探索初中化學教學中構建微粒觀的方法

□海南省瓊海市嘉積第三中學 王冬容

宋心琦教授認為“中學化學教學能夠使學生終身受益的，不是具體的化學專業知識，而是影響他們世界觀、人生觀和價值觀的化學思想觀念，不是諸如分類、實驗、計算等特殊的方法和技能，而是影響他們思維方式和問題解決能力的具有化學特點的認識論和方法論。學生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學觀念應當是中學化學教學的第一目標”。微粒觀是一種重要的化學基本觀念，它既是開啟初中生學習化學的基礎，又是為高中階段學習微粒作用觀埋下伏筆。因此，構建微粒觀是初中化學教學中重要的核心內容，它可以幫助學生從微觀視角認識物質的基本性質和變化規律，逐步形成系統的化學知識結構。然而，學生學習微粒知識只停留在文字機械的記憶或具體知識理解的層面，沒有進一步地上升到基本觀念的思想層面，從而缺乏對微粒觀的感知認識。所以，在初中化學教學中如何幫助學生構建微粒觀，下面就結合教學實踐探索并總結以下幾點：

一、整體認知，合理規劃

《2011版化學課程標準》指出：“要引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本觀念”。微粒觀是初中化學中重要的基本觀念，它在人教版《義務教育教科書》中占相當大的比例，從緒言至第十一單元都滲透著微粒觀的知識。

如：在緒言中提出：“化學是在分子、原子層次上研究物質的組成、結構、性質與變化規律的科學”；在第三單元中認識構成物質的微粒有分子、原子和離子；微粒的基本性質（微粒很小、微粒是運動的、微粒間有間隙）；原子既可以構成分子，又可以形成離子以及它們之間的區別和聯系；認識原子的構成，從分子、原子視角理解化學變化的實質；從原子視角認識元素符號的意義；在第四單元中從分子視角認識化學式的微觀意義；從分子、原子視角理解水分解過程的實質；在第五單元中根據氫氣燃燒的微觀示意圖從分子、原子視角解釋質量守恒定律的本質原因，從分子、原子視角判斷化學方程式中各種粒子的數量關系；在第九單元中從分子或離子視角解釋蔗糖和氯化鈉溶解的過程；在第十單元中從離子視角理解酸堿鹽概念，理解酸堿各自具有相似化學性質的原因，解釋酸堿發生中和反應的實質；在第十一單元中從離子視角理解復分解反應的實質。

在授新課階段由整體到個別，學生對微粒觀先有—定的認識，再用微粒觀去解決日常生活中的現象，做到學以致用，在應用中得以升華；到復習階段由個別到整體，逐步形成完整系統的知識結構，幫助學生逐步完善微粒觀。因此，在教學中教師要整體認知微粒觀，合理規劃滲透。符合學生每一階段學習微粒知識的水平，幫助學生循序漸進地建立起微粒觀。

二、構建微粒觀的方法

微粒觀是微粒知識在學生大腦中提升為思想層面的東西，微粒知識是形成微粒觀的基礎，微粒觀是微粒知識的表現形式。它既基于微粒知識，又高于微粒知識。微粒知識既是初中化學教學的重點又是學生學習的難點，但微粒觀的構建不是一蹴而就，而是一個循序漸進的過程。下面談談在教學過程中探索構建微粒觀的幾種方法：

1.運用演示實驗，建立宏微聯系。北京大學嚴宣申教授說：“化學上的規律、理論都源于實踐并在實踐中接受檢查。因此離開了實驗就不能成為化學，更談不上學習化學。”微粒知識比較抽象，如果學生缺乏豐富的想象力，對微觀世界的認識肯定不夠，就給學生學習微觀知識帶來一定的困難。因此，在教學過程中教師可以增加一些學生可以動手的分組實驗，學生通過親自動手操作更便于建立宏觀現象與微粒變化的聯系，以達到增強學生感性認知微觀世界的目的，為學生構建微粒觀打下良好的基礎。

