高中化學物質結構的教學價值和策略研究

張學朋

【摘要】物質結構是高中化學教學的重要內容之一，這部分內容具有理論強，內容抽象的特點，需要學生建立物質的微觀結構與宏觀性質的聯系，但是微觀是看不到的，這就需要激活和發展學生的概括能力和空間想象能力。要實現對物質結構的內容有效學習，就要發揮學生的主觀能動性，并促進學生的學習與實踐聯系起來，從而更好理解這些抽象的知識和內容。分別從高中化學物質結構知識體系的構建，物質結構的教學價值和教學策略等方面進行論述。

【關鍵詞】高中化學 物質結構 教學價值 策略

物質結構是高中化學教學中重要教學內容，通過對化學中的現象中微觀結構的分析和研究，就能實現對宏觀化學性質進行理解和說明，這是物質結構的基本科學思想。在物質結構教學中，要重點對物質的基本構成進行分析和研究，實現對物質結構認識的升華和深化，在一定程度上也為更高層次的化學學習奠定了理論基礎。但是，學生在學習上物質結構的內容時，他們會感覺到難以理解，不容易掌握。為此，化學教師就要根據學習的內容，采取能夠發散學生思維，促進學生理解和掌握的教學策略，讓物質結構教學抽象的內容具體化、簡單化，增強學生的學習動力，促進學生進行深入、持久探究，讓學生的科學素養得到發展。

一、高中化學物質結構知識體系的構建

物質結構是高中化學的主要內容之一，其涉及的知識體系具有一定的科學性和整合性。物質結構知識體系的構建過程需要五個環節。第一，要分析和確定“物質結構與性質”內容的價值，學生了解這些之后，就會對該方面內容的學習重視起來，進而提升了他們學習的動力和興趣。第二，就是要以學生的發展制定“物質結構與性質”的課程目標。我們對課程彌補進行重構，其目的就是為了能夠讓學生在輕松的氛圍中學習該方面的內容和知識，就能提升學生的學習能力，進而豐富其科學素養。第三，要對“物質結構與性質”內容的三維目標進行設計與確定，讓學生在知識、技能和學科素養方面得到提升。第四，重構物質結構與性質的課程知識體系。例如，“原子結構與性質”的第一節教學內容，要對這些內容重構后，就能分成兩節，以原子為研究對象，以原子結構理論的發展史開篇等系列的內容。下面的內容可以照例進行，進而實現教學內容的重構，這樣對教學開展更有利。第五，重新整合和實驗，讓新的課程體系呈現出來，并在教學實踐中去落實，促進學生去發現問題和解決問題，并歸納與總結，這樣學生就能實現完整的探究過程，對知識體系進行重新構建，讓學生的自身得到發展，進而提升了化學教學實效，促進學生的終身發展。

二、高中化學物質結構的教學價值

《物質結構與性質》模塊的教學內容主要是對微觀粒子進行研究，但是微觀概念的理論表達抽象，不容易理解。對于一門學科或者是某部個內容的研究，還是要從基本的原理和結構出發。對掌握的知識要進行理解和應用，這樣就可以把已有經驗和知識融入到整體的知識框架中，通過在整體框架中去理解和記憶知識，就能促進學生對知識的深入認識，進而構建知識?！段镔|結構與性質》模塊，從模塊中的電子排布、分子中原子的軌道變化以及晶體中粒子的空間分布等方面進行微觀結構的分析，這對于學生來講是有一定的難度，我們通過教材策略的介入，激活和培養空間想象能力，從而達到學習和掌握物質結構的知識和技能。為此，在《物質結構與性質》教學內容中，教師需要對教學進行有效地組織和引導，利用合適的教學策略，能夠在物質結構教學中很好地進行相關理論知識和整體結構的想象和學習理解。

