高中化学物质结构的教学价值和策略研究

张学朋

【摘要】物质结构是高中化学教学的重要内容之一，这部分内容具有理论强，内容抽象的特点，需要学生建立物质的微观结构与宏观性质的联系，但是微观是看不到的，这就需要激活和发展学生的概括能力和空间想象能力。要实现对物质结构的内容有效学习，就要发挥学生的主观能动性，并促进学生的学习与实践联系起来，从而更好理解这些抽象的知识和内容。分别从高中化学物质结构知识体系的构建，物质结构的教学价值和教学策略等方面进行论述。

【关键词】高中化学 物质结构 教学价值 策略

物质结构是高中化学教学中重要教学内容，通过对化学中的现象中微观结构的分析和研究，就能实现对宏观化学性质进行理解和说明，这是物质结构的基本科学思想。在物质结构教学中，要重点对物质的基本构成进行分析和研究，实现对物质结构认识的升华和深化，在一定程度上也为更高层次的化学学习奠定了理论基础。但是，学生在学习上物质结构的内容时，他们会感觉到难以理解，不容易掌握。为此，化学教师就要根据学习的内容，采取能够发散学生思维，促进学生理解和掌握的教学策略，让物质结构教学抽象的内容具体化、简单化，增强学生的学习动力，促进学生进行深入、持久探究，让学生的科学素养得到发展。

一、高中化学物质结构知识体系的构建

物质结构是高中化学的主要内容之一，其涉及的知识体系具有一定的科学性和整合性。物质结构知识体系的构建过程需要五个环节。第一，要分析和确定“物质结构与性质”内容的价值，学生了解这些之后，就会对该方面内容的学习重视起来，进而提升了他们学习的动力和兴趣。第二，就是要以学生的发展制定“物质结构与性质”的课程目标。我们对课程弥补进行重构，其目的就是为了能够让学生在轻松的氛围中学习该方面的内容和知识，就能提升学生的学习能力，进而丰富其科学素养。第三，要对“物质结构与性质”内容的三维目标进行设计与确定，让学生在知识、技能和学科素养方面得到提升。第四，重构物质结构与性质的课程知识体系。例如，“原子结构与性质”的第一节教学内容，要对这些内容重构后，就能分成两节，以原子为研究对象，以原子结构理论的发展史开篇等系列的内容。下面的内容可以照例进行，进而实现教学内容的重构，这样对教学开展更有利。第五，重新整合和实验，让新的课程体系呈现出来，并在教学实践中去落实，促进学生去发现问题和解决问题，并归纳与总结，这样学生就能实现完整的探究过程，对知识体系进行重新构建，让学生的自身得到发展，进而提升了化学教学实效，促进学生的终身发展。

二、高中化学物质结构的教学价值

《物质结构与性质》模块的教学内容主要是对微观粒子进行研究，但是微观概念的理论表达抽象，不容易理解。对于一门学科或者是某部个内容的研究，还是要从基本的原理和结构出发。对掌握的知识要进行理解和应用，这样就可以把已有经验和知识融入到整体的知识框架中，通过在整体框架中去理解和记忆知识，就能促进学生对知识的深入认识，进而构建知识。《物质结构与性质》模块，从模块中的电子排布、分子中原子的轨道变化以及晶体中粒子的空间分布等方面进行微观结构的分析，这对于学生来讲是有一定的难度，我们通过教材策略的介入，激活和培养空间想象能力，从而达到学习和掌握物质结构的知识和技能。为此，在《物质结构与性质》教学内容中，教师需要对教学进行有效地组织和引导，利用合适的教学策略，能够在物质结构教学中很好地进行相关理论知识和整体结构的想象和学习理解。

三、高中化学物质结构的教学策略

（一）利用多種教学手段，让抽象问题具体化

高中学生的思维容易受到宏观世界和自身的生活体验的限制，这对于学生抽象的理解是不利的。为此，化学教学中要采取有效教学手段，促进学生抽象思维的释放与发展。

1.使用多媒体工具

在学习“最基本的等径圆球密堆积型式”的相关内容时，教材中知识简单文字和几张图片见叙述，学生就很难理解，同时还会感到困惑。为此解决这一问题，我们可以采取相应的策略，促进学生对这方面内容理解与分析。教师可以播放苹果堆积和蜂巢的照片，学生就可以在生活中认识到密堆积的存在，再让学生分组学习，利用乒乓球双面胶，找出“密置双层”“A1、A3型密堆积”“密置层”的结构特点，再利用多媒体集中展示。学生是在动手合作中去学习知识，学习兴趣得到增强，教学难点也降低了。在学习“明确分子的极性与键的极性、分子的空间构型的关系”，需要对“分子的正负电荷中心是否重合”见研究，我们通过图形的立体结构件演示，更容易去观察和分析，多媒体所展示的动态图形就能促进新学生去判断键的极性以及正负电荷，并作出准确的判断。多媒体在化学物质结构教学中的利用，促进了问题具体化、形象化、简单化，让学生对问题的理解和解决问题更轻松。

