你谈到体系的问题,我想接着再追问李老师。比如我们在教学中涉及到电离能的问题,涉及到哪个电子先被电离出来,我们会简单的看做是电子填充在不同的能量阶梯上,能量高的就先电离出来。那么电离能就相当于那个轨道的能量。对于这个问题我们应该怎样看呢?
李宗和:其实电离能相当于被电离电子所在能量的负值。电离的时候,哪个先电离出来,靠什么呢?靠你外界打它,看你打什么,你用多大能量就能打出相应能级的电子,所以现在有紫外光电谱,还有一个sps光电能谱,我就打2s、2p和1s,不打其他的,电离的就是它。
赵和林:李老师,中学教学里边还有这样一个问题。有的老师会认为到,在讲到基态原子电子排布的问题,比如第四周期,我们先排的是4s轨道的电子,然后再排3d轨道的电子,那么这个电子在电离的时候失去,它又是怎样的一个顺序呢?
王秀忠:我插一句,刚才魏老师提到了这个问题,对于排布,我们的理解不一定是正确的,这种排布不是人为排布的,但是现在我们的理解是人为的排布。电子在里边存在的每一种状态是客观存在的,不是我们假想的时候,一个个塞进去的,先排1s,再排2s。
李宗和:一定要弄清这个问题,它是最外层电子排布,比如说,我有两个电子,排了1s,排了2s,第三个电子排谁呢,先进了两个之后,再说第三个,说的是最外层电子排布。并不是所有电子的排布顺序都是这个顺序。
主持人:也就是说假如新的电子之后,整个体系的微粒数增加了,它会对整个顺序产生影响。
李宗和:所以你在排布电子的时候试这么来填的。书上一再讲最外层电子的排布顺序是怎么怎么样的,这是根据什么呢?一方面是根据,现在能根据计算,以前都是根据光谱实验来完成的。
赵和林:认识这个电子的排布与电离能,都要有一个系统观,不能局部去认识。主持人:在刚才那个题目当中,我去掉了一个选项,我把这个选项补充出来展示给各位老师。刚才那个题目:原子的形状是什么样的,是球形对称的吗?选不是的比是的要多出很多。去掉的选项是这样的,E.p轨道的形状为“哑铃”形,叠在一起不是球对称(22.69%)。我们又做了进一步的调查,对于2p轨道电子,若图中的红色曲线表示电子概率密度(电子出现的机会大小)相等的线(类似于地理上的等高线)。您认为以下图形哪个可能更正确?
A 17.31% B 7.15% C 64.23% D.以上皆不对(1.98%)E.说不清楚(8.97%)。针对这个调查,李老师您给我们解析下这三个图形具体表达了什么样的含义,以及p轨道之间是什么样的关系,到底原子是不是球对称的?
李宗和:A是就电子分布几率来说的,A图对。B图是角度分布图,是用角函数做出来的,C图是用角函数的平方做出来的。对于一个电子的出现几率来说,应该是一个整体的,包括两部分,一部分是径向部分,一部分是角度部分,而且是整个的平方,即波函数的平方。所以A对。
主持人:这样我们看来,我们用这个图形,它其实是有一个界面的。我们来看下是不是可以用其他的模型来表达p轨道之间的关系。在这里,我展示了另外一种表达的方式,请大家看屏幕,左边表达了s轨道是一个球对称的,我们看到它的电子云分布没有一个截然的界面,抽象出来用一个实线表示。右边是p轨道的电子云分布,我们也用实线表示,可以看到在实线的内部出现的机会是比较大的,在线的外部出现的机会会小很多,但是不代表电子只出现在线内部或者沿着线运动。通过这两种电子云的表达方式,我们再把不同的轨道叠加在一起,我们看看它能形成什么样的形状。这个小点的图是1s轨道的电子云的图形表示,可以看出1s轨道是呈球形对称的,然后2s也是球形对称的,但是2s的半径会比1s大很多。我们接着看2p,2p就有取向了,它的半径跟2s比较相近,但是是有取向的。但看一个p轨道是不呈球形对称的。如果把两个p轨道叠加在一起就形成了轮胎的形状。如果垂直与直面还有第三个p轨道,三个p轨道叠加在一起,就是一个球形结构了。我们在接着看,3s也是球形对称的。3p是有取向的,另外一个3p也是有取向的,两个3p加在一起是轮胎形状,如果加上第三个3p轨道,也应该是球形对称的。那么在几个图形当中,我们通过s和p轨道的叠加,都说明了电子在核外的分布是球形分布的。那我再问下李老师,在我们看到的图形当中有d轨道图形,d轨道的花瓣就更多了,而且有5个d轨道,这5个轨道如果我们要让它叠加在一起的话,它也是球形对称的吗?
