淺談初中化學(xué)“微粒觀”建構(gòu)的教學(xué)實(shí)際研究

杜冰

【摘 要】初中化學(xué)是在原子、分子、離子等這些微粒的基礎(chǔ)上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)自然科學(xué)。初中是化學(xué)的啟蒙階段，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建微粒觀是教師基礎(chǔ)教學(xué)的核心。微粒觀的構(gòu)建可以讓學(xué)生從微觀視角思考宏觀世界的化學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生才可能正確地認(rèn)識物質(zhì)的基本性質(zhì)和變化規(guī)律，形成完整清晰的化學(xué)知識系統(tǒng)，為學(xué)好化學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);微粒觀;教學(xué)研究

微粒觀的教學(xué)內(nèi)容是化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。對于剛開始學(xué)習(xí)化學(xué)知識的學(xué)生來說分子、原子、離子是來自看不見、摸不著、無感覺的微觀世界，他們?nèi)狈φJ(rèn)知的感性基礎(chǔ)，難以理解這些抽象又模糊的概念，另一方面，九年級學(xué)生面臨升學(xué)的壓力，學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重，學(xué)習(xí)的時間有限，學(xué)生很難在腦海構(gòu)建一個完整的化學(xué)知識系統(tǒng)，給后續(xù)的高等化學(xué)學(xué)習(xí)增加困難，教師作為課堂學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，如何在教學(xué)過程中幫助學(xué)生構(gòu)建“微粒觀”，將微觀的知識點(diǎn)宏觀化，使學(xué)生獲取更加深刻形象的直觀感知，形成完整的知識系統(tǒng)，打造高效課堂？本文將以分子、原子、離子的教學(xué)為例，淺談一下幫助初中學(xué)生構(gòu)建微粒觀的教學(xué)方法和策略。

一、整體認(rèn)知微觀世界

（一）化學(xué)微粒觀的建構(gòu)應(yīng)該是一個由淺到深的過程。教師組織教學(xué)時，要有整體觀念意識，分清每單元教學(xué)內(nèi)容的相互銜接問題，明確每章教學(xué)的目的性，“由整到分”降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，先讓學(xué)生對微粒產(chǎn)生—定的認(rèn)識，然后在此基礎(chǔ)觀念上去分析和解決微觀問題，循序漸進(jìn)，增強(qiáng)學(xué)生的抽象思維和微觀思維能力，最后“由分匯總”逐步形成完整的系統(tǒng)知識，構(gòu)建起“微粒觀”。

（二）微粒觀的基礎(chǔ)概論是學(xué)生進(jìn)入微觀學(xué)的基礎(chǔ)：物質(zhì)是由微粒（分子、原子、離子）構(gòu)成的，微粒永不停息地作無規(guī)則運(yùn)動，運(yùn)動越劇烈，物質(zhì)現(xiàn)象就越明顯;物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，構(gòu)成物質(zhì)的微粒不同，物質(zhì)的性質(zhì)就不同，物質(zhì)的微粒之間有間隔;化學(xué)變化實(shí)質(zhì)上是分子分成原子，原子再重新組合的過程，原子在化學(xué)變化中不能再分，也不會減少。

二、幫助學(xué)生構(gòu)建微粒觀的方法和策略

（一）用宏觀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，化抽象為具體，幫助學(xué)生理解微觀粒子的存在和特性?；瘜W(xué)是一門神奇又充滿奧秘的學(xué)科，教師要循循善誘激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和動力。實(shí)驗(yàn)不僅可以活躍教學(xué)氛圍，還可以加深學(xué)生的印象，通過體驗(yàn)教學(xué)鍛煉學(xué)生的思維和技能。例如，在進(jìn)行分子教學(xué)過程中，讓學(xué)生在一杯冷水一杯熱水中分別加入墨水，很快可以觀察到墨水慢慢擴(kuò)散開來，并且熱水中的墨水?dāng)U散得更快。通過這個簡單的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就能感知分子的存在，了解溫度越高，分子運(yùn)動速率越快，相對的，分子運(yùn)動越快宏觀現(xiàn)象也就會越明顯。在學(xué)習(xí)分子間存在作用力的知識時，設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn)：在一張銅版紙上滴一滴紅墨水，用玻璃棒一端輕輕觸碰紅墨水，慢慢移動，便可以拉著這滴紅墨水在紙上到處游走，紅墨水不會散開也不會滲透到紙里面去。這個趣味實(shí)驗(yàn)既讓學(xué)生形象的認(rèn)識到分子間存在引力和斥力，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。

