1、构建富含学科思想的复习课板书的探索与实践 以“从微观结构看物质多样性”复习为例（宁波外国语学校 杨莎 315121）摘 要 以“从微观结构看物质的多样性”为知识载体，从碳元素组成的物质入手，建立物质分类的二维坐标，在板书上落实用化学用语表达抽象微观世界的方法，构建元素观、微粒观、分类观、三重表征等化学学科基本观念和思想，发挥板书的教学功能。关键词 学科思想 复习课 板书设计 三重表征1 问题的提出1.1 板书的教学使用现状及原因随着技术的发展，互联网+时代的到来，多媒体技术越来越多地应用于课堂教学，传统的板书教学被不断弱化。究其原因，一方面，多媒体技术有着自身的优势，主要表现在：避免了粉笔带来
2、的粉尘问题，是一种健康的教学方式；可以创设生动活泼的教学情境，有利于激发学生的学习兴趣，提高课堂效率。另一方面，一些教师在观念上缺乏对板书教学功能的深刻认识，主要表现在：过分依赖课件，把板书教学只是理解成在黑板上写字，一节课结束时，黑板上留下的痕迹很少或没有。而事实上，板书教学有助于梳理学科知识，突出教学重难点；有助于增进师生互动交流，动态演绎思维过程；有助于示范化学用语规范表达，提高学生的学科素养。板书教学有着多媒体技术不可替代的作用，在教学中应当予以关注。1.2 复习课和新授课的板书区别不同知识在不同阶段具有不同的教学功能，作为教师一定要整体把握，关注同一知识的层级关系，挖掘核心知识的价值
3、和功能，从不同角度切入，设计并实施教学，逐步提高学生的科学素养 1。“从微观结构看物质多样性”是普通高中课程标准实验教科书化学 2（苏教版）中专题 1 的第三单元，涉及“同素异形体” 、 “同分异构体” 、 “不同类型的晶体”3 部分内容。新授课的重点在于挖掘和认识具体实例，在此基础上理解这 3 部分内容，板书设计上就要突出具体实例的性质特征等。而在复习课的教学需要思考如何整合这 3 个平行内容，实现知识的系统化。同时，复习课教学的目标定位，也不能是旧知识的简单重复，应该以具体知识为载体，定位于学生化学学科基本观念和思维方式的形成。因此，相比于新授课，复习课的板书设计更关注学科思想的呈现。1.
4、3 化学学科基本观念和思维方式化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质与变化的学科。一般认为，化学基本观念包括：元素观、微粒观、转化观、实验观、分类观、化学价值观。化学学科有着自己特有的思维方式，常见的有：结构决定性质、性质反映结构，宏微符三重表征等。化学学科的基本观念和思维方式，是从化学视角理解物质世界的“有效工具” 。但学生学习化学时往往只停留在知识层面，没有理解元素符号、化学方程式、结构示意图等化学符号隐藏的含义，没有关注学科思想，导致知识和能力脱节，产生“化学是一门需要识记的学科”的错误观念， “有效工具” 浙江宁波市中小学（幼儿园）青年教师队伍建设“卓越工程”专项课题成
5、果之一（课题编号：15ZY02）反而成为学习负担。鉴于此，在“从微观结构看物质多样性”复习课教学中，笔者尝试从碳元素组成的物质入手，建立物质分类的二维坐标。通过设置 4 个任务，重点讨论不同类型晶体的差异、辨析同素异形体和同分异构体。以“从微观结构看物质的多样性”为载体，在板书上落实用化学用语表达抽象微观世界的方法，构建元素观、微粒观、分类观、三重表征等化学学科思想，发挥板书的教学功能。2 构建富含学科思想的复习课板书的实践（以“从微观结构看物质多样性”复习为例）2.1 丰富多彩的含碳家族引入周期表中形成物质种类最多的元素是哪一种？学生指出是碳元素，并列举常见的碳元素组成的物质：金刚石、C60
