淺談化學(xué)核心素養(yǎng)中宏觀辨識(shí)和微觀探析在高效教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：從全國(guó)考試大綱的修訂，不難發(fā)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科考核在立足知識(shí)的基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的基礎(chǔ)上，更加著重于學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)的考察。基于上述變化，中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)更側(cè)重于知識(shí)向化學(xué)學(xué)科能力的轉(zhuǎn)化。本文通過(guò)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生從宏觀與微觀的視角來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，從而建立“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的意識(shí)，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng)；宏觀辨識(shí)；微觀探析；高效教學(xué)

高中階段學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，是新時(shí)代下化學(xué)學(xué)科教學(xué)的要求，也是學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)的具體體現(xiàn)，是學(xué)生可以通過(guò)化學(xué)課程提升的能力和品格。在高中生認(rèn)知能力的基礎(chǔ)上，我們可以從化學(xué)核心素養(yǎng)五個(gè)維度之一的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”方面來(lái)凸顯化學(xué)學(xué)科的獨(dú)特性，教學(xué)中可以利用微觀與宏觀不同層面來(lái)剖析問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而建立高效的化學(xué)課堂。

一、 宏觀辨識(shí)和微觀探析初探

化學(xué)是無(wú)數(shù)科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索、分析推理、去偽存真發(fā)展起來(lái)的一門基礎(chǔ)學(xué)科。教學(xué)中的探究雖然不是真正意義上的實(shí)驗(yàn)探究，但卻是以前人的理論為基礎(chǔ)。因此教學(xué)中教師常常以實(shí)驗(yàn)為手段來(lái)引導(dǎo)學(xué)生獲取宏觀辨識(shí)。如在設(shè)計(jì)某一實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中我們可以通過(guò)眼睛的觀察、鼻子的嗅覺(jué)以及其他器官的感觸來(lái)獲悉并判斷物質(zhì)的部分性質(zhì)；為了驗(yàn)證上述變化的原因，我們可以再通過(guò)微觀或模型分析推理對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行證實(shí)、辨識(shí)其真?zhèn)?。這種基于實(shí)驗(yàn)的宏觀辨識(shí)和微觀探析，是我們化學(xué)學(xué)科探究的一種思維方法，也是化學(xué)核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容。例如：在必修一《氯氣性質(zhì)》中氯水成分的實(shí)驗(yàn)探究，教師可以利用各種教學(xué)資源制取并展示一瓶氯水，讓學(xué)生通過(guò)宏觀辨識(shí)發(fā)現(xiàn)：1. 氯氣可以溶于水，2. 氯氣溶于水后溶液呈黃綠色，3. 通過(guò)扇動(dòng)聞到有刺激性的氣味——從而說(shuō)明氯水中含有氯氣分子。通過(guò)設(shè)計(jì)氯水與淀粉碘化鉀溶液的反應(yīng)，觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色，再次從微觀的角度驗(yàn)證了氯水中氯氣的存在。另外，已知氯氣與水的反應(yīng)如下：Cl2+H2OH++Cl-+HClO該如何設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)從宏觀和微觀兩方面來(lái)驗(yàn)證氯水的成分呢？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程是師生共同規(guī)劃和實(shí)施探究的過(guò)程，也是幫助學(xué)生形成“宏觀辨識(shí)和微觀辨析”和“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的過(guò)程。

二、 宏觀辨識(shí)和微觀探析在高效教學(xué)中的應(yīng)用探析

1. 加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握

化學(xué)基本概念和原理是化學(xué)學(xué)科最本質(zhì)的內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成的主要工具。若在教學(xué)中，只注重核心素養(yǎng)而輕視基礎(chǔ)知識(shí)，必將使學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成為無(wú)源之水，因此化學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生從學(xué)科基礎(chǔ)出發(fā)向?qū)W科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行必修知識(shí)的學(xué)習(xí)。教學(xué)中可利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)”的思想引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)元素和物質(zhì)，發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的素養(yǎng)，同時(shí)加深學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念的理解和領(lǐng)悟。

例如：必修一《氧化還原反應(yīng)》一節(jié)，氧化還原的宏觀判斷是從元素化合價(jià)的變化出發(fā)，而究其微觀本質(zhì)則是物質(zhì)電子的得失。這種從“現(xiàn)象到本質(zhì)”，從“宏觀到微觀”的學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生更容易理解氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而掌握氧化劑、還原劑等相關(guān)概念。課本通過(guò)氯溴碘之間的置換反應(yīng)，再次加深氧化性、還原性的概念，為必修二周期表相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化體系。同時(shí)在必修一專題四氧化還原反應(yīng)方程式的配平一節(jié)，通過(guò)分析氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物化合價(jià)的變化，借助氧化還原中得失電子守恒原則，掌握相關(guān)方程式的配平。通過(guò)知識(shí)的掌握與鞏固，當(dāng)面對(duì)陌生氧化還原反應(yīng)方程式時(shí)，也可以應(yīng)對(duì)自如。通過(guò)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，不但加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，同時(shí)也提升了學(xué)生舉一反三的能力。

