例談融入電子白板，輕松突破初三化學(xué)微粒觀教學(xué)

李翠華

摘要：初中化學(xué)微粒觀是一個(gè)很重要的學(xué)科觀念，也是后續(xù)高中學(xué)習(xí)中一個(gè)很重要的銜接。對(duì)于宏觀的知識(shí)點(diǎn)學(xué)生能與生活相聯(lián)系比較容易理解，但是對(duì)于難以被感知的微觀世界，使得不少學(xué)生成為化學(xué)的“學(xué)困生”。電子白板能形象地將微觀的世界呈現(xiàn)在學(xué)生面前，幫助學(xué)生理解微粒觀的知識(shí)，降低知識(shí)點(diǎn)的難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。電子白板能幫助學(xué)生形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)圖，能讓學(xué)生輕松掌握知識(shí)間的彼此聯(lián)系，輕松突破微粒觀的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：電子白板；微粒觀；建構(gòu)主義

文章編號(hào)：1008-0546（2016）09-0024-04 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.009

一、 問(wèn)題的提出

目前，在英國(guó)、美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，交互式電子白板的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入推廣普及階段，各方面條件正日臻成熟，科學(xué)的教學(xué)模式、先進(jìn)的教學(xué)理念、豐富的資源庫(kù)、完善的技術(shù)保障與培訓(xùn)體系已經(jīng)基本形成。 我國(guó)交互式電子白板的應(yīng)用目前還處于起始階段，相關(guān)研究主要集中于教學(xué)方法與教學(xué)理念方面。對(duì)于電子白板應(yīng)用在化學(xué)的微粒觀教學(xué)的研究很少。

教學(xué)實(shí)踐表明，對(duì)于宏觀的知識(shí)學(xué)生容易把握，但是對(duì)于抽象的知識(shí)由于看不見(jiàn)，學(xué)生難以理解。而在人教版新課標(biāo)九年級(jí)化學(xué)中，有七個(gè)單元共十二處涉及微粒觀的內(nèi)容[1]。

可見(jiàn)處于化學(xué)啟蒙階段的初三學(xué)生要掌握好以上這些抽象的微觀知識(shí)并不容易，再者初三學(xué)生面臨升學(xué)的壓力，學(xué)習(xí)的高強(qiáng)度和以應(yīng)試為最終目的導(dǎo)致很多學(xué)生是將所學(xué)的知識(shí)分割開(kāi)來(lái)，沒(méi)有形成一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)，這為后續(xù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了不良的影響，故教師如何在日常的教學(xué)中幫助學(xué)生形成微觀的概念，如何將微觀的內(nèi)容宏觀化，以便于學(xué)生獲取準(zhǔn)確深刻的直觀感知，形成完整的理性認(rèn)識(shí)，降低知識(shí)點(diǎn)的難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，突破教學(xué)難點(diǎn)，取得較佳的教學(xué)效果是非常重要的。交互式電子白板的出現(xiàn)，提供了嶄新的應(yīng)用環(huán)境和廣闊的空間，把原本需要學(xué)生在大腦中進(jìn)行形象思維 、抽象推理的許多內(nèi)容以直觀、動(dòng)態(tài)的形式呈現(xiàn)出來(lái) ，以彌補(bǔ)課上講解耗時(shí)長(zhǎng) 、單向灌輸?shù)牟蛔?。電子白板在微觀世界教學(xué)中的應(yīng)用探索 ，不僅便于優(yōu)化教學(xué)過(guò)程 ，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性。而且在促進(jìn)教師自身的專業(yè)發(fā)展和探究新的教育教學(xué)模式方面有很大的幫助[2]。

在維普網(wǎng)上輸入“電子白板”相關(guān)的文獻(xiàn)有3081篇，但是在結(jié)果中輸入“微粒”相關(guān)的文獻(xiàn)為0，可見(jiàn)在國(guó)內(nèi)利用電子白板來(lái)突破初中微粒觀的教學(xué)研究很少。

二、例談電子白板在微粒觀教學(xué)中的應(yīng)用

1. 利用電子白板幫助形成微粒觀的概念

從心理學(xué)角度來(lái)看，體驗(yàn)學(xué)習(xí)是學(xué)生獲得知識(shí)的一個(gè)重要途徑，體驗(yàn)學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生成為課堂的主體，令學(xué)生的印象更加深刻，而且通過(guò)體驗(yàn)還能提高學(xué)生的思維和技能，而在化學(xué)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)中，學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。

