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物质是化学研究的对象，学会从结构的角度认识物质是学生学习中学化学的重要目标之一。综观人教版中学化学教材，考虑到学生的认知发展规律和学科知识逻辑顺序，有关物质结构的知识被分散到了各个学习阶段，即义务教育阶段、高中必修阶段和高中选修阶段，有效地降低了学生的认知难度。然而，由于这部分内容比较抽象，不易理解，知识点分散不易整合，学生的理解还是存在一定的难度。
为了发展学生对这部分知识的深层次理解，教师可以提炼出从结构角度认识物质的概念。概念是对学科知识的概括性认识，是处在具体事实之上的知识，能够统摄相应的学科事实。[1]教学中加强学生对概念的理解，可以帮助学生构建合理的知识结构，促进学生对学科事实的再认识。
一、从结构角度认识物质的四个主题
从结构的角度认识物质有四个基本的科学主题：[2]一是能量，在物质的化学变化过程中往往会伴随能量的变化，能量变化的大小与物质的结构密切相关，因此，能量是认识物质结构的一个重要角度；二是尺度与结构，化学领域对物质结构的研究是基于不同的尺度的，比如原子结构、分子结构和晶体结构等，不同尺度上的结构特点是不一样的；三是系统与相互作用，要用系统的观点看待物质的结构，如构成要素（构成粒子）、要素间的相互作用、要素间的组织秩序等都是认识物质结构的一个方面；四是稳定性，从化学的角度来看其外在的表现就是物质的性质，结构决定性质，性质反映结构，因此，物质的稳定性也是研究物质结构的一个重要角度。这四个科学主题相互关联、密不可分，教科书编写者可以从这四个主题的角度选择和组织有关物质结构的知识内容，同时也为概念的提炼提供了基本依据。值得注意的是，考虑到学生的认知能力，这四个科学主题在每个阶段不一定同时出现。
二、从结构角度认识物质的四个概念
整个中学阶段有关物质结构的概念大致分为四个方面：（1）物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的，涉及的科学主题为尺度与结构、稳定性；（2）构成粒子的分散程度，涉及的科学主题为系统与相互作用、稳定性和尺度与结构；（3）构成粒子的相互作用，涉及的科学主题为系统与相互作用、能量、尺度与结构、稳定性；（4）构成粒子的空间秩序，涉及的科学主题为系统与相互作用、能量、尺度与结构、稳定性。这四个概念由易到难、层层递进，为学生提供一个认识物质结构的整体框架，有利于学生对学科事实的深层次理解。下面对这四个概念进行详细解析。
1.物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的
这个概念主要体现在初中化学的课程中，也是学生学习从结构角度认识物质的第一个重要概念。这个阶段有关物质结构的主要内容有：在尺度与结构上要求学生了解原子结构及其与原子种类的关系，了解分子的性质和原子与分子的关系，知道原子、分子和离子都可以构成物质。这些突出强调的都是物质构成的粒子性，重点是让学生认识到物质是由微观粒子构成的，能够用微粒的观点辨别和区分周围的物质，认知物质变化的本质。学生对物质性质的认识也仅仅局限于“构成粒子的影响”“粒子的种类不一样物质的性质也就不一样”。
在人教版初中化学教科书中，这部分内容主要涉及“自然界的水”和“物质构成的奥秘”两个单元的内容，在其他单元中也有渗透。
2.构成粒子的分散程度
这个概念主要是让学生从微观的角度进一步认识混合物的多样性，构成粒子的分散程度不一样也会形成不同类型的混合物，这也可以看做是第一个阶段性重要概念的延续。这个阶段的内容涉及溶液、胶体和乳（悬）浊液，主要集中在初中“溶液”单元和高中必修一“物质的分类”等章节中。溶液是离子或分子尺度上的分散，胶体是纳米颗粒（离子团）尺度上的分散，乳（悬）浊液则是液滴（固体小颗粒）尺度上的分散，粒子的分散程度不同形成混合物的性质也不一样。
3.构成粒子的相互作用
在了解了物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的之后，学生便进入了下一个阶段的学习，即这些构成粒子是怎样结合在一块形成物质的呢？这时学生开始学习从系统与相互作用和能量的角度进一步认识物质结构。在学生眼里，物质不再是“沙团”而是有着一定功能的一个“系统”，物质的性质除了与构成粒子有关，还与粒子间的相互作用密切相关。
这个概念主要涉及三个方面的内容：（1）构成粒子的排列秩序，在分子尺度上，多原子分子中每个原子之间并不是直接结合在一块儿的，而是按照一定顺序进行排列，只有相邻原子之间才会产生强烈的相互作用，比如CO2分子中原子的结合方式是O=C=O；（2）构成粒子间相互作用的形式，比如化学键（离子键、共价键、金属键）、氢键、分子间作用力等，系统的尺度不同粒子间相互作用的形式可能就会不一样，比如在氧气分子中氧原子之间的相互作用是非极性共价键，而在氧气这种物质中氧分子之间相互作用的形式是分子间作用力；（3）构成粒子间相互作用的强度，即需要从能量的角度认识粒子间的相互作用，这是学生对物质结构和性质的更高层次的认识，比如氧分子和氢分子的成键类型都是非极性共价键，但是二者的键能不一样，物质的稳定性也就不一样。
