到底该怎样进行化学概念课教学

——以“化学键”教学为例

相佃国

（山东青岛第六十六中学  266031）

摘要  化学观念是认识、学习、研究化学的基础，化学概念课教学承担着建立和形成正确化学观念的重要任务。以“化学键”教学为例，分析概念课教学中存在的问题及教学策略。

关键词  化学观念  概念课  问题  教学设计

2011年4月，青岛市高中化学教学能手评选中，课堂教学环节指定课题之一为普通高中课程标准实验教科书化学2（必修）（鲁科版）“化学键与化学反应中的物质变化”，尽管比赛前一天才抽签公布课题，备课时间较短，但由于选手是经过基本条件赋分、教育理论考试等选拔出来的优秀教师，应该说他们的课堂代表着化学教师的较高水平，但从施教情况来看，并不如人意，反映出当前化学概念课教学中存在的一些共性问题，引发了笔者“到底该怎样进行化学概念课教学”的思考。

1  概念课教学中存在的主要问题

1.1 重知识传授轻概念建立，教学定位偏失

化学键是高中化学的重要概念，是探究微观世界和化学反应本质的必备条件，化学键概念的建立对学生微粒观、变化观的发展和完善有着十分重要的影响。教学设计文字稿中，选手无一例外的将课程标准中“了解化学键的含义，认识离子键、共价键的形成过程，认识化学反应的实质”确定为教学重点，将“化学键概念、离子键和共价键的形成”确定为教学难点，定位准确，但课堂教学与确定的教学目标重难点却有较大出入，集中表现在以下几方面：（1）忽视概念的建立过程，将主要精力放在对概念的文字剖析和训练巩固上。如化学键概念教学没有必要的知识铺垫和情境引导，直接给出或要求学生阅读课本后复述概念、强调注意的问题，然后进行“关于化学键说法是否正确”的正误判断。（2）对共价键教学难度的认识不够。有些选手认为，学习了离子键形成过程后，学生对共价键的形成过程的认识是水到渠成之事，课堂“着墨”很淡。其实，离子键形成过程中的电子得失学生容易理解，而共价键形成过程中的共用电子对是学生难以像的，甚至在课后学生还心存疑问：H和Cl原子间真的能够形成共用电子对？课堂上淡化处理是不科学的。（3）知识训练的应试色彩较重。在“离子化合物和共价化合物”教学中，教师的侧重点不是放在“物质分类观”的完善上，而是强化“判断是离子化合物还是共价化合物”的方法与技巧上面。笔者外出听课学习或阅读期刊上关于化学键的教学设计时发现，很多教师将电子式书写作为学生必须熟练掌握的知识和技能去训练，而不是将其作为学生理解离子键和共价键的形成过程的辅助手段。

1.2  过分依赖教材，教学设计单调

“教材仅是教学资源的一部分”，“用教材教，而不是教‘教材’”等课程理念已经被教师理解并接受，但现实中，能够“用教材教”的教师还是少数，可以说能够“教好教材”的就是很好的老师。教师的“眼界”（占有的资源）和精力（繁杂事务缠身）制约着其对教学资源的开发，教材的内容和呈现方式在很大程度上决定着教师的教学设计。过分依赖教材，往往造成教学设计单调。鲁科版教材将化学键与化学反应编排在一起，目的是为了使学生建立起正确的“变化观”，理解化学反应的本质并建立起研究化学反应的方法。教师不能深入理解教材意图，“新课引入”环节无一例外都是从“水的电解需要通电”开始，教学情境仅限于教材，多数选手的课堂中知识呈现顺序与教材顺序完全一致，教师对学生前认知、身边鲜活的教学资源熟视无睹，很难创生出精彩的课堂。

1.3 现代化教学手段滥用，思维引导不利

动画模拟、视频、实验等手段可以增加教学的直观性，帮助学生建立起对微观世界的认识，可教学设计中有些问题值得思考：（1）网上教学资源中“NaCl离子键形成过程”的模拟动画，一般是一维结构（确切地说，仅有1个Na⁺和1个Cl^—），有失科学性，对学生建立离子键概念以及后续学习离子晶体结构都存在思维误导。（2）有些教师选用“水电解实验”录像、“钠在氯气中燃烧”录像，甚至个别老师演示钠在氯气中燃烧实验，这些录像或实验仅仅是让学生重温两个反应，这不仅无益于化学键教学，反而引起学生注意力的转移,冲淡概念教学。高一下学期的学生已经具备了较强的思维能力，教学设计若能舍弃这些不科学的或表面的引导，充分考虑如何培养他们的抽象思维能力和空间想象能力，肯定能够设计出更有深度的教学。

