第一篇：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。
：
[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
第二篇：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
第三篇：初中物理——形象化讲授
《初中物理知识点——形象化讲授》
前言
编写这个资料集的目的：
是为了将初中物理教学中一些抽象的物理概念或问题用形象化的语言来讲授，希望能让老师们受益、能让为物理头疼的学生们受益。
编这个资料集的起因：
一方面不多受到学生方面的打击，特别是一些学生说并不讨厌我，但对物理实在是深恶痛绝。这是笔者心中的一个心结，物理可是我的挚爱啊！
另一方面我有时听爱人讲起她初中时的物理老师，说那位老师上课极其有趣，还时常闹笑话，学生们上课都很专心，生怕漏掉什么有趣搞笑的情节，一些生动的讲解过了十几年依然历历在目。我觉得这位教师是值得学习的，就开始思索这方面的教学方法。
最后，最近在QQ群里和大家讨论类比教学的一些例子，特别是受北京一位姓张的老师的启发，决定动手把这些例子编写集中起来。
关于这种教学风格的讨论：
为了使物理课堂变得更有趣，同时便于学生理解和记忆物理知识，以下手段是可以试试的：
1、类比法：将抽象知识类比成现实生活中常见的现象。
2、夸张法：把一个正常的数值夸张成不可思议的数值，夸张的语气和动作都能起到幽默和加深记忆的作用。
3、非正规实验法：正规的实验往往显得无趣、门槛高，而随手的非正规的实验却能很好的提升课堂的趣味。
4、口诀、谐音记忆法：这种方法笔者其实很不以为然，物理是最重理解而不重记忆的科目，但这种方法对一些学生还是很受用的。
这种风格可能并不适合所有的学生，比如善于抽象思维的学生可能还会觉得这样讲多此一举，甚至认为啰嗦的语言破坏了物理的简洁美。这种教学风格可能对提升成绩也没有直接的帮助，甚至如果类比不当，还会造成一些理解上的误区。但笔者相信，这种教学风格对于大多数学生还是利大于弊的，特别是那些厌恶物理的学生。只要用心找到合适的类比方式，就可以大大降低其弊端，最终使趣味、效率两不误。
讨论与完善
如果您希望在与笔者讨论这种教学方法，可以通过一下方式联系我。QQ：三七二七七九七六九。
这个资料集还很不完善，笔者会在未来的教学过程中继续将其完善。如果您有好的例子或想法请与我分享，我会将不断完善中的版本发给您。
分享
笔者将word版于您分享，为的是便于您填改，使其方便的为您所用。但不希望您将此用于任何商业用途。如果您在编写类似的书籍，正巧受此资料的某些启发，我会很荣幸对您有所帮助，但也请事先联系我。
第一章 物态及其变化
温度：（1）热的本质：假设你是个有点洁癖的人，在公交车上，一个看着很邋遢的人刚离开座位，你打算坐过去，你特意擦了擦座椅。但坐上之后，感到座椅还是热的。你的心里会怎么想？潜意识里可能你会认为座椅上的“热”是哪个邋遢的人留下的，这个“热”是不干净的。是这样的么？
物态。
（1）固态就像上课时的学生们，只能在自己的座椅上有些小动作，不得随意移动，很不自由。液态就像下课了，但不能出班，大家在教室里随意跑动，相对自由。气态就好像放学了，大家变得很自由。
（2）物态变化中，从固体到液体，液体到气体，固体直接到气体，都是自由程度增加的过程，这都是需要吸收能量的。这个就好比同学们，现在就不怎么自由，得处处受人管着，原因就是你们现在处在低能量状况，而想变得自由，就得不断从外界吸收能量，比如好好学习，好好吃饭！
熔化：
（1）熔化的熔字是有火字旁的，说明这个过程需要吸热。
晶体和非晶体的重要区别：
（1）在固体中晶体就好比正规军，一个个站的都很整齐（微观结构整齐），解散（熔化）时不会乱哄哄的一片，而是分批逐步解散，已经解散了的士兵就自由活动（变成液体），准备解散的士兵依然排的整齐（依然是固体）。集合（凝固）时也是一样
（2）而非晶体就好比杂牌军，一个个歪歪扭扭的挤在一起，没有整齐的队列（微观结构不整齐）。解散（熔化）时也是乱哄哄、磨磨蹭蹭的。解散的过程只不过是一个混乱的队列越来越混乱的过程而已。集合（凝固）时也是一样。
蒸.发：
（1）把分子想象成乱跑乱冲的小球，利用分子动理论，可以解释为什么蒸发是缓慢的，为什么是在液体存在的任意温度进行的，为什么温度会影响蒸发等等。
升华和凝华：（1）写作文时，大家可能写过这种作文，本来是一件鸡毛蒜皮的小事，什么捡了钱交公啊，给大爷大妈让座啦！结尾时把小事跳过N个中间过程，直接上升到民族大义，国家存亡的大事上。这种跳过中间步骤的写法，大概就叫升华了。
