正確把握課標要求 精準實施有效教學

汪阿戀 吳新建

摘? ? 要：課程標準在每個模塊或主題中都提出了“內容要求”“學業要求”，切實加強了對教學實施的指導性，課程標準的可操作性大大增強。教師應依據“內容要求”合理制訂教學目標，依據課程內容各主題的學業要求，精心編制或精選課堂練習和課后作業題，才能真正實施有效教學。

關鍵詞：課程標準;氫鍵;認知水平;有效教學

國務院辦公廳公布的《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》指出，在實施普通高中新課程的省份不再制訂“高考大綱”，明確了教師應該嚴格參照課程標準來開展教學。《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱“2017年版課標”）在每個模塊或主題中都提出了“內容要求”“學業要求”，切實加強了對教學實施的指導性，課程標準的可操作性大大增強。教師應依據“內容要求”合理制訂教學目標，依據課程內容各主題的學業要求，精心編制或精選課堂練習和課后作業題，才能真正實施有效教學。

氫鍵作為一種特殊的分子間或分子內的作用力，存在于諸多客觀物質體系中，對物質的結構和性能起到關鍵的作用，了解氫鍵有助于全面地認識微觀粒子的相互作用，是研究物質的結構與性質的必備知識。在高中階段，氫鍵的教學一般被安排在化學鍵、范德華力之后，傳統教學過程往往將重心放在化學鍵及范德華力上，對氫鍵內容的學習不夠重視。而如何科學合理地把握氫鍵的教學內容，對于厘清學生對化學鍵、分子間作用力和氫鍵的認識，完善學生對于微粒間相互作用力類型的認識，建構微粒觀、認識結構和性質的關系至關重要。對于氫鍵如何進行教學，有教師是從科學的教學設計入手，在教學實踐中加以實施，以期培養學生的高級思維能力[1]，也有學者研究將現代化的實驗探究手段運用到教學中，利用數字化實驗引導學生開展探究性學習，為氫鍵這樣微觀抽象的知識點找到直觀的證據，提高學生“宏觀辨識與微觀探析”的素養水平[2]。對于氫鍵的教學更多教師是在探討怎么教的問題，在教學目標設計時也有涉及教什么的問題，但是目前還未有系統的研究氫鍵的教學要求的文獻報道。如何基于課程標準，研究氫鍵的教學要求，科學精準制訂教學目標，教學中怎么把握內容的深廣度？值得分析和探討。

一、課程標準對于氫鍵的教學要求

課程標準是課堂教學和考試評價的依據。《普通高中化學課程標準（實驗）》（以下簡稱“實驗版課標”）及“2017年版課標”對于氫鍵的內容都提出相關的教學要求和活動建議。“實驗版課標”要求學生對氫鍵內容能夠達到認知性學習目標的最低水平“知道”，即要求能說出氫鍵的知識要點、大意，能夠列舉含有氫鍵的物質。“2017年版課標”則提高了氫鍵的學習要求，其內容要求學生達到“了解”的認知水平，與“實驗版課標”不同的是，明確提出了氫鍵的學業要求：“能說明分子間作用力（含氫鍵）對物質熔、沸點等性質的影響，能列舉含有氫鍵的物質及其性質特點”，認知性學習目標的要求從“知道”上升到了“了解”“理解”的認知水平。從兩版課程標準中可以發現，對學生在高中階段氫鍵的學習要求并不是太高。而現行三個版本的普通高中化學《物質結構與性質》選修模塊教材中，盡管在氫鍵內容的編排上存在異同，但基本符合課標對該知識點的學習要求，例如對于氫鍵的本質、氫鍵的強度等知識點并沒有深入闡述，所講述的氫鍵形成的條件也是最基本的形成條件。對于氫鍵這種課標有要求但是要求不高的知識點，在界定認知要求范疇時，容易出現極端化現象，有的僅講授一下重要概念，有的則隨意地拓展深度。教師應認真分析課標和教材，根據學生的學習基礎和認知需求設計教學目標、實施教學，不可輕易作過深拓展。

二、氫鍵概念的教學把握

（一）把握氫鍵本質的教學深度

要學習氫鍵，首先要明白氫鍵的含義。現行三個版本的教材，對于氫鍵的定義大概一致，基本上描述為“是一種分子間作用力”“是由已經與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很強的原子之間的作用力”，人教版和蘇教版教材中定義氫鍵的本質是一種靜電作用力，而魯科版教材定義為靜電作用和一定程度的軌道重疊作用，更加接近目前科學界認為的分子軌道理論。蘇教版教材對于氫鍵的定義中明確指出，孤電子對的存在是形成氫鍵的必要條件，而另外兩個版本的教材中均沒有這種明確的說法。關于氫鍵的本質問題，一直是科學家研究的熱點問題，目前也還未有定論，按照高中教材上的說法，氫鍵是一種靜電作用力，但這無法解釋氫鍵的方向性和飽和性，故只需讓學生明白氫鍵是一種分子間的強烈相互作用力即可，對于氫鍵的本質不宜進行過深的拓展。

