李學林

摘 要：高中化學核心素養(yǎng)中，最重要的核心素養(yǎng)內(nèi)容之一就是宏觀辨識與微觀探析，這一核心素養(yǎng)的內(nèi)涵主要是指：學生認識物質多樣性的過程中，能夠從不同層次為出發(fā)點，同時科學對物質進行分類，基于原子、分子、元素水平的基礎上，對物質組成及結構等進行認識、了解，促使學生在腦海之中逐漸形成結構決定性質的觀念，讓學生在學習化學核心知識的過程中，能自主且有意識地立足宏觀、微觀兩方面對物質性質進行挖掘、認識、理解，同時圍繞物質和物質變化規(guī)律進行深入探索，確保學生宏觀及微觀相結合的思維逐步形成，為學生后續(xù)化學知識的學習、化學綜合能力的發(fā)展提供思想指引。

關鍵詞：高中生;宏觀辨識;微觀探析;化學核心素養(yǎng);培養(yǎng)

高中生宏觀辨識與微觀探析化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要是說：學生面對一些物質及化學反應的情況下，不僅需要教師引領學生對物質及化學反應表面的宏觀現(xiàn)象進行觀察，同時還應該立足微觀角度來進一步探究各種物質及化學反應的本質所在，使學生能對化學原理進行深刻掌握。然而，從目前學生對化學知識學習情況來看，一些學生化學基礎并不牢固，因而影響了學生化學核心素養(yǎng)發(fā)展，只有學生具備基礎足夠堅實，才能促使學生將現(xiàn)象到本質、性質到結構的轉化做好?；诖?，在高中化學課堂教學過程，為實現(xiàn)學生宏觀辨識與微觀探析化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，就需要教師注重良好學習氛圍的積極營造，為學生大膽猜想及驗證等給予鼓勵，加之將一些動手實踐機會提供給學生，從而促使學生化學核心素養(yǎng)得以有效發(fā)展。

一、夯實基礎知識、引導宏觀向微觀的轉化

（一）從現(xiàn)象到本質、構建體系

在以往高中化學課程教學過程，通常教師為驗證一些理論內(nèi)容會選擇一些實驗來進行，但值得注意的是，這些化學反應實驗只能將一些宏觀現(xiàn)象呈現(xiàn)給學生，很難幫助學生深刻掌握化學反應現(xiàn)象，對此就需要教師注意引導學生透過表象看本質，在進行微觀分析的情況下，促使學生對化學反應宏觀現(xiàn)象進行深入理解，在此基礎上幫助學生的化學知識體系逐漸構建起來[1]。

例如：學習《氧化還原反應》（魯科版必修1）這部分化學知識的過程中，教師可先將如下實驗展示給學生，即Na在Cl2中反應之后詢問學生看到的現(xiàn)像是什么？此時學生會回答有大量白煙產(chǎn)生，緊接著教師可明確告知學生，點燃后上述兩種物質發(fā)生化學反應生成的白煙是NaCl，而這一實驗所發(fā)生的化學反應就是氧化還原反應，所以反應中有氧化劑、還原劑存在（2Na+Cl2=2NaCl為方程式）。將方程式中各元素化合價標出，并且針對其前后變化進行觀察，能發(fā)現(xiàn)還原劑是Na，而氧化劑則是Cl2。立足微觀角度進行分析，電子得失為化合價變化本質，而最外層只有一個電子的鈉原子，失電子現(xiàn)象極易產(chǎn)生，此時對于得到一個電子的氯原子來說，就轉化為氯離子?；瘜W反應中參與反應物質的不同，自然會有不同化學反應產(chǎn)生，一旦學生僅僅是以觀察表面的方式進行學習，必然會有較大記憶難度，所以教師應引導學生對表面現(xiàn)象的本質進行分析，促使學生立足本質角度對化學反應進行理解，之后以相應規(guī)律為依據(jù)進行歸類學習，如此才能幫助學生的化學知識體系能在腦海之中有效構建出來。

（二）從性質到結構、循序漸進

對于每一種物質來說，其具備的物理和化學等性質都較為獨特，同時也存在各不相同的微觀結構，此時是否有一定聯(lián)系存在于性質和結構之間就需要教師和學生進行共同分析、探討，以循序漸進的方式，分析基本物質結構性質，借此促使學生化學基礎逐漸夯實，讓學生通過后續(xù)長期學習將其中存在的關系挖掘出來，從而為學生后續(xù)更深層次的探究提供有利條件。

