必修課概念原理內(nèi)容教學(xué)實(shí)施策略及案例評(píng)析
專題簡(jiǎn)介：
在教學(xué)實(shí)施中，老師們都在自覺(jué)或不自覺(jué)地進(jìn)行各種教學(xué)策略的選擇、優(yōu)化和使用。那么，概念原理教學(xué)中的實(shí)施策略有哪些？在教學(xué)實(shí)施中，該如何篩選、優(yōu)化這些教學(xué)策略？在本專題中，將結(jié)合具體教學(xué)案例分別針對(duì)概念的引入、概念的建立和概念的鞏固應(yīng)用三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中常用的教學(xué)實(shí)施策略進(jìn)行討論、提出教學(xué)實(shí)施策略的選擇和使用建議，以提高教學(xué)策略的實(shí)效性。此外，本專題還將圍繞著必修模塊概念原理內(nèi)容教學(xué)的焦點(diǎn)問(wèn)題從教學(xué)內(nèi)容的分析、教學(xué)設(shè)計(jì)思路及教學(xué)實(shí)施策略等角度對(duì)《物質(zhì)的量濃度》和《核外電子運(yùn)動(dòng)與核外電子排布規(guī)律》兩個(gè)教學(xué)案例進(jìn)行綜合評(píng)析，便于老師們從整體上把握必修模塊概念原理內(nèi)容的教學(xué)。
（上部）
本講主題：必修課概念原理教學(xué)中常用的教學(xué)實(shí)施策略有哪些？在教學(xué)中該如何使用這些教學(xué)策略？
主持人：
北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所在讀博士 北京市第三十五中學(xué)高級(jí)教師 支瑤
嘉賓：
教育部高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長(zhǎng) 北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所所長(zhǎng)
王磊 教授
教育部高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組核心成員 特級(jí)教師 王云生
北京市第十五中學(xué)高級(jí)教師 徐敏
背景資料：網(wǎng)絡(luò)調(diào)查——關(guān)于必修模塊概念原理內(nèi)容的教學(xué)模式與策略的各種觀點(diǎn)
觀點(diǎn)1：可以用生產(chǎn)、生活中學(xué)生熟悉的例子創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
觀點(diǎn)2：?jiǎn)栴}情景的創(chuàng)設(shè)很重要,做起來(lái)可不一定容易呀。
觀點(diǎn)3：如何去創(chuàng)設(shè)情境？光用嘴來(lái)說(shuō)，學(xué)生能否創(chuàng)設(shè)這個(gè)情境？
觀點(diǎn)4：實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課改中占據(jù)了重要的地位，但是實(shí)現(xiàn)不好往往不能很好的配合教材要求。
觀點(diǎn)5：理論的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)很生動(dòng)，因此實(shí)驗(yàn)最容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，作為我們教師來(lái)說(shuō)如何設(shè)計(jì)形象的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生認(rèn)知從突，從而達(dá)到我們所要得效果?
觀點(diǎn)6：在概念教學(xué)中，老師要關(guān)注數(shù)據(jù)的使用。
一、概念引入環(huán)節(jié)教學(xué)實(shí)施策略的選擇原則及使用建議
1 教學(xué)案例
案例1：《氧化還原反應(yīng)》概念教學(xué)引入片斷
本案例特點(diǎn)有二：一是在引入環(huán)節(jié)通過(guò)提問(wèn)測(cè)查學(xué)生原有認(rèn)識(shí)；二是以化學(xué)史為情境引入概念教學(xué)。
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
[提出問(wèn)題]請(qǐng)同學(xué)們給下列反應(yīng)分類：
1.Zn + CuSO4 = ZnSO4+ Cu 2. 4Na + O2 =2Na2O
3.2Na + Cl2 = 2NaCl 4.H2 + CuO = Cu + H2O
5.2NaHCO3= Na2CO3 + H2O + CO2
[教師講述]
從我們現(xiàn)在的角度，自然認(rèn)為與氧化合的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，但在18世紀(jì)時(shí)人們根被不知道氧元素是什么，而是持有一種錯(cuò)誤的觀念-燃素說(shuō)，認(rèn)為所有可以燃燒的物質(zhì)中都含有一種叫燃素的物質(zhì)，這種觀點(diǎn)統(tǒng)治了化學(xué)界一百多年，但是其中有明顯的錯(cuò)誤。在18世紀(jì)末期，拉瓦錫通過(guò)反復(fù)觀察和現(xiàn)象總結(jié)對(duì)此提出質(zhì)疑，認(rèn)為燃燒時(shí)得失的是周圍的物質(zhì)，在1777年完成了一個(gè)著名的定量實(shí)驗(yàn)證明了物質(zhì)的氧化過(guò)程是結(jié)合了空氣中的一種成分，而通過(guò)分解又將成分還原，這種成分拉瓦錫稱為氧，于是拉瓦錫不僅發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新元素還揭示了氧化的本質(zhì)，完成了一場(chǎng)化學(xué)革命。
通過(guò)剛才的敘述，希望同學(xué)們能夠借鑒科學(xué)家的思維品質(zhì)：敢于懷疑、用新的視角看問(wèn)題，廣泛、細(xì)致富于建設(shè)性的猜想，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)證。
思考、討論，回答問(wèn)題：
1 置換反應(yīng)、分解反應(yīng)、化合反應(yīng)
2 氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)
聆聽(tīng)、反思
案例2：《電解質(zhì)》概念教學(xué)引入片斷
