例談融入電子白板，輕松突破初三化學微粒觀教學

李翠華

摘要：初中化學微粒觀是一個很重要的學科觀念，也是后續高中學習中一個很重要的銜接。對于宏觀的知識點學生能與生活相聯系比較容易理解，但是對于難以被感知的微觀世界，使得不少學生成為化學的“學困生”。電子白板能形象地將微觀的世界呈現在學生面前，幫助學生理解微粒觀的知識，降低知識點的難度，激發學生學習興趣。電子白板能幫助學生形成知識的網絡圖，能讓學生輕松掌握知識間的彼此聯系，輕松突破微粒觀的教學。

關鍵詞：電子白板；微粒觀；建構主義

文章編號：1008-0546（2016）09-0024-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.009

一、 問題的提出

目前，在英國、美國和日本等發達國家，交互式電子白板的應用已經進入推廣普及階段，各方面條件正日臻成熟，科學的教學模式、先進的教學理念、豐富的資源庫、完善的技術保障與培訓體系已經基本形成。 我國交互式電子白板的應用目前還處于起始階段，相關研究主要集中于教學方法與教學理念方面。對于電子白板應用在化學的微粒觀教學的研究很少。

教學實踐表明，對于宏觀的知識學生容易把握，但是對于抽象的知識由于看不見，學生難以理解。而在人教版新課標九年級化學中，有七個單元共十二處涉及微粒觀的內容[1]。

可見處于化學啟蒙階段的初三學生要掌握好以上這些抽象的微觀知識并不容易，再者初三學生面臨升學的壓力，學習的高強度和以應試為最終目的導致很多學生是將所學的知識分割開來，沒有形成一個系統性的學習，這為后續的學習產生了不良的影響，故教師如何在日常的教學中幫助學生形成微觀的概念，如何將微觀的內容宏觀化，以便于學生獲取準確深刻的直觀感知，形成完整的理性認識，降低知識點的難度，激發學生學習興趣，優化教學過程，突破教學難點，取得較佳的教學效果是非常重要的。交互式電子白板的出現，提供了嶄新的應用環境和廣闊的空間，把原本需要學生在大腦中進行形象思維 、抽象推理的許多內容以直觀、動態的形式呈現出來 ，以彌補課上講解耗時長 、單向灌輸的不足。電子白板在微觀世界教學中的應用探索 ，不僅便于優化教學過程 ，激發學生的學習熱情和主動性。而且在促進教師自身的專業發展和探究新的教育教學模式方面有很大的幫助[2]。

在維普網上輸入“電子白板”相關的文獻有3081篇，但是在結果中輸入“微粒”相關的文獻為0，可見在國內利用電子白板來突破初中微粒觀的教學研究很少。

二、例談電子白板在微粒觀教學中的應用

1. 利用電子白板幫助形成微粒觀的概念

從心理學角度來看，體驗學習是學生獲得知識的一個重要途徑，體驗學習可以讓學生成為課堂的主體，令學生的印象更加深刻，而且通過體驗還能提高學生的思維和技能，而在化學學習的體驗中，學生對化學知識有了更深刻的認識。

在進行分子的有關性質的教學時，為了讓學生感知粒子的存在，筆者通過一些宏觀實驗：讓學生在冷水、熱水中分別加入品紅，讓學生觀察品紅擴散的過程，學生很快觀察到品紅逐漸擴散的過程，并且還能感知在熱水中品紅擴散得更快，通過一個很簡單的宏觀實驗，讓學生感知品紅分子的存在，還能感知溫度越高，品紅分子運動速率越快。為了讓學生能透過宏觀的現象抓住本質，教師這時候可以借助電子白板來將微觀粒子實體化，可以在電子白板上借助資源庫畫一個燒杯，利用電子白板的“放大鏡功能顯示里面有很多品紅分子（教師事先利用電子白板制作好品紅分子的模型），再在下方用酒精燈加熱溶液，利用電子白板移動品紅分子，讓學生感受到分子在不斷運動。

在進行元素的教學中，利用電子白板的資源庫，教師能輕松地進行講解。如使用電子白板軟件庫內的動態元素周期表 ，可形象而直觀地給出不同元素原子的質子數 、中子數 、相對原子質量等相關概念，還能輕松點擊每種元素，輕松介紹該元素的一些應用（如下圖所示）。

進行原子結構的教學中，特別是原子的核外電子排布以及最外層電子運動規律這部分的內容時，學生通常很容易因為抽象而對化學畏難從而產生厭學心理，而這時如果利用電子白板能輕松描繪出原子核外電子的運動狀態，特別是最外層電子的運動狀態，能輕松幫助學生順利度過原子結構的難關，重燃對化學學習的熱情。

