初中物理中的分子原子概念范文

導語：如何才能寫好一篇初中物理中的分子原子概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：化學 概念 教學質量

一、明確概念的涵義，抓住概念的本質的思維方法

明確概念的涵義，就是要特別注意它的準確性，例如分子的概念：“分子是保持物質化學性質的一種微粒。”如說成“組成物質的一種微粒”等就不準確。教學時應多設問，多向為什么，讓學生多動腦筋，才能把概念弄清楚，準確把握概念的涵義。

抓住概念的本質，就是要講清這個概念區別于其它概念而獨立存在的內在特征，即概念本身的特殊性，如元素和單質，元素是核電荷數相同的一類原子的總稱，基本微粒是原子；單質是物質，微觀上看是同種元素的原子構成的純凈物，宏觀上看是由同種元素組成的純凈物，教學中必須抓住概念的這種本質區別。[1]

二、從宏觀表象深入微觀實質的認識方法

初中學生對“摸不著，看不見”的微觀粒子感到很難理解，更難將微觀粒子的運動與物質的宏觀現象聯系起來。教師應引導學生觀察、分析實驗現象，使學生在感知化學知識的基礎上，經過思維加工建立化學概念。例如，為了引出原子概念，證明分子的可分性，可在教學中增加電解水的演示實驗。在實驗中，學生看到兩電極上產生氣泡，用帶火星的木條檢驗正極產生的氣體，看到其復燃，點燃負極產生的氣體，看到氣體燃燒時產生淡藍色火焰。然后引導學生思考：這些現象說明了什么問題？教師結合圖像進行直觀分析：水分子可以再分，水分子是由更小的微粒子構成的，這些微粒在化學變化中不能再分，是化學變化中的最小微粒，我們稱這些微粒為原子。最后進行總結：水電解得到氧氣和氫氣兩種物質，氧分子由氧原子構成，氫分子由氫原子構成，所以水分子是由氧原子和氫原子構成的。這樣可以使學生把宏觀物質和微觀粒子――分子、原子聯系起來，在腦子里形成微觀粒子的概念。

三、要注意分析概念間的相互聯系

初中化學雖然基本概念較多，又分散在不同章節，給教學帶來一定困難，但這些概念并不是孤立的，它們之間有著內在的聯系，在教學中要善于總結、歸納各部分概念的體系和結構，使之系統化、條理化。這樣不但有利于學生對概念的理解和掌握，而且有利于提高學生靈活運用化學基本概念和化學基礎知識的能力。[2]

例如：有關物質結構的概念系統

系統中包含著豐富的知識內容：

（1）分子、原子、離子都可以構成物質（共同點），但由分子構成的物質有單質和化合物；由原子直接構成的物質有單質，由離子構成的物質只有化合物（不同點）。

（2）分子、原子、離子之間可以相互轉變（聯系）。

（3）原子是由原子核和核外電子構成的，原子核是由質子和中子構成的……

四、從不同角度去分析理解同一個概念

分別從宏觀、微觀的不同角度去分析、理解同一個概念，往往能使學生獲得一種“立體感覺”。比如，對物理變化和化學變化兩個概念的理解：從宏觀角度看，有新物質生成的變化就是化學變化，而沒有生成其他物質的變化是物理變化；從微觀角度理解，分子本身發生改變的是化學變化，而分子本身并沒有變化，只是分子間的間隔發生變化的是物理變化。這樣就能更好地區分物理變化和化學變化兩個概念。又如，對質量守恒的理解：從宏觀角度看，參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和；從微觀角度看，化學變化前后原子的種類、原子數目、原子質量都沒有改變。由此而獲得質量守恒概念的“立體感覺”，能使學生更深刻、更全面地理解質量守恒定律。

五、要注意區分概念

在化學基本概念中，相似而又有區別的概念很多，要加以比較區分。有比較才有鑒別，不同的概念也正是由于相互比較而存在的。對概念的應用范圍和條件，在教學中也應予以重視，學習中許多錯誤往往發生在概念的應用范圍不清和條件掌握不準確上。

例如：為幫助學生區分原子和分子的概念，比較如下。

（1）原子與分子相同點：

一同種微粒（原子或分子）大小、質量都相同，微粒間有一定的間隔，微粒都在不停

地運動。

（2）原子與分子間區別：

原子：（a）化學變化中的最小微粒；（b）在化學反應中不可再分。

分子：（a）是保持物質化學性質的一種微粒；（b）在化學反應中可分。

（3）原子與分子的聯系

分子由原子構成，原子由原子核和核外電子構成。分子比構成它的原子大。4要抓好重點概念的教學

化學基本概念和原理是學習化學知識的基礎，它對學習元素化合物的知識、化學基本實驗和化學基本計算具有重要的指導作用。為了使學生能準確、系統地掌握好化學基本概念，在教學中必須注意突出重點，在重點概念的理解和掌握上多下功夫。如：分子、原子、元素、單質、化合物、氧化物、酸、堿、鹽、化學變化、四種反應類型、金屬活動順序的應用、質量守恒定律、溶液、飽和溶液、溶解度、溶質的質量分數等概念，在教學中必須下大力氣，從不同角度交待清楚，以利學生準確、全面掌握知識。[3]

六、在教學中要逐步培養學生運用化學基本概念和原理的能力

學習和掌握基本概念的目的，在于運用概念和原理解釋及說明一些重要的化學事實、現象和變化。學生運用概念的過程，就是加深理解和掌握概念的過程，也是對所學知識進一步強化和記憶的過程，理解和運用二者相結合，使知識和能力提高到新水平。

實踐證明，抓住以上六點進行教學，可使學生感到化學是“有血有肉”的，而不是由枯燥、抽象、空洞的理論堆砌而成的，從而能激發學生學習化學的興趣和主動性，故能大大提高化學教學質量。

參考文獻：

[1]宋國榮.如何采取多種措施，提稿初中化學課堂效率[J]。中國校外教育2013（S2）

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關鍵詞：化學教育；物質構成；元素；分子；原子

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1673-4289（2012）08-0046-03

《物質構成的奧秘》是初中化學新課程標準中的五大核心主題之一，元素、分子和原子是本主題教學中的核心概念。要使學生掌握這些概念，實現在宏觀與微觀兩個世界間自如地認知穿越，需要我們化學教師在整個初三學年都有整體規劃。

一、了解學生基本學情

（一）了解學生基本學情的途徑

1.聯合進行問卷調查

聯合本學校的化學教師舉行一次備課組活動。根據小學科學和初二物理教材的內容以及以往的教學經驗，聯合制定問卷。通過選擇、判斷和簡單的填空，共20道小題，對學生進行問卷調查。以了解學生對元素、原子、分子知識的知曉程度。

2.適時組織主題班會

在開展教學前，利用化學課召開一次化學主題班會。主題為“你知道元素、分子和原子嗎”？通過漫畫、游戲、競賽等形式對學生知曉這些知識的程度進行摸底調查。利用特殊的化學主題班會，既了解了學生對學前概念和知識的掌握程度，又激發了學生學習化學的興趣。

3.恰當利用QQ沙龍

信息和網絡高速發展的時代，很多同學都有自己的QQ，很多班級也有自己的QQ群。在開展教學前可以利用周末舉行一次QQ群內的主題探討活動，圍繞“你知道元素、分子、原子的哪些知識”進行探討。同學們可以在QQ群內暢所欲言，教師也能及時了解學生掌握知識的程度。這樣的方式能極大地提供一個讓學生有“膽量”發言的平臺，活躍氣氛的同時又能有效了解學生的真實信息。同時，QQ群內的探討也給了學生一種積極的引導，網絡是工具不是玩具，我們應該合理、正確的使用網絡。

