張彩玲

（棲霞中學(xué) 江蘇 南京 210046）

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》強(qiáng)調(diào)，義務(wù)教育階段的化學(xué)教育“要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本觀念”?？梢姡匾暬瘜W(xué)基本觀念的構(gòu)建是化學(xué)新課程改革在內(nèi)容選擇上的重要轉(zhuǎn)變之一，而微粒觀正是義務(wù)教育階段要求學(xué)生構(gòu)建的基本觀念之一。微粒觀的基本內(nèi)容包括：物質(zhì)是由分子、原子、離子等微觀粒子構(gòu)成的；微觀粒子不斷運(yùn)動(dòng)，彼此之間有間隔；微觀粒子之間存在相互作用。

化學(xué)學(xué)習(xí)主要涉及三個(gè)領(lǐng)域：可觀察的宏觀世界，分子、原子等構(gòu)成的微觀世界，化學(xué)式、化學(xué)方程式和符號(hào)構(gòu)成的符號(hào)世界。微粒觀的形成對(duì)學(xué)生在三個(gè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)都有重要意義：利于學(xué)生理解和解釋宏觀事實(shí)和現(xiàn)象，利于學(xué)生理解化學(xué)符號(hào)的意義，利于學(xué)生深化對(duì)微觀知識(shí)的理解。而分子和原子知識(shí)的學(xué)習(xí)，是教師幫助學(xué)生第一次建立宏觀和微觀聯(lián)系的過(guò)程。我們知道，第一印象非常重要，毫無(wú)疑問(wèn)，這個(gè)“第一次”在學(xué)生形成系統(tǒng)微粒觀過(guò)程中具有舉足輕重的地位。如何處理好這個(gè)“第一次”，從而幫助學(xué)生初步構(gòu)建微粒觀？本文將結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐從三個(gè)方面來(lái)談這個(gè)問(wèn)題。

一、通過(guò)類比、多媒體等引導(dǎo)學(xué)生想象

學(xué)習(xí)化學(xué)要把觀察物質(zhì)的宏觀變化與想象物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，才能深刻理解和認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的本質(zhì)規(guī)律。而微觀的化學(xué)世界看不見、摸不著，學(xué)生需要想象才能理解。在初中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的微觀想象能力，培養(yǎng)學(xué)生用微粒的觀念去學(xué)習(xí)的習(xí)慣，有助于學(xué)生理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，從五彩繽紛的宏觀世界步入充滿神奇色彩的微觀世界。而鑒于微觀世界的抽象以及初三學(xué)生的想象力發(fā)展水平，多數(shù)學(xué)生想象起來(lái)不是那么容易。我們可以借助擬人化類比和多媒體演示等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行想象。

1.通過(guò)擬人化類比

擬人就是通過(guò)想象，把一些事物、知識(shí)、原理等想象成和人一樣，會(huì)說(shuō)話、會(huì)思考、會(huì)行動(dòng)。在微觀知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以借助擬人的手法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、幫助學(xué)生更好地理解抽象的、肉眼看不見的微觀世界。正所謂“以其所知，喻其不知，使其知之?！?/p>

例如，在學(xué)習(xí)“分子間存在間隙，溫度越高分子間隙越大”時(shí)，可以把一個(gè)個(gè)分子比作小人國(guó)的一個(gè)個(gè)小人。溫度很低時(shí)，小人們凍得直哆嗦，嘴里喊著“好冷啊，咱們擠擠取暖吧”。一邊喊著、一邊互相靠近，甚至彼此緊挨著。當(dāng)溫度升高時(shí)，小人們覺得擠在一起有點(diǎn)熱了，于是相互之間就稍微分散些。當(dāng)溫度更高時(shí)，小人們分得更開了。

再如，在學(xué)習(xí)核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)而能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度。此時(shí)，我們可以把原子核比喻成鳥巢，把核外電子比喻成小鳥。剛剛孵化出的小鳥能量較低，只能在窩邊走走；及至稍大些，翅膀硬了點(diǎn)，能量大了些，就能飛遠(yuǎn)些了；而等到真正長(zhǎng)大了，能量更大時(shí)，就能飛得更遠(yuǎn)了。經(jīng)過(guò)這樣的比喻，學(xué)生很容易就理解了核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