第二章 物质世界的尺度、质量和密度
天平的正确使用：
（1）砝码要从大往小放，就好比你在超市买东西，收银员说一共258.6元。结果你翻钱包，先给了人家6角，有翻出几张一块凑够8块，又翻出几张十块凑够50元，最后才给人家两张一百。想想收银员是什么心情？所以付账的时候应该先给大的后给小的。
密度：
（1）一个谜语，如图黑板上画一个被一刀横截的桃心，打一个物理量，谜底：密度。因为这个图案就是m/V
密度是物质的一种特性
（1）特性是你有我有大家有，但能通过特性显出你的特别之处，比如身份证号码，指纹，姓名等。密度就是特性。而属性是你有我有大家有，但一般不能显示你的特别之处，比如年龄、身高等。质量就是属性。
第三章 物质的简单运动
误差：
不能把误差说成真实值与测量值之间的差别，比如你不能说我要努力练习篮球来减小科比与我的球技差距！只能说努力减小我与科比之间的球技差距。
两种速度
（1）设想一场老师和博尔特的百米比赛，跑到一半，问，谁的速度大？根据路程和时间的关系，显然博尔特速度大。设想，突然博尔特摔倒了，老师还在后面跑着追博尔特，此时是摔倒的离终点近的博尔特快？还是跑着的离终点远的老师快？激发学生的讨论，引出平均速度和瞬时速度。
第四章 声现象
乐音的三要素：
用狮子吼和小鸟叫的声音做比较，学习音色、音调、响度。
影响音调高低的因素
一般小东西振动的快，比如蜂鸟翅膀；大东西振动的慢，比如老鹰翅膀。所以一般轻的、小的、短的、细的东西振动的快，音调高，反之音调低。
减弱噪声的途径：
想象一下，你是清末的革命党，你的同伴被官府抓了，关在牢里，获悉在某日将押赴刑场问斩。如果你打算救同伴，该在哪试行拦截营救？三种选择：监狱门口，路上，刑场。对应于减小噪声的三种途径：发声处，传播中，接收处。
第五章 光现象
光的直线传播： 给小狗扔块骨头，一般小狗会沿直线跑过来，为什么？因为小狗都知道直线最短！光也知道！
光的反射定律：
不能说入射角等于反射角，这就好比不能说当爹的长得像儿子，只能说儿子长得像爹。前后逻辑顺序不能反了。
漫反射和镜面反射：
漫反射就是散漫的不整齐的反射。
平面镜成像特点
平面镜的后面好像有另一个世界，那个世界是虚的，和我们这个世界镜面对称，而镜子就是两个世界中间的一扇窗户。通过这扇“窗户”能看到的范围，就是你能从镜子里看到的范围。（这种想法对于解一些范围题目有用）
光的折射：
沙滩上救生员发现海里有人求救，他应该怎么过去救人，怎么分配跑步和游泳的时间？引出折射。
第六章 常见的光学仪器
凸透镜和凹透镜：
（1）黑板上画一个肚子都凸出来了的胖子，旁边画个凸透镜，说明中间厚两边薄是凸透镜。同理画凹透镜，画工好的话课堂效果应该不错。
（2）会聚作用不能写成汇聚作用。因为“会”是开会的会，聚在一起后，开个会，还要散开。而“汇”是江河汇入大海的汇，聚在一起就不散开了。光聚在一点还是要散开的，所以用开会的会。
凸透镜成像：
口诀：物近像远像变大，两倍焦距换大小，一倍焦距变虚实，实倒虚正记住没？
在凸透镜成像中，物体里焦点越近，像就离透镜越远，且在变大，不论是实像还是虚像。物理在两倍焦距附近时，物体和像的大小关系对调。物理在一倍焦距左右时，实像变虚像。实像是倒立的，虚像是正立的。
近视眼、远视眼
（1）近视眼：焦距过近，需要把焦距调远一点，所以配有发散左右的凹透镜。（2）远视眼：焦距过远，需要把焦距调近一点，所有配有会聚作用的凸透镜。
第七章 运动和力
力的作用效果
超人喜欢救人，一天他看，见一辆失控的卡车冲向行人，于是他飞到卡车前，单掌顶住了开车，救下了行人就飞走了人们发现卡车车头留下了个很酷的掌印。问超人对卡车的力改变了卡车的什么？（运动状态和形状）后来，坏人夺走了超人的超能力，但超人依然喜欢救人，一天，他又看见失控的卡车冲向人群，他毫不犹豫的冲了过去，挡在卡车前~结果是，超人被撞飞且被撞得惨不忍睹，再次说明力的两个效果，还说明了力的作用是相互的。
重心
（1）由于物体的每个部分都受到重力作用，所以如果真要严格的画受力分析图，就得所有有质量的点上都画出重力箭头，显然这是不可能的，所以就选一个点作为代表。比如圆环，这个代表点选左边，右边不高兴，选下面，上面不高兴，所以干脆选圆心，虽然圆心什么都没有，也不妨碍它作为其他点的代表。
摩擦力：
（1）什么是相对运动趋势？假设接触面突然变光滑，物体向哪滑，运动趋势就是向哪。以此可以判断静摩擦力的方向。
惯性：
（1）惯性就好比惰性，说白了就是懒得改变现状，除非有外力介入。
