基于宏观辨识与微观探析视角的初中化学教学探究

赵建琴　张映东

摘 要：宏观辨识与微观探析素养是化学学科五大核心素养之一，该素养要求学生在学习化学知识时，应从宏观、微观两个视角出发分析并解决具体问题。文章立足初中化学教学实际，对宏观辨识与微观探析素养进行分析，同时采取案例分析法，给出宏观辨识与微观探析视域下的初中化学教学建议，指出教师应完善教学设计，创设多元情境，应用多种教法，完善多元评价体系，促进学生核心素养的发展。

关键词：初中化学；宏观辨识与微观探析；教学策略

中图分类号：G427                                文献标识码：A                                       文章编号：2097-1737（2022）33-0044-03

引  言

《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）指出，当下的初中化学教学应将培养学生学科学习的关键能力与应当具备的学科品质作为教学目标。在此背景下，传统的注入式教学、应试教学，无法满足人才培养的要求。因此，变更教学重点，创新教学模式势在必行。初中化学教师应认识到宏观辨识与微观探析素养培养的重要性，同时根据初中生的认知发展规律、实际发展需求设计相关教学方案，以此实现对学生核心素养的培养。

一、宏观辨识与微观探析的相关界定

核心素养规定了初中化学教学应以育人为本，培养学生正确的化学学习价值观，良好的学习品格及应具备的关键能力是核心素养的主要教学追求[1]。作为化学学科核心素养之一的宏观辨识与微观探析素养，承载了培养学生宏观辨识、微观探析能力的教学责任，如使学生学会从宏观角度出发正确对物质进行分类，从宏观层面认识化学变化，从微观（原子、分子、离子）层面感受化学变化的本质等。

二、基于宏观辨识与微观探析视角的初中化学教学策略

（一）完善整体教学设计，确保素养培养有效落实

核心素养需要教師日积月累地传授学生相关知识，渗透相关思想，锻炼学生相关技能。基于宏观辨识与微观探析的初中化学教学要求教师提前做好整体教学设计，通过完善教学规划引导学生有序发展，从而保证素养培养教学内容得到有效落实。在设计过程中，教师应对当下初中化学教学情况进行全面分析，根据实际情况、发展需求、学生特点设计出科学、有效的教学方案，以此推动这一核心素养的落实。

以人教版九年级化学（上册）“我们周围的空气”

一章教学为例，这一章教学内容由“空气”“氧气”“制取氧气”“氧气的实验制取与性质”四部分课程构成。在教学前，教师可从宏观辨识与微观探析教学的角度出发设计教学目标：在宏观辨识方面，教师可让学生认识空气的组成及各成分的用途，理解空气中氧气含量的测定实验，理解氧化物的概念，掌握氧气的物理性质；在微观探析方面，教师应让学生初步认识分子，学会从微观的角度认识纯净物与混合物，了解实验室制取氧气的原理及相关方案，认识分解反应。之后，教师再根据九年级学生的化学学习情况，设计宏微辨析素养的培养流程。这样，在完整的教学预设下，教师能够按部就班地落实教学工作，减少课程教学可能出现的问题。

教师在章节教学前对教学目标、教学主要内容、教学流程做出完整规划，通过规划使宏观辨识与微观探析素养的培养教学更加有序，以此保证课程教学的效率和质量。

（二）创设多元教学情境，增强学生宏微辨析体验

1.创设动画情境，引发宏微探析兴趣

初中生处于化学学习的入门阶段，部分学生在面对抽象化学知识时存在畏难、逃避的消极情绪，这明显是不利于对学生的宏观辨识与微观探析素养培养的。鉴于初中生的学习发展特征，教师可以在教学过程中创设动画情境，增强课程的趣味性和体验性，解决学生的学习难题[2]。在创设过程中，教师可以应用生动的动画形象代替微观粒子，在具象化粒子的变化过程中引发学生的宏观辨识、微观探析兴趣。

以人教版九年级化学（上册）“原子的结构”一课为例，教师可以使用多媒体设备播放“卢瑟福的α粒子散射实验”的演绎动画：一束带正电荷的α粒子高速运动撞向金箔，结果发现许多α粒子竟然穿过了金箔并继续前进。基于动画内容，教师可以提出问题：为什么α粒子能够穿过金箔？这种粒子难道会“穿墙术”？通过诙谐幽默的话语完善情境内容，赋予学生新奇的学习体验。在学生议论纷纷时，教师可以继续播放动画：无限放大实验中的金箔，发现金箔并不是无懈可击的，它由许多小粒子排列构成，每个粒子之间还有间隙。动画视频播放至此，学生自然产生疑问：构成金箔的粒子是什么？为什么我们肉眼观察不到？这时，教师顺势引出“原子”这一概念，并为其讲解原子的结构等知识，收获良好的教学效果。

