初中化学教学落实观念教学的探索——“物质是由微粒构成的”教学设计与实施，本文主要内容关键词为：是由论文,微粒论文,教学设计论文,观念论文,物质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
怎样让学生在化学启蒙教育中通过自主的活动领悟化学的基本思想？怎样把越教越多的知识总量减下来，用化学知识的精髓滋养学生的科学素养？下面以“物质是由微粒构成的”一节课为例，说明我们进行观念教学的一些想法和做法。
一、教学设计
1.教学内容分析
著名物理学家费曼说过：“如果在某次大灾难中，所有的科学知识都将被毁灭，只有一句话能够传给下一代，那么怎样的说法能够以最少的词汇包含最多的信息呢？我相信那就是原子假说（或原子事实，或随便你叫它什么名字），即万物都由原子构成，原子是一些小粒子，它们永不停息的四下运动，当它们分开一个小距离时彼此吸引，而被挤到一堆时则相互排斥。只要稍微想一想，你就会看到，在这句话里包含关于这个世界的极大量的信息。”[1]
对于这个“包含世界的极大量信息”的原子、分子的教学内容，几种课改新教科书有的着墨较多，有的着墨较少。我们分析了各种教材确定该部分内容的教学价值取向和教学这部分内容的现状，认为需要将原子、分子由知识教学转变为观念教学。微粒观是化学科学素养中的重要观念，只有让学生切实建立物质构成的微粒观，才能为学生今后的学习和发展打下坚实的基础。教学实践也表明，不少学生感到化学难学，不得入门，就是因为没有建立“宏观——微观”相互联系的思维方式，即没有形成物质构成的微粒观念。
2.学生情况分析
学生生活中认识的世界是一个能用感官感知的世界，自然形成了一种宏观的思维方式，比如认为物体组成是连续的；通常用针尖、麦芒这些还能用眼看到的最小物体来比喻微小的东西。一位同学拿着集满氧气的集气瓶问老师：氧气里面有什么？这个问题看起来有些可笑，却反映了生活在宏观世界里的人的一种思维方式：我们看不见氧气，怎么知道这个物质里面有什么呢？前人把物质想象成（或大胆假设成）肉眼看不见的微粒构成，是一种创造。道尔顿作为科学大师，他的创造性表现为超出常人的直觉及想象。今天，人们最终看到了原子、分子，真正知道“肉眼看不见”的“微”究竟小到什么程度，才更加体会到前人关于“物质由微粒构成”的想法具有多么大的创意。正因为如此，让不具有化学思维方式的人（包括初学化学的学生）想象出一种物质是由不连续的、看不见的微粒构成的，是很困难的。同时，这种源于直觉、想象的创造力又是不能用讲授的方法去教的，在教学上我们能够有所作为的就是创设问题情境，用问题“逼”学生去解释，去想，想通了，顿悟了，解释得让别人信服了，教学的目的就达到了。我们安排了较多的课时进行这部分内容的教学，本课时为第一课时，内容是“物质是由微粒构成的”。
3.教学目标设计
(1)基本目标
①知道“物质是由微粒构成的，微粒很小，肉眼看不见”；
②能用上面的观念解释一些现象；
③为能形成这种认识并用于解释现象而高兴。
(2)开放性目标
④学会提问如“为什么酒精气化了就看不见了”这类所谓“简单”的问题；
⑤知道“直觉”“想象”对创造具有重大作用；
⑥感受人类认识微观世界的智慧，产生探求微观世界的热情。
(3)教学重点的分析与确定
“建立物质构成的微粒观”为教学重点。观念是一种“见识”或“见地”，解决“怎样想、为什么这样想”的问题，是“化学科学的基本思想方法和核心的认识构架”[2]较之具体的知识，是学生科学素养中最为本质的部分，是科学教育更为基本的任务。
学生是否建立了物质构成的微粒观念，不在于是否记住了相关的词句，关键要看学生是否把该词语蕴含的观念变成自己的一种信念，一种看问题的思想和方法。检测观念是否形成，就要看用该观念对相关问题的解释是否合理，令人信服，经得住反驳，所以教学中开展学生的解释活动是很重要的。
