浅谈化学核心素养中宏观辨识和微观探析在高效教学中的应用

摘 要：从全国考试大纲的修订，不难发现化学学科考核在立足知识的基础性、综合性、应用性和创新性的基础上，更加着重于学生化学学科的核心素养的考察。基于上述变化，中学化学课堂教学应更侧重于知识向化学学科能力的转化。本文通过化学学科特点，培养学生从宏观与微观的视角来分析问题和解决问题，从而建立“宏观辨识与微观探析”的意识，提升学生解决问题的能力。

关键词：化学核心素养；宏观辨识；微观探析；高效教学

高中阶段学生化学学科核心素养的培养，是新时代下化学学科教学的要求，也是学生综合素质评价的具体体现，是学生可以通过化学课程提升的能力和品格。在高中生认知能力的基础上，我们可以从化学核心素养五个维度之一的“宏观辨识与微观探析”方面来凸显化学学科的独特性，教学中可以利用微观与宏观不同层面来剖析问题，解决问题，从而建立高效的化学课堂。

一、 宏观辨识和微观探析初探

化学是无数科学家通过实验探索、分析推理、去伪存真发展起来的一门基础学科。教学中的探究虽然不是真正意义上的实验探究，但却是以前人的理论为基础。因此教学中教师常常以实验为手段来引导学生获取宏观辨识。如在设计某一实验的过程中我们可以通过眼睛的观察、鼻子的嗅觉以及其他器官的感触来获悉并判断物质的部分性质；为了验证上述变化的原因，我们可以再通过微观或模型分析推理对实验的结果进行证实、辨识其真伪。这种基于实验的宏观辨识和微观探析，是我们化学学科探究的一种思维方法，也是化学核心素养的主要内容。例如：在必修一《氯气性质》中氯水成分的实验探究，教师可以利用各种教学资源制取并展示一瓶氯水，让学生通过宏观辨识发现：1. 氯气可以溶于水，2. 氯气溶于水后溶液呈黄绿色，3. 通过扇动闻到有刺激性的气味——从而说明氯水中含有氯气分子。通过设计氯水与淀粉碘化钾溶液的反应，观察到溶液变为蓝色，再次从微观的角度验证了氯水中氯气的存在。另外，已知氯气与水的反应如下：Cl2+H2OH++Cl-+HClO该如何设计相关实验从宏观和微观两方面来验证氯水的成分呢？实验设计的过程是师生共同规划和实施探究的过程，也是帮助学生形成“宏观辨识和微观辨析”和“实验探究与创新意识”等化学学科核心素养的过程。

二、 宏观辨识和微观探析在高效教学中的应用探析

1. 加深对知识的理解和掌握

化学基本概念和原理是化学学科最本质的内容，是培养学生化学学习能力的基础，是学生化学学科核心素养形成的主要工具。若在教学中，只注重核心素养而轻视基础知识，必将使学科核心素养的培养成为无源之水，因此化学教学中教师应该促进学生从学科基础出发向学科核心素养的培养转化，引导学生进行必修知识的学习。教学中可利用“结构决定性质”“性质体现结构”的思想引导学生认识元素和物质，发展学生“宏观辨识与微观探析”的素养，同时加深学生对化学基本概念的理解和领悟。

例如：必修一《氧化还原反应》一节，氧化还原的宏观判断是从元素化合价的变化出发，而究其微观本质则是物质电子的得失。这种从“现象到本质”，从“宏观到微观”的学习方法，让学生更容易理解氧化还原反应的实质，进而掌握氧化剂、还原剂等相关概念。课本通过氯溴碘之间的置换反应，再次加深氧化性、还原性的概念，为必修二周期表相关知识的学习奠定基础，构建结构化体系。同时在必修一专题四氧化还原反应方程式的配平一节，通过分析氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物化合价的变化，借助氧化还原中得失电子守恒原则，掌握相关方程式的配平。通过知识的掌握与巩固，当面对陌生氧化还原反应方程式时，也可以应对自如。通过循序渐进的学习，不但加深对基础知识的理解，同时也提升了学生举一反三的能力。

