【摘 要】在物質(zhì)分類、離子符號(hào)書寫、化學(xué)式計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算、溶液組成等內(nèi)容的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生開展宏觀、微觀認(rèn)識(shí)視角的切換，實(shí)現(xiàn)宏微對(duì)接，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);宏微對(duì)接;核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G633.8? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009（2021）37-0060-03

【作者簡(jiǎn)介】繆徐，江蘇省蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)教育集團(tuán)（江蘇蘇州，215011）教師培訓(xùn)中心主任、學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，正高級(jí)教師，江蘇省特級(jí)教師。

“宏觀辨識(shí)與微觀探析”體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科最具特征的認(rèn)識(shí)視角和思維方式[1]，位居化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之首。初中化學(xué)教學(xué)中，微粒的性質(zhì)、物質(zhì)的變化、元素的概念、化學(xué)式的含義、溶液的形成以及酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)，是大家比較關(guān)注的“宏微對(duì)接”點(diǎn)，而物質(zhì)的分類、離子符號(hào)的書寫、化學(xué)式的計(jì)算、化學(xué)方程式的計(jì)算、溶液的組成等對(duì)接點(diǎn)則容易被大家疏忽，現(xiàn)就這幾個(gè)疏忽點(diǎn)談幾點(diǎn)教學(xué)體會(huì)。

一、物質(zhì)分類中的“宏微對(duì)接”

初中階段對(duì)物質(zhì)的分類是分批次進(jìn)行的。第一次分類（將物質(zhì)分為純凈物和混合物）著眼于物質(zhì)是一種還是多種，第二次分類（將純凈物分為單質(zhì)和化合物）著眼于元素的種類是一種還是多種，這些認(rèn)識(shí)角度都屬于宏觀視角。如果變個(gè)角度，從微觀的視角去認(rèn)識(shí)物質(zhì)的分類，情況又將如何呢？

下圖是表示氣體分子的示意圖，圖中○和 分別表示兩種不同的原子，其中表示化合物的是 ? ，表示混合物是? ?，表示單質(zhì)的是? ?。

圖B、C中都含有兩種不同的分子，推至宏觀層面，也就是都含有兩種不同的物質(zhì)，因此，表示混合物的是B、C。圖A中含有同一種分子，且這種分子是由同種原子構(gòu)成的，推至宏觀層面，A中物質(zhì)是純凈物，而且是由同種元素組成的純凈物，因此表示單質(zhì)的是A。圖D中含有同一種分子，但這種分子是由不同種原子構(gòu)成的，推至宏觀層面，D中的物質(zhì)是由不同種元素組成的純凈物，因此表示化合物的是D。如果做進(jìn)一步推斷，還可以得出更為深入的結(jié)論：D中的化合物可能屬于氧化物。

顯然，宏觀、微觀兩種認(rèn)識(shí)視角的對(duì)接和打通，能幫助學(xué)生加深對(duì)物質(zhì)分類的認(rèn)識(shí)，提升多重表征的能力，促進(jìn)微粒觀的形成。

二、離子符號(hào)書寫中的“宏微對(duì)接”

在“離子”的教學(xué)中，不少教師將離子符號(hào)的書寫當(dāng)成了教學(xué)的重點(diǎn)，在根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖推出離子符號(hào)上著力過多。對(duì)此，筆者持不同看法。筆者以為，“離子”教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該是厘清原子和離子之間的關(guān)系（即回答為何要轉(zhuǎn)化、怎樣轉(zhuǎn)化的問題），在此基礎(chǔ)上完善學(xué)生的知識(shí)體系。至于離子符號(hào)的書寫，可以在元素（原子團(tuán)）的化合價(jià)出現(xiàn)之后運(yùn)用“宏微對(duì)接”的方式去完成?；诖朔N認(rèn)識(shí)，在教學(xué)中我們要做好兩個(gè)方面的對(duì)接。

