錢海如+趙華
摘要:微粒觀的構(gòu)建是初中生學(xué)習(xí)化學(xué)需要形成的基本認(rèn)識(shí)能力。初中生學(xué)習(xí)“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”普遍感到較難,尤其是“離子”的內(nèi)容,學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)20項(xiàng)問(wèn)題,采取以下教學(xué)策略:以實(shí)驗(yàn)探究引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)微觀世界,以模型運(yùn)用幫助學(xué)生搭建認(rèn)知橋梁,以理論建立鍛煉學(xué)生運(yùn)用邏輯推理,就可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)微粒本身的認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生建立微粒表征、符號(hào)表征、宏觀表征的有機(jī)聯(lián)系,使學(xué)生形成科學(xué)認(rèn)識(shí)方式,構(gòu)建微粒觀。同時(shí),在教學(xué)中還要注意避免內(nèi)容空洞貧乏,忽視先前經(jīng)驗(yàn),隨意拔高教學(xué)要求等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:課程標(biāo)準(zhǔn);初中化學(xué);微粒觀;教學(xué)策略
文章編號(hào):1005–6629(2017)5–0035–06 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
初中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),初中生學(xué)習(xí)“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”普遍感到較難,在認(rèn)識(shí)上難以實(shí)現(xiàn)從宏觀到微觀的轉(zhuǎn)變,尤其是學(xué)習(xí)到“離子”的內(nèi)容,雖然師生平時(shí)花費(fèi)了大量的時(shí)間講解和訓(xùn)練,學(xué)生微粒觀的構(gòu)建效果仍不明顯,這一現(xiàn)象引起了我們的思考:?jiǎn)栴}究竟出在哪里?怎樣有效地解決?本文從《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)的基本要求入手,側(cè)重于從教學(xué)的實(shí)踐層面,分析學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題,并以“離子”為例談?wù)劤踔猩瘜W(xué)微粒觀構(gòu)建的教學(xué)策略。
1 課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)微粒觀的基本要求
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,化學(xué)學(xué)科應(yīng)通過(guò)具體化學(xué)知識(shí)和概念的學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科思想和基本觀念,逐步使學(xué)生從單一的定性與定量、宏觀與微觀的物質(zhì)認(rèn)識(shí)過(guò)程,過(guò)渡到定性與定量相結(jié)合、宏觀與微觀相結(jié)合的物質(zhì)認(rèn)識(shí)過(guò)程。從宏觀到微觀、從定性到定量,體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)物質(zhì)組成的微觀研究和定量研究使化學(xué)逐步成為能在實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面同時(shí)發(fā)展的一門自然科學(xué)[1]。“課程內(nèi)容”在有關(guān)的一、二級(jí)主題中對(duì)微粒觀的構(gòu)建有明確的要求,具體見(jiàn)表1所示[2]。義務(wù)教育教科書《化學(xué)(九年級(jí)上、下冊(cè))》(以下簡(jiǎn)稱《教科書》)[3]在有關(guān)章節(jié)中呈現(xiàn)了關(guān)于“離子”的學(xué)習(xí)內(nèi)容,具體見(jiàn)表2所示。
微粒觀就是人們對(duì)物質(zhì)微粒性的基本看法,表現(xiàn)為自覺(jué)地在原子、分子、離子的水平上認(rèn)識(shí)常見(jiàn)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途和變化現(xiàn)象的思維傾向。從表1可以看出,在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中使用了“知道”、“認(rèn)識(shí)”、“解釋”等行為動(dòng)詞,這些行為動(dòng)詞涵蓋了“認(rèn)知性學(xué)習(xí)目標(biāo)的水平”中的初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)水平[4]。