（二）學生獲得基本認知的途徑

1.從日常生活中獲知

隨著信息時代的來臨，學生已從日常食品的包裝袋、課外書、網絡、報紙、電視廣告、科普節目、人們的茶余飯后關于健康的談資以及各種食品安全熱點事件中漸漸熟悉了元素、分子、原子等詞語。例如廣告語涉及的“不含磷銅”、“食用加碘鹽”、“加鐵醬油”、“高鈣牛奶”和“無磷洗衣粉”、“無汞電池”等，同學們已經非常熟悉。

2.從科學學習中獲知

在小學科學課上，有把高錳酸鉀放入水中消失的實驗。小學科學通過實驗告訴學生：這些東西里面有很多的分子，我們肉眼看不見。同時也會簡單地介紹物質的化學表達式，如H2O表示水。

3.從物理學習中獲知

在初二物理《分子》的學習中，學生已經了解到“物質都是由分子組成，構成物質的分子之間有間隔，分子在永不停息地做無規則的運動，分子間有引力和斥力”。在《從宇宙世界到微觀物質》中學生知道了“分子由原子構成，原子可以分成原子核和核外電子等”。通過摩擦起電的實驗學生也知道了，“物體摩擦后，由于電子的轉移，摩擦物體的雙方分別帶上了正電和負電”。在初三物理《內能》的學習中，學生知道分子的運動與溫度有關，溫度越高，分子運動越快。

學生已有的前科學概念是一種寶貴的教學資源。雖然這些前概念有些是不完整的，甚至還有些是錯誤的，但是在初三化學幾乎每節都要面對的概念學習中，不容忽視。充分利用前科學概念，以此為教學起點和新知識的生長點，讓學生通過聯想、類比、同化，促進前科學概念的正遷移，促使概念的轉變與形成。

二、利用學生原有的認知基礎進行教學

（一）利用學生對分子的了解認識分子

學生已經知道了分子在永不停息地做無規則運動；分子間存在著空隙；分子的運動與溫度有關，溫度越高，分子運動越快。所以在教這部分知識時，主要是喚起、鞏固、應用、拓展學生已有知識。

教學時可以讓學生利用已經知道的知識來解釋實驗和生活中的現象，在分析和應用中復習已經知道的知識。也可大膽地讓學生利用身邊和化學實驗室的藥品自主設計實驗來驗證分子的相關知識，以培養學生的科學探究能力。比如用酒精和水混合來證明分子間空隙在初二物理中已經做過，我自己在教學中經常采用先加酒精再加水和先加水再加酒精的對比實驗加以拓展。同時引導學生采用玻璃杯、糖、筷子等身邊的物品設計實驗來證明分子間存在著空隙。對于“物質由大量的分子構成”這個從化學角度看并不正確的觀點，則在一開始就向學生滲透物質由微粒構成，微粒包括分子、原子、離子，通過系統地學習，無形中慢慢糾正學生已有的錯誤認識，并從化學角度建立正確的概念和認識。

（二）利用學生對原子的了解認識原子

學生既然在初二物理中已經知道原子的發現史并初步了解了原子的內部結構。那么在進行原子教學時重點可以放在以下方面：哪些物質是由原子構成的？通過水電解實驗的微觀分析，讓學生了解原子是化學變化中的最小微粒。對于原子的內部結構，則通過粒子散射實驗進行鞏固和分析。重點通過課件和視頻資料讓學生理解在原子中核電荷數等于核內質子數等于核外電子數，為下面離子的教學做好鋪墊。

（三）利用學生對元素的了解認識元素

學生通過生活信息已經對元素這個詞語比較熟悉，我們可以巧用“臺階”，拆除“障礙”，對他們原有的認識進行同化，使他們知道加碘食鹽、加鐵醬油等里面的碘、鐵就是指元素。從而在這個基礎上再開展元素的系統學習。最后，再用學到的元素知識解釋他們在生活和網絡等媒體中獲知的與元素有關的現象。

三、合理地安排教學流程

篇3

四川省中江縣廣福中學 618100

【摘要】針對化學概念教學的主要問題，本文根據自身教學經驗，結合教學和化學概念的學習，深入地探討了如何搞好初中化學概念教學的問題，從教學層面突出強調化學概念在初中化學教學中的重要作用。

關鍵詞 初中化學 化學概念教學

化學基本概念是整個中學化學知識的基礎，準確理解概念、原理對學好化學是十分重要的。初中化學基本概念多，且比較抽象，是初中學生難以掌握的內容之一，這些概念和原理是否準確理解、是否熟練掌握對學好初中化學關系很大，是形成正確實驗技能、計算技能的依據，是分析和解決化學問題的基礎。而初中學生的閱讀和理解能力比較差，且對概念、原理學習不重視，認為掌握概念就是死記硬背。學法不當，效果不好，這部分內容是考試易失分的知識之一。如何提高初中化學概念原理教學的有效性，是初中化學教師應該探討的課題。在教學中我有以下具體做法。

1．通過化學實驗來感性認識并形成概念原理

化學概念是反映化學物質及其所產生變化的本質特征的思維方式。若要形成一定概念，便要在充分發揮學生思維主動性的前提下，抓住化學概念的關鍵部分，使學生充分在思維深處形成概念意識，而不只是通過講述性教學，簡單地將書本概念強加給學生，造成學生的應用能力不強，不會在所學概念的基礎上做好化學習題。

例如，在學習”化學變化”與”物理變化”概念時，除了做教材中的實驗外，還可以補充一個對比實驗，即用手撕碎一張紙和點燃一張紙的兩個小實驗，引導學生觀察撕紙的過程中紙由大變小了，紙的形狀變了，但紙還是紙，沒有變成其他物質是物理變化：在紙燃燒的過程中，紙由白色變成灰黑色的灰，在這一變化中紙燃燒生成了不同于紙的灰，有了其他物質生成是化學變化。

讓學生從這兩個對比實驗驗中感性認識并形成了兩種不同”變化”的概念。所以，在化學概念教學上，須遵循初中學生的認知心理和人從感性到理性的認知規律，首先在課堂上，做好相應的演示實驗，要求學生仔細觀察實驗現象的前提下，啟發學生針對實驗現象進行深層次思考，形成相應的化學概念，并在實驗課當中鼓勵學生勤于動手進行操作，這樣既培養了學生的抽象思維和邏輯思維，更能提高學生的分析能力，形成了相應的化學概念。

2．注重化學概念中遣詞用語的精確性

化學作為一門自然科學，其概念的字、詞使用十分嚴密，不能根據自身想象隨意增加或減少字詞，否則會引起整個概念的變化，比如”酸”這個概念是”電離時生成的陽離子全部是氫離子的化合物”，其中的關鍵是”全部”，必須進行強調，并可以根據自身經驗，舉出像KHS04等電離時也會產生其他物離子的物質，所以KHS0d不屬于酸，這樣便從正面和側面都加深了對于”酸”這個概念的理解。