特點(diǎn)：由生活問(wèn)題引入概念教學(xué)，將生活問(wèn)題轉(zhuǎn)化為化學(xué)問(wèn)題。
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
[教師介紹用電常識(shí)]
不用濕手扳開關(guān)、換燈泡、插拔插頭，不站在潮濕的桌椅上接觸火線……。
[提出問(wèn)題]濕手更容易觸電，原因是什么？
[歸納學(xué)生觀點(diǎn)，把生活問(wèn)題轉(zhuǎn)化為化學(xué)問(wèn)題]
化學(xué)問(wèn)題：氯化鈉溶液導(dǎo)電性研究
聆聽(tīng)
思考、討論，回答問(wèn)題：
1 汗液中有氯化鈉，氯化鈉能導(dǎo)電；
2 水能導(dǎo)電；
3 水使氯化鈉導(dǎo)電
案例3：《離子反應(yīng)》概念教學(xué)引入片斷
特點(diǎn)：由實(shí)驗(yàn)引入概念教學(xué)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
[演示]
Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液及二者反應(yīng)后溶液的到導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)。
[提問(wèn)]
請(qǐng)你描述并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[小結(jié)]
1．本節(jié)課研究視角：從粒子及其相互作用的角度分析酸、堿、鹽溶液間的反應(yīng)。
2．酸、堿、鹽溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是離子反應(yīng)，離子反應(yīng)是指有離子參加的反應(yīng)。
[觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]
當(dāng)電極插入Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液中時(shí)，小燈泡發(fā)光；將硫酸加入Ba(OH)2溶液后，小燈泡熄滅。
[小組討論]
從微粒及其相互作用的觀點(diǎn)分析、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并獲得結(jié)論：
1．小燈泡發(fā)光是因?yàn)锽a(OH)2溶液中含有Ba2+和OH-、H2SO4溶液含有H+和SO42-。
2．小燈泡熄滅：由于Ba2+與SO42-結(jié)合生成BaSO4白色沉淀，H+與OH-結(jié)合生成H2O，溶液中無(wú)自由移動(dòng)離子。
2 案例點(diǎn)評(píng)及教學(xué)策略的選擇與實(shí)施建議
王磊教授：關(guān)注概念引入的功能，并以此為依據(jù)選擇合適的教學(xué)實(shí)施策略。
概念的引入教學(xué)通常有三方面的功能。首先是關(guān)注學(xué)生原有認(rèn)識(shí)，揭示學(xué)生原有認(rèn)識(shí)，并讓學(xué)生確認(rèn)其原有認(rèn)識(shí)存在不足，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。此時(shí)，使用教學(xué)策略的主要目的是制造認(rèn)知沖突，可以使用實(shí)驗(yàn)、新奇的現(xiàn)象、生活中的想象等為情境素材，讓學(xué)生進(jìn)行解釋，當(dāng)學(xué)生不能順利進(jìn)行解釋時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生建立新概念的需要。概念引入教學(xué)的第二個(gè)功能是引出新概念，此時(shí)可以采用類比的策略。概念引入教學(xué)的第三個(gè)功能是擴(kuò)展學(xué)生原有認(rèn)識(shí)。
徐敏老師：談《氧化還原反應(yīng)》教學(xué)引入。
教學(xué)案例中的老師在引入概念時(shí)首先通過(guò)對(duì)一組反應(yīng)進(jìn)行分類的活動(dòng)測(cè)查了學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的原有認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)有一定的認(rèn)識(shí)后，引入了化學(xué)史，以此說(shuō)明科學(xué)家的實(shí)證精神，但本部分內(nèi)容與本節(jié)課的核心問(wèn)題有些脫節(jié)。建議老師進(jìn)一步挖掘出化學(xué)史中蘊(yùn)含的過(guò)程方法，也就是化學(xué)家是如何認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的（從表象到本質(zhì)），并把這種思路延伸到課堂教學(xué)中，用這一思路幫助學(xué)生建立氧化還原反應(yīng)概念。
王磊教授：談在概念引入教學(xué)中的化學(xué)史功能及使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。
在概念引入教學(xué)中，化學(xué)史素材主要有兩方面的功能，一方面化學(xué)史真實(shí)地再現(xiàn)概念提出的歷程，另一方面展示了在歷史上人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)有一定的局限性和階段性，而這種階段性與局限性與學(xué)生的認(rèn)識(shí)常常是一致的，所以可以用這種階段性和局限性來(lái)揭示學(xué)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。老師們?cè)谑褂没瘜W(xué)史素材時(shí)要注意解決好“如何將化學(xué)史與概念緊密結(jié)合？”這一問(wèn)題。
王云生老師：點(diǎn)評(píng)教學(xué)案例并提出建議。
比較欣賞教學(xué)案例3中使用的教學(xué)實(shí)施策略。在該案例中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考產(chǎn)生現(xiàn)象的微觀本質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)中如果能夠先在氫氧化鋇溶液中加入幾滴酚酞，使學(xué)生通過(guò)酚酞變紅這一現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到溶液中有OH-效果可能會(huì)更好。
