专题五基于学生认识发展的教学设计研讨从新授到复习.docx
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专题五基于学生认识发展的教学设计研讨从新授到复习
高中化学远程研修
专题五：
基于学生认识发展的教学设计研讨
——从新授课到复习课
主持人：
齐红涛山西省太原市第五中学
场内嘉宾：
王磊北京师范大学教授
董军山东省淄博市教学研究室
吕志会山东省淄博实验中学
1、引入专题的主题
主持人：
对于结构模块中的核心概念的学习，学生的认识具有一定的顺序和阶梯。
本专题以学生认识发展为核心展开讨论，选取教学难点进行案例分析和教学设计研讨，从新授课到复习课等全方位展示基于学生认识发展的教学设计的思想。
加拿大化学家吉利斯皮曾经指出，每一所高中和大学的初级化学课，都应当包含这样一些基本观念，
（1）微粒——原子、分子、离子；
（2）微粒间的作用——化学键；（3）分子构型——三维化学；（4）动力学理论；（5）化学反应；（6）现代化学的新进展。
由此可见，高中化学的基本概念和原理是以“物质结构”及化学反应与能量为重点展开的，尤其是“物质结构”知识，它同时还是深刻理解化学反应的基础，在高中化学中占有极其重要的地位。
这一讲我们将重点讨论通过怎样的教学设计来促进学生在物质结构方面的认识发展。
2、专家谈物质结构的有代表性的教学模式
董军：
物质的结构与性质这一模块相对于化学一和化学二来讲，有：
原理性强、规律性强、逻辑性强和基础性强等特点，因此这一模块的教学策略应主要体现在教师合理处理教材，创设情景、提出问题，让学生练习已有知识自主学习、自主思考、相互交流、得出结论。
教师的主要工作应放在建立新旧知识的联系、设置问题、组织学生的学习活动、及时点评学生的自学结果、指导和帮助学生完成学习。
按照这种思路，我们淄博市采用《实效融合》的教学模式。
以《分子的立体结构》为例，在这个教学模式中含有以下环节：
◆预习交流，就是在上课之前或者上一节课之后，把学案发给学生，让学生按照老师的要求来进行预习，然后课前、课上进行交流。
比如专题二中于华老师的课谈到了能量的问题，我们就可以从以下方面设计问题：
1、试从能量角度解释下列问题
①自然界的水的流动有何规律？
为什么？
②自然界大多数的自发反应都是放热反应，为什么？
③Na原子在化学反应中如何变化？
为什么？
④一个C原子结合几个H原子形成分子？
为什么？
⑤空间中不受外力作用、有一定距离的一个正电荷和一个负电荷，会如何运动？
为什么？
⑥空间中不受外力作用的两个同性电荷，会如何运动？
为什么？
这个预习作业把能量问题先无论是自然界、物理还是化学上的统筹起来，为这节课讲分子的空间构型做铺垫。
分子的空间构型还涉及到空间位置的问题。
在作业中还要谈到：
2、试从空间相对位置角度回答下列问题：
①若1个正电荷同时吸引2个负电荷，试推测2个负电荷在空间如何占位，才能使体系内能最低？
②若1个正电荷同时吸引3个负电荷，试推测3个负电荷在空间如何占位，才能使体系内能最低？
③若1个正电荷同时吸引4个负电荷，试推测4个负电荷在空间如何占位，才能使体系内能最低？
这样就考虑到能量和位置的关系，这些预留作业不是教材的重复，它是利用学生已有的经验、感受和物理学知识以及化学知识来为本课服务。
◆每课一题，涉及三种性质，分别是检查性、关联性和训练性。
能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是（）
A、任意两个B—F键之间的夹角为120°
B、B—F键为极性共价键
C、三个B—F键的键能相同
D、三个B—F键的键长相同
键长和键能用来衡量键的牢固程度，能体现分子在同一平面只能是键角的因素。
◆问题导学，老师提出问题，让学生带着问题进行思考。
1、问题要明确
科学家们用红外光谱测出C6H12存在船式和椅式两种结构，但主要呈现椅式结构，这说明什么？
分子的立体构型与什么有关系？
2、问题要有连续性
观察与中心原子相连的原子，彼此尽量靠近，还是远离？
