电子式的教学一直是一线师生教与学的困惑点，前几天就有两个学生争执二氧化碳电子式的写法，一个学生认为二氧化碳的电子式为
，另一个学生不服，找笔者进一步确认。因此，笔者认为有必要从学科理解的角度，减少师生对电子式的教学困惑。
1 电子式教与学之困惑
在认识构成物质微粒之间存在的相互作用并建立化学键概念时，都会用到电子式，其书写是众多教师教和学生学的困惑点。
教师的困惑主要来自三点：第一，《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》没有对电子式作任何说明，与之相关的字眼是“化学键”
［1］；第二，对比不同教材所给出的电子式的书写略有差异，教师没有根本性的参考标准以及教师有意或无意从某些角度赋予电子式较多的内涵，从而带来了规范书写电子式的不自信；第三，电子式教学高耗低效，尽管教师给出了相应的书写规则和示范，学生接受电子式的情况也是不尽如人意。
对于学生而言，从微观视角认识物质，用符号表征微观世界过程存在一定的认知差距，电子式是继离子符号、原子结构示意图、化学方程式后又一个微观表征的方法，具有一定的抽象性，是形成宏观辨识与微观探析核心素养的重要教学载体。学生在一边模仿一边总结的过程中学习物质电子式的书写，当学生创造性地书写陌生物质的电子式与教师给出的“标准答案”不一致，而教师不能给出合理解释时，若学生不能同化和顺应，则会陷入更加凌乱的书写方式。例如氧化镁：与，教师需要花费很多时间进行二者的辨析，甚至很难解释清楚其中的道理，使得教学陷入不断补充和解释的怪圈里，甚至使得该部分教学成为无底洞，学生学得不明所以，最终会不了了之。
Mg
2+［
］
2-Mg
2+［
］
2-该问题已被有关学者注意到，并给出了相关见解：有的教师给出了中学阶段适合书写电子式的几种微粒，其他的物质特别是复杂的分子式不适合拓展，明确指出利用八隅律书写电子式的局限性；有的教师通过对比各版本教材分析得出电子式中元素上、下、左、右并没有轨道之意，因此不必有
、
、
正确与否的辨别；有些教师建议用国外课本使用的“点叉图”代替电子式，在学习选择性必修模块后，再学习或者再去修正电子式的书写
［2-4］。这些观点有一定的合理之处，但也存在一些盲点，例如“点叉图”其表达的意义与电子式是一样的，但是从外观来看与电子式还是有很大的差别，这无疑是舍本求末、增加学生认知负荷的做法。为了增进学生对电子式的学科理解，教师在“化学键”教学上要有更加清晰的思路。为此，笔者作以下分析。
2 电子式之教科书呈现
现将3种主流教材关于电子式的呈现方式加以整理，如
表1所示。
第一，3种教材出现电子式的位置不太相同，有的在必修一阶段，有的在必修二阶段，但都是为了“化学键”这一抽象概念而“服务”的，都是为了“方便”起见引出了电子式。由此可见，电子式确实是表征微观世界中强烈相互作用的一种符号，是认识化学键时不可绕过的知识点。虽然任何一本教材都没有具体给出书写电子式的方法，但是在人教版和苏教版都给出了一些原子的电子式的示例，如
表1所示，其中最大的差别在于镁原子的电子式的书写，二者采用了完全不同的写法：
、
，如果在课堂授课之时，继续拓展第ⅢA和ⅣA族元素原子的电子式书写，就会给教学带来一定的分歧。例如，对于铝原子电子式的书写就会出现两种情况：
、
，显然第二种写法对于刚接触电子式的学生是接受不了的。而对于该部分鲁科版的处理方式则是“避而不谈”，这种处理方式是与课程标准“不谋而合”还是给教师留有发挥的空间？
第二，不得不承认，电子式是书写结构式的重要先行者，人教版与苏教版在电子式之后都紧随着出现了“结构式”的概念和书写，而鲁科版则在该册第三章“简单的有机化合物”初学了有机化合物后才正式给出“结构式”，似乎“千呼万唤始出来”。