（2）在远离星星的宇宙太空中，几乎什么力都没有，特别是没有重力，你该如何区分两个外形一样、质量不同的两个球？
（3）两辆行驶的车比较惯性，小轿车时速100km/h，卡车时速5km/h。受到同样的阻力后停止。小轿车的刹车时间更长，谁的惯性大？惯性并不是比较谁更难停下来，而是速度变化相同时，比较难易程度。比如卡车从5km/h减速到0，而小轿车从100km/h减速到95km/h，比较实现这个过程的难易程度，才能比较出惯性，所以并不是速度越大，惯性越大。
第八章 压强与浮力
压强
著名的科学家玩捉迷藏的笑话，爱因斯坦抓到牛顿，牛顿说我站在一块一平米的地毯上，所以我不是牛顿，我是帕斯卡。
液体压强之型杯问题：
（1）对于上大小小的杯子，液体对杯底的压力小于液体自身重力。这就好比把一个人放在这种形状的大杯子中，这个人用手斜向下撑着侧壁，脚底的压力很显然小于体重。
（2）对于上小下大的杯子，液体对杯底的压力大于液体自身重力。这就好比把一个人放在这种形状的大杯子中，这个人用手斜向上撑着侧壁，脚底的压力很显然大于体重。
大气压强产生的原因：
（1）气压产生类似于用无数篮球不断的砸墙，不断的微观撞击力造成的宏观效果
沸点与气压关系：
气压越大，说明气体分子越密集或者运动的越剧烈。
一、气体中分子都这么密了，液体里的分子就不要来凑热闹了，二、气体里的分子运动的很剧烈，分子要想来气体里，运动的也必须很剧烈才行。所以气压增大相当于提高了分子从液体里跑到气体里的准入门槛，沸点升高。
流体压强大小与流速关系：
当气体或液体分子都开始平行于墙壁跑时，就没功夫撞墙了，自然流速增大，压强减小。
阿基米德原理公式：F浮=gV排（1）无厘头诗文：
鹅，鹅，鹅，曲颈向天歌。白毛浮绿水，液gV排。
为什么很少的水就能产生很大的浮力？
港口里停着一艘货轮，黑板上画个剖面图，港口里的水很多，足以浮起货轮。现在往港口里填沙子，如图，水越来越少，但船依然浮着，最后只有紧贴这船的很少的一点水，但船依然浮着。可见浮力的大小并不是水的重力，而是船体所占据的那部分虚拟的水的重力。
第九章 机械和功
省力杠杆：
一般徒手干太费力的事，就用省力杠杆，比如起子，钳子，撬棒。
费力杠杆：
一般嫌手不够长的事，就用能省距离的费力杠杆，比如钓鱼竿、筷子等。
定滑轮为什么是等臂杠杆？
如下图，从一个等臂杠杆演变成定滑轮。
动滑轮为什么是一个省力杠杆？
如下图，从一个省力杠杆演变成动滑轮。
功的两个必要因素：
（1）唐僧师徒四人一路向西，猪八戒牵着马，沙和尚挑着担。问谁做的功更多？
机械效率：
（1）机械效率的引入：某白领，一天应该工作8小时，结果他上班时1小时在浏览网页，半个小时在玩手机，半个小时在和同事闲聊，只工作了6个小时。问他的工作效率大概是多少？
第十章 机械能、内能及其转化
动能：
（1）你在街上走的好好的，突然飞来一个花盆，把你砸了个头破血流。这个花盆有一定杀伤力（能够对外做功），它的杀伤力来自运动，就说它具有动能。进而利用花盆和杀伤力来讨论动能的影响因素。
重力势能：
（1）放在高楼边缘的花盆是否具有杀伤力？我们可以说它没有，但它有潜在的杀伤力。所以我们说它具有potential energy（直译做潜能），而它的这种潜在的杀伤力是因为它所处的位置而具有的，所以我们又把这种能叫位能或势能。这种情况显然和重力有关，所以叫重力势能。
物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
（1）利用花盆和杀伤力来讨论重力势能的影响因素。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。
（1）可以类似的按讲述重力势能的套路来讲弹性势能，但需要小心细节，因为弹性势能属于弓弦而不属于弓箭。
机械能
（1）你会发现，重力势能和重力有关，弹性势能和弹力有关，要改变动能也需要力，所以它们的总和叫“mechanical energy”直译应该是“力学能”，但由于翻译的问题，我们现在把它叫“机械能”
内能
（1）假象一个箱子，里面装着很多乱分乱撞的小甲虫。虽然小甲虫在里面运动的很剧烈，但在外部依然显得风平浪静。以此类比内能和机械能的不同。
热量
（1）内能就好像你已有的存款，应该说具有内能、内能增加或减少。而热量好比买卖过程中的钱，两者都是钱，只不过一个是已具有的，一个是正在得到或失去的。
比热
（1）一粗一细的两个容器，高度都可调随意调节（可调至无限高），哪个的最大容量更大呢？由于两个容器都能装无限多的水，所以很难比较出它们的最大容量大小。所以我们可以定义一个新的概念，叫“比容量”：使容器中液面上升单位高度所添加的液体体积。类似我们可以定义“比热容”。
