戢辉　北京师范大学亚太实验学校 

　　关键词：化学教学，微粒观，学生认识

　　帮助学生构建微粒观需要基于义务教育阶段有关的微粒知识。微粒观既基于具体的微粒知识，又高于具体的微粒知识，是微粒知识在学生头脑中的提炼与升华，中学化学课程中的具体微粒知识是形成微粒观的基础和源泉，离开微粒知识，微粒观就会成为“空中楼阁”。

　　一. 初中化学物质微粒观的知识要点

　　初中阶段物质微粒观主要培养学生从微观的角度观察物质世界，能够简单的分析物质变化过程的微观变化。知识要点如下：

　　第一层次：是对于基本粒子的认识，以分子，原子等基本概念的建立为标志，学习者认识到宏观物质由微观粒子组成，能够定性的认识组成宏观物质的微观粒子自身具有一定的结构，并且能初步理解粒子组成宏观物质时需要遵循一定的规律。

　　第二层次：是对微观粒子如何构成物质的基本认识，包括：

　　单质分子、化合物、化合物分子等，用元素符号表示物质组成的化学式真实地反映出物质的组成元素种类以及物质分子中原子的数目，化学式是联系宏观物质与微观构成之间的桥梁。原子在结合成分子时具有失去或得到电子以形成稀有气体元素稳定电子结构的趋势，最外电子壳层上的电子决定了原子之间发生相互作用的难易以及何种相互作用，该部分电子称作价电子。

　　第三层次是对于微粒之间相互作用及物质变化的初步认识，包括：

　　(1)质量守恒定律：物质发生化学反应是通过构成物质的微粒之间的分解与组合实现的，原子的数目和原子的质量在反应过程中都没有改变，所以微观的重新组合决定了宏观的质量守恒。

　　(2)化学方程式：宏观化学反应实质是分子集体之间的行为，分子之间的化学反应是按照一定的质量比进行的。化学方程式具体体现了物质定组成、定比定律和物质不灭定律，既能从宏观方面反映出反应物与生成物之间的质量比，又能从微观层面反映出反应物与生成物之间的微粒个数比。

　　(3)物质变化包括物理变化和化学变化。物理变化是在一定条件下只是物质的外形和状态发生改变，没有新物质生成的变化。化学变化的基本特征是有新物质生成，在这个过程中常常产生发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。这是因为参加反应的物质分子受到破坏，各种元素的原子重新排列组合成新物质的分子。

　　二.物质构成奥秘的教学策略：

　　1.微观概念的建立

　　我们生活在宏观世界，微观粒子看不见，摸不着，学生缺乏感性认识，仅靠教师的语言描述，很难帮助学生建立微粒观。学生有自己的思维，概念的教学不可能是教师说什么，学生就信什么那么，如何让学生相信呢?

　　(1)用事实说话—让学生认识到微粒的客观存在

　　让学生认识到微粒的客观存在，是建立学生微粒观的基础，教师应尽可能利用投影图片、录像、多媒体动画等直观教学手段，使微观构成形象化、抽象问题生动化。例如，分子、原子的客观存在，现代人们已经能够利用扫描隧道显微镜来拍摄分子或原子的照片，将构成物质的粒子放大后呈现在我们的眼前。放置在敞口容器中的水过一段时间会消失不见，让学生思考水到哪里去了，进一步思考为什么人在有水蒸发的空气中会感觉湿润，天空会出现云彩，为什么当人漫步在花园里，能陶醉在沁人心脾的花香之中等，这些例子都能帮助学生认识到物质是由无数看不见的粒子所构成的。

　　(2)通过活动认识微粒

　　初学化学的学生由于还没有建立起化学思维方式，让他们想象出物质是由不连续的、看不见的微粒构成的，是很困难的。教师应结合学生熟悉的现象和已有的经验，创设生动直观的情景，从身边的现象和简单的实验入手认识物质的微粒性，理解有关物质构成的微观概念。例如，用水的三态变化、干冰的形成和升华说明物质的聚集状态的变化是分子运动、分子间距离的变化;让学生用注射器压缩气体，真实感受气体的可压缩性，感知微粒间存在间隙等。

　　(3)重视核心概念对基本微粒观念形成的重要作用

　　化学基本观念是理解化学概念和化学知识的背景和基础, 具有包含范围广、概括化程度高的特征, 它支配核心概念的选择和化学知识的应用。例如分子和原子是初中化学中两个核心概念, 初中阶段物质微粒观的建立就是建立在分子和原子认识基础上的。我们可以将分子概念的建立分为两个阶段:概念的引入和建立,首先引入分子的概念,并且让学生认识到分子是由原子构成的，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的; 然后通过具体实例“水分子的三态变化”和“水的电解”, 讨论“构成物质的分子在发生物理变化和化学变化时有何变化”这一关键问题来形成对分子的理解性认识。最终帮助学生形成这样两个核心理解: 在发生物理变化时, 没有形成新的物质, 构成物质的分子没有发生变化, 只是物质分子间的距离发生了变化; 在发生化学变化时, 形成了新的物质, 物质的分子发生了变化, 物质的化学性质发生了变化。对于原子的理解性认识,通过“氧化汞分解”事实的认识来形成。接下来的“原子的结构”主题更进一步揭示了原子的微观结构, 加深了学生对原子的深刻理解。

　　(4)运用模型和计算机模拟。在学习了原子和分子的关系之后，可以引导学生制作分子结构模型(比例模型或球棍模型)，如制作常见的O2、H2、H2O、CO2分子模型等，帮助学生理解原子和分子之间的关系，进一步理解分子的含义。

