基于“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的初中化學(xué)教學(xué)方法探究

摘 要：新課改背景下，核心素養(yǎng)是學(xué)科教育的主旋律?；瘜W(xué)是一門趣味橫生的學(xué)科，具有應(yīng)用性強(qiáng)、科學(xué)性強(qiáng)的特質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科的教育要求。這兩種化學(xué)學(xué)科思維不僅有助于學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)效率的提高，也為學(xué)生認(rèn)識(shí)世界提供了嶄新的思考角度。尤其在初中階段，學(xué)生的身心都在經(jīng)歷巨變，這一階段是學(xué)生世界觀養(yǎng)成的重要時(shí)期。以這兩種化學(xué)學(xué)科思維作為初中化學(xué)教學(xué)工作的主題，在初中化學(xué)教學(xué)工作中融入宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)培養(yǎng)是新時(shí)代初中化學(xué)教師的重要教學(xué)課題。

關(guān)鍵詞：初中;化學(xué);宏觀辨識(shí);微觀探析

一、 引言

新課改實(shí)施以來(lái)，中國(guó)應(yīng)試教育體系有所瓦解，但由于長(zhǎng)期受到應(yīng)試教育的影響，學(xué)生、家長(zhǎng)和老師都還存在嚴(yán)重的應(yīng)試思維。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息的交替和知識(shí)的更新很快，應(yīng)試教育那一套已經(jīng)不再符合當(dāng)前的教育需求，取而代之的是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，教師要引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化，使學(xué)生形成認(rèn)識(shí)世界、探索世界的能力。各學(xué)科的特質(zhì)是不同的，如同不同的土壤，可以為不同的核心素養(yǎng)提供養(yǎng)分。2017年頒布的《化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)》將宏觀辨證與微觀探析等5個(gè)維度的化學(xué)學(xué)科思維，作為化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。這要求教師將各個(gè)化學(xué)概念聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建屬于自己的知識(shí)體系，通過(guò)結(jié)構(gòu)化知識(shí)發(fā)現(xiàn)新的思維角度，樹(shù)立宏觀微觀對(duì)立統(tǒng)一的世界觀。

二、 概念簡(jiǎn)述

（一）核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)是信息爆炸時(shí)代提出的，是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展所需要的不可或缺的素養(yǎng)。中國(guó)的核心素養(yǎng)概念是基于中國(guó)的教育現(xiàn)狀與發(fā)展藍(lán)圖提出的，其根本在于與中國(guó)夢(mèng)相匹配，以滿足中國(guó)夢(mèng)建設(shè)的人才需求。核心素養(yǎng)在每個(gè)學(xué)科當(dāng)中擁有更加細(xì)致的要求，雖然沒(méi)有過(guò)于具體和統(tǒng)一的定義，但于共識(shí)來(lái)講，化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)培養(yǎng)就是要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)具體的知識(shí)和技能，形成帶有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的品質(zhì)。

（二）宏觀辨識(shí)

宏觀辨識(shí)是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分。宏觀與微觀其實(shí)是物理學(xué)概念，引導(dǎo)學(xué)生用宏觀與微觀的視角學(xué)習(xí)化學(xué)，實(shí)際上是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的新角度。辨識(shí)含義較為簡(jiǎn)單，就是指識(shí)別辨認(rèn)，而宏觀就是指從一個(gè)整體的角度看待事物、分析事物、解決問(wèn)題。將宏觀辨識(shí)這個(gè)概念放到化學(xué)學(xué)科當(dāng)中，就是指能夠通過(guò)物體和化學(xué)變化的宏觀表現(xiàn)掌握相關(guān)的化學(xué)信息。例如，在學(xué)習(xí)NH3時(shí)，從宏觀角度出發(fā)，也就是說(shuō)從物質(zhì)的表征出發(fā)，可以直接了解到NH3是一種帶有刺激性氣味的氣體，且在與紫色石蕊試紙的接觸過(guò)程中，會(huì)將試紙變成藍(lán)色。

