符號(hào)模型在中職化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

徐杲　施成良　金曉董

摘 要：模型可以反映和代替客觀對(duì)象，并通過(guò)研究這個(gè)模型來(lái)揭示客觀對(duì)象的形態(tài)、特征和本質(zhì)?；瘜W(xué)符號(hào)模型不僅能夠簡(jiǎn)化表征物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及化學(xué)反應(yīng)中的動(dòng)態(tài)過(guò)程，還是一種科學(xué)的表達(dá)方式和抽象思維的結(jié)果。尤其在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，化學(xué)符號(hào)的正確理解和熟練的使用，是中職化學(xué)教學(xué)必不可少的學(xué)科能力。

關(guān)鍵詞：符號(hào)模型 分子結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)式

本節(jié)課在教學(xué)的過(guò)程中以問(wèn)題探究為主線，探索甲烷的結(jié)構(gòu)和有機(jī)分子結(jié)構(gòu)式的書寫。為突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，采用讓學(xué)生分組拼接烷烴球棍模型的方法來(lái)提高學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)烴分子中碳原子的成鍵特點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)生將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為頭腦當(dāng)中的思維模型，最后用簡(jiǎn)化的符號(hào)模型來(lái)表達(dá)，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)有機(jī)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)用模型思維來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后的有機(jī)物的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

教法：（1）任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法：通過(guò)布置學(xué)生課前預(yù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)和課堂中實(shí)踐自主完成甲烷分子模型的構(gòu)建從而培養(yǎng)出獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的自學(xué)能力。（2）探究式教學(xué)法：在學(xué)生小組合作自制甲烷分子模型的基礎(chǔ)上，教師點(diǎn)評(píng)引導(dǎo)，啟發(fā)由構(gòu)建甲烷分子模型到完成構(gòu)建甲烷分子符號(hào)模型的轉(zhuǎn)變，使其在主動(dòng)探究的過(guò)程中內(nèi)化知識(shí)，培養(yǎng)正確的模型思維方法。

學(xué)法：通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)（模型制作）、觀看實(shí)驗(yàn)、模型、圖片、甲烷的多媒體動(dòng)畫等，實(shí)結(jié)合本教材的特點(diǎn)及所設(shè)計(jì)的教學(xué)方法，用“引導(dǎo)——探究法”開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，把學(xué)習(xí)過(guò)程和認(rèn)知過(guò)程有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，利用實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)合的科學(xué)研究思想，使學(xué)生養(yǎng)成良好觀察和知識(shí)總結(jié)提取能力，并且化被動(dòng)接受轉(zhuǎn)化為主動(dòng)探索，體驗(yàn)科學(xué)的研究方法，自主完成知識(shí)建構(gòu)，感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究協(xié)作能力。[1]

一、課前準(zhǔn)備

（1）教師的教學(xué)準(zhǔn)備：制作多媒體課件、準(zhǔn)備甲烷分子結(jié)構(gòu)模型教具。

（2）學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)新課：學(xué)生自學(xué)完成；

準(zhǔn)備學(xué)具：利用教師準(zhǔn)備好的球棒有機(jī)分子模型教具。

收集資料：利用網(wǎng)絡(luò)資源收集甲烷結(jié)構(gòu)等有關(guān)的圖片資源。

（3）教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)與布置：學(xué)生兩人為一個(gè)學(xué)習(xí)小組，學(xué)習(xí)場(chǎng)地安排多媒體教室。[2]

二、課堂教學(xué)

1.創(chuàng)設(shè)情境問(wèn)題導(dǎo)入

新課導(dǎo)入多媒體展示常見(jiàn)的有機(jī)化合物的圖片，讓學(xué)生欣賞圖片播放教師自制動(dòng)畫“烴”字的由來(lái)：“碳”“氫”兩個(gè)字的拆解后底部偏旁靠近組成。然后引入新聞事件：我國(guó)某地小煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事件，講解我國(guó)“西氣東輸”工廠中的西氣即天然氣的主要成分甲烷。

