高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)價(jià)值和策略研究

張學(xué)朋

【摘要】物質(zhì)結(jié)構(gòu)是高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一，這部分內(nèi)容具有理論強(qiáng)，內(nèi)容抽象的特點(diǎn)，需要學(xué)生建立物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)性質(zhì)的聯(lián)系，但是微觀(guān)是看不到的，這就需要激活和發(fā)展學(xué)生的概括能力和空間想象能力。要實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容有效學(xué)習(xí)，就要發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，并促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，從而更好理解這些抽象的知識(shí)和內(nèi)容。分別從高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)體系的構(gòu)建，物質(zhì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)價(jià)值和教學(xué)策略等方面進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 教學(xué)價(jià)值 策略

物質(zhì)結(jié)構(gòu)是高中化學(xué)教學(xué)中重要教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)對(duì)化學(xué)中的現(xiàn)象中微觀(guān)結(jié)構(gòu)的分析和研究，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)宏觀(guān)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行理解和說(shuō)明，這是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本科學(xué)思想。在物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，要重點(diǎn)對(duì)物質(zhì)的基本構(gòu)成進(jìn)行分析和研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的升華和深化，在一定程度上也為更高層次的化學(xué)學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。但是，學(xué)生在學(xué)習(xí)上物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容時(shí)，他們會(huì)感覺(jué)到難以理解，不容易掌握。為此，化學(xué)教師就要根據(jù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，采取能夠發(fā)散學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生理解和掌握的教學(xué)策略，讓物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)抽象的內(nèi)容具體化、簡(jiǎn)單化，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深入、持久探究，讓學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到發(fā)展。

一、高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)體系的構(gòu)建

物質(zhì)結(jié)構(gòu)是高中化學(xué)的主要內(nèi)容之一，其涉及的知識(shí)體系具有一定的科學(xué)性和整合性。物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)體系的構(gòu)建過(guò)程需要五個(gè)環(huán)節(jié)。第一，要分析和確定“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”內(nèi)容的價(jià)值，學(xué)生了解這些之后，就會(huì)對(duì)該方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)重視起來(lái)，進(jìn)而提升了他們學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣。第二，就是要以學(xué)生的發(fā)展制定“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的課程目標(biāo)。我們對(duì)課程彌補(bǔ)進(jìn)行重構(gòu)，其目的就是為了能夠讓學(xué)生在輕松的氛圍中學(xué)習(xí)該方面的內(nèi)容和知識(shí)，就能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而豐富其科學(xué)素養(yǎng)。第三，要對(duì)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”內(nèi)容的三維目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)與確定，讓學(xué)生在知識(shí)、技能和學(xué)科素養(yǎng)方面得到提升。第四，重構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的課程知識(shí)體系。例如，“原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的第一節(jié)教學(xué)內(nèi)容，要對(duì)這些內(nèi)容重構(gòu)后，就能分成兩節(jié)，以原子為研究對(duì)象，以原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展史開(kāi)篇等系列的內(nèi)容。下面的內(nèi)容可以照例進(jìn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)，這樣對(duì)教學(xué)開(kāi)展更有利。第五，重新整合和實(shí)驗(yàn)，讓新的課程體系呈現(xiàn)出來(lái)，并在教學(xué)實(shí)踐中去落實(shí)，促進(jìn)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，并歸納與總結(jié)，這樣學(xué)生就能實(shí)現(xiàn)完整的探究過(guò)程，對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行重新構(gòu)建，讓學(xué)生的自身得到發(fā)展，進(jìn)而提升了化學(xué)教學(xué)實(shí)效，促進(jìn)學(xué)生的終身發(fā)展。