（三）微觀探析

微觀探析是化學(xué)核心素養(yǎng)的另一個(gè)組成部分，宏觀辨識(shí)是指從事物的整體以及其表現(xiàn)的整體特征進(jìn)行觀察和分析，收集所需要的表征信息，并根據(jù)這些表征信息對(duì)事物進(jìn)行判斷。而微觀探析是指將宏觀的事物剖析開(kāi)來(lái)，從個(gè)體的角度認(rèn)識(shí)和探究事物的變化和發(fā)展。從宏觀辨識(shí)到微觀探析就是一個(gè)從整體到個(gè)體，從總量到個(gè)數(shù)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。在初中化學(xué)當(dāng)中，一個(gè)具體的能夠通過(guò)肉眼看到的事物可以被稱作是宏觀事物，而組成這些宏觀事物的微小的包括分子、原子、離子、電子等微小顆粒就是微觀個(gè)體。所謂微觀探析，就是探求這些個(gè)體運(yùn)作的本質(zhì)，探討個(gè)體如何構(gòu)成整體，其是一種對(duì)化學(xué)物質(zhì)本質(zhì)和化學(xué)變化本質(zhì)的剖析。

（四）宏觀辨識(shí)與微觀探析

宏觀與微觀的概念本來(lái)就是相對(duì)的而非相反的，二者之間可以相互轉(zhuǎn)化，是對(duì)立統(tǒng)一的整體。初中化學(xué)教學(xué)中的宏觀辨識(shí)與微觀探析主要有以下幾個(gè)教學(xué)內(nèi)涵：

第一，在宏觀層面上，能夠辨認(rèn)物質(zhì)的宏觀表征，并用化學(xué)符號(hào)或化學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行表述。

第二，在微觀層面上，能夠認(rèn)識(shí)到微觀粒子的結(jié)構(gòu)和特征。

第三，在二者的結(jié)合層面上，能夠根據(jù)微觀粒子結(jié)構(gòu)和特征推斷宏觀物質(zhì)的外在表征和表現(xiàn)出來(lái)的化學(xué)性質(zhì)，或者是相反的，根據(jù)物質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的外在特征和化學(xué)性質(zhì)，推斷微觀粒子的結(jié)構(gòu)和變化，例如，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中新物質(zhì)的形成、產(chǎn)生的化學(xué)變化與正負(fù)電子的交換情況的關(guān)系等。

三、 現(xiàn)狀分析

（一）初中化學(xué)教學(xué)中宏觀辨識(shí)與微觀探析的知識(shí)分析

初中階段的宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)主要有5種行為表現(xiàn)。

第一，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象辨識(shí)物質(zhì)及其反應(yīng)，例如，氧氣與碳、硫、磷、鐵、銅等物質(zhì)所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng);二氧化碳與水和堿的化學(xué)反應(yīng);水電解反應(yīng);金屬的物理性質(zhì)和酸與鹽的置換反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)，教師可以讓初中學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)用化學(xué)語(yǔ)言和圖文表述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和信息。

第二，能夠運(yùn)用化學(xué)符號(hào)描述常見(jiàn)簡(jiǎn)單的物質(zhì)及其性質(zhì)，包括各種元素符號(hào)、化合價(jià)和簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式等，初中階段的學(xué)生應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)身邊的常見(jiàn)物質(zhì)，了解其主要組成物質(zhì)和性質(zhì)，熟練掌握常見(jiàn)元素的名稱和符號(hào)，以及它們簡(jiǎn)單的反應(yīng)方程式。

第三，能夠利用物質(zhì)的宏觀表征對(duì)部分化學(xué)物質(zhì)及其反應(yīng)進(jìn)行分類，能夠?qū)⑽镔|(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)特質(zhì)與物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，例如，區(qū)分純凈物和混合物、區(qū)分單質(zhì)和化合物、區(qū)分有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物;認(rèn)識(shí)氧化物的概念，了解酸堿鹽的定義;學(xué)習(xí)元素的簡(jiǎn)單分類，初步認(rèn)識(shí)四大基本反應(yīng)。

