如何通過模型引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建正確的化學(xué)概念

如何通過模型引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建正確的化學(xué)概念［摘要］：學(xué)習(xí)化學(xué)離不開正確的微觀理念，只有把微觀粒子與宏觀概念建立有機(jī)聯(lián)系才能真正理解化學(xué)實(shí)質(zhì)，為了讓學(xué)生抓住聯(lián)系點(diǎn)，創(chuàng)建模型有利于學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)化學(xué)概念，在化學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過微粒模型演示物質(zhì)的構(gòu)成及變化認(rèn)識(shí)真實(shí)的微觀世界。［關(guān)鍵詞］:微粒模型模型演示化學(xué)教學(xué)通過近幾年的初中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生剛開始接觸化學(xué)興趣較濃，學(xué)習(xí)掌握情況較好，通過了解和調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生對(duì)于具體的物質(zhì)性質(zhì)知識(shí)學(xué)習(xí)感覺較容易，例如學(xué)習(xí)氧氣、空氣、水的性質(zhì)和一些實(shí)驗(yàn)操作都能掌握好。這也跟初中化學(xué)的教材內(nèi)容的編排有關(guān)，課本首先通過身邊的熟悉的物質(zhì)讓學(xué)生盡快地進(jìn)入化學(xué)的知識(shí)殿堂，自然內(nèi)容相對(duì)容易理解，但化學(xué)作為一門自然學(xué)科，是在分子、原子層次上研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)，也就是需要透過微觀的粒子來認(rèn)識(shí)宏觀世界物質(zhì)，這是學(xué)習(xí)化學(xué)的根本，否定微觀粒子或者不以客觀存在的微觀粒子為前提只會(huì)蒙蔽我們的雙眼，得不出正確的結(jié)論，其結(jié)果是不可能學(xué)好化學(xué)的。隨著知識(shí)的深入，學(xué)生開始接觸微觀世界、了解微觀粒子、認(rèn)識(shí)化學(xué)用語(yǔ),對(duì)于越來越多的化學(xué)用語(yǔ)不甚理解，學(xué)生便開始出現(xiàn)分水嶺。通過研究，客觀原因是知識(shí)層面的深入，但主觀原因是學(xué)生頭腦里沒有構(gòu)建正確的微觀世界，片面地看待微觀粒子與宏觀物質(zhì)的關(guān)系，分割了微觀粒子與宏觀物質(zhì)的聯(lián)系。例如有很多學(xué)生到學(xué)習(xí)化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí)，由于不能理解反應(yīng)的微觀過程，導(dǎo)致解題時(shí)總是不知其意，常常出現(xiàn)未配平、比例式出錯(cuò)的問題，歸根結(jié)底是不能理解化學(xué)的本質(zhì)，沒有把化學(xué)方程式與化學(xué)反應(yīng)的微觀過程聯(lián)系起來。所以初中的化學(xué)教學(xué)應(yīng)側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)微觀粒子，并與宏觀概念建立有機(jī)聯(lián)系。受學(xué)生的思維水平、分析歸納能力的制約，讓學(xué)生在宏觀物質(zhì)、微觀粒子和化學(xué)符號(hào)之間建立聯(lián)系，并不是一蹴而就的事，當(dāng)然微觀粒子相對(duì)抽象，要讓學(xué)生在短時(shí)間、大面積的認(rèn)識(shí)理解是不可能的，關(guān)鍵是如何讓學(xué)生更容易理解化學(xué)概念。通過實(shí)際的教學(xué)經(jīng)歷，我發(fā)現(xiàn)借助微觀粒子模型的各種演繹方式有助于學(xué)生更容易理解化學(xué)概念［1］。一、 利用模型教學(xué)幫助學(xué)生直觀地理解化學(xué)概念

