探索初中化学教学中构建微粒观的方法

□海南省琼海市嘉积第三中学 王冬容

宋心琦教授认为“中学化学教学能够使学生终身受益的，不是具体的化学专业知识，而是影响他们世界观、人生观和价值观的化学思想观念，不是诸如分类、实验、计算等特殊的方法和技能，而是影响他们思维方式和问题解决能力的具有化学特点的认识论和方法论。学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念应当是中学化学教学的第一目标”。微粒观是一种重要的化学基本观念，它既是开启初中生学习化学的基础，又是为高中阶段学习微粒作用观埋下伏笔。因此，构建微粒观是初中化学教学中重要的核心内容，它可以帮助学生从微观视角认识物质的基本性质和变化规律，逐步形成系统的化学知识结构。然而，学生学习微粒知识只停留在文字机械的记忆或具体知识理解的层面，没有进一步地上升到基本观念的思想层面，从而缺乏对微粒观的感知认识。所以，在初中化学教学中如何帮助学生构建微粒观，下面就结合教学实践探索并总结以下几点：

一、整体认知，合理规划

《2011版化学课程标准》指出：“要引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念”。微粒观是初中化学中重要的基本观念，它在人教版《义务教育教科书》中占相当大的比例，从绪言至第十一单元都渗透着微粒观的知识。

如：在绪言中提出：“化学是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质与变化规律的科学”；在第三单元中认识构成物质的微粒有分子、原子和离子；微粒的基本性质（微粒很小、微粒是运动的、微粒间有间隙）；原子既可以构成分子，又可以形成离子以及它们之间的区别和联系；认识原子的构成，从分子、原子视角理解化学变化的实质；从原子视角认识元素符号的意义；在第四单元中从分子视角认识化学式的微观意义；从分子、原子视角理解水分解过程的实质；在第五单元中根据氢气燃烧的微观示意图从分子、原子视角解释质量守恒定律的本质原因，从分子、原子视角判断化学方程式中各种粒子的数量关系；在第九单元中从分子或离子视角解释蔗糖和氯化钠溶解的过程；在第十单元中从离子视角理解酸碱盐概念，理解酸碱各自具有相似化学性质的原因，解释酸碱发生中和反应的实质；在第十一单元中从离子视角理解复分解反应的实质。

在授新课阶段由整体到个别，学生对微粒观先有—定的认识，再用微粒观去解决日常生活中的现象，做到学以致用，在应用中得以升华；到复习阶段由个别到整体，逐步形成完整系统的知识结构，帮助学生逐步完善微粒观。因此，在教学中教师要整体认知微粒观，合理规划渗透。符合学生每一阶段学习微粒知识的水平，帮助学生循序渐进地建立起微粒观。

二、构建微粒观的方法

微粒观是微粒知识在学生大脑中提升为思想层面的东西，微粒知识是形成微粒观的基础，微粒观是微粒知识的表现形式。它既基于微粒知识，又高于微粒知识。微粒知识既是初中化学教学的重点又是学生学习的难点，但微粒观的构建不是一蹴而就，而是一个循序渐进的过程。下面谈谈在教学过程中探索构建微粒观的几种方法：

1.运用演示实验，建立宏微联系。北京大学严宣申教授说：“化学上的规律、理论都源于实践并在实践中接受检查。因此离开了实验就不能成为化学，更谈不上学习化学。”微粒知识比较抽象，如果学生缺乏丰富的想象力，对微观世界的认识肯定不够，就给学生学习微观知识带来一定的困难。因此，在教学过程中教师可以增加一些学生可以动手的分组实验，学生通过亲自动手操作更便于建立宏观现象与微粒变化的联系，以达到增强学生感性认知微观世界的目的，为学生构建微粒观打下良好的基础。

如探究微粒运动教学中，学生动手分组实验，实验1：取少量无色酚酞溶液于试管，再向其中加少量浓氨水。学生直接感知到溶液由无色变为红色，体会到浓氨水使无色酚酞溶液变红。实验2：取少量无色酚酞溶液于小烧杯A中，取适量浓氨水放入小烧杯B中，迅速用一个大烧杯罩住AB小烧杯。通过实验1和实验2的对比，学生感知到第一个实验浓氨水和无色酚酞溶液直接接触而变红，但实验2中浓氨水和无色酚酞溶液并没有接触也会变红，这就引发学生的思考，制造新的认知冲突，从而为学生架起了宏观现象和微粒性质的桥梁，透过宏观现象看微观本质，浓氨水分子运动到无色酚酞溶液中使其变红，从而帮助学生理解微观粒子不是静止不变的，而是不断地运动的。

2.自主构建模型，体验微粒构成。微粒比较抽象，既看不见又摸不着。很多学生往往缺乏一定的想象力，更难于理解微粒构成，这就给初学者铐上了枷锁。在教学过程中教师要善于引导学生自主构建模型，将抽象的结构进行形象地、直观地展示出来，帮助学生对微粒结构的理解，降低学习的难度，增强学生学习微粒构成的信心。

如：在探究微粒构成的教学中，展示分子是由原子构成的，一个氢分子是由2个氢原子构成；一个氧分子是由2个氧原子构成；一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成等有关分子的信息。根据提供的信息，学生自己构建水分子、氢分子和氧分子的模型。用金桔子代表氧原子，用圣女果代表氢原子，用牙签代替球棍，可以用牙签将金桔子和圣女果连接起来构建不同分子的模型，学生通过自主构建模型的过程中初步体验微粒的构成。

3.运用类比法，理解微粒性质。苏联学者瓦赫罗夫说：“类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落”。 类比法是运用具体、直观及相似学生熟悉的生活事例来类比抽象、隐形的事物。运用类比法不仅能使抽象知识赋予直观的形象化和具体化，而且能引导学生展开丰富的想象，启发学生的思维，还可以帮助学生分析、解决问题起到举一反三的效果，形成知识迁移，从而获取新知识。

