黃美儀
摘要:本文從“微粒觀”的內涵及認識發(fā)展、促進“微粒觀”建構的教學策略研究兩方面,對高一化學教學中“微粒觀”的建構與教學策略進行深入研究。結果表明,對“微粒觀”的建構及教學策略研究有利于教師結合學生的已有知識經驗進行“微粒觀”建構的教學,也有利于學生參與課堂,讓微粒觀隨著學生化學學習的不斷深入而不斷發(fā)展。
關鍵詞:化學教學 ??微粒觀 ??教學策略
一、問題的提出
高中化學新課程標準在“知識與技能”目標中將“形成有關化學科學的基本觀念”作為一個顯性的目標明確提出,使觀念建構教學成為時下熱門的研究課題。而化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化及其應用的一門基礎自然科學,可見,微粒觀是中學化學的核心觀念。
筆者在中國知網(wǎng)中搜索關鍵詞“微粒觀”,檢索到文獻86篇,其中有關高中化學教學的有9篇,與高一內容相關的有:張勁輝[1]選取了物質的量、離子反應和氧化還原反應這三方面內容,探討在高一化學教學中如何培養(yǎng)學生的微粒觀。秦怡[2]以“化學鍵”這一教學內容為基點,以微粒觀為思維方式,設計探究活動進行教學研究。本文根據(jù)建構主義學習理論,探討適用于本校高一學生學情的微粒觀建構策略,節(jié)選部分微粒觀教學片段,并將其應用于教學實踐中,幫助學生建立微粒觀,以促進學生對化學知識深入系統(tǒng)的理解。
二、中學化學“微粒觀”的基本內涵及認識發(fā)展
魏樟慶[3]認為,高中階段的“微粒觀”主要包括:物質的微粒性與微粒的相互作用,核心內容是微粒的相互作用?!拔镔|的微粒性”是指:物質是由原子、分子或離子等層次的微粒構成;微??偸窃诓粩嗟剡\動;微粒間有一定的間隔;微觀粒子的空間結構?!拔⒘5南嗷プ饔谩笔侵福何⒘Vg存在著相互作用;化學反應是某一層次微粒的相互作用;微觀粒子的結構決定性質。
經過分析人教版必修1、必修2教材發(fā)現(xiàn),中學化學關于“微粒觀”的內涵認識發(fā)展是在物質構成、水溶液和有機化合物三個認識體系中完成的。以水溶液認識體系為例,其是指水溶液中存在的微粒種類、來源、數(shù)量及微粒之間的相互作用?!拔⒘S^”的建構不是一步完成的,是在前期建構的基礎上,通過對一些具體事實的深層理解,逐步內化、概括、完善、發(fā)展起來的。所以筆者認為,詳細地分析教材中微粒觀的具體內容、認識體系、核心概念的理解及學生微粒觀認識的發(fā)展,有利于進行 “微粒觀”建構的教學和學生 “微粒觀”的建構與發(fā)展。
三、促進“微粒觀”建構的教學策略
從某種意義來說,物質微粒觀是為了引導學生更好地認識化學現(xiàn)象、理解物質世界而為學生構建的觀念。我們在教學環(huán)節(jié)中要滲透物質微粒觀的特點,在教學過程中體現(xiàn)微粒觀對化學學習的引導作用。通過教學實踐,筆者認為微粒觀的培養(yǎng)可運用以下教學策略。
1.利用實驗突破表象,進入微觀層面
[教學片斷1]“分散系及其分類”的教學
①展示樣品:FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體、Fe(OH)3濁液。學生肉眼觀察、分辨。
②激光筆照射樣品,觀察現(xiàn)象;對以上樣品進行過濾,再分別用激光筆照射濾液,觀察現(xiàn)象并思考:溶液、膠體、濁液中分散質粒子的大小關系?
③討論:如何將膠體粒子分離出來?
上述的教學活動,為學生積累化學知識提供了一種認識的角度和認識方式——在實驗、思考、想象中真實體會到粒子的大小及存在形式,促進思維層次進入微觀層面。
2.利用直觀化手段,豐富感知微觀過程的方式
由于微粒的不可見性及抽象性,要求我們在微粒觀培養(yǎng)教學中將學生的已有認識作為起點,通過直觀化手段讓學生認識他們看不到的微觀世界。
[教學片斷2]“Na與鹽溶液的反應”教學
學生實驗:將擦干表面煤油的綠豆大小的鈉塊投入到CuSO4溶液中,觀察現(xiàn)象是否與預測一樣,思考原因。
利用學生的認知沖突,引導學生觀察人教版化學必修1 第30頁圖2-9“NaCl在水中的溶解和電離示意圖”,并給予適當啟發(fā)。學生會發(fā)現(xiàn),CuSO4溶于水發(fā)生電離,類似于NaCl,Cu2+周圍也會被水分子包圍,使Na首先遇到水分子,因此Na與鹽溶液的反應實質是與水的反應。該圖除了形象、直觀地表示微觀粒子在電離過程中形態(tài)的轉變,還能增進學生對化學知識的理解,提高學生用“微粒的觀點”分析和解決化學問題的能力。
3.利用宏觀與微觀的轉換,深入理解微觀過程
[教學片斷3]“Na2CO3與NaHCO3與鹽酸反應”教學
學生實驗:取等體積、等濃度的Na2CO3與NaHCO3溶液于兩支試管中,各滴加兩滴酚酞溶液,繼續(xù)向兩試管中滴加等濃度的鹽酸,認真觀察現(xiàn)象。
由實驗現(xiàn)象體會Na2CO3與鹽酸反應的微觀過程:加鹽酸過程中,Na2CO3溶液由紅色變?yōu)闇\紅色,此顏色恰好與含酚酞的NaHCO3溶液相同,即發(fā)生反應CO32- + H+ = HCO3-;再加入鹽酸,才發(fā)生反應HCO3- + H+ = CO2↑+ H2O,生成大量氣體,故NaHCO3反應的速率更快。
通過引導學生關注宏觀現(xiàn)象與微觀過程的聯(lián)系,讓學生仿佛“看到了”微觀粒子之間的相互作用,利于學生從微觀的角度分析反應過程并深入理解。
4.利用教學評價,促進學生微粒觀的建構的發(fā)展
在教學過程中,準確定位不同階段微粒觀建構的具體學習目標,設計使學生主動運用微粒觀解決問題的實踐活動和學生對自身物質微粒觀發(fā)展的方式評價活動,有利于鼓勵、促進學生微粒觀的學習。教學評價旨在鼓勵學生積極主動地參與探究化學事實、現(xiàn)象與微粒本質之間聯(lián)系的教學活動,主動思考、運用有關微粒觀世界的想象力,從而促進學生由化學事實的獲得向化學基本觀念的建立轉變。
四、結束語
微粒觀的培養(yǎng)是一個長期的過程,在化學教學中,我們不能把它作為一個知識點來傳授給學生,而是引導學生將其作為一種思想工具,幫助學生更好地認識物質世界,更好地學習并應用化學知識。有關微粒觀的核心概念及形成過程提出了實驗突破表象、微觀示意圖直觀化等教學策略,想學生所想,把課堂還給學生,學生更樂于參與課堂、動腦思考并解決問題,很好地激發(fā)了學生學習的熱情,讓微粒觀隨著學生化學學習的不斷深入而不斷發(fā)展。