基于“宏觀辨識與微觀探析”的高中化學(xué)教學(xué)策略探究

徐祚壽

摘 要：新一輪課程教育改革正在進行，其核心理念是推動學(xué)生身心健康發(fā)展，全面提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)要與學(xué)科結(jié)合進行才能達到教育目的，因此，學(xué)校的教育手段也要不斷更新。高中化學(xué)作為重要科目之一，要在教學(xué)過程中不斷貫徹核心素養(yǎng)，本文通過研究“宏觀辨識與微觀探析”下的高中化學(xué)教學(xué)，為全面提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);宏觀辨識;微觀探析;教學(xué)策略

《義務(wù)教育化學(xué)課程標準》（2011年版）明確指出：化學(xué)是一門從原子、分子等角度來研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其用途的實用學(xué)科，其研究內(nèi)容既涉及宏觀層面的用途、性質(zhì)等內(nèi)容，也涉及微觀層面微粒結(jié)構(gòu)、元素組成等內(nèi)容，而且宏觀層面和微觀層面的內(nèi)容是緊密聯(lián)系，不可分割的。要想透徹地認識、整合、內(nèi)化、應(yīng)用這些化學(xué)知識，就必須具備“見著知微、見微知著”的能力?！昂暧^辨識與微觀探析”作為一種認識化學(xué)知識本質(zhì)、串聯(lián)化學(xué)知識體系的獨特方式，將這種化學(xué)學(xué)科特有的思維方式和學(xué)習(xí)視角貫穿于高中化學(xué)教學(xué)的全過程，必然也有助于高中生化學(xué)核心素養(yǎng)的整體提升，有助于完善學(xué)生的化學(xué)知識體系，從而為高中化學(xué)的進階學(xué)習(xí)打下扎實的基礎(chǔ)?！昂暧^辨識與微觀探析”層面下的高中化學(xué)教學(xué)，對教師提出了一定的要求，要求教師在日常授課的過程中，充分考慮學(xué)生的學(xué)情，創(chuàng)設(shè)與實際生活關(guān)聯(lián)的化學(xué)情境，將學(xué)生引入學(xué)習(xí)中，感知化學(xué)的奧妙，并通過真實的化學(xué)情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、課堂參與性。

一、“宏觀辨識與微觀探析”概述

宏觀辨識是構(gòu)成宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的核心部分，是指學(xué)生從整體層面、大體層面切入，對事物的一種感性認識。在化學(xué)學(xué)科中，物質(zhì)的顏色、氣味、形狀、質(zhì)感等都屬于宏觀現(xiàn)象，宏觀辨識可以理解為正確掌握物質(zhì)宏觀現(xiàn)象且可以借由這些宏觀現(xiàn)象來確定物質(zhì)類型的辨認過程。比如，在認識物質(zhì)NH3時，宏觀辨識要指導(dǎo)NH3是一種具有刺激性的氣體，而且該氣體可以令濕潤的紫色石蕊試紙變紅。學(xué)生也可以通過這兩點宏觀現(xiàn)象來斷定氣體為NH3，這就是宏觀辨識。

微觀探析是構(gòu)成宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的另外一部分，其可以理解為從微觀層面來理性認識物質(zhì)內(nèi)在結(jié)構(gòu)的過程。在化學(xué)中，微觀探析是指通過研究分子、原子、中子、電子、離子等極小微粒的排列組合、數(shù)量結(jié)構(gòu)，從而由里及表、由局部到整體、由微觀到宏觀來解釋物質(zhì)性質(zhì)的過程。通過微觀探析，學(xué)生就能夠很好地將物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)緊密聯(lián)系起來，從而提升自己透過表象看本質(zhì)，客觀理性認識事物的能力。因此，基于“宏觀辨識與微觀探析”下的高中化學(xué)教學(xué)可以鍛煉學(xué)生從宏觀角度、微觀層面全面認識化學(xué)物質(zhì)，且運用化學(xué)符號表征物質(zhì)，運用化學(xué)思維分析事物的能力[1]。