（2）两个人比饭量，一个人120kg重，一顿能吃2kg的饭。而两一个人只有50kg重，每顿能吃1.5kg饭。谁的饭量（饭容）更大呢？显然直接比较不太公平，所以定义一个新物理量，“比饭容”：用一顿吃多少再比上体重，谁大谁的“比饭容”就大。类似定义出比热容。
热机
四个冲程又如打太极拳，老师表演，先吸气（吸气冲程），下蹲（压缩冲程），发力打拳（做功冲程），吐气（排气冲程）。动作可以略夸张，起到有趣印象深刻的作用。但要说明两点，真正的太极拳可能不是这样的，人的压缩是下蹲，而热机的压缩是活塞上移。
第十一章 简单电路
电路
（1）整个电路就好比是一个黑暗的血汗工厂。形成电流的自由电荷就是工厂里的工人，而电源就是为工人补充能量的大食堂，工人在食堂里补充了能量后就可以出发了，导线就是工人上班和下班的路，而用电器就是工人工作的场所——车间，在这里工人将自己的能量转换为我们所需要的产品。干完活后，又饿又累的工人从车间出口出来，可不是回家休息，而是回到大食堂，继续补充能量，补充好能量后接着去干活，周而复始，这工厂够黑暗够血汗吧！更要命的是，工厂还极其的拥挤，不管是在食堂中、道路上、还是在车间里，都挤满了工人，拥挤到什么程度呢？这样说吧！只要有一个工人从入口挤进来，就会有一个工人从出口处被挤出去，夸张吧！这是一个无法逆流行走的拥挤环境，每个人只能顺势而行。所以要想让这个工厂持续的运转而不发生堵塞，整个电路就应该是个闭合的回路。
（2）短路：血汗工厂里的工人在去车间干活的路上，突然发现一条捷径，可以不用干活而直接回到食堂接着吃！那么会发生什么事呢？结果是真没人去干活了，大家都兴高采烈的冲回食堂接着补充能量，后果就是车间停工，食堂被吃垮。像这样将电源的正极和负极直接用导线相连，会导致用电器中因无电流通过而不工作，而电源中却因电流过大而受损。这种悲催的状态叫“短路”。
串联：
（1）串联就好比羊肉串、糖葫芦似得，也犹如大臂和小臂的连接关系。
并联：
（1）并联就好比手指头之间的连接方式，并在一起。电流表
（1）电流表就好像是测量水流的水表，要串在电路中。
（2）由于电流表要串联，又不能影响用电器的正常使用，所以电流表的电阻必须很小。
电压
（1）什么产生的各种流动？自然界水的流动是因为有高度差，也叫水位差。空气流动是因为有气压差。人口流动是因为两地之间存在某种差别，要么是人文环境不同、要么是地理气候环境不同、经济条件不同等等。而电荷定向移动产生从A点流向B点的电流的原因是什么？一定因为A和B点之间对电荷而言存在某种差别，我们把这种差别叫电位差、也叫电势差。在初中，电势差也叫电压。
电压表
（1）如果电压表要测电阻R两端A、B之间的电压、也就是电势差，那么电压表一定要照顾到A、B两点，所以应该和电阻R并联。
（2）由于电压表要并联，又不能影响用电器的正常使用，所以电压表的电阻应该很大，几乎相当于断路。
电阻
（1）在导体里，形成电流的自由电荷们好比是在马路上向前奔跑的小学生长跑比赛选手，在导线里几乎是畅通无阻的。而电阻里的情况就不一样了，马路中间站着一些手牵手的三口之家（爸爸妈妈和喜欢乱跑的孩子、类比对自由电荷起到阻碍作用的原子），更可气的是他们竟然还在马路中间晃来晃去（无规则热运动）。这些三口之家对选手们的通过起到了阻碍作用。
（2）为什么一般金属导体加热后电阻增大？好比上面的例子，温度上升，分子、原子的无规则运动就更加剧烈了，想想你是个跑步选手，前面阻碍你的人们剧烈的左右晃动着，对你的阻碍显然变大了。
（3）为什么不导电的玻璃加热后可能会导电？玻璃中原有的自由电荷极少，温度上升，分子原子的无规则热运动更剧烈了，就好比那挡在路上的三口之家，随着晃动加剧，本来被牵着的熊孩子很容易挣脱，成为自由的可以乱跑的熊孩子，导致自由电荷数目增加。最终导致导电性增强。
（4）马路越长，障碍物就越多，显然电阻也就越大。马路越窄，越难以避开障碍物，电阻也就越大。
第十二章 欧姆定律
欧姆定律 电压是原因，电阻是影响因素，电流是最终结果。就好比同学们平时学习的努力程度是原因，考卷的难易程度是影响因素，考试成绩是最终结果。
电流：I=I1=I2 好比工人在工厂的不同车间里干活，有10个工人进入车间，就得有10个工人出来（电荷守恒）只不过是工人的疲劳程度改变了而已（电势能改变），所以在串联中各处的电流时刻相等。
电压：U=U1+U2
由于电压其实就是电位差，类比高度差的概念，一个人从头顶到肚脐的高度差h1与肚脐到脚底的高度差h2之和等于人的总高度差。
分压作用
