例谈融入电子白板，轻松突破初三化学微粒观教学

李翠华

摘要：初中化学微粒观是一个很重要的学科观念，也是后续高中学习中一个很重要的衔接。对于宏观的知识点学生能与生活相联系比较容易理解，但是对于难以被感知的微观世界，使得不少学生成为化学的“学困生”。电子白板能形象地将微观的世界呈现在学生面前，帮助学生理解微粒观的知识，降低知识点的难度，激发学生学习兴趣。电子白板能帮助学生形成知识的网络图，能让学生轻松掌握知识间的彼此联系，轻松突破微粒观的教学。

关键词：电子白板；微粒观；建构主义

文章编号：1008-0546（2016）09-0024-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.009

一、 问题的提出

目前，在英国、美国和日本等发达国家，交互式电子白板的应用已经进入推广普及阶段，各方面条件正日臻成熟，科学的教学模式、先进的教学理念、丰富的资源库、完善的技术保障与培训体系已经基本形成。 我国交互式电子白板的应用目前还处于起始阶段，相关研究主要集中于教学方法与教学理念方面。对于电子白板应用在化学的微粒观教学的研究很少。

教学实践表明，对于宏观的知识学生容易把握，但是对于抽象的知识由于看不见，学生难以理解。而在人教版新课标九年级化学中，有七个单元共十二处涉及微粒观的内容[1]。

可见处于化学启蒙阶段的初三学生要掌握好以上这些抽象的微观知识并不容易，再者初三学生面临升学的压力，学习的高强度和以应试为最终目的导致很多学生是将所学的知识分割开来，没有形成一个系统性的学习，这为后续的学习产生了不良的影响，故教师如何在日常的教学中帮助学生形成微观的概念，如何将微观的内容宏观化，以便于学生获取准确深刻的直观感知，形成完整的理性认识，降低知识点的难度，激发学生学习兴趣，优化教学过程，突破教学难点，取得较佳的教学效果是非常重要的。交互式电子白板的出现，提供了崭新的应用环境和广阔的空间，把原本需要学生在大脑中进行形象思维 、抽象推理的许多内容以直观、动态的形式呈现出来 ，以弥补课上讲解耗时长 、单向灌输的不足。电子白板在微观世界教学中的应用探索 ，不仅便于优化教学过程 ，激发学生的学习热情和主动性。而且在促进教师自身的专业发展和探究新的教育教学模式方面有很大的帮助[2]。

在维普网上输入“电子白板”相关的文献有3081篇，但是在结果中输入“微粒”相关的文献为0，可见在国内利用电子白板来突破初中微粒观的教学研究很少。

二、例谈电子白板在微粒观教学中的应用

1. 利用电子白板帮助形成微粒观的概念

从心理学角度来看，体验学习是学生获得知识的一个重要途径，体验学习可以让学生成为课堂的主体，令学生的印象更加深刻，而且通过体验还能提高学生的思维和技能，而在化学学习的体验中，学生对化学知识有了更深刻的认识。

在进行分子的有关性质的教学时，为了让学生感知粒子的存在，笔者通过一些宏观实验：让学生在冷水、热水中分别加入品红，让学生观察品红扩散的过程，学生很快观察到品红逐渐扩散的过程，并且还能感知在热水中品红扩散得更快，通过一个很简单的宏观实验，让学生感知品红分子的存在，还能感知温度越高，品红分子运动速率越快。为了让学生能透过宏观的现象抓住本质，教师这时候可以借助电子白板来将微观粒子实体化，可以在电子白板上借助资源库画一个烧杯，利用电子白板的“放大镜功能显示里面有很多品红分子（教师事先利用电子白板制作好品红分子的模型），再在下方用酒精灯加热溶液，利用电子白板移动品红分子，让学生感受到分子在不断运动。

在进行元素的教学中，利用电子白板的资源库，教师能轻松地进行讲解。如使用电子白板软件库内的动态元素周期表 ，可形象而直观地给出不同元素原子的质子数 、中子数 、相对原子质量等相关概念，还能轻松点击每种元素，轻松介绍该元素的一些应用（如下图所示）。

进行原子结构的教学中，特别是原子的核外电子排布以及最外层电子运动规律这部分的内容时，学生通常很容易因为抽象而对化学畏难从而产生厌学心理，而这时如果利用电子白板能轻松描绘出原子核外电子的运动状态，特别是最外层电子的运动状态，能轻松帮助学生顺利度过原子结构的难关，重燃对化学学习的热情。

