分子模型的科學(xué)探究

1、.分子模型的科學(xué)探究下一頁 1 2探究學(xué)習(xí)即從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實社會生活中選擇和確定研究主題,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)或科學(xué)研究的情境,學(xué)生通過自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、操作、調(diào)查、信息搜集與處理、表達(dá)與交流等探究活動,獲得知識與技能、開展情感與態(tài)度,特別是探究精神和創(chuàng)新才能的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程。經(jīng)歷探究過程以獲得理智和情感體驗、建構(gòu)知識、掌握解決問題的方法,是探究學(xué)習(xí)要到達(dá)的三個目的。開展探究學(xué)習(xí)非常有利于學(xué)生的思維開展,學(xué)生作為學(xué)習(xí)者主動地參與課堂活動,積極性更容易被激發(fā),也能很有效的掌握所學(xué)的知識。探究活動的主題很多，模型便是其中一個方面。一、分子模型探究形式事物的模型是對事物的簡化模擬

2、，人類認(rèn)識知識可以借助模型加深對事物的理解。布魯納認(rèn)為，在人類認(rèn)知過程中，有三種表征系統(tǒng)在起作用，那就是“動作表征、肖像或映象表征和符號表征即通過動作或行動、肖像或映象，以及各種符號來認(rèn)識事物。這三種表征系統(tǒng)的互相作用，是認(rèn)識生長或智慧生長的核心Bruner,1973。這三種表征，具有抽象程度之別，一般由行動形象符號表征這樣一個認(rèn)知過程開展，但并不是無嚴(yán)格意義上的先后順序之分。它們是互相作用的，科學(xué)合理的抽象符號表征，可以更真實形象地表征事物的特征，使動作表征的方向更明確，動作更符合實際而有成效。比方我們討論分子模型，它是認(rèn)識化學(xué)宏觀物質(zhì)組成與微觀構(gòu)成的中介，人們可以通過情景創(chuàng)設(shè)，觀察宏觀物質(zhì)

3、組成的詳細(xì)模型，運用一定方法，展開心理運作表征，關(guān)注其某種外觀特征入手，提出“為什么具有這種特征？探究的問題，在探究者已有知識根底上，展開從宏觀物質(zhì)到微觀構(gòu)成的分析推演運作，形成科學(xué)猜測或假設(shè)，然后，在目的明確、方案詳細(xì)情境下，進(jìn)展實證性的操作表征，這種宏觀與微觀相結(jié)合的考慮，可以更本質(zhì)的探究和理解知識，建構(gòu)物質(zhì)概念和原理。二、探究活動過程以C60分子構(gòu)造模型為例說明圖1分子模型的探究過程形式。1探究情景創(chuàng)設(shè)向?qū)W生展示富勒烯C60分子構(gòu)造模型，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察模型表觀特征，用言語來描繪感知現(xiàn)象，并自主聯(lián)絡(luò)已有相關(guān)知識，如C的同素異形體金剛石、石墨等的聯(lián)絡(luò)。比較異同。2以分子模型切入，尋找相關(guān)信

4、息以C60分子構(gòu)造模型為基點，輔以一個實物足球作參照物，引導(dǎo)學(xué)生通過各種手段如教材、科普讀物、教育電視節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)資源等尋找相關(guān)的信息。讓學(xué)生交流感受，在原有知識根底上提出自己的疑問、想法或問題。3對模型的探究1觀察模型：引導(dǎo)學(xué)生從“整體部分整體的方式來觀察模型有那些特點，首先認(rèn)識事物整體構(gòu)造框架，形似足球，但又不是足球的替代物，有哪些直接信息，是否有隱藏信息？其次分析模型的組成構(gòu)造，從方法上引導(dǎo)學(xué)生，將C60分子構(gòu)造分解為各個小單元來認(rèn)識，如點、線、面的認(rèn)識，它們之間是如何聯(lián)結(jié)的？理解這些單元，然后整合回歸到分子模型整體，以理解C60等原子團簇分子，何以具有特有的物理和化學(xué)性質(zhì)。2提出問題：通過觀察、分析C60分子構(gòu)造模型，引導(dǎo)學(xué)生討論分子模型的變量參數(shù)，如碳原子最外層有四個電子，它是如何成鍵的？，模型中頂點意味著什么？有多少個面？多少單鍵和雙鍵？C60分子何以穩(wěn)定？等相關(guān)問題。3分析推論：引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)絡(luò)原有知識，分析碳原子是如何成鍵的？每個碳原子擁有多少條CC單鍵和多少條C=C雙鍵才能滿足碳原子的成鍵方式？畫出碳原子的成鍵方式圖。每個碳CC單鍵為幾個原子所擁有？計算C60分子中共有多少條CC單鍵？同理計算每個碳C=C雙鍵為幾個原子所擁有？計算C60分子中共有多少條C=C雙鍵？基于C60分子中只含有五邊形、六邊形的