基于“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的初中化學(xué)教學(xué)探討

姚麗宏 陳迪妹

[摘要]通過(guò)多個(gè)教學(xué)片段闡述如何在初中化學(xué)教學(xué)中巧用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、活用化學(xué)模型、模擬化學(xué)史實(shí)，從微觀的角度探析知識(shí)的本質(zhì)，完成概念的構(gòu)建，幫助學(xué)生從具體知識(shí)的學(xué)習(xí)到“宏觀-微觀-符號(hào)-本質(zhì)”這一化學(xué)核心觀念的構(gòu)建。

[關(guān)鍵詞]宏觀辨識(shí)與微觀探析，初中化學(xué)，化學(xué)模型

[中圖分類號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2020）11-0059-02

一、問(wèn)題的提出

浙教版初中化學(xué)與物理、生物、地理組合成了科學(xué)這一門(mén)綜合性學(xué)科，但不管化學(xué)在初中以何種形式存在，其核心素養(yǎng)始終不會(huì)改變。化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)雖然是針對(duì)高中化學(xué)的，但是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)始終貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)教學(xué)。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)，是學(xué)生終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。2017年版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任五個(gè)方面。其中“宏觀辨識(shí)與微觀探析”居于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的首位，要求學(xué)生能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性，并對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念;能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。

初中階段，學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)是邏輯思維占主要優(yōu)勢(shì)，屬于經(jīng)驗(yàn)型邏輯思維階段，在一定程度上還需要感性經(jīng)驗(yàn)的支持。因此，對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，化學(xué)微觀層次的理論知識(shí)學(xué)習(xí)是一個(gè)難點(diǎn)。而教師要幫助學(xué)生突破該難點(diǎn)，搭建宏觀與微觀的橋梁顯得尤為重要。本文以宏觀辨識(shí)作為學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，以微觀探析促進(jìn)學(xué)生對(duì)事物的本質(zhì)進(jìn)行理解，以模型符號(hào)作為宏觀與微觀之間轉(zhuǎn)化的橋梁，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

二、基于“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的教學(xué)策略

1.巧用化學(xué)實(shí)驗(yàn)。搭建宏觀與微觀的橋梁

化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，通過(guò)教師的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生的自主實(shí)驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生理解抽象的化學(xué)概念。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中不可缺少的一部分，它能夠很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同時(shí)也能比較全面地培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例如，在《氧氣的性質(zhì)》一課中，教師引導(dǎo)學(xué)生先從宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中觀察分析總結(jié)氧氣的性質(zhì)，再基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，從微觀層面理解氧氣與硫、鐵的反應(yīng)，最后通過(guò)模型的構(gòu)建，歸納化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

[教學(xué)片段一]

[問(wèn)題]使帶火星的木條復(fù)燃是氧氣的物理性質(zhì)還是化學(xué)性質(zhì)？

[引導(dǎo)]物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的實(shí)質(zhì)是什么？化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？

[引入]除了這個(gè)化學(xué)性質(zhì)以外，氧氣還有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？

[實(shí)驗(yàn)]硫在氧氣中燃燒。

[任務(wù)一]請(qǐng)總結(jié)你們所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[總結(jié)]從宏觀層面看，化學(xué)反應(yīng)有新的物質(zhì)生成;從微觀層面看，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合。

2.活用化學(xué)模型，展現(xiàn)微觀層面物質(zhì)的組成、性質(zhì)及變化

化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)模型是初中化學(xué)必不可少的工具，它能夠很好地化抽象為形象，使問(wèn)題具體化，便于學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解事物的本質(zhì)。例如，在《組成物質(zhì)的元素》一課中，新名詞、新概念較多，且對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)有很大的排斥心理。同時(shí)，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的辨別、歸納能力比較欠缺，易將已有的知識(shí)與新學(xué)的知識(shí)混淆。因此，本節(jié)課可以從多個(gè)活動(dòng)人手（模型搭建、模型辨別），通過(guò)化學(xué)模型形象直觀地描述微觀層面物質(zhì)的組成，幫助學(xué)生區(qū)分新舊知識(shí)，進(jìn)而一步步理解新概念。

[教學(xué)片段二]

[活動(dòng)一]用碳元素和氧元素中的一種或兩種元素，能組成多少種物質(zhì)呢？請(qǐng)用手中的球和棍搭建你們所想到的物質(zhì)。

[總結(jié)]兩種元素就可以組成如此多的物質(zhì)，110多種元素豈不是能組成成千上萬(wàn)的物質(zhì)？那我們研究物質(zhì)的時(shí)候方便嗎？你有什么方法嗎？我們?nèi)D書(shū)館找書(shū)的時(shí)候，比如要找八年級(jí)的教學(xué)用書(shū)，我們會(huì)一本一本去找嗎？

[過(guò)渡]之前我們已經(jīng)對(duì)物質(zhì)有過(guò)分類，將物質(zhì)分成純凈物和混合物。

[活動(dòng)二]辨一辨：碳、二氧化碳、空氣（如圖1）。

總結(jié)：我們是如何來(lái)區(qū)分混合物和純凈物的？

[活動(dòng)三]請(qǐng)給下列物質(zhì)分類：氧氣、二氧化碳、氫氣、氧氣、一氧化碳。（如圖2）

[總結(jié)]單質(zhì)：由同種元素組成的純凈物（所有的稀有氣體、金屬單質(zhì)）;

化合物：由多種元素組成的純凈物。

3.模擬化學(xué)史實(shí)，滲透物質(zhì)分類思想

我國(guó)著名化學(xué)家傅鷹曾說(shuō)：“化學(xué)給人以知識(shí)，化學(xué)史給人以智慧。”在化學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)?shù)厝谌牖瘜W(xué)史，往往具有畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。化學(xué)史能幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中認(rèn)識(shí)科學(xué)，體會(huì)科學(xué)的理念。例如，《表示元素符號(hào)》一課中，利用對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表的歷史模擬，幫助學(xué)生理解化學(xué)中的物質(zhì)分類思想。

[教學(xué)片段三]

[活動(dòng)一]給元素分類（前20元素的卡片分類）。

[活動(dòng)二]我是門(mén)捷列夫。

（要求：學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)對(duì)前20個(gè)元素進(jìn)行排列）

[思考交流]元素周期表為什么不排成長(zhǎng)方形呢？

為什么元素周期表每一行有一定的個(gè)數(shù)？

[結(jié)論]元素周期表是根據(jù)元素的相對(duì)原子質(zhì)量和性質(zhì)進(jìn)行分類的。這里面融合了宏觀和微觀等多層次的依據(jù)，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于微觀世界的認(rèn)識(shí)不斷深入，元素周期表也在不斷地完善。

三、結(jié)束語(yǔ)

微觀層面的知識(shí)離學(xué)生的生活較遠(yuǎn)，難以捉摸。如何以學(xué)生更易接受的形式引導(dǎo)學(xué)生從宏觀一步步過(guò)渡到微觀，是化學(xué)教師需要探索的重要課題。本文結(jié)合浙教版科學(xué)教材提出了三種比較常用且可行性比較高的化學(xué)教學(xué)方法。文中的三個(gè)教學(xué)片段在實(shí)際的課堂教學(xué)中收到了很好的教學(xué)效果。但是時(shí)代在不斷改變，教師也要與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)不同時(shí)代學(xué)生的特點(diǎn)，不斷改進(jìn)和摸索“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)策略。