除了上述案例中教師進(jìn)行擬人化的講述之外，還可以發(fā)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行擬人化的想象，例如，在學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)時(shí)，可以讓學(xué)生以原子為第一人稱寫一篇小故事。在實(shí)踐中，有學(xué)生寫到“我是氧原子，我和其他兄弟們關(guān)系簡(jiǎn)直太好了，我們?cè)谝黄鹁湍軗u身一變，看??！我和兩個(gè)氫原子兄弟一起玩，結(jié)果我們就變成了水分子。”有的寫到“我的‘心臟’——原子核內(nèi)包含質(zhì)子和中子，心臟外有高速運(yùn)動(dòng)的‘血液’——電子，離心臟越遠(yuǎn)電子的能量越高。而且最外層電子的數(shù)量還與我們?cè)印资а€是‘易得血’有關(guān)。不論‘失血’還是‘得血’都是件不錯(cuò)的事。因?yàn)椤骸娮訋ж?fù)電，‘心臟’原子核帶正電，平時(shí)他們電量相等，我不顯電性。但血量一旦發(fā)生變化，我就改頭換面，變成離子，這樣有助于我與帶相反電荷的離子交朋友?！庇械膶懙健案改赴l(fā)生化學(xué)變化時(shí)，我和兄弟姐妹們會(huì)分開，且中間會(huì)摻和進(jìn)陌生小孩，連父母也變了樣，只有我還健在，沒有變化?！睂W(xué)生充分發(fā)揮自己的想象，在想象中抽象的分子原子變得鮮活起來(lái)。

2.利用多媒體演示

想象不是憑空猜想，需要生動(dòng)形象、直觀的載體，我們可以把多媒體生動(dòng)的圖像、形象的動(dòng)畫等作為學(xué)生想象的載體。通過(guò)多媒體立體的、動(dòng)態(tài)的演示，將肉眼看不到的分子、原子構(gòu)成的微觀世界直觀地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，使微觀過(guò)程直觀化、抽象過(guò)程形象化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行想象，直觀感受化學(xué)中的微觀世界，把宏觀現(xiàn)象和微觀世界聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)對(duì)微觀世界的深入了解。

例如，在學(xué)習(xí)氯化鈉形成過(guò)程時(shí)，用多媒體動(dòng)畫模擬鈉原子和氯原子的結(jié)合過(guò)程。開始呈現(xiàn)的是最外層只有1個(gè)電子的鈉原子和最外層有7個(gè)電子的氯原子的微觀結(jié)構(gòu)，當(dāng)二者相遇后，鈉原子最外電子層上的1個(gè)電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外電子層上，并和該層上的其他電子一起繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，失去最外層電子的鈉原子變成顯正電性的鈉離子，而得到1個(gè)電子的氯原子變成顯負(fù)電性的氯離子。鈉離子與氯離子互相作用，形成氯化鈉。

再如，在學(xué)習(xí)分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，用多媒體動(dòng)畫把氨分子的運(yùn)動(dòng)情況呈現(xiàn)出來(lái)：一個(gè)個(gè)氨分子在不停地運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氨水中掙脫出來(lái)進(jìn)入空氣中，繼續(xù)做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，緊接著有部分氨分子進(jìn)入酚酞溶液。通過(guò)模擬，把看不見的分子運(yùn)動(dòng)的微觀過(guò)程直觀化。

二、通過(guò)實(shí)驗(yàn)、模型等幫助學(xué)生體驗(yàn)

現(xiàn)代教育理念認(rèn)為，能力和觀念不是教會(huì)的，而是學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中通過(guò)自主體驗(yàn)、感悟、內(nèi)化、遷移而逐步形成的。新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了體驗(yàn)性目標(biāo)要求，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的自主體驗(yàn)。新課標(biāo)的重要理論基礎(chǔ)建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是新舊經(jīng)驗(yàn)之間雙向的相互作用的過(guò)程，不是學(xué)習(xí)者被動(dòng)地吸收信息而是主動(dòng)建構(gòu)信息意義的過(guò)程。這種建構(gòu)不能由他人代替，而是學(xué)習(xí)者個(gè)性化的體驗(yàn)。真正有效的學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者用自己的心智去感受、體驗(yàn)，從而把一個(gè)陌生的、外在的、與己無(wú)關(guān)的對(duì)象，變?yōu)檎J(rèn)知的、可以交流的、甚至是融于心智的感悟。正如那句話所說(shuō)“我聽到的會(huì)忘記，我看到的會(huì)記住，我做過(guò)的才能真正明白?！?/p>