從表2可以看出,自從在第3章學(xué)習(xí)了離子以后,在后續(xù)的學(xué)習(xí)中要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到離子與其他粒子之間的關(guān)系,然后基于這些微粒的認(rèn)識(shí)再去體會(huì)物質(zhì)的組成和分類,去理解物質(zhì)的物理性質(zhì)、物理變化、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)變化等的本質(zhì)。可以看出,微粒觀的構(gòu)建,有利于學(xué)生形成認(rèn)識(shí)物質(zhì)的思路:深入到物質(zhì)內(nèi)部去看物質(zhì)的本質(zhì),然后跳出來(lái)再看它的一些外觀特征、變化的規(guī)律。微粒觀是《課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本要求,是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)必須形成的核心化學(xué)觀念。
2 學(xué)生學(xué)習(xí)離子出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題
“離子”的教學(xué)是建立在學(xué)生已經(jīng)知道了物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的,初步建立了分子、原子模型,在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)深入到原子的內(nèi)部,從核外電子的分層排布入手,介紹離子的形成和離子構(gòu)成物質(zhì),使學(xué)生對(duì)構(gòu)成物質(zhì)的微粒有一個(gè)完整系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),是對(duì)學(xué)生微粒觀的豐富。由于內(nèi)容比較抽象,對(duì)于以形象思維為主的初中生來(lái)說(shuō)就顯得比較困難。學(xué)生在具體內(nèi)容的學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題有以下20項(xiàng)(見(jiàn)表3)[5]。
以上所列的問(wèn)題類型中,“對(duì)離子本身的認(rèn)識(shí)”共5項(xiàng),“離子及其符號(hào)表征的聯(lián)系”共3項(xiàng),“離子符號(hào)表征與宏觀物質(zhì)的聯(lián)系”共12項(xiàng),可以看出“離子符號(hào)表征與宏觀物質(zhì)的聯(lián)系”是學(xué)生出現(xiàn)的重點(diǎn)問(wèn)題,但這些重點(diǎn)問(wèn)題實(shí)際上是對(duì)離子的初步應(yīng)用層次,而問(wèn)題的根源卻在“對(duì)離子本身的認(rèn)識(shí)”和“離子及其符號(hào)表征的聯(lián)系”,這些內(nèi)容恰恰是學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”時(shí)的缺失引起的。因此,我們需要加強(qiáng)“對(duì)離子本身的認(rèn)識(shí)”的教學(xué),讓學(xué)生對(duì)物質(zhì)的微觀構(gòu)成了解非常清楚,在此基礎(chǔ)上再對(duì)微粒表征和符號(hào)表征建立有機(jī)聯(lián)系,于是,學(xué)生對(duì)“離子符號(hào)表征與宏觀物質(zhì)的聯(lián)系”就會(huì)水到渠成了。
3 教學(xué)策略
微粒觀構(gòu)建的教學(xué)價(jià)值在于培養(yǎng)學(xué)生由表及里、由現(xiàn)象到本質(zhì)、由宏觀到微觀的科學(xué)認(rèn)識(shí)方式,鍛煉學(xué)生的邏輯推理思維和理論思維。需要我們妥善運(yùn)用觀察、想象、類比、模型化、探究和實(shí)踐活動(dòng)等方法,幫助學(xué)生逐步理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)。教學(xué)中,我們可以采取以下策略:
3.1 以實(shí)驗(yàn)探究引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)微觀世界
實(shí)驗(yàn)探究,可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)證意識(shí)。在初中階段學(xué)生建立的微粒觀的核心內(nèi)容主要包括:宏觀物質(zhì)都是由原子、分子、離子等肉眼看不見(jiàn)的基本粒子構(gòu)成的;構(gòu)成物質(zhì)的微粒是極其微小的,并且存在著質(zhì)量、體積大小不同的差異;微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的;微粒之間存在間隔;構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間存在相互作用。這些核心內(nèi)容是學(xué)生頭腦中原先沒(méi)有的,學(xué)生原有的看法往往是“眼見(jiàn)為實(shí)”,如何轉(zhuǎn)變學(xué)生原來(lái)的看法是難點(diǎn),對(duì)教師的要求也較高,如果處理不當(dāng),學(xué)生在此就出現(xiàn)分化?!