苏教版微观结构与物质的多样性专题教材分析与教学.doc

苏教版微观结构与物质的多样性专题教材分析与教学建议徐州高级中学 吕锡扬一、教材分析 (一). 编写思路：本专题“微观结构与物质的多样性”安排在化学2的第一专题，是为了使学生在学习了化学1和初中的一些元素化合物知识的基础上对物质的性质有更深刻的了解，也是为后续的学习化学反应与能量变化、有机化合物的获得与应用和选修教材物质结构与性质等内容的学习打基础，对以往所学的物质结构知识的小结和提高。本专题从学生所熟悉的1-18号元素的原子结构入手,在原子、分子、离子层次探究物质性质及其变化的规律和本质原因，通过探究原子结构与元素性质的关系及其规律，从而得出元素周期律元素周期表；以此为线索，进一步研究微粒间的相互作用力、同素异形现象和同分异构现象、常见几种晶体的结构和基本特点，把微观结构与物质的多样性联系起来。使学生认识到：物质的多样性与组成的多样性和微观结构的多样性有关，要研究物质的多样性，必须具有微观结构的知识。从而达到激发学习兴趣、引导学生探究、掌握科学道理、培养学习能力、提高科学素养的目的。(二)教学要求：化学课程标准是新教材编写的根据，也是对当前新的课程改革中教师的课堂教学方式、学生的学习方式和教学效果进行评价的根本性、权威性的文件。由于长期以来，大家都已习惯了以化学教学大纲为依据，对新教材和化学课程标准的认识往往会有偏差，为了实现化学课程标准的要求，更加有效地教学，现将化学教学大纲与化学课程标准和江苏省课程教学要求中有关本专题内容比较如下：1、 “原子结构”内容要求的比较教学大纲课程标准课程教学要求教学内容要求实验与活动内容标准活动与探究建议教学要求教学建议L知道原子序数2核素(选学)3同位素(了解)4知道核外电子排布规律的初步知识，能画出l18号元素的原子结构示意图。观看录像：同位素及其应用；原子结构模型的演变。L知道元素、核素的涵义。2了解原子核外电子的排布。查阅资料并讨论；放射性元素、放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。1知道元素、核素、同位素、质量数的涵义。2了解原子核外电子的排布。核外电子的运动状态、电子排布式暂不作要求。3能画出118号元素的原子结构示意图。1在初中有关原子结构知识的基础上，学习元素原子核外电子排布。2核外电子的运动状态、电子排布式等内容在相关选修模块学习（见物质结构与性质主题1）。比较分析：（1）“大纲”、“教学要求”中对知识点要求基本差不多，“大纲”中对“核素”这部分内容列为选学，而“课标”和“教学要求”为“知道”这一层次。（2）对“原子序数”“原子核外电子的排布规律”，“大纲”要求知道，“课标”没有要求，“教学要求”为了解层次，范围更为具体。（3）“活动与探究建议”中注意了课外资源的开发与利用，注重化学知识在生产和生活中的应用，扩展了学生的视野，比原来大纲中的“实验与活动”内容丰富了。2、 “元素周期律和元素周期表”的内容要求比较教学大纲课程标准课程教学要求教学内容要求实验与活动内容标准活动与探究建议教学要求教学建议1.元素周期律(理解)2.元素周期律的发现(选学)3.元素周期表 (知道)4.周期和族 (知道)5.元素周期表的应用(有大致的印象)演示实验同周期元素化学活动性的比较；卤素化学活动性的比较。1.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律。了解原子结构与元素性质的关系。2.能描述元素周期表的结构。知道金属、非金属在元素周期中的位置及其性质的递变规律。1.实验：几种金属盐的焰色反应。2.查阅资料并讨论：第三周期元素及其化合物的性质变化的规律。3.讨论或实验探究：碱金属、卤族元素的性质递变规律。4.查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。1能结合有关数据和实验事实（原子核外电子排布、原子半径、元素的主要化合价、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性、元素的金属性与非金属性等）认识元素周期律。元素的电负性、电离能的概念及变化规律等暂不作要求。2了解原子结构与元素性质的关系。3知道周期与族的概念，能描述元素周期表的结构。认识元素在周期表中的位置与其原子的电子层结构的关系。4知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。5感受元素周期律与周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的重要作用与价值。