初中化学符号分阶段教学的分析与探讨

叶静怡+李润生

摘要：将初中化学符号的教学分为“化学元素符号”、“离子符号、化学式”及“化学方程式”三个阶段，并根据各个阶段教学内容的特点及学生常表现出的问题对教学阶段的特点进行分析。通过具体的教学方法、教学片断及教学例题进行针对性教学探讨。

关键词：初中化学；化学符号；分阶段教学

文章编号：1005–6629（2015）10–0042–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

在学习不同化学符号的环节中，学生总表现出这样或者那样的差错，似乎千头万绪，很难抓住学生出现问题的关键所在。实际上，这些符号的学习过程是渐进式的，每一种化学符号的掌握都建立在对前一种符号理解的基础之上，可以将学生学习化学符号的过程分解成不同的阶段，明确不同阶段可能出现的问题及原因，根据每个学习阶段的特点进行强化教学，最终能使学生形成较为完善的“符号观”及较强的化学符号理解能力和表达能力。

1 初中化学符号教学阶段分析

根据对《广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准（化学）》的学业水平达标要求及评价说明的分析，初中学生需要掌握的化学符号有以下几类：元素符号、离子符号、化学式及化学方程式（包括电离方程式）。同时，根据学习的时间先后、化学符号本身所表达的范畴及所需要借用的知识脚手架的不同，初中化学符号教学分为三个阶段。

（1）化学元素符号教学阶段。此阶段仅需要学生记住一些常见元素的符号，会用元素符号来表示元素和原子。

（2）离子符号、化学式教学阶段。此阶段需要学生在熟记一些元素符号的前提下，能借用原子结构示意图作为知识脚手架，分析原子得失电子的信息，书写相应的离子符号；根据原子得失电子的数目联系到元素化合价，而后根据化合价推断化学式。

（3）化学方程式教学阶段。此阶段需要学生在掌握初中常见物质的化学式的前提下，借用质量守恒定律作为知识脚手架，从宏观或微观角度出发写出化学方程式，表达化学变化的过程。

上面提到的三个学习阶段，前一阶段的学习成果将需要应用到下一学习阶段，因此，前一个阶段的学习是否扎实有效，直接影响下一阶段的学习效果。这就相当于一条学习的链条，一环扣一环。所以，我们只需要关注每一个学习环节中，最重要的、最关键的节点，也就能形成一条初中化学符号学习的结实链条。

那每一个学习阶段，哪些才是我们需要关注的教学重点、关键点？以下我们来逐一分析。

2 初中化学符号的分阶段渐进式教学

2.1 化学元素符号教学

《广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准（化学）》对元素符号的的学业水平达标要求是“学会元素符号的正确写法，记住一些常见的元素符号，会用元素符号来表示元素和原子”[1]。初中阶段需要学生掌握的化学元素符号一共有30个，包括1～20号元素及人教版九年级化学教材[2]第62页中列举的另外10个元素符号。实际教学中，1～20号元素要求按原子序数的顺序背诵、默写，后面的则只需要对应元素名称及符号便可。虽然要求不高，但初学时学生总会呈现出各种错漏的情况。笔者在进行了第三单元课题3“元素”的教学前后，开始布置学生背诵所要求掌握的元素名称、符号，两周内的作业包括2次的抄写及2次的默写，两周内每周各进行一次该内容的小测。两次小测后发现，相当一部分的学生没有能完全正确默写出来，即便是第2次的小测，虽然比第一次情况有所好转，但是仍然出现一些问题。这些问题有：

（1）容易混淆“音似”或“形似”的符号。例如，硅（Si）和硫（S），这两个元素符号都有个“S”，因此容易混淆。再如，铝（Al）和氯（Cl），发音上，比较相似都是“lü”，只是音调不同。再者，元素符号中都有“l”，那就更加容易将两者混淆。

（2）容易根据元素名称的发音自创符号。受元素名称的中文发音影响，为数不少的学生当想不起来符号怎么写的时候，会根据元素名称的拼音甚至英文单词自创元素符号。最常见的有：将氦（He）写成“Hi”，氖（Ne）写成“Ni”，铍（Be）写成“Bi”，氟（F）写成“Fu”。

（3）个性化的错误。此类错误的原因不具有普遍性，完全因为个别学生自身的前概念或其他思维原因所造成。例如，在实际的小测中可反映出的比较突出的问题有：两个学生分别在两次小测中，其中一个人始终将硅的符号写成“P”，而磷的符号则空白不写；而另一个人则将铍的符号写成“B”，而硼的符号写成“Pe”。

