“同學們，弄清物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比，其實很簡單。請看：水果盤中的這個紅蘋果的質(zhì)量是160克，兩個大青棗的質(zhì)量都是10克。請同學們算一算，大青棗與紅蘋果的質(zhì)量比是多少？” “非常正確，的確是1比8。如果我們把紅蘋果當成水（H2O）中的氧元素，把大青棗看成水中的氫元素，那么，請同學們列出水（H2O）中氫（H）、氧（O）元素質(zhì)量比的等式?！?“很好，的確是（1×2）∶16=1∶8?！薄皬臍洌℉）、氧（O）元素的質(zhì)量比等式中，我們可以直觀地看出——物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比就是物質(zhì)化學式中各元素的相對原子質(zhì)量與其原子個數(shù)的乘積之比?！?/p>

上述教學片段是記者在襄陽市保康縣歇馬鎮(zhèn)中心學校采訪第三屆湖北教育“教研名師”羅明奎時，隨堂聽課所節(jié)錄的一段教學實錄。這個教學片段集中體現(xiàn)了羅明奎老師倡導(dǎo)的“直觀化學”教學思想。

教學是一門藝術(shù)，僅有專業(yè)知識和滿腔熱情是不夠的

1998年7月，羅明奎以優(yōu)異的成績從當時的襄樊市教育學院畢業(yè)，被分配到?？悼h歐店中學擔任化學教師。

踏上講臺之前，羅明奎結(jié)合化學學科特點確定了自己的教學思路：初中化學無非是引導(dǎo)學生正確認識、理解和運用化學基本概念，這些概念貫穿于初中化學的始終，指導(dǎo)著元素化合物等知識的學習，不僅是化學實驗的基礎(chǔ)，而且是化學推理的依據(jù)，只要讓學生理解化學基本概念，再通過一定的實驗來驗證概念，化學教學就達到了目的。走上講臺之后，他把自己的教學思路與教師教學用書提供的教學目標、教學重難點等結(jié)合起來設(shè)計教學，并按照教學設(shè)計進行課堂教學。因為剛剛接觸化學，所以學生感到很新奇，他們的學習熱情和積極性很高，課堂互動也很順暢，并且教材前兩章內(nèi)容只是化學學科的入門知識，學生學得很輕松。從作業(yè)和平時的化學檢測情況來看，羅明奎感到很欣慰，也覺得很有成就感。

就在他陶醉其中的時候，教學實踐卻給他澆了一盆冷水。在教學第四單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”時，教材知識開始由淺入深，學生的學習熱情開始下降，主動舉手回答問題的學生越來越少，師生互動的頻率逐漸降低，教學效果大打折扣，連續(xù)兩次周測，學生的化學成績急速下降。羅明奎百思不得其解，學生沒變，教學方法沒變，學生對前幾章的內(nèi)容掌握得挺好，為什么進入第四單元，學生就遇到困難了呢？

困惑之余，羅明奎開始對照化學教學理論反思自己的教學，虛心向有經(jīng)驗的化學老師請教，并經(jīng)常到別的化學老師的課堂上聽課、做筆記。一個月過去了，羅明奎在同事的幫助下，終于找到了自己教學效率低下的癥結(jié)：初中生正處于由形象思維向抽象思維過渡的時期，思維能力正處于從具體運算到形式運算的關(guān)鍵發(fā)展階段，他們對化學的認識和理解總是與自己直接的生活體驗相連接的，一旦進入抽象的理論、概念學習時，他們就會感到力不從心，而且化學學科本身也有著感性認識和理性認識兼具的特點，經(jīng)常要借助宏觀把握與微觀認知來實現(xiàn)對某一概念意義的融通，從而達到感性認識和理性認識的和諧統(tǒng)一，學生對這樣的學科體系邏輯還不能完全適應(yīng)。另外，自己在教學時往往從教材本身出發(fā)，把教學目標定位于對教材內(nèi)容的掌握上，忽視了引導(dǎo)學生探索知識之間的聯(lián)系，很少考慮將學情、教材和教法有機統(tǒng)一。

經(jīng)過這樣的反思和分析，羅明奎決定糾正前期的教學方法，從化學學科特點及學情入手，尋找一種科學、合理的化學教學模式。

找出問題不易，找到解決問題的方法更難。從哪里入手呢？羅明奎陷入了沉思。從第四單元開始，化學學習就進入了微觀認知階段，構(gòu)成物質(zhì)的原子、分子、元素、離子等概念既看不見，又摸不著，遠離學生生活，學生只能通過教師的文字描述去理解，由于語言文字的局限性，學生無法在頭腦中形成微觀粒子及其運動的形象，導(dǎo)致他們對這些概念的內(nèi)涵和外延模糊不清，越學越糊涂。

