摘 要：結(jié)合物質(zhì)的變化中考復(fù)習(xí)教學(xué)案例分析，利用對比實驗建構(gòu)宏觀表征，利用微觀動畫和微觀圖建構(gòu)微觀表征，利用元素符號、化學(xué)式和化學(xué)方程式建構(gòu)符號表征，并闡述了三種表征的聯(lián)系，從而初步建構(gòu)“宏觀-微觀-符號”三重表征的思維方式。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)的變化；教學(xué)；三重表征

所謂化學(xué)學(xué)習(xí)中的三重表征是指宏觀表征、微觀表征和符號表征。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中指出：化學(xué)是一門在分子、原子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的自然科學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)科的特點決定了“宏觀-微觀-符號”三種表征應(yīng)有機結(jié)合。因此，從三種表征有機結(jié)合的角度，也就是從三重表征的角度認(rèn)識和理解化學(xué)是化學(xué)學(xué)科教與學(xué)的有效方法，是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。初三化學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙階段，經(jīng)過初三上學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)有了一定的知識儲備，在初三下學(xué)期可初步嘗試建構(gòu)“三重表征”思維方式。下面結(jié)合教學(xué)實踐中的典型案例分析，淺談在物質(zhì)的變化中考復(fù)習(xí)教學(xué)中進(jìn)行“三重表征”思維方式的建構(gòu)。

展示教學(xué)流程

實驗：水的蒸發(fā)和水的電解（學(xué)生分小組做實驗）

思考：1. 水的蒸發(fā)和水的電解各屬于什么變化？從宏觀角度分析這兩種變化的本質(zhì)區(qū)別。

觀察：2. 水的蒸發(fā)和水的電解的微觀動畫和微觀圖，從微觀角度思考：什么變了，什么沒變？有什么本質(zhì)區(qū)別？

書寫：3. 試分別用化學(xué)符號表示水的蒸發(fā)和水的電解

水的蒸發(fā)：H2O（l）→H2O（g）（其中l(wèi)表示液態(tài)，g表示氣態(tài)）

水的電解：2H2O通電2H2↑+O2↑

討論并歸納：

規(guī)律1：從宏觀角度看，物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是有無生成新物質(zhì)。

規(guī)律2：從微觀角度看，由分子構(gòu)成的物質(zhì)，發(fā)生物理變化時，分子不變；發(fā)生化學(xué)變化時，分子改變，生成新分子。兩種變化的本質(zhì)區(qū)別是有無生成新分子。

規(guī)律3：化學(xué)變化的微觀實質(zhì)（即分子與原子的本質(zhì)區(qū)別）：在化學(xué)變化中，分子可分成原子，而原子不可再分，原子只是重新組合。因此化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和原子的數(shù)目不變。

方法：宏觀、微觀、符號三者的聯(lián)系統(tǒng)一是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。

案例評析：

首先通過精心設(shè)計對比實驗水的蒸發(fā)和水的電解，讓學(xué)生先觀察實驗的現(xiàn)象，水的蒸發(fā)實驗中，開始有少量氣泡冒出，后來水沸騰有大量氣泡冒出，水由液態(tài)變氣態(tài)。水的電解實驗中，電極上有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗負(fù)極產(chǎn)生的氣體能燃燒，是氫氣；正極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，是氧氣，且氫氣和氧氣的體積比為2∶1。通過對比分析學(xué)生認(rèn)識到水的蒸發(fā)是物理變化，只是水的狀態(tài)發(fā)生變化，沒有生成新物質(zhì)。水的電解是化學(xué)變化，生成了新物質(zhì)氧氣和氫氣。兩種變化的本質(zhì)區(qū)別是有沒有生成新物質(zhì)。這樣學(xué)生從與日常生活息息相關(guān)的物質(zhì)水著手，通過實驗的觀察，已經(jīng)獲得了豐富的感性認(rèn)識，結(jié)合實驗現(xiàn)象從宏觀角度分析總結(jié)物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別，更易于從宏觀上對物質(zhì)的變化加以把握，初步建立物質(zhì)的變化的宏觀表征，為三重表征思維的建構(gòu)與發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

