指導(dǎo)宏觀辨識與微觀探析，培養(yǎng)化學(xué)思維能力

韓數(shù)文

[摘? ?要]初中是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的啟蒙階段，因此，教師在這個階段中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力，引導(dǎo)學(xué)生探索、研究、分析、總結(jié)化學(xué)現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)，幫助學(xué)生適應(yīng)化學(xué)學(xué)習(xí)過程和方法。

[關(guān)鍵詞]宏觀辨識;微觀探析;思維能力;初中化學(xué)

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）23-0076-02

初中是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的啟蒙階段，而眾多化學(xué)教師只將化學(xué)當(dāng)作中考科目，卻忽略對學(xué)生化學(xué)思維的培養(yǎng)，使得學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)化學(xué)思維空洞。為此，筆者通過指導(dǎo)學(xué)生形成宏觀辨識與微觀探析的思維能力，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)其化學(xué)思維能力。具體可采用以下幾個方法。

一、觀察，探究現(xiàn)象本質(zhì)

在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的起步階段，教師應(yīng)讓學(xué)生形成一種意識，即化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)途徑是實(shí)驗(yàn)。而要指導(dǎo)學(xué)生形成宏觀辨識與微觀探析的思維能力，首先，需要鍛煉學(xué)生的觀察能力，通過明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩硪鹩^察的動機(jī)，形成一種思維習(xí)慣。通過明確實(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容，探究現(xiàn)象的本質(zhì)。

例如，在教學(xué)“二氧化碳的制取”時，筆者便會帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，首先向?qū)W生明確本次實(shí)驗(yàn)的目的是要制取CO2，引導(dǎo)學(xué)生觀察制備CO2的實(shí)驗(yàn)操作流程，了解制備的原理。之后通過提供的資料，學(xué)生了解到可通過加熱木炭粉末和氧化銅粉末的混合物，使其發(fā)生2CuO+C=2Cu+CO2↑的化學(xué)反應(yīng)來制取CO2，并通過向上排空氣法收集氣體。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作，收集好氣體后，筆者提出問題：如何確定生成的氣體是CO2？學(xué)生了解到，可以通過澄清石灰水來檢驗(yàn)CO2氣體，于是便將生成的氣體通入到澄清石灰水中。學(xué)生觀察到生成了白色沉淀，經(jīng)過分析得知發(fā)生了Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O的化學(xué)反應(yīng)。而在收集氣體的過程中，學(xué)生存在疑問：為何CO2與O2收集的方式不同？學(xué)生開始嘗試不同的收集方法，并查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)采用何種收集氣體的方式與分子的相對分子質(zhì)量有關(guān)，大于29的，可以采用向上排空氣法，反之，則用向下排空氣法;而與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，不可以采用排水法進(jìn)行收集。

通過觀察、探究現(xiàn)象的本質(zhì)，并進(jìn)行實(shí)踐證明的方式，有利于培養(yǎng)學(xué)生多觀察、多研究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也有利于培養(yǎng)學(xué)生形成宏觀辨識與微觀探析的思維能力。

二、比較，區(qū)分相同與不同

比較，區(qū)分相同與不同是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的基本邏輯方法。初中教材中，許多的知識點(diǎn)之間有著“藕斷絲連”的關(guān)系，因此，通過分析，進(jìn)行比較和分類、歸納和整理，便會形成基本概念。筆者通常也采用比較的方式來指導(dǎo)學(xué)生形成宏觀辨識與微觀探析的思維能力。

例如，在教學(xué)“分子和原子”時，筆者就分子和原子，讓學(xué)生進(jìn)行比較。所有的物質(zhì)都是由分子或者原子構(gòu)成的，分子和原子是物質(zhì)組成的基本單位，但有的物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，如H2O、H2、O2等，有的物質(zhì)卻是直接由原子構(gòu)成的，如Fe、Al等。通過比較，學(xué)生便區(qū)分出了原子和分子的異同點(diǎn)。又如，金剛石、石墨、C60的教學(xué)中，筆者也引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析比較。從宏觀角度上講，三者都屬于以碳原子為基本組成單位的物質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)卻有著很大的差異。這時，便要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微觀探析，對原子的排列方式進(jìn)行比較，找出三者的不同之處。

