初中化學酸堿鹽教學中微粒觀的構建策略研究

【摘要】素質教育背景下，如何提高教學質量和效率，優(yōu)化學生學習效果，培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)，成為教育工作者重點思考的問題。微粒觀是初中化學基本觀念之一，可幫助學生形成化學思維，掌握化學學習的方法和技巧。基于此，文章以酸堿鹽教學為例，從意義建構、策略探究、實踐分析等角度入手，探討初中化學酸堿鹽教學中微粒觀的構建策略。【關鍵詞】初中化學；酸堿鹽；微粒觀酸堿鹽知識是初中化學重難點內容之一，知識體系龐大且復雜，對學生的綜合應用能力有較高要求。筆者根據(jù)多年教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，學生在學習酸堿鹽知識時會遇到很多問題，如不理解鹽類的組成特點、不清楚復分解反應發(fā)生條件的實質等。以上問題都與學生未正確構建微粒觀有關。對此，部分教師會要求學生利用大量課余時間死記硬背物質的性質和特點。這不僅達不成預期的學習效果，還與“雙減”政策的本質相背離。微粒觀能幫助學生從微觀的角度認識物質世界、解釋宏觀現(xiàn)象，真正理解物質與物質之間的反應，起到事半功倍的效果。因此，教師應該立足宏微聯(lián)系的視角，幫助學生構建微粒觀。一、微粒觀的構建意義（一）有助于學生核心素養(yǎng)的形成《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》提到，教學改革的重點方向是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展［1］。素質教育的深入落實，進一步明確了教育格局新方向，即促使學生成為適應社會發(fā)展需要的人才。核心素養(yǎng)是化學教學的重要目標，微粒觀是化學學習的重難點內容。構建微粒觀，有助于促進學生理解化學知識，形成學科核心素養(yǎng)。（二）有助于學生思維習慣的養(yǎng)成從心理學角度看，初中生正處于認知形成的關鍵時期，此時加強微粒觀的構建，能夠幫助學生用化學的視角觀察事物、解決問題，為后續(xù)的學習奠定基礎。酸堿鹽知識是學生構建微粒觀的主要載體，教師要借助酸堿鹽知識培養(yǎng)學生的微粒觀，促使學生透過事物的表面分析微觀本質，養(yǎng)成良好的思維習慣［2］。二、初中化學酸堿鹽教學中微粒觀的構建策略微粒觀的構建能夠讓學生從微觀角度認識科學，更好地學習化學知識。微粒觀的構建不是一蹴而就的，教師需要依托化學實驗、模型構建、信息技術、課堂活動等手段和方法，循序漸進地指導學生。具體的教學策略如下所示。（一）引入實驗，深入微觀世界化學是以實驗為基礎的科學，具有具象化、動態(tài)化特點。實驗探究是化學學習的主要手段，既能培養(yǎng)學生的化學思維，還能激發(fā)學生的學習興趣。教師可以引入實驗，幫助學生深入探索微觀世界。比如，教師在正規(guī)視頻網(wǎng)站下載了實驗視頻，引導學生分組展開實驗探究活動，營造科學探究的學習氛圍，促使學生通過實驗進一步理解微觀理論與實際物質變化之間的關系，更好地把握微觀理論知識［3］。（二）構建模型，拉近宏微距離為幫助學生建立宏觀、微觀和符號之間的聯(lián)系，教師需要為學生搭建微觀世界，讓學生能夠“看見”微觀世界，了解微觀世界的特點，自動在腦海中形成物質運動的畫面，構建微觀思維。對此，教師可以借助信息技術手段構建模型，將微觀世界中的抽象內容轉化為看得見、聽得見的圖像和動畫，真實地呈現(xiàn)在學生眼前，讓學生能直觀感受微觀世界。在教學中引入實物模型和動畫模型都有助于增強學生的學習體驗，將不可見的微觀世界可視化。