二、高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)價(jià)值

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊的教學(xué)內(nèi)容主要是對(duì)微觀(guān)粒子進(jìn)行研究，但是微觀(guān)概念的理論表達(dá)抽象，不容易理解。對(duì)于一門(mén)學(xué)科或者是某部個(gè)內(nèi)容的研究，還是要從基本的原理和結(jié)構(gòu)出發(fā)。對(duì)掌握的知識(shí)要進(jìn)行理解和應(yīng)用，這樣就可以把已有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)融入到整體的知識(shí)框架中，通過(guò)在整體框架中去理解和記憶知識(shí)，就能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入認(rèn)識(shí)，進(jìn)而構(gòu)建知識(shí)?！段镔|(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊，從模塊中的電子排布、分子中原子的軌道變化以及晶體中粒子的空間分布等方面進(jìn)行微觀(guān)結(jié)構(gòu)的分析，這對(duì)于學(xué)生來(lái)講是有一定的難度，我們通過(guò)教材策略的介入，激活和培養(yǎng)空間想象能力，從而達(dá)到學(xué)習(xí)和掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)和技能。為此，在《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教學(xué)內(nèi)容中，教師需要對(duì)教學(xué)進(jìn)行有效地組織和引導(dǎo)，利用合適的教學(xué)策略，能夠在物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中很好地進(jìn)行相關(guān)理論知識(shí)和整體結(jié)構(gòu)的想象和學(xué)習(xí)理解。

三、高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略

（一）利用多種教學(xué)手段，讓抽象問(wèn)題具體化

高中學(xué)生的思維容易受到宏觀(guān)世界和自身的生活體驗(yàn)的限制，這對(duì)于學(xué)生抽象的理解是不利的。為此，化學(xué)教學(xué)中要采取有效教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生抽象思維的釋放與發(fā)展。

1.使用多媒體工具

在學(xué)習(xí)“最基本的等徑圓球密堆積型式”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教材中知識(shí)簡(jiǎn)單文字和幾張圖片見(jiàn)敘述，學(xué)生就很難理解，同時(shí)還會(huì)感到困惑。為此解決這一問(wèn)題，我們可以采取相應(yīng)的策略，促進(jìn)學(xué)生對(duì)這方面內(nèi)容理解與分析。教師可以播放蘋(píng)果堆積和蜂巢的照片，學(xué)生就可以在生活中認(rèn)識(shí)到密堆積的存在，再讓學(xué)生分組學(xué)習(xí)，利用乒乓球雙面膠，找出“密置雙層”“A1、A3型密堆積”“密置層”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再利用多媒體集中展示。學(xué)生是在動(dòng)手合作中去學(xué)習(xí)知識(shí)，學(xué)習(xí)興趣得到增強(qiáng)，教學(xué)難點(diǎn)也降低了。在學(xué)習(xí)“明確分子的極性與鍵的極性、分子的空間構(gòu)型的關(guān)系”，需要對(duì)“分子的正負(fù)電荷中心是否重合”見(jiàn)研究，我們通過(guò)圖形的立體結(jié)構(gòu)件演示，更容易去觀(guān)察和分析，多媒體所展示的動(dòng)態(tài)圖形就能促進(jìn)新學(xué)生去判斷鍵的極性以及正負(fù)電荷，并作出準(zhǔn)確的判斷。多媒體在化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中的利用，促進(jìn)了問(wèn)題具體化、形象化、簡(jiǎn)單化，讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解和解決問(wèn)題更輕松。

2.巧用類(lèi)比

物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)的內(nèi)容主要是研究物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，與學(xué)生的實(shí)際生活較遠(yuǎn)，學(xué)生要掌握這部分內(nèi)容，需要具有一定的抽象概括能力和空間想象能力，因此，學(xué)生對(duì)這塊能力的興趣不高。為此，物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中，我們可以利用類(lèi)比的方法進(jìn)行，抽象的問(wèn)題就容易解決。以“用雜化軌道理論解釋一些典型分子或離子的空間構(gòu)型”為例，主要知識(shí)點(diǎn)是“中心原子采用sp3雜化，空間構(gòu)型為四面體結(jié)構(gòu);sp2雜化為平面三角形結(jié)構(gòu);sp雜化為直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)”，學(xué)生死記硬背效果就不好，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生失去興趣。這樣就可以通過(guò)模型進(jìn)行類(lèi)比來(lái)解決問(wèn)題。具體方法：相同大小的充氣氣球，把2個(gè)氣球的口用線(xiàn)綁到一起，就會(huì)出現(xiàn)直線(xiàn)型。用相同的方法，3個(gè)氣球時(shí)會(huì)出現(xiàn)平面三角形，4個(gè)氣球時(shí)也會(huì)出現(xiàn)立體的四面體結(jié)構(gòu)。在教學(xué)過(guò)程中，就不需要解釋模型和知識(shí)的關(guān)系，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作和觀(guān)察就能理解，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，還有利于對(duì)問(wèn)題的解決。使用類(lèi)比，要注意對(duì)類(lèi)比對(duì)象與知識(shí)原型之間的相似點(diǎn)，不能把兩種等同，我們要抓住其相識(shí)的面，讓學(xué)生掌握列類(lèi)比的方法，從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）利用同化策略，關(guān)注知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系

