摘要： 圍繞物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的探究，設(shè)計以新型液晶顯示材料為驅(qū)動性素材的“探秘液晶”主題教學(xué)，發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)聚集狀態(tài)的全面認(rèn)識。教學(xué)中整合跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)裝備，同時借助多種信息化軟件，將抽象知識可視化，促進(jìn)學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的理解。在綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識解決問題的過程中，感受技術(shù)賦能的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，提升“宏觀辨識與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué)； 跨學(xué)科； 學(xué)科核心素養(yǎng)； 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)； 液晶

文章編號： 1005-6629（2024）07-0059-07 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1 教學(xué)主題內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀分析

本教學(xué)主題內(nèi)容選自魯科版教材《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章“不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)”第3節(jié)“液晶、納米材料與超分子”中的液晶部分［1］。液晶顯示材料為化學(xué)材料前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)內(nèi)容，其分子結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的特點(diǎn)及其性質(zhì)的測定等，涉及化學(xué)、物理、生物、材料等多學(xué)科知識內(nèi)容的融合。液晶作為新型材料出現(xiàn)在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標(biāo)”）的選修課程系列1《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》主題4“STSE綜合實(shí)驗(yàn)”例舉的素材中［2］。課標(biāo)的選擇性必修課程模塊2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》主題2“微粒間的相互作用與物質(zhì)的性質(zhì)”內(nèi)容要求中提到“認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系”，“知道物質(zhì)的聚集狀態(tài)會影響物質(zhì)的性質(zhì)，通過改變物質(zhì)的聚集狀態(tài)可能獲得特殊的材料”［3］。液晶顯示材料就是一種具有特殊聚集狀態(tài)的材料，其特殊的宏觀性質(zhì)由液晶材料分子特殊的微觀結(jié)構(gòu)所決定，因此液晶材料分子的相關(guān)知識，能夠承載課標(biāo)中的上述要求，具有發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)聚集狀態(tài)的全面認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生對“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一化學(xué)觀念深度理解的教學(xué)功能價值。

然而，液晶內(nèi)容學(xué)科本體知識抽象難懂，許多教師沒有深入分析其教學(xué)價值，選擇回避或?qū)⑵渥鳛榭破臻喿x材料，致使許多學(xué)生并不了解這種生活中常見的新型材料所蘊(yùn)含的化學(xué)知識、方法及觀念。

為了更好地發(fā)揮液晶內(nèi)容的教學(xué)價值，本文以“探秘液晶”為主題展開研究，將魯科版教材《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章“不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)”內(nèi)容進(jìn)行重整，整合第1節(jié)“認(rèn)識晶體”與第3節(jié)“液晶、納米材料與超分子”的相關(guān)內(nèi)容［4］，從常見、典型的聚集狀態(tài)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)出發(fā)，初步構(gòu)建物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而探究特殊聚集狀態(tài)物質(zhì)液晶的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的特點(diǎn)，進(jìn)一步構(gòu)建物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)之間的深度關(guān)聯(lián)，發(fā)展物質(zhì)聚集狀態(tài)新認(rèn)識。除此之外，本次教學(xué)過程中，整合跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)裝備，借助多種信息化軟件，將抽象知識可視化，促進(jìn)學(xué)生對“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一觀念的理解，提升“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2 教學(xué)思想

2.1 整合跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)裝備，助力化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

教學(xué)通過整合生物與化學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝備，自制跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)儀器，綜合運(yùn)用生物、物理、化學(xué)學(xué)科相關(guān)知識、方法及實(shí)驗(yàn)資源，分析解決相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究問題。教學(xué)過程中利用生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)裝備顯微鏡，創(chuàng)造性地自制偏光顯微鏡，來觀察物質(zhì)宏觀物理性質(zhì)中的光學(xué)性質(zhì)，對宏觀物理性質(zhì)的各向同性或各向異性進(jìn)行外顯可視化，幫助學(xué)生加深理解新概念?？鐚W(xué)科實(shí)驗(yàn)裝備的整合與運(yùn)用，拓展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路，打破了學(xué)科界限，引導(dǎo)學(xué)生在多學(xué)科背景下認(rèn)識物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的特點(diǎn)，有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)［5，6］。

2.2 技術(shù)賦能可視化教學(xué)，助力高效學(xué)習(xí)