例如，教師講解“食鹽溶于水消失”的知識時，先展示氯化鈉的結構模型，直觀呈現(xiàn)氯化鈉微粒的構成，讓學生了解鈉離子和氯離子；再展示氯化鈉溶于水的flash動畫，調動學生的多感官系統(tǒng)，讓學生直觀看到氯化鈉溶于水時鈉離子和氯離子解離的過程。學生發(fā)現(xiàn)鈉離子和氯離子在水中不斷運動，由此了解“食鹽溶于水消失”這一宏觀現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是鈉離子和氯離子向水中擴散了［4］。通過結合實物模型和動畫模型認識微觀物質，學生能夠從微觀視角探究物質及其變化規(guī)律，真正了解物質的本質。（三）巧用白板，激發(fā)學生興趣興趣能夠刺激主體的外在行為，推動學習主體主動探究事物的本質。化學學習的目標之一是探索物質本質的基本規(guī)律，所以如何激發(fā)學生的探索興趣是教師要重點思考的問題。在信息技術背景下，現(xiàn)代化教學手段與學科教學的融合為激活課堂生命力帶來了新的契機，教師可以利用希沃電子白板來激發(fā)學生的學習興趣，豐富學生的學習體驗感［5］。教師利用希沃電子白板中的功能設計教學活動，提高學生的學習積極性。例如，在教學“復分解反應的發(fā)生條件”時，教師利用希沃白板中“森林運動會”的功能，讓學生以小組競賽的形式參與答題活動，活躍了課堂氛圍，讓學生在既緊張又有趣的情境中提高學習興趣，掌握化學知識。（四）分步教學，建立微觀思維初中生的思維發(fā)展處于淺層階段，認知過程呈現(xiàn)螺旋上升的特點。對此，教師需要設計層層遞進的教學活動幫助學生建立微粒觀。具體來說，教師可展開分步教學，將教學難點分散化。以“酸堿鹽之間的化學反應”的教學為例。首先，教師在正式講解前，向學生展示酸堿鹽在水中解離的實驗視頻，幫助學生理解宏觀物質和微觀粒子的關系，即前者由后者構成。其次，在講解過程中，教師引導學生認識不能共存的離子對，如氯離子與銀離子，因為二者會反應生成既不溶于水也不溶于酸的氯化銀白色沉淀，由此幫助學生掌握酸堿鹽之間化學反應的微觀實質。最后，教師設計分層作業(yè)了解學生的學習效果，幫助學生逐步建立微粒觀。三、初中化學酸堿鹽教學中微粒觀的構建實踐分析由上可知，有效教學策略的實施對于學生微粒觀的構建具有極大促進作用。下面，筆者以“酸和堿的中和反應”的教學為例，具體探討如何將微粒觀的構建落實到酸堿鹽教學中。（一）教材分析本課內容包括中和反應的概念、中和反應的微觀實質等，在酸堿鹽知識體系中占據(jù)重要地位。（二）學情分析學生前期已經(jīng)了解了酸堿鹽在水中的解離過程，但對于微粒觀的理解仍然處于淺層階段。教師需要結合理論和實踐，引導學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程。（三）教學目標基于對新課標的解讀，教師將“酸和堿的中和反應”的教學目標設計如下。1.分析中和反應過程中pH隨加入酸或堿量變化而變化的過程；了解氫氧化鈉和鹽酸在水中反應的微觀過程，能夠解釋中和反應的微觀實質；了解中和反應在生活中的應用。2.通過合作和實踐，提升問題解決能力、科學探究能力和合作能力。3.形成微粒觀，學會從化學視角觀察生活。（四）教學過程1.實驗引入教師提前準備好化學實驗器材和材料，先向氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液中滴加無色酚酞溶液，引導學生觀察并記錄實驗現(xiàn)象，同時提問：“無色酚酞溶液遇到氫氧化鈉和氫氧化鈣后都變紅了，如何辨別誰的堿性更強？”學生分組討論，快速進入學習狀態(tài)。隨后，教師布置教材閱讀任務，讓學生帶著“什么是酸堿度？如何表示？如何測定？如何比較酸堿度的大小”等問題，有針對性地閱讀教材，了解相關知識。