《物质结构与性质》实施探究教学的对策

摘要：结合自己的教学实践，对《物质结构与性质》这一部分内容实施探究性教学的方法，提出了一些实施探究性教学的做法。

关键词：物质结构；探究教学；难点；对策

文章编号：1008-0546（2012）01-0058-02 中图分类号：G632．41 文献标识码：B

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2012．01．027

教育的核心是要促进学生的全面发展，而学生全面发展的一个重要方面就是探究意识的形成与主动参与能力的培养，因此新课程倡导要尽可能用讨论探究的方式展现知识的形成过程，把知识的授受过程变成为知识的探究过程，最大限度地引导学生参与教学活动，教给学生探究学习的方法，培养学生积极思考、正确思维的品质，促进学生全面发展，探究性教学已经成为新课程理念下的一种主要教学方式，但是，《物质结构与性质》这一部分却因为内容抽象，概念晦涩，致使实施探究式教学有一定的困难，本文针对这一部分的教学，就如何实施探究性教学谈谈自己的一些体会。

一、不断加强业务学习，提升自己的专业知识水平

有句话说要给学生一碗水，老师必须要有一桶水，教到这一块内容时，老师们发现自己可能也只有一碗水，这些原因是多方面的，比如早些年化学系大学本科里没有详细地讲氢原子发射光谱中四条明亮谱线的计算，而现在高中物理选修3－5中就出现了这些知识，很可能我们老师还没有学生了解的多，而可怕的是我们还浑然不知，再比如对多电子原子尤其是碱金属谱线的知识，教材中给了插图，但作为教师可能对这些知识缺乏了解，虽然这不需要给学生讲，但对这些知识的缺失会造成我们在上课时不能高屋建瓴，只能照本宣科，直接告诉学生们电子在核外是分层排布的，也就设计不出高水平的探究活动。解决这一问题的方法只能是我们教师不断加强业务学习，提升自己的专业知识水平。课程改革要求教师要具有宽广的专业知识背景和专业能力，因此，教师必须重视并加强自身专业素养的提高，尤其要认真学习教材中新增加的内容，尽快地把这些新内容纳入已构建的学科专业知识结构中，教师只有全面领会学科专业知识体系，才能灵活自如地引导学生探究。我们可以向书本学习，向网络学习，向同行学习，向专家学习，向其他学科的老师学习，尤其要加强与物理、生物两个学科的交流，像原子光谱的知识，偏振光的知识与物理联系较为紧密，可以向物理老师学习；霉菌的生长，巴斯德在生物学上的贡献，叶绿素的色谱法可以向生物老师学习。

二、利用实验开展探究

化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他手段无法替代的。实验教学有利于启迪学生的科学思维，揭示化学现象的本质，激发学生学习的积极性与主动性。在选修3中，只在配合物这一部分内容中出现了两个实验，且都是验证性实验，对于这两个实验，我们要深入挖掘，找到实施探究教学的突破口，赋予这两个实验更多的探究色彩，下面是我的一个教学片段：

【教师】把白色的硫酸铜溶于水，产生蓝色溶液，你以前见到过什么物质溶解在纯水中颜色发生变化了吗？

【学生】思考回忆……

【教师】阅读教材，找出变为蓝色的原因。

【学生】因为铜离子有空轨道，而水分子有孤电子对，二者形成了［Cu（H2O）4］2＋（四水合铜络离子），这种离子是蓝色的。

【教师】除了水有孤电子对，容易与铜离子形成络离子外，还有哪些微粒也有孤电子对，容易与铜离子形成络离子？

【学生】氨分子。

【教师】铜离子与氨分子能否形成络离子，请大家动手实验。

【学生】先生成了沉淀，后生成深蓝色的四氨合铜络离子。

【教师】还有其他的带有孤电子对的微粒吗？氯离子？溴离子？氢氧根？写出它们的电子式。它们是否有孤电子对？它们能否与铜离子形成络离子？

【学生】思考……

【实验】把铜在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，加少量水，生成绿色溶液，加大量水，又生成蓝色溶液，这个颜色变化说明什么？

