基于宏觀辨識與微觀探析視角的初中化學教學探究

趙建琴　張映東

摘 要：宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)是化學學科五大核心素養(yǎng)之一，該素養(yǎng)要求學生在學習化學知識時，應從宏觀、微觀兩個視角出發(fā)分析并解決具體問題。文章立足初中化學教學實際，對宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)進行分析，同時采取案例分析法，給出宏觀辨識與微觀探析視域下的初中化學教學建議，指出教師應完善教學設計，創(chuàng)設多元情境，應用多種教法，完善多元評價體系，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關鍵詞：初中化學；宏觀辨識與微觀探析；教學策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2022）33-0044-03

引? 言

《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）指出，當下的初中化學教學應將培養(yǎng)學生學科學習的關鍵能力與應當具備的學科品質(zhì)作為教學目標。在此背景下，傳統(tǒng)的注入式教學、應試教學，無法滿足人才培養(yǎng)的要求。因此，變更教學重點，創(chuàng)新教學模式勢在必行。初中化學教師應認識到宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性，同時根據(jù)初中生的認知發(fā)展規(guī)律、實際發(fā)展需求設計相關教學方案，以此實現(xiàn)對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、宏觀辨識與微觀探析的相關界定

核心素養(yǎng)規(guī)定了初中化學教學應以育人為本，培養(yǎng)學生正確的化學學習價值觀，良好的學習品格及應具備的關鍵能力是核心素養(yǎng)的主要教學追求[1]。作為化學學科核心素養(yǎng)之一的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)，承載了培養(yǎng)學生宏觀辨識、微觀探析能力的教學責任，如使學生學會從宏觀角度出發(fā)正確對物質(zhì)進行分類，從宏觀層面認識化學變化，從微觀（原子、分子、離子）層面感受化學變化的本質(zhì)等。

二、基于宏觀辨識與微觀探析視角的初中化學教學策略

（一）完善整體教學設計，確保素養(yǎng)培養(yǎng)有效落實

核心素養(yǎng)需要教師日積月累地傳授學生相關知識，滲透相關思想，鍛煉學生相關技能。基于宏觀辨識與微觀探析的初中化學教學要求教師提前做好整體教學設計，通過完善教學規(guī)劃引導學生有序發(fā)展，從而保證素養(yǎng)培養(yǎng)教學內(nèi)容得到有效落實。在設計過程中，教師應對當下初中化學教學情況進行全面分析，根據(jù)實際情況、發(fā)展需求、學生特點設計出科學、有效的教學方案，以此推動這一核心素養(yǎng)的落實。

以人教版九年級化學（上冊）“我們周圍的空氣”

一章教學為例，這一章教學內(nèi)容由“空氣”“氧氣”“制取氧氣”“氧氣的實驗制取與性質(zhì)”四部分課程構成。在教學前，教師可從宏觀辨識與微觀探析教學的角度出發(fā)設計教學目標：在宏觀辨識方面，教師可讓學生認識空氣的組成及各成分的用途，理解空氣中氧氣含量的測定實驗，理解氧化物的概念，掌握氧氣的物理性質(zhì)；在微觀探析方面，教師應讓學生初步認識分子，學會從微觀的角度認識純凈物與混合物，了解實驗室制取氧氣的原理及相關方案，認識分解反應。之后，教師再根據(jù)九年級學生的化學學習情況，設計宏微辨析素養(yǎng)的培養(yǎng)流程。這樣，在完整的教學預設下，教師能夠按部就班地落實教學工作，減少課程教學可能出現(xiàn)的問題。

教師在章節(jié)教學前對教學目標、教學主要內(nèi)容、教學流程做出完整規(guī)劃，通過規(guī)劃使宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的培養(yǎng)教學更加有序，以此保證課程教學的效率和質(zhì)量。

