专题二：化学键相关概念的学科及教学研讨——抽象概念的形象化

第一篇：专题二：化学键相关概念的学科及教学研讨——抽象概念的形象化

高中化学远程研修

专题五物质结构与性质

专题二：化学键相关概念的学科及教学研讨

主持人：

山西省太原市第五中学齐红涛老师 嘉宾：

教育部高中化学课程标准研制组组长北京师范大学化学教育研究所所长王磊教授

北京师范大学化学学院李奇教授 山东省淄博市教学研究室董军老师 山东省淄博市十一中学于华老师

1、引入主题：

主持人：上一专题我们和大家针对原子结构相关概念的学科问题和教学问题进行了相关探讨，提出了对原子结构的一些科学认识，明确了一些核心策略。那么在原子结构的量子力学的基础上，怎么明确微粒是怎么构成物质的呢？这是这一节将要讨论的问题。

2、明确核心认识

主持人：在我们和老师们交谈的过程中呢，了解到化学键及其相关的教学过程中面临的问题主要有两方面。一个是对科学概念本身认识不是很清楚，觉得自己把握不够，比如问到什么是共价键，共价键究竟是不是电子云的重叠，问到这些问题时会有一些不确定的认识，不把握的认识。第二，这部分内容涉及的一些问题比较抽象，那么在进行这些教学的环节中如何将这些抽象的问题具体化来降低理解的难度下面我们就抓一些概念，结合这些概念，包括：共价键、离子键、配位键、分子构型、杂化轨道理论等等。结合这些概念，对这些概念本身应该怎样理解，在教学中应该如何处理来进行讨论。这个专题讨论分为四个块，首先是对共价键进行讨论；然后是离子键、共价键、配位键这三者之间的关系；第三个问题我们将紧抓分子构型，杂化轨道理论。第四个问题我们将要来谈谈分子轨道理论。那么首先我们来看化学键的相关问题。说到化学键呢，我们首先来问问一线的老师----于华老师，您在教学过程中对化学键这部分内容，比如化学键的本质、分类这些方面是如何展开教学的呢？

于华：我们发现物质结构模块确实理论性非常强，而且概念非常抽象，而且相对应的层次就会相对比较高，对于我们一线教师来讲确实感觉比较难教。但是回到现实呢，我们发现高考是我们老师和学生必须面对的一个问题，所以考试大纲和考试说明是老师们教和学生们学的根本依据，也就是我们所说的“依考订教”。而在考试大纲和考试说明中对该部分要求比较低，学生要掌握的知识点相对集中，而且需要掌握的知识点较少。所以为了达到这样的目的，教师教授的层次比较低，只是涉及到考纲中的一些概念，让学生通过记忆、背诵掌握即可。再通过相关题型的训练，那么就可以达到应用的目的了。比如以共价键的学习为例，共价键的学习在必修模块已经有了初步的认识。共价键就是通过共用电子对形成的化学键，而离子键呢，是阴阳离子通过静电作用形成的化学键。所以到选修模块呢，我们在共价键概念的教学上并没有更加的延伸，只是借助于在第一章部分学习的原子轨道的知识，让学生通过电子云得重叠方式，比如头碰头、肩并肩来对共价键进行区分，至于是不是通过能量是否降低来形成共价键的本质没有进行揭示。这样呢，学生确实接受起来比较容易，但并不符合学生认知规律，所以还想待会请教专家如何在教学中实施。

主持人：现代教学层次，我们也找学生问过相关问题。学生往往是具体描述，比如：形成共用电子对的电子总在两个原子的原子核之间运动，不会跑到某个原子的一侧去。他们可能是想到电子式，觉得那两个电子就是定在那两个核之间，因为两个原子核之间存在一定的作用。如果形成原子核的电子跑到原子的另一侧，就相当于原子间的作用不存在了，所以他认为是不可能的，这是学生的已有认识。还有学生他这样想，形成共价键的原子的电子云彼此是重叠的。他认为这个原子和那个原子电子云重叠，因为中间的几率密度大，所以中间的颜色比较深，然后旁边的颜色会比较浅，那么这也是学生的一种认识。那么带着这些问题，这些困惑，这些认识，我们来请教一下李奇教授，请您来谈谈共价键到底是怎样一种作用，我们形成的怎样一种认识才是准确的认识呢。

3、什么是化学键

李奇：这个确实在教学过程中，不仅在中学，在大学本科生刚刚接触这些东西时也存在问题。其实对于共价键，我们觉得让学生理解应该从更高的角度去理解，不能把电子看成在固定的轨道中运行。刚才主持人也提到，大家对几率密度已经有一定的认识，但是真正到实际的问题当中以后，它就会迷惑几率密度到底是什么问题，中间几率密度大到底是个什么概念，具体到一个物理模型上去，往往容易把这个想象成电子云的重叠，它就像这个地方比较厚一些。电子密度、几率密度的概念，实际上是指它在运行过程中在某个地区出现的几率的大小。这个同时应该可以解决刚才提到的两个疑问。那两个电子是不是就是局限在这样的两个核之间，电子如果跑到键的外侧去了，那么就会消弱了这个键，实际上它是在一定的时间之内可以在键外出现。就是最终我们看到的电子云密度图它是指在两核之间出现的密度较大，就是指在两核间出现的机会较大。不能说某一瞬间，这个电子出去了，那就怎么了。实际上也不是固定在某个电子上，也就是在这个两核间出现的几率大，而不是说必须两个电子守在这儿。

王磊：我觉得这个几率密度大还意味着什么呢？换句话说就是两核之间几率密度大还可以从哪些角度来体会，比如说能否从能量角度来理解，为什么在那儿几率密度就大？几率密度大就意味着什么呢？

李奇：实际上，这个对于解决化学键的问题，实际上从量子力学出现应用到化学以后开始对化学键的本质提出了理论高度的认识，它的发展也有一个过程，1927年首先提出了价键理论。用价键理论来解决一些问题，得到了一些结果。因为目前从量子力学来解决这些问题，得到的基本也就包括：价键理论、分子轨道理论和配位场理论。价键理论建设得最早，但是后来价键问题对有一些问题也解决得不是很好，比如说一些磁性问题，为什么完全配对还会有顺磁性表现。实际上到上世纪50年代的时候发展出分子轨道理论，实际上分子轨道理论的思想就是把原子轨道重新组合，这实际上打破了以前对原子轨道的概念，不会局限在以前的1S、2P，已经没有这些概念了。就是原子轨道重新组合为分子轨道，再重新按照能级高低去排布。那么这个分子轨道就会使得在排布过程中，他是从能量最低的开始排布，从低能级指的就是新成的分子轨道能量低于原子轨道，那就是成键轨道，如果说高于原来的原子轨道，那就是反键轨道。那么有些分子就会在反键轨道上占据一定的分子，那么就使得化学键不是那么稳定。最典型的就是草酸分子，草酸分子本身是平面结构，应该说还是一个共轭体系，但是实际上测得C=C双键的长度是1.544a，那实际比C-C单键的长度要长，而实验也证明草酸非常不稳定，易生成CO2，那么实际上是为什么？计算后发现，它就是最高能级电子在反键轨道上，反键轨道从物理意义上讲，就是两核之间重合少，出现截面。

4、认识共价键

董军：是不是可以这样理解，大多数常见的共价键在成键轨道的电子比较多，使得形成的共价键的能量应该是比较低。

李奇：之所以分子稳定存在，因为它新得到分子轨道后，电子填充在成键轨道中，整个体系能量比单个原子体系能量低。

董军：那么我有这样的理解，李奇教授，您看对不对，化学键，化学键，首先就应该体现“化学”这两个字。化学是在分子、原子层面上研究物质，键呢就是结合力的意思，所谓化学键就是分子原子层面上研究结合力。按照化学键的概念，就是相邻分子间强烈的相互作用。那么这个相互作用就是一种结合力。强烈的相互作用就是结合力很紧密，结合力很紧密那么从能量角度来讲就是体系能量会降低。那么化学键嘛，是在分子原子层面的这个力。另外从能量角度来讲，结合得越紧密就意味着能量越低，能量越低就意味着它越紧密。另外，我们学生以前在学习时是从原子的稳定结构，比如：8电子结构来考虑。但是到了共价键，这时已经不是从原子角度来理解而是强调整个分子的结构稳定。我这样理解不知道对不对，教授。

李奇：对，你这样理解是正确的。实际上化学键就是将原子结合为分子的一种作用力，当然广泛的来讲化学键还包含了分子间的这种作用力。相对刚才我们说到的三种作用力，比较弱的，比如分子间相互作用，包括范德华力、氢键等等。最终这些力使原子形成了各种各样的物质。比较强的键使它成为分子，最后再靠分子间作用力使它们成为固体。

董军：我个人的感觉啊，刚才听教授的介绍。我茅塞顿开，我们在教学过程中原来就讲到很多问题，大量的稳定结构，我们都讲得很明确。到了选修三，讲原子的时候又谈到能量低和稳定的关系：基态。那么到了共价键，强烈的相互作用导致了稳定，所以说，能量问题，能量的观念应该从原子的结构再过渡到化学键的结构，再贯彻到分子结构，再过渡到晶体的结构，是不是可以这样想，教授。李奇：对，是这样的思路。

王磊：那么以前我们在必修共价键就是要讨论微粒之间的相互作用方式，特别强调共价键和离子键的区别一个是共用电子，一个是静电作用。那么我们到了选修课以后，学了原子轨道、亚层排布这些以后我们再来看价键模型，我们应该发展一点什么？刚才李老师谈到要摆脱固定轨道的意思，还有不要认为是单个电子在那儿成对。董老师谈到能量视角，我们还是希望能够听一听李老师能否谈谈基于我们选修的原子轨道前期知识，我们再来看共价键的本质，我们应该怎样去叙述这样一个本质。

李奇：从这个共价键和离子键，以及金属键这三个来看，其实共价键的特点还是比较明确的，首先，它在其中结合力最强。另外从电子的运动状况来看，他是属于电子有一个定域性，定域键。因为这样它表现出方向性和饱和性。正是由于这样和离子键金属键有区别。所以有这样的共价键，所形成的晶体，最典型的就是金刚石。金刚石是标准C-C单键形成的共价键，由于其方向性和饱和性，使其是配位数较低的一种晶体。它的结合力较强最后就表现为是一种硬度大、熔点高，而它的电子定域表现出金刚石是一种绝缘体。

王磊：我觉得李老师拿金刚石做例子，因为金刚石确实是共价键结合的，谈到共价键区别于其它几种键的区别，这也算是结构与性质关系的建立，可能对老师们讲授这些内容有一定启示。原来老是觉得这个定域性是很抽象的，那么现在这样讲还是很好，另外一个还是和必修的关系，我们在必修阶段还是不太强调共价键形成过程，更多强调结果。那么这点于老师可以介绍，你们在教学过程中通常怎样来讲。

5、共价键教学反思

于华：必修阶段就是谈原子之间形成了共用电子对，到了选修阶段，大多是老师没有在共价键的形成上做文章，我们也进行了反思，这样并不符合学生的认知规律。所以我们在教的时候也尽量想借用能量最低原理，指导共价键教学，又想用最通俗的语言让学生接受它。我们通常就说当两个原子单独的时候能量较高，一方原子核对另一方原子有吸引，使他们相互靠近，然后做功。使得整个两个原子看做一个体系的话他的能量降低，当靠近到一定程度的时候，斥力与斥力，引力与引力达到一个平衡点的时候，达到一个稳定的共价键。这样学生接受比较容易，感觉提升一个层次，他也感觉和必修不一样了，认知得到了发展。这样学生一方面体会了能量最低原理在这方面的应用，那么也思考能量最低原理能否在以后的工作中使用。

王磊：我觉得除了能量的建立外，也促进学生微观想象和理论建构的意识，他开始想象两个原子内部是怎么样的，然后当他们相互靠近的时候，不同的学生在设想的这个环节如果可以打开，让学生去描述他的设想。甚至勾画他们的设想的时候，我们可以设想学生对原子结构、还有成键这些理解可能是不一样的，我想这可以去试试。很多学生还是可能使用共用电子对模型去回答这个问题，也有的孩子可能是一种宏观整体的能量观，像我们很多一般老师也就是处理到这个程度。当然我们把这个环节放给孩子，鼓励孩子自己大胆去想象、设想这些过程的时候，想象这些本质的时候，我个人觉得这是一个理论建构，是可以有不同的理论想象的。刚才说的，一个是基于孤对电子，还有一种是整体宏观能量考虑，还有的孩子可能会基于电子云模型。当然也有孩子会想到，电子的高速运动，以及由于能量作用使其几率密度大。他就会把这个键啊，就不会想象成是一个机械作用力或者一对一的一个棍式的感觉，那么他去思考整个包括未来的分子轨道认识，如果你没有一个整个体系的想象，以及能量的信息，否则你也很难想象他将来能够理解分子轨道。实际上大家都知道现代分子轨道模型是在量子化学体系中最合理的。这个他就会很难体会。所以我就有一个很重要的建议，尽管我们考试的时候很可能不会去问学生共价键怎么形成或者去画这些，既然提出原子与原子之间是会形成强相互作用的，或者说他就会想到两个原子体系，当然这也不是狭义的两个封闭的原子体系，他就是一堆粒子由于能量的关系，他们相互在一起就是靠近或者相互疏远，是在高速运动中出现的作用。他这么想自然也可以思考离子了，也就去思考物质了，我觉得这样的认识将来可以打通他对原子结构本身的认识以及对于分子内部微粒之间相互关系以及堆积方式的认识。这种认识方式的建立应该是在共价键教学中放大，让学生老师都可以去设想。

5、共价键中的能量观

主持人：我觉得现在这个共价键的教学，教师之所以没有能量化、定域化的认识，没有过程的认识，其实和符号表征也有一定的关系。因为他学完氯化氢，脑子里留下的是中间有一对共用电子对，学完氢气也是。因为包括考试及用的时候，他都是这样的，因为在符号表征中看不到过程、能量。而刚才您和董老师谈的能量观其实过程都是吻合的，从不稳定趋于稳定。它和平时考试及表征无法体现绝对是有关系的。

王磊：因为物质结构这个模块，前面是原子轨道，所以我们觉得，你既然前面建立了原子轨道理念，那后面需要建立新的认识平台和水平。这样怎么发挥原子轨道对共价键认识的作用。这儿共价键特征作为新知识点，我觉得李老师刚才形象的描述这其实可以迁移到我们这一部分的教学中，同时他也可以做理论解释。金刚石可以做教学案例。然后我们第一层微观解释，说明共价键应该有这些特征，建立在这个基础其实还应该有更微观的解释，为什么会有方向性等。这时候就可以用原子轨道，这就是从性质，用价键层面解释，为什么有方向性和饱和性。那这就可能需要借助更微观的概念，也就是核外电子运动规律。当然这对必修层次要求来讲肯定是不需要，对选修层次来讲，高考可能也不需要，但对学生来讲，你可能看待价键应该有新的体会和认识，这也值得教师去尝试。

主持人：这也让我想起一件事，其实在我们平常教学的时候，能量观这个基本上都是忽略的。这个我也承认，我是有一天特别有体会，一天一个学生来问，当氢原子和氯原子形成氯化氢的时候，为什么放出能量。这个老师就解释当这个氯化氢共价键拆开的时候要吸收能量，所以形成时要放出。这个其实是很好理解的，然后这个孩子摸着头说好像理解了，就走了，走了以后我后来平心静气的想，这个并没有给学生解释清楚这个事，这个其实就是在讲共价键的时候没有从能量的角度来解释这个问题。原子结构这块，都用能量角度渗透了，但到了分子结构、分子构型、共价键、晶体这一块就把能量的东西又丢掉了，实际上学生就没有提升到能量这一层次。

王磊：她这里就是在第一章时咱们就没有重视原子轨道，或者只是简单的将它等同于电子云，或者只是形状，他不关注到空间的区域，为什么它在这区域出现概率高，就是因为它具备这样的能量特征。董军：刚才齐老师说那个，我谈谈我的看法，就是说分解吸收能量，化合放出能量，很多老师将他当做数学游戏，但他就关注到稳定和能量有什么关系。他之所以结合是因为结构稳定，结构稳定能量降低，放出能量，这就是结构稳定的原因。所以很多东西在初学阶段尤其应该从原理和理解上来讲。

李奇：实际上从理论上解决化学问题来看，比如说分子轨道在分子结构中的应用，它是打乱原子轨道重新组合出新的分子轨道。实际上它的物理学思想，当两个原子在一起的时候还是看成是整个体系就是原子核和电子组成，只是它的场变了，原来孤立的时候一个原子核周边有电子，现在两个核靠近以后整个原子核周边形成新的势场，这个电子在新的势场中运行就要有新的规则了。那么实际上它建立的时候，比如最简单的以氢分子为例，实际上他建立的时候，假设电子1和核a，重新组合以后也可以出现电子1跟着核b，那么它重新组合以后电子1它的势能项实际上就是除了以前的原子轨道势能外会产生一个新的势能项，这个势能项是个负值。所以它整个体系能量降低了，所以这样又好理解了它体系降低这个概念，又理解了它的运动，在两个新场中运动，只是在核间几率较大。

王磊：我觉得如果这样来讨论问题的话，学生不会认为原子轨道理论，分子轨道理论完全不搭边，它换掉的就是那个体系。

李奇：实际上价键理论、分子轨道理论现在完全都可以用量子力学处理，然后统一起来，它以前处理不清，实际上就是少了那个交换项。这样其实最终得到的能量组合和分子轨道得到的是一致的。

5、共价键和离子键区别

王磊：我觉得这个方法和理论非常重要，我觉得讲结构甚至价键理论，我们要鼓励孩子，要把本源性问题展现给他们，你如果不去设想这个情况的时候是没办法去理解这个的。但是我自己还是有一个困惑就是刚才您特别提到共价键结合力最强，那他跟离子键的比较呢。

李奇：离子键首先它是作用的形式不一样了，离子键是正负电荷的吸引作用，所以它没有方向性和饱和性，因为离子，最终都是形成球形对称，球形对称情况下形成键，没有方向性。所谓没有饱和性，它形成时是希望尽量和异号多的相靠近尽量远离同号的离子，所以没有饱和性，配位数相对较高。王磊：所以他们讲到分子间作用力的时候，像范式力还是属于静电引力的本质，您在这儿能否说说氢键的本质和共价键是否更相似。

李奇：一般我们主要考虑是电子的给体和受体，而氢键中，因为当氢原子和电负性大的原子结合以后，使得整个电子偏向电负性较大原子，是氢原子成正电荷较多，因此当它身边有一个裸露的正电荷的时候相当于它和一个裸露的正电荷之间产生的一个力，我们把这样的作用力叫做氢键。所以氢键谈到的，给体是质子的给体。氢键的受体是氢键质子的受体。这是和共价键的区别。它和离子键也不同，离子键是正负电荷的吸引，正负电荷它实际本身已经是负离子带负电，正离子带正电，而氢键应该是在两个中性分子之间产生的。两个本身并不带正负电，只不过是电子云偏向这一侧使得它形成一个极性键。

王磊：可是他实际上是介于这个之间的，所有也有人认为它更适合于用分子轨道来解释。

李奇：实际上就是说，氢键大多数存在分子间，实际分子内也有存在，比如氢原子靠近电负性较大的，由于分子本身构型，形成分子内氢键。由于分子内氢键的形成，其性质和构型都有一定的改变。

主持人：其实我们在讨论共价键的时候已经很自然的联系到离子键、共价键、氢键。实际在这里也有很多的模糊认识，比如有学生提出：你强调离子键是静电作用，那比如氢和氢形成氢分子之后，电子与电子间，核与核之间是不是还有那些作用，这是不是一回事啊。我也觉得离子键和共价键其实没有本质的区别，因为我们也讲键型过渡嘛。就这个问题我想听听李教授是怎样解释的。

