【教育类论文】从微观知识转向微观认识

 【摘 要】本文设计"走进微观世界、认识微粒模型、建构微粒概念、丰富微粒认识"等四个板块教学，让学生想象在显微镜下的分子、描述分子的构成、画分子模型、书写表达式、推测生成物等，通过学习活动体验知识形成过程，在认知上，由微观知识向微观认识转换。 
　　【关键词】分子和原子 微观认识 教学设计 
　　【中图分类号】G 【文献标识码】A 
　　【文章编号】0450-9889（2017）11B-0085-03 
　　化学是一门从分子、原子水平上研究物质组成、结构、性质与变化规律的学科。从微观角度认识物质及其变化，对学生理解和解释宏观的事实和现象，理解化学反应的实质，了解化学符号的意义等方面具有重要的意义。实际教学中，"分子和原子"这部分内容常常成为学生化学学习的分化点。调查发现，学生主要问题在于：一是学生割裂地看待物质变化与微粒解释；二是学生对化学反应的过程中微粒本质的理解存在困难，无法清晰地形成对分子、原子的认识。究其教学原因在于，教师过分注重分子和原子知识的传授和训练，轻视分子和原子认识的形成过程，没有让学生形成具有"活性"的微观认识。 
　　一、设计思想：从微观知识转向微观认识 
　　《义务教育化学课程标准（2011 年版）》强调，义务教育阶段的化学教育"要引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念"。物质的微粒观是化学的基本观念之一。物质微粒观建构的门户就是认识分子和原子。 
　　微观世界跟宏观世界截然不同，人类认识原子和分子，建立物质微粒观经历了漫长的时间，其间遇到了许多困难，过程十分复杂，这是宏观现象到科学实质的跨越。由此，像原子、分子这样的微观粒子的知识不能作为一般性的、静态的知识来教，应作为观念性的认识在建构中形成，即形成微观认识。 
　　当然，鉴于学生的认知特点，再加上分子和原子是粒子学习的第一个内容，所要形成的微观粒子认识的要求不宜过高，只能定位于关注物质微粒观的基础、形成和应用，体现其基础性和启蒙性。 
　　二、教学分析 
　　（一）教学内容分析 
　　人教版"分子和原子（2）"是继"分子和原子"第一课时后具体认识分子和原子的内容，它包括分子是由原子构成的、分子是保持物质化学性质的最小粒子、原子是化学变化中的最小粒子等三个重要内容，其中对原子是化学变化中的最小粒子的认识是重点，对分子是保持物质化学性质的最小粒子的认识是难点。 
　　（二）学情分析 
　　这部分内容对学生来说比较抽象，所具有的经验也不足，教学中要用好典型性事例和模型的直观性，尊重学生在学习过程中的感受与体会，从学生出发，不断积累和发展微观认识。 
　　（三）教学目标 
　　1.通过对多种分子模型进行观察与概括，初步认识分子构成。 
　　2.通过宏观现象的微观解释，形成物理变化、化学变化的微观区分，能明确分子是保持物质化学性质的最小粒子。 
　　3.通过典型化学变化的微观解释，初步形成化学变化的微观认识，能明确原子是化学变化中的最小粒子。 
　　三、教�W流程设计 
　　依据教学目标和教学内容分析以及学生的实际，本节课的教学流程设计如下图。 
　　四、教学过程设计 
　　（一）借助想象，走进微观世界 
　　〖设问 1〗假设你是一滴水中的 1 个水分子，在扫描隧道显微镜下会看到些什么？ 
　　学生想象与描述：不断运动，有间隔，有许多相同的水分子…… 
　　教师补充：许许多多的水分子聚集而成水这种物质。 
　　〖设问 2〗那么，现在请关注你自己，你这个水分子又是怎样的呢？ 
　　学生想象。 
　　〖设计意图〗通过拟人化手段引导学生想象，从而进入和认识微观世界。 
　　（二）模型描述，认识分子构成 
　　观察与思考：（展示实物模型）这就是你―― 水分子，说说你的构成。 
　　学生汇报：水分子是由氢原子和氧原子构成的，1 个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。 
　　学生解释：""这为什么不是水分子？ 
　　教师说明：水分子是一个相对独立的整体，氢原子与氧原子之间是联系着的，而且不在一条直线上，有一定的结合角度。 