（二）創(chuàng)設多元教學情境，增強學生宏微辨析體驗

1.創(chuàng)設動畫情境，引發(fā)宏微探析興趣

初中生處于化學學習的入門階段，部分學生在面對抽象化學知識時存在畏難、逃避的消極情緒，這明顯是不利于對學生的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)培養(yǎng)的。鑒于初中生的學習發(fā)展特征，教師可以在教學過程中創(chuàng)設動畫情境，增強課程的趣味性和體驗性，解決學生的學習難題[2]。在創(chuàng)設過程中，教師可以應用生動的動畫形象代替微觀粒子，在具象化粒子的變化過程中引發(fā)學生的宏觀辨識、微觀探析興趣。

以人教版九年級化學（上冊）“原子的結構”一課為例，教師可以使用多媒體設備播放“盧瑟福的α粒子散射實驗”的演繹動畫：一束帶正電荷的α粒子高速運動撞向金箔，結果發(fā)現(xiàn)許多α粒子竟然穿過了金箔并繼續(xù)前進。基于動畫內(nèi)容，教師可以提出問題：為什么α粒子能夠穿過金箔？這種粒子難道會“穿墻術”？通過詼諧幽默的話語完善情境內(nèi)容，賦予學生新奇的學習體驗。在學生議論紛紛時，教師可以繼續(xù)播放動畫：無限放大實驗中的金箔，發(fā)現(xiàn)金箔并不是無懈可擊的，它由許多小粒子排列構成，每個粒子之間還有間隙。動畫視頻播放至此，學生自然產(chǎn)生疑問：構成金箔的粒子是什么？為什么我們?nèi)庋塾^察不到？這時，教師順勢引出“原子”這一概念，并為其講解原子的結構等知識，收獲良好的教學效果。

2.創(chuàng)設實驗情境，激發(fā)宏微辨析意識

在課堂上，如果教師一味地融入關于宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的理論內(nèi)容，而不讓學生真實參與化學變化的過程，學生容易出現(xiàn)“紙上談兵”的學習問題，無法真正形成從宏觀、微觀兩個角度分析問題的學習傾向。在實際教學中，教師可以通過創(chuàng)設化學實驗情境解決這一教學問題，通過呈現(xiàn)明顯的化學實驗現(xiàn)象和真實的化學實驗結果，驅(qū)動學生探尋化學變化的本質(zhì)，從而有效激發(fā)學生的宏微辨析意識[3]。

以人教版九年級化學（上冊）“水的組成”一課教學為例，教師可在教學導入階段為學生演繹電解水實驗，創(chuàng)設實驗情境：準備兩個集氣瓶、兩片玻璃片、試管、水電解器、直流電源、小木條等實驗器材構成實驗裝置，開始實驗后，讓學生觀察實驗現(xiàn)象：試管內(nèi)有氣泡，與電源正極相連試管的氣體體積是與電源負極相連試管的氣體體積的二分之一。這時，教師可圍繞實驗現(xiàn)象與學生展開討論：通過實驗我們知道了水可以電解為氧氣和氫氣，那么水的構成元素是什么？你能從中發(fā)現(xiàn)什么？借助具體問題驅(qū)動學生聯(lián)系宏觀實驗現(xiàn)象探究微觀原理，從而發(fā)現(xiàn)水是由氫元素與氧元素兩種元素構成，認識到水分子由兩個氫原子與一個氧原子構成。在此基礎上，教師為學生呈現(xiàn)電解水實驗的方程式：2H2O2H2↑+O2↑。這時，教師再組織學生從宏觀的實驗現(xiàn)象、微觀的粒子構成兩個角度解釋該化學方程式，可進一步增強學生的宏微辨識意識。

教師通過創(chuàng)設實驗情境為學生呈現(xiàn)直觀的化學變化，并通過提問的方式引發(fā)學生從宏觀角度、微觀角度探究化學實驗的結果和原理，使學生在綜合分析的過程中形成宏觀辨識、微觀探析的探究意識，實現(xiàn)教學目標。

