中學(xué)化學(xué)基本概念的建構(gòu)策略——以“化學(xué)鍵”的教學(xué)為例

夏海紅

中學(xué)化學(xué)基本概念的建構(gòu)策略——以“化學(xué)鍵”的教學(xué)為例

夏海紅

（江蘇省如皋市搬經(jīng)中學(xué)江蘇如皋226561）

在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，要注重化學(xué)概念的建構(gòu)，在概念建構(gòu)的過程中發(fā)展學(xué)生化學(xué)的認(rèn)知視角和化學(xué)的思維方法，幫助學(xué)生形成正確的化學(xué)觀念。

基本概念；建構(gòu)；思維

新課程要求中學(xué)化學(xué)教學(xué)的首要目標(biāo)是使學(xué)生建立化學(xué)基本觀念，所謂基本觀念是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過深刻理解化學(xué)學(xué)科特征所形成的對(duì)化學(xué)的總體性認(rèn)識(shí)，其外在具體表現(xiàn)形式為學(xué)生能自覺地、主動(dòng)地、習(xí)慣地運(yùn)用化學(xué)的思想、方法去認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境?；瘜W(xué)基本觀念的形成，需要學(xué)生在積極主動(dòng)的探究過程中對(duì)化學(xué)基本知識(shí)和核心概念的深入理解、不斷概括?；瘜W(xué)基本概念的建構(gòu)是化學(xué)基本觀念形成的重要環(huán)節(jié)，在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)如何幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)基本觀念呢？筆者以化學(xué)鍵為例，淺談一下對(duì)中學(xué)化學(xué)基本概念教學(xué)的思考。

一、化學(xué)鍵的傳統(tǒng)教學(xué)模式

化學(xué)鍵是高中化學(xué)的核心概念之一，是學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)和探索微觀世界的必備基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)生微粒觀、結(jié)構(gòu)觀、轉(zhuǎn)化觀、能量觀的形成和發(fā)展意義重大。對(duì)于化學(xué)鍵的教學(xué)，傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

1.離子鍵

（1）創(chuàng)設(shè)情境，演示鈉在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)。

①觀察現(xiàn)象，書寫原理，并用雙線橋表示電子的得失。

②小組合作交流：根據(jù)鈉和氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖，從微觀視角分析氯化鈉的形成。

③播放動(dòng)畫模擬氯化鈉微觀形成過程，引出電子式概念和用電子式表示物質(zhì)形成過程。

（2）概括總結(jié)離子鍵的相關(guān)概念，拓展概念的內(nèi)涵和外延。

（3）討論總結(jié)常見離子化合物的分類和判斷標(biāo)準(zhǔn)。

（4）課堂鞏固，識(shí)記并書寫某些常見離子化合物的電子式。

2.共價(jià)鍵

（1）提出問題，播放氫氣在氯氣中燃燒視頻

①觀察現(xiàn)象，書寫原理，并用雙線橋表示電子的得失。

②帶著氫和氯原子怎樣形成氯化氫的問題閱讀教材、合作討論、展示交流。

③播放動(dòng)畫模擬氯化氫微觀形成過程，總結(jié)出共用電子對(duì)、共價(jià)鍵概念。

（2）概括總結(jié)共價(jià)鍵、共價(jià)化合物的相關(guān)概念，拓展概念的內(nèi)涵和外延。

（3）用電子式表示常見共價(jià)化合物及其形成過程，引出極性鍵、非極性鍵概念。

（4）比較離子鍵與共價(jià)鍵，離子化合物與共價(jià)化合物。

3.化學(xué)鍵

（1）簡(jiǎn)介化學(xué)鍵概念。

（2）從化學(xué)鍵角度理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。

二、傳統(tǒng)教育模式的問題

上述教學(xué)過程的設(shè)計(jì)思路和過程，以課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)鍵模塊的基本要求為依據(jù)，以教材（人教版）組織的順序?yàn)榫€索，以教師的情境設(shè)計(jì)、問題推進(jìn)和學(xué)生的積極思考、適時(shí)歸納為實(shí)施手段，本應(yīng)該獲得較為理想的教學(xué)效果，但從實(shí)際情況來看，化學(xué)鍵相關(guān)知識(shí)的考點(diǎn)歷來是學(xué)生普遍感覺難于理解、容易失分的地方，換言之，效果并不理想。究竟問題何在呢？筆者以為主要存在以下問題。