　　归纳：原子分子物质 
　　练习：（投影分子模型图）说说以下分子的构成。 
　　思考与讨论：你对分子的构成又有哪些认识？ 
　　学生汇报：原子的种类可相同，也可不同；原子数量有 2 个，也可以多个；原子间都有一定的结合方式。 
　　体会：什么样的分子是相同的分子，什么样的分子是不同的分子？ 
　　说明：相同的分子具有相同的原子种类、原子数目和原子结合方式等。 
　　小组交流：根据你的经验，氢原子、氧原子、碳原子还可以构成哪些分子？ 
　　评价与说明： 
　　1 种原子构成：臭氧分子；2 种原子构成：过氧化氢分子、一氧化碳分子等；3 种原子构成，如酒精分子等。 　　酒精分子 
　　〖设计意图〗本环节主要利用模型直观的方法来认识分子。其中，选取的素材是由典型到一般来不断丰富的，形成层次性深入的环节结构；采取的教学方式是让学生观察、思考和体会，让学生认知发展既是主动的，又是深刻的。 
　　（三）典例解读，形成变化中的微粒认识 
　　1.变化中的分子 
　　〖问题 1〗水变成水蒸气是物理变化，请你由左框的微观图示来补充完成右框内容。 
　　展示与评价：分子间间隔变大了，但分子本身没有变化。 
　　辨析：以下变化是物理变化吗？为什么？ 
　　说明：分子不变的变化属于物理变化，分子发生变化的变化属于化学变化。 
　　学生书写：由以上微观示意图写出水发生化学变化的文字表达式： 
　　水氢气+氧气 
　　〖问题 2〗利用水分解的反应制得的氢气具有可燃性这一化学性质，而水却没有这个化学性质，变化中水的化学性质变了。水蒸发的过程中，水的状态虽然变了，但水的化学性质没有变化。从微观角度看，你认为保持水的化学性质的粒子是什么？ 
　　思考与阐述。 
　　评价与追问：保持氢气、氧气的化学性质的最小粒子是什么？ 
　　体会与归纳：分子是保持物质的化学性质的最小粒子。 
　　〖设计意图〗本环节把水蒸发与水分解作为微观认识物理变化和化学变化的典型情境，通过学生画出微观图示和根据微观图示辨析，建立区分物理变化与化学变化的微观认识，然后由微观图示转换到化学反应的文字表达式，建立微粒认识与宏观反应的联系，增强粒子与物质化学性质之间的实质性关联，为形成"分子是保持物�|化学性质的最小粒子"提供理论基础。 
　　2.化学变化中的原子 
　　观察与思考：水分解中，水分子是如何变化的，新分子是怎样产生的？ 
　　小组交流。 
　　汇报与评价：水分子分解成氢原子和氧原子，每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子，许多的氢分子聚集成氢气；每 2个 氧原子结合成 1 个氧分子，许多的氧分子聚集成氧气。 
　　体会与归纳：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新结合构成新分子，最后再聚成新物质，这是化学反应的实质。 
　　展示：氧化汞分解的文字表达式。 
　　氧化汞 汞 + ？ 
　　〖设问〗你以为，氧化汞分解后产生的另外一种物质是什么？ 
　　学生思考。 
　　阐述与评价：氧化汞是由氧化汞分子构成，2 个氧化汞分子分解成 2 个氧原子和 2 个汞原子；而且这 2 个氧原子结合成 1 个氧分子，为氧气。 
　　画图：请你画出该反应后的生成物微粒。 
　　展示：学生所画的与课本上氧化汞分子分解的示意图。 
　　自我评价：与书本图示对照，所画的生成物微粒有何不同？ 
　　教师说明：在反应前后原子数目不变；汞是由原子直接构成。 
　　归纳：化学变化中，分子要分，而原子不可分，原子是化学变化中的最小粒子；分子、原子都可以直接构成物质。 
　　〖设计意图〗本环节利用了水分解微观过程形成化学变化中的微观认识，然后利用"推测氧化汞分解生成的另一种物质"这个情境问题和画出微观图示，深化微观认识。 
　　（四）综合运用，丰富微观认识 
　　小组交流：请你利用所学知识分别解说以下过程所涉及的粒子及其变化和化学性质。 
　　评价与体会。 
　　〖设计意图〗在综合性情境中运用和发展微观认识，增强学习体验。