優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)和組織形式的實(shí)踐探索

王云生

摘要： 依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)析教育部智慧教育平臺(tái)課程教學(xué)選擇刊出的三節(jié)化學(xué)課堂教學(xué)課例，闡述化學(xué)課堂教學(xué)優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)和組織形式，落實(shí)學(xué)科課程育人方針的幾個(gè)途徑：依據(jù)知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)、組織教學(xué)活動(dòng)；靈活運(yùn)用多種學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)造性地運(yùn)用教材，引領(lǐng)學(xué)生從宏觀、微觀視角探究、認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與變化；指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的已有知識(shí)理解、學(xué)習(xí)新知，了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展成就，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)課堂教學(xué); 課程內(nèi)容結(jié)構(gòu); 內(nèi)容組織形式; 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

文章編號(hào)： 1005-6629（2023）09-0003-05???中圖分類號(hào)： G633.8???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

2022年新修訂的義務(wù)教育各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)在前言“主要變化”一段中指出，課程標(biāo)準(zhǔn)“優(yōu)化了課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)”，“基于核心素養(yǎng)發(fā)展要求，遴選重要觀念、主題內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，增強(qiáng)內(nèi)容與育人目標(biāo)的聯(lián)系，優(yōu)化內(nèi)容組織形式。設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求”，“構(gòu)建實(shí)踐型的學(xué)科育人方式”［1］。在課程教學(xué)中，落實(shí)優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)的要求，不僅是義務(wù)教育階段也是高中階段各學(xué)科課程教學(xué)的重要問題。

學(xué)科課程教學(xué)要體現(xiàn)學(xué)科的本質(zhì)特點(diǎn)、彰顯學(xué)科的獨(dú)特育人價(jià)值，一要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)遴選的各學(xué)習(xí)主題的教學(xué)內(nèi)容，參照教材，優(yōu)化內(nèi)容組織形式。以學(xué)習(xí)主題統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)科基本觀念、思想統(tǒng)攝基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、學(xué)科研究方法和價(jià)值等必備知識(shí)；二要基于真實(shí)情境、問題、任務(wù)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)組織教學(xué)活動(dòng)，注重學(xué)科實(shí)踐，運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)（或社會(huì)調(diào)查）為主要手段的科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式，注意學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的相互聯(lián)系。

在教育部國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)［2］設(shè)置的“課程教學(xué)”欄目中，為各學(xué)科課程教學(xué)提供了許多優(yōu)秀的課堂教學(xué)課例。這些課例較好地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)和內(nèi)容組織形式的要求，對(duì)課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)組織有很好啟發(fā)示范作用，有助于推動(dòng)課堂教學(xué)改革的深化。下文以平臺(tái)“課程教學(xué)”欄目提供的高中化學(xué)課程“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊的三節(jié)課（“分子的空間結(jié)構(gòu)”“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體常識(shí)”“配合物與超分子”）［3］為例做分析，與同行們切磋。

三節(jié)課依據(jù)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)選擇性必修課程“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊主題2（微粒間的相互作用與物質(zhì)性質(zhì)）的“分子空間結(jié)構(gòu)”“晶體與聚集狀態(tài)”、主題3的“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境”［4］，參照人民教育出版社編寫的該模塊教材的第2章第二節(jié)“分子的空間結(jié)構(gòu)”、第3章第一節(jié)“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體常識(shí)”、第四節(jié)“配合物與超分子”設(shè)計(jì)組織。三節(jié)課在學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)、內(nèi)容組織形式上貫徹了課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)要求，具有鮮明的特色。

1? 依據(jù)知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)、組織教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生理解、掌握分子空間結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系