2.巧用类比

物质结构教学的内容主要是研究物质的微观结构和性质，与学生的实际生活较远，学生要掌握这部分内容，需要具有一定的抽象概括能力和空间想象能力，因此，学生对这块能力的兴趣不高。为此，物质结构教学中，我们可以利用类比的方法进行，抽象的问题就容易解决。以“用杂化轨道理论解释一些典型分子或离子的空间构型”为例，主要知识点是“中心原子采用sp3杂化，空间构型为四面体结构;sp2杂化为平面三角形结构;sp杂化为直线形结构”，学生死记硬背效果就不好，就会导致学生失去兴趣。这样就可以通过模型进行类比来解决问题。具体方法：相同大小的充气气球，把2个气球的口用线绑到一起，就会出现直线型。用相同的方法，3个气球时会出现平面三角形，4个气球时也会出现立体的四面体结构。在教学过程中，就不需要解释模型和知识的关系，学生通过动手操作和观察就能理解，从而调动了学生学习主动性，还有利于对问题的解决。使用类比，要注意对类比对象与知识原型之间的相似点，不能把两种等同，我们要抓住其相识的面，让学生掌握列类比的方法，从而提升学生的科学素养。

（二）利用同化策略，关注知识点的内在联系

同化策略是指对信息进行交换，以使它符合现有的认知方式，从而达到理解知识和解决问题的目的。在学生“第一电离能和电负性的递变规律”时，我们可以利用同化策略。学生已经学过了“元素原子得电子能力和失电子能力的递变规律”，由于元素的电负性与失电子能力相似，这样就可以用同化思想。为了处理好各种知识点之间的衔接和联系，我们可以采取相应的方法：第一，是引入Cu（金属晶体）、NaCl（离子晶体）、金刚石（原子晶体）等实物的晶体结构图片;第二，对每种晶体的构成微粒和微粒间的相互作用进行分析和研究;第三，要对每种晶体相互作用的特征进行复习;第四，相互作用的特征直接决定着晶体是否服从密堆积原理。通过这四部后，就能解决教学中的难点。

（三）善于总结与归纳，促进对知识规律的发现

通过归纳和总结，能够促进学生的知识的理解和深化，同时让学生形成了必要的学习能力。在高中化学学科中也是一样，教师要以引导学生从抽象的知识中总结可行的知识规律，这样学生在解决问题是才能有针对性，从而做到突破问题。以“判断中心原子的杂化轨道类型”为例，教材中给出了相关典型性分子的杂乱轨道类型，学生学习的方法也是不同的，有的背诵，还有的进行类推。但如果陌生的物质，学生就无法应对。

（四）厘清知识存在的关系，规律的应用条件要明确

在化学学习中，学生会遇到很多相似或接近的知识，从而导致知识之间模糊、混淆，主要表现在对条件和规律的使用的错误，在学习中就产生了问题。例如，判断离子晶体、原子晶体、分子晶体的熔沸点的高低，学生会感觉到困难。应用的熔沸点比较规律和晶体类型不对应这就是经常出现的问题，为此，在教学中，教师就要让学生理清知识的内在逻辑联系，对规律使用范围和条件做到明。其实，晶体的微粒间的相互作用就能导致晶体融化，而晶体熔沸点的高低就有一定的关系，了解这些原因后，就能很好地解决问题，并掌握学习的方法。

总之，物质结构教学是高中化学学科重要的学习内容，物質结构教学内容抽象、复杂，学生学习比较困难。为此，化学教师教学中要让学生明确物质结构内容的特点和价值，并采取符合学生学习的教学方法和模式，进而激发学生学习情趣，促进学生在轻松的环境中理解抽象的理论知识，并动手实践，使学生化学学习能力得到提升。

参考文献：

[1]吴俊明，钱秋萍.化学的物质结构思维与教学[J].化学教学，2018，（11） ：7.

[2]旷湘平，王爱民，杨焱，刘春平.“化学物质的多样性”教学现状与教学建议[J].天津师范大学学报，2018，（02） ：62.

[3]吴新军.高中化学《物质结构与性质》复习的突破和策略[J].课程教育研究，2018，（06） ：166.

[4]何琦.空间想象能力对高中化学物质结构知识学习的影响[J].化工管理，2018，（02） ：23.

[5]陈高.高中化学课程中“物质结构与性质”知识内容体系的构建及教学实践研究[J].课程教育研究，2017，（30） ：90.

[6]赵鑫光.多媒体与模型相结合在“物质结构与性质”教学中的应用——以“面心立方最密堆积”教学为例[J].中学化学教学参考，2017，（13） ：30.

[7]邓婕.迁移思维为导向的高考备考探索研究[D].广西师范大学，2017.