陳志鏢
摘 要:構建初中生微粒觀是一個從學生的認知水平出發,循序漸進,不斷滲透,分階段提高學生認識微觀結構的水平并建立比較明晰的概念系統的過程。通過從學生熟悉的生活現象和已有的經驗出發,運用簡單的實驗、利用圖示法、應用促進等策略,在不斷的歸納完善中使其形成完整的微粒觀。
關鍵詞:初中階段;微粒觀;構建
關于物質構成的奧秘這一主題,2011年版義務教育化學課程標準指出此主題在于幫助學生用微粒觀學習化學,通過觀察、想象、類比、模型化等方法使學生初步理解化學現象的本質。從豐富多彩的宏觀世界進入神奇的微觀世界;從生活中的各種現象和簡單的實驗開始認識物質的微粒性,理解有關物質構成的微觀概念,讓學生學會利用物質構成的一些知識解釋簡單的化學現象。“物質構成的奧秘”這一主題內容雖然要求不高,但初中生尚在化學啟蒙教育階段,理解此抽象內容存在一定困難,難以形成整體微粒觀。為了突破這一難題,為學生今后進一步學習化學和研究化學學科打下基礎,筆者在教學實踐中歸納出構建初中生微粒觀的幾點策略。
一、從學生的認知水平出發循序漸進,不斷滲透,分階段逐步提高學生認識微觀結構的水平,建立比較清晰的概念系統
化學教材是化學課程的重要載體。人教版義務教育教科書《九年級化學》上、下冊的編排充分體現了循序漸進的思想。在學生接觸化學的第一課中,緒言便提出化學是在分子、原子層次上研究物質的性質、組成、和變化規律的科學這一概念,從本質上高度概括了化學的內涵。在學生學習氧氣的性質和制法并掌握一定化學知識和學法后,第三單元物質組成的奧秘適時地介紹分子、原子和原子結構等基本概念,使學生不僅僅停留在了解宏觀現象階段。第四單元自然界中的水以水的組成為載體滲透物質的微觀構成,并從微觀角度認識化學變化的實質。宏觀與微觀的結合,既是對第三單元的延伸,又避免了過多抽象內容而導致課程枯燥無味。接下來第五單元用微觀角度解釋質量守恒定律,繼續加深從微觀角度認識化學變化的實質,經過此單元的學習,學生對“量”方面的認識會有實質性的飛躍。第六單元碳和碳的化合物中課題一以金剛石、石墨、C60為載體滲透物質結構決定其性質這一規律,課題三通過對二氧化碳和一氧化碳的學習進一步認識分子結構對物質性質的影響。
進入下冊的學習,在溶液這一課題中學生將會認識到溶質以離子和分子形式存在于溶液中。隨后在對酸堿鹽和化肥的學習中,學生將從微觀角度對此類化學反應進行初步解釋。綜觀教材,初中生完整微粒觀的構建不能一蹴而就,而要循序漸進,貫穿始終。深入研讀教材、把握教材脈絡,對引導學生進行高效學習有著不可或缺的作用。
二、從學生熟悉的生活現象和已有的經驗出發、運用簡單的實驗把宏觀世界和微觀世界有機聯系起來,激發學生探索微觀世界的欲望
初中生初次接觸分子概念,在此之前學生只對分子有零碎的感性認識,未形成系統的知識體系。為了讓學生更好地理解分子概念,有機地聯系宏觀和微觀世界,筆者在第四單元分子和原子這一課題中設計了以下教學片段:
探究活動1.請同學們思考下列問題:
1.糖塊放在水里會逐漸消失,而水卻有了甜味,這是為什么?
2.為什么走到花園附近會聞到花香,在酒店附近會聞到酒味?
小組合作:把少量的品紅放進裝有50ml水的燒杯中,可觀察到___________________________________________________;
結論:___________________________________________。物質是由_____、_____等微粒構成的。
上述教學片段設計的意圖在于讓學生從熟悉的生活現象出發認識微觀粒子,增強求知欲,并消除對新知識的陌生感。
探究活動2.思考下列問題:
1.我們用肉眼可以看見分子嗎?
2.用普通的顯微鏡能觀察到分子嗎?
3.怎樣才能看見分子呢?
閱讀課本P48-P49頁
請你找出數據說明分子的質量很小:__________________
請你找出數據說明分子的體積很小:___________________
觀察圖3—2、圖3—3可獲得的信息___________________
上述教學片段的設計意圖是讓學生從真實的圖片和具體數據中感受分子、原子是真是存在的這一事實。同時感受科學技術的進步為研究帶來的驚喜,激發學生學習的興趣,同時增強學生對微觀料子的認識。
探究活動3.分子是靜止不動的嗎?
