如何建立學生的微粒觀

1、如何樹立中學生微粒觀海南省農(nóng)墾實驗中學/寇瑤琴摘要： 微粒觀的形成對學生學習化學有重要意義，而這部分內(nèi)容涉及的知識抽象，看不見、摸不著，學生缺少感性直觀認識，因此本主題是化學教學的一個難點。教師必須采用恰當?shù)倪m合學生思維發(fā)展的教學策略與方法，讓學生順利渡過難關。關鍵詞： 微粒觀 培養(yǎng)化學學習主要涉及三個領域：可觀察的宏觀世界；分子、原子等構成的微觀世界；化學式、化學方程式和符號構成的符號世界。物質(zhì)的性質(zhì)、 物質(zhì)發(fā)生變化的本質(zhì)都是由構成物質(zhì)的微粒所決定的，由此研究原子、分子、離子的組成、結構和性質(zhì)是掌握物質(zhì)本質(zhì)的重要途徑。 微粒觀是指微觀知識或信息在大腦中記載和呈現(xiàn)的方式,主要是指微粒 ,如原子

2、、分子、離子等的運動和相互作用。物質(zhì)微粒觀是學生化學學習之后必須要建構的基本觀念之一，一旦在學生大腦中形成后，適用范圍廣、遷移能力強的特點，將會使之成為學生終身學習的重要基礎。只有合理的建構了微粒觀才能使學生用科學的觀點理解自然界的事物及其變化，做出正確的判斷，也就相應的提升了學生的素質(zhì)。 微粒觀的形成對學生在三個領域的學習都有重要意義：利于學生理解和解釋宏觀事實和現(xiàn)象，利于學生理解化學符號的意義，利于學生深化對微觀知識的理解。而這部分內(nèi)容涉及的知識抽象，看不見、摸不著， 學生缺少感性直觀認識，因此本主題是化學教學的一個難點。很多學生在學習這部分內(nèi)容的過程中逐漸跟不上，因此教師必須采用恰當?shù)倪m

3、合學生思維發(fā)展的教學策略與方法，讓學生順利渡過難關。下面就從幾個方面淺談微粒觀的培養(yǎng)。通過類比、多媒體等引導學生想象學習化學要把觀察物質(zhì)的宏觀變化與想象物質(zhì)的微觀結構結合起來， 才能深刻理解和認識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)規(guī)律。而微觀的化學世界看不見、摸不著，學生需要想象才能理解。在中學化學教學中培養(yǎng)學生的微觀想象能力，培養(yǎng)學生用微粒的觀念去學習的習慣，有助于學生理解化學現(xiàn)象的本質(zhì)，從五彩繽紛的宏觀世界步入充滿神奇色彩的微觀世界。而鑒于微觀世界的抽象以及中學學生的想象力發(fā)展水平， 多數(shù)學生想象起來不是那么容易。我們可以借助生活中的現(xiàn)象及擬人化類比和多媒體演示等，引導學生進行想象。.生活現(xiàn)象：例如： 我

4、們的公路路面往往會切割成一段段，原因是什么？鐵軌也是一段段的？為什么你還沒有到食堂，就聞到了飯菜的香味？加油站附近嚴禁煙火，墨水滴入水中后，整個水杯都變黑.通過擬人化類比擬人就是通過想象，把一些事物、知識、原理等想象成和人一樣，會說話、會思考、會行動。在微觀知識學習過程中，可以借助擬人的手法激發(fā)學生學習興趣、幫助學生更好地理解抽象的、肉眼看不見的微觀世界。正所謂“以其所知，喻其不知，使其知之。 ”例如，在學習“分子間存在間隙，溫度越高分子間隙越大 ”時，可以把一個個分子比作小人國的一個個小人。溫度很低時，小人們凍得直哆嗦，嘴里喊著“好冷啊，咱們擠擠取暖吧 ”。一邊喊著、一邊互相靠近， 甚至彼此

5、緊挨著。當溫度升高時，小人們覺得擠在一起有點熱了，于是相互之間就稍微分散些。當溫度更高時，小人們分得更開了。再如， 在學習核外電子的運動狀態(tài)時，能量低的電子在離核近的區(qū)域運動而能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動，學生理解起來有一定的難度。 此時， 我們可以把原子核比喻成鳥巢，把核外電子比喻成小鳥。剛剛孵化出的小鳥能量較低，只能在窩邊走走；及至稍大些，翅膀硬了點， 能量大了些，就能飛遠些了；而等到真正長大了，能量更大時，就能飛得更遠了。經(jīng)過這樣的比喻，學生很容易就理解了核外電子的運動狀態(tài)。.利用多媒體演示由于微觀粒子的特性所限，學生很難在腦海中建立關于微觀粒子的直觀形象，我們可以把多媒體生動的圖像、

6、形象的動畫等作為學生想象的載體。通過多媒體立體的、動態(tài)的演示，將肉眼看不到的分子、 原子構成的微觀世界直觀地展現(xiàn)在學生眼前，使微觀過程直觀化、抽象過程形象化，引導學生進行想象，直觀感受化學中的微觀世界，把宏觀現(xiàn)象和微觀世界聯(lián)系起來，促進對微觀世界的深入了解。例如， 在學習氯化鈉形成過程時，用多媒體動畫模擬鈉原子和氯原子的結合過程。開始呈現(xiàn)的是最外層只有1 個電子的鈉原子和最外層有 7 個電子的氯原子的微觀結構，當二者相遇后，鈉原子最外電子層上的 1 個電子轉移到氯原子的最外電子層上，并和該層上的其他電子一起繞核運轉。此時， 失去最外層電子的鈉原子變成顯正電性的鈉離子， 而得到 1 個電子的氯原

