多媒體輔助培養學生宏觀辨識與微觀探析能力

摘要：原電池中宏觀上發生的電極反應及生成的電極產物，微觀上是外電路中電子和內電路中離子的定向移動通過電子的得失實現了化學能與電能的相互轉化，利用多媒體動畫使看不見摸不著的微觀粒子可見化，使抽象問題形象化，提高了學生的宏觀辨識和微觀探析能力。

關鍵詞：多媒體? 宏觀辨識? 微觀探析? 原電池

中圖分類號：G423.07

一 化學學科素養宏觀辨識和微觀探與多媒體輔助教學的再認識

1 宏觀辨識和微觀探：世界上任何物質都是由一百多種元素組成，化學就是研究這些物質的性質和變化。物質發生化學變化的過程就是分子分裂為原子，原子重新組合，或原子得失電子變為陰陽離子，再結合為新的物質。在這些變化中處處體現著宏觀辨識與微觀探析的化學素養。基于學生的認知特點，對于肉眼可見和可感知的宏觀現象和宏觀物質，學生易于理解、掌握和接受，而對于從粒子的觀點分析物質變化的本質學生較難于理解和掌握。

2 多媒體輔助教學：教學用多媒體包括圖像、視頻、音頻和動畫等，特別是用flash制作的動畫模擬構成物質的分子、原子的運動和變化，模擬核外電子的運動和轉移，從而揭示化學變化的本質。

二 原電池教學中的宏觀辨識和微觀探析

原電池原理是高中階段很重要的基礎知識，新課程用單液和雙液原電池來說明原電池的工作原理。

1單液原電池中的宏觀辨識和微觀探析

1.1單液原電池中的宏觀辨識。播放Zn＼CuSO₄＼Cu的原電池視頻，起初學生觀察到：電流計指針偏轉，負極金屬鋅逐漸溶解變薄且有紫紅色銅析出，正極銅逐漸變厚。隨著附在鋅上的銅增多，電流計指針偏轉變弱，最后指針恢復零位，不再產生電流，結論：單液原電池的電流效率低，不能產生持續電能。

1.2用flash課件說明單液原電池不能產生持續電流的微觀探析。課件的制作思路： 1：鋅與銅離子直接接觸，金屬鋅直接把電子轉移給銅離子，Cu²⁺得到電子變為金屬銅附著在鋅上，結果化學能只能轉化為熱能而不是電能。2：鋅與附在其上的銅又構成原電池，結果是鋅把電子又交給了這部分銅，使得這些電子沒有經過外電路中的電線和電流計，也就沒有產生電流。根據以上內容用flash軟件設計制作課件，模擬電子分成三部分轉移給銅的過程。

2雙液原電池中的宏觀辨識和微觀探析

2.1雙液原電池中的宏觀辨識：播放雙液原電池視頻，觀察到：①鋅（負極）逐漸溶解變薄，但其上沒有銅析出，②銅（正極）片逐漸變厚，有銅析出，③電流計指針偏轉到一恒定角度，說明有持續的電流產生。

2.2.flash動畫再現模擬雙液原電池中的微觀探析：制作思路：鋅失去電子變為鋅離子，電子都是沿導線流進銅電極，銅離子定向移動到銅上得到這些電子變為銅析出。播放發布的swf格式的課件電子由鋅失去再沿著導線流進銅的動畫，看到電子都是由導線經過電流計，提高了電流產生的效率。

3鹽橋作用的宏觀辨識和微觀探析

3.1鹽橋作用的宏觀辨識：視頻1：把鹽橋插入兩種溶液中，電流計指針偏轉，兩電極發生變化，說明有電流產生。視頻2：取負極區溶液除去SO₄^2-離子后，加入用硝酸酸化的硝酸銀出現白色沉淀，說明流進了鹽橋中的氯離子;取正極區的溶液進行焰色反應，透過藍色鈷玻璃火焰呈紫色，說明流進了鹽橋中的鉀離子。

3.2鹽橋作用的微觀探析：用flash制作并發布為swf格式的課件，模擬鹽橋插入時，電流計指針偏轉，鉀離子和氯離子的定向流動進入兩溶液;鹽橋取出時，指針復零位，鉀離子和氯離子停止流動。該過程清晰演示了鹽橋接通電路，中和多余電荷的作用。

三 對多媒體輔助培養學生宏觀辨識與微觀探析能力的再認識

1多媒體放大宏觀辨識效果：化學雖然是以實驗為基礎，但許多實驗現象不明顯，有些實驗所需反應物或生成物是污染物，對環境和學生身心造成傷害。通過多媒體課件可彌補化學實驗之不足。包括Flash在內的很多軟件都可制作失量圖，任意放大也不會影響圖形的清晰度，制作之前要根據課程內容進行詳細設計，所制作的課件要能充分體現授課者的教學風格和教學意圖。

2多媒體課件宏觀顯現對微觀粒子的微觀探析能力：在高中電化學中微觀探析是從粒子的觀點揭示原電池的工作原理，揭示內電路中陰陽離子的流動方向、外電路中電子的流向和電流的方向、粒子在電極上得失電子變為新粒子的過程。而這些微觀過程學生看不見，摸不著，動畫可充分模擬微觀粒子的運動和變化，使微觀過程宏觀化，在使用課件時要注意課件的播放時機，教學中要在學生充分感知的基礎上先要培養學生的宏觀辨識能力，在學生微觀探析受阻，學生思維處于”憤悱“狀態時，再播放課件動畫，才有助于學生對化學概念和化學原理的深層次理解。

通過形象逼真的動畫方式，有效提高對學生宏觀辨識和微觀探析化學素養。不僅體現在電化學教學中，也可體現在其它化學知識的教學和學習之中。

參考文獻：

[1]王永澤.淺析初中數學學生探究能力的培養[J].赤子（上中旬），2015（02）：298.

作者簡介：趙世宏，男，出生1966年3月，高級教師，碩士，就職于甘肅省天水市天水長城中學。