元素的电负性、电离能的概念及变化规律等内容在相关选修模块学习（见物质结构与性质主题1）。比较分析： （1）“大纲”、“教学要求”中要求的知识点有5个，“课标”中没有明确强调具体的知识点，“教学要求”中对每一个知识点的要求比较具体。（2）“课标”、“教学要求”要求了解 “原子结构与元素性质的关系”，而“大纲”中没有要求。（3） “大纲”对“元素周期律”的要求是理解层次，即要求学生不仅要能够领会概念和原理的基本涵义，还要能够解释一些简单的化学问题，“课标”、“教学要求”对“元素周期律”的要求是结合实验数据和实验事实来认识元素周期律，这样，认知的角度发生了转变，使学生更容易接受的同时，培养了学生的科学探究品质。（4）“活动与探究建议”要求学生通过查阅资料讨论等学习形式，体验和感悟科学原理，比较重视对学生进行科学史和知识的实际应用的教育，扩大了学习范围，激发了学习的兴趣，从而提高科学素养，充分体现了科学探究这一主线。3. “微粒之间的相互作用力及物质的多样性”的内容要求比较教学大纲课程标准课程教学要求教学内容要求实验与活动内容标准活动与探究建议学习要求教学建议1.化学键(知道)。2.懂得离子键和离子化合物、共价键和共价化合物。(能用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物)。3.懂得极性键和非报性键4.知道分子间的作用力。5.大致了解H2O、NH3、HF中的氢键。6.知道离子晶体(以NaCl为例)、原子晶体(以金刚石、为例)。7.了解同素异形体的概念。8.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。1.演示实验：钠在氯气中燃烧；氢气在氯气中燃烧。2.观看录像：分子的形成。3.制作简单的分子模型4.展示几种晶体模型和实物。5.观看录像：晶体世界。6、制作几种晶体模型。1.认识化学键的涵义知道离子键和共价键的形成。2.了解有机化合物中碳的成键特征。3.举例说明有机化合物的同分异构现象。1.交流讨论：离子化合物和共价化合物的区别。2.制作简单有机分子的结构模型。1认识化学键的涵义。2知道离子键和共价键的形成。共价键的主要类型（键和键）、键长、键角以及金属键、分子极性等暂不作要求。3了解离子化合物、共价化合物的概念，能识别典型的离子化合物和共价化合物。4能写出结构简单的常见原子、离子、分子、离子化合物的电子式，能够用电子式表示结构简单的常见离子化合物、共价分子的形成过程。5能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。6了解有机化合物中碳的成键特征。7举例说明有机化合物（限于含5个碳原子以下的烷烃）的同分异构现象。共价键的主要类型（键和键）、键长、键角以及金属键、分子极性等内容在相关选修模块学习（见物质结构与性质主题2）。比较分析： （1）“大纲”中要求“懂得极性键和非极性键”而“课标”、“教学要求”中没有要求。（2）对于“化学键、离子键和共价键的形成”这部分内容基本没有改变。“课标”、“教学要求”中将“氢键”这部分内容放在选修教材。（3）“大纲”中的“实验与活动”与“课标”“活动与探究建议”要求“制作简单有机分子的结构模型”显得更为具体，体现了科学探究的思想。（4）“大纲”中要求了解同素异形体的概念，“课标”、“教学要求”中没有提到。总之，“课标”、“教学要求”与“大纲”相比较对教学内容的要求更加明确，学习的难度降低了，内容丰富了，学习的趣味性增强了，学习的方式更加灵活了，化学知识与生产生活的联系更加广泛了。 (三)、教学内容本专题的教学内容完全遵循课程标准。在编排顺序上体现了知识的内在逻辑顺序、学生的认知规律和心理发展的特征，重视回归基础和化学知识体系的构建，较好地容纳了课程标准规定的“内容标准”和“活动与探究建议”的具体内容。本专题共由三个单元组成：第一单元核外电子排布与周期律；第二单元微粒间的相互作用力；第三单元从微观结构看物质的多样性。仔细分析，不难看出本专题的主要内容是由知识结构线和情感思维线这两条线串起来的：有关微观结构相互作用及其规律, （1）知识结构线如下图所示：原子核外电子排布微粒间的相互作用同分异构现象化学键微粒的异构现象元素周期律、元素周期表同素异形现象分子间作用力氢键物质的多样性共价键离子键微观结构 （2）情感思维线如下图所示：交流讨论得出结论尝试结论解决问题处理资料总结规律搜集资料寻求方法创设情景激趣生疑 知识结构线是明线，情感思维线是暗线，这两条线一明一暗,互相交织在一起，贯穿整个专题的始终，知识结构线,层次分明,目标明确,情感思维线严谨,灵活,需要我们挖掘开发。 