基于“宏、微”結(jié)合的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施

吳健鋒 王正兵

摘要：“宏觀辨識(shí)與微觀探析”強(qiáng)調(diào)通過(guò)宏觀現(xiàn)象去探究、辨識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，并從微觀的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，從而建立“物質(zhì)一結(jié)構(gòu)一性質(zhì)”三者之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生“宏觀一微觀一符號(hào)”三重表征的思維方式?；谶@種理念，對(duì)“物質(zhì)在水中的分散”的課題進(jìn)行設(shè)計(jì)，以鎮(zhèn)江鍋蓋面為切入口，圍繞面湯中各種佐料的分散和湯碗上油污的乳化現(xiàn)象，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，提升學(xué)生從“宏、微”結(jié)合的視角分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：宏觀辨識(shí);微觀探析;鍋蓋面;溶解;乳化

文章編號(hào)：1008-0546（2020）09-0076-03

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

“宏觀辨識(shí)與微觀探析”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容之一。在課堂教學(xué)中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生這種思想與方法，并從“宏、微”結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題，幫助學(xué)生建構(gòu)“宏觀一微觀一符號(hào)”三重表征的思維方式。依據(jù)這種理念，筆者曾開設(shè)了一節(jié)“物質(zhì)在水中的分散”示范課，現(xiàn)呈現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)錄及感悟。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教材分析

“物質(zhì)在水中的分散”選自滬教版九年級(jí)《化學(xué)》下冊(cè)第六章“溶解現(xiàn)象”第一節(jié)“物質(zhì)在水中的分散”中的內(nèi)容。該課題屬于一節(jié)概念課，核心知識(shí)是溶液和濁液的區(qū)分以及溶液、溶解、乳化等概念的學(xué)習(xí)。本節(jié)課內(nèi)容與之前學(xué)過(guò)的混合物、構(gòu)成物質(zhì)的微粒等知識(shí)聯(lián)系較多，學(xué)生有一定的基礎(chǔ)。同時(shí)，在第七章將要學(xué)習(xí)的酸堿鹽知識(shí)中，許多物質(zhì)間的反應(yīng)都是在溶液中進(jìn)行，又為新的學(xué)習(xí)內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)，因此本節(jié)課起到承上啟下的作用。

2.學(xué)生分析

在日常生活和經(jīng)歷的化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生已了解一系列物質(zhì)分散在水中的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)了不少溶液，并知道了一些溶液的用途，但是學(xué)生并不清楚物質(zhì)在水中分散的方式和狀態(tài);學(xué)生熟悉洗潔精的去油污效果，卻不了解其中的原理。因此，本節(jié)課要讓學(xué)生把課程內(nèi)容與他們?cè)械淖约赫J(rèn)知聯(lián)系起來(lái)，從已知中發(fā)現(xiàn)未知，從熟悉中感受新奇，產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)溶液、懸濁液、乳濁液等知識(shí)的學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生宏觀辨識(shí)和微觀探析的素養(yǎng)。

（2）通過(guò)溶解與乳化的應(yīng)用，讓學(xué)生感悟化學(xué)與生活的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

（3）通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)和探究，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析以及從宏微角度解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.設(shè)計(jì)理念

課本上雖然有高錳酸鉀、食鹽、蔗糖、粉筆灰和食用油等五種物質(zhì)分散在水中的實(shí)驗(yàn)，但似乎缺少了一些富有生活氣息的樂(lè)趣。筆者從家鄉(xiāng)特色鎮(zhèn)江鍋蓋面中得到啟示，鍋蓋面的調(diào)料在水中的分散更好地解釋了懸濁液、乳濁液和溶液，分組實(shí)驗(yàn)加深了學(xué)生的理解。再討論吃完鍋蓋面后如何清洗碗上的油污，這樣整節(jié)課就能很自然地將懸濁液、乳濁液、溶液、乳化、溶解串聯(lián)起來(lái)，完整地融合在同一個(gè)情境中，讓學(xué)生真實(shí)感受化學(xué)在生活中的應(yīng)用。

5.教學(xué)與評(píng)價(jià)思路（見圖1）

二、教學(xué)實(shí)錄

1.課堂引入

【視頻】風(fēng)味中國(guó)年-鎮(zhèn)江鍋蓋面

【教師】身為鎮(zhèn)江人每天要從一碗鍋蓋面開始，鍋蓋面的特色是鍋里煮，蓋其中，面美味。如何使面美味，重點(diǎn)看調(diào)味品，老師找到了鍋蓋面的獨(dú)家秘方。