3.創(chuàng)設綜合情境，樹立宏微辨析觀念

由于微觀粒子無法用肉眼觀察，許多學生在學習分子、原子等微觀粒子時，無法理解其存在狀態(tài)，這對深度學習造成影響。為了使學生更好地理解微觀世界，教師可以利用肉眼可觀察到的物質(zhì)創(chuàng)設問題情境，引發(fā)學生的好奇心；再應用模型創(chuàng)設模型情境，通過真實演繹的方式加深學生對微觀世界粒子的認識。同時，教師還可在情境中對比該粒子構成的宏觀物質(zhì)，讓學生在微觀探析時聯(lián)想宏觀世界的相關內(nèi)容，從而幫助學生樹立宏微辨析的學習觀念。

以人教版九年級化學（上冊）“金剛石、石墨和C60”一課的教學為例，為了使學生領悟物質(zhì)的多樣性和復雜性，教師可使用多媒體展示金剛石、石墨的圖片，讓學生觀察其特征。如金剛石是無色透明的正八面體形狀，硬度非常高，能夠切割玻璃；石墨是黑色的碳狀物，常常用作鉛筆芯和電極。在學生掌握兩種物質(zhì)的特征后，教師提出問題：這兩種物質(zhì)同樣由碳元素構成，為什么外形、硬度等物理特征天差地別？創(chuàng)設問題情境能夠調(diào)動學生的探究意識，使其對兩種物質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別產(chǎn)生好奇心。這時，教師再拿出提前準備好的金剛石結構模型與石墨結構模型，并為學生介紹兩種模型中的碳原子、原子鍵，讓其觀察兩種結構模型的差異，如金剛石的模型是以碳原子為四面體定點的空間網(wǎng)狀結構；石墨晶體模型是平面層狀結構。這時，教師從微觀的角度為學生解釋金剛石、石墨物理性質(zhì)差異的原因，進一步拓展學生的宏微辨析思維。

教師先創(chuàng)設問題情境引發(fā)學生的探究興趣，使學生能夠以飽滿的熱情參與到辨析學習活動中。之后，教師再創(chuàng)設模型情境，通過呈現(xiàn)具體模型提高學生的認識，引導其從微觀層面解釋宏觀現(xiàn)象，從而樹立良好的宏微辨析觀念。

（三）應用多種教學方法，提升學生宏微辨析能力

基于宏觀辨識與微觀探析的初中化學教學應將培養(yǎng)學生宏微結合分析問題、解決問題的能力作為教學重點。然而，傳統(tǒng)的注入式教學只能培養(yǎng)學生的理論能力，無法使學生形成良好的實踐技能，創(chuàng)新教學方法勢在必行。在教學過程中，教師應結合課程教學需求融合應用多種教學方法，如問題教學法、合作探究法、練習法等，通過應用多種教學方法拓寬學生的學習視野，活躍學生的化學辨析思維，提升學生的宏微辨析能力。

以人教版九年級化學（下冊）“酸和堿的中和反應”一課的教學為例，教師可以先使用問題教學法營造化學探究的氛圍：取一支試管，加入適量的氫氧化鈉溶液，向試管中加入稀鹽酸，會發(fā)生什么？通過問題驅(qū)動學生主動實驗，使其在觀察實驗現(xiàn)象時產(chǎn)生更多問題。如有學生提出：肉眼觀察沒有變化，難道二者沒有發(fā)生化學反應？接著，教師可以根據(jù)學生的疑惑應用合作探究教學法，組織學生以小組為單位探究化學問題。在此過程中，教師可以發(fā)揮自身的指導作用，為學生提供酚酞溶液、石蕊試劑等，引導學生從微觀的角度進行試驗探析。例如，指導學生用酚酞溶液先后檢驗氫氧化鈉溶液和與稀鹽酸反應后的氫氧化鈉溶液，能夠明顯發(fā)現(xiàn)酚酞溶液由紅色變?yōu)闊o色，從而得出溶液由堿性變?yōu)橹行缘慕Y論。這時，教師對實驗內(nèi)容進行分析，板書反應方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O，并展開類比推理教學：如果原溶液為氫氧化鈣溶液，它與稀鹽酸發(fā)生反應會得到什么？讓學生類比原方程寫出Ca（OH）2+HCl=？的右半部分，并猜想反應后的現(xiàn)象。