以第一单元核外电子排布与周期律为例：在学生已有的知识基础上，提出元素的性质与原子结构关系的问题，引起了学生的重视和继续探究的兴趣；引导学生画出118号元素的原子结构示意图，并对这些原子结构示意图进行分析处理，认识到核外电子排布有规律可循；利用描绘原子最外层电子数和原子半径的曲线图，培养学生探究问题的科学方法；通过实验和对118号元素的性质列表进行分析、对比、交流、讨论、综合、整理后总结得出元素周期律和元素周期表；最后把元素周期表作为工具推测元素性质和相应元素的原子结构。帮助学生了解用已有知识去研究微观结构的方法和程序；建立结构决定性质、性质决定用途的学科观念。使学生在原有的基础上，进一步在知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观等方面都有所提高的作用。二、教学建议 (一)要切实转变教学理念。前苏联教育家赞科夫认为，教学工作不仅要以深刻而又系统的科学文化知识武装学生，而且要促使学生智力、情感、意志、个性、才能得到和谐发展。要改变过去那种只重视知识传授、技能训练而忽视能力发展的片面性教学，提倡发展性教学。化学课程标准确定的化学课程目标要使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面得到统一和谐的发展，极大地拓宽了我们的教学视野，对我们的课堂教学提出很高的要求，新教材为我们提供了新的教学内容和素材。但是目前，我们实际的课堂教学也只是由传统的教学向课改要求的方向转变，而且大多可能更靠近于传统教学。这并不是说广大教师对课程改革的理念不理解、不接受，而更多的是由于大家都处于认识探索阶段，对课堂如何有效落实课程改革的精神感到茫然，特别是在教育评价的方式方法还不能适应课改要求的情况下更是如此。但我认为，每一位教师都要有紧迫感、使命感和责任感，时不我待,要抓住时机,加强新的教学理念的学习,用现代教学理念指导教学，承担起时代赋予的使命，面对目前的教育现实，围绕新课程目标，在实践中主动探索，大胆实践，不断积累经验，增长教育智慧，跟上时代的步伐。决不能等待或我行我素以不变应万变，这不仅影响了个人的教学能力的提高，更耽误了许多学生的终生发展和教育事业的发展。(二) 采用有效的教学方法。教学方法是教师和学生为达到教学目标，在教学原则的指导下，借助一定的教学手段(工具、环境)，而进行的师生相互作用的途径和方法等。既有教师的行为又有学生的行为，这两者是相辅相成的。教学方法的选择不是为了赶时髦,也不是为了自己省事,方便,应该讲究有效。什么样的教学方法是有效的呢？这就要根据课程标准、教学内容的特点、学生的需要及学生认知能力等诸方面因素，对各种教学方法进行比较，并在此基础上进行选择和组合，以使教学过程达到最优化。减而言之，就是适合学生的教法就是有效的。本专题各单元内容基本都是以“你知道吗?” “活动探究”“交流与讨论”“观察与思考”“问题解决”“拓展视野”“信息提示”等栏目呈现。学习的内容比较适合于问题探究法教学。在教学中可设计一份自学提纲或学案，在提纲或学案的引导下让学生自主学习教师及时地给予点拨、帮助、指导。如第二单元的教学中可设计一份自学提纲，让学生通过回忆、阅读、实验、收集资料、讨论、观察模型等形式,去发现氯化钠和氯化氢的形成过程有什么不同（包括成键的方式、成键的元素、成键的实质、最外层电子排布的变化、电子式的表达方式等），在此基础上通过教师的点评和讲解整合规范学生的发现，解决学生的实际问题，从而形成化学键、离子键、共价键的概念，再通过一些实例训练强化有关的概念、知识和技能，这样既突出了学生在学习过程中的主体地位，又提高了课堂效益。又如“元素周期表”的学习，教学中可提供第一张元素周期表的编制者门捷列夫当时的研究背景，让学生排布1一18号元素可能的位置。学生们经过讨论与分析，可能排出以下几种可能的情况。H He Li Be B C N O F Ne；Na Mg Al Si P S Cl ArH He Li Be B C N O F Ne；Na Mg Al Si P S Cl ArH He Li Be B C N O F Ne；Na Mg Al Si P S Cl Ar然后引导学生分析上述三种排列的优点与不足，从而进一步让学生体验门捷列夫的研究，方法、过程，享受成功的喜悦。值得注意的是:有的教师在选择教学方法时，一味强调直观、探究教学，课堂上过多地进行讨论、实验、多媒体的应用，忽视学生抽象思维能力的发展,让学生自己去探究发现，而缺乏有效的引导，看起来很热闹，一节课下来学生得到的东西不多，实际学习能力没有得到提高，教学效率低教学成绩上不去。