基于學科本質視角的《物質結構與性質》模塊內容功能分析

汪志宏

摘 要：隨著新修訂的《普通高中化學課程標準》的發布，《物質結構與性質》模塊由選修變更成了化學必考模塊，使得高中化學學科教學結構也隨之做出調整，全體高中化學教師也迎來了全新的教學挑戰。本文從實際教學出發，以學科本質為出發點，對《物質結構與性質》模塊的教學現狀和內容進行了分析，希望能對日后教學提供理論指導，也能為學生化學學科核心素養的發展夯實基礎。

關鍵詞：物質結構與性質;內容功能;分析

引言：

在原先的課程標準實驗稿中，《物質結構與性質》被歸類到選修模塊。由于該模塊內容不易理解，過于抽象化，學生很難在頭腦中構建具體的知識概念，往往耗費了很多時間和精力也掌握不好相關知識點。因此，許多學生為了減輕應試的負擔，不愿意選修該模塊，甚至很多學校也未開設相關的課程。隨著新課標的出臺，對高中化學教學應當注重學科本質進行了著重強調，為了能使學生更系統全面地學習化學，將該模塊轉為必修，新課程的內容調整了原課標的難度與容量，對知識碎片化等問題進行了優化完善。

一、《物質結構與性質》模塊的地位

高中化學的本質是通過微觀層次去認知物質，使用符號對物質進行描述。而《物質結構與性質》教學本質是以原子與分子作為起點，然后到達電子層面，分別從宏觀性能還有微觀結構兩方面進行物質的研究，在研究過程中涉及到了應用量子力學研究化學物質，并輔助構造結構理論，使用結構分析方法對分析結構進行剖析，由以上內容可知物質結構研究對化學學科發展起到舉足輕重的作用。經過該模塊的教學，能使學生通曉物質結構知識，學會使用微觀辨識和宏觀分析的能力，促進化學科學素養的發展。

二、《物質結構與性質》模塊學科本質問題及模塊內容的功能分析

隨著對課程標準的修訂，對化學課程的內容也提出了新要求，化學教學應該屏除繁瑣且難度過高的內容，使用具有時代性和基礎性的現代化課程內容。《物質結構與性質》模塊是使用量子力學等物理方法對化學問題進行研究，所以在教學中要對化學本質和物理學范疇進行清晰的界定，以原子、分子、細胞和橋梁為例，以上這些都屬于物質形式，但不同的是，原子結構屬物理范圍，細胞結構歸屬于生物學，橋梁結構則歸屬建筑學范疇，而化學學科是以分子結構作為物質結構核心。除化學外，其他學科是沒有分子結構相關研究的，因此可以說，化學學科的本質問題是對分子結構的研究。新課程標準將《物質結構與性質》模塊分為三大主題，以下就三大主題的內容功能進行分析。

（一）“原子結構與元素的性質”的內容及功能分析

該主題下涵蓋的核心概念主要有“原子軌道”“原子核外電子的排布式”“電離能與電負性”等。原子軌道是以能級理論作為立腳點，對核外電子運動形態做出研究，而這其中使用的是能級躍遷量子化思維，整體來說，該概念屬于物理核心知識范疇，教學目的是使學生理解電子運動的形態能使用原子軌道表述。原子核外電子的排布式也是應用了能級理論，具體來說是利用高低排序這一特點對原子核外電子排布的構造原理進行了闡釋，所以該概念也屬物理學范圍。以上這一部分是通過融合物理知識，能更好地輔助學生理解和消化相關的化學問題。而核外電子排布與元素周期律這一章節就是化學核心知識的內容了，該章節的教學目的是使學生明白元素性質周期變化的原因，元素周期表的分區是如何劃分的，同時要對該表的結構特點和應用價值有所理解。該主題下包含電離能與電負性的概念，是以得失電子能力為研究立足點，解釋和預測了元素性質。在教學中，教師不宜照本宣科，而是要讓學生自主探討，教師從旁指引，讓學生自己去研究發現元素相關的變化規律，同時理解模型和假說在原子結構研究中的意義，讓學生打造“位、構、性”關系的系統框架。

（二）“微粒間的相互作用與物質的性質”的內容及功能分析

該主題將原有的“化學鍵與物質的性質”和“分子間作用力與物質的性質”進行整合，目的是便于學生形成對化學知識的觀念性、統攝性認知。將松散的知識點進行合并，發掘它們背后的核心概念，然后圍繞核心構建結構化內容，使學生能夠把握學習的關鍵核心。原有課程的兩大主題章節的核心教學點都是微粒間的作用力，彰顯微粒觀概念。新課程標準下的教學重點，是要學生認識伴隨一定的條件，物質的不同聚集狀態，不同的聚集程度，還有它們之間的相互作用。學生還需要掌握物質聚集狀態的改變可以促使生成某些特殊材料，這是由于物質的性質受到聚集狀態的影響造成的結果，例如液晶、納米材料等。

（三）“研究物質結構的方法與價值”的內容及功能分析

在課程標準修訂后，該主題教學內容強調了對物質的研究要重視當中的過程、研究方式以及研究技術。因此，這一主題部分的學習不能局限在基礎理論的范圍，要進行延伸，對化學研究的途徑和過程也要進行探索。本章節主題教學的最大特點是，會與其他主題的內容相結合，用化學理論知識指導化學研究過程。例如，核外電子的運動狀態的知識點學習，重點要讓學生理解原子軌道設立的繁瑣且復雜的過程，首先要設立假說，其次要構建模型，然后進行實驗對舊模型予以否定，再然后設立新假說。理論推理和構建模型這種螺旋式的結構研究，讓學生能夠明白探索知識的過程。這也是《物質結構與性質》教學的目的之一，通過輔助一定的研究手段進行物質結構的研究，對物質的性質進行認知和預測，再經過配合相對應的設計，最終形成新的物質。這樣的教學內容，具有一定的趣味性，可以拓寬高中生的化學知識面和視野，從而推動創新精神的形成和發展。

三、結束語

總之，在新課程標準的指導下，高中化學教師應該對《物質結構與性質》模塊的內容變更把握清楚，要意識到該模塊教學的目的是輔助高中生統攝性和觀念性的化學知識體系，學會認知物質結構的基礎方法。化學教學中要凸顯學科本質與思維，教師要對教學模塊的整體功能性和各個主題的具體教學內容有深入的了解，才能更好順應化學核心素養背景下的教學要求。

參考文獻：

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