【學(xué)生】（很開心）鼓掌。

【投影】鎮(zhèn)江鍋蓋面用料：熟豬油、鹽、糖、雞精、六月鮮上海紅燒醬油、萬(wàn)字醬油、柴魚醬油、辣椒豉油、白胡椒粉、黑胡椒粉。

【教師】這些調(diào)料品在水中的分散現(xiàn)象一樣嗎？

【學(xué)生】（異口同聲）不一樣，有些調(diào)料消失，有些不消失。

【教師】看來(lái)大家都是有心人！那么為什么會(huì)有這樣的不同呢？本節(jié)課我們一起走進(jìn)物質(zhì)在水中的分散?？纯催@些調(diào)料品在水中的分散現(xiàn)象有什么不一樣？現(xiàn)象背后我們又可以用哪些化學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋？

設(shè)計(jì)意圖：從鎮(zhèn)江人的鍋蓋面情結(jié)入手，引出各種調(diào)料品在水中的分散，通過(guò)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)各種調(diào)料品在水中的分散，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)既親切又好奇，也讓學(xué)生從宏觀角度了解物質(zhì)的性質(zhì)。

2.課堂探究

【分組實(shí)驗(yàn)】鍋蓋面調(diào)料品中食鹽、蔗糖、食用油、胡椒粉在水中的分散。要求學(xué)生仔細(xì)區(qū)分幾種液體的區(qū)別（初步描述混合物的外觀：澄清、渾濁等）。

【學(xué)生】分別向標(biāo)有1、2、3、4號(hào)且分別裝有少量食鹽、蔗糖、食用油、胡椒粉的試管中，加入約三分之一試管的水，振蕩，觀察振蕩時(shí)及靜置后的現(xiàn)象。

【教師】試管中有什么不同現(xiàn)象？

【學(xué)生】試管1中澄清;試管2中澄清;試管3中渾濁靜置后上層油狀物;試管4中渾濁靜置后下層有固體。

【分組實(shí)驗(yàn)】再利用提供的高錳酸鉀與粉筆灰在水中的分散。要求學(xué)生仔細(xì)觀察哪幾號(hào)試管里的物質(zhì)可歸屬為同一類。

【學(xué)生】分別向標(biāo)有5、6號(hào)且分別裝有少量高錳酸鉀、粉筆灰的試管中，加入約三分之一試管的水，振蕩，觀察振蕩時(shí)及靜置后的現(xiàn)象。

【教師】哪幾號(hào)試管里的外觀可歸屬為同一類？說(shuō)說(shuō)你的依據(jù)。

【學(xué)生甲】1、2和5號(hào)外觀澄清，只不過(guò)1、2是無(wú)色而5號(hào)為紫紅色。

【學(xué)生乙】3、4和6號(hào)外觀渾濁，靜置后3號(hào)上層油狀物，4號(hào)和6號(hào)下層有固體。

【教師】大家歸納的非常好。接下來(lái)我們探討能看到渾濁的3、4和6號(hào)液體。

設(shè)計(jì)意圖：沿著鎮(zhèn)江鍋蓋面這一主線，讓學(xué)生通過(guò)合作學(xué)習(xí)，分組實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中觀察物質(zhì)的分散現(xiàn)象，在討論中比較分散的差異，在思考和爭(zhēng)議中體現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。通過(guò)學(xué)生細(xì)致的觀察，為微觀上理解溶液的形成做鋪墊。

3.課堂提升

【教師】閱讀書本，總結(jié)懸濁液和乳濁液的定義。根據(jù)四種物質(zhì)在水中分散現(xiàn)象，你能總結(jié)出哪些屬于懸濁液，哪些屬于乳濁液呢？

【學(xué)生】說(shuō)出懸濁液、乳濁液的概念，并根據(jù)基本特征正確判斷出懸濁液和乳濁液。

【教師】胡椒粉（粉筆灰）→固體小顆?！鷳覞嵋?，食用油→液體小液滴→乳濁液。

【教師】無(wú)論是胡椒粉還是食用油都是肉眼可見的，而食鹽、蔗糖和高錳酸鉀卻“消失”了，那二者以什么形式“消失”的？想想我們學(xué)過(guò)的第三章知識(shí)。

【學(xué)生】（恍然大悟）肯定是微粒，我們看不見的原子、分子或離子。

【教師】大家再想想，食鹽、蔗糖和高錳酸鉀是由哪種微粒直接構(gòu)成的？

【學(xué)生】食鹽和高錳酸鉀是由離子構(gòu)成，蔗糖是由分子構(gòu)成。

【教師】回答的非常好！我來(lái)具體闡述

【教師】既然這些物質(zhì)是微粒分散到水中，那如何加快這些物質(zhì)的溶解？

【學(xué)生】加快溶解的方法：①攪拌②加熱③研磨固體成粉末狀。

【教師】溶解之后得到的是溶液。觀察得到的兩種溶液，總結(jié)溶液的特征。

【學(xué)生】溶液的特征：均一、穩(wěn)定、混合物。

設(shè)計(jì)意圖：改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，變被動(dòng)為主動(dòng)，學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合書本知識(shí)，自主將所得結(jié)論過(guò)渡到抽象概念。將懸濁液、乳濁液和溶液進(jìn)行比較，以問(wèn)題引發(fā)學(xué)生思考，通過(guò)宏觀現(xiàn)象上的不同，引出微觀上的分子和離子，激發(fā)學(xué)生由宏觀現(xiàn)象去探索微觀本質(zhì)的興趣。

