初中化學符號分階段教學的分析與探討

葉靜怡+李潤生

摘要：將初中化學符號的教學分為“化學元素符號”、“離子符號、化學式”及“化學方程式”三個階段，并根據(jù)各個階段教學內容的特點及學生常表現(xiàn)出的問題對教學階段的特點進行分析。通過具體的教學方法、教學片斷及教學例題進行針對性教學探討。

關鍵詞：初中化學；化學符號；分階段教學

文章編號：1005–6629（2015）10–0042–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

在學習不同化學符號的環(huán)節(jié)中，學生總表現(xiàn)出這樣或者那樣的差錯，似乎千頭萬緒，很難抓住學生出現(xiàn)問題的關鍵所在。實際上，這些符號的學習過程是漸進式的，每一種化學符號的掌握都建立在對前一種符號理解的基礎之上，可以將學生學習化學符號的過程分解成不同的階段，明確不同階段可能出現(xiàn)的問題及原因，根據(jù)每個學習階段的特點進行強化教學，最終能使學生形成較為完善的“符號觀”及較強的化學符號理解能力和表達能力。

1 初中化學符號教學階段分析

根據(jù)對《廣州市義務教育階段學科學業(yè)質量評價標準（化學）》的學業(yè)水平達標要求及評價說明的分析，初中學生需要掌握的化學符號有以下幾類：元素符號、離子符號、化學式及化學方程式（包括電離方程式）。同時，根據(jù)學習的時間先后、化學符號本身所表達的范疇及所需要借用的知識腳手架的不同，初中化學符號教學分為三個階段。

（1）化學元素符號教學階段。此階段僅需要學生記住一些常見元素的符號，會用元素符號來表示元素和原子。

（2）離子符號、化學式教學階段。此階段需要學生在熟記一些元素符號的前提下，能借用原子結構示意圖作為知識腳手架，分析原子得失電子的信息，書寫相應的離子符號；根據(jù)原子得失電子的數(shù)目聯(lián)系到元素化合價，而后根據(jù)化合價推斷化學式。

（3）化學方程式教學階段。此階段需要學生在掌握初中常見物質的化學式的前提下，借用質量守恒定律作為知識腳手架，從宏觀或微觀角度出發(fā)寫出化學方程式，表達化學變化的過程。

上面提到的三個學習階段，前一階段的學習成果將需要應用到下一學習階段，因此，前一個階段的學習是否扎實有效，直接影響下一階段的學習效果。這就相當于一條學習的鏈條，一環(huán)扣一環(huán)。所以，我們只需要關注每一個學習環(huán)節(jié)中，最重要的、最關鍵的節(jié)點，也就能形成一條初中化學符號學習的結實鏈條。

那每一個學習階段，哪些才是我們需要關注的教學重點、關鍵點？以下我們來逐一分析。

2 初中化學符號的分階段漸進式教學

2.1 化學元素符號教學

《廣州市義務教育階段學科學業(yè)質量評價標準（化學）》對元素符號的的學業(yè)水平達標要求是“學會元素符號的正確寫法，記住一些常見的元素符號，會用元素符號來表示元素和原子”[1]。初中階段需要學生掌握的化學元素符號一共有30個，包括1～20號元素及人教版九年級化學教材[2]第62頁中列舉的另外10個元素符號。實際教學中，1～20號元素要求按原子序數(shù)的順序背誦、默寫，后面的則只需要對應元素名稱及符號便可。雖然要求不高，但初學時學生總會呈現(xiàn)出各種錯漏的情況。筆者在進行了第三單元課題3“元素”的教學前后，開始布置學生背誦所要求掌握的元素名稱、符號，兩周內的作業(yè)包括2次的抄寫及2次的默寫，兩周內每周各進行一次該內容的小測。兩次小測后發(fā)現(xiàn)，相當一部分的學生沒有能完全正確默寫出來，即便是第2次的小測，雖然比第一次情況有所好轉，但是仍然出現(xiàn)一些問題。這些問題有：

