多种方式培养学生建立“微粒观”

仇凤英

《义务教育化学课程标准（2022年版）》指出，化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，其特征是从分子层次认识物质。可见，新的化学课程标准非常重视对学生进行分子、原子等这种“微粒观”的培养和养成。

“微粒观”是中学化学的核心观念，贯穿于整个学习过程，是学生构建化学知识体系的重要基础。“微粒观”的树立能从根本上帮助学生理解化学符号的意义以及化学反应的本质特征，在“宏观—微观—符号”三重表征中起着重要的作用。但“微粒观”涉及的知识比较抽象，初中学生接受起来较困难，因此，在教学中，教师应采取多种方式，逐步引导学生从微观的角度认识物质、分析现象、探究本质，将“微粒观”渐渐地渗透到学生的大脑中去。下面，笔者把自己在教学中培养学生建立“微粒观”的一些做法与大家分享。

一、利用肢体语言，化枯燥为生动

微观粒子是肉眼看不见、摸不着的，在教学中，如何把微观粒子直观化，让学生切身感受到分子、原子的结构及性质，是笔者一直探究的问题。

鲁教版化学教材以微观粒子为主线，将“微粒观”贯穿于每个章节中。第一单元第一节“化学真奇妙”就设置了“物质构成的奥秘”这一微观知识，让学生初步认识到世界万物都是由极其微小的粒子（分子、原子等）构成的，因此在化学第一节课，笔者就把水分子（H2O）、氢分子（H2）、氧分子（O2）、2个氢原子（2H）、2个氧原子（2O）等微观粒子，想办法引入到学生头脑中。为便于理解和記忆，我和学生一起用丰富的肢体语言形象地表示出各种粒子的符号。比如，用一个拳头表示一个氢原子，用头部表示一个氧原子，把两只拳头放在头的两侧，就表示出了一个水分子（H2O）（如图1），这个形象也被学生戏称为“米老鼠”。为了表示并区分一个氢分子（H2）和两个氢原子（2H），我引导学生把两个拳头并在一起，表示一个氢分子（H2）（如图2），两个拳头分开表示两个氢原子（2H）（如图3），这样，不但让学生记住了这些微粒的结构和符号，而且更易区分。以此类推，学生们又用肢体语言表示出了一个氧分子（O2）、两个氧原子（2O）等符号。通过这种沉浸式体验学习，学生对初识的分子和原子有了深刻的理解和记忆。

使用肢体语言，能把枯燥的知识生动化，让学生在轻松、愉快的氛围中真正理解所学知识，既提高了教学质量，又实现了寓教于乐的教育理念。

二、利用类比方法，化抽象为直观

类比法，是由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。类比的目的是通过对某一事物的认知来认识与它相似的另一事物。在对学生进行“微粒观”培养时，借助类比法，可以让学生由宏观现象感知微观世界，把抽象的内容直观化。

比如，在探究“分子间有间隔”这个知识点时，我安排学生进行了一个分组实验，把50 mL酒精和50 mL水混合后总体积小于100 mL。但这个实验最少有两点不足：一是实验现象不明显；二是学生很难直观理解“分子间有间隔”。为了帮助学生更深刻地理解，我采用了类比的方法，取两只相同的烧杯，分别放入约100 mL石子和100 mL细沙，然后把细沙慢慢倒入盛石子的烧杯中，发现总体积约为160 mL，远远小于200 mL（如图4），显而易见，这是由于部分细沙处在石子间的空隙当中。这个例子虽然不够科学，却能帮助学生更加直观地理解“微粒间有间隔”。用类比的方法将微观知识转变为宏观现象，既帮助学生深入理解了所学知识，又提高了学生独立思考及分析问题的能力。

类比法已成为人们认知事物的一种强有力的辅助工具，特别是对于初中阶段的学生来说，思维能力和理解力均不足，采用类比法，从学生已有的生活经验入手，不仅降低了对知识的认知难度，还激发了学生的学习兴趣，提高了学习能力。《义务教育化学课程标准（2022年版）》着重强调：化学课程要立足学生的生活经验，注重结合学生已有的生活经验。类比法恰恰契合了这一要求。

