高中化學(xué)學(xué)習(xí)中“宏微符”思維方式的應(yīng)用

高中的化學(xué)是初中化學(xué)的延續(xù)和深入。在初中的化學(xué)中分子和原子教師可以從宏—微—符的角度教導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。到了高中有很多方面的知識(shí)也是用宏—微—符這樣的學(xué)科思維進(jìn)行學(xué)習(xí)的。比如高一、高二原子結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)鍵理論，高二選修4中的有效碰撞理論，有機(jī)化學(xué)中的碳共價(jià)鍵理論，以及高一中的物質(zhì)的量、離子方程式的書(shū)寫等等。在這些課程中都可以很好地滲透“宏微符”的思維方式。那么，“宏微符”的思維方式如何在這些知識(shí)中進(jìn)行滲透呢？

物質(zhì)的量是進(jìn)入高中后的第一個(gè)重難點(diǎn)知識(shí)，是高中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)中的第一個(gè)分水嶺。那么物質(zhì)的量之所以難學(xué)是因?yàn)樗枰獙W(xué)生的想象思維。那么我就以物質(zhì)的量為例來(lái)說(shuō)說(shuō)宏—微—符的思維方式在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

1.物質(zhì)的量是宏觀和微觀之間的橋梁

宏觀的角度可以測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量、體積，微觀的角度可以測(cè)量分子、原子、離子的個(gè)數(shù)。如何把宏觀的物理量和微觀的物理量聯(lián)系起來(lái)？因而就引入了物質(zhì)的量這樣一個(gè)概念。所以物質(zhì)的量的概念是這樣定義的——物質(zhì)的量是一定數(shù)目微粒的集合體，不是指單個(gè)粒子。物質(zhì)的量可以和質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量的濃度、微粒個(gè)數(shù)之間通過(guò)公式聯(lián)系起來(lái)。V/Vm（對(duì)于氣體）

m/M=n=N/NA

c·V（aq）（對(duì)于溶液）

2.學(xué)生對(duì)于物質(zhì)的量的認(rèn)知中存在的問(wèn)題

（1）學(xué)生對(duì)于物質(zhì)的量的認(rèn)識(shí)總是感覺(jué)非常抽象，不能很好地理解這個(gè)物理量，不知道物質(zhì)的量和長(zhǎng)度，質(zhì)量是一樣的，都是一種常見(jiàn)的物理量。在剛剛接觸高中化學(xué)的知識(shí)中，立馬要學(xué)生接受和初中知識(shí)中感覺(jué)沒(méi)有多大聯(lián)系的新名詞有一些困難。

（2）學(xué)生不能把宏觀的質(zhì)量和微觀的個(gè)數(shù)很好地聯(lián)系起來(lái)。如果單單說(shuō)1 mol的H2的質(zhì)量是多少，學(xué)生會(huì)做。1 molH2中含有多少個(gè)氫分子，學(xué)生也會(huì)做?？墒钦f(shuō)求1個(gè)氫分子的質(zhì)量是多少時(shí)就不會(huì)做了。

（3）初中時(shí)學(xué)生已經(jīng)知道物質(zhì)是由微粒組成的，微觀的粒子包括分子、離子，但是卻不知道還包括質(zhì)子、中子、電子。所以學(xué)生對(duì)于求算原子中的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、化學(xué)鍵數(shù)存在困難。

3.設(shè)計(jì)以想象思維為中心的認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量的活動(dòng)并設(shè)計(jì)輔助性的教學(xué)話語(yǔ)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量

物質(zhì)的量是一個(gè)物理量，它和質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、溫度一樣是國(guó)際物理量，只是之前我們沒(méi)有接觸過(guò)。通過(guò)類比學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)它先熟悉起來(lái)。