由于剛開始接觸化學學科，所以有些化學概念讓學生感到無從下手，無法理解其內部含義，對于這類化學概念，教師要在對學生情況進行了解的前提下，對概念進行認真地分析和解剖。如”分子”的概念是”分子是保持物質化學性質的一種微粒”，這個概念雖看起來十分簡單，但其內涵十分深刻，教師需要根據概念，對其進行解剖一是它決定物質的化學性質，即只有同種物質分子的化學性質是相同的，二是分子只是其中的一種構成物質的微粒，原子和離子也可以構成物質微粒，三是分子作為一種微觀粒子，它是用肉眼看不到的。所以，對于化學概念，為了提高學生了解的準確性，需要首先分析其字詞，并通過以上分析，更好地注意到化學概念字、詞在使用方面的的嚴密性和準確性，幫助學生更好地進行概念的理解。

3．加強聯系和對比，理解和記憶概念原理

化學概念和原理之間既有本質區別又有聯系，學習時不要孤立地、機械地單一記憶，應將不同的概念進行比較，從中找出它們之間的不同點和內在聯系。

例如，辨析”分子”與”原子”，不同點是在化學反應中分子可分，原子不可再分，原子可構成分子，分子是由原子構成的；相同點都是構成物質的微粒。辨析”元素”與”原子”，元素是描述物質宏觀組成的，而原子是描述物質微觀構成的。使用時要注意物質是由元素組成的，分子是由原子構成的。

4．從正反兩方面剖析概念原理，避免混淆

在概念原理教學中，在講授某些對學生難以理解的概念時，需要運用較多的例子。舉反例或分析概念的逆命題是否成立都是很有效的方法。在劃分類別的界限中，正例和反例都是不可缺少的，正例傳遞的信息最有利于學生從事例中概括出共同研究的特征，而反例傳遞的信息最有利于學生辨別差異，適當運用反例，可幫助學生排除概念學習中無關特征的干擾，有助于加深對概念本質的認識。

例如，在學習”氧化物”的概念（由兩種元素組成的化合物中，如果一種是氧元素，這種化合物叫做氧化物）之后，接著提出問題：”氧化物一定是含氧的化合物，那么含氧的化合物是否一定就是氧化物呢？”這樣，可以啟發學生積極思維，從而引導學生學會抓住概念中關鍵語句”由兩種元素組成”來分析，由此加深對氧化物概念的理解。

在學習每個基本概念時，教師都應進行認真剖析，在剖析的過程中讓學生理解基本概念，掌握基本概念。

5．加強針對性練習，使學生鞏固并應用化學概念

學習的最終目的在于應用，只有通過適當練習，才能達到鞏固、深化概念原理的目的。對于一些重點、難點的概念原理，教師要設計一些針對性練習題，讓學生思考回答，教師再講評，對學生掌握、深化基本概念是行之有效的。應用所學知識來分析、解釋一些實際問題，是強化對所學知識的理解和記憶、提高分析與解決問題能力的重要環節，讓學生在習題訓練中會應用化學概念原理，從而真正理解、掌握。為使學生運用知識達到觸類旁遁的效果，這類習題可以自行編制，但應循序漸進，適當設疑，這樣既能激發學生學習情趣，又能鞏固化學概念。

例如，學完”溶解度”概念后，可以設計如下針對性練習．

下列有關KN03的溶解度，說法中正確的是( )。

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一、結合生活實際，感知微粒的存在與特征

人教版九年級化學第三單元《課題2　分子　原子》學生開始初步認識物質的微觀存在，在引入時我提出了一個問題：如果把一塊鐵無限放大，你能想象一下你看到鐵的內部是什么構成的嗎？此問題激發起學生的很大興趣，有的說看到了鐵粉、有的說看到了像顯微鏡下看到細菌一樣的東西，有的說無法想象。這時我展示了一系列不同物質放大的圖片，放大300倍的樹葉、放大1000倍的白紙、放大5000倍的頭發、放大10000倍的陶瓷、放大300萬倍的鐵、放大1000萬倍的酒精，可以讓學生看到物質在不斷被放大后，慢慢看到了構成物質的微觀粒子是真實存在的，真切感知物質是由微粒構成的事實。這些微粒都很小，一滴水就含有1.67×1027個水分子。然后再給出我國科學家在1993年首次利用超真空掃描隧道顯微鏡技術在一塊硅原子的表面通過探針撥動硅原子寫下了“中國”兩字的照片。

這些事實讓學生驚呼，原來物質內部的“真實”面目是這樣的。學生通過這些觀察，真切地感知到“物質是由微粒構成”的事實。

二、利用模型化方法，認識分子和原子

如果有比較清晰的物理圖像作參考，初三學生認識抽象概念就會容易得多。因此，模型化方法特別適用于分子、原子這類抽象概念的學習。

在教學過程中我以“水的三態變化”和“水的電解”為例，結合生動的動畫模擬和圖示，讓學生討論“構成物質的分子在發生物理變化和化學變化時有何變化”來形成對分子的理解性認識。最終幫助學生形成這樣兩個核心理解：在發生物理變化時，沒有形成新的物質，構成物質的分子沒有發生變化，冰、水和水蒸氣都是由水分子構成的，只是分子間的距離發生了變化；　在發生化學變化時，　形成了新的物質，　物質的分子發生了變化，物質的化學性質發生了變化。對于原子的理解性認識，通過“水的電解”分解事實的認識來形成：水由水分子構成，當水分子通電時，分子運動加快，分子被破壞變成了化學變化中不能再分的粒子：氧原子和氫原子，每2個氧原子構成一個氧分子，每2個氫原子構成一個氫分子，氧分子、氫分子聚集起來就是氧氣和氫氣。從而引入了原子是化學變化中的最小粒子。

三、不斷提示“微觀”與“宏觀”、“符號”之間的聯系

在第四單元《物質構成的奧秘》中學到物質的化學式，學生通過記住元素的化合價來生硬記住物質的化學式往往感覺到很枯燥也不易理解，因此，初中生化學微粒觀的構建過程中，需要重視“微觀”與“宏觀”、“符號”之間聯系的思考、判斷與表達，而“宏觀”、“微觀”、“符號”三種表征方式之間轉換的準確與熟練程度，與學生化學學習的水平一致。教學中，可結合實物或圖片引導學生想到其所構成的微觀粒子和化學符號，或給出化學符號引導學生聯想到微觀粒子的種類、模型以及物質的性質與變化現象等。例如展示銅絲，學生要想到銅是由銅原子構成的，符號可以用“Cu”表示。看到“H2O”就知道是水這種物質，而且水是由水分子構成的。這種訓練多了、聯系多了，學生自然會理解得更準確，運用得更熟練。

四、“模型化”是學習、運用“離子”的有效方法

教學中，除了用好教科書中提供的資源外，更需要將“觀察、想象、類比、模型化”等策略進行組合，積極引導學生認識到離子的真實存在，習慣于從離子角度分析常見酸堿鹽溶液的組成，在此基礎上嘗試分析酸堿鹽之間的化學變化。其中，“分析常見酸堿鹽溶液的離子組成”是關鍵步驟，“模型化”則是有效方法。

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關鍵詞： 化學教學 微粒觀點 教學實踐

所謂微粒觀點，就是在對物質進行研究的時候，從組成物質的微粒入手，通過對微粒的分析，得出正確的結論。微粒觀點是整個化學體系的基石，無論是物質的性質、變化，還是定量計算的方法，都與微粒密切相關。因而，用微粒觀點看物質，是學習和研究化學的至關重要的途徑。用微粒觀點看物質是開啟化學之門的一把金鑰匙。那么，如何讓學生建立微粒觀點？我認為：結合學情，不僅要從不同角度引導學生用微粒觀點分析問題，而且要讓學生在不同問題的解決中體驗到微粒觀點的巨大魅力，立足循序漸進，只有這樣，在實踐的過程中才能逐步建立微粒觀點。