三、高中化學物質結構的教學策略

（一）利用多種教學手段，讓抽象問題具體化

高中學生的思維容易受到宏觀世界和自身的生活體驗的限制，這對于學生抽象的理解是不利的。為此，化學教學中要采取有效教學手段，促進學生抽象思維的釋放與發展。

1.使用多媒體工具

在學習“最基本的等徑圓球密堆積型式”的相關內容時，教材中知識簡單文字和幾張圖片見敘述，學生就很難理解，同時還會感到困惑。為此解決這一問題，我們可以采取相應的策略，促進學生對這方面內容理解與分析。教師可以播放蘋果堆積和蜂巢的照片，學生就可以在生活中認識到密堆積的存在，再讓學生分組學習，利用乒乓球雙面膠，找出“密置雙層”“A1、A3型密堆積”“密置層”的結構特點，再利用多媒體集中展示。學生是在動手合作中去學習知識，學習興趣得到增強，教學難點也降低了。在學習“明確分子的極性與鍵的極性、分子的空間構型的關系”，需要對“分子的正負電荷中心是否重合”見研究，我們通過圖形的立體結構件演示，更容易去觀察和分析，多媒體所展示的動態圖形就能促進新學生去判斷鍵的極性以及正負電荷，并作出準確的判斷。多媒體在化學物質結構教學中的利用，促進了問題具體化、形象化、簡單化，讓學生對問題的理解和解決問題更輕松。

2.巧用類比

物質結構教學的內容主要是研究物質的微觀結構和性質，與學生的實際生活較遠，學生要掌握這部分內容，需要具有一定的抽象概括能力和空間想象能力，因此，學生對這塊能力的興趣不高。為此，物質結構教學中，我們可以利用類比的方法進行，抽象的問題就容易解決。以“用雜化軌道理論解釋一些典型分子或離子的空間構型”為例，主要知識點是“中心原子采用sp3雜化，空間構型為四面體結構;sp2雜化為平面三角形結構;sp雜化為直線形結構”，學生死記硬背效果就不好，就會導致學生失去興趣。這樣就可以通過模型進行類比來解決問題。具體方法：相同大小的充氣氣球，把2個氣球的口用線綁到一起，就會出現直線型。用相同的方法，3個氣球時會出現平面三角形，4個氣球時也會出現立體的四面體結構。在教學過程中，就不需要解釋模型和知識的關系，學生通過動手操作和觀察就能理解，從而調動了學生學習主動性，還有利于對問題的解決。使用類比，要注意對類比對象與知識原型之間的相似點，不能把兩種等同，我們要抓住其相識的面，讓學生掌握列類比的方法，從而提升學生的科學素養。

（二）利用同化策略，關注知識點的內在聯系

同化策略是指對信息進行交換，以使它符合現有的認知方式，從而達到理解知識和解決問題的目的。在學生“第一電離能和電負性的遞變規律”時，我們可以利用同化策略。學生已經學過了“元素原子得電子能力和失電子能力的遞變規律”，由于元素的電負性與失電子能力相似，這樣就可以用同化思想。為了處理好各種知識點之間的銜接和聯系，我們可以采取相應的方法：第一，是引入Cu（金屬晶體）、NaCl（離子晶體）、金剛石（原子晶體）等實物的晶體結構圖片;第二，對每種晶體的構成微粒和微粒間的相互作用進行分析和研究;第三，要對每種晶體相互作用的特征進行復習;第四，相互作用的特征直接決定著晶體是否服從密堆積原理。通過這四部后，就能解決教學中的難點。

（三）善于總結與歸納，促進對知識規律的發現

通過歸納和總結，能夠促進學生的知識的理解和深化，同時讓學生形成了必要的學習能力。在高中化學學科中也是一樣，教師要以引導學生從抽象的知識中總結可行的知識規律，這樣學生在解決問題是才能有針對性，從而做到突破問題。以“判斷中心原子的雜化軌道類型”為例，教材中給出了相關典型性分子的雜亂軌道類型，學生學習的方法也是不同的，有的背誦，還有的進行類推。但如果陌生的物質，學生就無法應對。

（四）厘清知識存在的關系，規律的應用條件要明確

在化學學習中，學生會遇到很多相似或接近的知識，從而導致知識之間模糊、混淆，主要表現在對條件和規律的使用的錯誤，在學習中就產生了問題。例如，判斷離子晶體、原子晶體、分子晶體的熔沸點的高低，學生會感覺到困難。應用的熔沸點比較規律和晶體類型不對應這就是經常出現的問題，為此，在教學中，教師就要讓學生理清知識的內在邏輯聯系，對規律使用范圍和條件做到明。其實，晶體的微粒間的相互作用就能導致晶體融化，而晶體熔沸點的高低就有一定的關系，了解這些原因后，就能很好地解決問題，并掌握學習的方法。

總之，物質結構教學是高中化學學科重要的學習內容，物質結構教學內容抽象、復雜，學生學習比較困難。為此，化學教師教學中要讓學生明確物質結構內容的特點和價值，并采取符合學生學習的教學方法和模式，進而激發學生學習情趣，促進學生在輕松的環境中理解抽象的理論知識，并動手實踐，使學生化學學習能力得到提升。

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