“觀念建構”視角下的“化學鍵”教學設計

摘要：基于《普通高中化學課程標準》（實驗）對“化學觀念”建構的要求，以人教版《化學2》專題3“化學鍵”教學為例，探討了通過“確定教學目標”、“設置驅動性問題”、“設計有效的學生活動”等來完成“觀念建構”視角下的化學教學，以達成真正在中學化學課堂教學中落實學科素養的培養。

關鍵詞：觀念建構；驅動性問題；學生活動；化學教學

文章編號：1005–6629（2016）12–0045–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

中學化學課堂教學的目標到底是什么，僅僅是教給學生具體的知識嗎？宋心琦教授的觀點是“學生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學觀念，應當是中學化學教學的第一目標”[1]。基于這一目標，中學化學教學要從“知識為本”轉向“觀念建構”，課堂教學中必須超越對具體知識本身的追求，著眼于學科素養的培養。本文以人教版普通高中課程標準實驗教科書《化學2》專題3“化學鍵”教學為例，淺談如何設計“觀念建構”視角下的化學教學。

1 教學目標重在“觀念建構”

教學目標是指通過教師設計有組織、有計劃的教學活動，對學生身心發展變化的期望，是對學習者通過教學后應該表現出來的可見行為的具體明確的表述。“知識為本”視角下的教學設計著眼于具體知識的解析，往往過于重視知識和技能這些有形的、顯性的目標范疇，不利于學生方法性、觀念性這些高層次目標的實現。建構主義學習理論認為，學習是學生主動地將原有經驗和新信息進行對比、分析、批判、選擇和重建知識結構的過程，是觀念（概念）的發展或改變，而不是新信息的簡單積累[2]。因此“觀念建構”視角下的教學目標（見表1）應著眼于如何幫助學生促進對知識的深刻理解和靈活應用，培養學科素養。

基于表1的分析，“知識為本”視角下的教學設計會更傾向于具體知識的掌握與訓練，“觀念建構”視角下的教學設計則不局限在知識層面，更重要的是借助知識傳遞、建構化學觀念。以“化學鍵”教學為例，兩種不同視角下教學目標存在著明顯的差異，見表2。

2 問題設置滲透“觀念建構”

學起于思，思源于疑。問題是思想的“助產士”，是思維的開始，能揭示矛盾，引起思考，激發學習動機，推動學生產生解決問題的欲望。“觀念建構”視角下化學教學要將具體的化學知識轉化為驅動性問題，通過問題引發學生主動思考，積極探究，從而建構化學觀念。

“驅動性問題”的設置應該難度適中、排列有序，每一個驅動性問題之間的連接要具有邏輯性和啟發性，能展示學習過程，揭示思想方法，從而形成相互聯系、循序漸進的問題系統，有利于化學觀念的形成與鞏固[3]。

在“化學鍵”的主題教學中，筆者圍繞教學目標，設置了4個主要的驅動性問題，問題均指向具體的教學內容，問題與問題之間層層遞進，環環相扣，利于學生逐步建構觀念。

問題1 你能通過哪些化學反應制備氯化鈉呢？

設計意圖：問題切入口很小但很具體，容易激起學生的求知欲。

問題2 不管是經歷了哪種反應途徑，利用了哪個具體的化學反應，宏觀的氯化鈉都由微觀的鈉原子、氯原子構成，那你能試著從鈉原子、氯原子性質的角度分析NaCl的形成嗎？

補充：通過對“原子結構示意圖”的分析，認識到原子的化學性質主要是由原子核外最外層電子決定的，如果有一種符號只呈現原子核外最外層電子，是不是更加形象呢？能否利用Na原子、Cl原子的電子式表示NaCl的形成過程呢？

設計意圖：引入微粒觀，讓學生對物質性質的認識回到構成微粒（原子）去分析，從而幫助學生建構“結構決定性質”的學科觀念。在對原子性質表示符號的分析和討論過程中，從“原子結構示意圖”到只呈現最外層電子的“電子式”，讓學生對符號的認識不斷深入。借助形象的電子式，有助于學生認識到Na原子、Cl原子易發生電子轉移，有助于理解離子鍵的形成——帶相反電荷的陰、陽離子之間的相互作用。

問題3 如果將NaCl中Na原子換成H原子，微粒之間的相互作用力是否會發生變化？

設計意圖：繼電子式知識的學習之后，讓學生對比Na原子、H原子，是對新知的一次碰撞。如果只是從電子式的角度去看原子的性質，會得出“Na原子與H原子性質是一樣的，其與Cl原子成鍵的原理也是一樣的”的錯誤結論。