（1）分压定律好比分赃定律，几个强盗要分配赃物，每个强盗的分多少按什么分配呢？无情义可言的强盗们按强实力来分配，实力越强的强盗分配的越多！一个强盗突然病了实力大减（电阻值减小），他分得的赃物就会比别的强盗们所抢走。
电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）类比于河流很容易解释这个原理，但容易让学生有干流流量不变的错误类比。如果类比成一个有多个等高出水口的大水箱更合适，这样一来可以解释支路流量之和等于总流量，二来可以避免干流流量不变的错误，更符合并联的特点。由于水箱很大，则水位几乎不变，这代表电源电压不变。决定每个出水口流量大小的两个因素：出水口大小，出水口深度，分别代表了支路电阻和支路两端电压。多开或多闭合一个出水口，都不会影响其他出水口的流量。
并联电阻公式
趣味记忆公式：R并=R1R2/(R1+R2)鸡在河上飞，积在上，和在下
分流作用 两条路，一条好走，一条难走，好走的路走的人多，难走的路并不是没人走，而是走的人少。
第十三章 电功和电功率
电功计算公式：W=UIt 趣味记忆公式：大不了又挨踢！
额定电压和实际电压
什么叫额定电压、额定功率：这个就好比咱们现在的工作时间，一个工人的额定工作时间是一周5天，一天8小时。这个时间是怎么确定的呢？这是工人和资本家PK出的结果，工人想不干活只拿工作最好！而资本家觉得让工人24小时干活才好。这是个矛盾，工人工作时间太少，工厂就闲置没用了，不利于社会发展。工人工作时间太长，容易过劳死，也不利于社会的长期健康发展。所以经过长年的PK，工人和资本家找到了两方都认可的工作时间，那就是额定（法定）工作时间了。额定电压也是如此，低于额定电压，用电器消极怠工。高于额定电压，用电器命不久矣。而实际电压就好比工人的实际工作时间，加班啊！早退啊都是有可能的。
家庭电路
什么叫安全的设计，那就是在可能的危险时刻也是安全的！以此为宗旨，解释总开关为什么上闭下断，为什么保险盒按在总开关之后，为什么用电器开关按在火线处，为什么灯座最里面的触点接火线，为什么要有地线，为什么三项插头的地线插头要长一些。
第十四章 磁现象 第十五章 怎样传递信息 第十六章 粒子和宇宙
分子动理论（笔者认为分子动理论应该在物态变化前讲）
（1）分子就像疯子，两两互相拉扯，他们的左手把对方往外推，同时又用右手把对方往里拉。
（2）如果分子离得远表现为斥力，那么分子会越离越远，所有物体都会瓦解，所以远离时应该表现为引力。反之，如果分子离得近表现为引力，那么分子会越离越近，物体就会坍缩，所以靠近时应该表现为斥力。
扩散
（1）扩散就好比一群醉汉，随机的游走着，活动范围越来越大
第四篇：算法教学形象化策略
算法教学的形象化策略
缙云中学 王震 杜丹
【摘
要】形象化教学在认识事物的初期阶段，可以起到降低门槛，激发兴趣，促进消化的作用，尤其是在学习一些概念比较抽象，内容比较生疏，平常接触少的知识点时，效果更加明显。本文从教材情况分析，学生情况分析为出发点，着手展示新课程几个典型算法的形象化模型，形象化过程和对应程序形象化解释，最后从理论和实践角度总结形象化教学应注意的问题。所有材料来自本人一线教学案例，操作过程中有哪些有待改进的地方恳请各位专家提供宝贵意见，也希望引起大家对算法形象化过程的思考，总结出一套行之有效的教学方法。
【关键词】形象思维 形象化模型 形象化教学描述 程序形象化解释
形象化策略就是使抽象的东西形象化，同时还要能够利用学生的已有经验，加以升华抽象出本质的概念，由此让每一个学生得到发展。形象化教学就是保证学生充分发展感觉、知觉，并且在这个基础上使他们再造想象，从而在头脑中形成鲜明而真实的新形象，进而生动地理解教材，正确地掌握知识。
算法知识相对来说比较抽象，而且步骤比较多，教师在进行教学时，表达上就存在一定的困难，不借助一定实例，学生也难以理解。形象化过程就是借助日常生活中的模型，如排队、捐款等形象模型，对算法的过程进行实物模拟，将抽象的算法步骤具体化、形象化，变抽象思维为形象思维，促进学生理解。通过实践举例，理论升化，实践应用，即实践—理论—实践三步骤，使学生理解理论同时也能应用这些理论。
一、“算法与程序设计”模块教材分析和学生情况分析
教学指导意见上指明：算法是解决问题的思路和方法，本模块的学习目的是使学生在原有的基础上进一步体验算法的思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用，通过构建算法、利用编程技术把对问题及其解法的认识用编程语言正确地表达出来。通过学习，学生加深了算法理论的理解，也能用程序加以实现算法，在计算机上解决日常生活中的一些问题。
