順應教材變化 優化教學設計

摘要：文章以人教版初中化學第三單元《物質構成的奧秘》課題2《原子的結構》為例，談談2012年初中教材發生改變后，如何根據編者意圖，實現教學設計最優化。

關鍵詞：初中化學；原子的結構；教材變化；編者意圖；教學設計

文章編號：1008-0546（2012）12-0019-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.008

2012年初，教育部頒發了新的義務教育化學課程標準（2011年版），隨之而來的初中化學教材也進行了全面的修訂。在新課標的指導下，新教材在內容、結構等方面也都發生一些變化，因此在實際教學中與此相適應的教學設計也應隨之調整。下面就以人教版初中化學第三單元《物質構成的奧秘》課題2《原子的結構》為例，從知識結構系統化、體現結構決定性質的學科思想、學習內容更符合學生的認知規律這三個方面談談如何順應教材變化、優化教學設計。

一、知識結構系統化

【教材變化1】將“構成原子的粒子的質量”移至“三、相對原子質量”，使學習內容更為緊湊。

【編者意圖】教材在呈現上更順暢，學習的內容具有連貫性，知識內容更清晰。

【教學設計】探究原子內部的結構

探究活動1：呈現課本P53的圖3-9，你獲得了有關原子構成的哪些信息？

生：（1）原子是由原子核和核外電子構成，（2）原子核有兩種粒子，一種帶正電一種不帶電，（3）原子核居于原子的中心，核外有運動的電子，（4）原子體積很小，而原子核相對于原子則更小，（5）原子核外有一個相對很大空間……

【設計意圖】原子結構的教學內容比較抽象，采用形象直觀的原子圖片豐富了學生的想象力，抽象問題形象化，激發學生的學習興趣，更利于學生在感悟中自主學習，建構知識體系。

探究活動2：分析課本P53的表3-1中有關數據，你從中又能獲得有關原子構成的哪些信息？

生：（1）原子中：質子數=核電荷數=核外電子數；（2）質子數不一定等于中子數；（3）不同種類的原子質子數不同；（4）原子核內不一定都含有中子……

【設計意圖】表格中的數據讓學生感受多姿多彩的原子世界，讓學生體會到由個別到一般的認識方法。特別是表格中的數據橫向、縱向的對比，讓學生對原子認識又有進一步的了解。

探究活動3：感受圖與表的互換：

你能由圖3-9原子的構成示意圖，說出該原子中各粒子的數目嗎？發揮你的想象，你能根據表3-1中有關數據模擬出類似于圖3-9原子的構成示意圖嗎？

【設計意圖】圖與表的相互轉換，盡可能讓學生認識并感受原子的真實微觀世界，培養學生的空間想象能力，進一步完善學生的知識體系：原子中：質子數=核電荷數=核外電子數，質子數不一定等于中子數，弄清原子不顯電性的原因。

【教材變化2】將原教材“課題3《離子》”中有關內容提前，直接與原子的構成緊密相連。

【編者意圖】由原子的構成→原子核外電子的排布→最外層電子數與元素化學性質的關系→離子，這一邏輯順序使得原子的結構變得更加豐富，文本內容符合學生的認知規律，便于學生形成以原子為中心，輻射到分子、離子3種構成物質的粒子之間相互聯系的立體網絡圖。由此對應課題也由《原子的構成》換成《原子的結構》。

【教學設計】離子的形成

探究活動4：離子的形成

創設情境：演示Na在Cl2中燃燒實驗

提出問題：實驗過程中的白煙是什么物質？請思考它又是如何形成？

學生猜想并討論

教師提問：構成鈉和氯氣的粒子分別是什么？在化學變化中Cl2分子如何變化？

呈現PPT：Na原子和Cl原子的結構示意圖及課本卡通圖片

學生分析：該反應的微觀實質

【設計意圖】以Na在Cl2中燃燒為例，由實驗現象入手，引入話題。以NaCl為例介紹離子的形成，是對前面原子的構成、核外電子排布知識的延續和具體應用。該變化中構成物質的粒子有3種：原子、分子、離子（NaCl也是典型由離子構成的物質）；反應的實質既有分子分裂成原子，又有原子得失電子形成離子。實際教學過程中應充分運用課堂的錯誤資源（Na原子和Cl原子重新組合成NaCl分子，每屆學生都有這樣的表述）引導分析離子的形成，以及陰陽離子相互作用構成物質。這樣的安排便于學生將自己的認知結構有效重組，完善相應的知識體系：

