符号模型在中职化学教学中的应用

徐杲　施成良　金晓董

摘 要：模型可以反映和代替客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质。化学符号模型不仅能够简化表征物质组成、内部结构以及化学反应中的动态过程，还是一种科学的表达方式和抽象思维的结果。尤其在有机化学的教学过程中，化学符号的正确理解和熟练的使用，是中职化学教学必不可少的学科能力。

关键词：符号模型 分子结构 结构式

本节课在教学的过程中以问题探究为主线，探索甲烷的结构和有机分子结构式的书写。为突出重点、突破难点，采用让学生分组拼接烷烃球棍模型的方法来提高学习的兴趣，引导学生发现烃分子中碳原子的成键特点，训练学生将实物模型转化为头脑当中的思维模型，最后用简化的符号模型来表达，进一步强化学生对有机分子结构特点的认识，培养用模型思维来分析问题和解决问题的能力，为今后的有机物的学习打下坚实的基础。

教法：（1）任务驱动教学法：通过布置学生课前预习知识点任务和课堂中实践自主完成甲烷分子模型的构建从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。（2）探究式教学法：在学生小组合作自制甲烷分子模型的基础上，教师点评引导，启发由构建甲烷分子模型到完成构建甲烷分子符号模型的转变，使其在主动探究的过程中内化知识，培养正确的模型思维方法。

学法：通过实践活动（模型制作）、观看实验、模型、图片、甲烷的多媒体动画等，实结合本教材的特点及所设计的教学方法，用“引导——探究法”开展学习活动，把学习过程和认知过程有机地统一起来，利用实验和理论结合的科学研究思想，使学生养成良好观察和知识总结提取能力，并且化被动接受转化为主动探索，体验科学的研究方法，自主完成知识建构，感受到学习的乐趣，培养学生的探究协作能力。[1]

一、课前准备

（1）教师的教学准备：制作多媒体课件、准备甲烷分子结构模型教具。

（2）学生的学习准备：预习新课：学生自学完成；

准备学具：利用教师准备好的球棒有机分子模型教具。

收集资料：利用网络资源收集甲烷结构等有关的图片资源。

（3）教学环境的设计与布置：学生两人为一个学习小组，学习场地安排多媒体教室。[2]

二、课堂教学

1.创设情境问题导入

新课导入多媒体展示常见的有机化合物的图片，让学生欣赏图片播放教师自制动画“烃”字的由来：“碳”“氢”两个字的拆解后底部偏旁靠近组成。然后引入新闻事件：我国某地小煤矿发生瓦斯爆炸事件，讲解我国“西气东输”工厂中的西气即天然气的主要成分甲烷。

2.自主探究合作交流。问题引导：（1）根据课前布置的任务，观察甲烷分子结构的图片和实物模型，推测甲烷的分子结构。（2）学习电子式的含义和书写方法，尝试由甲烷的实物模型结构书写出甲烷的电子式。（3）学习有机分子结构式含义和书写方法，尝试由甲烷的电子式进而写出甲烷的结构式。

自主探究1：由甲烷分子实物模型或分子图片推测甲烷分子结构：立体正四面体结构，四个键的键长相同键角（109°28）相等。结合之前所学习分子的极性有关知识，引导学习得出甲烷是非极性分子的结论。

自主探究2：由甲烷分子比例模型结合之前所学习的共价键知识，引导学生进一步的学习有机分子电子式的知识，学习用一些带特定含义的符号来表征分子内部的结构特点，学习用符号模型来化繁为简的思维方法。

自主探究3：有机分子结构式书写。如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢？让学生在练习本上自己画，然后得出结论。在这个过程中渗透化学符号模型的思维教育。符号可以大大简化结构的表达，教师也要指导学生，用符号正确书写结构简式的原则，规范化学符号的书写和表达。

三、课后反思

1.模型教学是突破有机教学难点的有效方法

经过这一节课的实践证明，模型是学生学习有机化学的重要方法。模型的运用比动画模拟更直观， 更能够降低学生的理解难度， 模型鲜艳的颜色也起到吸引学生，提高学生学习兴趣的效果。然而如何使模型的运用更有效地輔助学生的理解，这需要教师精心设计问题。模型教学是突破有机教学中很多难点的有效方法之一，只要教师在使用模型的过程中，围绕知识的难点和学生理解的误区多设计问题，让学生充分利用模型解决问题，那么抽象的有机化学就变得直观了。

2.优化教学环节，深刻理解“宏观·微观·符号”三重表征的意义

本次课程在教学环节设计上完成了从分子的实物模型到符号模型的转变，让学生头脑中的先形成宏观表征进而去认识物质微粒的微观表征，最后利用符号表征大大的简化了思维过程。让学生领略微粒结构示意图和结构以及一些图形、模型等。三种表征形式之间不是孤立的，而是有机融合共同构成学生学习化学知识完整的思维体系，这也是化学学科特有的思维方式。教学中针对化学核心知识中的三重表征，通过问题使学生形成认知冲突，进而深刻理解其意义。

参考文献

[1]施成良.医用化学基础[M].北京：高等教育出版社，2015.8

[2]刘知新.化学教学论[M]，高等教育出版社，2003.