2.自主探究合作交流。問(wèn)題引導(dǎo)：（1）根據(jù)課前布置的任務(wù)，觀察甲烷分子結(jié)構(gòu)的圖片和實(shí)物模型，推測(cè)甲烷的分子結(jié)構(gòu)。（2）學(xué)習(xí)電子式的含義和書寫方法，嘗試由甲烷的實(shí)物模型結(jié)構(gòu)書寫出甲烷的電子式。（3）學(xué)習(xí)有機(jī)分子結(jié)構(gòu)式含義和書寫方法，嘗試由甲烷的電子式進(jìn)而寫出甲烷的結(jié)構(gòu)式。

自主探究1：由甲烷分子實(shí)物模型或分子圖片推測(cè)甲烷分子結(jié)構(gòu)：立體正四面體結(jié)構(gòu)，四個(gè)鍵的鍵長(zhǎng)相同鍵角（109°28）相等。結(jié)合之前所學(xué)習(xí)分子的極性有關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)得出甲烷是非極性分子的結(jié)論。

自主探究2：由甲烷分子比例模型結(jié)合之前所學(xué)習(xí)的共價(jià)鍵知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)有機(jī)分子電子式的知識(shí)，學(xué)習(xí)用一些帶特定含義的符號(hào)來(lái)表征分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)習(xí)用符號(hào)模型來(lái)化繁為簡(jiǎn)的思維方法。

自主探究3：有機(jī)分子結(jié)構(gòu)式書寫。如果甲烷電子式中的每一對(duì)共用電子用一條短線替代后將變成什么樣子呢？讓學(xué)生在練習(xí)本上自己畫，然后得出結(jié)論。在這個(gè)過(guò)程中滲透化學(xué)符號(hào)模型的思維教育。符號(hào)可以大大簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的表達(dá)，教師也要指導(dǎo)學(xué)生，用符號(hào)正確書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的原則，規(guī)范化學(xué)符號(hào)的書寫和表達(dá)。

三、課后反思

1.模型教學(xué)是突破有機(jī)教學(xué)難點(diǎn)的有效方法

經(jīng)過(guò)這一節(jié)課的實(shí)踐證明，模型是學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的重要方法。模型的運(yùn)用比動(dòng)畫模擬更直觀， 更能夠降低學(xué)生的理解難度， 模型鮮艷的顏色也起到吸引學(xué)生，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的效果。然而如何使模型的運(yùn)用更有效地輔助學(xué)生的理解，這需要教師精心設(shè)計(jì)問(wèn)題。模型教學(xué)是突破有機(jī)教學(xué)中很多難點(diǎn)的有效方法之一，只要教師在使用模型的過(guò)程中，圍繞知識(shí)的難點(diǎn)和學(xué)生理解的誤區(qū)多設(shè)計(jì)問(wèn)題，讓學(xué)生充分利用模型解決問(wèn)題，那么抽象的有機(jī)化學(xué)就變得直觀了。

2.優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，深刻理解“宏觀·微觀·符號(hào)”三重表征的意義

本次課程在教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上完成了從分子的實(shí)物模型到符號(hào)模型的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生頭腦中的先形成宏觀表征進(jìn)而去認(rèn)識(shí)物質(zhì)微粒的微觀表征，最后利用符號(hào)表征大大的簡(jiǎn)化了思維過(guò)程。讓學(xué)生領(lǐng)略微粒結(jié)構(gòu)示意圖和結(jié)構(gòu)以及一些圖形、模型等。三種表征形式之間不是孤立的，而是有機(jī)融合共同構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)完整的思維體系，這也是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。教學(xué)中針對(duì)化學(xué)核心知識(shí)中的三重表征，通過(guò)問(wèn)題使學(xué)生形成認(rèn)知沖突，進(jìn)而深刻理解其意義。

參考文獻(xiàn)

[1]施成良.醫(yī)用化學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2015.8

[2]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M]，高等教育出版社，2003.