吳長寶
一、問題的提出
初中化學屬于九年級才開設的學科,由于所涉及的知識面比較廣,學生初學時的感覺是內容豐富易學易懂,但是在分子、原子、離子、元素等概念出現(xiàn)后學生又會感到難度變大,不易理解,以至于到了溶液和酸堿鹽的學習就更困難,缺乏從本質上理解物質的形成和轉化的根源,導致他們理解、應用、解決問題的能力的降低。究其原因,學生們雖然記憶了“分子、原子、離子”等一些具體的化學“微觀”概念,但缺乏從微觀角度科學認識和研究物質及其變化的本質和規(guī)律來學習化學,沒有形成化學微粒觀念意識。
二、初中階段對微粒觀的認識
初中化學教學中物質微粒觀的基本要點有:世界是物質的,世界上形形色色的物質都是由微觀粒子構成的,構成物質的微觀粒子有分子、原子、離子等;原子是最為基本的粒子,原子既可以直接構成物質,還可以形成分子、離子,由分子、離子構成物質;微觀粒子是體積和質量很小、相互之間有間隔、存在相互作用的不斷運動的微小的粒子;物質所發(fā)生變化的本質是組成物質的原子間相互作用的變化,物理變化是微觀粒子的間隔或排列方式等的變化,化學變化是微觀粒子結合形式及結合后物質微觀結構的變化。在化學反應中分子發(fā)生變化,而原子不變;物質的微觀結構決定物質的性質,物質結構的層次性與復雜性決定了大千世界物質的豐富性與多樣性。
三、初中階段學生構建微粒觀的因素和策略
1.教師要具有“微粒觀念建構為本”的教學理念
教師要重視基本化學觀念的教學,幫助學生建立基本的、核心的化學觀念不但有重要意義,而且也具有現(xiàn)實的必要性。
2.教師要重視初中化學核心概念教學中的微粒觀意識建構
(1)重視核心概念對基本觀念形成的重要作用
分子、原子、離子、電子等微觀粒子,是化學最基本的研究對象,這些粒子的結合、重組,是構成物質及其物質變化和能量變化的根本原因。教學時一定要重視核心概念的選擇和深層次的理解,使其真正成為連接基本觀念和具體事實的中介和橋梁。
在初中化學“初步認識分子”的一節(jié)教學就是構建中學生微粒觀的典型課例,通過充分調動學生思維的積極性使學生在積極主動的探究活動中,深刻理解和掌握有關分子核心概念和分子的性質,不斷提高頭腦中微粒意識的系統(tǒng)性和概括性水平,逐步形成對微粒觀總體上的認識。
根據(jù)學生情況和本節(jié)課的知識體系,形成了“初步認識分子”這節(jié)
課的知識層級圖(如圖二)
重視“初步認識分子”的教學在于它在構建中學生的微粒觀的意義遠大。首先,學生能更好的認識世界是物質的,物質是由微粒構成宏觀物質都是由微觀粒子構成的,構成物質的微觀粒子是多種多樣的,而且是有層次的,微粒的構成意識是微粒觀的基礎。其次,感知微粒之間有間隙的意識。
(2)建立初中化學重要概念關聯(lián)樹圖,從微觀本質去理解和掌握
初中化學核心概念之間存在著極大的關聯(lián),找準這些關聯(lián)的同時,一定要從這些重要概念的微觀本質去理解和掌握。這些概念都是相輔相成的就像是一個鏈條一樣,那一個接不上都不完整,具體分析如圖四:
3.從教材角度出發(fā),促使學生逐步樹立“微粒觀”意識
“微粒觀”的形成,既不可能是空中樓閣,也不可能通過大量記憶化學知識自發(fā)形成。它需要學生在積極主動的探究活動中,深刻理解和掌握有關的化學知識和核心概念,在對知識的理解、應用中不斷概括提煉而成,所以在平時的教學過程中根據(jù)教學內容時時的進行“微粒觀”滲透和建構。
4.精選典型“范例”促進學生深層次理解
在“初步認識分子”的教學中,通過學生對電解水和水蒸發(fā)兩個典型的變化模擬繪畫(圖五),分析、對比,可以加深對物質反應的宏觀現(xiàn)象和本質的了解。
(1)從教材中的實驗情境出發(fā)精心設計形式多樣的探究活動,將粒子的微觀行為通過實驗現(xiàn)象宏觀的體現(xiàn)出來,使學生深層次理解。
在“初步認識分子”教學中,首先設置一個實驗激發(fā)學生思考,將一藥匙的糖放入一杯水中很快就消失了,糖哪去了?為什么看不見了?為什么整杯水一樣甜?讓學生發(fā)表自己的看法。緊接著幾個探究實驗讓學生通過觀察宏觀反應的現(xiàn)象去感知現(xiàn)象背后的本質——微粒運動和變化。
基本觀念的構建不是一蹴而就的,不能寄希望于一兩次活動或講授就能夠形成。它是一個由簡單到復雜,由具體到抽象,由低層次到高層次,不斷深化提升的過程。因此,教學時應從整體出發(fā),依據(jù)學生已有的知識經驗和認知發(fā)展水平,合理組織教材內容,引導學生通過循序漸進地學習,不但豐富和深化對核心概念和基本觀念的認識。
(2)通過培養(yǎng)學生空間想象能力發(fā)展學生對微觀本質的理解
化學微觀認識屬于科學理論知識,人們對微觀世界所形成的認識不是真實的“拷貝”或“發(fā)現(xiàn)”,而是負載了人的想象性和創(chuàng)造性,是人類建構的說明物質微觀世界的可能性認識。因此,在化學微觀認識學習中發(fā)展學生科學本質理解的顯性話語主要表現(xiàn)在對于觀察和微觀認識推論的區(qū)別以及對于微觀認識產生方式的強調。
初中化學教學中培養(yǎng)學生微粒觀的過程是一個長期的過程,在這里,只是從觀念建構、教材的編排特點及教學策略上進行了一些探討,但研究仍有一定的不足,首先是教學策略上需進一步地完善,有較強的操作性;其次是對學生的課堂評價和學生的學習評價缺乏相應的指標。只要我們不斷探索、反思、積累,不管從理論上還是實際教學策略上將會有一個大的提升。