張崇海洋，李雨遙，楊秀培

（西華師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，四川 南充 637002）

目前，我國(guó)已進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段，在這個(gè)時(shí)期，各行各業(yè)對(duì)新型人才的需求越來(lái)越緊迫。學(xué)校是人才培養(yǎng)的第一基地，而以往“重結(jié)果輕過(guò)程”的培養(yǎng)方式明顯不能繼續(xù)為國(guó)家提供更多、更優(yōu)秀的人才，因此，教育方式的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[1]于2018年1月發(fā)布之后，“五大核心素養(yǎng)”取代“三維教學(xué)目標(biāo)”成為了新時(shí)代教育的指引方針?！昂暧^辨識(shí)與微觀探析”是五大核心素養(yǎng)的第一條，其余四條分別是“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”，其中第一條最具化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，宏微觀之間的聯(lián)系與區(qū)別是新時(shí)代化學(xué)學(xué)科教學(xué)過(guò)程中的重中之重。

本研究先后界定“核心素養(yǎng)”與“宏觀辨識(shí)與微觀探析”之后，將實(shí)際課堂的教學(xué)片段與微觀視圖教學(xué)軟件Gauss View 5.0結(jié)合起來(lái)，以人教版選擇性必修3教材中的“有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法”為例，通過(guò)教學(xué)過(guò)程中具體知識(shí)點(diǎn)的重、難點(diǎn)的針對(duì)性教學(xué)，探討了如何利用Gauss View來(lái)提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)質(zhì)量，可為中學(xué)充分借助現(xiàn)代教學(xué)手段提升教學(xué)效果提供參考。

1 宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 研究現(xiàn)狀

核心素養(yǎng)一詞最開(kāi)始是從國(guó)外傳進(jìn)國(guó)內(nèi)的。自從“核心素養(yǎng)”一詞走進(jìn)人們的視野后，各界學(xué)者就開(kāi)始了對(duì)它的研究，以中國(guó)知網(wǎng)為數(shù)據(jù)來(lái)源，以“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”為主題進(jìn)行高級(jí)檢索，近年來(lái)，每年的文章數(shù)量都在快速上漲。尤其是在2014年之后，變化最為明顯。根據(jù)王曉芳【2]等人，對(duì)于核心素養(yǎng)的研究發(fā)文趨勢(shì)如圖1所示。由此可見(jiàn)，對(duì)核心素養(yǎng)的研究正在如火如荼地進(jìn)行著。

圖1 近年發(fā)表有關(guān)核心素養(yǎng)的文章趨勢(shì)圖

1.2 何為核心素養(yǎng)

時(shí)代變化，社會(huì)在發(fā)展，學(xué)校作為培養(yǎng)適合社會(huì)發(fā)展的人才的第一道戰(zhàn)線，其教育方式方法也需要與時(shí)俱進(jìn)?！拔ǚ?jǐn)?shù)論”的教育已經(jīng)不合時(shí)宜，我們需要培養(yǎng)的是具有高素質(zhì)、高標(biāo)準(zhǔn)并且能為社會(huì)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)的人才。在以前的教學(xué)當(dāng)中，我們都以三維目標(biāo)作為課堂的教學(xué)目標(biāo)，在2018年改革之后核心素養(yǎng)一詞才漸漸出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中。在時(shí)代的洪流中，我們需要大量的新型人才，以往的教學(xué)三維目標(biāo)已經(jīng)不足以支撐這種跨時(shí)代的需求，我們需要新的教學(xué)目標(biāo)來(lái)作為人才輸送的保障。五點(diǎn)核心素養(yǎng)之間的關(guān)系模型由圖2所示。

