如何通過模型引導學生構(gòu)建正確的化學概念

如何通過模型引導學生構(gòu)建正確的化學概念［摘要］：學習化學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聯(lián)系才能真正理解化學實質(zhì)，為了讓學生抓住聯(lián)系點，創(chuàng)建模型有利于學生正確地認識化學概念，在化學教學中引導學生通過微粒模型演示物質(zhì)的構(gòu)成及變化認識真實的微觀世界。［關(guān)鍵詞］:微粒模型模型演示化學教學通過近幾年的初中化學教學實踐，我發(fā)現(xiàn)學生剛開始接觸化學興趣較濃，學習掌握情況較好，通過了解和調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分學生對于具體的物質(zhì)性質(zhì)知識學習感覺較容易，例如學習氧氣、空氣、水的性質(zhì)和一些實驗操作都能掌握好。這也跟初中化學的教材內(nèi)容的編排有關(guān)，課本首先通過身邊的熟悉的物質(zhì)讓學生盡快地進入化學的知識殿堂，自然內(nèi)容相對容易理解，但化學作為一門自然學科，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，也就是需要透過微觀的粒子來認識宏觀世界物質(zhì)，這是學習化學的根本，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)果是不可能學好化學的。隨著知識的深入，學生開始接觸微觀世界、了解微觀粒子、認識化學用語,對于越來越多的化學用語不甚理解，學生便開始出現(xiàn)分水嶺。通過研究，客觀原因是知識層面的深入，但主觀原因是學生頭腦里沒有構(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。例如有很多學生到學習化學方程式的計算時，由于不能理解反應(yīng)的微觀過程，導致解題時總是不知其意，常常出現(xiàn)未配平、比例式出錯的問題，歸根結(jié)底是不能理解化學的本質(zhì)，沒有把化學方程式與化學反應(yīng)的微觀過程聯(lián)系起來。所以初中的化學教學應(yīng)側(cè)重于引導學生認識微觀粒子，并與宏觀概念建立有機聯(lián)系。受學生的思維水平、分析歸納能力的制約，讓學生在宏觀物質(zhì)、微觀粒子和化學符號之間建立聯(lián)系，并不是一蹴而就的事，當然微觀粒子相對抽象，要讓學生在短時間、大面積的認識理解是不可能的，關(guān)鍵是如何讓學生更容易理解化學概念。通過實際的教學經(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生更容易理解化學概念［1］。一、 利用模型教學幫助學生直觀地理解化學概念

在講解化學反應(yīng)的實質(zhì)時，學生對于化學反應(yīng)過程中，分子重組過程中的特點不好理解，為了讓學生準備地理解，我靈機一動，把全班的所有同桌的兩個同學當成相同的兩個原子，那全班就是由雙原子分子構(gòu)成的“物質(zhì)”，發(fā)生化學變化時全班由兩人的同桌重新變成三人一組的小組。這個過程中同學之間先分成單獨的，再重新組合成新小組。學生通過這個情景模型讓學生直觀地理解化學反應(yīng)的實質(zhì)。在此時我便引導學生思考：這個過程中，什么“微?！痹诎l(fā)生改變，什么“微粒”沒有發(fā)生改變。這樣按照思維的過程，順勢讓學生得出原子的概念。這樣的模型方法在很多化學概念的教學中都可以利用借鑒，課后學生在理解知識解決問題時對知識的掌握也更牢固，鍛煉學生知識的遷移能力。二、模型教學的成功原因由于微觀粒子的特性和條件的限制，學生不可能直觀的觀察到微觀粒子，傳統(tǒng)地教學只能通過文字和圖片的描述讓學生去想象，這樣就造成學生理解的難度。而借助模型教學可以把復雜、抽象的問題形象化、直觀化，有利于問題理解難度的降低。模型教學的方式有很多種，有時不一定要求制作真實的模型，結(jié)合條件和問題的具體情況，主要有實物式模型、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。下面進行特點分析：1、實物式模型一一制作模型，幫助學生直觀地理解問題水分子氫分子氧分子為了讓學生理解物質(zhì)在發(fā)生化學反應(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)用微粒模型這種實物來幫助學生分析（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)化學變化的過程，繼而提問學生這個過程中微粒的變化情況，學生便能輕松地得出質(zhì)量守恒的實質(zhì)。水分子氫分子氧分子2、 情景式模型——學生模擬微粒，呈現(xiàn)微觀世界情境在講授化合價一課時，由于課本并不要求學生了解化合價的概念，并沒有給出

