如何引导学生从宏观世界过渡到微观领域

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  化学是初三新开的一门课程,趣味横生的化学实验提高了初次接触化学的学生的学习兴趣。但随着学习的深入,化学学习由宏观世界进入到了抽象的微观领域。从分子和原子开始,各种微观术语让学生难以理解,更别谈把宏观和微观有机地联系并相互转化。如何帮助学生越过此分水岭,树立微粒观,使学生初步理解化学现象的本质,已成为每位化学教师迫切需要解决的课题。
  笔者所在学校是一所城镇的市直中学,课堂中常用到多媒体,但单纯的多媒体课件不足以帮助学生完全理解所学内容,况且部分学生缺乏自主学习意识,需要教师的引领监督。为了让学生更好地理解微观世界,在教学中笔者总结了以下授课方法。
  方法一:运用现代化手段建立微观世界
  如在讲述“水的三态变化”时,笔者把水分子拟人化,设计出Flash动画,形象地展示出水的三态变化只是分子的间隔发生变化,分子本身并没有变化,简单易懂、一目了然,而且设计成卡通形象,学生也很感兴趣。
  方法二:学生自绘原子结构图
  笔者将科学家认识原子的过程的有关材料事先制成PPT,通过投影的方式让学生阅读和分析,并请学生按照自己的想象进行绘图。对于这种方法,刚开始时学生的兴趣并不高,只有少数学生积极配合。但当笔者展示同学们的作品时,课堂气氛一下子活跃起来,更有不少学生利用课下的时间进行了想象绘图。为了更好地调动学生的积极性,笔者把他们的作品放在了班级的学科展示栏里进行展示,让他们在交流共享的过程中,感受科学发展的进程,增进对原子结构的认识。
  方法三:自制分子模型,让学生了解粒子构成
  笔者从学生的实际生活中就地取材,利用弹力球做成了水分子的模型,让学生通过实物了解分子是由原子构成的,再设置实践活动:拆分水分子,组建氢气、氧气的分子模型,让学生认识到分子是化学变化中的最小单位,化学变化的实质是分子拆分成原子,原子重新组合成新的分子。自制的分子模型虽然简单、粗糙,但是比起看得见、摸不着的精致图片更加生动、具体,也更有助于学生微观世界的建立。从本节课的效果来看,学生的兴趣高涨,积极参与学习。
  方法四:让学生表演以展示微观变化
  让学生表演以增加化学微观学习的生活气息。如在讲述“分子的合成与分解”时,事先让学生扮演不同的原子,表演水的合成与分解,并录像,然后配好音乐放到PPT中,让抽象的微观知识变得鲜明而直观。通过表演,学生既可以看出化学变化中分子发生了变化,又意识到化学反应前后原子的种类、数目和元素的种类都没有改变。采用录像的方式而不是当堂表演,主要是为了尽量少占用课堂的时间,且可重复使用。
  方法五:以课堂实验引导微观想象
  利用化学实验展示出物质发生变化时异彩纷呈的现象,如颜色的变化、发光、放热、沉淀等。教师有针对性地进行引导,使学生理解自己所看到的宏观物体是由许多微观粒子构成的,而宏观物体间的化学反应的外观现象,正是其物质的微粒之间相互作用结果的具体体现。教师可以先引导学生分析演示实验的物质是由哪些微观粒子构成的,在学生的脑海里先形成微观粒子的影像,再在观察实验现象后,让学生推测微粒间是怎样相互作用的,结果是什么。通过长时间的训练,学生的思维很自然地从宏观世界过渡到了微观领域。
  方法六:用作文形式展示学习成果
  在2012年山东省优质课比赛中,一位教师把分子拟人化,用水分子的“历险记”讲述水的合成、分解以及净化,这也启发了笔者的教学思路。于是,在讲述“水的组成”时,笔者在课前布置了开放性作业:撰写拟人化科幻作文,把自己想象成电子,或原子,或水分子,遨游于微观世界,把看到的、碰到的、体验到的、亲身经历的奇妙景象写成一篇富于想象或幻想的科普短文,并在课堂上共同分享。通过这种途径,学生就会觉得微观世界很亲切、熟悉。另外,在设计单元复习课时,笔者以电解水为引子,以一个水分子变化的过程为主线,将涉及的微观及宏观概念串联起来,进行复习,这样使知识更加系统、清晰。
  方法七:结合习题训练加以巩固
  在学生熟知微观世界的原子、分子后,将微观世界用语言文字、符号、图形等抽象的表现出来,设计典型例题,练习从宏观物质到微观图像再到化学符号的转换;然后再反过来,由化学符号出发,引发学生想象这个化学符号的微观组成,它所表示的宏观现象或物质,充分揭示微观符号、图形等的内涵,通过比喻、类比、图示、模型等方式培养学生的微观感知理解能力,进而促进学生学好这一部分知识。
  作为初中化学教师,能为学生做的只不过是开启一扇新奇的大门,引领他们进入一个他们前所未知的领域。知识不等于智慧,只有对知识达到深层次理解,并将其内化为方法、能力、观念、思想,才能把知识转化为智慧。
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