这说明原子间有什么作用？
原子间为什么会产生这种作用？
3、问题要体现科学方法
H2O与CO2，都是1:
2型的三原子分子，但分子的空间构型明显不同。
BF3与NH3都是1:
3型的四原子分子，但他们的空间构型明显不同。
由此你能得出什么结论？
4、问题要有开放性
判断SO2分子是否是直线形分子？
5、问题要有助于形成结论
H2O、NH3、CH4分子的价层电子对互斥模型模型都是四面体，但其分子的空间构型却分别是V型、三角锥型和正四面体型。
为什么？
◆整合落实，任何学习在学生中要有记忆，我们要培养学生的能力，同时要培养学生知识的积累。
预测分子立体构型的思路：
找出中心原子→确定σ键数和孤电子对数的和→确定价层电子对互斥模型→隐去孤电子对→得到分子的立体构型。
通过这几年的实践，我们《实效教学》的结果都不错。
3、基于学生认识发展的新授课教学设计
主持人：
说到教学过程，不仅仅是学生掌握知识和技能的过程，实际上是体现学生认识发展的过程，也就是要通过教学过程来促进学生智力的整体发展，在过去的教学中，我们往往更加关注学生知识的掌握，忽略学生认识的发展，那么为什么在新课程中我们如此重视学生的认识发展呢？
现在我们请王教授谈谈她的看法。
王磊：
刚才董军老师谈到的内容已经触及到了学生思维和认识发展。
在“预习交流”中提出了许多“为什么”的问题，这个就很符合这个模块中学生的认识发展的关键的东西。
因为物质的结构和性质这个模块对学生认识发展的最主要的价值在于它的解释功能，因为它是一个理论概念的学科知识体系。
我们学习这个模块的主要目的是让学生“其所以然”的能力。
通俗地讲，这个模块就是让学生能解释为什么，能回答为什么的问题。
其次，提炼出了许多具体的事实和现象，这些都是我们认识的具体对象和面临的问题。
另外一个是“问题导学”提出了看起来不一致的事实，让学生去思考，让学生来说明和解释。
这几年一直都倡导超越知识具体解析为本，促进学生相关认识发展的教学。
什么是认识发展？
应该怎样刻画学生的认识发展？
简单概括地说，首先说是学生认识对象的丰富。
学生能够讨论和分析的对象本身是在丰富，从认识原子、分子，再到晶体，从初中到高中，学生的认识是有变化的。
另外，认识对象里边也包括了现象和事实，也就是结构和性质的宏观表现。
董老师刚才谈到的很多问题都是认识发展的对象，很多都是学生未曾接触的，到通过这个模块的学习，我们在大量接触与结构和性质相关的一系列对象，这就是个认识发展。
光有认识发展对象的丰富实际上是不能代表和说明学生认识发展的丰富。
那我们就要看对于相同的认识对象学生的认识域和认识角度是不是有所发展。
就比如说看原子，假如把原子当做认识对象，我们的认识角度是不断丰富的。
在初中，学生对于原子只知道原子里有什么，不能讨论原子里微粒的关系，同时停留在机械论的角度。
在高中必修当中，我们需要把电子打开，我们把不同的原子进行比较，然后基于电子来认识不同原子。
通过原子核最外层电子关系的建立，从这个角度我们才能全面体会元素原子性质的差异。
因而才有可能建立起来不同原子比较的认识，规律性的认识，也就是元素周期表的认识。
但是这个时候，我们是缺少能量认识的。
这些都是需要在选修阶段需要发展的。
在必修阶段对于分子我们是可以打开的，打开之后，我们注意到微粒间是存在相互作用的，同时相互作用的强弱还是不一样的，我们建立了离子键和共价键。
到了选修还会进一步发展，相互作用的微粒单位是不同的，可能是原子之间、分子间或者离子之间。
分子之间的相互作用也还不一样，我们特别关注到了氢原子和电负性较大的原子之间可能形成一种更强的分子间作用力。
我们分析对象的角度的变化，认识角度的丰富，我们认识的角度和深度都在发展，当我们再看到一个事物，我们开始学会用分子间相互作用去分析，与之前相比，我们多了一个角度去分析和认识事物。
另外的，能够体现学生认识发展差异的是学生的思路。
认识思路是认识角度的组合，即首先从哪个角度看问题，其次从哪个角度看问题。
比如说刚才讨论分子构型，应该有一个符合逻辑思路的合理途径。
