王緒平

摘要：本文以人教版高中化學必修一《氣體摩爾體積》為例，探討概念課的課型設計。

關鍵詞：高中化學;概念課;探究能力;課例研究

中圖分類號：G633.8? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1992-7711（2018）09-0082

高中化學中“概念學習”課型占較大的比例，研究該課型的教學設計，對培養(yǎng)學生科學探究的能力，提高學生科學素養(yǎng)，推進素質(zhì)教育有重要的實踐意義。本文以高中化學必修一《氣體摩爾體積》這一課為例，作出了積極的探索。

一、概念課的教學設計應著力培養(yǎng)學生的科學探究能力

以《氣體摩爾體積》為例，整節(jié)課的教學設計均可采用探究學習的教學模式，將教學進程分成發(fā)現(xiàn)問題→提出假設→分析問題→解決問題→原理應用五個階段：

1. 發(fā)現(xiàn)問題階段。本節(jié)課突破傳統(tǒng)教師提問學生回答的模式，而是教師課前布置學生查找各種固體、液體、氣體的密度，并將這些數(shù)據(jù)羅列，讓學生通過分組討論、觀察、分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)標準狀況下1mol不同的氣體體積都是相同的，而液體、固體體積不同，從而產(chǎn)生想解釋這種結(jié)論的欲望。問題來源于學生自己的觀察，通過分析數(shù)據(jù)，不僅可以提高學生整理數(shù)據(jù)、分析解決問題的能力，還可以激發(fā)學生的學習熱情，產(chǎn)生強烈的研究欲望，因而具有可發(fā)展性和生命力。

2. 提出假設階段。學生想解釋上述現(xiàn)象，每個人腦海中會產(chǎn)生各種假設、各種原因，這些假設是學生的初級思維，這種初級思維是進一步探究學習的原動力。

3. 分析問題階段。在分組討論中學生將自己各種假設匯總，在交流中相互補充、相互糾正，形成正確的認識。學習過程變?yōu)橛山忉寴藴薁顩r下相同物質(zhì)的量的氣體，其體積都是相同，而液體、固體體積不同，想到固體、液體、氣體粒子的排列方式，再由排列方式想到?jīng)Q定物體體積的微觀因素，想到?jīng)Q定固體、液體、氣體體積的主要微觀因素，通過教師精心創(chuàng)設的六個情境，讓學生經(jīng)過探究，水到渠成地得出阿伏加德羅定律。此討論分析過程應充分展現(xiàn)學生的思維，通過學生間交流、評價、相互補充、相互糾正形成正確的認識。在此過程中，教師只是創(chuàng)設各種條件，為學生解決問題提供幫助，調(diào)動學生積極參與學習過程，而不是牽引或代替學生的思維。

4. 解決問題階段。將阿伏加德羅定律具體化，溫度取0℃、壓強取1.01×105Pa，1 mol 任何氣體的體積約為22.4L，就是標準狀況下的氣體摩爾體積概念。阿伏加德羅定律、氣體摩爾體積概念以及氣體摩爾體積的四個要素都由學生經(jīng)過探究、歸納得出，增強了學生探究學習的成就感，同時鍛煉了學生的歸納和表達能力。

5. 原理應用階段。此階段，教師布置學生根據(jù)所學知識將粒子數(shù)、物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量之間的關系表示出來。此過程又是展現(xiàn)和發(fā)展學生思維的過程，學生將新學習的內(nèi)容納入已有知識體系，使其系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，培養(yǎng)了學生思維的完整性。

二、概念課的教學情境應讓學生在主動思考中養(yǎng)成科學探究的習慣

以《氣體摩爾體積》這一課為例，為引入阿伏加德羅定律這個概念，教師在創(chuàng)設情境時要進行“精細化”處理，要充分考慮學生的起點知識與能力，盡量使我們創(chuàng)設的情境落到學生的最近發(fā)展區(qū)：

情境1：演示電解水的實驗，觀察不同時間試管內(nèi)氣體的體積變化。（讓學生通過觀察，“親自目睹”在相同的溫度和壓強下，1mol氫氣和1mol氧氣的體積“可能”相同，此時學生有了些感性認識。）

情境2：用表格列出0℃，101KPa時氧氣和氫氣的密度，查表得到氧氣和氫氣的摩爾質(zhì)量是32.00g/mol，2.016g/mol，請學生計算出1mol氫氣和1mol氧氣此時的體積。（學生分別計算出標準狀況時1mol氫氣和1mol氧氣的體積分別是22.39L和22.42L， 驗證了在同樣的條件下，1mol氫氣和1mol氧氣的體積幾乎是相同的。繼而提出問題：是不是所有的氣體都是這樣的呢？）

情境3：列出0℃ ，101KPa時二氧化碳的密度和它的摩爾質(zhì)量，再計算1mol二氧化碳的體積是多少？（學生可得出結(jié)論：相同條件下，1mol任何氣體的體積是相同的。）