4.課堂概括

【教師】日常生活中你知道有哪些物質(zhì)屬于溶液？

【學(xué)生】白酒、香醋以及碘酒等。

【教師】溶液不一定都是物質(zhì)分散在水中，也可以分散在其他物質(zhì)中，例如碘酒就是碘分散在酒精中。下面我們做一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)驗(yàn)】氣球遇到桔子皮擠出汁液爆炸。

【教師】為什么會(huì)有這個(gè)現(xiàn)象？

【學(xué)生】橡膠溶解在桔子皮擠出的汁中。

【教師】這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明物質(zhì)不僅可以分散在水中，還可以分散在其他物質(zhì)里。以后大家玩氣球時(shí)，不要接觸橙子、橘子等水果，以免引起氣球爆炸，進(jìn)而造成身體損傷。

【教師】現(xiàn)在當(dāng)我們美美地吃完一碗鍋蓋面后，問(wèn)題又來(lái)了，如何清洗碗上的油污呢？

【學(xué)生】用洗潔精。

【教師】好！讓我們做一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下，注意觀察現(xiàn)象，并說(shuō)明原因？

【分組實(shí)驗(yàn)】?jī)芍辉嚬苤屑尤胪瑯拥闹参镉秃退娜闈嵋?，向其中一只試管中滴?～3滴洗潔精，振蕩?kù)o置，觀察，與另一只試管中的乳濁液對(duì)比。

【學(xué)生】液體變渾濁，但久置后不分層。

【教師】洗潔精在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用是什么？PPT展示乳化作用（圖片、模擬動(dòng)畫）。

【學(xué)生】（討論）洗潔精使油以小液滴的形式分散在水中，形成了較為穩(wěn)定的乳濁液。

【教師】今天我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容？思維導(dǎo)圖可以幫助大家更清晰、更好地梳理。

【思維導(dǎo)圖】

【家庭作業(yè)】①給爸爸媽媽下碗鍋蓋面，吃完面后洗碗，并給他們解釋其中的化學(xué)原理。

②給爸爸、媽媽洗一次衣服，并思考把衣服洗得又快又干凈的方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生明白溶解不僅發(fā)生在水中，也會(huì)發(fā)生在其他試劑中，并在潛移默化中滲透一些安全知識(shí)教育。思維導(dǎo)圖的引入更清晰、更好地幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解深化。家庭作業(yè)的布置讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用的快樂(lè)，感悟化學(xué)來(lái)源于生活，也必將服務(wù)于生活。

三、結(jié)語(yǔ)

作為化學(xué)核心素養(yǎng)重要內(nèi)容構(gòu)成的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”，它體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科最具特征的觀察視角和思維方式，最終目標(biāo)是希望學(xué)生通過(guò)相關(guān)的化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，能自覺利用宏微觀聯(lián)系的視角研究物質(zhì)世界的變化，進(jìn)而形成自覺的思維習(xí)慣?！拔镔|(zhì)在水中的分散”教學(xué)設(shè)計(jì)秉承上述理念，首先通過(guò)鎮(zhèn)江特產(chǎn)之一一鎮(zhèn)江鍋蓋面的央視視頻引入，鍋蓋面的調(diào)料在水中的分散及面碗上油污的洗滌貫穿整節(jié)課，學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，從熟悉的物質(zhì)、熟悉的現(xiàn)象人手了解懸濁液、乳濁液、溶液的基本特點(diǎn)。其次再由澄清、渾濁等現(xiàn)象的不同引出宏觀與微觀的比較，得出懸濁液、乳濁液、溶液的定義以及溶液基本特征。這樣可以讓學(xué)生明白，宏觀現(xiàn)象的背后一定存在微觀事實(shí)的證據(jù)，這種發(fā)現(xiàn)的過(guò)程和新奇的微觀體驗(yàn)對(duì)于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)很有意義。最后通過(guò)氣球遇到桔子汁爆炸的趣味實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生又從宏觀的角度對(duì)于溶解有了更深層次的理解，它不僅發(fā)生在物質(zhì)與水，也可以是物質(zhì)溶解在另一物質(zhì)中，豐富了學(xué)生所學(xué)的知識(shí)，提升了學(xué)生從宏微角度解決實(shí)際問(wèn)題的能力。