(4)教学难点的分析与确定
学生用感官认识的物质都是连续不间断的，建立“物质不连续，由分立的微粒构成”的观点是难点。除了直觉、想象的方法也要用科学的事实来帮助学生克服难点。
4.教学过程设计（见流程图）
二、教学实施
[师]同学们都非常喜欢做化学实验，做实验可以观察到新奇的现象，很多同学已经耐不住性子在问，物质发生变化的原因是什么？从今天开始，我们就踏上这一寻根问底之路。
学生活动一：从生活现象提出问题进行思考（2分钟）
［投影］
［师］请把你们的解释写在学案上，暂时放在那里，接着让我们做一个有趣的实验。
学生活动二：实验提问、探究答案、建构微粒观（20分钟）
［学生实验］
1.观察密封在塑料袋中的乙醇（俗称酒精），记下乙醇（酒精）的物理性质：颜色状态。
2.将密封有乙醇（酒精）的塑料袋放入85℃以上的热水里，观察到的现象，此变化属于＿＿变化（填化学或物理）。
将塑料袋从热水中拿开，在空气中停留一会儿，观察到的现象，你对这一实验现象感到新奇吗？你提出的问题是什么？
3.思考：怎样解释看得见的乙醇（酒精）汽化后就看不见了，液化后又看得见了？
学生的解释：
(1)气化了，变成气体了就看不见了。
［追问］为什么气体就看不见？
(2)气体无色就看不见。
［追问］无色的乙醇（酒精）为什么就看得见？
(3)物质聚在一起看得见，分散了不能反射光线就看不见。
［追问］物质分散了为什么不能反射光线？
(4)乙醇（酒精）气化分散变成小微粒，肉眼就看不见了。
［追问］微粒是因为分散变小的还是分散前本来就小？
迫使学生人人动脑筋给出一个自己认可的解释。
——分子原子论的提出，是一种直觉的想象的产物，要让学生充分发挥他们的想象力，经历这个创造过程。
4.小组讨论和全班的争论。
［师］归纳已有的几种解释，要求分组讨论这些解释。
［生］小组汇报，全班自由争论。记下自己认为的最有说服力的解释。
［师］期望并引导学生做出这样的解释：
如果我们把看得见的乙醇（酒精）想象成是由很多很多小到肉眼看不见的微粒聚集而成的，当乙醇（酒精）受热时，就会分散开来成为一个一个的微粒，我们称这种微粒为乙醇（酒精）分子，微粒（分子）很小，是我们肉眼看不见的，所以我们就看不见了。当遇冷的时候，一个一个的乙醇（酒精）微粒（分子）又聚集在一起，聚集得多了我们就又看到液体状态的乙醇（酒精）。
［师］你赞同这种想象吗？你信服这样的解释吗？
［师］微粒（分子）是一种想象的产物，是发明出来用于解释现象的一种“说法”，这种想象的“说法”称之为“假说”或“猜想”。
——假说的创立，不能是一个被告知的过程。学生自己的想象和同学之间的交流共享是必不可少的，有了上述过程，保证了学生表述在口头上的关于微粒观念的词句是自我建构的，会从内心里和感情上接受它们。如果没有这个过程，学生把分子、原子的知识即便是记下来了，也很难相信它们。另外，这个过程也是人类建立微观认识的一种重演，学生较容易体验到原子学说的提出是人类智慧的创造。以上活动是本节课最核心的环节。
学生活动三：观察、思考、确认（8分钟）
［师］同学们用“物质是由微粒构成的”这一猜测，对我们提出的问题做出了令大家都能接受的解释，这是令我们高兴的事情。我们的想法和二百多年前道尔顿等人的思想是一致的，最初他们把想象的这种微粒称之为原子，后来发现构成物质的微粒还有分子、离子。这些微粒作为人类思维的发明物，用它成功地解释了原来人们不曾解释的现象，但对原子分子学说持怀疑态度的人总是不依不饶地让拥护该学说的人拿出一个原子或分子来看看才能让他们信服。原子、分子是不是一种真实存在？直到上世纪80年代发明了扫描隧道显微镜后，人们才通过这个仪器真切看到了原子、分子。
