基于微觀認(rèn)識的“化學(xué)鍵”教學(xué)設(shè)計

秦怡

摘 要： 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教育的一個永恒目標(biāo)，也是化學(xué)教育的一個永恒目標(biāo)。微觀思維是化學(xué)現(xiàn)象本質(zhì)認(rèn)識的獨(dú)特思維視角，是建構(gòu)化學(xué)科學(xué)理論的獨(dú)特思維方式。文章以“化學(xué)鍵”這一教學(xué)內(nèi)容為基點(diǎn)，以微粒觀為思維方式，進(jìn)行“化學(xué)鍵”的課堂教學(xué)設(shè)計。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)教學(xué) 微粒觀 化學(xué)鍵 教學(xué)設(shè)計

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教育的一個永恒目標(biāo)，也是化學(xué)教育的一個永恒目標(biāo)[1]。理解微觀認(rèn)識是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心成分之一。微觀認(rèn)識是化學(xué)科學(xué)理解或解釋其基本問題“物質(zhì)及其轉(zhuǎn)換”規(guī)律性的獨(dú)特思維方式。我國《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：“引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)世界的變化過程，形成基本的化學(xué)觀念?！盵2]而且《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》也指出： “學(xué)習(xí)常見的化學(xué)物質(zhì)，初步認(rèn)識物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，知道化學(xué)反應(yīng)的一般原理，形成有關(guān)化學(xué)學(xué)科的基本觀念。”[3]為了解釋“物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化”的事實和規(guī)律性，化學(xué)科學(xué)在認(rèn)同分子、原子等微觀粒子存在的基礎(chǔ)上建構(gòu)了相關(guān)化學(xué)科學(xué)理論。其中化學(xué)鍵理論是建立在原子鍵后理論基礎(chǔ)上提出的解釋原子間作用的理論，可以解釋化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，而對于物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化事實和規(guī)律性進(jìn)行解釋的化學(xué)科學(xué)理論屬于微觀水平。因此在化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)該有意識地培養(yǎng)、發(fā)展和豐富學(xué)生的“微粒觀”，應(yīng)該體現(xiàn)出“微粒觀”，微觀認(rèn)識揭示宏觀現(xiàn)象本質(zhì)。本文根據(jù)上述內(nèi)容，就“化學(xué)鍵”這一教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行基于“微粒觀”的課堂教學(xué)設(shè)計。

1.“共價鍵”教學(xué)知識價值

本節(jié)是人教版高中化學(xué)必修2第一章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》的第3節(jié)。本節(jié)的目的是使學(xué)生進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識物質(zhì)的構(gòu)成，從而揭示化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，是對學(xué)生的微粒觀和轉(zhuǎn)化觀較深層次的學(xué)習(xí)，為今后學(xué)習(xí)有機(jī)化合物、化學(xué)反應(yīng)與能量打下基礎(chǔ)，所以這一課在教學(xué)中都占有重要地位。前面有了物質(zhì)的分類，化學(xué)反應(yīng)的分類，本節(jié)內(nèi)容則是從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分類，根據(jù)物質(zhì)的成鍵方式，將化學(xué)鍵分為離子鍵和共價鍵，共價鍵再分為極性鍵與非極性鍵。通過分子構(gòu)型的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，而微觀想象思維是化學(xué)理論建構(gòu)的基本思維方式。

2.學(xué)生已有知識和經(jīng)驗分析

學(xué)生已有知識：在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生能從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)的構(gòu)成，知道物質(zhì)是由分子、原子、離子構(gòu)成；知道化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是分子再分，原子重新組合的過程等。

認(rèn)識誤區(qū)：首先學(xué)生受認(rèn)知慣性的干擾，認(rèn)為所有物質(zhì)都是通過得失電子形成，這需要對共價鍵“共用電子對”作用的內(nèi)涵深入理解；其次部分學(xué)生對物質(zhì)的微粒構(gòu)成不清楚；再次部分學(xué)生不清楚分子再分，原子重新組合的原因等。

3.教學(xué)過程設(shè)計

【環(huán)節(jié)一】新課引入。利用多媒體展示元素周期表，回顧所學(xué)元素周期律及元素組成物質(zhì)內(nèi)容。元素周期表中大約110種元素構(gòu)成了多少種物質(zhì)，據(jù)統(tǒng)計2006年有化合物大約8500萬種。

提問：為什么物質(zhì)的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于元素的種類？

設(shè)疑：回顧構(gòu)成物質(zhì)的微粒是什么？展示氯化鈉的圖片及晶體結(jié)構(gòu)、金剛石圖片和晶體結(jié)構(gòu)、水的組成微粒。

【環(huán)節(jié)二】人在地球上生活而不會自動脫離地球，是因為地球?qū)θ擞幸ψ饔?。同樣的，能自動結(jié)合的原子之間一定有某種作用存在，才能使原子和原子相互結(jié)合成的新的分子或新的物質(zhì)。本節(jié)課需要討論的問題：微粒是怎么構(gòu)成物質(zhì)的？這些微粒之間存在怎樣的相互作用？

成微粒中，粒子之間的化學(xué)鍵種類？

參考文獻(xiàn)：

[1]梁永平.化學(xué)科學(xué)理解的基本視角及核心觀念[J].化學(xué)教育，2011，32（6）：4-6.

[2]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011.

[3]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.