2.创设实验情境，激发宏微辨析意识

在课堂上，如果教师一味地融入关于宏观辨识与微观探析素养的理论内容，而不让学生真实参与化学变化的过程，学生容易出现“纸上谈兵”的学习问题，无法真正形成从宏观、微观两个角度分析问题的学习倾向。在实际教学中，教师可以通过创设化学实验情境解决这一教学问题，通过呈现明显的化学实验现象和真实的化学实验结果，驱动学生探寻化学变化的本质，从而有效激发学生的宏微辨析意识[3]。

以人教版九年级化学（上册）“水的组成”一课教学为例，教师可在教学导入阶段为学生演绎电解水实验，创设实验情境：准备两个集气瓶、两片玻璃片、试管、水电解器、直流电源、小木条等实验器材构成实验装置，开始实验后，让学生观察实验现象：试管内有气泡，与电源正极相连试管的气体体积是与电源负极相连试管的气体体积的二分之一。这时，教师可围绕实验现象与学生展开讨论：通过实验我们知道了水可以电解为氧气和氢气，那么水的构成元素是什么？你能从中发现什么？借助具体问题驱动学生联系宏观实验现象探究微观原理，从而发现水是由氢元素与氧元素两种元素构成，认识到水分子由两个氢原子与一个氧原子构成。在此基础上，教师为学生呈现电解水实验的方程式：2H2O2H2↑+O2↑。这时，教师再组织学生从宏观的实验现象、微观的粒子构成两个角度解释该化学方程式，可进一步增强学生的宏微辨识意识。

教师通过创设实验情境为学生呈现直观的化学变化，并通过提问的方式引发学生从宏观角度、微观角度探究化学实验的结果和原理，使学生在综合分析的过程中形成宏观辨识、微观探析的探究意识，实现教学目标。

3.创设综合情境，树立宏微辨析观念

由于微观粒子无法用肉眼观察，许多学生在学习分子、原子等微观粒子时，无法理解其存在状态，这对深度学习造成影响。为了使学生更好地理解微观世界，教师可以利用肉眼可观察到的物质创设问题情境，引发学生的好奇心；再应用模型创设模型情境，通过真实演绎的方式加深学生对微观世界粒子的认识。同时，教师还可在情境中对比该粒子构成的宏观物质，让学生在微观探析时联想宏观世界的相关内容，从而帮助学生树立宏微辨析的学习观念。

以人教版九年级化学（上册）“金刚石、石墨和C60”一课的教学为例，为了使学生领悟物质的多样性和复杂性，教师可使用多媒体展示金刚石、石墨的图片，让学生观察其特征。如金刚石是无色透明的正八面体形状，硬度非常高，能够切割玻璃；石墨是黑色的碳状物，常常用作铅笔芯和电极。在学生掌握两种物质的特征后，教师提出问题：这两种物质同样由碳元素构成，为什么外形、硬度等物理特征天差地别？创设问题情境能够调动学生的探究意识，使其对两种物质的本质区别产生好奇心。这时，教师再拿出提前准备好的金刚石结构模型与石墨结构模型，并为学生介绍两种模型中的碳原子、原子键，让其观察两种结构模型的差异，如金刚石的模型是以碳原子为四面体定点的空间网状结构；石墨晶体模型是平面层状结构。这时，教师从微观的角度为学生解释金刚石、石墨物理性质差异的原因，进一步拓展学生的宏微辨析思维。

教师先创设问题情境引发学生的探究兴趣，使学生能够以饱满的热情参与到辨析学习活动中。之后，教师再创设模型情境，通过呈现具体模型提高学生的认识，引导其从微观层面解释宏观现象，从而树立良好的宏微辨析观念。

（三）应用多种教学方法，提升学生宏微辨析能力

基于宏观辨识与微观探析的初中化学教学应将培养学生宏微结合分析问题、解决问题的能力作为教学重点。然而，传统的注入式教学只能培养学生的理论能力，无法使学生形成良好的实践技能，创新教学方法势在必行。在教学过程中，教师应结合课程教学需求融合应用多种教学方法，如问题教学法、合作探究法、练习法等，通过应用多种教学方法拓宽学生的学习视野，活跃学生的化学辨析思维，提升学生的宏微辨析能力。

