談初中化學教學中“宏微對接”的幾個疏忽點

【摘 要】在物質(zhì)分類、離子符號書寫、化學式計算、化學方程式計算、溶液組成等內(nèi)容的教學中，要引導學生開展宏觀、微觀認識視角的切換，實現(xiàn)宏微對接，提升學生化學學科核心素養(yǎng)。

【關鍵詞】初中化學;宏微對接;核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.8? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2021）37-0060-03

【作者簡介】繆徐，江蘇省蘇州高新區(qū)實驗初級中學教育集團（江蘇蘇州，215011）教師培訓中心主任、學術委員會主任，正高級教師，江蘇省特級教師。

“宏觀辨識與微觀探析”體現(xiàn)了化學學科最具特征的認識視角和思維方式[1]，位居化學學科核心素養(yǎng)之首。初中化學教學中，微粒的性質(zhì)、物質(zhì)的變化、元素的概念、化學式的含義、溶液的形成以及酸、堿、鹽的化學性質(zhì)，是大家比較關注的“宏微對接”點，而物質(zhì)的分類、離子符號的書寫、化學式的計算、化學方程式的計算、溶液的組成等對接點則容易被大家疏忽，現(xiàn)就這幾個疏忽點談幾點教學體會。

一、物質(zhì)分類中的“宏微對接”

初中階段對物質(zhì)的分類是分批次進行的。第一次分類（將物質(zhì)分為純凈物和混合物）著眼于物質(zhì)是一種還是多種，第二次分類（將純凈物分為單質(zhì)和化合物）著眼于元素的種類是一種還是多種，這些認識角度都屬于宏觀視角。如果變個角度，從微觀的視角去認識物質(zhì)的分類，情況又將如何呢？

下圖是表示氣體分子的示意圖，圖中○和 分別表示兩種不同的原子，其中表示化合物的是 ? ，表示混合物是? ?，表示單質(zhì)的是? ?。

圖B、C中都含有兩種不同的分子，推至宏觀層面，也就是都含有兩種不同的物質(zhì)，因此，表示混合物的是B、C。圖A中含有同一種分子，且這種分子是由同種原子構成的，推至宏觀層面，A中物質(zhì)是純凈物，而且是由同種元素組成的純凈物，因此表示單質(zhì)的是A。圖D中含有同一種分子，但這種分子是由不同種原子構成的，推至宏觀層面，D中的物質(zhì)是由不同種元素組成的純凈物，因此表示化合物的是D。如果做進一步推斷，還可以得出更為深入的結論：D中的化合物可能屬于氧化物。

顯然，宏觀、微觀兩種認識視角的對接和打通，能幫助學生加深對物質(zhì)分類的認識，提升多重表征的能力，促進微粒觀的形成。

二、離子符號書寫中的“宏微對接”

在“離子”的教學中，不少教師將離子符號的書寫當成了教學的重點，在根據(jù)原子結構示意圖推出離子符號上著力過多。對此，筆者持不同看法。筆者以為，“離子”教學的重點應該是厘清原子和離子之間的關系（即回答為何要轉(zhuǎn)化、怎樣轉(zhuǎn)化的問題），在此基礎上完善學生的知識體系。至于離子符號的書寫，可以在元素（原子團）的化合價出現(xiàn)之后運用“宏微對接”的方式去完成。基于此種認識，在教學中我們要做好兩個方面的對接。

一是內(nèi)涵認識上的對接。元素化合價是一種元素和另一種元素化合時所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，屬于宏觀層面的描述。離子符號是表示離子的化學用語，只有微觀層面的意義。對于初中化學中的1至20號元素而言，元素的常見化合價和離子所帶的電荷數(shù)都與原子最外層的電子數(shù)相關，這種相關導致了常見元素化合價與該元素離子所帶電荷數(shù)之間存在著高度的一致性，如鎂原子最外層的電子數(shù)是2，在化學反應中鎂原子易失去2個電子，所以鎂元素的化合價顯+2價，1個鎂離子帶2個單位的正電荷。

二是表示方法上的對接。教學時將常見元素（原子團）化合價的表示位置由元素符號（原子團符號）的正上方轉(zhuǎn)換到右上角;表示結果由+N（-N）改成N+（N-），前者N為1時不可省略，后者N為1時可省略。用這種“轉(zhuǎn)換法”書寫離子符號，不僅降低了書寫難度，而且也使得離子符號的表征形式由原先的“微-符”拓展到了“宏-微-符”。

三、化學式計算中的“宏微對接”

“輕理解、重模仿、多練習”是當前化學式計算教學中較為普遍的問題。以化合物中元素質(zhì)量比的計算為例，有不少教師是從水著手、采用“告訴”的方式開始教學的：氫的相對原子質(zhì)量乘以2比上氧的相對原子質(zhì)量乘以1等于2∶16，化作最簡比為1∶8，這個比值就是水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比。然后，要求學生去計算二氧化碳中碳元素和氧元素的質(zhì)量比、硝酸銨中氮、氫、氧三種元素的質(zhì)量比。這樣教，雖然學生也能把題做出來，但卻喪失了一次“宏微對接”的機會。