李奇：两个氢原子结合为氢分子，说中间电子云重叠，实际上现在又这种形象化的描述，就是把两个核交联在一起了，当然这样说的话应该科学性稍差一些，但理解起来应该没有问题。因为毕竟它中间的电子云密度较大，对核肯定会产生吸引。刚才齐老师还说道，是不是要考虑核、电子与电子之间的作用，这是一定要考虑的。因为既然是在势场中运动，这个核一定要受到势场的影响，只不过它分子是由两个或以上的核组成的势场，和单独的原子毕竟是不一样的。

主持人：那它实际上跟离子键，因为离子键之间也是这样的作用力，也是既有吸引又有排斥。

李奇：离子的排斥实际上牵涉到离子键的本质，离子键的本质实际是离子正负引力平衡的结果，也就是当靠近的时候有引力使能量降低，但是进一步靠近的话，电子与电子之间会产生斥力，我想中学教材看过那个曲线，所以它能量升高了，最终会产生一个平衡点。平衡点就是我们所讲的键长---两核之间的距离了。

6、中学教学处理方式

主持人：那么于老师，你们在中学教学中是怎样实际处理的呢。

于华：因为在必修阶段的时候，共价键和离子键的性质是截然不同的，但当我们学习了第一章之后，我们再给同学们讲共价键和离子键的时候就说已经不是绝对的了。当两种原子之间的电负性相等时，就属于共价键中的非极性键，如果这个差值从0开始慢慢增大过程，就从非极性键过渡到极性键，让学生建立一个任何理论都不是绝对的，都是一个发展的过程。孩子们从这块也能感受到一个认知的变化。

主持人：就是从定量化的观点让学生来认识这种逐渐过渡的关系，说到这个配位键啊，也有问题请教李老师：老师们都比较关注，就是配位键在学科中究竟都有哪些应用。最好是举一些和中学教材能够关联的例子，这样老师在教学中也比较好进行使用。

7、配位键的介绍

李奇：配位键现在就是说，它是一种特殊情况下存在的键，就是说中心离子有了空轨道，配体如果有孤对电子，这种情况下可以形成。解决配位键这种理论方法呢，也会有刚才提到的方法应用到配位化合物中，比如价键理论、分子轨道理论。现在最理想的解释是配位场理论，配位场理论就是在晶体场理论上把分子轨道理论应用上去，它的基本思想就是把中心离子的价电子按对称分组，就是当配体从不同方向靠近金属时，它的孤对电子进攻方向和中心离子的哪些轨道对称性相匹配。对称性匹配的轨道相组合后，把配体的轨道也组合，就是对称性匹配的轨道重新组合以后得到了配位化合物整个的一个能级排布，从分子轨道角度就是形成这些分子轨道以后电子按照能量最低的原则进行排布。这样就能够解释配位化合物的一些特性，比如它能形成一些轨道，低于原子能级的叫成键轨道，反之叫反键轨道，由于配体进攻的方向不同，使得最终填充电子的两个轨道能级差是不一样的。比如四面体和八面体配位最终形成的分裂能是不一样的，中心离子的电子，最终填充，按照配位体得电子首先填充，再填充中心离子电子。中心离子电子如果在成键轨道中填满，那它还是要填到反键轨道上去，实际上，这时候可以来解释一些配位化合物的性质。比如配合物的磁性。配合物的磁性，根据它低电子的排布情况来看，在单个电子时应该是完全配对的，但最后，它得到配合物以后，这样按照能级排布分裂之后会出现一个简并轨道，那它会采取两个相同方向自旋的电子分别填充在两个简并轨道中，这样它会有未成对电子出现，这样就产生了磁性。它还可以解释配合物的稳定性，比如：六氨合钴（二价），它是一个高自旋配合物，它在空气中非常容易被氧化，形成三价钴。那它的原理也是钴的二价是第七组态，七个低电子，它排列的时候，是把两个电子排在能级高的简并轨道上，这个时候高能级的电子不稳定，遇到氧化剂会丢掉一个电子，使得剩下的电子排在五个轨道叫做形成六个全配对的低自旋。主持人：也可以解释配合物的颜色，是吗？

李奇：对，实际也是根据它电子排布情况不一样，它的颜色也就不一样。因为最终的能级差，使得其颜色不同。

主持人：那就是说我们首先对共价键进行讨论，接下来对离子键、配位键，包括共价键以外的，包括：分子间作用力、氢键等基本概念进行了讨论。李教授用非常通俗详尽的语言给我们做了很详细的解释。那接下来，我们一起深入到分子构型的相关问题，这里边将会涉及到：价层电子对互斥理论、杂化轨道理论。其实对分子的空间构型问题来说呢，如果仅仅涉及到这种经典的共价键理论是难以解释清楚的，这就必然要涉及到杂化轨道理论。在人们对分子轨道认识的过程中，杂化轨道理论是在怎样的背景下如何提出的，我们带着这些问题来请教李奇教授。

8、杂化轨道理论介绍

李奇：杂化轨道在教材上也介绍过，是因为用其它理论解释不了构型，所以才提出用杂化轨道去解释。最典型的就是水和氨，按说应该接近90°的角，结果它是接近104°，结果提出了杂化轨道的概念。这个杂化轨道，实际上的思想和分子轨道是不一样的，因为它是原子本身的轨道再重新组合。因为刚才我们说分子轨道它完全是原子在一起以后由于原子核形成新的势场，所以原子轨道重新组合形成新的轨道，那么这实际说杂化轨道的基础思想是，当它受到外来原子接近的时候，那么实际也是势场改变。周围原子核形成的势场行为，它首先在自己原子核周边，以原子轨道重新组合，它为什么要重新组合，实际上还是要自己的一个体系能量最低，体系能量最低就会使得比如：甲烷，一个C周围有四个H的时候就会形成四面体，结合四个氢，这是最稳定的，角度是109°，形成sp3杂化的形状。杂化轨道最基本的思想就是在周围原子影响下，同一个原子周围相近的原子进行线性组合。把它生成新的原子轨道，我们把它称为杂化轨道，这个杂化轨道由于参加成分不一样，它的成键能力也不一样。比如p电子越多，它的成键能力最强。如果对s、p轨道对其成键能力进行比较，那么s轨道数就是1，p轨道数就是3，d轨道数就是5，它是逐渐增大的，这儿可以理解为向外生长成都不同。如果杂化以后，比如只有sp杂化，p轨道越多，它的杂化能力就越大。王磊：那么这个杂化轨道理论，它主要是用于解释一些分子轨道问题，是吧？ 李奇：实际上我们科学问题，都是阶梯性发展，一般实验中发现什么问题的时候，理论上想办法去靠近，是吧，能够解释清楚实验现象，并让大家接受，那就相当于建立起一个新的理论。当然，它也需要不断的接受新实验的考证，那么建立的时间长，它也就会用一些新的数据去修正，最终建立一个比较完善的情况。比如：甲烷。如果用杂化轨道理论呢，实际上可以很好的解释了，四个键，键长、键能都相等。但是实际上，如果真的以定域轨道理论去认识，很难解释其电离能以及光谱特性，如果我们就是认为sp3杂化形成这样一个锤形电子云，氢原子是s轨道重叠形成四个共价键，实际上这种说法对构型还是可以很好解释，但是对有些现象解释不清楚，所以它还会进一步的去发展，所以它提出了一个离域的概念。因为价键理论，在解决分子轨道时本质是定域的，而分子轨道理论本质是离域的，整个在分子轨道--分子场中利用，这样它最终碳原子匹配形成的能级是不一样的，那就说四个杂化轨道。三个简并轨道能级高，一个能级较低的，实际上它使得实验中光电子能谱图上，可以看见其谱图是有差别的，出现3:1比例的两个峰。这就回到刚才所说的，我们的理论在不断发展，遇到问题就一定去解决、解释新的实验现象。

主持人：这个杂化轨道理论，包括我们等会会提到的价层电子对互斥理论，这两部分的学习，在中学阶段，学生应该在哪些方面得到发展呢。实际上是不是有这样几个方面。首先让学生能够分析常见简单分子，里边存在的共价键，并预测和解释一些常见性质，其次可以解释一些常见简单分子的空间立体构型，进而结合这些简单分子的立体构型判断他们的极性情况，并分析预测一些陌生分子的立体构型及可能性质。说到杂化，记得当初当学生时，老师做得那种球的模型，然后脑子里就记得圆球是怎么回事，纺锤型是怎么回事，每当上这部分课时老师就会拿这些东西来。当时我们使用的是一套实验教材，等到自己当老师后，就不大使用那些了，使用较多的是动画进行演示，学生也会感觉很形象。记得四月初，在一个交流会上南京的江敏老师，她借助气球模型，让学生来理解sp2、sp3杂化，她做的这个课让人有耳目一新的感觉。实际上我们在突破这样一个问题的时候手段还是很丰富的。那怎么把这些抽象的问题形象化，董老师您有什么办法吗？

9、教学过程中的形象化处理方法

董军：这个很难，教学过程中讨论的，一般都是微观层面，而且理论性和逻辑性要求较高。所以很多东西，从原理上去推导能够得到很多东西，很多东西也可以通过实验来得到，有些情况下通过一些教具来展示也挺好。刚才您说的江敏老师，用气球来展示有什么好处呢。当气球吹满气以后，气球和气球之间本身就是斥力，这个斥力就和孤对电子与孤对电子、电子云和电子云之间斥力类似。这样正好促进其平均分布，也很形象，虽然他斥力的种类不一样，但是始终都是斥力，所以选道具形象化，很重要的一点就是形神兼备。这个道理，如果和微观原理吻合，这是最好的。前段时间和老师们交流，老师们讲到，在讲课时，金属键啊、共价键啊、离子键啊、范德华力、氢键时有些时候很难处理这个例子。我举个例子吧，我放一块玻璃板，放一块塑料板，创立两个环境。在每一块板上都放一个铁块、一滴水、滴上一滴汞、一滴苯，这时会有什么情况呢。铁块还是铁块，汞会到处游动，但还是汞珠，水滴下去还是水滴，但是一拨开会摊开，而苯滴下去直接就摊开了。这个形状差异，意味着什么，意味着内聚力的问题，苯内聚力意味着范德华力的问题，而那个水呢，是氢键问题。苯的范德华力低，直接就摊开了，而水滴滴上去是水滴，但用手一拨就摊开了，因为其氢键也较弱。而汞滴用手一拨，它在流动，但还是汞滴，它的内聚力就还要强一些，已经是化学键了。铁块不管怎样砸，它始终都是铁块，所以我们的一些生活实例，使用道具，我们需要把握我们阐述的东西最主要的本质是什么，然后把握这个最本质的东西去创造。刚才说的气球模型就很好，所以不光是形似，而且要把握最核心的地方。刚才那四个物体，也是这样，选择进行对比即可。所以世事都可以成为创造之事、人人都可以成为创造之人。关键在于是否有心，一要有心，二要有科学的思维，三要有科学的底蕴。只要我们满足这“三有”就可以创一切的教学形式，使枯燥的内容形象化、浅显化。

王磊：另外这个形象我觉得还有另外一个思路，就是数据，数据也是一种直观。数据对学生还是比概念更有说服力，所以在这个模块中要多用数据，因为数据是已经成熟的材料，所以要善于使用数据说明问题。

董军：有时候，我们还可以把数据和实验结合起来，前段时间听山师大附中一个老师的课，运用温度传感器，一边蘸一点酒精，一边蘸点醇，另一边蘸点正己烷，明显可以看出温度变化来，一个是范德华力，一个呢是氢键，明显看出曲线。这个数形结合，给人感觉很好，用相应手段来做这个实验，给人感觉很好。而且我看现在的实验手段有些很先进，各种仪器，都很好，所以我们即使不能做，但可以展示图片，效果都很好。

王磊：这块从学科角度来讲，一般我们会用什么手段，来测量，这些数据是怎么测来的呢。不知道李老师能否简单的给我们介绍一下这方面的知识。比如晶体结构用X射线衍射仪，但是化学键这块我们不知道。

李奇：实际可以用解离能来解释，当破坏掉化学键时需要的能量。也有很多相应的能量去做，比如给它加热啊，破坏了他的价键。王磊：实际上还是相当于破坏了化学键的一些化学手段

主持人：刚才董老师的发言相当精彩，我们常说的话，实验是解决化学问题的一切途径，而董老师在指导老师的过程中把实验用得出神入化，刚才我们在主要谈到的是杂化轨道理论，还有价层电子对互斥理论，以及我们要谈到的分子轨道理论。刚才我们都是从理论角度来谈到的，那么我们把理论下放到具体教学内容上，请董老师来谈谈某个教材版本的分子构型究竟是怎么进行的。

董军：分子构型这部分，在课标中是这样说的，认识共价分子的多样性。能根据简单理论去判断分子的构型，简单分子，一般是一个中心原子，结构不大复杂，而且结合得原子数不是太多。用这些简单原子来处理，就是把环境简单化，突出主题，教材在处理这方面问题突出体现化学学习的方法，分类的观点。我们记得我们在才开始使用新教材，来北京培训时，王磊老师就说化学观点。在必修一就谈到分类的问题。可以根据原子比例，中心原子种类不同分类。这样我们可以总结出，决定这个不同的最主要是中心原子种类、中心原子结构。尤其是中心原子孤对电子这一点。这样就绝对了价层电子互斥理论中的空间结构。中心原子连上其他原子，这又形成了分子空间结构，比如氨分子和铵离子，空间构型就不同。我们得出孤对电子对空间构型其实有很大影响，所以教材通过分类、概括、对比得到这些结论以后，那么下一步就是确定中心原子中孤电子对确定，然后再进行价电子的确定。这儿有两种算法，一种我们称为加法，孤电子对数加上成键电子对数，如果是2就是直线型，如果是3就是平面三角型。我们这种算法比较简洁，对一些分子一看就出来，但是有些分子因为含π键所以很难处理。所以又出来了专门计算孤电子对的计算公式，孤电子对数=1/2（a-xb）。这个算法的好处就是简单和复杂分子都能算，相对就是计算稍微复杂一些。所以这两种情况，如果我们把范围限定在简单分子，我们可以使用加法。所以两种情况实际上各有特点

10、相关教学设计

主持人：于华老师就这部分内容做了非常出色的设计，我们先来观看其中一个教学片断。于华教学片断：

教师：请大家先看图片，不同的分子是不是一样的。学生：不一样。

教师：那么他们之间是否有什么规律性的东西呢，我们接着往下研究。环己烷经过科学家使用红外光谱检测，确实存在两种结构。但实际上确是以椅式结构为主，这是为什么？ 学生：椅式稳定。

教师：那这就说明分子结构与什么有关系，对，就是和稳定性有关系。这遵循了什么？

学生：能量最低原理。教师：对，来自生活的能量最低原理。在我们分子构型中也得到了应用，好我们继续往下看。再次观察不同分子的立体构型，大家看，你发现以水为例吧，把两个氢都连在氧上，这个氧我们就把它称作中心原子。其它原子就是与中心原子相连的原子。你们看与中心原子相连的其它原子，他们和中心原子的距离，有什么关系，彼此靠近还是远离了？这说明与中心原子相连的原子间有什么作用。哦，是相互排斥，那么请大家继续思考，原子间这个相互排斥，本质上究竟是谁造成的呢。

学生：是因为价层电子排斥。

教师：他考虑到了原子之间的排斥是价层电子的排斥，对吧，也就是说原子和中心原子结合时是通过什么结合在一起的。学生：共用电子对。

教师：很好，而他们原子与原子之间的排斥就是电子对与电子对之间的排斥，所以就形成了现在的立体构型。所以现在就从简单的分子入手来进一步探究他们的分子构型。好，请大家迅速完成上面五种分子的分子式，请大家在下面写。哪个同学到上面来尝试一下？好，我们来看，这是二氧化碳和水分子电子式，我们看这和我们预习时的一样，你试着预测一下水分子和二氧化碳的空间构型。学生：直线型或者V型，二氧化碳是直线型，中心原子是C原子，两个O原子之间相对位置是一样的，围绕着两边做运动。教师：那你认为像这样直线型它的斥力是怎样的。学生：斥力最小，能量最低，最稳定。

教师：谁来预测一下水分子。哦，这儿二氧化碳电子式写错了。谁来预测一下水分子。

学生：我觉得是V型，首先如果是氢原子和氢原子的话应该是直线型，但是它孤对电子之间也有排斥的力，所以使得它不是直线，成为了V型。

教师：他预习得太好了，把我们今天要讲得已经预测出来了，那其他同学有没有想法，我是这样想的，氧是中心原子，它结合的原子像两个负电荷，我认为它也应该是直线型，我们是不是可以有这样的想法，所以我们可以预测。然后我们可以再和实际去比一比。大家再来看看甲醛分子。

学生：它是平面三角型，从分子构成来说，氧和氢分别占据了三个角，所以它形成的是平面三角形，使各个电子之间距离最大，能量最低。氨，按照只考虑原子，它也应该只是平面三角形，但是它中心有一对孤对电子，所以它实际上是三棱锥型。

教师：恩，大家的观察力都非常强，不用我来说都讲到点上去了，那谁来说一下甲烷，预测一下它的分子构型。

学生：应该是正四面体，因为它的氢和碳之间成的四个键，所带的Σ键的电子对在4的位置，我们前边推过了，中间是正电荷有四个负电荷的时候，相互远离，呈现的是正四面体，甲烷恰好符合这样的规律，所以它也是正四面体。教师：好，以上就是这些内容结合，我们可以推测出与中心原子连接两个原子可能是直线型，与中心原子连接三个原子可能是平面三角形，与中心原子连接四个原子的时候可能是正四面体型。那么事实到底是怎么样的呢，我们来看这个图。二氧化碳和水同为三原子分子，但是真实构型却不完全一样，二氧化碳是直线型，而水分子确是V型。那么我们刚才说了，与中心原子相连的原子之所以这样排布，是因为他们之间的什么？ 学生：孤对电子。

教师：所以你来观察这两个电子对，他们的中心原子不同在哪儿。恩，中心原子多了两个孤对电子，所以我们说这种共用电子对，Σ电子对间有排斥作用，那么这两个孤电子对之间有没有排斥作用。所以你可以看出不仅仅是Σ电对，还有孤电子对之间都有排斥，所以它的构型发生了变化。好继续，来看这个。我们刚才仅仅根据结合原子个数都应该是平面四边形。结果我们发现甲醛确实是，但氨分子却不是，那么来找他们的区别到底在那儿。同样，其实这里的孤电子对和Σ电子对之间也有排斥作用，所以它的构型也发生了变化。而这里关键是中心原子是否有孤对电子，我们就把这种含有孤对电子的中心原子的模型呢，起了一个名字叫做----价层电子对互斥模型。

