仇鳳英

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從分子層次認(rèn)識物質(zhì)?？梢?，新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)非常重視對學(xué)生進(jìn)行分子、原子等這種“微粒觀”的培養(yǎng)和養(yǎng)成。

“微粒觀”是中學(xué)化學(xué)的核心觀念，貫穿于整個學(xué)習(xí)過程，是學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識體系的重要基礎(chǔ)。“微粒觀”的樹立能從根本上幫助學(xué)生理解化學(xué)符號的意義以及化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征，在“宏觀—微觀—符號”三重表征中起著重要的作用。但“微粒觀”涉及的知識比較抽象，初中學(xué)生接受起來較困難，因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)采取多種方式，逐步引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識物質(zhì)、分析現(xiàn)象、探究本質(zhì)，將“微粒觀”漸漸地滲透到學(xué)生的大腦中去。下面，筆者把自己在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建立“微粒觀”的一些做法與大家分享。

一、利用肢體語言，化枯燥為生動

微觀粒子是肉眼看不見、摸不著的，在教學(xué)中，如何把微觀粒子直觀化，讓學(xué)生切身感受到分子、原子的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，是筆者一直探究的問題。

魯教版化學(xué)教材以微觀粒子為主線，將“微粒觀”貫穿于每個章節(jié)中。第一單元第一節(jié)“化學(xué)真奇妙”就設(shè)置了“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一微觀知識，讓學(xué)生初步認(rèn)識到世界萬物都是由極其微小的粒子（分子、原子等）構(gòu)成的，因此在化學(xué)第一節(jié)課，筆者就把水分子（H2O）、氫分子（H2）、氧分子（O2）、2個氫原子（2H）、2個氧原子（2O）等微觀粒子，想辦法引入到學(xué)生頭腦中。為便于理解和記憶，我和學(xué)生一起用豐富的肢體語言形象地表示出各種粒子的符號。比如，用一個拳頭表示一個氫原子，用頭部表示一個氧原子，把兩只拳頭放在頭的兩側(cè)，就表示出了一個水分子（H2O）（如圖1），這個形象也被學(xué)生戲稱為“米老鼠”。為了表示并區(qū)分一個氫分子（H2）和兩個氫原子（2H），我引導(dǎo)學(xué)生把兩個拳頭并在一起，表示一個氫分子（H2）（如圖2），兩個拳頭分開表示兩個氫原子（2H）（如圖3），這樣，不但讓學(xué)生記住了這些微粒的結(jié)構(gòu)和符號，而且更易區(qū)分。以此類推，學(xué)生們又用肢體語言表示出了一個氧分子（O2）、兩個氧原子（2O）等符號。通過這種沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生對初識的分子和原子有了深刻的理解和記憶。

使用肢體語言，能把枯燥的知識生動化，讓學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中真正理解所學(xué)知識，既提高了教學(xué)質(zhì)量，又實(shí)現(xiàn)了寓教于樂的教育理念。

二、利用類比方法，化抽象為直觀

類比法，是由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法。類比的目的是通過對某一事物的認(rèn)知來認(rèn)識與它相似的另一事物。在對學(xué)生進(jìn)行“微粒觀”培養(yǎng)時，借助類比法，可以讓學(xué)生由宏觀現(xiàn)象感知微觀世界，把抽象的內(nèi)容直觀化。

比如，在探究“分子間有間隔”這個知識點(diǎn)時，我安排學(xué)生進(jìn)行了一個分組實(shí)驗(yàn)，把50 mL酒精和50 mL水混合后總體積小于100 mL。但這個實(shí)驗(yàn)最少有兩點(diǎn)不足：一是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；二是學(xué)生很難直觀理解“分子間有間隔”。為了幫助學(xué)生更深刻地理解，我采用了類比的方法，取兩只相同的燒杯，分別放入約100 mL石子和100 mL細(xì)沙，然后把細(xì)沙慢慢倒入盛石子的燒杯中，發(fā)現(xiàn)總體積約為160 mL，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于200 mL（如圖4），顯而易見，這是由于部分細(xì)沙處在石子間的空隙當(dāng)中。這個例子雖然不夠科學(xué)，卻能幫助學(xué)生更加直觀地理解“微粒間有間隔”。用類比的方法將微觀知識轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^現(xiàn)象，既幫助學(xué)生深入理解了所學(xué)知識，又提高了學(xué)生獨(dú)立思考及分析問題的能力。

類比法已成為人們認(rèn)知事物的一種強(qiáng)有力的輔助工具，特別是對于初中階段的學(xué)生來說，思維能力和理解力均不足，采用類比法，從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)入手，不僅降低了對知識的認(rèn)知難度，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)能力。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》著重強(qiáng)調(diào)：化學(xué)課程要立足學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，注重結(jié)合學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)。類比法恰恰契合了這一要求。