一、在概念的理解中，初步感知微粒觀點

課本的概念嚴密而又富有邏輯。在概念的教學過程中，老師應深刻挖掘概念與微粒之間的內在聯系，站在微粒觀點的高度詮釋概念，讓學生不僅深刻理解概念，而且初步體驗微粒觀點的魅力。這對于課本的理解及化學后來學習更具有較強的指導意義。下面舉兩例說明。

【例1】兩種變化。物理變化和化學變化是化學教學中非常重要的兩個概念，對這兩個概念理解的程度，決定了學生對化學的認識水平。學過微粒知識以后，引導學生用微粒觀點來考察這兩種變化，認識上會有一個飛躍。從宏觀上看，物理變化是物質聚集狀態或外形發生變化；化學變化是原物質生成新物質的變化。從微觀上看，物理變化的實質是物質微粒的運動狀態和空隙發生了變化，而微粒的結構并沒有改變，微粒仍是原來的微粒；化學變化的實質是原來的微粒被破壞，經過原子的重新組合形成新的微粒。比如水汽化這一物理變化，實質是水分子運動變快和水分子空隙變大。水電解這一化學變化，實質是水分子被分解成氫原子和氧原子，然后每兩個氫原子結合成一個氫分子，大量的氫分子聚集成氫氣；每兩個氧原子結合成一個氧分子，大量的氧分子聚集成氧氣。通過這樣的考察，學生能在更高的層次上認識物理變化與化學變化的本質區別，同時對微粒觀點也引起重視。

【例2】元素。元素是化學中最抽象的概念，要讓學生對這一概念有初步的認識，只有應用微粒觀點。元素的概念早就出現了，它指的是形成千萬種物質的幾種有限的基本的成分，但元素的本質是什么？用微粒觀點考察物質，元素的概念就變得具體清晰了。

比如氧氣、水、二氧化碳三種物質都含有同一種成分氧元素，三種物質的微觀示意圖如下：

其中“”表示氧原子。由示意圖可以看出，這三種物質中都含有大量的同一類的氧原子，可見氧元素的本質是氧原子的總體，所以元素是對同一類原子的總稱，它是宏觀的概念，是不能論“個”的。這樣學生就能認識到元素與原子之間的聯系，把握到元素的本質，為學習根據化學式的計算打下基礎，同時也能體會到微粒觀點的重要性。

二、在計算方法的探討中，初步確立微粒觀點

根據化學式計算是學生首次接觸的具有化學特點的計算，算法簡單但很抽象，很多學生感到難以理解，只能死記算法，生搬硬套。引導學生從微粒觀點入手分析，就不難理解了。首先應明確元素與原子之間的關系，大量的時候叫元素，少數幾個時叫原子。然后要明確物質由微粒構成，宏觀上的物質實質上是同種微粒的聚集體，其中任何一個微粒的組成情況都與這個“集體”完全相同。所以求“集體”中各元素的質量比或某元素的質量分數，就等于求一個微粒中各原子的質量比或某一種原子的質量分數，而化學式實際上就是物質的一個微粒的符號。如此學生就能明白根據化學式計算的方法，即化合物里各元素的質量比，就等于化學式里各種原子的質量比，即各種原子的相對原子質量乘以原子個數再相比；化合物里某元素的質量分數，就等于化學式里該種原子的質量分數，即該種原子的相對原子質量乘以原子個數再除以相對分子質量。通過微粒觀點，把元素的問題轉化為原子的問題，把抽象的問題轉化為淺顯的問題，學生會覺得根據化學式計算是很簡單的事情，微粒觀點也會隨之在學生的思維里初步確立起來。

根據化學方程式計算是化學里最重要的計算，初中化學涉及的是有關質量的計算，算法并不難，但道理不簡單。要讓學生弄清楚其中的道理，只有引導學生用微粒觀點來考察化學反應。從微觀上看，化學反應的過程是反應物的微粒經過原子的重新組合，形成新物質的微粒，反應前后每種原子的數量都不改變，所以反應中各物質的微粒個數不是任意的，而是存在一定的比例關系，化學方程式里每個化學式前的計量數就體現了這種比例關系。

【例3】比如“2Mg+O2MgO”，表明鎂在燃燒過程中，每兩個鎂原子與一個氧分子反應，生成兩個氧化鎂分子，各物質微粒的個數比為2∶1∶2，所以該化學反應中各物質的質量比為24×2∶32×1∶40×2，即48∶32∶80。求反應中各物質的質量比是根據化學方程式計算的基礎，學生把這一點弄清楚了，根據化學方程式由一種物質的質量計算另一種物質的質量就是水到渠成的事情。通過微粒觀點的分析，原本深奧的問題被揭去神秘的面紗，學生能享受到微粒觀點在處理化學問題中的無窮魅力，微粒的觀點在學生的思維中能得到深化。

三、在實際問題的處理中，提升微粒觀點

【例4】如果SO與SO兩種物質中所含氧元素的質量相同，求兩種物質的質量比。

常規解題方法：設兩物質質量分別為m、m，根據氧元素質量相等列等式m×＝m×，處理數據，得到m與m的比。

該題如果用微粒觀點來分析，則會找到解題的捷徑：由氧元素質量相等可知，兩物質所含的氧原子個數相等，因此兩物質的分子個數比為3∶2，即3SO―2SO，兩物質的質量比為3×64∶2×80，即6∶5。

諸如此類運用微粒觀點使解題過程大大簡化的例子很多。在實際問題的處理中，學生看到了微粒觀點的優越性，他們以后就會積極地運用微粒觀點，站在一定的高度處理化學問題。

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關鍵詞：化學微觀世界；學習興趣；想像力；具體化

[中圖分類號]G633.8

初中化學是化學的入門課，其課程內容可以簡單歸納為：叩響化學大門、走進化學微觀世界、帶著化學的三把鑰匙（元素符號、化學式和化學方程式）把化學的物質之門一一開啟。由于人們一般不能“直接看到”微觀粒子，學生要很好地走化學進微觀世界，牢固準確地建立起基本的化學觀念很不容易；同時還由于化學研究的是物質以及物質的變化，因此學生對微觀粒子概念的正確認識程度直接關系到他們能否深入地認識物質及其變化的本質。所以該部分知識是初中化學教學的重難點。如何突破該重難點，讓學生更好地走進化學微觀世界，自己在多年教學實踐中積累了行之有效的做法。

一、 明確課程標準的要求，創設生動活潑的學習情景，激發學生學習化學的興趣

《義務教育化學課程標準》要求學生：“能認識物質的微粒性，知道分子、原子、離子等都是構成物質微粒，并能用微粒的觀點解釋某些簡單的現象，同時知道原子的構成，原子可以結合成分子，同一元素的原子和離子可以相互轉化，初步認識核外電子在化學反應中的作用。”[1]這些學習內容涉及面廣，概念較為抽象，與學生的生活經驗距離較遠，雖學習要求不高，但學生也難于掌握。面對這樣的情況，在涉及到化學微觀世界的每一節課均應精心設計，創設生動活潑的學習情景，激發學生的學習興趣。