还有的教师一味强调思维的发展,仍然采取一讲到底或以练代讲的方式，根本不管学生的感受,进行高强度的思维风暴，其结果可能是,用的时间和精力很多，许多学生难以接受，并产生厌学心理，失去了学习化学的兴趣，学习的效果差，更谈不上三维目标的实现。 (三)指导学生形成有效的学习方法。学习方法是学生完成学习任务的手段和途径，是学生在获得知识形成能力过程中所采取的基本活动方式和基本思想方法。学生的学习方法是逐步形成完善的,决定到学生的能力和学习效果的优良,影响着学生的终身,在教学中要帮助学生形成有效的方法是一项艰巨而又细致的工作。学生的学习活动主要有三种方式，一是接受学习，二是体验学习，三是探究学习。三种学习方式密切相关，相辅相成，不能互相代替应根据具体学习的内容来定,例如，在本专题中，设计了不同类型的科学探究活动，形成和发展学生适应未来生存和发展所必备的科学素养。比如第一单元中“探究活动1、2、3”的全过程为：先进行“探究活动1”;提出问题，即实验课题“探究钠镁铝单质的活动性的强弱”;制订计划(书上给出详尽的实验步骤);收集证据(书上给出明确的观察提问和记录要求，且留有填空);解释与讨论(学生先描述各自的实验结果，教师后归纳总结，引导学生得出结论);反思与评价(书上给出教学内容的特点);完成实验报告(书上给出探究活动报告)。然后以此为基础依次进行“探究活动2”、“探究活动3”。在上述过程中蕴涵有制订计划的方法，有收集证据、描述实验现象、讨论、归纳、反思、撰写报告、推理、归纳、总结等多种方法。又如:在学习元素原子最外电子层电子数、原子半径大小的变化与其核电荷数变化间的关系时，可以指导学生自己动手描绘原子最外电子层电子数原子半径大小的函数图象, 从中归纳出变化的基本规律,亲身体验元素周期律是确实存在的, 亲自体验科学探究的程序和基本方法。 (四)把握好学习的深广度。新教材大多数教师都是第一遍教，无论是教学方法、教学内容和教学评价的方式与以前相比都有较大的变化，如何把握教学的深广度，确实不是一件容易的事。个人认为应该严格按照课程标准特别是省教学要求的精神去教学，运用教材内容和教学实际，可以在教材的顺序和内容上作一些适当的调整和补充，对化学学习有兴趣和学习能力强的学生可以给予应有的帮助指导和提高。但不要随意提高教学要求，增加学习负担。 例如：课标中要求知道离子键和共价键的形成，在教材中只是把氯化钠和氯化氢的形成过程作了分析，而没有用电子式的表示其形成过程，如果完全以书本的方式呈现，在教学过程中缺少形象思维，学生不易理解，教学过程中可以补充电子式的形成过程，在学习离子化合物和共价化合物后，可以扩大学生的视野，对一些常见的化合物如ZnS04，Na2C03，NaHC03，H2SO4，H2CO3等物质让学生能分清其化合物的类型，但不要求其电子式的书写方法。对于离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体只要求对照实例能说出晶体类型即可；不要求全面认识分子间作用力与化学键的差异；不要求学习离子键、共价键的特点和键参数；不要求区分极性键、非极性键等。但有些教师往往受到教辅材料的影响，只要教材中提到的内容，不加分析，不分主次、不论学生的认知能力统统地让学生掌握，把以往有关内容的习题通通让学生去做，如晶胞中边长的计算、判断分子的极性、氢键、较复杂的同分异构体的书写等，过多的增加了学生的负担，浪费了大量的时间和精力，结果做的是无用功，甚至是负功。(五)重视“资料卡”“信息提示”“拓展视野”等栏目的教学。通过本专题的教学，不仅要加强对学生进行系统的知识的学习和逻辑思维训练，也要适当的扩大学生的知识面、提高学习兴趣、进行非逻辑思维教育，非逻辑思维不以概念、判断、推理为主要的思维形式，而是以直觉、灵感、联想、想像等为主要手段，来触发新思想、新意象的产生。直觉和联想可以直接猜测和把握事物的本质，灵感可以达到顿悟，想像则保持和凝聚着新思想、新模式。 “资料卡”“信息提示”“拓展视野”等栏目介绍了门捷列夫与元素周期律、水分子间的氢键、碳的同素异形体的晶体结构、臭氧层、液晶等内容，如果能充分地利用是非常有利于扩大学生的知识面、提高学习兴趣、培养非逻辑思维的题材，如C60分子结构教学中，可介绍在探索C60分子结构的科学研究中，许多科学家虽然做过不少先驱性工作，但他们大多力图从碳的同素异形体金刚石和石墨中寻找答案，甚至认为：“若说它是碳的一种新的存在形式，有悖常理，未免可笑”，没有摆脱习惯思维的束缚，当真理碰到鼻尖上的时候，还是没有得到真理。而克罗托、斯梅莱和柯尔在探索的过程中，也遭遇过失败，斯梅莱曾试图用计算机模拟构建C60分子的球形结构，但没有成功。后来，克罗托凭