許波榮
[摘 要]以人教版化學九年級上冊的復習教學為例,通過對常見的原子、分子的微觀模型的辨識活動,建立起物質、化學式與微觀粒子這三重表征之間的聯(lián)系;通過對混合物、純凈物、單質、化合物的微觀圖的辨識活動,加深學生對基本概念的理解,提高其宏觀辨識能力;通過探析微觀粒子在物理和化學變化中的不同,從微觀角度加深學生對化學變化和質量守恒定律的理解,從而培養(yǎng)學生“宏觀辨識與微觀探析”這一核心素養(yǎng)。
[關鍵詞]宏觀辨識;微觀探析;核心素養(yǎng)
[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058(2018)20-0057-02
化學核心素養(yǎng)是學生素質的重要體現(xiàn),是社會主義核心價值觀下化學教學的具體要求,主要內(nèi)容包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學精神與社會責任”五個方面,其中“宏觀辨識與微觀探析”是指能通過觀察,辨識一定條件下物質的形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象,初步掌握物質及其變化的分類方法,并能運用符號表征物質及其變化;能從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質的聯(lián)系,形成“結構決定性質,性質決定應用”的觀念;能根據(jù)物質的微觀結構預測物質在特定條件下可能具有的性質和可能發(fā)生的變化。那么,如何在初中化學教學中培養(yǎng)學生“宏觀辨識與微觀探析”這一核心素養(yǎng)呢?筆者以人教版化學九年級上冊的復習教學為例,談一談該化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)實踐經(jīng)驗。
一、教學設計背景
在學生已經(jīng)學完九年級化學上冊的情況下,有必要對學生所學內(nèi)容進行復習鞏固。不同的教師開展復習教學的角度往往會有所不同,有的是按單元進行章節(jié)復習,有的是按概念、理論進行模塊復習。筆者認為,這些復習方法雖然有各自的優(yōu)點,但是更多的還只是停留在宏觀知識層面,沒能讓學生從微觀的角度系統(tǒng)地深入理解所學的知識,存在宏觀辨識與微觀探析不能聯(lián)系起來的問題。基于以上思考,本節(jié)課嘗試引導學生從微觀的角度對所學的內(nèi)容進行復習與整理。
二、教學設計思路
首先,通過對常見的原子、分子的微觀模型的辨識活動,建立起物質、化學式與微觀粒子這三重表征之間的聯(lián)系,從而建立起宏觀與微觀之間的關聯(lián)性認識。然后,以此為基礎,進行混合物、純凈物、單質、化合物等的微觀圖的辨識活動,讓學生從微觀的角度感悟物質分類的本質,加深對純凈物、混合物等基本概念的理解。接著,再通過展示物質在發(fā)生物理變化和化學變化過程中的微觀粒子示意圖,讓學生進一步從微觀的角度感悟到物質這兩種變化的本質區(qū)別。最后,在此基礎上引導學生進一步探究物質化學變化過程中的“變”與“不變”,從而加深學生對質量守恒定律的理解。
三、教學過程
師:我們學習化學已將近半年,大家對化學這門學科有何認識?
生1:化學是一門有關實驗的學科。
師:其實化學還是一門從原子、分子角度去研究物質的組成、結構、性質的學科。首先讓我們來回顧一些常見物質的原子和分子。
活動一:辨識微觀粒子
(1)在下列橫線處寫出對應的微觀粒子示意圖所表示物質的化學式。
【設計意圖】從微觀的角度加深學生對分子和原子之間的區(qū)別與聯(lián)系的理解,建立起物質、化學式與微觀粒子這三重表征之間的聯(lián)系。
師:通過剛才的活動,大家認識到分子、原子之間有哪些區(qū)別和聯(lián)系?