圖2 核心素養(yǎng)之間的關(guān)系

“核心素養(yǎng)”概念在其發(fā)展歷程中有著不同的界定。早在1997年，經(jīng)合組織（OECD）就開(kāi)始了研究，提出了“素養(yǎng)的界定與遴選：理論和概念基礎(chǔ)”。這是“素養(yǎng)”一詞的開(kāi)端。6年之后，OECD又出版了《核心素養(yǎng)促進(jìn)成功的生活和健全的社會(huì)》。2005年，OECD 再次頒布《核心素養(yǎng)的界定與遴選：行動(dòng)綱要》。[3]2006年，歐盟和歐洲議會(huì)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研究，將核心素養(yǎng)歸為從知識(shí)、能力與態(tài)度三個(gè)維度進(jìn)行定義的八個(gè)方面，分別為：母語(yǔ)、外語(yǔ)、數(shù)學(xué)與科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)、創(chuàng)業(yè)精神、信息素養(yǎng)、學(xué)習(xí)能力、公民與社會(huì)素養(yǎng)及藝術(shù)素養(yǎng)。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于核心素養(yǎng)一詞的定義，不同的人有不同的看法，其中，以下幾個(gè)觀點(diǎn)是比較有影響力的。2013 年辛濤等人認(rèn)為，核心素養(yǎng)最重要的應(yīng)該是個(gè)人對(duì)社會(huì)未來(lái)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的關(guān)鍵能力等。[4]2015年，林小駒等人認(rèn)為，高中化學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)重點(diǎn)應(yīng)該是完美人格和終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。[5]最終在2018年，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的討論之后，我國(guó)教育部將化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)的定義決定為：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是經(jīng)過(guò)化學(xué)課程學(xué)習(xí)所形成和發(fā)展的正確態(tài)度價(jià)值觀、關(guān)鍵能力和必備品格。無(wú)論是理論知識(shí)還是操作技能，科學(xué)態(tài)度還是情感價(jià)值，五大核心素養(yǎng)都將以往的三維目標(biāo)涵蓋在內(nèi)，是新世紀(jì)背景下教學(xué)目標(biāo)的新標(biāo)桿。

新課改下的教學(xué)觀要求教學(xué)從“教會(huì)知識(shí)”轉(zhuǎn)向“教會(huì)學(xué)習(xí)”，正是在說(shuō)明教學(xué)要重視學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)，同時(shí)也在督促教師更新自己的教學(xué)觀念，提高自身的教學(xué)水平。由此可以看出，核心素養(yǎng)不僅是學(xué)生通過(guò)在學(xué)校的學(xué)習(xí)需要具備的素質(zhì)，同時(shí)也是每一位教師理應(yīng)擁有的。明白什么是核心素養(yǎng)，什么是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，對(duì)于每一位站在教育一線的化學(xué)教師都是極為重要的，捷克教育學(xué)家夸美紐斯將老師比喻為太陽(yáng)底下最光輝的職業(yè)，正是因?yàn)榻處熍嘤淮忠淮娜瞬?。通過(guò)對(duì)此的研究，相信會(huì)有越來(lái)越多具備核心素養(yǎng)的教師，培育出越來(lái)越多具備核心素養(yǎng)的人才。

1.3 宏觀辨識(shí)與微觀探析

《自然辯證法》里說(shuō)過(guò)，宏觀世界與微觀世界并不是兩個(gè)完全獨(dú)立的世界，它們?cè)谀撤N意義上有著必然的聯(lián)系，即：宏觀世界反映著復(fù)雜的微觀世界，微觀世界則組成著我們所見(jiàn)所聞的宏觀世界。宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)作為學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)視角，是非常獨(dú)特且重要的，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)必須通過(guò)的一道難關(guān)。學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)，需要將宏、微觀聯(lián)系起來(lái)，從宏觀角度去辨識(shí)、說(shuō)明、分析、推斷與微觀角度的聯(lián)系，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的化學(xué)觀念。[6]在高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)中，習(xí)得宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)極為重要，是培養(yǎng)其余四個(gè)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。如若能習(xí)得這個(gè)核心素養(yǎng)，不僅能幫助基礎(chǔ)化學(xué)的學(xué)習(xí)，將其內(nèi)化為自身素養(yǎng)后，對(duì)于生活中的其他方面也有不小的幫助。

1.3.1 何為宏觀辨識(shí)