例如：教學魯科版高中化學章節(jié)《晶體的結構與性質》（選修三）內(nèi)容時，一個重要教學內(nèi)容所在就是怎樣對晶體和非晶體進行區(qū)分。立足概念層面進行分析，就是對幾何外形是否具有規(guī)則進行區(qū)別，此時如果僅以肉眼觀察方式為主，很難實現(xiàn)有效觀察目的，所以教師就應該選擇多媒體工具進行利用，借此對物質微觀結構進行觀察，而在進行對比的情況下，能將三維空間中粒子的周期性有序排列直觀呈現(xiàn)給學生，粒子的此種規(guī)則結構，對晶體自范性及固定熔點等特征起到了決定性作用[2]。在狀態(tài)不同的情況下，晶體也會呈現(xiàn)出不同的熔沸點，不同狀態(tài)的物質中，具有較短距離的是固態(tài)分子，主要原因在于分子之間具有較大的吸引力，此時要想對這種結構進行破壞，必然需要較大的外力，具有最高的熔沸點;熔沸點居中的為液體;熔沸點最低的為氣體。對性質具有決定性作用的一個因素就是結構，而能夠體現(xiàn)結構的則為性質，在教師引導學生對物質結構和性質關系進行剖析的情況下，就能夠將一定規(guī)律挖掘出來，此時能為學生后續(xù)面對相似結構時規(guī)律的推理提供幫助。

二、鼓勵猜想驗證、形成態(tài)度促進思維發(fā)展

（一）發(fā)現(xiàn)生活問題、提出猜想

在學生學習初中化學基本知識的情況下，已經(jīng)能在一定程度上了解物質性質，所以高中階段學生濃厚的興趣往往會來自身邊更多現(xiàn)象，對此，教師可引導學生對身邊存在的實際生活問題進行挖掘，之后以自身已有知識為依據(jù)，將一些合理化的微觀猜想提出，為學生后續(xù)良好學習態(tài)度的逐步形成奠定基礎。

例如：針對《鹽類的水解》（魯科版選修四）這部分知識進行學習的過程，教師可詢問學生：能否對各種鹽類水解后獲得的溶液酸堿性進行猜測？通過觀察可以發(fā)現(xiàn)一開始大多數(shù)學生的猜測都較為隨意，同時也并沒有相應依據(jù)，更甚至一些學生的猜測是以鹽類名稱為主，此時自然難以得出正確結論[3]。對此，教師可要求學生提出猜測的同時，闡述相應解釋，此時有學生的猜測內(nèi)容如下：水解碳酸鈉后會得到堿性溶液，主要原因在于：我們?nèi)粘Ｉ钪懈改盖逑从臀蹠r，通常會用熱的碳酸氫鈉溶液，此時就能夠清洗干凈油污，而在之前我們學習過堿性溶液能溶解油脂的知識，所以我猜測是堿性溶液。這一學生的猜想和解釋，已經(jīng)具備現(xiàn)實依據(jù)，此時教師可告知其他同學也應該借鑒這名學生的猜測和解說。利用實際生活問題能提高學生參與性和興趣，而在教師引導學生猜測并闡述一些反應原理的同時，能為學生知識利用、知識儲備等奠定基礎。

（二）自主探究實驗、推測驗證

在學生將自身猜測提出的情況下，通過實驗驗證才能使問題得以有效解決。學生以已有知識為依據(jù)提出的猜測，需要教師引導學生自主進行探究實驗，借此來驗證猜測正確與否，而這一過程使用的化學試劑可能會有很多，所以需要教師將自身監(jiān)督作用充分發(fā)揮，為學生安全提供保障，指引學生通過自主探究實驗科學有效地驗證猜測。

例如：《原電池》（魯科版選修四）課程教學過程，在已知原電池構成三要素的情況下，一些學生會提出：水果中作為電解質的就是果酸這一理論，鋅片在一些易獲取的金屬物質中具有較強活性，所以電子極易失去，此時可將其視為電源負極來看待，而對于銅片來說，因其不具備較強的活性，所以可將其視為電池正極來看待，此時水果電池實驗是否就可以實現(xiàn)。針對學生提出的上述內(nèi)容，教師可將一些實驗用具準備好，為整體學生分組開展實驗提供有利條件，通過觀察發(fā)現(xiàn)，一些學生會先切開檸檬，之后將銅片及鋅片插入其中，在此基礎上將導線和LED燈鏈接，在學生進行多次試驗的情況下，燈發(fā)光現(xiàn)象就會出現(xiàn)，所以能夠驗證水果中的電解質為果酸，水果電池可行。通過猜測和驗證，能使學生正確認知宏觀和微觀之間的關系，通過直觀能看到的是宏觀現(xiàn)象，而需要借助實驗來驗證的則為微觀結構變化及反應原理，長此以往，必然利于學生化學素養(yǎng)的形成。