對(duì)于案例1，如果學(xué)生沒(méi)有“得氧失氧”的概念，老師可以直接提供二組反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察它們的差異，直接從化合價(jià)變化的角度引入氧化還原反應(yīng)概念。因此，概念引入教學(xué)的關(guān)鍵是在了解學(xué)生原有認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)具體例證、實(shí)驗(yàn)、生活中的現(xiàn)象等引發(fā)學(xué)生的思考。
王磊教授：還可以用實(shí)驗(yàn)事實(shí)引入概念教學(xué)。在概念引入教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)策略使用的關(guān)鍵點(diǎn)是建立實(shí)驗(yàn)事實(shí)與概念本質(zhì)間的聯(lián)系，案例3在這方面處理的比較好。
此外，還需要用更寬闊的思路考慮學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)是什么。老師僅憑自己的想象（假設(shè)）確定學(xué)生的認(rèn)識(shí)起點(diǎn)是不夠的，可以在概念引入環(huán)節(jié)通過(guò)一些活動(dòng)揭示學(xué)生原有認(rèn)識(shí)的起點(diǎn)，如，案例1的教學(xué)處理。
徐敏老師：概念引入教學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是不了解學(xué)生認(rèn)知發(fā)展脈絡(luò)，我們不知道學(xué)生認(rèn)知的起點(diǎn)在哪里。
王云生老師：概念引入教學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)還在于老師們不明白概念的產(chǎn)生，即不明白為什么科學(xué)家要引入這個(gè)概念。例如，化學(xué)反應(yīng)限度概念的提出是為了揭示有些反應(yīng)能夠同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行因而不能進(jìn)行到底這一事實(shí)，老師清楚這一點(diǎn)后，就可以利用一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子——向一杯水中吹入二氧化碳，不論吹多長(zhǎng)時(shí)間，都不可能把水全部變成碳酸——引入這一概念了。
主持人：總結(jié)概念引入教學(xué)實(shí)施策略選擇的原則及使用建議
在選擇和使用教學(xué)實(shí)施策略時(shí)，要首先會(huì)到原點(diǎn)，考慮概念引入的目的（或功能）是什么，根據(jù)不同的目的，選擇相應(yīng)的素材和合適的教學(xué)策略。其實(shí)要考慮如何用好素材、用好教學(xué)策略，其中很關(guān)鍵的一點(diǎn)是要充分關(guān)注學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)，另一點(diǎn)是要關(guān)注概念原理知識(shí)的功能與價(jià)值。
王磊教授：談其他概念引入策略。
老師們?cè)谶x擇概念引入教學(xué)策略時(shí)，除了關(guān)注素材和情境的設(shè)計(jì)外，還要關(guān)注活動(dòng)的設(shè)計(jì)。老師們可以通過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)性活動(dòng)、分類活動(dòng)、解釋類活動(dòng)、設(shè)計(jì)類活動(dòng)引入概念。
二、概念建立環(huán)節(jié)教學(xué)實(shí)施策略的選擇原則及使用建議
1 如何使用例證策略建立概念？
教學(xué)案例：《氧化還原反應(yīng)》概念建立教學(xué)片斷
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
[提問(wèn)]
1 根據(jù)鈉和氯氣的反應(yīng)，請(qǐng)大家思考：NaCl中存在的微粒是什么？反應(yīng)物中的微粒是什么？生成的微粒是什么？是如何轉(zhuǎn)變的？
2觀察演示實(shí)驗(yàn)（碳棒和鋅片一同放入硫酸銅溶液中，并用導(dǎo)線連接）回答問(wèn)題：
鋅片放入硫酸銅溶液中，現(xiàn)象是什么？
上述實(shí)驗(yàn)中，碳棒上是否出現(xiàn)變化？根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
[小結(jié)]：這兩個(gè)反應(yīng)的本質(zhì)完全相同。
[演示實(shí)驗(yàn)]在碳棒和鋅片的導(dǎo)線間串聯(lián)電流計(jì)。
[提問(wèn)]電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，證明了什么？
[小結(jié)]上述三個(gè)反應(yīng)的共性都有電子轉(zhuǎn)移；化合價(jià)都發(fā)生了變化；
[提問(wèn)]化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)，是否都會(huì)產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移？
[演示實(shí)驗(yàn)]氫氧燃料電池
[小結(jié)]
氧化還原反應(yīng)的特征：化合價(jià)的變化；
氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移。
思考、討論，回答問(wèn)題：
反應(yīng)前鈉以原子形式存在，反應(yīng)后變?yōu)殁c離子，失去電子；氯氣在反應(yīng)物中是分子形式，生成物中變?yōu)殡x子形式，得到電子。
觀察實(shí)驗(yàn)、思考討論，回答問(wèn)題：
鋅片與硫酸銅反應(yīng)，鋅片上析出紅色的銅。
出現(xiàn)紅色，證明銅在碳棒上析出。
觀察實(shí)驗(yàn)、思考討論，回答問(wèn)題：
導(dǎo)線中有電子定向移動(dòng)。
聆聽(tīng)、記錄
思考討論
觀察實(shí)驗(yàn)，思考
聆聽(tīng)、記錄
案例點(diǎn)評(píng)及例證策略使用建議