同化策略是指對(duì)信息進(jìn)行交換，以使它符合現(xiàn)有的認(rèn)知方式，從而達(dá)到理解知識(shí)和解決問(wèn)題的目的。在學(xué)生“第一電離能和電負(fù)性的遞變規(guī)律”時(shí)，我們可以利用同化策略。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)了“元素原子得電子能力和失電子能力的遞變規(guī)律”，由于元素的電負(fù)性與失電子能力相似，這樣就可以用同化思想。為了處理好各種知識(shí)點(diǎn)之間的銜接和聯(lián)系，我們可以采取相應(yīng)的方法：第一，是引入Cu（金屬晶體）、NaCl（離子晶體）、金剛石（原子晶體）等實(shí)物的晶體結(jié)構(gòu)圖片;第二，對(duì)每種晶體的構(gòu)成微粒和微粒間的相互作用進(jìn)行分析和研究;第三，要對(duì)每種晶體相互作用的特征進(jìn)行復(fù)習(xí);第四，相互作用的特征直接決定著晶體是否服從密堆積原理。通過(guò)這四部后，就能解決教學(xué)中的難點(diǎn)。

（三）善于總結(jié)與歸納，促進(jìn)對(duì)知識(shí)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)

通過(guò)歸納和總結(jié)，能夠促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)的理解和深化，同時(shí)讓學(xué)生形成了必要的學(xué)習(xí)能力。在高中化學(xué)學(xué)科中也是一樣，教師要以引導(dǎo)學(xué)生從抽象的知識(shí)中總結(jié)可行的知識(shí)規(guī)律，這樣學(xué)生在解決問(wèn)題是才能有針對(duì)性，從而做到突破問(wèn)題。以“判斷中心原子的雜化軌道類(lèi)型”為例，教材中給出了相關(guān)典型性分子的雜亂軌道類(lèi)型，學(xué)生學(xué)習(xí)的方法也是不同的，有的背誦，還有的進(jìn)行類(lèi)推。但如果陌生的物質(zhì)，學(xué)生就無(wú)法應(yīng)對(duì)。

（四）厘清知識(shí)存在的關(guān)系，規(guī)律的應(yīng)用條件要明確

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)遇到很多相似或接近的知識(shí)，從而導(dǎo)致知識(shí)之間模糊、混淆，主要表現(xiàn)在對(duì)條件和規(guī)律的使用的錯(cuò)誤，在學(xué)習(xí)中就產(chǎn)生了問(wèn)題。例如，判斷離子晶體、原子晶體、分子晶體的熔沸點(diǎn)的高低，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到困難。應(yīng)用的熔沸點(diǎn)比較規(guī)律和晶體類(lèi)型不對(duì)應(yīng)這就是經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，為此，在教學(xué)中，教師就要讓學(xué)生理清知識(shí)的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，對(duì)規(guī)律使用范圍和條件做到明。其實(shí)，晶體的微粒間的相互作用就能導(dǎo)致晶體融化，而晶體熔沸點(diǎn)的高低就有一定的關(guān)系，了解這些原因后，就能很好地解決問(wèn)題，并掌握學(xué)習(xí)的方法。

總之，物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)是高中化學(xué)學(xué)科重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，物質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容抽象、復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)比較困難。為此，化學(xué)教師教學(xué)中要讓學(xué)生明確物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的特點(diǎn)和價(jià)值，并采取符合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)方法和模式，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情趣，促進(jìn)學(xué)生在輕松的環(huán)境中理解抽象的理論知識(shí)，并動(dòng)手實(shí)踐，使學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力得到提升。

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