“分子的空間結(jié)構(gòu)”一節(jié)課，教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的學(xué)習(xí)要求（“結(jié)合實(shí)例了解共價(jià)分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)，并可運(yùn)用相關(guān)理論和模型進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)。知道分子的結(jié)構(gòu)可以通過波譜、X射線衍射等技術(shù)進(jìn)行測(cè)定”［5］），以“多樣的分子空間結(jié)構(gòu)”“價(jià)層電子對(duì)互斥模型”“雜化軌道理論簡(jiǎn)介”三個(gè)標(biāo)題統(tǒng)領(lǐng)全節(jié)教學(xué)內(nèi)容，把教學(xué)過程分為三個(gè)階段，依次引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)共價(jià)分子具有一定空間結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)科學(xué)家研究分子空間結(jié)構(gòu)提出的價(jià)層電子對(duì)互斥模型，理解科學(xué)家為解釋分子空間結(jié)構(gòu)提出雜化軌道理論。教學(xué)過程體現(xiàn)了分子空間結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)。與此相對(duì)應(yīng)，教師用“感受分子的空間結(jié)構(gòu)”“預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)”“解釋分子的空間結(jié)構(gòu)”三個(gè)副標(biāo)題，揭示了學(xué)習(xí)、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知順序。從直觀形象地感受分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性入手，了解科學(xué)家如何預(yù)測(cè)、呈現(xiàn)分子的空間結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)科學(xué)家如何解釋分子固有的空間結(jié)構(gòu)。課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)、組織，把知識(shí)本身的邏輯結(jié)構(gòu)與學(xué)生對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)認(rèn)知的邏輯結(jié)構(gòu)加以統(tǒng)整，使教師的教學(xué)思路、知識(shí)的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)、學(xué)生的學(xué)習(xí)思路三者和諧地統(tǒng)一起來。課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)流暢，易于理解接受。

在教學(xué)過程中，教師依照設(shè)計(jì)的教學(xué)思路，整合重組教材編寫的教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用教材中“資料卡片”“科學(xué)技術(shù)社會(huì)”等欄目提供的情境素材，參照“思考討論”“研究與實(shí)踐”等欄目組織學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的組織形式，把教師的啟發(fā)性講解、學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)和諧地統(tǒng)一起來。使各個(gè)段落的學(xué)習(xí)內(nèi)容無縫對(duì)接，自然流暢。教學(xué)過程中，教師沒有刻意、機(jī)械地向?qū)W生呈示學(xué)習(xí)目標(biāo)、說明內(nèi)容的重難點(diǎn)，也沒有做空洞的學(xué)習(xí)方法說教，但是學(xué)生通過課堂的講解和學(xué)習(xí)活動(dòng)，能清晰地了解學(xué)什么、怎樣學(xué)。必備基礎(chǔ)知識(shí)的理解、掌握，化學(xué)觀念的教育，化學(xué)研究方法的啟迪，學(xué)習(xí)價(jià)值的體會(huì)，通過學(xué)習(xí)活動(dòng)自然而然地達(dá)成了，給人潤(rùn)物細(xì)無聲之感。一掃某些課堂教學(xué)看似熱鬧，卻雜亂無序、華而不實(shí)的教風(fēng)。

教學(xué)的第一階段，為了幫助學(xué)生感受（認(rèn)識(shí)）分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性，教師把教材中的第1、 2兩小節(jié)整合重組，以多樣的分子結(jié)構(gòu)統(tǒng)領(lǐng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，結(jié)合多媒體教學(xué)手段的運(yùn)用，組織學(xué)生觀察多種精美的分子結(jié)構(gòu)動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)幾種雙原子、三原子、四原子、五原子分子的空間結(jié)構(gòu)模型，體會(huì)到“分子空間結(jié)構(gòu)”是共價(jià)分子中原子在空間所處位置的幾何學(xué)關(guān)系的直觀呈現(xiàn)。教師還注意提醒學(xué)生，由于分子中處于不斷的伸縮、彎曲的振動(dòng)之中，分子空間構(gòu)型呈現(xiàn)的是分子中各原子處于平衡狀態(tài)下，原子空間位置的幾何學(xué)關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)組織，幫助學(xué)生建立了正確的分子結(jié)構(gòu)觀念。能多角度、辯證地看待分子空間結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)分子空間結(jié)構(gòu)的客觀性與多樣性。隨后，以問題為導(dǎo)引，轉(zhuǎn)入下一階段的學(xué)習(xí)。啟發(fā)學(xué)生思考為什么共價(jià)分子具有一定的空間結(jié)構(gòu)，怎樣了解、怎樣運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論預(yù)測(cè)、解釋分子的空間結(jié)構(gòu)。