王磊教授：在教學(xué)案例中，老師成功地設(shè)計(jì)了具有層次性和針對(duì)性的例證系統(tǒng)。其中針對(duì)性體現(xiàn)在例證的選取和使用都是與學(xué)生容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)對(duì)應(yīng)的，充分利用正例證和反例證糾正學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。如鈉和氧氣的反應(yīng)支持了學(xué)生從得氧失氧角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)；而鈉和氯氣的反應(yīng)則是得氧失氧概念角度的反例證，促進(jìn)學(xué)生反思這一類反應(yīng)的本質(zhì)到底是什么；鋅和硫酸銅溶液反應(yīng)的例證進(jìn)一步突破了學(xué)生對(duì)鈉和氯氣反應(yīng)認(rèn)識(shí)的局限性（可能有些學(xué)生會(huì)認(rèn)為只有化合反應(yīng)才會(huì)有電子轉(zhuǎn)移）。
主持人：在這個(gè)案例中，教師使用例證策略的成功之處還在于他直接運(yùn)用形象的例子將氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)與特征建立起了聯(lián)系。例如，在通過(guò)鈉與氯氣、鋅與硫酸銅等反應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)都伴隨著電子轉(zhuǎn)移、電子的轉(zhuǎn)移將導(dǎo)致化合價(jià)的變化時(shí)，教師進(jìn)一步提出問(wèn)題“有化合價(jià)變化的反應(yīng)是否都會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移呢？”，并以氫氧燃料電池為例說(shuō)明。
王磊教授：老師們?cè)诟拍罱虒W(xué)時(shí)要充分關(guān)注例證策略的使用，一個(gè)好的例證系統(tǒng)可以解決概念教學(xué)中的所用困難。因?yàn)楦拍畹男纬稍从谝唤M例子的共同本質(zhì)特征的概括，概念的理解則是通過(guò)確定分析一組具有差異性的例證特征是否具有概念的本質(zhì)特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而概念的應(yīng)用又是一個(gè)把概念的本質(zhì)特征還原成具體事實(shí)去歸類、判斷的過(guò)程。
王云生老師：老師們?cè)谶x取例證時(shí)要注意下列問(wèn)題：所選取的例證要具有典型代表性；要選取一定數(shù)量的例證作為證據(jù)支持；所選取的例證要能夠揭示事物的本質(zhì)。
王磊教授：例證的內(nèi)容和形式是多樣的，包括用語(yǔ)言表述的例證，包括具體的例子，也包括實(shí)驗(yàn)。如化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的教學(xué)中，就使用了大量的實(shí)驗(yàn)例證。
2 如何在概念建立過(guò)程中運(yùn)用數(shù)據(jù)策略？
教學(xué)案例：《化學(xué)反應(yīng)限度》概念建立教學(xué)片斷
問(wèn)題線索
問(wèn)題設(shè)置的依據(jù)及思考
1．觀察數(shù)據(jù)，分析什么時(shí)候二氧化硫與氧氣的反應(yīng)停止了？說(shuō)明理由。
提供的數(shù)據(jù)為二氧化硫、氧氣、三氧化硫的濃度隨時(shí)間的變化。
2．結(jié)合下述微觀圖示思考，各組分濃度不變時(shí)化學(xué)反應(yīng)真的停止了嗎？
(教師介紹化學(xué)平衡狀態(tài)的概念)
3．化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)是什么？
原來(lái)學(xué)生認(rèn)為其中一種反應(yīng)物被完全消耗后反應(yīng)就停止了，當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到可逆反應(yīng)中任何一種反應(yīng)物都不可能被完全消耗時(shí)，會(huì)想可逆反應(yīng)是不是永遠(yuǎn)不會(huì)停止？于是提出“可逆反應(yīng)是否會(huì)停止，該怎樣判斷”這個(gè)問(wèn)題，并由此引出化學(xué)平衡狀態(tài)的概念。
根據(jù)問(wèn)題4、5的分析，學(xué)生很容易歸納出化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。
為化學(xué)反應(yīng)原理模塊的學(xué)習(xí)留下接口。
案例點(diǎn)評(píng)及數(shù)據(jù)策略的使用建議
徐敏老師：我在進(jìn)行這個(gè)內(nèi)容教學(xué)時(shí)，也用到了數(shù)據(jù)，但教學(xué)處理與上述案例略有不同，教學(xué)思路如下：
給出數(shù)據(jù)
提問(wèn)：對(duì)化學(xué)反應(yīng)有哪些新的認(rèn)識(shí)？
提問(wèn)：化學(xué)反應(yīng)真的停止了嗎？為什么各組分濃度不變？
得出可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡狀態(tài)的概念
利用數(shù)據(jù)通過(guò)分析正、逆反應(yīng)速率進(jìn)一步理解化學(xué)平衡狀態(tài)。
王云生老師：在運(yùn)用數(shù)據(jù)策略時(shí)，從概念本體出發(fā)，提出適當(dāng)?shù)膯?wèn)題，激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng)，運(yùn)用邏輯推理、邏輯論證等思維方法，領(lǐng)悟接受概念。
主持人：上面談到的例證、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)等教學(xué)策略，其實(shí)構(gòu)成了一個(gè)證據(jù)系統(tǒng)，而這個(gè)證據(jù)系統(tǒng)在概念形成過(guò)程中的作用主要是轉(zhuǎn)變學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)。當(dāng)需要轉(zhuǎn)變學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)時(shí)，需要提供挑戰(zhàn)其原有認(rèn)識(shí)的證據(jù)；當(dāng)需要鞏固學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)時(shí)，需要提供支持其原有認(rèn)識(shí)的證據(jù)。因此，給出證據(jù)后要提出相應(yīng)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。