7、子變成顯負電性的氯離子。鈉離子與氯 離子互相作用，形成氯化鈉。通過動畫演示微粒的變化，可以培養(yǎng)學生的觀察能力，激發(fā)學生的思維和想象。當然，事物都是一分為二的，現(xiàn)代化的教學手段，在引導學生培養(yǎng)和建立正確的微粒觀方面確實具有巨大的優(yōu)勢，但亦同時存在一定的局限性，教師在教學時一定要同時說明這一點例如我們在課件中用不同的顏色來表示原子的各個部分，但實際上原子內(nèi)部并不是這樣五顏六色的，只有說明這一點才可以幫助學生樹立正確而嚴謹?shù)目茖W觀。通過實驗、模型等幫助學生體驗現(xiàn)代教育理念認為，能力和觀念不是教會的，而是學生在學習活動中通過自主體驗、感悟、內(nèi)化、遷移而逐步形成的。新課程標準提出了體驗性目標要求，強調(diào)了

8、學生的自主體驗。新課標的重要理論基礎建構主義認為，學習是新舊經(jīng)驗之間雙向的相互作用的過程，不是學習者被動地吸收信息而是主動建構信息意義的過程。這種建構不能由他人代替，而是學習者個性化的體驗。真正有效的學習是學習者用自己的心智去感受、體驗，從而把一個陌生的、外在的、與己無關的對象，變?yōu)檎J知的、可以交流的、甚至是融于心智的感悟。正如那句話所說 “我聽到的會忘記， 我看到的會記住，我做過的才能真正明白?！? 在化學實驗中獲得直接體驗實驗是學生認識化學的基礎，通過化學實驗學生可以獲得一些直接體驗。分子、原子屬于抽象的、肉眼看不見的微觀世界，如果能借助化學實驗幫助學生獲得一些直觀體驗，必定能夠降低學生理

9、解微觀世界的難度。例如， 在學習分子之間具有一定的間隙、不同狀態(tài)的物質(zhì)分子間隙大小不同時，我們可以借助一個小實驗來幫助學生獲得直觀感受。在兩支注射器中分別抽入相同體積的水和空氣，用手抵住注射器頂端，然后將注射器活塞用力向內(nèi)推，比較壓縮水和空氣的難易。通過實驗， 很容易發(fā)現(xiàn)水很難壓縮而空氣較易壓縮，說明氣態(tài)物質(zhì)分子之間的間隙較大，而液體（固體）物質(zhì)分子之間的間隙較小。如此，知識在體驗過程中建構，微粒間隙觀在學生頭腦中自然形成。.在模型操作中獲得間接體驗化學課程標準建議教師“努力創(chuàng)設真實而有意義的學習情景 ”，指出 “生動、直觀而又富有啟迪性的學習情景，能夠激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生更好地理解和

10、運用化學知識?！蔽⒂^世界看不見摸不著，非常抽象，我們可以利用模型的直觀，幫助學生獲得對微觀世界的間接認識。例如，在學習分子的構成時，讓學生用氫原子、氧原子模型組裝出氫分子、氧分子和水分子。新的認知“分子是由原子構成的 ”，就在體驗中生成。在比較物理變化和化學變化的微觀本質(zhì)時，讓學生用分子模型模擬水蒸發(fā)和水電解過程中的微粒變化情況。通過親歷，建構起新的認知“物理變化中分子種類不變， 變化的只是分子之間的間隙；化學變化過程中，分子分成原子，原子重新組合成新的分子，”并通過分析，建立分子、原子的概念“分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子，原子是化學變化中的最小粒子?！蹦Ｐ涂梢允且?guī)范的球棍模型、比例模型，

11、也可以發(fā)動學生自制模型，或?qū)ふ液线m的替代品，比如用大小不同的硬幣代表不同的原子，甚至可以用肢體代替。例如，用一個拳頭代表一個氫原子，那么兩個分開的拳頭就表示“2 個氫原子（2H） ”，而當兩個拳頭互相作用緊挨在一起時就表示“1 個氫分子（H2） 。 ”體驗是生成知識的基礎，它把認知內(nèi)化，促進體驗主體認識的升華，并在體驗基礎上加深理解，同時促進感受的加深。三、采用多種教學形式，從多個側面，多個角度，用多種方式啟發(fā)學生的思維精心設計相關的探究實驗，讓學生相信微觀世界的存在，可以很好的培養(yǎng)學生的觀察能力、動手操作能力、實踐能力思維能力，同時加強了學生對世界的感知，還滲透化學的美等等。例如：氨分子的擴散，肉眼看不到分子，但是確實有了相關的現(xiàn)象，說明了氨分子是不斷運動的在設計實驗時，要做到現(xiàn)象明顯，直觀性強，利用濃氨水和濃鹽酸的揮發(fā)性可以很直觀形象的。當然， 任何觀念的形成都不是一蹴而就的，微粒觀的構建亦是如此。我們應在后續(xù)的教學中，根據(jù)學生的認知規(guī)律和教材體系，引導學生循序漸進地學習，從而構建真正的、高層次的微粒觀。參考資料李金梅 . 幫助中學生建立微粒觀四招J.新課程，2011 ， （ 6）張彩玲 .分子、原子教學中如何幫助學生建立微粒觀J.化學教育學，2013， （3）林清懷 . 巧用分子模型突破教學難點