基于“宏观辨识与微观探析”的高中化学教学策略探究

徐祚寿

摘 要：新一轮课程教育改革正在进行，其核心理念是推动学生身心健康发展，全面提升学生的学科核心素养。核心素养要与学科结合进行才能达到教育目的，因此，学校的教育手段也要不断更新。高中化学作为重要科目之一，要在教学过程中不断贯彻核心素养，本文通过研究“宏观辨识与微观探析”下的高中化学教学，为全面提升学生化学学科核心素养提供教学策略。

关键词：高中化学;宏观辨识;微观探析;教学策略

《义务教育化学课程标准》（2011年版）明确指出：化学是一门从原子、分子等角度来研究物质组成、结构、性质、转化及其用途的实用学科，其研究内容既涉及宏观层面的用途、性质等内容，也涉及微观层面微粒结构、元素组成等内容，而且宏观层面和微观层面的内容是紧密联系，不可分割的。要想透彻地认识、整合、内化、应用这些化学知识，就必须具备“见著知微、见微知著”的能力。“宏观辨识与微观探析”作为一种认识化学知识本质、串联化学知识体系的独特方式，将这种化学学科特有的思维方式和学习视角贯穿于高中化学教学的全过程，必然也有助于高中生化学核心素养的整体提升，有助于完善学生的化学知识体系，从而为高中化学的进阶学习打下扎实的基础。“宏观辨识与微观探析”层面下的高中化学教学，对教师提出了一定的要求，要求教师在日常授课的过程中，充分考虑学生的学情，创设与实际生活关联的化学情境，将学生引入学习中，感知化学的奥妙，并通过真实的化学情境激发学生的学习主动性、课堂参与性。

一、“宏观辨识与微观探析”概述

宏观辨识是构成宏观辨识与微观探析素养的核心部分，是指学生从整体层面、大体层面切入，对事物的一种感性认识。在化学学科中，物质的颜色、气味、形状、质感等都属于宏观现象，宏观辨识可以理解为正确掌握物质宏观现象且可以借由这些宏观现象来确定物质类型的辨认过程。比如，在认识物质NH3时，宏观辨识要指导NH3是一种具有刺激性的气体，而且该气体可以令湿润的紫色石蕊试纸变红。学生也可以通过这两点宏观现象来断定气体为NH3，这就是宏观辨识。

微观探析是构成宏观辨识与微观探析素养的另外一部分，其可以理解为从微观层面来理性认识物质内在结构的过程。在化学中，微观探析是指通过研究分子、原子、中子、电子、离子等极小微粒的排列组合、数量结构，从而由里及表、由局部到整体、由微观到宏觀来解释物质性质的过程。通过微观探析，学生就能够很好地将物质的结构和性质紧密联系起来，从而提升自己透过表象看本质，客观理性认识事物的能力。因此，基于“宏观辨识与微观探析”下的高中化学教学可以锻炼学生从宏观角度、微观层面全面认识化学物质，且运用化学符号表征物质，运用化学思维分析事物的能力[1]。

二、“宏观辨识与微观探析”素养在化学专业核心素养中的地位

化学以其特有的专业观点和学术思想理解化学物质的种类，同时以分类的思维对其加以划分，以此实现“物质构造决定化学性质”的理念。所以，“宏观辨识与微观探析”是化学课程核心素养的基石。在高中化学课程中，怎样在教学上培养这一维度的核心素养，并使核心素养真正落地于课堂教学，则显得尤为重要。目前，针对这一方面的研究，文献较少，因此，“宏观辨识与微观探析”在化学教学中的应用研究则显得非常重要，具有一定的研究价值。

三、基于“宏观辨识与微观探析”教学模式的构建

从宏观层面掌握物质基本特征，从微观角度探究物质内在，继而运用正确的化学符号表示物质，在化学学习中，这是典型的“宏—微—符”三重表征思想。因此，基于“宏观辨识与微观探析”层面下的化学教学，能最大限度地提升学生化学学科核心素养能力，帮助学生深入理解化学，提升教学效果。因此，教师应在深入研究化学教材的基础上，根据班级学生的实际情况，构建基于“宏观辨识与微观探析”的教学模式，并使其能够在化学课堂上落地生根，全面推动学生的身心发展。构建基于“宏观辨识与微观探析”下的教学模式时，可以从以下几方面进行：

