“宏觀辨識與微觀探析”下的初中化學教學方法

王 丹

（許昌市第二中學 河南 許昌 461000）

我國新課改在2003 年正式實施，在此之后中小學教育按照新課改內容進行改革，同時在發展期間獲得顯著的成果。但是即便教育改革工作進行很長的一段時間，我國中小學教育仍然無法擺脫應試教育的影響，出現相關現象與家長和學校過度關注考試成績有關，以單一的考試成績作為考量學生學習的標準，在外界的評判下使學校承擔巨大的壓力，教師迫不得已需要為考試而教學，學生也在巨大的壓力下以考試作為評價學習成果的標尺，出現不考不學的情況。在相應教育氛圍的熏染下，學生過度關注知識的獲取，注重卷面應答技巧的學習，忽略學科素養與能力的發展，使教育工作很難從學生學科素養的層面切入，展現學科魅力，完成學生素養培育工作。

1.研究背景

化學是一門將微觀結構與宏觀性質緊密聯系在一起的學科，因此在化學學科素養中對學生宏觀微觀結合思維有一定要求，初中階段是學生成長的黃金時期，必須在該階段促使學生形成學科素養，擁有使用宏觀微觀思維考量內容的能力，教師應該合理設計學科知識，將各知識點聯系在一起，構建結構化知識體系。在學科教學中通過物質組成、性質、結構變化等內容的導入，將其作為學生從宏觀進入微觀世界的啟蒙階段，展示與化學相關的概念性知識，讓學生可以在宏觀微觀思維下，分析各知識內容，改變傳統死記硬背的學習方式。

當下發現應試教育的影響猶在，大部分學校仍是關注考試成績，教師也存在相應的問題，在此過程中學生受到影響，機械的學習學科內容，遇到不會的問題習慣詢問現成答案或者詢問教師，不愿意主動思考。學習概念性知識學習時，仍采用死記硬背的方式，無法將各章節內容有些的串聯起來，利用學習到的知識解決問題。比如，很多學生將元素、原子等關系割裂開來，只了解元素方面的內容，無法加物質性質與原子結構聯系在一起，通過宏觀視角考量知識內容，從該現象也可以看出學生學習的動力不足。沒有從理解的角度學習知識，也無法內化知識，而只是學習與其相關的定義、概念，在此種情況下學生無法形成良好的宏觀辨識與微觀探析素養[1]。

在新教改過程，中學生必須擁有良好的學科素養以及綜合能力，從而才能滿足學生個人發展需求，也是為社會儲備人才必須進行的工作。初中化學教師應該在新課改大力推進的過程中，圍繞學生學科能力培養需求，轉變教育方式，快速建立科學的教育觀念，以學生宏觀辨識與微觀探析素養形成作為切入點，選擇教學方法，通過科學的方式，完成學生化學核心素養的培養工作。

2.初中化學“宏觀辨識與微觀探析”的內涵

大體來說，“宏觀辨識與微觀探析”是從各種不同的層次出發進一步從基礎上認識物質的結構與性質及能量轉變之間的關系的。我們既可以將此當成是一種非常重要的學科觀念，同時又可以以此作為解決化學問題的主要思維視角。具體來說，可以將“宏觀辨識與微觀探析”劃分為三個層次，它們分別是對必備知識的傳授、元素觀及微粒觀的生成和宏觀-微觀-符號三重表征思維的運用。依據三個不同的培養層次，又可以把它的內涵劃分為三個層次。即知識層次、觀念層次與思維層次。

2.1 知識層次

在培養學生核心素養的過程中，知識往往是基礎，且不管是什么樣的觀念和能力，在培養過程中都必須要以基礎知識和特定的活動技能為基礎來建立。在培養和提升學生核心素養、建構觀念或思維訓練的過程當中，知識恰恰在其中發揮了非常重要的工具和載體作用，因此，借以反復概括提煉知識之后，便可以使其生成深層次的、可內化的、同時又可以遷移的學科觀念。

關于培養初中學生化學學科“宏觀辨識與微觀探析”核心素養的培養目標的實現，往往要求學生一定要首先掌握一些比較常見的物質組成和性質、變化和現象、用途或制備等一些宏觀事實；以能夠很好地建立起物質的主要組成是微粒，微粒在不斷運動和化學變化的過程中由于分子破裂以及原子的重組等一些基礎性概念；指導學生了解元素符號、原子和離子結構示意圖、離子符號或是化學式、化學方程式、化合價等部分概念含義的書寫，一系列必備的基礎性知識。此應該作為在培養學生此唯獨基本核心素養的本質內涵，同時也是在此基礎上達到其余培養層次要求的。

2.2 觀念層次

對于學生“宏觀辨識與微觀探析”核心素養的培養提升過程，又是建立在學生的元素觀、微粒觀的基礎上開展的，而在培養學生化學核心素養的過程中，往往要求必須要以知識作為基本載體，同時在建立既有觀念的前提下，以此作為線索和主要抓手，呈螺旋式進步和發展，最終生成既定的化學核心素養。