1、巧用生活素材，讓化學微觀世界生活化

如在講授“分子”時，從學生熟悉的生活現象入手：“春天里百花香”，陣陣花香襲人，那么，花香是什么物質，我們看到了香氣嗎？糖水為什么是甜的？學生會回答：里面含有糖唄，但是糖在哪里，我們看到了嗎？除了用上面熟悉情景，激發學生的興趣，再引入實驗：在教室的各角落里分別噴灑一下空氣清新劑，讓學生真切地感受一下陣陣香氣，通過切身體驗，真切地感受微粒的存在（盡管我們看不到）。這時再出示課本中提供的SIM圖像，讓學生觀察激動人心的“中國”硅原子和清晰的苯分子，讓學生知道分子、原子的真實存在，從而認識到物質的微觀性。

2、巧設生活實驗，讓化學微觀世界富有可感性

在講授分子基本性質一節時，創設這樣的實驗情景：取兩個容積外形完全一致的玻璃杯（不要用燒杯而且杯的高度高一些），一個注入2/3多一點的水，一個放入約1/3的蔗糖，然后把水緩慢地注入盛蔗糖的玻璃杯中，邊操作邊提示：1、蔗糖哪里去了？2、糖水什么時候會滿掉了？3、當全部的水加進去之后滿掉了嗎？然后再結合課本中的品紅擴散實驗和濃氨水使酚酞變色實驗，來體驗分子之小，分子總是不斷運動，分子之間確實存在間隙。

通過生動、豐富、貼近生活的情景，引起學生的學習興趣，激發學生的學習熱情，然后再經過詳細分析，積極思考，扼要歸納，讓學生初步形成微觀概念。

二、 培養學生的微觀想像能力，進一步認識化學微觀世界

愛因斯坦說，想像力是“知識進步的源泉”，是“科學研究中的實在因素”。凱庫勒更是以“讓我們大家都學會做夢吧”來號召化學研究大膽應用創造性思維方法。在化學教學中，就應努力讓學生有夢想，從而培養學生的微觀想像能力。如在學習了原子的構成之后，我用十分鐘的時間讓學生自由發揮，想像一下氫原子的微觀結構，然后與其它同學分享，結果許多學生均有精彩的構想，如有一位學生這樣說：“一個電子高速地在一個那么小的區域運動，應該是模糊的一片吧。”真的是“有夢想就有奇跡”。然而想像不能空想，應有做夢的資本，在教學實踐中，主要從下列幾個方面入手，培養學生的想像能力。

1、聯系生活實際，展開聯想

在學習核外電子時，結合學生的學校生活，舉例：在上體育課時，常看見你們體育老師站在中央布置活動內容，而你們里里外成幾層，這時老師宣布活動開始，哪一層的同學最易走脫？當然是最外層。那么原子核外的幾層電子，應是哪一層的電子最活潑呢？“五一”我們去登山，是哪幾位同學登得最高，而哪幾位只在山腳下呢？當然能量大的就登得高，能量低的就只在山腳下了。原子核外的電子的運動情況也與此相類似：能量高的就在離核遠的區域運動，能量低的應在離核近的區域運動。

通過上面例子，聯系學生的生活實際，使學生容易記住，容易理解，容易聯想。

2、創設問題情景，激發想像

創設生動活潑的學習情景能激發學習興趣，但創設問題情景更能引發學生大膽猜測，激發想像，使想像有了動力。如在上面提到的蔗糖溶解實驗，不簡單的停留在實驗演示上，而是應提出問題，引起學生積極想像。同樣，在做兩份50mL的酒精混合實驗時，在其中的一份滴入一滴紅墨水，這時可以看到紅墨水迅速擴散的情景，同時提出問題：想像混合時酒精分子的運動情況（當然不能將紅色顆粒的擴散等同于分子的運動，但能啟發想像），并判斷混合后體積大于、等于還是小于100mL。這樣學生就能激發想像，展開討論，并會在后面的實驗中很快得到驗證，從而使想像有了成功的結果。

3、通過各種模型，創造聯想

在化學微觀領域里，人們對于原子內部結構和運動規律的認識，就是從大量實驗事實的基礎上，先后通過建立湯姆遜“葡萄干布丁”式原子模型、盧瑟福行星式含核模型、玻爾舊量子論模型等來深化認識的。在建立這些模型時科學家均充分發揮發想像力，凱庫勒更是在提出苯環狀結構模型時公開了想像力的作用（是做夢的結果）。[2]所以在教學活動中應通過各種模型來培養學生的想像力。課本中用了很多原子、分子和離子模型圖來幫助學生分析各種反應原理，直觀地“看到”分子可以再分，而原子不能再分的化學本質。這些均應認真重視和充分利用，但這還不夠，還可以讓學生充分發揮豐富的想像力，自己來繪制氧氣、氫氣、水、二氧化碳等常見物質的分子模型圖，或用橡皮泥來制作這些分子模型，這對逐步形成關于物質構造的原子――分子二個層次的微觀觀念起著很好的作用。在繪圖、制作模型時均能充分發揮學生的創造力和想像力，使學生更深刻地認識化學微觀世界。

4、運用教學媒體資源，虛擬想像

在化學教學中，充分利用教學媒體資源，通過化學教學軟件、互聯網等，將物質化學結構、化學反應的微觀粒子的運動狀態進行虛擬，使其宏觀化，并克服了模型的靜態缺點，使其動態化，引導學生由表及里，由現象到本質，由宏觀到微觀進行分析和歸納，很好地解決了“空想”問題，讓想像插上堅實的翅膀。

三、 將抽象概念具體化，從不同角度、不同層次去理解、掌握這些抽象概念

初中化學出現的分子、原子、離子等微觀概念，都是科學家和化學研究工作者在實踐中研究具體事物概括出來的，比較抽象，如果在教學時要求學生去死背這些抽象的概念，就會使學生覺得枯燥無味，難記也難理解。好的辦法就是將這些抽象的概念具體化，從不同角度、不同層次去理解、掌握這些抽象的概念。下面以“分子”概念為例，加以說明。

分子概念的定義：分子是保持物質化學性質的最小粒子。[3]

在對這個概念準確把握的基礎上，將概念具體化，然后從不同角度來分析概念：1、分子是一種微觀粒子，因此它具有普通微觀粒子的性質，即“小”“動”“間”等特點。這是從分子是一種微粒的角度看。2、從分子能“保持物質化學性質”這一角度看，同種物質的每一個分子都有相同的化學性質，這樣可以得到：同種物質的分子，性質相同，不同種物質的分子性質不同。3、從物理變化和化學變化這一宏觀現象深入到分子這一微觀領域這一角度分析，分子可以再分，原子不能再分，那么分子就只能分解成原子，原子又重新組合成新的分子（也有一些直接構成物質），所以分子只要一拆分，就不是原來物質的分子了，當然也就不能保持原來物質的化學性質了，而且任何分子都是一樣。這就不難理解，“分子是保持物質化學性質的最小粒子”的“最小”兩字：這里的“最小”不是質量或體積的“最小”，而是任何分子只要一拆分，就不能保持它本來所具有的化學性質了。由此可見，從不同角度去學習分子，可以幫助學生更全面地理解“分子”。