在進(jìn)行分子的有關(guān)性質(zhì)的教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生感知粒子的存在，筆者通過(guò)一些宏觀實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生在冷水、熱水中分別加入品紅，讓學(xué)生觀察品紅擴(kuò)散的過(guò)程，學(xué)生很快觀察到品紅逐漸擴(kuò)散的過(guò)程，并且還能感知在熱水中品紅擴(kuò)散得更快，通過(guò)一個(gè)很簡(jiǎn)單的宏觀實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感知品紅分子的存在，還能感知溫度越高，品紅分子運(yùn)動(dòng)速率越快。為了讓學(xué)生能透過(guò)宏觀的現(xiàn)象抓住本質(zhì)，教師這時(shí)候可以借助電子白板來(lái)將微觀粒子實(shí)體化，可以在電子白板上借助資源庫(kù)畫一個(gè)燒杯，利用電子白板的“放大鏡功能顯示里面有很多品紅分子（教師事先利用電子白板制作好品紅分子的模型），再在下方用酒精燈加熱溶液，利用電子白板移動(dòng)品紅分子，讓學(xué)生感受到分子在不斷運(yùn)動(dòng)。

在進(jìn)行元素的教學(xué)中，利用電子白板的資源庫(kù)，教師能輕松地進(jìn)行講解。如使用電子白板軟件庫(kù)內(nèi)的動(dòng)態(tài)元素周期表 ，可形象而直觀地給出不同元素原子的質(zhì)子數(shù) 、中子數(shù) 、相對(duì)原子質(zhì)量等相關(guān)概念，還能輕松點(diǎn)擊每種元素，輕松介紹該元素的一些應(yīng)用（如下圖所示）。

進(jìn)行原子結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，特別是原子的核外電子排布以及最外層電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律這部分的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生通常很容易因?yàn)槌橄蠖鴮?duì)化學(xué)畏難從而產(chǎn)生厭學(xué)心理，而這時(shí)如果利用電子白板能輕松描繪出原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，特別是最外層電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能輕松幫助學(xué)生順利度過(guò)原子結(jié)構(gòu)的難關(guān)，重燃對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。

2. 利用電子白板突破物質(zhì)變化的微觀實(shí)質(zhì)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)地構(gòu)建內(nèi)部心理表征的過(guò)程。學(xué)生是信息加工的主體，是意義建構(gòu)的主動(dòng)建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動(dòng)接受者；教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的傳授者與灌輸者。[3]

物質(zhì)的變化觀是初中化學(xué)的重要組成部分，學(xué)生很容易由具體的事例分清物質(zhì)的變化，可是對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)學(xué)生卻難以理解。道爾頓和阿伏加德羅等科學(xué)家的研究，得出一個(gè)重要的結(jié)論：物質(zhì)是由原子和分子構(gòu)成的，分子中原子的重新組合是化學(xué)變化的基礎(chǔ)[4]。如何突破教學(xué)的難點(diǎn)？利用電子白板與教學(xué)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，可以將微觀粒子形象化，比如在講解從微觀角度去理解物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別時(shí)，教師事先在電子白板上做好相關(guān)粒子，在課堂上可以讓成績(jī)較好的學(xué)生在電子白板上演示，通過(guò)同伴的真實(shí)演示代替了教師的“填鴨式”的講授，讓學(xué)困生更好地感知微觀粒子，理解好化學(xué)反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)問(wèn)題。

教學(xué)片斷：

[教師]氫氣在氧氣中燃燒，如果從微觀角度來(lái)看，是發(fā)生了怎樣的變化？下面請(qǐng)XX同學(xué)來(lái)演示一下。

[電子白板課件展示]

[學(xué)生]首先是每個(gè)氫分子先分解成兩個(gè)氫原子，每個(gè)氧分子分解成兩個(gè)氧原子（見(jiàn)左下圖），然后每?jī)蓚€(gè)氫原子和一個(gè)氧原子重新組合成一個(gè)新的水分子。

[師生小結(jié)]（教師先點(diǎn)擊電子白板頁(yè)面的“回放”功能，把剛才那個(gè)學(xué)生在電子白板上所拖動(dòng)的痕跡回放一次）化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是反應(yīng)物的分子先分解成原子，原子再重新組合成新的分子。

[變式訓(xùn)練]教師直接在電子白板上拖動(dòng)水分子，如下圖所示，問(wèn)學(xué)生剛才老師所做的變化是物理變化還是化學(xué)變化？為什么？