宏觀一詞其實(shí)屬于哲學(xué)術(shù)語(yǔ)，可以理解為用肉眼便能觀察到，《辭?！分袑?duì)“宏觀”解釋是“指自然學(xué)科中不考慮分子、原子、電子等物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)或機(jī)制的”[7]。辨識(shí)則為辨認(rèn)之意，通過(guò)對(duì)古詞語(yǔ)的查閱，發(fā)現(xiàn)“辨識(shí)”一詞最早出自明朝王世貞的《觚不觚錄》：“觚之不為觚，幾莫可辨識(shí)。”宏觀辨識(shí)便可理解為：通過(guò)肉眼對(duì)某物質(zhì)或者某化學(xué)反應(yīng)宏觀上變化的觀察與辨識(shí)，對(duì)該物質(zhì)或者該化學(xué)反應(yīng)作出合理的判斷。宏觀上的現(xiàn)象或者變化一般可分為出現(xiàn)顏色、沉淀、生成氣體或者水等現(xiàn)象。

我們以NO2為例，在宏觀辨識(shí)層面上，表現(xiàn)為一種帶有刺激性氣味的紅棕色氣體，將該氣體溶入水之后，紅棕色慢慢褪去，加熱溶液又會(huì)使紅棕色氣體出現(xiàn)，由這化學(xué)反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象，結(jié)合學(xué)生們已經(jīng)掌握的化學(xué)知識(shí)，我們可以推斷出，該氣體為NO2，這便是宏觀辨識(shí)。

1.3.2 何為微觀探析

“微觀”一詞在《辭?！分械慕忉尀椤吧钊氲椒肿印⒃?、電子等極微小的基本粒子領(lǐng)域的”，“探析”則可理解為探討、分析。[7]化學(xué)是一門在原子和分子的基礎(chǔ)上研究物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及變化的基礎(chǔ)學(xué)科，微觀層面可以說(shuō)是化學(xué)學(xué)科的靈魂所在。對(duì)于中學(xué)階段的化學(xué)物質(zhì)來(lái)說(shuō)，分子是保證物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最基本單位，大部分為雙原子分子，由原子組成，例如：O2、N2等。

但是為什么氧氣與氮?dú)饩褪且噪p原子構(gòu)成，而稀有氣體如氖氣就只能是單原子分子呢？不少學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這樣的疑問(wèn)。學(xué)習(xí)完“共價(jià)鍵”這一部分知識(shí)后，我們就會(huì)知道微觀粒子為了達(dá)到較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，最外層的電子最好是有8個(gè)。如此來(lái)看，氧原子最外層只有6個(gè)電子，構(gòu)成氧氣分子時(shí)為了達(dá)到最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，就需要兩個(gè)氧原子各“共享”出2個(gè)電子，而對(duì)于氖氣來(lái)說(shuō)，最外層已有8電子，不需要第二個(gè)原子來(lái)和它共同組成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此稀有氣體是單原子分子。這一知識(shí)點(diǎn)便是微觀的體現(xiàn)，從微觀的結(jié)構(gòu)研究宏觀的變化。

1.4 培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)時(shí)面臨的難題

我們生活的世界，目所能及之處，皆為宏觀，所以對(duì)于高中年齡段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，理解宏觀并不是什么難事。但是化學(xué)最終是要研究人們?nèi)庋鬯床灰?jiàn)的微觀層面的，面對(duì)未曾想象過(guò)的世界，必然會(huì)與思維能力正在發(fā)展中的中學(xué)生所熟知的宏觀世界產(chǎn)生沖突。例如，初中時(shí)化學(xué)老師告訴我們，一個(gè)氫氣分子是由兩個(gè)氫原子組成的，這時(shí)學(xué)生們的第一反應(yīng)往往只是兩個(gè)氫原子緊緊挨在一起。后來(lái)到了高中，我們會(huì)學(xué)到“化學(xué)鍵”一知識(shí)，知道是氫氫鍵將連個(gè)氫原子連在一起，但是這個(gè)所謂的“氫氫鍵”到底怎么理解呢？是真真實(shí)實(shí)有一個(gè)具有形狀的物體將其連接嗎？如果是，那么這個(gè)物體是由什么構(gòu)成的呢？或者“化學(xué)鍵”僅僅是抽象出來(lái)的呢？這一系列問(wèn)題，對(duì)于思維發(fā)展不夠成熟的學(xué)生來(lái)說(shuō)，就是學(xué)好化學(xué)的一道道難關(guān)。