第四，能夠用微觀粒子的結(jié)構(gòu)和變化圖示描述物質(zhì)及其變化的過(guò)程，例如，認(rèn)識(shí)原子、分子、離子等微粒;了解物質(zhì)的三種狀態(tài)和其轉(zhuǎn)化規(guī)律。

第五，能夠運(yùn)用化學(xué)符號(hào)和簡(jiǎn)單的計(jì)算手段對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行描述，利用相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量守恒定律等相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，對(duì)物質(zhì)的組成進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

（二）初中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

宏觀辨識(shí)與微觀探析其實(shí)是高中化學(xué)提出的化學(xué)思維概念，但其作為一種獨(dú)特的化學(xué)思維對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)具有重要的助力作用，再加上初中化學(xué)知識(shí)已經(jīng)有關(guān)于微觀粒子的概念，因此這兩種化學(xué)素養(yǎng)在初中階段的滲透一直受到廣泛的討論和研究。但在實(shí)際化學(xué)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，教師解釋這兩種思維是存在困難的，學(xué)生理解和學(xué)習(xí)這兩種思維也是存在困難的。

首先，初中階段的學(xué)生所掌握的化學(xué)知識(shí)較少，缺乏定量計(jì)算的能力，對(duì)世界的認(rèn)知方法和認(rèn)知水平也比較有限。在接觸到宏觀與微觀這樣的抽象概念時(shí)，學(xué)生很難理解和掌握化學(xué)符號(hào)、定量計(jì)算、物質(zhì)特征、化學(xué)表現(xiàn)和微粒變化之間的復(fù)雜聯(lián)系。

其次，教師很難從微觀的角度解釋宏觀的現(xiàn)象。初中階段的學(xué)生和成年人不同，他們正處于認(rèn)識(shí)世界的初級(jí)階段，這些概念對(duì)于他們來(lái)說(shuō)是新接觸的知識(shí)，學(xué)生可能能夠從宏觀的物質(zhì)特征來(lái)辨別物質(zhì)的變化，但由于微觀的變化是無(wú)法用肉眼直接看到的，給學(xué)生的理解造成了很大的困難。教師將微粒的運(yùn)動(dòng)和相互作用的方式，用學(xué)生能夠聽(tīng)懂能夠接受的方式表達(dá)出來(lái)是化學(xué)教學(xué)的一大難題。當(dāng)然，隨著學(xué)生化學(xué)知識(shí)的積累，抽象思維的提高，這些問(wèn)題是會(huì)自然而然解決的。

學(xué)生在將微觀與宏觀相結(jié)合的層面上也存在難題。初中學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的能力是很強(qiáng)的，他們能夠很快地記憶和學(xué)習(xí)原子、分子、電子等微觀物質(zhì)，也能記憶和掌握各類化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，但是要讓他們將這二者結(jié)合起來(lái)建立聯(lián)系卻是一件比較難的事情。

四、 教學(xué)策略

（一）完善教學(xué)設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師喜歡以教材為主，參考教材的章節(jié)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方法。這種傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)方式主要是著眼于知識(shí)點(diǎn)的記憶和重難點(diǎn)的突破，在此種情況下，教師更喜歡用解釋概念、講課與練習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方式進(jìn)行課堂教學(xué)。這種教學(xué)設(shè)計(jì)容易將知識(shí)點(diǎn)分散，無(wú)法幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系，從而使學(xué)生缺乏舉一反三和解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力。

教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先理清這個(gè)章節(jié)或?qū)ｎ}的內(nèi)在邏輯，根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知情況，由淺入深，由點(diǎn)到面的分層遞進(jìn)教學(xué)。較為普遍的模式是從身邊的化學(xué)物質(zhì)開(kāi)始講起，然后剖析物質(zhì)的特性和特征，再解析物質(zhì)的奧秘，然后開(kāi)展物質(zhì)的變化教學(xué)。這是一種由淺入深，由宏觀到微觀的教學(xué)展開(kāi)方式，首先從宏觀層面讓學(xué)生先感受物質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的特質(zhì)，然后再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入微觀世界，感受微粒的變化。例如，以身邊最為常見(jiàn)的水為例，水是液體，在0℃以下可以變成固體，在高溫下可以變成氣體，這是學(xué)生能夠在宏觀層面上觀察到的化學(xué)現(xiàn)象，那水的三態(tài)變化是怎樣產(chǎn)生的呢？這就需要學(xué)生進(jìn)一步地探索組成水分子在不同的條件下是如何進(jìn)行微觀變化的。

