張慶華+汪阿戀+吳新建+張賢金

[摘 要]

物質(zhì)的量概念教學(xué)一直以來(lái)都是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。要幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)、理解和掌握物質(zhì)的量概念可以采用以下策略：利用生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景;注重物質(zhì)的量概念的內(nèi)涵和外延;讓學(xué)生體會(huì)感悟?qū)W習(xí);通過(guò)練習(xí)鞏固概念，加強(qiáng)對(duì)概念的理解。

[關(guān)鍵詞]

物質(zhì)的量;情景引入;教學(xué)策略;練習(xí)鞏固

物質(zhì)的量的概念是定量研究化學(xué)過(guò)程中不可或缺的知識(shí)，它的掌握與否直接影響到學(xué)生整個(gè)高中階段化學(xué)的學(xué)習(xí)。同時(shí)，基于物質(zhì)的量概念幫助學(xué)生深化建立微粒觀，將一定數(shù)目的原子、分子、離子等微觀粒子與可稱(chēng)量的宏觀物質(zhì)建立起聯(lián)系，對(duì)幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)化學(xué)的微觀研究到宏觀應(yīng)用的飛躍，具有重要的意義。然而，當(dāng)前物質(zhì)的量概念教學(xué)并不盡如人意。首先，由于現(xiàn)行的初中化學(xué)教育在微觀知識(shí)要求上較低和大量使用直觀教學(xué)手段，導(dǎo)致剛進(jìn)入高中階段學(xué)習(xí)的高一學(xué)生，在微觀想象力方面普遍不能滿(mǎn)足從宏觀到微觀之間的相互過(guò)渡的需要。其次，物質(zhì)的量概念抽象且缺乏實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，學(xué)生難以從前概念中搭建起知識(shí)間內(nèi)在的聯(lián)系，表現(xiàn)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)對(duì)概念和原理的理解缺乏遷移性。再次，學(xué)生尚缺乏定量認(rèn)識(shí)物質(zhì)的意識(shí)，使學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)仍停留于定性描述的階段，不能通過(guò)數(shù)量之間的關(guān)系預(yù)測(cè)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及可能的性質(zhì)，在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)造成一定的困難。因此，如何對(duì)該知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)進(jìn)行有效的策略設(shè)計(jì)與研究，一直受到一線(xiàn)教師的高度關(guān)注。本文基于長(zhǎng)期的一線(xiàn)教學(xué)實(shí)踐，就物質(zhì)的量概念的有效教學(xué)策略略談粗淺認(rèn)識(shí)。

一、利用生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景

課堂情景是教師為了更好引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，通過(guò)詳細(xì)的畫(huà)面、情感、動(dòng)作、社會(huì)和發(fā)現(xiàn)等場(chǎng)景，依據(jù)對(duì)認(rèn)知存在不同的感悟，制造出活躍的學(xué)習(xí)氣氛，讓學(xué)生從學(xué)習(xí)的思維中盡快獲得一種情景的氛圍，從而激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知行為，促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)。

【案例一】班級(jí)若買(mǎi)來(lái)了一車(chē)柑桔，要分發(fā)給全班每一位同學(xué)，讓學(xué)生聯(lián)系生活中所知道的分發(fā)物品的方法，幫助班干部設(shè)計(jì)一個(gè)分發(fā)柑桔的方案。學(xué)生討論的分發(fā)柑桔的方案可能有多種多樣，其中這樣的幾種方案是最普遍的：

甲：把買(mǎi)來(lái)的柑桔用秤稱(chēng)量后發(fā)給大家：每人各多少千克。

乙：把買(mǎi)來(lái)的柑桔用某個(gè)容器如筐來(lái)分裝，每筐大小相同，各自裝滿(mǎn)，即各人都分得體積相同柑桔。

丙：把所有的柑桔，一個(gè)一個(gè)地平均分給大家。

丁：將柑桔或者是十只或者是二十只地裝好袋，每人分上幾袋。

師追問(wèn)：如果買(mǎi)來(lái)的是一車(chē)大米一大桶油又應(yīng)該怎樣分呢？

此時(shí)學(xué)生通過(guò)討論認(rèn)為分發(fā)大米和油，甲、乙和丁的方法可行而丙的方法是不可行的。

師總結(jié)：衡量物質(zhì)多少的物理量有：質(zhì)量、體積、個(gè)數(shù)或人為規(guī)定某個(gè)特定的組合（如一袋、一桶等）。物質(zhì)的量也是科學(xué)上規(guī)定專(zhuān)門(mén)用來(lái)衡量微觀物質(zhì)的一個(gè)重要物理量，將一定數(shù)目微粒和重新設(shè)定的量進(jìn)行聯(lián)系，從而導(dǎo)入物質(zhì)的量概念。使得學(xué)生理解物質(zhì)的量這個(gè)概念水到渠成。