1.從教師的角度

大多數(shù)教師雖然對(duì)于化學(xué)鍵教學(xué)的重難點(diǎn)定位準(zhǔn)確，但在具體實(shí)施過程中，卻存在下列兩個(gè)問題：第一，輕概念建構(gòu)過程，重記憶訓(xùn)練。不少教師對(duì)于離子鍵、共價(jià)鍵、化學(xué)鍵、電子式等概念往往采取蜻蜓點(diǎn)水、一筆帶過，對(duì)于與概念相關(guān)的考點(diǎn)則精耕細(xì)作、反復(fù)操練，這種自下而上、簡(jiǎn)單粗暴、急功近利的處理方式對(duì)于學(xué)生的概念生成、內(nèi)化自然事倍功半、效果欠佳。第二，輕教學(xué)資源整合，重照本宣科。不少教師僅僅依據(jù)教材組織內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)過程，照本宣科、就事論事、只見樹木不見森林，缺少與化學(xué)鍵相關(guān)的原子結(jié)構(gòu)、元素周期律與周期表、物質(zhì)的分類、化學(xué)反應(yīng)與能量等概念理論的整合，缺少與學(xué)生已有的認(rèn)知水平、化學(xué)鍵對(duì)大千世界的重要意義、化學(xué)鍵研究的科學(xué)前沿等方面的整合。

2.從學(xué)生的角度

心理學(xué)研究表明，人在沒有正式學(xué)習(xí)某一概念前往往就已對(duì)與之相關(guān)的事物或現(xiàn)象存在非本質(zhì)性認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)可能正確也可能謬誤，都會(huì)對(duì)科學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生重要影響，且特別容易產(chǎn)生消極影響。因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，特別要注意學(xué)生已有認(rèn)識(shí)的調(diào)查分析。例如，學(xué)生對(duì)化學(xué)鍵的認(rèn)知可能認(rèn)為只是一種在宏觀物質(zhì)和微觀粒子中普遍存在的連接方式，化學(xué)鍵使原子或原子團(tuán)連接成分子，并使微粒和微粒連接成物質(zhì)。氯原子和鈉原子先通過得失電子轉(zhuǎn)變成陰、陽離子，陰、陽離子再化合生成氯化鈉。諸如此類的認(rèn)識(shí)對(duì)于化學(xué)鍵、離子鍵科學(xué)概念的形成無疑有著很大的消極作用。上述的設(shè)計(jì)在清楚地展現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知問題，合理地利用學(xué)生的認(rèn)知沖突，有效地幫助學(xué)生完成意義建構(gòu)上明顯存在缺漏。

3.從概念生成的角度

概念課的教學(xué)不能僅僅滿足于讓學(xué)生淺嘗輒止地識(shí)記幾個(gè)概念、會(huì)做幾道題目，更重要的是要能幫助學(xué)生深入理解、主動(dòng)建構(gòu)概念，知其然更知其所以然，并通過這樣的過程提升學(xué)生的化學(xué)思維與方法、形成化學(xué)觀念。具體應(yīng)落實(shí)在平行概念之間區(qū)別與聯(lián)系的橫向比較、前后概念之間的邏輯與呼應(yīng)的縱向比較，以及概念與整體理論體系之間的整體與局部關(guān)系的挖掘，通過這樣的多重關(guān)聯(lián)挖掘拓展概念的外延與內(nèi)涵。

三、解決策略

1.注重概念的建構(gòu)

教師必須將概念的建構(gòu)過程放在教學(xué)的首要突出位置上。首先，應(yīng)創(chuàng)設(shè)合理情境來使學(xué)生理解化學(xué)鍵概念建立的必要性。如通過對(duì)宏觀物質(zhì)種類繁多、組成相似但性質(zhì)迥異的現(xiàn)象的觀察，來引發(fā)對(duì)微觀粒子怎樣結(jié)合的思考。其次，通過合適的認(rèn)知沖突來引導(dǎo)學(xué)生的思維，促進(jìn)概念意義的自發(fā)生成。如鈉和氯氣反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)的處理，由實(shí)驗(yàn)原理明確氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成，由反應(yīng)劇烈程度、能量變化推斷鈉離子和氯離子間存在強(qiáng)烈的相互作用。此外，在引導(dǎo)學(xué)生明確概念的外延與內(nèi)涵的同時(shí)使學(xué)生了解概念的價(jià)值。如化學(xué)鍵研究前沿的飛秒化學(xué)技術(shù)使化學(xué)反應(yīng)變得更為可控，將使人類社會(huì)變得更加美好。