要抓住這個機會并不難。在根據(jù)水的化學式（H2O）以及氫、氧相對原子質(zhì)量得到1∶8這一比值之后，教師引導學生思考：1∶8是宏觀意義還是微觀意義？請做具體表述。（微觀意義，表示一個水分子中兩個氫原子和一個氧原子的質(zhì)量比）如果把水分子推及水這種物質(zhì)，水分子中的氫原子和氧原子推及水中的氫元素和氧元素，你能得出什么樣的結論？（水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比為1∶8）

對于理解能力稍弱的學生，教師還可以用一則比喻來幫助他們理解：一個特殊的電影院里有好多小包座，每個包座里都坐著兩個小孩和一個大人，每個小孩的體重都是10斤，每個大人的體重都是100斤，請問整個電影院里所有小孩和所有大人的體重比是多少？

上述“宏微對接”似乎耽擱了教學的進程、減少了練習的時間，然而，從學生悟性的培養(yǎng)以及素養(yǎng)的提升上看，這種耽擱和減少是值得的。

四、化學方程式計算中的“宏微對接”

化學方程式“量”的意義，是化學方程式計算的依據(jù)。然而，該“量”的意義是宏觀意義還是微觀意義？有些教師對此關注不夠。只要對意義的來源（是各物質(zhì)相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量與計量數(shù)的乘積之比）稍作審視，我們就不難發(fā)現(xiàn)這一意義屬于微觀意義。因為這些微觀層面的相對質(zhì)量比與宏觀層面的真實質(zhì)量比是相等的，所以只要知道一種反應物或生成物的質(zhì)量，就能算出其他反應物或生成物的質(zhì)量。有了上述“宏微對接”，學生在解決下列問題時就不再容易犯錯了：

某反應為2A+B=2C，若參加反應的物質(zhì)A的質(zhì)量為28g，生成的物質(zhì)C的質(zhì)量為44g，且C的相對分子質(zhì)量是44，則B的相對分子質(zhì)量為? 。

該問題解答的關鍵是反應式中的計量數(shù)是否需要考慮。原子（分子）相對質(zhì)量是一個原子（分子）的相對質(zhì)量，屬于微觀層面的數(shù)據(jù)，由反應式中的相對質(zhì)量計算質(zhì)量關系時應該考慮“化學式”前面的計量數(shù);物質(zhì)真實質(zhì)量是宏觀層面的數(shù)據(jù)，由真實質(zhì)量計算質(zhì)量關系時可直接運用質(zhì)量守恒定律，不需要考慮“化學式”前面的計量數(shù)。因此，B的相對分子質(zhì)量∶44×2=（44-28）g∶44g。

五、溶液組成中的“宏微對接”

“溶液組成的表示”是滬教版初中化學第6章第2節(jié)的教學內(nèi)容。去年底，筆者在3所學校聽了5位教師的同題隨堂課，他們執(zhí)教的都是“溶液組成的表示（第1課時）”。5位教師都能從宏觀層面認識到溶液組成的描述有定性（溶液由溶質(zhì)和溶劑組成）、定量（通常用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)來表示溶液的組成）兩個視角，并以此展開教學。

盡管在物質(zhì)的分散形式、溶液的導電性等內(nèi)容的教學中都已涉及分子、離子、自由移動的離子等微觀層面的概念，但是5位教師都沒有意識到溶液的組成還可以從微觀層面去描述：溶液由溶質(zhì)分子（離子）、溶劑分子等微粒（滬教版的教材中沒有涉及溶質(zhì)溶解中的水合過程）構成。

從微觀的角度可以對溶液的組成做上述定性描述，也可以做以下定量描述并設問：酒精的化學式為C2H5OH，已知酒精溶液中酒精分子和水分子的個數(shù)比為1∶3，求該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。該問題的解答思路是：由微觀層面的酒精和水的分子個數(shù)比1∶3→微觀層面的酒精和水的質(zhì)量比為46∶54→宏觀層面的酒精的質(zhì)量分數(shù)為46%。

經(jīng)過上述宏觀、微觀的教學對接，定性、定量的視角切換，學生對溶液組成的認識也就實現(xiàn)了由單面到立體的飛躍。

從宏觀和微觀兩個不同角度去認識化學問題，不僅是一種認識視角的切換，一種表征能力的培養(yǎng)，更是一種學科核心素養(yǎng)的提升。作為一線初中化學教師，要能夠針對初中學生的認知水平（主要著眼學生認識視角和思維方式的變換，兼顧學科觀念的形成），從各種教學素材中捕捉“宏微對接”的契機、創(chuàng)設“宏微對接”的情境、優(yōu)化“宏微對接”的活動，從而使化學學科核心素養(yǎng)的提升能夠在課堂教學中真正落地生根。

【參考文獻】

[1]吳晗清，周迪.“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)的進階研究[J].化學教學，2020（2）：3-8.