主持人：请于华老师就这部分的教学内容讲一讲她当时是如何设计的以及设计的思路。

于华：首先我先向大家介绍一下这节课从三个角度设计的教学目标，第一个是从知识层面上要求学生会用简单价层电子对互斥理论来预测简单分子立体构型，以此培养学生的空间想象能力。第二个学科的目标，主要是在学科方法及思想方面，要求学生能灵活运用“对比的方法”、“类比的思想”分析问题，解决问题，形成知识迁移能力。第三个维度是在情感态度价值观上面，要使学生能够感受到学习的意义和价值，激发学生对化学学科的兴趣，让学生感悟生活、感受人生。下面我简单谈谈这堂课设计的五个特点，首先我整个学案的设计都是以问题组形式出现的，体现了淄博《实效融合》模式一贯的宗旨，即知识问题化、问题层次化。非常符合学生的认知发展，让学生在思考回答问题的过程中自然而然的学到知识，同时提升分析问题、解决问题的能力，学习品质也就得以完善。第二部分来看看预习作业部分，也就是一开始的知识回顾。回顾部分由三个问题组组成。第一个组问题是每课一提，借此来考察学生对上节课知识的掌握，同时引出分子构型；第二个问题组是从能量的角度来解释有关自然界、化学界、物理界的变化，让学生养成用化学的眼睛来观察生活，从而获取知识；而第三个问题组呢，是让学生用熟悉的正负电荷的相互吸引和排斥作用于空间构型联系起来。以上这三个问题组虽不是刚学过的知识，但却是学生原有的知识储备，更重要的是，这几个问题组的归理为下面新知识部分的学习埋下了伏笔，奠定了基础，指明了方向。第三个特点呢，就是在新知识部分的设计，也就是学生在这之前已经明确了“结构决定性质，性质反映结构”的原理，通过展示人为操纵原子的图片，阐明学习分子构型的意义，以此激发学生对化学学科的学习兴趣。再下来让学生依据具体分子的立体构型事实，第一点明确了能量最低原理在分子构型中的作用，前面我们讲了其在结构当中，在共价键中的应用的再一次应用的强化。第二个我们要让学生意识到在与中心原子相邻的原子之间的电子也具有排斥作用，从而引出本质是电子对之间的斥力造成的，这样就为下面呢，分析二氧化碳和水都是三原子分子，甲醛和氨都是四原子分子，但构型却不同做好了铺垫，便于学生很好的理解价层电对互斥的观点。第四就是通过对各种简单分子立体构型的预测，让学生充分体会价层电子对互斥模型的应用价值。接下来通过一系列的构型对比，让学生对分子构型更加明确。让学生体会对比方法在化学学习的应用，第一个对比是让学生对比同一分子价层电子对互斥模型与分子立体构型的不同，让学生深化对价层电子对互斥的理解；第二个是对比甲烷、水分子和氨分子的立体构型，根据他们键角的变化，得出孤电子对和成键电子对的斥力的大小，也就是孤电子对越多，对成键电子对排斥力越大，键角越小；第三个再来对比甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的分子构型，由此得出与中心原子相连的原子种类和分子构型关系。刚才第二个对比及第三个对比都提到了就是和分子的构型，对称性的关系，这是为了下节课为对称性做铺垫的，而前面的预习作业是为这节课做铺垫的，而这节课的知识实际上又是为下节课做铺垫的。第五个特点最后就是知识的应用了，通过与CO2作对比预测SO2的分子构型，因为二氧化碳有π电子对，所所以学生只要从孤对电子考虑达到这样的目的就可以了，与NH3作类比预测NF3的分子构型（这里考虑NF3和BF3的对比），体现所学知识的应用，即知识的迁移，同时也体现了学科方法和学科思想的应用。

主持人：从于老师介绍的案例当中我能够明显的感到董老师在中间肯定起到很大的指导作用，那么王磊老师，您对于老师的教学设计是怎么看的呢。

王磊：我觉得这是很不错的一个设计啊，作为解决价电子对理论模型的应用建立，还有技能化，在这个当中它没有简单的直接介绍理论，然后进行练习，而是多角度、多层面，用实际的分子构型的比较去发现和概括找到关键思路及要素，我觉得这点对其它老师肯定有很大的教学意义。另外就是比较强调了能量观，因为学生也需要，就是为什么这样，学生说不出来，那么用一个相对上位的观点让学生得到一个释然，我觉得也很有实用价值。而且这个价电子理论可能是咱们这个模块考试出题的一个热点问题，所以不光要知道，还要形成一个技能。

11、分子轨道理论

主持人：共价键的很多相关理论，学生在使用的时候会让他们感到成功感，通过刚才我们提到的经典共价键理论、价层电子对理论。杂化轨道理论啊这些。但是在解释氧分子和磁性分子的时候他又遇到很多障碍，运用分子轨道理论才能给予很好的解释，我们请李教授为大家谈一谈分子轨道理论的基本思想。

李奇：分子轨道理论，我们已经可以很成功的用来解释很多的分子及其性质，它的理论要点，可以从四个方面来看，首先是把分子中每个电子都看成在原子核和其余电子组成的一个平均势场中运动，把它的运动状态用单电子波函数来描述，我们把这个单电子波函数就叫做分子轨道。分子轨道理论呢，首先对分子轨道有个定义。它实际与前面的原子轨道是有共同性的，首先都是描述一个电子的行为的波函数。不过现在就是势场不同了，它是在所有原子核与其余电子形成的一个势场。所以分子轨道可以近似的用适当的原子轨道的线性组合来表示，而这个组合的时候他遵循的是轨道的数目不变，轨道的能级改变，有升高的，有能级降低的，而电子填充基本是从低填充到轨道上。第三就是这些电子在不违背鲍林原理的基础上，分布在这些分子轨道中。第四，就是分子轨道组合时，必须满足对称性匹配、最大重叠和能量相近三个原则。对称性匹配是最重要的环节，只有对称性匹配的原子轨道才能进行线性组合，它决定了原子轨道线性组合的可能性。那么这里的对称性呢，包括轨道形状和位相。如果对称性相同，位相相同，那它生成成键轨道，如果对称性相同，位相不同则生成反键轨道。所以这样分子轨道就由成键轨道和反键轨道之说。这就是由最初的对称性来决定的，还有就是最大重叠，最大重叠是保证能够让核间的原子最近的距离形成分子，这就要考虑原子排列的方式，因为形成最大重叠的方向就决定了共价键的方向性，只有在一定的方向上使得它有方向性，才能稳定的形成共价键，最终得到稳定的构型。最后一个是能量相近，能量相近的原子之间才能组合成为新的轨道。在这样的原则下，把这些原子轨道按对称性匹配原则给他进行线性组合以后得到分子轨道能级从高到底向下排列，比如我们讲氧分子，这就提到他的磁性，氧分子它的基态核外8个电子，把它的能级对应起来，因为1S轨道能量很低了，根据对称性匹配原则组成新的分子轨道之后，形成了10个分子轨道。实际上最终形成的既有成键又有反键轨道，实际最高的P轨道由于对称性不同，形成重叠大的Σ轨道，另外两个P肩并肩形成π轨道。这样的π轨道，两个原子轨道，每个原子有两个轨道，这样最后形成两个成键轨道、两个反键轨道。这两个反键轨道一定是简并轨道，这10个轨道，我们看它的排布，从能量低的一直填到最高的两个成键π轨道，这样剩余的两个电子排到反键轨道上，这个反键轨道是能量相同的简并轨道。所以形成相同自旋平行的，排列的分子轨道中。这又解释了他的成键情况，比如内层电子1S成键和2S成键、2S反键是成键轨道降低的能量和反键轨道升高的能量。这基本就是抵消的，对键有贡献的就叫做有π轨道形成的Σ键，它是填了两个正的成键电子，完全在成键轨道中，而相对更高的反键轨道没电子。而π轨道中，两个成键的轨道各填充一对电子，两个反键的π轨道各填充一个电子，所以我们把它叫做形成了两个三电子π键。双电子对最后就解释了氧原子的成键以及顺磁性。

主持人：看来人类解释这个得过程也是永无止境的，通过这个专题的研讨，我们在化学键相关概念的学科还有教学两个方面都有了较大的收获，从这个学科的角度讲对概念或者理论的追根溯源有助于加深我们对概念的理解；追寻它的应用和价值也有助于我们对他们的理解。这样我们在教学中也要把握这三个方面，我们可以把化学史的教育巧妙的融合到教学中，我们可以把概念或理论的应用作为问题任务，创造情境来引入教学，激发学生兴趣，我们也可以通过动画模拟、实物模拟或者借助一些实验的方法使抽象的知识形象话，具体化。本专题就进行到这里，感谢各位嘉宾，再见！

附录：

1、作业：

价键理论经历了怎样的发展历程，这对你这部分内容的教学有怎样的启示？

2、拓展资源：

①、2011年山东高考备考讲座

②、从知识解析为本到基于学生认识发展促进化学教_省略_师范大学化学教育研究所_高端备 ③、配位化学发展

④、物质结构内容呈现方式对学生学习效果的影响

第二篇：探析初中溶液教学中抽象概念的形象化

探析初中溶液教学中抽象概念的形象化

溶液是由一种或几种物质分散到另一种物质里，组成的均

一、稳定的混合物，被分散的物质(溶质)以分子或更小的质点分散于另一物质(溶剂)中。物质在常温时有固体、液体和气体三种状态。因此溶液也有三种状态，大气本身就是一种气体溶液，固体溶液混合物常称固溶体，如合金。一般溶液只是专指液体溶液。

：在当前的初中化学教学中，化学基本概念一直是学生学习的难点。因为化学基本概念大多都是抽象概念，而初中阶段，学生思维能力的发展却处于从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，抽象的化学基本概念不易被学生所理解。文章从生活实际、实验探究、数据图表等三个角度探讨溶液基本概念的形象化教学，将抽象的概念形象化，减轻学生死记硬背知识点的负担，提高学生学习化学的积极性。

溶液是学生日常生活中见得最多、应用最广的一类分散体系，与学生的生活实际有着密切联系。同时，初中化学所接触的化学变化(特别是酸碱盐之间的化学反应)多数是在溶液中进行的，所以溶液教学是初中化学教学的一个重要环节。

溶液教学涉及电离、溶解、溶质、溶剂、溶解度、饱和溶液、溶质质量分数等概念的教学，它们大多都是很抽象的化学概念。而初中阶段，学生思维能力的发展却处于从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，抽象的化学基本概念不易被学生所理解，机械记忆成为学生学习这些基本概念的主要方式，学习过程变得枯燥乏味，导致学生学习化学的兴趣降低、两极分化严重。

如何将抽象的化学基本概念的教学更为形象化，这是初中化学教师需要研究的一个方向。

笔者从生活实例、实验探究、数据图表等几个角度，谈谈从形象材料入手引入溶液基本概念的教学方法。以此给学生提供丰富的感性认识，将抽象概念形象化，使学生更易理解，并有助于提高学生学习化学的兴趣。

一、结合生活实例，创设问题情境，让学生积极参与到化学概念的形成过程中

溶液的教学内容，与学生的生活实际有着密切联系，学生在学习本章之前就有许多相关的生活经验。在教学时，结合学生已有的知识和生活实际，创设情境，充分调动他们的思维积极性，激发其学习溶液知识的兴趣，让学生积极参与到化学基本概念的形成过程中。

例如，“溶液的组成”教学中，对于溶质和溶剂的知识，上教版教材描述“我们已经知道，蔗糖水溶液是蔗糖和水的混合物，酒精的水溶液是酒精和水的混合物。所有的溶液都是由溶质和溶剂组成的。”在这样的信息里，学生对于溶质和溶剂的理解是很不全面的。

由于溶液在生活中很常见，并且在上册教材中也涉及了多种溶液，关于溶质和溶剂的教学可以从生活实例及已知知识入手进行解析。

首先，给出一系列溶液(食盐溶液，酒精溶液，稀盐酸，碘酒，石灰水，食盐和蔗糖放于同一杯水中，雪碧)，请学生判断在这些溶液中是“谁溶解了谁”(在介绍雪碧的时候可以带一瓶雪碧，让学生观察标签以了解其成分)。这些溶液有些是日常生活中常见的、有些是以往的学习中已经掌握的，学生可以非常熟练地回答出来。同时，他们也很容易发现“所有溶液都是由两个部分组成的，一个是被溶解的物质(称为溶质)，另一个是溶解溶质的物质(称为溶剂)”，这样，在轻松的氛围中学生就掌握了溶质和溶剂的概念。

其次，由于上述实例涉及了固、液、气三种状态溶质的溶液、一种和多种溶质的溶液、分别以水和酒精为溶剂的溶液，在回答完上述问题后，只要老师稍微提示“从溶质、溶剂的状态、种类上分析”，学生很容易自行总结出“溶质可以是固体、液体或气体，溶剂一般是液体”“同一溶液中，溶质可以是一种或多种，溶剂只有一种”“水是最常用的溶剂，一般不指明是水作溶剂，此外，酒精、汽油也常用作溶剂”“同一溶液中，固体或气体为溶质，液体为溶剂”等结论。

再次，给出以下实例，让学生根据上述知识判断溶液中的溶质和溶剂。

学生通过对比马上就能得出结论“同一溶液中，有多种液体时，量多的为溶剂”。

最后，请学生判断“75%的医用酒精”中的溶质和溶剂。由于上面的铺垫，学生会在“水是溶质还是溶剂”的疑问中进行激烈的讨论，最后达成共识“因水是最常用的溶剂，所以溶液中只要有水存在，就是水作溶剂”。在这样的思辨过程中，培养了学生提出问题、解决问题的能力。

教师提供实例，学生通过对比、辨析形象材料，自行得出溶质、溶剂的判断方法，这样的教学方法，将抽象的概念融入形象的实例中，学生对学习材料感觉熟悉亲切，参与感强，对学习新知识就会产生浓厚的兴趣，同时又能提升学生的证据推理能力等方面的核心素养。

二、选择和利用典型实验引入化学概念，加深学生对基本概念的印象

化学是一门以实验为基础的学科。通过化学实验，能给学生以丰富、直观的感性认识，是教授化学概念的重要方式。

“溶液”一章中有许多基本概念的教学可以通过探究性实验的方式或通过设计实验方案的方式引入，使学生充分感知各种实验现象，为科学概念的形成奠定必要的认知基础，然后引导学生通过观察、比较、分析等方法，最终得出概念。

例如，溶解度概念的给出主要是为了便于判断物质溶解性的强弱程度，它具有很高的实际应用价值，在教学时，可以通过设计实验比较两种物质溶解性的强弱出发，从而得出溶解度的概念。

在讲授新概念之前，教师可以请学生设计实验方案来“比较氯化钠和硝酸钾的溶解性谁更强”，在经过学生讨论后，总结出以下三种方案，请学生通过实验现象的分析给出结论。

在这样的结论出来以后，很多学生都纷纷提出质疑，此时教师就可以顺势利导，请学生分析以上的比较方法有什么不严密的地方。通过分析发现，方案一中取用的溶剂的量不同，方案二中温度不同，方案三中两种物质溶解的量没有达到饱和状态，所以无法比较出两种物质溶解能力的强弱。由此学生立即就能总结“要比较两种固体物质溶解能力的强弱，必须要满足溶剂的量相同、温度相同、达到饱和状态三个重要条件”，将这三个条件结合在一起就是溶解度的概念“在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量”。

通过实验进行教学，将溶解度概念中的要素“温度”、“溶剂的量”、“饱和状态”等抽象文字转化为对比实验中的变量，加强了学生对溶解度概念中各要素的理解，使得整个溶解度概念生动形象地展现在学生的脑海中。

利用实验引入化学概念，除了能够将抽象概念形象化、降低教学难度、加深学生对基本概念的印象以外，还能培养学生设计实验、对比论证的实验探究能力。

三、灵活运用数据图表，使学生获得对基本概念的感性知识

溶液教学中涉及很多数据类概念，例如溶质质量分数、溶解度等等。为了将数据类概念变得更形象、让学生更易理解，在教学时可以使用数据图形等形象材料。

例如，在“溶液浓度的表示”教学中，上教版教材采用如下数据进行对比，直接引出溶质质量分数的概念，有些学生会疑惑“为什么一定要用溶质质量分数表示浓度”。

如果将上述数据转化为数据图表辅助教学，从图表1发现仅比较溶质或溶剂的质量无法判断浓度的大小，从图表2发现比较两种溶液中溶质和溶剂的比例关系则很容易判断出溶液浓度的大小。通过数据图表这样形象的材料，学生很容易就明白为什么初中阶段我们要使用溶质质量分数来表示浓度。

初中化学是学生学习化学的入门阶段，很多知识内容属于化学基本概念的范畴，因此如何科学地进行化学基本概念的教学，对初中化学教学来说，显得尤为重要。化学基本概念的形象化教学非但能够减轻学生死记硬背知识点的负担，提高学生学习化学的积极性，同时还培养了学生阅读文字材料、观察图片信息、实验探究的能力，为学生自主学习能力的培养奠定了基础。

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[1]中学化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书?化学(上、下册)[M].上海：上海教育出版社，2018、2018

[2]王祖浩.义务教育课程标准实验教科书?化学教师教学指导书[M].上海：上海教育出版社，2018

第三篇：学科教学研讨心得体会

学科教学研讨心得体会

学科教学研讨心得体会1

近年来，教学研讨活动不断兴起，成为了教育系统中一项重要的日常工作。教师们在研讨报告中分享自己的教学经验和研究成果，相互交流借鉴，提升教育教学质量。在参与多次研讨报告后，我深感受益匪浅，下面将就此主题分享我的心得体会。

首先，参与教学研讨报告能够扩展我们的教学视野。在报告中，我们接触到了来自不同学校、不同学科的优秀教师们，借鉴了他们多年的教学经验和研究成果。通过他们的分享，我们能够更全面地了解到教学过程中各种可能的方法和策略。这不仅开拓了我们的思路，还帮助我们了解了教育教学的最新发展动态。与此同时，我们也有机会结识更多优秀的.教师，建立起师者的交流平台。

其次，教学研讨报告提供了一个思想碰撞的机会。在报告中，许多教师们都会提出自己的见解和疑问，与与会者进行互动和讨论。这种思想交流的过程中，我们可以听到不同观点的声音，看到不同背景的教师的思考方式。这有助于我们从不同角度审视和解决教学中的难题，激发出更多创新性的思维。同时，也能够提高我们分析问题和处理问题的能力，使我们更好地适应教育教学领域中不断变化的需求。

再次，教学研讨报告促进了我们的专业成长。通过与各类教育工作者的沟通和交流，我们能够不断完善自己的专业知识、教学技能和教学理念。在听取他们的分享时，我们会发现自己的不足之处，并得到他们在此问题上的解决办法和建议。这种专业上的启发和指导，促使我们进一步完善和提高自己的教学能力和业务水平。同时，也激发了我们不断学习和追求创新的热情，始终保持教育工作者的状态。

最后，教学研讨报告为我们提供了一个交流互动的平台。在报告中，我们可以与来自不同背景和经验的教师进行面对面的交流。这种交流不仅帮助我们建立了更广泛的人际关系网，也促进了我们与他人的合作。在与他人的交流过程中，我们互相学习、互相启发，激发出更多合作的可能性。此外，还可以共同讨论和解决教学中的问题，相互提供帮助和支持。这种合作和交流的氛围，极大地丰富了我们的教育教学经验，让我们感受到团队力量的强大。

总之，通过参与教学研讨报告，我们不仅能够扩展教学视野，还能够进行思想碰撞，促进专业成长，建立起交流互动的平台。因此，我认为教学研讨报告是一项非常有益的活动，应该积极参与。通过与其他教师的交流学习和分享，提高自己的教学能力和业务水平，为学生提供更好的教育教学服务。同时，通过建立起广泛的人际网络，扩展自己的影响力，为教育教学事业的发展贡献自己的力量。

学科教学研讨心得体会2

研讨报告是现代学术交流的主要形式之一，通过对特定课题的深入研究和思考，可以促进学术界的进一步发展。本文从我参加的一次研讨报告中，总结出五个方面的心得体会。首先，研讨报告能够促进学术交流和合作，激发创新思维；其次，良好的研讨报告需要充分准备和组织，提高正式性和专业性；第三，研讨报告也可以加深对课题的理解和认识，为进一步研究提供指导；第四，研讨报告需要注重语言表达和非语言交流的技巧，以提高沟通效果；最后，参与研讨报告还需要学会倾听和尊重他人的观点，保持开放的心态。