（二）完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系

當(dāng)前的化學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)體系仍然是應(yīng)試教育那一套，這與當(dāng)前的化學(xué)教學(xué)目標(biāo)是不相匹配的。在新課改體系下，素質(zhì)教育是教育發(fā)展的大勢(shì)所趨，但當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)體系仍然主要以考試分?jǐn)?shù)為主，沒(méi)有體現(xiàn)對(duì)學(xué)生素質(zhì)水平的評(píng)價(jià)。教師應(yīng)當(dāng)改革當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，在教學(xué)評(píng)價(jià)體系中加入對(duì)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的考核。只有這樣，才能引導(dǎo)教師的教，學(xué)生的學(xué)。例如，教學(xué)評(píng)價(jià)體系可以將課堂實(shí)驗(yàn)納入考核當(dāng)中，將學(xué)生的參與積極程度、觀察化學(xué)現(xiàn)象的能力、總結(jié)宏觀現(xiàn)象的能力、對(duì)化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力等作為考核因素，這樣能夠?yàn)閷W(xué)生宏觀辨識(shí)能力的培養(yǎng)和微觀探析能力的培養(yǎng)提供方向。

（三）豐富學(xué)習(xí)活動(dòng)

宏觀辨識(shí)和微觀探析素養(yǎng)是一種抽象的能力，不能僅在文本教學(xué)當(dāng)中進(jìn)行培養(yǎng)，教師需要調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官，讓學(xué)生在活動(dòng)中感受和學(xué)習(xí)，形成獨(dú)特的領(lǐng)悟和認(rèn)知。在初中化學(xué)教學(xué)課堂上，教師要盡可能地為學(xué)生提供直觀的、清晰可感的素材，為學(xué)生提供培養(yǎng)宏觀辨識(shí)能力的空間。例如，在教學(xué)酸堿中和反應(yīng)的過(guò)程當(dāng)中，HCl和NaOH雖然會(huì)發(fā)生中和反應(yīng)，但沒(méi)有明顯的化學(xué)現(xiàn)象，無(wú)法為學(xué)生提供清晰的宏觀辨識(shí)素材。但如果在其中添加酸堿指示劑，就能通過(guò)顏色反應(yīng)變化過(guò)程，幫助學(xué)生觀察，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步微觀探究。

（四）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境

學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)只能在學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中得到鍛煉，在潛移默化中得到培養(yǎng)。脫離了情境的化學(xué)教學(xué)如同空中樓閣，無(wú)法為學(xué)生帶來(lái)真實(shí)的感受和觀察環(huán)境。化學(xué)歷史、化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是良好的情境教學(xué)素材，教師可以通過(guò)這些素材構(gòu)建合理的化學(xué)情境，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。例如，教師可以構(gòu)建原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的化學(xué)史情境，讓學(xué)生扮演科學(xué)家和相關(guān)研究者，這不僅能夠讓學(xué)生感受到科學(xué)家的探索精神，也有利于學(xué)生換個(gè)角度感受微觀粒子的世界。

五、 結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期堅(jiān)持的工程，教師不僅需要不斷豐富和增長(zhǎng)學(xué)生的化學(xué)知識(shí)，還要增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)感受，通過(guò)建立化學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系、建立化學(xué)知識(shí)與生活之間的聯(lián)系、建立化學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生將化學(xué)知識(shí)內(nèi)化，使學(xué)生形成化學(xué)素養(yǎng)。宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)是化學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，其不僅能夠幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)，還能為學(xué)生打開(kāi)嶄新的視角，為學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科的知識(shí)甚至是認(rèn)識(shí)整個(gè)世界提供新的思維方式。

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作者簡(jiǎn)介：邵靜超，江蘇省張家港市，江蘇省張家港市第七中學(xué)。