淺談探究式化學教學設計

李佳 陳強

摘要：針對“以教師為中心，以知識為中心”的傳統教學方法的不足，采用“以學生為中心”的教學設計觀及自主構建知識體系的理論基礎，制定了化學鍵與化學反應的物質變化教學設計方案。通過聯系生活，結合趣味課堂，以及圍繞知識線和認知線創設的由易到難問題階梯，激發了學生學習興趣，啟發了學生積極思考和交流討論，達到了促進學生自主學習以及培養學生分析問題和解決問題能力的目的。

關鍵詞：化學鍵；教學設計；探究式教學

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0213-02

面對新課程改革的熱潮和化學新教材的特點，新的教學方法正逐漸走進中學化學教師的視野。學生是教學工作的對象，是課程學習活動的主體。在建構主義學習的理論指導下，學生和教師的角色發生了歷史性的轉變，教學模式也由教為主成了以學為主。教學設計的根本目的就是設計出能夠最大限度促進學生和發展的教學活動[1]。本文以魯教版化學（必修2）中“化學鍵與化學反應的物質變化”為例，探究了如何激發學生學習興趣，如何培養學生獨立發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，該教學活動開展使學生的問題意識、創新意識、交流和合作的意識得到進一步的加強。

一、教學背景分析

1.教材分析。在教材前后銜接方面，本節課承前啟后，前面是元素周期律，后面是化學能對人類的重要性、化學反應限度以及化學能與熱能的轉化，符合化學學習的知識體系和脈絡。在教材內容編寫方面，先是認識化學鍵，接著介紹了共價鍵和離子鍵，最后是離子化合物和共價化合物，較好地體現了以點為主、點面結合的編制思想。在教材呈現方面，一是通過聯想和質疑引起學生的認知矛盾；二是以交流研討來認識本節課的知識點；三是結合微觀的原子結構示意圖來加深理解。

2.學情分析。首先，學生已經學習了原子和分子的概念，也認識了化學變化是原子的重新組合。而通過上單元的學習，學生已能夠從價電子構型的角度預測原子的性質；其次，學生已具備了一定的分析問題和解決問題的能力，只是有待完善；最后，從認知水平上講，學生已初步具備抽象思維，可以從微觀角度討論簡單的化學現象。

二、教學目標和教學重難點

1.知識與技能：（1）通過水電解認識化學鍵，探究化學反應的實質；（2）結合氯化鈉和氯化氫形成過程的動畫課件和問題的設置，探究離子鍵和化學鍵的概念及相關知識；（3）從物質分類的角度，探究離子化合物和共價化合物的概念；（4）通過“化學鍵一站到底”的游戲，加深學生對離子鍵、共價鍵和化學反應實質的理解。

2.過程與方法：（1）運用實驗探究的方式，培養學生用變化與聯系的觀點分析和解決問題；（2）結合“化學鍵一站到底”的游戲，激發學生的學習興趣，完善學生的合作學習能力；（3）從化學鍵的角度進行物質分類，培養學生知識遷移的能力，并學習這種知識的分類方法；（4）對比離子鍵和共價鍵的異同，學習從對比中把握知識的要點。

3.情感態度與價值觀：（1）通過實驗探究的活動，使學生體會到科學研究的嚴謹；（2）通過觀看微觀動畫課件，使學生感受微觀與宏觀化學變化現象的不同，培養學生對微觀世界的想象能力，進而激發學生的學習興趣，提升學生對化學反應價值的認識。

4.教學重、難點：本節課的重點為化學鍵、離子鍵、共價鍵的含義和對化學反應實質的理解，離子化合物和共價化合物的概念；本節課的難點為對離子鍵、共價鍵本質的理解，對化學反應實質的認識。

三、教學設計思路和課前準備

設計“化學鍵與化學反應的物質變化”這節課時，用到兩條設計思路。第一是知識線：水的電解——化學鍵的概念以及化學反應的實質——氯化鈉的形成——離子鍵——氯化氫的形成——共價鍵——化學鍵的物質分類——離子化合物與共價化合物；第二是認知線：信息分析——提出問題——實驗探究——認知升華——交流討論——歸納總結——加深理解。

課前準備包括兩部分：第一是多媒體課件。第二是“化學鍵一站到底”游戲工具，準備50張顏色、大小、形狀相同的卡片，每一張卡片寫上不同的化合物以及單質。

四、教學過程

1.通過生動具體的生活事實，引發認知矛盾，激發學習興趣，導入新課。（1）科學家發明新東西的過程是怎樣的？這個最初物質狀態到最終的產品間有怎樣的變化？學生發散思維想象。（2）展示生活中常見東西的原狀態，例如制備銅水壺用的銅礦石。

2.通過活動探究與探索新知，為學生提供獨立學習、自主發現問題、信息搜素與處理、語言表達與交流等學習情境[2]。

（1）活動探究1：老師：在初中時，我們已經學習了水的電解，從宏觀的角度來說，水分子電解可以得到氧氣和氫氣，今天我們從微觀的角度進一步學習水的電解。

【問題1】1mol水加熱到100℃，需要44KJ能量，而1mol的水加熱到1000℃，需要258.8KJ能量才能解離成氧氣和氫氣。為什么所需的能量差距那么大呢？學生討論分析，眾說紛紜。如果要想解釋這個問題，我們就要引入化學鍵的概念，化學鍵即相鄰原子之間的強相互作用。