（一）化学学科核心素养

化学学科核心素养教育是建立在具体的学科上，并且要与学科知识有机结合进行，才能达到教育目的。《普通高中化学课程标准》明确指出，化学学科核心素养在化学课堂中的表现形式就是该门课程能够体现出来的教育价值，由此可见，在化学教学中贯彻学科核心素养教育极其重要。化学学科不仅能够使学生了解物质的成分构造及物质变化过程，更重要的是培养学生拥有像科学家一样的优秀品质，遇到困难不抛弃不放弃、坚持不懈、迎难而上的品质和素养。丰富的专业知识加上高效的核心素养教育，才能使学生真正认识化学学科，了解化学学科，从而全面提升化学学科核心素养，学会从化学的角度看待事物，解决问题。2017年出版的《普通高中化学课程标准》（以下简称《标准》）中将化学学科核心素养具体分为五个方面：一是从宏观层面整体认识并掌握物质基本特征并进一步从微观角度探析物质内在构成;二是物质的变革特点与物质间的平衡思维;三是证明并推断论证物质变化过程与物质的不同模式认识;四是培养学生探索科技与不断创新的精神;五是建立正确的科学观并明确自己的社会责任。只有将这五个方面与化学教学有机融合到一起，才能培养最基本的化学学科核心素养。

（二）《普通高中化学课程标准》

培养学生的化学学科核心素养是基本，在此基础上，要根据《标准》制订化学教学模式，《标准》是所有教师在设计教学环节与实际教学过程中的指导性文件，除此之外，《标准》对每个阶段的学生应掌握的知识量也进行了详细描述，可以说，《标准》是指导教师和学生共同学习的重要性文件。《标准》中详细指出了基于化学学科特性，学生应具备的核心素养能力的具体要求[2]。并且，《标准》对化学的核心素养做出了清晰的界定，界定中的每一条内容都根据学生的年龄特点进行了水平划分，以及学业质量标准要求，因此，在日常教学中，教师要以《标准》为指导方针，结合其中的具体要求，针对学生的实际情况开展教学，最大限度地调动学生学习化学的主动性、积极性。

（三）教材内容

在开展课堂实验活动的过程中，教师必须将教材内容作为最主要的课堂教学组织材料，切记不可以随便开展实验课堂，如此教学就丧失了其内涵所在，失去了根基。在开展课堂教学实验之前，教师需要根据国家课程标准要求去钻研教学内容，并对课堂具体内容进行整理和优化，单纯按照教材去讲是不可取的。要紧抓教材内容，按照教材开展授课，制订合理的可达到的教学目标。例如，离子反应和氧化还原反应这两部分具体内容，就构成了鲁科版化学必修第一册书中“有关化学反应及其变化规律”的主要具体内容。离子反应、氧化还原反应是整个高中化学的重要基本原理，这一基本原理的深入掌握，为学生今后掌握元素及其化合物、电化学等重要基础知识提供了坚实基础，如离子反应、氧化还原反应知识体系建构不起来，那么之后学习元素及其化合物等知识时就成了空中楼阁[3]。

（四）学生实际情况

学校是课程实施的主体和对象，在实施课程设计以及教育实施的过程中，学校必须充分考虑学生的学习状况、知识基础、认知发展水平，以及心理发展特点。例如，在学校开展离子反应和氧化还原反应课程之前，学生就已经熟练掌握了四种基础化学反应类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。为学生掌握离子反应和氧化还原反应过程，打下了基础。

四、建立“宏观辨识与微观探析”的高中化学策略分析研究

（一）基于真实情境提出问题，凸显化学的社会价值

学生的化学核心素养的形成程度也会影响问题处理的能力，而问题的处理能力也是学生形成化学核心素养的重要途径。因此，教师要注意教材实施过程中問题的创设和问题的处理能力对学生化学核心素养形成的过程所起到的重要影响。由于化学是一个和社会生产、生活有着紧密联系的专业学科，在教学实践中，教师创设生活问题情境，选择在学校生活中经常出现的事例作为素材，激发学生的学习兴趣和认知冲突，从而充分调动学生学习的积极性和主动性。比如：物质在水溶液中的行为“离子反应”课程实施的第一环节，教师可以创设现实问题情境，从而导入课程。教师可以在教学开始时设问或引入问题：你了解泡沫灭火器（NaHCO3水溶液和Al2（SO4）3水溶液）的灭火机理吗？为什么NH4Cl水溶液能除铁锈、Na2CO3水溶液能除油渍吗？学生可以通过推导做出以下假定：NH4Cl水溶液能除铁锈表明水溶液呈酸性，Na2CO3水溶液能除油渍表明水溶液呈碱性，盐水溶液也可以呈现酸碱性。

好的问题与情境设计不但能结合实际生活中的问题，还可以让学生利用化工基础知识与应用化学的思考方法去观察、分析环境和问题，从而让学生体会到化学的价值，进而体验到化学和实际生活相互之间的联系，从而活跃学生的思想，激发学生的意识冲突，为学生核心素养的建立与发展打下了坚实的基石。