對于元素觀和微粒觀等一些化學學科觀念的建立，通常其都是隱蔽在特定的只是提一下中且跟隨知識層次的持續推進不斷深化的，且同時又是在對既定的概念和原理等一些比較具體的知識思維經過加工合成以后沉積在學習者精神體中的一種學識素養。無論是微粒觀還是元素觀，它們都會對學生在知識獲得和問題解決的方式上行成一定的支配和影響作用。二者可以將自身已有的知識組織成為內化的聯系或網絡結構，這樣更加利于學生更進一步地理解和運用知識。在生成元素觀和微粒觀之后，實際上也就代表著學生的認知已經達成了概括、系統層面的知識與方法和經驗的統一，最終促成較之穩定的網絡知識結構。

然而，元素觀和微粒觀又并非是朝夕之間生成的，它幾乎滲透到了整個九年級化學教學的過程中。對于初中階段學生的元素觀的建立必須建構至以下水平：能夠基本辨識各種元素類型，可以立足于元素視角分析物質的組成，明確掌握各種物質的性質，同時又可以預測近似物質的性質，建構起元素和物質世界的基本聯系。而對于微粒觀來說，則需建構在以下水平：對物質的微粒性有一定認知，能夠掌握微粒的特性，又可以立足于分子、離子、原子視角明析化學變化的本質，構建行成組織結構決定物質性質的基礎性探究思路。

2.3 思維層次

我們在化學學習過程中，往往是以“宏觀-微觀-符號作為三重表征”來構建起認識化學物質及分析化學問題的思維方式的，而從學生身上體現出來的化學三重表征水平不只是彰顯出了學生的思維能力，同時又進一步地反映出了化學學科素養。欲實現“宏觀辨識與微觀探析”這一素養目標，它不單單只是停留于單一化的由宏觀或者微觀視角出發辨析物質變化的過程，其同樣是立足于宏觀、微觀及符號三個角度竭力建立三者之間聯系的過程，目的是為能夠實現對從整體性視角看待物質變化角度的轉化。

運用三重表征思維模式往往可以指引學生根據研究部分化學問題的基本思路出發，借助一些具體化的宏觀事實去深入探究宏觀或微觀水平上的知識內涵與本質理解；亦或者是從微觀層次出發指導學生進行推演，繼而預測出物質和它所對應的反應可能呈現出來的宏觀表征，借助特定的方法完成相關證據的搜集，最終在正式預測之后，再進一步揭示出宏觀和圍觀層面的不同聯系，然后再用符號表示出來。基于此，也可以宏觀事實的當時呈現出來，且展開更進一步的宏觀和微觀層面的探究分析，也可以在先一步的微觀分析預測的基礎上獲得相應的事實資料來加以證實，同時建立起已有的化學知識符號表征系統。

學生可以借助三重表征思維模式由獨特的角度出發將單一化的學習情景逐步向生活情景和學術情景發生遷移，并將此作為鍛煉培養學生核心能力的至高層次。

倘使在借助化學用語基礎性原理或基礎思想在設計專題教學時，又可以更進一步地教學生充分掌握并理解宏觀物質或微觀構成以及各種化學用語（表達方式）間的關系，繼而使學生可以深刻理解和認識化學用語，并且最終實現三者間的自由轉化。例如，在學生看到水的時候，眼睛就可以當作顯微鏡來使用，并且此時在學生腦海中會迅速呈現出由H 和O 元素、一個H2O、2H、1O 組成的H2O 的組合映像。同樣的，若在肉眼看到H2O 時，便應該立刻由宏觀和微觀兩個層面來分別解釋此符號代表的具體含義。

3.初中化學基于宏觀辨識與微觀探析層面提出教學方法

3.1 單元整體設計

過往教師開展教學工作以章節作為基礎單位設計課程內容，在相應方式下無法使學生良好的關聯各章節知識內容，選擇大量理論分析概念，卻沒有關注知識間的聯系，由此使學生學習階段只能獲得碎片化的知識內容，難以形成宏觀辨識與微觀態勢素養。教師需要分析學生無法掌握課程知識內在關聯的原因，還應該從學生維度思考教育方法，按照宏觀辨識與微觀探析，對學生宏威視角的關注要求，為使學生形成善于從宏觀視角，通過宏觀現象發現微觀本質的能力，要將微觀宏觀相互結合，使用微觀結構解釋物質規律性質。教師將單元內容作為設計對象，考慮學生素養培育的發展規律，采用循序漸進的方式展示單元內容，由此逐漸提高學生素養水平，從宏觀辨識與微觀探析的層面，設計教學內容，厘清宏觀素養線索與知識線索[2]。

首先，教師會確定課程內容，接著判斷主體內容是否側重宏觀辨識與微觀素養方面的內容，是否具備相關層面的教學意義。挑選單元教學核心知識，接著考慮學生認知發展特點，整合課程內容，將知識點以內在邏輯關系，排列知識順序，由此按照宏觀辨識與微觀素養培育目標，給出素養培育計劃，促使單元教學目標可以協調課時。教學目標設計合理，是保證各項計劃有序進行的基礎保障，還可以提高教學活動的教育成效[3]。

