基于学科观念建构的教学尝试

朱焕萍

以沪教版九年级化学“构成物质的基本微粒”第一课时教学为例，学生刚刚从前两章内容了解物质的性质与变化，这是宏观现象，从第三章开始将步入微观世界，这节课又是第一节构成物质的基本微粒的第一课时，在内容上学生在物理时已学习过分子是不断运动的、分子间有空隙，但对于微粒学生不明白，也不明白微粒除了分子还有原子、离子，因此对于微粒概念的理解变得非常重要，更重要的是给学生构建微观概念——微粒观，这内容很抽象，因此对于本节课的设计就注重比较方法中实验比较法的使用，对课本实验也进行了创新，变得更加具有吸引力，激发学生的积极性。在本节课总体设计上注重不同学科的迁移，充分调动学生已知的物理、生物等学科的知识。

以下是这节课的教学过程。

一、创设情境，归纳出“微粒很小”这个性质

从人出发，宏观上人由什么构成，结合生物知识，人又由细胞构成，细胞肉眼看不到，需要借助显微镜，细胞又由细胞膜、细胞质、细胞核构成，细胞核里又存在着人最重要的遗传物质-DNA，DNA是个大微粒，肉眼看不到，再引导学生总结所有物质都是由极其细小、肉眼看不到的微粒构成。而在现代科技发展中，人们已可以通过扫描隧道显微镜看到一些微粒，结合一些化学史料，提高学生的科学素养，并投影用STM拍摄的苯分子、硅原子的图像，让学生再次从视觉上确定微粒是客观存在的。

接下来有一个师生互动，问能否用镊子抓到水分子，再由一滴水有17万亿亿个水分子，一个水分子的质量是3×10-26 kg，让学生从数据的直观感官上归纳出微粒很小，质量小。

二、活动探究，总结出“微粒是不断运动”“微粒间有空隙”

微粒还有哪些性质？本节课设计了三组实验，让学生自主探究，这三组实验在课本实验的基础上分别进行了创新和改进，在每组实验探究的引入上，又设计了吸引性的标题，“隔空传物”“1+1=2吗？”和“比比谁的力气大”，通过这样的改变，让实验探究变得更加有吸引力，学生也更有积极性。这三组探究也充分体现了比较的科学方法。

“隔空传物”中设计了学生实验和教师演示实验，实验一和实验二由学生分组完成，实验一在一个试管中先后将浓氨水与无色酚酞混合在一起，学生发现无色酚酞变红，可以得出结论浓氨水能使无色酚酞变红，在这个实验中给试管配备了橡皮塞，也体现了绿色化学的思想；实验二是在一个倒置的集气瓶中，瓶塞上插一长一短的棉签，将浓氨水滴在短棉签上，无色酚酞滴在长棉签上，互相不混合，最终也能使无色酚酞变红，学生从对比中能得出，浓氨水中微粒运动到无色酚酞中。這个实验中为什么棉签要设置一长一短，以致造成高度差，而浓氨水滴在短棉签上，无色酚酞滴在长棉签上，这些设计我们都经过不断实验，最终确定这样的方案。棉签要设置一长一短，造成高度差，直观上给学生一种现象，浓氨水与无色酚酞距离很远，没有直接接触，而浓氨水滴在短棉签上，无色酚酞滴在长棉签上，氨气的密度比较小，容易向上运动，如果反过来滴，则需要较长时间才能看到现象，不利于节约课堂时间。通过这个探究。学生可获得微粒是不断运动的。实验三由教师和学生配合演示，在两个倒置的插一长一短棉签集气瓶中，将浓氨水滴在短棉签上，无色酚酞滴在长棉签上，然后将一个集气瓶放置在空气中，另一个放置在热水中，让学生观察现象，设计意图其一，可以让学生再次感受微粒是不断运动的，其二让学生对比发现热水中的集气瓶里的长棉签先变红，最后学生分析总结出，温度越高，微粒运动越快，培养了学生的综合能力。

在“1+1=2吗？”这个探究上，设计了试管甲和试管乙，让同组两个同学同时做，比较两个试管中现象的相同点与不同点，从相同点都有气泡产生、体积都变小、都有空柱产生，引导学生分析得出微粒间有空隙；再从不同点先加水后加酒精的试管中形成的空柱明显长于先加酒精后加水的试管，让学生尝试回答产生这种现象的原因，可适当提示密度角度分析，最后在学生回答的基础上适当补充修正。

“比比谁的力气大”中，可选择力气悬殊较大的男同学和女同学，让男同学吸取一定体积的水，女同学吸取相同体积的空气，分别去压缩，女同学力气小，可将空气压缩很多体积，男同学力气很大，却基本不能压缩水，通过比较发现，空气比水容易压缩。学生总结得出不同物质微粒之间的空隙大小不同，气体物质微粒之间的空隙大于液体和固体物质微粒之间的空隙。学生在理论知识层面上已知物质的三态变化是物理变化，物质本身没有变化，通过三态变化的动态示意图，让学生再次从视觉上明白物质三态变化发生变化的只是物质微粒间的空隙，微粒本身没有改变。

最后展示图片逐步从宏观物质——微观结构——构成物质的最小微粒这样的顺序去认识多种物质，如先展示干冰的宏观图片，再投影出干冰的微观结构，最后投影出构成干冰的最小微粒二氧化碳分子，接着用同样的方式投影出金刚石、铜、食盐这些物质，让学生再次感知物质是由微粒构成的，构成物质的微粒有分子、原子和离子。

在整个这节课中学生的学习积极性很高，课堂比较有趣，对微粒概念的掌握也比较好，课后学生的学习反馈也不错，总的来说这节课是成功的。在后续的学习中还应引导学生逐步构建更高层次的微粒观，使学生进入微观世界，将微粒观念贯穿整个化学学习中。endprint