在講解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)時(shí)，學(xué)生對(duì)于化學(xué)反應(yīng)過程中，分子重組過程中的特點(diǎn)不好理解，為了讓學(xué)生準(zhǔn)備地理解，我靈機(jī)一動(dòng)，把全班的所有同桌的兩個(gè)同學(xué)當(dāng)成相同的兩個(gè)原子，那全班就是由雙原子分子構(gòu)成的“物質(zhì)”，發(fā)生化學(xué)變化時(shí)全班由兩人的同桌重新變成三人一組的小組。這個(gè)過程中同學(xué)之間先分成單獨(dú)的，再重新組合成新小組。學(xué)生通過這個(gè)情景模型讓學(xué)生直觀地理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。在此時(shí)我便引導(dǎo)學(xué)生思考：這個(gè)過程中，什么“微粒”在發(fā)生改變，什么“微粒”沒有發(fā)生改變。這樣按照思維的過程，順勢(shì)讓學(xué)生得出原子的概念。這樣的模型方法在很多化學(xué)概念的教學(xué)中都可以利用借鑒，課后學(xué)生在理解知識(shí)解決問題時(shí)對(duì)知識(shí)的掌握也更牢固，鍛煉學(xué)生知識(shí)的遷移能力。二、模型教學(xué)的成功原因由于微觀粒子的特性和條件的限制，學(xué)生不可能直觀的觀察到微觀粒子，傳統(tǒng)地教學(xué)只能通過文字和圖片的描述讓學(xué)生去想象，這樣就造成學(xué)生理解的難度。而借助模型教學(xué)可以把復(fù)雜、抽象的問題形象化、直觀化，有利于問題理解難度的降低。模型教學(xué)的方式有很多種，有時(shí)不一定要求制作真實(shí)的模型，結(jié)合條件和問題的具體情況，主要有實(shí)物式模型、情景式模型、類比式模型，各種方法之間都存在一定的聯(lián)系。下面進(jìn)行特點(diǎn)分析：1、實(shí)物式模型一一制作模型，幫助學(xué)生直觀地理解問題水分子氫分子氧分子為了讓學(xué)生理解物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等，我通過手工制作剪紙，把宏觀的物質(zhì)用微粒模型這種實(shí)物來幫助學(xué)生分析（如右圖所示）。用微粒的模型在黑板演示水電解的過程，通過模型呈現(xiàn)化學(xué)變化的過程，繼而提問學(xué)生這個(gè)過程中微粒的變化情況，學(xué)生便能輕松地得出質(zhì)量守恒的實(shí)質(zhì)。水分子氫分子氧分子2、 情景式模型——學(xué)生模擬微粒，呈現(xiàn)微觀世界情境在講授化合價(jià)一課時(shí)，由于課本并不要求學(xué)生了解化合價(jià)的概念，并沒有給出

化合價(jià)的概念，只是要求學(xué)生通過化合價(jià)得出元素化合時(shí)原子的個(gè)數(shù)比，從而了解元素化合的規(guī)律。所以本課時(shí)的難點(diǎn)是解決化合價(jià)有什么用，而不是什么是化合價(jià)的問題。經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于化合價(jià)的認(rèn)識(shí)出現(xiàn)困難，不能把化合價(jià)與原子的個(gè)數(shù)比建立聯(lián)系，導(dǎo)致部分學(xué)生脫離化合價(jià)的意義，單純地記憶并進(jìn)行計(jì)算，往往學(xué)生會(huì)不知其所以然。為了讓學(xué)生理解化合價(jià)的作用，我通過學(xué)生模擬微觀粒子的過程，呈現(xiàn)微觀世界情境。首先讓學(xué)生在課前進(jìn)行充分預(yù)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生編排元素化合的情境劇一《找朋友》，以擬人化的方式一每個(gè)同學(xué)充當(dāng)一種元素的一個(gè)原子，為了體現(xiàn)元素化合價(jià)的正負(fù)，設(shè)計(jì)有錢的為正價(jià)，欠款的為負(fù)價(jià)，有一塊錢的即為正一價(jià)，欠別人一塊錢的即為負(fù)一價(jià)，同一種“元素”的錢款相同，依次類推?！霸亍闭遗笥褧r(shí)秉著有錢與欠錢的互相抵消為0的前提。其次讓學(xué)生制作寫各種不同的元素符號(hào)的帽子并寫明有錢與欠錢的塊數(shù)，并讓學(xué)生帶上以表示原子或原子團(tuán)。在實(shí)際表演過程中讓參演的學(xué)生進(jìn)行自由組合，其他學(xué)生通過觀看生動(dòng)的表演，就能清晰地認(rèn)識(shí)和理解化合價(jià)的意義，并讓學(xué)生記下組合時(shí)，“元素”原子的人數(shù)，按化學(xué)式的書寫原則在黑板上寫出組合成的化學(xué)式。