李宗和:肯定是。
主持人:那我接着再问您一个问题,在这个模型当中,我们用小点表示了电子云,表示了电子分布的一个情况,这样在我们的教材当中也会给学生呈现电子云的图形,也会呈现电子轨道的图形,那么我们应该如何理解电子云模型呢?它的这个点是什么含义呢?
李宗和:什么是电子云呢?原来的概念是这么说的,电子云是几率密度的一种表示方法,几率密度大的地方我们把点弄多点,几率小的地方我们把点弄少点,黑点多是说明电子在这个地方出现的几率密度大,黑点是代表几率密度的,而不是代表电子本身。用黑点表示出电子出现的几率之后,像空中的云,所以人们取名为电子云。
赵和林:那李老师,我想提一个问题。现在的教科书上都有电子云图和原子轨道图。这两个图有什么样的物理意义,在今后的使用当中应该如何使用。比如化学键,我们是应该看成原子轨道的组合,还是电子云的重叠?
李宗和:好。第一个要讲的,什么是轨道呢,是电子的运动状态,它具有波动性,就不能用位置和动量来描述,用波函数来描述,现在我们画的轨道图,是那个波函数的函数值,是波函数的函数图象,并不是电子运动的函数图象。几率密度也一样,是波函数绝对值的平方的图象,一定把这个问题跟另外的一个问题分开了。第二个要讲的是,在形成化学键的时候,电子是在轨道上运动的,你用什么来描述呢?你得用波函数来描述它。在研究化学键和分子形成的时候,说的是轨道的重叠,这种重叠还有一个特性,如果是相同符号的重叠,它的波动性增加,如果是相反符号的重叠,它的波动性减小或者相互抵消。在波动性增加的地方形成化学键,在波动性减小的地方不能形成化学键。对于两个轨道相互重叠,重叠之后有一个重叠积分,这个重叠积分的绝对值的平方就是电子出现的几率密度。
主持人:您提到了不确定性,提到了用波函数来进行描述,我想每位老师都想知道科学发展到今天,到底电子是怎么运动的?现在的科学进展有哪些新的结论么?
王秀忠:我们想知道它有没有一个真实的运动的轨迹。能不能表达?
李宗和:就现在来说,我们不能准确说有还是没有,今天提出的量子力学模型解决了绝大部分实验事实,不仅能解释实验事实,还能预见实验事实,具有绝大部分的合理性。是不是还有不合理的地方呢?这也有可能,我们算的能量未必就跟实验相符,那还有待于人们新的观察,新的认识,新的探讨。不要以为到了今天,量子理论就非常完备了,是不是还有其它的?是,还有,比如英国有个应变量理论,它说就能找到轨迹。还有多宇宙理论,平行宇宙,哪个对都要靠实验来验证。
主持人:这也反映了科学的魅力所在,也是科学教育的魅力所在。科学教育不是告诉学生科学家很伟大,解决了很多问题,而是对一个未知的世界提出各种各样的猜想。这些猜想会遇到各种挑战和问题。我们的孩子如果能知道这些,就会去探索未知的奥秘。在前面分析的案例当中,我们就是从光谱的案例当中来进行引入和讨论,作为认识原子结构的证据,来建立原子结构模型。但是很多老师在教学过程当中,很多老师都会让学生用一个图像来进行分析,图像也是比较的抽象和困难。我们能不能用形象化的手段,实验的手段来表示呢?我们一起来分享一个案例。
7、王澜获奖的教学片断及专家分析
王澜:欢迎大家进入物质结构与性质模块选修阶段的学习。我们今天上第一节原子结构,在学习这个之前,我们先来复习以前对原子结构有哪些认识。比如说以Na原子为例,我们通常用这种原子结构模型认识图表示Na原子结构认识图,我想问下这个原子结构认识图表示了Na原子怎样的结构?
学生:电子层是3层。
王澜:也就是说电子是分层排布的。每层的能量是否相同? 学生:不同。
王澜:离核近的电子能量低,离核远的电子能量高。电子是静止的么? 学生:不是。
王澜:那是怎么样的呢? 学生:绕核高速运动。王澜:那2、8、1是什么意思? 学生:每个电子层上的电子数。
王澜:必修阶段我们学习过卢瑟福α粒子散射实验,他提出了行星模型,那么现在就有这么一个问题呢,那是什么原因使科学家在卢瑟福模型的基础上提出了电子分层排布的呢?回顾历史我们发现,光对我们研究研究原子结构提供了非常多的信息。19世纪中叶,科学家们发现很多物质喷洒在火焰上会发出不同颜色的光,我今天把三种盐溶解在乙醇溶液当中,然后喷洒在酒精灯上。大家来看下现象,这个是硫酸铜,看下现象,有绿色的火焰;这个是氯化钠的乙醇溶液,应该是黄色的颜色;这个是硝酸锶的乙醇溶液,红色的火焰。这是大家非常熟悉的焰色反应。必修阶段我们就学过焰色反应,我们用焰色反应干什么呢?