拿一个宏观物质来说，在学习本模块之前，学生看这个宏观物质可能既缺少角度又缺少思路。
那老师就应该从不同的角度，比如说，微粒的相互作用、堆积方式、聚集方式等角度系统地分析和认识物质。
当然，还有一个是认识深度的差异。
比如对于原子，从机械论、卢瑟福模型、波尔模型到量子力学的认识是在不断的深入的。
大家都应该思考，我要教的核心知识为人们认识事物提供了怎样的角度或者思路，或者认识价值。
在我们的教学中，我们应该回原到知识的本源性问题，即微粒间的相互作用的关系。
用化学键的知识已经解决不了相关现象，这就要求变换角度重新认识，即用分子间相互作用来解释。
对于概念的学习，应该要看清概念背后的认识角度，从而将概念转换为学生认识事物角度。
主持人：
通过王老师的讲解，我们对于促进学生的认识发展的重要意义有了一定的把握。
正如王老师所说，对于观念，我们过去提得比较少，过去我们可能更加关注的是一具体知识剖析为本的教学方式。
这样两种教学方式是存在很大的不同的。
基于学生认识发展的教学设计，它在课前需要了解学生的已有认识达到了哪个层次，然后可以发展到哪个层次，存在哪些错误认识，存在哪些认识发展的障碍点和空间，这些都是我们课前需要做的工作。
我们可以通过测查、访谈等形式来了解。
对于学生根深蒂固的错误认识，在教学的时候，我们是把知识给学生还是给学生样本范例，这样的教学差别是很大的。
王磊：
我插一句，在教学中我们应该深入分析学生产生错误认识的背后原因是什么。
从认识角度偏差或者认识方式偏差的观点来分析，可能是因为小女孩选择的角度是她自己，而不是那个老人。
我们只有分析和了解了学生认识发展的错误原因，我们才能去纠正它。
4、专家谈具体的教学设计
主持人：
课前所做的准备，我还要谈一点，要分析教学的相关内容本身的功能和价值，它对于促进学生认识发展的意义到底在哪里？
基于学生认识发展的教学设计在课前要做以下工作，
（1）了解学生的已有认识达到了哪个层次，存在哪些错误认识，存在哪些认识发展的障碍点；
（2）分析教学的相关内容本身的功能和价值，对促进学生认识发展的意义。
教学过程中要把握以下几个方面，在新课引入环节设置问题情境，激发学生的已有认识，因为在过去我们以知识为本的教学往往是复习上一节课的知识，然后引入新课；在问题设计上要基于偏差认识进行提问，我们要分析偏差认识在哪，偏差认识的根源是什么，然后抓住这个根源结合偏差认识进行提问；在核心内容的教学活动设计上，鼓励学生提出假设，进一步论证、检验，勇于反思，促进认识的发展，在这一过程中学生的认识就得到了发展；课堂总结时不能局限于一般的复习、巩固、练习，而是要关注学生认识方式的变化，体会认识的功能和价值。
那这样我们在课堂复习和课堂总结的过程中，也是要下些功夫的。
这样的话，我们把以知识为本的教学和以学生认识发展为本的教学给大家进行了对比，那么在具体过程中，拿我们谈到的以分子的性质这样一节为例来进行讨论，这样一节内容怎样关注学生的认识发展，怎样促进学生的认识发展。
请吕老师从自己的经验出发来谈一谈我们怎样从学生的发展为本出发来进行设计，我们先从知识谈起。
吕志会：
分子的性质这一节是在学习了共价键和分子的立体结构的基础上来进一步研究和学习的。
主要的目的是让学生从分子结构的视角来认识物质的性质，那么我们在备课的时候也进行了一些思考。
正如刚才王教授所讲的那样，我们在解决这个问题的时候，首先要分析学生的已有认识是什么，障碍点是什么；选修模块中分子性质的教学功能是什么。
本节的知识脉络如何，认知脉络又如何。
《分子的性质》要给学生传递一个什么样的思想？
学生通过学习《分子的性质》，他们的知识水平和能力将有什么增长？
学生的已有知识是元素电负性的差异造成了共价键当中共用电子对的偏移，也就是共价键有极性和非极性之分，这是在必修2中所学的。
另外，在上一节学习中，学生刚刚学过了用价层电子对互斥模型来分析分子的空间立体构型。
分子的空间立体构型和键的极性到底是怎样决定分子的性质的呢？
这是重要的知识点。
在推出分子有极性之后，分子的极性与键的极性之间导体存在怎样的关系呢，这又形成了一个知识点。