以上现象表明，部分教师对化学概念课的教学定位不准或者重视程度不够，不能科学地进行概念课教学，这必将影响到学生化学观念的建立，造成学生后续化学学习的困难。

2  化学概念课教学的基本任务

化学概念课不是为了让学生知道几个概念，其根本任务是：让学生建立起基本的、正确的化学观念，逐步发展和完善学生认识化学的思路、方法与能力。鉴于这种认识，笔者认为，化学概念课教学必须做到以下3点：

2.1 将化学概念的建立过程放在教学首位

化学概念课具有枯燥、抽象、难于理解等显著特点，如果课堂教学仅限于介绍概念、训练巩固概念，不仅不能让学生深入理解概念，也会让学生倍感课堂乏味，引导学生弄清概念的来龙去脉是概念教学的关键所在。教师可以从以下2方面着手进行教学设计：（1）引入概念的必要性和重要性。如：通过具体事例让学生深刻认识到：“化学键是研究物质微观结构的基础和前提”，“化学键理论的发展是化学研究的重要着力点”等。（2）创设合理的情境，引发学生的讨论和思考，让概念呼之欲出、自然生成。如“化学键”教学中，利用电解水需要消耗大量电能，让学生认识到水分子内H、O原子间存在强相互作用，可以顺利引出“化学键”；利用人类对原子结合为分子的认识过程：古希腊哲学家的连接式模型（原子都是带钩子的球体，原子和原子相遇时，发生钩连）——19世纪中期的引力式模型（把原子间的结合力类比于磁铁的吸引或太阳系中各行星间的万有引力）——近代的2或8电子稳定结构模型（每个原子都尽量达到外层电子充满的结构），不仅能够顺理成章地引出“化学键”，还能让学生了解了化学键的研究历程和化学键理论的发展历程，加深“化学键是原子结合为分子或晶体的直接原因与‘动力’”的认识。

2.2 引导学生理解概念的内涵和外延

准确理解概念的内涵和外延是概念教学的主要任务之一，我们不反对教师对概念进行咬文嚼字地剖析，但更提倡教师通过创设情境、提出问题等形式引导学生真正理解概念。例如，“化学键”教学中，有的教师通过对字典中“键”字的解释：安装在车轴头上管住车轮或使轴与齿轮等连接固定的零件，引导学生体会“化学键”，有的教师通过学生分析NH₄Cl中的化学键类型以及属于离子化合物还是共价化合物，让建立起“化学键类型与化合物类别的关系”的认识，这样的教学设计远比教师说教效果好得多。

2.3  让学生认识化学概念的价值

学习概念的目的是为了应用概念更好地解决化学问题。教师要努力开发教学资源，让学生体验化学概念的价值，借以激发他们的学习兴趣。例如“化学键”教学中，教师可以介绍化学家根据化学键的断裂情况预测反应产物，设计方案制备新物质的实例，也可以介绍“飞秒化学技术”能够实现分子内任何一个化学键断裂，使化学反应更为可控，新分子（物质）制造更为容易，让学生去畅想研究化学键给化学带来的、更加丰富多彩的物质世界，给人类带来的更加美好明天。

3  “化学键”教学设计举例

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

激疑导课

（1）展示沙雕图片。问：散沙是怎样做成沙雕的？（加入的水起到“粘合剂”的作用，使沙粒结合到一起）

（2）原子是构成物质的一种微粒，它们是怎样构成物质的？（原子之间存在一种相互作用将它们结合到一起，引出“化学键”课题）

思考、交流

 

 

得出：原子之间存在着一种相互作用力。

创设生活化情景激发学生兴趣，顺利过渡到课题。

探究新知1（化学键）

（1）什么是化学键？请同学们阅读课本相关内容，用自己的语言描述出来。

（2）板书化学键概念，引导学生注意几点：①存在于分子内或某些晶体中②相邻原子③强相互作用（非“相互吸引”）

阅读、思考、回答、整理

通过阅读、讨论，对化学键建立起基础认识。

探究新知2

（离子键和共价键）

1、离子键

（1）请画出Na、Cl原子结构示意图，猜测在反应中二者为何有结合成NaCl的趋势？

（2）整理学生思路，用电子式表示形成NaCl的过程（这种用最外层电子表示化合物形成过程的方法直观、简洁，这种式子叫电子式）。

（3）引导学生得出结论：Na⁺与Cl^—间通过静电作用所形成的化学键称作“离子键”。

（4）根据NaCl的形成过程，思考下列问题：

①形成离子键的微粒、本质是什么？

②哪些元素间容易形成离子键？

2、共价键

（1）同学们思考： NaCl晶体中，若保持“Cl原子”（实为Cl^—）不变，将“Na原子”（实为Na⁺）换作同主族其他原子，离子键是否有变化？

 