学生:鉴别物质。王澜:当时科学家却把焰色反应当做是连接宏观物质和微观物质的桥梁,那大家想一想科学家是怎样将这两者建立起联系的呢?大家前后讨论一下。我们请这位女生回答下。
学生:不同颜色的光,它的能量是不一样的。
王澜:这位女生告诉我们,物理课上已经学过不同颜色的光,能量是不一样的。继续。学生:向外辐射的能量也是不一样的。
王澜:也就是说原子发光是向外辐射能量,根据能量守恒,那么它自己的能量应该降低。也就是说它降低的能量是不一样的。连接两者的是能量的不同变化。我们看,从科学上怎样表示这一过程,我们一般认为,原子在通常状况下能量处于能量较低的状态,在火焰中,原子吸收热,进入能量较高的状态,能量高的电子不稳定,会回到能量较低的状态。这个过程中,能量就会以特定颜色光的形式释放出来。既然我们知道光的颜色和能量对应,那我们能不能通过光的颜色来判断二者之间的能量差。平时我们看到的一种颜色的光真的只对应一种能量么?不一定,比如说,太阳光发出的白光,经过三棱镜可以得到七彩的光谱,那我们怎么分析今天焰色反应得到的光呢?现在我给大家介绍一种自制的简易分光镜,大家拿着光盘对着光看的时候会有七彩的光谱,是因为光盘能起到与三棱镜相类似的作用。用这个仪器对着灯光看就可以看到分光之后的图象。通过摄像头,图象就可以显示在电脑里边。用这个装置分析下刚才的焰色反应。先看氯化钠的,大家看到了什么?一条或者两条明亮的黄线。再换一下硝酸锶的溶液,可以看到多条红色的线。大家看看刚才拍摄的图象,图象都是由多条分裂的线构成的。那么一条线就代表一种能量,多条线就代表多条能量,我们就在这里添加多条能量的状态。核外的电子能够处于这几个能量状态,就像是图中的小人,这个小人可以站在任何台阶之上,我们就称为能量的量子化。20世纪初,玻尔认为核外电子在核外以一定半径绕核做圆周运动,当它从一个轨道进入另一个轨道的时候,就会吸收或者释放特定能量的光,这就是著名的玻尔模型。玻尔模型的电子层是用能级来划分的,所以称这些电子层为能层。玻尔模型也有它的问题,它解释的光谱是有限的,它只能解释单电子原子。科学家又提出量子力学的理论,成为我们认识原子模型的工具。它认为电子的运动是不确定的,没有确定的轨迹,只能用电子云来表示。电子云小点密集的地方,电子出现的概率大,小点稀疏的地方,电子出现的概率小。根据量子力学,我们可以解释很多很多的实验现象。但是直到2009年乌克兰科学家才帮助人类检测到单电子原子运动的图象。如果说电子云代表了电子运动的无序性,那么光谱告诉我们电子能量的有序性。光谱是我们做的实验事实,而电子云模型呢,也已经通过实验验证了。那二者之间的矛盾应该如何调和呢?我们类比一下,通过能量量子化,把电子云也拆分成能量不同的能层。能。通过量子力学的计算,比如通过这个电子云可以拆分成这两个能量不同的电子云,这两个能量不同的能层形成的电子云叠加起来就是我们刚才看到的电子云。我们结合现在能层的概念再来理解一下Na原子结构模型,这一个个半径表示的还是能级,但是跟玻尔的却不一样了,它是一个概率分布的。我们来回顾一下刚才的研究过程,焰色反应到线状光谱,再到量子化的猜想,进而建立了玻尔模型,玻尔模型被量子力学模型取代。谢谢。
王秀忠:在教学设计当中有些环节是不是需要,应不应该出现,还是取决于它的功能价值。最终的教学目的是有价值的,并且这种操作是比容易实现的,我觉得还是可以尽量采用。如果在教学过程中可以弱化的话,可以归结为一种桥梁作用,迈过去就可以,那么是不是必须采用这种方式,那也是根据老师自己的情况来决定的。