第三，人教版在同一种物质中同时使用了“▪”和“×”，而苏教版和鲁科版则只用了一种符号。若同时使用了“▪”和“×”，就可以很清晰地看出各原子原本归属的电子数，对于教师演示化学键形成过程有很好的作用。事实发现，学生不能较好地同时使用“▪”和“×”表示电子式，若统一使用一种符号“▪”或“×”则能避免这种问题，但同时可能会失去暴露学生思维存在缺陷的机会。
第四，从教材安排的课后习题中发现，人教版和苏教版特别是苏教版出现了大量有关电子式书写和判断的练习题，但在鲁科版中却未提及任何有关电子式的书写，而是把大量篇幅放在化学键类型和化合物类别的判断上，并且鲁科版教材正文把电子式的作用明显地用在了离子键和共价键形成的过程上
［5-7］。
这些差异性促使教师思考“电子式承载的教学意义是什么”，只有厘清这一问题才能把握在该问题上的教学重难点，有效突破电子式的教学困惑。
3 电子式之教学功能
功能意指事物或方法所发挥的有利作用、效能。那么教学功能就指某事物对教学的促进作用。电子式具有有以下教学功能。
3.1 本位功能
电子式的本位功能其实就是符号的功能，电子式是一种为了表达化学键中的离子键和共价键，简明扼要且形象地表达微观作用力的存在。这种微观作用力本身就是无形的，只有借助符号才能传递或理解其意义。而符号的功能，就是表述、传达和思考。例如电子式，揭露了钠元素原子与氯元素原子在形成化学键时的内在原因，是一种表达符号，能促使学生思考其形成过程，将无形化为有形。另外，通过化学键形成过程的认识，学生可以进一步理解NaCl化学式中钠离子与氯离子个数为什么为1∶1，而不再基于“Na显+1价，Cl显-1价”的理解，拓展了学生认识化学式组成由来的角度，这就是电子式作为一种符号功能引发的思考。
Na
+［
］
-在高中阶段，虽然教师都尽量避免书写O
2的电子式，但是，学生从九年级开始接触化学就以O
2作为认识物质的开篇内容，知道物质的组成与结构，“知道原子可以组成分子，也可转变为离子”
［8］，而“化学键”就是对该知识点进行点拨和深入的最佳时机，也是学生对微观结构认知升华的好素材，在此引出O
2的电子式未尝不可。
3.2 诊断功能
从鲁科版教材安排上发现，正确书写某些物质的电子式并不是教学重点，而是教师在组织教学活动的过程中建构“化学键”概念、分析化学键形成过程的依据和思维方法，是一种学习经验，是一种认知过程。教师组织教学是教师的“输入”过程，而电子式书写是学生对化学键类型和形成过程的表达，即“输出”过程，通过书写结果，教师可知其思维的角度和对知识点的掌握情况，使得教学活动有迹可循，也可通过这个过程进行教学效果诊断。例如，学生首次书写CO
2电子式，极易写出
类似的错误结果，暴露了学生对电子守恒、共用电子对规则的掌握情况，教师应采取必要的点拨进行纠正。
电子式书写是建立在原子核外电子排布的基础之上的，认识元素原子既有得电子和失电子的趋势，故原子间可能生成离子键，也可能生成共价键。电子式之所以出现“乱象”，是因为学生没有完成该知识进阶。例如H
2O的微观认识：学生认识了“原子可以组成分子”，但是借助电子式的书写可以暴露学生是否解决“2个H之间是否存在强烈的相互作用”“水分子中氧原子如何与2个H结合”“水分子中为什么氧显-2价、氢显+1价”等问题，从而可以较好地解释有些学生为什么会写出或
等类似的错误书写方式，即在化学式和认识微观结构上存在一个比较大的鸿沟，而电子式的学习恰恰把学生所认识的微观世界暴露出来，达到诊断学生是否形成“化学观念”素养的目的。
H
+［
］
2-H
+3.3 过渡功能
电子式在认识化学键和结构式书写上发挥了比较大的作用，似乎在其他专题或模块中没有再提及，在近几年的高考题中也未见其“身影”。电子式更偏向于由多数人经“契约”而成的规则性知识，有可能随着历史性变迁显露出其滞后性，也正因为如此，我们不自觉地强加给电子式较多的功能。