如探究微粒運動教學中，學生動手分組實驗，實驗1：取少量無色酚酞溶液于試管，再向其中加少量濃氨水。學生直接感知到溶液由無色變為紅色，體會到濃氨水使無色酚酞溶液變紅。實驗2：取少量無色酚酞溶液于小燒杯A中，取適量濃氨水放入小燒杯B中，迅速用一個大燒杯罩住AB小燒杯。通過實驗1和實驗2的對比，學生感知到第一個實驗濃氨水和無色酚酞溶液直接接觸而變紅，但實驗2中濃氨水和無色酚酞溶液并沒有接觸也會變紅，這就引發學生的思考，制造新的認知沖突，從而為學生架起了宏觀現象和微粒性質的橋梁，透過宏觀現象看微觀本質，濃氨水分子運動到無色酚酞溶液中使其變紅，從而幫助學生理解微觀粒子不是靜止不變的，而是不斷地運動的。

2.自主構建模型，體驗微粒構成。微粒比較抽象，既看不見又摸不著。很多學生往往缺乏一定的想象力，更難于理解微粒構成，這就給初學者銬上了枷鎖。在教學過程中教師要善于引導學生自主構建模型，將抽象的結構進行形象地、直觀地展示出來，幫助學生對微粒結構的理解，降低學習的難度，增強學生學習微粒構成的信心。

如：在探究微粒構成的教學中，展示分子是由原子構成的，一個氫分子是由2個氫原子構成；一個氧分子是由2個氧原子構成；一個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成等有關分子的信息。根據提供的信息，學生自己構建水分子、氫分子和氧分子的模型。用金桔子代表氧原子，用圣女果代表氫原子，用牙簽代替球棍，可以用牙簽將金桔子和圣女果連接起來構建不同分子的模型，學生通過自主構建模型的過程中初步體驗微粒的構成。

3.運用類比法，理解微粒性質。蘇聯學者瓦赫羅夫說：“類比像閃電一樣，可以照亮學生所學學科的黑暗角落”。 類比法是運用具體、直觀及相似學生熟悉的生活事例來類比抽象、隱形的事物。運用類比法不僅能使抽象知識賦予直觀的形象化和具體化，而且能引導學生展開豐富的想象，啟發學生的思維，還可以幫助學生分析、解決問題起到舉一反三的效果，形成知識遷移，從而獲取新知識。

如：在探究微粒之間有間隔時，首先把10毫升酒精和10毫升水混合后學生觀察出總體積小于20毫升。此時提出問題：為什么1+1＜2？再用生活中的具體事例進行類比，取一半小燒杯的黃豆和一半小燒杯的大米混合后是不是有一小燒杯？學生就能很直觀地看到大米鉆到黃豆的空隙里去，將這個具體形象的生活實例類比理解10毫升酒精和10毫升水混合后總體積小于20毫升的真正原因。學生很快就能明白水分子到了酒精分子的間隔中，加深理解微粒之間是有間隔。

4.巧用動畫模擬，直觀微觀世界?？涿兰~斯說過，“一切知識都是從感官開始的”。在教學中發現學生學習微粒知識后逐漸失去學習化學的興趣，同時出現較為嚴重的兩極分化。這主要由于微粒知識既抽象，又枯燥乏味。學生在學習過程中，既缺乏直觀、形象的感知素材，又缺乏豐富的想象力。教育心理學認為：“初中學生的思維方式正處在由形象思維向邏輯思維轉變的過程中，對知識的接受仍然以形象思維為主”。因此，巧用多媒體動畫模擬，將肉眼看不到的微粒直觀、形象地展現學生面前，使微觀過程直觀化，抽象過程形象化，把宏觀現象和微觀世界聯系起來，降低學生學習難度的同時幫助學生逐步建立微粒觀。

如：在探究化學變化實質的教學中，采用多媒體動畫模擬水電解的過程，學生直觀、形象地看到水分子分裂成氫原子和氧原子，氫原子再重新組合成氫分子，氧原子再重新組合成氧分子。巧用形象的動畫模擬幫助學生認知分子、原子在化學變化中的變化,學生很容易歸納出分子分裂成原子，原子再重新組合成新分子的過程,從本質上認識化學變化的實質。