再從不同層次去思考“分子”。分子是一種粒子，它與原子、離子一樣，是屬于微觀粒子類物質，這是普遍性質，分子能保持物質的化學性質，這是分子的特殊性質（當然有些原子也能保持物質的化學性質）。由上面可把“分子”進行歸納：分子是構成物質、保持物質化學性質、在化學變化中會分成原子的一種粒子。這樣層層推進，使學生更深刻地理解這一概念。[4]

學生在學習微觀粒子時，最大的困難就是看不到、摸不著，難以理解。在教學時也不可能一步到位，而是應該精心設計，合理安排，從生活實際入手，激發學生的學習興趣，培養和發揮學生的想像力，從而來認識微觀物質世界；在此基礎上，再從不同角度、不同層次，深入分析，準確理解，掌握這些抽象的概念。

揭示物質世界的千變萬化，就要深入研究物質的組成、結構和變化規律，就要從宏觀世界走進微觀世界，才能揭示出物質的變化本質。近100年來化學研究的前沿，一直都是探討動態微觀過程的轉化。因為這種研究的深入，揭示了復雜的化學過程機理，使人類更好地認識物質變化的內在本質，從而制造出更多更好的滿足人類需要的新物質。作為帶領學生走進化學大門的初中化學教師，就應該精心設計教學技巧，合理安排教學環節，這樣才能激發學生的學習興趣，充分發揮他們的想像力，由淺入深，層層推進，更好地帶領學生走進化學微觀世界，牢固掌握微觀粒子知識，從而形成化學的基本觀念。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育化學課程標準（2011年版）〔M〕.北京：北京師范大學出版社，2011：24.

[2]潘道皚等編.物質結構（第二版）〔M〕.北京：高等教育出版社，2008：2-5.

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一、以生為本，加強直觀教學

初中階段的學生抽象思維、邏輯思維能力還存在一定的欠缺，對內在的知識脈絡與聯系還不甚把握，所以以生為本，加強直觀教學就成為了幫助學生開啟化學大門的金鑰匙。我們更應適宜地使用多媒體來輔助教學。當然，直觀教學并不是目的，真正的目的在于運用直觀性的手段來升華學生的思維能力。

例如，由于是無法用肉眼看到的極小粒子，學生可能無法進行想像，此時教師可借助模型來讓學生對原子和分子這些微觀粒子外觀以及結構有一個直觀的認識，這樣學生在腦海中就能理解原子和分子這些粒子的化學概念。另外，教師在化學課堂上還可以使用多媒體進行直觀地教學。例如，一些學生總是不太理解“原子是化學變化中的最小粒子”這一內容，甚至以為所有的分子都是大于原子的。此時教師若借助多媒體，將某些化學反應的具體經過清晰地呈現在同學面前，這樣學生就會認識到化學反應的本質內容。

二、升華能力，進行深入探究

在幫助學生認識概念時絕不可以零星的理解，只有對其進行全面認識，才可以讓學生印象深刻，能夠運用所學的知識去解決現實生活中存在的難題，做到學以致用。若是教師要求學生只是背下概念，而不是進行探究和理解，這樣即便學生能夠記住，也并不能在實際的生活中加以遷移，做到活學活用，這樣與沒有學習該部分內容無異。所以，在化學課堂上，教師要對化學本質進行深刻的剖析，讓學生深刻的理解和認知其概念本質。

例如，在學習物理變化與化學變化本質區別的過程中，區分的重點就是看有沒有新的物質生成，若有就屬于化學變化，若無就是物理變化。水結冰的過程許多學生都以為它屬于化學變化，這時教師應該詳細的給同學們進行講解，冰本質還是水，只是水的另一種形態，在水結冰的過程中并無新物質生成，只是物質本身一種形態的轉化，所以其為物理變化。同樣道理，通過讓同學們判斷水變成水蒸氣以及燈泡發熱發光的變化類別，讓他們學會知識的遷移，這樣將會取得較好的教學效果。再如，在學習催化劑時，要讓同學們弄清楚書本概念中“改變”的具體內涵，大部分同學都把“改變”在潛意識內當成“加快”去記憶和理解，這種“改變”并不單單是促進化學反應，還有可能是減緩化學反應;概念中“不變”所指的是催化劑的化學性質及其本身質量的不變，把“化學性質”錯誤的記成性質，忽略了性質還包括物理性質。再如，很多學生把氧化反應概念中氧理解成氧氣，這是錯誤的，要讓學生明白，含氧化合物中的“氧”也屬于氧化反應中的“氧”。在幫助學生理解時不能以偏概全。

三、深化概念，加強實驗對比

教師要鍛煉學生親自操作能力，利用實驗去幫助學生理解記憶概念的含義。例如，教師講述飽和溶液和不飽和溶液的時候，教師應設計實驗讓學生自己動手配制溶液，通過實驗能讓學生對這兩種溶液的概念有更為深刻的理解。

通過問題的提出，讓學生自主設計實驗，進行探索，交流討論以及相互評價直至最后得出結論，這能夠讓學生對所學的化學概念有一個深刻的理解和認識，將學習到的化學概念應用到實際生活中去解決一些問題，這樣化學概念的教學就顯得更為深刻有效、生動活潑，這要比老師空洞講解的效果強上許多倍。

四、習題練習，凸顯訓練實效

在教師教學的過程中，讓學生適當練習來鞏固學過的化學概念是非常重要的，由于遺忘規律的存在，如果不進行鞏固練習，學生對剛學到的概念只能記住很短的時間。為此，我們教師要在結合具體的習題進行強化訓練，促進學生們解題能力與化學概念的同步深化。

例如，在關于溶液濃度的練習題中，諸如“75克濃度為15%的鹽水和25克濃度為10%的鹽水混合后的濃度是多少”的問題比較常見，強化訓練后學生還是容易計算、回答的。但如果附加一句“溶液倒掉一半，剩下的溶液濃度是多少”，這類問題就有了迷惑性，不少學生會出現錯誤。這時教師不必急于糾錯，而是先讓學生進行自主討論，等他們找出錯誤之后自然會加深對該化學概念的理解。這樣與概念本質聯系緊密的習題，能夠有效地促進學生化學概念的形成。需要特別注意的是，在課后鞏固練習的過程中決不能再走應試教育老路，采取題海戰術，而是要進行創新。

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[關鍵詞]學案導學；概念教學

化學概念原理是高中化學新課程的重要組成部分。要從教材、教學大綱、新課標等多個角度深入思考，教師才能對高中化學概念原理教學有著更深的認識。本文以人民教育出版社出版的實驗教科書化學必修1第一章第二節《化學計量在實驗中的應用》為例談談我的認識。

首先，新教材更注重概念的形成過程。

新課程中是讓老師給學生一些素材、實驗或是經驗，讓學生根據這些來歸納、綜合、抽象，然后總結出概念，注重概念的形成過程，讓學生慢慢體會著學習。要在概念原理的形成過程中培養學生的認知發展，教給學生學習方法。例如在摩爾質量的教學中我設計的導學案如下：

導學案 第2課時 物質的量的單位――摩爾（二）

[學習目標]

1.掌握摩爾質量的概念，了解摩爾質量與相對原子質量的區別和聯系

2.能熟練運用摩爾質量的概念，并能進行有關摩爾質量的計算

3.掌握物質的量、物質的微粒數、物質的質量、摩爾質量的關系

[學習重點]物質的量、物質的微粒數、物質的質量、摩爾質量的關系

[學習?探究區]