督炭茣肪幣拧拔镔|(zhì)構(gòu)成的奧秘”的思路是“微粒的性質(zhì)→分子→原子(原子結(jié)構(gòu))→離子(原子核外電子排布)→元素→化合價(jià)”,從編排上可以看出,“微粒的性質(zhì)→分子→原子(原子結(jié)構(gòu))”是學(xué)習(xí)“離子”的基礎(chǔ)和鋪墊,更是“前戲”,對(duì)“離子”的教學(xué)起到至關(guān)重要的作用。所以在“分子、原子”中,首先要充分利用身邊的現(xiàn)象和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),例如,氨分子的運(yùn)動(dòng)、水與酒精混合的體積變化、比較空氣和水在被壓縮時(shí)的體積變化情況、觀察并解釋濃氨水和濃鹽酸相互接近時(shí)的“空中生煙”現(xiàn)象、品紅的擴(kuò)散等;其次,還要利用科學(xué)家們做過(guò)的實(shí)驗(yàn)視頻資料,例如,STM(掃描隧道顯微鏡)與“原子操縱”技術(shù),盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)等;在“離子”教學(xué)中演示“金屬鈉在氯氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn),播放“熔融氯化鈉導(dǎo)電”實(shí)驗(yàn)視頻。這些簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)微觀世界的好幫手,而視頻資料能展示科學(xué)的進(jìn)步,化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)家們的追求,微觀世界的真實(shí),還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望。簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)及視頻資料都是宏觀到微觀的一些具體現(xiàn)象和實(shí)證,不僅引導(dǎo)學(xué)生承認(rèn)微觀粒子的存在,還幫助學(xué)生慢慢打開(kāi)微觀世界的大門,走進(jìn)微觀世界,這是幫助學(xué)生形成科學(xué)認(rèn)識(shí)方式的基礎(chǔ)。
3.2 以模型運(yùn)用幫助學(xué)生搭建認(rèn)知橋梁
模型運(yùn)用,便于打通學(xué)生的宏觀思維和微觀想象。化學(xué)可以說(shuō)是應(yīng)用宏觀與微觀結(jié)合、思維與實(shí)踐結(jié)合的方法研究實(shí)物材料(化學(xué)物質(zhì))的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,以及它們的相互聯(lián)系,為人類利用自然、改造自然、保護(hù)自然、提高生活質(zhì)量和生存安全服務(wù),滿足人類的實(shí)際需要以及有關(guān)的好奇心和興趣的科學(xué)[6]??茖W(xué)的認(rèn)識(shí)方式是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和改造世界中遵循或運(yùn)用的、符合科學(xué)一般原則的各種途徑和手段,模型運(yùn)用就是其中之一。著名物理學(xué)家錢學(xué)森曾說(shuō):“模型就是通過(guò)我們對(duì)問(wèn)題的分析,利用我們考察來(lái)的機(jī)理,吸收一切主要因素,略去一切非主要因素所創(chuàng)造出來(lái)的一幅圖畫。”對(duì)于“離子”的教學(xué),模型運(yùn)用可以從三個(gè)方面入手:
3.2.1 盡量使用實(shí)物模型和動(dòng)畫模型
實(shí)物模型和動(dòng)畫模型就是讓學(xué)生體驗(yàn)“真實(shí)感”,實(shí)現(xiàn)“宏觀世界”與“微觀世界”的連接。例如,在學(xué)習(xí)“氯化鈉”的形成過(guò)程時(shí),出示鈉原子和氯原子的核外電子的分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型,如果再配上鈉原子和氯原子“甩掉(失去)”、“捕捉(得到)”電子的形象動(dòng)畫,能夠?qū)?fù)雜的核外電子分層運(yùn)動(dòng)的理論和離子的形成“可視化”。在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的溶解”時(shí),配上氯化鈉溶于水的微觀動(dòng)畫,學(xué)生能形象地“觀察”鈉離子和氯離子在水分子的作用下,分散到水中,此時(shí)得到的水溶液中存在三種微粒(鈉離子、氯離子、水分子),并且在不斷運(yùn)動(dòng)(自由移動(dòng)),這對(duì)于學(xué)生建立“宏觀物質(zhì)氯化鈉溶于水”到“離子分散到其他微觀粒子之間”很有幫助,有利于學(xué)生快速理解物質(zhì)溶解的本質(zhì),避免了教師的單純講解,使學(xué)生感到枯燥無(wú)味,脫離初中生的實(shí)際,也避免了涉及高中階段的教學(xué)要求,超出課標(biāo)的要求。
3.2.2 著力構(gòu)建概念模型和圖示模型