2. 利用电子白板突破物质变化的微观实质

建构主义学习理论认为学习是学习者主动地构建内部心理表征的过程。学生是信息加工的主体，是意义建构的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者；教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。[3]

物质的变化观是初中化学的重要组成部分，学生很容易由具体的事例分清物质的变化，可是对于化学反应的实质学生却难以理解。道尔顿和阿伏加德罗等科学家的研究，得出一个重要的结论：物质是由原子和分子构成的，分子中原子的重新组合是化学变化的基础[4]。如何突破教学的难点？利用电子白板与教学设计有机结合，可以将微观粒子形象化，比如在讲解从微观角度去理解物理变化和化学变化的区别时，教师事先在电子白板上做好相关粒子，在课堂上可以让成绩较好的学生在电子白板上演示，通过同伴的真实演示代替了教师的“填鸭式”的讲授，让学困生更好地感知微观粒子，理解好化学反应的微观实质问题。

教学片断：

[教师]氢气在氧气中燃烧，如果从微观角度来看，是发生了怎样的变化？下面请XX同学来演示一下。

[电子白板课件展示]

[学生]首先是每个氢分子先分解成两个氢原子，每个氧分子分解成两个氧原子（见左下图），然后每两个氢原子和一个氧原子重新组合成一个新的水分子。

[师生小结]（教师先点击电子白板页面的“回放”功能，把刚才那个学生在电子白板上所拖动的痕迹回放一次）化学反应的本质就是反应物的分子先分解成原子，原子再重新组合成新的分子。

[变式训练]教师直接在电子白板上拖动水分子，如下图所示，问学生刚才老师所做的变化是物理变化还是化学变化？为什么？

[学生]物理变化，因为没有新分子的生成。

[教师]物理变化也是一种变化，那该图中变的是什么？

[学生]水分子间的间隔变大了。

[教师]那这种变化可以表现为哪些宏观的事实？

[学生]水由液态变成气态。

[师生小结]从微观角度看物质的变化，物理变化是分子本身没变，而化学变化是分子本身变化，先分解成原子，原子再重新组合成新的分子。笔者发现，通过电子白板演示，使得微观过程形象化，通过一步步引导式的有效提问，让学生主动思考代替了被动的接受，学生更好地理解了物质变化的微观实质，因此在做变式训练时，学生的迁移能力有了很大的提高。

3. 利用电子白板帮助学生理解复分解反应的微观实质

化学基本观念是指学生通过化学学习、深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总认识，微粒观是其中一个重要的基本观念。中学化学教学必须要以具体知识为载体，引导学生通过高水平的思维活动，形成化学的基本观念。即在化学教学中要实施“观念建构”，才有利于转变学生的学习方式，促进对知识的深刻理解和灵活运用[5]。这就要求初三教师和学生在进行教与学活动时，要改变传统的“填鸭式”的教，改变为以学生为本的主动式的学。

九年级（下）第十单元《课题2：酸和碱的中和反应》表面上看是有关两种物质酸与碱的反应，表现出酸和碱这两类物质所具有的化学性质。实际上，初中学生学到这个阶段，对于微观粒子已经具备一定的认识，应该要求其能深层次地把握酸碱反应的实质，就是酸中氢离子与碱中氢氧根离子相互反应生成水分子。但如何将这微观的知识渗透宏观教学呢？设计思路如下：

将此课题由实验导入，所做的实验为用适量的酸来中和混有酚酞试剂的氢氧化钠溶液，可以观察到溶液颜色的改变。由实验现象红色褪去展开讨论酸与碱发生了什么反应？此时，教学上的难点就是微观上各种粒子发生反应的过程学生由于观察不到，难以理解。课本有插图（课本P60图1-14）帮助理解中和反应的实质，优秀生能从图中读懂，但是不少“学困生”比较难理解，因此，将这个变化的过程结合电子白板的演示，就轻松解决。

教学片断：

[教师] 氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液在反应前是以什么形式存在于溶液中，当它们接触时，有什么变化？（这时候教师可以让比较优秀的学生到电子白板上展示，既能检验优秀生的掌握情况，也能给学困生展示中和反应的微观过程。）

[电子白板课件展示]

[学生]在电子白板上拖动：反应前溶液中的氢氧化钠是以Na+、OH-存在，稀盐酸中的氯化氢是以H+、Cl-存在溶液中，经过反应以后，H+和OH-结合成H2O，而Na+、Cl-还留在溶液中。

