理論知識具象化，讓化學(xué)課堂更加精彩

任雪瑕

摘 要：化學(xué)理論知識是高中化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，不僅是化學(xué)教學(xué)中最核心的內(nèi)容，往往也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。將化學(xué)理論性知識具象化處理能起到輔助學(xué)生理解的作用，有助于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) 高中化學(xué) 具象化

一、問題的提出

化學(xué)理論性知識指反應(yīng)物質(zhì)及其變化的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律的化學(xué)基本概念和基本原理，包含化學(xué)基本反應(yīng)和基本理論，它具有抽象、概括的特點(diǎn)和有嚴(yán)密的邏輯性。在學(xué)習(xí)理論知識過程中所培養(yǎng)的邏輯推理能力、信息加工能力以及創(chuàng)新能力等對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)起重要的鋪墊作用。但由于高中生抽象思維尚處于發(fā)展階段還未完善，化學(xué)理論知識具有的特點(diǎn)決定了其成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。為了克服這些難點(diǎn)，教師有必要將這類知識具象化以達(dá)到輔助學(xué)生理解的目的。

二、具象化的必要性

化學(xué)理論性知識的學(xué)習(xí)在高中化學(xué)中非常重要，在其學(xué)習(xí)過程中能了解化學(xué)研究的基本思路，加深學(xué)生對化學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，是落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。馬克思主義哲學(xué)思想中表明理性認(rèn)知需要感性材料為基礎(chǔ)，越是抽象的理論越要用形象的手段表達(dá)。以下將從本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律來探討理論知識具象化處理的必要性。

1.將微?？梢暬?，展現(xiàn)反應(yīng)本質(zhì)

化學(xué)反應(yīng)中的各種現(xiàn)象的宏觀表現(xiàn)，實(shí)質(zhì)上是微粒之間相互作用的結(jié)果。但是由于人無法通過肉眼直接感知到微觀粒子，高中教學(xué)中往往也不會(huì)使用能監(jiān)測微觀粒子的大型科研設(shè)備，因此，只能靠教師和學(xué)生豐富的想象力去構(gòu)建微觀世界，在此基礎(chǔ)上加以理解。不同學(xué)生的想象中的微觀模擬是不同的，而且在初中階段化學(xué)的認(rèn)識還是建立在感性材料之上的，因此對學(xué)生的想象力要求比較高。如果將微觀的描述直接轉(zhuǎn)化為可視形象，借助各種載體演示微觀粒子結(jié)構(gòu)以及豐富的運(yùn)動(dòng)過程，讓不可視變?yōu)榭梢暱梢越档臀⒂^認(rèn)知難度，對學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)原理有促進(jìn)作用。例如學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)時(shí)，學(xué)生由于沒有過直觀體驗(yàn)，光靠想象是很難理解電子是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的、為什么氧化還原反應(yīng)中有電子的得失與偏移兩種情況。此時(shí)教師可以微觀結(jié)構(gòu)模擬的手段，采用示意圖或者是生動(dòng)形象的模擬動(dòng)畫去解釋電子的得失來輔助學(xué)生理解電子的得失與偏移。

從思維的發(fā)展水平上看，化學(xué)之所以難學(xué)就是因?yàn)閷W(xué)生缺少微觀世界的直觀體驗(yàn)，但是僅停留在宏觀感知上去學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。學(xué)生對化學(xué)的認(rèn)識來自各種宏觀現(xiàn)象，而微觀探析才能對事物的本質(zhì)擁有深刻的理解。將微觀粒子可視化能夠縮短知識與經(jīng)驗(yàn)的距離來降低知識的難度，有助于學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象的同時(shí)，去更好更直觀地探求物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)由宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)的躍變，從而落實(shí)宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)。