让学生理解算法，掌握几种常用算法，能将它应用于实践是本模块的重点，它是一种能够在计算机上实现的思维方法，本质是借助计算机解决问题的方法。与人相比，1 计算机解决问题主要优势在于速度快，记忆力强，它的基本步骤其实并不复杂，只要借助记忆体，人类完全可以慢慢地，花很长的时间去完成它。所以在算法教学时，可以形象化的用现实生活中的基本步骤来作类比，描述计算机上的基本步骤。
学生刚刚开始学习算法与程序时，由于没有程序的概念，如果直接用程序实现算法，学生会感觉思维跨越度比较大，难以理解，即使理解了算法也难以理解程序。通过形象化策略，在算法与程序之间加入形象化过程，一方面更有利于对算法的理解，另一方面这些形象化过程尽可能与程序的基本步骤一致，有利于思维从算法到程序过渡。通过形象化手段，也丰富了算法的表达内容，提供了好的表达载体，学生理解算法，讨论算法也容易了，设计程序更容易了，兴趣也就高起来。借助具体事物，如人、纸、金钱，身高等，可以拉近学生与算法的距离，提高学生学习的兴趣，从而提高了教学的效果。
二、形象化教学过程举例
形象化教学要选取合适的形象化模型，合适的模型可以起到事半功倍的效果，不合适的跟算法过程有距离，反会增加理解的难度。算法模块中涉及循环语句的部分是比较难理解的，这部分的教学应该尽量形象化。如通过下面过程形象化：
1、算法：求和（求一个长为100数组所有数的总和问题）
〖形象化模型〗：100个人手里拿钱排队捐款，做为工作人员你想提早知道捐款总数，好提前给电视台一个数据。〖形象化教学描述〗：
手里拿一张稿纸（记忆器），刚开始它上面写数字0，走到第一个人那里，将第一个人手上的钱数加稿纸上的数（即0），新数记到搞纸上，再走到第二人将第2个人手中的数字加上稿纸上的数字，新数记到稿纸上，依次走上第三、第四人直到第三100人，每走到一人将稿纸上的数与那个手上的数相加，结果写回稿子上，走完100人后，稿纸上的数即为捐款总额。〖程序形象化讲解〗：
S=0 For i=1 to 100 S=s+d(i)Next i S为稿纸，i为走到第i个人，d(i)为第i个人手里的钱数，2、算法：求最大值
〖形象化模型〗：
100个人手里拿钱排队捐款，做为工作人员你想提早知道捐款最多的是谁，捐款额为多少。
〖形象化教学描述〗：
手里拿一张稿纸，刚开始它上面写第1人的名字和第1人的钱数，然后走到第2人，将稿纸上的钱数与第2人手上的钱数比较，如果第2人钱数大于稿纸上数目，将稿纸上的数据改为第2人姓名和他的钱数，否则稿纸上数据不变，再依次走到第3、4直到第100人，最后稿纸上留下的就是捐款最多的人的名字和数额。〖程序形象化讲解〗：
K1=1:K2=d(1)For i=2 to 100 If d(2)>d(K1)then K1:=i:K2=d(i)Next i K1、K2为稿纸上两个数据即第几个人和他的金额，i为走到第i个人,d(i)为第i人手上的金额。
3、算法：选择排序 〖形象化模型〗：
军训对100人按身高从低到高排队。〖算法形象化描述〗： 第1轮：
a.在1到100中找一个最矮的人，即稿纸中写上1和第1人身高，从从第2个人开始走，走到第100个人，每走到一个人，将稿纸上的身高与那人比较，如果那人矮些，则稿纸上写上两个数据，即第几人及他的身高，否则稿纸上数据不变
b.如果稿纸上留下的最矮人并不是第1个人，则让稿纸里写的人与第1人交换位置。第2轮：
a.从2到100中找一个最矮的人，即稿纸中写上2和第2人身高，从从第3个人开始走，走到第100个人，每走到一个人，将稿纸上的身高与那人比较，如果那人矮些，则稿纸上写上两个数据，即第几人及他的身高，否则稿纸上数据不变
b.如果稿纸上留下的最矮人并不是第2个人，则让稿纸里写的人与第2人交换位 置。
第99轮完成后留下的队伍，就是从低到高排好序的队伍。〖程序形象化讲解〗：
For i=1 to 99 K=i For j=i+1 to 100 If d(j)
4、算法：冒泡排序
〖形象化模型〗：类似于选择排序。
〖算法形象化描述〗：不用稿纸，两两互换。第1轮：
从第100个人开始往前走，走到一个人，比较他与前面一个人身高，如果他矮的话两个人交一个位置，一直走到第2个人。第2轮：
从第100个人开始往前走，走到一个人，比较他与前面一个人身高，如果他矮的话两个人交一个位置，一直走到第3个人。
第99轮完成后留下的队伍，就是从低到高排好序的队伍。〖程序形象化讲解〗：