[师生小结]氢氧化钠溶液和盐酸反应前后，发生变化的是氢离子和氢氧根离子，结合变成水分子，这就是中和反应的实质。

[教师]为何反应后，酚酞会由红色褪为无色？

[学生]由于反应后氢氧根离子不存在，因此酚酞变回无色。

笔者在教学实践中发现，优秀生能在电子白板中展示得到肯定，学困生也能在观摩过程中体会到可溶性酸碱盐在溶液中是以离子的形式存在，并且通过变化，亲自感受到中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合变成水分子，通过在电子白板的演示，学生理解了中和反应的实质。在进行复分解反应学习时，由于前面注重微粒观的形成过程，在讲解复分解反应时，学生就更加容易接受和掌握酸碱盐在水溶液中解离出离子，离子间又可以发生反应，笔者又特意利用了澄清石灰水和碳酸钠溶液反应（课本P72页的探究实验），再补充了氯化钙溶液和碳酸钾溶液的反应，通过实验感知宏观的现象，再由电子白板演示，分析这两个反应的实质：钙离子和碳酸根离子结合变成碳酸钙沉淀等等。由于笔者在前面的章节学习中，重视形成学生的微粒观，在讲解复分解反应时，学生就能顺利完成微粒观应用的迁移过程，学生就能从更高的层次去理解复分解反应，而不是死记硬背。这也为后续高中学习作好铺垫。

4. 利用电子白板和教学设计有机结合巩固强化微粒观知识

建构主义学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识的过程，而是积极地建构知识的过程。因此教师要在教学过程中，突出学生的主体地位，在这个过程中，让学生自己组建知识，继而将知识内化。比如在进行化学式的有关计算时，笔者可以调用电子白板上相关的分子模型来帮助学生理解，在教学中可以事先将学生分组，每组有好、中、差三类型的学生，然后让好的学生教组内的成员，然后在进行巩固练习时，笔者让每组中等层次的学生在电子白板书写，暴露其思维过程，然后其他组的同伴进行评价，并在电子白板上批改，利用电子白板强大的保存功能，在进行同类型的题目训练时，可调用分子模型和学生之前书写的解题过程，来分析讲解重点难点易错点，同时利用电子白板的“计时器”功能增强课堂的紧迫感，使学生能集中精力于学习，大大提高了课堂的实效性。

5. 利用电子白板构建微粒间知识的网络图

电子白板就相当于一张无限放大的黑板，利用电子白板的“鸟瞰”功能能把整节课教师、学生的板书都浓缩在一张纸上，教师可以通过点击放大功能来局部放大某个知识点，来小结本节课的讲评重点，使得知识间的网络关系比较明显。

三、总结与反思

建构主义学习理论认为：知识是学习者在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起的关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。通过电子白板，更好地建立师生之间、生生之间的互动性，学生能在电子白板中展示得到肯定，学困生也能在观摩过程中体会化学微观粒子的性质和特点，使得抽象的微粒观知识的传授过程更加融洽。

微粒观是初中化学的一个重要的基本学科观念，也是后续高中的学习一个很重要的衔接。但是对于抽象的、难以捉摸的微观世界，使得不少学生成为化学的“学困生”，电子白板的出现改善了这种抽象的知识的教学，利用电子白板可以帮助学生构建微粒观的概念，能形象地将微观的世界呈现在学生面前，通过电子白板的“拖动”功能突破物质在发生化学反应实质的难点理解，通过电子白板和教学设计的有机结合，可以让学生在白板书写，暴露其思维过程，利用同伴评价促进学生的学习兴趣，增强课堂的活跃成分，同时利用电子白板的“鸟瞰”功能，能帮助学生形成知识的网络图，能让学生轻松掌握知识间的彼此联系，形成完整的理性认识，降低知识点的难度，激发学生学习兴趣，帮助学生构建微粒观的基本观念，轻松突破微粒观的教学。

参考文献

[1] 康波.初中化学教学中学生微粒观的现状调查与分析[D]. 长春：东北师范大学，2011：8-15

[2] 杨东清，任娟.电子白板在初中化学微观世界教学中的应用研究[J].新课程研究，2015，（265）：140-141

[3] 宋金翠.建构主义学习理论指导下的初中化学自主学习实践研究[D].西安：陕西师范大学，2002

[4] 辛本春，毕华林.中学生化学基本观念培养的研究[D]. 济南：山东师范大学，2008：1-7