【問題2】畫出水分子的結構圖，引導學生分析水分子中都有哪些化學鍵。

【問題3】一個水分子中的氧原子與另一個水分子中的氧原子之間，一個水分子中的氫原子和另一個水分子中的氧原子之間有沒有化學鍵？學生分析討論，老師歸納總結，強調化學鍵是相鄰原子間強烈的相互作用，這個相互作用既包括吸引也包括排斥。

【問題4】所有的化合物中都有化學鍵嗎？學生討論分析，老師歸納總結，稀有氣體是沒有化學鍵的。

【問題5】觀看水電解的動畫視頻，讓學生描述觀察到的現象，并分析討論得出：水的電解是氫氧鍵斷裂和氫氫鍵、氧氧鍵的形成過程。由學生完成課本上交流探討的表格，并探討化學反應的實質，老師總結：化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成。

（2）活動探究2：老師：我們在化學1中學習了金屬鈉可以在氯氣中燃燒生成氯化鈉，這是從宏觀現象得知的結果。上單元，我們學習了原子結構示意圖以及核外電子排布的知識，請學生從這個角度分析氯化鈉是怎么形成的。

【問題1】金屬鈉和氯氣中有什么化學鍵？哪些化學鍵在反應的過程中斷裂了？

【問題2】金屬鈉在氯氣中燃燒形成了什么新化學鍵？學生討論分析并作答。學生觀看氯化鈉形成的動畫課件，注意觀察。老師：鈉離子與氯離子相互作用稱為離子鍵，故以此類推，知道離子鍵的概念是陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵。請學生舉出幾個存有離子鍵的化合物，并指出他們之間有什么共同點。學生發散思維。

【問題三】根據本節課學到的概念和原子結構知識，分析氯化鈉中離子鍵的成鍵原因、成鍵方式、成鍵微粒、成鍵元素。學生討論分析，老師補充；

（3）活動探究3：【問題1】氫氣和氯氣中有哪些化學鍵？反應之后又有哪些化學鍵？

【問題2】對比氯化鈉之間的離子鍵，討論分析氯化氫之間的化學鍵有何不同。學生觀看氯化氫生成過程的動畫課件，觀察氫原子與氯原子結合成為氯化氫分子的過程，學生分析討論得出：氯原子與氫之間通過共用電子形成的化學鍵為共價鍵。

【問題3】對比離子鍵，分析共價鍵的成鍵原因、成鍵方式、成鍵微粒、成鍵元素。

3.從新角度學習舊知識。從微觀的角度觀察化學鍵，對物質進行分類。

【問題1】含有離子鍵的化合物一定是離子化合物嗎？

【問題2】含有共價鍵的化合物一定是共價化合物嗎？

【問題3】氫氣內有共價鍵，是共價化合物嗎？引導學生討論分析得出結論：有離子鍵的化合物一定是離子化合物，有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，氫氣雖有共價鍵，但不是共價化合物。

4.改變傳統方式，引入藝術元素，增加課堂趣味，提高學生學習興趣與效率。本節課的抽象概念比較多，為加深學生的理解，組織“化學鍵一站到底”游戲[3]。請一名同學作為主持人，拿著課前準備好的50張卡片，在班里剩余的學生中選取5名同學作為參賽選手，上臺回答問題，老師評判參賽者所答問題的正確性。游戲開始，主持人隨機抽取一張卡片由第一位參賽選手作答，如果答對了，給該選手加一分，并且重新抽取一張卡片讓下一位選手回答。如果答錯或者放棄，就不加分，該題由下一位選手作答直到答對為止。這樣依次循環將40道題答完。評出得分最高的為勝出者，并給予獎勵。此次課堂小游戲的目的就是為了激發學生的學習興趣，提高學習效率。

5.知識聯系生活，讓學生體會化學的神奇世界。通過課件展示化學來源于生活，并且回饋于生活，我們將某些自然資源轉換了存在形式又還給生活，化學家無論研究什么東西，最后都是服務于人類，造福社會，例如今年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者屠呦呦從植物青蒿中提取青蒿素，該藥在治療寄生蟲疾病方面取得了很大的成就，挽救了成千上萬的患者生命。

五、課堂小結

1.梳理知識點。

2.做隨堂練習加以鞏固知識。

3.完成課本上的練習題。

六、教學評價與反思

本節課的教學評價由學生和教師兩部分組成。學生評價是對課堂中知識點提問的方式進行，問題主要有：（1）化學反應變化的實質；（2）離子鍵和共價鍵的概念；（3）離子化合物和共價化合物的概念。教師評價用表格的形式，分別填寫優、良、合格和不合格。首先是教學目標，包括目標的明確、具體和目標的達成度；其次是教學內容，包括內容正確、富有思想性和教育性；再次是教學策略，包括線索清晰、環節流暢、課堂氣氛活躍、問題難度適宜；最后是學生學習狀態，包括學生參與課堂討論的欲望和學生合作交流情況。

參考文獻：

[1]畢華林，亓英麗.化學教學設計——任務、策略與實踐[M].北京：北京師范大學出版社，2013：7.

[2]姜建文.化學教學設計與案例研討[M].化學工業出版社，2012：153.

[3]馮延.游戲化教學在高中化學課堂中的應用[J].考試周刊，2015，（54）：148-149.