浅谈探究式化学教学设计

李佳 陈强

摘要：针对“以教师为中心，以知识为中心”的传统教学方法的不足，采用“以学生为中心”的教学设计观及自主构建知识体系的理论基础，制定了化学键与化学反应的物质变化教学设计方案。通过联系生活，结合趣味课堂，以及围绕知识线和认知线创设的由易到难问题阶梯，激发了学生学习兴趣，启发了学生积极思考和交流讨论，达到了促进学生自主学习以及培养学生分析问题和解决问题能力的目的。

关键词：化学键；教学设计；探究式教学

中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）26-0213-02

面对新课程改革的热潮和化学新教材的特点，新的教学方法正逐渐走进中学化学教师的视野。学生是教学工作的对象，是课程学习活动的主体。在建构主义学习的理论指导下，学生和教师的角色发生了历史性的转变，教学模式也由教为主成了以学为主。教学设计的根本目的就是设计出能够最大限度促进学生和发展的教学活动[1]。本文以鲁教版化学（必修2）中“化学键与化学反应的物质变化”为例，探究了如何激发学生学习兴趣，如何培养学生独立发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，该教学活动开展使学生的问题意识、创新意识、交流和合作的意識得到进一步的加强。

一、教学背景分析

1.教材分析。在教材前后衔接方面，本节课承前启后，前面是元素周期律，后面是化学能对人类的重要性、化学反应限度以及化学能与热能的转化，符合化学学习的知识体系和脉络。在教材内容编写方面，先是认识化学键，接着介绍了共价键和离子键，最后是离子化合物和共价化合物，较好地体现了以点为主、点面结合的编制思想。在教材呈现方面，一是通过联想和质疑引起学生的认知矛盾；二是以交流研讨来认识本节课的知识点；三是结合微观的原子结构示意图来加深理解。

2.学情分析。首先，学生已经学习了原子和分子的概念，也认识了化学变化是原子的重新组合。而通过上单元的学习，学生已能够从价电子构型的角度预测原子的性质；其次，学生已具备了一定的分析问题和解决问题的能力，只是有待完善；最后，从认知水平上讲，学生已初步具备抽象思维，可以从微观角度讨论简单的化学现象。

二、教学目标和教学重难点

1.知识与技能：（1）通过水电解认识化学键，探究化学反应的实质；（2）结合氯化钠和氯化氢形成过程的动画课件和问题的设置，探究离子键和化学键的概念及相关知识；（3）从物质分类的角度，探究离子化合物和共价化合物的概念；（4）通过“化学键一站到底”的游戏，加深学生对离子键、共价键和化学反应实质的理解。

2.过程与方法：（1）运用实验探究的方式，培养学生用变化与联系的观点分析和解决问题；（2）结合“化学键一站到底”的游戏，激发学生的学习兴趣，完善学生的合作学习能力；（3）从化学键的角度进行物质分类，培养学生知识迁移的能力，并学习这种知识的分类方法；（4）对比离子键和共价键的异同，学习从对比中把握知识的要点。

3.情感态度与价值观：（1）通过实验探究的活动，使学生体会到科学研究的严谨；（2）通过观看微观动画课件，使学生感受微观与宏观化学变化现象的不同，培养学生对微观世界的想象能力，进而激发学生的学习兴趣，提升学生对化学反应价值的认识。

4.教学重、难点：本节课的重点为化学键、离子键、共价键的含义和对化学反应实质的理解，离子化合物和共价化合物的概念；本节课的难点为对离子键、共价键本质的理解，对化学反应实质的认识。

三、教学设计思路和课前准备

设计“化学键与化学反应的物质变化”这节课时，用到两条设计思路。第一是知识线：水的电解——化学键的概念以及化学反应的实质——氯化钠的形成——离子键——氯化氢的形成——共价键——化学键的物质分类——离子化合物与共价化合物；第二是认知线：信息分析——提出问题——实验探究——认知升华——交流讨论——归纳总结——加深理解。

课前准备包括两部分：第一是多媒体课件。第二是“化学键一站到底”游戏工具，准备50张颜色、大小、形状相同的卡片，每一张卡片写上不同的化合物以及单质。

四、教学过程

1.通过生动具体的生活事实，引发认知矛盾，激发学习兴趣，导入新课。（1）科学家发明新东西的过程是怎样的？这个最初物质状态到最终的产品间有怎样的变化？学生发散思维想象。（2）展示生活中常见东西的原状态，例如制备铜水壶用的铜矿石。

2.通过活动探究与探索新知，为学生提供独立学习、自主发现问题、信息搜素与处理、语言表达与交流等学习情境[2]。

（1）活动探究1：老师：在初中时，我们已经学习了水的电解，从宏观的角度来说，水分子电解可以得到氧气和氢气，今天我们从微观的角度进一步学习水的电解。

【问题1】1mol水加热到100℃，需要44KJ能量，而1mol的水加热到1000℃，需要258.8KJ能量才能解离成氧气和氢气。为什么所需的能量差距那么大呢？学生讨论分析，众说纷纭。如果要想解释这个问题，我们就要引入化学键的概念，化学键即相邻原子之间的强相互作用。