概念模型和圖示模型都是思維模型的一種,都屬于一種科學(xué)操作和科學(xué)思維的基本方法。作為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力,其中包括化學(xué)信息能力(如結(jié)構(gòu)化、變換、推理等),化學(xué)學(xué)習(xí)能力(如宏微結(jié)合、分類研究等化學(xué)認(rèn)知策略及能力等)[7]。這里就涵蓋了化學(xué)思維模型,需要我們逐步培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科的模型認(rèn)知素養(yǎng),即能認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象與模型之間的聯(lián)系,能運(yùn)用多種模型來(lái)描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象。(1)關(guān)于概念模型的構(gòu)建。例如,在“離子”概念教學(xué)中,盡管教科書中這樣提出:“在化學(xué)變化中,電中性的原子經(jīng)常因得到或失去電子而成為帶電荷的微粒,這種帶電的微粒稱為離子[8]”,我們還要增加以下問(wèn)題:①離子與分子、原子有什么區(qū)別和聯(lián)系?②原子轉(zhuǎn)化成離子后,所帶電荷不同,怎樣分類?③離子怎樣才能轉(zhuǎn)化成原子?④以原子為中心,怎樣將原子、分子、離子、物質(zhì)聯(lián)系起來(lái)?這些問(wèn)題可以幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)離子概念的含義和實(shí)質(zhì),充分運(yùn)用比較與分類的思維方法,進(jìn)行概念學(xué)習(xí)的思維建模,以達(dá)到準(zhǔn)確理解概念、科學(xué)應(yīng)用概念解決實(shí)際問(wèn)題的目的。(2)關(guān)于圖示模型的構(gòu)建。例如,在“物質(zhì)的溶解”、“水溶液的某些性質(zhì)”、“中和反應(yīng)”教學(xué)中,呈現(xiàn)下列圖示(如圖1、2、3所示),圖1反映了物質(zhì)(氯化鈉)溶于水中微粒的種類以及鈉離子和氯離子的數(shù)目比,圖2反映了稀硫酸中存在的微粒種類以及氫離子和硫酸根離子的數(shù)目比,圖3反映了氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)后的微觀粒子的種類和數(shù)目的變化情況,建立這樣的圖示模型是揭示物質(zhì)溶解過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程本質(zhì)的重要手段,可以將實(shí)驗(yàn)與觀察、微觀想象也解決不了問(wèn)題更加形象,使得分析思路更加清晰。
3.2.3 巧妙利用數(shù)學(xué)模型和過(guò)程模型
數(shù)學(xué)模型和過(guò)程模型都是一種有效的學(xué)習(xí)模型,它們能以不變應(yīng)萬(wàn)變,讓學(xué)生更好地理解化學(xué)物質(zhì)。(1)關(guān)于數(shù)學(xué)模型的利用。化學(xué)上的許多基本概念與理論,看起來(lái)都是定性描述與規(guī)定,實(shí)際上都涉及到量的比較和定量計(jì)算。例如,關(guān)于粒子所帶電荷數(shù)的教學(xué)中,可以依據(jù)核外電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)建立一種數(shù)學(xué)模型,即n=(-1)×a+(+1)×b(其中,n:粒子所帶電荷數(shù),a:核外電子數(shù),b:質(zhì)子數(shù))。當(dāng)n=0時(shí),呈電中性;當(dāng)n=-x時(shí),屬于陰離子,帶x個(gè)單位負(fù)電荷;當(dāng)n=+y時(shí),屬于陽(yáng)離子,帶y個(gè)單位正電荷。利用該數(shù)學(xué)模型還可以解決學(xué)生“錯(cuò)誤地認(rèn)為能導(dǎo)電的水溶液有電”的問(wèn)題,以及解決今后學(xué)習(xí)中的“電荷守恒”問(wèn)題。另外,學(xué)生在學(xué)習(xí)離子符號(hào)的寫法時(shí),經(jīng)常錯(cuò)寫離子符號(hào)(如鎂離子符號(hào)錯(cuò)寫成Mg+2)。可以借助數(shù)學(xué)上“同類項(xiàng)合并”模型,方法是:①鈉離子帶1個(gè)單位正電荷,在Na的右上方標(biāo)出1個(gè)“+”,寫作:Na+;②鎂離子帶2個(gè)單位正電荷,在Mg的右上方標(biāo)出2個(gè)“+”(Mg++),規(guī)范寫作:Mg2+;③鋁離子帶3個(gè)單位正電荷,在Al的右上方標(biāo)出3個(gè)“+”(Al+++),規(guī)范寫作:Al3+,以此類推。實(shí)踐證明,使用這樣的教法,學(xué)生的錯(cuò)誤率較低。(2)關(guān)于過(guò)程模型的利用。過(guò)程模型就是根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理邏輯發(fā)展規(guī)律,結(jié)合人類一般認(rèn)識(shí)過(guò)程和化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程,注重宏觀物質(zhì)與微觀抽象結(jié)構(gòu)相結(jié)合,微觀抽象結(jié)構(gòu)與宏觀物質(zhì)模型結(jié)構(gòu)結(jié)合,將獲得的理論模型信息(比如化學(xué)符號(hào)),與宏觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)由物質(zhì)模型向思想模型(觀念)的轉(zhuǎn)換[9]。