填寫下面的表格，看是否可以從這些數據中得出有用的結論。

高中化學必修課程概念原理教學具有主題覆蓋面較廣、教學要求較淺、與選修模塊構成螺旋上升的特點。化學1與化學2強調全面性和基礎性，所以它在這里面安排較多的內容目的是為學生學習后面的內容奠定一個比較堅實、全面的基礎。對于高一學生而言，通過復習加深初中化學的基本概念和基本理論，使學生的初高中知識實現平穩的過渡，也讓學生的知識發展有了一個連續性。

物質的量、摩爾質量、阿伏伽德羅常數均是中學化學中十分重要的基本概念，在生產和科學研究中有重要的應用。物質的量是中學化學計算的中心，本節對于培養學生的化學計算技能和構成中學化學計算體系，有著不可忽視的啟蒙作用。所以，關于物質的量的教學，不僅是本章的重點，也是整個高中化學教學的重點之一。摩爾質量與相對原子（或分子）質量的聯系可以借助初中學習的相對原子質量的概念推理出來，只有做好初高中知識的銜接，才能適應學生認知發展規律。這部分內容概念多且較抽象，理論性強，教學難度較大，計算多，實用性強，能力要求高。限于高一學生的接受能力，很難對這部分內容理解透徹。因此在教學中，我采取以下教學策略：

1、學案導學、 引入概念

2、小組研討、分析概念

3、講練結合、完善概念

4、遷移應用、 提升概念

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一、利用多媒體計算機模擬物質的微觀現象

在初中物理教學內容中，有不少知識涉及到物質的微觀現象，如原子結構、摩擦起電、電流、分子運動等，這些關于物質微觀現象的知識很抽象，看不見，摸不著，學生沒有感性認識，即使教師采用圖片、模型、文字等靜態教具進行教學，也難以形成各種微觀現象的動態表象而進行思維，學生也就難以理解這些認識。但是利用多媒體計算機把這些微觀現象模擬出來，就能變靜為動，創設一個虛擬真實的環境，讓學生接觸一個形象的物理世界，一個看不見、摸不著的微觀世界就呈現在課堂上。結合聲音、動畫、圖像等多媒體信息的刺激，因而激發學生形象思維，提高學生學習的興趣和積極性，活躍課堂氣氛，使學生變被動學習為主動學習，變抽象為形象，建立起正確的物理形象，從而培養了學生的物理形象思維能力。例如在初三物理《摩擦起電的原因原子結構》一節中，先利用"氯化銅溶于水"具體事實啟發學生形象思維，形成物質是由分子組成的這一抽象物理規律。然而利用電腦動畫向學生展示氫原子和氧原子結構圖，這些物理圖景生動展示出物質的原子核的核外電子是圍繞著原子核高速旋轉的，使學生不受時間和空間的限制，及時得到事物的信息和形象，在形成正確形象的基礎上就易于總結出物質的原子結構特點。接著，向學生展示"物質得失電子過程"電腦動畫：畫面一：在通常情況下，氫原子和氧原子的核外電子圍繞各自的原子核高速旋轉。畫面二：在一定條件下，氫原子最外層一個電子會轉移到氧原子最外電子層上。畫面三：失去電子的原子帶正電，得到電子的原子帶負電。通過這些栩栩如生的電腦形象，使學生身臨其境，耳聞目睹，獲得了生動清晰的感性知識和材料，得到了具體的直接經驗，形成物質得失電子的物理圖景表象，并利用生動、具體、形象的物質得失電子圖景進行思維，進行分析，從而了解摩擦起電的原因，有效突破節課的難點。由于本節課運用計算機教學，充分啟發了學生的形象思維，教學效果良好，因而在"一九九七年度惠城區青年教師說課比賽"中榮獲二等獎；本節課的CAI課件獲得"一九九七年度惠州市電教儀器實驗研究年會"電腦軟件三等獎；本節課教案得"一九九八年度惠州市中小學多媒體優化組合教案設計"優秀獎。

二、利用多媒體計算機模擬一些復雜的物理變化

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關鍵詞：物質構成奧秘；認識模型；單元整體教學；微觀認識發展；教學策略

文章編號：1005C6629（2015）2C0024C06 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 問題的提出

“物質構成奧秘”是義務教育化學課程標準[1]規定的5大主題之一，包含化學物質的多樣性、微粒構成物質、認識化學元素和物質組成的表示4個二級主題。該主題教學對學生有兩大發展點：（1）幫助學生建立正確的微粒觀；（2）應用微觀認識描述物質的組成和構成，對物質進行分類，解釋物質性質和變化。

日常教學中，很多教師反映：學生基于日常生活常識以及小學科學和初中物理的學習對“物質構成奧秘”主題有一定的認識，他們對原子、分子、元素等概念并不陌生，但是經過“物質構成奧秘”主題的學習后，仍然會出現一系列的錯誤，如：概念混淆、物質分類出錯、概念應用錯誤、宏觀與微觀分不清楚、對變化的本質把握不準。已有研究[2]提出學生在本主題存在一些認識偏差，如表1。可以說，學生并沒有形成基于微粒的認識方式，不能基于微粒去認識物質組成/構成、性質和變化。

已有研究[3～5]中關于“物質構成奧秘”主題教學研究主要集中在：如何創設生動的情景增強教學的直觀性，如何創設聯系學生生活實際的情景增強教學的趣味性，如何利用科學史實培養學生嚴謹求實的科學態度，如何創設豐富的情景探查學生微觀認識本身的認識偏差，如何通過任務活動落實化學基本觀念等。綜上教學現象究其關鍵，本主題教學中存在的問題有：（1）概念建構孤立，不能結構化設計和整合安排教學；（2）以定義為中心教授概念，不重視概念之間的聯系，不重視概念的功能價值。如：教師重視講授原子和分子的區別，進行很多是非判斷練習，但不關注學生學習原子和分子后對物質和微粒關系的認識，以及化學反應和物質性質的認識。

本研究針對“物質構成奧秘”的教學價值以及教與學的現狀分析，力圖構建“物質構成奧秘”主題的認識模型，促進學生的微觀認識發展；基于此，設計并實施促進學生微觀認識發展的“物質構成奧秘”主題的單元教學；并進一步反思、提煉促進學生微觀認識發展的“物質構成奧秘”主題的有效教學策略。

2 “物質構成奧秘”主題的認識模型

義務教育教科書（2012版）[6]在單元小結處呈現了“物質構成奧秘”單元的知識內容結構，總結了概念之間的關系，如圖1。

然而，在日常教學中，圖1常被一線教師作為單元知識總結圖。為了讓圖1從表達來看更加功能化，我們將圖的形式和認識功能整合起來，構建并提出“物質構成奧秘”主題的認識模型，如圖2。該認識模型有3大功能：（1）明確了認識對象和認識角度；（2）體現了概念之間的關系；（3）落實了概念的功能價值。

在“物質構成奧秘”主題的認識模型中，可以看出本主題的認識對象是物質組成/構成、物質分類、物質性質及變化，認識角度是物質、分子、原子、元素，認識角度之間的關系可以成為學生認識特定對象、分析和解決特定問題時的推理路徑和認識思路。由于認識角度之間是相互聯系的，需要學生基于概念關系建構，發揮概念的認識功能價值，多角度系統分析和解決問題。這些概念的認識功能價值體現在：分子可用于區分物質，在此基礎上可用于區分混合物和純凈物、區分物理性質和化學性質、區分物理變化和化學變化；原子可用于認識物質的構成、解釋和區分分子、解釋不同分子間的轉化關系；元素是基于原子水平的概括，可用于區分單質和化合物、建立不同物質之間的聯系、找到不同物質之間的異同之處。

