探尋初中化學(xué)微粒觀(guān)建構(gòu)的有效路徑

王俊

[摘 ? 要]微粒觀(guān)是化學(xué)基本觀(guān)念之一。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，以生活為背景、教材為依托、模型為載體、實(shí)驗(yàn)為輔助等，多途徑、多渠道、多方法探索學(xué)生微粒觀(guān)建構(gòu)的路徑，幫助學(xué)生培養(yǎng)宏觀(guān)與微觀(guān)相聯(lián)系的思維方式，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)“看不見(jiàn)的世界也精彩”。

[關(guān)鍵詞]微粒觀(guān);建構(gòu);初中化學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] ? ?G633.8 ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? ?1674-6058（2020）32-0071-02

微粒觀(guān)是化學(xué)基本觀(guān)念之一，分子、原子、離子等基本粒子構(gòu)成了世界萬(wàn)物，從微粒視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。因此，在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)積極幫助學(xué)生樹(shù)立微粒觀(guān)，指導(dǎo)學(xué)生“從微粒的角度看世界”，帶領(lǐng)學(xué)生從五彩紛呈的宏觀(guān)世界進(jìn)入奇妙多彩的微觀(guān)世界，進(jìn)而使學(xué)生能夠掌握揭示化學(xué)現(xiàn)象和本質(zhì)的基本方法與技能。本文結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐，多途徑、多渠道、多方法探索學(xué)生微粒觀(guān)建構(gòu)的路徑，以幫助學(xué)生培養(yǎng)宏觀(guān)與微觀(guān)相聯(lián)系的思維方式，讓學(xué)生領(lǐng)略微觀(guān)世界的精彩。

一、生活為背景，觀(guān)察中建構(gòu)微粒觀(guān)

脫離了生活的化學(xué)學(xué)習(xí)是沒(méi)有意義的，生活是學(xué)生成長(zhǎng)的有效土壤。微粒觀(guān)的建構(gòu)一定要建立在生活經(jīng)驗(yàn)之上，引導(dǎo)學(xué)生從一些常見(jiàn)的自然想象中尋找素材，在實(shí)物中去感知，在觀(guān)察中去發(fā)現(xiàn)，在思考中去探索，進(jìn)而從宏觀(guān)逐步走向微觀(guān)。這樣的教學(xué)，利用了學(xué)生內(nèi)在的興趣、好奇、思考的特性，整個(gè)課堂始終活躍在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，宏觀(guān)向微觀(guān)的推進(jìn)自然而流暢。

生活中有很多可以證明微觀(guān)粒子存在的現(xiàn)象，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生去觀(guān)察。比如百花盛開(kāi)的春季，陣陣花香沁人心脾，使人愉悅;雨后初晴的夏日，路邊殘留的雨水會(huì)很快消失;食鹽溶液有導(dǎo)電性;蔗糖在熱水中的溶解速度更快……這些現(xiàn)象雖然學(xué)生司空見(jiàn)慣卻從未深入思考，僅停留在宏觀(guān)現(xiàn)象的表層，只知道是什么卻不知道為什么。教師可以將這些素材請(qǐng)進(jìn)課堂，讓學(xué)生再次觀(guān)察現(xiàn)象并思考其中的化學(xué)原理，在對(duì)比探討中發(fā)現(xiàn)微粒的存在，理解“粒子是不斷運(yùn)動(dòng)的”等化學(xué)本質(zhì)，從而幫助學(xué)生練就一雙發(fā)現(xiàn)的眼睛，初步在學(xué)生的心中建立微粒觀(guān)。

當(dāng)然，生活中微粒觀(guān)的建構(gòu)并不能讓學(xué)生準(zhǔn)確解釋有關(guān)現(xiàn)象，比如學(xué)生不僅認(rèn)為陣陣花香解釋了分子的不斷運(yùn)動(dòng)，秋天落葉、冬日雪花也能用來(lái)解釋分子運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。這說(shuō)明學(xué)生對(duì)微粒觀(guān)產(chǎn)生了一些理解上的錯(cuò)誤，形成了一定的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。面對(duì)這一情況，教師要積極面對(duì)，因勢(shì)利導(dǎo)，靈活推進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步思考，促進(jìn)學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤路徑進(jìn)行主動(dòng)探究，以激發(fā)學(xué)生更為強(qiáng)勁的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

二、教材為依托，計(jì)算中建構(gòu)微粒觀(guān)