例如,在“氯化鈉的形成過(guò)程”教學(xué)中,采取下列流程:①提問(wèn):氯化鈉是由什么微粒構(gòu)成的?②演示實(shí)驗(yàn):鈉在氯氣中燃燒;③展示氯化鈉固體和氯化鈉結(jié)構(gòu)模型;④展示鈉離子和氯離子結(jié)構(gòu)示意圖;⑤指引學(xué)生觀察模型、知覺(jué)所表征的意義(微粒圖式和離子結(jié)構(gòu)示意圖);⑥組織交流討論;⑦引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系整合;⑧指導(dǎo)學(xué)生畫出氯化鎂的微粒圖式和離子結(jié)構(gòu)示意圖。這一教學(xué)程序強(qiáng)調(diào)學(xué)生的原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn),注重“整體——部分——整體”的認(rèn)識(shí)過(guò)程,在教師的組織和引導(dǎo)下,通過(guò)師生、生生的相互交流,讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)屬于自己的學(xué)習(xí)模型,構(gòu)建了微粒觀,并能將其運(yùn)用到后續(xù)更廣泛的學(xué)習(xí)當(dāng)中。
3.3 以理論建立鍛煉學(xué)生運(yùn)用邏輯推理
理論建立,能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和推理能力。所謂的理論思維是一個(gè)具有廣泛涵義的概念,它既含有哲學(xué)思維(即世界觀和方法論)和邏輯思維,又含有自然科學(xué)中的理論(科學(xué)概念、原理、定律)和假說(shuō),以及聯(lián)想和想象力等。中國(guó)科學(xué)院院士、吉林大學(xué)馮守華教授在一次講座中提到:“化學(xué)習(xí)慣于從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)看問(wèn)題”。這就告訴我們,學(xué)習(xí)化學(xué)需要深入到物質(zhì)內(nèi)部去看物質(zhì)的本質(zhì)。在進(jìn)行“原子”教學(xué)時(shí),適宜以時(shí)間為序展開(kāi):古代東方哲學(xué)認(rèn)為的陰陽(yáng)五行論→德謨克利特的古典原子論→牛頓的粒子學(xué)說(shuō)→道爾頓的原子理論→阿伏伽德羅的分子理論→湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子(原子的棗糕模型)→盧瑟福行星模型→發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子(原子核模型)。在進(jìn)行“離子”教學(xué)時(shí),從盧瑟福原子結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)開(kāi)始,適當(dāng)介紹原子核外電子排布,介紹科學(xué)家的猜想、核外電子的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況、科學(xué)家研究手段和方法,展示核外電子的分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型,并簡(jiǎn)化為原子結(jié)構(gòu)示意圖,側(cè)重分析1-18號(hào)元素的原子核外電子排布的特點(diǎn)。然后介紹原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)理論,引導(dǎo)學(xué)生分析鈉原子和氯原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)而發(fā)現(xiàn)鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,于是在化學(xué)變化中,這些電中性的原子經(jīng)常因得到或失去電子而成為帶電荷的微?!x子(陽(yáng)離子、陰離子),帶有相反電荷的鈉離子和氯離子之間相互作用,構(gòu)成了氯化鈉。學(xué)生在具體的科學(xué)史實(shí)中不僅了解到科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,而且領(lǐng)悟了科學(xué)家們的“提出問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)分析、建立模型、解釋現(xiàn)象”的邏輯思維,在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和推理能力。
4 教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題