（二）整合教学内容，以体现对化学实验的宏观认识价值

化学的科研意识就是“宏观辨识”，从探究物质及其规律出发的，通过对宏观现象的考察、宏观性质的猜想和证明，能够推导出物质的基本构成、内在联系和规律。化学实践不但能够为学习者带来宏观感知和感受，也是开启学习者微观推理能力的重要源泉[4]。化学教师在课堂实践中，要运用好课堂的化学实践素材，与核心知识点融合，通过创设促进学生逻辑思维发展和核心认知能力建立的化学实践探索活动，使学生由对宏观的物质现象与特性的掌握，逐步转向对物体构成、化学概念实质规律的探究，使课堂更富有吸引力，从而推动了学生核心素养的建立与发展。因此，在物质在水溶液中的行为“离子反应”课程实验的第二环节，教师通过环节一学生对盐水溶液能够呈现酸碱度的评价，按照科学探索设计如下提问和实际探究活动。提问1.NH4Cl水溶液能除铁锈表明水溶液呈酸性，Na2CO3水溶液能除污垢表明水溶液呈碱性，什么盐水溶液会呈酸性？什么盐水溶液会呈碱性呢？有什么规律性吗？提问2.按照化学物质划分的思路，按照生成该盐的酸性与碱性的强弱把课本表中的盐类划分，每个学生填写于表格中。提问3.通过化学分类试验，通过检测表中各种盐水溶液的pH值，总结并解析盐的种类与它的酸碱性之间有哪些关联？研究活动（学生进行分类试验）：对盐水溶液实行酸碱性检测，解答了上述提问后，由学生实验小组报告实验现象，并填报课本表格。课程环节二的物质的解析的理论探究与实际研究活动，为完成物质由“宏观辨识”步入“微观探析”奠定了理论实践基础。

（三）从微观的视角中找到根本原因，并进行新概念的研究建构

在这部分的课程研究中，不仅让学生体验一种由认识探索者去探索物体认识的建构流程，还使学生获得“按照物体的类型→预测特性→设计实验研究→问题→找出内因→综合逻辑推理得到概念或理论概念”的探索物体本性的科学模式。在这一环节的课堂教学中，化学教师能够通过电离方程式和离子方程式等“符号表现”，指导学生找出盐水溶液中酸碱性的本质成因，并归纳盐水解的基本概念，从而掌握化学微粒观和本质观的基本含义，进而提高化学的专业素养，提高学生解题的能力与技巧。例如，教师可引导学生从微观视角研究盐溶液酸碱性变化的本质因素是哪些？在研究NH4Cl水溶液呈酸性因素的化学教学过程中，教师可设置下列问题指导学生开展有序的化学思维，从而养成学生有序思考问题的良好习惯。问题1.当氯化铵溶于水后，在水溶液中出现了什么微粒？在水溶液中出现了什么平衡？问题2.分子间会出现相互作用吗？在分子内部要彼此结合，需要达到哪些条件？问题3.对以上问题的解决，你可以用电离方程式或离子方程式描述出结果吗？在解决上述问题的过程中，让学生可以通过电离方程式和离子方程式等的符号表示，来帮助学生认识NH4Cl水溶液中呈酸性的微观本质。根据这些分析，指导学生总结出盐类水解的基本概念，并进行新概念的建构，完成了由“宏观辨识”到“微观探析”再到“符号表征”的核心素养的教学过程。

结束语

通过对本文的分析研究表明，在高中化学教学中介绍并运用“宏观辨识与微观探析”的概念是十分需要的。高中化学教师需要从教材、学生实际学习情况等几个方面向学生教授“宏观辨识与微观探析”的理念知识，让学生在接受知识的同时不自觉地受到辨识探析理念的熏陶，从而将“宏观辨识与微观探析”落实在以后具体的实际行动中。

参考文献

[1]丁儒雅.“宏观辨识与微观探析”理念在高中化学教学中的应用研究[J].中学课程辅导（教师通讯），2021（9）：81-82.

[2]陆兰.在高中化学教学中渗透“宏观辨识与微观探析”理念的策略分析[J].家长，2020（22）：122-123.

[3]肖玲，朱亮亮.“宏观辨识与微观探析”理念在“环境化学实验”教学中的应用探讨[J].科教导刊（上旬刊），2020（4）：128-129.

[4]杨梓生.研究学科核心素养内涵特性应有的三种基本视角：兼谈对高中化学学科核心素养的认识[J].福建基础教育研究，2016（8）.

本文系福建省教育科学“十三五”规划2020年度常规立项研究课题“基于高中化学学业质量标准的‘宏观辨识与微观探析’素养培养的实践研究”（立项批准号：FJJKXB20-905）的阶段性研究成果。