淺談探究式化學(xué)教學(xué)設(shè)計

李佳 陳強(qiáng)

摘要：針對“以教師為中心，以知識為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，采用“以學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計觀及自主構(gòu)建知識體系的理論基礎(chǔ)，制定了化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化教學(xué)設(shè)計方案。通過聯(lián)系生活，結(jié)合趣味課堂，以及圍繞知識線和認(rèn)知線創(chuàng)設(shè)的由易到難問題階梯，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)了學(xué)生積極思考和交流討論，達(dá)到了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力的目的。

關(guān)鍵詞：化學(xué)鍵；教學(xué)設(shè)計；探究式教學(xué)

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0213-02

面對新課程改革的熱潮和化學(xué)新教材的特點，新的教學(xué)方法正逐漸走進(jìn)中學(xué)化學(xué)教師的視野。學(xué)生是教學(xué)工作的對象，是課程學(xué)習(xí)活動的主體。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)的理論指導(dǎo)下，學(xué)生和教師的角色發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)變，教學(xué)模式也由教為主成了以學(xué)為主。教學(xué)設(shè)計的根本目的就是設(shè)計出能夠最大限度促進(jìn)學(xué)生和發(fā)展的教學(xué)活動[1]。本文以魯教版化學(xué)（必修2）中“化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化”為例，探究了如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，如何培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，該教學(xué)活動開展使學(xué)生的問題意識、創(chuàng)新意識、交流和合作的意識得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

一、教學(xué)背景分析

1.教材分析。在教材前后銜接方面，本節(jié)課承前啟后，前面是元素周期律，后面是化學(xué)能對人類的重要性、化學(xué)反應(yīng)限度以及化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，符合化學(xué)學(xué)習(xí)的知識體系和脈絡(luò)。在教材內(nèi)容編寫方面，先是認(rèn)識化學(xué)鍵，接著介紹了共價鍵和離子鍵，最后是離子化合物和共價化合物，較好地體現(xiàn)了以點為主、點面結(jié)合的編制思想。在教材呈現(xiàn)方面，一是通過聯(lián)想和質(zhì)疑引起學(xué)生的認(rèn)知矛盾；二是以交流研討來認(rèn)識本節(jié)課的知識點；三是結(jié)合微觀的原子結(jié)構(gòu)示意圖來加深理解。

2.學(xué)情分析。首先，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了原子和分子的概念，也認(rèn)識了化學(xué)變化是原子的重新組合。而通過上單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生已能夠從價電子構(gòu)型的角度預(yù)測原子的性質(zhì)；其次，學(xué)生已具備了一定的分析問題和解決問題的能力，只是有待完善；最后，從認(rèn)知水平上講，學(xué)生已初步具備抽象思維，可以從微觀角度討論簡單的化學(xué)現(xiàn)象。

二、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點

1.知識與技能：（1）通過水電解認(rèn)識化學(xué)鍵，探究化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)；（2）結(jié)合氯化鈉和氯化氫形成過程的動畫課件和問題的設(shè)置，探究離子鍵和化學(xué)鍵的概念及相關(guān)知識；（3）從物質(zhì)分類的角度，探究離子化合物和共價化合物的概念；（4）通過“化學(xué)鍵一站到底”的游戲，加深學(xué)生對離子鍵、共價鍵和化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的理解。

2.過程與方法：（1）運(yùn)用實驗探究的方式，培養(yǎng)學(xué)生用變化與聯(lián)系的觀點分析和解決問題；（2）結(jié)合“化學(xué)鍵一站到底”的游戲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，完善學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力；（3）從化學(xué)鍵的角度進(jìn)行物質(zhì)分類，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力，并學(xué)習(xí)這種知識的分類方法；（4）對比離子鍵和共價鍵的異同，學(xué)習(xí)從對比中把握知識的要點。

3.情感態(tài)度與價值觀：（1）通過實驗探究的活動，使學(xué)生體會到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)；（2）通過觀看微觀動畫課件，使學(xué)生感受微觀與宏觀化學(xué)變化現(xiàn)象的不同，培養(yǎng)學(xué)生對微觀世界的想象能力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)價值的認(rèn)識。