2 微觀視圖（Gauss View）軟件簡(jiǎn)介

高斯（Gaussian）是量子化學(xué)計(jì)算軟件，也是目前最普及的量子化學(xué)計(jì)算軟件，而Gauss View 是一款專門設(shè)計(jì)于高斯配套使用的繪圖軟件，能夠?qū)⑽⒂^的分子或原子在三維的條件下放大化，并且可以對(duì)目標(biāo)粒子進(jìn)行編輯，例如添加或者刪除原子，或者對(duì)目標(biāo)原子進(jìn)行著色等操作，還可以讓它在三維空間里旋轉(zhuǎn)，這一系列動(dòng)態(tài)的過(guò)程展示，更加清晰地把微觀粒子呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。除此之外，Gauss View配套了包括計(jì)算在內(nèi)的一系列功能。由于目前高中階段不太涉及高斯的計(jì)算功能，所以本文只針對(duì)于Gauss View視圖軟件的介紹。

圖3展示了Gauss View5.0的工作界面，由主界面和工作界面兩個(gè)窗口構(gòu)成，在主界面編輯好的分子原子最終可以呈現(xiàn)在工作界面里。圖中甲烷分子的結(jié)構(gòu)、鍵角與鍵長(zhǎng)都被清晰地展示出來(lái)。表1 展示了Gauss View主要的菜單欄及其功能。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師可以用粉筆在黑板上畫(huà)出教學(xué)中出現(xiàn)的各種分子，但是這種2D的圖像效果必然并不如這樣一個(gè)畫(huà)圖軟件給出的3D效果，而且手動(dòng)畫(huà)圖比較耗費(fèi)時(shí)間，發(fā)放分子的模型給學(xué)生們觀察也可能會(huì)使課堂難以管理，最終導(dǎo)致課堂效率下降。時(shí)代在進(jìn)步，教育必然不能落后，將現(xiàn)代化的技術(shù)運(yùn)用到課堂中來(lái)，學(xué)生可以更好地看清微觀的粒子是如何存在的，幫助學(xué)生渡過(guò)想象能力這個(gè)難關(guān)，就可以在一定程度上提高課堂的效率。

圖3 Gauss View5.0界面

表1 Gauss View主要的菜單欄及其功能

例如甲烷，甲烷是學(xué)生們最早接觸到的標(biāo)志性有機(jī)物，由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子構(gòu)成，它的鍵角為109°28′，它的鍵長(zhǎng)為1.09×10-10m。什么是鍵角，什么又是鍵長(zhǎng)呢？為了使這一知識(shí)點(diǎn)更加清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，授課教師在講課時(shí)就可以利用Gauss View畫(huà)出甲烷分子的3D模型，在對(duì)分子中的各原子進(jìn)行處理后，就可以將這個(gè)微觀的分子清清楚楚地展示出來(lái)，甚至可以用擴(kuò)大鍵角或者拉長(zhǎng)鍵長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)方式來(lái)加深學(xué)生對(duì)此知識(shí)點(diǎn)的印象，如圖4與5所示。

圖4 拉長(zhǎng)C-H鍵長(zhǎng)