3 促進學生微觀認識發展的“物質構成奧秘”主題的教學設計與實施

如何通過本主題的教學設計與實施促進學生的微觀認識發展？即如何幫助學生建構“物質構成奧秘”主題的認識模型，能夠基于微粒認識物質組成/構成、性質和變化，形成基于微粒的認識方式？

3.1 單元整體結構化設計

本主題的單元整體結構化設計主要體現在以下幾個方面：（1）將分子、原子、元素等概念基于整體關系去建構，通過引導學生討論靜態的物質組成/構成和分類，幫助學生建構這些概念。如給學生一組物質（混合物、純凈物），讓學生進行分類，學生自然就建立了分子的概念；再讓學生對其中的純凈物（單質、化合物）進行分類，學生自然就建立了元素的概念。（2）基于認識模型，通過認識物質組成/構成的變式任務、認識物質分類的變式任務、解釋物質性質和變化等任務不斷引出新概念并彰顯概念的認識功能，促進學生微觀認識發展。如讓學生解釋宏觀的現象或反應，通過解釋性問題的驅動，體會概念的認識功能。

3.2 教學設計

根據“促進學生微觀認識發展”的基本教學理念，單元整體結構化設計教學，具體見表2。

3.3 教學實踐與檢驗

我們選取北京市某示范校初三年級進行4節課的教學實踐，并全程跟蹤了其中一位授課教師關于該主題的日常教學。為了調查教學效果，分別在“物質構成奧秘”主題授課的前、后對學生進行側重微觀認識發展的問卷測查和訪談。由于本次教學中該校所有初三班級均參與了教學研究，故研究者在同等級學校安排對比班測試。

對比班教學首先分別進行分子、原子、元素等概念教學，再利用所學的概念從宏觀和微觀角度去認識物質和變化。具體教學過程是通過酒精揮發引入教學主題，提出假說“物質是由更小的物質構成，物質是由小微粒構成”；通過化學史實和物質的掃描隧道圖證明“物質是由分子等微粒構成的”；通過氨水遇酚酞變紅、酒精與水混合、比較壓縮空氣和水三個實驗進行分子特征的教學，然后讓學生從微觀的角度分析宏觀現象；通過物質的分子結構模型讓學生認識到分子由原子構成，再從微觀角度看物質、純凈物和混合物以及變化，總結分子和原子的區別與聯系；通過化學史上原子模型認識的發展進行原子結構的教學；通過多種含鐵元素的物質引出元素概念，觀察元素周期表得出“決定元素種類的是質子數”，解讀元素周期表，從宏觀和微觀角度結合看物質及其變化；最后進行化學式的意義、化學式的書寫、簡單化合物的命名、化合價的原則、化合價的標法和含義、化學式的計算、混合物中元素含量計算等教學。

測查及訪談具體安排如表3。

調查問卷為自編測試題，針對已有測驗的探查點都是指向學生對微觀概念本體認識的具體偏差，而沒有探查學生建立微觀概念后能夠解釋什么宏觀的現象、事實或變化，即沒有關注學生是否基于微觀概念發展了相應的認識方式和能力。因此本測查問卷中設置描述性任務和解釋性任務，測查學生如何分析和解釋所看到宏觀的現象、事實或變化，然后我們通過學生的答題情況進行賦分，看學生是否建立了微觀認識角度，形成了微觀認識方式。

用單維Rasch模型對學生樣本的前后測數據進行量化分析，得到學生信度是0.78，試題信度是0.95，具體數據如表4。

根據表4，我們可以看出實驗班與對比班學生在主題授課前差異性不顯著，授課后實驗班學生的平均能力值高于對比班學生，且存在顯著性差異。

本研究進一步對學生概念關系、概念功能價值認識兩個方面的情況進行了統計分析。對學生概念關系認識的測查主要看學生是否能夠主動建立并應用“物質-微粒”、“分子-原子”、“物質-元素”、“元素-原子”、“原子-離子”間的關系來分析和解決問題，如表5所示的后測問卷中的第2題。對概念的功能價值認識的測查主要看學生能否建立認識角度去描述物質的組成/構成，對物質進行分類，解釋物質性質和變化，如表6所示的后測問卷中的第4題。

分析結果見表7和表8。問卷測查和學生訪談結果表明，實驗班學生對概念關系認識高于對比班學生，實驗班學生多角度描述物質的組成/構成的能力優于對比班學生，但實驗班學生多角度對物質進行分類、解釋物質性質和變化的能力與對比班學生基本一致。同時，我們也可以發現，實驗班和對比班學生解決問題時均很難自主做到宏微觀結合，如表6所示的題目，大部分學生基于物質、元素的角度，或者基于分子、原子的角度。

4 “物質構成奧秘”主題的有效教學策略

反思“物質構成奧秘”主題的教學設計與實施過程，可以提煉出以下有助于促進學生微觀認識發展的“物質構成奧秘”主題的有效教學策略。

4.1 基于概念關系整體建構相關知識

該主題的有效教學策略之一是基于概念關系整體建構有關知識，形成系統的認識模型，推進教學進程。在該主題教學的第一課時中，我們利用認識物質的組成/構成和物質分類任務驅動學生基于概念關系建立分子、原子、元素的概念，借助相對非定義性的概念理解找到分子、原子、元素與物質的關系，初步建構“物質構成奧秘”主題的認識模型；在教授完原子的構成后再次理解分子、原子、元素和物質的關系；整個教學過程中通過認識物質的組成/構成、物質分類、解釋物質性質和變化等任務，反復多次從不同的視角梳理分子、原子、元素、物質這些概念之間的關系，系統建構“物質構成奧秘”主題的認識模型。

4.2 基于核心概念認識功能和價值設計驅動性任務

該主題的有效教學策略之二是基于核心概念認識功能和價值設計驅動性任務，實現學生原有認識的探查、相應概念模型的建立、有關知識的應用。已有概念教學會先觀察分子的存在，直接給出掃描隧道圖，讓學生體會原子的存在，完全是為了得出概念，而上述教學策略路線是學生學了分子、原子、元素的概念之后能幫助學生解決哪些任務，就將那些任務作為驅動性任務，激起學生學習的需求，驅動學生建立概念。基于此，我們在教學中設置了一系列驅動性任務，主要包括如何看物質的不同與相同、如何看物質的分類、如何看物質的性質和變化這3組任務，如表9。

4.3 基于“宏觀-微觀-符號”三重表征設計學生活動

本主題的有效教學策略之三是基于“宏觀-微觀-符號”三重表征設計學生活動，發展認識方式類型。教學中，利用宏觀的現象、反應、事實、信息等創設情景，將微觀的概念外顯，并使用化學用語分析、表達化學宏觀的現象等。如在物質分類任務的學生活動中，不同小組的學生拿到不同表征方式的卡片；再如認識物質變化的任務中，從多個角度表征反應。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2] Hans-Dieter Barke， Al Hazari， Sileshi Yitbarek [M]. Misconceptions in Chemistry， 2009.

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[4]肖紅梅，朱紛.“物質構成的奧秘”主題教學的難點分析及其突破[J].中學化學教學參考，2010，（11）：8～9.