有些化学教师会认为，元素符号的记忆就像英语单词的记忆那样，多写、多记就行，即便不在此时下功夫，经过整个初三的长期训练，到中考的时候，很多学生的化学元素符号还是能写得不错的。但是实际情况是，到中考时还是不乏写错元素符号的学生。既然我们已经明确找到学生错误的原因，那么也应该在学习的最初阶段找到解决这些问题的方法，为学生下阶段的化学符号学习扫清障碍。

针对不同的错误原因，可以有如下的解决方法：

（1）对于“音似”或“形似”的符号，教师可以将学生多次小测中出现的该类错误抽取出来，然后多使用联想、对比的方法来澄清及强化。例如，笔者在教授如何分辨铝（Al）和氯（Cl）元素符号的时候，会赋予两个元素符号首字母一些意义，如：“A”的形态上像个金字塔，金字塔的“金”也是金属，所以铝的元素符号前面是“A”而不是“C”，从而分辨两者。

（2）对于自创符号类的错误，基本源于两个原因：一是可能完全没有背诵记忆，而只是根据发音近似写出错误符号；另一种情况则是某些学生确信元素符号与其中文发音有关，例如钠的元素符号为“Na”，由此延伸到其他元素符号的书写。此时，除了强化正确的元素符号本身，可以通过讲述有关元素符号的确定的化学史，明白元素符号实际上是与元素的拉丁名称有关，消除原本脑海中元素符号与汉语拼音的联结，纠正错误。

（3）对于个性化的错误，最好的解决方法就是面谈，通过谈话分析学生错写符号的原因，然后针对性纠正并强化。

总体来说，元素符号的教学采用“学生主动记忆，教师帮助纠错”的教学方式来建立良好的化学符号基础，为后续的化学式、化学方程式的教学创造了条件。

2.2 离子符号、化学式教学

《广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准（化学）》对离子符号的学业水平达标要求是“能根据原子结构示意图、原子得失电子的信息写出相应的离子符号”；对化学式的达标要求是“能根据物质的组成书写化学式”，“能根据名称书写化学式”，“初步学会应用化合价推断化学式”。由此可知，初中阶段对“离子符号”与“化学式”的基本学习思路是：判断原子得、失电子→判断元素化合价→写出离子符号（或化学式）。可见，离子符号、化学式教学的关键就在于“原子结构示意图”、“得失电子形成离子”、“元素化合价”这些知识脚手架的教学。

大部分学生都会觉得背诵元素化合价很头痛，不少教师也绞尽脑汁、想方设法编制各种口诀、歌曲以便学生熟记各种元素、根的化合价。从机械记忆的角度来说，这样做的确能对记忆有所帮助，但是，笔者认为，化学是一门科学，对它的学习更多地应该从学科原理上解释、记忆，这样才能真正训练学生的学科思维，从根本上喜爱化学，所以，在这些有助于离子符号及化学式书写的内容的教学上，笔者采取了以下方法：

（1）明确元素化合价的实质，正确书写离子符号。通过原子结构示意图展示化学变化过程中元素原子最外层电子数目的转移的动态变化，让学生从根本上理解元素化合价。例如，在讲解“氯化钠的形成过程”的时候，首先展示氯原子和钠原子的原子结构示意图，然后根据“相对稳定结构”理论，让学生判断这两种原子如何得失电子，判断后，播放这两种元素的原子转移电子的动态图（分解图见图1），从而让学生认识到钠原子失去的最外层电子是跑到氯原子的最外层电子层去了，也明白了“化合价”的本质。这样做可以有以下好处：

第一，很多学生往往会孤立看待原子得失电子，他们知道钠原子要失去一个电子，也知道氯原子要得到一个电子来形成相对稳定结构，但却相当一部分人不知道氯原子得到的电子其实是钠原子给予的，给出这个动态图就可以完美地解释这一点；第二，通过动态图，学生便可以将“化合价”跟“得失电子的数目”联系上，不少教师会将“化合价”解释为“元素原子相互化合时所付出的代价”，通过动画，这个“各自付出的代价”跃然电脑屏幕上，不再觉得“化合价”这个名词那么难理解和陌生感那么强了。有了这个基础，在书写离子符号所带的电荷数目和种类的时候，学生就非常清晰明了了。

（2）明确元素原子间最外层电子传递的个数，正确书写化学式。正确书写化学式除了需要根据物质元素组成写出元素符号外，还需要明确化学式中每种元素原子的个数比。笔者借用教材第55页的图3-13的思路与卡通图的呈现方式设计了以下一个教学片断，以帮助学生理解为什么化学式中不同元素原子的个数会有所不同。

