基于“宏观辨识与微观探析”的初中化学教学方法探究

摘 要：新课改背景下，核心素养是学科教育的主旋律。化学是一门趣味横生的学科，具有应用性强、科学性强的特质，培养学生的宏观辨识与微观探析素养是化学学科的教育要求。这两种化学学科思维不仅有助于学生化学学习效率的提高，也为学生认识世界提供了崭新的思考角度。尤其在初中阶段，学生的身心都在经历巨变，这一阶段是学生世界观养成的重要时期。以这两种化学学科思维作为初中化学教学工作的主题，在初中化学教学工作中融入宏观辨识与微观探析素养培养是新时代初中化学教师的重要教学课题。

关键词：初中;化学;宏观辨识;微观探析

一、 引言

新课改实施以来，中国应试教育体系有所瓦解，但由于长期受到应试教育的影响，学生、家长和老师都还存在严重的应试思维。在互联网时代，信息的交替和知识的更新很快，应试教育那一套已经不再符合当前的教育需求，取而代之的是培养学生核心素养，教师要引导学生将知识内化，使学生形成认识世界、探索世界的能力。各学科的特质是不同的，如同不同的土壤，可以为不同的核心素养提供养分。2017年颁布的《化学学科课程标准》将宏观辨证与微观探析等5个维度的化学学科思维，作为化学学科的核心素养。这要求教师将各个化学概念联系起来，引导学生构建属于自己的知识体系，通过结构化知识发现新的思维角度，树立宏观微观对立统一的世界观。

二、 概念简述

（一）核心素养

核心素养是信息爆炸时代提出的，是现代社会发展所需要的不可或缺的素养。中国的核心素养概念是基于中国的教育现状与发展蓝图提出的，其根本在于与中国梦相匹配，以满足中国梦建设的人才需求。核心素养在每个学科当中拥有更加细致的要求，虽然没有过于具体和统一的定义，但于共识来讲，化学学科的核心素养培养就是要求学生通过学习具体的知识和技能，形成带有化学学科特质的品质。

（二）宏观辨识

宏观辨识是化学核心素养的重要组成部分。宏观与微观其实是物理学概念，引导学生用宏观与微观的视角学习化学，实际上是培养学生认识物质世界的新角度。辨识含义较为简单，就是指识别辨认，而宏观就是指从一个整体的角度看待事物、分析事物、解决问题。将宏观辨识这个概念放到化学学科当中，就是指能够通过物体和化学变化的宏观表现掌握相关的化学信息。例如，在学习NH3时，从宏观角度出发，也就是说从物质的表征出发，可以直接了解到NH3是一种带有刺激性气味的气体，且在与紫色石蕊试纸的接触过程中，会将试纸变成蓝色。

（三）微观探析

微观探析是化学核心素养的另一个组成部分，宏观辨识是指从事物的整体以及其表现的整体特征进行观察和分析，收集所需要的表征信息，并根據这些表征信息对事物进行判断。而微观探析是指将宏观的事物剖析开来，从个体的角度认识和探究事物的变化和发展。从宏观辨识到微观探析就是一个从整体到个体，从总量到个数的转变过程。在初中化学当中，一个具体的能够通过肉眼看到的事物可以被称作是宏观事物，而组成这些宏观事物的微小的包括分子、原子、离子、电子等微小颗粒就是微观个体。所谓微观探析，就是探求这些个体运作的本质，探讨个体如何构成整体，其是一种对化学物质本质和化学变化本质的剖析。

（四）宏观辨识与微观探析

宏观与微观的概念本来就是相对的而非相反的，二者之间可以相互转化，是对立统一的整体。初中化学教学中的宏观辨识与微观探析主要有以下几个教学内涵：

第一，在宏观层面上，能够辨认物质的宏观表征，并用化学符号或化学语言进行表述。

第二，在微观层面上，能够认识到微观粒子的结构和特征。

第三，在二者的结合层面上，能够根据微观粒子结构和特征推断宏观物质的外在表征和表现出来的化学性质，或者是相反的，根据物质表现出来的外在特征和化学性质，推断微观粒子的结构和变化，例如，化学实验中新物质的形成、产生的化学变化与正负电子的交换情况的关系等。

三、 现状分析

（一）初中化学教学中宏观辨识与微观探析的知识分析

初中阶段的宏观辨识与微观探析素养主要有5种行为表现。

第一，能够根据实验现象辨识物质及其反应，例如，氧气与碳、硫、磷、铁、铜等物质所产生的化学反应;二氧化碳与水和碱的化学反应;水电解反应;金属的物理性质和酸与盐的置换反应等实验，教师可以让初中学生学会在实验中观察实验现象，并学会用化学语言和图文表述实验的现象和信息。

第二，能够运用化学符号描述常见简单的物质及其性质，包括各种元素符号、化合价和简单的化学方程式等，初中阶段的学生应当认识身边的常见物质，了解其主要组成物质和性质，熟练掌握常见元素的名称和符号，以及它们简单的反应方程式。

第三，能够利用物质的宏观表征对部分化学物质及其反应进行分类，能够将物质的组成和结构特质与物质的宏观现象联系起来，例如，区分纯净物和混合物、区分单质和化合物、区分有机化合物和无机化合物;认识氧化物的概念，了解酸碱盐的定义;学习元素的简单分类，初步认识四大基本反应。

第四，能够用微观粒子的结构和变化图示描述物质及其变化的过程，例如，认识原子、分子、离子等微粒;了解物质的三种状态和其转化规律。

第五，能够运用化学符号和简单的计算手段对物质及其变化进行描述，利用相对原子质量、相对分子质量、质量分数和质量守恒定律等相关的化学知识，对物质的组成进行简单的计算。