二、“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)在化學(xué)專業(yè)核心素養(yǎng)中的地位

化學(xué)以其特有的專業(yè)觀點和學(xué)術(shù)思想理解化學(xué)物質(zhì)的種類，同時以分類的思維對其加以劃分，以此實現(xiàn)“物質(zhì)構(gòu)造決定化學(xué)性質(zhì)”的理念。所以，“宏觀辨識與微觀探析”是化學(xué)課程核心素養(yǎng)的基石。在高中化學(xué)課程中，怎樣在教學(xué)上培養(yǎng)這一維度的核心素養(yǎng)，并使核心素養(yǎng)真正落地于課堂教學(xué)，則顯得尤為重要。目前，針對這一方面的研究，文獻較少，因此，“宏觀辨識與微觀探析”在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究則顯得非常重要，具有一定的研究價值。

三、基于“宏觀辨識與微觀探析”教學(xué)模式的構(gòu)建

從宏觀層面掌握物質(zhì)基本特征，從微觀角度探究物質(zhì)內(nèi)在，繼而運用正確的化學(xué)符號表示物質(zhì)，在化學(xué)學(xué)習(xí)中，這是典型的“宏—微—符”三重表征思想。因此，基于“宏觀辨識與微觀探析”層面下的化學(xué)教學(xué)，能最大限度地提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)能力，幫助學(xué)生深入理解化學(xué)，提升教學(xué)效果。因此，教師應(yīng)在深入研究化學(xué)教材的基礎(chǔ)上，根據(jù)班級學(xué)生的實際情況，構(gòu)建基于“宏觀辨識與微觀探析”的教學(xué)模式，并使其能夠在化學(xué)課堂上落地生根，全面推動學(xué)生的身心發(fā)展。構(gòu)建基于“宏觀辨識與微觀探析”下的教學(xué)模式時，可以從以下幾方面進行：

（一）化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)教育是建立在具體的學(xué)科上，并且要與學(xué)科知識有機結(jié)合進行，才能達到教育目的?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準》明確指出，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在化學(xué)課堂中的表現(xiàn)形式就是該門課程能夠體現(xiàn)出來的教育價值，由此可見，在化學(xué)教學(xué)中貫徹學(xué)科核心素養(yǎng)教育極其重要?；瘜W(xué)學(xué)科不僅能夠使學(xué)生了解物質(zhì)的成分構(gòu)造及物質(zhì)變化過程，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生擁有像科學(xué)家一樣的優(yōu)秀品質(zhì)，遇到困難不拋棄不放棄、堅持不懈、迎難而上的品質(zhì)和素養(yǎng)。豐富的專業(yè)知識加上高效的核心素養(yǎng)教育，才能使學(xué)生真正認識化學(xué)學(xué)科，了解化學(xué)學(xué)科，從而全面提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，學(xué)會從化學(xué)的角度看待事物，解決問題。2017年出版的《普通高中化學(xué)課程標準》（以下簡稱《標準》）中將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具體分為五個方面：一是從宏觀層面整體認識并掌握物質(zhì)基本特征并進一步從微觀角度探析物質(zhì)內(nèi)在構(gòu)成;二是物質(zhì)的變革特點與物質(zhì)間的平衡思維;三是證明并推斷論證物質(zhì)變化過程與物質(zhì)的不同模式認識;四是培養(yǎng)學(xué)生探索科技與不斷創(chuàng)新的精神;五是建立正確的科學(xué)觀并明確自己的社會責任。只有將這五個方面與化學(xué)教學(xué)有機融合到一起，才能培養(yǎng)最基本的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（二）《普通高中化學(xué)課程標準》

