基于學(xué)科觀念建構(gòu)的教學(xué)嘗試

朱煥萍

以滬教版九年級化學(xué)“構(gòu)成物質(zhì)的基本微?！钡谝徽n時教學(xué)為例，學(xué)生剛剛從前兩章內(nèi)容了解物質(zhì)的性質(zhì)與變化，這是宏觀現(xiàn)象，從第三章開始將步入微觀世界，這節(jié)課又是第一節(jié)構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的第一課時，在內(nèi)容上學(xué)生在物理時已學(xué)習(xí)過分子是不斷運(yùn)動的、分子間有空隙，但對于微粒學(xué)生不明白，也不明白微粒除了分子還有原子、離子，因此對于微粒概念的理解變得非常重要，更重要的是給學(xué)生構(gòu)建微觀概念——微粒觀，這內(nèi)容很抽象，因此對于本節(jié)課的設(shè)計(jì)就注重比較方法中實(shí)驗(yàn)比較法的使用，對課本實(shí)驗(yàn)也進(jìn)行了創(chuàng)新，變得更加具有吸引力，激發(fā)學(xué)生的積極性。在本節(jié)課總體設(shè)計(jì)上注重不同學(xué)科的遷移，充分調(diào)動學(xué)生已知的物理、生物等學(xué)科的知識。

以下是這節(jié)課的教學(xué)過程。

一、創(chuàng)設(shè)情境，歸納出“微粒很小”這個性質(zhì)

從人出發(fā)，宏觀上人由什么構(gòu)成，結(jié)合生物知識，人又由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞肉眼看不到，需要借助顯微鏡，細(xì)胞又由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成，細(xì)胞核里又存在著人最重要的遺傳物質(zhì)-DNA，DNA是個大微粒，肉眼看不到，再引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)所有物質(zhì)都是由極其細(xì)小、肉眼看不到的微粒構(gòu)成。而在現(xiàn)代科技發(fā)展中，人們已可以通過掃描隧道顯微鏡看到一些微粒，結(jié)合一些化學(xué)史料，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并投影用STM拍攝的苯分子、硅原子的圖像，讓學(xué)生再次從視覺上確定微粒是客觀存在的。

接下來有一個師生互動，問能否用鑷子抓到水分子，再由一滴水有17萬億億個水分子，一個水分子的質(zhì)量是3×10-26 kg，讓學(xué)生從數(shù)據(jù)的直觀感官上歸納出微粒很小，質(zhì)量小。

二、活動探究，總結(jié)出“微粒是不斷運(yùn)動”“微粒間有空隙”

微粒還有哪些性質(zhì)？本節(jié)課設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主探究，這三組實(shí)驗(yàn)在課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分別進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn)，在每組實(shí)驗(yàn)探究的引入上，又設(shè)計(jì)了吸引性的標(biāo)題，“隔空傳物”“1+1=2嗎？”和“比比誰的力氣大”，通過這樣的改變，讓實(shí)驗(yàn)探究變得更加有吸引力，學(xué)生也更有積極性。這三組探究也充分體現(xiàn)了比較的科學(xué)方法。

