建立符号系统提升化学教学有效性探研

郭家林

（江苏省扬州市江都区武坚中学，江苏 扬州 225253）

化学学科不仅引导学生在宏观尺度观察物质，还让学生从原子、分子的微观尺度了解物质的组成、变化。对于刚刚接触化学学科的学生来说，他们对微观状态十分陌生，而微观尺度下的知识又占据了化学知识的半壁江山。化学符号可以将微观世界的原子、分子及它们的变化形象地表示出来，所以，教师要通过帮助学生建立符号系统引领学生走进微观化学世界。

一、实验验证，理解实际意义

学生对微观世界陌生的原因在于无法体会微观层面的知识在生活中的用途以及微观知识存在的意义。因此，教师可通过构建微观世界与真实生活的联系，如进行实验验证等，让学生理解微观化学知识的实际意义。例如，在教学“燃烧的条件”后，为了让学生了解燃烧的条件这一知识在生活中的意义，教师可以通过设置实验的方式进行验证，组织学生开展消防演练。如有一堆可燃物起火，用CO2（二氧化碳）灭火器，能够将火熄灭，教师让学生思考灭火的原因。学生经过思考得出结论：灭火的原因在于灭火器喷出的二氧化碳在可燃物周围形成二氧化碳气体层，阻止了可燃物与空气中的氧气接触，阻断了燃烧的必要条件之一“燃物需要与O2（氧气）接触”。在实验演练中，学生还发现，通过喷水、撒干冰的方式也可以达到灭火的目的，结合所学知识思考后得出：喷水和撒干冰可以使可燃物冷却，当外界温度不满足可燃物燃烧的温度，就达到了灭火的目的。消防演练结束后，教师鼓励学生继续思考生活中有哪些现象涉及燃烧条件这一知识。有的学生提出：“爸爸在做饭时遇到油锅起火，立刻将阀门关闭，并且将锅盖盖上，火很快熄灭了。这一现象即是爸爸了解燃烧的条件这一知识，阻断了燃烧的来源并且使可燃物与空气隔绝，最终达到了灭火的目的。”

通过开展具体的实验验证，学生深入探究其中的化学奥秘，了解实验过程发生的化学反应，更加明确了微观层面的化学知识对生产生活的重要意义。

二、探寻规律，构建认知网络

化学知识系统特别是符号系统涉及很多物质，物质又存在诸多化学反应，需要学生掌握大量的化学式以及化学方程式，对此，很多学生有畏难情绪。在教学中，教师可以通过加强化学规律性教学，帮助学生探寻规律，构建化学认知网络。例如，“常见的酸和碱”涉及大量的化学反应及化学方程式。如果让学生逐个记忆不免有些困难，教师可以帮助学生探寻其中的规律，如对于金属与酸的化学反应，可以让学生观察镁条、锌粒、铜片放在稀硫酸中的现象。经过观察，学生发现，放置镁条与锌粒的溶液中明显产生气泡，而放置铜片的溶液却没有明显现象。之后在教师的引导下，学生发现像镁、锌等金属活动性比较强的金属与酸接触会发生置换反应，产生氢气，对于这一类化学反应的方程式，只需要掌握一个“Zn+H2SO4（稀）=Zn-SO4+H2↑”，其他化学反应，如镁与稀硫酸反应则可将Zn 换成Mg 即可。二氧化碳与碱的化学反应也是如此，学生只需熟练掌握CO2与Ca（OH）2溶液的化学反应方程式为“Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O”，其他碱溶液，如氢氧化钠溶液与二氧化碳的化学反应只需用“NaOH”替换“Ca（OH）2”即可。

对于数量众多、难记的化学方程式，教师可以引导学生探寻化学反应发生的内在规律，这不仅大大降低了学生记忆的难度，还有助于学生构建清晰的化学认知网络。

三、加强分类，利于编码巩固

学生学习化学符号时遇到的另一大问题是常常记混、记错化学符号。在教学中，教师可以通过加强分类，让学生对各类化学方程式进行编码巩固。例如，在教学一系列化学反应后，为了便于学生掌握，教师可以在课堂中与学生共同将化学方程式进行分类。如可以根据化学反应类型进行分类，对于“NaOH+HCl=NaCl+H2O”与“2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O”这两个化学反应方程式，都是酸和碱反应生成盐和水的化学反应，可将这类化学反应归为“中和反应”。“CuSO4+Ca（OH）2=Cu（OH）2↓+CaSO4”与“CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4”，这两个化学反应可以看成是两种化合物反应生成两种新化合物的化学反应，这类化学反应可归为复分解反应。而“Zn+HCl=ZnCl2+H2↑”与“Mg+HCl=MgCl2+H2↑”则为活泼金属与酸发生反应生成氢气，可将其归为活泼金属置换“HCl”中的“H2”的置换反应。

在学习一定数量的化学方程式后，教师可与学生共同将化学方程式进行分类，这起到了让学生将知识在大脑中进行分块储存的目的，有利于学生对各类化学方程式进行编码巩固。

四、设计游戏，拓展学科外延

学生的学习兴趣决定了学习的积极性及持久性。在进行化学符号教学时，教师辅以设计得当的游戏，可以引导学生在参与游戏的过程中学习知识，这对学生巩固与扩展知识十分有利。例如，在教学“元素周期表”时，教师要求学生对前20 种元素熟记并掌握。为了帮助学生记忆，教师设计了“制作元素周期表”的小游戏，让学生将代表不同元素的纸牌重新排列，以小组的形式进行比赛，看看哪组排列得更合理、更准确。有的小组成员经过思考观察，发现前20 种元素可以分成几大类，H、B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl 属于非金属元素，Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca 属于金属元素，He、Ne、Ar属于稀有气体元素，于是，根据这个分类组成了自己的元素周期表。活动结束后，教师向学生展示门捷列夫绘制的元素周期表，向学生介绍其绘制过程，及元素排列的规律，让学生了解元素周期表发展的历史。

教师通过开展有趣的化学小游戏，可以增强学生在课堂中的活动参与度，让学生在参与游戏的过程中对所学知识加深理解，并拓展学科知识的外延。

五、结语

在化学教学中，符号是学生认识化学微观世界的桥梁。教师可以通过实验验证、探寻规律、加强分类、设计游戏这些具体的教学形式，帮助学生建立化学符号系统，提高学生的化学学科核心素养。