学生在这个阶段对化学变化的微观认识是“旧键的断裂和新键的形成”“化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因”，因此，这个概念也进一步拓展了学生对化学变化本质的认识。
这个概念主要集中在高中必修二“化学键”“化学能与热能”以及高中选修三“共价键”的教学内容中。
4.构成粒子的空间秩序
物质作为一个系统，不仅构成粒子（要素）和构成粒子间的相互作用影响物质的稳定性，粒子分布的空间秩序同样也会影响物质的稳定性。
从尺度与结构的角度来看，在原子尺度上，核外电子的空间分布与元素的性质密切相关；在分子尺度上，多原子分子中原子之间是按照一定的空间位置进行排列的，原子数目相同但空间位置不一定相同，比如BF3的构型是平面三角形而NH3则是三角锥；在晶体尺度上，粒子之间也是按照一定的空间位置形成晶体结构的，即使由同种粒子构成的晶体结构也会不一样，比如金刚石是立体网状结构，而石墨却是层状结构，这就造成金刚石和石墨的性质具有很大的差异。构成粒子的空间秩序在有机化合物中表现为同分异构现象，同分异构现象是造成有机化合物种类繁多的重要原因之一。
这个概念主要集中体现在高中选修三“分子的立体结构”“分子晶体与原子晶体”“金属晶体”“离子晶体”以及高中选修五“有机化学基础”等内容中。经过本阶段的学习，学生对物质结构的认识将由平面结构上升到立体结构，基本具备了从能量、尺度与结构、系统与相互作用以及稳定性等四个角度来认识物质结构的能力，这是对物质结构的最高层次的认识。
三、小结
通过上述分析，四个概念基本上统摄了中学阶段有关物质结构的知识内容，为学生知识结构的构建提供了一个基本框架；同时也为教师的教学定位提供了参考方向。因此，化学教学要致力于通过概念建构来发展学生的深层次理解，发展学生对化学学科本质的感悟。
参考文献
[1]胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报，2011(10)：33-36.
[2]California State Board of Education.Science Framework for California Public Schools: Kindergarten Through Grade Twelve[M].Development and Supplemental Materials Commission, 1990: 40-45.
（作者单位：北京教育学院教师教育数理学院）
（责任编辑：林静）
为了发展学生对这部分知识的深层次理解，教师可以提炼出从结构角度认识物质的概念。概念是对学科知识的概括性认识，是处在具体事实之上的知识，能够统摄相应的学科事实。[1]教学中加强学生对概念的理解，可以帮助学生构建合理的知识结构，促进学生对学科事实的再认识。
一、从结构角度认识物质的四个主题
从结构的角度认识物质有四个基本的科学主题：[2]一是能量，在物质的化学变化过程中往往会伴随能量的变化，能量变化的大小与物质的结构密切相关，因此，能量是认识物质结构的一个重要角度；二是尺度与结构，化学领域对物质结构的研究是基于不同的尺度的，比如原子结构、分子结构和晶体结构等，不同尺度上的结构特点是不一样的；三是系统与相互作用，要用系统的观点看待物质的结构，如构成要素（构成粒子）、要素间的相互作用、要素间的组织秩序等都是认识物质结构的一个方面；四是稳定性，从化学的角度来看其外在的表现就是物质的性质，结构决定性质，性质反映结构，因此，物质的稳定性也是研究物质结构的一个重要角度。这四个科学主题相互关联、密不可分，教科书编写者可以从这四个主题的角度选择和组织有关物质结构的知识内容，同时也为概念的提炼提供了基本依据。值得注意的是，考虑到学生的认知能力，这四个科学主题在每个阶段不一定同时出现。
二、从结构角度认识物质的四个概念
整个中学阶段有关物质结构的概念大致分为四个方面：（1）物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的，涉及的科学主题为尺度与结构、稳定性；（2）构成粒子的分散程度，涉及的科学主题为系统与相互作用、稳定性和尺度与结构；（3）构成粒子的相互作用，涉及的科学主题为系统与相互作用、能量、尺度与结构、稳定性；（4）构成粒子的空间秩序，涉及的科学主题为系统与相互作用、能量、尺度与结构、稳定性。这四个概念由易到难、层层递进，为学生提供一个认识物质结构的整体框架，有利于学生对学科事实的深层次理解。下面对这四个概念进行详细解析。
1.物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的