在第二階段的教學(xué)中，教師先結(jié)合實(shí)例通俗簡(jiǎn)要地介紹科學(xué)家怎樣運(yùn)用紅外光譜測(cè)定、晶體X射線衍射等實(shí)驗(yàn)方法來測(cè)定分子的空間結(jié)構(gòu)；具體闡述科學(xué)家如何運(yùn)用“價(jià)層電子對(duì)互斥模型”推測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)。為了幫助學(xué)生建立價(jià)層電子對(duì)互斥的概念，教師用綁扎在一起的2、 3、 4、 5個(gè)氣球，呈現(xiàn)這些氣球在空間的排布，讓學(xué)生直觀看到氣球互斥所形成的空間排列情況。用它類比分子（離子）中，中心原子的σ鍵電子對(duì)、孤電子對(duì)（合稱中心原子的價(jià)層電子對(duì)）具有互斥作用，使之盡可能地遠(yuǎn)離，處于能量最低、最穩(wěn)定的狀態(tài)。幫助學(xué)生形象地認(rèn)識(shí)到價(jià)層電子對(duì)互斥模型是怎樣構(gòu)建的，體會(huì)到分子中中心原子價(jià)層電子對(duì)由于互斥作用，使分子中各原子在空間的位置具有特定的幾何學(xué)關(guān)系。再聯(lián)系學(xué)生必修化學(xué)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)已學(xué)的典型分子，學(xué)習(xí)分子空間結(jié)構(gòu)的測(cè)定、推測(cè)，體會(huì)、掌握如何依據(jù)分子中價(jià)層電子對(duì)［包括中心原子成鍵（σ鍵）電子對(duì)和孤電子對(duì)］的數(shù)目確定價(jià)層電子對(duì)互斥模型、分子的空間結(jié)構(gòu)。清晰地辨識(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教師還組織學(xué)生開展學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，分析各類典型實(shí)例，深化對(duì)“價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR model）”、分子的空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，提高靈活運(yùn)用VSEPR模型、確定分子空間結(jié)構(gòu)的能力。練習(xí)既包括教材中所列舉的分子（離子）的空間結(jié)構(gòu)，也補(bǔ)充了學(xué)生較為陌生的HCN、 O3等實(shí)例，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基本原理分析、預(yù)測(cè)較為陌生、復(fù)雜的分子的VSEPR模型和分子的空間結(jié)構(gòu)。歸納了運(yùn)用VSEPR模型”預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)的5個(gè)基本步驟（依據(jù)中心原子與所結(jié)合的原子數(shù)確定σ鍵的電子對(duì)數(shù)、從分子的電子式或運(yùn)用計(jì)算通式確定孤電子對(duì)數(shù)、確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)、確定電子對(duì)互斥模型、依據(jù)VSEPR模型和孤電子對(duì)數(shù)確定分子空間結(jié)構(gòu)），幫助學(xué)生清晰、快捷地掌握了運(yùn)用VSEPR模型分析分子空間結(jié)構(gòu)的具體方法。

在第三段雜化軌道理論的教學(xué)中，教師以碳原子的價(jià)層電子的排布難以解釋甲烷分子空間結(jié)構(gòu)的問題為例創(chuàng)設(shè)問題情境，引入了鮑林的雜化軌道理論的學(xué)習(xí)。以學(xué)定教，設(shè)計(jì)組織學(xué)習(xí)活動(dòng)，并針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和存在問題，指導(dǎo)、答疑。例如，強(qiáng)調(diào)說明雜化軌道理論的提出是為了解決原有的價(jià)鍵理論難以說明某些分子空間結(jié)構(gòu)的問題。避免學(xué)生把雜化軌道理論視為分子空間結(jié)構(gòu)形成的原因。又如，為了組織學(xué)生開展實(shí)踐活動(dòng)，幫助學(xué)生正確理解、運(yùn)用雜化軌道理論推測(cè)分子空間結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)后，幫助學(xué)生用簡(jiǎn)明扼要的語(yǔ)言總結(jié)從學(xué)習(xí)活動(dòng)得到的體會(huì)：（1）雜化軌道的形成是有條件的，在外界條件影響下，中心原子的能量相近的軌道發(fā)生雜化，使其他原子的結(jié)合得以發(fā)生；（2）中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目、孤電子對(duì)數(shù)目與形成的雜化軌道數(shù)目有確定的關(guān)系：雜化軌道數(shù)=中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=中心原子的孤電子對(duì)數(shù)+中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)數(shù)；（3）軌道雜化后，軌道的成分、能量、形狀、伸展方向都發(fā)生了變化，但軌道數(shù)目不變，雜化軌道用于形成中心原子與所結(jié)合原子的σ鍵或容納未參與成鍵的孤電子對(duì)；分子中形成π鍵的電子只能處于沒有發(fā)生雜化的原子軌道上。