（二）正確把握氫鍵概念的引入

在氫鍵概念的導入中，有些教師從以下幾個問題入手：（1）水變成冰體積會膨脹，一般情況下不是熱脹冷縮嗎？為何水會發生反常膨脹？（2）為什么冰會浮在水面上？然而這樣的引入方式并不是很恰當。就學生的認知水平，大部分學生會基于物理的角度，從冰的密度比水小的角度進行解釋，很難與氫鍵的存在直接聯系。液態水中有氫鍵，冰也有氫鍵，不能用冰中有氫鍵就能解釋冰的反常膨脹問題，冰為何反常膨脹，更多的是涉及氫鍵的數量和氫鍵的方向性問題，涉及的問題較為復雜，超出學生的認知要求，教材也是在最后的知識拓展環節展示冰的微觀結構以說明冰中氫鍵的特殊結構。所以不宜用冰的反常膨脹作為氫鍵教學的導入，而只需在最后的教學環節中點到為止即可。

在“2017年版課標”中，在研究物質結構的學習環節，提出以下活動建議：探究發現氫鍵和建立氫鍵理論模型的過程。通過分析氫鍵的研究歷史，可以發現科學家研究物質性質，傳統方式是從一些異常的現象入手，提出假想、分析檢測異常物質的結構，而后發展理論來解釋物質的性質。發現異常現象并據此提出假設，實際上是建構新的概念，教學中可培養學生模型建構的思想。在氫鍵的教學中，我們可以引導學生沿著科學家提出氫鍵的思路，可以從H2O同主族氫化物中沸點的反常現象，來引入氫鍵的概念。在之前課程中學生已經學過了范德華力，已經了解相同結構的物質隨著分子量的增加熔、沸點升高，而水的沸點卻比同主族的其他氫化物都要高，引發學生的認知沖突，引導學生思考：如果水分子中只有范德華力是不是不會出現這種情況？水分子間是否還存在其他作用力？那到底存在著什么樣的作用力呢？科學研究發現存在氫鍵這種作用力，從而自然地引入氫鍵概念。

三、 氫鍵教學知識點的把握

（一）氫鍵類型的教學把握

氫鍵存在多種類型，可以按照不同的方式進行分類。按照氫鍵存在方式分為分子間氫鍵和分子內氫鍵;按照鍵能強度大小可分為強氫鍵和弱氫鍵;按照質子供體和質子受體進行分類，可分為常規氫鍵X—H…Y和非常規氫鍵;另外還可以根據氫鍵中氫原子的位置、光譜性質進行分類[3]。在高中階段，課標對于氫鍵類型的學習要求，僅要求學生了解分子內氫鍵和分子間氫鍵及重要作用。教學中可以給學生展示幾種常見的能形成分子間氫鍵的物質，比如H2O、HF、NH3、HCOOH等，解釋由于這種氫鍵使得分子之間締合，由于需“額外”能量破壞其分子間氫鍵才可能液化或氣化，使得這些物質的熔、沸點較高，再介紹比如濃硫酸作為多羥基含氧酸，可以形成很強的分子間氫鍵，沸點非常高，呈黏稠油狀;再通過比較鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸的熔、沸點高低，引出分子內氫鍵，學生就不難理解此類氫鍵的作用了。最后可以讓學生根據物質沸點的不同推測是形成分子內氫鍵還是分子間氫鍵。

（二）氫鍵強度的教學把握

關于氫鍵的強度，課標中并沒有明確指出學生的學習要求，只需讓學生知道氫鍵是一種常見的分子間作用力即可。而有的教師為了闡述氫鍵的強度，通過設計演示實驗來講述：在一塊無色玻璃片的不同位置分別滴上一滴汽油、水、汞，汽油直接散開，水滴一撥就開，汞滴經過撥動還是聚成一滴，再向學生說明這幾種液滴中的作用力分別是范德華力、氫鍵、金屬鍵，從而得出作用力的強弱：化學鍵>氫鍵>范德華力。教師設計實驗的初衷是為了將微觀問題通過宏觀實驗現象展示出來，出發點很好，但是這個實驗本身存在一定的科學問題。例如水中的作用力除了氫鍵也存在范德華力，比較液滴作用力的變量不同，不宜以液滴滴落形態的不同進行微粒間作用力大小的比較，而且以學生的認知水平，也比較難將液滴形狀與作用力進行直接聯系，對于教師在演示實驗中的引導解釋也無法理解透徹，談不上發展學生基于證據的推理能力。高中化學三個版本的教材都沒有設置相關的實驗內容，在教學中只需告訴學生氫鍵是一種弱的作用力，大小介于范德華力和化學鍵之間即可。

