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(jí)化學(xué)“構(gòu)成物質(zhì)的基本微?！钡谝徽n時(shí)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(shí)，在內(nèi)容上學(xué)生在物理時(shí)已學(xué)習(xí)過分子是不斷運(yùn)動(dòng)的、分子間有空隙，但對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)學(xué)生已知的物理、生物等學(xué)科的知識(shí)。

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(gè)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(shí)，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(gè)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(lái)有一個(gè)師生互動(dòng)，問能否用鑷子抓到水分子，再由一滴水有17萬(wàn)億億個(gè)水分子，一個(gè)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(dòng)探究，總結(jié)出“微粒是不斷運(yùn)動(dòng)”“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(shuí)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(gè)試管中先后將濃氨水與無(wú)色酚酞混合在一起，學(xué)生發(fā)現(xiàn)無(wú)色酚酞變紅，可以得出結(jié)論濃氨水能使無(wú)色酚酞變紅，在這個(gè)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(gè)倒置的集氣瓶中，瓶塞上插一長(zhǎng)一短的棉簽，將濃氨水滴在短棉簽上，無(wú)色酚酞滴在長(zhǎng)棉簽上，互相不混合，最終也能使無(wú)色酚酞變紅，學(xué)生從對(duì)比中能得出，濃氨水中微粒運(yùn)動(dòng)到無(wú)色酚酞中。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中為什么棉簽要設(shè)置一長(zhǎng)一短，以致造成高度差，而濃氨水滴在短棉簽上，無(wú)色酚酞滴在長(zhǎng)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(zhǎng)一短，造成高度差，直觀上給學(xué)生一種現(xiàn)象，濃氨水與無(wú)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(wú)色酚酞滴在長(zhǎng)棉簽上，氨氣的密度比較小，容易向上運(yùn)動(dòng)，如果反過來(lái)滴，則需要較長(zhǎng)時(shí)間才能看到現(xiàn)象，不利于節(jié)約課堂時(shí)間。通過這個(gè)探究。學(xué)生可獲得微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的。實(shí)驗(yàn)三由教師和學(xué)生配合演示，在兩個(gè)倒置的插一長(zhǎng)一短棉簽集氣瓶中，將濃氨水滴在短棉簽上，無(wú)色酚酞滴在長(zhǎng)棉簽上，然后將一個(gè)集氣瓶放置在空氣中，另一個(gè)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(dòng)的，其二讓學(xué)生對(duì)比發(fā)現(xiàn)熱水中的集氣瓶里的長(zhǎng)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(dòng)越快，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。

在“1+1=2嗎？”這個(gè)探究上，設(shè)計(jì)了試管甲和試管乙，讓同組兩個(gè)同學(xué)同時(shí)做，比較兩個(gè)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?gòu)牟煌c(diǎn)先加水后加酒精的試管中形成的空柱明顯長(zhǎng)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(shuí)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(shí)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(dòng)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(shí)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(gè)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(duì)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(cuò)，總的來(lái)說(shuō)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(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)中。endprint