2? 靈活運(yùn)用多種學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)造性地運(yùn)用教材，引領(lǐng)學(xué)生從宏觀、微觀視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)，了解晶體的特征、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法，了解認(rèn)識(shí)晶體微觀結(jié)構(gòu)的思路和方法

“物質(zhì)聚集狀態(tài)與晶體常識(shí)”一節(jié)是人教版《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊教材第一章（“晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”）的第一節(jié)。教材是依據(jù)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)主題2的內(nèi)容要求編寫的。與舊課標(biāo)下的學(xué)習(xí)要求相比，學(xué)習(xí)內(nèi)容修改補(bǔ)充較多。其中有關(guān)晶胞結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解掌握需要有一定的幾何學(xué)知識(shí)和空間想象能力，難度較大［6］。如何設(shè)計(jì)、組織學(xué)習(xí)內(nèi)容才能取得較好的教學(xué)效果，智慧課堂提供的課例能給教師諸多啟示。

為了幫助學(xué)生從微觀視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)，授課教師參照教材以學(xué)生熟悉的物質(zhì)三態(tài)及其轉(zhuǎn)化為例，說明物質(zhì)三態(tài)的變化是構(gòu)成物質(zhì)的粒子間的作用力在外界條件影響下發(fā)生改變的結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，列舉晶體、非晶體、等離子體、離子液體、液晶等實(shí)例，說明物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的微粒（離子、分子、原子等）種類、微粒間的相互作用、微粒聚集程度的不同有所差異。組織學(xué)生通過各種學(xué)習(xí)活動(dòng)（樣品觀察、實(shí)驗(yàn)事實(shí)、數(shù)據(jù)圖表的分析等），直觀地了解固體兩種聚集狀態(tài)（晶體與非晶體）在宏觀性質(zhì)上的差異；認(rèn)識(shí)晶體具有自范性、各向異性的本質(zhì)原因是晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性。通過實(shí)例分析說明利用X射線晶體衍射實(shí)驗(yàn)是區(qū)別晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法。介紹晶體形成的途徑、我國(guó)科研人員開發(fā)CVD人造金剛石國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線的科研成果，幫助學(xué)生了解晶體研究及其應(yīng)用價(jià)值。

為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)“晶體微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定”，教師把教材中的三、四（晶胞、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定）小節(jié)合并重組，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣，從晶體結(jié)構(gòu)的基本單元（晶胞）的研究，認(rèn)識(shí)晶體結(jié)構(gòu)；利用X射線晶體衍射實(shí)驗(yàn)得到的衍射圖譜，經(jīng)過計(jì)算處理，獲得晶胞的結(jié)構(gòu)的各種信息，了解晶體中微粒的相互關(guān)系。在教學(xué)過程中，教師運(yùn)用諸多形象的實(shí)例、實(shí)驗(yàn)事實(shí)幫助學(xué)生建立晶胞的概念。為了幫助學(xué)生明確晶胞與晶體的關(guān)系，用動(dòng)畫形象地說明，晶胞無隙并置是共頂點(diǎn)、共平面、共棱線的。識(shí)別晶胞，要確定它的八個(gè)頂點(diǎn)是否完全相同，沿著三維直角接坐標(biāo)x、 y、 z軸的三套各4根平行棱是否分別相同，沿著x-y、 x-z、 y-z展開的三套各兩個(gè)平行面是否分別相同。運(yùn)用若干實(shí)例引領(lǐng)學(xué)生通過分析，學(xué)會(huì)辨識(shí)晶胞，從定性、定量?jī)煞矫娣治鼍ОY(jié)構(gòu)，把握分析晶體微觀結(jié)構(gòu)的思路和方法，能依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定晶體中各組成粒子的空間位置關(guān)系，晶體的化學(xué)組成、密度。

3? 指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用在學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間已學(xué)的知識(shí)理解、掌握“配合物”、“超分子”的基礎(chǔ)知識(shí)，了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的成就，落實(shí)“研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法與價(jià)值教育”的要求