二、體現結構決定性質的學科思想

【教材變化3】在“原子核外電子的排布”增加了有關電子分層排布與電子能量的關系的教學內容。

【教材變化4】原教材中六種原子的結構示意圖改成1—18號原子的結構示意圖

【編者意圖】教材變化2的目的為了比較科學地揭示元素性質與核外電子運動狀態（特別是最外層電子的數目）的關系，引入離核遠近、能量高低來說明和理解核外電子的分層排布增加一些具體的原子結構示意圖，幫助學生對這部分內容的理解。變化3的目的：原教材中六種元素的原子結構示意圖，不易觀察3類元素原子的核外電子排布特點，特別是最外層電子的數目與原子結構穩定性關系，不易發現一些規律性內容。而呈現1-18號元素原子的結構示意圖有序排列便于學生分析和認識典型元素核外電子（最外層電子的數目）的變化特點，理解“最外層電子的數目（相對穩定結構）與金屬、非金屬和稀有氣體元素化學性質之間的關系。感受原子的結構是現代化學認識物質結構、性質、變化規律的基礎。體驗結構決定性質的思想。

【教學設計】探究活動5：核外電子排布

觀察1-18號元素的原子結構示意圖，請思考：

（1）你能歸納出核外電子排布有哪些規律？（2）該表排成三橫行的依據是？每橫行有什么規律？（3）該表排成八縱列的依據是？每縱行有什么規律？（4）He、Ne、Ar是曾被稱為“惰性氣體”的三種稀有氣體的原子，你知道它們冠以該名稱的依據是什么？（5）分析上述原子結構示意圖，3類原子在化學反應中得失電子與原子的最外層電子數有何關系？

【設計意圖】通過對1-18號元素的原子結構示意圖的整體感知，從中發現原子核外電子的排布規律，以問題串的形式引發學生的認知沖突，引導學生分析同一周期原子結構遞變規律，對應原子化學性質的變化規律；同一族不同元素原子的原子結構異同，以及其對應原子化學性質的相似性。為后續學習離子的形成、元素化合價、元素周期表等內容打下基礎，感受原子的結構與性質、變化的關系。體會結構決定性質的思想。指導學生善于發現、主動歸納、尋求規律的學習方法。

三、學習內容更符合學生的認知規律

【教材變化5】本節教材開頭出現了原子的體積很小的圖片和文字說明。

【編者意圖】原子的體積很小的圖片是對原子的一個總體的認識，宏觀領域到微觀世界，采用類比的方法生動形象說明了原子的體積很小，幫助學生建立微粒觀，并由此引出本節課的課題。

【教學設計】探究活動6：原子結構探究之旅

資料：德謨克利特認為宇宙萬物是由微小、堅硬、不可分的“原子（atom）”構成的，atom中“a”表示“不”，“tom”表示“分割”，整體表示“不可分割”的意思。

體積很小的原子，它真的不能再分？它是不是構成物質的最小粒子？讓我們一起走進原子世界

呈現PPT：1803年道爾頓原子模型（實心球體模型）→1897年湯姆遜原子模型（“葡萄干布丁”模型）→1911年盧瑟福原子模型（“行星系統”模型）→1913年波爾原子模型

【設計意圖】借助于探索原子結構的科學史實，幫助學生了解科學家在漫長而曲折科學發展道路執著前行，體會科學研究永無止境，幫助學生了解到認識事物總是由淺入深、由易到難，和進一步認識物質具有無限可分性。

【教材變化6】介紹相對原子質量時增加了圖3—14。

【編者意圖】整合后的教材使得構成原子的粒子質量與相對原子質量緊密相連，便于學生直觀地理解相對質量的概念和使用相對質量的意義。

【教材變化7】表3—2構成原子的粒子的質量穿插在相對原子質量內容之中。

【編者意圖】學習內容聯系更緊密。

【教學設計】結合表3—2有關數據，你對原子質量有何認識？

【設計意圖】學習內容符合學生認知規律，便于調動學生學習的積極性。由質子、中子、電子的實際質量大小，學生很容易得出原子的質量主要集中在原子核上。另外，1個質子的質量≈1個中子的質量≈碳12原子質量的1/12，也就是說1個質子的相對質量≈1個中子的相對質量≈1，即相對原子質量≈質子數+中子數。

初中化學教材變化的內容還很多，只要我們潛心研究教材、課標，理清教學內容在教材中的地位、知識間前后邏輯關系，分析編者意圖，整合好教材及其他課程資源，設計出符合學生認知規律的教學設計，定能實現課堂教學高效化。

參考文獻

[1]白建娥.深度解讀文本 精心設計課堂[J].化學教學，2012，（8）