核心素養理念下的“化學中的微粒觀”復習課教學設計

張愛蓮

[摘? ?要]微粒觀是化學學習中要求學生建構的基本觀念之一，也是化學學科核心素養的重要觀念之一。通過認識物質的微粒性以及化學反應的微觀過程，學習從微觀角度認識物質的分類和變化，可培養學生對微粒觀的理解、分析與綜合運用能力。

[關鍵詞]微粒觀;核心素養;復習課;教學設計

化學是在分子、原子的層面上研究物質的性質、組成、結構與變化規律的科學。《義務教育化學課程標準（2011年版）》中強調，要“引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本觀念”[1]，微粒觀就是學生要建構的基本觀念之一。化學學科核心素養的培養要求包括：培養學生的宏觀辨識與微觀探析能力，形成“結構決定性質、性質決定應用”的觀念;培養學生的證據推理與模型認知能力，認識化學現象與模型之間的聯系，建立解決復雜化學問題的思維框架。

人教版教材中，從第三單元《物質構成的奧秘》開始，幾乎每個單元都有從微觀角度認識物質及其變化的學習內容。如第五單元的質量守恒定律，第六單元的金剛石與石墨、CO和CO2性質不同的原因，第九單元的NaCl和蔗糖溶解的微觀過程，第十單元的酸、堿、鹽溶液導電的原因，酸堿中和反應的本質，第十一單元的復分解反應的本質以及除雜、轉化、離子共存的解題方法，以上內容都需要學生從分子、原子、離子的視角去分析紛繁復雜的物質及其變化，發現各種變化的特征和規律，培養“宏觀辨識與微觀探析”核心素養。

一、教學過程

1.課堂導入

【圖片展示】PPT展示以下圖片：水分子、C60分子的圖片，NaOH溶于水解離成離子的圖片，氧化汞分子分解示意圖，氫氣和氯氣反應、NaOH和鹽酸反應的示意圖。

【小結】化學是在分子、原子的層面上研究物質的性質、組成、結構與變化規律的科學。

設計意圖：PPT中的前三張圖片是物質對應的微觀粒子模型，后三張圖片是化學反應的微觀模型。教師將散落在教材各處的圖片集中放置在一張幻燈片上，不僅增加了本節課的知識容量，而且由此引出了化學研究方法，即原子論和分子學說，從微觀角度來研究化學，奠定了近代化學的基礎。

【圖片展示】為了研究地球，人們設計了地球儀作為研究模型;為了研究將病人隔離對新冠病毒傳播造成的影響，可設計參數用計算機進行模擬演示。同樣地，化學教學中也可用微觀模型來模擬看不見摸不著的微觀世界，幫助學生研究物質及其變化。

設計意圖：在化學研究中，可以運用模型揭示原型客體的形態、本質和特征。“建模”是化學學習的一種重要方法，利用該方法，不僅有利于學生把握化學知識的內在規律，而且有利于培養學生對現象和化學反應規律認識的概括化、理性化，培養學生思維的深刻性。在實際教學中，學生往往覺得微觀世界很抽象，無從下手。教師通過聯系學生已有的常識，把“建模”的思路水到渠成地傳授給了學生。

2.專題復習

主題一：物質是由分子、原子、離子等微粒構成的

【提出問題】物質是由哪些微粒構成的？

【學生回答】物質是由分子、原子、離子等粒子構成的。（舉例略）

【圖片展示】水、氧氣、銅、金剛石、氯化鈉、硫酸銅的圖片。

設計意圖：教師展示各種物質的圖片，既降低了復習課的單調性，提高學生的學習興趣，又直觀地展示了宏觀物質是由微觀粒子構成的。

主題二：根據微觀示意圖辨識混合物和純凈物、單質和化合物

【學生練習】（1）下列物質中含有氧分子的是（）。

A. O2 B. H2O C. CO2 D. H2O2

設計意圖：通過題（1），理解“氧分子”是和“氧氣”相對應的概念，從而分析出微觀的分子、原子與宏觀的物質、元素之間的對應關系，再通過題（2）進行鞏固練習。根據微觀示意圖認識物質的分類，是學生通過模型學習化學的關鍵環節。以上兩道練習題，都是先由學生分析討論，找出解題方法，再由能力較強的學生在白板上進行圈畫講解，使不太理解的學生能看懂模型，再進行針對性的訓練，強化物質分類的教學。