三、利用信息技术，化无形为有形

从微观的角度认识化学反应，能够使学生更加清晰地理解化学反应的本质。化学反应的微观过程是肉眼无法看到的，教学中我常常借助于信息技术，模拟微观粒子的变化过程，以动画的形式把学生带进微观世界，实现反应过程的可视化，化无形为有形，帮助学生建构“微粒观”。

例如，在学习水的分解时，宏观上水在通电的条件下生成了氢气和氧气，那么微观上是怎样实现这一变化的呢？我提出问题后，首先让学生思考、讨论、发表看法，在充分调动了学生的想象力之后，我播放了电解水的动画视频（如图5），让学生深切感受到了化学世界借助信息技术所展示出的神奇与奥妙。利用动画引领学生走进神奇的微观世界，通过分子变成原子、原子重新组合成新分子这一过程，破解了电解水的微观之谜。

利用信息技术手段，可以把抽象的知识形象化，把无形的内容生动化，不仅激发了学生的学习兴趣，而且让学生感受到信息技术的魅力以及祖国科技的强大，对学生厚植爱国主义情怀，这也是《义务教育化学课程标准（2022年版）》所提倡的。

四、利用教学模型，变理论为实践

微粒模型是沟通宏观到微观的桥梁。学生在对微观粒子有了一定的理论认识后，就可以动手进行实践了。利用模型的拆分、组合，演示出化学反应的微观过程，既落实了理论知识，又培养了学生的实践能力。

例如，在学习水的合成时，为了引领学生从微观角度感受化学反应过程，我设计了让学生用模型进行微观学习的实践活动，先给每个小组发放一个氧分子和两个氢分子模型，然后让学生根据所学的有关分子、原子的理论知识，把它们变成水分子模型，学生们兴致勃勃，“玩”得不亦乐乎（如图6）。通过这一活动，学生对化学反应过程有了更深层次的理解，不仅掌握了当堂所学内容，并且为后面第五单元质量守恒的学习做好了准备。

在教学中使用教学模型，变理论为实践，不仅能使学生更直观、更具体、更深入地理解所学理论知识，而且落实了《义务教育化学课程标准（2022年版）》所倡导的“做中学”“用中学”“创中学”的新理念。

五、利用实验探究，由现象探本质

化学是一门以实验为基础的自然科学，通过实验现象探究反应本质，是化学学科的基本要求。通过实验探究培养学生的“微粒观”，在学生学习化学知识中有着不可替代的作用。

例如，在学习酸碱中和反应时，为了让学生更好地理解中和反应的实质，我做了如下实验：先向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中滴入2滴酚酞试液，看到溶液逐渐变红，让学生了解是碱溶液中大量的氢氧根离子使其变红的；然后再向变红的溶液中逐滴滴入稀盐酸（边滴边摇晃烧杯，至恰好完全反应），会发现溶液的红色慢慢消失了，红色消失说明碱溶液中大量的氢氧根离子不见了。

此时我马上提出问题：碱溶液中大量的氢氧根离子去哪儿了呢？溶液中有没有稀盐酸中的大量氢离子呢？我们再通过实验加以检验：向上述溶液中放入一根铁丝，结果无气泡产生（也可用其他方法检验），说明稀盐酸中大量的氢离子也不存在了（实验过程如图7）。

最后得出结论：酸碱中和反应的实质，就是酸中的氢离子（H+）和碱中的氢氧根离子（OH-）结合成了水分子（H2O）。这种从离子的角度分析化学反应原理的探究方法，在酸碱盐知识的学习中至关重要。

利用实验探究，引导学生从离子的角度，由现象探本质，不但培养了学生的“微粒观”，同时有助于学生养成实事求是、严谨治学的科学态度。

六、结语

综上所述，化学“微粒观”是贯穿整个初中化学教学的一条主线，既是重点，又是难点。培养学生建立“微粒观”，需要教师挖掘各种教学素材，采取多种教学方式，尽可能让学生从微观的角度走进化学世界，从而建立起完善的化學知识体系，以达到提高学生化学素养的目的，也落实了《义务教育化学课程标准（2022年版）》中立德树人的根本任务，对培养社会主义建设者和接班人有着重要的意义。

（作者单位：山东省济南第十二中学）

责任编辑：庄 源