一是內(nèi)涵認(rèn)識(shí)上的對(duì)接。元素化合價(jià)是一種元素和另一種元素化合時(shí)所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，屬于宏觀層面的描述。離子符號(hào)是表示離子的化學(xué)用語(yǔ)，只有微觀層面的意義。對(duì)于初中化學(xué)中的1至20號(hào)元素而言，元素的常見化合價(jià)和離子所帶的電荷數(shù)都與原子最外層的電子數(shù)相關(guān)，這種相關(guān)導(dǎo)致了常見元素化合價(jià)與該元素離子所帶電荷數(shù)之間存在著高度的一致性，如鎂原子最外層的電子數(shù)是2，在化學(xué)反應(yīng)中鎂原子易失去2個(gè)電子，所以鎂元素的化合價(jià)顯+2價(jià)，1個(gè)鎂離子帶2個(gè)單位的正電荷。

二是表示方法上的對(duì)接。教學(xué)時(shí)將常見元素（原子團(tuán)）化合價(jià)的表示位置由元素符號(hào)（原子團(tuán)符號(hào)）的正上方轉(zhuǎn)換到右上角;表示結(jié)果由+N（-N）改成N+（N-），前者N為1時(shí)不可省略，后者N為1時(shí)可省略。用這種“轉(zhuǎn)換法”書寫離子符號(hào)，不僅降低了書寫難度，而且也使得離子符號(hào)的表征形式由原先的“微-符”拓展到了“宏-微-符”。

三、化學(xué)式計(jì)算中的“宏微對(duì)接”

“輕理解、重模仿、多練習(xí)”是當(dāng)前化學(xué)式計(jì)算教學(xué)中較為普遍的問題。以化合物中元素質(zhì)量比的計(jì)算為例，有不少教師是從水著手、采用“告訴”的方式開始教學(xué)的：氫的相對(duì)原子質(zhì)量乘以2比上氧的相對(duì)原子質(zhì)量乘以1等于2∶16，化作最簡(jiǎn)比為1∶8，這個(gè)比值就是水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比。然后，要求學(xué)生去計(jì)算二氧化碳中碳元素和氧元素的質(zhì)量比、硝酸銨中氮、氫、氧三種元素的質(zhì)量比。這樣教，雖然學(xué)生也能把題做出來，但卻喪失了一次“宏微對(duì)接”的機(jī)會(huì)。

要抓住這個(gè)機(jī)會(huì)并不難。在根據(jù)水的化學(xué)式（H2O）以及氫、氧相對(duì)原子質(zhì)量得到1∶8這一比值之后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：1∶8是宏觀意義還是微觀意義？請(qǐng)做具體表述。（微觀意義，表示一個(gè)水分子中兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子的質(zhì)量比）如果把水分子推及水這種物質(zhì)，水分子中的氫原子和氧原子推及水中的氫元素和氧元素，你能得出什么樣的結(jié)論？（水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比為1∶8）

對(duì)于理解能力稍弱的學(xué)生，教師還可以用一則比喻來幫助他們理解：一個(gè)特殊的電影院里有好多小包座，每個(gè)包座里都坐著兩個(gè)小孩和一個(gè)大人，每個(gè)小孩的體重都是10斤，每個(gè)大人的體重都是100斤，請(qǐng)問整個(gè)電影院里所有小孩和所有大人的體重比是多少？

上述“宏微對(duì)接”似乎耽擱了教學(xué)的進(jìn)程、減少了練習(xí)的時(shí)間，然而，從學(xué)生悟性的培養(yǎng)以及素養(yǎng)的提升上看，這種耽擱和減少是值得的。

四、化學(xué)方程式計(jì)算中的“宏微對(duì)接”

化學(xué)方程式“量”的意義，是化學(xué)方程式計(jì)算的依據(jù)。然而，該“量”的意義是宏觀意義還是微觀意義？有些教師對(duì)此關(guān)注不夠。只要對(duì)意義的來源（是各物質(zhì)相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量與計(jì)量數(shù)的乘積之比）稍作審視，我們就不難發(fā)現(xiàn)這一意義屬于微觀意義。因?yàn)檫@些微觀層面的相對(duì)質(zhì)量比與宏觀層面的真實(shí)質(zhì)量比是相等的，所以只要知道一種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量，就能算出其他反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量。有了上述“宏微對(duì)接”，學(xué)生在解決下列問題時(shí)就不再容易犯錯(cuò)了：