四、氫鍵教學評價的把握

課堂練習作為教師診斷學生對課堂學習內容的掌握程度的重要工具，其編制應依據課標下的課程內容各主題的學業要求，緊扣教學目標，具有科學性，才能真正起到鞏固知識和反饋學生學習情況的作用。教師為診斷學生對氫鍵內容的掌握程度，在講述核心知識點之后，會用課堂練習進行氫鍵知識的鞏固和應用。依據課標對氫鍵的學習要求：學生能夠列舉含有氫鍵的物質，有的教師往往都會列舉一些物質讓學生判斷是否含有氫鍵，學生對于物質結構式的正確認識是判斷某種物質是否含有氫鍵的前提。教師可以設計遞進式的題目，首先可以列舉一些簡單無機物如N2、HBr、NH3、H2S等，讓學生判斷哪些含有氫鍵。接著可再列舉一些簡單有機物，例如乙醇、甲烷、乙酸、甘氨酸等等，在題目中直接展示它們的結構式，這些物質學生在必修階段已經學習過，按照氫鍵形成條件應該不難判斷是否含有氫鍵。通過這樣遞進式的練習，既可以復習必修模塊的知識，還能應用新的知識點。有的教師舉過氧化氫這樣的例子讓學生進行判斷是否含有氫鍵，但是有很多學生對于過氧化氫的結構可能還不能正確認識，而且目前對于過氧化氫的氫鍵還存在一些爭議，所以不宜引入這樣的例子，以免造成學生學習的混亂。還有教師會讓學生用氫鍵表示式寫出特定溶液中存在的氫鍵，比如要求學生寫出氨水中所存在的氫鍵，一般學生會懂得水分子與水分子間的氫鍵即O—H…O，而對于氨溶于水形成的一水合氨（NH3·H2O）存在什么形式的氫鍵則不會判斷。在化學教學過程中大部分教師認為氨分子與水分子之間的氫鍵存在：“O—H…N”或“N—H…O”兩種類型的氫鍵，然而有學者通過理論分析、實驗事實論證，得出氨分子和水分子間的氫鍵結構只存在一種形式：O—H…N，即由水分子提供氫原子而氨分子給出孤電子對形成，不會形成N—H…O，也不會兩者共存[4]。在高中階段要求學生了解氫鍵形成的條件僅僅是最基本的條件，一水合氨的氫鍵形成還涉及電負性、熱力學等方面的知識，有些教師自己對于這個問題的認識都是模糊的，所以這樣的習題不適合用來給學生練習。在教學中，對于學生的練習應該認真篩選，基于課標要求和學情，精心設計符合學生認知要求的習題，這樣才能達到反饋學生學習情況的目的。

五、結語

教學應按照課程標準，依據學生的學習基礎和認知水平，制訂適宜的教學目標，合理把握教學的深度和廣度，才能真正有效地發揮教學效果。教師按照課程標準要求來實施教學，應該加強對教材的研究，研究課程標準與教材的結構和聯系，才能深刻領會課標要求。在教學過程中，對基本概念的引入、關鍵知識點的教授、教學評價等各個環節都應把控好課標界定的知識技能教學目標范圍。而且對于氫鍵這樣的教學內容，課標及教學評價的要求不高，教師可不用將大量時間放在考點的講授上，可以讓學生自己去進行自主探究，完成自主建構，譬如可讓學生探究發現氫鍵和建立氫鍵理論模型的過程，感悟科學家創造化學科學知識的化學科學思想，可讓學生認識到科學概念的形成是一個不斷研究、深化和修改的過程，認識到科學具有經驗性、暫定性、建構性和社會性等本質特征，從而發展學生的“科學態度”素養。同時教師應加強發展性知識的研修，結合教學實際需要深入鉆研學科理論知識，因為隨著科技的發展、檢測手段的進步，教材中的一些理論知識不斷被更新，譬如關于氫鍵的本質、類型、形成條件的認識，都在不斷地更新發展。教師應了解學科發展前沿知識，但在教學中不盲目遷移拓展，避免教給學生錯誤的或非發展性的知識與技能，杜絕因本體性知識錯誤增加學生的課業負擔，造成學生后續學習的預設障礙。

參考文獻：

[1]高杰，王磊. 培養學生高級思維能力的“分子間作用力與物質性質”探究教學[J]. 化學教育，2014（7）：10-12.

[2]徐惠. 以數字化探究實驗引領“分子間作用力”教學[J]. 化學教育，2017（15）： 20-23.

[3]張廣宏，馬文霞，萬會軍. 氫鍵的類型和本質[J]. 化學教學，2007（7）：72-75.

[4]李大塘，劉永紅. 一水合氨氫鍵結構的分析[J]. 化學教學，2012（11）：77-78.