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从宏观与微观相结合的视角学化学
发布人:网站管理员 发布时间:2017-12-4 点击:3229次
田洪浩 山东省莱芜市口镇初级中学
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构 、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究物质和创造物质。化学既研究物质宏观上的性质及其变化,也研究微观上的构成和结构,宏观与微观相联系是化学不同于其他学科的特点,也是化学学科最具特征的思维方式。微观结构决定了宏观物质的性质,宏观物质的性质则归因于微观结构,而化学符号则是建立宏观和微观相联系的重要载体和方式,但初中化学课堂中教师往往忽视对学生宏观与微观相联系的思维方式的培养,将二者割裂开来,学生对于“宏观-微观-符号”三方面知识的学习通常是死记硬背、机械训练的多,理解并建立联系的少,导致这部分知识成为初中化学学习的分化点,学生对这部分知识普遍感到枯燥、乏味,甚至出现厌学情绪,现笔者就从宏观和微观相结合的视角来学化学做如下阐述,难以概全,权作引玉之砖。
一、从宏观和微观两个方面来认识物质
世界万物是由千千万万种物质组成的,对与刚刚接触化学的学生而言,很难从化学的视角(宏观和微观的方面)来认识物质,这就需要教师在教学中注意引导和点拨,例如刚刚接触化学时接触到的最简单的三种物质——氢气、氧气和水。从宏观的角度来说,它们是三种不同的物质;从微观的角度来说,它们分别由不同的分子来构成,氢气由氢分子构成,氧气由氧分子构成,水由水分子构成。氢气和氧气混在一块是混合物,因为从宏观的角度来说,氢气和氧气是不同的物质,从微观上来说是氢分子和氧分子是不同的分子。再如:冰水混在一起是纯净物,因为冰、水,从宏观上来说是同种物质;从微观上来说是同种分子。由此,再让学生总结出混合物和纯净物在宏观和微观方面的区别和联系。这样处理的好处是使学生对物质的认识不单单停留在宏观方面或微观方面,而是将宏观和微观联系起来看问题,使零碎的化学知识更条理、更系统,更有助于学生对知识的理解和掌握,学生在无形中学会了从宏观和微观两个方面来认识物质的化学独特的思维方式。
二、从宏观和微观两个方面来认识变化
化学上的变化分为物理变化和化学变化,主要以化学变化为主,教师在对变化的分析和研究中要善于从宏观和微观两个方面来认识变化。物理变化相对简单,如冰、水、水蒸气三者之间的变化,从宏观的角度来说是同种物质,没有生成新物质,是物理变化;从微观的角度来说是同种分子,它们之间的转化,没有生成新分子 ,也是物理变化,宏观和微观在此形成了统一。再如,“CO2与NaOH的反应”一部分,教师演示以下实验:把CO2气体直接通入盛有NaOH溶液的试管中,学生没有观察到明显现象,由此引起学生的认知冲突:到底二者有没有发生化学反应,如果反应,如何设计实验通过明显的现象证明发生了化学反应?此时,如果教师从宏观和微观两个方面让学生思考如何证明此化学反应的发生——宏观上有新物质Na2CO3生成,微观上有新的离子(CO32-)生成。宏观上证明有新物质Na2CO3生成,学生自然想到了加稀盐酸或稀硫酸(属于酸类)——会产生气泡现象,加氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液(属于碱类)——会产生白色沉淀,加氯化钙溶液或氯化钡溶液(属于盐类)——也会产生白色沉淀;微观上证明有新的离子(CO32-)生成,自然也是想到了以上三类物质,出现同样的实验现象。显然,这样处理会让学生在设计实验时能从宏观和微观方面去考虑物理变化和化学变化有哪些区别和联系,加深了对物理变化和化学变化的理解和认识,也为后面学习复分解反应发生的条件和实质奠定了基础,而且很好地锻炼了学生的思维能力和设计实验的解题思路。
三、从宏观和微观两个方面来认识符号
化学教学中,学生会接触到元素符号、化学式、化学方程式等各种化学符号,教师在教学中也要从宏观和微观两个角度引导学生去认识相应的化学符号 ,建立“宏观-微观-符号”之间的内在联系,而不是孤立地让学生记忆这些符号。例如,在“化学式”的教学中,教师可这样设计:教师展示贴有化学式“H2O”的试剂瓶去问学生,试剂瓶里面是什么?它由什么元素组成?判断的依据是什么?学生自然能说出是水,所以化学式“H2O”可表示水这种物质,水是由氢元素和氧元素组成的——宏观意义。再出示水分子的模型让学生观察,告诉学生这一个水分子的模型也可以用化学式“H2O”来表示,水到渠成,从微观方面学生很容易得出化学式“H2O”还可表示一个水分子,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成的意义。因此,教学中教师善于创设有效的生活情境让学生从宏观和微观两个方面来认识化学符号,让学生形成一种化学自觉——看到化学符号,马上去思考该化学符号在宏观方面和微观方面有哪些意义,充分建立起化学符号是宏观世界和微观世界的桥梁和纽带作用,这样不仅有助于学生对知识的理解和掌握,而且能让学生体验化学符号的简洁之美 、明了之美,有助于学生形成“宏观-微观-符号”三重表征思维方式的培养。
四、结语
宏观和微观的联系是化学区别于其他学科的独特的特点,从宏观和微观的角度来认识物质,认识变化,进而利用化学符号建立起宏观和微观的内在联系,这样,学生积累的不仅仅是丰富的化学知识,更重要的是一种强有力的认识和思考世界的方式,即化学思维方式。