某反應(yīng)為2A+B=2C，若參加反應(yīng)的物質(zhì)A的質(zhì)量為28g，生成的物質(zhì)C的質(zhì)量為44g，且C的相對(duì)分子質(zhì)量是44，則B的相對(duì)分子質(zhì)量為? 。

該問題解答的關(guān)鍵是反應(yīng)式中的計(jì)量數(shù)是否需要考慮。原子（分子）相對(duì)質(zhì)量是一個(gè)原子（分子）的相對(duì)質(zhì)量，屬于微觀層面的數(shù)據(jù)，由反應(yīng)式中的相對(duì)質(zhì)量計(jì)算質(zhì)量關(guān)系時(shí)應(yīng)該考慮“化學(xué)式”前面的計(jì)量數(shù);物質(zhì)真實(shí)質(zhì)量是宏觀層面的數(shù)據(jù)，由真實(shí)質(zhì)量計(jì)算質(zhì)量關(guān)系時(shí)可直接運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，不需要考慮“化學(xué)式”前面的計(jì)量數(shù)。因此，B的相對(duì)分子質(zhì)量∶44×2=（44-28）g∶44g。

五、溶液組成中的“宏微對(duì)接”

“溶液組成的表示”是滬教版初中化學(xué)第6章第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。去年底，筆者在3所學(xué)校聽了5位教師的同題隨堂課，他們執(zhí)教的都是“溶液組成的表示（第1課時(shí)）”。5位教師都能從宏觀層面認(rèn)識(shí)到溶液組成的描述有定性（溶液由溶質(zhì)和溶劑組成）、定量（通常用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)來表示溶液的組成）兩個(gè)視角，并以此展開教學(xué)。

盡管在物質(zhì)的分散形式、溶液的導(dǎo)電性等內(nèi)容的教學(xué)中都已涉及分子、離子、自由移動(dòng)的離子等微觀層面的概念，但是5位教師都沒有意識(shí)到溶液的組成還可以從微觀層面去描述：溶液由溶質(zhì)分子（離子）、溶劑分子等微粒（滬教版的教材中沒有涉及溶質(zhì)溶解中的水合過程）構(gòu)成。

從微觀的角度可以對(duì)溶液的組成做上述定性描述，也可以做以下定量描述并設(shè)問：酒精的化學(xué)式為C2H5OH，已知酒精溶液中酒精分子和水分子的個(gè)數(shù)比為1∶3，求該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該問題的解答思路是：由微觀層面的酒精和水的分子個(gè)數(shù)比1∶3→微觀層面的酒精和水的質(zhì)量比為46∶54→宏觀層面的酒精的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%。

經(jīng)過上述宏觀、微觀的教學(xué)對(duì)接，定性、定量的視角切換，學(xué)生對(duì)溶液組成的認(rèn)識(shí)也就實(shí)現(xiàn)了由單面到立體的飛躍。

從宏觀和微觀兩個(gè)不同角度去認(rèn)識(shí)化學(xué)問題，不僅是一種認(rèn)識(shí)視角的切換，一種表征能力的培養(yǎng)，更是一種學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。作為一線初中化學(xué)教師，要能夠針對(duì)初中學(xué)生的認(rèn)知水平（主要著眼學(xué)生認(rèn)識(shí)視角和思維方式的變換，兼顧學(xué)科觀念的形成），從各種教學(xué)素材中捕捉“宏微對(duì)接”的契機(jī)、創(chuàng)設(shè)“宏微對(duì)接”的情境、優(yōu)化“宏微對(duì)接”的活動(dòng)，從而使化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升能夠在課堂教學(xué)中真正落地生根。

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳晗清，周迪.“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的進(jìn)階研究[J].化學(xué)教學(xué)，2020（2）：3-8.