其次利用水的蒸發(fā)和水的電解的微觀動畫和微觀圖進(jìn)行微觀對比分析，讓學(xué)生深刻體會到兩種變化微觀本質(zhì)的不同。水的蒸發(fā)是物理變化，水分子不變，只是水分子間的空隙發(fā)生變化。水的電解是化學(xué)變化，水分子發(fā)生變化，水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子和氧原子重新組合成氫分子和氧分子。通過對比分析，學(xué)生從微觀角度清晰地認(rèn)識到什么在變，什么沒有變，深入理解水的沸騰和水的電解的本質(zhì)區(qū)別，將物質(zhì)變化的宏觀事實與物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，實現(xiàn)從宏觀到微觀的抽象。在觀察微觀動畫和微觀圖過程中，利用比例模型形象地向?qū)W生展現(xiàn)出物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，不僅增強學(xué)生對微觀結(jié)構(gòu)的空間想象力，理解物質(zhì)的變化的微觀本質(zhì)，而且也將模型和符號聯(lián)系起來，增強了直觀性，如用一個小球表示一個氫原子，用一個稍大些的球表示一個氧原子，這樣水分子、氧分子和氫分子的比例模型就直觀地呈現(xiàn)出來，氫分子的比例模型可直觀地表示一個氫分子，一個氫分子由兩個氫原子構(gòu)成，一個氫原子的化學(xué)符號為H，所以氫分子的化學(xué)符號為H2；類似的還有水分子和氧分子的比例模型可直觀地呈現(xiàn)水分子和氧分子的化學(xué)符號?？梢?，由于化學(xué)學(xué)科的特殊性，利用模型可以幫助學(xué)生在頭腦中建立起聯(lián)系宏觀、微觀、符號的“觀念模型”，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，將三重表征融合在一起。

在教師引導(dǎo)下，隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生已經(jīng)知道透過宏觀現(xiàn)象看微觀本質(zhì)，關(guān)注到宏觀事實與微觀本質(zhì)的聯(lián)系，此時利用元素符號、化學(xué)式和化學(xué)方程式表示水的蒸發(fā)和水的電解的不同，可在學(xué)生的頭腦中建構(gòu)有關(guān)水的蒸發(fā)和水的電解的符號表征。而元素符號、化學(xué)式和化學(xué)方程式本身具有宏觀和微觀方面的意義。運用相關(guān)的化學(xué)符號表征物質(zhì)的變化，加深了學(xué)生對物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別的理解，實現(xiàn)從宏觀到微觀、再到符號的抽象過程，建立了三種表征的聯(lián)系?？梢?，化學(xué)符號作為連接宏觀表征和微觀表征的橋梁，有效地增進(jìn)學(xué)生對“宏觀-微觀-符號”三重表征思維的建構(gòu)，同時加深了學(xué)生對化學(xué)符號的理解。

綜上所述，“宏觀-微觀-符號”三重表征思維的建構(gòu)過程是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步形成、發(fā)展與完善的長期的過程。在教師的指引下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中運用并體驗三重表征思維，并逐步內(nèi)化為自己的思維方式，隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，思維水平逐漸提高。作為一名化學(xué)教師，在教學(xué)中應(yīng)有三重表征思維方式的建構(gòu)意識，用心挖掘有關(guān)教學(xué)案例，在教學(xué)中滲透三重表征思維方式，引導(dǎo)學(xué)生逐步提高三重表征思維的能力，在化學(xué)學(xué)習(xí)中逐步養(yǎng)成三重表征思維的習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制定義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012（4）.

[2]楊梓生.對“宏觀—微觀—符號”三重表征思維及其培養(yǎng)的認(rèn)識[J].中小學(xué)教材教學(xué)，北京：人民教育出版社，2015（7）.

作者簡介：

賴海燕，福建省龍巖市，龍巖八中。