文廣州市番禺區(qū)大石富麗中學 鄧晴予

一、問題的提出

從“宏觀-微觀-符號”三種表征水平上認識和理解化學知識，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，是化學學習特有的思維方式，即稱之為三重表征思維。運用三重思維方式學習化學，可以促進學生對相關(guān)知識的理解與掌握，提高了學生的學習效率，增強學生的學習能力。初中生都知道“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”，但應該很少有三重表征的意識。學生的三重表征能力并不是自發(fā)形成的，需要教師聯(lián)系三重表征進行教學設計，在教學中幫助學生完成三重表征的意義建構(gòu)，逐漸形成規(guī)范有序的思維方式。

二、教學過程

以下選取了“酸和堿的中和反應”一課的教學片斷：

教師先提出第一個問題：酸和堿會發(fā)生反應嗎？然后演示氫氧化鈉與稀鹽酸反應的實驗，學生觀察到?jīng)]有明顯現(xiàn)象，于是產(chǎn)生疑問：無現(xiàn)象說明什么問題呢？反應了還是沒反應？教師讓學生重新設計實驗方案后，再讓學生分組進行氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生的中和反應實驗：往燒杯中加入約5mL稀氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀鹽酸，并不斷攪拌直至溶液顏色恰好變成無色為止。

1.宏觀表征

師:實驗過程出現(xiàn)哪些現(xiàn)象，請盡可能完整的描述。

生:往氫氧化鈉溶液中滴入酚酞時，溶液變成紅色，滴入稀鹽酸后，溶液又變成無色。

生：一開始往氫氧化鈉溶液中滴加酚酞，溶液變成紅色是因為氫氧化鈉溶液呈堿性，滴加稀鹽酸后溶液變成了無色，說明堿性消失了，也就是氫氧化鈉被稀鹽酸反應了。

2.微觀表征

教師接下來提出第二個問題：酸和堿之間發(fā)生的是什么反應呢？

生：從宏觀角度看化學變化的本質(zhì)是生成新的物質(zhì)，從微觀角度看也就是新的微粒，所以這個反應的本質(zhì)是氫氧化鈉溶液中OH-和稀鹽酸中H+反應生成H2O分子,而Na+、Cl-結(jié)合生成NaCl。

生：酚酞遇堿變紅，是因為遇到氫氧根離子才變紅的，紅色變成無色的原因是使酚酞變紅的OH-被稀鹽酸中H+消耗了，溶液中就沒有OH-了，所以變成了無色了。

3.符號表征

師：結(jié)合教材圖10-14插圖，分組討論氫氧化鈉與鹽酸反應除了有H2O生成以外，另外一種生成物是什么？

生：NaOH + HCl=NaCl+H2O

師:如果把上述實驗中氫氧化鈉換成氫氧化鈣；把硫酸換成鹽酸。這兩個反應的化學方程式又該如何書寫？

生：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O；2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。

三、教學策略

1.重視實驗教學，增加宏觀表征的體驗

國外研究者Gabel曾說過：只有當學生明白了大量的化學現(xiàn)象“是什么”以后，才有基礎去理解“為什么”會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。在中學化學中，宏觀表征不但可以激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的觀察能力和形象思維能力，而且提供了大量的、學生所必需的感性認識，為以后進入微觀領(lǐng)域和符號領(lǐng)域的學習打下了堅實的基礎。

2.合理使用微觀模擬，強化微觀水平

針對初中生易于形成宏觀表征，微觀表征較弱的特點，提倡教學過程利用實體球棍模型、圖形比例模型以及動畫等多媒體技術(shù)手段等直觀手段進行微觀模擬教學，能為學生提供可以探察微觀世界的“眼睛”和“翅膀”，使微觀過程直觀化、抽象過程形象化，降低微觀認知難度，實現(xiàn)由宏觀現(xiàn)象向微觀本質(zhì)的躍變。

3.理解化學用語的意義，發(fā)揮符號表征的橋梁作用

在微觀結(jié)構(gòu)或符號表征形成的初級階段，學生在難以理解的前提下會使用死記背的方法，從而對化學定義為枯燥、難以理解，產(chǎn)生“化學難”的思想，因此在教學中，教師要充分突出符號表征對于宏觀表征、微觀表征的橋梁作用，將割裂的宏觀知識、微觀知識、化學符號進行融合，以化學符號的意義為切入點，使學生將三者進行聯(lián)系學習，教學中引導學生對符號的意義進行思考，自主形成三重表征的化學知識網(wǎng)絡。

4.強化在不同表征水平之間進行轉(zhuǎn)化的意識和能力

這不但要求教師結(jié)合教學實際或科學探究過程，用心挖掘知識點的三重表征價值，同時還要求教師為學生提供三重表征思維方式的范例，加強對學生進行化學學習策略上的指導，指導學生回顧已有知識經(jīng)驗，在學習新知識的過程中，注意從不同的表征角度出發(fā)分析問題，并且強調(diào)這三重表征方式的內(nèi)在的有機的聯(lián)系，這樣學生久而久之就潛移默化地培養(yǎng)了三重表征思維能力。