促進微觀認識形成的教學(xué)研究與實踐

趙志國

摘要：“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元中核心概念是分子、原子和元素，學(xué)習(xí)這些概念是為了進一步認識物質(zhì)及其變化。本文將“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元內(nèi)容分為微粒和元素兩個有機部分，分別從認識微粒和元素入手，再分別基于微粒和元素這兩個角度，不斷深化對物質(zhì)和變化的認識與理解，從而促進初中生微觀認識的形成，初步建立認識物質(zhì)及其變化的思維角度、方法，進而轉(zhuǎn)化為認識物質(zhì)及其變化的基本觀點，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)提供理論基礎(chǔ)和支撐。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)構(gòu)成的奧秘 ?微觀認識 ?三層理解 ?驅(qū)動性問題

義務(wù)教育《化學(xué)課程標準（2011年版）》指出：“義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，要激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生認識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本觀念?！闭n程內(nèi)容體現(xiàn)了對化學(xué)基本觀念的下列學(xué)習(xí)要求：認識化學(xué)物質(zhì)具有多樣性，認識物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，用元素的觀點看物質(zhì)及其變化，用轉(zhuǎn)化的觀點看物質(zhì)之間的關(guān)系，用定量的觀點和能量的觀點初步認識化學(xué)變化，認識化學(xué)與社會發(fā)展是相互作用和影響的等。因此，教師應(yīng)充分認識到課程內(nèi)容不僅規(guī)定了學(xué)生學(xué)習(xí)的具體課程內(nèi)容，還要求通過這些內(nèi)容幫助學(xué)生形成核心化學(xué)觀念。在化學(xué)課程中，教師應(yīng)重視學(xué)生化學(xué)基本觀念的形成，是精簡教學(xué)內(nèi)容，減輕學(xué)生過重的學(xué)習(xí)負擔(dān)、提高學(xué)生問題解決能力的重要途徑。

一、問題的提出

從微觀視角認識物質(zhì)世界是化學(xué)學(xué)科最重要的學(xué)習(xí)方式，也是化學(xué)學(xué)科最具特征的思維方式，從微粒角度理解物質(zhì)及其變化的本質(zhì)，從元素角度認識物質(zhì)及其變化，可以幫助學(xué)生形成系統(tǒng)地認識物質(zhì)及其變化的思路和方法。

在教學(xué)中，教師往往對促進學(xué)生形成認識物質(zhì)及其變化的思路和方法的研究不夠，更注重事實、技能、概念、知識的識記和訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生的認知是零散的、割裂的，不能很好地將課程內(nèi)容放置在基本觀念的層面上整體建構(gòu)。

二、促進學(xué)生微觀認識形成的發(fā)展分析

化學(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)?！拔镔|(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元的學(xué)習(xí)是認識物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)和變化的最基本、最重要的基礎(chǔ)，對分子、原子、元素的深入認識和理解是學(xué)生系統(tǒng)與全面認識物質(zhì)、認識化學(xué)變化本質(zhì)的基礎(chǔ)和前提，可以幫助學(xué)生建立認識物質(zhì)及其變化的思維角度和方法，使原本復(fù)雜的知識變得有根源、有條理、有層次。

在“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元內(nèi)容學(xué)習(xí)之前，教師可以進行測試和認知基礎(chǔ)分析，題目分別為“你對分子、原子有哪些認識？”“濕衣服為什么能夠晾干？”“密封在塑料袋中一部分酒精，一會兒塑料袋會膨脹起來，原因是什么？”“ H2O和H2O2-溶液有什么不同？”“ O2和CO2的化學(xué)性質(zhì)為什么不同？”等。測試結(jié)果顯示學(xué)生對分子和原子的認識非常零散，大部分學(xué)生只是從宏觀角度解釋，從微觀角度解釋現(xiàn)象的不足三分之一，還不能從微粒的角度揭示物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律等。

三、單元教學(xué)設(shè)計與實施

本單元的整體教學(xué)設(shè)計為5課時，每課時的核心內(nèi)容和教學(xué)過程如表1所示。

教師在教學(xué)后馬上進行測試，目的是檢測學(xué)生能否建立概念之間的關(guān)系，以及能否從宏觀和微觀兩個角度認識物質(zhì)及其變化。測試題目是：“建立物質(zhì)、分子、原子、離子、元素、質(zhì)子、中子、原子核、電子之間的關(guān)系;如何認識下列兩組物質(zhì)：H2O和H2O2溶液;O2和CO2;如何認識下列兩個變化：水的蒸發(fā)、水的電解;酒精燃燒生成H2O和CO2，在此過程中變化的是什么？不變的是什么？已知Na在Cl2中燃燒生成NaCl，你怎樣認識反應(yīng)前的鈉和NaCl中的鈉？”實驗班與平行班進行對比分析發(fā)現(xiàn)，實驗班的目標達成情況好于平行班，尤其是從微觀角度，或是從宏觀和微觀兩個角度認識物質(zhì)及其變化更加明顯。

四、“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元教學(xué)策略

在單元整體教學(xué)過程中，所有的素材設(shè)計、驅(qū)動性問題設(shè)計均指向?qū)W生微觀認識形成和發(fā)展進行整體安排，其認知形成的發(fā)展過程如下：進入物質(zhì)的微粒世界，建立物質(zhì)與微粒的關(guān)系→基于分子和原子從微粒認識物質(zhì)的性質(zhì)與變化→進入原子的世界→應(yīng)用核外電子排布特點看物質(zhì)化學(xué)變化的本質(zhì)→基于原子建立元素概念，從元素和原子兩個方面看物質(zhì)的性質(zhì)與變化過程。在本教學(xué)研究中，教師設(shè)置了一系列的驅(qū)動性問題，以促進學(xué)生真正的思考，驅(qū)動學(xué)生的思維發(fā)展，從而形成對知識的認知過程，建立原有知識和新知識間的聯(lián)系。如通過對比“H2O2溶液和H2O兩瓶無色液體”，教師可以設(shè)置以下驅(qū)動性問題：“外觀一樣的物質(zhì)，是同一種物質(zhì)嗎？什么決定了它們化學(xué)性質(zhì)不同？”以此驅(qū)動學(xué)生思維認識的發(fā)展，促進學(xué)生微觀認識的形成。

五、結(jié)語

從微粒角度認識物質(zhì)及其變化，是“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元教學(xué)的核心，從宏觀和微觀兩個角度認識物質(zhì)及其變化，是學(xué)生微觀認識形成和發(fā)展的重要基礎(chǔ)與基本目標。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠把“物質(zhì)的宏觀性質(zhì)與變化是由構(gòu)成物質(zhì)的微粒所決定的”這個核心內(nèi)容作為自己的認識工具、一種分析問題和解決問題的思路與方法。

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（作者單位：北京教育學(xué)院石景山分院）