指导宏观辨识与微观探析，培养化学思维能力

韩数文

[摘   要]初中是学生化学学习的启蒙阶段，因此，教师在这个阶段中应注重培养学生的化学思维能力，引导学生探索、研究、分析、总结化学现象背后的本质原因，培养学生宏观辨识与微观探析的思维能力，发展核心素养，帮助学生适应化学学习过程和方法。

[关键词]宏观辨识;微观探析;思维能力;初中化学

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）23-0076-02

初中是学生化学学习的启蒙阶段，而众多化学教师只将化学当作中考科目，却忽略对学生化学思维的培养，使得学生在化学学习过程中出现化学思维空洞。为此，笔者通过指导学生形成宏观辨识与微观探析的思维能力，来激发学生学习化学的兴趣，培养其化学思维能力。具体可采用以下几个方法。

一、观察，探究现象本质

在学生学习化学的起步阶段，教师应让学生形成一种意识，即化学学习的基础途径是实验。而要指导学生形成宏观辨识与微观探析的思维能力，首先，需要锻炼学生的观察能力，通过明确实验目的来引起观察的动机，形成一种思维习惯。通过明确实验观察内容，探究现象的本质。

例如，在教学“二氧化碳的制取”时，笔者便会带领学生进入实验室，首先向学生明确本次实验的目的是要制取CO2，引导学生观察制备CO2的实验操作流程，了解制备的原理。之后通过提供的资料，学生了解到可通过加热木炭粉末和氧化铜粉末的混合物，使其发生2CuO+C=2Cu+CO2↑的化学反应来制取CO2，并通过向上排空气法收集气体。在学生完成实验操作，收集好气体后，笔者提出问题：如何确定生成的气体是CO2？学生了解到，可以通过澄清石灰水来检验CO2气体，于是便将生成的气体通入到澄清石灰水中。学生观察到生成了白色沉淀，经过分析得知发生了Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O的化学反应。而在收集气体的过程中，学生存在疑问：为何CO2与O2收集的方式不同？学生开始尝试不同的收集方法，并查阅相关资料，发现采用何种收集气体的方式与分子的相对分子质量有关，大于29的，可以采用向上排空气法，反之，则用向下排空气法;而与水发生化学反应的，不可以采用排水法进行收集。

通过观察、探究现象的本质，并进行实践证明的方式，有利于培养学生多观察、多研究的学习习惯，也有利于培养学生形成宏观辨识与微观探析的思维能力。

二、比较，区分相同与不同

比较，区分相同与不同是初中化学学习的基本逻辑方法。初中教材中，许多的知识点之间有着“藕断丝连”的关系，因此，通过分析，进行比较和分类、归纳和整理，便会形成基本概念。笔者通常也采用比较的方式来指导学生形成宏观辨识与微观探析的思维能力。

例如，在教学“分子和原子”时，笔者就分子和原子，让学生进行比较。所有的物质都是由分子或者原子构成的，分子和原子是物质组成的基本单位，但有的物质是由分子构成的，如H2O、H2、O2等，有的物质却是直接由原子构成的，如Fe、Al等。通过比较，学生便区分出了原子和分子的异同点。又如，金刚石、石墨、C60的教学中，笔者也引导学生进行分析比较。从宏观角度上讲，三者都属于以碳原子为基本组成单位的物质，但它们的物理性质却有着很大的差异。这时，便要引导学生进行微观探析，对原子的排列方式进行比较，找出三者的不同之处。

比较、分析，区分相同与不同，并进行归纳分类，这对学生的化学学习有很大的帮助。在初中化学的学习过程中，采用比较的方式，对学生形成宏观辨识与微观探析思维能力有很大意义。

三、分类，形成知识体系

初中化学的知识点是比较散乱的，因此，引导学生进行知识的分类，形成知识体系尤为重要。学生通过对事物的共同点和差异点、物质变化的形式等进行分类， 进而形成和完善知识体系，有效培养化学思维能力。

例如，在“元素”的学习过程中，学生初次接触元素这一新概念，因此会比较吃力。笔者引导学生对元素周期表中的一百多种元素分类并形成知识体系来进行学习。如所有的元素可以分为两大类，即金属元素和非金属元素。而从微观的角度进行分析的话，可先引导学生观察元素的外层电子图。学生经过观察比较后发现，金属元素的最外层电子数普遍小于4，而非金属元素的最外层电子数则大于4。又如，学习“氕、氘、氚”时，可引导学生对三者的质子数和中子数进行分析（三者的质子数相同，中子数分别是0、1、2）。而教材中指出，元素是指具有相同核电荷数的一类的总称，核电荷数等于质子数，因此三者是相同的元素。通过分类比较，很好地帮助学生形成了知识体系。

根据不同的分类方式，把研究对象区分为不同种类的逻辑方法，对学生深入了解概念，进一步学习化学有着很大的帮助。形成知识体系，培养思维能力，是教学的重点。

四、假说，重在求证过程

科学的本质是探究，而科学的发展则是不断地提出假说和求证的过程。因此，在日常教学活动中就应鼓励学生提出假说，并进行求证，通过宏观辨识和微观探析，培养化学思维能力。

例如，在教学“质量守恒定律”时，笔者通过例题引入化学反应前后质量相等的假说，之后再让学生通过实验的方式进行求证。为防止实验的偶然性，笔者引导学生进行三组实验：CuSO4+NaOH，FeCl3+NaOH，NaCl+AgNO3，这三组实验都产生了明显的实验现象，发生了以下反应：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4，FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl，NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。学生分别称出了反应前后药品的总质量，发现两次称得的药品质量相等，验证了质量守恒定律。再经过一系列的实验，学生了解到，从宏观的角度看，产生了新的物质，且与原物质的状态不相同;但从微观的角度看，反应前后容器里的总原子数没有发生变化，因此，质量是守恒不变的。

采用假说的方式，让学生从提出假说到实践求证，从宏观与微观的角度进行分析，可以让学生体验到科学的本质，而这种体验于学生而言，是终身受益的，同时还可以培养学生逻辑性地思考问题和探究问题的能力。

结构决定性质，性质决定应用，这是化学学习分析的主线。培养学生宏观辨识与微观探析的思维能力，则是从宏观的角度，对物质的应用进行观察，再从微观的角度进行分析，探究原子、分子之间的相互关系和发生的化学反应。从宏观的角度去辨识物质的性质，而后从微观的角度分析物質的反应机理，通过这种方式，学生的思维能力会更加完善，思考问题会更加全面。

（特约编辑 温   简）