林慧清

教學(xué)目標(biāo)：

1.知識與技能

（1）知道金屬原子的平面堆積兩種方式

（2）知道非密置層在三維空間上的堆積方式為簡單立方和體心立方，了解這兩種堆積方式的演變過程。

2.過程與方法

（1）通過啟發(fā)性論題、理解目標(biāo)、理解活動和持續(xù)性評價這四個環(huán)節(jié)，形成知識網(wǎng)絡(luò)并促進(jìn)對金屬堆積方式知識的真正理解。

（2）通過動手排列制作晶體模型游戲，提高空間感受能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.情感、態(tài)度與價值觀

（1）通過對金屬晶體微觀排列的學(xué)習(xí)，從微觀入手理解金屬規(guī)則的幾何外型，從而形成“宏觀和微觀緊密聯(lián)系”的思維方式。

（2）通過動手模擬、交流、討論、合作學(xué)習(xí)等；感受在互相啟發(fā)中不斷進(jìn)步的學(xué)習(xí)樂趣。

教學(xué)重點(diǎn)：初步認(rèn)識金屬晶體的原子堆積模型

教學(xué)難點(diǎn)：利用模型模擬金屬晶體堆積方式的演變過程

教學(xué)用具：多媒體、繪聲繪影、FLASH軟件、材料（泡沫球、雙面膠等）

教學(xué)過程：

一、金屬晶體在二維平面上的堆積方式

【引入】利用繪聲繪影制作的影像，展示自然界規(guī)則的物質(zhì)，通過認(rèn)識它們的微觀結(jié)構(gòu)理解它們具有規(guī)則形狀的原因，再展示形形色色的金屬，引導(dǎo)學(xué)生探討金屬的微觀世界。

從而提出“啟發(fā)性論題：金屬內(nèi)部微粒是怎樣排列的？”

【學(xué)生】觀看并思考，將宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來

【PPT展示】“理解目標(biāo)1：知道金屬原子的平面堆積有兩種方式”

【學(xué)生】認(rèn)真觀看，明確本環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)

【理解活動1】金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體，讓學(xué)生三人一組，利用塑料筐中的泡沫球和雙面膠，將9個泡沫球有序地在水平桌面上排列成平行四邊形，要求球面之間緊密接觸。有幾種排列方式？

【持續(xù)性評價1】學(xué)生展示上述活動可能的幾種排列方式。

【理解活動2】上面兩種排列，相等個數(shù)的小球，哪種排列所占的面積大？說明哪種排列比較緊密？

【持續(xù)性評價2】學(xué)生回答：第一種排列所占的面積比較大，第二種排列所占的面積小，所以第二種排列的比較緊密（教師講解：像第一種所占面積比較大，排列較為疏松的，我們稱為非密置層，第二種所占面積小，排列緊密的，我們稱為密置層。）

【理解活動3】結(jié)合模型，取上述兩種排列的一個小球?yàn)橹行模懻摳@個小球緊密接觸的小球個數(shù)。

【持續(xù)性評價3】學(xué)生回答：第一種排列有4個小球，第二種排列方式有6個小球。（教師講解：像這樣與一個小球緊密接觸的小球個數(shù)，我們稱為配位數(shù)，也就是與一個原子緊密接觸的原子數(shù)。從配位數(shù)的個數(shù)，密置層為6，它比非密置層的4大，從配位數(shù)的角度，密置層比非密置層更密集）

【理解活動4】結(jié)合模型，教師利用多媒體總結(jié)金屬晶體在二維平面上的排列方式，分為非密置層和密置層。并帶領(lǐng)同學(xué)數(shù)出兩種排列方式的配位數(shù)個數(shù)。

【理解活動5】晶胞是最小的重復(fù)單位，結(jié)合模型，模擬抽取密置層和非密置層的晶胞，簡單介紹每個晶胞中的空隙的形狀。（教師講解：密置層的晶胞為正方形，空隙為類似正方形；非密置層的為平行四邊形，空隙為類似三角形。）

二、非密置層在三維空間上的堆積方式

【PPT展示】“理解目標(biāo)2：知道非密置層在三維空間上的堆積方式為簡單立方和體心立方，了解這兩種堆積方式的演變過程?！?/p>

【學(xué)生】認(rèn)真觀看，明確本環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)

