華杰

化學(xué)課程核心素養(yǎng)包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面。它們是相互聯(lián)系的有機(jī)整體，反映了義務(wù)教育化學(xué)課程的教育價值與育人功能，是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，全面展現(xiàn)了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對學(xué)生未來發(fā)展的重要價值。

“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”是初中化學(xué)課程內(nèi)容中的重點和難點，是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要理論基礎(chǔ)。其中“分子和原子”的基本概念是支撐和構(gòu)建初中化學(xué)知識結(jié)構(gòu)的必備知識。學(xué)生只有對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)有所了解，才能理解物質(zhì)的多樣性和統(tǒng)一性，才能理解物質(zhì)變化的客觀性和復(fù)雜性，才能形成化學(xué)基本觀念，提升探究物質(zhì)及其變化的興趣，逐步形成“宏觀-微觀”的思維方式，為學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式等內(nèi)容打下堅實的基礎(chǔ)。這一知識內(nèi)容抽象，涉及面廣，對于初學(xué)者有一定的難度。那么如何圍繞課程目標(biāo)落實化學(xué)課程核心素養(yǎng)，讓學(xué)生構(gòu)建起物質(zhì)的微粒觀，引領(lǐng)他們從微觀視角去認(rèn)識物質(zhì)的變化呢？筆者認(rèn)為優(yōu)質(zhì)的教學(xué)設(shè)計是必不可少的。

一、課程蘊(yùn)含的學(xué)科核心素養(yǎng)

1.化學(xué)觀念方面：了解物質(zhì)是由分子、原子等微粒構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成的，了解分子、原子在化學(xué)變化中的特點，讓學(xué)生從微觀角度認(rèn)識身邊的物質(zhì)世界。

2.科學(xué)思維方面：知道分子是保持物質(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，培養(yǎng)抽象、想象、分析和推理等思維能力。

3.科學(xué)探究與實踐方面：能用微觀粒子運動的觀點解釋生產(chǎn)、生活中的一些常見現(xiàn)象。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度及對化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探究的濃厚興趣，激發(fā)學(xué)生對物質(zhì)世界的好奇心及想象力。

二、教學(xué)設(shè)計與分析

（一）情景導(dǎo)入

【教師】在上一個課時，我們認(rèn)識了分子和原子，知道分子可以構(gòu)成物質(zhì)。分子和原子的知識不僅是初中化學(xué)的重要內(nèi)容，而且在人類社會發(fā)展中起著重要作用。請大家看視頻。

【視頻】2016年諾貝爾化學(xué)獎授予三位科學(xué)家，以表彰他們在分子機(jī)器設(shè)計與合成領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。

【教師】介紹分子機(jī)器的意義。

【引出課題】分子機(jī)器是由數(shù)十個或上百個微粒構(gòu)成，我們將這些微粒叫原子，也就是說分子是由原子構(gòu)成的。那么今天我們就來學(xué)習(xí)“分子和原子”部分的第二個內(nèi)容“分子可以分為原子”。

【設(shè)計意圖】在引入環(huán)節(jié)中，筆者設(shè)計用2016年諾貝爾化學(xué)獎獲得者及其貢獻(xiàn)的視頻導(dǎo)入，通過“分子機(jī)器是由數(shù)十個或上百個微粒構(gòu)成，我們將這些微粒叫原子”，從而輕松引入本節(jié)課的內(nèi)容，讓學(xué)生了解科學(xué)前沿，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）從微觀角度揭示物理變化的實質(zhì)

【過渡】下面我們就以這些分子、原子的模型為基礎(chǔ)，從分子、原子的角度來分析物質(zhì)的變化。

【教師】水蒸發(fā)是物理變化還是化學(xué)變化？請同學(xué)們思考，在這個變化過程中水分子有什么變化？

【活動】用水分子模型來表示水蒸發(fā)過程中微粒的變化，如圖1。

【教師質(zhì)疑】是我擺得正確，還是同學(xué)們擺得正確？為什么？

【教師引導(dǎo)】總結(jié)：水蒸發(fā)時，水分子本身沒有改變，只是分子間的間隙改變了。

【鞏固】解釋糖溶于水時，糖分子和水分子發(fā)生了什么變化？（微觀示意圖如圖2）

【學(xué)生】糖溶解時，糖分子在不斷運動，水分子也在不斷運動，水分子運動時和糖分子發(fā)生碰撞，就把糖分子碰散開，糖分子就分散到了水分子的間隙中。

【老師】這位同學(xué)描述得太形象了，那么分子有沒有發(fā)生改變呢？

【學(xué)生】沒有。

【設(shè)計意圖】物質(zhì)變化的微觀知識是學(xué)生難于理解的知識點。對于物理變化的微觀實質(zhì)，筆者首先用水蒸發(fā)這個學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生思考在這個過中水分子是否發(fā)生了變化。筆者通過讓學(xué)生擺放水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的分子模型，使學(xué)生直觀地體會到物理變化中分子本身沒有改變，只是分子間的間隙發(fā)生了變化。筆者又通過活動，把水分子結(jié)構(gòu)模型拆開并質(zhì)疑，使得學(xué)生對物理變化中分子本身沒有改變，有了深刻的認(rèn)識。然后，筆者又通過糖溶解于水的微觀圖片再一次讓學(xué)生體會其他物理變化中分子也沒有改變，使物理變化中分子本身沒有改變的認(rèn)知加以鞏固。

（三）從微觀角度揭示化學(xué)變化的實質(zhì)