化合價的概念，只是要求學生通過化合價得出元素化合時原子的個數(shù)比，從而了解元素化合的規(guī)律。所以本課時的難點是解決化合價有什么用，而不是什么是化合價的問題。經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)學生對于化合價的認識出現(xiàn)困難，不能把化合價與原子的個數(shù)比建立聯(lián)系，導致部分學生脫離化合價的意義，單純地記憶并進行計算，往往學生會不知其所以然。為了讓學生理解化合價的作用，我通過學生模擬微觀粒子的過程，呈現(xiàn)微觀世界情境。首先讓學生在課前進行充分預習，指導學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同學充當一種元素的一個原子，為了體現(xiàn)元素化合價的正負，設(shè)計有錢的為正價，欠款的為負價，有一塊錢的即為正一價，欠別人一塊錢的即為負一價，同一種“元素”的錢款相同，依次類推?！霸亍闭遗笥褧r秉著有錢與欠錢的互相抵消為0的前提。其次讓學生制作寫各種不同的元素符號的帽子并寫明有錢與欠錢的塊數(shù)，并讓學生帶上以表示原子或原子團。在實際表演過程中讓參演的學生進行自由組合，其他學生通過觀看生動的表演，就能清晰地認識和理解化合價的意義，并讓學生記下組合時，“元素”原子的人數(shù)，按化學式的書寫原則在黑板上寫出組合成的化學式。通過這樣的模擬表演使原本枯燥的課堂變得生成，對于化合價的練習也能準確的使用。3、類比式模型一一利用生活中已知經(jīng)驗類比化學概念成“物質(zhì)”的“微?！钡拈g隔不再固定，這時又相當于是氣態(tài)（如圖所示）當然類比要能正在講解分子原子的性質(zhì)的實際教學過程中，課本對于微粒之間有間隔這個性質(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，進一步說明熱脹冷縮的原因。但學生對于這樣直接的文字描述不能很好的理解，導致部分學生對于熱脹冷縮的微觀原因不能解釋。在教學過程為讓學生更清楚的認識，我通過類比的方法突破難點，用班級的每個學生代表一個相同的微粒，整個班級就是由微粒構(gòu)成的“物質(zhì)”，當班級在教室里上課時，這時的班級就相當于固態(tài)的物質(zhì)，構(gòu)成“物質(zhì)”的“微?！卑凑兆徽R排列，間隔固定。在夏天氣溫高時，同學與同學會坐得遠些，間隔就會變大，“物質(zhì)”體積會大些，在冬天氣溫低時，同學與同學會坐得近些，間隔就會變小，“物質(zhì)”的體積會變??；當下課自由活動時，構(gòu)成“物質(zhì)”的“微?！钡拈g隔不再固定，這時又相當于是氣態(tài)（如圖所示）當然類比要能正確反應(yīng)事物的本質(zhì)不能隨意進行類比，畢竟微觀粒子與同學的層次不同，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，防止學生把兩者等同，出現(xiàn)錯誤的理解?？傊?，模型教學是形式多樣的，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幫助學生構(gòu)建正確的微觀世界，通過潛移默化的模型演示和化學知識水平的提高，學生可以用日益深厚的化學用語把微觀粒子和宏觀物質(zhì)建立有機聯(lián)系。三、模型教學注意的問題首先，不管是實物模型也好，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，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，可以說是簡化的原型，所以在用模型揭示一些規(guī)律時，并不一定能得到適用性廣泛的結(jié)論，在教學時要強調(diào)這個前提，防止學生把模型與原型混淆，造成概念的泛化或產(chǎn)生錯誤的觀點。例如化學反應(yīng)并不是幾個微粒之間的反應(yīng)，而是一類粒子在很短時間內(nèi)進行的客觀事實，模型的演示會使學生過分強調(diào)微觀粒子個體性，造成不必要的錯誤。其次，模型教學并不是萬能的，盲目地依賴模型會宣兵奪主，造成真正知識被架空，使課堂教學浮于表面，得不出正確的化學概念。在教學過程中，模型教學只是一種把抽象問題形象化的教學手段，應(yīng)該是在恰當?shù)貢r候恰當?shù)倪\用。誠然，化學作為一門自