比較、分析，區(qū)分相同與不同，并進(jìn)行歸納分類，這對學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)有很大的幫助。在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，采用比較的方式，對學(xué)生形成宏觀辨識與微觀探析思維能力有很大意義。

三、分類，形成知識體系

初中化學(xué)的知識點(diǎn)是比較散亂的，因此，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的分類，形成知識體系尤為重要。學(xué)生通過對事物的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)、物質(zhì)變化的形式等進(jìn)行分類， 進(jìn)而形成和完善知識體系，有效培養(yǎng)化學(xué)思維能力。

例如，在“元素”的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生初次接觸元素這一新概念，因此會比較吃力。筆者引導(dǎo)學(xué)生對元素周期表中的一百多種元素分類并形成知識體系來進(jìn)行學(xué)習(xí)。如所有的元素可以分為兩大類，即金屬元素和非金屬元素。而從微觀的角度進(jìn)行分析的話，可先引導(dǎo)學(xué)生觀察元素的外層電子圖。學(xué)生經(jīng)過觀察比較后發(fā)現(xiàn)，金屬元素的最外層電子數(shù)普遍小于4，而非金屬元素的最外層電子數(shù)則大于4。又如，學(xué)習(xí)“氕、氘、氚”時，可引導(dǎo)學(xué)生對三者的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)進(jìn)行分析（三者的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)分別是0、1、2）。而教材中指出，元素是指具有相同核電荷數(shù)的一類的總稱，核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，因此三者是相同的元素。通過分類比較，很好地幫助學(xué)生形成了知識體系。

根據(jù)不同的分類方式，把研究對象區(qū)分為不同種類的邏輯方法，對學(xué)生深入了解概念，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)有著很大的幫助。形成知識體系，培養(yǎng)思維能力，是教學(xué)的重點(diǎn)。

四、假說，重在求證過程

科學(xué)的本質(zhì)是探究，而科學(xué)的發(fā)展則是不斷地提出假說和求證的過程。因此，在日常教學(xué)活動中就應(yīng)鼓勵學(xué)生提出假說，并進(jìn)行求證，通過宏觀辨識和微觀探析，培養(yǎng)化學(xué)思維能力。

例如，在教學(xué)“質(zhì)量守恒定律”時，筆者通過例題引入化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量相等的假說，之后再讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行求證。為防止實(shí)驗(yàn)的偶然性，筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)：CuSO4+NaOH，F(xiàn)eCl3+NaOH，NaCl+AgNO3，這三組實(shí)驗(yàn)都產(chǎn)生了明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)生了以下反應(yīng)：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4，F(xiàn)eCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl，NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。學(xué)生分別稱出了反應(yīng)前后藥品的總質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)兩次稱得的藥品質(zhì)量相等，驗(yàn)證了質(zhì)量守恒定律。再經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生了解到，從宏觀的角度看，產(chǎn)生了新的物質(zhì)，且與原物質(zhì)的狀態(tài)不相同;但從微觀的角度看，反應(yīng)前后容器里的總原子數(shù)沒有發(fā)生變化，因此，質(zhì)量是守恒不變的。

采用假說的方式，讓學(xué)生從提出假說到實(shí)踐求證，從宏觀與微觀的角度進(jìn)行分析，可以讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)的本質(zhì)，而這種體驗(yàn)于學(xué)生而言，是終身受益的，同時還可以培養(yǎng)學(xué)生邏輯性地思考問題和探究問題的能力。

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用，這是化學(xué)學(xué)習(xí)分析的主線。培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的思維能力，則是從宏觀的角度，對物質(zhì)的應(yīng)用進(jìn)行觀察，再從微觀的角度進(jìn)行分析，探究原子、分子之間的相互關(guān)系和發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。從宏觀的角度去辨識物質(zhì)的性質(zhì)，而后從微觀的角度分析物質(zhì)的反應(yīng)機(jī)理，通過這種方式，學(xué)生的思維能力會更加完善，思考問題會更加全面。

（特約編輯 溫? ?簡）