《水分子模型》教学设计

课例1 理想模型，实现“宏观、微观、符号”的统

一

——《水分子模型》教学设计

内容简析

在化学用语教学中，“物质构成的奥秘”这一主题一直是教学的难点，学生们好不容易培养的兴趣很可能因为本主题的枯燥、抽象而消失殆尽，本主题自然成为大部分学生难以逾越的鸿沟。如何帮助学生用微粒的观念去学习化学，如何帮助学生从五彩缤纷的宏观世界步入神奇莫测的微观世界，是我一直思考的问题。最终我把“神秘武器”落脚在“理想模型”这一科学方法上。

“理想模型法”是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。化学对微观粒子结构的研究离不开“理想模型法”，在《义务教育初中化学新课程标准（实验稿）》提出：“要帮助学生用微粒的观点去学习化学，通过观察、想象、类比、模型化等方式使学生初步理解化学现象的本质，提高学生的想象能力、创新能力，帮助学生初步认识辩证唯物主义的一些观点。”所以在教学实践中我带领学生从最熟悉的物质——水做起，研究、制作、使用、分析水分子模型，并将其贯穿于初中化学的学习的全过程中，帮助学生实现从感性认识到理性认识的飞跃。

目标定位

在学习有关分子、原子的知识大致一星期之前，就可以进行此专题的学习，进而将水分子模型应用到全程教学中。特别需要注意的是充分考虑学生的认知前提和思维特点，不可一蹴而就，不可急功近利，要循序渐进，要层层深入。

1.通过水分子模型的制作、使用和研究，使学生初步学习和使用“理想模型法”，逐渐帮助学生树立“物质的微粒观”，培养学生的动手能力、想象能力和创新能力。

2.通过本专题的学习，使得学生逐步建立物质的“三种表述——宏观、微观、符号”的有机统一，促进学生形成良好的化学思维方式，并帮助学生了解化学学科内在的逻辑结构。

方法阐释

本专题从学生对微观世界的好奇、好问出发，采用查阅资料、动手制作、分析归纳等方式，与学生一起制作水分子模型，从中体验微观粒子的奇妙，帮助学生进入神奇的微观世界；再以水分子模型作为研究问题的“媒介”贯穿于全程学习中，在一次又一次的“观察”、“想象”、“拆分”、“组合”中将研究深入，将问题深入，最终帮助学生建立物质的元素观、物质的微粒观、物质的“三种表述”统一观。

教学流程

水分模型的制作和研究

1.教学时机：在学习有关分子、原子的知识大致一星期之前组织此专题教学。

2.研究性学习：布置这样一个研究性学习课题“自己动手制作一个水分子的模型，结合你的已有经验，查阅课本和其他资料获取制作依据，记录你在制作过程中体会和收获，下节课我们进行交流和展示！”

（学生们比以往接受任何作业都痛快地接下了这个作业，两天过去后的展示课上，教师和学生们一起收获着激情和喜悦……）

【设计意图】研究性学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体；以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。此种学习方式致力于学生创新精神和实践能力的培养。

3.交流与展示：

（1）学生们制作的水分子模型可谓五花八门、精彩频呈、美仑美奂。

原子：土豆、龙眼、桂圆、橡皮泥、小皮球、纸团、泡沫塑料球、篮球、

乒乓球、手球等成了可爱的氢原子、氧原子；

连接方式：铁丝、牙签、透明胶等成了连接原子的“键”；

连接的角度：有糖葫芦型、三角型、直角型、熊猫头型等各种不同的“键角”。

（2）学生们的体会、想象、疑惑可谓妙不可言、神秘莫测、魅力无穷。

这个小小的水分子模型把学生们带入了神秘的微观世界里：

海水里的水分子和我嘴里的水分子一样吗？

氢原子和氧原子谁大谁小？它们有质量吗？

水分子有颜色吗？水分子有味吗？水分子会跑吗？水分子有生命吗？

原子是圆形的吗？是实心的吗？原子身上长毛吗？

氢原子、氧原子按怎样的结构结合在一起？

……

【设计意图】新课程的学生发展观认为，学生的生命本体能否不断获得健康发展，特别是能否不断增强自身的创新素质，主要取决于两个关键因素，“一是学生是在实践活动中实现发展的，离开实践活动，学生的发展就成了无源之水；二是学生的发展是由学生自己自主决定的，任何人都不能代替学生的学习和发展”。因此，新课程视野下的课堂教学就特别强调要为学生创设丰富多彩的学习活动，让他们在实践活动中进行自主建构。

4.归纳总结

教师把学生们交流展示后的问题总结为三类，这也是学生们在制作水分子时一定遇到且必须要解决的问题：

问题1：水分子的构成

即使现在还没有学习分子和原子，但学生对它们并不陌生，科普读物、媒体资源等成为学习学习分子和原子最有力的基础。所以通过阅读课本、查阅资料、请教他人你等方式，学生比较就可以知道一个水分子是由两个氢原子

合一个氧原子构成的。

问题2：原子的大小

氢原子、氧原子谁大谁小？学生们通过翻阅课本、查阅资料等方式清楚了氧原子比氢原子大及大致的比例关系。

问题3：原子的排列方式

原子间到底以何种方式排列在一起？虽然这个问题对学生来说有一定的理解和理论难度，但是学生仍然“神采飞扬”般猜想出各种方式。如：

直线型糖葫芦型熊猫头型

此时，教师要充分肯定学生们的设计，因为这本身就是进行科学研究的过程。至于是哪种方式教师只要告诉学生水分子的模型类似于“熊猫头型”，至于为什么可在后续的学习中学到或自己进一步查询资料。

问题3：分子、原子透明吗、有颜色吗、有味道？原子是圆形的吗？等等至于这些开放性、发散性的问题教师每必要给学生答案，只需激励他们继续研究即可，因为微观世界是神秘的，是不可思议的，是难以用语言表述的。

【设计意图】充分发挥教师的主导作用，将学生零散的问题进行梳理、汇总，基于“发展”的主题、循着“研究”的轨道、本着“创新“的原则，实现从“实践”到“理性”的飞跃。

5.制作“理想模型”

教师拿出提前购买的材料（建议按至少每人一个水分子的量准备），如：橡胶球、乒乓球、双面胶（其中橡胶球和乒乓球的大小比例要合适），分发给学生，每人制作一个规范的水分子模型。

【设计意图】学生在“摆弄”的过程中收获的不仅仅是一个“模型”，而是科学探究的过程、

科学研究的方法、科学研究的态度和科学研究的精神。