高中《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)調(diào)查

李延偉（河北正定中學(xué)）

高中《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)調(diào)查

李延偉
（河北正定中學(xué)）

在新課標(biāo)的教學(xué)背景下，教師的教學(xué)手段與方法也要與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，采用合適的教學(xué)方式。為了促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，在高中化學(xué)課堂如何進(jìn)行趣味教學(xué)，提高課堂的教學(xué)質(zhì)量，成為現(xiàn)在高中化學(xué)教師密切關(guān)注的主要問題。運(yùn)用訪談和問卷調(diào)查方法，調(diào)研學(xué)生選3模塊學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解不清該模塊出現(xiàn)的概念和理論，無(wú)法建立晶體模型，建立微粒觀，應(yīng)用和應(yīng)變能力很差。

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》；學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)；高中化學(xué)

化學(xué)作為基礎(chǔ)教育的一個(gè)重要組成部分，讓學(xué)生養(yǎng)成基本的科學(xué)研究方法有著很大作用，物質(zhì)微粒觀的培養(yǎng)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)。培養(yǎng)物質(zhì)微粒觀是化學(xué)新課程改革的要求，有利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展，有利于促進(jìn)化學(xué)教師專業(yè)化發(fā)展，同時(shí)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊教學(xué)也有利于學(xué)生構(gòu)建微粒觀。高中化學(xué)新課程改革，增設(shè)選3模塊，有利于幫助學(xué)生打開微觀世界的大門。高中學(xué)生極感興趣但又深感困惑，不甚理解，存在很多障礙。本次研究力圖尋求突破。

一、研究方法

1.訪談法

選擇河北正定中學(xué)的一線化學(xué)教師（包含中學(xué)二級(jí)、一級(jí)和高級(jí)，本科、研究生）共11名和部分高中畢業(yè)生作為訪談對(duì)象，初步了解學(xué)生可能存在的學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)。

2.問卷法

（1）問卷調(diào)查對(duì)象為本校2012級(jí)普通班學(xué)生共300人，問卷全部回收，有效問卷數(shù)為287。

（2）問卷內(nèi)容制定

首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行訪談，記錄他們存在的知識(shí)疑問并結(jié)合教師訪談結(jié)果進(jìn)行整理。其次，結(jié)合2012年、2013年兩年河北省新課標(biāo)高考37題的得分分析。匯總發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在雜化、晶體結(jié)構(gòu)與計(jì)算、從結(jié)構(gòu)出發(fā)解釋性質(zhì)的描述三個(gè)方面理解障礙突出。最后，確定問卷考查內(nèi)容如下：根據(jù)團(tuán)簇分子，寫分子式；根據(jù)石墨結(jié)構(gòu)及提取信息，均攤法計(jì)算化學(xué)式；圍繞硅酸鹽平面延展結(jié)構(gòu)考查化學(xué)式；寫出等電子體；從不同選項(xiàng)說(shuō)明金屬晶體的密堆積、非密堆積，配位數(shù)，模型；考查面心立方晶體結(jié)構(gòu)及計(jì)算；以N原子及其氫化物為中心進(jìn)行原子結(jié)構(gòu)等的考查；借助物質(zhì)穩(wěn)定性、酸性、熔沸點(diǎn)考查學(xué)生用所學(xué)理論解釋相關(guān)性質(zhì)。

二、調(diào)查結(jié)果

1.概念繁多，易混淆

學(xué)生無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖、電子排布式和軌道表示式、外圍電子構(gòu)型等表達(dá)方式。以Fe為例，對(duì)最外層概念把握不精準(zhǔn)，誤認(rèn)為3d能級(jí)也是最外層，對(duì)原子軌道數(shù)、電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)皆存在理解偏差。等電子體出現(xiàn)的理解錯(cuò)誤：混淆常見10電子微粒，混淆等電子體和結(jié)構(gòu)相似的關(guān)系易把NH3和PCl3當(dāng)成等電子體，對(duì)陌生的離子找等電子分子把握不準(zhǔn)。對(duì)于晶胞的定義理解不準(zhǔn)，一看題目中的圖形，就用均攤法來(lái)算。

