基于三重表征方式的電解質(zhì)的教學(xué)策略研究

李寧

摘 要：對物質(zhì)進行“宏觀—微觀—符號”的三重表征并且建立起三者間的聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科獨特的思維方式，對學(xué)生形成良好的認知結(jié)構(gòu)和化學(xué)素養(yǎng)，具有重要的促進作用。在分析電解質(zhì)的三重表征的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；電解質(zhì)；三重表征；教學(xué)策略

一、化學(xué)的三重表征

1.宏觀表征

化學(xué)的宏觀表征是指對物質(zhì)可以直接觀察到的宏觀現(xiàn)象在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映。這種宏觀現(xiàn)象主要是指物質(zhì)屬性中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的外在表現(xiàn)。學(xué)生通過觀察物質(zhì)的形狀、狀態(tài)、顏色，或是通過觀察化學(xué)反應(yīng)時的現(xiàn)象如光、熱、狀態(tài)變化、數(shù)量變化、顏色變化等來感知事物，從而在頭腦中形成一系列多重感知，比如黃綠色氣體的圖像、爆鳴聲的聲像、臭雞蛋氣味的嗅覺、用小刀切割金屬鈉的動作，最終形成對物質(zhì)宏觀表征的一種認識。

2.微觀表征

化學(xué)的微觀表征是指不能通過直接觀察得到的微觀領(lǐng)域的屬性在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映。這種微觀領(lǐng)域主要是指物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機理等。在多種手段與工具的幫助下，通過想象微觀角度上物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成和微觀粒子的運動、相互作用來感知事物，從而在頭腦中形成一系列多重感知，比如晶體結(jié)構(gòu)的圖像、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的理解等，最終形成對物質(zhì)微觀表征的一種認識。

在中學(xué)化學(xué)中，微觀表征的內(nèi)容主要包括兩部分知識：反映物質(zhì)微觀組成和結(jié)構(gòu)的基本概念和化學(xué)反應(yīng)原理知識。反映物質(zhì)微觀組成和結(jié)構(gòu)的概念有：原子、分子、元素、化學(xué)鍵、電子等；反映化學(xué)反應(yīng)原理知識的有：電離平衡、電解原理、鹽類水解等。從認識論上來說，宏觀表征到微觀表征是學(xué)習(xí)者對物質(zhì)從感性認識到理性認識的一次飛躍。

學(xué)生微觀表征的形成，需要豐富的想象力，因為這個微觀世界是看不見摸不著的。而學(xué)生在這方面比較缺乏，教師可以通過講解、多媒體演示、模型展示或生活中類似的事物作比喻等方式來幫助學(xué)生理解。

3.符號表征

化學(xué)的符號表征是指由拉丁文和英文字母組成的符號和圖形符號在學(xué)習(xí)者頭腦中的反映。最常見的有用化學(xué)式、結(jié)構(gòu)式等來表示物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)；用化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系；用原子結(jié)構(gòu)示意圖或電子排布式來表示原子的核外電子排布等等。

從宏觀、微觀、符號三種表征水平上來學(xué)習(xí)化學(xué)，能增進學(xué)生對化學(xué)知識的認識和理解。

二、基于三重表征方式的電解質(zhì)的教學(xué)策略

1.充分利用模型、圖片、多媒體等直觀教具

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)機理這些微觀知識，由于是宏觀無法認知的，學(xué)生學(xué)起來較困難，而模型、圖片、多媒體等直觀教具能夠很好地解決這一問題。比如講氯化鈉不同狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)，由于鈉離子、氯離子這些微觀粒子我們無法看見，而部分學(xué)生的立體概念又較差，這時可以利用模型展示固體氯化鈉中粒子的堆積方式，可以利用動畫軟件使微觀放大，將離子的相對位置和運動方式演示出來。這些展示事物或事件的變化過程的方式，不僅有效地揭示事物或事件的實質(zhì)，讓學(xué)生領(lǐng)略了神奇的微觀世界，使微觀變直觀，抽象變生動，而且符號表征在宏觀表征方面的作用和在微觀表征方面的意義也得到了充分體現(xiàn)。

2.利用概念圖展示宏觀物質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)之間的層級關(guān)系

化學(xué)學(xué)科中含有大量的概念，包括表示微觀結(jié)構(gòu)的概念如分子、離子和宏觀特征的概念名詞如化合物、電解質(zhì)，繪制出合理的概念圖，把這些概念按照從抽象到具體、概括性由大到小的順序搭建圖示，概括性最廣的概念放在最頂層，越具體的越放在低層，展示各級概念間的層級關(guān)系，物質(zhì)宏觀表征和微觀表征之間的關(guān)系脈絡(luò)清晰。必要時可以將概念之間的關(guān)系標注其中。概念圖對培養(yǎng)學(xué)生合理的認知結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要的作用，有利于幫助學(xué)生理解三者的聯(lián)系。

3.挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)對培養(yǎng)學(xué)生三重表征的作用

實際的實驗操作會使學(xué)生把宏觀上觀察到的現(xiàn)象等直接經(jīng)驗和物質(zhì)的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，使學(xué)生認識到宏觀上表現(xiàn)出的物理或化學(xué)性質(zhì)，實際是看不見的各種形式的粒子在微觀狀態(tài)集體行為的表現(xiàn)，從而不再對外在性質(zhì)感到疑惑。如固體氯化鈉和氯化鈉溶液導(dǎo)電性的實驗，通過對結(jié)果驗證，證明兩者導(dǎo)電能力的區(qū)別，讓學(xué)生從宏觀上觀察到導(dǎo)電現(xiàn)象。通過多媒體課件播放離子移動的動畫過程，使同學(xué)們想象出水溶液中鈉離子和氯離子是怎樣在電流的作用下運動的，如同給學(xué)生展現(xiàn)出一幅排著整齊的隊伍的各自朝著不同方向前進的離子的畫面，實現(xiàn)了從宏觀到微觀的轉(zhuǎn)化。再通過電離方程式的書寫，從而在學(xué)生的頭腦中建立起關(guān)于氯化鈉電解從宏觀上表現(xiàn)出的性質(zhì)和微觀上的電離過程及氯化鈉電離出鈉離子和氯離子三重表征的有機聯(lián)系，形成了對氯化鈉這一物質(zhì)的深刻認識。相反，同樣是講述電離的過程，如果在教學(xué)中缺乏對三重表征的有意聯(lián)系，學(xué)生就不能形成整體統(tǒng)一的認識，這樣表面上看起來學(xué)會了，但是知識缺乏靈活性和遷移力，不利于形成合理的認知結(jié)構(gòu)。

參考文獻：

[1]盧穎智.中學(xué)化學(xué)迷思概念轉(zhuǎn)變策略研究[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011.

[2]畢華林，王玲玲.化學(xué)學(xué)科中物質(zhì)三重表征的教學(xué)策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2006.

編輯 高 瓊