6、、CO、CO 2、H 2CO3、Na 2CO3、C 4H10、C 2H6O 等。教师板书 教师按一定规律（考虑物质类别、晶体类型）板书学生列举的物质。任务 1丰富多彩的物质世界学习，通常借用分类的方法，试对这些物质进行分类。学生 1指出“单质、氧化物、酸、盐、有机物”的分类。教师板书 单质、氧化物、酸、盐、有机物（建立分类的一维坐标） 。学生 2依据不同的化合价进行分类。问题 1碳有哪些常见化合价？怎么判断元素的最高、最低化合价？学生板书 书写碳的原子结构示意图。学生 3依据不同的晶体类型进行分类。教师板书 原子晶体、离子晶体、分子晶体、金属晶体（建立分类的二维坐标） 。设计意图：由周期表中形
7、成物质种类最多的碳元素出发，构建本节课研究的物质体系，为后续知识复习提供具体实例。通过对列举的物质进行分类，建立分类的二维坐标，渗透化学学习常用的分类思想，构建学习模版。将碳元素最高、最低化合价的微观原因落实到原子结构示意图的符号表征，加强学生三重表征的学科意识。2.2 物质多样性之不同类型的晶体任务 2指出列举物质所属的晶体类型，并结合这些具体实例从“组成微粒和微粒间相互作用力”角度辨析不同的晶体类型。学生回忆整理知识，指出离子晶体是由阴、阳离子之间通过离子键形成的晶体，列举的 Na2CO3 中存在 Na+和 CO32-。问题 2钠离子和钠原子之间有什么差异？如何表示这种结构上的差异？学生板
8、书 书写钠离子和钠原子的结构示意图。问题 3离子晶体中的离子键怎么表示？学生板书 书写熟悉的 NaCl 的电子式。问题 4电子式除了表示离子键，还可表示共价键。分子晶体微粒之间的作用力是共价键吗？学生板书 书写 CO2 的电子式。设计意图：通过“组成微粒和微粒间相互作用力”角度初步辨析不同的晶体类型。借助“结构示意图”外显原子和相应的简单离子在结构上的差异，借助“电子式”帮助学生进一步感受不同类型晶体的组成微粒及其内部化学键的不同。设置“分子晶体微粒之间的作用力是共价键吗”问题，为后续分子晶体三态转化不是克服内部的共价键埋下伏笔。任务 3初步辨析不同类型晶体后，进行两个相关深度讨论。讨论 1板
9、书上纵坐标增大的方向同时也是熔沸点升高的方向，试解释物质该性质的原因。讨论 2除“组成微粒和微粒间作用力”角度外，你还有哪些判断物质晶体类型的方法？由之前的分类思想和讨论 1，学生很容易得出从物质类别角度（例如金属氧化物、强碱、多数的盐是离子晶体） 、从熔点角度判断（例如熔沸点特别低的、常温常压呈气态的物质往往是分子晶体） 。至此，学生很容易由熔点联想到物质导电性。问题 5能否通过物质溶于水的导电性情况来判断是否属于离子晶体？学生板书 书写 Na2CO3、H 2CO3 的电离方程式。通过电离方程式帮助学生进一步感受有些分子晶体溶于水也会产生自由移动离子的过程，并联想“通过熔融状况下能否导电来判
10、断是否属于离子晶体” ，但因金属晶体也有此特点，所以最后修正表述：熔融状况下能导电的化合物是离子晶体。设计意图：讨论 1 重点辨析分子晶体三态转化时内部共价键没有被破坏，突破学生思维上的易错点，同时落实微粒间作用力强弱的一般规律（共价键离子键分子间作用力） ，渗透结构决定性质、性质反映结构的学科思想。讨论 2 由“判断晶体类型的其他方法”的开放性问题融合晶体类型判断的常见误区，在不断联想、质疑、完善中，帮助学生实现知识的螺旋上升。利用两个讨论帮助学生深度学习不同类型的晶体，突出复习重点。2.3 物质多样性之同素异形体和同分异构体任务 4不同的晶体类型可以导致物质的多样性，试从列举的含碳物质中寻
11、找造成物质多样性的其他原因。由板书上书写的金刚石、C 60、C 4H10、C 2H6O，学生很容易提出同素异形体（强调研究对象是单质），同分异构体（强调研究对象是化合物，往往在有机物中更为普遍，是因为碳的成键特点、成键方式等导致） 。教师板书 同素异形体（单质） 、同分异构体（化合物） 。问题 6如何表示同分异构体在结构上的差异？学生板书 书写正丁烷、异丁烷、乙醇、二甲醚的结构简式。由同素异形体和同分异构体，引导学生联想同位素。教师板书 同位素（核素） 。问题 7同位素的研究对象是核素，化学上如何表示同位素之间的差异？学生板书 书写核素符号： 12C、 13C、 14C。设计意图：精彩的板书可