（1）容易混淆“音似”或“形似”的符號。例如，硅（Si）和硫（S），這兩個元素符號都有個“S”，因此容易混淆。再如，鋁（Al）和氯（Cl），發(fā)音上，比較相似都是“l(fā)ü”，只是音調不同。再者，元素符號中都有“l(fā)”，那就更加容易將兩者混淆。

（2）容易根據(jù)元素名稱的發(fā)音自創(chuàng)符號。受元素名稱的中文發(fā)音影響，為數(shù)不少的學生當想不起來符號怎么寫的時候，會根據(jù)元素名稱的拼音甚至英文單詞自創(chuàng)元素符號。最常見的有：將氦（He）寫成“Hi”，氖（Ne）寫成“Ni”，鈹（Be）寫成“Bi”，氟（F）寫成“Fu”。

（3）個性化的錯誤。此類錯誤的原因不具有普遍性，完全因為個別學生自身的前概念或其他思維原因所造成。例如，在實際的小測中可反映出的比較突出的問題有：兩個學生分別在兩次小測中，其中一個人始終將硅的符號寫成“P”，而磷的符號則空白不寫；而另一個人則將鈹?shù)姆枌懗伞癇”，而硼的符號寫成“Pe”。

有些化學教師會認為，元素符號的記憶就像英語單詞的記憶那樣，多寫、多記就行，即便不在此時下功夫，經過整個初三的長期訓練，到中考的時候，很多學生的化學元素符號還是能寫得不錯的。但是實際情況是，到中考時還是不乏寫錯元素符號的學生。既然我們已經明確找到學生錯誤的原因，那么也應該在學習的最初階段找到解決這些問題的方法，為學生下階段的化學符號學習掃清障礙。

針對不同的錯誤原因，可以有如下的解決方法：

（1）對于“音似”或“形似”的符號，教師可以將學生多次小測中出現(xiàn)的該類錯誤抽取出來，然后多使用聯(lián)想、對比的方法來澄清及強化。例如，筆者在教授如何分辨鋁（Al）和氯（Cl）元素符號的時候，會賦予兩個元素符號首字母一些意義，如：“A”的形態(tài)上像個金字塔，金字塔的“金”也是金屬，所以鋁的元素符號前面是“A”而不是“C”，從而分辨兩者。

（2）對于自創(chuàng)符號類的錯誤，基本源于兩個原因：一是可能完全沒有背誦記憶，而只是根據(jù)發(fā)音近似寫出錯誤符號；另一種情況則是某些學生確信元素符號與其中文發(fā)音有關，例如鈉的元素符號為“Na”，由此延伸到其他元素符號的書寫。此時，除了強化正確的元素符號本身，可以通過講述有關元素符號的確定的化學史，明白元素符號實際上是與元素的拉丁名稱有關，消除原本腦海中元素符號與漢語拼音的聯(lián)結，糾正錯誤。

（3）對于個性化的錯誤，最好的解決方法就是面談，通過談話分析學生錯寫符號的原因，然后針對性糾正并強化。

總體來說，元素符號的教學采用“學生主動記憶，教師幫助糾錯”的教學方式來建立良好的化學符號基礎，為后續(xù)的化學式、化學方程式的教學創(chuàng)造了條件。

2.2 離子符號、化學式教學

《廣州市義務教育階段學科學業(yè)質量評價標準（化學）》對離子符號的學業(yè)水平達標要求是“能根據(jù)原子結構示意圖、原子得失電子的信息寫出相應的離子符號”；對化學式的達標要求是“能根據(jù)物質的組成書寫化學式”，“能根據(jù)名稱書寫化學式”，“初步學會應用化合價推斷化學式”。由此可知，初中階段對“離子符號”與“化學式”的基本學習思路是：判斷原子得、失電子→判斷元素化合價→寫出離子符號（或化學式）?？梢姡x子符號、化學式教學的關鍵就在于“原子結構示意圖”、“得失電子形成離子”、“元素化合價”這些知識腳手架的教學。