可以说学生是从已有知识出发，根据已有知识和新知识之间的联系，获得新知识。
进而对概念进行发展，如何判断一个分子是极性还是非极性分子，进而上升到对分子极性的运用，也就是它知识价值的体现。
所以整个知识脉络可以归为三点，首先是认识到分子有极性和非极性之分，其次学会判断分子是极性还是非极性，理解其与化学键的关系，最后是分子极性的运用。
主持人：
吕老师对这节课的分析，梳理了三个层次，也分析了学生在学习这节课之前学生的认识达到了怎样的水平，那么我们预设学生认识发展的教学，那么将来学生的认识发展能够扩展到怎样的发展空间呢？
吕志会：
学生对分子的认识是从已有知识引入，那么对于这个学生来说，简单分子的入手能够首先建构概念，然后在概念的认识基础上能够建构这类学习的思维模型，这就是学生思维认识发展的过程，这对于学生的认识发展不仅是认识水平的提高，还有认识方式的改变。
学生原来认为微粒之间，像非金属原子和非金属原子之间可能以共价键的形式结合在一起，学生可能没有认识到在不同的电性作用下呈现一端带正电荷，一端带负电荷的情况。
于是，在认识的层次和方式上发生了变化。
到了这个程度之后，通过共同的师生探究，学生的认识发展得到了这样的概念之后，我们就需要对这一概念进行综合的整合，也就是分析这一问题的思维模型。
概念出来了之后，对学生的认识发展，就是要学会它的应用，这就是它的价值所在。
主持人：
可以看出，吕老师在设计的时候，即关注学生的已有认识达到了哪个层次，又关注了学生的认识将来会发展到哪个层次。
最终的落脚点是落在了分子的性质在实际生活或科研中，怎么去进行具体的应用。
那吕老师能不能就刚才梳理出来的这些核心问题，那么根据这些核心问题我们怎样去寻找情景素材，怎样将它们设计成核心活动，给大家谈谈。
王磊：
比如说，你对分子有极性这个知识点，学生以前没有关注到分子有极性，现在关注到了分子有极性，这个认识发展点，你在教学中是怎样做的？
吕志会：
正如刚才王教授所说的，学生原来对于分子极性的认识是很淡薄的，但是学生比较关注的是共价键可能有极性，共价键在微观结构上看不见，摸不着，无法谈起，在这种情况下，我们就设计实验，通关实验让学生直观感受在同样一种情况下，不同物质表现出不同性质，进一步挖掘它内部结构的不同。
当时设计的实验是，在四氯化碳流和水流中创造了一个电场，可以明显的观察到水流发现了偏转，而四氯化碳流没有发生偏转。
当时学生都非常惊讶，造成这个现象不同的原因肯定要分析对它们的结构进行分析。
在这个过程中，学生能感觉到氢和氧，氮和氯形成的都是极性共价键，他们心里很清楚。
但是为什么，同样是极性共价键形成的分子在电场的作用下却表现出不同的性质。
学生在这样的情景之下，就会展开思维的探究，就像刚才王教授所说的，学生就想到了上一节课刚刚学过的分子的空间构型，都是极性键形成的，那可能跟空间构型有关系，那么学生就要结合它的空间构型。
在这一模块的教学中，经常用到实物模型，在这节课上学生结合四氯化碳和水的实物空间模型，二者确实不同。
进一步探究极性共价键形成的何种空间结构的分子是非极性的。
王磊：
应该说这个情景素材的选取是有认识发展功能的，它的认识发展功能表现在刺激学生发现分子有极性的宏观表现，当把这个现象解释清楚，那么就确认了。
主持人：
听了吕老师的介绍，我的体会还是蛮深的。
因为如果是知识传授为本的教学，后来我有个印象很深的例子，到了高三了，有一个学生来问，到底什么叫分子有极性？
这个学生能够判断分子是否有极性，但是他不明白什么叫分子有记性。
刚才吕老师设计的四氯化碳和水在电场中是否偏转的实验是相当有意义的，否则学生学完之后能应付高考，但他的认识实际上发展得是很有限的。
我们刚才对分子的极性这节知识做了很详细的讨论，具体在教学过程中是怎么展开的呢，我们来看案例。
5、吕志会老师《分子性质》的教学片断以及专家分析
老师：
探究实验的一般程序是怎样的呢？
首先要“明确探究目的”，其次“根据已有经验预测”，再“开展实验”，再“现象分析”，最后“得出结论”。
今天我给大家创设的一个实验目的是探究不同的物质在电场中有什么现象。