三、概念鞏固應(yīng)用環(huán)節(jié)教學(xué)實(shí)施策略的選擇原則及使用建議
主持人：目前在概念教學(xué)應(yīng)用鞏固環(huán)節(jié)中，大部分采用的是習(xí)題策略，即通過(guò)解決具體問(wèn)題來(lái)達(dá)到概念鞏固和應(yīng)用的目的。也有少部分老師精心設(shè)置了問(wèn)題情境，請(qǐng)學(xué)生對(duì)情境中的某些問(wèn)題進(jìn)行判斷、解釋，以此來(lái)鞏固應(yīng)用概念。
王云生老師：在概念的鞏固應(yīng)用階段，教師要首先預(yù)測(cè)學(xué)生可能還存在哪些模糊或錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，針對(duì)這些模糊認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)問(wèn)題，進(jìn)一步糾正學(xué)生的模糊或錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。也可以給出一些新的情境，看學(xué)生能否在新的情境中應(yīng)用概念，以達(dá)到鞏固提升的目的。
徐敏老師：概念的鞏固階段要進(jìn)一步體現(xiàn)概念原理知識(shí)的功能與價(jià)值。如學(xué)完元素周期律、表后，可以圍繞著元素周期律、表在生產(chǎn)中的應(yīng)用、在整合元素化合物性質(zhì)中的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行概念的鞏固教學(xué)。
王磊教授：在概念的鞏固階段首先是對(duì)概念的進(jìn)一步深入理解；其次要注意對(duì)概念進(jìn)行整合，構(gòu)建一個(gè)概念知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，例如學(xué)完化學(xué)鍵之后，要把化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成、化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化能量變化的本質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生在概念聯(lián)系中豐富對(duì)化學(xué)鍵概念的認(rèn)識(shí)；第三要關(guān)注概念的間接應(yīng)用，也就是關(guān)注概念原理知識(shí)的功能與價(jià)值，如學(xué)完電離概念后，要讓學(xué)生描述某物質(zhì)在水溶液中的行為，看學(xué)生是否能夠用電離的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)在水溶液中的行為。
主持人總結(jié)：在選擇概念原理知識(shí)的教學(xué)實(shí)施策略時(shí)，老師們要清楚實(shí)施教學(xué)的目的是什么；在應(yīng)用教學(xué)實(shí)施策略時(shí)，老師們要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)識(shí)發(fā)展的障礙點(diǎn)和發(fā)展點(diǎn)，要關(guān)注概念原理知識(shí)的功能與價(jià)值。
（下部）
本講主題：綜合必修模塊概念原理教學(xué)討論的焦點(diǎn)問(wèn)題，從教學(xué)內(nèi)容的分析、教學(xué)設(shè)計(jì)的思路和教學(xué)實(shí)施策略等角度對(duì)案例《物質(zhì)的量濃度》和《核外電子運(yùn)動(dòng)與核外電子排布規(guī)律》進(jìn)行評(píng)析，以便老師們從整體上了解、把握必修模塊概念原理內(nèi)容的教學(xué)。
主持人：
北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所在讀博士 北京市第三十五中學(xué)高級(jí)教師 支瑤
嘉賓：
教育部高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長(zhǎng) 北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所所長(zhǎng)
王磊 教授
教育部高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組核心成員 特級(jí)教師 王云生
北京市第十五中學(xué)高級(jí)教師 徐敏
一、物質(zhì)的量濃度教學(xué)案例及專家點(diǎn)評(píng)
教學(xué)案例：物質(zhì)的量濃度（片斷）
在進(jìn)行下列教學(xué)活動(dòng)前，學(xué)生通過(guò)對(duì)化學(xué)方程式計(jì)算的比較確定使用物質(zhì)的量比使用質(zhì)量更為便利。
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
[演示實(shí)驗(yàn)]向10mL硝酸銀溶液中加入10mL氯化鈉溶液。
[提問(wèn)]1 在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)向0.001mol的硝酸銀中加入了0.001mol的氯化鈉，如何配置溶液可以實(shí)現(xiàn)取出10mL溶液中含有0.001mol的氯化鈉？
2 完成配制100mL含氯化鈉0.04mol的溶液，需要解決什么問(wèn)題？
[小結(jié)]精確的配制溶液使用容量瓶。
[布置任務(wù)]配制100mL含氯化鈉0.04mol的溶液，在過(guò)程中思考配制的細(xì)節(jié)問(wèn)題。
[提問(wèn)]如何表達(dá)溶液的濃度？
[小結(jié)]使用第三種表達(dá)更容易求出需求溶液的體積，這種濃度稱為物質(zhì)的量濃度。
[提問(wèn)]反思配制的濃度是否精準(zhǔn)，配置的過(guò)程中是否影響了n和V？
回答問(wèn)題：
配制100mL含有0.01mol的溶液；可以通過(guò)天平稱量5.85g的氯化鈉。
1回答問(wèn)題：
需要稱取多少g氯化鈉；如何配成100mL
2交流討論：
3回答問(wèn)題：
稱取2.3g氯化鈉放入量筒中配制成100mL；
稱取2.3g氯化鈉放入燒杯中配制成100mL。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：以小組為單位實(shí)施實(shí)驗(yàn)。