（二）初中化学教学现状

宏观辨识与微观探析其实是高中化学提出的化学思维概念，但其作为一种独特的化学思维对学生学习化学具有重要的助力作用，再加上初中化学知识已经有关于微观粒子的概念，因此这两种化学素养在初中阶段的渗透一直受到广泛的讨论和研究。但在实际化学教学过程当中，教师解释这两种思维是存在困难的，学生理解和学习这两种思维也是存在困难的。

首先，初中阶段的学生所掌握的化学知识较少，缺乏定量计算的能力，对世界的认知方法和认知水平也比较有限。在接触到宏观与微观这样的抽象概念时，学生很难理解和掌握化学符号、定量计算、物质特征、化学表现和微粒变化之间的复杂联系。

其次，教师很难从微观的角度解释宏观的现象。初中阶段的学生和成年人不同，他们正处于认识世界的初级阶段，这些概念对于他们来说是新接触的知识，学生可能能够从宏观的物质特征来辨别物质的变化，但由于微观的变化是无法用肉眼直接看到的，给学生的理解造成了很大的困难。教师将微粒的运动和相互作用的方式，用学生能够听懂能够接受的方式表达出来是化学教学的一大难题。当然，随着学生化学知识的积累，抽象思维的提高，这些问题是会自然而然解决的。

学生在将微观与宏观相结合的层面上也存在难题。初中学生学习知识的能力是很强的，他们能够很快地记忆和学习原子、分子、电子等微观物质，也能记忆和掌握各类化学物质的化学反应，但是要让他们将这二者结合起来建立联系却是一件比较难的事情。

四、 教学策略

（一）完善教学设计

在传统的教学设计中，教师喜欢以教材为主，参考教材的章节设计教学目标与教学方法。这种传统的教学设计方式主要是着眼于知识点的记忆和重难点的突破，在此种情况下，教师更喜欢用解释概念、讲课与练习相结合的教学方式进行课堂教学。这种教学设计容易将知识点分散，无法帮助学生形成结构化知识体系，从而使学生缺乏举一反三和解决实际应用问题的能力。

教师在进行教学设计时，应当首先理清这个章节或专题的内在逻辑，根据学生的知识水平和认知情况，由浅入深，由点到面的分层递进教学。较为普遍的模式是从身边的化学物质开始讲起，然后剖析物质的特性和特征，再解析物质的奥秘，然后开展物质的变化教学。这是一种由浅入深，由宏观到微观的教学展开方式，首先从宏观层面让学生先感受物质表现出来的特质，然后再带领学生进入微观世界，感受微粒的变化。例如，以身边最为常见的水为例，水是液体，在0℃以下可以变成固体，在高温下可以变成气体，这是学生能够在宏观层面上观察到的化学现象，那水的三态变化是怎样产生的呢？这就需要学生进一步地探索组成水分子在不同的条件下是如何进行微观变化的。

（二）完善教学评价体系

当前的化学教学评价体系仍然是应试教育那一套，这与当前的化学教学目标是不相匹配的。在新课改体系下，素质教育是教育发展的大势所趋，但当前的教学评价体系仍然主要以考试分数为主，没有体现对学生素质水平的评价。教师应当改革当前的教学评价体系，在教学评价体系中加入对学生化学素养的考核。只有这样，才能引导教师的教，学生的学。例如，教学评价体系可以将课堂实验纳入考核当中，將学生的参与积极程度、观察化学现象的能力、总结宏观现象的能力、对化学知识的运用能力等作为考核因素，这样能够为学生宏观辨识能力的培养和微观探析能力的培养提供方向。

（三）丰富学习活动

宏观辨识和微观探析素养是一种抽象的能力，不能仅在文本教学当中进行培养，教师需要调动学生的多种感官，让学生在活动中感受和学习，形成独特的领悟和认知。在初中化学教学课堂上，教师要尽可能地为学生提供直观的、清晰可感的素材，为学生提供培养宏观辨识能力的空间。例如，在教学酸碱中和反应的过程当中，HCl和NaOH虽然会发生中和反应，但没有明显的化学现象，无法为学生提供清晰的宏观辨识素材。但如果在其中添加酸碱指示剂，就能通过颜色反应变化过程，帮助学生观察，引导学生进一步微观探究。

（四）创设真实情境

学生的宏观辨识与微观探析素养只能在学习过程当中得到锻炼，在潜移默化中得到培养。脱离了情境的化学教学如同空中楼阁，无法为学生带来真实的感受和观察环境。化学历史、化学实验都是良好的情境教学素材，教师可以通过这些素材构建合理的化学情境，在激发学生学习热情的同时，培养学生的化学素养。例如，教师可以构建原子结构发现的化学史情境，让学生扮演科学家和相关研究者，这不仅能够让学生感受到科学家的探索精神，也有利于学生换个角度感受微观粒子的世界。

五、 结语

培养学生的化学素养是一项需要长期坚持的工程，教师不仅需要不断丰富和增长学生的化学知识，还要增强学生的化学感受，通过建立化学知识之间的联系、建立化学知识与生活之间的联系、建立化学知识与其他学科之间的联系，帮助学生将化学知识内化，使学生形成化学素养。宏观辨识与微观探析素养是化学素养的重要组成部分，其不仅能够帮助学生更好地学习化学，还能为学生打开崭新的视角，为学生学习其他学科的知识甚至是认识整个世界提供新的思维方式。

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作者简介：邵静超，江苏省张家港市，江苏省张家港市第七中学。