楊波

高中化學(xué)核心素養(yǎng)主要包括宏觀辨識(shí)和微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任這五個(gè)方面。在高中階段，有很多物質(zhì)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)需要基于分子或原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋，也就是通過微觀結(jié)構(gòu)來(lái)解釋宏觀現(xiàn)象，因此，培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)和微觀探析已經(jīng)成為高中化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)非?；A(chǔ)的任務(wù)。下面本文將結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)歷詳細(xì)闡述如何在具體的教學(xué)實(shí)踐中有效培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)和微觀探析素養(yǎng)。

注重化學(xué)元素的有效聯(lián)系

在化學(xué)中，將宏觀和微觀這兩個(gè)概念連接起來(lái)的最直接的紐帶便是“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這個(gè)結(jié)論，這一點(diǎn)在有機(jī)化學(xué)中體現(xiàn)的尤為明顯。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)有效引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，究竟怎樣的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生怎樣的性質(zhì)，這些問題都要理清楚弄明白，這樣學(xué)生的宏觀辨識(shí)和微觀探析能力才能夠得到一定程度的提升。

比如，在教學(xué)專題2“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”中的“氯、溴、碘及其化合物”這一單元的內(nèi)容時(shí)，筆者就結(jié)合了宏觀和微觀的概念進(jìn)行了教學(xué)。對(duì)于氯、溴、碘等鹵族元素來(lái)說(shuō)，從微觀上來(lái)說(shuō)其最外層電子數(shù)為7，非常容易得到一個(gè)電子進(jìn)而形成8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這種微觀上的結(jié)構(gòu)就決定了這些鹵族元素在宏觀上表現(xiàn)為具有極強(qiáng)的氧化性，其化學(xué)方程式能夠很好地說(shuō)明這一點(diǎn)。除此之外，鈉、鉀、鎂等堿金屬具有極強(qiáng)的還原性，利用這一點(diǎn)也能夠得到很好的解釋，由于堿金屬的最外層電子數(shù)為1或2，這樣其非常容易失去電子而具有很強(qiáng)的還原性，這些都是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的很好的實(shí)例，同時(shí)也是連接物質(zhì)的宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的直接紐帶。由此可見，教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能地從微觀層面深入分析相關(guān)化學(xué)元素性質(zhì)，然后以此為基礎(chǔ)詳細(xì)分析其具備某種性質(zhì)的原因，這樣相關(guān)化學(xué)元素的宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)就能夠得到有效聯(lián)系。另外，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的邏輯性和深入性都會(huì)都得到全面的提升。

量變引起質(zhì)變中的辯證法

在化學(xué)中，量變可以理解為物質(zhì)在數(shù)量上的變化，其可以被看做是微觀層面的變化，而質(zhì)變則是物質(zhì)在整體上發(fā)生了質(zhì)的改變，其是宏觀改變的一種體現(xiàn)。而唯物辯證法則認(rèn)為，物質(zhì)的量變是引起物質(zhì)發(fā)生質(zhì)變的根本原因。這種結(jié)論用在化學(xué)學(xué)科中也同樣適用，同時(shí)量變引起質(zhì)變這一結(jié)論也是對(duì)物質(zhì)的宏觀和微觀概念的進(jìn)一步解釋。

比如，在教學(xué)專題3“從礦物到基礎(chǔ)材料”中的“鐵、銅的獲取及應(yīng)用”這一單元的內(nèi)容時(shí)，筆者就通過量變引起質(zhì)變這一結(jié)論對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了深入的講解。在銅與硝酸的反應(yīng)中，銅與濃硝酸反應(yīng)會(huì)生成NO2，而其與稀硝酸反應(yīng)則會(huì)生成NO，這充分說(shuō)明硝酸使用的量的多少會(huì)直接影響到反應(yīng)的生成產(chǎn)物，也就是決定了最終生成物的性質(zhì)，其化學(xué)方程式充分說(shuō)明了硝酸的濃度對(duì)于反應(yīng)的進(jìn)行產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響，這也是量變引起質(zhì)變的一個(gè)深入的體現(xiàn)。

除此以外，銅與硫酸的反應(yīng)也是如此，也是一個(gè)解釋微觀的量變引起宏觀、質(zhì)變的一個(gè)很好的實(shí)例。其實(shí)，在化學(xué)反應(yīng)中這種現(xiàn)象非常常見，所以，教師在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)有效引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)反應(yīng)物濃度對(duì)整個(gè)反應(yīng)的影響，這也是化學(xué)反應(yīng)中的一個(gè)關(guān)鍵因素，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。

建立微觀模型，提出假說(shuō)

其實(shí)，在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)宏觀與微觀的關(guān)系時(shí)，最重要的一個(gè)步驟便是正確培養(yǎng)學(xué)生的微觀意識(shí)。因?yàn)橥镔|(zhì)的宏觀性質(zhì)都表現(xiàn)的非常具體，學(xué)生很容易理解，但是微觀則不然，其往往是看不見摸不著的一種非常抽象的性質(zhì)。因此，為了有效培養(yǎng)學(xué)生的微觀理解力教師可以通過提出假說(shuō)，建立微觀模型的方法進(jìn)行教學(xué)。

比如，在教學(xué)專題2“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”中的“氯、溴、碘及其化合物”這一單元的內(nèi)容時(shí)，由于Cl2和H2O的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，會(huì)生成HCl和HClO，結(jié)合后邊要學(xué)習(xí)的平衡移動(dòng)的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立了這個(gè)反應(yīng)的電離平衡移動(dòng)模型。Cl2+H2O=HCl+HClO，在這個(gè)模型中，想要使電離平衡向正向移動(dòng)可以減少溶液中的氫離子和氯離子，這時(shí)候電離平衡向右移動(dòng)，如果需要使方程逆向移動(dòng)，就可以在溶液中加入稀硫酸，加入氫離子后，電離平衡右邊的氫離子的濃度增大，所以電離平衡逆向移動(dòng)，概括地說(shuō)哪邊離子濃度大反應(yīng)就往哪邊移動(dòng)。

通過構(gòu)建模型，學(xué)生對(duì)于某些微觀的概念和反應(yīng)的認(rèn)知和理解程度會(huì)全面提升，這樣學(xué)生才能夠在實(shí)際應(yīng)用時(shí)更加系統(tǒng)化和精準(zhǔn)化地將這些知識(shí)定位，學(xué)生的化學(xué)成績(jī)和學(xué)科水平也會(huì)因此而得到巨大提升，因此，教師在教學(xué)中可以盡可能地采取這種方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)微觀概念。

“見宏思微，以微窺宏”，這是教師在培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)核心素養(yǎng)的時(shí)候需要達(dá)到的最終目的。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地滲透微觀和宏觀意識(shí)，通過引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、量變與質(zhì)變和微觀模型這些化學(xué)知識(shí)來(lái)全面增強(qiáng)學(xué)生對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和宏觀現(xiàn)象的理解力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力的快速提升和核心素養(yǎng)能力的增強(qiáng)。

（作者單位：江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)第一中學(xué)）