【案例二】哪位同學(xué)能用實(shí)驗(yàn)室的儀器幫老師取出一定量的氣體（如氧氣）？如何取比較準(zhǔn)確？學(xué)生討論回答：

甲：將氣體裝在容器中進(jìn)行稱(chēng)量。

乙：用大針筒抽取一定體積的氣體。

丙：甲的方法不好，因?yàn)闅怏w稱(chēng)量時(shí)由于受到空氣阻力的影響，必定會(huì)造成較大的誤差。

教師及時(shí)歸納：物質(zhì)存在三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，衡量不同狀態(tài)的物質(zhì)時(shí)應(yīng)根據(jù)可行性分析，不能一概采用稱(chēng)量的方式操作，顯然氣態(tài)物質(zhì)用體積來(lái)衡量比較合理。從而導(dǎo)入氣體摩爾體積的概念。

【案例三】通過(guò)對(duì)物質(zhì)的量和氣體摩爾體積的學(xué)習(xí)，請(qǐng)同學(xué)們從某氯化鈉溶液中取出一定量的氯化鈉的方法有哪些？學(xué)生踴躍討論：

甲：用燒杯盛好一定量的溶液放在天平上稱(chēng)量。

乙：用量筒量取一定體積的該溶液。

丙：用稱(chēng)量的方法操作不方便，而用量筒比較方便。

教師總結(jié)：大家回答得很好，可以采用質(zhì)量和體積兩種形式取用，兩種形式都必須知道一定量的溶液中所含溶質(zhì)的量，這就是溶液的濃度。進(jìn)而通過(guò)學(xué)生已學(xué)過(guò)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度的知識(shí)自然過(guò)渡到物質(zhì)的量濃度。

以上的情境引入，教師從實(shí)際生活和操作入手，對(duì)物質(zhì)取量方便的可行性角度出發(fā)，探究微觀粒子的宏觀表征，讓學(xué)生感受到微觀物質(zhì)的可視性，并對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性有初步的了解。

二、注重物質(zhì)的量概念的內(nèi)涵及外延

物質(zhì)的量是表示組成物質(zhì)的基本微粒數(shù)目多少的物理量，摩爾是物質(zhì)的量的單位。1摩爾物質(zhì)含阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。由于物質(zhì)的量用于表達(dá)微粒數(shù)目，在宏觀物質(zhì)與微觀粒子之間建立起一座橋梁，將人們研究物質(zhì)世界的兩個(gè)層面——宏觀與微觀有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才有了物質(zhì)的量在化學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

物質(zhì)的量概念的外延：物質(zhì)的量用于表示微粒數(shù)目，由于微粒也具有一定的質(zhì)量和體積，因此由1摩爾（阿伏加德羅常數(shù)個(gè)）微粒的質(zhì)量總和引出“摩爾質(zhì)量”。在氣體中分子之間有一定的距離，在1.01×103帕，0℃時(shí)，氣體分子之間的距離幾乎是一致的，分子間的距離相對(duì)于分子自身直徑大許多，氣體的體積主要就由分子間的距離來(lái)決定。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol（阿伏加德羅常數(shù)個(gè)）氣體分子所占體積約為 22.4L，引出“氣體摩爾體積”。在溶液中，以1L溶液中所含溶質(zhì)物質(zhì)的量引出“溶液物質(zhì)的量濃度”。由此，我們可以建立起物質(zhì)的量通過(guò)其派生物理量摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積和物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量、氣體體積、溶液濃度之間的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

物質(zhì)的量在教學(xué)過(guò)程中必須注意概念的適用范圍，摩爾只能作為微粒的單位，而不能用作宏觀物質(zhì)的單位。然而，它仍可作純凈物的單位，如：1mol水，2mol單質(zhì)鐵等。在利用物質(zhì)的量進(jìn)行化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，可采用相當(dāng)量的關(guān)系，如：1mol氧氣相當(dāng)于32克也相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氧氣，從而在計(jì)算時(shí)省去了轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)。同時(shí)對(duì)1mol物質(zhì)所含的各種成分也應(yīng)讓學(xué)生有所了解，如：1molH2O中含有1mol氧原子2mol氫原子，還含有10mol質(zhì)子，1molMgCl2含有1molMg2+和2molCl-等。