[學(xué)生]物理變化，因?yàn)闆](méi)有新分子的生成。

[教師]物理變化也是一種變化，那該圖中變的是什么？

[學(xué)生]水分子間的間隔變大了。

[教師]那這種變化可以表現(xiàn)為哪些宏觀的事實(shí)？

[學(xué)生]水由液態(tài)變成氣態(tài)。

[師生小結(jié)]從微觀角度看物質(zhì)的變化，物理變化是分子本身沒(méi)變，而化學(xué)變化是分子本身變化，先分解成原子，原子再重新組合成新的分子。筆者發(fā)現(xiàn)，通過(guò)電子白板演示，使得微觀過(guò)程形象化，通過(guò)一步步引導(dǎo)式的有效提問(wèn)，讓學(xué)生主動(dòng)思考代替了被動(dòng)的接受，學(xué)生更好地理解了物質(zhì)變化的微觀實(shí)質(zhì)，因此在做變式訓(xùn)練時(shí)，學(xué)生的遷移能力有了很大的提高。

3. 利用電子白板幫助學(xué)生理解復(fù)分解反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)

化學(xué)基本觀念是指學(xué)生通過(guò)化學(xué)學(xué)習(xí)、深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對(duì)化學(xué)的總認(rèn)識(shí)，微粒觀是其中一個(gè)重要的基本觀念。中學(xué)化學(xué)教學(xué)必須要以具體知識(shí)為載體，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)高水平的思維活動(dòng)，形成化學(xué)的基本觀念。即在化學(xué)教學(xué)中要實(shí)施“觀念建構(gòu)”，才有利于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的深刻理解和靈活運(yùn)用[5]。這就要求初三教師和學(xué)生在進(jìn)行教與學(xué)活動(dòng)時(shí)，要改變傳統(tǒng)的“填鴨式”的教，改變?yōu)橐詫W(xué)生為本的主動(dòng)式的學(xué)。

九年級(jí)（下）第十單元《課題2：酸和堿的中和反應(yīng)》表面上看是有關(guān)兩種物質(zhì)酸與堿的反應(yīng)，表現(xiàn)出酸和堿這兩類物質(zhì)所具有的化學(xué)性質(zhì)。實(shí)際上，初中學(xué)生學(xué)到這個(gè)階段，對(duì)于微觀粒子已經(jīng)具備一定的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該要求其能深層次地把握酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，就是酸中氫離子與堿中氫氧根離子相互反應(yīng)生成水分子。但如何將這微觀的知識(shí)滲透宏觀教學(xué)呢？設(shè)計(jì)思路如下：

將此課題由實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，所做的實(shí)驗(yàn)為用適量的酸來(lái)中和混有酚酞試劑的氫氧化鈉溶液，可以觀察到溶液顏色的改變。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色褪去展開(kāi)討論酸與堿發(fā)生了什么反應(yīng)？此時(shí)，教學(xué)上的難點(diǎn)就是微觀上各種粒子發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程學(xué)生由于觀察不到，難以理解。課本有插圖（課本P60圖1-14）幫助理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，優(yōu)秀生能從圖中讀懂，但是不少“學(xué)困生”比較難理解，因此，將這個(gè)變化的過(guò)程結(jié)合電子白板的演示，就輕松解決。

教學(xué)片斷：

[教師] 氫氧化鈉溶液和稀鹽酸溶液在反應(yīng)前是以什么形式存在于溶液中，當(dāng)它們接觸時(shí)，有什么變化？（這時(shí)候教師可以讓比較優(yōu)秀的學(xué)生到電子白板上展示，既能檢驗(yàn)優(yōu)秀生的掌握情況，也能給學(xué)困生展示中和反應(yīng)的微觀過(guò)程。）

[電子白板課件展示]

[學(xué)生]在電子白板上拖動(dòng)：反應(yīng)前溶液中的氫氧化鈉是以Na+、OH-存在，稀鹽酸中的氯化氫是以H+、Cl-存在溶液中，經(jīng)過(guò)反應(yīng)以后，H+和OH-結(jié)合成H2O，而Na+、Cl-還留在溶液中。

[師生小結(jié)]氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)前后，發(fā)生變化的是氫離子和氫氧根離子，結(jié)合變成水分子，這就是中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

