初中化學(xué)“元素”概念教學(xué)例論文

初中化學(xué)“元素”概念教學(xué)例談元素概念是初中化學(xué)中的一個基本概念，是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的一個核心概念。它讓學(xué)生認識到：豐富多彩的物質(zhì)世界盡管其外表形形色色、變化無窮，但其內(nèi)部是統(tǒng)一的，一切物質(zhì)都是由元素組成的；物質(zhì)可以按照元素組成進行分類；物質(zhì)的組成用化學(xué)式表示；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的本質(zhì)是元素原子間的重新組合等。元素觀的建構(gòu)有利于對物質(zhì)世界形成有序的認識。如果一個學(xué)生沒有建立起元素觀，那么在他的大腦中，物質(zhì)世界是混亂無序的。學(xué)生通過化學(xué)元素觀的建立，理解有限的元素是怎樣組成龐大的物質(zhì)世界的。所以，元素概念的教學(xué)不只是讓學(xué)生認識“什么是元素”，關(guān)鍵是要培養(yǎng)學(xué)生“物質(zhì)——元素”的觀念。人教版教材（以下簡稱“教材”）在編排有關(guān)元素的內(nèi)容時，采用適當分散，降低難度，便于學(xué)習(xí)、接受的編寫策略。所以，教師在教學(xué)中應(yīng)注意領(lǐng)會教材編寫意圖，循序漸進地開展元素觀建構(gòu)教學(xué)。

一、感知階段

化學(xué)觀念是建立在一系列具體化學(xué)知識和概念之上的?；瘜W(xué)元素觀的形成具有階段性、層次性和漸進性。具體事實的學(xué)習(xí)是化學(xué)元素觀形成和發(fā)展的基礎(chǔ)。教材在元素概念出現(xiàn)之前，至少在兩處明顯做了安排，讓學(xué)生提前接觸和感知元素，為學(xué)生化學(xué)元素觀的建構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

第一處是在緒言中，提到“就像26個英文字母可以拼出數(shù)十萬個單詞那樣，利用化學(xué)方法分析眾多物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)組成它們的基本成分——元素其實只有100多種……”這是教材中最早提及元素的地方，此時教師要做的事不是告訴學(xué)生“元素具體是什么”，而是讓學(xué)生初步感知“世間萬物都是由這100多種元素組成的”這一事實。如何讓學(xué)生感知到這點呢？基于學(xué)生剛接觸化學(xué)這門學(xué)科，沒有基礎(chǔ)，所以采用打比方的方式還是比較合適的，如單詞由英文字母拼成，一個字母可以拼成一個單詞（如“a”表示“一個”），多種字母可能只拼成一個單詞（如“congratulation”表示“祝賀”）；再如“on”與“no”，雖然拼成的字母相同，但拼成方式不同，表達意思也不同。打完比方之后，教師可介紹“鉆石”與“石墨”這兩種價格、外觀、用途等差異很大的物質(zhì)，詢問學(xué)生能想到它們的組成元素竟然是相同的嗎？這時，學(xué)生一定很好奇，很感興趣。

第二處是在第三單元課題1，教材通過電解水實驗說明，水是由氫元素、氧元素組成。因為在很長一段時間里，水曾經(jīng)被看作是由一種元素組成，甚至把水看作是組成萬物的一種元素（我國古代“五行說”認為金、木、水、火、土等是構(gòu)成世界萬物的基本成分）。筆者以為教材是想通過水的組成研究，一是強化“萬物都是由元素組成”的基本觀念；二是體現(xiàn)實驗是研究物質(zhì)組成的重要手段。實驗證明：若水是由一種元素組成，那它不可能分解成氫氣和氧氣，水之所以能分解產(chǎn)生氫氣和氧氣是因為水中含有氫元素、氧元素這兩種基本成分，它們在反應(yīng)中重新組合從而產(chǎn)生氫氣和氧氣。通過此實驗研究初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究物質(zhì)組成的能力。因此，在此處教師對元素概念仍應(yīng)采用模糊化處理的方式，不宜直接講元素的概念，否則學(xué)生會聽得一頭霧水，不知所言。

二、建立階段

學(xué)生要真正理解什么是元素以及元素與物質(zhì)的基本關(guān)系，必須理解元素是怎樣組成物質(zhì)的。而學(xué)生要達到這樣的理解，必須從原子結(jié)構(gòu)的角度進行認識。所以教師要充分利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，并結(jié)合課本圖片、實驗演示等手段讓學(xué)生認識到宏觀物質(zhì)都是由肉眼看不到的微觀粒子（分子、原子等）所構(gòu)成，強調(diào)在化學(xué)變化中分子可分，原子不可，化學(xué)變化的實質(zhì)是反應(yīng)物中的原子重新組合的過程。原子雖然在化學(xué)變化不可再分，但原子仍然有它的結(jié)構(gòu)，它是由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成……因此培養(yǎng)學(xué)生“物質(zhì)的微粒性”觀念顯得十分重要，這為學(xué)生建立元素概念做了實質(zhì)性的鋪墊，也有利于以后他們能把物質(zhì)的“宏觀組成”與“微觀構(gòu)成”之間建立起聯(lián)系。