三、提供實踐機會、強化宏觀辨識與微觀探析能力

（一）教學留白、發(fā)現(xiàn)并解決疑問

學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中，教師應注意教學留白，避免對學生思維起到干涉、干擾等影響，盡可能讓學生進行自主探究，如此才能對學生善于發(fā)現(xiàn)問題、嘗試解決問題的能力進行有效培養(yǎng)[4]。教師應以實際情況為依據(jù)，針對有效實踐機會進行積極創(chuàng)設，進而借助真實情景引導學生對問題進行挖掘，在觀察事物表征的情況下，對事物本質進行深入挖掘，使學生將問題自主解決。

例如：《共價鍵》是魯科版高中化學選修三中的知識，教學過程教師可詢問學生，在氫離子和其他元素一起時，為什么會有負價顯示出來？為什么氫氣分子電性不顯示？此時學生會有如下猜測：氫離子和其他離子結合時，電子就會發(fā)生轉移;氫原子結合成分子時電子為轉移，所以氫氣分子電性不顯示。但是，如果氫離子外沒有電子呢？此時以HCl為例，氫離子和氯離子要想實現(xiàn)結構穩(wěn)定的目的，都需要以一個電子為支撐，所以這兩個離子是以一個電子的共用為主，因而有共用電子對之稱。針對問題進行解決過程，如果教師引導學生分析問題時，能從宏觀及微觀為出發(fā)點，立足微觀模型對宏觀現(xiàn)象進行解釋，并且借助表象對反應過程進行觀察，加之基于物質本質變化對其根本原因進行探尋，能使學生化學能力大幅度提升，同時也利于學生形成牢固的知識儲備結構。

（二）給予幫扶、實現(xiàn)并體驗成功

對于高中生來說，其化學基礎已經(jīng)形成，但是，此時如果教師讓學生選擇一些復雜化學實驗獨立完成，難度仍然會很大，所以就需要教師幫扶、指引學生，促使學生感受成功喜悅的同時，透徹理解、深刻掌握物質變化及反應過程，使學生后續(xù)化學知識學習的興趣及信心能夠始終保持。

例如：學習魯科版必修二《化學反應速率及限度》這部分知識的過程中，有哪些因素會給化學反應速率造成影響？針對這一問題，教師可先選擇一些視頻內(nèi)容進行播放，即在溫度和壓強相同的情況下，鹽酸和醋酸（濃度相同）與金屬鎂反應過程，會有不同的反應速率呈現(xiàn)出來，而通過氣泡產(chǎn)生速率，一些學生會發(fā)現(xiàn)影響反應速率的內(nèi)因所在是反應物自身性質[5]。之后對外因進行分析，一些學生認為反應速率會受溫度而產(chǎn)生影響，同時在證明時，會選擇不同溫度下分解氧化氫的實驗來證明。對此，教師可將相關實驗用具準備好，之后邀請學生到臺前進行實驗對自己的猜測進行驗證，而對于其他學生猜測的觀點來說，教師同樣需要為學生觀點的驗證提供實驗機會。在實驗不方便開展的情況下，可選擇Flash進行利用，讓學生操作三維立體實驗，使學生深刻記憶知識。

結束語

高中生學習化學知識的過程中，必備能力就是宏觀辨識與微觀探析，其作為化學學科的一項核心素養(yǎng)培養(yǎng)內(nèi)容，需要教師予以重點關注，教學過程引導學生立足宏觀和微觀兩個角度對物質、物質變化進行分析，借此推動學生學好化學知識。

參考文獻

[1]馬彬皓、馬榮華.“宏觀辨識和微觀探析”核心素養(yǎng)在高中化學教學中的培養(yǎng)[J].山東化工，2020，49（03）：159-160.

[2]關勁梅.在宏觀辨識與微觀探析中培養(yǎng)化學核心素養(yǎng)[J].廣西教育，2019，7（34）：75-76.

[3]李強、王瑞欣、楊松林.淺談“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)在課堂教學中的實現(xiàn)——基于2018年河南省高中化學優(yōu)質課的分析與評價[J].化學教與學，2019，000（09）：25-27+12.

[4]趙景方、杜斌、韓波、閆春更、周青.高中生化學學科核心素養(yǎng)的測評研究——以“宏觀辨識與微觀探析”為例[J].化學教學，2019，45（05）：17-21+38.

[5]房海旭.指導宏觀辨識和微觀探析，培養(yǎng)化學核心素養(yǎng)[J].當代家庭教育，2019，69（12）：111-113.