For i=1 to 99 For j=100 downto i+1 If d(j) 三、形象化教学总结 毋庸质疑，形象教学策略是一种非常好的教学策略，它体现了从身边现实出发，展开学习的教学方法，从具体形象的“现实”需要引出，得出具体形象的实现步骤，再将步骤归纳总结为“理论”，学生脑子里有一套“理论”知识，又有实践的经验，当再次碰到相关的现实问题时，就能将“理论”应用出来，回归到“现实”。 形象化教学设计要注意几个环节，恰当地处理这些环节，才能达到想要的效果。首先，形象化模型要恰当，要选择贴近学生生活的，有现实意义的实例，而且形象化描述算法时，要将过程清楚地表达出来。其次，在程序形象化解释时，要使描述跟上面的模型一一对应起来，如上例中，稿纸对应变量，人对应变量i。 四、形象化教学中应注意的问题 在教学中还必须明确，形象是为了达到抽象，形象教学不是目的，而是启迪学生思维和想象的手段。要在考虑到学生可接受的基础上，及时地摆脱形象，过渡到抽象思维上去，并形成科学的理论体系，掌握知识的规律性，使思维能力得到更高的发展。参考资料 《教学方法应用指导》 作者：郑金洲 编著 出版社：华东师范大学出版社 出版时间：2006年12月 《经典教学方法荟萃》作者：默耕 主编 出版社：福建教育出版社 出版时间：2000年04月 《走进高中新课程》华中师范大学出版社 出版时间2005年 《新课程学科指导意见下》浙江教育出版社 出版时间2006年6月 《VB程序设计基础》中国电力出版社 张福祥 主编 出版时间2003年08月 “形象化教学"在专业理论课上的应用” 叶 菁 http://gmzz.ccjy.cn/jiaoyu/xing.htm “教学语言要形象化和生活化” 潘意 http:// “形象化”教学在声乐教学中的作用 {草塔镇中戴月华} 声乐教学和其他学科一样，都遵循教育的一般规律性按教学原则上讲要遵守、启发式原则等。循序渐进原则，举一反三，因材施教原则、直观性原则等。而声乐教学因其自身的特点，而又和其他学科有着明显的差异性。例如，声乐教学不仅要学生声音有共性。如：高音区轻松，明亮富于头腔共鸣，中音区深厚结实等。而更需要有鲜明的个性。这种个性表现在声音要具备亮丽的色彩，纯正的音质，丰富的感情。而所有这些要求都给声乐教学带来许多值得思考，需要解决的问题：即用什么样的教学手段才能取得良好的歌唱状态，发出比较规范化的声音，才能使学生在学习声乐的进程中，体会到歌唱状态更贴切，更快更有效地学习歌唱，根据近年我本人的声乐教学体验，采用形象化教学法在声乐教学过程中可以得到事半功倍的效果。以下我从两个方面进行分析形象化教学法在声乐教学中的作用。 一、“动作的形象化”在声乐中的作用 当声乐教师刚开始接收学生学习声乐时，第一步应该讲的是使学生有一个正确的歌唱姿态，有了正确的歌唱姿态，才能为学习歌唱状态，发声技巧打下良好的基础，开始强调学生要两眼平视，面部肌肉放松，呈微笑状态或激动状态，两脚重心要稳，感觉自己身材高大，举止大方，而所有这些要求声乐教师不能只是口头讲解出来，更重要的也是最有效的方法是声乐教师要亲自离开琴凳，站出来用一个正确的歌唱姿态做出一个亮相动作，让学生更具体、更直观地认识歌唱时，歌唱状态是怎样的，甚至为了让学生克服歌唱姿态中的坏习惯，声乐教师可以采用夸张性的错误姿态，例如：站立时塌胸，弯腰，眯着眼睛，两面三刀眼无精神，通过这些反向动作会更有效地让学生形成正确的概念，从而使学生歌唱时获得较好的艺术形象，同时，正确的歌唱姿态，又为歌唱状态和发声技巧打下坚实的基础。 众所周知，声乐教学中气息训练是重要的一环，如何使学生在教短的时间内体会到气息状态，运用气息歌唱，摆脱靠嗓子唱的白声，是许多声乐教师必须解决的问题，目前声乐界公认为胸腹联合式呼吸法，是歌唱气息训练中最科学、完备的呼吸法，首先要讲下去吸气，只有吸到足够的气息才能为唱歌提供力量的源泉，为了吸到适合歌唱的气息，目前普遍采用用鼻子吸气法，将气息到腰部，感到腰部向外扩张，头腔胸腔很空洞，很放松，这些要求是理性上的认识，为了使学生更贴切更有效的掌握呼气方法。不妨采用一些具体的吸气动作让学生进行观察和实践。如常讲的花香，教师可以在琴房放一盆鲜花，自己先做示范，用鼻子慢慢将气吸到腰部，感到腰部周围向外慢慢扩开，把这种感觉将给学生，然后学生再闻花香时胸部、头腔和腹肌是一种怎样的状态，通过这种具体形象的吸气动作体验，学生对吸气状态就有一个明朗的概念，就能直感地获得吸气状态并把这种状态有效的运用到歌唱中去。通过吸气训练，气息吸到以后并不是目的，真正目的是要服务于歌唱，吸气是基础，歌唱是目的，接下来就是如何进行呼气，即歌唱发声状态，要呼气就要体会到呼气时各种肌肉组织是怎样一种状态。