教材中真正點明“什么是元素”是在第四單元第2課題，這使學(xué)生對元素的認識逐漸清晰起來。筆者選擇了元素概念教學(xué)的一個片段：

師：宏觀物質(zhì)都是由微觀粒子構(gòu)成。你知道水、氫氣、氧氣分別是由什么粒子構(gòu)成的嗎？

生：水是由水分子構(gòu)成；氫氣是氫分子構(gòu)成；氧氣是由氧分子構(gòu)成。

師：水分子與氫分子、氧分子的構(gòu)成有什么不同？

生：水分子由不種原子構(gòu)成；氫分子和氧分子均由同種原子構(gòu)成。

師：構(gòu)成水分子的氫原子和氧原子的結(jié)構(gòu)有什么不同？

生：氫原子核內(nèi)有一個質(zhì)子，核外有一個電子；氧原子核內(nèi)有8個質(zhì)子、8個中子，核外有8個電子。

師：可以看出構(gòu)成水這種物質(zhì)的原子數(shù)量眾多，但只有兩大類：一類是質(zhì)子數(shù)均8的原子（統(tǒng)稱氧元素），一類是質(zhì)子數(shù)均為1的原子（統(tǒng)稱氫元素）。這樣以來，我們可以這樣認識水這種物質(zhì)：微觀上，水是由肉眼看不到的數(shù)量眾多的水分子構(gòu)成；宏觀上，構(gòu)成這些眾多水分子的原子卻只有兩大類：氫元素、氧元素。元素實際上就是將構(gòu)成物質(zhì)的眾多原子按質(zhì)子數(shù)是否相同進行分類，具有相同質(zhì)子數(shù)的一類原子，稱之某元素，即“元素是具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱”。

師：試問水分解過程中元素種類發(fā)生變化了嗎？為什么？

生：元素種類沒變。因為原子沒變。

至此，我們有效將“宏觀（元素）——微觀（原子）”建立起聯(lián)系，并在“離子”教學(xué)進一步完善(圖1)。

三、應(yīng)用階段

化學(xué)元素觀建構(gòu)的價值在于形成化學(xué)的思維方法指導(dǎo)化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。學(xué)生不只是要理解元素概念，更重要的是要應(yīng)用元素的觀念去認識和研究物質(zhì)。教材從第一單元開始就將常見的物質(zhì)用化學(xué)式表示?；瘜W(xué)式是用元素符號和數(shù)字的組合表示物質(zhì)組成的式子。學(xué)生通過化學(xué)式可看出該物質(zhì)的組成元素，元素原子的個數(shù)比關(guān)系。在第四單元課題4學(xué)生在學(xué)會書寫化學(xué)式之后，又利用化學(xué)式計算物質(zhì)中組成元素的質(zhì)量比和某種元素的質(zhì)量分數(shù)，這樣不僅可幫助學(xué)生認識到物質(zhì)是由元素組成，而且還認識到組成物質(zhì)（純凈物）的各元素之間有著固定的質(zhì)量比關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用定量的思想去認識物質(zhì)的組成。

第五單元通過質(zhì)量守恒定律實驗證明，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這是為什么呢？教材中是這樣解釋的：“這是因為化學(xué)反應(yīng)的過程，就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)（反應(yīng)物）的原子，重新組合而生成其他物質(zhì)（生成物）的過程。在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變”。這時教師應(yīng)追問學(xué)生，物質(zhì)是由元素組成的，從元素的角度如何解釋質(zhì)量守恒呢？這樣的引導(dǎo)不僅可以幫助學(xué)生認識到化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量不變，原子的種類（個數(shù)、質(zhì)量）不變，元素的種類（質(zhì)量）也沒變，這樣又再一次強化了“化學(xué)反應(yīng)元素守恒”的觀念，強調(diào)了化學(xué)反應(yīng)前后不僅元素的種類不變，而且元素的質(zhì)量也不變。

第六單元以“金剛石”、“石墨”與“一氧化碳”、“二氧化碳”兩組具體的物質(zhì)詮釋了“同種元素卻可以組成不同物質(zhì)”的觀念，糾正學(xué)生可以存在“元素”與“單質(zhì)”概念混淆的問題，幫助學(xué)生進一步建立正確的元素觀，即元素是組成物質(zhì)的基本成分，但不等同于物質(zhì)，一種元素可以組成多種物質(zhì)（不同的單質(zhì)，如o2和o3），多種元素也可能只組成一種物質(zhì)（化合物，如kmno4）。

另外，教材中在多處按照物質(zhì)的組成對常見物質(zhì)進行分類。例如，根據(jù)所含物質(zhì)的種類，物質(zhì)可以分為純凈物和混合物；根據(jù)組成元素的種類，純凈物可以分為單質(zhì)和化合物；根據(jù)是否含碳元素，化合物可以分為無機化合物和有機化合物。無機化合物按照組成可以分為氧化物、酸、堿、鹽等。鹽根據(jù)組成可以分為鉀鹽、鈉鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等。

所以，元素概念的教學(xué)，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生元素觀的教學(xué)