趙世宏

(天水長(zhǎng)城中學(xué)，甘肅 天水 741000)

1 化學(xué)學(xué)科理解與化學(xué)鍵教學(xué)

1.1 化學(xué)學(xué)科知識(shí)與化學(xué)鍵

有關(guān)化學(xué)鍵知識(shí)理解如圖1所示.共價(jià)鍵的鍵參數(shù)用來(lái)說(shuō)明一個(gè)共價(jià)鍵的強(qiáng)弱和分子中各原子的空間位置關(guān)系，如圖2所示.

圖1

圖1

1.2 化學(xué)學(xué)科思維與化學(xué)鍵

1.2.1 化學(xué)鍵與邏輯思維

由離子鍵和共價(jià)鍵引出化學(xué)鍵、從離子化合物到電子式、從物質(zhì)變化到反應(yīng)本質(zhì)是歸納思維，反之，從化學(xué)鍵具體鍵型、從電子式到共價(jià)化合物、從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)到能量變化是演繹思維.

1.2.2 空間想象思維

進(jìn)行空間想象思維，能提高學(xué)生用多維視角發(fā)現(xiàn)，分析和解答問(wèn)題的能力，在化學(xué)鍵教學(xué)中，把粒子想象為大小不同的帶電球體，其靜電作用用物理課中的庫(kù)侖定律來(lái)定量化解釋，通過(guò)空間想象思維體會(huì)一個(gè)鈉離子在周?chē)臻g吸引6個(gè)氯離子，一個(gè)氯離子在周?chē)臻g吸引6個(gè)鈉離子.

1.2.3 抽象思維和形象思維

借助于化學(xué)鍵概念解釋物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，借助于電負(fù)性判斷鍵的極性強(qiáng)弱，借助于鍵角判斷分子的空間構(gòu)型屬于抽象思維.對(duì)于肉眼看不見(jiàn)、模不著的微觀粒子，要借助于各種模型，3D模型和動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬演示就是形象思維.

2 化學(xué)鍵化學(xué)學(xué)科理解與化學(xué)核心素養(yǎng)

化學(xué)鍵知識(shí)與化學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)系見(jiàn)表1.

表1

3 化學(xué)鍵(第一課時(shí)：離子鍵)同課異構(gòu)教學(xué)比較

使用的是人教版化學(xué)新課程教材，化學(xué)鍵內(nèi)容在第四章第三節(jié)，三位教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和課前的其它準(zhǔn)備都是要在具體的課堂教學(xué)活動(dòng)中體現(xiàn)出來(lái)，所以只考查比較課堂教學(xué)活動(dòng).

3.1 在情境導(dǎo)入環(huán)節(jié)中

師甲:導(dǎo)學(xué)案引入.讓學(xué)生拿出化學(xué)鍵內(nèi)容的課前導(dǎo)學(xué)案，檢查學(xué)生完成情況，并予以更正.在更正預(yù)習(xí)內(nèi)容中引出本節(jié)課的核心概念，也直接開(kāi)起了新課學(xué)習(xí)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題結(jié)合列出的提綱繼續(xù)看書(shū)自學(xué).并分組討論比較自學(xué)情況.

師乙：實(shí)驗(yàn)引入.課堂演示NaCl和HCl的制備，并強(qiáng)調(diào)了做這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)注意的問(wèn)題，特別是在使用氯氣時(shí)不能污染教室，提醒學(xué)生觀察并記住實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.然后提出問(wèn)題，生成的NaCl中存在的粒子是原子、分子還是離子?這些粒子怎樣結(jié)合的？生成的HCl中存在的粒子是什么？要解答這些問(wèn)題就要學(xué)習(xí)有關(guān)粒子間作用力的問(wèn)題.

師丙：?jiǎn)栴}引入.(1)第一章電解質(zhì)概念中我們得知NaCl是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的，加熱熔融才能導(dǎo)電，加熱熔化起了什么作用？(2)動(dòng)畫(huà)演示有3個(gè)氫原子，其中的兩個(gè)氫原子結(jié)合為一個(gè)氫氣分子，第3個(gè)氫原子無(wú)法結(jié)合，為什么還是2個(gè)氫原子形成氫氣分子？要回答這些問(wèn)題就要學(xué)習(xí)粒子間的相互作用力.(3)20世紀(jì)發(fā)明的七大技術(shù)中第一是化學(xué)合成與分離，怎樣進(jìn)行化學(xué)合成與分離？

師甲通過(guò)導(dǎo)學(xué)案直接進(jìn)入一節(jié)理論性抽象性強(qiáng)的新課，由一種前認(rèn)知模糊的境界中進(jìn)行另一種后認(rèn)知模糊的境界中，學(xué)生的思維停留在字面意義上，這種淺層學(xué)習(xí)的認(rèn)知過(guò)程不利于關(guān)鍵能力的培養(yǎng).師乙用實(shí)驗(yàn)引入新課，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象的描述中用時(shí)過(guò)多，強(qiáng)化了對(duì)兩種典型化合物的宏觀來(lái)源和辨識(shí)，沖淡了學(xué)生對(duì)粒子間作用力來(lái)源的深層思維.師丙用3個(gè)問(wèn)題分別說(shuō)明了，粒子作用力的真實(shí)存在、粒子間按照一定的數(shù)目比結(jié)合以體現(xiàn)化合價(jià)的特點(diǎn)和本節(jié)內(nèi)容的重要性，關(guān)乎人類發(fā)展，給人類創(chuàng)造新物質(zhì).師丙更能突出化學(xué)學(xué)科理解，凸顯了化學(xué)學(xué)科價(jià)值觀和化學(xué)學(xué)科 的育人功能.

