基于“宏微符”三重表征對學生掌握化學方程式的思考

范慧婷

摘 要：化學方程式是中學化學課程中最核心的化學用語，是最典型的一種化學符號，是聯結宏觀現象和微觀粒子的中介，本身承載了多種意義。調查分析發現高中學生對化學方程式的掌握情況不甚理想。基于“宏微符”三重表征思想，提出了針對性的建議。

關鍵詞：宏微符；三重表征；化學方程式

依據《普通高中化學課程標準》的要求，化學教育要達到的一個重要目標就是使學生進一步了解化學學科的特點、理解基本的化學原理、形成有關化學科學的基本觀念。大量的教學實踐也證明，學生能否理解“可觀察現象的宏觀世界，分子、原子和離子構成的微觀世界，化學式、化學方程式和元素符號構成的符號世界”這三者之間的內在聯系，是影響學生化學學習的重要因素。

一、學生學習的困境

學生最初學習化學方程式時，一般是通過感知宏觀現象從而建立起與符號間的聯系，隨著學習的不斷深入，出現的化學方程式越來越多，部分學生較難做到把宏觀現象和微觀世界聯系起來，他們就會采用記憶的方式去掌握化學方程式，這樣就出現了一個突出的問題——學生在符號表征層面上陷入了困境，對化學方程式的掌握困難重重。所以，了解學生學習化學方程式的困難原因，從而有針對性地引導他們走出學習的困境就是教學中的重要任務。

二、學生掌握化學方程式困境原因的調研

1.相關研究現狀

查閱資料過程中發現相關的文章不少，大多出自中學教師，但是其中絕大多數為初中教師，目的是為了讓學生能正確書寫化學方程式，順利掌握化學方程式。部分學生采用記憶的方式學習化學，但是美國南達科他州的大學化學系的Grigoriy Sereda認為隨著高中生認識有機物的數目的增多，他們會被要求寫出物質的結構并預測化學反應，而單憑記憶是無法實現這一目標的，學生需要記憶的東西越多，他們就越討厭化學?？梢姲延洃浥c化學、記憶與化學方程式連在一起未必是件好事。所以，在教學中不能特別強調化學與記憶的關系。

2.學生問題匯總

（1）基礎知識掌握不牢固，不清楚常見物質間的轉化關系；

（2）不理解原理，死記硬背，弄混化學方程式；

（3）看不懂或者是忽略題目中的信息，提取不到有用的信息，找不到主要的反應物和產物，或是漏寫反應物和生成物；

（4）不能正確分析與量有關和試劑添加順序不同時反應的產物；

（5）遇到陌生的化學反應，不能利用反應原理分析，做不到舉一反三；

（6）配平有困難，不清楚物質中元素的化合價等等。

3.困境的根源——在“宏微符”層面上對化學的認識不夠

從20世紀80年代“宏微符”三重表征思想提出至今，對于化學“宏微符”三重表征之間的關系，國內外學者有了更為豐富的認識。領會“宏微符”三重表征思想，能幫助學生從化學學科特點的角度重新認識化學學習，幫助學生認識到宏觀、微觀、符號間交錯相融的關系，能養成一種學習化學的思維方式。

三、基于“宏微符”三重表征思想對學生掌握化學方程式的建議

1.重視實驗，增強學生對化學反應宏觀過程的感性認識

化學是一門以實驗為基礎的學科。在教學中，若學生能觀察到具體的實驗現象，分析反應歷程，就能深切感受到化學方程式的書寫是有理有據的。所以，教學中要盡可能多為學生提供實驗探究、實驗驗證的機會讓學生能通過觀察實驗現象、分析現象、歸納總結物質的性質，分析反應歷程，并上升至用化學的語言表示出來。要讓學生意識到實驗在化學學習特別是化學方程式學習中的基礎性和重要性。

2.分析微觀粒子重組過程，應用化學反應原理，挖掘化學知識內涵

化學方程式反映的是物質間發生化學變化總的結果。例如，甲烷的取代反應，可以通過對甲烷和氯氣球棍模型的拆解和重新組合，形象地展示化學鍵的斷裂和形成，從而實現符號表征和微觀表征的自然轉化，有助于學生理解有機反應的機理。

3.結合學生的易錯點，強調化學方程式中各種數字的意義及其聯系

個別學生對于化學方程式中的化學計量數、酸根離子的角碼等數字概念不清。更多的學生對化學方程式隱含的質量守恒、電子得失守恒、離子方程式的電荷守恒不夠敏感，不能發現這些數字間豐富的聯系，失去了掌握化學方程式的數字支撐。因此，應引導學生注意分析化學方程式中各種量間的豐富聯系，找出其中的必然規律，提高學生的學習效率，發現學習化學的樂趣。

4.創設情境，設置問題

機械的化學方程式重復記憶訓練已經被證明效果甚微?；瘜W作為實用性的學科，與我們的生活生產聯系緊密。在教學中我們可以創設一定的問題情境，尋找隱藏在社會和生活中的化學反應，讓學生不再感到化學是枯燥無味的，而是緊密聯系實際，要讓學生做到學以致用。

5.分類總結，把握規律

有些學生認為化學知識點瑣碎，毫無規律可言。事實則不然，雖然化學不存在放之四海皆準的規律，但是在一定的范圍內，也是有規律可循的。同時，更重要的是要引導學生學會自己總結規律，學生通過自己探究發現規律的體驗會留下更深刻、更持久的印象。

6.大膽假設，勇于創新

在許多新信息新情境問題中，題目蘊含的物質變化，大多是我們是沒有見過的，有些學生一碰到這樣的題目就膽怯，不能靜心分析。在這個過程中，學生通過對宏觀、微觀兩個世界的認知和聯系，進而用化學語言表達出來，了解其中蘊含的化學原理，就能逐漸提高在“宏、微、符”之間自由轉換的能力。

掌握化學用語核心部分的化學方程式，是化學學習的重要內容，是學生學習化學的重要工具。唯有這樣，才能使學生把宏觀的物質世界和微觀的粒子世界通過符號聯結起來，才能達到使學生認識化學科學、理解化學科學的目標。

參考文獻：

[1]畢華林.化學新教材開發與使用[M].北京：高等教育出版社，2003：59-60.

[2]Grigoriy Sereda.A simple and Easy To-Learn chart of the Main classes of Inorganic compounds and Their Acid-Base Reactions.Journal of Chemical Education，2005（11）：1645-1648.

編輯 董慧紅endprint