回答問(wèn)題：
氯化鈉溶液2.32%100mL
氯化鈉溶液0.04mol/100mL
氯化鈉溶液0.4mol/L
1 案例介紹
徐敏老師：本節(jié)課采用了魯科版教材的設(shè)計(jì)思路。首先，讓學(xué)生配制含有一定物質(zhì)的量濃度的溶液；其次，表示這個(gè)溶液的濃度，幫助學(xué)生建立起物質(zhì)的量濃度的概念。
在對(duì)教材的理解上，我認(rèn)為教材希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)的配制過(guò)程幫助理解這一概念，這與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相反，傳統(tǒng)的方式中概念的建立與實(shí)驗(yàn)分割，實(shí)驗(yàn)只能深化對(duì)概念的理解。
采用魯科版時(shí)通過(guò)思考如何使實(shí)驗(yàn)幫助概念建立，我將這個(gè)過(guò)程分為四個(gè)環(huán)節(jié)：第一個(gè)環(huán)節(jié)是驅(qū)動(dòng)性任務(wù)－配制一定量體積一定物質(zhì)的量的氯化鈉溶液，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生會(huì)關(guān)注如何保證體積和物質(zhì)的量固定，但學(xué)生對(duì)體積和物質(zhì)的量的認(rèn)識(shí)是孤立的；為了實(shí)現(xiàn)融合，進(jìn)入第二環(huán)節(jié)，提出任務(wù)－將溶液分裝，如何在標(biāo)簽上表達(dá)濃度，在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)濃度固定，使得學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的量和體積的關(guān)系，初步幫助學(xué)生建立起物質(zhì)的量濃度的概念；第三個(gè)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生反思配制過(guò)程中操作是否正確，是否會(huì)引起濃度的誤差，通過(guò)反思加深學(xué)生對(duì)概念的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的技能；第四環(huán)節(jié)開拓學(xué)生視野，使得學(xué)生認(rèn)識(shí)到濃度有多種表達(dá)方法。
在確定環(huán)節(jié)后，進(jìn)一步思考學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)是什么，思維的障礙點(diǎn)、空白點(diǎn)是什么？例如在第一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生的思維起點(diǎn)是初中的質(zhì)量百分比濃度溶液的配制，障礙點(diǎn)是不知道加水一百毫升還是加至一百毫升，空白點(diǎn)是沒(méi)有容量瓶的概念。針對(duì)難點(diǎn)，讓學(xué)生表述如何配制100mL含0.04mol氯化鈉的溶液，使障礙點(diǎn)顯現(xiàn)，保證配制的大思路正確；通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)燒杯配制溶液不夠精確，進(jìn)一步填補(bǔ)學(xué)生思維的空白點(diǎn)，介紹新的儀器容量瓶。
通過(guò)這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)可以看出，我們主要要把握教學(xué)的大脈絡(luò)，沿著學(xué)生的認(rèn)知脈絡(luò)去設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)化的問(wèn)題。
2 案例實(shí)施過(guò)程中教師的轉(zhuǎn)變
王磊教授：從課程中可以看出教師在概念原理教學(xué)中從學(xué)生的角度考慮學(xué)生的起點(diǎn)、障礙點(diǎn)和空白點(diǎn)，與原來(lái)的教學(xué)相比，最大的轉(zhuǎn)變是什么？
徐敏老師：在接觸魯科版教材前，沿用的是先建概念再配溶液的思路，通過(guò)使用魯科版教材內(nèi)容認(rèn)識(shí)到這個(gè)實(shí)驗(yàn)的功能可以幫助學(xué)生建立概念。
在整個(gè)過(guò)程中也有一些轉(zhuǎn)變：一是最初實(shí)施時(shí)先讓學(xué)生配溶液，然后馬上進(jìn)行討論步驟，之后表達(dá)濃度，但是配制的過(guò)程依然不能幫助學(xué)生建立概念，之后將后兩個(gè)步驟掉換，可以確實(shí)幫助學(xué)生建立概念；二是引導(dǎo)學(xué)生表達(dá)物質(zhì)的量濃度的時(shí)應(yīng)更加細(xì)節(jié)化。
3 案例點(diǎn)評(píng)及教學(xué)建議
王磊教授：通過(guò)徐敏老師的介紹，我們可以看到：
一是實(shí)驗(yàn)在概念原理教學(xué)中的作用；二是如何架起實(shí)驗(yàn)事實(shí)和概念特征之間的邏輯思維的鏈條。
此外，按照傳統(tǒng)的教學(xué)策略，建立物質(zhì)的量的概念、學(xué)習(xí)容量瓶的使用、學(xué)習(xí)配制技能需要三課時(shí)的時(shí)間，在課時(shí)不允許不降低要求下需要進(jìn)行整合處理，這樣一個(gè)活動(dòng)能否承擔(dān)起概念建立和形成發(fā)展的作用？存在兩種策略：一是常見(jiàn)的先建概念后實(shí)驗(yàn)，二是徐敏老師的先配制后抽提概念。徐敏老師在本課中精致化的整合策略使用的非常好。
王云生教授：徐敏老師的課中有幾點(diǎn)成功之處，一是這一部分實(shí)驗(yàn)的主要目的應(yīng)確定為幫助概念的建立，在實(shí)施的過(guò)程中徐敏老師目的明確；二是抓住了最核心的概念，配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的關(guān)鍵是如何保證所配制溶液的溶質(zhì)質(zhì)量（實(shí)際是物質(zhì)的量）、溶液體積的準(zhǔn)確性，讓學(xué)生思考用什么方法表示溶液的組成，對(duì)判斷反應(yīng)完成情況更簡(jiǎn)便？通過(guò)溶液的配制操作、分析溶液的組成，理解為什么要要使用容量瓶來(lái)配制溶液？配制溶液要怎樣操作才能保證所取溶質(zhì)數(shù)量、所配得的溶液體積的準(zhǔn)確性？而不是要求學(xué)生按照詳細(xì)的步驟進(jìn)行配制。