想象：物質(zhì)的量是一定數(shù)目粒子的集合體，它就好比我們的班級(jí)、小組一樣，是一個(gè)一定數(shù)目的集合體，也可以把物質(zhì)的量類比為米袋，其中分子、原子好比小米，物質(zhì)的量好比米袋。只是分子、原子這些微粒太小，我們用肉眼觀察不到。通過(guò)類比想象了解物質(zhì)的量的含義。學(xué)生通過(guò)宏觀和微觀的類比可以有效地形成微觀思維的習(xí)慣。

4.注重化學(xué)符號(hào)的學(xué)習(xí)

宏觀和微觀之間通過(guò)想象類比可以有效地聯(lián)系起來(lái)。那么符號(hào)如何在兩者之間有效聯(lián)系呢？物質(zhì)的量的符號(hào)是n，單位是mol。在學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程中總是把物質(zhì)的量和單位混淆。通過(guò)符號(hào)的學(xué)習(xí)可以很好地把它們區(qū)分開(kāi)?；瘜W(xué)符號(hào)是化學(xué)科目學(xué)習(xí)的特色之一，通過(guò)符號(hào)也可以把宏觀質(zhì)量和微觀個(gè)數(shù)聯(lián)系起來(lái)。如n=m/M，n=N/NA。

5.設(shè)計(jì)描述性作業(yè)和解釋性作業(yè)

判斷下面描述性作業(yè)的對(duì)錯(cuò)并解釋為什么。

1 mol氫氣

1 mol氫分子

1 mol大米

1 mol鈉離子中含有10個(gè)電子

1 mol的氮?dú)庵泻?NA個(gè)化學(xué)鍵

1 mol的二氧化碳中含有NA個(gè)氧原子

1 mol的H2O中含有1 mol的H2和1 mol的O

等質(zhì)量的O2和O3中所含氧原子個(gè)數(shù)相同

等物質(zhì)的量的CO和CO2中所含碳原子數(shù)相等

通過(guò)這些作業(yè)活動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)于宏觀的物質(zhì)和微觀的粒子進(jìn)行很好的聯(lián)系。

從變化的角度看自然，從微觀的角度理解變化，并用符號(hào)描述變化時(shí)化學(xué)學(xué)科的基本特征。從宏—微—符三水平結(jié)合的角度學(xué)習(xí)化學(xué)是化學(xué)學(xué)習(xí)的基本要求，只有宏—微—符三水平結(jié)合性學(xué)習(xí)，才能很好地理解化學(xué)，理解身邊的化學(xué)現(xiàn)象，理解化學(xué)科學(xué)的本質(zhì)，形成對(duì)化學(xué)的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

中學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)、理解化學(xué)時(shí)不能把化學(xué)內(nèi)容包含的宏、微、符號(hào)三者進(jìn)行有效的聯(lián)系。在學(xué)生的頭腦中宏觀—微觀—符號(hào)三者是孤立的，沒(méi)有形成有效的聯(lián)系。所以在我們的教學(xué)過(guò)程中我們也可以引入一些多媒體的技術(shù)，這樣可以直觀形象地把微觀世界展現(xiàn)在學(xué)生面前。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們對(duì)于微觀世界的理解需要豐富的想象力，但是學(xué)生想象力的發(fā)展水平以及個(gè)體的差異性，都構(gòu)成了對(duì)于微觀實(shí)際理解的困難。所以在學(xué)習(xí)離子反應(yīng)、化學(xué)鍵理論、原子結(jié)構(gòu)等知識(shí)時(shí)可以采用多媒體的技術(shù)演示一些微觀的現(xiàn)象。讓學(xué)生的腦海里有這樣的微觀感知，才能有效地和宏觀的物質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，聯(lián)系起來(lái)后才能用符號(hào)表達(dá)出來(lái)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷地滲透“宏微符”的觀念，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就可以鍛煉自己的想象思維，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，提高個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

梁永平.化學(xué)學(xué)習(xí)中想象思維培養(yǎng)策略探討[J].課程·教材·教法，2014（12）.

·編輯 段麗君