高中化学教学中“宏观辨识与微观探析”课堂建构

■甘肃省嘉峪关市酒钢三中 陈亚文

“宏观辨识与微观探析”是化学核心素养的基本要素，同时也是化学区别于其他学科最为显著的标志与特征，充分反映出了化学的思维和观念，是学生学习化学知识的根本基础。那么，新时期下如何建立与“宏观辨识与微观探析”相适应的高中化学课堂，来实现对学生相应素养的培养呢？对这一问题，本文将结合实践经验，从制定教学目标、充分利用教材、开展学习活动、构建教学评价四个层面出发，具体分析高中化学教学中进行“宏观辨识与微观探析”课堂建构的具体路径和方式，希望能促进核心素养的落实，为一线教师提供参考和借鉴。

一、高中化学教学中“宏观辨识与微观探析”课堂建构的意义

在教育教学改革、素质教育不断深入的形势下，核心素养的培养成为高中化学教学的重要任务。而在高中化学教学中建构“宏观辨识与微观探析”课堂，能推动传统课堂教学模式的转变，调整教学的侧重点，让化学课堂充满科学、创新的气息，更加科学高效；能让学生不再局限于知识接受、死记硬背和成绩提升中，可以用宏观、微观结合的角度，来充分认识化学、理解化学，将知识联系起来，最终实现深层次的化学学习，实现化学核心素养的全面发展。

二、高中化学教学中“宏观辨识与微观探析”课堂建构策略

（一）制定教学目标，体现围绕“宏观辨识与微观探析”价值

目标是具体行为活动的根本导向，在以素养为本的课堂建构中要将教学目标的确立和制定作为首要任务，由此来充分体现“宏观辨识与微观探析”的价值和效用。对此，高中化学教师要先对课程标准和教学大纲进行全面深入的研读，剖析教材知识内容，在此基础上明确界定“宏观辨识与微观探析”的内容，注重课时整体和具体板块中宏观、微观价值的体现、作用的发挥，建立宏观与微观之间的关联，从而实现对教学活动、环节的科学安排与设计，帮助学生在已有素养的基础之上得到充分发展和提升。

（二）充分利用教材，确定“宏观辨识与微观探析”教学内容

教学内容是课堂教学开展实施的核心所在，如果教学内容是陈旧、单薄且落后的，即使运用各种创新高效的教学方法也无法让学生实现知识的获取、积累，难以获得应有的素养和能力提升。因此，高中化学教师要依据“宏观辨识与微观探析”素养的教学和发展目标，来对化学教材课本进行深入研读，厘顺知识之间的关联，建立化学知识结构体系，并进行结构化的呈现与展示，挖掘并展示化学知识中所蕴涵的宏观意识、微观视角，增进学生对化学的认识理解，不断促进学生知识到素养的转化。

（三）开展学习活动，构建“宏观辨识与微观探析”高效课堂

学生是学习的主人，所有课堂教学的建构从本质上来看，是引领学生一步步地参与学习活动、完成学习目标和任务的过程，这充分表明学生学习与课堂教学二者之间的紧密关系和相互作用。所以，高中化学教师要组织开展科学高效的学习活动，以此来助力以“宏观辨识与微观探析”为主的高效课堂。

1.创设问题情境，优化学生特有思维方式和观念

情境是知识的有效载体，情境的创设能促进宏观与微观之间的关联和转化，帮助学生更直接深入地理解知识，进而将知识不断转化为能力和素养。因此，高中化学教师要注重和现实生活的联系，融入各种生活化的素材和资源，与化学问题进行融合，来创设出真实的问题情境，将零散的化学知识、概念等宏观、微观有序串联起来，促使学生运用所学知识去分析和探究现实问题，从而优化学生化学特有的宏观微观结合的思维方式与观念，并在这种观念和思维方式指导下逐步形成良好的化学素养和基本能力。

例如，在教授“氧化还原反应”时，本课学习目标是让学生理解氧化还原反应的本质，能运用化合价升降、电子转移的观念，重新认识氧化还原反应。笔者在教学中通过生活中的现象来引起学生的注意：来到教室后，笔者先在学生的注视下泡了一杯绿茶，泡好后，笔者让学生注意绿茶的颜色，绿茶放置在一旁，笔者再与学生谈论一些氧化还原反应的相关知识，回顾初中阶段学习的一些化学反应，并提出一些问题让学生思考，如，“2Cu+O2========2CuO反应属于什么反应类型？”学生回答：“氧化反应。”笔者继续提问：“什么叫氧化反应呢？”学生回答：“物质在与氧气反应的反应。”通过简单的提问，能巩固学生对氧化还原反应的掌握。这时，笔者拿起之前泡好的绿茶，学生惊奇地发现原本淡绿色的绿茶变成了绿黄色，颜色发生了明显的变化，对学生的好奇，笔者做出解释：“这是因为茶多酚与氧气发生反应，氧化导致绿茶变色，其实，氧化还原反应在我们的生活中很常见，如，漂白剂中含有次氯酸钠，能让果汁、红茶等含有色素的液体变成无色，这是因为次氯酸钠在反应中能释放氧气，色素氧化形成无色的化合物。”