【過渡】那么，在什么變化中分子才會分裂開來呢？我們從學(xué)過的過氧化氫制氧氣的反應(yīng)出發(fā)來探討這個問題。

【演示實驗】在20 mL5%的過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳。

（教師引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，然后追問是什么變化）

【過渡】過氧化氫是怎樣分解產(chǎn)生氧氣和水的呢？下面讓我們從構(gòu)成物質(zhì)的微粒來尋找答案。

【播放動畫】過氧化氫分解的微觀過程。

【教師】讓我們帶著問題，再看一次動畫。問題1：反應(yīng)前的分子是什么？反應(yīng)后的分子是什么？問題2：反應(yīng)過程中，有哪些微粒沒有發(fā)生變化？問題3：過氧化氫分子是如何變成氧分子和水分子的？

【學(xué)生】分組討論，總結(jié)得出化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)：分子先分裂成原子，原子再組合成新的分子，多個新的分子構(gòu)成新物質(zhì)。

【播放動畫】氧化汞加熱分解。

【學(xué)生】描述氧化汞受熱分解的微觀過程。

【設(shè)計意圖】對于化學(xué)變化的微觀實質(zhì)，筆者用學(xué)生學(xué)過的反應(yīng)——過氧化氫制取氧氣作為載體來學(xué)習(xí)。從演示實驗（宏觀事實），到播放動畫（微觀本質(zhì)），讓宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)產(chǎn)生直接聯(lián)系。微觀動畫讓學(xué)生直觀地“看到”過氧化氫是如何變成了水和氧氣，了解過氧化氫分解的微觀現(xiàn)象，這是突破教學(xué)難點的好方法。對三個問題的討論、再提問，使學(xué)生對于化學(xué)變化的實質(zhì)逐漸明確：反應(yīng)物的分子分裂為原子，原子重新組合成新的分子，從而認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì)。接著筆者又用氧化汞分解反應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)描述化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，加深他們對化學(xué)變化實質(zhì)的理解。

（四）原子的概念

【教師】展示過氧化氫分解微觀過程的圖片，提問：在過氧化氫分解的變化過程中，氫原子和氧原子有沒有繼續(xù)分裂成更小的微粒呢？

【學(xué)生】沒有。

【教師】氫原子和氧原子沒有繼續(xù)分裂成更小的微粒，而是直接組合成水分子和氧分子。所以，在化學(xué)變化中，分子可分，原子不可分。

【練習(xí)】請指出氧化汞分解這一化學(xué)變化中的最小微粒。

【學(xué)生】氧原子和汞原子。

【設(shè)計意圖】筆者用過氧化氫分解過程中氫原子和氧原子沒有再分，得出原子在化學(xué)變化中不可分，順理成章地得到結(jié)論“原子是化學(xué)變化中的最小粒子”，從而引出原子的概念。

（五）分子的概念

【實驗】在20 mL水中加入二氧化錳（與在過氧化氫溶液中加入二氧化錳的反應(yīng)形成對比）。

【教師】有沒有像在過氧化氫溶液中加入二氧化錳那樣產(chǎn)生大量氣泡呢？為什么？

【學(xué)生】過氧化氫分子和水分子是不同的分子，二者分子結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成一個過氧化氫分子和一個水分子的氧原子數(shù)量不同，所以過氧化氫和水的化學(xué)性質(zhì)不同。

【教師】引導(dǎo)學(xué)生得出分子的概念——分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

【設(shè)計意圖】原子和分子概念是本節(jié)課學(xué)習(xí)的難點，特別是分子概念的引入及學(xué)生對分子概念的完整理解，具有一定的教學(xué)難度。筆者的精心設(shè)計與概念形成相匹配的教學(xué)活動，幫助學(xué)生完成對分子、原子概念由抽象到具體，再由具體到抽象的認(rèn)知加工過程。

三、總體評價

“分子和原子”部分第二個內(nèi)容“分子可以分為原子”的教學(xué)設(shè)計緊緊圍繞化學(xué)核心素養(yǎng)的要求。筆者認(rèn)真分析了教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境，教學(xué)內(nèi)容上注重宏觀與微觀的聯(lián)系，教學(xué)實施上立足從抽象到具體，又從具體到抽象的學(xué)習(xí)過程。

該教學(xué)設(shè)計增加了兩個演示實驗：一個是過氧化氫加入二氧化錳產(chǎn)生氧氣的實驗，該實驗是為了創(chuàng)設(shè)宏觀與微觀聯(lián)系的情境，化學(xué)變化時產(chǎn)生了新物質(zhì)，分子變了，使得學(xué)生對化學(xué)變化微觀本質(zhì)的學(xué)習(xí)從抽象變?yōu)榫唧w。另一個實驗是在水中加入二氧化錳。這個實驗是為了對比過氧化氫和水兩種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同，引出“兩種物質(zhì)的分子不同化學(xué)性質(zhì)就不同”，從而得出分子的概念。化學(xué)變化的微觀本質(zhì)及分子的概念，都是本節(jié)課學(xué)生的學(xué)習(xí)難點，兩個演示實驗的增設(shè)，有效突破了教學(xué)難點，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從抽象變?yōu)榫唧w。

整個教學(xué)過程體現(xiàn)了以學(xué)生發(fā)展為中心的教育理念。教學(xué)中，筆者并沒有給出現(xiàn)成的結(jié)論，而是精心設(shè)計教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生去思考、去發(fā)現(xiàn)，去想象，幫助學(xué)生形成化學(xué)觀念，解決實際問題，發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識?？茖W(xué)探究增強(qiáng)了學(xué)生的實踐能力，使他們養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和責(zé)任感。

◇責(zé)任編輯 邱 艷◇