5.把握教學契機，合理滲透微粒觀。英國著名浪漫主義詩人珀西·比?！ぱ┤R說：“人不能創造時機，但是他可以抓住那些已經出現的時機”。在初中化學第三單元中課題2原子結構中，學生初步學習了離子的概念，及離子是構成物質的基本微粒。原子通過得失電子形成離子，離子是帶電的原子或原子團，陽離子是帶正電的原子或原子團，陰離子是帶負電的原子或原子團等。從第四到第八單元有關離子的知識斷層了。到第九單元，從離子視角解釋氯化鈉溶于水的溶解過程，也是泛泛而談。到第十單元，從離子視角認識酸堿鹽的概念、理解酸堿各自具有相似化學性質的原因和解釋酸堿中和反應的實質。因此，教師要充分利用離子知識層次的遞進性，把握教學契機，合理滲透微粒觀。

如：學習酸堿鹽溶液時，酸堿鹽溶液都是由離子構成的；教師要引導學生從離子視角理解酸堿鹽的概念，通過物質導電性實驗和給出酸堿鹽的化學式歸納出：酸是由氫離子和酸根離子構成的化合物，堿是由氫氧根離子和金屬離子構成的化合物，鹽是由金屬離子和酸根離子構成的化合物，通過教材中氫氧化鈉與鹽酸反應的示意圖從離子視角揭示酸堿中和反應的實質，通過酸堿的定義從離子視角解釋酸堿具有各自相似化學性質的原因。因為離子的性質決定物質的性質，所以從離子視角學習酸堿鹽知識是根本，也是合理滲透微粒觀的最好契機。

6.構建知識網絡圖，系統認知微粒。美國課程專家艾里克森認為：“提高學業標準更多的是要求思維能力的提升,學習重心應該從記憶事實轉移到理解可遷移的核心觀念和對更為根本的知識結構進行深層理解,培養和發展思維能力”。初中化學教材中微粒知識幾乎分布在各個單元中，微粒知識處于零散、雜亂的狀態，學生很容易遺忘孤立的知識。因此，在復習時可以將微粒知識由點成線，再由線成網，構建成知識網絡圖。構建知識網絡圖是將知識系統化和結構化，既可以幫助學生站在更高層面上以新的視角俯視整體的微粒知識，又可以對微粒知識的結構進行更深層次的理解，并對知識進行遷移和靈活運用，這有利于幫助學生系統認知微粒觀，加深微粒觀的理解。

7.應用中升華，形成微粒觀。諾貝爾獎獲得者世界著名物理學家勞厄曾經說過：“教育所給予人們的無非是當一切已學過的東西都忘記后所剩下來的東西”。隨著時間流逝,學生對具體的微粒知識可能早已忘記，真正伴隨學生的不是具體的微粒知識，而是微粒知識在生活應用中升華而存在于學生思想層面的東西——微粒觀。學生在生活和工作中遇到與微粒觀相關的問題會從微觀視角進行思考，所形成的思維方式，就是根植于學生頭腦中所形成的化學基本觀念——微粒觀。

如：學生走到飯堂時聞到飯菜的香味，走到面包店時聞到面包的香味，切開波羅蜜時聞到波羅蜜的香味等生活實例，學生都能感嘆微粒是在不斷運動。再如：乒乓球不小心被打癟了，學生能夠運用微粒觀知識去解決，將它放在熱水中變癟的乒乓球又鼓起來了，能感受到溫度越高，微粒之間的間隔越大，從而體現出微粒知識在生活應用中得以升華，逐步形成微粒觀。

總之，微粒觀既是初中化學教學的核心內容，又是高中化學教學微粒作用觀的基礎。但微粒觀的構建絕不是一朝一夕就可以完成的，而是一個循序漸進、長期綜合的過程,它貫穿于整個初中化學教學的過程。因此，在初中化學微粒觀教學中需要教師整體認知，統籌安排、系統設計、講究方法和合理滲透，符合學生每一個階段的學習要求，幫助學生逐步構建更加科學、更加系統的微粒觀知識體系，引導學生學會從微觀視角看待問題，并解決生活實際問題,逐步完善微粒觀。