1.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得直接體驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)的基礎(chǔ)，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以獲得一些直接體驗(yàn)。分子、原子屬于抽象的、肉眼看不見的微觀世界，如果能借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生獲得一些直觀體驗(yàn)，必定能夠降低學(xué)生理解微觀世界的難度。

例如，在學(xué)習(xí)分子之間具有一定的間隙、不同狀態(tài)的物質(zhì)分子間隙大小不同時(shí)，我們可以借助一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生獲得直觀感受。在兩支注射器中分別抽入相同體積的水和空氣，用手抵住注射器頂端，然后將注射器活塞用力向內(nèi)推（圖1），比較壓縮水和空氣的難易。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，很容易發(fā)現(xiàn)水很難壓縮而空氣較易壓縮，說(shuō)明氣態(tài)物質(zhì)分子之間的間隙較大，而液體（固體）物質(zhì)分子之間的間隙較小。如此，知識(shí)在體驗(yàn)過(guò)程中建構(gòu)，微粒間隙觀在學(xué)生頭腦中自然形成。

圖1

再如，把教材中分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，用滴有酚酞的 “棉花樹”（圖 2）代替原來(lái)的小燒杯。在提高實(shí)驗(yàn)趣味性的同時(shí)，通過(guò)小白花由下往上依次變紅，幫助學(xué)生更直觀地體驗(yàn)氨分子的運(yùn)動(dòng)情況。

圖2

2.在模型操作中獲得間接體驗(yàn)

化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)建議教師“努力創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有意義的學(xué)習(xí)情景”，指出“生動(dòng)、直觀而又富有啟迪性的學(xué)習(xí)情景，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好地理解和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)?！蔽⒂^世界看不見摸不著，非常抽象，我們可以利用模型的直觀，幫助學(xué)生獲得對(duì)微觀世界的間接認(rèn)識(shí)。

例如，在學(xué)習(xí)分子的構(gòu)成時(shí)，讓學(xué)生用氫原子、氧原子模型組裝出氫分子、氧分子和水分子。新的認(rèn)知“分子是由原子構(gòu)成的”，就在體驗(yàn)中生成。在比較物理變化和化學(xué)變化的微觀本質(zhì)時(shí)，讓學(xué)生用分子模型模擬水蒸發(fā)和水電解過(guò)程中的微粒變化情況。通過(guò)親歷，建構(gòu)起新的認(rèn)知“物理變化中分子種類不變，變化的只是分子之間的間隙；化學(xué)變化過(guò)程中，分子分成原子，原子重新組合成新的分子，”并通過(guò)分析，建立分子、原子的概念“分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子，原子是化學(xué)變化中的最小粒子?！?/p>

模型可以是規(guī)范的球棍模型、比例模型，也可以發(fā)動(dòng)學(xué)生自制模型，或?qū)ふ液线m的替代品，比如用大小不同的硬幣代表不同的原子，甚至可以用肢體代替。例如，用一個(gè)拳頭代表一個(gè)氫原子，那么兩個(gè)分開的拳頭就表示“2個(gè)氫原子（2H）”，而當(dāng)兩個(gè)拳頭互相作用緊挨在一起時(shí)就表示“1個(gè)氫分子（H2）。 ”

體驗(yàn)是生成知識(shí)的基礎(chǔ)，它把認(rèn)知內(nèi)化，促進(jìn)體驗(yàn)主體認(rèn)識(shí)的升華，并在體驗(yàn)基礎(chǔ)上加深理解，同時(shí)促進(jìn)感受的加深。

三、通過(guò)活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)督促學(xué)生建構(gòu)