但是討論物質(zhì)的量濃度的概念和實(shí)際操作這兩個(gè)過(guò)程如果把握得當(dāng)可以節(jié)約一課時(shí)，如果沒(méi)有安排好，學(xué)生可能一個(gè)都無(wú)法接受。如果學(xué)生基礎(chǔ)不是很好，建議老師提出任務(wù)，學(xué)生分析，教師演示，之后再帶領(lǐng)學(xué)生分析。這樣的設(shè)計(jì)中要注意容量的問(wèn)題，使得學(xué)生容易接受。
主持人：通過(guò)各位專家的分析，對(duì)于徐敏老師的課我們有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，收獲一是保證流暢的課程需要進(jìn)行精致化的處理，這種精致化處理緣于教師對(duì)于學(xué)生脈絡(luò)的發(fā)展和障礙點(diǎn)的準(zhǔn)確把握，二是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的功能化對(duì)知識(shí)進(jìn)行了整合，這一點(diǎn)在必修一的教學(xué)中非常必要。
二、核外電子運(yùn)動(dòng)及其排布規(guī)律的初步認(rèn)識(shí)教學(xué)案例及專家點(diǎn)評(píng)
教學(xué)案例：核外電子運(yùn)動(dòng)及其排布規(guī)律(教學(xué)流程)
鞏固應(yīng)用
通過(guò)盧瑟福α－粒子散射實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)
提問(wèn)：核外電子的運(yùn)動(dòng)特征。根據(jù)提供信息學(xué)生進(jìn)行設(shè)想
提問(wèn)：1.電子繞核運(yùn)動(dòng)是否有軌跡？
2.電子繞核運(yùn)動(dòng)是否存在規(guī)律？
展示原子結(jié)構(gòu)演變過(guò)程后，落在核心問(wèn)題上：研究玻爾模型分層排布，規(guī)律是什么？
提出任務(wù)：通過(guò)數(shù)據(jù)，得出核外電子排布規(guī)律。
提出問(wèn)題：核外電子排布對(duì)研究元素性質(zhì)有什么幫助？通過(guò)案例進(jìn)行分析，可以得出化合價(jià)等信息。
提出問(wèn)題：研究排布對(duì)研究元素性質(zhì)有什么意義？
遷移應(yīng)用
王磊教授：這節(jié)課脈絡(luò)清楚，有以下優(yōu)點(diǎn)：一是引導(dǎo)學(xué)生初步建立核外電子運(yùn)動(dòng)特征，在此基礎(chǔ)上討論核外電子排布的初步規(guī)律，采用的給出數(shù)據(jù)，歸納規(guī)律的歸納法；之后在直接鞏固的基礎(chǔ)上進(jìn)一步遷移應(yīng)用，提升了本節(jié)課的高度。二是引出核外電子排布首先希望學(xué)生建立正確的核外電子運(yùn)動(dòng)特征的認(rèn)識(shí)發(fā)展，通過(guò)類比的策略，并通過(guò)巧妙過(guò)渡告訴學(xué)生探索過(guò)程艱難和有意義，而之后的學(xué)習(xí)是在整個(gè)過(guò)程中一個(gè)較基本的水平上，并不是最前沿的水平。
本節(jié)課將一個(gè)具體知識(shí)置于開闊的現(xiàn)代化學(xué)的背景下，不是孤立的靜態(tài)的學(xué)習(xí)，而是要發(fā)展性的看待，此外，告訴學(xué)生知識(shí)要應(yīng)用而不僅僅是記住。
核外電子運(yùn)動(dòng)及其排布規(guī)律案例片斷展示
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
問(wèn)題1：
疑問(wèn)一：電子的繞核運(yùn)動(dòng)有沒(méi)有固定的軌跡？
疑問(wèn)二：電子的繞核運(yùn)動(dòng)有沒(méi)有規(guī)律？
教師講述：射擊比賽運(yùn)動(dòng)員打出一槍不能判斷打在哪里，但打出去一百、一萬(wàn)槍可以大致判斷打出去的幾率。
問(wèn)題2：在哪里出現(xiàn)的幾率大？
教師小結(jié)：核外電子的運(yùn)動(dòng)研究表明也是這樣，可以統(tǒng)計(jì)出在離核較近的地方出現(xiàn)幾率較大，這將在選修模塊中進(jìn)一步學(xué)習(xí)
教師講述：我們研究了十分鐘，而科學(xué)家經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)，讓我們踏著科學(xué)的足跡，重溫這段曲折、坎坷、震撼世人的科學(xué)探索過(guò)程！
本節(jié)課研究電子運(yùn)動(dòng)，主要回顧電子運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。
1、 最早提出“原子”一詞的是古希臘哲學(xué)家德謨克利特，他認(rèn)為萬(wàn)物都是由原子組成的，原子是不可分割的最小微粒。但是很可惜，由于種種原因，這一偉大的學(xué)說(shuō)沒(méi)有為人們所重視，被忽視了20多個(gè)世紀(jì)——這是科學(xué)界的一大憾事！
2、 直到1803年英國(guó)科學(xué)家道爾頓通過(guò)對(duì)當(dāng)時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析：創(chuàng)立了近代原子學(xué)說(shuō)，第一次將原子學(xué)說(shuō)從推測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。很長(zhǎng)一段時(shí)間，人們都認(rèn)為原子就像道爾頓說(shuō)得那樣，是一個(gè)小得不能再小的實(shí)心球，里面再也沒(méi)有什么花樣了。
3、英國(guó)科學(xué)家湯姆生在研究陰極射線時(shí)，發(fā)現(xiàn)了居然從氫原子中跑出了一個(gè)比它質(zhì)量小1700倍的帶負(fù)電的粒子來(lái)，這說(shuō)明原子內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)。電子的發(fā)現(xiàn)，使得湯姆生于1897年提出了“葡萄干布丁”原子結(jié)構(gòu)模型。電子的發(fā)現(xiàn)，猶如給當(dāng)時(shí)的科學(xué)界注入了一支興奮劑，一大堆新問(wèn)題擺在了科學(xué)家們的面前：原子中除電子外還有什么東西?電子到底是怎么待在原子里的? 原子中什么東西帶正電荷? 正電荷又是如何分布的?