首先，研讨报告的价值在于促进学术交流和合作，激发创新思维。通过参加研讨报告，我有机会与同行和专家进行面对面的交流和讨论。在这个过程中，我能够分享自己的观点和看法，也能够倾听和学习他人的见解。这种交流和合作不仅可以帮助我们吸收他人的经验和知识，还能够促进新思路的产生和创新的发展。在与他人的辩论中，我们可能会有新的发现和启发，从而提升自己的认识和理解。同时，研讨报告也是展示自己研究成果和学术价值的.重要途径，有助于建立自己的学术声誉和地位。

其次，良好的研讨报告需要充分准备和组织，提高正式性和专业性。在研讨报告之前，我们需要对所研究的课题进行全面的准备和了解。这包括收集相关资料和研究文献，了解前人的研究成果和观点，并形成自己的独特见解。然后，我们需要组织和安排研讨报告的内容和结构，确保逻辑清晰，重点突出。在撰写研讨报告的过程中，我们还需要选择合适的语言和表达方式，使得内容易于理解和接受。此外，研讨报告还需要具备一定的正式性和专业性，包括遵守学术规范和标准的要求，注重论证和证据的支持，以及严谨的思考和分析能力。

第三，研讨报告还可以加深对课题的理解和认识，为进一步研究提供指导。在报告的准备阶段，我们需要对所研究的课题进行彻底的调研和思考。通过对相关文献的阅读和比较，我们可以加深对课题的理解和把握，找到学术研究的切入点和方向。在报告的呈现和交流过程中，我们还能够通过与他人的讨论和辩论，进一步完善和改进自己的研究思路和方法，为进一步深入研究提供指导。在与他人的交流中，我们也能够接触到其他人的研究成果和观点，进一步开阔自己的思路和视野。

第四，研讨报告需要注重语言表达和非语言交流的技巧，以提高沟通效果。在进行研讨报告时，语言表达和语调的准确和清晰是非常重要的。我们需要用简洁明了的语言来表达自己的观点和想法，同时注重有效的语言结构和连贯性。此外，我们还需要通过肢体语言和非语言交流来加强与听众的沟通和理解。如保持良好的姿势和眼神接触，有节奏的手势等。这些都能够帮助我们更好地与听众沟通和交流，提高交流效果。

最后，参与研讨报告还需要学会倾听和尊重他人的观点，保持开放的心态。研讨报告不仅是展示自己观点的场所，也是倾听和接受他人观点的机会。在与他人的交流中，我们需要保持开放的心态，尊重他人的观点和意见。当我们面对不同的观点时，我们应该积极倾听和学习，而不是僵持己见。通过与他人的交流和互动，我们能够更好地理解和认识自己的观点，也能够发现和纠正自己的偏见和错误。

总之，研讨报告是一种重要的学术交流形式，通过参与研讨报告，我们能够促进学术交流和合作，激发创新思维。为了进行一场良好的研讨报告，我们需要充分准备和组织，提高正式性和专业性。通过研讨报告，我们能够加深对课题的理解和认识，为进一步研究提供指导。我们还需注重语言表达和非语言交流的技巧，以提高沟通效果。同时，参与研讨报告需要学会倾听和尊重他人的观点，保持开放的心态。通过这些心得体会，我们可以更好地参与研讨报告，拓展自己的学术视野和思维。

学科教学研讨心得体会3

20xx年4月20—22日，在县教研室郑主任等领导带领下再赴杜郎口中学参加《聚集杜郎口高效课堂下的教师备课与学生预习的专项研讨会》，通过两天的学习观摩及课余时间的观察与了解，受益匪浅，现将有关体会汇报如下：

杜郎口中学的教学模式最大的特点就是开放性。全校任何一个年级与任何一个学科的课都要对外开放，而且参观者可以在上课的`任何一个时段进入任何一个教室听课、看课。

在课堂教学中，学生完全是课堂的主人。让学生都动起来，是课堂上最大的特点。上课时，学生主动参与的意识非常强，且学习兴趣浓厚。学生各自展示各自的学习内容，教师的角色发生了很大变化，老师的活动并不多，但其主导性更强了。教师的主导作用体现在课前对课的构思、设计上和课堂中的点拨、引导上以及最后的检测提高上。教学改革了，学生动起来了，老师的工作不是轻松了，而是压力更大了，要求更高了。

“精细化管理”是提高教育教学质量的关键。所谓精细化管理，就是将计划、组织、控制、领导等工作进行细化，通过具体的细节操作，有序的实施管理，实现管理无隙化。学校进行精细化管理，制定全方位的精细化目标，包括对教师的管理、对学生的管理、对各业务部门的管理。完善可监控的精细化管理过程，在监控中反思、在监控中修正，在监控中提高。

看点一：权利下放，责任上移，把工作落到实处。

学校在原有的年级组、学科组、班主任、校委验评组、四级管理模式的基础上，实行值日校。

学科教学研讨心得体会4

20xx年xx月xx日,我有幸参加了《道德与法治》新教材的培训活动，此次培训是由经验丰富的孙彩平老师、李伟老师和安子琴老师给我们讲解。

培训中，我在孙老师的讲解下对新课标有了较深入的理解。可以说新课标最大的贡献就在于德育回归了生活。它强调没有脱离生活的道德，道德产生于生活，只有在生活中才能不断发展和完善人的道德。在不一样的地区，不一样的家庭，不一样的人群，对于道德就应该有不一样的标准。教学我们一定要根据学生易感知的生活实际去进行教育，不可一味地用自己的'思想实际去臆想和构建孩子的实际生活。课上学习尽量舒服化，并让学生动手又动脑的学习兴趣，因为学习姿势越自在，听课效果越高效。

新教材内容的编写重点在知识、技能与能力的关系上，采取的内容编列策略是知识、技能引领，活动穿插，在学习知识、技能中来培养学生学习的兴趣。同时，在解决日常问题的活动过程中适时地结合学生身边的例子加以讲解，这样有助于提高课程教学的整体效果。教学内容的设计与选编符合国家对课程标准制定要求，教材内容丰富，难度适中，对有关基本知识编排和叙述，正确、合理、也符合科学性。教材中的知识点相比以前老版的《思想品德》来说较新颖、实用。通过学习，使我清楚的认识到新教材的内容是由哪些单元组成，各单元又有哪些知识点的组成，以及知识点之间的联系与区别，李老师和安老师老师所提供的知识框架对我们理解教材把握教材有着非常重要而又深远的意义。

通过老师的经典剖析，使我认识到应该怎样突破新教材的重点难点；怎样才能深入浅出；怎样才能顺利打通学生的思维通道、掌握一定的学习要领，形成良好的政治素养；怎样才能将一个个知识点贯穿于我们的日常教学过程中。我已经认识到在教学过程中，学生应主动学习，教师处于主导地位，加强对学生能力的培养。新教材贵在强调以学生为主体，充分让学生在通俗易懂但却蕴含人生哲理的知识点中轻松愉快的提高内在的政治素养，形成科学合理的人生观，价值观。

此次培训，受益匪浅，在三位老师精彩的讲述中令我对新教材有了一个深入的了解，这将成为我在以后的教学中能够正确掌握新教材的重难点、驾驭道德与法治课堂的宝贵经验。

学科教学研讨心得体会5

20xx年xx月xx日，我有幸在加来中心学校参加部编教材网络培训会。通过学习，本人受益匪浅，对依法执教、关爱学生、无私奉献等概念的。我利用业余时间学习了《教师法》等重要理论内涵有了更深层次的诠释。下面，我就谈一谈学习的感想：

（一）区分层次，继续上好法制课。在全县小学三年级以上学生中开设法律常识课，列入课表。要做到有计划、有课时、有教师、有教材，并密切联系学生思想实际，使学法、用法成为学生的自觉行动。同时，要按教学大纲和教材的要求，有计划、有系统地对学生进行基本的法律常识教育，帮助学生树立法律意识和法律观念，增强他们分辨是非的能力，提高遵纪守法的自觉性。

（二）形式多样，提高法制教育效果。一是举办主题班队会、开展社会调查、知识竞赛、社会实践等活动，是学校开展法制教育的重要形式。我们要充分利用这些形式，通过宣讲法律故事，对学生进行生动直观的教育，提高学生学习兴趣，增强教育效果。二是开展社区教育活动。要依靠村委会协助学校和家长做好所在区域学生假期的学习生活及教育活动，共同做好中小学生的思想道德和法制教育，特别是做好对“行为偏常”学生的帮教工作，努力切断青少年违法犯罪的源头，确保学生不出问题。

（三）突出重点，提高法制教育针对性。对青少年学生进行法制教育，除进行必要的法律知识教育，培养学生法制观念外，十分重要的一点，就是要根据青少年的特点，开展有针对性的教育，对少数有不良行为以及有不良行为倾向的“问题学生”实施重点帮扶，预防和减少犯罪。一是要求各中学根据各自实际情况，发动教师对全体学生家庭情况进行调查，对父母双方或一方外出打工的学生的校内外表现重点掌握，对有不良行为的学生，及时与家长联系，互通信息，同时，学校领导、老师结对帮扶，防患于未然。二是做好后进学生的转化工作，是预防和减少青少年学生违法犯罪的重要一环。

在学习了有关法律知识后，让我更明确了，作为一名人民教师我该履行的义务和遵守的行为规范。在没有法律约束的时候，教师的教育教学是凭职业道德、凭良心。学校是培养教育下一代和建设社会主义精神文明的主要阵地，保护少年儿童健康成长是教育工作者的神圣职责。对学生坚持正面教育，是所有教育工作者必须遵循的一条重要原则。教师要面向学生，对全体学生负责，不要偏爱一部分人，歧视另一部分人。对于优缺点、错误的学生，要深入了解情况，具体分析原因、满腔热情地做好他们的思想转化工作。要善于发现、培养和调动后进生身上的积极因素，肯定他们的微小进步，尊重他们的自尊心，鼓励他们的上进心，帮助他们满怀信心的成长。对于极个别屡教不改、错误性质严重、需要给予纪律处分的学生，也要进行耐心细致的`说服教育工作，以理服人，不能采用简单粗暴和压服的办法，更不得体罚和变相体罚学生。为此教师法规定了教师体罚学生应承担的法律责任。

在学法过程中，我更进一步认识到，在教学生活中，教师要平等对待学生，关注个体差异，因材施教。特别作为一个班主任更应该对班级里的每一个学生多接触，多了解，和学生们主动沟通，谈谈学生在生活中的困难或疑惑不解的问题。对学生能够善于引导，让学生自己去发现和知道是非对错。在这个过程中让学生主动参与了过程，能比较好的完成学生德育工作的教育。

对于教师本身，一要注重自己的师德学习，二要努力提高自己的教育教学技能。在《教师法》中，这两点是教师的为师之本。平日里要主动多参加培训和业务学习，多向优秀教师和老教师请教他们的经验和优秀的教学方法，多听一下优秀教师的课，增强自己的业务能力。

作为教师，知法是重要的权利义务，学法是重要的必修课程，守法是重要的师德内容，用法是重要的基本功架，护法是重要的基本职责。让我们与法同行，做一名让人民满意的合格的人民教师。

青少年是祖国的未来，民族的希望，搞好青少年法制教育，预防和减少青少年违法犯罪。下面是小学道德与法治培训心得体会，快来围观吧。

培训中，我在方老师的讲解下对新教材有了较深入的理解。可以说新教材对我们教师既是机遇，又是挑战。通过这次培训我所获得的感想与体会可概括为以下三点：

一、知道了新教材的编列目的、内容的设计

培训中，方老师主要从三个维度来阐述新教材编列的目的，使我清楚的认识到教科版《道德与法治》教材的编列目的在于同世界性学校德育变革相接轨，以顺应时代的变化，推动社会主义核心价值观进教材，进课堂，进头脑。

新教材内容的设计重点在知识、技能与能力的关系上，采取的内容编列策略是知识、技能引领，活动穿插，在学习知识、技能中来培养学生学习政治的兴趣。同时，在解决日常问题的活动过程中适时地结合学生身边的例子加以讲解，这样有助于提高课程教学的整体效果。教学内容的设计与选编符合国家对课程标准制定要求，教材内容丰富，难度适中，对有关基本知识编排和叙述，正确、合理、也符合科学性。教材中的知识点相比以前老版的《思想品德》来说较新颖、实用。通过学习，使我清楚的认识到新教材的内容是由哪些单元组成，各单元又有哪些知识点的组成，以及知识点之间的联系与区别，方老师所提供的知识框架对我们理解教材把握教材有着非常重要而又深远的意义。

二、认识到整体把握《道德与法治》新教材的重要性

整体把握新教材不仅可以提高教师自身的素质，也有助于培养学生学习政治的积极性。只有让学生具备良好的文化素养才能使他们更好地适应社会的发展与进步。只有清晰地认识并把握好课程知识的主线，才能更好地将知识有机地联系起来。因此较好的整体把握政治新教材、清晰地认识并把握好教材的结构，对于一个新入门的政治教师来说是非常有必要的，也是非常有意义的。

三、认识到应该如何掌握新教材中的重难点

通过方老师、安老师的经典剖析，使我认识到应该怎样突破新教材的重点难点；怎样才能深入浅出；怎样才能顺利打通学生的思维通道、掌握一定的学习要领，形成良好的政治素养；怎样才能将一个个知识点贯穿于我们的日常政治教学过程中。我已经认识到在教学过程中，学生应主动学习，教师处于主导地位，加强对学生能力的培养。新教材贵在强调以学生为主体，充分让学生在通俗易懂但却蕴含人生哲理的知识点中轻松愉快的提高内在的政治素养，形成科学合理的人生观，价值观。

学科教学研讨心得体会6

第一段：引言。

在教育领域中，教学研讨是教师提升教学能力和水平的重要途径之一。近日，我参加了一场关于教学研讨的报告会，使我收获颇丰。通过这次研讨报告，我深刻体会到了研讨对于教学改革和教师专业发展的重要性，并意识到了自身在教学中的不足之处。接下来，我将结合报告内容，分享我的心得体会。

第二段：研讨报告的主题和内容。

这次研讨报告的主题是“创新教学模式下的学习评价与教师发展”。报告中，演讲嘉宾详细阐述了现行教育体制下学习评价的问题，并提出了创新教学模式下的新评价方法。他强调，学习应该是对知识的主动探索和应用，而不是简单的记忆和背诵。他还介绍了一些创新教学方法，例如项目制学习、合作学习和问题解决学习法等。通过这些新的教学模式，学生能够培养自主学习和合作精神，充分发挥个体的潜能。

第三段：对研讨报告的启示。

这次研讨报告使我深受启发。首先，教师应该从传统的知识传授者转变为知识引导者和学习的促进者。我们需要创造一个鼓励学生思考和批判性思维的环境，培养学生的创新意识和实际应用能力。其次，教学应该注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神。学生应该成为学习的主体，教师则是学生学习过程的指导者和支持者。最后，在教学评价方面，我们需要摒弃传统的追求分数的评价方式，注重学生的'全面发展和个体差异，采用多种形式的评价方法，例如开放性问题、项目作业和实践考察等。

第四段：反思与反馈。

通过这次研讨报告，我对自己在教学中的不足有了更深入的认识。首先，我经常采用直接讲解的方式传授知识，缺少培养学生自主学习和批判性思维的机会。其次，我在教学评价中过于注重学生的分数和考试成绩，忽视了他们的实际能力和个体差异。再次，我在课堂上很少运用团队合作的形式，没有引导学生培养良好的合作精神和问题解决能力。通过反思，我意识到自身存在的问题，将努力改进和提高自己的教学方法和评价方式。

第五段：总结。

通过这次教学研讨报告，我进一步认识到了创新教学模式和学习评价对于教学改革和学生发展的重要性，也发现了自身在教学中的不足之处。作为一名教师，我将不断学习和探索新的教学方法，注重学生的自主学习和合作能力的培养，采用多样化的评价形式来全面提升学生的能力。同时，我也鼓励我的同事们积极参加教学研讨报告，互相交流经验，共同提高教学水平，为学生的发展创造更好的教育环境。

学科教学研讨心得体会7

研讨报告是一种重要的学术活动，它蕴含了课程思想、教学质量、教师教育等多种方面的意义。在研讨报告中，我们可以了解到其他学生的研究成果，同时也将自己的研究成果向其他人展示。本篇文章将对我参与的一次研讨报告心得体会进行详细的叙述。

第二段：

在研讨报告中，我深刻体会到了思维的碰撞与融合。在研讨报告中，每位同学都从自己的角度出发，从不同的角度思考同一问题，这样不仅能够更好地探究问题本质，也有利于拓展我们的思维范围，提升我们的研究能力。研讨报告还给我们提供了一个交流学习的平台，我们不仅能够展示自己的研究成果，还能够向其他同学学习，吸取他们的经验和方法，从而更好地完成自己的研究任务。

第三段：

同时，我还发现在研讨报告中，合作与互助也是非常重要的。在完成研究任务的时候，我们经常会遇到一些棘手的问题，对于这些问题，我们可以与其他同学一起协商解决，这不仅能够节约时间和精力，还能够更好地解决问题。此外，在讲述自己的研究成果的时候，我们可以得到其他同学的建议和指导，这对于我们的研究工作有很大帮助。

第四段：

在研讨报告中，我还感受到了批判性思维的重要性。批判性思维是每个研究者必须具备的能力，它包括对信息的敏感、信息的分析能力、发现问题的.能力以及解决问题的能力等。在研讨报告中，我们要能够对他人的研究结果进行批判性阅读，要考虑到研究中可能存在的局限和缺陷，并给出自己的看法和建议。只有具备了批判性思维，我们才能够更客观地看待问题，更好地提出解决问题的方案。

第五段：结论。

综上所述，在研讨报告中，我们不仅能够展示自己的研究成果，还能够学习到其他同学的研究成果，对于我们的研究工作有着很大的帮助。同时，我们还需要在研讨报告中具备批判性思维，这是每个研究者必须具备的能力。最后，我希望在未来的研究工作中，能够更好地发挥研讨报告的作用，提升自己的研究能力。

学科教学研讨心得体会8

20xx年xx月xx日——xx日，我有幸参加了“临沂市小学科学研讨会暨小学生小发明、小制作、小论文评比活动”。虽然只有短短的两天，却让我学习到了很多之前未曾接触过的知识。我的思想又一次更新，教育观念又一次得到了转变，这次主要培训了科学教学中“解暗箱”这一课型。通过学习，我明确了教师在教学中，不能拘泥于课本，而应跃出课本，鼓励学生亲历、体验，以促进学科教学有质的飞跃。现将我的心得小结如下：

作为一名初次接触科学的老师，我感到很迷茫。在科学课上，我究竟该教什么？怎样教？这些问题时时刻刻萦绕心头，一直得不到顺利的解决。通过这两天的培训，使我对科学的课型有了进一步的认识，也对教学策略有了更深入的体会。在这次学习中，我很幸运的聆听了四位优秀老师的研究课。邢丽梅老师的落落大方、周晓静老师的温文尔雅、颜世萍老师的淡定从容、吴士珂老师的幽默诙谐都给我留下了深刻的印象。四位老师的课堂教学均立足于生活实际，关注课堂的生成点，使学生在有趣、有序、有目的的科学学习活动中不知不觉的度过一堂课。课上，授课老师对课堂的掌控，对细节的处理，无不表露出教师扎实的基本功。对三维目标的处理也是恰到好处，注重培养学生的探究能力，同时也对科学知识加以应用，在教学过程中，教师及时纠正了学生的模糊意识，指导学生通过不断的实验，分析问题，继而解决问题，得出正确的结论。这些都是我在平时的教学中所欠缺的，在今后的教学中，我要学以致用，不断提高自己的教育教学质量。

