基于“宏微符”三重表征对学生掌握化学方程式的思考

范慧婷

摘 要：化学方程式是中学化学课程中最核心的化学用语，是最典型的一种化学符号，是联结宏观现象和微观粒子的中介，本身承载了多种意义。调查分析发现高中学生对化学方程式的掌握情况不甚理想。基于“宏微符”三重表征思想，提出了针对性的建议。

关键词：宏微符；三重表征；化学方程式

依据《普通高中化学课程标准》的要求，化学教育要达到的一个重要目标就是使学生进一步了解化学学科的特点、理解基本的化学原理、形成有关化学科学的基本观念。大量的教学实践也证明，学生能否理解“可观察现象的宏观世界，分子、原子和离子构成的微观世界，化学式、化学方程式和元素符号构成的符号世界”这三者之间的内在联系，是影响学生化学学习的重要因素。

一、学生学习的困境

学生最初学习化学方程式时，一般是通过感知宏观现象从而建立起与符号间的联系，随着学习的不断深入，出现的化学方程式越来越多，部分学生较难做到把宏观现象和微观世界联系起来，他们就会采用记忆的方式去掌握化学方程式，这样就出现了一个突出的问题——学生在符号表征层面上陷入了困境，对化学方程式的掌握困难重重。所以，了解学生学习化学方程式的困难原因，从而有针对性地引导他们走出学习的困境就是教学中的重要任务。

二、学生掌握化学方程式困境原因的调研

1.相关研究现状

查阅资料过程中发现相关的文章不少，大多出自中学教师，但是其中绝大多数为初中教师，目的是为了让学生能正确书写化学方程式，顺利掌握化学方程式。部分学生采用记忆的方式学习化学，但是美国南达科他州的大学化学系的Grigoriy Sereda认为随着高中生认识有机物的数目的增多，他们会被要求写出物质的结构并预测化学反应，而单凭记忆是无法实现这一目标的，学生需要记忆的东西越多，他们就越讨厌化学。可见把记忆与化学、记忆与化学方程式连在一起未必是件好事。所以，在教学中不能特别强调化学与记忆的关系。

2.学生问题汇总

（1）基础知识掌握不牢固，不清楚常见物质间的转化关系；

（2）不理解原理，死记硬背，弄混化学方程式；

（3）看不懂或者是忽略题目中的信息，提取不到有用的信息，找不到主要的反应物和产物，或是漏写反应物和生成物；

（4）不能正确分析与量有关和试剂添加顺序不同时反应的产物；

（5）遇到陌生的化学反应，不能利用反应原理分析，做不到举一反三；

（6）配平有困难，不清楚物质中元素的化合价等等。

3.困境的根源——在“宏微符”层面上对化学的认识不够

从20世纪80年代“宏微符”三重表征思想提出至今，对于化学“宏微符”三重表征之间的关系，国内外学者有了更为丰富的认识。领会“宏微符”三重表征思想，能帮助学生从化学学科特点的角度重新认识化学学习，帮助学生认识到宏观、微观、符号间交错相融的关系，能养成一种学习化学的思维方式。

三、基于“宏微符”三重表征思想对学生掌握化学方程式的建议

1.重视实验，增强学生对化学反应宏观过程的感性认识

化学是一门以实验为基础的学科。在教学中，若学生能观察到具体的实验现象，分析反应历程，就能深切感受到化学方程式的书写是有理有据的。所以，教学中要尽可能多为学生提供实验探究、实验验证的机会让学生能通过观察实验现象、分析现象、归纳总结物质的性质，分析反应历程，并上升至用化学的语言表示出来。要让学生意识到实验在化学学习特别是化学方程式学习中的基础性和重要性。

2.分析微观粒子重组过程，应用化学反应原理，挖掘化学知识内涵

化学方程式反映的是物质间发生化学变化总的结果。例如，甲烷的取代反应，可以通过对甲烷和氯气球棍模型的拆解和重新组合，形象地展示化学键的断裂和形成，从而实现符号表征和微观表征的自然转化，有助于学生理解有机反应的机理。

3.结合学生的易错点，强调化学方程式中各种数字的意义及其联系

个别学生对于化学方程式中的化学计量数、酸根离子的角码等数字概念不清。更多的学生对化学方程式隐含的质量守恒、电子得失守恒、离子方程式的电荷守恒不够敏感，不能发现这些数字间丰富的联系，失去了掌握化学方程式的数字支撑。因此，应引导学生注意分析化学方程式中各种量间的丰富联系，找出其中的必然规律，提高学生的学习效率，发现学习化学的乐趣。

4.创设情境，设置问题

机械的化学方程式重复记忆训练已经被证明效果甚微。化学作为实用性的学科，与我们的生活生产联系紧密。在教学中我们可以创设一定的问题情境，寻找隐藏在社会和生活中的化学反应，让学生不再感到化学是枯燥无味的，而是紧密联系实际，要让学生做到学以致用。

5.分类总结，把握规律

有些学生认为化学知识点琐碎，毫无规律可言。事实则不然，虽然化学不存在放之四海皆准的规律，但是在一定的范围内，也是有规律可循的。同时，更重要的是要引导学生学会自己总结规律，学生通过自己探究发现规律的体验会留下更深刻、更持久的印象。

6.大胆假设，勇于创新

在许多新信息新情境问题中，题目蕴含的物质变化，大多是我们是没有见过的，有些学生一碰到这样的题目就胆怯，不能静心分析。在这个过程中，学生通过对宏观、微观两个世界的认知和联系，进而用化学语言表达出来，了解其中蕴含的化学原理，就能逐渐提高在“宏、微、符”之间自由转换的能力。

掌握化学用语核心部分的化学方程式，是化学学习的重要内容，是学生学习化学的重要工具。唯有这样，才能使学生把宏观的物质世界和微观的粒子世界通过符号联结起来，才能达到使学生认识化学科学、理解化学科学的目标。

参考文献：

[1]毕华林.化学新教材开发与使用[M].北京：高等教育出版社，2003：59-60.

[2]Grigoriy Sereda.A simple and Easy To-Learn chart of the Main classes of Inorganic compounds and Their Acid-Base Reactions.Journal of Chemical Education，2005（11）：1645-1648.

编辑 董慧红endprint