4.教學(xué)重、難點：本節(jié)課的重點為化學(xué)鍵、離子鍵、共價鍵的含義和對化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的理解，離子化合物和共價化合物的概念；本節(jié)課的難點為對離子鍵、共價鍵本質(zhì)的理解，對化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的認(rèn)識。

三、教學(xué)設(shè)計思路和課前準(zhǔn)備

設(shè)計“化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化”這節(jié)課時，用到兩條設(shè)計思路。第一是知識線：水的電解——化學(xué)鍵的概念以及化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)——氯化鈉的形成——離子鍵——氯化氫的形成——共價鍵——化學(xué)鍵的物質(zhì)分類——離子化合物與共價化合物；第二是認(rèn)知線：信息分析——提出問題——實驗探究——認(rèn)知升華——交流討論——?dú)w納總結(jié)——加深理解。

課前準(zhǔn)備包括兩部分：第一是多媒體課件。第二是“化學(xué)鍵一站到底”游戲工具，準(zhǔn)備50張顏色、大小、形狀相同的卡片，每一張卡片寫上不同的化合物以及單質(zhì)。

四、教學(xué)過程

1.通過生動具體的生活事實，引發(fā)認(rèn)知矛盾，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)入新課。（1）科學(xué)家發(fā)明新東西的過程是怎樣的？這個最初物質(zhì)狀態(tài)到最終的產(chǎn)品間有怎樣的變化？學(xué)生發(fā)散思維想象。（2）展示生活中常見東西的原狀態(tài)，例如制備銅水壺用的銅礦石。

2.通過活動探究與探索新知，為學(xué)生提供獨(dú)立學(xué)習(xí)、自主發(fā)現(xiàn)問題、信息搜素與處理、語言表達(dá)與交流等學(xué)習(xí)情境[2]。

（1）活動探究1：老師：在初中時，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了水的電解，從宏觀的角度來說，水分子電解可以得到氧氣和氫氣，今天我們從微觀的角度進(jìn)一步學(xué)習(xí)水的電解。

【問題1】1mol水加熱到100℃，需要44KJ能量，而1mol的水加熱到1000℃，需要258.8KJ能量才能解離成氧氣和氫氣。為什么所需的能量差距那么大呢？學(xué)生討論分析，眾說紛紜。如果要想解釋這個問題，我們就要引入化學(xué)鍵的概念，化學(xué)鍵即相鄰原子之間的強(qiáng)相互作用。

【問題2】畫出水分子的結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)學(xué)生分析水分子中都有哪些化學(xué)鍵。

【問題3】一個水分子中的氧原子與另一個水分子中的氧原子之間，一個水分子中的氫原子和另一個水分子中的氧原子之間有沒有化學(xué)鍵？學(xué)生分析討論，老師歸納總結(jié)，強(qiáng)調(diào)化學(xué)鍵是相鄰原子間強(qiáng)烈的相互作用，這個相互作用既包括吸引也包括排斥。

【問題4】所有的化合物中都有化學(xué)鍵嗎？學(xué)生討論分析，老師歸納總結(jié)，稀有氣體是沒有化學(xué)鍵的。

【問題5】觀看水電解的動畫視頻，讓學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象，并分析討論得出：水的電解是氫氧鍵斷裂和氫氫鍵、氧氧鍵的形成過程。由學(xué)生完成課本上交流探討的表格，并探討化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，老師總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成。

（2）活動探究2：老師：我們在化學(xué)1中學(xué)習(xí)了金屬鈉可以在氯氣中燃燒生成氯化鈉，這是從宏觀現(xiàn)象得知的結(jié)果。上單元，我們學(xué)習(xí)了原子結(jié)構(gòu)示意圖以及核外電子排布的知識，請學(xué)生從這個角度分析氯化鈉是怎么形成的。

【問題1】金屬鈉和氯氣中有什么化學(xué)鍵？哪些化學(xué)鍵在反應(yīng)的過程中斷裂了？

【問題2】金屬鈉在氯氣中燃燒形成了什么新化學(xué)鍵？學(xué)生討論分析并作答。學(xué)生觀看氯化鈉形成的動畫課件，注意觀察。老師：鈉離子與氯離子相互作用稱為離子鍵，故以此類推，知道離子鍵的概念是陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。請學(xué)生舉出幾個存有離子鍵的化合物，并指出他們之間有什么共同點。學(xué)生發(fā)散思維。