完成單元內容組織工作，以課程標準作為內容組織的依據。單元內容是學生核心素養培養的主要載體，確定義務教育化學課程標準內容，按照物質的變化、構成物質奧秘與化學物質三大主題，分析該板塊包含的學科知識，整理相關原理并指出不同時段需要傳授的內容，按照教學目標設計不同階段學生需要達到的學習標準。在此基礎上設計單元內容，梳理單元知識、原理、概念，把握核心知識內容，確定單元教學內容組織線索。基于宏觀辨識與微觀探析的層面，組織課程內容，引導中學生發現知識規律，從宏觀微觀的維度出發，由淺入深地引導學生發現微觀探析科學的本質。比如，教師帶領學生學習構成物質奧秘單元時，便引導學生分析分子與原子的關系，發現原子和原子組合方式改變后可以形成新分子，通過教師對單元內容的疏導，由此讓學生發現各章節內容的聯系。在此期間從宏觀辨識與微觀探析素養的維度進行設計，確定素養與教學內容間的關系，找出素養發展線索、知識線索，整體規劃相關線索，設置教、評、學一致的目標，進行素養評價，分析教學活動的執行情況，促使宏觀辨識與微觀探析素養的培育實現可學、可教、可評[4]。

3.2 科學組織學習活動

培養學生形成宏觀辨識與微觀態勢素養，應該合理應用教學活動，對學生思維進行訓練。在活動設計階段需要關注學生宏觀辨識與微觀探析能力的培養要求，在活動設計環節應該合理設計教學素材，讓學生可以通過聽覺、視覺、嗅覺等感官發現物質在宏觀層面的變化。在教學中合理應用直觀的素材，激發學生的感官，刺激學生感官，讓學生更好的融入到課堂活動，根據感官收集到的信息形成感性認識，在該種方式下提高學生的宏觀辨識能力[5]。

課程活動以實驗作為基礎教學，必須發揮實驗的教育功能，同時應該通過實驗讓學生發現物質的性質，在實驗活動下看到化學變化的現象，引導學生通過實驗現象考量物質微觀層面發生的結構變化，這也成為教師利用課程內容引導學生探究宏觀性質與微觀結構的有效方法，對學生宏微結合素養的培育有著良好的效果。除此之外，教師在教學中應該盡可能的開發教育資源，由此使微觀可視化，在學生觀察外觀變化之間，需要學生結合看到的內容發揮自己的想象力，所以引導學生觀察分析微觀變化，可以同時提高學生的抽象思維能力、邏輯分析能力。比如，學習原子、分子相應內容時，僅通過想象力還原分子、原子、離子等微粒對初中生存在較大的難度。如果在次環節耽誤太多時間，會影響到課程內容的開展。學生必須對微觀粒子有一定的概念，由此才可以憑借聯想思考、理解、內化相關內容，掌握化學變化本質以及知識將存在的內在聯系。因此，有必要使用物體輔助教學工作。在內容引導期間，可以將抽象的物體去具象化，教師可以使用多媒體設備播放三維動畫，以電解水展示微粒的形態，帶領學生觀看物質微觀表征。通過視頻學生可以觀看到水分子是如何變成氫原子與氧原子的，同時又是如何在氫原子與氧基原子結合下重新形成一個氧分子，通過直觀的動畫增加學生對微粒變化的感知程度[6]。

4.具體設計

下面以《物質構成的奧秘》中原子的結構為例，利用單元整體設計、科學組織學習活動等教學方法，確定素養培育目標，培養學生形成宏觀微觀結合素養，設計單元教學方案。首先分析單元內容，從宏觀角度引導學生分析生活常見的變化現象，帶領學生從宏觀進入到微觀，并由感性認知內容上升到理性認知。引導學生結合離子、分子、原子等微觀內容，從微觀視角掌握物質構成方式，建立微觀粒子與宏觀物質的聯系，促使學生快速發現物質本質特征，形成微粒觀，為系統學習化學內容奠定堅實基礎[7]。

在單元設計中，物質構成奧秘是一級主題下屬，二級主題是構成物質微粒。根據課程要求確定學生需要掌握的技能知識與態度，保證學生可以通過課程活動知道原子分子離子是構成物質的微粒，正確認識物質構成的微粒相，還可以結合掌握的內容，應用微粒解釋生活中常見的現象。

在課中活動中物質微粒性質、原子結構示意圖、離子的形成是課程重點內容。在教學中選擇氯化鈉形成實驗，讓學生觀看微觀動畫，發現物質是由離子、原子、分子等微粒構成的事實，逐漸形成分子、原子的概念，可以從微粒角度發現物質性質并能應用原子觀點、分子觀點，分析化學變化，解釋化學現象。

結語

初中生很難從宏觀事物發現微觀微粒的運動方式，為了合理的應用化學教學時間，培養學生形成宏觀與微觀結合的素養，所以教師創新教學模式，選擇單元整體設計、科學組織學習活動等方法，由淺入深的展示課程內容，結合具象化的資源，引導學生想象微觀粒子的運動方式，從而形成宏觀辨識與微觀探析的素養。