物質(zhì)的聚集狀態(tài)教學(xué)應(yīng)注重通過(guò)實(shí)驗(yàn)（利用教材中物質(zhì)體積與實(shí)驗(yàn)測(cè)量出的密度計(jì)算出1mol不同狀態(tài)物質(zhì)的摩爾體積）和理論分析影響物質(zhì)體積大小的因素（微粒數(shù)、微粒本身的大小及微粒間的平均距離）構(gòu)建氣體摩爾體積概念，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到影響氣態(tài)物質(zhì)的因素是微粒數(shù)和分子間的平均距離，而與微粒本身的大小無(wú)關(guān)。要強(qiáng)調(diào)22.4L·mol-1只能適用于氣態(tài)物質(zhì)，且必須在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，但非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積不一定就不是22.4L·mol-1。

物質(zhì)的量濃度的教學(xué)中應(yīng)從溶液濃度的不同表現(xiàn)形式出發(fā)，分析得出用物質(zhì)的量濃度表示溶液濃度更便于實(shí)際操作，對(duì)于在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)中定量分析時(shí)，引入物質(zhì)的量濃度給實(shí)際生產(chǎn)和操作帶來(lái)方便，通過(guò)物質(zhì)的量濃度的配制操作的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)一步理解物質(zhì)的量濃度的概念。

三、讓學(xué)生體驗(yàn)感悟?qū)W習(xí)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》指出：“要讓學(xué)生在參與特定的化學(xué)活動(dòng)，在具體情境中初步認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征，獲得一些體驗(yàn)?！盵2]教師要以課標(biāo)精神為指導(dǎo)，認(rèn)真鉆研教材，進(jìn)行創(chuàng)造性地教，讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)過(guò)程，充分體驗(yàn)感悟，從而達(dá)到學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的目的。

如為便于學(xué)生理解可設(shè)計(jì)如下問(wèn)題：摩爾粒子的數(shù)目大約是多少？6.02x1023這個(gè)數(shù)值是以什么為依據(jù)得出來(lái)的？“12C”原子特指什么結(jié)構(gòu)的碳原子？再如在物質(zhì)的量濃度的教學(xué)過(guò)程中，設(shè)置配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用，教師可以設(shè)置：“物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的意義及它們之間的關(guān)系”“為什么要用蒸餾水洗滌燒杯，并將洗滌液也注入容量瓶”“如果轉(zhuǎn)移過(guò)程中不慎將溶液濺出容量瓶外，最后配成的溶液會(huì)發(fā)生什么變化”等等一系列問(wèn)題，從而使學(xué)生在深入思考，深刻理解有關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，完成知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。

四、通過(guò)練習(xí)鞏固概念，加強(qiáng)對(duì)概念的理解

物質(zhì)的量概念形成之后，一定要使學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)和反復(fù)運(yùn)用來(lái)掌握和鞏固，絕不能讓學(xué)生滿(mǎn)足于死記硬背和一般性理解。在教學(xué)過(guò)程中一是要注意組織練習(xí)，當(dāng)學(xué)生學(xué)過(guò)有關(guān)概念后，教師應(yīng)有目的、有針對(duì)性的布置一些練習(xí)題，使學(xué)生通過(guò)習(xí)題實(shí)踐，鞏固和增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用概念的能力。二是分析錯(cuò)誤及時(shí)改正。還應(yīng)采用多種形式對(duì)學(xué)生掌握情況進(jìn)行考查了解，根據(jù)反饋發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)有針對(duì)性的采取補(bǔ)救措施。同時(shí)要求學(xué)生必須做到：

（1）認(rèn)真審題，找出題中明確的信息，挖掘隱含的信息，弄清最終要解決的問(wèn)題。

（2）找出題中涉及到的物質(zhì)的量問(wèn)題的知識(shí)概念模塊，聯(lián)想已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的與該知識(shí)模塊相關(guān)的基礎(chǔ)概念和知識(shí)。

（3）充分思考，正確提取和運(yùn)用解決問(wèn)題所需的物質(zhì)的量概念系統(tǒng)模塊，找出已知項(xiàng)與所求項(xiàng)在量方面的內(nèi)在聯(lián)系，形成正確的解題思路，選擇合適的解題方法從而達(dá)到將問(wèn)題解決的目的。

總之，物質(zhì)的量相關(guān)知識(shí)的教學(xué)，概念多，內(nèi)容抽象，細(xì)節(jié)特別多，應(yīng)用廣泛。教師必須精心備課，了解學(xué)生學(xué)情，整體把握好知識(shí)體系，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生從生活實(shí)際出發(fā)，通過(guò)多種教學(xué)方式，使學(xué)生能更好掌握物質(zhì)的量這一工具，才能為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]方婷，王祖浩.國(guó)內(nèi)外關(guān)于物質(zhì)的量概念的研究及啟示[J].化學(xué)教育，2008（5）.

[2]沈建.體驗(yàn)性：學(xué)生主體參與的一個(gè)重要維度[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2001（4）.

（責(zé)任編輯：張華偉）