12、以引领学生的思维，板书的形成过程也是思维的动态展示。在对比学习中强化辨析同素异形体、同分异构体、同位素的关键是研究对象的差异，并在板书上加以强调。2.4 板书设计：化学“现象”背后的学科思想本节课的板书设计如图 1 所示。图 1 板书设计宏观上物质的多样性（上方板书）是由其微观结构（下方板书）导致的，抽象的微观世界又可以用化学用语（左侧板书）来表达，其中隐含结构决定性质、性质反映结构（右侧板书） ，元素观、微粒观、分类观、三重表征等学科思想。多年后，学生可能会忘记很多具体的化学反应，但化学学科的观点和思维方式，却可以受用终生。3 构建富含学科思想的复习课板书的反思3.1 复习课板书的完成主体新
13、课程强调学生在课堂上的主体地位。由于学生已具备一定的知识基础，复习课的板书完全可以由师生共同完成。板书的整体框架（二维图）由教师搭建，符号表征（蓝色字迹部分）由学生完成，既落实了学生化学用语的规范书写，又让板书在师生互动交流中自然生成。3.2 复习课板书的呈现形式常见的化学板书有提纲式、表格式、网络式、规范式、图示式 2。其中， “化合价物质类别”二维图能将零散的知识有序排列，广泛应用于元素化合物知识的复习。笔者尝试将元素二维图加以修改，创建“不同类型的晶体物质类别”二维图，帮助学生形成知识框架，继而落实能力生成。同时也有利于学生思维建模，为其他知识提供复习模版。此外，板书要清晰、整洁，富有条
14、理性。用同种颜色的字迹表示同一层次的概念，有利于学生梳理概念之间的层级关系。例如，板书中“学科思维方式”统一用绿色字迹表示。 “造成物质多样性的三种原因”统一用红色字迹表示，而“物质多样性”这个上级含义采用粉色字迹。3.3 复习课板书的内容取舍复习课的板书除了展示核心知识外，还要突出学生的易错点（例如比较几个“同”的关键是研究对象差异：单质、化合物、核素） ，更要突出学科观念和思维方式。3.3.1 复习课板书需突出化学学科观念利用“形成物质种类最多”的碳元素组成的物质，将“同素异形体” 、 “同分异构体” 、 “不同类型的晶体”这三种造成物质多样性的原因整合到一个教学情境下，加强学生对知识的整
15、体感知，实现知识的系统化。板书二维图中的物质都由碳元素（板书底部） “发散”而来，突出化学学科中的元素观。面对丰富多彩的含碳家族，引导学生从分类的角度进行研究，渗透化学学科的分类观。最终聚焦两种分类方法，建立二维坐标图，搭建知识框架。引导学生从“组成微粒和微粒间的相互作用力”自主辨析不同类型的晶体，帮助学生形成化学学科的微粒观，形成从原子、离子、分子层次上认识物质世界的思维习惯。3.3.2 复习课板书需突出化学学科思维方式将常见的四类晶体的熔沸点高低在坐标图中排序，帮助学生理解和记忆知识。在此基础上分析宏观熔沸点现象背后的微观原因，渗透“结构决定性质，性质反映结构”的学科思想。通过巧设问题链，
16、以问题驱动引导学生将宏观现象和微观解释的联系落实到符号表征，架构宏观和微观的联系。例如通过 Na2CO3、H 2CO3 的电离方程式 “观察”物质溶于水的微观过程，帮助学生理解“有些离子晶体、分子晶体溶于水能导电”的宏观现象。借助“怎么判断元素最高、最低化合价”落实原子结构示意图的表达等。以知识为载体，在复习中不断实现三重表征的互译，使板书自然生成。4 结语“观念建构”的化学教学实现的是化学知识与基本观念双向建构的共赢过程，教师要深入分析和挖掘教材内容，深刻理解化学基本观念与具体知识、核心概念间的内在联系，引导学生通过对化学知识的理解反思促进基本观念的形成，死记硬背式的学习难以形成化学基本观念 3。因此，在教学中要关注学科观念的建构和学科思维的培养。实践证明，板书是呈现学科思想的一个有效载体，在一定程度上能帮助学生形成化学学科的思维习惯。参考文献1 莘赞梅, 李明喜. 化学教育, 2013(3): 15-192 吴兆根. 化学教育, 2012(8): 42-433 毕华林, 万延岚. 化学教学, 2015(3): 3-7