（二）合理設(shè)問，循序漸進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生形成微觀粒子的概念。學(xué)生對于知識概念的接受過程一般是：觀察肯定和否定例證一找到共同屬性一形成概念一理解概念的內(nèi)涵與外延一運(yùn)用概念一概念之間的辨析，基如此，在進(jìn)行分子概念學(xué)習(xí)時，教師可以通過實(shí)驗(yàn)，合理設(shè)問，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解分子的概念。通過上述墨水在水中擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就可以根據(jù)宏觀現(xiàn)象感知分子是在不斷運(yùn)動的特點(diǎn)，然后教師可以適時提問“冰是固體，水是液體，二者的形態(tài)差異這么大，為什么化學(xué)性質(zhì)卻一樣呢”，學(xué)生很容易回答出來是因?yàn)樗鼈兌际怯伤肿訕?gòu)成的，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的粒子。接著教師可以再引導(dǎo)：“我們都已經(jīng)知道了水是由水分子構(gòu)成，而水分子里面含有氫原子，那氫氣是由氫氣分子構(gòu)成，氫氣分子里也含有氫原子，水和氫氣一個是液體，一個是固體（氣體），形態(tài)也不相同，但化學(xué)性質(zhì)卻相差這么大呢？學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，就會思考物質(zhì)由分子構(gòu)成，構(gòu)成分子的原子不能保持物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)，只有分子可以保持，學(xué)生就能充分了解分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。合理設(shè)問可以引起學(xué)生自主思考，從而把化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)概念聯(lián)系起來，在腦海中逐漸形成分子的概念。

（三）靈活運(yùn)用教學(xué)方法（類比法和模型法為例），幫助學(xué)生自主構(gòu)建化微粒觀。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師在教學(xué)過程中，靈活運(yùn)用類比法和模型法，可以引導(dǎo)學(xué)生在已掌握的知識基礎(chǔ)上，對新知識主動地進(jìn)行刪選、加工和整理，從而消化吸收成為自己的知識。學(xué)生在進(jìn)入微觀世界的學(xué)習(xí)時，必須充分發(fā)揮想象力，但是想象需要直觀的載體做引導(dǎo)，才不會毫無頭緒。例如在給學(xué)生介紹原子的核外電子層結(jié)構(gòu)時，教師可以用類比的方法， 讓學(xué)生從生活中的剝洋蔥的事例，讓學(xué)生對原子的核外電子層及電子是如何圍繞著原子核分層排布這一微觀現(xiàn)像有更直觀的感知。再比如在學(xué)習(xí)“分子之間有間隔”這個微觀知識點(diǎn)時，教師可以用海綿做類比，幫助學(xué)生理解分子間有間隔的特點(diǎn)。

隨著義務(wù)教育的發(fā)展，教學(xué)設(shè)施建設(shè)也逐步完善，教師即可以自己動手構(gòu)建模型，也可以應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對分子、原子等微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，制作教學(xué)帶，例如在學(xué)習(xí)

《離子的形成》章節(jié)時，教材是以鈉原子和氯原子為例，但光通過課本上的教學(xué)圖，學(xué)生并不能真正的了解離子的形成是怎樣，這時教師可以播放動畫影片形象生動地讓學(xué)生觀看到鈉原子最外層上的一個電子轉(zhuǎn)移到了氯原子上，兩者的核外電子最外層電子數(shù)都變成8，使原來都不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的鈉原子和氯原子，同時形成了相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。通過模型教學(xué)，不僅更形象還能加深學(xué)生的印象。

（四） 化學(xué)符號可以幫助學(xué)生架起宏觀物質(zhì)與微觀粒子之間的橋梁?；瘜W(xué)符號是宏觀物質(zhì)對微觀世界表述的縮影，它從微觀層次上科學(xué)、簡明地表達(dá)了宏觀物質(zhì)的變化規(guī)律，成為了聯(lián)系宏觀世界和微觀事實(shí)的橋梁。分子、原子、離子這些微粒是客觀存在的，但是人們又無法用常規(guī)方法感知到，更加無法直觀地認(rèn)識微粒的結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律。教師在初中化學(xué)微粒觀教學(xué)中要發(fā)揮元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式等各種化學(xué)符號對宏觀物質(zhì)和微觀含義的形象傳釋，幫助學(xué)生借助化學(xué)符號“走進(jìn)”物質(zhì)及其變化的微觀世界。比如CO2是二氧化碳的化學(xué)式，如果學(xué)生對化學(xué)符號比較敏感，一看就知道一個二氧化碳分子是由一個碳原子和兩個氧原子構(gòu)成;再例如碳與氧發(fā)生氧化反應(yīng)的過程中，如果碳燃燒充分就生成無毒的二氧化碳（C+O2=CO2），如果燃燒不充分就會產(chǎn)生有毒的一氧化碳（2C+O2=2CO），從化學(xué)方程式可以很直觀的表示出物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是要遵循質(zhì)量守恒定理的，之所以發(fā)生了化學(xué)變化不是微粒的數(shù)量減少了只是微粒的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，并且組成結(jié)構(gòu)變了性質(zhì)也變了。