2.活動探究教師創(chuàng)設問題情境：“被蚊子叮咬后，被咬的地方會腫起一個包，大家一般會怎么辦？”學生說出“涂肥皂水”的答案后，教師持續(xù)追問：“這樣做的化學原理是什么？蚊子叮咬后會分泌出蟻酸，肥皂水是堿性的，是否可以猜想酸和堿能發(fā)生反應呢？”為了驗證猜想，教師組織實驗探究活動，將2ml稀鹽酸倒入裝有2ml氫氧化鈉溶液的試管中，輕輕搖晃試管，加速溶液的融合，與學生一起觀察現(xiàn)象。學生質疑道：“沒有明顯的現(xiàn)象，二者不能發(fā)生反應嗎？”對此，教師與學生一起梳理實驗思路：驗證反應物是否消耗；驗證生成物是否生成。教師讓學生將5ml稀氫氧化鈉溶液加入燒杯中，往燒杯中滴入酚酞溶液，再逐漸滴入稀鹽酸，在操作的同時記錄下實驗現(xiàn)象。接下來，教師利用希沃電子白板開展趣味活動，學生向稀鹽酸中滴加氫氧化鈉溶液，與此同時白板上的數(shù)字傳感器的pH值隨著鹽酸量的變化而變化，形成動態(tài)影像圖。學生開展小組合作，根據(jù)pH的變化圖，討論分析恰好完全反應時的現(xiàn)象，從而理解了中和反應的原理。3.中和反應模型建構教師展示氫氧化鈉溶液和鹽酸反應的微觀圖示，建立微觀圖示模型，向學生講解中和反應的原理，指導學生書寫反應化學方程式，進而了解微觀世界。為鞏固學習效果，教師設計探究任務，向學生出示氫氧化鈉和鹽酸反應的微觀示意圖，鼓勵學生類比分析示意圖，基于自己的理解得出相關結論，觀察中和反應前后溶液中的微粒變化，補充具體數(shù)據(jù)。通過建構模型，學生提高了自主分析能力，后續(xù)遇到相似問題時，也會主動運用類比的方法展開思考［6］。4.作業(yè)評價教師在線上學習平臺布置作業(yè)，讓學生根據(jù)數(shù)字傳感器得出的溶液pH變化圖像完成作業(yè)。作業(yè)內容分為三個層次，完成時間控制在10分鐘以內。三個層次的作業(yè)不具有限制性，即學生可以選擇三個都做，也可以選擇自己最想完成的作業(yè)來做。學生提交作業(yè)后，學習平臺會統(tǒng)計并分析學生的作業(yè)情況。教師則根據(jù)學生的作業(yè)完成情況評價學生的學習效果，并據(jù)此調整后續(xù)教學計劃。（五）教學總結本次教學實踐活動旨在讓學生掌握酸和堿中和反應的本質，并引申到pH在中和反應中的變化情況，從而促使學生構建微粒觀。首先，教師創(chuàng)設貼合學生生活的情境，營造輕松的學習氛圍，帶領學生走進化學的世界。比如，夏天蚊蟲多，學生幾乎都有過被蚊子叮咬的經(jīng)歷，家庭常見處理方式是涂肥皂水，即使學生不知道酸堿中和的原理，也能基于常識，參與到課堂討論中，從而提升學習主動性。其次，教師循序漸進，分步教學，指導學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、驗證猜想、得出結論，促使學生掌握科學探究的方法。案例中，教師先創(chuàng)設問題情境，引導學生探究相關問題；在學生提出猜想后，教師組織學生參與實驗探究活動以驗證猜想，幫助學生梳理思路；學生在思考、質疑、歸納總結中進行實驗探究，得出最終結論。最后，教師利用電子白板、模型構建、數(shù)字傳感器等現(xiàn)代化教學手段豐富學生的課堂體驗。電子白板能夠提高課堂教學的趣味性，模型構建有助于提高課堂教學的科學性，數(shù)字傳感器則能夠提高課堂教學的創(chuàng)新性。充滿創(chuàng)意的教學活動不僅能夠提高學生的學習興趣，還有助于學生構建微粒觀。整體而言，教師設計的教學活動層層遞進、環(huán)環(huán)相扣，不僅讓學生在有限的課堂時間內了解酸堿中和的概念，掌握酸堿中和反應的原理，高效、高質地完成學習目標，還能助推學生構建微粒觀