这里给大家提供了两种药品：
蒸馏水和四氯化碳。
那你们先预测一下，蒸馏水和四氯化碳在电场中会有什么样的变化。
学生：
做实验。
老师：
这个同学来说下实验现象。
学生：
用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流的时候，水流发生了偏转。
可是，四氯化碳却没有发生偏转。
老师：
刚才我们看到的现象是水发生了偏转，而水没有发生偏转。
这首先告诉我们，在同一个电场下，不同物质的现象是不同的。
那么为什么会出现这种现象呢？
那我们就要从结构的角度来研究。
一个物质发生了偏转，无论是水还是四氯化碳他们都是分子构成的，宏观物质的性质应该跟微观结构有关。
这就说明了无论是水分子还是四氯化碳分子，它的组成结构有大的区别。
水偏转了，说明水在电场的条件下，水分子表现为极性，这样的分子叫极性分子。
把四氯化碳这样在电场中未发生偏转的分子叫非极性分子。
所以说分子有极性和非极性之分。
那么我么下面就从微观结构来探讨分子为什么有极性和非极性之分。
我们来思考这么几个问题，大家写出氯气和氯化氢气体分子的电子式，分子的极性和电子有什么样的关系，双原子分子的极性与键的极性关系如何。
大家先独立思考，然后小组讨论。
老师：
哪位同学来说下？
学生:
氯气分子是由氯氯键构成的，所以它是个非极性键，所以它构成的是非极性分子。
氯化氢分子是由氯氢键构成的，所以它是个极性分子。
老师：
对于这个氯化氢分子的结构模型，大家看这个分子是不均匀的。
电子偏向谁？
学生：
取决于氯和氢的电负性，氯原子的电负性大于氢原子，所以电子偏向氯原子，使氯原子显负价，氢原子显正价。
老师：
我们设想正电荷的中心在氢原子上，负电荷的中心在氯原子上。
那负电荷的中心和正电荷的中心是怎样的关系？
有没有重合在一起？
学生：
没有。
老师：
这个是判断极性和非极性分子的区别，对于氯气分子，大家注意看。
对于极性和非极性分子的主要区别在于它们的正负电荷中心是否重合。
根据刚才的分析，大家能否总结出来，如果要判断一个分子是否是极性分子，首先它应该具有怎样一个充分条件。
分子有极性的充分条件是有极性键。
那是不是只要形成了极性键的分子就是极性分子？
大家根据手中的模型，探讨一下二氧化碳和水的机构相同和不同，二氧化碳和水的正负电荷中心是否重合，分子的极性除与键的极性有关外，还与什么因素有关。
现在请同学来交流一下。
学生：
这个是二氧化碳的结构模型，二氧化碳的中心是在中线上，水负电荷的中心在氧上，正电荷的中心在氢原子连线的中心，正负电荷的中心不重合，是个极性分子。
老师：
分子有极性的必要条件是空间结构的不对称。
我们来小结一下：
判断分子极性的思维模型是怎样的？
主持人：
吕老师，我们看了你刚才的教学片断，我想问问当时你预设的这些问题通过学生活动达到了预设的目的？
吕志会：
首先，我们在预设分子极性的重点的知识问题，认识发展问题的过程中，我们核心的一种思想就是让学生学会从宏观的实验现象，发现微观的结构可能有差异，然后利用已有的知识来预测、猜测、论证这样的一个结论，最后得出分子有极性，除跟共价键的极性有关外，还跟分子的空间构型有关。
从而形成判断分子有极性的正确思路。
学生通过课堂反思和课后小结，学生对于这块的知识掌握还是很好的。
我还有个非常大的体会就是，实验综合价值的肯定。
在设计这个实验的过程中，和其他设计不一样的地方在于，用同一只烧杯来接收水流和四氯化碳流，那么学生在很大程度上只关注了水流的偏转，感觉到心里很高兴，但是有些学生呢，观察是很到位的，他观察到了虽然都是水流和四氯化碳流，但是在烧杯里盛接之后出现了一种分层，都是无色溶液，但是学生把问题提出来了，我把这个问题埋没了。
学习了分子有些有极性，有些没有极性之后，把这个知识上升到应用，学习了分子的极性之后，它有哪些应用呢？
正如刚才王教授所说，可以进行验证性的东西，也可以进行预测性的东西，所以在这个地方，为了让学生的思维发展再进一步得到提升，就是我们提到的碘。
