“探秘物质的组成与结构”教学探讨

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1、“探秘物质的组成与结构”教学探讨　　“探秘物质的组成与结构”项目中，活动以化学发展史为背景线索，将学生的学习活动依托在科学史的背景下，体现阅读的思维活动，并注重从中学习科学研究方法；重视模型建构，通过搭建和绘画等方式外显学生模型建构的过程与结果。　　本文以本项目任务一为例，介绍“认识水分子，构建分子模型”项目的实施策略。　　一、任务一的地位及活动　　项目“构建微观模型――物质的组成与结构”旨在让学生从两方面认识物质。（1）物质是由微粒构成的。①从认识水分子到构建分子模型：从分子角度认识物质分类（纯净物、混合物）及变化。②打开

2、原子结构内部，从原子结构的角度认识组成物质的规律：由认识原子的内部结构到关注核外电子排布，进而理解原子??成分子的核心规律――化合价。（2）物质是由元素构成的。从原子的角度连接对元素的认识，建立宏观与微观之间的关联。进而从元素角度认识物质组成，认识元素质量与物质质量的关系。　　（一）任务一在本项目中的地位　　任务一是项目的重要组成部分，在整体安排上，任务一选择了常见物质水的组成研究作为学习活动的主要素材，从熟悉的物质切入，学生比较容易进入状态。在科学方法方面，从宏观物质水到微观水分子，在实验探究中根据宏观实验现象推理分析物质

3、的微观构成，再利用模型模拟引导学生通过建立模型的方式认识并研究物质的微观结构，进而更深入地理解宏观物质的性质，搭建宏观与微观研究的桥梁，形成从微观视角看物质的角度。在学习过程中首次融入大量化学史阅读活动，希望在教师的示范和引导的基础上，能帮助学生提高阅读技能，通过阅读完成相应的活动任务。在学生的认知体系方面，任务一将学生的认知引入到了微观世界中的分子和原子的层面，研究了分子及分子的变化、原子的重组等学科核心知识，与后续的原子结构及元素的学习形成逐渐深入、连贯一体的认知体系。　　任务一中的核心活动实验探究、模型模拟、阅读等是本

4、项目后续学习中常用的学习方式，因此，任务一在学习方法和学习思路方面为后续学习作了比较细致的铺垫。　　（二）任务一的核心活动　　本任务分为三个活动：活动一，探究水的组成，提炼科学方法，获取科学证据；活动二，模拟水的分解和化合过程，构建分子模型，建立假说与模型；活动三，读科学史故事，学科学智慧。阅读对物质微观组成的研究历史，分析假说、模型、证据之间的关联，理解科学本质。　　活动一有两个核心活动：一是科学阅读、重返对水的研究，进一步巩固科学阅读的方法，提炼研究水的科学方法；二是在理解科学方法的基础上提出水的电解实验探究。活动二包含

5、两个核心活动：一是从模拟水的分解和合成实验，构建水分子模型；二是从水分子模型到构建分子模型，从分子的角度来认识物质与反应。活动三有两个核心活动：一是科学史的阅读，让学生进一步反思活动二中分子模型的建立的假说前提，进一步明确阅读方法；二是通过交流研讨活动，体会科学家的研究过程，让学生理解科学的本质。活动三可以随着教学需要进行调整。可以在活动二教学之前，让学生在阅读资料的基础上构建水分子模型，并明确分子模型构建的前提。也可以放在活动二教学之后，让学生反思分子模型构建的前提。　　二、任务一中的活动二教学实录　　本项目的教学中最重要

6、的是把握化学史的教学和模型构建的教学。活动二模拟水的分解和化合过程，构建分子模型，是在提炼化学史核心研究思路的基础上，结合对常见物质“水”电解现象的微观构建，其中模型建构的教学是本项目的最有特色的核心活动，对活动三的核心教学策略有重要的指导意义，因此，我们详细记录活动二的教学实录，并进行效果评价和反思。　　教学实录　　第一阶段：启动活动　　【师】通过电解水及相关实验，我们获得了哪些认识？还存在哪些疑问？　　【生】水是由氢、氧两种元素组成的，通电可以使水分解为氢气和氧气，两种气体的体积比为2：1，氢气可以在氧气中燃烧生成水，由

7、此确定了水的组成。正极产生氧气，负极产生氢气，两种气体都是无色的。化合和分解都是化学变化。　　存在的疑问：水分子的微观构成是什么样的？为什么实验中氢气和氧气的体积比为2：1？　　【师】你们对两种气体的体积比为2：1有什么猜想？　　【生】可能等于质量比，可能等于分子数目比，可能等于分子体积比……　　【师】今天我们尝试用模型模拟的方法继续认识水及相关问题，请大家先阅读教材中模型模拟中的内容。　　第二阶段：活动过程　　【学生活动一】模拟水的分解和合成。　　根据已有的知识和前面实验探究的结果进行模型模拟活动。　　1.分组活动后模拟的

8、结果及解释：　　叙述你的依据：　　水电解时产生氢气和氧气，且氢气和氧气的体积比为2：1。　　2.交流与讨论。　　意见一：两个方案都对，都符合氢氧2：1。　　意见二：方案二更准确，因为氧气是O2，应该是两个氧原子构成一个氧分子。　　意见三：两个方案都有疑问，氢气和氧气的体积比一定等于它们的分