但是，在学生思维形成的过程中我们需要这种“过渡性”的知识，它是思想启蒙，是引导性的知识，也是建构主义中学生主动探索、发现和建构的必然要求。过渡性的认识必然是一个不断积累的过程，涉及知识增长的问题，是一个系统工程，因为从原子结构过渡到微粒之间的作用力，需要电子式作为重要的桥梁将抽象化为形象，这是由学生知识结构和学科框架决定的。学生没有完整的知识体系和新旧知识的相互联系，教师是不可能让学生跳跃到“分子轨道理论”高度的，这是知识的逻辑顺序，也是教学的逻辑顺序。
3.4 发展功能
电子式的学习有两种发展的功能：一种是预设性的发展，另一种是生成性的发展。我们利用电子式来表示化学键的类别，对物质类别进行辨析的真正目的是能够从微观结构预测物质的可能特征，这是发展学生“结构决定性质”的认知能力，具有重要的教学价值。而在这个过程中，学生可能会发现电子式的不足和缺陷，进而不断深入理解和思考，自主学习价键理论、杂化理论和分子轨道理论等相关内容，达到不断学习的效果。学生从规则的学习到实践，再到批判性地认识事物，这是一种可持续的发展过程，也是一种教学生成的发展功能，而这个过程可能只有少数人才能够完成
［9］。
教学价值有些是潜伏的、长期起作用的，不能由即时的评价反映出来。电子式作为学习化学键的一种工具，即便学生没有较好地写出某物质的电子式，教师也可在课堂中引导学生建立“宏观物质—构成微粒—微粒间的相互作用”的认知模型，学生基本可以掌握化学键的含义以及离子键、共价键的主要区别。这就好比大家都可以唱出某歌曲的曲调，但不一定能够默写出曲谱。因此，对于电子式的书写不应刻板要求。
4 电子式之教学建议
4.1 要明确电子式的意义，更要明确电子式的教学意义
电子式可以表示微粒间的作用类型，也可以使用电子式表示离子键或共价键的形成过程，但并不是表示化学反应的过程，例如，根据氯化钠晶胞可知该物质并不是一个钠离子和一个氯离子的作用；氯化钠溶液蒸发析出晶体时也有离子键的形成过程，因此，电子式突出表达的是“键”，而不是“物质”。基于上述电子式的教学功能分析，就可明确电子式承载的教学价值。在使用电子式表达微粒间的作用时，不可陷入书写各物质电子式的训练怪圈，要做到有的放矢。
Na
+［
］
-4.2 要明确知识具有阶段性，更要明确电子式的教学限度
知识具有阶段性，电子式没有对错之分，只有“合适”与否，它与学生的“理解”活动是同步进行的。学生在学习“物质结构与性质”时，通过学习经典共价键理论、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论等，个体认知结构得到不断扩展、丰富和创新，电子式的缺陷在这个过程中就会迎刃而解。电子式教学的意义产生于学生对电子式有关知识的理解，知识与当时所处的时空环境有关。教师要从学情出发，而不是从教师的“高度”来评价电子式的漏洞。因此，教学应该控制“上限”，不应该消耗过多的时间在电子式书写上；同时，更应该把握教学的“下限”，根据“8电子稳定结构”把电子式内化为常见原子的共价键数目：碳四根“手”、氮三根“手”、氧两根“手”、氢与卤原子一根“手”，为后期利用结构式认识有机化合物的多样性做好充足的准备。
4.3 要明确教学目标，更要明确学科素养要求
在价值日渐多元的社会形势下，教师必须成为教学价值整合的行动者，常常思考“什么知识最有价值”“该知识承载的教学价值是什么”。要让学生知道科学概念、原理往往有它们的局限性，应该用发展的观点看待科学概念和原理，以科学的态度来学习化学，从而启发学生思维，树立正确的价值观，培育必备品质和关键能力。在教学过程中，很多教师可能会把“离子键”“共价键”分别用一个课时进行讲授，而这种常以知识为本课时目标的教学方式不利于学生建立知识的互通性和相关性。教师要增进学科理解，教学内容要逐渐进阶，向知识结构化、观念化进阶才能有效落实学科核心素养。
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