听课的过程中，给我印象最深的就是每位老师都很注重学生学习习惯的培养。这是我们很多农村小学普遍容易忽视的问题。“好习惯可以使人终身受益”，培养习惯关键在小学时期。四位老师在这方面做的非常到位，这也让我进一步反思了我的'教学，需要进一步提升的空间还很大！

大会总结时，王玉强老师对科学这一科目提出的“七个注重”使我受益匪浅。“七个注重”即注重猜想的合理性、注重问题的针对性、注重设计方案的实用性、注重动手操作的科学性、注重小组讨论的实效性、注重汇报交流的深刻性、注重感知材料的丰富性和典型性。很有价值的总结，也给我的科学教学很好的导航。我将认真反思，争取早日提升自己的教学水平。我在紧张工作之余，时刻觉得自己有一种被淘汰的紧迫感受，要为自己充充电，特别是作为一名小学的科学教师，在学生的心目中似乎懂得要更多一些，然而在教学过程中，由于对科学学科教学经验不足，总觉得自己在各个方面的知识还欠缺，教学上时常遇到一些知识上的难点。所以平时我要抓紧时间给自己“充电”，以防“掉队”。

这次培训是充实、忙碌、有序交织在一起的，通过培训我认识到，为了我们的教育，为了我们的学生，也为了我们自己，时时处处都要注重加强自己的理论素养和专业技能的学习和提高，有目的地总结教育经验，反思教学实践，一切从实际出发，切实担负起教师应尽的责任和义务，为农村教育事业贡献自己的绵薄之力。

学科教学研讨心得体会9

音乐教育是培养学生情感和个性的重要途径，音乐学科的教育方式，对于孩子们的成长与发展有着非常积极的影响。最近，我与一些同行教师参加了音乐学科教学研讨会，这次会议进一步加深了我对音乐教育的认知，并且让我收获了很多珍贵的经验。以下是我在会后对音乐教学研讨的心得体会。

第一段：主题介绍。

在谈论音乐学科的教学前，首先我们应该认识到音乐教育在孩子们的成长中所扮演的角色。音乐教育可以启发孩子们的创造力、创新意识和想象力，让他们在感性理解、审美体验、音乐表达、个性发展等方面都有所提升。因此，教师应该把音乐教学看作是一项巨大的责任，同时也是一项非常有挑战性的工作。

第二段：会议感悟。

在这次音乐学科教学研讨会上，我们共同学习了很多音乐教学的经验和技巧。其中，我最为钦佩的是演唱技巧的教学方法。教师通过对歌曲内在情感及个别音符概念的引导和思考，让孩子们对歌曲的理解更深入，演唱时也更有感染力、更有表现力。与此同时，会议还详细讲解了钢琴教学中的技巧和方法，对于阳光气氛的建立也给出了很好的指引。这些新颖又实用的教学方法，让我收益良多，也更加坚定了我对音乐教育必要性的认识。

第三段：家长沟通。

会后，我和同事们进行了交流。我发现，许多家长对音乐教育的认知不够深入，他们只是把音乐教学看作是课程中不可缺少的组成部分，却没有意识到音乐教育对孩子们素质的提升和成长的重要性。因此，在家长和教师之间进行沟通十分重要。作为教师，我们应该在家长们面前展示音乐教育的重要性和对孩子们的积极影响，透过更有效的沟通，从而增进我们之间的对话和理解。

第四段：学科发展。

音乐教育的`实践应该协同其他学科进行，推进整体课程的发展。在会议中，我们讨论了一些音乐教育和其他学科如数学、语言、历史、美术等之间的关系，发现在这些学科之间存在许多共同点。因此，我们可以通过融合教学的方式在不同学科之间进行连通性的创造，来扩大知识面和视野。这样，不仅可以提高整体课程的学习效果，也能让孩子们更好地发展自己多元化的能力。

第五段：总结。

总的来说，参加这次音乐学科教学研讨会是一次非常有意义的经历。在会议中，我们一起分享了音乐教学的心得和体会，并且一起探讨了如何更好地进行音乐教育。这次经历让我们更加了解音乐教育的本质和重要性，也增强了我们与同行教师开展合作的信心。作为一名教师，我将会更加努力地培养学生的音乐特长和音乐鉴赏能力，用心去传递音乐的魅力，让更多的孩子受益。

学科教学研讨心得体会10

11月1日—2日临沂市小学科学课堂教学研讨会暨小发明，小制作，小论文评选在罗庄隆重召开，本人有幸在我县教研室钟英老师带领下参加了学习。通过学习我受到了很大启发，自我感觉收获颇丰，不虚此行，现将主要收获汇报如下。

首先我们依次观摩了邢丽梅执教的《地震》，周晓静执教的《我们的呼吸》，颜世萍执教的《四季更替》，吴士珂执教的《弯弯的月亮》这四节属于“解暗箱”课型的课。总的来说这四位老师的课上的非常精彩，教师把握教材，组织教学，调控课堂的能力都很强，知识底蕴十分丰厚，科学态度十分严谨。无伦是在教学材料的准备上还是在教学中所涉及到的实验探究活动，都能灵活恰当地运用解暗箱的教学方法。他们能够巧妙地创设问题情境，引导学生通过对外部的可感知到的事物和现象的研究,去想象、猜想、推断出不能直接感知的道理或规律，充分调动了学生思维的主动性，使学生的思维和想象力得到提高，培养和提高了学生的思维品质。

课后四位老师还进行了说课和反思。然后由听课的各县区老师针对这四节课进行研讨交流。大家通过激烈的研讨把看课时产生的困惑、疑问通通拿出来进行交流。

最后，王玉强主任对“解暗箱”课型教学提出了七点要求：

1、注重猜想的合理性，

2、注重问题的针对性，

3、注重设计方案的实用性，

4、注重动手操作的'可行性，

5、注重小组讨论的实效性，

6、注重汇报交流的深刻性，

7、注重感知材料的丰富性、典型性。

徐文达主任作了大会总结，并要求我们运用“解暗箱”教学法上课时要首先感知哪儿是“暗箱”，“解暗箱”后学生知道了什么，“解暗箱”突破口在哪儿，“暗箱”打开的时机，什么时候打开。这样我们对“解暗箱”课型教学有了更深刻的认识。

会议休息期间，我们到小发明，小制作，小论文展室进行了参观。我们发现很多作品集科学性、艺术性、创新性、节约性为一体，呈现出“小处着手，大处寓意”的特点，作品新颖、科学、实用、小巧，富有启发性、创造性等特征，实用价值高。通过参观学习，我们认识到今后要进一步培养学生的创新意识，提高学生的动手、动脑能力，营造学生学科学、用科学的氛围，调动学生从小就学科学、爱科学的积极性和探究兴趣，加强指导，提高学生的科学素养。

参加了这样的培训活动，我感觉很有实效性。对于“解暗箱”课型教学也有了更进一步的认识，对于今后如何有效的上好科学课更有信心了。

学科教学研讨心得体会11

第一段：引言。

研究是人类认识世界、解决问题的重要手段之一，研讨报告是研究成果的展示和交流方式。在我参加的一次研讨会上，我有幸听到了众多专家学者的报告，从中收获良多。通过这次研讨报告，我对科研方法、数据分析、学术交流等方面有了更深入的认识。下面我将结合自身经历和收获，详细谈一下我对研讨报告的心得体会。

第二段：科研方法的重要性。

研讨报告是研究者将自身研究成果展示给他人的过程，而科研方法则是确保研究成果可靠性和有效性的基础。通过这次研讨报告，我深刻认识到科研方法的重要性。首先，科研方法能够指导我们确定研究目标和问题，使得研究工作有明确的方向。其次，科研方法还能帮助我们设计合理的实验方案和数据采集方法，确保研究过程科学严谨。最后，科研方法对于数据分析和结果解释也至关重要，它能够帮助我们有效利用数据，得出准确的结论。因此，我们在进行研究时必须注重科研方法的选择和运用，确保研究成果的可信度和可靠性。

第三段：数据分析的技巧与要点。

数据是研究的基础，而数据分析则是从这些基础数据中提取出有用信息和结论的过程。在这次研讨报告中，我学到了很多数据分析的技巧与要点。首先，数据清洗是数据分析的基础工作，只有保证数据的准确性和完整性，才能得出有效的结论。其次，数据可视化是提高数据分析效果的有效手段，它可以将抽象的数据呈现为直观易懂的图表，让人一目了然。再次，数据分析需要选择合适的统计方法，以确保结果的科学性和准确性。最后，对数据分析结果的解读和推断需要全面、客观地考虑各种可能因素，以避免得出片面或错误的结论。通过这次研讨报告，我对数据分析的技巧和要点有了更加深入的了解，为今后的科研工作提供了重要的指导。

第四段：学术交流中的表达与互动技巧。

学术交流是研讨报告的重要环节，它使得研究者能够与他人分享自身成果，并从他人的评论和提问中获得反馈和启发。在这次研讨报告中，我学到了很多关于学术交流中的表达与互动技巧。首先，学术演讲需要简明扼要、条理清晰，使得听众能够迅速理解和吸收。其次，专业术语的使用要适度，不能过于生涩和晦涩，以免影响听众的理解。再次，回答问题时要诚实、有理有据，避免回避和敷衍。最后，要注重与他人的互动和讨论，倾听他人观点，与他人进行深入交流，争取更多的意见和建议。通过这次研讨报告，我对学术交流的技巧和要点有了更深入的认识，将来在学术交流中能够更加自如地表达自己的'观点，并获得更多的交流和学习机会。

第五段：总结与反思。

通过这次研讨报告，我对科研方法、数据分析和学术交流等方面有了更深入的了解和认识。科研方法的正确选择和运用、数据分析的技巧与要点的掌握、学术交流中的有效表达和互动，都是提高科研能力和水平的重要方面。在今后的科研工作中，我将注重运用科学的方法进行研究，同时学习和掌握更多的数据分析技巧，以提高自身科研成果的可靠性和有效性。同时，在学术交流中，我将更加积极主动地与他人交流和合作，倾听他人意见，吸收他人经验，力求提高自己的学术水平。通过这次研讨报告，我不仅学到了专业知识，还培养了科研思维和学术交流的能力，这对我今后的学习和工作都具有重要意义。

学科教学研讨心得体会12

音乐是一门崇高的艺术，是人类感性思维的表现。对于教师而言，如何更好地教授音乐，是一项需要深入研究和反思的课程。近日参加的音乐学科教学研讨会议，让我对如何有效地授课有了新的认识和思考。

一、对现行教育制度的探讨。

教育的本质是引导学生发现和释放潜在的才能，并以此为基础来实现自我价值的最大化。然而，现行的教育制度似乎更多地强调了对学生记忆和重复的培训，而忽略了学生的个性和人类文化的创新。在教授音乐这样一个尤其需要学生个性和创新性的课程中，重复训练和背诵极易导致学生的学习兴趣和学习意愿的下降，因此，教师应提供多样化的教学方法。

二、音乐教育的多样性。

音乐教育应该为学生提供广泛的机会，以便他们可以在不同的'领域、不同的实践中发展音乐天赋，真正体验到音乐最重要的价值：表达和沟通。例如，对于编曲或作曲的学习，可以将学生分为不同的小组，让他们自由交流和创新，以此激发学生的想象力和创造力。

三、尊重和鼓励多维才能的发展。

在教授音乐的过程中，教师应该尊重每一个学生的发展。学生可能有多种多样的兴趣、才能和经历，并且每一个学生都应该有权利表达自己的个性和创造力。教师应该鼓励学生在音乐课程中认真思考，勇于表达自己的想法，同时为学生建设多样化的成果评估模式。

四、总结。

对于音乐教育来说，教师需要更加注重学生的个性化发展与创新，提供更多多样化的教学方法，以及创设更加自由、开放、彼此尊重和包容的学习环境。只有这样，我们才能更好的引导学生，让他们在音乐的创作和表演中实现自我才能的最大化，进一步提高音乐教育的效率和质量。

学科教学研讨心得体会13

近期，我有幸参加了一场学科教学研讨会，与来自不同学校的教师共同交流教学心得。通过这次研讨，我受益匪浅，对课堂教学有了新的认识和理解。在这里，我将分享我在学科教学研讨中的心得体会。

首先，学科教学研讨会提供了一个互学互鉴的平台。这次研讨会来自不同学校的教师们就同一个学科的教学进行了深度的讨论。每位教师都分享了自己在教学过程中的心得和经验，这让我受益匪浅。通过倾听他人的分享，我不仅了解了他人的教学理念和方法，还在其中找到了适合自己的教学思路。我相信，只有通过不断地和他人交流，我们才能够不断地进步和提高。

其次，学科教学研讨会促使了我对教学方法的反思。在这次研讨会中，我发现不同的教师在教学中运用的方法是不尽相同的。有的教师更加注重通过案例分析和启发式教学来激发学生的学习兴趣，有的教师则喜欢借助多媒体和互动教学来提高学生的参与度。这让我开始重新审视自己的教学方法，思考是否存在一些不足和改进的空间。通过对比和反思，我才意识到，只有不断地改变和创新教学方法，才能够更好地激发学生的学习兴趣和潜能。

第三，学科教学研讨会让我认识到教师的专业素养是教学的基石。在这次研讨会上，我遇到了很多专业素养高强的教师。他们不仅熟练掌握学科知识，还能够将知识有效地传递给学生。他们能够和学生保持良好的互动，开展一系列教学活动，让学生积极参与其中。在我和他们的互动中，我不断地汲取他们的`经验和方法，使自己的专业水平得到了提高。由此可见，作为一名教师，只有不断地提升专业素养，才能够更好地为学生提供优质的教育服务。

另外，学科教学研讨会也强调了教师的教育责任。在这次研讨中，有一位教师分享了他在教学中的一次成功经验。他为学习困难的学生提供了额外的辅导和关心，最终让这位学生的成绩有了明显的提升。通过他的分享，我深深地感受到作为一名教师，我们要关注每个学生的发展，给予他们所需的帮助和支持。我们的责任不仅在于教书育人，更在于培养学生的成才。

总结起来，学科教学研讨会是一次有益的经历。通过与他人的交流和互动，我对于课堂教学有了更深入的认识和理解。在未来的教学实践中，我将进一步改进和创新教学方法，提高自身的专业素养，并且始终牢记教育责任，努力为学生的成才而奋斗。我相信，只要不断地学习和积累，我们一定能够成为一名优秀的教师，为学生的美好未来贡献自己的力量。

学科教学研讨心得体会14

音乐学科教学研讨是为了探讨音乐学科教学中存在的问题，对教学方法进行改进和优化，提升学生的学习兴趣和综合能力。通过研讨，教师们可以了解其他同行的教学方法和经验，不断学习和提升自己的教育水平，为学生创造更好的教学环境和学习体验。

一、研讨中的交流与探讨。

在研讨中，教师们积极交流各自的教学经验和方法，分享自己的成功案例和困难经历，结合自己的教学实践，探讨如何在教学过程中更好地激发学生的兴趣和发挥学生的潜能。教师们从不同的角度出发，对课程内容和教学方式进行深入讨论，共同寻找最佳的教育模式和最优化的教学方案。

二、研讨中的实践与反思。

研讨不仅是理论交流，更是实践探索。在研讨中，教师们通过模拟课堂教学、案例分析和互动讨论等方式，将理论应用于实践，以实际效果来检验理论的可行性和有效性。在完成教学任务后，教师们还会对整个过程进行反思和总结，发掘成功原因和问题所在，为进一步的探索和实践提供有益的借鉴和经验。

三、研讨的'收获与启示。

通过研讨，教师们获得了许多新的思想和方法，对音乐学科教学的认识更加深入，对于解决实际问题也更加有信心和效果。教师们可以借鉴其他学校和教师的成功经验，也可以学习其他领域的知识和技能，开拓自己的视野和思路，提升综合素质和教学能力。

四、研讨的未来展望。

研讨是一个不断探索和完善的过程，教师们需不断更新知识和积极应用新理念。未来，我们应进一步深化音乐学科教学研讨，积极探索更加创新和实用的教学模式和方法，建立更加严谨和科学的教育评估和质量控制机制，推动音乐教育事业的发展，为培养更多艺术精英和传承优秀文化做出更大的贡献。

学科教学研讨心得体会15

作为一位参加思悟研讨报告的学员，我深感荣幸和骄傲。通过这次研讨报告，我不仅收获了丰富的知识和宝贵的经验，更是对自己提出了更高的要求和更大的期许。下面就让我来分享一下我的心得体会。

首先，思悟研讨报告让我意识到我们学习的责任和使命。在为期五天的研讨报告中，我们接触到了各个领域的专家，我们也亲身参观了不同的机构和企业。在这个过程中，我深刻体会到自己所学的知识只是冰山一角，还需要我们不断地去学习和探索。作为新时代的年轻人，我们必须要有责任感和使命感，要不断地充实自己的知识储备，提高自己的综合素质，为社会的发展尽一份力量。

其次，思悟研讨报告让我明白了团队的重要性。在这次研讨报告中，我们分组合作完成了一个个项目和任务。在每个小组里，每个人都分工明确，各司其职，通过合作完成了一个个令人满意的成果。这让我深刻认识到只有团队的力量才是无穷的，只有和其他人共同努力，才能达到更远的.目标。在今后的学习和工作中，我会更加注重团队的合作，与他人沟通配合，形成良好的集体效应。

此外，思悟研讨报告还让我学会了解决问题的能力。在研讨报告的过程中，我们遇到了诸如资源不足、时间紧迫、想法碰撞等各种问题。在解决问题的过程中，我不仅学会了灵活应对，善于寻找解决方案，更懂得了如何和他人做好沟通，协同解决问题。这种解决问题的能力对于个人的成长和未来的发展都至关重要。我相信，只要掌握了这种能力，无论遇到什么样的挑战和困难，都能游刃有余地解决。

再者，思悟研讨报告让我明白了学习的重要性。在与众多的专家交流和学习经验的过程中，我深深感到自己的不足和欠缺。这次研讨报告中涉及的专业知识和前沿技术，都显露出我在知识储备方面的不足。因此，我深刻认识到学习是一种日积月累的过程，只有不断地学习和积累，才能不被时代所淘汰。今后，我将更加注重个人学习的规划和安排，提高自身的学习效率和质量。

最后，思悟研讨报告还让我体验到了成功的喜悦。在这次研讨报告中，我不仅获得了专家的表扬和肯定，更感到了自己的成长和进步。这种成功的喜悦激发了我对于未来的向往和追求。同时，我也意识到成功需要付出努力和汗水，只有通过自己的不懈努力才能实现自己的人生价值。因此，我决心在今后的学习和工作中持之以恒，追求更高的目标和更好的未来。

总而言之，思悟研讨报告是一段难得的学习与成长的旅程。通过这次研讨报告，我认识到了责任、团队、问题解决、学习和成功等方面的重要性。在今后的学习和工作中，我会以这次研讨报告为契机，不断提高自己的自我修养，充实自己的知识储备，不断追求自己的目标和梦想。最后，我衷心感谢组织方给予我这次难得的机会，也感谢这次研讨报告给予我宝贵的经验和成长的机会。

第四篇：专题一：原子结构相关概念的学科及教学研讨——科学概念与教学设计的时代性

高中化学远程研修

专题一:原子结构相关概念的学科及教学研讨

——科学概念与教学设计的时代性

主持人：魏锐 北京师范大学化学教育科学研究所 场内嘉宾：李宗和 北京师范大学 结构化学 教授

赵河林 山西大学附属中学 王秀忠 山东省实验中学

1、引入专题主题

主持人：从今天开始，我们就进入物质结构与性质模块的探讨，首先，我们进入专题一原子结构相关概念的学科及教学研讨。在高中化学新课程当中，把物质的结构和性质作为一个单独的模块列入选修课程当中，那我们为什么把物质的结构和性质作为一个单独的模块呢？也就是说在化学科研的发展进程中，有关物质结构和性质的研究对我们学生有哪些意义呢？请李宗和教授谈谈。