教師綜合應用問題教學法、合作探究教學法、類比教學法等多種教學方法，在師生互動、生生互動的過程中引導學生從宏觀、微觀層面探究化學問題，從而提升學生的宏微辨析能力。

（四）完善多元評價體系，培養(yǎng)宏微辨析價值取向

《課程標準》指出，當下的初中化學教學應注重“教、學、評”一體化，發(fā)揮“以評促教”“以評促學”的評價教學作用，推動學生正向發(fā)展。在培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)時，教師可以對傳統(tǒng)的評價體系進行優(yōu)化，并在評價目標、評價內(nèi)容、評價指標中融入宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的相關內(nèi)容，以此發(fā)揮評價的導學、促學、強學作用。

以人教版九年級化學（下冊）“酸、堿的化學性質(zhì)”一課的教學為例，教師可以將宏觀辨識、微觀探析素養(yǎng)的培養(yǎng)內(nèi)容融入本課的教學評價。一方面，將宏微辨析內(nèi)容融入形成性教學評價，如在比較酸和堿與指示劑的作用活動中，學生在氫氧化鈣溶液、稀鹽酸溶液中滴加酚酞與石蕊溶液，如果學生能夠就宏觀現(xiàn)象闡述微觀原理，教師即可給予其肯定評價；如果學生不能，教師應以鼓勵的評價語引導其從宏觀、微觀兩方面思考實驗現(xiàn)象。另一方面，將宏微辨析內(nèi)容融入終結性教學評價中，如教師可以根據(jù)課程教學內(nèi)容設計考評問題，讓學生回答生銹鐵釘與稀鹽酸的反應現(xiàn)象并闡述微觀原理Fe2O3+6HCl=2FeCl3（黃色）+3H2O；讓學生回答氫氧化鈣與鹽酸的反應現(xiàn)象并闡述微觀原理2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O。如果學生只能從宏觀或微觀角度分析問題，說明學生的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)形成不足，教師應指出其發(fā)展問題；如果學生能夠綜合兩方面內(nèi)容回答問題，說明學生的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)有效形成，則應給予學生積極評價。

教師通過評價傳遞宏微結合思考化學問題的價值觀，使學生在新知學習、問題探究等過程中自覺形成宏觀辨識、微觀探析的價值取向，以此增強該素養(yǎng)的培養(yǎng)效果。

結? 語

綜上所述，宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的培養(yǎng)重點在于使學生學會從原子、分子構成層面，元素組成層面探析化學問題，從而培養(yǎng)學生的辯證學習思維。在基于宏觀辨識與微觀探析的初中化學教學中，教師要對傳統(tǒng)的教學做出變革，將新理念、新方法、新評價體系引入課程教學，落實宏觀辨識與微觀探析的培養(yǎng)目標。在實際教學中，教師應根據(jù)初中化學教學的動態(tài)要求優(yōu)化教學設計，創(chuàng)設動畫、實驗、模型等多種情境，以此引發(fā)學生對宏觀辨識、微觀探析學習的興趣，促進其全面發(fā)展。

[參考文獻]

徐桂英，劉玉新.宏觀辨識與微觀探析學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].中學化學教學參考，2021（22）：6-8.

黃冬艷.初中化學課堂“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)的培育[J].基礎教育研究，2021（19）：72-73.

吳健鋒，王正兵.基于“宏、微”結合的初中化學教學設計和實施：以“物質(zhì)在水中的分散”為例[J].化學教與學，2020（09）：76-78，47.

作者簡介：趙建琴（1980.4-），女，新疆托里人，任教于昌吉回族自治州第二中學，中教一級，本科學歷。

張映東（1980.12-），男，四川巴中人，任教于昌吉回族自治州第二中學，中教高級，本科學歷。