教學(xué)使用可視化VESTA晶體結(jié)構(gòu)軟件和scopelmage9.0圖像處理軟件。VESTA晶體結(jié)構(gòu)軟件將晶體結(jié)構(gòu)可視化，scopelmage9.0圖像處理軟件結(jié)合教學(xué)用數(shù)碼顯微鏡使用，將光學(xué)顯微鏡觀察的實(shí)時圖像進(jìn)行凍結(jié)、預(yù)覽、捕捉，結(jié)合教學(xué)的多媒體電子屏外顯共享觀察到的圖像?？梢暬侄蔚氖褂?，將物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)直觀地呈現(xiàn)出來，降低了教學(xué)內(nèi)容的抽象性，促進(jìn)了學(xué)生對知識內(nèi)容的理解。同時將觀察物質(zhì)宏觀性質(zhì)的個體學(xué)習(xí)活動轉(zhuǎn)化為全體互動學(xué)習(xí)活動，使教學(xué)活動更具活力，提高了學(xué)生在全新學(xué)習(xí)氛圍下的學(xué)習(xí)效率。

3 教學(xué)目標(biāo)

（1） 通過對水的不同聚集狀態(tài)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀外形特點(diǎn)的討論，初步建立物質(zhì)微觀排布與宏觀外形之間的關(guān)聯(lián)。

（2） 通過跨學(xué)科探究活動，學(xué)會分析晶體與非晶體微觀結(jié)構(gòu)及宏觀性質(zhì)的特點(diǎn)，建立物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)間的深度關(guān)聯(lián)，體驗(yàn)運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題的過程，發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)。

（3） 通過跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究液晶活動，拓展對物質(zhì)聚集狀態(tài)的認(rèn)識角度，發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)。

（4） 通過對液晶材料分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其特殊宏觀性質(zhì)的分析，深入認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，深化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”化學(xué)核心觀念。

4 教學(xué)流程

“探秘液晶”包括三個教學(xué)環(huán)節(jié)：環(huán)節(jié)一初識常見聚集狀態(tài)，環(huán)節(jié)二探秘典型聚集狀態(tài)，環(huán)節(jié)三探秘特殊聚集狀態(tài)。各環(huán)節(jié)通過對應(yīng)的活動，發(fā)展學(xué)生對“微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)關(guān)系”及“物質(zhì)聚集狀態(tài)”的認(rèn)識，其中環(huán)節(jié)二中的活動2及環(huán)節(jié)三中的活動1為利用自制跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)裝備及技術(shù)賦能可視化教學(xué)的核心活動。具體教學(xué)流程見圖1。

5 教學(xué)實(shí)錄

5.1 環(huán)節(jié)一：初識常見聚集狀態(tài)

［課前作業(yè)］以水為例，畫出處于氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)時分子是如何聚集的，并結(jié)合圖示分析三種不同聚集狀態(tài)的水的微觀排布和宏觀外形有哪些特點(diǎn)？

［情境創(chuàng)設(shè)］隨著科技的發(fā)展，顯示技術(shù)也在不斷發(fā)展，液晶顯示屏為生活提供了極大便利，那你知道液晶是什么嗎？從今天開始我們走近神奇的液晶材料。要揭秘液晶，首先要了解物質(zhì)的不同聚集狀態(tài)。以大家最熟悉的物質(zhì)水為例，來認(rèn)識不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)的微觀排布與宏觀外形的特點(diǎn)。

［展示課前作業(yè)］見圖2。

［課前作業(yè)表現(xiàn)評價］學(xué)生能夠畫出不同狀態(tài)下水的微觀結(jié)構(gòu)，對不同聚集狀態(tài)水的微觀排布和宏觀外形特點(diǎn)有初步認(rèn)識。學(xué)生認(rèn)為氣態(tài)水的微觀排布特點(diǎn)為微粒間距很大，排列散亂，宏觀外形特點(diǎn)為無固定狀態(tài)，易壓縮；認(rèn)為液態(tài)水的微觀排布特點(diǎn)為微粒排列較緊密，微粒間距較小，宏觀外形特點(diǎn)為無固定狀態(tài)，不易壓縮；認(rèn)為固態(tài)水的微觀排布特點(diǎn)為微粒間距很小，排列緊密，規(guī)律整齊，宏觀外形特點(diǎn)為有固定狀態(tài)。學(xué)生分享交流后，能夠初步將微觀排布的規(guī)律性與宏觀外形的規(guī)則性建立關(guān)聯(lián)。

［提問］導(dǎo)致物質(zhì)宏觀流動與否的因素是什么呢？

［學(xué)生1］與分子間隙有關(guān)。液態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)分子間隙大，易流動；固態(tài)的物質(zhì)分子間隙小，排布規(guī)則，不易流動。