化學(xué)的核心是其基本觀念以及相應(yīng)的思維和實(shí)踐[10]。離子的教學(xué)是在學(xué)生形成對(duì)物質(zhì)宏觀和微觀的初步認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,建立微粒表征、符號(hào)表征、宏觀表征的有機(jī)聯(lián)系,幫助學(xué)生形成“宏觀(物質(zhì)特征、現(xiàn)象)→微觀(微粒結(jié)構(gòu)、符號(hào))→宏觀(物質(zhì)特征、變化)”的認(rèn)識(shí)物質(zhì)的思路。當(dāng)前在離子教學(xué)中出現(xiàn)了一些不良傾向,主要表現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容貧乏、忽視學(xué)生基礎(chǔ)、隨意拔高要求等,給學(xué)生學(xué)習(xí)造成了障礙,加重了學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān),不利于培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀。因此,教學(xué)中應(yīng)注意以下問(wèn)題[11~13]。
4.1 忌內(nèi)容空洞貧乏
化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的,“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”旨在引導(dǎo)學(xué)生用微粒的觀點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué),學(xué)習(xí)內(nèi)容比較抽象,微觀概念較難建立,涉及到離子的內(nèi)容又分散于各個(gè)章節(jié)中,知識(shí)零散,難以系統(tǒng)學(xué)習(xí)。因此,在教學(xué)中要秉承教師的“教”是為學(xué)生的“學(xué)”服務(wù)的觀點(diǎn),充分結(jié)合學(xué)生實(shí)際,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)直觀的情境,從分析身邊的一些現(xiàn)象和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)入手,并充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的想象能力;同時(shí)要讓學(xué)生動(dòng)手繪制微觀示意圖或制作模型,嘗試解釋一些簡(jiǎn)單的化學(xué)現(xiàn)象。此外,還要介紹科學(xué)家探索物質(zhì)微觀世界、認(rèn)識(shí)酸和堿的過(guò)程的科學(xué)史料,拓展學(xué)生視野,學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。防止在課堂上“就知識(shí)講知識(shí)”、“從理論到理論”,內(nèi)容空洞貧乏,既忽視了初中生的心智特點(diǎn),又達(dá)不到微粒觀構(gòu)建的基本要求。
4.2 忌忽視先前經(jīng)驗(yàn)
學(xué)生在學(xué)習(xí)“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”前,已經(jīng)從媒體、科普雜志和書籍上接觸過(guò)“分子、原子、離子、質(zhì)子、中子”等詞匯,從物理課上學(xué)習(xí)了有關(guān)分子的知識(shí),如分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)、分子之間存在相互作用力等,這些先前經(jīng)驗(yàn)需要我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)激活。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中要注意與學(xué)生的交流對(duì)話,進(jìn)一步了解他們?cè)械目捶?,充分抓住關(guān)鍵點(diǎn)上構(gòu)建微粒觀的時(shí)機(jī),巧妙利用先前經(jīng)驗(yàn)的“同化”和“認(rèn)同”作用,避免在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生“相異構(gòu)想”。如對(duì)課堂提問(wèn)答案判斷后進(jìn)行如下追問(wèn):你是怎么想的?你從哪個(gè)角度想到的?你為什么有這樣的答案?你在記憶過(guò)程中有哪些技巧?通過(guò)學(xué)習(xí),你覺(jué)得你原來(lái)的哪些看法是不科學(xué)的?以后在應(yīng)用時(shí)要注意什么?
4.3 忌拔高教學(xué)要求
初中生微粒觀的構(gòu)建就是要在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)學(xué)生對(duì)微粒本身的認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生建立微粒表征、符號(hào)表征、宏觀表征的有機(jī)聯(lián)系,從而使學(xué)生形成科學(xué)認(rèn)識(shí)方式,在此基礎(chǔ)上學(xué)生才能逐步理解物質(zhì)及其變化的本質(zhì),逐步理解物質(zhì)的多樣性和統(tǒng)一性,逐步形成核心化學(xué)觀念并發(fā)展探究物質(zhì)及其變化的興趣。
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