硬幣建模初建微粒觀

劉麗

一、課堂實錄

時間：2018年11月12日下午第一節課

地點：通州區第四中學初三（1）班教室

事件：一節普通的化學課“如何正確書寫化學方程式”

教室里同學們分成小組，興高采烈地圍坐在一起，手里拿著一分錢、五角錢和一元錢的硬幣，嘴里念念有詞，“這是一個氫原子”“這是一個氧分子”“這是一個水分子……”與此同時，手上的硬幣隨著擺出不同的樣子，“不對不對，一個氧分子應該用兩個五角錢，應該挨著擺”“水通電分解，一個水分子不夠??！”“我來幫你，再加一個水分子！”“通電了，分子分解成原子了……”“你應該把一分錢和五毛錢都分開，再重新組合……”教室里的每一個角落都充斥著這樣的聲音，同學們手里拿著錢，爭先恐后地擺弄著，爭辯著的同時又不斷地變換著手中硬幣的結合方式，看上去教室里“亂”極了……

二、教學背景

“如何正確書寫化學方程式”一課，對于老師來說好講，但對于學生來說卻難學。在傳統的教學中，教師通常采用如下授課方式：一、化學方程式的書寫原則，教師簡單引導，師生共同總結;二、化學方程式的書寫步驟，這部分幾乎全部由教師講授完成;三、化學方程式的配平練習。

這樣授課的結果，往往是學生在進行了大量的化學方程式書寫練習后，仍普遍存在化學方程式書寫錯誤的情況。如：化學式書寫錯誤、化學方程式不配平、通過修改化學式角碼配平化學方程式等，為什么會出現這樣的情況呢？

“如何正確書寫化學方程”一課，是繼原子、分子、元素符號、化學式等知識后的延伸和擴展，原子、分子是構成物質的基本微粒之一，是看不見摸不著的微小粒子，是抽象且難以理解的，而元素概念又是建立在對原子內部結構認識和理解的基礎上提出的，同時，化學式概念又是以元素概念為基礎，化學方程式概念是以化學式的概念為基礎。由此可見，當學生對原子、分子這樣的微觀粒子的理解出現困難時，對后續的元素、化學式及化學方程式的理解自然會比較困難，正確書寫化學方程式也就更難了。究其根源，在于學生難以從微粒觀的角度認識化學反應的本質。為此，我制定本節課的教學指導思想：建立微粒模型，通過擺硬幣活動，促進學生從微粒觀角度認識化學反應的本質，從而正確書寫化學方程式。

教學過程

“發錢嘍！”隨著老師的一聲吆喝，同學們原本迷離的雙眼迅速睜開，耷拉的腦袋馬上抬起，醞釀了一中午的瞌睡此時也在瞬間跑到了九霄云外，全部都抻長了脖子目不轉睛地看著我。我微笑著給每組同學發了一個小盒子，其中有四個一元的硬幣，四個五角的硬幣，八個一分錢的硬幣，告訴學生：一分錢硬幣代表氫原子，五角錢硬幣代表氧原子，一元錢硬幣代表汞原子。

活動一：利用硬幣，你能擺出他們嗎？用符號記錄下來。

1.一個氫原子? 2.一個氫分子? 3.水通電分解生成

一個氧原子? 一個氧分子? ?氫氣和氧氣

一個水分子

接著就出現了本文開頭的一幕。學生作品如下：

由學生作品1可以看出：學生認識到了原子是單個的微粒，原子的符號和元素的符號相同;由學生作品2可以看出：學生能夠認識到分子是由原子構成的，分子比原子復雜。通過組內交流，學生能夠認識到分子式中的角碼代表的是原子的個數，不能隨意修改，分子式與化學式相同;有了前面的基礎，學生通過討論即可擺出一個完整的化學反應，由學生作品3可以看出：學生已經能夠從微粒的角度認識化學反應，能夠有意識通過改變分子個數使微粒的表達符合化學反應的客觀事實。通過建立微粒模型，學生對化學反應的本質有了一些朦朧的初步認識，在此基礎上，教師乘勝追擊，開展了活動二。

活動二：利用硬幣，你能擺出他們嗎？用符號記錄下來。

學生作品如下：

有了活動一的基礎，學生很快完成了活動二。通過擺硬幣的活動，學生將只能意會而難以操控的抽象的微觀粒子，變成了可借助活動進行操控的具體的宏觀模型，學生置身其中，直觀、形象、真切地“感受”到化學反應的本質，即分子破裂為原子，原子再重新組合成新的分子，而在化學反應前后，原子的種類、數目、質量是不變的。在教師的點撥引導下，學生能夠認識到化學式前的系數代表的是分子的個數，化學方程式配平，只能在化學式前添上系數，而不能改變化學式的角碼。擺硬幣的活動，幫助學生初步建立了微粒模型，促進了學生從微粒觀角度對化學方程式本質的理解，突破了化學方程式書寫中的配平難點，進而促進學生正確書寫化學方程式。

三、教學評價

微觀粒子看不見摸不著，此前學生對微粒的認識是抽象的，停留于意識中的模糊概念，擺硬幣的活動給學生帶來的改變有：第一，借助硬幣模型，突破化學方程式配平難點，促進學生正確書寫化學方程式;第二，學生認識化學反應的角度增多，在物質觀、元素觀基礎上增加微粒觀，促進學生對化學反應的本質認識;第三，學生的學習態度由被動接受變為積極探索，初步建立微粒觀，從微粒觀的角度梳理化學用語，使得化學研究有規律可循，從而激發了學生的學習積極性。