2. 幫助學(xué)生大膽猜想，認(rèn)真驗(yàn)證

經(jīng)過(guò)初中的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具備辨別酸堿的能力，也掌握了簡(jiǎn)單鑒別酸堿的實(shí)驗(yàn)方法。在選修四《鹽類的水解》一節(jié)中，針對(duì)各種鹽的酸堿性判斷我們先鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的猜測(cè)，然后再依據(jù)我們生活中的一些常識(shí)或?qū)嶒?yàn)進(jìn)行驗(yàn)證推測(cè)。例如NaHCO3和Na2CO3溶液的酸堿性，根據(jù)老人們的生活經(jīng)驗(yàn)，熱的純堿（Na2CO3）溶液可以用來(lái)清洗油污，根據(jù)必修二的內(nèi)容，學(xué)生已具備油脂成分及油脂能在堿性溶液中水解的信息儲(chǔ)備，由此可以猜測(cè)該溶液呈堿性。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生借助酚酞指示劑或PH廣泛試紙進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證為我們后期鹽類溶液中離子的守恒關(guān)系和濃度大小的比較奠定了基礎(chǔ)。所以，在化學(xué)教學(xué)中，宏觀辨識(shí)和微觀初探可以科學(xué)高效地幫助學(xué)生進(jìn)行大膽的猜想，也可以幫助學(xué)生有理有據(jù)地進(jìn)行驗(yàn)證，這樣學(xué)生也能夠形成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和求知觀念，幫助他們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中養(yǎng)成有規(guī)律的化學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，特別是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)這樣的方法就能夠大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

3. 增加實(shí)踐機(jī)會(huì)，營(yíng)造化學(xué)學(xué)習(xí)的良好氛圍

化學(xué)學(xué)習(xí)與其他學(xué)科學(xué)習(xí)的很大不同就在于書本的知識(shí)讓學(xué)生了解物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，而更多的內(nèi)容需要學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作驗(yàn)證這一性質(zhì)可能會(huì)引發(fā)的一系列變化。因此在條件允許的情況下，適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)學(xué)生不斷實(shí)踐和探究，鼓勵(lì)學(xué)生自主搜索資料，搜集身邊的事物進(jìn)行大膽實(shí)踐來(lái)證明自己的猜想。化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是舊鍵斷裂，新鍵形成的過(guò)程，也就是原子重新組合的過(guò)程，因此在高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)“本質(zhì)決定現(xiàn)象，現(xiàn)象反映本質(zhì)”的理論不斷向?qū)W生滲透核心素養(yǎng)觀念，同時(shí)通過(guò)小組合作以及彼此之間的互幫互助，可以增加對(duì)知識(shí)的探究興趣，同時(shí)還能夠促進(jìn)同學(xué)之間建立深厚的情感，共同進(jìn)步。

三、 如何更好地將宏觀與微觀應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中

對(duì)于學(xué)生而言，化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，不僅僅是為了掌握基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是其學(xué)習(xí)能力的提升，促進(jìn)其化學(xué)核心素養(yǎng)的不斷發(fā)展。而化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化和應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科。其中離子反應(yīng)，化學(xué)平衡，電離平衡，水解平衡，沉淀溶解平衡等微觀理論的引用，需要我們將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實(shí)到化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)宏觀與微觀兩方面來(lái)認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)，形成正確的科學(xué)觀。

1. 引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中形成微觀和宏觀兩個(gè)不同的空間

教學(xué)中可通過(guò)對(duì)典型元素和物質(zhì)的研究，引導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)學(xué)習(xí)的元素觀和微粒觀，使學(xué)生能應(yīng)用“物質(zhì)決定性質(zhì)”“微觀體現(xiàn)宏觀”的思想進(jìn)一步了解同周期或同主族的未知元素和物質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的素養(yǎng)。同時(shí)在有機(jī)物的學(xué)習(xí)中，通過(guò)對(duì)不同典型化學(xué)反應(yīng)類型的研究，引導(dǎo)學(xué)生把握不同類型化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征，由微觀模型出發(fā)，用模型組合成相關(guān)的物質(zhì)，從而掌握化學(xué)學(xué)習(xí)微觀的變化觀。探索物質(zhì)世界的前提是由于物質(zhì)世界的客觀性和可認(rèn)知性，且化學(xué)反應(yīng)的最小微粒為原子，我們看不見摸不著，因此教學(xué)中更多是從宏觀現(xiàn)象入手，運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)模型和多媒體，分析表征加深對(duì)物質(zhì)認(rèn)知，進(jìn)一步掌握轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律。因此教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中形成宏觀辨識(shí)與微觀探析的不同空間尺度，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀，形成科學(xué)的方法論。

2. 授之以漁，傳授學(xué)習(xí)方法

俗話說(shuō)“授人以魚不如授人以漁”，教師基于學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知能力、水平，確保學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生具有清晰高效的學(xué)習(xí)思路，確保自身的教學(xué)準(zhǔn)確到位，還要將化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為學(xué)生自身發(fā)展的目標(biāo)。這些需要教師要做有心人，善于捕捉生活經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)熱點(diǎn)等真實(shí)素材，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)化學(xué)教學(xué)情境，通過(guò)不同主題、模塊將基礎(chǔ)知識(shí)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有效地融合在一起。使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的進(jìn)程中，能從發(fā)展其化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的視角分析和解決實(shí)際問(wèn)題。宏觀辨識(shí)利于得出結(jié)論，掌握知識(shí)；微觀探析利于究其根本，便于理解記憶。教學(xué)中宏觀辨識(shí)和微觀探析的結(jié)合才能夠有助于我們的教學(xué)，加深對(duì)知識(shí)的運(yùn)用和掌握。

綜上所述，教師引領(lǐng)學(xué)生加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)；同時(shí)幫助學(xué)生形成化學(xué)的核心觀念，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，能用“宏觀辨識(shí)和微觀探析”的觀念認(rèn)識(shí)事物，知其然，知其所以然。幫助他們提高獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，加深他們的化學(xué)核心素養(yǎng)，構(gòu)建高效的化學(xué)課堂。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶雪艷，唐勁軍.機(jī)遇培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)——以《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》為例[J].中學(xué)教學(xué)參考，2017.

[2]姜佳榮，蔣小鋼.以觀念建構(gòu)為線索培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)——以“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)為例[J].2017.

作者簡(jiǎn)介：

顏艷，福建省福州市，福建省長(zhǎng)樂(lè)華僑中學(xué)。