［學(xué)生2］與分子間作用力有關(guān)。分子間作用力強(qiáng)，不流動；分子間作用力弱，有流動性。

［總結(jié)］宏觀流動與否與微觀分子間作用力有關(guān)。分子間作用力強(qiáng)，宏觀不流動，分子間作用力弱，宏觀流動。

5.2 環(huán)節(jié)二：探秘典型聚集狀態(tài)

［展示］水晶和玻璃的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀圖片。

［提問］微觀排布的不同導(dǎo)致宏觀外形有什么區(qū)別呢？

［回答］水晶微觀結(jié)構(gòu)規(guī)則，宏觀外形就規(guī)則，而玻璃的微觀結(jié)構(gòu)不規(guī)則，宏觀外形也不規(guī)則。水晶是自發(fā)形成的，而玻璃宏觀外形的規(guī)則是人工切割形成的。

［播放動畫］氣泡凍結(jié)冰晶的形成。

［總結(jié)］兩種典型的聚集狀態(tài)物質(zhì)——晶體與非晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和宏觀性質(zhì)的區(qū)別。

［活動1］分析資料1和資料2，討論晶體與非晶體宏觀性質(zhì)的特點(diǎn)，并結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)分析原因。

［資料1］內(nèi)容為晶體和非晶體的熔化曲線，以及晶體SiO2和非晶體SiO2的微觀結(jié)構(gòu)投影示意圖［7］，如圖3所示。

［資料2］內(nèi)容為文字資料及石墨晶體結(jié)構(gòu)和白云母晶體結(jié)構(gòu)示意圖［8］。

文字資料如下：

（1） 石墨在與層平行的方向上的電導(dǎo)率數(shù)值約為在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率數(shù)值的1萬倍［9］。

（2） 云母片很容易從與它底面平行的方向分裂成薄片，但從垂直于底面的方向分裂成小塊時，就需要消耗很大的能量［10］。

石墨晶體結(jié)構(gòu)和白云母晶體結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

［學(xué)生1］對比資料1中的曲線圖和晶體微觀結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)現(xiàn)，晶體的內(nèi)部微粒排布規(guī)則，破壞結(jié)構(gòu)困難，有固定熔點(diǎn)，非晶體內(nèi)部微粒排布不規(guī)則，沒有固定熔點(diǎn)。

［學(xué)生2］分析資料2得出，不同的晶體，結(jié)構(gòu)不同，因而性質(zhì)也不同。

［學(xué)生3］對于同一晶體來說，微粒在不同方向上排列的規(guī)律性不同，導(dǎo)致宏觀性質(zhì)在不同方向上也不同，比如，石墨晶體的微觀結(jié)構(gòu)中，微粒在水平方向上和垂

直方向上的排列規(guī)律性不同，因此導(dǎo)致水平方向和垂直方向上的電導(dǎo)率不同。

［課堂表現(xiàn)評價］經(jīng)過討論，學(xué)生能夠建立晶體與非晶體微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的深度關(guān)聯(lián)，能夠從理論上理解晶體的各向異性，但缺少更真實(shí)直觀的感受。因此，設(shè)置跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究活動獲取更直觀的證據(jù)，感受晶體和非晶體的光學(xué)性質(zhì)的各向異性和各向同性。

［講解］自制偏光顯微鏡結(jié)構(gòu)、原理和操作。

跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)儀器——偏光顯微鏡可由普通光學(xué)顯微鏡加兩個偏光片自制而成［11，12］，自制偏光顯微鏡結(jié)構(gòu)簡化示意圖見圖5。

偏光顯微鏡是將普通光改變?yōu)槠窆膺M(jìn)行鏡檢的方法，以鑒別某一物質(zhì)是單折射性（各向同性）或雙折射性（各向異性）。雙折射性（各向異性）是晶體的基本特征。在正交的情況下，視場是黑暗的，如果被檢物體在光學(xué)上表現(xiàn)為各向同性，無論怎樣旋轉(zhuǎn)載物臺，視場仍為黑暗。若被檢物體具有雙折射特性或含有具雙折射特性的物質(zhì)，則具雙折射特性的地方視場變亮［13］。從化學(xué)的視角來說，非晶體具有各向同性，觀察時視場黑暗；晶體具有各向異性，觀察時視場變亮。

［活動2］預(yù)測典型物質(zhì)水、玻璃片及NaCl晶體的光s9LL2Lmlowsu+eY64lcxbA==學(xué)性質(zhì)，運(yùn)用自制偏光顯微鏡觀察現(xiàn)象，分析原因。

