高一化學教學中“微粒觀”的建構與教學策略研究

黃美儀

摘要：本文從“微粒觀”的內(nèi)涵及認識發(fā)展、促進“微粒觀”建構的教學策略研究兩方面，對高一化學教學中“微粒觀”的建構與教學策略進行深入研究。結果表明，對“微粒觀”的建構及教學策略研究有利于教師結合學生的已有知識經(jīng)驗進行“微粒觀”建構的教學，也有利于學生參與課堂，讓微粒觀隨著學生化學學習的不斷深入而不斷發(fā)展。

關鍵詞：化學教學 ??微粒觀 ??教學策略

一、問題的提出

高中化學新課程標準在“知識與技能”目標中將“形成有關化學科學的基本觀念”作為一個顯性的目標明確提出，使觀念建構教學成為時下熱門的研究課題。而化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結構、性質(zhì)、變化及其應用的一門基礎自然科學，可見，微粒觀是中學化學的核心觀念。

筆者在中國知網(wǎng)中搜索關鍵詞“微粒觀”，檢索到文獻86篇，其中有關高中化學教學的有9篇，與高一內(nèi)容相關的有：張勁輝[1]選取了物質(zhì)的量、離子反應和氧化還原反應這三方面內(nèi)容，探討在高一化學教學中如何培養(yǎng)學生的微粒觀。秦怡[2]以“化學鍵”這一教學內(nèi)容為基點，以微粒觀為思維方式，設計探究活動進行教學研究。本文根據(jù)建構主義學習理論，探討適用于本校高一學生學情的微粒觀建構策略，節(jié)選部分微粒觀教學片段，并將其應用于教學實踐中，幫助學生建立微粒觀，以促進學生對化學知識深入系統(tǒng)的理解。

二、中學化學“微粒觀”的基本內(nèi)涵及認識發(fā)展

魏樟慶[3]認為，高中階段的“微粒觀”主要包括：物質(zhì)的微粒性與微粒的相互作用，核心內(nèi)容是微粒的相互作用。“物質(zhì)的微粒性”是指：物質(zhì)是由原子、分子或離子等層次的微粒構成;微粒總是在不斷地運動;微粒間有一定的間隔;微觀粒子的空間結構。“微粒的相互作用”是指：微粒之間存在著相互作用;化學反應是某一層次微粒的相互作用;微觀粒子的結構決定性質(zhì)。

經(jīng)過分析人教版必修1、必修2教材發(fā)現(xiàn)，中學化學關于“微粒觀”的內(nèi)涵認識發(fā)展是在物質(zhì)構成、水溶液和有機化合物三個認識體系中完成的。以水溶液認識體系為例，其是指水溶液中存在的微粒種類、來源、數(shù)量及微粒之間的相互作用。“微粒觀”的建構不是一步完成的，是在前期建構的基礎上，通過對一些具體事實的深層理解，逐步內(nèi)化、概括、完善、發(fā)展起來的。所以筆者認為，詳細地分析教材中微粒觀的具體內(nèi)容、認識體系、核心概念的理解及學生微粒觀認識的發(fā)展，有利于進行 “微粒觀”建構的教學和學生 “微粒觀”的建構與發(fā)展。

三、促進“微粒觀”建構的教學策略

從某種意義來說，物質(zhì)微粒觀是為了引導學生更好地認識化學現(xiàn)象、理解物質(zhì)世界而為學生構建的觀念。我們在教學環(huán)節(jié)中要滲透物質(zhì)微粒觀的特點，在教學過程中體現(xiàn)微粒觀對化學學習的引導作用。通過教學實踐，筆者認為微粒觀的培養(yǎng)可運用以下教學策略。

1.利用實驗突破表象，進入微觀層面

[教學片斷1]“分散系及其分類”的教學

①展示樣品：FeCl3溶液、Fe（OH）3膠體、Fe（OH）3濁液。學生肉眼觀察、分辨。

②激光筆照射樣品，觀察現(xiàn)象;對以上樣品進行過濾，再分別用激光筆照射濾液，觀察現(xiàn)象并思考：溶液、膠體、濁液中分散質(zhì)粒子的大小關系？

