高中《物质结构与性质》模块学习障碍点调查

2016-11-19李延伟

新课程·中学 2016年4期

李延伟

摘要：在新课标的教学背景下，教师的教学手段与方法也要与时俱进，根据学生的特点，采用合适的教学方式。为了促进学生的全面发展，在高中化学课堂如何进行趣味教学，提高课堂的教学质量，成为现在高中化学教师密切关注的主要问题。运用访谈和问卷调查方法，调研学生选3模块学习障碍点，发现学生理解不清该模块出现的概念和理论，无法建立晶体模型，建立微粒观，应用和应变能力很差。

关键词：《物质结构与性质》；学习障碍点；高中化学

化学作为基础教育的一个重要组成部分，让学生养成基本的科学研究方法有着很大作用，物质微粒观的培养是化学学习的重要目标。培养物质微粒观是化学新课程改革的要求，有利于促进学生科学素养的全面发展，有利于促进化学教师专业化发展，同时《物质结构与性质》模块教学也有利于学生构建微粒观。高中化学新课程改革，增设选3模块，有利于帮助学生打开微观世界的大门。高中学生极感兴趣但又深感困惑，不甚理解，存在很多障碍。本次研究力图寻求突破。

一、研究方法

1.访谈法

选择河北正定中学的一线化学教师（包含中学二级、一级和高级，本科、研究生）共11名和部分高中毕业生作为访谈对象，初步了解学生可能存在的学习障碍点。

2.问卷法

（1）问卷调查对象为本校2012级普通班学生共300人，问卷全部回收，有效问卷数为287。

（2）问卷内容制定

首先对学生进行访谈，记录他们存在的知识疑问并结合教师访谈结果进行整理。其次，结合2012年、2013年两年河北省新课标高考37题的得分分析。汇总发现，很多学生在杂化、晶体结构与计算、从结构出发解释性质的描述三个方面理解障碍突出。最后，确定问卷考查内容如下：根据团簇分子，写分子式；根据石墨结构及提取信息，均摊法计算化学式；围绕硅酸盐平面延展结构考查化学式；写出等电子体；从不同选项说明金属晶体的密堆积、非密堆积，配位数，模型；考查面心立方晶体结构及计算；以N原子及其氢化物为中心进行原子结构等的考查；借助物质稳定性、酸性、熔沸点考查学生用所学理论解释相关性质。

二、调查结果

1.概念繁多，易混淆

学生无法准确表达结构示意图、电子排布式和轨道表示式、外围电子构型等表达方式。以Fe为例，对最外层概念把握不精准，误认为3d能级也是最外层，对原子轨道数、电子的运动状态皆存在理解偏差。等电子体出现的理解错误：混淆常见10电子微粒，混淆等电子体和结构相似的关系易把NH3和PCl3当成等电子体，对陌生的离子找等电子分子把握不准。对于晶胞的定义理解不准，一看题目中的图形，就用均摊法来算。

2.理论不能完整构建，理解程度差，难以运用

对于价键理论，学生对σ键和π键成键过程的理解比较浅，不能和电子云重叠程度有效联系起来。在键能的应用题目中，显得苍白无力。如第8题第2小题问：H2Se和H2S的酸性比较，结果反映出只有一小半学生认识到酸性：H2Se>H2S，在随后的原因回答中，仅有少部分学生从键能角度进行回答。

对于价层电子对互斥理论，50%学生能够计算，出错是因为忽略孤电子对。问题突出表现在不理解孤电子对的排斥力大于成键电子对的排斥力，难以运用此知识来解决键角的问题。

对于杂化轨道理论，大多是死记硬背，随着学习遍数的增加，能逐渐清晰杂化考的类型，解题能力有提高，但是还是不明白杂化的意义所在。

对于配合物理论，不清楚中心原子或离子的空轨道来源哪里，难以辨别陌生物质是否存在配位键，给出相应结构后不会找配位键存在于哪些原子间。

对于微粒间的相互作用，理解很混乱。学生分不清楚离子化合物和分子，如BeCl2；难以運用离子、分子、原子、金属四种晶体的特点对熔沸点、稳定性、酸性比较等进行准确判断。给出具体物质，学生难以找全存在的作用力，尤其是经常误把氢键当成化学键。

3.晶体模型，构建、计算困难

此部分得分率特别低，遇到简单图形时50%学生基本能够解决，但如果图形略微复杂，则受到自身对图形理解分析能力的限制，就会产生想象困难。同时，受到计算能力的限制，很多学生对于密度、空间利用率的计算空着不答。

三、结论

1.结论

调查可知，学生主要面临三大学习障碍点：（1）生疏微观概念多，易混淆；（2）理论理解不清，不能正确运用；（3）晶体结构模型建立困难，晶胞计算出错。其中，相关理论的理解和晶体模型的建立两部分构成了学生该模块学习的主要知识障碍。

2.建议