2. 利用電子白板突破物質變化的微觀實質

建構主義學習理論認為學習是學習者主動地構建內部心理表征的過程。學生是信息加工的主體，是意義建構的主動建構者，而不是外部刺激的被動接受者；教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者。[3]

物質的變化觀是初中化學的重要組成部分，學生很容易由具體的事例分清物質的變化，可是對于化學反應的實質學生卻難以理解。道爾頓和阿伏加德羅等科學家的研究，得出一個重要的結論：物質是由原子和分子構成的，分子中原子的重新組合是化學變化的基礎[4]。如何突破教學的難點？利用電子白板與教學設計有機結合，可以將微觀粒子形象化，比如在講解從微觀角度去理解物理變化和化學變化的區別時，教師事先在電子白板上做好相關粒子，在課堂上可以讓成績較好的學生在電子白板上演示，通過同伴的真實演示代替了教師的“填鴨式”的講授，讓學困生更好地感知微觀粒子，理解好化學反應的微觀實質問題。

教學片斷：

[教師]氫氣在氧氣中燃燒，如果從微觀角度來看，是發生了怎樣的變化？下面請XX同學來演示一下。

[電子白板課件展示]

[學生]首先是每個氫分子先分解成兩個氫原子，每個氧分子分解成兩個氧原子（見左下圖），然后每兩個氫原子和一個氧原子重新組合成一個新的水分子。

[師生小結]（教師先點擊電子白板頁面的“回放”功能，把剛才那個學生在電子白板上所拖動的痕跡回放一次）化學反應的本質就是反應物的分子先分解成原子，原子再重新組合成新的分子。

[變式訓練]教師直接在電子白板上拖動水分子，如下圖所示，問學生剛才老師所做的變化是物理變化還是化學變化？為什么？

[學生]物理變化，因為沒有新分子的生成。

[教師]物理變化也是一種變化，那該圖中變的是什么？

[學生]水分子間的間隔變大了。

[教師]那這種變化可以表現為哪些宏觀的事實？

[學生]水由液態變成氣態。

[師生小結]從微觀角度看物質的變化，物理變化是分子本身沒變，而化學變化是分子本身變化，先分解成原子，原子再重新組合成新的分子。筆者發現，通過電子白板演示，使得微觀過程形象化，通過一步步引導式的有效提問，讓學生主動思考代替了被動的接受，學生更好地理解了物質變化的微觀實質，因此在做變式訓練時，學生的遷移能力有了很大的提高。

3. 利用電子白板幫助學生理解復分解反應的微觀實質

化學基本觀念是指學生通過化學學習、深入理解化學學科特征的基礎上所獲得的對化學的總認識，微粒觀是其中一個重要的基本觀念。中學化學教學必須要以具體知識為載體，引導學生通過高水平的思維活動，形成化學的基本觀念。即在化學教學中要實施“觀念建構”，才有利于轉變學生的學習方式，促進對知識的深刻理解和靈活運用[5]。這就要求初三教師和學生在進行教與學活動時，要改變傳統的“填鴨式”的教，改變為以學生為本的主動式的學。

九年級（下）第十單元《課題2：酸和堿的中和反應》表面上看是有關兩種物質酸與堿的反應，表現出酸和堿這兩類物質所具有的化學性質。實際上，初中學生學到這個階段，對于微觀粒子已經具備一定的認識，應該要求其能深層次地把握酸堿反應的實質，就是酸中氫離子與堿中氫氧根離子相互反應生成水分子。但如何將這微觀的知識滲透宏觀教學呢？設計思路如下：

將此課題由實驗導入，所做的實驗為用適量的酸來中和混有酚酞試劑的氫氧化鈉溶液，可以觀察到溶液顏色的改變。由實驗現象紅色褪去展開討論酸與堿發生了什么反應？此時，教學上的難點就是微觀上各種粒子發生反應的過程學生由于觀察不到，難以理解。課本有插圖（課本P60圖1-14）幫助理解中和反應的實質，優秀生能從圖中讀懂，但是不少“學困生”比較難理解，因此，將這個變化的過程結合電子白板的演示，就輕松解決。

教學片斷：

[教師] 氫氧化鈉溶液和稀鹽酸溶液在反應前是以什么形式存在于溶液中，當它們接觸時，有什么變化？（這時候教師可以讓比較優秀的學生到電子白板上展示，既能檢驗優秀生的掌握情況，也能給學困生展示中和反應的微觀過程。）

[電子白板課件展示]

[學生]在電子白板上拖動：反應前溶液中的氫氧化鈉是以Na+、OH-存在，稀鹽酸中的氯化氫是以H+、Cl-存在溶液中，經過反應以后，H+和OH-結合成H2O，而Na+、Cl-還留在溶液中。