［投影］扫描隧道显微镜的原子、分子照片。分子由原子构成。
［投影］人的手从100逐级放大到1010的系列照片。
［师］水是大家最熟悉的物质之一，常温下，水是一种光滑流动的液体，让我们取一滴水，如果从新的观点看，会是一种什么样子呢？
我们肉眼看这滴水（0.5厘米大小），是光滑的、连续的水，用放大2000倍的光学显微镜看，水滴会变得10立方米大小，大约有一个大房间这么大，我们仍旧看到相当光滑的水，当然也会看到水中存在的像草履虫那样的微生物。把它再放大2000倍，这滴水已经有20公里大了，如果我们再贴近看就会看到某种挤在一堆的东西，它们不再有光滑的外表了，看起来像是从很远的距离外看到的足球比赛时场上的一堆人。为了看清这种挤在一堆的东西究竟是什么，我们再把它放大250倍，这时已经放大了10亿倍，我们就会看到这滴水是由一个一个粒子构成的。
［投影］水放大10亿倍的示意图[3]。
——通过以上教师的谈话和投影，让学生确立“物质是不连续的，由分立的微粒构成”的认识。
［师］再让我们看以下的投影。
［投影］
通过以上猜测、阅读活动，让学生根据数据使劲想象物质微粒的小，确信微粒的“微”。
［师］为了直观地认识原子、分子的模样，人们依据放大后的影像制作了原子分子的模型。
［展示］水分子模型、氧分子模型、甲烷分子模型，指明其中的C、H、O原子。
［投影］二氧化碳、乙酸、乙醇等分子模型。
——通过以上观察，让学生直观、形象的感知分子、原子。
——只有被实验证实了的假说才称为理论。以上3个环节的教学，特别是扫描隧道显微镜的原子分子图片，证实了学生的猜想，学生会为自己的智慧成果而骄傲，也会从历史的、直观、形象的角度认识了物质微粒的客观存在，巩固了由想象得出的物质构成的微粒观。
学生活动四：应用观念、解释现象（6分钟）
［师］请同学们用“物质是由微粒构成的，微粒很小，肉眼看不见”观点返回头来再看你对“糖块放入水中后，为什么会逐渐变小，直到糖块完全消失。”“湿衣服为什么会晾干？蒸发是怎么回事？”的解释。
［生］重新整理、书写新解释。
［师生］互动矫正。
——应用微粒观解释自然现象，借此评价微粒观是否形成。
学生活动五：反思评价（4分钟）
［投影］
1.教学目标（见前，略）
2.对照目标，说说你在本节课中的收获和体会。
布置作业：
［投影］
三、教学反思
本节课的改进之处有以下几点：
(1)力求由知识教育转变为观念教育。以往的教学把“物质是由原子、分子构成的”结论直接告诉学生，然后学习分子原子的性质，这样就把人们为什么提出“原子、分子”这种假说的初衷，把原子、分子假说的形成过程忽略了，因此也就舍弃了这个理论中蕴含的极大的人类智慧，忽视了理论形成过程对培养学生创造力的重要价值。我们的课把丢弃的部分捡回来了，在让学生建构微粒观的过程中，不但形成了化学的最为基本的观念，同时培养了他们直觉和想象的创造力。
(2)开放性是本节课的基本特征。正因为观念的形成必须是自我建构的，所以，它需要教学更大的开放性。我们从生活、实验、科学史诸多方面开发教学资源，提出开放性的问题，特别是采用直觉和想象，讨论、争辩等开放性的活动，把微粒观的形成落到了实处。在40分钟的时间里，学生能把“物质是由微粒构成的，微粒很小，肉眼看不见”这句话变成自己的信念，就是很了不起的发展。
(3)本节课在结构上有2点特色：一是以“问题”上课，仍以“问题”下课。二是学生对问题的最初答案被悬置，待到形成微粒观后再反观这些答案，既保持了教学活动的一种张力，又通过这种自我反馈让学生真切体验到自己的发展。
学习这样的内容需要师生最大的激情，这也是我们创建活力课堂的基本追求。但我们的激情还不够，开放性的活动也还有不充分的地方，师生互动也有不流畅的地方，都是这节课的不足之处，尚需改进。