【问题2】画出水分子的结构图，引导学生分析水分子中都有哪些化学键。

【问题3】一个水分子中的氧原子与另一个水分子中的氧原子之间，一个水分子中的氢原子和另一个水分子中的氧原子之间有没有化学键？学生分析讨论，老师归纳总结，强调化学键是相邻原子间强烈的相互作用，这个相互作用既包括吸引也包括排斥。

【问题4】所有的化合物中都有化学键吗？学生讨论分析，老师归纳总结，稀有气体是没有化学键的。

【问题5】观看水电解的动画视频，让学生描述观察到的现象，并分析讨论得出：水的电解是氢氧键断裂和氢氢键、氧氧键的形成过程。由学生完成课本上交流探讨的表格，并探讨化学反应的实质，老师总结：化学反应的实质是旧化学键的断裂与新化学键的形成。

（2）活动探究2：老师：我们在化学1中学习了金属钠可以在氯气中燃烧生成氯化钠，这是从宏观现象得知的结果。上单元，我们学习了原子结构示意图以及核外电子排布的知识，请学生从这个角度分析氯化钠是怎么形成的。

【问题1】金属钠和氯气中有什么化学键？哪些化学键在反应的过程中断裂了？

【问题2】金属钠在氯气中燃烧形成了什么新化学键？学生讨论分析并作答。学生观看氯化钠形成的动画课件，注意观察。老师：钠离子与氯离子相互作用称为离子键，故以此类推，知道离子键的概念是阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。请学生举出几个存有离子键的化合物，并指出他们之间有什么共同点。学生发散思维。

【问题三】根据本节课学到的概念和原子结构知识，分析氯化钠中离子键的成键原因、成键方式、成键微粒、成键元素。学生讨论分析，老師补充；

（3）活动探究3：【问题1】氢气和氯气中有哪些化学键？反应之后又有哪些化学键？

【问题2】对比氯化钠之间的离子键，讨论分析氯化氢之间的化学键有何不同。学生观看氯化氢生成过程的动画课件，观察氢原子与氯原子结合成为氯化氢分子的过程，学生分析讨论得出：氯原子与氢之间通过共用电子形成的化学键为共价键。

【问题3】对比离子键，分析共价键的成键原因、成键方式、成键微粒、成键元素。

3.从新角度学习旧知识。从微观的角度观察化学键，对物质进行分类。

【问题1】含有离子键的化合物一定是离子化合物吗？

【问题2】含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？

【问题3】氢气内有共价键，是共价化合物吗？引导学生讨论分析得出结论：有离子键的化合物一定是离子化合物，有共价键的化合物不一定是共价化合物，氢气虽有共价键，但不是共价化合物。

4.改变传统方式，引入艺术元素，增加课堂趣味，提高学生学习兴趣与效率。本节课的抽象概念比较多，为加深学生的理解，组织“化学键一站到底”游戏[3]。请一名同学作为主持人，拿着课前准备好的50张卡片，在班里剩余的学生中选取5名同学作为参赛选手，上台回答问题，老师评判参赛者所答问题的正确性。游戏开始，主持人随机抽取一张卡片由第一位参赛选手作答，如果答对了，给该选手加一分，并且重新抽取一张卡片让下一位选手回答。如果答错或者放弃，就不加分，该题由下一位选手作答直到答对为止。这样依次循环将40道题答完。评出得分最高的为胜出者，并给予奖励。此次课堂小游戏的目的就是为了激发学生的学习兴趣，提高学习效率。

5.知识联系生活，让学生体会化学的神奇世界。通过课件展示化学来源于生活，并且回馈于生活，我们将某些自然资源转换了存在形式又还给生活，化学家无论研究什么东西，最后都是服务于人类，造福社会，例如今年诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦从植物青蒿中提取青蒿素，该药在治疗寄生虫疾病方面取得了很大的成就，挽救了成千上万的患者生命。

五、课堂小结

1.梳理知识点。

2.做随堂练习加以巩固知识。

3.完成课本上的练习题。

六、教学评价与反思

本节课的教学评价由学生和教师两部分组成。学生评价是对课堂中知识点提问的方式进行，问题主要有：（1）化学反应变化的实质；（2）离子键和共价键的概念；（3）离子化合物和共价化合物的概念。教师评价用表格的形式，分别填写优、良、合格和不合格。首先是教学目标，包括目标的明确、具体和目标的达成度；其次是教学内容，包括内容正确、富有思想性和教育性；再次是教学策略，包括线索清晰、环节流畅、课堂气氛活跃、问题难度适宜；最后是学生学习状态，包括学生参与课堂讨论的欲望和学生合作交流情况。

参考文献：

[1]毕华林，亓英丽.化学教学设计——任务、策略与实践[M].北京：北京师范大学出版社，2013：7.

[2]姜建文.化学教学设计与案例研讨[M].化学工业出版社，2012：153.

[3]冯延.游戏化教学在高中化学课堂中的应用[J].考试周刊，2015，（54）：148-149.