大部分學生都會覺得背誦元素化合價很頭痛，不少教師也絞盡腦汁、想方設法編制各種口訣、歌曲以便學生熟記各種元素、根的化合價。從機械記憶的角度來說，這樣做的確能對記憶有所幫助，但是，筆者認為，化學是一門科學，對它的學習更多地應該從學科原理上解釋、記憶，這樣才能真正訓練學生的學科思維，從根本上喜愛化學，所以，在這些有助于離子符號及化學式書寫的內容的教學上，筆者采取了以下方法：

（1）明確元素化合價的實質，正確書寫離子符號。通過原子結構示意圖展示化學變化過程中元素原子最外層電子數(shù)目的轉移的動態(tài)變化，讓學生從根本上理解元素化合價。例如，在講解“氯化鈉的形成過程”的時候，首先展示氯原子和鈉原子的原子結構示意圖，然后根據(jù)“相對穩(wěn)定結構”理論，讓學生判斷這兩種原子如何得失電子，判斷后，播放這兩種元素的原子轉移電子的動態(tài)圖（分解圖見圖1），從而讓學生認識到鈉原子失去的最外層電子是跑到氯原子的最外層電子層去了，也明白了“化合價”的本質。這樣做可以有以下好處：

第一，很多學生往往會孤立看待原子得失電子，他們知道鈉原子要失去一個電子，也知道氯原子要得到一個電子來形成相對穩(wěn)定結構，但卻相當一部分人不知道氯原子得到的電子其實是鈉原子給予的，給出這個動態(tài)圖就可以完美地解釋這一點；第二，通過動態(tài)圖，學生便可以將“化合價”跟“得失電子的數(shù)目”聯(lián)系上，不少教師會將“化合價”解釋為“元素原子相互化合時所付出的代價”，通過動畫，這個“各自付出的代價”躍然電腦屏幕上，不再覺得“化合價”這個名詞那么難理解和陌生感那么強了。有了這個基礎，在書寫離子符號所帶的電荷數(shù)目和種類的時候，學生就非常清晰明了了。

（2）明確元素原子間最外層電子傳遞的個數(shù)，正確書寫化學式。正確書寫化學式除了需要根據(jù)物質元素組成寫出元素符號外，還需要明確化學式中每種元素原子的個數(shù)比。筆者借用教材第55頁的圖3-13的思路與卡通圖的呈現(xiàn)方式設計了以下一個教學片斷，以幫助學生理解為什么化學式中不同元素原子的個數(shù)會有所不同。

[教學片斷]鎂原子和氯原子結構示意圖分別如下圖。

鎂條在點燃的條件下與氯氣（Cl2）反應，生成氯化鎂。

問題1 展示卡通圖（2）。請問，該卡通人物代表的是誰？為什么？

[生答]鎂原子，因為它的最外層電子數(shù)是2，小于4，容易失去電子形成最外層8電子的相對穩(wěn)定結構。

問題2 那鎂原子要失去多少個電子才能形成8電子的相對穩(wěn)定結構呢？

活動1 學生在卡通圖上補充畫上鎂原子失去的2個電子。

問題3 展示卡通圖（1）。請問，該卡通人物代表的是誰？為什么？

[生答]氯原子，因為它的最外層電子數(shù)是7，大于4，容易得到電子形成最外層8電子的相對穩(wěn)定結構。

問題4 那氯原子要得到多少個電子才能形成8電子的相對穩(wěn)定結構呢？

活動2 學生在卡通圖上補充畫上氯原子得到的1個電子。

問題5 好的，有沒有同學發(fā)現(xiàn)，鎂原子丟掉了2個電子，但是氯原子只需要1個電子就夠了，它們協(xié)商不成，可能形成不了氯化鎂喲。同學們，那現(xiàn)在該怎么辦呢？

活動3 分組討論2分鐘，并完成卡通圖，成果如圖（3）。最終確定，分別由2個氯原子各自接收（得到）1個電子來解決問題，于是，氯化鎂中，鎂離子與氯離子的比例是1：2，其化學式是MgCl2。