2、专家谈学科知识的意义及核心概念

李宗和：现代化学的任务是发现和制备新物质，发现新性能的物质具有一定的不确定性，即随机性。制备新性能的物质就显得尤为重要。结构化学的基本理论可以帮助预见新性能的物质，例如C60家族是在1985年发现的，但是早在1973年苏联的两位学者以及1980年美国的两位学者先后发表了C60的分子轨道能级，成为发现C60的先导，结构化学的基本理论对于制备新性能的物质具有一定的指导意义。分子设计担当了此任务。结构化学是现代化学的重要组成部分，也是现代无机、现代有机、医学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学以及信息科学的理论基础，中学设立物质结构及性能这门课是非常必要的，有利于他们去攀登科学的高峰，也有利于他们从事各项工作。在现代化学当中，有两个基本的概念，一个是量子，一个是轨道。量子是指什么呢？指的是物理量的变化是不连续的，轨道不是我们平常理解的轨迹，而是一系列连续运动的状态，是粒子运动状态的真实存在。

主持人：赵老师你好，你给我们老师一起来介绍一下在化学课程标准当中，对于中学化学学习阶段，需要建立哪些基本概念？

赵和林：各位老师，大家好。正如刚才李教授所讲的，物质结构与性质这门课对于中学生来讲是非常重要的。从学科角度来讲，对价层电子对互斥理论做出重要贡献的加拿大化学家著名化学家吉利斯皮（R J Gillespie）指出六种化学基本概念为“化学中的主要观念”，构成了现代化学的基础。这六种化学基本概念为：原子、分子、离子；微粒间的相互作用，如化学键，分子间作用力；分子的几何形状；三维化学；动力学理论；化学反应；能和熵。在吉利斯皮指出的六种化学主要观念当中前三条都与我们的物质结构与性质这个模块密切相关，也是出于学科这样的考虑，国家在课程标准里面对物质的结构与性质也有相应的定位。物质结构与性质这个模块有四个主题：原子结构与元素的性质；化学键与物质的性质；分子间作用力与物质的性质；研究物质结构的价值。在主题一中，涉及到的核心概念有：能级、跃迁；原子轨道、电子云；电离能、电负性。在主题二中，涉及到了比较多的概念，比如：离子键、共价键、配位键、金属键；σ键和л键、键参数；分子构型、手性分子、等电子原理；离子晶体、晶格能；金属晶体的基本堆积模型；原子晶体。在主题三中，主要涉及到的是：分子间作用力；氢键；分子晶体。在主题四中，也涉及到了一些核心问题，比如：原子结构与元素周期系；研究物质结构的基本方法和实验手段；探索物质结构的价值。那么应该说，主要的概念主要是从三个角度来划分的，第一个角度也可以叫第一个维度，是微粒水平。第二个角度是微粒间的相互作用，第三个角度是物质的构成方式。那么说这样的基本概念，相对于我们的传统教材应该说有很多的补充，那么有些老师也讲，一些大学的概念下放到了高中化学教材里面，那么是不是这样的下放是不是不合理呢？我想我们大家要从世界课程改革的视角来看待这样的一个问题，从全世界的课程标准或者教材来看，在结构与性质这个模块里面都有最近几年都有较大的发展的确很多大学的化学概念下放到了高中阶段，这也是历史的趋势和必然。比如我介绍美国科学课程的标准涉及到的一些概念，我们来看。比如有，能级、量子数、原子轨道、电子云、构造原理、元素性质、元素周期律和周期表；化学键、氢键和分子间作用力、分子极性、共振结构、偶极距、杂化轨道理论和VSEPR理论；堆积模型、晶胞、离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。所以从这样一个角度来考虑，我们应该从世界课程改革的视角来看待我们国家的课程改革。那么这样的一个改革是符合历史的趋势的。

主持人：王老师你好。关于这些核心的概念，你还有什么补充的没有？

王秀忠：简单说一点。两位老师都从比较高的视角和世界的角度谈了下这个模块出现的必要性。我感觉这些概念非常多，我们需要不需要掌握，需要不需要给学生落实，我谈一点自己的感受，就是按需分配。如果这个东西为我们的认识目标是有需求的，或者是有必要性的，我们要提，而不管这个概念是大学里边讲的还是高中里边讲的。比如说量子力学的结构模型的四个量子数的提出可能会存在一些争议。我想如果出现了这个东西，对我们后续要解决的电子排布问题是不是有一点支撑？如果不学这个，不了解这个，而在认识这些问题，那我们应该怎样去思考，这个比较值得我们去关注。再一个，我们在日产生活中，认识物质的话，我们直接运用的可能是分子层面或者晶体层面。而我们对于晶体层面的认识关键的是它的基本构成微粒以及微粒之间的相互作用，而这种相互作用是不是要考虑到分子层面呢？而这种相互作用，比如说共价键形成问题，是不是必须要用到要讲的原子结构问题，所以我们在引导学生认识问题的时候，我们还是要多考虑下这些概念的必要性，从而来思考它该不该出现，出现到什么一种程度，一种什么层次。

主持人：谢谢王老师。感谢刚才的几位嘉宾的介绍，让我们对物质的结构与性质这个模块整体的情况有了一个了解。在这个专题当中，我们就聚焦到一个概念，就是原子结构的问题。我们想它不仅是个基本的概念，还对后续学习有铺垫性的作用。但是在概念教学当中，以及学生的学习当中，会存在很多的困难。不管是哪个版本的教材，通常原子结构都是排在前面的，它为后面的学习搭建一个基础平台。但是在教学过程以及学生的学习过程当中都可能遇到各种各样的问题，我们老师也会存在各种各样的问题和错误认识，由此，就值得我们对这些问题进行反思：到底应该给学生介绍到什么程度，我们教到什么程度。在这些反思之前，我们更核心地关注一个问题，是我们作为老师而言，怎样来理解这些问题，怎么来理解这些概念。如何科学地来看待原子结构模型，如何科学地理解原子结构相关系的科学概念。然后我们自己再去思考怎样去提取对学生发展而言更重要的，再去转化为教学。这个专题我们就从这些基本概念入手，探讨这些概念应该如何理解。请李老师谈下，既然我们都认为原子结构是一个非常重要的概念，原子结构的假说的提出在历史上是十分重要的，你能给我们分享一下它的意义在哪里么？

李宗和：有关原子的问题在公元前400年希腊的哲学家就提出了物质的最小微粒是原子，它的提出使人们对事物的认识更深化了一步。在1803年道尔顿把原子的概念引入到化学当中，建立了原子模型，40年后提出了分子学说。这样，原子、分子论就提出来了。这样对事物的认识就出现了三个层次，一个是原子层次，一个是分子层次，最后就是聚集态形式。我们的教材就是从这三个层次来讲这个问题的。在1903年，汤姆逊又发现了电子，1911年卢瑟福用α粒子衍射实验提出了原子结构模型。这些都使人们进一步认识到原子是可以再分的，物质是可以无限再分下去的。人们对事物的认识进一步深化，越来越科学化。原子结构模型的建立应该说在卢瑟福的时候就给我们打下了很好的基础。1913年，玻尔根据氢原子的光谱然后提出了原子核最外层电子排布的模型，这个模型使我们进一步认识原子。到20世纪20年代的时候，又建立了量子力学模型，量子力学模型的建立使我们对原子的认识、电子的认识进入了一个新的阶段，而且是个飞跃的阶段。这样一来，这种化学认识奠定了现代化学的基础，使现代化学进入了用数学来描述的阶段，成为了一个有预见性的科学。这门科学建立以后，原子结构模型建立之后，使人们可以预见一个新物质的发现。比如可以预见新物质的性能、结构、包括键长、键角、二面角，它可以预见在一定条件下发生化学反应的产物以及产率，同时可以设计一个化学反应发生时的条件和催化剂的使用。这门学科还能提供较为合理和产率较高的合成路线。所以现代化学已经进入到了现在从实验逐渐走向数学化的阶段，为人们的预见打下了一个新的基础。这样在化学领域，人们就从必然王国向自由王国迈进，使化学更好地造福于人类。

赵和林：正如刚才李教授所讲，20世纪原子结构的发现为现在的化学奠定了非常重要的基础。原子结构的相关内容促进了整个20世纪自然科学的发展，我想我们在学习原子结构的时候，我们各位老师应该有对原子结构学科定位的概括。一般认为原子结构在20世纪的影响主要集中在以下几个方面。第一，原子结构的发现对自然科学研究的思维方法有重大影响；第二，对人类认识微观世界的认识方式和理论的影响；第三，对微观世界的结构的奥秘以及结构与性质关系的揭示；第四，对人类认识微观世界的技术发展的影响等等。

主持人：从刚才两位老师的讨论当中，我想值得我们关注的两个关键词，第一个是模型，提到原子结构是一个模型和假说，第二个是模型是逐渐发展的。我想这对于我们的教学是非常有意义的，我们的教学是一个科学学习活动过程，不是直接灌输式地交给学生相应的概念，我们应该让学生了解这些概念是怎么来的。那么对于原子结构模型的发展，其中起到了一个推动性作用的事件就是原子光谱。那么，于是就有老师借助原子光谱的事实进行教学设计。那好，我们一起来分享一个教学案例。

3、王丽老师借助原子光谱的教学片断及专家点评

老师：漂亮的彩虹和精彩的焰火，这些五颜六色的光都因为科学家揭示了原子结构的一些问题而揭示了它们其中的秘密，这些我们最后都明白了是电子在运动的过程中有能量的变化而使我们看到了五颜六色的光。在电子运动过程中产生的这些光线我们叫光谱，太阳光谱是七色的，彩虹就是太阳光谱，它包含了所有波长对应的光。我们在学习的过程中观察到很多种金属元素在火焰上灼烧的时候会显示出特征焰色。为什么每种金属显示出各种不同的焰色呢？那么除了金属以外，其他元素是否能产生类似的光谱呢？今天我们就从最简单的元素，氢原子的光谱开始了解电子运动的状态。这是一幅氢原子的光谱图，同时我画了一个氢原子的原子结构示意图。在这个光谱图中，它对应的有四条谱线，这四条谱线说明了，根据科学家给我们的观点，说明了氢原子的核外电子的运动时要往外辐射能量的。这个能量是从哪来的？是什么样的过程使它辐射能量？它的能量为什么是一条一条一定波长的光来体现的呢？我们来看下这个演示过程。当电子在固定的轨道上运动的时候是不会向外辐射能量的，如果我给电子一定的能量的话这个时候，电子就会跳到更高的一个能层上，这个过程我们成为电子的跃迁。在这个过程中，电子吸收了能量，所以电子的能量升高了，可是电子在这个高能量状态的时候它不稳定，还会跃迁到这个低能量的状态。那我们看到的这个谱线是电子在高能量状态跃迁回低能量状态时放出的能量。这个能量是对应一定波长的光，所以这一种跃迁就对应了一条谱线。那同学又会产生一个疑问了：氢原子核外只有一个电子，它为什么会产生多条谱线呢？而且我这里截取的还仅仅是氢原子在可见光谱范围内的谱线就已经有四条，结合我刚才说的和这幅图示，看看是不是能想一想，为什么这个氢原子能产生多条谱线。右侧的图里面，标示了n=1,2,3„„，这里n代表了电子层，我用红圈标示了四种跃迁，这四种跃迁就是上面可见光区对应的四条谱线，通过这个你是否能看出来，它为什么会产生四条谱线？你来说说。

学生：跨越的电子层数不一样。

老师：你说下这四条谱线都是怎么跃迁的呢？

学生：第一条是从第三层跃迁到第二层，第二条是从第四层跃迁到第二层。老师：所以氢原子只有一个电子，但是在被激发以后它的不同原子的电子可以跳到不同能层上，不同能层再往回跃迁的时候，就辐射不同的能量。科学家玻尔也是依据以上事实和分析，最早提出了原子核外电子是分层排布的。这也就是原子量子化的最初说法。到现在，我们用来描述电子能量大小已经不是这一个量子数了，我们把它称为主量子数，当它取值不同的时候，就具有不同的能层。在我们同学探究和明白了氢原子的光谱以后，我们再选一种大家熟悉的原子。比如说Na原子，大家想想Na原子的光谱应该是怎样的？这幅图上面一幅就是Na的光谱图，看看跟你们想的一样么？那你就对比这个氢原子光谱和Na原子光谱，你看看有哪些异同？同时对于这幅图，你有哪些疑问？

主持人：王老师你好，看完刚才的案例，你能不能从教学的角度进行点评。王秀忠：对于这个问题，老师们可能都有自己的看法。比如老师认为教学目的就是玻尔模型的建立，我可以把玻尔模型直接呈现出来，它有三个要点，既快又准，还能够节约时间。像刚才的教学设计当中，王老师设计的一个案例。她是从光谱引出了波尔模型，针对这种情况来说，它会多消耗一些时间。我们静下心来想想，这两种处理方式，哪一种更好呢？更容易在学生那里落实到能力的培养。我么可以直接给出结论，但是孩子们要这个结论有什么用。而在实际教学过程中，我们要让学生知道这些结果是怎样出来的。将来遇到一些陌生问题的时候，他们应该怎样思考。我们可以引导学生，玻尔为什么会提出一种量子化的模型，他实际上是在一种不得以的情况下提出的，他要解释这种光谱现象。这是化学一种非常重要的发展模式和思维模式，这起到了很好的教育意义。

赵和林：正如刚才王老师所说的那样，原子结构教学中的确存在一些问题。一方面是直接给知识，不给过程，忽略了原子的能量观。为什么在教学过程中要体现过程和能量观？我应该从这几个方面来认识：第一，作为新课程，要求包含了三维目标，既要有知识技能，又要有过程方法，还要有情感态度价值观，如果我们的教学设计光体现知识的结构，那么这样的话很难展现它的过程方法，和对学生情感态度价值观的教育。原子结构这个知识体现了对学生思维方法的教育，而思维方法最大的敌人是结论，结论如果给得太快或者说不清楚过程而直接给出结论，那么必然成为思维的敌人。从知识的产生角度来讲，任何知识都是动态的，由其产生过程、发展变化过程。我们通常只注意知识的结果，而忽略知识的产生和发展的过程。光有知识的结果而没有知识的过程，学生难以体会到知识的意义和价值，那么不会对化学产生本质的一种兴趣。从教育意义上，我们也无法做到三维目标的意义，也难以培养学生的创新精神，学生也感受不到科学家创造过程，而在创造过程当中体现的是科学方法、科学态度和科学精神。所以，我们非常赞同王老师的课堂设计，她是要展现过程的，不仅仅是告诉玻尔的原子模型。两外一个，在体现光谱教学的过程当中，也体现了原子的能量观，这种能量观对今后的学习是非常有价值和意义的。比如元素的性质、电离能的大小，及其变化规律与原子结构的能量观有密切的关系。化学键的形成，元素周期表的结构也与能量观有密切的关系，再说到物质的宏观结构、晶体结构，比如晶体结构的成因，以及晶体结构的性质，比如晶格能等等，也与能量观密切相关。所以能量观在高中化学3中师很重要的观念。在原子结构这里就开始体现能量观，应该说老师是很有思想的。

4、专家释疑

主持人：我们接下来把这个讨论进一步拉回到学科概念当中。在这个教学片断当中以及在我们对原子结构教学当中，体现了量子化的思想，对于什么是量子和什么是量子化，我们很多老师是存在许多模糊的认识的。李老师你能不能给我们解释一下什么是量子和什么是量子化？

李宗和：微观粒子和宏观粒子的运动是不一样的。微观粒子能够体现出粒子性和波动性，在波粒二象性这个方面体现得很明显。这时候微粒的运动状态和宏观物质的差别很大，它的运动状态的变化伴随着物理量的变化，物理量的变化是不连续的。比如说，微观粒子运动的时候能量的变化是不连续的，角动量的变化是不连续的。这种物理量不连续的变化的最小单位就叫量子。一系列物理量的不连续变化就叫量子化。比如说状态的变化使能量一次次变化，这些变化不连续，那它就是能量量子化；角动量的一系列变化是不连续的，就叫角动量量子化。其实我们现实生活当中，这种不连续的状况是经常变化的，比如说上个台阶，它就是量子化的，每个台阶的高度就是一个量子。再比如说，人民币也有一个最小的单位，这个最小单位是一分钱，这个一分钱就是一个量子。比如太阳光是由一系列光子组成的，每个小的光子的能量都不一样，一个光子就是一个量子。

主持人：对于原子结构认识而言，量子化是一个非常重要的概念。在这个模型发展的过程中，通过光谱玻尔提出他的模型，通过光谱的分裂来说明能量的量子化。如何通过玻尔模型进一步发展，如果借助光谱的证据再进一步发展原子结构模型呢？我们来观看一个教学的片段。

5、赵和林老师教学片断及专家分析

赵和林：玻尔理论只是解决了氢原子光谱的问题，我们不能只拿一个电子的原子光谱来说明它就是完全正确的，还要经受其它实验的考验。我们来看多电子光谱对玻尔理论提出的挑战。看屏幕，对于氢原子电子从n=4的电子层跃迁到n=3的电子层时会有一条谱线，但是，对于多电子而言（如Na）电子从n=4的电子层跃迁到n=3的电子层时会出现多条谱线。玻尔理论能不能解释多电子原子的光谱实验呢？这个光谱多条谱线的背后，又隐藏着什么样的信息呢？我们应该用什么样的手段来探寻这后面的秘密呢？这些都是给我们提出来的问题，我们这节课就要来研究研究这样的问题。我想大家都想知道这谱线背后的秘密。请大家交流：多电子原子中的电子从nx→ny产生多条谱线的可能原因？请提出你的假说。我也希望同学们也走走前面科学家走过的道路。四个同学作为一个小组进行讨论6-7分钟，然后请小组代表发言。

学生：我认为时同一层电子之间的能量具有差异，因而产生多条谱线，很有可能电子对电子有影响，假说可能是电子层里面含有小电子层，每一层电子之间具有差异。

老师：你们这组来说说。

学生:我认为电子与电子存在一定的相互作用，还有就是电子层之间还有小的电子层，3和3,4和4是不一样的。

老师：怎么理解3和3,4和4是不一样的？

学生：同样是第三层存在能量的要求，第四层也存在能量的差异。老师：你们再来说说。

学生：我们跟他们的意见差不多，电子的第三层和第四层可以往下继续细分，比它小的电子层的能量都不一样，所以可以产生很多谱线。第二就是，多电子的电子与电子之间存在相互作用，造成谱线更多。老师：你们再来说说。

学生：电子每一层都是不一样的，每个层中的每个电子都是不一样的，具有的能量都是不同的，这可能也是造成谱线多的原因。还有就是，每层中可能有更细的分层。

老师：我们来总结下。首先的话，我觉得大家都能找到一个关系，就是谱线和能量的关系，以前我们认识原子核外电子没有能量观，但是经过上节课的学习能够用能量观来认识电子。那也就是说每一条谱线对应一定的能量，一种电子跃迁，这样多条谱线就对应了多种能量差，也反映了电子的多种跃迁。刚才大家都提到了同一电子层中的电子的能量可能不相同，存在能量的细分。还有他们有很贵的一点，还抓住了对比，一个是一个电子还有一个是多个电子，认识到了电子与电子之间相互的影响，可能造成同一电子层里的电子的能量有差异。实际上，这种差异是存在的。玻尔模型之所以能够解释氢原子光谱是不是因为氢原子简单啊？不存在多电子的相互作用。看来多电子原子的确对玻尔模型提出了挑战。我们就来想一个问题，既然电子能级的细分能够来解释多电子的情况，而这种细分也反映了多电子原子中电子的运动的区域。那么我们就要考虑了，用玻尔模型中一个量子数n还能不能很好地表征这种能量的细分。因此，玻尔模型经不起多电子原子的挑战，就退出了历史舞台。20世纪20年代新建立起来的量子力学理论在玻尔模型的理论基础上完全遵循了微观粒子所具备的特点，那就是微观粒子具有波粒二象性。而宏观物体主要表现粒子性。