教材是教師開(kāi)展教學(xué)的主要載體，是學(xué)生獲取知識(shí)、提升能力、升華思想的重要素材。教材中，為幫助學(xué)生建構(gòu)微粒觀(guān)，相關(guān)概念的表述細(xì)致全面，相關(guān)數(shù)字的建立客觀(guān)準(zhǔn)確，相互之間的聯(lián)系邏輯性強(qiáng)，使學(xué)生獲取的知識(shí)更加系統(tǒng)化、規(guī)范化，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的數(shù)字化存儲(chǔ)，是學(xué)生自習(xí)、復(fù)習(xí)和試題練習(xí)的堅(jiān)實(shí)后盾。

物質(zhì)是由微觀(guān)粒子構(gòu)成的，這些看不見(jiàn)、摸不著的微觀(guān)粒子，該怎么來(lái)進(jìn)行數(shù)字化的描述呢？教材就為學(xué)生提供了很多具體的數(shù)字，使學(xué)生對(duì)分子、原子等微粒有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。

數(shù)據(jù)展示：一個(gè)水分子的體積只有3×10-23 cm3，質(zhì)量只有3×10-26 kg;1 mL水中大約有3×1022個(gè)水分子，1 mL水大約是20滴。假設(shè)你一個(gè)人來(lái)數(shù)一滴水中水分子的個(gè)數(shù)，每天不吃不喝，24小時(shí)不停，每秒鐘數(shù)4個(gè)，需要數(shù)上一萬(wàn)三千億年。

學(xué)生在數(shù)據(jù)的計(jì)算和對(duì)比過(guò)程中，不僅認(rèn)識(shí)到了分子、原子的“小”，還建立了一個(gè)大小與質(zhì)量之間的初步關(guān)系，加深了對(duì)微觀(guān)粒子的認(rèn)識(shí)，從對(duì)微觀(guān)粒子的感性認(rèn)識(shí)上升到了理性認(rèn)識(shí)，從定性上升到了定量。教材中的數(shù)據(jù)展示，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生思想上質(zhì)的飛躍，從根本上促進(jìn)了學(xué)生微粒觀(guān)的建構(gòu)。

三、模型為載體，制作中建構(gòu)微粒觀(guān)

微觀(guān)粒子雖然客觀(guān)存在，但卻看不見(jiàn)、摸不著，全靠學(xué)生的想象來(lái)使其鮮活豐滿(mǎn)。教學(xué)中，教師可將學(xué)生的想象落實(shí)到實(shí)物上，讓學(xué)生將心中微觀(guān)粒子的“模樣”做成模型，與學(xué)生一起搭建宏觀(guān)與微觀(guān)的橋梁。學(xué)生制作模型的過(guò)程，其實(shí)是一個(gè)真實(shí)體驗(yàn)的過(guò)程。學(xué)生在對(duì)分子模型的拆分過(guò)程中知道了分子中原子的排列，還對(duì)化學(xué)反應(yīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，對(duì)微觀(guān)粒子的認(rèn)識(shí)也更進(jìn)了一步。

如水是一種最常見(jiàn)的物質(zhì)，也是學(xué)生最為熟悉的一種化學(xué)物質(zhì)。在學(xué)習(xí)水的組成時(shí)，教師可以讓學(xué)生根據(jù)水的組成建立模型，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。教師先讓學(xué)生制作水的比例模型，然后將其進(jìn)行拆分重組，觀(guān)察其中的變化。學(xué)生在制作和拆分模型的過(guò)程中，將分子中的原子進(jìn)行了重新組合，看到水分子拆分后變?yōu)檠踉雍蜌湓樱渲械难踉印凹稀痹谝黄鹦纬闪搜鯕?，氫原子“集合”在一起形成了氫氣，親身體驗(yàn)了化學(xué)反應(yīng)的微觀(guān)過(guò)程，從微觀(guān)角度理解了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)?？梢?jiàn)，模型的建立與拆分，使學(xué)生從宏觀(guān)的水進(jìn)入到微觀(guān)的水分子，又從水分子進(jìn)入到化學(xué)反應(yīng)，不僅建立了物質(zhì)組成與微觀(guān)構(gòu)成之間的聯(lián)系，還揭開(kāi)了化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒定律的神秘面紗。

四、實(shí)驗(yàn)為輔助，對(duì)比中建構(gòu)微粒觀(guān)

實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的基本途徑，是學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生或形成的基本工具。在化學(xué)教學(xué)中，有不少教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)難以幫助學(xué)生建構(gòu)微粒觀(guān)，他們更傾向于采用模型、多媒體等教學(xué)手段，而忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)的真實(shí)效果。其實(shí)，實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性是其他教學(xué)手段難以比擬的，其不僅能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望，還能為學(xué)生展示微觀(guān)粒子的真實(shí)存在，進(jìn)而激活化學(xué)課堂活力。