这个概念主要体现在初中化学的课程中，也是学生学习从结构角度认识物质的第一个重要概念。这个阶段有关物质结构的主要内容有：在尺度与结构上要求学生了解原子结构及其与原子种类的关系，了解分子的性质和原子与分子的关系，知道原子、分子和离子都可以构成物质。这些突出强调的都是物质构成的粒子性，重点是让学生认识到物质是由微观粒子构成的，能够用微粒的观点辨别和区分周围的物质，认知物质变化的本质。学生对物质性质的认识也仅仅局限于“构成粒子的影响”“粒子的种类不一样物质的性质也就不一样”。
在人教版初中化学教科书中，这部分内容主要涉及“自然界的水”和“物质构成的奥秘”两个单元的内容，在其他单元中也有渗透。
2.构成粒子的分散程度
这个概念主要是让学生从微观的角度进一步认识混合物的多样性，构成粒子的分散程度不一样也会形成不同类型的混合物，这也可以看做是第一个阶段性重要概念的延续。这个阶段的内容涉及溶液、胶体和乳（悬）浊液，主要集中在初中“溶液”单元和高中必修一“物质的分类”等章节中。溶液是离子或分子尺度上的分散，胶体是纳米颗粒（离子团）尺度上的分散，乳（悬）浊液则是液滴（固体小颗粒）尺度上的分散，粒子的分散程度不同形成混合物的性质也不一样。
3.构成粒子的相互作用
在了解了物质是由原子、分子和离子等基本粒子构成的之后，学生便进入了下一个阶段的学习，即这些构成粒子是怎样结合在一块形成物质的呢？这时学生开始学习从系统与相互作用和能量的角度进一步认识物质结构。在学生眼里，物质不再是“沙团”而是有着一定功能的一个“系统”，物质的性质除了与构成粒子有关，还与粒子间的相互作用密切相关。
这个概念主要涉及三个方面的内容：（1）构成粒子的排列秩序，在分子尺度上，多原子分子中每个原子之间并不是直接结合在一块儿的，而是按照一定顺序进行排列，只有相邻原子之间才会产生强烈的相互作用，比如CO2分子中原子的结合方式是O=C=O；（2）构成粒子间相互作用的形式，比如化学键（离子键、共价键、金属键）、氢键、分子间作用力等，系统的尺度不同粒子间相互作用的形式可能就会不一样，比如在氧气分子中氧原子之间的相互作用是非极性共价键，而在氧气这种物质中氧分子之间相互作用的形式是分子间作用力；（3）构成粒子间相互作用的强度，即需要从能量的角度认识粒子间的相互作用，这是学生对物质结构和性质的更高层次的认识，比如氧分子和氢分子的成键类型都是非极性共价键，但是二者的键能不一样，物质的稳定性也就不一样。
学生在这个阶段对化学变化的微观认识是“旧键的断裂和新键的形成”“化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因”，因此，这个概念也进一步拓展了学生对化学变化本质的认识。
这个概念主要集中在高中必修二“化学键”“化学能与热能”以及高中选修三“共价键”的教学内容中。
4.构成粒子的空间秩序
物质作为一个系统，不仅构成粒子（要素）和构成粒子间的相互作用影响物质的稳定性，粒子分布的空间秩序同样也会影响物质的稳定性。
从尺度与结构的角度来看，在原子尺度上，核外电子的空间分布与元素的性质密切相关；在分子尺度上，多原子分子中原子之间是按照一定的空间位置进行排列的，原子数目相同但空间位置不一定相同，比如BF3的构型是平面三角形而NH3则是三角锥；在晶体尺度上，粒子之间也是按照一定的空间位置形成晶体结构的，即使由同种粒子构成的晶体结构也会不一样，比如金刚石是立体网状结构，而石墨却是层状结构，这就造成金刚石和石墨的性质具有很大的差异。构成粒子的空间秩序在有机化合物中表现为同分异构现象，同分异构现象是造成有机化合物种类繁多的重要原因之一。
这个概念主要集中体现在高中选修三“分子的立体结构”“分子晶体与原子晶体”“金属晶体”“离子晶体”以及高中选修五“有机化学基础”等内容中。经过本阶段的学习，学生对物质结构的认识将由平面结构上升到立体结构，基本具备了从能量、尺度与结构、系统与相互作用以及稳定性等四个角度来认识物质结构的能力，这是对物质结构的最高层次的认识。
三、小结
通过上述分析，四个概念基本上统摄了中学阶段有关物质结构的知识内容，为学生知识结构的构建提供了一个基本框架；同时也为教师的教学定位提供了参考方向。因此，化学教学要致力于通过概念建构来发展学生的深层次理解，发展学生对化学学科本质的感悟。
参考文献
[1]胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报，2011(10)：33-36.
[2]California State Board of Education.Science Framework for California Public Schools: Kindergarten Through Grade Twelve[M].Development and Supplemental Materials Commission, 1990: 40-45.
（作者单位：北京教育学院教师教育数理学院）
（责任编辑：林静）