主持人：刚才我们看到了赵老师关于模型进一步发展的教学片断。赵老师，你给我们介绍下你自己是怎样进行教学设计的？你在设计这个教学案例的时候有哪些思考？

赵和林：在这么一个教学案例的设计中，我首先考虑了这几个方面。第一就是，在现在的教学中存在一些问题。比如，第一，重结果轻过程，忽视光谱实验在原子结构产生过程中的意义，不能在过程中体现实验、模型的科学方法。我们在众多的教学课例当中可以看到原子结构的课堂教学有时萎缩为1到36号元素基态原子核外电子排布的教学。那么这样的原因，有的老师会想高考不考，那么高考考核什么，我们就讲什么。高考考核的是1到36号元素基态原子核外电子排布或者价电子排布，那么我就只讲这样的排布模型。让学生记住排布模型，就可以完成考试的要求。第二个问题就是有时候对核外电子运动规律的教学有时候过于科普化，这样的科普化不能带来对电子运动的真正理解，使学生无法摆脱学生对原子结构层的认识。这样就容易使学生失去迁移和理解的价值，所以原子结构的教学内容要体现量子化的思想，又在不能介绍波动方程的前提下，要重视实验这条途径，从光谱实验出发，帮助学生揭示电子运动的能量观，提升学生的认识能力和水平。正是基于这样的思想，我设计了从玻尔模型建构到量子力学模型建构的过程，在玻尔模型的建构过程中，有科学实验、假说和模型，那么是光谱实验反映了原子结构的一定特征。有了光谱实验以后，光谱实验反映出核外电子排布的一个模型，那么玻尔是怎样解决的呢？他提出了一个解说，这样的假说是用量子化的假说，并且用一个量子数n来表征能量的量子化。一方面得出了电子量子化的模型，一方面也解释了氢原子光谱问题。但是，玻尔的话呢，他的原子结构模型不能解释多电子光谱实验。多电子原子反映出来的光谱现象更为复杂，这样就促使学生来思考，为什么对多电子原子来讲从一条轨道跃迁到另一条轨道会产生多条谱线。这样的话，是不是也反映着原子的特点，反映着电子运动的特点。那么说光谱实验同样也是在反映原子结构的特征，特别是核外电子运动的特点。这样的话，玻尔的一个量子数就无法圆满地解决这样的问题，这样就引出20世纪20年代量子力学的诞生。那么量子力学的诞生，促使产生更多的量子数。更多的量子数就可以用来表征电子层能量的细分。电子层能量的细分进而解释多电子原子的光谱问题。所以在实验、假说和模型这样三个维度里边，由于实验反映了原子结构，又用假说合理地解释了结构和光谱，那么这个过程就体现了原子结构建构过程中的能量观。这样的能量观是通过实验、假说和模型三维互动来实验的，并不是直接告诉学生能量观。我通过这样的教学设计，让学生的认识能力得到提高，真正认识到能量观的价值和意义。

王秀忠：赵老师的这个教学设计，我觉得整个设计充分考虑了学生的认知发展。再一个，确实体现了人类认识原子机构的逻辑顺序。这个地方我们首先是通过光谱发现了问题，比如在玻尔那里也是，他不是主动的提出这个观念，而是遇到了问题，发现氢原子的光谱是线状而不是连续的，而去解释这样的问题，从而提出了假说，这样的假说被证实，形成一种模型。而这种模型只是解释了氢原子光谱是一种线状光谱，而没有去深化解释复杂的，包括氢在内。而这些现象的存在又督促人类对这个问题的认识更进一步的深化，赵老师在这个课上提出来了，也就是量子力学的结构模型。这既遵守了学生的认知发展，又遵循了人类对这个问题的认识顺序。我认为是非常好的。

主持人：在刚才的两个案例当中，我们看到证据和假说之间的关系，体现了假说之间的发展，那么在历史发展的当中，也就呈现了课上所说的玻尔模型和量子力学模型。我这里回到学科概念上，想请问李老师，您能不能给我们介绍一下这两种模型在发展前后，它的概念和模型的主要差异是什么呢？

李宗和：玻尔模型是从氢原子光谱提出来的，然后为了解释氢原子光谱的事实，提出了这样一个概念。光谱是分级的，是不连续的，就必然要涉及到一种轨道，电子在这样的一个运动状态下是一个能量，在另外一个状态下是另外的能量。能量的不连续性就设计出来了，这种设计完全是认为的。但是这种设计又不能解释很多的原子光谱，比如氢原子光谱的复杂性，也不能解释其他原子的光谱现象。还想按照经典力学的观点去讨论问题，低粒子运动的轨道，任何物质运动都有轨道，还是按照这个想法去走，都有一个轨迹。因此后来就有索末菲的经典理论，又提出来什么椭圆轨道，圆的轨道啊，各种各样的原子轨道，然后再继续解释问题。最后在完全碰壁的情况下，人们才想到走另外一条路，因为科学的发展不是非得直线行进，它有可能从另外一个分支，另外一个思想，另外一个角度来研究和发现这个问题。人们发现了光具有波粒二象性，那么电子也有波粒二象性，是不是在想，在研究物质是不是具有普遍规律，是不是都具有波性和粒子性。有的为什么波性突出，有的粒子性突出，那就再研究一下，所谓的粒子性是指物质本身的重量、体积和其他物质的相互作用，它就体现出了。波性呢，是指在传播的过程中遇到一些小的狭缝出现了干涉现象和衍射现象，绕射等等。研究后人们就发现，比如像电子它具有一定的粒子性，要形成波性就要创造一种条件，这种条件需要一种细小的狭缝。只有一些体积比较小，运动速度比较快的物质通过狭缝的时候才显示波性。原子和分子中的电子，质量比较小，运动速度高，运动的区域也很小，它的粒子性和波动性就完全体现出来了。于是人们从这种思路中建立了量子力学模型。用这种模型虽然没有去研究氢原子光谱，也没有研究多电子光谱，也没研究其他光谱，但是用它却解决了氢原子、多电子光谱。在思维的过程中，可能遇到各种各样的问题，所以不要死走到底。

6、学科知识的理解误区及释疑

主持人：这样是不是说，科学家的认识经历了一个非常大的变革。从经典的宏观的物体的有规律的有形的行动作为类比，然后又从波动的角度进行思考，它涉及到一种认识方式的转变。我想像刚才李老师所说的，从波动性的角度来理解微观粒子的运动状态，对我们而言是非常困难的，在我们的理解过程当中，也肯定会有很多的困扰，存在一系列认识上的误区。王老师能不能给我们介绍一下，通常我们在理解这个问题上我们存在哪些误区？

王秀忠：量子力学中涉及到的轨道跟玻尔模型中的轨道容易混淆，认为是一回事，这些在我们教学活动中可能存在，这些在我们的学生中也可能存在。因为它是一个词表示出来的，可代表的含义可能不一样。比如体现原子结构的电子云问题，电子云中的小黑点到底代表了什么含义？有的老师可能就认为代表了一个电子，还有的进一步的话，认为是电子曾经出现过的位置，等等这些都存在认识上的误区。我们想作为老师来引导学生进行学习的时候，存在如何回避的问题。

赵和林：刚才王老师谈到了中学生在认识原子核外电子运动的一些误区，应该说核外电子运动的特点是原子结构教学最核心的部分。而这个最核心的部分是由两部分构成的，一个方面是构建学生的能量观，另一个方面就是学生要用一种微观的、统计的思想、概率的思想来认识核外电子的运动特点。因为是从宏观到微观，所以涉及到了人的认识方式的转变，我们实际上因为微观粒子的运动特点，微观粒子运动特别快，远远又看不见，所以我们通常看到的是宏观物体的运动特点。那我们自然而然的，在学习微观粒子的特点的时候，就用认识宏观物体的方式来认识微观粒子的运动特点。那么这样的话就在轨道、连续等等认识观上存在误差。在一项关于高中生使用教材以后，核外电子运动状态的相关概念的研究中发现，有百分之六十多的学生认为共用电子对就是对特定电子存在于两个原子核之间，它不会到别的地方去。多达百分之七十的学生认为对电子的运动状态有强烈的轨道观念，认为电子总是沿着某种固定轨迹周期性运动的，那么日常生活中，物质的运动总是会形成轨道的经验被广泛运用到微观世界当中。从科学的发展来看，从卢瑟福模型到玻尔模型，到量子力学模型，这样的发展是个革命性的变化。特别是量子化思想的提出，这在当年对许多科学家来说都是难以理解的，因此这样的教学在学生的心目中产生这样或那样的问题，这是正常的。但是我们的教学的核心是什么呢，就是在必修的基础上，在学生错误认识的基础上，转变学生的旧有观念，树立较为科学的观念。

主持人：感谢二位给我们分享了教学中常见的一些错误认识，也调查了学生存在的一些错误概念。我们把两个问题分开来讨论，一个是我们应该给学生建立怎样的认识和观念，这可能是存在教学难度的，因为考虑到学生当前的水平，他能接受到什么样的程度。再一个，作为老师，我们自己应该怎样去看待原子的相关概念，我们自己应该怎样去理解。接下来我跟各位老师一起来分享一个调查结果。这个结果很有意思，使我们针对4000多名中学老师做的一个调查，是通过网络的形式的调查，然后它反映出对于原子结构我们自己怎么去理解原子结构，就有很多的有意思的想法和结论。那我么来一起看一下这个调查。我们的问题式这样设置的，给出的第一个问题是：原子的形状是什么样的，是球形对称的吗？A.是（22.07%），B.不是（77.57%）。第二个问题：选择上述选项的理由是？A.电子在核外做圆周运动（7.51%）；B.圆周运动的轨道可以有不同的取向（19.24%）；

C.有的电子轨道是正圆的，有的是椭圆的（7.25%）；D.电子运动用波动方程描述，像波一样振动（22.69%）；F.以上皆不对（8.63%）；G.说不清楚（11.62）。针对这个问题，李老师能不能给我们以指导。

李宗和：既然在原子当中、分子当中，电子的波动性显得突出，因此我们不能用准确的位置跟动量来描述，我们就用一个函数来表示，这个函数就是波函数，来表达它自己的运动方式。对于任何一个单个粒子的用波函数来表示的就叫轨道。所以说在那么小的范围内，速度又快，又具有波动性，干涉和衍射现象非常强，它不可能在一个小的轨迹上做运动。这种运动情况下，我们用轨道来描述，而不是轨迹。轨迹是指某一个时间就对应一个位置，而轨道呢，是指运动状态是怎样的。是不是把这样两个概念建立起来后，老师们就好了，学生也就慢慢明白了。

主持人：那我接着在追问你一个操作性的问题，比如说我们在提到了轨道的能量是量子化的，这样就有各种各样的图示来表示轨道的能量。比如说有的图示里s轨道和p轨道的能量是相同的，有的图里又是不同的，那我们又如何去理解这样的轨道能级图，以及氢原子和多电子原子的能级顺序是完全一样的么？以及能量是完全一样的么？

李宗和：不一样，原因在什么地方呢？氢原子一个电子，一个核。它是两个微粒间的相互作用，没有第三者参加。而多电子原子当中，或者分子当中，它就变了，电子之间有相互干扰，和单个电子相比，它就要综合考虑三体问题，这就跟两个不一样了。它的能量肯定会发生变化。原子轨道的定义是这样的，把原子中的每一个电子看成在核和其他电子平均作用下进行运动的。分子轨道也是一样定义的。

主持人：刚才您的介绍，我们就可以体会到一些宏观的类比是存在问题的，比如把轨道想象成能量确定的一些台阶，这个就确定了，不同的原子，电子数不同，就依次填充在确定的能量台阶里面，就像我们的楼梯一样，那么这样的理解是存在问题的。

李宗和：不管是1s轨道中的电子，还是2s中的电子，还是2p中的电子还是其他层的电子，他们都有可能在整个分子中运动。测不准嘛，只不过是在某个区域内出现的几率大或者小，比如1s在靠核的区域出现的几率大一点，它并不等于在其他位置不出现。比如2p吧，在1s这个位置吧，也出现，在2s、3d的地方也出现。测不准就是只知道它出现的几率，而不知道它确切的位置。任何一个电子的运动都充满了真个空间，不管是在s轨道、p轨道还是d轨道，都是充满了整个空间，仅仅是在某个区域出现的几率大，某个区域出现的几率小而已。

主持人：在使用能级的图示的时候，我看到有的图示表示s跟p的能量是一样的，有的又不是一样的。那么这样的图示是针对什么样的原子呢？

李宗和：对于氢原子来说，氢原子无论是在什么s轨道、p轨道、d轨道，在n相同的轨道上它的能量都相同。那也就是说，氢原子的2s、2px、2py、2pz的轨道能量都相同，所以电子出现的几率应该是各自都相同。就氢原子来说3s、3p、3d这样的几个轨道的能量也都相同。

主持人：这样我们就不难理解，如果我们讲单电子运动特点，讲氢原子的能级图，如果主量子数n相同，那么这些轨道的能量就是相同的，当引入多电子之后，电子之间的相互

2影响，能级就会发生裂分。

赵和林：所以从实验光谱的角度来看，为什么氢原子光谱非常的简单，而多电子原子的光谱相对就要复杂。而玻尔的研究首先也是从氢原子这样一个简单的光谱入手的。

主持人：这样从整个系统来看待原子。尽管我们解析的时候把模型进行简化，把它拆分成各种不同的轨道，每个轨道填充多少电子，但是它实际上是一个整体的体系。

王秀忠：这个跟物化上体系和环境类似，我选取这个对象为研究对象的时候，其他的都作为环境来考虑。

主持人：既然你谈到体系的问题，我想接着再追问李老师。比如我们在教学中涉及到电离能的问题，涉及到哪个电子先被电离出来，我们会简单的看做是电子填充在不同的能量阶梯上，能量高的就先电离出来。那么电离能就相当于那个轨道的能量。对于这个问题我们应该怎样看呢？

李宗和：其实电离能相当于被电离电子所在能量的负值。电离的时候，哪个先电离出来，靠什么呢？靠你外界打它，看你打什么，你用多大能量就能打出相应能级的电子，所以现在有紫外光电谱，还有一个sps光电能谱，我就打2s、2p和1s，不打其他的，电离的就是它。

赵和林：李老师，中学教学里边还有这样一个问题。有的老师会认为到，在讲到基态原子电子排布的问题，比如第四周期，我们先排的是4s轨道的电子，然后再排3d轨道的电子，那么这个电子在电离的时候失去，它又是怎样的一个顺序呢？

王秀忠：我插一句，刚才魏老师提到了这个问题，对于排布，我们的理解不一定是正确的，这种排布不是人为排布的，但是现在我们的理解是人为的排布。电子在里边存在的每一种状态是客观存在的，不是我们假想的时候，一个个塞进去的，先排1s，再排2s。

李宗和：一定要弄清这个问题，它是最外层电子排布，比如说，我有两个电子，排了1s，排了2s，第三个电子排谁呢，先进了两个之后，再说第三个，说的是最外层电子排布。并不是所有电子的排布顺序都是这个顺序。

主持人：也就是说假如新的电子之后，整个体系的微粒数增加了，它会对整个顺序产生影响。

李宗和：所以你在排布电子的时候试这么来填的。书上一再讲最外层电子的排布顺序是怎么怎么样的，这是根据什么呢？一方面是根据，现在能根据计算，以前都是根据光谱实验来完成的。

赵和林：认识这个电子的排布与电离能，都要有一个系统观，不能局部去认识。主持人：在刚才那个题目当中，我去掉了一个选项，我把这个选项补充出来展示给各位老师。刚才那个题目：原子的形状是什么样的，是球形对称的吗？选不是的比是的要多出很多。去掉的选项是这样的，E.p轨道的形状为“哑铃”形，叠在一起不是球对称（22.69%）。我们又做了进一步的调查，对于2p轨道电子，若图中的红色曲线表示电子概率密度（电子出现的机会大小）相等的线（类似于地理上的等高线）。您认为以下图形哪个可能更正确？

A 17.31% B 7.15% C 64.23% D.以上皆不对（1.98%）E.说不清楚（8.97%）。针对这个调查，李老师您给我们解析下这三个图形具体表达了什么样的含义，以及p轨道之间是什么样的关系，到底原子是不是球对称的？

李宗和：A是就电子分布几率来说的，A图对。B图是角度分布图，是用角函数做出来的，C图是用角函数的平方做出来的。对于一个电子的出现几率来说，应该是一个整体的，包括两部分，一部分是径向部分，一部分是角度部分，而且是整个的平方，即波函数的平方。所以A对。

主持人：这样我们看来，我们用这个图形，它其实是有一个界面的。我们来看下是不是可以用其他的模型来表达p轨道之间的关系。在这里，我展示了另外一种表达的方式，请大家看屏幕，左边表达了s轨道是一个球对称的，我们看到它的电子云分布没有一个截然的界面，抽象出来用一个实线表示。右边是p轨道的电子云分布，我们也用实线表示，可以看到在实线的内部出现的机会是比较大的，在线的外部出现的机会会小很多，但是不代表电子只出现在线内部或者沿着线运动。通过这两种电子云的表达方式，我们再把不同的轨道叠加在一起，我们看看它能形成什么样的形状。这个小点的图是1s轨道的电子云的图形表示，可以看出1s轨道是呈球形对称的，然后2s也是球形对称的，但是2s的半径会比1s大很多。我们接着看2p，2p就有取向了，它的半径跟2s比较相近，但是是有取向的。但看一个p轨道是不呈球形对称的。如果把两个p轨道叠加在一起就形成了轮胎的形状。如果垂直与直面还有第三个p轨道，三个p轨道叠加在一起，就是一个球形结构了。我们在接着看，3s也是球形对称的。3p是有取向的，另外一个3p也是有取向的，两个3p加在一起是轮胎形状，如果加上第三个3p轨道，也应该是球形对称的。那么在几个图形当中，我们通过s和p轨道的叠加，都说明了电子在核外的分布是球形分布的。那我再问下李老师，在我们看到的图形当中有d轨道图形，d轨道的花瓣就更多了，而且有5个d轨道，这5个轨道如果我们要让它叠加在一起的话，它也是球形对称的吗？

李宗和：肯定是。

主持人：那我接着再问您一个问题，在这个模型当中，我们用小点表示了电子云，表示了电子分布的一个情况，这样在我们的教材当中也会给学生呈现电子云的图形，也会呈现电子轨道的图形，那么我们应该如何理解电子云模型呢？它的这个点是什么含义呢？

李宗和：什么是电子云呢？原来的概念是这么说的，电子云是几率密度的一种表示方法，几率密度大的地方我们把点弄多点，几率小的地方我们把点弄少点，黑点多是说明电子在这个地方出现的几率密度大，黑点是代表几率密度的，而不是代表电子本身。用黑点表示出电子出现的几率之后，像空中的云，所以人们取名为电子云。

赵和林：那李老师，我想提一个问题。现在的教科书上都有电子云图和原子轨道图。这两个图有什么样的物理意义，在今后的使用当中应该如何使用。比如化学键，我们是应该看成原子轨道的组合，还是电子云的重叠？