③討論：如何將膠體粒子分離出來？

上述的教學活動，為學生積累化學知識提供了一種認識的角度和認識方式——在實驗、思考、想象中真實體會到粒子的大小及存在形式，促進思維層次進入微觀層面。

2.利用直觀化手段，豐富感知微觀過程的方式

由于微粒的不可見性及抽象性，要求我們在微粒觀培養(yǎng)教學中將學生的已有認識作為起點，通過直觀化手段讓學生認識他們看不到的微觀世界。

[教學片斷2]“Na與鹽溶液的反應”教學

學生實驗：將擦干表面煤油的綠豆大小的鈉塊投入到CuSO4溶液中，觀察現(xiàn)象是否與預測一樣，思考原因。

利用學生的認知沖突，引導學生觀察人教版化學必修1 第30頁圖2-9“NaCl在水中的溶解和電離示意圖”，并給予適當啟發(fā)。學生會發(fā)現(xiàn)，CuSO4溶于水發(fā)生電離，類似于NaCl，Cu2+周圍也會被水分子包圍，使Na首先遇到水分子，因此Na與鹽溶液的反應實質(zhì)是與水的反應。該圖除了形象、直觀地表示微觀粒子在電離過程中形態(tài)的轉變，還能增進學生對化學知識的理解，提高學生用“微粒的觀點”分析和解決化學問題的能力。

3.利用宏觀與微觀的轉換，深入理解微觀過程

[教學片斷3]“Na2CO3與NaHCO3與鹽酸反應”教學

學生實驗：取等體積、等濃度的Na2CO3與NaHCO3溶液于兩支試管中，各滴加兩滴酚酞溶液，繼續(xù)向兩試管中滴加等濃度的鹽酸，認真觀察現(xiàn)象。

由實驗現(xiàn)象體會Na2CO3與鹽酸反應的微觀過程：加鹽酸過程中，Na2CO3溶液由紅色變?yōu)闇\紅色，此顏色恰好與含酚酞的NaHCO3溶液相同，即發(fā)生反應CO32- + H+ = HCO3-;再加入鹽酸，才發(fā)生反應HCO3- + H+ = CO2↑+ H2O，生成大量氣體，故NaHCO3反應的速率更快。

通過引導學生關注宏觀現(xiàn)象與微觀過程的聯(lián)系，讓學生仿佛“看到了”微觀粒子之間的相互作用，利于學生從微觀的角度分析反應過程并深入理解。

4.利用教學評價，促進學生微粒觀的建構的發(fā)展

在教學過程中，準確定位不同階段微粒觀建構的具體學習目標，設計使學生主動運用微粒觀解決問題的實踐活動和學生對自身物質(zhì)微粒觀發(fā)展的方式評價活動，有利于鼓勵、促進學生微粒觀的學習。教學評價旨在鼓勵學生積極主動地參與探究化學事實、現(xiàn)象與微粒本質(zhì)之間聯(lián)系的教學活動，主動思考、運用有關微粒觀世界的想象力，從而促進學生由化學事實的獲得向化學基本觀念的建立轉變。

四、結束語

微粒觀的培養(yǎng)是一個長期的過程，在化學教學中，我們不能把它作為一個知識點來傳授給學生，而是引導學生將其作為一種思想工具，幫助學生更好地認識物質(zhì)世界，更好地學習并應用化學知識。有關微粒觀的核心概念及形成過程提出了實驗突破表象、微觀示意圖直觀化等教學策略，想學生所想，把課堂還給學生，學生更樂于參與課堂、動腦思考并解決問題，很好地激發(fā)了學生學習的熱情，讓微粒觀隨著學生化學學習的不斷深入而不斷發(fā)展。