[教学片断]镁原子和氯原子结构示意图分别如下图。

镁条在点燃的条件下与氯气（Cl2）反应，生成氯化镁。

问题1 展示卡通图（2）。请问，该卡通人物代表的是谁？为什么？

[生答]镁原子，因为它的最外层电子数是2，小于4，容易失去电子形成最外层8电子的相对稳定结构。

问题2 那镁原子要失去多少个电子才能形成8电子的相对稳定结构呢？

活动1 学生在卡通图上补充画上镁原子失去的2个电子。

问题3 展示卡通图（1）。请问，该卡通人物代表的是谁？为什么？

[生答]氯原子，因为它的最外层电子数是7，大于4，容易得到电子形成最外层8电子的相对稳定结构。

问题4 那氯原子要得到多少个电子才能形成8电子的相对稳定结构呢？

活动2 学生在卡通图上补充画上氯原子得到的1个电子。

问题5 好的，有没有同学发现，镁原子丢掉了2个电子，但是氯原子只需要1个电子就够了，它们协商不成，可能形成不了氯化镁哟。同学们，那现在该怎么办呢？

活动3 分组讨论2分钟，并完成卡通图，成果如图（3）。最终确定，分别由2个氯原子各自接收（得到）1个电子来解决问题，于是，氯化镁中，镁离子与氯离子的比例是1：2，其化学式是MgCl2。

通过借用书本上卡通图的呈现方式，通过一系列的问题，能利用刚学过的知识引导学生思考，比较形象、生动地反映不同原子得失电子的个数是不同的。为了要形成化合物，每种元素得失电子的个数自然就要相互“协商”，协商结果能达成，化合物才能形成。所以，体现出来的就是不同化合物中原子的个数比有所不同。自然而然地，学生在书写化学式的时候就会考虑到原子个数比是否正确的问题。

2.3 化学方程式教学

化学方程式是反映化学反应过程的化学符号，有宏观也有微观的意义。除了能正确写出参加反应的物质及生成物的化学式外，当中的数量比例也是很重要的。当完成化学式教学后，渐进而来的就是化学方程式的教学，化学方程式的考核方式一般有以下几种模式：

（1）已学过的反应的化学方程式书写，此类型基本属于记忆性的，虽然也是需要学生根据化学方程式的书写原则来考虑如何书写，但是很多时候，学生是直接将记忆中的化学方程式写出。

（2）根据宏观反应事实，写出化学方程式（包括化学式书写与配平）。

例题1 饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱：空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（说明，过氧化钙中氧元素的化合价为-1，钙元素化合价为+2）。过氧化钙与水反应生成的是氢氧化钙和氧气。

请写出过氧化钙与水反应的化学方程式

（3）根据已配平或未配平的微观反应图示，写出化学方程式。

例题2 自来水消毒过程中通常会发生如下化学反应，其反应的微观过程可用下图表示：

例题3 点燃条件下，A和B反应生成C和D。反应前后分子种类变化的微观示意图如下。

（1）在该反应中，生成的C和D的质量比为（结果用最简整数比表示）_________。

（2）此变化的化学方程式为_________。

在实践中，题目（1）的错误率非常高，就2014学年为例，以该题作为单元测试题，笔者所任教的班级该题的错误率均50%以上，原因都是没有将化学方程式配平，而直接计算了C和D的质量比。平时的测试练习中，学生在单纯的化学方程式书写的题目中表现良好，能写对分子式，也基本能配平正确。但是当遇到给出微观粒子示意图而不是具体物质名称或者分子式的时候，学生往往会忽略化学方程式的配平，因为，他们的认知负荷被分配到将微观粒子图示转换为化学式或分子式这个问题上去了，从而忽略了化学方程式配平，但是这恰恰是解决后续问题的关键。事实上，笔者也在另一个班级做了测试，仅仅是将（1）、（2）两小题的顺序调换，正确率就上升到80%以上。因此，在教学中，通过此类例题，不断提高学生的“配平”意识，这才是正确书写化学方程式的重点所在。

3 小结

整个初中化学符号教学是一个系统工程，渐进式的，一环扣一环的，前面的教学为后面的教学提供基础与保证。化学教师应该善于将化学符号教学分解成不同阶段，从知识上、难度上抓住每一个环节的教学关键进行突破，从学科素养的角度养成良好的化学符号书写技能与习惯。同时，化学符号的书写不只是一种学科技能，同时也是化学学科的思维模式和工具。只有在教学中强化这种教学意识，才能真正让学生学会书写化学符号，理解化学符号的意义，并且运用它们进行化学学科内容的思考。

参考文献：

[1]广州市教育局教学研究室.广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准（化学）[M].广州：广东教育出版社，2013：6～7；9；29.

[2]王晶，郑长龙.义务教育教科书·九年级化学[M].北京：人民教育出版社，2013：62.