生2:它們之間的聯(lián)系是分子是由原子構成的;區(qū)別是原子是由單個球體表示,分子則由多個球體構成。
師:當然,我們不能僅僅認識分子、原子本身。通過下面的活動,看看大家是否能將分子、原子與其代表的物質聯(lián)系起來,并說說你們的判斷依據(jù)。
【設計意圖】從微觀的角度辨識不同的分子,將不同分子的宏觀判斷與微觀辨識聯(lián)系起來。
生3:這幾個微粒的示意圖分別為圖甲、圖乙、圖丁、圖丙。判斷依據(jù)是構成分子的原子的形狀、種類和數(shù)目。
師:既然不同分子構成了不同物質,那么是不是也可以嘗試從物質的微觀構成的角度對其進行分類呢?完成下一個活動,嘗試用思維導圖進行歸納。
活動二:從微觀的角度判斷物質類別
(2)完成有關物質分類的思維導圖。
【設計意圖】從微觀的角度辨識混合物、純凈物、單質、化合物等,從而加深學生對以上基本概念的理解。同時用思維導圖幫助學生建立這些概念間的聯(lián)系。
生4:表示純凈物的是A、C、E,單質是C,化合物是A,混合物中可能含有氧化物的是D,只含一種元素的是B、C。
(教師投影展示學生制作的物質分類的思維導圖。)
師:通過以上研究,我們發(fā)現(xiàn)構成物質的粒子決定物質的種類,那么在物質變化過程中,這些粒子是否也在發(fā)生變化呢?
活動三:從微觀角度感悟變化及原理
請將三幅微觀示意圖(圖1、圖2、圖3)與三幅宏觀示意圖(圖4、圖5、圖6)連接起來,并說明理由。
【設計意圖】從微觀的角度辨識化學變化與物理變化的區(qū)別,同時通過探析化學變化過程中粒子的變化情況,加深學生對質量守恒定律的理解。
生5:圖1分子發(fā)生改變,所以對應氣球爆炸;圖2只改變了微粒間的距離,所以對應氧氣的壓縮;圖3是多種微粒組成的混合物且分子間距離變大,所以對應輪胎爆胎。
師:圖1分子組成發(fā)生變化,所以是化學變化。而其他兩個示意圖的微粒組成不變,因此只發(fā)生了物理變化。
師:圖1僅表示出了該化學變化前后的微粒示意圖。那么,變化過程中,這些粒子是怎樣一種狀態(tài)呢?請補充。
(教師投影展示學生答案。)
師:從該化學變化過程的微觀示意圖,大家發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律?
生6:化學變化前后,分子在變,原子的種類、數(shù)目不變。
師:結合剛才的認識,大家思考一下為何化學反應前后元素的種類不變?
生7:因為原子的種類不變。
師:那么變化過程中同種元素的質量是否改變呢?為什么?
生8:因為同種原子的數(shù)目和質量不變,所以同種元素的質量不改變。
師:大家找到了化學變化過程中質量守恒的本質原因了嗎?
生9:因為化學變化過程中,原子的種類、數(shù)目、質量不改變,因此元素的種類、質量不變,即物質的質量守恒。
師:通過今天的學習,大家對化學這門學科是否又有了新的認識?
生10:化學是一門從原子、分子角度去研究物質的組成、結構、性質的學科。
四、教學反思
1.用微觀探析深化宏觀辨識
本節(jié)課通過對原子、分子以及不同分子之間微觀示意圖的辨識活動,讓學生深刻地認識到純凈物、混合物、化合物、單質等概念之間的區(qū)別,并加深對以上概念在微觀和宏觀兩個層面的理解。也通過物理變化和化學變化的微觀示意圖,形象地展示了物質變化過程中分子、原子的變化,從而更形象地展示了物理變化和化學變化的區(qū)別以及質量守恒定律的本質,體現(xiàn)了化學是一門從原子、分子角度去研究物質的組成、結構、性質的學科。
2.循序漸進,符合學生認知規(guī)律
本節(jié)課從微觀辨識簡單的分子、原子開始,再到微觀辨析純凈物、混合物、化合物等概念,最后再從微觀的角度感悟物質變化的區(qū)別以及探究質量守恒定律的本質,從簡單到復雜,逐步復習所學基本概念和基本規(guī)律,符合學生的認知規(guī)律,有助于學生建立完整的化學觀,為今后的學習夯實基礎。
[ 參 考 文 獻 ]
徐曉勇. 基于學科核心素養(yǎng)分析高中化學教學模式設計[J].中學化學教學參考,2017(12):1-2.
(責任編輯 羅 艷)