一個偶然的機會，讓羅明奎如撥云見日。一次，學校舉辦秋季運動會，體育教師將籃球、排球和乒乓球裝在一個大紙盒里。羅明奎眼前一亮，紙盒里的籃球、排球和乒乓球不正是“分子、原子和粒子”的模型嗎？如果在教學中，從學生的思維特點出發(fā)，不過分強調(diào)概念、定義的嚴密性，而運用直觀形象的教學形式進行課堂教學，不就可以突破語言文字的局限性了嗎？這個意外收獲，讓羅明奎的心中開始有了“直觀化學”的初步構(gòu)想。

站在學生的立場上，總能找到契合學生認知實際的教法

羅明奎開始在教學中進行“直觀化學”教學的探索和實踐。他通過調(diào)研學情發(fā)現(xiàn)，學生已有的認知結(jié)構(gòu)還不足以讓所有學生完全脫離具體的事物去理解抽象的化學知識，學科本位的教學思想還不能完全適用于初學化學的初中生。要教好化學，必須站在學生的立場，結(jié)合學生的認知實際和思維特點，漸進式地引導(dǎo)學生由形象思維向抽象思維過渡，從而調(diào)動學生的學習積極性和主動性，進而提高課堂教學效率。

通過對教材的深入分析，羅明奎將初中化學內(nèi)容大致分為基本概念、元素化合物、化學實驗、化學計算四個方面。在這四個方面中，化學概念包括定義、原理、反應(yīng)規(guī)律等，是所有化學知識的基礎(chǔ)，學生真正理解了化學概念，就可以運用概念解決其他化學問題。

牽住了化學學習的“牛鼻子”，羅明奎結(jié)合初中生的思維特點和認知實際，開始了“直觀化學”教學的探索，并取得了一定的成績。學生的化學成績逐漸提高，“直觀化學”教學的構(gòu)想也在附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學的化學教師中傳播開來。

2003年9月，羅明奎被調(diào)往?？悼h歇馬鎮(zhèn)中心學校任教。環(huán)境變了，但羅明奎“直觀化學”教學的探索之旅沒有停止。為了讓學生直觀形象地理解化學概念，羅明奎運用了實物直觀教學法。比如，在教學物質(zhì)的狀態(tài)時，羅明奎給每名學生發(fā)了一粒綠豆大小的冰塊，讓學生放在手心觀察，一會兒，冰塊融化成水;再一會兒，水被空氣蒸發(fā)。羅明奎才提問：“物質(zhì)的存在有哪幾種狀態(tài)？”學生親身感受了冰塊化成水又被蒸發(fā)的變化過程，自然理解了物質(zhì)的三種狀態(tài)——固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。

在教學《分子和原子》時，為讓學生直觀形象地掌握微觀世界里的物質(zhì)，羅明奎利用紅、藍兩色磁扣分別表示氫原子和氧原子，模擬過氧化氫分解制取氧氣這一變化過程。當紅藍磁扣相吸時，就形成了過氧化氫分子，過氧化氫的化學性質(zhì)不變。然后，他又指導(dǎo)學生把兩色磁扣分開，分別表示單個的氫原子和氧原子，再重新組合，這樣，兩色磁扣就形成了水分子和氧分子。同樣地，他又通過兩色磁扣的組合讓學生演示氫分子與氯分子反應(yīng)生成氯化氫分子。通過磁扣模擬，學生直觀體驗到化學變化實際上是分子分成原子、原子重新組合成新物質(zhì)分子的過程。這樣教學，枯燥、抽象的化學知識形象生動起來，也激發(fā)了學生的學習興趣。

除了運用實物進行直觀教學，羅明奎還巧妙利用多媒體幫助學生想象微觀世界。在教學《離子》前，羅明奎深研教材，確定了本節(jié)課的教學重點“離子的形成”和教學難點“核外電子運動特點”，為此，他制作了一個多媒體動畫來模擬電子運動特點和離子的形成過程：先展示鈉原子和氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖和計算機模擬的核外電子運動動畫，接著引導(dǎo)學生從動畫中分析原子最外層電子的特點和原子在化學變化中得失電子的能力，并提示“物質(zhì)單獨存在時有得到或失去電子的可能，當兩種物質(zhì)的原子碰到一起并且條件合適，將會發(fā)生什么呢？”學生說出自己的猜想后，他又用動畫模擬出物質(zhì)得失電子的過程。借助多媒體模擬，學生很形象地看出離子的形成過程，并發(fā)現(xiàn)了離子和原子的區(qū)別。最后，羅明奎用動畫模擬出氯離子和鈉離子由于靜電作用而形成氯化鈉的過程，并用原子結(jié)構(gòu)示意圖展示離子的形成過程。這樣的課堂模擬，前后所花的時間不過五六分鐘，卻給學生留下了直觀而深刻的印象。

