“化學計量在實驗中的應用”的教學中對宏觀辨識微觀探析素養的思考

何妍

化學是中學的基礎性學科，高中化學在整個化學知識體系中具有承上啟下的特點。化學學習不僅涉及到化學本學科的教學效果，還會影響學生對醫學、生物、物理的學習。所以高中階段化學課程在對初中化學知識體系中的重點進行分解教學的基礎上，引入一些重要的概念，如“從宏觀角度到微觀角度的轉變”。和初中化學教學不同的是，高中化學教學有著較高的微觀理解的需求，教師需要轉變教學方法，學生需要轉換學習思維，以提升高中化學教與學的有效性。

一、“化學計量在實驗中的應用”的教學現狀

核心素養是決定學生未來發展的關鍵品格和關鍵能力。中學化學核心素養是學生在接受中學化學教育后積淀而成的一種內在品質，它表現為學生在當下的學習和今后的工作或生活中能主動從化學的視角分析、看待問題的自覺意識和思維習慣。化學核心素養的形成可以依托化學基本觀念的建構為線索，以具體化學知識的學習為載體來實現。

“化學計量在實驗中的應用”一節最難理解的概念是物質的量，學生難以理解的重要原因是概念本身抽象、遠離學生的生活經驗。讓我們換一個角度去分析一下，若先將“物質的量”“摩爾”等這些具體的知識全部拿掉，看看還能剩下些什么？你會發現隱藏在知識背后的東西看起來很簡單，（1）如何數數？如何數大數？ 一個既簡單又巧妙的方法是一堆一堆地數、一群一群地數。（2）除了 1、 2、 3、 4……地數數之外，還可以通過間接的辦法數數，通過稱重的辦法數數，通過量體積的辦法數數。因此，設置以數數為線索的“思維”臺階可幫助理解該概念，能起到事半功倍的作用。

二、提升學生宏觀辨識微觀探析素養對策

（一）從理論教學到理論和實踐并重轉變

以熟知的米粒和米粒的集體為起點，逐步減小粒子的大小，實現宏觀世界向微觀世界的過渡，促使思維的躍遷，可強化概念的理解。“物質的量”教學，首先要讓學生感到“物質的量”及其單位“摩爾”新奇而不是陌生。因此，在教材處理上應緊緊從學生的認知心理出發，讓學生感受到老師正在教我們如何數數，只是數數的對象換成了微觀粒子而已。

“物質的量”是一般性的概念問題， 在高中教學中一般容易導致學生的填鴨式學習， 因此，可以科學地創設實踐方案，根據高中學生熟知實際生活情況，例如，在“化學計量在實驗中的應用教學”中，可以創設以下實踐教學活動。將班級里的學生分為幾個組，借助于天平等輔助工具，并要求用最快的方式數清，一袋大米中的顆粒數量。學生使用各種方法推導出粒子數量后，小組討論分析使用怎么樣的方式方法最為快捷。要求各個小組以最為快捷的方式計算出一小袋大米中的顆粒數量。科學家們也一樣不會逐一計算顆粒的數量，實現學生對化學宏觀認知到微觀認知的轉變。

（二）從靜態教學到動態教學轉變

實驗操作的學習是培養學生的智慧技能，通過引導學生進行實驗操作，發展學生的操作技能，實驗操作培養了學生解決問題的能力，更能讓學生在操作中架構微粒觀。例如，通過研磨高錳酸鉀粉末及將粉末溶解于水中的操作，讓學生感悟到構成物質的微粒是肉眼看不見的，而溶解于水的過程，再次讓學生體驗到宏觀到微觀的變化過程，讓學生體驗是一種物質存在的形式發生的變化，而本質上構成物質的微粒是不變的，引導學生感悟，看不到的微粒的客觀存在性，以一系列的現象實證（整杯水變紅）。操作的過程是真實感受某一事件的過程，還領略了兩個不同維度的變化。

（三）巧妙設計問題，啟發學生思維

“化學計量在實驗中的應用”的教學中化學問題設計的價值在于可以有效的激發學生思考問題并有效地解決問題，使學生處于積極的思維狀態，從而達到問題設計的效率和有效性。一般來講，問題設計的有效性往往取決于問題的難度，問題過難或過易都會導致學生對問題無從下手或是使學生對于問題沒有興趣，導致問題達不到其設計的有效性。難易適度的問題設計才可以突出問題的有效性，對于較難的問題，可以將其分解為由易到難的子問題，逐一分析，必要時對問題進行鋪墊和提示，有效的降低問題的難度，避免學生思維受阻，提高化學問題設計的有效性。

物質的量將宏觀世界和微觀粒子聯系到了一起，通過它找到了物質的質量和微粒的數目之間的關系。物質的量是初中和高中化學銜接的一個節點，概念抽象復雜，理解難度遠遠高于初中化學，應用貫穿整個高中化學。對高一新生來說，這一章節的學習是否扎實對培養化學思維、學好高中化學起到了關鍵作用。