2017年版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在學(xué)習(xí)內(nèi)容上要求“認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單配位化合物的成鍵特征、了解配位化合物的存在與應(yīng)用”，把簡(jiǎn)單配合物的制備作為學(xué)生的必做實(shí)驗(yàn)之一［7］。還要求“了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的過程，認(rèn)同物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境的觀點(diǎn)，了解從原子、分子、超分子等不同尺寸認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義”［8］。配合物的研究發(fā)展跟人類生活有密切的關(guān)系，在生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用也很廣泛。超分子體系在生命體中有著舉足輕重的作用，超分子化學(xué)是認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的重要工具。超分子化學(xué)在科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。許多新型催化劑、藥物、功能材料、分子器件的開發(fā)研制都離不開超分子化學(xué)的研究。配合物與超分子的學(xué)習(xí)內(nèi)容反映了物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)展，說明了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無止境的，體現(xiàn)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的價(jià)值。這兩項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解掌握，建立在諸多化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念的基礎(chǔ)上，還和生物、物理的基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)聯(lián)。幫助高中學(xué)生學(xué)習(xí)配合物的基礎(chǔ)知識(shí)、初步建立超分子的概念，了解超分子的分子識(shí)別和自組裝特征，可以幫助學(xué)生深化和拓展對(duì)共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵、范德華力、共價(jià)分子、分子空間結(jié)構(gòu)等基本概念的認(rèn)識(shí)，了解化學(xué)科學(xué)的新進(jìn)展，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)研究的價(jià)值。人教版教材在《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊的最后一章編寫了這兩項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用已有基礎(chǔ)知識(shí)和掌握的研究方法，理解建立配合物、超分子的概念，有助于全面落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)要求。多年來配合物的學(xué)習(xí)內(nèi)容在高考內(nèi)容中出現(xiàn)很少，超分子的學(xué)習(xí)內(nèi)容是新課標(biāo)和新教材新增加的學(xué)習(xí)內(nèi)容，一些教師在教學(xué)中不夠重視，一些教師對(duì)超分子、超分子的形成、分子識(shí)別與自組裝等概念比較生疏，缺乏這方面的知識(shí)準(zhǔn)備和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)上存在畏難情緒。智慧課堂提供的“配合物與超分子”一節(jié)課的設(shè)計(jì)組織十分值得學(xué)習(xí)和研究。

該教學(xué)實(shí)例運(yùn)用教材提供的素材，聯(lián)系有機(jī)化學(xué)和生物學(xué)科中學(xué)過的知識(shí)，深入淺出地指導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)活動(dòng)學(xué)習(xí)以達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。授課教師在兩項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)組織上，非常注意學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的相互關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、證據(jù)推理和模型建構(gòu)等研究方法，聯(lián)系生物、物理學(xué)科的知識(shí)，幫助學(xué)生理解、建構(gòu)配合物、超分子的觀念。例如，引導(dǎo)學(xué)生從硫酸銅、氯化銅、溴化銅溶液都呈藍(lán)色，推測(cè)銅離子可能呈藍(lán)色，再?gòu)臒o水硫酸銅晶體、氯化銅晶體、溴化銅晶體分別呈白色、棕色、深褐色，質(zhì)疑上述推論的正確性，從五水硫酸銅晶體、二水合氯化銅晶體呈藍(lán)色、綠色，進(jìn)一步做推理論證，得出水合銅離子呈藍(lán)色的結(jié)論。進(jìn)而提出銅離子和水分子怎么結(jié)合的問題，啟發(fā)學(xué)生從銅離子和水分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)出發(fā)，否定兩種微粒以共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵相結(jié)合的可能、設(shè)想并論證銅離子和水分子可以通過配位鍵結(jié)合。通過分析，建立配位化合物及其組成的相關(guān)概念，并運(yùn)用于分析說明銅氨離子、銀氨離子、硫氰合鐵離子的形成、組成，鞏固、擴(kuò)展配合物的概念。帶領(lǐng)學(xué)生回顧存在多種硫氰合鐵離子的事實(shí)，認(rèn)識(shí)不同配離子具有不同穩(wěn)定性。為了深化對(duì)配合物知識(shí)的理解，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)問題解決活動(dòng)，組織學(xué)生探究為什么氯化銅溶液隨著濃度增大，顏色逐漸從藍(lán)色轉(zhuǎn)為藍(lán)綠色、黃色。啟發(fā)學(xué)生依據(jù)水合銅離子、四氯合銅離子的顏色、聯(lián)系物理中學(xué)習(xí)三原色配色原理，運(yùn)用控制變量實(shí)驗(yàn)方法，觀察、比較分別在0.1mol·L-1、 2mol·L-1的飽和硫酸銅溶液中加入6mol·L-1氯化鈉溶液時(shí)顏色的變化，解決了問題，提升了學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)和能力。

