問題化教學設計與互動課堂的建立

摘要：問題化教學設計可以讓學生參與到富有成效的學習活動中，讓學生有行為參與、認知參與又有情感參與，使問題成為學生發展核心的好載體。問題化設計和互動課堂教學更好地激發學生的學習激情、促進教師的專業發展、實現新課程的三維目標。

關鍵詞：問題設計；積極參與；交往互動；共同發展

文章編號：1008-0546（2012）12-0035-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.017

一、教學思想

師生積極參與、交往互動、共同發展，這是最新的有效教學理念。問題化教學設計可以讓學生參與到富有成效的學習活動中，讓學生有行為參與、認知參與又有情感參與，只有以積極的情感體驗和深層次的認知參與為核心的全面參與，才能促進學生高層次的發展，教師設計一系列適合學生的問題化學習任務，培養學生的問題意識，通過對問題的探究，培養學生的思維能力、觀察能力、表達能力，合作與交流讓學生分享經驗，讓學生產生快樂感、成就感，使師生產生互動。教師給予學生思考、活動、交往、實踐的空間，教師當好課堂學習的組織者、引導著與合作者，問題設計符合學生的需求，有深度、新意和大的思維空間，使問題成為學生發展核心的好載體，教師要有強烈的問題意識、研究意識，通過問題化教學設計與課堂互動而得到發展。

二、教學目標

（1）知識與技能：了解離子鍵、離子晶體的意義；理解離子鍵形成的條件、組成離子鍵的微粒，理解影響離子鍵強弱的因素以及定量衡量離子鍵強弱的方法。能利用圖表來認識離子鍵的實質和結果。可與物理學中靜電力的計算相結合，晶體的計算與數學的立體幾何、物理學的密度計算相結合。

（2）過程和方法：在問題化情景中不斷提出問題讓學生思考、分析，養成問題意識，提高分析解決問題的能力。通過數據材料和圖表的分析，提高數據、圖表解讀能力。通過實驗探究活動，提高觀察、動手能力。理解離子晶體的概念、構成及物理性質特征，掌握常見的離子晶體的類型及有關性質。

（3）情感態度與價值觀：體會化學鍵知識的生產、生活價值；認識化學作為一門科學的本質和科技價值；形成資源綜合利用和開發、循環經濟的地位及發展的可持續性觀念；體驗化學理論在生產中的作用。分析離子鍵的成鍵微粒和成鍵性質，培養學生知識遷移的能力和歸納總結的能力。