【教师】棕黄色的氯化铜溶于水为什么不生成棕黄色溶液？为什么生成绿色溶液？为什么加大量水又转为蓝色？

【学生】？

【教师】（提示）绿色是另一种配离子［CuCl4］2－（四氯合铜络离子）的颜色。

【学生】在溶液中很可能存在着两种配离子，如果溶液较浓，则主要显示四氯合铜络离子的绿色，如果水多，则主要显示四水合铜络离子的蓝色。

【教师】往蓝色的胆矾溶液中加入无色的氯化钠固体会怎么样？

【实验】生成［CuCl4］2－变为绿色。

【教师】往蓝色的胆矾溶液中加入浓盐酸会怎么样？

【实验】生成［CuCl4］2－变为绿色。

【教师】以上这些颜色变化说明了什么问题？

【学生】说明确实存在［Cu（H2O）4］2＋、［CuCl4］2－、［Cu（NH3）4］2＋这些络离子，并且这些络离子是可以相互转化的。

以上这个教学片段对课本上的实验进行了深入挖掘，赋予了探究的内容，对学生深刻理解配合物很有帮助。

三、 利用学生活动引领探究

探究性学习是以学生为主体，以学生的主动参与为前提的。学生的主动参与使其在探究过程中体验到探究带来的乐趣，并逐步形成一种在学习中喜爱质疑、乐于探究的心理倾向。学生在探究性学习过程中，所涉及的不仅仅是最后记住了多少知识，更重要的是学习过程浸透着情感的投入、态度的转变、方法的获得、情感的体验。在这一部分的教学中，可以安排一些学生活动，让学生亲历探究发现的过程，例如在讲价层电子对互斥理论时，我准备了一些气球和一些橡皮筋，上课时让同学们分组尝试用橡皮筋把不同数目的气球扎在一起，同学们兴趣很高，有的小组尝试把两个气球扎起来，有的小组尝试把三个、四个、五个、六个气球扎起来，扎好之后气球会由于自身的弹性自发地呈现出平面三角形、正四面体、正八面体等形状，这样就一举突破了教学的难点，再比如在金属原子的堆积教学中我准备了一些乒乓球和胶水，让学生自己动手去探究堆积的方式，意外的发现还有一种教材中没有介绍的堆积方式，经计算这种堆积方式的空间利用率为60％（即两层密置层按上下对齐的方式堆积，我称之为简单菱方），经过向吴国庆教授请教，这种堆积方式的确存在，但由于在自然界中找不到实例，亦即目前没有发现哪一种金属按这种方式堆积，因而在课本中没有介绍，这大大激发他们的学习积极性，还有在手性教学中，给同学们发放CHClFBr、CH2BrCl、BrFClC―CClFBr等分子模型，提出问题：①两个CHFClBr是同一种分子，还是两种不同的分子？两个分子能否重合？②两个CH2ClBr是同一种分子，还是两种不同的分子？两个分子能否重合？③两个BrFClC―CClFBr是同一种分子，还是两种不同的分子？两个分子能否重合？从而使学生自己发现手性碳、手性分子的知识规律。同学们在实际操作中感受到了发现的欢欣，这种探索不是对书本上固有知识的株守，这种超越教科书的探索实际上就是对科学的探索，在探索过程中必将绽放出智慧的火花。

《物质结构与性质》这一部分内容中，模型搭建的方法不仅可以很好地帮助同学们进行探究，而且能够使同学们更深刻的理解知识，上完课后，我把这些模型留在教室里，让同学们利用课余多看多想，多去感觉各种晶体的晶胞构型，各种微粒之间的相对位置，以加深对这部分知识的理解。

四、 利用形象的比喻帮助探究

探究的前提是知识的理解，只有在透彻的理解了知识之后才可能进行创造性的探究，而生活化的一些比喻对于抽象知识的理解很有帮助，也会有助于知识的探究，在这一部分知识中，有些知识理解起来比较困难，比如：氢的发射光谱是几条不连续的谱线，这说明了什么？如果直接让同学们“探究出”核外电子的排布是分层排布的，中间跨度就显得太大，怎么才能让学生理解这一难点呢？我在投影上展示了一张图片（图1），问同学们如果按左边所示小球依次落在电子秤上数字会如何显示？（是连续的一系列从小到大的值），如果按右边所示小球依次落在电子秤上数字会如何显示？（只能显示三个不连续的值），接着再启发同学们氢的发射光谱中出现几条不连续的线说明什么问题？同学们就能体会到电子在核外的排布是不连续的，而是分成几个层。再比如同学们对甲烷、乙烯、乙炔中为什么碳最外层的电子要先跃迁，再杂化表示迷惑，为什么同是碳原子，有时候要sp3杂化，为什么有时候又sp2杂化就更不好理解了，我选取了电视剧《我是特种兵》中的一个画面：四个特种兵从不同的方向进入一栋藏匿有歹徒的废弃大楼内执行任务，当他们会合于某层楼梯口处时突然发现被歹徒包围，他们马上进入战斗状态，一人负责防御来自下楼梯下方的火力攻击，一人负责来自楼梯上方的攻击，一人负责左侧走廊，一人负责右侧走廊，结合图片问同学们这些战士为什么要这样布阵？同学们回答因为这样可以使战士们的火力达到最优组合，最大限度地减少损失，在此基础上再讲甲烷中碳原子的四个电子为什么要杂化，并且杂化成四面体的形状就水到渠成了。

实施探究性教学，会有比较容易处理的章节，也会有难以处理的知识点，但是，只要我们开动脑筋，深入钻研总会找到突破口，要实施探究性教学，最好的办法就是把自己置身于科学发展的历史中去，全面了解科学家在遇到问题时的精彩想法与对策，使这些精彩瞬间得以再现，沿着这个思路设计探究方案，我们会有不断的惊喜，我们的教学也会更加精彩纷呈。