赵和林:刚才王澜老师谈到了,对于光谱这样一个素材的使用。对于光谱素材的使用,我想谈论如下几点。第一,原子光谱实验的复杂性,有吸收光谱和发射光谱,电子跃迁有时候还存在跃迁禁阻的问题。中学教材中大都给的是发射光谱,那么我们在教学中应该怎样面对?我觉得,第一,我们不要再给光谱分类,不讨论光谱仪的实验原理和跃迁禁阻的问题,这些问题在教学中都要回避。我们只要求学生了解最核心的部分,即光谱上的线可以表征光的能量,线条的连续则是能量连续,线条不连续则是量子化,那么能量从高能量的轨道跃迁回低能量的轨道而来的。玻尔模型说电子是在能量确定的轨道上运动的,所以说光谱的背后隐藏了原子结构的秘密。在连续光谱和线状光谱中,教材都有出现,我们应该重视线状光谱的解读,得到的是能量的量子化,不用刻意去探讨经典电磁理论和电子稳定与不稳定的情况。在选修这个模块的时候,物理上这个模块还没有进行,所以在选用光谱的时候要尽量简化,体现其最核心的部分。
8、学科知识释疑
主持人:也就是看我们最核心的教学目标是什么。如果我们期望让学生体会到认识发展过程当中,它是有一个证据的,那我们就把这个证据凸显出来。如果期望学生建立这样的一个概念,并把这个概念当做后续发展的前提,关注这个概念本身就可以弱化光谱。所以我们的讨论是给老师呈现各种各样的教学可能,供老师进行选择。我给各位老师展示一下教学案中的装置,用硬纸做成的盒子,常见的光盘上是有刻痕的,刻痕就起到了光栅作用。把光盘插进盒子里面,可见光透过狭缝,通过视窗就可以看见光谱的图象。这样我们是通过肉眼来查看光谱。这个仪器是能够自制的。把这个装置跟照相机结合就可以接到计算机里面,通过大屏幕展示给学生,可以让效果更加直观。拓展资源里有关于如何制作这些实验装置。我们也可以把这样的教学活动安放到学生的课外探究活动中去,跟其他活动整合。回到核心概念的建构上,很多老师在讲量子化的概念时,很多老师肯定会提量子数。量子数也是一个比较抽象数学的概念,有不同的取值,到底它是什么含义呢?李老师给我们解释一下。
李宗和:比如说一个宇航员从北京出发,去发射中心做飞船上天。首先坐汽车去机场,然后坐飞机到发射中心。这样就经过不同的阶段,在做汽车的时候肯定有一个速度,飞机的时候也有,飞船的时候也有。三个速度放在一起,就标志而来宇航员的运动状态。我们把这样的三个数叫量子数。比如表示能量的量子数n表示在不同的运动状态下,n不同,它的能量就不同。角量子数表示电子在不同的运动状态下有不同的角动量。磁量子数呢,就表示角动量在磁场方向上的分量。可以这样简单理解量子数。
主持人:那1/2是什么含义呢?
李宗和:你说的是自旋量子数。自旋量子数说的是一种运动状态,是在哪里区分开的呢?是在实验当中把它分开的,比如Na原子光谱,经过一个磁场的时候就分开了,左右两边各一个,具有对称性,一个正一个负。正负二分之一是在实践当中总结出来的。磁量子数m有不同的取值,是为了满足数学上某些边界条件而提出的,实际上它也确实是这样的。跟外磁场相互作用的时候,在磁场方向上的角动量大小已经分成了几部分,计算之后跟实际结果一样。所以不要去追问为什么,因为有些是数学结果,有的是实验结果,有些是实验结果和数学结果完全吻合之后确定下来的。
主持人:关于量子数在教学的实施过程当中,王老师和赵老师有什么样的观点?以及你们是在教学当中是怎么处理的呢?