如：在探究微粒之间有间隔时，首先把10毫升酒精和10毫升水混合后学生观察出总体积小于20毫升。此时提出问题：为什么1+1＜2？再用生活中的具体事例进行类比，取一半小烧杯的黄豆和一半小烧杯的大米混合后是不是有一小烧杯？学生就能很直观地看到大米钻到黄豆的空隙里去，将这个具体形象的生活实例类比理解10毫升酒精和10毫升水混合后总体积小于20毫升的真正原因。学生很快就能明白水分子到了酒精分子的间隔中，加深理解微粒之间是有间隔。

4.巧用动画模拟，直观微观世界。夸美纽斯说过，“一切知识都是从感官开始的”。在教学中发现学生学习微粒知识后逐渐失去学习化学的兴趣，同时出现较为严重的两极分化。这主要由于微粒知识既抽象，又枯燥乏味。学生在学习过程中，既缺乏直观、形象的感知素材，又缺乏丰富的想象力。教育心理学认为：“初中学生的思维方式正处在由形象思维向逻辑思维转变的过程中，对知识的接受仍然以形象思维为主”。因此，巧用多媒体动画模拟，将肉眼看不到的微粒直观、形象地展现学生面前，使微观过程直观化，抽象过程形象化，把宏观现象和微观世界联系起来，降低学生学习难度的同时帮助学生逐步建立微粒观。

如：在探究化学变化实质的教学中，采用多媒体动画模拟水电解的过程，学生直观、形象地看到水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子再重新组合成氢分子，氧原子再重新组合成氧分子。巧用形象的动画模拟帮助学生认知分子、原子在化学变化中的变化,学生很容易归纳出分子分裂成原子，原子再重新组合成新分子的过程,从本质上认识化学变化的实质。

5.把握教学契机，合理渗透微粒观。英国著名浪漫主义诗人珀西·比希·雪莱说：“人不能创造时机，但是他可以抓住那些已经出现的时机”。在初中化学第三单元中课题2原子结构中，学生初步学习了离子的概念，及离子是构成物质的基本微粒。原子通过得失电子形成离子，离子是带电的原子或原子团，阳离子是带正电的原子或原子团，阴离子是带负电的原子或原子团等。从第四到第八单元有关离子的知识断层了。到第九单元，从离子视角解释氯化钠溶于水的溶解过程，也是泛泛而谈。到第十单元，从离子视角认识酸碱盐的概念、理解酸碱各自具有相似化学性质的原因和解释酸碱中和反应的实质。因此，教师要充分利用离子知识层次的递进性，把握教学契机，合理渗透微粒观。

如：学习酸碱盐溶液时，酸碱盐溶液都是由离子构成的；教师要引导学生从离子视角理解酸碱盐的概念，通过物质导电性实验和给出酸碱盐的化学式归纳出：酸是由氢离子和酸根离子构成的化合物，碱是由氢氧根离子和金属离子构成的化合物，盐是由金属离子和酸根离子构成的化合物，通过教材中氢氧化钠与盐酸反应的示意图从离子视角揭示酸碱中和反应的实质，通过酸碱的定义从离子视角解释酸碱具有各自相似化学性质的原因。因为离子的性质决定物质的性质，所以从离子视角学习酸碱盐知识是根本，也是合理渗透微粒观的最好契机。

6.构建知识网络图，系统认知微粒。美国课程专家艾里克森认为：“提高学业标准更多的是要求思维能力的提升,学习重心应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心观念和对更为根本的知识结构进行深层理解,培养和发展思维能力”。初中化学教材中微粒知识几乎分布在各个单元中，微粒知识处于零散、杂乱的状态，学生很容易遗忘孤立的知识。因此，在复习时可以将微粒知识由点成线，再由线成网，构建成知识网络图。构建知识网络图是将知识系统化和结构化，既可以帮助学生站在更高层面上以新的视角俯视整体的微粒知识，又可以对微粒知识的结构进行更深层次的理解，并对知识进行迁移和灵活运用，这有利于帮助学生系统认知微粒观，加深微粒观的理解。

7.应用中升华，形成微粒观。诺贝尔奖获得者世界著名物理学家劳厄曾经说过：“教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西”。随着时间流逝,学生对具体的微粒知识可能早已忘记，真正伴随学生的不是具体的微粒知识，而是微粒知识在生活应用中升华而存在于学生思想层面的东西——微粒观。学生在生活和工作中遇到与微粒观相关的问题会从微观视角进行思考，所形成的思维方式，就是根植于学生头脑中所形成的化学基本观念——微粒观。

如：学生走到饭堂时闻到饭菜的香味，走到面包店时闻到面包的香味，切开波罗蜜时闻到波罗蜜的香味等生活实例，学生都能感叹微粒是在不断运动。再如：乒乓球不小心被打瘪了，学生能够运用微粒观知识去解决，将它放在热水中变瘪的乒乓球又鼓起来了，能感受到温度越高，微粒之间的间隔越大，从而体现出微粒知识在生活应用中得以升华，逐步形成微粒观。

总之，微粒观既是初中化学教学的核心内容，又是高中化学教学微粒作用观的基础。但微粒观的构建绝不是一朝一夕就可以完成的，而是一个循序渐进、长期综合的过程,它贯穿于整个初中化学教学的过程。因此，在初中化学微粒观教学中需要教师整体认知，统筹安排、系统设计、讲究方法和合理渗透，符合学生每一个阶段的学习要求，帮助学生逐步构建更加科学、更加系统的微粒观知识体系，引导学生学会从微观视角看待问题，并解决生活实际问题,逐步完善微粒观。