三、利用信息技術(shù)，化無形為有形

從微觀的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，能夠使學(xué)生更加清晰地理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)的微觀過程是肉眼無法看到的，教學(xué)中我常常借助于信息技術(shù)，模擬微觀粒子的變化過程，以動畫的形式把學(xué)生帶進(jìn)微觀世界，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的可視化，化無形為有形，幫助學(xué)生建構(gòu)“微粒觀”。

例如，在學(xué)習(xí)水的分解時，宏觀上水在通電的條件下生成了氫氣和氧氣，那么微觀上是怎樣實(shí)現(xiàn)這一變化的呢？我提出問題后，首先讓學(xué)生思考、討論、發(fā)表看法，在充分調(diào)動了學(xué)生的想象力之后，我播放了電解水的動畫視頻（如圖5），讓學(xué)生深切感受到了化學(xué)世界借助信息技術(shù)所展示出的神奇與奧妙。利用動畫引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)神奇的微觀世界，通過分子變成原子、原子重新組合成新分子這一過程，破解了電解水的微觀之謎。

利用信息技術(shù)手段，可以把抽象的知識形象化，把無形的內(nèi)容生動化，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且讓學(xué)生感受到信息技術(shù)的魅力以及祖國科技的強(qiáng)大，對學(xué)生厚植愛國主義情懷，這也是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》所提倡的。

四、利用教學(xué)模型，變理論為實(shí)踐

微粒模型是溝通宏觀到微觀的橋梁。學(xué)生在對微觀粒子有了一定的理論認(rèn)識后，就可以動手進(jìn)行實(shí)踐了。利用模型的拆分、組合，演示出化學(xué)反應(yīng)的微觀過程，既落實(shí)了理論知識，又培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

例如，在學(xué)習(xí)水的合成時，為了引領(lǐng)學(xué)生從微觀角度感受化學(xué)反應(yīng)過程，我設(shè)計了讓學(xué)生用模型進(jìn)行微觀學(xué)習(xí)的實(shí)踐活動，先給每個小組發(fā)放一個氧分子和兩個氫分子模型，然后讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的有關(guān)分子、原子的理論知識，把它們變成水分子模型，學(xué)生們興致勃勃，“玩”得不亦樂乎（如圖6）。通過這一活動，學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)過程有了更深層次的理解，不僅掌握了當(dāng)堂所學(xué)內(nèi)容，并且為后面第五單元質(zhì)量守恒的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。

在教學(xué)中使用教學(xué)模型，變理論為實(shí)踐，不僅能使學(xué)生更直觀、更具體、更深入地理解所學(xué)理論知識，而且落實(shí)了《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》所倡導(dǎo)的“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的新理念。

五、利用實(shí)驗(yàn)探究，由現(xiàn)象探本質(zhì)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究反應(yīng)本質(zhì)，是化學(xué)學(xué)科的基本要求。通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生的“微粒觀”，在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識中有著不可替代的作用。

例如，在學(xué)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時，為了讓學(xué)生更好地理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，我做了如下實(shí)驗(yàn)：先向盛有一定量氫氧化鈉溶液的燒杯中滴入2滴酚酞試液，看到溶液逐漸變紅，讓學(xué)生了解是堿溶液中大量的氫氧根離子使其變紅的；然后再向變紅的溶液中逐滴滴入稀鹽酸（邊滴邊搖晃燒杯，至恰好完全反應(yīng)），會發(fā)現(xiàn)溶液的紅色慢慢消失了，紅色消失說明堿溶液中大量的氫氧根離子不見了。

此時我馬上提出問題：堿溶液中大量的氫氧根離子去哪兒了呢？溶液中有沒有稀鹽酸中的大量氫離子呢？我們再通過實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)：向上述溶液中放入一根鐵絲，結(jié)果無氣泡產(chǎn)生（也可用其他方法檢驗(yàn)），說明稀鹽酸中大量的氫離子也不存在了（實(shí)驗(yàn)過程如圖7）。

最后得出結(jié)論：酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，就是酸中的氫離子（H+）和堿中的氫氧根離子（OH-）結(jié)合成了水分子（H2O）。這種從離子的角度分析化學(xué)反應(yīng)原理的探究方法，在酸堿鹽知識的學(xué)習(xí)中至關(guān)重要。

利用實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生從離子的角度，由現(xiàn)象探本質(zhì)，不但培養(yǎng)了學(xué)生的“微粒觀”，同時有助于學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度。

六、結(jié)語

綜上所述，化學(xué)“微粒觀”是貫穿整個初中化學(xué)教學(xué)的一條主線，既是重點(diǎn)，又是難點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生建立“微粒觀”，需要教師挖掘各種教學(xué)素材，采取多種教學(xué)方式，盡可能讓學(xué)生從微觀的角度走進(jìn)化學(xué)世界，從而建立起完善的化學(xué)知識體系，以達(dá)到提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的目的，也落實(shí)了《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中立德樹人的根本任務(wù)，對培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人有著重要的意義。

（作者單位：山東省濟(jì)南第十二中學(xué)）

責(zé)任編輯：莊 源