建立符號系統提升化學教學有效性探研

郭家林

（江蘇省揚州市江都區武堅中學，江蘇 揚州 225253）

化學學科不僅引導學生在宏觀尺度觀察物質，還讓學生從原子、分子的微觀尺度了解物質的組成、變化。對于剛剛接觸化學學科的學生來說，他們對微觀狀態十分陌生，而微觀尺度下的知識又占據了化學知識的半壁江山。化學符號可以將微觀世界的原子、分子及它們的變化形象地表示出來，所以，教師要通過幫助學生建立符號系統引領學生走進微觀化學世界。

一、實驗驗證，理解實際意義

學生對微觀世界陌生的原因在于無法體會微觀層面的知識在生活中的用途以及微觀知識存在的意義。因此，教師可通過構建微觀世界與真實生活的聯系，如進行實驗驗證等，讓學生理解微觀化學知識的實際意義。例如，在教學“燃燒的條件”后，為了讓學生了解燃燒的條件這一知識在生活中的意義，教師可以通過設置實驗的方式進行驗證，組織學生開展消防演練。如有一堆可燃物起火，用CO2（二氧化碳）滅火器，能夠將火熄滅，教師讓學生思考滅火的原因。學生經過思考得出結論：滅火的原因在于滅火器噴出的二氧化碳在可燃物周圍形成二氧化碳氣體層，阻止了可燃物與空氣中的氧氣接觸，阻斷了燃燒的必要條件之一“燃物需要與O2（氧氣）接觸”。在實驗演練中，學生還發現，通過噴水、撒干冰的方式也可以達到滅火的目的，結合所學知識思考后得出：噴水和撒干冰可以使可燃物冷卻，當外界溫度不滿足可燃物燃燒的溫度，就達到了滅火的目的。消防演練結束后，教師鼓勵學生繼續思考生活中有哪些現象涉及燃燒條件這一知識。有的學生提出：“爸爸在做飯時遇到油鍋起火，立刻將閥門關閉，并且將鍋蓋蓋上，火很快熄滅了。這一現象即是爸爸了解燃燒的條件這一知識，阻斷了燃燒的來源并且使可燃物與空氣隔絕，最終達到了滅火的目的。”

通過開展具體的實驗驗證，學生深入探究其中的化學奧秘，了解實驗過程發生的化學反應，更加明確了微觀層面的化學知識對生產生活的重要意義。

二、探尋規律，構建認知網絡

化學知識系統特別是符號系統涉及很多物質，物質又存在諸多化學反應，需要學生掌握大量的化學式以及化學方程式，對此，很多學生有畏難情緒。在教學中，教師可以通過加強化學規律性教學，幫助學生探尋規律，構建化學認知網絡。例如，“常見的酸和堿”涉及大量的化學反應及化學方程式。如果讓學生逐個記憶不免有些困難，教師可以幫助學生探尋其中的規律，如對于金屬與酸的化學反應，可以讓學生觀察鎂條、鋅粒、銅片放在稀硫酸中的現象。經過觀察，學生發現，放置鎂條與鋅粒的溶液中明顯產生氣泡，而放置銅片的溶液卻沒有明顯現象。之后在教師的引導下，學生發現像鎂、鋅等金屬活動性比較強的金屬與酸接觸會發生置換反應，產生氫氣，對于這一類化學反應的方程式，只需要掌握一個“Zn+H2SO4（稀）=Zn-SO4+H2↑”，其他化學反應，如鎂與稀硫酸反應則可將Zn 換成Mg 即可。二氧化碳與堿的化學反應也是如此，學生只需熟練掌握CO2與Ca（OH）2溶液的化學反應方程式為“Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O”，其他堿溶液，如氫氧化鈉溶液與二氧化碳的化學反應只需用“NaOH”替換“Ca（OH）2”即可。

對于數量眾多、難記的化學方程式，教師可以引導學生探尋化學反應發生的內在規律，這不僅大大降低了學生記憶的難度，還有助于學生構建清晰的化學認知網絡。

三、加強分類，利于編碼鞏固

學生學習化學符號時遇到的另一大問題是常常記混、記錯化學符號。在教學中，教師可以通過加強分類，讓學生對各類化學方程式進行編碼鞏固。例如，在教學一系列化學反應后，為了便于學生掌握，教師可以在課堂中與學生共同將化學方程式進行分類。如可以根據化學反應類型進行分類，對于“NaOH+HCl=NaCl+H2O”與“2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O”這兩個化學反應方程式，都是酸和堿反應生成鹽和水的化學反應，可將這類化學反應歸為“中和反應”。“CuSO4+Ca（OH）2=Cu（OH）2↓+CaSO4”與“CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4”，這兩個化學反應可以看成是兩種化合物反應生成兩種新化合物的化學反應，這類化學反應可歸為復分解反應。而“Zn+HCl=ZnCl2+H2↑”與“Mg+HCl=MgCl2+H2↑”則為活潑金屬與酸發生反應生成氫氣，可將其歸為活潑金屬置換“HCl”中的“H2”的置換反應。

在學習一定數量的化學方程式后，教師可與學生共同將化學方程式進行分類，這起到了讓學生將知識在大腦中進行分塊儲存的目的，有利于學生對各類化學方程式進行編碼鞏固。

四、設計游戲，拓展學科外延

學生的學習興趣決定了學習的積極性及持久性。在進行化學符號教學時，教師輔以設計得當的游戲，可以引導學生在參與游戲的過程中學習知識，這對學生鞏固與擴展知識十分有利。例如，在教學“元素周期表”時，教師要求學生對前20 種元素熟記并掌握。為了幫助學生記憶，教師設計了“制作元素周期表”的小游戲，讓學生將代表不同元素的紙牌重新排列，以小組的形式進行比賽，看看哪組排列得更合理、更準確。有的小組成員經過思考觀察，發現前20 種元素可以分成幾大類，H、B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl 屬于非金屬元素，Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca 屬于金屬元素，He、Ne、Ar屬于稀有氣體元素，于是，根據這個分類組成了自己的元素周期表。活動結束后，教師向學生展示門捷列夫繪制的元素周期表，向學生介紹其繪制過程，及元素排列的規律，讓學生了解元素周期表發展的歷史。

教師通過開展有趣的化學小游戲，可以增強學生在課堂中的活動參與度，讓學生在參與游戲的過程中對所學知識加深理解，并拓展學科知識的外延。

五、結語

在化學教學中，符號是學生認識化學微觀世界的橋梁。教師可以通過實驗驗證、探尋規律、加強分類、設計游戲這些具體的教學形式，幫助學生建立化學符號系統，提高學生的化學學科核心素養。