追問1 常說結構決定性質，性質反映結構。結合NaCl、HCl性質數據（PPT呈現），請反思上述對這兩種物質結構的分析是否正確呢？

追問2 如果結合“電子式”、“原子結構示意圖”兩種符號，你能找出Na原子、H原子的性質區別嗎？能對NaCl、HCl中化學鍵的類型作出判斷嗎？

設計意圖：筆者在以往教學中發現，學生對HCl中化學鍵的認識總是存在誤區，由于HCl溶于水可以完全電離出氫離子和氯離子，所以潛意識中會認為HCl是由離子構成的。基于這一情況，追問1的設計是引導學生通過對比NaCl、HCl的宏觀表現去思考其微觀結構的不同，追問2的設計是乘勢而上，讓學生體會到“電子式”存在著缺陷，認識到原子的性質主要由最外層電子決定但也受到內層電子的影響，所以需要參考“原子結構示意圖”，并對化學鍵的兩種類型（離子鍵、共價鍵）形成初步認識。

問題4 如果分別將NaCl、HCl中Cl原子換成O原子，你能用電子式表示其形成過程嗎？

設計意圖：Cl原子換成O原子，既存在相似又有區別，相似在“得電子能力強”，區別在“達到穩定結構所需電子數不同”，兩者的對比能鞏固學生對離子鍵、共價鍵的認識，并加深對“化學鍵是化合物具有固定組成的原因”的理解。

3 學生活動實現“觀念建構”

一個好的教學設計不僅要教師“教的有效”，更要學生“學的有效”。如何保證學生“學的有效”，筆者認為需要設計有效的學生活動。有效的學生活動既要與學生已有的知識相聯系，又要與新授的教學內容存在邏輯意義的、實在性的內在聯系，唯有如此才能激發學生主動學習、深入探究的欲望，才能讓學生活動助推課堂教學[4]。下文以筆者在“化學鍵”教學中設計的3個學生活動為例，闡述如何通過學生活動實現“觀念建構”。

學生活動1：PPT呈現“美國化學文摘社”網站上實時更新的化學物質種類數，要求學生思考并解釋為什么100多種元素能形成1億多種物質？

設計意圖：面對“美國化學文摘社”網站上實時更新的物質數據信息，學生驚嘆之余會主動地去思考背后的原因。該活動的設計旨在引導學生形成初步的化學觀念，認識到不同種元素的微粒可以通過不同的作用方式形成不同物質，進而構成五彩繽紛的物質世界。該活動的設計有助于學生在元素周期表和周期律的學習基礎上，站在微粒間作用、成鍵特點等角度去思考不同種元素微粒的結合方式[5]。

學生活動2：用原子的電子式表示NaCl、HCl的形成過程。

設計意圖：該活動的設計旨在讓學生形象地認識到不同元素微粒的作用方式是不一樣的，成鍵的原理是不一樣的，所形成的化學鍵類型也是不一樣的。以鮮明的對比，引發學生認知沖突，使學生認識到HCl的形成與NaCl的形成是不一樣的，并以點帶面，拓展認識離子化合物與共價化合物中化學鍵類型的不同、形成原理的不同。

學生活動3：如果只提供H、O、Na三種原子，請從微粒成鍵的角度分析能形成幾種化合物，并按要求完成表3內容。

設計意圖：本活動的設計旨在引導學生將“宏觀反應”與“微觀結構”聯系起來，并通過化學式、電子式的書寫，體會化學符號的意義，進而認識到“宏觀——微觀——符號”的三重表征方式，理解化學鍵的形成原理。

總之，“觀念建構”視角下的化學教學需要教師在進行教學設計時要以“化學觀念”為核心，以驅動性問題提供思考的方向，并配以有效的學生活動，幫助學生在經歷知識學習、運用、反思的過程中形成并鞏固化學觀念，提高化學學習的實效性和系統性[6]。

參考文獻：

[1]宋心琦，胡美玲.對中學化學的主要任務和教學改革的看法[J].化學教育，2001，（9）：9～13.

[2]陳益.高中化學單元教學設計的關鍵、核心和重點[J].化學教學，2011，（2）：5～7.

[3]杭偉華，江旭峰.基于“觀念建構”的化學教學——以“鹽類的水解”為例[J].中學化學教學參考，2016，（7）：28～30.

[4]何翔.有效的學生活動設計初探——以“鹽類的水解”為例[J].化學教學，2014，（2）：24～27.

[5]張琦谷，黎芳，韓雪，楊艷紅.化學鍵概念的學生調研及教學策略[J].化學教育，2012，（2）：12～15.

[6]何彩霞.以化學觀念為統領設計教學活動[J].化學教育，2013，（1）：16～18.