三、教學過程

問題1：演示鈉在氯氣中燃燒的實驗，請描述金屬鈉與氯氣發生反應的現象？

[設計意圖]引入，從微觀到宏觀角度認識離子鍵的形成。

[學生觀察]劇烈燃燒，放出大量的熱，發出黃光，有大量的白煙生成，集氣瓶中黃綠色氣體顏色消失，生成物為白色固體。

問題2：請解釋為什么鈉能與氯氣發生劇烈的化學反應？上述的白色固體構成的微粒是什么？

[設計意圖]培養學生抽象思維能力。

[歸納]Na：1s22s22p63s1→Na+：1s22s22p6

Cl：1s22s22p63s23p5→Cl-：1s22s22p63s23p6

Na-e-→Na+

Cl+e-→Cl-

問題3：氯的電負性為3.0，鈉的電負性為0.9，請從電負性的角度判斷鈉與氯氣反應生成物是什么化學鍵？

[設計意圖]從量的角度判斷鍵的類型。

當元素的電負性差比較大，成鍵的兩元素的電負性差用Δx表示，當Δx>1.7，發生電子轉移，形成離子鍵，所以該反應生成物是離子鍵

問題4：什么叫離子鍵？怎樣從能量和平衡的角度解釋生成物離子鍵的形成？

[設計意圖]從能量和平衡的角度研究離子鍵。

陰、陽離子之間形成穩定化合物的靜電作用。形成離子鍵體系的勢能與核間距之間的關系如圖所示：

橫坐標：核間距r；縱坐標：體系的勢能V。下面來考察Na+和Cl-彼此接近時，勢能V的變化。

從圖中可見：

r>r0，當r減小時，正負離子靠靜電相互吸引，V減小，體系穩定。

r=r0時，V有極小值，此時體系最穩定.表明形成了離子鍵。

r

因此，離子相互吸引，保持一定距離時，體系最穩定，即當靜電引力與靜電斥力達到平衡時，形成穩定的離子鍵，整個體系達到能量最低狀態。

問題5：哪些物質中存在離子鍵？

[設計意圖]從化學鍵的角度認識、分類物質。

（1）活潑的金屬元素（IA、IIA）和活潑的非金屬元素（VIA、VIIA）形成的化合物。

（2）活潑的金屬元素離子和酸根離子形成的化合物。

（3）銨根和酸根離子（或活潑非金屬元素離子）形成的鹽。

（4）活潑的金屬元素和氫氧根離子形成的化合物。

問題6：陰、陽離子是否只在某個方向才能產生靜電作用？一個陽離子是否只能吸引一個陰離子？

[設計意圖]認識離子鍵的特征。

通常情況下，陰、陽離子可以看成是球形對稱的，其電荷分布也是球形對稱的，在各個方向上都能與異性離子產生靜電作用，只要空間條件允許，一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子。因此離子鍵沒有方向性和飽和性。

特點：沒有方向性，沒有飽和性。

問題7：影響離子鍵強弱因素有哪些？怎樣定量衡量離子鍵的強弱？

[設計意圖]離子鍵強弱如何衡量。

（1）離子半徑的影響；

（2）離子電荷數的影響。

F=Kq1q2/r2

離子半徑越小、離子所帶電荷越多，離子鍵就越強。

離子鍵強弱衡量標準——晶格能。

意義：拆開1mol離子晶體使之形成氣態陰離子和陽離子所吸收的能量。

符號和單位：U；kJ·mol-1

例如：拆開1mol NaCl晶體使之形成氣態鈉離子和氯離子時，吸收的能量用U表示：

NaCl（s）Na+（g）+Cl-（g） U=786 kJ·mol-1

[討論]晶格能大小與什么因素有關？如何影響？

[設計意圖]培養學生利用和分析表格的能力。

問題8：如何表示離子鍵的形成？

[設計意圖]理解離子鍵的含義和化學用語的書寫。

請寫出下列物質的電子式：

MgCl2、Na2O2、NH4Cl、NaOH

問題9：離子化合物常溫常壓下大都是晶體，晶體和固體有何不同？晶體為什么有固定的幾何外形？什么叫離子晶體？組成離子晶體的微粒是什么？離子晶體的微粒間的作用是什么？離子晶體有哪些性質？

[設計意圖]培養學生空間想象、歸納、表達能力。

晶體是有規則的幾何外形的固體。由于內部離子在空間按一定規律做周期性重復排列構成的。離子晶體是離子間通過離子鍵結合而成的晶體；組成離子晶體的微粒：陰、陽離子；離子晶體微粒間作用：離子鍵。性質：具有較高的熔沸點，硬而脆，不導電，熔融或溶于水后能導電。晶體還有高度對稱性、最小內能、相對穩定等。

問題10：離子晶體形成時陰陽離子排列時遵循什么規律？

[設計意圖]理解緊密堆積原理。

陰陽離子盡可能緊密地排列，帶相反電荷的離子盡可能相互接觸，且一種離子周圍緊鄰的帶相反電荷的離子盡可能多。這樣體系能量低，形成的離子晶體穩定。

問題11：離子晶體有哪些晶體結構類型？觀察模型，分析晶體微粒排布規律。

[設計意圖] 培養觀察、分析、綜合能力。

（1）ZnS型 （2）NaCl型 （3）CsCl型 （4）CsF型

問題12：觀察氯化鈉型晶體模型，氯化鈉型晶體的配位數是多少？每個晶胞中含有幾個鈉離子？幾個氯離子？它們所圍成的空間幾何構型是什么形狀？與一個Cl-相鄰最近且距離相等的Cl-有幾個？