2.注重學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展

鑒于學(xué)生已有認(rèn)知對(duì)科學(xué)活動(dòng)的重要影響，在構(gòu)建化學(xué)鍵概念教學(xué)時(shí)，應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，充分利用好學(xué)生的各種已有經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)概念的同化。例如，化學(xué)鍵的中心詞“鍵”的漢語語義為使車軸與齒輪、車輪等固定連接在一起的零件，遷移運(yùn)用到微粒構(gòu)成時(shí)，就可以更好地理解化學(xué)鍵就是原子和原子間強(qiáng)烈的相互作用。再由物理學(xué)中“力是物體和物體間的相互作用”就可以更好地理解化學(xué)鍵的本質(zhì)了。此外，教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)表明，學(xué)生對(duì)微觀化學(xué)世界的認(rèn)識(shí)是循序漸進(jìn)、逐層深入的，所以應(yīng)注重挖掘前后知識(shí)間繼承和發(fā)展的邏輯與呼應(yīng)。例如，學(xué)生通過初中階段分子和原子的學(xué)習(xí)，對(duì)化學(xué)變化的形成觀念為分子和原子的拆分與重構(gòu)；通過必修1的學(xué)習(xí)，對(duì)化學(xué)變化的發(fā)展觀念為可能伴有電子轉(zhuǎn)移的分子和原子的拆分與重構(gòu)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展分子和原子相互之間是存在相互作用的，拆分和重構(gòu)的過程中必然伴隨著這種相互作用的破壞和形成，從而造成物質(zhì)與能量的變化。通過這樣的橫向、縱向、全局的多維度的聯(lián)系與對(duì)比，將更有利于幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)概念，發(fā)展化學(xué)觀念。

3.注重學(xué)生生成概念的能力

化學(xué)鍵這部分內(nèi)容看似考核內(nèi)容不多，但只有學(xué)生真正理解透徹了，對(duì)于后面有機(jī)化學(xué)，化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的學(xué)習(xí)大有益處。要讓學(xué)生能夠自己生成概念，真正理解化學(xué)鍵，可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行操作：第一，改變傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式。只有讓學(xué)生自己參與到問題的探討和學(xué)習(xí)中，促成原有認(rèn)知的加深或者改變，學(xué)生才會(huì)真正去理解抽象的基本概念?？梢苑抡辗D(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，課前先準(zhǔn)備一些有關(guān)化學(xué)鍵的微課程視頻，圍繞教師準(zhǔn)備的幾個(gè)問題去自主學(xué)習(xí)，思考：什么是化學(xué)鍵？化學(xué)鍵的分類有哪些？它們的區(qū)別是什么？化學(xué)鍵的本質(zhì)是什么？學(xué)好化學(xué)鍵的意義是什么？課堂上同學(xué)之間交流、協(xié)作、評(píng)價(jià)，教師集體輔導(dǎo)與個(gè)性化指導(dǎo)相結(jié)合，讓學(xué)生形成新的認(rèn)知，最后再進(jìn)行測(cè)評(píng)、反思、總結(jié)。第二，教學(xué)內(nèi)容的拓展延伸。教學(xué)內(nèi)容不一定要拘泥于現(xiàn)階段教材的編排，可以根據(jù)整個(gè)高中階段的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的選擇和編排。在學(xué)習(xí)化學(xué)鍵的本質(zhì)時(shí)，我們不妨在課堂上安排一些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)鍵的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。

四、結(jié)束語

總之，在化學(xué)鍵知識(shí)的教學(xué)過程中，不能只滿足于概念的簡(jiǎn)單識(shí)記與考點(diǎn)的訓(xùn)練強(qiáng)化，更為重要的是應(yīng)注重概念的建構(gòu)，在概念建構(gòu)的過程中發(fā)展學(xué)生化學(xué)的認(rèn)知視角和化學(xué)的思維方法，最終幫助學(xué)生形成正確的化學(xué)觀念。

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