2. 帮助学生大胆猜想，认真验证

经过初中的学习，学生已具备辨别酸碱的能力，也掌握了简单鉴别酸碱的实验方法。在选修四《盐类的水解》一节中，针对各种盐的酸碱性判断我们先鼓励学生进行大胆的猜测，然后再依据我们生活中的一些常识或实验进行验证推测。例如NaHCO3和Na2CO3溶液的酸碱性，根据老人们的生活经验，热的纯碱（Na2CO3）溶液可以用来清洗油污，根据必修二的内容，学生已具备油脂成分及油脂能在碱性溶液中水解的信息储备，由此可以猜测该溶液呈碱性。同时引导学生借助酚酞指示剂或PH广泛试纸进行验证。实验的验证为我们后期盐类溶液中离子的守恒关系和浓度大小的比较奠定了基础。所以，在化学教学中，宏观辨识和微观初探可以科学高效地帮助学生进行大胆的猜想，也可以帮助学生有理有据地进行验证，这样学生也能够形成良好的学习态度和求知觀念，帮助他们在今后的学习中养成有规律的化学学习习惯，特别是在实验教学中，通过这样的方法就能够大大提高实验教学的效率。

3. 增加实践机会，营造化学学习的良好氛围

化学学习与其他学科学习的很大不同就在于书本的知识让学生了解物质的化学性质，而更多的内容需要学生通过实践操作验证这一性质可能会引发的一系列变化。因此在条件允许的情况下，适当的引导学生不断实践和探究，鼓励学生自主搜索资料，搜集身边的事物进行大胆实践来证明自己的猜想。化学反应的实质就是旧键断裂，新键形成的过程，也就是原子重新组合的过程，因此在高中化学的实验教学中，通过“本质决定现象，现象反映本质”的理论不断向学生渗透核心素养观念，同时通过小组合作以及彼此之间的互帮互助，可以增加对知识的探究兴趣，同时还能够促进同学之间建立深厚的情感，共同进步。

三、 如何更好地将宏观与微观应用到化学教学中

对于学生而言，化学课程的学习，不仅仅是为了掌握基础知识，更重要的是其学习能力的提升，促进其化学核心素养的不断发展。而化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质以及变化和应用的一门基础学科。其中离子反应，化学平衡，电离平衡，水解平衡，沉淀溶解平衡等微观理论的引用，需要我们将核心素养的培养落实到化学的教学过程中，通过宏观与微观两方面来认识化学变化的实质，形成正确的科学观。

1. 引导学生在头脑中形成微观和宏观两个不同的空间

教学中可通过对典型元素和物质的研究，引导学生建立化学学习的元素观和微粒观，使学生能应用“物质决定性质”“微观体现宏观”的思想进一步了解同周期或同主族的未知元素和物质的性质，进一步培养学生“宏观辨识与微观探析”的素养。同时在有机物的学习中，通过对不同典型化学反应类型的研究，引导学生把握不同类型化学反应的本质特征，由微观模型出发，用模型组合成相关的物质，从而掌握化学学习微观的变化观。探索物质世界的前提是由于物质世界的客观性和可认知性，且化学反应的最小微粒为原子，我们看不见摸不着，因此教学中更多是从宏观现象入手，运用相关的化学模型和多媒体，分析表征加深对物质认知，进一步掌握转化的基本规律。因此教学中应该引导学生在头脑中形成宏观辨识与微观探析的不同空间尺度，帮助学生树立正确的世界观，形成科学的方法论。

2. 授之以渔，传授学习方法

俗话说“授人以鱼不如授人以渔”，教师基于学生现有的认知能力、水平，确保学生的个性化发展，培养学生具有清晰高效的学习思路，确保自身的教学准确到位，还要将化学核心素养的培养作为学生自身发展的目标。这些需要教师要做有心人，善于捕捉生活经验、社会热点等真实素材，在教学中创设化学教学情境，通过不同主题、模块将基础知识与核心素养的培养有效地融合在一起。使学生在学习化学基础知识的进程中，能从发展其化学学科核心素养的视角分析和解决实际问题。宏觀辨识利于得出结论，掌握知识；微观探析利于究其根本，便于理解记忆。教学中宏观辨识和微观探析的结合才能够有助于我们的教学，加深对知识的运用和掌握。

综上所述，教师引领学生加深对化学知识的认识，加深对物质世界的认识；同时帮助学生形成化学的核心观念，促进学生化学学科核心素养的形成和发展。在实验探究的过程中，能用“宏观辨识和微观探析”的观念认识事物，知其然，知其所以然。帮助他们提高独立解决问题的能力，加深他们的化学核心素养，构建高效的化学课堂。

参考文献：

[1]陶雪艳，唐劲军.机遇培养学生化学核心素养的教学设计——以《化学反应进行的方向》为例[J].中学教学参考，2017.

[2]姜佳荣，蒋小钢.以观念建构为线索培养学生的化学核心素养——以“宏观辨识与微观探析”素养为例[J].2017.

作者简介：

颜艳，福建省福州市，福建省长乐华侨中学。