（2）H、Cl将以怎样的方式形成HCl分子？

 

 

 

 

 

 

（3）参考NaCl的形成过程，你能否运用电子式HCl形成过程？

 

 

 

 

 

（4）上述H、Cl之间形成的化学键叫共价键。思考讨论下列问题：

①什么是共价键？

②形成共价键的微粒是什么？

③哪些元素的原子间通常能形成共价键？

（5）试分析H₂O、NH₃、N₂的共价键。

（提示：为满足原子最外层电子稳定结构，如何形成共价键？）

（6）填写表格，归纳知识。

 

离子键

共价键

概念

 

 

成键微粒

 

 

成键本质

 

 

成键元素

 

 

思考、讨论、交流猜想

 

观察、理解

 

 

理解、整理

 

得出：形成离子键的微粒是阴离子和阳离子，本质是静电作用，活泼金属元素和活泼非金属元素容易形成离子键。

 

思考、交流、分析，得出：换作K时离子键减弱，换作Li时离子键强度增强，换作H时，H原子也有得到1个电子成为2电子稳定结构的趋势，它们以形成共用电子对的方式使双方原子都成为稳定结构。

 

书写、体验

 

 

 

 

 

得出：

原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键。

非金属原子间通常能够形成共价键。

分析、讨论

 

 

 

完成表格，形成知识体系。

 

从原子结构和电子得失角度创设情境，引导学生认识离子键符合学生的认知（没有选用离子键形成过程的动画，一是动画往往存在科学性问题，二是学生的抽象思维能力可以达到，也有必要发展）。

 

 

 

让学生运用元素周期律知识分析离子键强度随离子半径的变化，更好地理解离子键本质，并且引导学生得出换作H原子时，“量变引起了质变”（离子键到共价键）。

 

 

重点不在于练习电子式书写，而是让学生通过对比加深对共价键和离子键区别的认识。

 

 

 

 

 

 

 

学以致用，加深对共价键的理解。

 

强化对离子键、共价键的认识。

探究新知3

（离子化合物和共价化合物）

（1）已知NaCl中含有离子键，属于离子化合物，HCl中含有共价键，属于共价化合物。完成下列表格：

 

成键微粒

化学键类型

化合物类型

CO₂

 

 

 

O₂

 

 

 

CaCl₂

 

 

 

Na₂O

 

 

 

（2）试推测NH₄Cl中存在哪几种化学键？它属于离子化合物还是共价化合物？

（3）运用化学实验如何判断某化合物是离子化合物还是共价化合物？

 

 

（4）填写表格，归纳知识。

 

离子化合物

共价化合物

概念

 

 

构成微粒

 

 

化学键类型

 

 

熔化是否导电

 

 

（5）思考讨论：为什么Na与Cl形成NaCl而不是NaCl₂？H与O形成H₂O而不是HO₂？

思考、完成表格、讨论交流

 

 

 

 

 

 

 

讨论NH₄Cl的成键情况和判断依据。

思考、交流得出：融化状态下的导电性实验可以区分离子化合物和共价化合物。

 

 

 

 

 

 

从原子形成稳定结构分析

 运用“由个别到一般”建立和形成离子化合物、共价化合物的概念，再由“一般到个别”通过对NH₄Cl的分析，加深对概念的理解，“归纳—演绎—归纳”是建立化学概念的常用方法。

学生在初中化学中了解离子的导电性，该环节设计目的在于启发学生的实证意识。

 

 

 

加深“化学键是化合物具有固定组成的原因”理解。

拓展延伸

（1）在NaCl晶体中，如果保持Na⁺不变，将Cl^—换作半径最小的带负电荷微粒，你认为是什么？离子键是否会发生变化？（引出电子，引导学生得出金属钠晶体中存在金属键）

（2）NH₃结合一个H⁺形成NH₄⁺，这个新的氮氢键是怎样形成的？（引出配位键）

思考、想象、体会

让学生运用元素周期律知识，从NaCl离子键模型演变分析共价键、金属键等，是本节课教学设计主线，提出金属键、配位键，让学生发散思维，可以激发学生对化学键后续学习的期待与化学键理论的完善。