2.开展化学实验，引领学生建立宏观与微观联系

实验是化学学科形成和发展的载体，通过实验能了解宏观的化学现象，并通过宏观现象来探究微观的实验原理和本质。所以，化学实验教学能成为培养学生“宏观辨识与微观探析”素养的有效途径和方式。这需高中化学教师转变只重理论、忽视实践的思想观念，多组织开展基础性、探究性的化学实验活动，通过实验来展示直接可见的化学物质与变化现象，让学生进行宏观现象的辨识，进而基于宏观认识来分析微观的物质变化，体会物质性质和实质，感受化学学科、感受化学的特色与魅力，真正建立起宏观与微观的紧密联系。

例如，在教授“钠及其化合物”时，本课学习目标是让学生理解钠的宏观表现，帮助学生形成结构决定性质的观念，笔者通过一些实验促进了学生对钠的性质的研究，教学过程如下：笔者先为学生准备好实验所需材料，如钠、小刀、镊子、滤纸等，在学生实验前，笔者先为学生演示一项实验，从学生认知外的操作来引起学生的注意力，如，“同学们，大家相信老师能用水滴点着酒精灯吗？”所有学生都摇头表示质疑，这时，笔者取出一小块钠切割至大小适合，然后将这块钠放置在干燥灯芯位置，当笔者用滴管向灯芯位置滴上几滴水后，灯芯立即被点燃。这一现象让学生感到诧异，纷纷开始猜测是水有问题，笔者做出解释：“其实这一现象是通过钠的反应形成的。”对金属钠，学生既陌生又熟悉，在初中阶段，学生初识了金属钠的性质，但认知程度较浅，而这节课，则是从微观角度分析钠的原子结构，再到宏观现象总结钠的特点。在课上，笔者借助多媒体演示了钠的原子结构，让学生了解金属钠最外层的电子数，1个电子数很难维持稳定性，为了让学生更加深入了解这一特点，笔者组织学生实验，让学生从装有煤油的玻璃瓶中取出一小块金属钠，用小刀将金属钠进行切割，观察金属钠的表面，切开后的纳呈现出银白色的光泽，但很快，纳表面的银白色开始失去光泽，这一变化的速度能让学生联想到钠的原子结构。笔者还让学生切割一小块金属钠放置在玻璃管中。切割过程中，笔者严格要求学生取一点，避免大块钠在加热过程中发生剧烈反应。学生放好纳之后，笔者让学生用酒精灯微微加热，玻璃管中的钠迅速燃烧，并且生成了淡化色的物质。这时，笔者写出反应方程式，让学生认识到这一淡黄色的物质为过氧化钠。通过本次实验活动，将微观角度下的钠，以宏观现象完成了总结，加深了学生对电子结构决定物质性质的概念。

3.利用微观模拟，培养“宏观辨识与微观探析”素养

微观相较于宏观来说，更难以被观察、感知和体会，无法通过肉眼直接捕捉到，需加以联想和想象，这就导致学生对微观的探析有一定的困难，可能会陷入误区或者是思维定式当中，从而对化学知识的学习产生消极影响。针对这种情况，高中化学教师要充分考虑到微观的基本特性，从知识的微观表征出发，合理利用教具、3D软件、AR技术等来进行微观模拟，将抽象的微观内容进行直观形象展示，引领学生深入其中，展开充分的联想与想象，树立对微观的深刻感受和理解，从而实现“宏观辨识与微观探析”素养的发展。