王秀忠:现在存在一种争议:在高中化学教学中,量子数究竟要不要。在新课改开始的时候,就有过争议。所以老师们要自己取舍,自己做出选择。
赵和林:量子数讲起来会有一定的难度,但是会提升学生的理解力,以及后续概念的理解力。不讲的话会减小学生的学习难度,但是也削弱了学生对原子结构的理解力。对出不出量子数,我是这样认为的。我们先对原子结构的认识层次划分五点。第一,认识到微观粒子的运动状态不同与宏观物质,描述方式也不同,可以用统计概率来认识电子的运动状态,也就是电子云;第二,电子层是电子活动的区域,不是现实中有半径的现实轨道,根据能量电子层还可以细分;第三,量子数标记这电子的运动状态;第四,量子数是由波动方程解得的一组数据,量子数之间存在一定的关系。第五,能够写出波动方程,并利用数学知识求解。对于基础不好的学生,可以不出现量子数,但是要保留量子化的思想,通过通俗易懂的语言让学生接受。区分高中和大学学生应该达到的水平。鲁科版从2010年取消了量子数,但是仍然保持了量子数的物理意义,量子化的思想以及能级这样的概念,这也是一种处理方式。这既降低了学生的学习难度,又和大学所要达到的水平有所区分,又不影响后续教学。
李宗和:你们说的对,应该根据学生的实际情况。看你教学达到的目标来确定。这四个量子数对于化学反应的发生、化学键的形成等等相当有用。比如你想把周期表解释清楚,你就必须把量子数的取值范围解释清楚。一切都看实际情况来确定。
赵和林:所带学生的基础好,就可以讲解量子数。如果学生的基础不好,我们就可以退而求其次。
李宗和:我谈谈主量子数n,在氢原子中,它决定能量。在多电子原子中,n只起标号的作用,能量是由n和l共同决定的。不能把氢原子的情况套到多电子原子上,也不能把多电子原子套到氢原子上,因为里边有多电子的干扰。我再谈谈能级的概念,它是指能量量子化后的能量值。能层是人为的规定方式,把n相同的轨道规定为一个能层。电离能和氧化值容易混淆,比如说一氧化碳,碳的氧化值是+2,并不能说碳的氧化值是+2,它就打掉了2个电子,有些书上把这个的多样性解释为电离能的多样性,这是错误的。氧化值是形式上的一种能量,是人为规定的,必须把电子给电负性强的,并不是把电子真的给了电负性强的。再说亲和能,电离能是等于轨道能量的负值,并不等于说亲和能就是空轨道的能量。对于电负性,很多老师不强调电负性本身的含义,一句带过。要讲清电负性的相对性和使用电负性的环境。
9、专家给教学建议
主持人:最后请王老师给我们提点关于原子结构教学的建议。
王秀忠:在讲这个知识时,我们要首先明确课标的要求,它要求了解核外电子的运动状态,知道电子在一定条件下可以跃迁,了解简单运用。对这几句话,我们要有个解读。对于具体的知识点,学生应该了解原子结构模型的发展过程,不仅仅是知识上的,更是认识思维上的:每个模型为什么会出现,又为什么会被否定?将来我们的认识特点是怎样的?再有一个就关注玻尔模型的基本观点和量子力学模型的基本观点。以原子结构模型的发展历程为背景,结合咱们的一些栏目,引出玻尔的原子模型,这里边很重要的一个就是光谱。光谱就是一个桥梁作用。我的观点是简洁地展示原子结构各种模型产生的背景,和否定以及被改进的原因,简单引入光谱的介绍,通过一个栏目进行设计符合原子结构要求的模型。这个可能是在卢瑟福模型的基础上提出来玻尔模型的。这个观点,我在课上是让学生去思考的,卢瑟福的结构模型是这样的,现在的问题摆出来了,光谱显示不是连续的,而是线状的。让学生先去思考怎样解释,难度可能很大。让学生却体会这个过程,当结果出来时,学生就会有一个对比。我们评价玻尔的原子结构的模型,也可以抛给学生,同时给学生铺设一些台阶。最后引出量子力学的结构。提醒给位老师,这节的知识线索是怎样的,还要充分考虑学生的认识线索,从而形成我们的教学设计。还有深广度的控制,根据我们实际情况进行穿插。
主持人:如何理解和教授这些概念存在各种争议,我们花了这么大的精力来讨论这些问题,并不是经过我们的研讨就把教学给解释清楚了,我想最重要的是发现其中的教学问题,提供给老师可以借鉴的素材。下面的更大的空间就交给老师去设计了,这也是高中选修模块留给老师们的空间。谢谢!附录:
1、作业
选取本专题涉及的一个学科概念,结合视频学习并通过进一步研读大学教材或查找资料,谈谈你对这个概念有哪些新的认识。
2、拓展资源 ①原子结构与假说
②为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(续)③为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(待续)④乳山一中-基态原子的核外电子排布-教学案例 ⑤简易高分辨分光镜的制作
⑥高中化学新课程《物质结构与性质》选修模块学科问题访谈录——访北京师范大学化学学院结构化学专家李宗和教授
⑦高中化学教材的研究和编制——人教版《物质结构与性质》疑难探析
⑧从促进学生科学素养发展的视角研究高中化学新课程教材——北师大“新世纪”(山东科技版)选修模块教材《物质结构与性质》的分析 ⑨波耳轨道贡献
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