以人教版九年级化学（下册）“酸和堿的中和反应”一课的教学为例，教师可以先使用问题教学法营造化学探究的氛围：取一支试管，加入适量的氢氧化钠溶液，向试管中加入稀盐酸，会发生什么？通过问题驱动学生主动实验，使其在观察实验现象时产生更多问题。如有学生提出：肉眼观察没有变化，难道二者没有发生化学反应？接着，教师可以根据学生的疑惑应用合作探究教学法，组织学生以小组为单位探究化学问题。在此过程中，教师可以发挥自身的指导作用，为学生提供酚酞溶液、石蕊试剂等，引导学生从微观的角度进行试验探析。例如，指导学生用酚酞溶液先后检验氢氧化钠溶液和与稀盐酸反应后的氢氧化钠溶液，能够明显发现酚酞溶液由红色变为无色，从而得出溶液由碱性变为中性的结论。这时，教师对实验内容进行分析，板书反应方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O，并展开类比推理教学：如果原溶液为氢氧化钙溶液，它与稀盐酸发生反应会得到什么？让学生类比原方程写出Ca（OH）2+HCl=？的右半部分，并猜想反应后的现象。

教师综合应用问题教学法、合作探究教学法、类比教学法等多种教学方法，在师生互动、生生互动的过程中引导学生从宏观、微观层面探究化学问题，从而提升学生的宏微辨析能力。

（四）完善多元评价体系，培养宏微辨析价值取向

《课程标准》指出，当下的初中化学教学应注重“教、学、评”一体化，发挥“以评促教”“以评促学”的评价教学作用，推动学生正向发展。在培养学生宏观辨识与微观探析素养时，教师可以对传统的评价体系进行优化，并在评价目标、评价内容、评价指标中融入宏观辨识与微观探析素养的相关内容，以此发挥评价的导学、促学、强学作用。

以人教版九年级化学（下册）“酸、碱的化学性质”一课的教学为例，教师可以将宏观辨识、微观探析素养的培养内容融入本课的教学评价。一方面，将宏微辨析内容融入形成性教学评价，如在比较酸和碱与指示剂的作用活动中，学生在氢氧化钙溶液、稀盐酸溶液中滴加酚酞与石蕊溶液，如果学生能够就宏观现象阐述微观原理，教师即可给予其肯定评价；如果学生不能，教师应以鼓励的评价语引导其从宏观、微观两方面思考实验现象。另一方面，将宏微辨析内容融入终结性教学评价中，如教师可以根据课程教学内容设计考评问题，让学生回答生锈铁钉与稀盐酸的反应现象并阐述微观原理Fe2O3+6HCl=2FeCl3（黄色）+3H2O；让学生回答氢氧化钙与盐酸的反应现象并阐述微观原理2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O。如果学生只能从宏观或微观角度分析问题，说明学生的宏观辨识与微观探析素养形成不足，教师应指出其发展问题；如果学生能够综合两方面内容回答问题，说明学生的宏观辨识与微观探析素养有效形成，则应给予学生积极评价。

教师通过评价传递宏微结合思考化学问题的价值观，使学生在新知学习、问题探究等过程中自觉形成宏观辨识、微观探析的价值取向，以此增强该素养的培养效果。

结  语

综上所述，宏观辨识与微观探析素养的培养重点在于使学生学会从原子、分子构成层面，元素组成层面探析化学问题，从而培养学生的辩证学习思维。在基于宏观辨识与微观探析的初中化学教学中，教师要对传统的教学做出变革，将新理念、新方法、新评价体系引入课程教学，落实宏观辨识与微观探析的培养目标。在实际教学中，教师应根据初中化学教学的动态要求优化教学设计，创设动画、实验、模型等多种情境，以此引发学生对宏观辨识、微观探析学习的兴趣，促进其全面发展。

[参考文献]

徐桂英，刘玉新.宏观辨识与微观探析学科核心素养的培养[J].中学化学教学参考，2021（22）：6-8.

黄冬艳.初中化学课堂“宏观辨识与微观探析”素养的培育[J].基础教育研究，2021（19）：72-73.

吴健锋，王正兵.基于“宏、微”结合的初中化学教学设计和实施：以“物质在水中的分散”为例[J].化学教与学，2020（09）：76-78，47.

作者简介：赵建琴（1980.4-），女，新疆托里人，任教于昌吉回族自治州第二中学，中教一级，本科学历。

张映东（1980.12-），男，四川巴中人，任教于昌吉回族自治州第二中学，中教高级，本科学历。