“观念建构”视角下的“化学键”教学设计

2017-07-25杭伟华

化学教学 2016年12期

摘要：基于《普通高中化学课程标准》（实验）对“化学观念”建构的要求，以人教版《化学2》专题3“化学键”教学为例，探讨了通过“确定教学目标”、“设置驱动性问题”、“设计有效的学生活动”等来完成“观念建构”视角下的化学教学，以达成真正在中学化学课堂教学中落实学科素养的培养。

关键词：观念建构；驱动性问题；学生活动；化学教学

文章编号：1005–6629（2016）12–0045–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

中学化学课堂教学的目标到底是什么，仅仅是教给学生具体的知识吗？宋心琦教授的观点是“学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念，应当是中学化学教学的第一目标”[1]。基于这一目标，中学化学教学要从“知识为本”转向“观念建构”，课堂教学中必须超越对具体知识本身的追求，着眼于学科素养的培养。本文以人教版普通高中课程标准实验教科书《化学2》专题3“化学键”教学为例，浅谈如何设计“观念建构”视角下的化学教学。

1 教学目标重在“观念建构”

教学目标是指通过教师设计有组织、有计划的教学活动，对学生身心发展变化的期望，是对学习者通过教学后应该表现出来的可见行为的具体明确的表述。“知识为本”视角下的教学设计着眼于具体知识的解析，往往过于重视知识和技能这些有形的、显性的目标范畴，不利于学生方法性、观念性这些高层次目标的实现。建构主义学习理论认为，学习是学生主动地将原有经验和新信息进行对比、分析、批判、选择和重建知识结构的过程，是观念（概念）的发展或改变，而不是新信息的简单积累[2]。因此“观念建构”视角下的教学目标（见表1）应着眼于如何帮助学生促进对知识的深刻理解和灵活应用，培养学科素养。

基于表1的分析，“知识为本”视角下的教学设计会更倾向于具体知识的掌握与训练，“观念建构”视角下的教学设计则不局限在知识层面，更重要的是借助知识传递、建构化学观念。以“化学键”教学为例，两种不同视角下教学目标存在着明显的差异，见表2。

2 问题设置渗透“观念建构”

学起于思，思源于疑。问题是思想的“助产士”，是思维的开始，能揭示矛盾，引起思考，激发学习动机，推动学生产生解决问题的欲望。“观念建构”视角下化学教学要将具体的化学知识转化为驱动性问题，通过问题引发学生主动思考，积极探究，从而建构化学观念。

“驱动性问题”的设置应该难度适中、排列有序，每一个驱动性问题之间的连接要具有逻辑性和启发性，能展示学习过程，揭示思想方法，从而形成相互联系、循序渐进的问题系统，有利于化学观念的形成与巩固[3]。

在“化学键”的主题教学中，笔者围绕教学目标，设置了4个主要的驱动性问题，问题均指向具体的教学内容，问题与问题之间层层递进，环环相扣，利于学生逐步建构观念。

问题1 你能通过哪些化学反应制备氯化钠呢？

设计意圖：问题切入口很小但很具体，容易激起学生的求知欲。

问题2 不管是经历了哪种反应途径，利用了哪个具体的化学反应，宏观的氯化钠都由微观的钠原子、氯原子构成，那你能试着从钠原子、氯原子性质的角度分析NaCl的形成吗？

补充：通过对“原子结构示意图”的分析，认识到原子的化学性质主要是由原子核外最外层电子决定的，如果有一种符号只呈现原子核外最外层电子，是不是更加形象呢？能否利用Na原子、Cl原子的电子式表示NaCl的形成过程呢？

设计意图：引入微粒观，让学生对物质性质的认识回到构成微粒（原子）去分析，从而帮助学生建构“结构决定性质”的学科观念。在对原子性质表示符号的分析和讨论过程中，从“原子结构示意图”到只呈现最外层电子的“电子式”，让学生对符号的认识不断深入。借助形象的电子式，有助于学生认识到Na原子、Cl原子易发生电子转移，有助于理解离子键的形成——带相反电荷的阴、阳离子之间的相互作用。

问题3 如果将NaCl中Na原子换成H原子，微粒之间的相互作用力是否会发生变化？

设计意图：继电子式知识的学习之后，让学生对比Na原子、H原子，是对新知的一次碰撞。如果只是从电子式的角度去看原子的性质，会得出“Na原子与H原子性质是一样的，其与Cl原子成键的原理也是一样的”的错误结论。

追问1 常说结构决定性质，性质反映结构。结合NaCl、HCl性质数据（PPT呈现），请反思上述对这两种物质结构的分析是否正确呢？

追问2 如果结合“电子式”、“原子结构示意图”两种符号，你能找出Na原子、H原子的性质区别吗？能对NaCl、HCl中化学键的类型作出判断吗？

设计意图：笔者在以往教学中发现，学生对HCl中化学键的认识总是存在误区，由于HCl溶于水可以完全电离出氢离子和氯离子，所以潜意识中会认为HCl是由离子构成的。基于这一情况，追问1的设计是引导学生通过对比NaCl、HCl的宏观表现去思考其微观结构的不同，追问2的设计是乘势而上，让学生体会到“电子式”存在着缺陷，认识到原子的性质主要由最外层电子决定但也受到内层电子的影响，所以需要参考“原子结构示意图”，并对化学键的两种类型（离子键、共价键）形成初步认识。

问题4 如果分别将NaCl、HCl中Cl原子换成O原子，你能用电子式表示其形成过程吗？

设计意图：Cl原子换成O原子，既存在相似又有区别，相似在“得电子能力强”，区别在“达到稳定结构所需电子数不同”，两者的对比能巩固学生对离子键、共价键的认识，并加深对“化学键是化合物具有固定组成的原因”的理解。

3 学生活动实现“观念建构”

一个好的教学设计不仅要教师“教的有效”，更要学生“学的有效”。如何保证学生“学的有效”，笔者认为需要设计有效的学生活动。有效的学生活动既要与学生已有的知识相联系，又要与新授的教学内容存在逻辑意义的、实在性的内在联系，唯有如此才能激发学生主动学习、深入探究的欲望，才能让学生活动助推课堂教学[4]。下文以笔者在“化学键”教学中设计的3个学生活动为例，阐述如何通过学生活动实现“观念建构”。

学生活动1：PPT呈现“美国化学文摘社”网站上实时更新的化学物质种类数，要求学生思考并解释为什么100多种元素能形成1亿多种物质？

设计意图：面对“美国化学文摘社”网站上实时更新的物质数据信息，学生惊叹之余会主动地去思考背后的原因。该活动的设计旨在引导学生形成初步的化学观念，认识到不同种元素的微粒可以通过不同的作用方式形成不同物质，进而构成五彩缤纷的物质世界。该活动的设计有助于学生在元素周期表和周期律的学习基础上，站在微粒间作用、成键特点等角度去思考不同种元素微粒的结合方式[5]。

学生活动2：用原子的电子式表示NaCl、HCl的形成过程。

设计意图：该活动的设计旨在让学生形象地认识到不同元素微粒的作用方式是不一样的，成键的原理是不一样的，所形成的化学键类型也是不一样的。以鲜明的对比，引发学生认知冲突，使学生认识到HCl的形成与NaCl的形成是不一样的，并以点带面，拓展认识离子化合物与共价化合物中化学键类型的不同、形成原理的不同。

学生活动3：如果只提供H、O、Na三种原子，请从微粒成键的角度分析能形成几种化合物，并按要求完成表3内容。