“隔空傳物”中設(shè)計(jì)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二由學(xué)生分組完成，實(shí)驗(yàn)一在一個試管中先后將濃氨水與無色酚酞混合在一起，學(xué)生發(fā)現(xiàn)無色酚酞變紅，可以得出結(jié)論濃氨水能使無色酚酞變紅，在這個實(shí)驗(yàn)中給試管配備了橡皮塞，也體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想；實(shí)驗(yàn)二是在一個倒置的集氣瓶中，瓶塞上插一長一短的棉簽，將濃氨水滴在短棉簽上，無色酚酞滴在長棉簽上，互相不混合，最終也能使無色酚酞變紅，學(xué)生從對比中能得出，濃氨水中微粒運(yùn)動到無色酚酞中。這個實(shí)驗(yàn)中為什么棉簽要設(shè)置一長一短，以致造成高度差，而濃氨水滴在短棉簽上，無色酚酞滴在長棉簽上，這些設(shè)計(jì)我們都經(jīng)過不斷實(shí)驗(yàn)，最終確定這樣的方案。棉簽要設(shè)置一長一短，造成高度差，直觀上給學(xué)生一種現(xiàn)象，濃氨水與無色酚酞距離很遠(yuǎn)，沒有直接接觸，而濃氨水滴在短棉簽上，無色酚酞滴在長棉簽上，氨氣的密度比較小，容易向上運(yùn)動，如果反過來滴，則需要較長時間才能看到現(xiàn)象，不利于節(jié)約課堂時間。通過這個探究。學(xué)生可獲得微粒是不斷運(yùn)動的。實(shí)驗(yàn)三由教師和學(xué)生配合演示，在兩個倒置的插一長一短棉簽集氣瓶中，將濃氨水滴在短棉簽上，無色酚酞滴在長棉簽上，然后將一個集氣瓶放置在空氣中，另一個放置在熱水中，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，設(shè)計(jì)意圖其一，可以讓學(xué)生再次感受微粒是不斷運(yùn)動的，其二讓學(xué)生對比發(fā)現(xiàn)熱水中的集氣瓶里的長棉簽先變紅，最后學(xué)生分析總結(jié)出，溫度越高，微粒運(yùn)動越快，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。

在“1+1=2嗎？”這個探究上，設(shè)計(jì)了試管甲和試管乙，讓同組兩個同學(xué)同時做，比較兩個試管中現(xiàn)象的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，從相同點(diǎn)都有氣泡產(chǎn)生、體積都變小、都有空柱產(chǎn)生，引導(dǎo)學(xué)生分析得出微粒間有空隙；再從不同點(diǎn)先加水后加酒精的試管中形成的空柱明顯長于先加酒精后加水的試管，讓學(xué)生嘗試回答產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，可適當(dāng)提示密度角度分析，最后在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上適當(dāng)補(bǔ)充修正。

“比比誰的力氣大”中，可選擇力氣懸殊較大的男同學(xué)和女同學(xué)，讓男同學(xué)吸取一定體積的水，女同學(xué)吸取相同體積的空氣，分別去壓縮，女同學(xué)力氣小，可將空氣壓縮很多體積，男同學(xué)力氣很大，卻基本不能壓縮水，通過比較發(fā)現(xiàn)，空氣比水容易壓縮。學(xué)生總結(jié)得出不同物質(zhì)微粒之間的空隙大小不同，氣體物質(zhì)微粒之間的空隙大于液體和固體物質(zhì)微粒之間的空隙。學(xué)生在理論知識層面上已知物質(zhì)的三態(tài)變化是物理變化，物質(zhì)本身沒有變化，通過三態(tài)變化的動態(tài)示意圖，讓學(xué)生再次從視覺上明白物質(zhì)三態(tài)變化發(fā)生變化的只是物質(zhì)微粒間的空隙，微粒本身沒有改變。

最后展示圖片逐步從宏觀物質(zhì)——微觀結(jié)構(gòu)——構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒這樣的順序去認(rèn)識多種物質(zhì)，如先展示干冰的宏觀圖片，再投影出干冰的微觀結(jié)構(gòu)，最后投影出構(gòu)成干冰的最小微粒二氧化碳分子，接著用同樣的方式投影出金剛石、銅、食鹽這些物質(zhì)，讓學(xué)生再次感知物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子和離子。

在整個這節(jié)課中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高，課堂比較有趣，對微粒概念的掌握也比較好，課后學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋也不錯，總的來說這節(jié)課是成功的。在后續(xù)的學(xué)習(xí)中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生逐步構(gòu)建更高層次的微粒觀，使學(xué)生進(jìn)入微觀世界，將微粒觀念貫穿整個化學(xué)學(xué)習(xí)中。endprint