[教師]為何反應(yīng)后，酚酞會(huì)由紅色褪為無(wú)色？

[學(xué)生]由于反應(yīng)后氫氧根離子不存在，因此酚酞變回?zé)o色。

筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀生能在電子白板中展示得到肯定，學(xué)困生也能在觀摩過(guò)程中體會(huì)到可溶性酸堿鹽在溶液中是以離子的形式存在，并且通過(guò)變化，親自感受到中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子結(jié)合變成水分子，通過(guò)在電子白板的演示，學(xué)生理解了中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。在進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)學(xué)習(xí)時(shí)，由于前面注重微粒觀的形成過(guò)程，在講解復(fù)分解反應(yīng)時(shí)，學(xué)生就更加容易接受和掌握酸堿鹽在水溶液中解離出離子，離子間又可以發(fā)生反應(yīng)，筆者又特意利用了澄清石灰水和碳酸鈉溶液反應(yīng)（課本P72頁(yè)的探究實(shí)驗(yàn)），再補(bǔ)充了氯化鈣溶液和碳酸鉀溶液的反應(yīng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)感知宏觀的現(xiàn)象，再由電子白板演示，分析這兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：鈣離子和碳酸根離子結(jié)合變成碳酸鈣沉淀等等。由于筆者在前面的章節(jié)學(xué)習(xí)中，重視形成學(xué)生的微粒觀，在講解復(fù)分解反應(yīng)時(shí)，學(xué)生就能順利完成微粒觀應(yīng)用的遷移過(guò)程，學(xué)生就能從更高的層次去理解復(fù)分解反應(yīng)，而不是死記硬背。這也為后續(xù)高中學(xué)習(xí)作好鋪墊。

4. 利用電子白板和教學(xué)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合鞏固強(qiáng)化微粒觀知識(shí)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過(guò)程不是學(xué)習(xí)者被動(dòng)地接受知識(shí)的過(guò)程，而是積極地建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。因此教師要在教學(xué)過(guò)程中，突出學(xué)生的主體地位，在這個(gè)過(guò)程中，讓學(xué)生自己組建知識(shí)，繼而將知識(shí)內(nèi)化。比如在進(jìn)行化學(xué)式的有關(guān)計(jì)算時(shí)，筆者可以調(diào)用電子白板上相關(guān)的分子模型來(lái)幫助學(xué)生理解，在教學(xué)中可以事先將學(xué)生分組，每組有好、中、差三類型的學(xué)生，然后讓好的學(xué)生教組內(nèi)的成員，然后在進(jìn)行鞏固練習(xí)時(shí)，筆者讓每組中等層次的學(xué)生在電子白板書寫，暴露其思維過(guò)程，然后其他組的同伴進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在電子白板上批改，利用電子白板強(qiáng)大的保存功能，在進(jìn)行同類型的題目訓(xùn)練時(shí)，可調(diào)用分子模型和學(xué)生之前書寫的解題過(guò)程，來(lái)分析講解重點(diǎn)難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)，同時(shí)利用電子白板的“計(jì)時(shí)器”功能增強(qiáng)課堂的緊迫感，使學(xué)生能集中精力于學(xué)習(xí)，大大提高了課堂的實(shí)效性。

5. 利用電子白板構(gòu)建微粒間知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)圖

電子白板就相當(dāng)于一張無(wú)限放大的黑板，利用電子白板的“鳥(niǎo)瞰”功能能把整節(jié)課教師、學(xué)生的板書都濃縮在一張紙上，教師可以通過(guò)點(diǎn)擊放大功能來(lái)局部放大某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，來(lái)小結(jié)本節(jié)課的講評(píng)重點(diǎn)，使得知識(shí)間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系比較明顯。

三、總結(jié)與反思

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：知識(shí)是學(xué)習(xí)者在與周圍環(huán)境相互作用的過(guò)程中，逐步建構(gòu)起的關(guān)于外部世界的知識(shí)，從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。通過(guò)電子白板，更好地建立師生之間、生生之間的互動(dòng)性，學(xué)生能在電子白板中展示得到肯定，學(xué)困生也能在觀摩過(guò)程中體會(huì)化學(xué)微觀粒子的性質(zhì)和特點(diǎn)，使得抽象的微粒觀知識(shí)的傳授過(guò)程更加融洽。

微粒觀是初中化學(xué)的一個(gè)重要的基本學(xué)科觀念，也是后續(xù)高中的學(xué)習(xí)一個(gè)很重要的銜接。但是對(duì)于抽象的、難以捉摸的微觀世界，使得不少學(xué)生成為化學(xué)的“學(xué)困生”，電子白板的出現(xiàn)改善了這種抽象的知識(shí)的教學(xué)，利用電子白板可以幫助學(xué)生構(gòu)建微粒觀的概念，能形象地將微觀的世界呈現(xiàn)在學(xué)生面前，通過(guò)電子白板的“拖動(dòng)”功能突破物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的難點(diǎn)理解，通過(guò)電子白板和教學(xué)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，可以讓學(xué)生在白板書寫，暴露其思維過(guò)程，利用同伴評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)課堂的活躍成分，同時(shí)利用電子白板的“鳥(niǎo)瞰”功能，能幫助學(xué)生形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)圖，能讓學(xué)生輕松掌握知識(shí)間的彼此聯(lián)系，形成完整的理性認(rèn)識(shí)，降低知識(shí)點(diǎn)的難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生構(gòu)建微粒觀的基本觀念，輕松突破微粒觀的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

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