通過借用書本上卡通圖的呈現(xiàn)方式，通過一系列的問題，能利用剛學過的知識引導學生思考，比較形象、生動地反映不同原子得失電子的個數(shù)是不同的。為了要形成化合物，每種元素得失電子的個數(shù)自然就要相互“協(xié)商”，協(xié)商結果能達成，化合物才能形成。所以，體現(xiàn)出來的就是不同化合物中原子的個數(shù)比有所不同。自然而然地，學生在書寫化學式的時候就會考慮到原子個數(shù)比是否正確的問題。

2.3 化學方程式教學

化學方程式是反映化學反應過程的化學符號，有宏觀也有微觀的意義。除了能正確寫出參加反應的物質及生成物的化學式外，當中的數(shù)量比例也是很重要的。當完成化學式教學后，漸進而來的就是化學方程式的教學，化學方程式的考核方式一般有以下幾種模式：

（1）已學過的反應的化學方程式書寫，此類型基本屬于記憶性的，雖然也是需要學生根據(jù)化學方程式的書寫原則來考慮如何書寫，但是很多時候，學生是直接將記憶中的化學方程式寫出。

（2）根據(jù)宏觀反應事實，寫出化學方程式（包括化學式書寫與配平）。

例題1 飼養(yǎng)觀賞魚，可以陶冶人的情操，增進人們對生活的熱愛：空運觀賞魚，必須密封。為了解決魚的吸氧問題，可在水中加入過氧化鈣（說明，過氧化鈣中氧元素的化合價為-1，鈣元素化合價為+2）。過氧化鈣與水反應生成的是氫氧化鈣和氧氣。

請寫出過氧化鈣與水反應的化學方程式

（3）根據(jù)已配平或未配平的微觀反應圖示，寫出化學方程式。

例題2 自來水消毒過程中通常會發(fā)生如下化學反應，其反應的微觀過程可用下圖表示：

例題3 點燃條件下，A和B反應生成C和D。反應前后分子種類變化的微觀示意圖如下。

（1）在該反應中，生成的C和D的質量比為（結果用最簡整數(shù)比表示）_________。

（2）此變化的化學方程式為_________。

在實踐中，題目（1）的錯誤率非常高，就2014學年為例，以該題作為單元測試題，筆者所任教的班級該題的錯誤率均50%以上，原因都是沒有將化學方程式配平，而直接計算了C和D的質量比。平時的測試練習中，學生在單純的化學方程式書寫的題目中表現(xiàn)良好，能寫對分子式，也基本能配平正確。但是當遇到給出微觀粒子示意圖而不是具體物質名稱或者分子式的時候，學生往往會忽略化學方程式的配平，因為，他們的認知負荷被分配到將微觀粒子圖示轉換為化學式或分子式這個問題上去了，從而忽略了化學方程式配平，但是這恰恰是解決后續(xù)問題的關鍵。事實上，筆者也在另一個班級做了測試，僅僅是將（1）、（2）兩小題的順序調換，正確率就上升到80%以上。因此，在教學中，通過此類例題，不斷提高學生的“配平”意識，這才是正確書寫化學方程式的重點所在。

3 小結

整個初中化學符號教學是一個系統(tǒng)工程，漸進式的，一環(huán)扣一環(huán)的，前面的教學為后面的教學提供基礎與保證。化學教師應該善于將化學符號教學分解成不同階段，從知識上、難度上抓住每一個環(huán)節(jié)的教學關鍵進行突破，從學科素養(yǎng)的角度養(yǎng)成良好的化學符號書寫技能與習慣。同時，化學符號的書寫不只是一種學科技能，同時也是化學學科的思維模式和工具。只有在教學中強化這種教學意識，才能真正讓學生學會書寫化學符號，理解化學符號的意義，并且運用它們進行化學學科內容的思考。

參考文獻：

[1]廣州市教育局教學研究室.廣州市義務教育階段學科學業(yè)質量評價標準（化學）[M].廣州：廣東教育出版社，2013：6～7；9；29.

[2]王晶，鄭長龍.義務教育教科書·九年級化學[M].北京：人民教育出版社，2013：62.