　　多媒体技术在教学中的应用，给化学教学带来了很大的改观，特别是物质的微观结构，可以化抽象为直观。例如对于常见的物理变化如：挥发、溶解、扩散等;对于常见的化学变化如：电解水、中和等等;如果用多媒体课件进行动画模拟，直观明了，可以加深对分子原子概念的理解。

　　(5)注重超越事实的抽象思维, 挖掘学生深层次的理解力

　　传统的化学教学注重对事实性知识的记忆, 侧重低水平的认知;艾里克森在评价美国国家科学教育标准就曾经指出, 主题( 事实) 并不是学习的目的, 它只是理解“支撑性观点”( 对学习深入的、基本的理解) 的一种工具。依据这一理念, 我们在教学时要减少对事实性知识的堆积, 精选“范例”, 给学生提供足够的解决问题和进行高水平思维的空间。例如我们可以日常生活中最常见的水为主线, 以水分子的运动、水的组成、物质在水中的溶解等事实为微粒观的生长点, 以氧气、二氧化碳等化学性质的学习为辅线, 从日常生活现象入手, 引导学生进行超越事实的抽象思维, 帮助学生建构物质微粒观。

　　实例,如何通过具体的水的变化知识来建构物质微粒观。首先创设水的物理变化和化学变化的具体情境, 如, 水的三态变化——为什么会有液态、气态、固态三态变化呢? 水电解变成氧气和氢气。这两种变化的原因是什么? 学生通过这些问题的思考,进入了从物质的微观层面寻求答案的认识历程。进而得出，在化学变化中, 分子会发生变化, 先分解成组成它的原子, 这些原子会重新组合, 生成新分子, 这些新分子集合起来成为新物质。若以此为基点继续追问下去,“为什么某一原子与那一种原子结合而不是与另一种原子结合? ”这就需要从原子的结构找原因,如果继续追问,“为什么是两个氢原子和一个氧原子结合生成水分子而不是以其他的个数比结合? ”那就需要对微粒结构进行更为深入的研究。这样以水的变化为范例, 作为物质微粒观的生长点, 演绎出物质微粒观的丰富内涵。

　　三.“宏观—微观—符号”三重表征的建立

　　学生的认知水平有三个层次，从低到高依次为图像、动作和符号(语言、文字)。

　　化学是一门宏观与微观相统一的学科。我们在教学时，依据初中生的认识发展水平, 尽可能地引导学生从宏观、微观、符号三者相结合的视角认识物质, 帮助学生形成物质微粒观。

　　例如, 在讲解化学式的意义及物质的组成与化学式的关系时 , 可利用几组图片, 如从怎样表示宏观的一杯水，使学生建立起见到一种物质, 就去思考“这种物质的微观构成是怎样的, 如何用符号来表示它的微观构成”的良好思维习惯。再如, 借助电解水的实验,通过H2、O2、H2O三种物质的微观构成图示和反应的微观表达式，自然引出原子、分子变化的相关知识, 引导学生在感知宏观实验现象的基础上想象分子和原子在化学变化中的行为, 最终认识到这是一个旧分子被破坏、原子进行重新组合并生成新分子的反应过程, 从而也认识到化学变化的实质。

　　美国课程专家艾里克森认为:提高学业标准更多的是要求思维能力的提升, 而不是掌握更多的事实内容。学习重心应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心观念和对更为根本的知识结构进行深层理解, 培养和发展思维能力。因此, 教师要建立用化学基本观念组织教学的意识, 处理好基本观念和具体知识之间的关系。要从教材内容的整体出发, 用基本观念统率具体知识的教学, 不能把眼光只盯在一个个具体的知识点上。因此, 教师首先要引导学生领悟内隐在具体内容中的化学基本观念。以此来建立微粒观。

　　四.物质的微粒观对学生认识发展作用的实现

　　就化学本身的特点来看，“见著而知微”是初学者必经的过程。成为化学基础的分子是如此之小，而学习者要通过含有巨大数目微粒的物质的观察，建立起对微小的分子、原子的认识，这其中所用到的研究方法和思路，是近百年来化学飞速发展的基础，是使学生踏入化学学科大门的重要工具。

　　微粒观的建立，有助于培养学生的想象能力。中学化学教学中，很多物质的微观结构要通过教师生动的语言描述或符号来认识，在这个过程中，学生必须发挥自己的想象能力，才能对它们有一个较为完整的认识。而相对应的化学用语的学习又有助于学生记忆能力和思维能力的培养。化学用语是一系列的符号表达式，掌握这些符号主要主要是通过记忆。此外，对化学用语所代表的物质的空间结构、组成等记忆，都有助于学生记忆能力的培养。化学用语本身就是一种抽象表达方式，使用化学用语分析、表达化学现象等是抽象思维的基本方式，应用化学用语能使学生更有效地、积极地进行化学抽象思维活动。

　　中学化学微粒观的构建是一个系统而渐进的过程。其中微粒的构成观是微粒观的基础，微粒的作用观和微粒的能量观是微粒观的核心和关键，微粒的空间观是微粒观的难点。同时，由于微粒的抽象性以及微粒观概念的概括性，因此，在教学过程中应注意结合教学内容和学生的认知水平，把握教学内容的层次性和阶段性;应重视利用实验、模型、图式、模拟等手段和方式，建立宏观事实、现象和微观结构的联系，在联系的过程中感知微观结构、感悟并构建微观观念。

　　参考文献

　　[1] 毕华林，杜明成.初中化学教科书中微粒观的构建及其教学策略[J].山东教育，2012(2)

　　[2] 李连青.帮学生构建化学微粒观,助学生度过化学微粒关.[J]读写算. 2010 (3).