李宗和：好。第一个要讲的，什么是轨道呢，是电子的运动状态，它具有波动性，就不能用位置和动量来描述，用波函数来描述，现在我们画的轨道图，是那个波函数的函数值，是波函数的函数图象，并不是电子运动的函数图象。几率密度也一样，是波函数绝对值的平方的图象，一定把这个问题跟另外的一个问题分开了。第二个要讲的是，在形成化学键的时候，电子是在轨道上运动的，你用什么来描述呢？你得用波函数来描述它。在研究化学键和分子形成的时候，说的是轨道的重叠，这种重叠还有一个特性，如果是相同符号的重叠，它的波动性增加，如果是相反符号的重叠，它的波动性减小或者相互抵消。在波动性增加的地方形成化学键，在波动性减小的地方不能形成化学键。对于两个轨道相互重叠，重叠之后有一个重叠积分，这个重叠积分的绝对值的平方就是电子出现的几率密度。

主持人：您提到了不确定性，提到了用波函数来进行描述，我想每位老师都想知道科学发展到今天，到底电子是怎么运动的？现在的科学进展有哪些新的结论么？

王秀忠：我们想知道它有没有一个真实的运动的轨迹。能不能表达？

李宗和：就现在来说，我们不能准确说有还是没有，今天提出的量子力学模型解决了绝大部分实验事实，不仅能解释实验事实，还能预见实验事实，具有绝大部分的合理性。是不是还有不合理的地方呢？这也有可能，我们算的能量未必就跟实验相符，那还有待于人们新的观察，新的认识，新的探讨。不要以为到了今天，量子理论就非常完备了，是不是还有其它的？是，还有，比如英国有个应变量理论，它说就能找到轨迹。还有多宇宙理论，平行宇宙，哪个对都要靠实验来验证。

主持人：这也反映了科学的魅力所在，也是科学教育的魅力所在。科学教育不是告诉学生科学家很伟大，解决了很多问题，而是对一个未知的世界提出各种各样的猜想。这些猜想会遇到各种挑战和问题。我们的孩子如果能知道这些，就会去探索未知的奥秘。在前面分析的案例当中，我们就是从光谱的案例当中来进行引入和讨论，作为认识原子结构的证据，来建立原子结构模型。但是很多老师在教学过程当中，很多老师都会让学生用一个图像来进行分析，图像也是比较的抽象和困难。我们能不能用形象化的手段，实验的手段来表示呢？我们一起来分享一个案例。

7、王澜获奖的教学片断及专家分析

王澜：欢迎大家进入物质结构与性质模块选修阶段的学习。我们今天上第一节原子结构，在学习这个之前，我们先来复习以前对原子结构有哪些认识。比如说以Na原子为例，我们通常用这种原子结构模型认识图表示Na原子结构认识图，我想问下这个原子结构认识图表示了Na原子怎样的结构？

学生：电子层是3层。

王澜：也就是说电子是分层排布的。每层的能量是否相同？ 学生：不同。

王澜：离核近的电子能量低，离核远的电子能量高。电子是静止的么？ 学生：不是。

王澜：那是怎么样的呢？ 学生：绕核高速运动。王澜：那2、8、1是什么意思？ 学生：每个电子层上的电子数。

王澜：必修阶段我们学习过卢瑟福α粒子散射实验，他提出了行星模型，那么现在就有这么一个问题呢，那是什么原因使科学家在卢瑟福模型的基础上提出了电子分层排布的呢？回顾历史我们发现，光对我们研究研究原子结构提供了非常多的信息。19世纪中叶，科学家们发现很多物质喷洒在火焰上会发出不同颜色的光，我今天把三种盐溶解在乙醇溶液当中，然后喷洒在酒精灯上。大家来看下现象，这个是硫酸铜，看下现象，有绿色的火焰；这个是氯化钠的乙醇溶液，应该是黄色的颜色；这个是硝酸锶的乙醇溶液，红色的火焰。这是大家非常熟悉的焰色反应。必修阶段我们就学过焰色反应，我们用焰色反应干什么呢？

学生：鉴别物质。王澜：当时科学家却把焰色反应当做是连接宏观物质和微观物质的桥梁，那大家想一想科学家是怎样将这两者建立起联系的呢？大家前后讨论一下。我们请这位女生回答下。

学生：不同颜色的光，它的能量是不一样的。

王澜：这位女生告诉我们，物理课上已经学过不同颜色的光，能量是不一样的。继续。学生：向外辐射的能量也是不一样的。

王澜：也就是说原子发光是向外辐射能量，根据能量守恒，那么它自己的能量应该降低。也就是说它降低的能量是不一样的。连接两者的是能量的不同变化。我们看，从科学上怎样表示这一过程，我们一般认为，原子在通常状况下能量处于能量较低的状态，在火焰中，原子吸收热，进入能量较高的状态，能量高的电子不稳定，会回到能量较低的状态。这个过程中，能量就会以特定颜色光的形式释放出来。既然我们知道光的颜色和能量对应，那我们能不能通过光的颜色来判断二者之间的能量差。平时我们看到的一种颜色的光真的只对应一种能量么？不一定，比如说，太阳光发出的白光，经过三棱镜可以得到七彩的光谱，那我们怎么分析今天焰色反应得到的光呢？现在我给大家介绍一种自制的简易分光镜，大家拿着光盘对着光看的时候会有七彩的光谱，是因为光盘能起到与三棱镜相类似的作用。用这个仪器对着灯光看就可以看到分光之后的图象。通过摄像头，图象就可以显示在电脑里边。用这个装置分析下刚才的焰色反应。先看氯化钠的，大家看到了什么？一条或者两条明亮的黄线。再换一下硝酸锶的溶液，可以看到多条红色的线。大家看看刚才拍摄的图象，图象都是由多条分裂的线构成的。那么一条线就代表一种能量，多条线就代表多条能量，我们就在这里添加多条能量的状态。核外的电子能够处于这几个能量状态，就像是图中的小人，这个小人可以站在任何台阶之上，我们就称为能量的量子化。20世纪初，玻尔认为核外电子在核外以一定半径绕核做圆周运动，当它从一个轨道进入另一个轨道的时候，就会吸收或者释放特定能量的光，这就是著名的玻尔模型。玻尔模型的电子层是用能级来划分的，所以称这些电子层为能层。玻尔模型也有它的问题，它解释的光谱是有限的，它只能解释单电子原子。科学家又提出量子力学的理论，成为我们认识原子模型的工具。它认为电子的运动是不确定的，没有确定的轨迹，只能用电子云来表示。电子云小点密集的地方，电子出现的概率大，小点稀疏的地方，电子出现的概率小。根据量子力学，我们可以解释很多很多的实验现象。但是直到2009年乌克兰科学家才帮助人类检测到单电子原子运动的图象。如果说电子云代表了电子运动的无序性，那么光谱告诉我们电子能量的有序性。光谱是我们做的实验事实，而电子云模型呢，也已经通过实验验证了。那二者之间的矛盾应该如何调和呢？我们类比一下，通过能量量子化，把电子云也拆分成能量不同的能层。能。通过量子力学的计算，比如通过这个电子云可以拆分成这两个能量不同的电子云，这两个能量不同的能层形成的电子云叠加起来就是我们刚才看到的电子云。我们结合现在能层的概念再来理解一下Na原子结构模型，这一个个半径表示的还是能级，但是跟玻尔的却不一样了，它是一个概率分布的。我们来回顾一下刚才的研究过程，焰色反应到线状光谱，再到量子化的猜想，进而建立了玻尔模型，玻尔模型被量子力学模型取代。谢谢。

王秀忠：在教学设计当中有些环节是不是需要，应不应该出现，还是取决于它的功能价值。最终的教学目的是有价值的，并且这种操作是比容易实现的，我觉得还是可以尽量采用。如果在教学过程中可以弱化的话，可以归结为一种桥梁作用，迈过去就可以，那么是不是必须采用这种方式，那也是根据老师自己的情况来决定的。

赵和林：刚才王澜老师谈到了，对于光谱这样一个素材的使用。对于光谱素材的使用，我想谈论如下几点。第一，原子光谱实验的复杂性，有吸收光谱和发射光谱，电子跃迁有时候还存在跃迁禁阻的问题。中学教材中大都给的是发射光谱，那么我们在教学中应该怎样面对？我觉得，第一，我们不要再给光谱分类，不讨论光谱仪的实验原理和跃迁禁阻的问题，这些问题在教学中都要回避。我们只要求学生了解最核心的部分，即光谱上的线可以表征光的能量，线条的连续则是能量连续，线条不连续则是量子化，那么能量从高能量的轨道跃迁回低能量的轨道而来的。玻尔模型说电子是在能量确定的轨道上运动的，所以说光谱的背后隐藏了原子结构的秘密。在连续光谱和线状光谱中，教材都有出现，我们应该重视线状光谱的解读，得到的是能量的量子化，不用刻意去探讨经典电磁理论和电子稳定与不稳定的情况。在选修这个模块的时候，物理上这个模块还没有进行，所以在选用光谱的时候要尽量简化，体现其最核心的部分。

8、学科知识释疑

主持人：也就是看我们最核心的教学目标是什么。如果我们期望让学生体会到认识发展过程当中，它是有一个证据的，那我们就把这个证据凸显出来。如果期望学生建立这样的一个概念，并把这个概念当做后续发展的前提，关注这个概念本身就可以弱化光谱。所以我们的讨论是给老师呈现各种各样的教学可能，供老师进行选择。我给各位老师展示一下教学案中的装置，用硬纸做成的盒子，常见的光盘上是有刻痕的，刻痕就起到了光栅作用。把光盘插进盒子里面，可见光透过狭缝，通过视窗就可以看见光谱的图象。这样我们是通过肉眼来查看光谱。这个仪器是能够自制的。把这个装置跟照相机结合就可以接到计算机里面，通过大屏幕展示给学生，可以让效果更加直观。拓展资源里有关于如何制作这些实验装置。我们也可以把这样的教学活动安放到学生的课外探究活动中去，跟其他活动整合。回到核心概念的建构上，很多老师在讲量子化的概念时，很多老师肯定会提量子数。量子数也是一个比较抽象数学的概念，有不同的取值，到底它是什么含义呢？李老师给我们解释一下。

李宗和：比如说一个宇航员从北京出发，去发射中心做飞船上天。首先坐汽车去机场，然后坐飞机到发射中心。这样就经过不同的阶段，在做汽车的时候肯定有一个速度，飞机的时候也有，飞船的时候也有。三个速度放在一起，就标志而来宇航员的运动状态。我们把这样的三个数叫量子数。比如表示能量的量子数n表示在不同的运动状态下，n不同，它的能量就不同。角量子数表示电子在不同的运动状态下有不同的角动量。磁量子数呢，就表示角动量在磁场方向上的分量。可以这样简单理解量子数。

主持人：那1/2是什么含义呢？

李宗和：你说的是自旋量子数。自旋量子数说的是一种运动状态，是在哪里区分开的呢？是在实验当中把它分开的，比如Na原子光谱，经过一个磁场的时候就分开了，左右两边各一个，具有对称性，一个正一个负。正负二分之一是在实践当中总结出来的。磁量子数m有不同的取值，是为了满足数学上某些边界条件而提出的，实际上它也确实是这样的。跟外磁场相互作用的时候，在磁场方向上的角动量大小已经分成了几部分，计算之后跟实际结果一样。所以不要去追问为什么，因为有些是数学结果，有的是实验结果，有些是实验结果和数学结果完全吻合之后确定下来的。

主持人：关于量子数在教学的实施过程当中，王老师和赵老师有什么样的观点？以及你们是在教学当中是怎么处理的呢？

王秀忠：现在存在一种争议：在高中化学教学中，量子数究竟要不要。在新课改开始的时候，就有过争议。所以老师们要自己取舍，自己做出选择。

赵和林：量子数讲起来会有一定的难度，但是会提升学生的理解力，以及后续概念的理解力。不讲的话会减小学生的学习难度，但是也削弱了学生对原子结构的理解力。对出不出量子数，我是这样认为的。我们先对原子结构的认识层次划分五点。第一，认识到微观粒子的运动状态不同与宏观物质，描述方式也不同，可以用统计概率来认识电子的运动状态，也就是电子云；第二，电子层是电子活动的区域，不是现实中有半径的现实轨道，根据能量电子层还可以细分；第三，量子数标记这电子的运动状态；第四，量子数是由波动方程解得的一组数据，量子数之间存在一定的关系。第五，能够写出波动方程，并利用数学知识求解。对于基础不好的学生，可以不出现量子数，但是要保留量子化的思想，通过通俗易懂的语言让学生接受。区分高中和大学学生应该达到的水平。鲁科版从2010年取消了量子数，但是仍然保持了量子数的物理意义，量子化的思想以及能级这样的概念，这也是一种处理方式。这既降低了学生的学习难度，又和大学所要达到的水平有所区分，又不影响后续教学。

李宗和：你们说的对，应该根据学生的实际情况。看你教学达到的目标来确定。这四个量子数对于化学反应的发生、化学键的形成等等相当有用。比如你想把周期表解释清楚，你就必须把量子数的取值范围解释清楚。一切都看实际情况来确定。

赵和林：所带学生的基础好，就可以讲解量子数。如果学生的基础不好，我们就可以退而求其次。

李宗和：我谈谈主量子数n，在氢原子中，它决定能量。在多电子原子中，n只起标号的作用，能量是由n和l共同决定的。不能把氢原子的情况套到多电子原子上，也不能把多电子原子套到氢原子上，因为里边有多电子的干扰。我再谈谈能级的概念，它是指能量量子化后的能量值。能层是人为的规定方式，把n相同的轨道规定为一个能层。电离能和氧化值容易混淆，比如说一氧化碳，碳的氧化值是+2，并不能说碳的氧化值是+2，它就打掉了2个电子，有些书上把这个的多样性解释为电离能的多样性，这是错误的。氧化值是形式上的一种能量，是人为规定的，必须把电子给电负性强的，并不是把电子真的给了电负性强的。再说亲和能，电离能是等于轨道能量的负值，并不等于说亲和能就是空轨道的能量。对于电负性，很多老师不强调电负性本身的含义，一句带过。要讲清电负性的相对性和使用电负性的环境。

9、专家给教学建议

主持人：最后请王老师给我们提点关于原子结构教学的建议。

王秀忠：在讲这个知识时，我们要首先明确课标的要求，它要求了解核外电子的运动状态，知道电子在一定条件下可以跃迁，了解简单运用。对这几句话，我们要有个解读。对于具体的知识点，学生应该了解原子结构模型的发展过程，不仅仅是知识上的，更是认识思维上的：每个模型为什么会出现，又为什么会被否定？将来我们的认识特点是怎样的？再有一个就关注玻尔模型的基本观点和量子力学模型的基本观点。以原子结构模型的发展历程为背景，结合咱们的一些栏目，引出玻尔的原子模型，这里边很重要的一个就是光谱。光谱就是一个桥梁作用。我的观点是简洁地展示原子结构各种模型产生的背景，和否定以及被改进的原因，简单引入光谱的介绍，通过一个栏目进行设计符合原子结构要求的模型。这个可能是在卢瑟福模型的基础上提出来玻尔模型的。这个观点，我在课上是让学生去思考的，卢瑟福的结构模型是这样的，现在的问题摆出来了，光谱显示不是连续的，而是线状的。让学生先去思考怎样解释，难度可能很大。让学生却体会这个过程，当结果出来时，学生就会有一个对比。我们评价玻尔的原子结构的模型，也可以抛给学生，同时给学生铺设一些台阶。最后引出量子力学的结构。提醒给位老师，这节的知识线索是怎样的，还要充分考虑学生的认识线索，从而形成我们的教学设计。还有深广度的控制，根据我们实际情况进行穿插。

主持人：如何理解和教授这些概念存在各种争议，我们花了这么大的精力来讨论这些问题，并不是经过我们的研讨就把教学给解释清楚了，我想最重要的是发现其中的教学问题，提供给老师可以借鉴的素材。下面的更大的空间就交给老师去设计了，这也是高中选修模块留给老师们的空间。谢谢！附录：

1、作业

选取本专题涉及的一个学科概念，结合视频学习并通过进一步研读大学教材或查找资料，谈谈你对这个概念有哪些新的认识。

2、拓展资源 ①原子结构与假说

②为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(续)③为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(待续)④乳山一中-基态原子的核外电子排布-教学案例 ⑤简易高分辨分光镜的制作

⑥高中化学新课程《物质结构与性质》选修模块学科问题访谈录——访北京师范大学化学学院结构化学专家李宗和教授

⑦高中化学教材的研究和编制——人教版《物质结构与性质》疑难探析

⑧从促进学生科学素养发展的视角研究高中化学新课程教材——北师大“新世纪”(山东科技版)选修模块教材《物质结构与性质》的分析 ⑨波耳轨道贡献

⑩北京十二中-胡小蒙-原子结构与元素性质-教学案例

第五篇：解读美术专业就业及学科概念

解读美术专业就业及学科概念

解读美术专业就业及学科概念，因为无数的学生对传统的美术专业的就业有很多的误解读。

一、美术学专业其学科的概念，及现实就业环境的矛盾性

通常传统的美术学专业似乎就是为美术史论、美术教育领域培养教学和科研，美术评论和编辑、艺术管理和博物馆等方面培养高级专门人才，学生毕业后能从事美术教育、美术研究、文博艺术管理、新闻出版等方面的工作。

而现实是我碰到的很多这个专业的同学说的最多的一句话就是，美术学本科毕业后我们能干吗？有的甚至说我们学画画的大学四年出来干什么？卖画？做艺术家？等等，显然是很无奈，很不现实。如何正确就业，怎样才能树立正确的就业理念，已经成为迫在眉睫且必须解决的社会问题，所以这个弱势就业学科的群体树立正确的就业观念刻不容缓，的确我们所处的还是一个艺术事业欠发达的发展中国家的这样一个现实环境，艺术专业毕业生的就业环境不容乐观。

二、美术学传统狭隘的就业去向，及多方位、宽思路的就业去向的分析许多美术学毕业生在就业中大多选择美术老师这一岗位，比较稳定也和专业对口，虽然工薪待遇一般化但也还差强人意。还有的一部分绘画技能比较好的美术学毕业生直接开以盈利为目的个体画室继续分享“艺考热”这一蛋糕，结果是艺术生就业矛盾恶性化循环。还有的很个别的可以忽略不记数量的毕业生进入画廊、博物馆、艺术馆工作。这里所说的多方位和宽思路的就业分析是我们美术专业大学毕业后要运用发散性思维，理清头绪认清形势，扩大我们的就业视野。随着国民的物质生活水平越来越好，对于精神生活水平的提高迫不及待，精神生活的需求将是未来生活的主流，所以我们艺术行业的潜在市场是非常广阔的，特别对于我们美术学专业毕业的大学生来说发挥自己的美的理念有着很好的前景，尤其是学传统美术的学生有着很优质的素描绘画基础，在后期可以通过去发达欧美国家学习新的知识进入到交叉的艺术设计等领域：

(环境艺术设计、视觉传达设计、服装设计、平面设计、景观设计、家具产品设计、装潢艺术设计、染织设计、珠宝首饰设计、鞋靴设计、玩具设计、现代手工艺设计、印刷包装设计、网络多媒体设计、陶瓷艺术设计、数码媒体艺术设计等)、还可以进入到戏剧影视美术设计：(电影美术、电视美术、人物造型、舞台设计、灯光设计、服装与化妆设计等)

以上这些新兴的艺术领域的就业形势是十分喜人的，而且是人才匮乏的，每年各个广告，音乐制作传媒公司，大型动画创作公司，剧院团、电影厂、电视台、电视剧制作中心也会从从事美术设计的这类学生中来寻找适合的人才加入电影电视的创作。