主題三：根據微觀示意圖書寫化學方程式

設計意圖：由微觀示意圖寫化學方程式，對學生來說難度不算大，但總有學生由于看圖不仔細導致出錯，如有的學生寫成5NH3+6NO=NH3+5N2+6H2O。教學中，先讓學生獨立寫出化學方程式，再通過白板展示學生的答案。投影可放大學生的錯誤，使學生印象深刻，進而認識到要先劃掉反應前后未參加反應的分子，再書寫化學方程式。

主題四：化學反應的微觀本質

【圖片展示】水分子分解示意圖。

【學生講述】水分子分解成氫原子和氧原子，各原子再重新結合生成氫分子和氧分子。

【總結1】反應本質：分子分成原子，原子重新結合成新的分子。

【圖片展示】鈉和氯氣反應生成氯化鈉的示意圖。

【學生講述】鈉原子失去1個電子形成帶正電的Na+，氯原子得到一個電子形成帶負電的Cl-，Na+和Cl-相互作用，形成了NaCl。

【總結2】原子得失電子形成離子，離子相互作用構成分子。

【圖片展示】NaOH和鹽酸反應的示意圖。

【學生講述】分析圖片可知，該反應的微觀本質為H++OH-=H2O。

【學生練習】寫出NaCl和AgNO3反應、Na2CO3和稀鹽酸反應的本質。

【總結3】陰陽離子結合，生成了沉淀或氣體或水，使溶液中的離子濃度減小。

設計意圖：這部分內容是本節課的重點和難點。教師把分散在教材各處的化學反應示意圖進行了整合，在教學過程中，先引導學生仔細觀察反應前后微粒的變化，幫助學生從分子、原子角度，電子得失角度，離子結合角度去分析化學反應的實質。同時，以學生講述為主，這對培養學生語言表達能力和識圖能力有重要作用。

3.課堂小結

在化學學習中不僅要見微知著，還要見著知微，將微觀模型和宏觀物質及其變化聯系起來去解決問題。在解決這類問題時，要克服畏難情緒，細心觀察，并規范化學用語，進而順利解決問題。

二、教學啟示

其一，本節課是專題復習課，體現了基于“微粒觀”的知識概括提升過程以及化學基本觀念的遷移價值。教學中，教師引導學生觀看模型，觀察圖片，利用圖片分析物質以及反應前后微粒的變化，充分運用圖片、模型、動畫等多種手段，幫助學生把抽象的概念具體化;通過學案練習，邊講邊練，并利用實物投影及時展示，利用希沃授課助手圈圈畫畫，講解微觀圖形的觀察方法，做好示范作用，讓學生理解解題過程和步驟，避免由于審題不仔細而導致的錯誤。本節復習課之后，學生對基本知識掌握得更加牢固了，同時強化了微粒觀。

其二，這部分內容可以采用多種生動有趣的教學方式，如視頻引入、學生表演、磁性黑板搭建分子模型等。通過讓學生進行模型的拆分來認識分子分成原子，原子再重新結合成新的分子的反應本質，同時引導學生在拆分過程中進行講述，加強學生語言表達的規范性。

其三，發揮化學符號的作用，幫助學生架起宏觀物質與微觀粒子之間的橋梁。初中階段的化學用語包括元素符號、化合價、化學式、化學方程式等。畢華林教授在《化學學習中“宏觀—微觀—符號”三重表征的研究》一文中提出：在化學科學的發展過程中，化學家們不僅從宏觀上對物質的性質和變化進行觀察和描述，更重要的是從微觀結構上對其進行解釋，以深刻把握物質變化的本質規律，而化學符號作為宏觀物質和微觀世界的抽象表達方式，成為鏈接宏觀與微觀的中介，是化學家進行化學思維的工具[2]。在初中化學教學中，先通過元素符號的學習做好化學的啟蒙工作，再通過化合價、化學式、化學方程式的學習指導學生去理解、運用化學用語，感悟化學用語是物質的宏觀和微觀兩方面聯系的紐帶。

微粒觀是化學學習中的基本觀念，和其他化學基本觀念一樣，它具有高度的概括性和統攝性，具有超越事實的持久價值和遷移價值。本節復習課，有利于促進學生的觀念整合和觀念系統化，引導學生看透物質的本質，培養學生認識物質的能力和認識習慣，這對提高學生化學學科核心素養具有重要作用。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]? 畢華林，黃婕，亓英麗.化學學習中“宏觀—微觀—符號”三重表征的研究[J].化學教育，2005（5）：51-54.

（責任編輯 羅 艷）