通過這樣的模擬表演使原本枯燥的課堂變得生成，對(duì)于化合價(jià)的練習(xí)也能準(zhǔn)確的使用。3、類比式模型一一利用生活中已知經(jīng)驗(yàn)類比化學(xué)概念成“物質(zhì)”的“微?！钡拈g隔不再固定，這時(shí)又相當(dāng)于是氣態(tài)（如圖所示）當(dāng)然類比要能正在講解分子原子的性質(zhì)的實(shí)際教學(xué)過程中，課本對(duì)于微粒之間有間隔這個(gè)性質(zhì)是通過氣體能壓縮，而且相同質(zhì)量的同一物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)所占體積不同，說明微粒之間有間隔，且與狀態(tài)的關(guān)系，進(jìn)一步說明熱脹冷縮的原因。但學(xué)生對(duì)于這樣直接的文字描述不能很好的理解，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)于熱脹冷縮的微觀原因不能解釋。在教學(xué)過程為讓學(xué)生更清楚的認(rèn)識(shí)，我通過類比的方法突破難點(diǎn)，用班級(jí)的每個(gè)學(xué)生代表一個(gè)相同的微粒，整個(gè)班級(jí)就是由微粒構(gòu)成的“物質(zhì)”，當(dāng)班級(jí)在教室里上課時(shí)，這時(shí)的班級(jí)就相當(dāng)于固態(tài)的物質(zhì)，構(gòu)成“物質(zhì)”的“微粒”按照座位整齊排列，間隔固定。在夏天氣溫高時(shí)，同學(xué)與同學(xué)會(huì)坐得遠(yuǎn)些，間隔就會(huì)變大，“物質(zhì)”體積會(huì)大些，在冬天氣溫低時(shí)，同學(xué)與同學(xué)會(huì)坐得近些，間隔就會(huì)變小，“物質(zhì)”的體積會(huì)變?。划?dāng)下課自由活動(dòng)時(shí)，構(gòu)成“物質(zhì)”的“微?！钡拈g隔不再固定，這時(shí)又相當(dāng)于是氣態(tài)（如圖所示）當(dāng)然類比要能正確反應(yīng)事物的本質(zhì)不能隨意進(jìn)行類比，畢竟微觀粒子與同學(xué)的層次不同，不可能完全相同，所以在類比過程需要特別注意類比物存在的不足，防止學(xué)生把兩者等同，出現(xiàn)錯(cuò)誤的理解?？傊?，模型教學(xué)是形式多樣的，除了以上方法還應(yīng)該結(jié)合多媒體技術(shù)，利用多種媒體資料和模型教學(xué)幫助學(xué)生構(gòu)建正確的微觀世界，通過潛移默化的模型演示和化學(xué)知識(shí)水平的提高，學(xué)生可以用日益深厚的化學(xué)用語(yǔ)把微觀粒子和宏觀物質(zhì)建立有機(jī)聯(lián)系。三、模型教學(xué)注意的問題首先，不管是實(shí)物模型也好，類比式模型也好，都是為了反映客觀存在的微粒,所以必須遵守客觀事實(shí)，但模型與原型又不是等同的，模型只是在利用模型與原型之間的相似點(diǎn)，可以說是簡(jiǎn)化的原型，所以在用模型揭示一些規(guī)律時(shí)，并不一定能得到適用性廣泛的結(jié)論，在教學(xué)時(shí)要強(qiáng)調(diào)這個(gè)前提，防止學(xué)生把模型與原型混淆，造成概念的泛化或產(chǎn)生錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。例如化學(xué)反應(yīng)并不是幾個(gè)微粒之間的反應(yīng)，而是一類粒子在很短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的客觀事實(shí)，模型的演示會(huì)使學(xué)生過分強(qiáng)調(diào)微觀粒子個(gè)體性，造成不必要的錯(cuò)誤。其次，模型教學(xué)并不是萬能的，盲目地依賴模型會(huì)宣兵奪主，造成真正知識(shí)被架空，使課堂教學(xué)浮于表面，得不出正確的化學(xué)概念。在教學(xué)過程中，模型教學(xué)只是一種把抽象問題形象化的教學(xué)手段，應(yīng)該是在恰當(dāng)?shù)貢r(shí)候恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。誠(chéng)然，化學(xué)作為一門自