在理论上将，小腹即收缩造成力量作用于隔即然后再逼迫肺底气息形成气柱直射喉室和歌词结合进行歌唱，而这种理性认识是比较抽象的，也是较难理解的。在讲述呼吸状态时可以借助于一些具体的动作来帮助学生理解呼吸时腰部、小腹的用力状况，这时，教师可以让学生两手用力“抬钢琴”，当学生用力“抬钢琴”的一瞬间，腰部肌肉有一种明显的向外扩涨状态，小腹肌肉向里慢慢收缩。而这种状态恰恰和歌唱呼吸状态一致。还可以让学生两个人手拉手进行拔河比赛，这时两人的用力状态和“抬钢琴”一样，在学生进行拔河时，让他们说出自己的用力状态，教师强调这时的用力状态就是歌唱发出时腹部、腰部的用力状态，这样学生通过具体的教学动作，就能较明显地感到呼吸状态，才能使发出声音具有气息支持，更圆润、更有穿透力，同时正确运用呼吸状态就会减轻口腔过分用力，挤压喉头发出苍白而无力的声音。 有一正确的气息支持以后，歌唱者还需要将喉头打开、放松，不然气息就会憋在胸腔或腹腔不能喷发出去，达不到以气带声的目的，所以喉头放松，内口打开练习也是学习声乐中至关重要的一个环节，在理论上讲歌唱时，喉头要打开，向下放松，口腔要灵活，下巴要放松，而如何体会这种状态，光靠理性的认识是很抽象的，也是很不明显的，这里不妨将生活中常见的动作引用到声乐教学中去，如何采用具体的形象的打哈欠状态去引导学生，我们知道打哈欠是每一个人每天都有的生理现象，只是没有加以深刻的认识和研究，在声乐教学中引入这个具体的动作可以起到事半功倍的效果，因为打哈欠时口腔状态，喉头状态和歌唱所需要产状态是相吻合的，在上课时，教师可以做到一个打哈欠状态，让学生进行观察。首先观察打哈欠时，下巴状态是放松向下的，口腔内部空间放大，喉头有明显的向下动作，学生观察以后，教师可以让学生亲自做打哈欠状态，当学生打哈欠时教师要强调学生在做这一动作时，脑子要想喉头、口腔、下巴是什么样的状态，通过反复练习，学生就较直观地认识到歌唱时，喉头是向下放松打开的，下巴是甩下来，灵活自如的，这样通过很形象的动作，学生就将理性的东西变成自己的亲自感受，通过这种就从不自然的歌唱状态过渡到自然的歌唱状态中去。较快地掌握歌唱技巧。 二、语言形象化在声乐课中的作用 声乐教学主要研究发声状态，评判声音质量，进而引导学生进行正确的歌唱。而声音概念都是比较抽象，比较难于凭借直观来体会的，这就给教学进程增加了难度。如何交抽象的很抽象的很理性的东西转变成浅显易懂的感性认识，是每一个音乐教师都面临的课题，也是急需解决的问题，根据我个人的声乐教学实践，在教学中采用形象化的教学语言，可以起到抛砖引玉的作用，有效的帮助解决声乐教学中所遇到的问题。在声乐教学中声乐教师往往强调声音集中、明亮有穿透力，而不能“散”“空”，在强调这种声音状态时，不妨采用形象的教学语言，例如：声音集中就像树林中早晨太阳的道道霞光，霞光的光束是很有亮色的，同时具有很强的力量，穿过树林，穿过云层，喷发而出，用这样的形象语言去描述霞光然后由霞光引向声音概念，高音区就像霞光一样明亮而有穿透力，当讲述声音不要散时，先用淡淡的云雾来进行描述，散的声音就像漂浮的云雾，没有根基飘摇不定，有这种形象的比喻，形象的语言去引喻声音，学生就会对声音的“集中”“明亮”和“散”有一个鲜明的对比，而在歌唱实践中认真体会，仔细把握，从而达到熟练的歌唱技巧。 在声乐教学过程中，声乐教师强调高声音时气息基础要深，高音是在气息支持发出的，不管高音多么明亮，悠长，都要有深深的气息支点，而这个支持高音的气息支点在声乐教学中，既是重点问题，又是个难点问题，是重点因为气息对歌唱起着至关重要的作用，这一点就不多谈了，难点是因为高音时声音位置很高，而气息支点却要有深深的源泉，这就形成了一对矛盾，对学生而言，有点莫名其妙，文学中可以用“一江春水”来形容无尽的哀愁，声乐教学不妨引用丰富的语言，形象化的比喻来形容，描述声音。例如：高音就像天上的风筝，风筝飞的再高，是由于一条细长的线把风筝连接起来了，唱高音也是这样，没有气息支持的高音是空泛的高音，苍白而无力的高音，气息的支点就像风筝线和线轴一样是高音共鸣的支点，是高音共鸣的源泉，通过这样的比喻，这样的语言描述，学生在演唱高音时，就能体会到高音共鸣和气息支点的相互关系，从而运用到歌唱中去。尽快掌握歌唱技巧。声乐教学中存在着很多理性认识的感念，而这些感念如果能用形象化的语言去夸张，去形容，就将抽象的理论转化成活生生的实例从而有利于学生的理解、掌握。 以上几点看法是我在教学过程中，自觉或不自觉地常运用的手段，写出来点体会，望与前辈和同行共同探索声乐教学之路。目的只有一个，那就是共同提高声乐教学水平！第五篇：形象化教学在声乐教学中的作用(精)
点击咨询 