［學(xué)生1］由于玻璃片為非晶體，因此微觀結(jié)構(gòu)中的微粒排布不規(guī)則，在光學(xué)上應(yīng)表現(xiàn)為各向同性，利用自制偏光顯微鏡觀察時，視場應(yīng)為黑暗。NaCl固體為晶體，微觀結(jié)構(gòu)中的微粒按一定規(guī)律周期性排布，不同方向上規(guī)律性不同，在光學(xué)上應(yīng)表現(xiàn)為各向異性，利用自制偏光顯微鏡觀察時，視場應(yīng)為光亮的。液體水不知道如何分析。

［學(xué)生2］水常溫下為液態(tài)，不是晶體。液態(tài)水微觀結(jié)構(gòu)中的微粒排布也不規(guī)則，宏觀性質(zhì)也呈現(xiàn)各向同性。利用自制偏光顯微鏡觀察時，視場應(yīng)為黑暗。

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)］用自制偏光顯微鏡進(jìn)行觀察。

［演示實(shí)驗(yàn)］借助顯微鏡圖像軟件scopelmage9.0，通過多媒體電子屏，向?qū)W生展示各物質(zhì)的光學(xué)各向異性或各向同性，共享實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。偏光顯微鏡下的水、玻璃片及NaCl晶體的圖像見圖6、圖7。

［演示實(shí)驗(yàn)］通過VESTA晶體結(jié)構(gòu)軟件，展示不同方向上NaCl晶體的微觀結(jié)構(gòu)，如圖8所示，感受晶體微觀結(jié)構(gòu)中微粒周期性排布的規(guī)律性，不同方向上排布的規(guī)律性不同。

5.3 環(huán)節(jié)三：探秘特殊聚集狀態(tài)

［播放視頻］實(shí)驗(yàn)室加熱一種物質(zhì)C6M{1，4-雙［4-（6-丙烯酰氧基己氧基）苯甲酰氧基］-2-甲基苯}，C6M常溫下為固態(tài)，加熱過程中先變成不透明的渾濁狀態(tài)，繼續(xù)加熱變成透明清亮的液體。

［活動1］預(yù)測這種不透明的渾濁態(tài)的聚集狀態(tài)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，動手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。

［學(xué)生1］可能是一種固液共存狀態(tài)，因?yàn)楣虘B(tài)晶體微觀微粒排布規(guī)則，液態(tài)微觀微粒排布不規(guī)則，因此固態(tài)晶體與液態(tài)混合，既有規(guī)則又有不規(guī)則，用偏光顯微鏡觀察時，有亮有暗。

［學(xué)生2］不是固液共存的，可能是一種液體的狀態(tài)，但有晶體的性質(zhì)，不清楚是什么狀態(tài)，不清楚通過什么實(shí)驗(yàn)來證明。

［學(xué)生3］如果是液態(tài)但具有晶體的性質(zhì)，則應(yīng)具有各向異性，用偏光顯微鏡觀察時，整體是亮的；如果是固液混合，用偏光顯微鏡觀察時，有亮有暗。

［課堂表現(xiàn)評價］學(xué)生對物質(zhì)聚集狀態(tài)存在不同認(rèn)識的角度，能夠確定運(yùn)用自制偏光顯微鏡觀察現(xiàn)象，來確定這種特殊狀態(tài)的聚集狀態(tài)。

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)］用自制偏光顯微鏡觀察，交流現(xiàn)象，最終確定這種狀態(tài)為介于晶體和液體之間的一種特殊狀態(tài)，宏觀流動，但有晶體的各向異性。

［演示實(shí)驗(yàn)］借助顯微鏡圖像軟件scopelmage9.0，通過多媒體電子屏，向?qū)W生展示液晶的光學(xué)各向異性，見圖9。（本學(xué)生實(shí)驗(yàn)及教師演示實(shí)驗(yàn)中，為便于學(xué)生觀察，采用高?？蒲腥藛T專門配制的常溫下為液晶態(tài)的物質(zhì)）

［活動2］四種典型液晶材料的結(jié)構(gòu)簡式［14］見表1，分析液晶材料分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及特殊宏觀性質(zhì)的原因。

［學(xué)生分析］都有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，取代基都在對位，均為直線型。