3 例——Gauss View在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

什么是化學(xué)呢？對(duì)于“化學(xué)”二字，不同派別的人有不同的看法，化學(xué)家、化學(xué)哲學(xué)家甚至是化學(xué)學(xué)科的教育家爭(zhēng)論不休。新課標(biāo)認(rèn)為化學(xué)這一學(xué)科的本質(zhì)就是“認(rèn)識(shí)物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)”。我們將這一特征加以展開(kāi)，即從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。[8]化學(xué)在我國(guó)的教育體系當(dāng)中，最早是在初三年級(jí)時(shí)開(kāi)設(shè)，之所以作為最后一門開(kāi)設(shè)的學(xué)科，是因?yàn)閷W(xué)生的年齡成長(zhǎng)制約著頭腦中的一些關(guān)鍵能力的發(fā)展，例如空間想象能力和一些邏輯思維能力?？臻g想象能力，對(duì)應(yīng)的正是化學(xué)當(dāng)中的微觀層面，但是有不少學(xué)生在此時(shí)仍然不具備較高的空間思維能力，對(duì)于微觀世界中的分子和原子結(jié)構(gòu)，他們并不能很好地想象出來(lái)。不同的核心素養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)不同，培養(yǎng)方式也有差異，不能一概而論。結(jié)合以下案例，本文將具體論述Gauss View視圖軟件在哪些方面能起到積極作用。

圖5 擴(kuò)大甲烷鍵角

在人教版的教材中，初中時(shí)期的化學(xué)就讓學(xué)生知道，分子有各種各樣的組成與構(gòu)成形式，不同的結(jié)構(gòu)決定了不同的性質(zhì)，反過(guò)來(lái)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)也反映了其組成與微觀結(jié)構(gòu)，這一知識(shí)點(diǎn)在有機(jī)物的知識(shí)中尤為突出，在學(xué)習(xí)完這部分知識(shí)后，學(xué)生的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)將得到大幅提高。

結(jié)合筆者對(duì)高中化學(xué)和核心素養(yǎng)的了解，最終選取“有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法”作為例子。在講授有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，例如化學(xué)鍵和官能團(tuán)時(shí)，班級(jí)里一定會(huì)有一部分學(xué)生的空間想象能力不足以支撐他們構(gòu)想出有機(jī)物的立體構(gòu)型，Gauss View的繪圖功能在此就能得到足夠的體現(xiàn)，不論是在空間中展示有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)還是原子與原子之間的成鍵方式，它都能在一定程度上代替學(xué)生想象，直接地把已成型的分子呈現(xiàn)在學(xué)生面前，有助于更好地學(xué)習(xí)。

案例：有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）教學(xué)目標(biāo)

①了解有機(jī)化合物的分類方法——碳骨架分類和官能團(tuán)分類

②了解有機(jī)化合物的共價(jià)鍵類型及其反應(yīng)

③了解同分異構(gòu)現(xiàn)象

④使學(xué)生掌握宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)

（2）教材及課標(biāo)分析

對(duì)于有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)，分為兩個(gè)階段。第一個(gè)階段為必修階段，第二階段為選擇性必修階段。本研究選取部分在第二階段，其中分為三個(gè)主題：①有機(jī)化合物的組成與結(jié)構(gòu)。②烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用。③生物大分子及合成高分子。本文以第一個(gè)主題為案例，其中包含三個(gè)要求：①認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)。認(rèn)識(shí)有機(jī)物存在構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)等同分異構(gòu)體現(xiàn)象。學(xué)會(huì)使用紅外光譜和核磁共振等化學(xué)儀器。②認(rèn)識(shí)官能團(tuán)的種類及有機(jī)物的簡(jiǎn)單命名法。知道常見(jiàn)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化及其鑒別方法。③認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物化學(xué)鍵的類型、極性及其有機(jī)反應(yīng)的關(guān)系，從化學(xué)鍵的角度認(rèn)識(shí)官能團(tuán)與有機(jī)化合物之間是如何轉(zhuǎn)化的。

（3）學(xué)情分析

在學(xué)習(xí)選擇性必修課程時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備一定的化學(xué)知識(shí)與思維能力。在必修課程中，學(xué)生們已經(jīng)初步學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)有機(jī)物的知識(shí)，了解了什么是有機(jī)物，常見(jiàn)的有機(jī)物有哪些及其立體構(gòu)型和基本性質(zhì)，為之后選擇性必修3的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。但是選修課程的內(nèi)容一定是比必修課程的內(nèi)容困難的，不論是老師的教還是學(xué)生的學(xué)，都是更加難爬的一層階梯。在開(kāi)始本章的學(xué)習(xí)之前，一定要復(fù)習(xí)好之前的知識(shí)，并且由淺入深、循序漸進(jìn)，這樣課堂才能高效地進(jìn)行。