良好的評(píng)價(jià)方式可以促進(jìn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)，評(píng)價(jià)的診斷功能和發(fā)展功能可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和主動(dòng)性。在微觀知識(shí)學(xué)習(xí)中，模型操作是一種重要的學(xué)習(xí)方式。在模型操作活動(dòng)中，怎樣了解學(xué)生通過(guò)活動(dòng)獲得了什么樣的體驗(yàn)？體驗(yàn)程度如何？怎樣避免活動(dòng)僅流于熱鬧的表面形式？活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)無(wú)疑可以解決這些問(wèn)題。通過(guò)活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)，在方便老師了解學(xué)生知識(shí)的掌握情況的同時(shí)，更重要的是利用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可以督促學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建、深化認(rèn)識(shí)。

例如，在學(xué)習(xí)分子和原子知識(shí)時(shí)，設(shè)計(jì)4人小組活動(dòng)方案：使用統(tǒng)一的球棍模型，用橙色球代表氫原子、藍(lán)色球代表氧原子，模擬水分子構(gòu)成、水蒸發(fā)和水電解的過(guò)程，并且用語(yǔ)言將操作過(guò)程加以解說(shuō)和分析，要求先組內(nèi)交流，然后小組代表發(fā)言。通過(guò)學(xué)生對(duì)模型的具體擺放，模擬分子、原子的變化過(guò)程，使學(xué)生初步將分子、原子概念在物理變化和化學(xué)變化中的行為具體化。初步建立微觀粒子的變化模型，然后再運(yùn)用模型進(jìn)行擴(kuò)展，解釋其他的物理變化和化學(xué)變化中分子、原子的行為，進(jìn)而深化學(xué)生對(duì)分子、原子概念的理解。

具體活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如右上表。

這一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)使學(xué)生了解了分子、原子的概念。體驗(yàn)到水蒸發(fā)這個(gè)物理變化過(guò)程中水分子沒有改變，說(shuō)明水分子無(wú)法保持物質(zhì)的物理性質(zhì)。體驗(yàn)到水電解這個(gè)化學(xué)變化過(guò)程中，水分子變化成氫分子、氧分子，說(shuō)明水分子改變時(shí)水的化學(xué)性質(zhì)不復(fù)存在，水分子是保持水的化學(xué)性質(zhì)的不可再分的最小粒子。水分子在變化時(shí)，先分成氫原子和氧原子，然后氫原子和氧原子再重新組合。說(shuō)明氫原子和氧原子是水電解這個(gè)化學(xué)變化過(guò)程中不可再分的最小粒子。從而深化對(duì)“分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子，原子是化學(xué)變化中的最小粒子”的認(rèn)識(shí)。

評(píng)價(jià)內(nèi)容 評(píng)價(jià)要點(diǎn) 評(píng)價(jià)等級(jí)分子的構(gòu)成（水分子、氫分子、氧分子）①小組內(nèi)每個(gè)成員用模型表示出一個(gè)分子；②每個(gè)成員分別用語(yǔ)言描述出自己的分子模型所表示分子的構(gòu)成情況。水蒸發(fā)過(guò)程（用 4個(gè)水分子模型模擬）①表示出水蒸發(fā)過(guò)程中，水分子沒變；②表示出水蒸發(fā)過(guò)程中，水分子之間的間隙變大；③講解從微觀角度看水蒸發(fā)過(guò)程中什么不變、什么變了。水電解過(guò)程（用 2個(gè)水分子模型模擬）①把水分子模型拆分成氫原子和氧原子；②把2個(gè)氫原子組合成1個(gè)氫分子，2個(gè)氧原子組合成1個(gè)氧原子；③講解從微觀角度看水電解過(guò)程中什么變了、什么沒變；④用語(yǔ)言描述水電解的微觀過(guò)程。

當(dāng)然，任何觀念的形成都不是一蹴而就的，微粒觀的構(gòu)建亦是如此。我們應(yīng)在后續(xù)的教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和教材體系，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，從而構(gòu)建真正的、高層次的微粒觀。

參考資料

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［3］ 任寶華.用活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)深化學(xué)生對(duì)分子原子概念的認(rèn)識(shí)［J］.化學(xué)教育，2011，（9）

［4］ 黃瓊.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中學(xué)生物質(zhì)微粒觀的培養(yǎng)研究［D］.山東師大碩士論文，2009

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