［講解］根據(jù)早先的研究，能夠呈現(xiàn)出液晶態(tài)的有機(jī)化合物，都是一些線形的分子，可以把它們看成一種剛性的、不易彎曲的棒狀分子。這種棒狀分子的基本結(jié)構(gòu)如圖10所示。其中X為連接兩個苯環(huán)的基團(tuán)，位于分子的中心，稱為中央基團(tuán)，決定了分子的剛性結(jié)構(gòu)；Y位于分子的兩端，稱為末端基團(tuán)，它們可以是相同或不同的基團(tuán)，但共同的特點(diǎn)是本身具有極性或容易變成極性基團(tuán)。隨著研究的深入，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)一些無中央基團(tuán)的分子，以及一些含脂烷環(huán)的分子，也能展現(xiàn)出液晶的特點(diǎn)［15，16］。

［追問］為什么這樣的結(jié)構(gòu)，能讓物質(zhì)具有液晶態(tài)的特殊性質(zhì)，既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性？

［學(xué)生分析］液晶材料分子聚集在一起時，在某一方向上分子間作用力弱，因此具有液體的流動性。但在某一方向上，如在分子長軸方向上，分子間作用力強(qiáng)，分子排布規(guī)律，因此又具有晶體的各向異性。

［總結(jié)］正是由于液晶分子微觀結(jié)構(gòu)上的特殊性，才導(dǎo)致它在宏觀性質(zhì)上的特殊性。液晶內(nèi)部分子的排列沿分子長軸方向呈現(xiàn)出有序的排列，由此在分子長軸的平行方向和垂直方向表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。

［講解］我們可以利用液晶的性質(zhì)，將其應(yīng)用到顯示材料領(lǐng)域。液晶的顯示功能與液晶材料內(nèi)部分子的排列密切相關(guān)。液晶分子聚集在一起時，其分子間作用力容易受電場的影響。所選取的液晶材料在沒有外加電場時，液晶分子呈逐層扭轉(zhuǎn)的螺旋形排列；在施加電壓時，分子變成沿電場方向排列；而在移去電場之后，又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。由此，在存在或撤去電場的兩種不同條件下，材料的旋光性能發(fā)生變化，從而達(dá)到控制顯示的目的［17］。

［追問］再來說說你對聚集狀態(tài)的認(rèn)識。

［回答］原來認(rèn)為只有固、液、氣三種聚集狀態(tài)，現(xiàn)在了解到固體還分為晶體和非晶體，液晶是一種介于晶體和液體之間的特殊狀態(tài)，對聚集狀態(tài)有了新的認(rèn)識。

6 教學(xué)效果與反思

6.1 跨學(xué)科融合，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展

對于晶體的各向異性，教材僅以“石墨在不同方向上的電導(dǎo)率數(shù)值不同”為例進(jìn)行說明，學(xué)生無法體會晶體在其他物理性質(zhì)上的各向異性。本次教學(xué)整合跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)裝備，將生物學(xué)科的顯微鏡引入化學(xué)課堂，教師在查閱文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地自制偏光顯微鏡，使學(xué)生更加直觀地感受晶體的光學(xué)各向異性。學(xué)生對使用生物學(xué)科的顯微鏡觀察晶體的光學(xué)性質(zhì)，表現(xiàn)出濃厚的興趣，實(shí)驗(yàn)操作積極性高漲，深刻感受到運(yùn)用跨學(xué)科知識解決問題的成就感，提升了科學(xué)素養(yǎng)水平。

6.2 信息化賦能，促進(jìn)抽象知識理解

VESTA晶體結(jié)構(gòu)軟件、scopelmage9.0圖像處理軟件及圖片、動畫、視頻等多種可視化手段的使用，將抽象的晶體結(jié)構(gòu)及宏觀性質(zhì)，更直觀形象地呈現(xiàn)，同時將個體學(xué)習(xí)活動轉(zhuǎn)化為全體學(xué)習(xí)活動。信息化賦能教學(xué)，提高了課堂效率，有效地促進(jìn)學(xué)生對抽象知識的理解，幫助學(xué)生提升“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)水平。

6.3 接觸真實(shí)液晶材料，激發(fā)探究熱情

學(xué)生對前沿的化學(xué)材料液晶充滿了興趣和好奇心，但以往對液晶材料的了解僅限于課本及網(wǎng)絡(luò)資料，本次教學(xué)依托高校實(shí)驗(yàn)室，教學(xué)過程中學(xué)生親身接觸真實(shí)的液晶材料，并研究其性質(zhì)?；谡鎸?shí)的科學(xué)前沿材料的實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，有助于學(xué)生樹立從事科學(xué)研究的志向，極大地發(fā)展了學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)水平。

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