【理解活動1】從是否插入非密置層空隙的角度考慮，將兩層非密置層在三維空間里堆積，有幾種方式。

【持續(xù)性評價1】學(xué)生展示上述活動可能的幾種堆積方式。

【理解活動2】采用多媒體，模擬兩層非密置層的堆積，并將模型拓展到第三層，總結(jié)出非密置層的堆積方式。學(xué)生對比自己完成的模型。（教師講解：將相鄰非密置層小球在同一條直線上堆積，形成第一種堆積方式，若將第二層的小球插到第一層非密置層的空隙，形成第二種堆積方式。那么哪種堆積的空間利用率高，想當(dāng)然是第二種堆積。）

【理解活動3】結(jié)合模型和多媒體，為了方便觀察，我們將金屬原子間的距離擴(kuò)大，第一種堆積擴(kuò)大后成圖1，抽取圖1中晶胞為結(jié)構(gòu)圖2。同樣抽取第二種堆積的晶胞為結(jié)構(gòu)圖3。請同學(xué)們利用自己手中的模型，體驗(yàn)抽取晶胞的過程。

【持續(xù)性評價2】看圖2和圖3，想想它們是什么結(jié)構(gòu)？（教師講解：評價學(xué)生的回答，總結(jié)圖2的模型為簡單立方堆積，代表金屬為Po，配位數(shù)為6。圖3的模型為體心立方，代表金屬為K，又稱鉀型，其配位數(shù)為8。）

【持續(xù)性評價3】學(xué)習(xí)了這節(jié)課，你有什么收獲？（教師總結(jié)學(xué)生的回答：平面堆積方式：非密置層和密置層；非密置層三維堆積方式：簡單立方堆積（Po）、體心立方堆積（K））

【持續(xù)性評價4】學(xué)習(xí)了三維空間上非密置層的堆積方式，請同學(xué)們課后思考這個問題：將密置層一層一層地在三維空間里堆積，使得堆積最密，有幾種方式？

【作業(yè)】

1.通過閱讀資料，想想密置層和非密置層堆積，哪種堆積方式的金屬會比較穩(wěn)定。

2.課下趣味實(shí)驗(yàn)：利用生活中的材料（如葡萄、兵乓球等）制作感興趣的金屬晶體模型。

3.預(yù)習(xí)鎂型和銅型堆積

教學(xué)設(shè)計特色：

一、將TFU教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)中

“TFU （Teaching For Understanding）”教學(xué)模式（即為理解的教學(xué)模式）包含了四個相互作用的成分：啟發(fā)性論題、理解目標(biāo)、理解活動和持續(xù)性評價。這四個環(huán)節(jié)無不強(qiáng)調(diào)教師的設(shè)計目標(biāo)在于幫助學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)并促進(jìn)其對知識的真正理解。它是由附屬于哈佛大學(xué)教育學(xué)院的零項(xiàng)目 （Project Zero） 研究人員[1]和教育家們研究開發(fā)的一個教學(xué)模式，用于課程及教學(xué)的設(shè)計、修改和審核。TFU教學(xué)模式[2]遵循學(xué)生心理發(fā)展規(guī)律，從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷中創(chuàng)設(shè)能引導(dǎo)他們主動參與的教學(xué)情境，讓學(xué)生在已有的經(jīng)驗(yàn)上主動建構(gòu)新知識，掌握基本的化學(xué)學(xué)習(xí)方法，推進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和探究解決問題能力的發(fā)展，符合新課標(biāo)學(xué)生有意義學(xué)習(xí)的課程理念。TFU 教學(xué)模式的精髓部分就是為了理解的教學(xué)。故將這種教學(xué)模式稱為“為理解的”教學(xué)模式。

二、運(yùn)用FLASH動畫和實(shí)體模型

將FLASH動畫和實(shí)體模型應(yīng)用于金屬晶體的堆積方式教學(xué)中，將晶體的微觀世界宏觀化，便于學(xué)生理解知識點(diǎn)。

三、豐富的活動增加課堂的趣味性

學(xué)生動手模擬金屬晶體原子的排列和堆積方式，提高學(xué)生的空間感受能力；向大家展

示制作成品，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。課后布置趣味實(shí)驗(yàn)作業(yè)，利用生活中的材料，鞏固所學(xué)的晶體模型知識，將生活和學(xué)習(xí)結(jié)合在一起。不管是課堂還是課后都在豐富的活動中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸艷.TFU教學(xué)模式的內(nèi)涵及其在教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息.2008，（29）：243.

[2] 劉娟娟，王后雄，馬路平.TFU教學(xué)模式及其在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考. 2011，（6）：16～18.