帶負(fù)電的電子和帶正電的東西是怎樣相互作用的?
根據(jù)科學(xué)實(shí)踐和當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果，物理學(xué)家發(fā)揮了他們豐富的想象力，各種不同的原子模型，如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。
例如，1904年日本物理學(xué)家長(zhǎng)岡半太郎提出：土星模型等
這些模型，在一定程度上解釋了當(dāng)時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但對(duì)于以后出現(xiàn)的很多新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)卻無(wú)能為力。所以這些模型猶如曇花一現(xiàn)，都沒(méi)有得到進(jìn)一步的發(fā)展。
1911年英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造性地提出了原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的“核式原子結(jié)構(gòu)模型”。
問(wèn)題3：他與湯姆生觀點(diǎn)的差別？
盧瑟福是湯姆生的學(xué)生，巧合的是：盧瑟福的學(xué)生玻爾在原子結(jié)構(gòu)的問(wèn)題上也作出了巨大的貢獻(xiàn)！在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上，1913年玻爾提出了玻爾原子模型，闡述了電子在核外的運(yùn)動(dòng)情況——這就是同學(xué)們?cè)诔踔芯鸵呀?jīng)知道的核外電子的分層運(yùn)動(dòng)即分層排布。
現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，是由奧地利物理學(xué)家薛定諤提出的電子云。
（從化學(xué)史過(guò)渡到核心問(wèn)題討論）
教師講述：電子云模型最接近真實(shí)，但由于復(fù)雜，將在選修中學(xué)習(xí)，而在必修中主要學(xué)習(xí)熟悉的玻爾模型。
回答問(wèn)題：
因?yàn)槲饔?，離核較近的地方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較多。
回答問(wèn)題：
靠近靶心的位置。
聆聽(tīng)
回答問(wèn)題：電子帶負(fù)電，在核外繞核運(yùn)動(dòng)。正電荷集中在中心。
案例點(diǎn)評(píng)及教學(xué)建議
王云生教授：本節(jié)課的優(yōu)點(diǎn)一是在客觀背景下介紹，是客觀事實(shí)的反映，讓學(xué)生相信是研究事實(shí)本質(zhì)的結(jié)果；二是對(duì)兩個(gè)問(wèn)題都采取了用事實(shí)說(shuō)話的策略。概念建構(gòu)的策略合理。
但是，一是過(guò)渡應(yīng)更為流暢。玻爾的電子殼層結(jié)構(gòu)模型的提出是核外電子排布規(guī)律發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，如果花費(fèi)一些時(shí)間簡(jiǎn)單介紹玻爾模型提出的依據(jù)，是否更好？學(xué)習(xí)原子核外電子的排布，要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)電子分層排布是核外電子運(yùn)動(dòng)區(qū)域分布和電子能量高低的差異的客觀實(shí)際的反映，并不說(shuō)明電子是在核外的圓形軌道上繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。在教學(xué)中要進(jìn)一步研究如何幫助學(xué)生深刻的意識(shí)到這一點(diǎn)。
二是要更為考慮細(xì)節(jié)，注意幫助學(xué)生用科學(xué)方法“發(fā)現(xiàn)”規(guī)律，用數(shù)表引用1-18號(hào)元素原子核外電子排布的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、分析、比較、綜合、歸納等邏輯思維方法，得到核外電子排布的基本規(guī)律。
王磊教授：此處剛好可以實(shí)現(xiàn)必修一到必修二的螺旋上升，在必修一氧化還原部分只講化合價(jià)沒(méi)有涉及電子得失，實(shí)際上只是初步認(rèn)識(shí)氧化還原本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，但是無(wú)法讓學(xué)生形成系統(tǒng)的能力，而在此處學(xué)了核外電子排布，就可以將電子轉(zhuǎn)移和化合價(jià)的內(nèi)容對(duì)接，氧化性還原性可以達(dá)到電子水平。
徐敏老師：一是在馬老師這節(jié)課中，剛聽(tīng)到電子云的內(nèi)容時(shí)，認(rèn)為他超綱了，但當(dāng)聽(tīng)完這節(jié)課后發(fā)現(xiàn)，這里的內(nèi)容用的恰到好處，一點(diǎn)不超綱。在這里只是給學(xué)生建立一個(gè)大的觀念，電子云的內(nèi)容是可以使用的。
二是馬老師的教學(xué)流程舒暢。三是他在設(shè)計(jì)課程的時(shí)候充分考慮到學(xué)生將會(huì)出現(xiàn)的想法。這些很值得學(xué)習(xí)。
主持人總結(jié)：通過(guò)幾位老師對(duì)案例的分析，我們可以得出一些啟示：一是概念原理教學(xué)中可以有大視野，例如，元素周期表的學(xué)習(xí)中可以多介紹一些表中元素，可以豐富學(xué)生對(duì)元素化合物性質(zhì)認(rèn)識(shí)；二是本節(jié)課中，教師的教學(xué)策略的使用多樣化，例如類比、數(shù)據(jù)、具體例證、化學(xué)史線索，使得學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展簡(jiǎn)潔化；三是對(duì)拓展性要求和基本要求，教師處理方式不同，有輕有重。