情境4：列舉生活中的3個小例子，要求學生討論思考它們說明了什么？例：（1）50個乒乓球與 100個乒乓球所占空間誰大？（2）50個乒乓球與50個籃球所占空間誰大？（3）乒乓球與籃球都為50個，且球與球都間隔10米，在操場上均勻分布，那么哪個所占的總體積大？（從這三個來自生活的問題引導，學生可由易到難，由宏觀遷移到微觀，探究出影響物質(zhì)體積大小的因素有粒子的大小，粒子的數(shù)目和粒子間的平均間距三個方面。）

通過以上教學情境的創(chuàng)設，教師在課堂上通過演示實驗、文字、表格、影像、聲音等方式，大大激發(fā)了學生的學習興趣，化靜為動，發(fā)展了學生的思維，培養(yǎng)了學生主動探究的能力，讓學生在探究的過程中體驗到愉悅，同時也很好地突破了整堂課的難點。

三、概念課的應用應注重挖掘新概念的內(nèi)涵與外延

以《氣體摩爾體積》為例，教師在創(chuàng)設了大量情境幫助學生理解阿伏加德羅定律的內(nèi)容后，關鍵還是要由一般到特殊，引出氣體摩爾體積的概念，讓學生能進行氣體體積、物質(zhì)的量、微粒數(shù)目之間的換算，讓概念得以應用。

學生活動1：討論標準狀況（0℃，101KPa）下的氣體摩爾體積與阿伏加德羅定律的關系。

（經(jīng)過辨析，學生探究出標準狀況下的氣體摩爾體積只是阿伏加德羅定律的一個特例，進一步提高對阿伏加德羅定律概念的理解層次。并且認識到之所以提出氣體摩爾體積這個新概念，就是為了在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中應用起來更方便。）

學生活動2：討論在不同的溫度和壓強下，氣體摩爾體積的變化情況。如在25℃，101KPa下，氣體摩爾體積的數(shù)值是大于22.4還是小于22.4呢？1mol氣體在非標準狀況下的體積可能是22.4L嗎？（學生可通過辨析得出正確的結(jié)果，查看教材數(shù)據(jù)驗證，在25℃ ，101KPa下，氣體摩爾體積約為24.5L/mol。而1mol氣體在非標準狀況下的體積可能是22.4L，也可能不是22.4L。教師在此處可視學生情況，簡單介紹理想氣體狀態(tài)方程，適當拓寬對氣體摩爾體積概念的內(nèi)涵理解。）

學生活動3：討論在標準狀況（0℃ ，101KPa）下，1mol混合氣體的體積也大約為22.4L嗎？為什么？（學生經(jīng)過辨析，得知氣體摩爾體積不僅適用純氣體，也適用于混合氣體。因為1mol氣體的體積主要取決于粒子間距離，與粒子本身的大小無關，而在相同的溫度和壓強下，不同粒子間的距離都是幾乎相同的。這無疑對氣體摩爾體積的應用做了進一步的延伸。）

氣體摩爾體積概念的引入，是對前面已有的物質(zhì)的量，摩爾質(zhì)量，阿伏加德羅常數(shù)和阿伏加德羅定律等概念的繼承、發(fā)展和完善。由于其內(nèi)涵豐富、外延廣泛，學生理解它很難一步到位，這就需要教師分成若干個層次，逐步加深提高。但最終還是應以氣體摩爾體積的應用為導向，去挖掘概念的內(nèi)涵和外延。

四、概念課的課型設計應注意的問題

1. 概念課理論部分多，形式單一，深奧難懂，所以在教學設計上要充分利用合作學習的形式，提高學生學習效率。

2. 對于概念課的教學，情景創(chuàng)設在其中占據(jù)著很重要的地位。創(chuàng)設問題的情景恰當與否對于學生對概念的掌握和理解有很大的影響，一定要重視教學情景創(chuàng)設的整體設計，遵循生成性策略，使學生的問題性思維獲得顯著的發(fā)展。

3. 通過概念課教學，力求使學生明確：概念的發(fā)生、發(fā)展過程以及產(chǎn)生背景;概念中有哪些規(guī)定和限制的條件，它們與以前的什么知識有聯(lián)系;概念的名稱、表述的語言有何特點;概念有沒有等價的敘述;運用概念能解決哪些化學問題等。

4. 教師在教學中會發(fā)現(xiàn)，同樣的化學概念課，運用探究式的教學模式教學會比傳統(tǒng)的模式教學用時更多，為了更好地解決好時間問題，教師可以把一部分探究問題提前布置，讓學生在對問題有了深思熟慮之后，再在課堂上充分展開討論，其次還可以對所學的內(nèi)容進行綜合設計，對于核心概念和遷移性強的概念以及對學生思維能力的培養(yǎng)有較大影響的概念，要舍得花時間讓學生充分地探究，“砍柴不怕磨刀工”。

總之，在高中化學概念課的教學設計中，要依據(jù)學生的認知特點和思維能力，盡可能做到學生的探究點通俗易懂，通過對實驗和事實進行分析、比較，歸納、概括形成概念，并引導學生在探究過程中不斷地理解和加強記憶，再把基本概念運用到解題和生活實踐中，這樣就能不斷加深對概念的理解，使學生的探究能力、實驗能力、觀察能力、思維能力和學習方法都能得到提高。