[師生小結]氫氧化鈉溶液和鹽酸反應前后，發生變化的是氫離子和氫氧根離子，結合變成水分子，這就是中和反應的實質。

[教師]為何反應后，酚酞會由紅色褪為無色？

[學生]由于反應后氫氧根離子不存在，因此酚酞變回無色。

筆者在教學實踐中發現，優秀生能在電子白板中展示得到肯定，學困生也能在觀摩過程中體會到可溶性酸堿鹽在溶液中是以離子的形式存在，并且通過變化，親自感受到中和反應的實質是氫離子和氫氧根離子結合變成水分子，通過在電子白板的演示，學生理解了中和反應的實質。在進行復分解反應學習時，由于前面注重微粒觀的形成過程，在講解復分解反應時，學生就更加容易接受和掌握酸堿鹽在水溶液中解離出離子，離子間又可以發生反應，筆者又特意利用了澄清石灰水和碳酸鈉溶液反應（課本P72頁的探究實驗），再補充了氯化鈣溶液和碳酸鉀溶液的反應，通過實驗感知宏觀的現象，再由電子白板演示，分析這兩個反應的實質：鈣離子和碳酸根離子結合變成碳酸鈣沉淀等等。由于筆者在前面的章節學習中，重視形成學生的微粒觀，在講解復分解反應時，學生就能順利完成微粒觀應用的遷移過程，學生就能從更高的層次去理解復分解反應，而不是死記硬背。這也為后續高中學習作好鋪墊。

4. 利用電子白板和教學設計有機結合鞏固強化微粒觀知識

建構主義學習理論認為，學習過程不是學習者被動地接受知識的過程，而是積極地建構知識的過程。因此教師要在教學過程中，突出學生的主體地位，在這個過程中，讓學生自己組建知識，繼而將知識內化。比如在進行化學式的有關計算時，筆者可以調用電子白板上相關的分子模型來幫助學生理解，在教學中可以事先將學生分組，每組有好、中、差三類型的學生，然后讓好的學生教組內的成員，然后在進行鞏固練習時，筆者讓每組中等層次的學生在電子白板書寫，暴露其思維過程，然后其他組的同伴進行評價，并在電子白板上批改，利用電子白板強大的保存功能，在進行同類型的題目訓練時，可調用分子模型和學生之前書寫的解題過程，來分析講解重點難點易錯點，同時利用電子白板的“計時器”功能增強課堂的緊迫感，使學生能集中精力于學習，大大提高了課堂的實效性。

5. 利用電子白板構建微粒間知識的網絡圖

電子白板就相當于一張無限放大的黑板，利用電子白板的“鳥瞰”功能能把整節課教師、學生的板書都濃縮在一張紙上，教師可以通過點擊放大功能來局部放大某個知識點，來小結本節課的講評重點，使得知識間的網絡關系比較明顯。

三、總結與反思

建構主義學習理論認為：知識是學習者在與周圍環境相互作用的過程中，逐步建構起的關于外部世界的知識，從而使自身認知結構得到發展。通過電子白板，更好地建立師生之間、生生之間的互動性，學生能在電子白板中展示得到肯定，學困生也能在觀摩過程中體會化學微觀粒子的性質和特點，使得抽象的微粒觀知識的傳授過程更加融洽。

微粒觀是初中化學的一個重要的基本學科觀念，也是后續高中的學習一個很重要的銜接。但是對于抽象的、難以捉摸的微觀世界，使得不少學生成為化學的“學困生”，電子白板的出現改善了這種抽象的知識的教學，利用電子白板可以幫助學生構建微粒觀的概念，能形象地將微觀的世界呈現在學生面前，通過電子白板的“拖動”功能突破物質在發生化學反應實質的難點理解，通過電子白板和教學設計的有機結合，可以讓學生在白板書寫，暴露其思維過程，利用同伴評價促進學生的學習興趣，增強課堂的活躍成分，同時利用電子白板的“鳥瞰”功能，能幫助學生形成知識的網絡圖，能讓學生輕松掌握知識間的彼此聯系，形成完整的理性認識，降低知識點的難度，激發學生學習興趣，幫助學生構建微粒觀的基本觀念，輕松突破微粒觀的教學。

參考文獻

[1] 康波.初中化學教學中學生微粒觀的現狀調查與分析[D]. 長春：東北師范大學，2011：8-15

[2] 楊東清，任娟.電子白板在初中化學微觀世界教學中的應用研究[J].新課程研究，2015，（265）：140-141

[3] 宋金翠.建構主義學習理論指導下的初中化學自主學習實踐研究[D].西安：陜西師范大學，2002

[4] 辛本春，畢華林.中學生化學基本觀念培養的研究[D]. 濟南：山東師范大學，2008：1-7