為了幫助學(xué)生建立超分子的初步概念，教師利用生物課和有機(jī)化學(xué)中講解的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的例子，說明DNA中兩條分子鏈通過空間幾何關(guān)系配對(duì)相互識(shí)別，并以氫鍵相互結(jié)合，從DNA的穩(wěn)定性，印證兩條單分子鏈可以通過氫鍵穩(wěn)定地結(jié)合。認(rèn)識(shí)兩個(gè)分子可以通過非共價(jià)鍵的相互作用結(jié)合形成分子聚集體，初步建構(gòu)了超分子的概念。再運(yùn)用結(jié)構(gòu)模型圖，講解杯酚與C60、冠醚6與鉀離子通過尺寸配合，以范德華力或配位鍵相互結(jié)合的過程，幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到分子間（分子與離子間）還可以通過選擇性配位作用，以配位鍵、范德華力相互作用，結(jié)合成超分子，完整地建構(gòu)了超分子的概念。教師還針對(duì)學(xué)生的疑問，說明配位鍵屬于共價(jià)鍵，但它也能參與分子間相互作用，可以在超分子的形成中發(fā)揮作用。幫助學(xué)生用辯證、發(fā)展的眼光看待配位健的概念。教師還選擇運(yùn)用淺顯、易懂的例子，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)超分子研究的價(jià)值和意義。如，在甲苯中添加冠醚6，讓鉀離子與冠醚的結(jié)合，把高錳酸根離子帶入甲苯，可以大大提高高錳酸鉀氧化甲苯的反應(yīng)速率。運(yùn)用教材第二章“科學(xué)技術(shù)社會(huì)”欄目介紹的烷基磺酸根離子在水中能自動(dòng)形成膠束的例子，說明什么是“自組裝”，介紹超分子可以通過自組裝形成超分子有序體。

上述三節(jié)課基于核心素養(yǎng)發(fā)展要求，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容組織形式的探索，說明課堂教學(xué)要依據(jù)知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)思路；要靈活運(yùn)用多種學(xué)習(xí)方式，引領(lǐng)學(xué)生從宏觀、微觀視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化；要注意學(xué)科內(nèi)、學(xué)科間的相互關(guān)聯(lián)，指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用已有知識(shí)，理解、掌握新知識(shí)；要幫助學(xué)生了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的成就，落實(shí)“研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法與價(jià)值教育”。這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)于幫助學(xué)生深刻理解、扎實(shí)掌握必備基礎(chǔ)知識(shí)，形成化學(xué)觀念思想，了解化學(xué)科學(xué)的研究思路方法，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，提高化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，進(jìn)一步深化化學(xué)課堂教學(xué)改革，都是非常寶貴的。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部制定. 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］. 北京： 北京師范大學(xué)出版社， 2022： 4.

［2］中華人民共和國(guó)教育部， 教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館），國(guó)家中小學(xué)智慧教育公共平臺(tái). https：//www.zxx.edu.cn.

［3］中華人民共和國(guó)教育部，教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）， 國(guó)家中小學(xué)智慧教育公共平臺(tái)https： //www.zxx.edu.cn/syncClassroom/classActivity？activityId=20c5c54808bb49618dfa63da6124bda8、 https：//www.zxx.edu.cn/syncClassroom/classActivity？activityId=fe455ca14092468dba66d66634e08d5c.

［4］［6］［7］［8］中華人民共和國(guó)教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［S］. 北京： 人民教育出版社， 2018： 39～43.

［5］吳國(guó)慶， 李俊. 普通高中課程教科書·化學(xué)選擇性必修2·物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)［M］. 北京： 人民教育出版社， 2020.