碘这个问题，不是让学生直接将碘放到混合溶液中，观察现象，而是让学生先预测，假如把碘粒放到四氯化碳和水的混合溶液中会有怎样的现象，因为学生也能判断出碘是有碘碘形成的非极性键构成，是非极性分子。
然后学生就可能有些预测，同样再次利用了认识发展的角度，再进行实验的验证，学生觉得他所学的知识，运用到了下一次的体验当中，他觉得心里非常的成功。
我觉得物质性质这个模块本就很抽象，学生对这块的兴趣比较低，我们一线老师要干什么呢？
我觉得一线老师一个很重要的功能就是不仅要去教，而且要培养学生的这种爱好化学的兴趣。
所以再这块知识的设计当中，我很注重对学生这种兴趣的培养，从课堂的情况来看，学生在这个的领悟上，还是比较适应的。
那么另外还提到了，除了溶解性，在其他与现实生活联系比较密切的领域，治疗癌症，如顺铂和反铂的问题上，给学生一种结构式，学生能够通过正负电荷中心判断一种未知物质是否是极性，进而推断出顺铂很反铂哪一种是极性分子和非极性分子，进一步进行分离提纯。
这是我在这一节课中，认为更深层的东西，也是比较成功的所在。
王磊：
我很赞同吕老师，他们的设计里有很多闪光的东西，针对学生认识发展的关键点，它是真心实意在体现这个核心知识的应用价值，所以它从不同的角度，不同的素材，来帮助学生来体会这个核心知识建立之后能够帮助我们干什么。
而且，在这个里面，还体现了思维模型。
主持人：
听完分子的极性和非极性的内容之后，我想起曾经问过学生，你们觉得分子的极性和非极性能够应用在哪些方面。
但是一个男孩子站起来，他的头发有个特点，像刺猬，他说我这个头发起静电，我就想要是有个什么非极性分子的这种东西能让我抹在头发上，它们彼此之间没有电荷之间的排斥以后，是否能够顺溜下来。
所以我想把非极性分子用到我的头上。
说明学生对这些东西是很有兴趣的。
王磊：
说明还有一个有关应用的讨论空间，吕老师已经找到了一些心新颖的素材，都是教材没有的。
主持人：
这部分是基于学生认识发展的新授课的设计进行了讨论，那么就物质结构这一模块，它的核心概念的认识发展的阶梯是什么呢？
我们一起来看一看。
在“物质结构与性质”模块中，主要涉及了原子结构、化学键与分子间作用力、物质的聚集状态三个层次的内容。
在这三个核心概念领域，存在认识发展的相关层级关系。
我们先进入原子结构的讨论。
原子结构的概念发展，王老师在刚才已经做了一些介绍。
在义务教育阶段，它是局限在道尔顿模型、汤姆逊模型中的，这些模型学生的认识主要是实心球模型，他们对电子没有认识，而在汤姆逊模型中发现了电子，这个是基于阴极射线这个事实得出的，由实验事实得出一个理论模型，学生的认识也随着有了发展。
到了必修阶段，通过α粒子的散射实验提出了卢瑟福模型，这个时候我们形象的说是原子的大门打开了。
而我们开始看到原子核里边有质子、中子、电子，包括它们之间的数量关系。
这样实际上促进了核物理和核化学的发展。
到了选修阶段，学生的认识实际上是在继续发展，这个发展表现在从氢原子光谱的事实，得出了波尔模型，这个时候学生对电子的运动状态慢慢深入了，认识到能量是量子化的，这个认识的提升是具有一定的难度的。
继续其他的一些原子光谱，从那些事实再进一步推出了量子力学的模型，使学生认识到了电子的运动状态是拿原子轨道来描述的。
我们从一层一层的图示上可以看出学生的认识层级发展关系。
原子结构本身的层级结构进行发展以后，它外围的一些性质，比如说对元素得失电子的能力有进一步的定量化的描述。
我们再进入到化学键和分子间作用力来分析，在这一部分学生在必修阶段认识共价键概念是站在电子配对达到八隅体稳定结构这一水平上。
到了选修阶段，学生学习了原子轨道的相关知识后，就可以从原子轨道重叠、能量降低形成共价键角度来认识共价键的本质。
对物质组成及相关性质的认识，学生在义教阶段就了解了化合物可以分为离子化合物和共价化合物，有了离子键和共价键的概念后，学生就可以从成键方式不同来认识这两类化合物，并从成键方式不同来认识这两类化合物性质的不同。
学生在选修阶段有了电负性的概
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