3.2 粒子間作用力及化學(xué)鍵概念教學(xué)

甲乙兩位教師用了歸納式思維方法，師丙用了演繹思維方法.

三位教師都是讓學(xué)生書(shū)寫(xiě)這些原子的結(jié)構(gòu)示意圖，比較得失電子的難易和非金屬性的強(qiáng)弱，都強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對(duì)經(jīng)典的化學(xué)鍵理論的學(xué)科理解，都是為了形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).

師甲引導(dǎo)學(xué)生在紙上畫(huà)出大小不等顏色不同的兩個(gè)圓球，師乙用大小不同的兩個(gè)圓形磁鐵放黑板上，都是分別代表鈉離子和氯離子.師丙用flash動(dòng)畫(huà)模擬出兩個(gè)離子，思路完全一樣，讓兩個(gè)離子逐漸靠近，以體會(huì)離子間的吸引力，到一定間隔后，又讓兩個(gè)離子遠(yuǎn)離以體會(huì)排斥力.都非常生動(dòng)形象地描述了陰陽(yáng)離子間的靜電作用的實(shí)質(zhì).通過(guò)這種宏觀、微觀和符號(hào)的三重表征，培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析，證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力.其中師丙又用到氯化鈉的正立方體的結(jié)構(gòu)模型，一個(gè)鈉離子周?chē)?個(gè)氯離子，一個(gè)氯離子周?chē)?個(gè)鈉離子，并且這些離子都在平衡位置振動(dòng)，更形象地揭示了晶體中微觀離子的特征.師丙還強(qiáng)調(diào)了其它微觀粒子間的作用(共價(jià)鍵、分子間力、氫鍵和金屬鍵)都是一種電性作用.其學(xué)科理解能力更強(qiáng).

3.3 關(guān)于離子鍵形成本質(zhì)的比較

師甲在引導(dǎo)學(xué)生分析氯化鈉的形成時(shí)，強(qiáng)調(diào)鈉原子失去電子交給了氯原子，然后氯原子得到電子，最終陰陽(yáng)離子間通過(guò)靜電作用而形成氯化鈉和離子鍵，在課后的測(cè)試中該班學(xué)生存在著三種錯(cuò)誤認(rèn)知：①把氯化鈉等同于離子鍵，②該班很多學(xué)生還理解為鈉原子失電子變?yōu)殁c離子在前，氯原子得到電子變?yōu)槁入x子在后,③認(rèn)為氯化鈉只有靠這種得失電子的方式才能生成.這種錯(cuò)誤認(rèn)知在后續(xù)學(xué)習(xí)共價(jià)鍵時(shí)，也會(huì)把氯原子與氫原子之間通過(guò)共用電子對(duì)形成的氯化氫等同于共價(jià)鍵.師乙在用模型演示離子鍵的形成時(shí)，學(xué)生錯(cuò)誤理解為每一個(gè)鈉離子和每一個(gè)氯離子通過(guò)離子鍵形成了一個(gè)氯化鈉分子，最后這些氯化鈉分子集聚成氯化鈉的晶體.課后測(cè)試中，該班學(xué)生普遍存在的錯(cuò)誤是：①離子化合物中存在單個(gè)的分子，②離子鍵有飽和性和方向性.這種錯(cuò)誤認(rèn)知在學(xué)習(xí)離子化合物時(shí)存在著思維障礙.師丙在形成離子鍵概念后，通過(guò)flash動(dòng)畫(huà)模擬1個(gè)鈉離子周?chē)瑫r(shí)吸引著6個(gè)氯離子，1個(gè)氯離子周?chē)瑫r(shí)吸引著6個(gè)氯離子，當(dāng)把離子相互靠近時(shí)由于相互排斥而推開(kāi)，當(dāng)把離子相互遠(yuǎn)離時(shí)由于吸引相互靠近，從而形象地詮釋了離子鍵的形成本質(zhì).在用3DSMAX制作的氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)微觀動(dòng)畫(huà)中，把一個(gè)小立方體向8個(gè)面方向拓展，以構(gòu)成了一個(gè)大型的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使學(xué)生深切感受到了氯化鈉并不是由單個(gè)的分子構(gòu)成的，晶體中只有離子，沒(méi)有分子的深層認(rèn)知.也使學(xué)生明確了離子鍵沒(méi)有飽和性和方向性.

其它教學(xué)環(huán)節(jié)如：電子式、離子化合物上等三位教師沒(méi)有較大差別，電子式的書(shū)寫(xiě)都是教師總結(jié)書(shū)寫(xiě)方法和規(guī)律，學(xué)生進(jìn)行大量練習(xí)，隨機(jī)抽取學(xué)生的練習(xí)作業(yè)在多媒體展示臺(tái)上展示，指出存在的問(wèn)題.都在小結(jié)時(shí)強(qiáng)調(diào)了不同物質(zhì)與鍵型的關(guān)系.

3.4 總體分析三位教師的教學(xué)策略和教學(xué)效果(略)