【問題三】根據(jù)本節(jié)課學(xué)到的概念和原子結(jié)構(gòu)知識，分析氯化鈉中離子鍵的成鍵原因、成鍵方式、成鍵微粒、成鍵元素。學(xué)生討論分析，老師補(bǔ)充；

（3）活動探究3：【問題1】氫氣和氯氣中有哪些化學(xué)鍵？反應(yīng)之后又有哪些化學(xué)鍵？

【問題2】對比氯化鈉之間的離子鍵，討論分析氯化氫之間的化學(xué)鍵有何不同。學(xué)生觀看氯化氫生成過程的動畫課件，觀察氫原子與氯原子結(jié)合成為氯化氫分子的過程，學(xué)生分析討論得出：氯原子與氫之間通過共用電子形成的化學(xué)鍵為共價鍵。

【問題3】對比離子鍵，分析共價鍵的成鍵原因、成鍵方式、成鍵微粒、成鍵元素。

3.從新角度學(xué)習(xí)舊知識。從微觀的角度觀察化學(xué)鍵，對物質(zhì)進(jìn)行分類。

【問題1】含有離子鍵的化合物一定是離子化合物嗎？

【問題2】含有共價鍵的化合物一定是共價化合物嗎？

【問題3】氫氣內(nèi)有共價鍵，是共價化合物嗎？引導(dǎo)學(xué)生討論分析得出結(jié)論：有離子鍵的化合物一定是離子化合物，有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，氫氣雖有共價鍵，但不是共價化合物。

4.改變傳統(tǒng)方式，引入藝術(shù)元素，增加課堂趣味，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與效率。本節(jié)課的抽象概念比較多，為加深學(xué)生的理解，組織“化學(xué)鍵一站到底”游戲[3]。請一名同學(xué)作為主持人，拿著課前準(zhǔn)備好的50張卡片，在班里剩余的學(xué)生中選取5名同學(xué)作為參賽選手，上臺回答問題，老師評判參賽者所答問題的正確性。游戲開始，主持人隨機(jī)抽取一張卡片由第一位參賽選手作答，如果答對了，給該選手加一分，并且重新抽取一張卡片讓下一位選手回答。如果答錯或者放棄，就不加分，該題由下一位選手作答直到答對為止。這樣依次循環(huán)將40道題答完。評出得分最高的為勝出者，并給予獎勵。此次課堂小游戲的目的就是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

5.知識聯(lián)系生活，讓學(xué)生體會化學(xué)的神奇世界。通過課件展示化學(xué)來源于生活，并且回饋于生活，我們將某些自然資源轉(zhuǎn)換了存在形式又還給生活，化學(xué)家無論研究什么東西，最后都是服務(wù)于人類，造福社會，例如今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者屠呦呦從植物青蒿中提取青蒿素，該藥在治療寄生蟲疾病方面取得了很大的成就，挽救了成千上萬的患者生命。

五、課堂小結(jié)

1.梳理知識點。

2.做隨堂練習(xí)加以鞏固知識。

3.完成課本上的練習(xí)題。

六、教學(xué)評價與反思

本節(jié)課的教學(xué)評價由學(xué)生和教師兩部分組成。學(xué)生評價是對課堂中知識點提問的方式進(jìn)行，問題主要有：（1）化學(xué)反應(yīng)變化的實質(zhì)；（2）離子鍵和共價鍵的概念；（3）離子化合物和共價化合物的概念。教師評價用表格的形式，分別填寫優(yōu)、良、合格和不合格。首先是教學(xué)目標(biāo)，包括目標(biāo)的明確、具體和目標(biāo)的達(dá)成度；其次是教學(xué)內(nèi)容，包括內(nèi)容正確、富有思想性和教育性；再次是教學(xué)策略，包括線索清晰、環(huán)節(jié)流暢、課堂氣氛活躍、問題難度適宜；最后是學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，包括學(xué)生參與課堂討論的欲望和學(xué)生合作交流情況。

參考文獻(xiàn)：

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