2.理論不能完整構(gòu)建，理解程度差，難以運(yùn)用

對(duì)于價(jià)鍵理論，學(xué)生對(duì)σ鍵和π鍵成鍵過程的理解比較淺，不能和電子云重疊程度有效聯(lián)系起來(lái)。在鍵能的應(yīng)用題目中，顯得蒼白無(wú)力。如第8題第2小題問：H2Se和H2S的酸性比較，結(jié)果反映出只有一小半學(xué)生認(rèn)識(shí)到酸性：H2Se＞H2S，在隨后的原因回答中，僅有少部分學(xué)生從鍵能角度進(jìn)行回答。

對(duì)于價(jià)層電子對(duì)互斥理論，50%學(xué)生能夠計(jì)算，出錯(cuò)是因?yàn)楹雎怨码娮訉?duì)。問題突出表現(xiàn)在不理解孤電子對(duì)的排斥力大于成鍵電子對(duì)的排斥力，難以運(yùn)用此知識(shí)來(lái)解決鍵角的問題。

對(duì)于雜化軌道理論，大多是死記硬背，隨著學(xué)習(xí)遍數(shù)的增加，能逐漸清晰雜化考的類型，解題能力有提高，但是還是不明白雜化的意義所在。

對(duì)于配合物理論，不清楚中心原子或離子的空軌道來(lái)源哪里，難以辨別陌生物質(zhì)是否存在配位鍵，給出相應(yīng)結(jié)構(gòu)后不會(huì)找配位鍵存在于哪些原子間。

對(duì)于微粒間的相互作用，理解很混亂。學(xué)生分不清楚離子化合物和分子，如BeCl2；難以運(yùn)用離子、分子、原子、金屬四種晶體的特點(diǎn)對(duì)熔沸點(diǎn)、穩(wěn)定性、酸性比較等進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。給出具體物質(zhì)，學(xué)生難以找全存在的作用力，尤其是經(jīng)常誤把氫鍵當(dāng)成化學(xué)鍵。

3.晶體模型，構(gòu)建、計(jì)算困難

此部分得分率特別低，遇到簡(jiǎn)單圖形時(shí)50%學(xué)生基本能夠解決，但如果圖形略微復(fù)雜，則受到自身對(duì)圖形理解分析能力的限制，就會(huì)產(chǎn)生想象困難。同時(shí)，受到計(jì)算能力的限制，很多學(xué)生對(duì)于密度、空間利用率的計(jì)算空著不答。

三、結(jié)論

1.結(jié)論

調(diào)查可知，學(xué)生主要面臨三大學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)：（1）生疏微觀概念多，易混淆；（2）理論理解不清，不能正確運(yùn)用；（3）晶體結(jié)構(gòu)模型建立困難，晶胞計(jì)算出錯(cuò)。其中，相關(guān)理論的理解和晶體模型的建立兩部分構(gòu)成了學(xué)生該模塊學(xué)習(xí)的主要知識(shí)障礙。

2.建議

（1）學(xué)校為學(xué)生提供工具，尤其在金屬晶體的堆積模型學(xué)習(xí)時(shí)，提供更多機(jī)會(huì)讓學(xué)生動(dòng)手組建模型，從而建立晶胞，便于理解。

（2）教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，多開發(fā)教學(xué)工具或?qū)ふ乙恍?shí)際例子來(lái)比喻微觀世界，便于學(xué)生理解和想象。

（3）學(xué)生應(yīng)注重計(jì)算、審題，規(guī)范答題。主動(dòng)建立知識(shí)體系，形成網(wǎng)絡(luò)圖，有意識(shí)地進(jìn)行空間想象能力的培養(yǎng)，多動(dòng)手。

［1］王秀紅，莊嚴(yán)，馬云鵬.中學(xué)化學(xué)教師“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊學(xué)科知識(shí)狀況調(diào)查分析［J］.化學(xué)教育，2012（05）：49-52.

［2］陳潔.《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教材中幾個(gè)概念和理論的教學(xué)探討［D］.西安：陜西師范大學(xué)，2011.

［3］王磊，陳光巨，趙河林，等.新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的編寫思路和特點(diǎn)［J］.化學(xué)教育，2006（08）.

·編輯韓曉