（五）善于挖掘教科書資源，運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法。構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)圖幫助學(xué)生梳理整合所學(xué)的內(nèi)容。教師在組織教學(xué)的過程中，傳達(dá)給學(xué)生的知識除了正確性外還應(yīng)該是有規(guī)律、有代表性，條理清楚、思路清晰的。這樣不僅可以方便學(xué)生理解消化也可以減輕學(xué)生的背誦負(fù)擔(dān)。

幾種常見物質(zhì)的原子組成列表

例如通過上表簡單的羅列學(xué)生就可以直觀的了解到這幾種原子的結(jié)構(gòu)情況還可以快速的發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律：不同種類的原子質(zhì)子數(shù)不同，不是所有的原子都有中子，同一個原子，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)。

三、歸納匯總為后續(xù)微粒觀的應(yīng)用學(xué)習(xí)做鋪墊

（一）靈活運(yùn)用教學(xué)策略，由淺入深，幫助初中生形成微粒觀。在初中化學(xué)學(xué)習(xí)階段，首先，教師在講述這些抽象的微觀知識時，要盡量做到將抽象的內(nèi)容形象化，微觀的內(nèi)容宏觀化，方便學(xué)生獲得形象生動的直觀感知，在腦海中形成完整的理性認(rèn)識，構(gòu)建起微觀世界的框架;其次，教師要把握好教學(xué)知識的重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯點(diǎn)進(jìn)行深入剖析，合理設(shè)問，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建微觀粒子的概念;第三，教師要靈活運(yùn)用教學(xué)方法（類比法、模型法），幫助學(xué)生理解微觀的抽象知識，構(gòu)建微觀動畫模型，幫助學(xué)生理解宏觀現(xiàn)象的微觀實(shí)質(zhì)。并且輔以化學(xué)符號幫助學(xué)生理解微觀粒子的結(jié)構(gòu)組成、性質(zhì)、運(yùn)動規(guī)律以及溶液中各種中和反應(yīng)、復(fù)合反應(yīng)的實(shí)質(zhì);最后，教師要運(yùn)用圖表、知識點(diǎn)大綱等方法幫助學(xué)生構(gòu)建知識系統(tǒng)，并且進(jìn)行各種梳理總結(jié)。

（二）利用“微粒觀”的形成，順利組織微粒觀的應(yīng)用學(xué)習(xí)。教師通過以上層層滲透微粒觀的教學(xué)，在學(xué)生頭腦中構(gòu)建起“微粒觀”的框架，那么對于后面學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律，溶液，特別是溶液中的各種化學(xué)反應(yīng)（中和反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)）時，學(xué)生就會相對容易接受和掌握微粒觀的應(yīng)用學(xué)習(xí)。例如學(xué)習(xí)復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)這一部分知識時，由于教師在前面的教學(xué)中，已經(jīng)幫助學(xué)生形成了微粒觀，在講解氯化鋇溶液和碳酸鉀溶液的復(fù)分解反應(yīng)時，學(xué)生就能自主分析這兩個反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，即鋇離子和碳酸根離子結(jié)合變成碳酸鋇沉淀。學(xué)生就能順利完成微粒觀的應(yīng)用學(xué)習(xí)，這也為后續(xù)向高等化學(xué)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

綜上所述，初中科學(xué)中的化學(xué)知識對于學(xué)生們來說是一門全新的課程，是他們深入高等化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。微粒觀的建構(gòu)是貫穿整個基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。立足微粒觀認(rèn)知的化學(xué)教學(xué)是應(yīng)當(dāng)以“有形建構(gòu)”來促進(jìn)“無形建構(gòu)”，為學(xué)生另辟蹊徑，使學(xué)生避開毫無頭緒的表象，從本質(zhì)上更加清晰地認(rèn)識微粒世界的各種物質(zhì)的區(qū)別、聯(lián)系、規(guī)律。從而構(gòu)建更加科學(xué)、系統(tǒng)的化學(xué)知識體系。另一方面讓學(xué)生從微觀角度去實(shí)際解決生活中的問題，使他們從小就養(yǎng)成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黎綺芬.助初中生構(gòu)建微粒觀的有效教學(xué)對策[J].師道：教研，2012，（11）：412-413

[2]李翠華.例談幫助初中生形成微粒觀的策略[J].初中化學(xué)，2012，（12）：335-336

[3]袁紅軍.初中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生微粒觀的分析[J].新課程·上旬，2014，（4）：123-124

[4]于昌鳳.初中化學(xué)“微粒觀”建構(gòu)的教學(xué)實(shí)踐研究——以“分子”教學(xué)為例[J].化學(xué)教育，2014，35（9）：447-448

[5]胡巢生.初中化學(xué)教材能量觀建構(gòu)方式的分析與啟示[J].教學(xué)與管理（中學(xué)版），2014，（8）：256-257

（作者單位：浙江省杭州市杭師大東城實(shí)驗(yàn)學(xué)校）