[設計意圖]培養觀察分析和空間想象能力。

（1）立方晶系，面心立方晶胞；

（2）Na+和Cl-配位數都是6；

（3）Z=4

（4）Na+，Cl-，離子鍵。

問題13：觀察氯化銫型晶體模型，氯化銫型晶體的配位數是多少？每個晶胞中含有幾個銫離子？幾個氯離子？離每個銫離子最近的銫離子有多少個？與一個C1-相鄰最近且距離相等C1-的有幾個？

（1）立方晶系，簡單立方晶胞。

（2）Z=1。

（3）Cs+，Cl-，離子鍵。

（4）配位數8∶8。

問題14：氯化鈉和氯化銫都是AB型離子化合物，兩者的配位數卻不同，你認為造成這一差異的可能原因是什么？

氯化鈉和氯化銫兩者的配位數之所以不同，主要在于離子半徑的差異。Cs+半徑要大于Na+，因而吸引更多的Cl-。離子晶體中離子配位數的多少主要取決于陰、陽離子的相對大小。

規律：陽離子、陰離子半徑比與配位數的關系

r+/r- 配位數 實例

0.225～0414 4 ZnS

0.414～0.732 6 NaCl

0.732～1.0 8 CsCl

>1.0 12 CsF

四、教學感悟

1.問題化設計和互動課堂教學更好的落實有效教學新課程理念

問題化設計和互動課堂關注的是新課程的理念能否落實到位，關注課堂教學能否根據新課程要求重新塑造，是追求教學的合理化、智慧化和提高教學水平的重要手段，凡事預則立，不預則廢。課堂教學中有兩個問題，一是預設，二是生成。預設需要教師認真思考、設計和斟酌，問題設置符合學生認識水平。生成是靈動的，有學生提出的，有教師根據學生疑問提出的，在解決問題中出現認知沖突，實現概念的理解和能力的提高。師生積極參與、交往互動、共同發展。

2.問題化設計和互動課堂教學更好地激發學生的學習激情

通過問題的討論，師生的互動使課堂煥發生命的活力，教師、學生的思想和文本及已有的知識經驗不斷交會碰撞，創造火化。新的信息、新的需求和學習激情不斷涌動產生，通過對問題的討論、辯論、爭論、實驗、類比，認識不斷提高，體驗不斷加深，情感不斷升華。在這樣的課堂中，學生擁有了創造的機會，獲得全面的發展，教師的勞動也就閃耀著智慧的光輝，閃爍著生命本色。

3.問題化設計和互動課堂教學更好的促進教師的專業發展

實施問題化設計和互動課堂教學法，教師必須結合學生的實際合理設計問題，問題要具有一定的難度和明確的考察目標，體現基礎性和典型性，是高考的熱點和易錯點。問題設計上可以是高考試題的改編和生產實際，為此，教師課前設計必須認真研究新課程，學習新課標，反復揣摩問題如何設置合理。在互動課堂上，教師要有發現學生共性問題和典型錯誤的慧眼，共性問題和典型錯誤產生教師要追本求源，是思維方式、解題方法還是基礎知識出現問題等。每節課都有優點，也肯定存在不足，通過對問題化和互動課堂教學的反思，就能不斷提高課堂教學水平，促進教師專業發展。

4.問題化設計和互動課堂教學更好地實現新課程的三維目標

問題化教學把教育理論、教學思想轉化為可操作的程度或結構，讓課堂教學變成了“師生共振”。創設問題情境，通過創設的問題情境給學生架起探究的橋梁和引導學生尋求解決問題的正確途徑，使學生在積極思維、消化知識的過程中改組自己的認知結構、培養科學的思維方法和良好的學習態度，新穎有力的問題情境可以激發學生的興趣，提高全體學生學習的主動性和積極性，形成教師主導作用和學生主體作用完美結合的課堂氣氛，不僅使學生掌握了知識和技能，而且使學生的智力、能力得到全面發展，達到多元化的素質教育目標。因此，化學課堂教學必須注重問題情境的創設。

參考文獻

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