（4）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

①共價(jià)鍵的類型：σ鍵與π鍵及其性質(zhì)

②有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體現(xiàn)象

③不同的結(jié)構(gòu)會(huì)有怎樣的性質(zhì)

設(shè)計(jì)思路：

在本章教學(xué)中，會(huì)出現(xiàn)不少學(xué)生難以理解的地方。例如“有機(jī)化合物的共價(jià)鍵這一知識(shí)點(diǎn)”，σ鍵在課本中解釋為氫原子的1s軌道與碳原子的一個(gè)sp3雜化軌道沿著兩個(gè)原子核間的鍵軸，以“頭碰頭”的形式相互重疊，形成σ鍵。而且σ鍵連接的兩方可以繞軸旋轉(zhuǎn)而不破壞化學(xué)鍵，但是π鍵就不行。在這不少學(xué)生便會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，為什么會(huì)是這樣呢。在Gauss View畫(huà)出的3D圖像中，就可以清清楚楚地回答這個(gè)關(guān)于旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題，如圖6所示。從圖6中可以明顯地看到，如果以乙烷的2、3碳原子為軸旋轉(zhuǎn)，單鍵扭轉(zhuǎn)不會(huì)破壞結(jié)構(gòu)，但是如果是以乙烯的2、3碳原子的雙鍵為軸旋轉(zhuǎn)，則會(huì)破壞化學(xué)鍵。

圖6 化學(xué)鍵的旋轉(zhuǎn)

微觀的分子很小，對(duì)于高中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這些知識(shí)并不容易接受。在用Gauss View 輔助的課程教學(xué)中，微觀分子的結(jié)構(gòu)，無(wú)論是其組成、鍵長(zhǎng)、鍵角還是空間構(gòu)型，都可以在宏觀的視角下一覽無(wú)余，使原本肉眼看不見(jiàn)的結(jié)構(gòu)變得清晰可見(jiàn)，成功化“無(wú)形”為“有形”。這一方法在一定程度與意義上幫助了學(xué)生進(jìn)行想象，使原本不能想象出來(lái)圖像的學(xué)生成功理解知識(shí)，使能夠想象出圖像的學(xué)生對(duì)有機(jī)物的構(gòu)造更加清晰深刻，不僅能夠有助于當(dāng)下課程的進(jìn)行，使學(xué)生習(xí)得宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)，還對(duì)之后更深的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

歸根到底，化學(xué)是在分子和原子層面上研究物質(zhì)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，從來(lái)沒(méi)想過(guò)微觀世界生活在宏觀世界的中學(xué)生，如果不能打破立在宏、微觀之間的那面壁壘，那么化學(xué)的學(xué)習(xí)只會(huì)越來(lái)越困難。傳統(tǒng)的教學(xué)手法不僅耗費(fèi)更多時(shí)間，效果也不盡人意。引用現(xiàn)代的教學(xué)手段Gauss View來(lái)輔助教學(xué)，不僅僅能夠改善教學(xué)效果，還能增添現(xiàn)代教學(xué)的氣氛，一掃傳統(tǒng)課堂的枯燥，來(lái)引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，將信息技術(shù)和課堂教育結(jié)合起來(lái)的優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越明顯，特別是在高中化學(xué)的課堂教學(xué)中，如果能將信息技術(shù)充分利用起來(lái)，勢(shì)必對(duì)我們的教學(xué)效果起到事半功倍的效果。[9]相信在這門技術(shù)的輔助下，越來(lái)越多的高中學(xué)生們可以攻克化學(xué)這道難關(guān)，乘上時(shí)代的巨浪，成為建設(shè)祖國(guó)的棟梁。