完成P49實驗探究和實驗報告
結論:分子的性質二___________________________。
練習:1、品紅、在水中擴散;2、遠處聞到花、酒等氣味;3、香水、酒精、汽油揮發都是分子__________________________的結果。
小組合作:
日常生活中蔗糖在冷水中的溶解的速度和在熱水中的溶解的速度那個更快?_____此現象說明_________________________________
練習:濕衣服在陽光下和通風處比在陰涼處易晾干的原因是: ________________________________________
上述片段的設計意圖一在與讓學生體會微粒運動,引導學生運用物質構成的初步知識解釋一些簡單的化學現象;二是通過假設—驗證等方法的教育,使學生初步學習探究微觀世界的方法。
探究活動4.氣態和液態物質分子間間隔的大小比較
⑴ 拉伸一注射器的活塞,然后用手堵住注射孔,用力壓活塞,感受力度的大小
⑵ 往注射器中注入一定量的水,然后用手堵住注射孔,用力壓活塞,感受力度的大小;
比較兩個實驗的力度大小:_______________________________
結論:__________________________________________
上述教學片段的設計意圖是讓學生真實感受氣體的可壓縮性,認識到微觀粒子存在間隙。
從熟悉的生活現象和已有的經驗出發,運用簡單的實驗把宏觀世界和微觀世界有機聯系起來,讓學生以已有的感性知識為基礎獲取新知,并逐步過渡抽象思維。
三、利用圖示法搭建起宏觀世界和微觀世界的橋梁
充分利用教材的圖片,利用圖示法把抽象的微觀世界具體化、模型化,搭建起宏觀世界和微觀世界的橋梁。
1.圖1充分說明分子由原子構成
2.分子、原子的關系、原子概念的獲得
圖2把氧化汞分解過程具體化,從中說明了有些物質由分子構成而有些物質(如汞)由原子構成,從圖中體會化學變化中分子可分而原子不可分這一概念。
3.離子的概念
通過氯化鈉形成過程的展示,學生能直觀體現到鈉離子和氯離子形成過程,形象理解陽離子和陰離子的微觀概念和相互間的聯系。
4.加深化學式附加數字含義的理解
(1)H氫元素、一個氫原子
(2)2H二個氫原子
(3)2H2:二個氫分子
(4)H2 一個氫分子由兩個原子構成
5.用化學方程式表示的微觀意義和化學反應的遵守質量定律
氫氣與氧氣反應生成水的化學方程式2H2+O2==== 2H2O,微觀意義可用圖4表示,此圖也反映出化學反應遵守質量定律的微觀實質。
6.中和反應的實質
學生通過觀察氫氧化鈉與鹽酸的現象結合圖5分析,理解中和反應的實質是酸中的氫離子和堿中的氫氧離子結合成水。學會用微粒觀認識化學變化的實質,為日后學習復分解反應等化學反應打下基礎。
此外,圖示法能有效改變學生的認知結構,增加學生獲取和分析化學知識的途徑,可有效地培養學生的記憶能力、空間想象、圖形結合等抽象思維能力,但使用過程中老師要有耐心,并給予學生足夠的思考空間。
四、通過應用促進微粒觀的形成
以練習(如試列舉一些生活中或自然界中的事實,說明物質由分子、原子等微觀粒子構成)、討論(如鐵和鹽酸完全反應后溶液中減少的離子是什么?增加的離子是什么?不變的離子又上什么?小論文(如你認識的微觀世界等)等多樣的形式和手段,豐富、發展和鞏固學生初步建立的微粒觀,注意糾正他們的錯誤,力求使他們的微觀概念更準確。
五.通過歸納完善和形成微粒觀
在平時學習和總復習等階段老師要引導學生把已經學習過的分散、片斷化的微觀知識加以歸納總結,查漏補缺,構建知識網,畫出思維導圖,使其在學生的知識體系中得以內化。
如圖6所示,引導學生畫出各微粒之間的關系,對鞏固微觀知識形成知識體系起到良好的效果。
綜上,構建初中生微粒觀是一個從學生的認知水平出發循序漸進,不斷滲透,分階段逐步提高學生認識微觀結構的水平,建立比較清晰的概念系統的過程。通過從學生熟悉的生活現象和已有的經驗出發、運用簡單的實驗把宏觀世界和微觀世界有機聯系起來,激發學生探索微觀世界的求知欲。利用圖示法搭建起宏觀世界和微觀世界的橋梁,通過應用促進微粒觀的形成、在不斷的歸納完善過程中形成完整微粒觀,以上方法綜合運用能起到良好的效果。
參考文獻:
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