化學的魅力不應(yīng)該由教師講出來，而應(yīng)該由學生體驗出來

如果說運用實物和多媒體模擬教學能讓學生直觀理解抽象的化學知識，那么，利用實驗操作和化學實踐則能讓學生親身體驗化學的巨大魅力。

在執(zhí)教《二氧化碳和一氧化碳》時，羅明奎認為，二氧化碳與水的反應(yīng)不易觀察，反應(yīng)實質(zhì)也很難用語言揭示出來。于是，他設(shè)計了分組實驗：甲小組將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，觀察證明二氧化碳能與水反應(yīng)（此方法無法證明二氧化碳能與水反應(yīng)，因為也可能是二氧化碳使紫色石蕊試液變紅，需進一步驗證），然后加熱該試管，溶液又變回紫色。乙小組用紫色石蕊試液將白色濾紙染成紫色，干燥后做成四朵紙花，依次向小花上噴稀醋酸、水。學生發(fā)現(xiàn)，向小花上噴稀醋酸，小花變紅，這說明醋酸能使紫色石蕊變紅;向小花上噴水，小花不變色，說明水不能使紫色石蕊變紅。羅明奎讓學生將小花放入盛有二氧化碳氣體的集氣瓶中，學生發(fā)現(xiàn)，小花并不變色，這說明二氧化碳不能使紫色石蕊試液變紅。他又讓學生用水潤濕小花，然后放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，小花又變紅了，這說明二氧化碳與水反應(yīng)生成的酸能使石蕊變紅。丙小組用一個塑料瓶收集了二氧化碳，再向瓶中加水，蓋上瓶蓋震蕩，結(jié)果瓶子變癟。學生猜想：可能是二氧化碳沒收集滿，可能是氣密性不太好，也可能是倒入的水太多，把絕大部分二氧化碳排到了空氣中，等等。丁小組收集了一試管二氧化碳氣體，然后倒扣在水槽中，觀察到試管內(nèi)的液面上升。他們分析的結(jié)果是：二氧化碳與水反應(yīng)，使試管內(nèi)的壓強小于外界大氣壓，水槽中的水在大氣壓的作用下進入試管中。

通過四組實驗，學生發(fā)現(xiàn)最能體現(xiàn)二氧化碳性質(zhì)的只有乙小組的實驗。這樣的比較實驗既打破了教材的束縛，開闊了學生的視野，又讓學生親身體驗到化學的巨大魅力，感受到嚴謹?shù)目茖W態(tài)度對學習化學的重要性。

除了在課堂上進行直觀教學，羅明奎還根據(jù)教學進度組織學生參與社會實踐，在社會實踐中進行直觀教學，讓學生在體驗中學習化學、運用化學。在講完化學平衡原理后，羅明奎組織學生清理學校附近街道上的落葉和雜草，清理之后，他問學生如何處理這些垃圾，有的學生提出焚燒方案，有的學生提出粉碎方案，有的學生提出填埋方案。羅明奎結(jié)合碳中和、碳達峰理念和化學平衡原理，指導(dǎo)學生現(xiàn)場演示三種方案。學生演示后，直觀地認識到：焚燒是將落葉和雜草直接轉(zhuǎn)換成了二氧化碳;粉碎落葉和雜草需要其他動力支撐，仍然會排放二氧化碳;填埋方案最優(yōu)，不僅不會排放二氧化碳，還能給土地增加鉀肥。

在“直觀化學”教學思想的引領(lǐng)下，羅明奎收獲頗豐： 2011年，他被評為襄陽市初中化學“學科帶頭人”; 2014年，被襄陽市教育局評為“教育科研先進個人”;2017年，被湖北省人力資源廳授予“貧困山區(qū)專業(yè)技術(shù)人才奉獻獎”;2018年，被中國教師研修網(wǎng)評為“優(yōu)秀學科指導(dǎo)專家”;2020年11月，在襄陽市舉辦的第三屆湖北教育“教研名師”評選中，他被評為“教研名師（金獎）”。

“所謂‘直觀化學’教學，就是教師在教學中采用直觀形象的教具和實物模型、具體可感的圖像和動畫，運用形象生動的語言，借助親身體驗式的實驗和化學實踐來進行化學教學的教學模式。這種模式貼近學生生活，符合學生思維特點，能化抽象為形象，拉近學生與化學知識的心理距離，提高學生學習化學的興趣和效果?！?/p>

采訪結(jié)束，記者請羅明奎給他所倡導(dǎo)的“直觀化學”教學主張下一個精準定義，羅老師略加思考，說出了上面的話。

責任編輯? 吳鋒