組成物質(zhì)的基本單元是分子，分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，這種看不見(jiàn)、摸不著的微粒可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)探究1：燒杯中加入20 mL蒸餾水，用膠頭滴管滴入幾滴酚酞試液，觀(guān)察現(xiàn)象;然后再向其中慢慢滴加濃氨水，觀(guān)察現(xiàn)象。（如圖1所示）

實(shí)驗(yàn)探究2：在燒杯A中加入20 mL蒸餾水，用膠頭滴管滴入幾滴酚酞試液，在燒杯B中加入3～5 mL濃氨水，將兩個(gè)燒杯用一個(gè)大燒杯罩在一起。觀(guān)察現(xiàn)象。（如圖2所示）

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察得到結(jié)論：實(shí)驗(yàn)探究1中，向蒸餾水中滴加酚酞，溶液不變紅，這說(shuō)明酚酞不能使水變紅，向其中滴加濃氨水之后，溶液變紅，這說(shuō)明酚酞能使氨水變紅;在實(shí)驗(yàn)探究2中，A中的溶液顏色變紅了，通過(guò)對(duì)比可以得到燒杯A中有“氨水”存在，這是因?yàn)榘狈肿訑U(kuò)散到燒杯A中的緣故。鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不僅讓學(xué)生親眼看到分子的運(yùn)動(dòng)，還讓學(xué)生學(xué)會(huì)了對(duì)比的方法，體會(huì)到實(shí)驗(yàn)中辨析思維的魅力。

五、游戲扮角色，體驗(yàn)中建構(gòu)微粒觀(guān)

在對(duì)微觀(guān)粒子的學(xué)習(xí)中，學(xué)生缺乏的不是對(duì)微觀(guān)粒子的想象，而是對(duì)微觀(guān)粒子的感性認(rèn)識(shí)。在微粒觀(guān)的建構(gòu)中，學(xué)生的想象五花八門(mén)，教師很難進(jìn)行一一糾正?；诖耍處熆赏ㄟ^(guò)角色扮演的方式，讓學(xué)生將自己想象成微觀(guān)粒子中的一分子，感受微觀(guān)粒子的存在和運(yùn)動(dòng)軌跡，從而對(duì)微觀(guān)粒子有深刻的認(rèn)識(shí)和統(tǒng)一的理解。

例如，物質(zhì)的存在有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。學(xué)生對(duì)三態(tài)的認(rèn)識(shí)僅限于一些生活現(xiàn)象，很少?gòu)姆肿又g的距離的角度進(jìn)行思考。教師不妨帶領(lǐng)學(xué)生做角色扮演游戲，讓學(xué)生在角色扮演中體驗(yàn)固、液、氣三態(tài)之間的變化實(shí)質(zhì)。在角色體驗(yàn)中，學(xué)生模擬固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)存在的三種形式：固態(tài)中的分子規(guī)則地排列在一起——有序排列;液態(tài)中的分子可以流動(dòng)——無(wú)序排列;氣態(tài)中的分子則比較渙散，充滿(mǎn)了整個(gè)空間。通過(guò)站隊(duì)排列，學(xué)生明白了三態(tài)變化中分子之間距離的改變，明白了三態(tài)中微粒的排列方式。通過(guò)這樣的教學(xué)，將微觀(guān)化學(xué)知識(shí)趣味化、具體化，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還加深了學(xué)生對(duì)抽象問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生掌握了微觀(guān)與宏觀(guān)之間的轉(zhuǎn)換規(guī)律，激發(fā)了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。

總之，“微粒觀(guān)”的形成與建構(gòu)不是一蹴而就的，必須要有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。只有通過(guò)對(duì)宏觀(guān)事物的具體感知、觀(guān)察，并逐步深入了解現(xiàn)象的本質(zhì)，才能促進(jìn)“微粒觀(guān)”的不斷發(fā)展與完善，全面實(shí)現(xiàn)知識(shí)層面的螺旋式上升。在教學(xué)過(guò)程中，教師要以“微粒觀(guān)”為主線(xiàn)，采用多樣化的教學(xué)方法和手段，有序地幫助學(xué)生建構(gòu)微觀(guān)思維方式，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)“看不見(jiàn)的世界也精彩”。

[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ]

[1] ?楊再明.“微粒觀(guān)”在初中化學(xué)教學(xué)中的探尋與構(gòu)建[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（14）：3-4.

[2] ?張宗濤.高中化學(xué)微粒觀(guān)教學(xué)的實(shí)踐研究[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（14）：8.

[3] ?王榮橋.初中化學(xué)微粒觀(guān)建構(gòu)的有效策略[J].化學(xué)教學(xué)，2019（2）：31-35.

（責(zé)任編輯 羅 ? 艷）