例如，在教授“乙烯”时，本课目标是让学生了解乙烯的分子结构和工业制法，对乙烯的用途学生并不陌生，大部分学生都能从宏观辨识的角度描述乙烯在实验中的现象，但对乙烯的分子结构学生并不了解，因此，本课着重从微观探析的角度来开展教学。上课后，笔者先借助AR技术展示乙烯和乙烷的球棍模型，360°介绍两种物质的结构，让学生对乙烯进行微观结构分析，对比两种物质结构上的不同，从微观角度分析，学生能加深对结构决定性质的思想，而这一思想在有机化学中尤为重要，贯彻整个有机化学的学习过程。之后，笔者又通过3D技术来让学生对比碳碳双键和碳碳单键的区别，让学生认识到碳碳双键的键能并不是碳碳单键的两倍，这个过程可以培养学生注重微观结构的观念。同时，笔者借助信息技术播放了乙烯与高锰酸钾反应的视频，乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，笔者会让学生结合这一现象来思考乙烯具有什么性质。这个过程能让学生从乙烯的微观结构联系宏观现象，以此培养学生的“宏观辨识与微观探析”的素养。

4.结合预测分析，帮助学生形成宏微视角结合

宏观与微观之间是相互转化和密切相连的，要让学生基于对宏观的辨别、认识，来实现对物质微观结构的有效预测和推测，形成宏观、微观视角结合的独特思维方式。因此，高中化学教师需将学生的已有知识经验、生活经历、实际问题作为教学的基础和出发点，充分考虑学生的思考、解决问题的基本方式，来引领学生站在宏观角度展开联想与想象，来对微观本质进行预测，实现宏观与微观视角的互动、交替与结合，在分析判断中形成宏微结合的思维方式与习惯，获得化学素养的发展。

例如，在教授“氯及其化合物”时，学生对氯气了解比较少，只知道氯气是一种有毒气体，但是对氯气微观视野下的结构和化学性质并不理解，而本节课程的学习目标，笔者设置为让学生运用“氧化还原反应”的原理，来预测氯气的性质。由于氯气的危险性特点，笔者将借助图文形式来呈现氯气及化合物，让学生预测氯气及化合物的性质，如，笔者投影展示一些盐类物质，让学生认识到盐是由氯元素组成，介绍洁厕灵、消毒剂的成分，让学生感受氯在人们生活中的应用。随后，笔者再呈现氯的原子结构图，学生结合前面学习的钠的原子结构图进行预测：氯的最外层电子数为7，应该会很容易得到一个电子，使最外层电子数达到最稳定结构的数量。在学生预测完，笔者再对学生的预测进行总结，让学生认识到氯气是一种活泼的非金属单质，在得知氯气的性质后，笔者又提出问题来让学生预测，如，“如果用氯气与不活泼的金属反应，能顺利进行吗？”笔者会先给予学生预测的空间，并让学生发表想法，在学生预测结束后，对学生预测的结果进行演示，在演示过程中，学生会非常期待自己预测的结果是否正确。笔者以不活泼的金属铁和铜为例，演示了氯气与金属铁和铜的反应，结果发现，氯气能与金属铁和铜发生反应。笔者继续设置问题让学生预测：“氯气能与不活泼的金属反应，那么能与非金属反应吗？”这次预测学生能总结前一个问题的经验，很快做出正确预测，随后，笔者演示氢气、氯气的反应现象，氯气、氢气之间能够被点燃，且出发奇特的白色火焰，在瓶口中还会生成白雾，笔者让学生结合氯气的性质来思考生成的白雾成分是什么，这个过程笔者会让学生以小组的形式讨论。通过让学生在实验中预测，能推进学生从微观到宏观的认知。

（四）构建教学评价，促进“宏观辨识与微观探析”素养形成

评价是教学的重要内容，评价体系的构建和优化，能帮助学生充分认识自身学习和发展中的优势与不足，从而有助于学生“宏观辨识与微观探析”素养的形成。鉴于此，高中化学教师要重点推进教学评价的改革和优化，利用表现性、多元化评价，来直接反映学生素养发展和达成情况。具体来说，教师要时刻关注学生的宏观与微观表现、思维方式以及素养发展等，综合运用口头评价、纸笔测验、成长记录档案袋等多元方法来开展评价，帮助学生树立强大的学习自信，体会宏观与微观之间的联系，最终促进学生“宏观辨识与微观探析”素养的形成。

总而言之，基于“宏观辨识与微观探析”构建高中化学课堂，是落实核心素养的过程中所提出的任务和要求，能直接拓展学生学习的深度，同时也将切实推进立德树人工程的不断深入和实施。身为高中化学教师，必须真正具备科学的观念和正确的思想，把握教育发展的趋势与实质，明确全新的教学要求，剖析宏观与微观之间的关系，从而推进教学方法和策略的创新，建构以宏观辨识、微观探析为支撑的化学课堂，提升化学教学的实效性，引导学生能更好地实现宏观与微观视角的互动、交替与结合，在分析判断中形成宏观与微观结合的思维方式与习惯，最终获得宏观辨识与微观素养的发展。