2.化陌生為熟悉，掌握內(nèi)在規(guī)律

當(dāng)使微觀過程宏觀化、實(shí)物等可視化具象手段都不容易解決的時(shí)候，就需要建立合理的思維模型?；瘜W(xué)模型是在已獲得大量感性知識的基礎(chǔ)上，以理想化的思維方法，對化學(xué)事實(shí)進(jìn)行近似、形象和整體的描述，進(jìn)而揭示其本質(zhì)和規(guī)律。雖然書本對物質(zhì)微觀的抽象概念有明確的文字表達(dá)，但是概念和理論抽象性和高度概括性的特點(diǎn)導(dǎo)致學(xué)生不易深入理解。將陌生的概念通過學(xué)生熟悉的模型進(jìn)行類比，既可以消除學(xué)生的陌生以感激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，又能促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)規(guī)律把握，從而促進(jìn)學(xué)生模型認(rèn)知的發(fā)展。

例如在學(xué)生對有效碰撞理論時(shí)，對活化能、活化分子等概念的理解存在難度，還容易混淆不清，在用有效碰撞理論去解釋外界因素是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)更是存在問題，此時(shí)不妨建立直觀熟悉的思維模型，首先將普通分子、活化能和活化分子之間的關(guān)系建立成簡單的數(shù)學(xué)模型，設(shè)為模型①。

普通分子具有的能量+活化能==活化分子……模型①

活化分子是指能發(fā)生有效碰撞的分子，活化能指的是分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量，即最低標(biāo)準(zhǔn)。想要普通分子變?yōu)榛罨肿?，要么增加普通分子的能量，要么降低活化能。在理解了三個(gè)概念的關(guān)系后，再將外界條件（溫度、催化劑、濃度、壓強(qiáng)）與活化分子之間的關(guān)系建立為跳高模型。

普通學(xué)生具有的能量+跳過1.5m欄桿需要的最低能量==跳高成功……模型②

想要跳高成功，就希望普通同學(xué)具有的能量越高越好，欄桿越低越好。將升溫類比為訓(xùn)練（提高普通分子的能量），加催化劑類比為降低欄桿高度（跳過欄桿所需要的能量降低），改變濃度和壓強(qiáng)相當(dāng)于直接改變活化分子的數(shù)量。將模型①與模型②依次在課堂上呈現(xiàn)，這樣的思維模型與有效碰撞理論結(jié)合到一起學(xué)生就會(huì)比較容易理解了。

微觀模擬無法直接呈現(xiàn)的這類原理性知識，即使在描述時(shí)用詞十分科學(xué)，但是其專業(yè)化的表述帶來的陌生感和距離感會(huì)導(dǎo)致學(xué)生難以接受。如果運(yùn)用學(xué)生熟悉的且合理的簡化模型去模擬這樣的知識，可以降低思維難度幫助學(xué)生更好地去理解，并且在模型思維的運(yùn)用中初步探究化學(xué)的基本方法和思路。

結(jié)語

將理論性知識具象化可以為學(xué)生提供直觀的感受，同時(shí)在體驗(yàn)知識的形成過程中體會(huì)知識的內(nèi)在價(jià)值，這樣不僅有助于學(xué)習(xí)新知識以及今后的鞏固，還能在新情境中達(dá)到靈活運(yùn)用的效果，進(jìn)而落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。因此將抽象的理論知識具象化處理呈現(xiàn)給學(xué)生是十分必要的。把抽象理論變得通俗易懂而又嚴(yán)謹(jǐn)清晰是教師教學(xué)能力的一種體現(xiàn)，成功的具象不僅要充分理解本質(zhì)的關(guān)系，還必須充分理解作為揭示本質(zhì)關(guān)系的工具和表面現(xiàn)象之間的關(guān)系，從本質(zhì)上講即要求教師對知識的內(nèi)涵進(jìn)行深層次的挖掘，再用合理的具象重新表述理論，因此教師在將理論知識具象化處理時(shí)需要多挖掘、多思考，不僅要使抽象知識合理具象增進(jìn)學(xué)生的理解，還要避免給學(xué)生造成其他誤解從而不利于今后的學(xué)習(xí)。