培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是基本，在此基礎(chǔ)上，要根據(jù)《標準》制訂化學(xué)教學(xué)模式，《標準》是所有教師在設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)與實際教學(xué)過程中的指導(dǎo)性文件，除此之外，《標準》對每個階段的學(xué)生應(yīng)掌握的知識量也進行了詳細描述，可以說，《標準》是指導(dǎo)教師和學(xué)生共同學(xué)習(xí)的重要性文件?！稑藴省分性敿氈赋隽嘶诨瘜W(xué)學(xué)科特性，學(xué)生應(yīng)具備的核心素養(yǎng)能力的具體要求[2]。并且，《標準》對化學(xué)的核心素養(yǎng)做出了清晰的界定，界定中的每一條內(nèi)容都根據(jù)學(xué)生的年齡特點進行了水平劃分，以及學(xué)業(yè)質(zhì)量標準要求，因此，在日常教學(xué)中，教師要以《標準》為指導(dǎo)方針，結(jié)合其中的具體要求，針對學(xué)生的實際情況開展教學(xué)，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主動性、積極性。

（三）教材內(nèi)容

在開展課堂實驗活動的過程中，教師必須將教材內(nèi)容作為最主要的課堂教學(xué)組織材料，切記不可以隨便開展實驗課堂，如此教學(xué)就喪失了其內(nèi)涵所在，失去了根基。在開展課堂教學(xué)實驗之前，教師需要根據(jù)國家課程標準要求去鉆研教學(xué)內(nèi)容，并對課堂具體內(nèi)容進行整理和優(yōu)化，單純按照教材去講是不可取的。要緊抓教材內(nèi)容，按照教材開展授課，制訂合理的可達到的教學(xué)目標。例如，離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)這兩部分具體內(nèi)容，就構(gòu)成了魯科版化學(xué)必修第一冊書中“有關(guān)化學(xué)反應(yīng)及其變化規(guī)律”的主要具體內(nèi)容。離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)是整個高中化學(xué)的重要基本原理，這一基本原理的深入掌握，為學(xué)生今后掌握元素及其化合物、電化學(xué)等重要基礎(chǔ)知識提供了堅實基礎(chǔ)，如離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)知識體系建構(gòu)不起來，那么之后學(xué)習(xí)元素及其化合物等知識時就成了空中樓閣[3]。

（四）學(xué)生實際情況

學(xué)校是課程實施的主體和對象，在實施課程設(shè)計以及教育實施的過程中，學(xué)校必須充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、知識基礎(chǔ)、認知發(fā)展水平，以及心理發(fā)展特點。例如，在學(xué)校開展離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)課程之前，學(xué)生就已經(jīng)熟練掌握了四種基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)類型：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。為學(xué)生掌握離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)過程，打下了基礎(chǔ)。

四、建立“宏觀辨識與微觀探析”的高中化學(xué)策略分析研究

（一）基于真實情境提出問題，凸顯化學(xué)的社會價值

學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的形成程度也會影響問題處理的能力，而問題的處理能力也是學(xué)生形成化學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。因此，教師要注意教材實施過程中問題的創(chuàng)設(shè)和問題的處理能力對學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)形成的過程所起到的重要影響。由于化學(xué)是一個和社會生產(chǎn)、生活有著緊密聯(lián)系的專業(yè)學(xué)科，在教學(xué)實踐中，教師創(chuàng)設(shè)生活問題情境，選擇在學(xué)校生活中經(jīng)常出現(xiàn)的事例作為素材，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認知沖突，從而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。比如：物質(zhì)在水溶液中的行為“離子反應(yīng)”課程實施的第一環(huán)節(jié)，教師可以創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實問題情境，從而導(dǎo)入課程。教師可以在教學(xué)開始時設(shè)問或引入問題：你了解泡沫滅火器（NaHCO3水溶液和Al2（SO4）3水溶液）的滅火機理嗎？為什么NH4Cl水溶液能除鐵銹、Na2CO3水溶液能除油漬嗎？學(xué)生可以通過推導(dǎo)做出以下假定：NH4Cl水溶液能除鐵銹表明水溶液呈酸性，Na2CO3水溶液能除油漬表明水溶液呈堿性，鹽水溶液也可以呈現(xiàn)酸堿性。

好的問題與情境設(shè)計不但能結(jié)合實際生活中的問題，還可以讓學(xué)生利用化工基礎(chǔ)知識與應(yīng)用化學(xué)的思考方法去觀察、分析環(huán)境和問題，從而讓學(xué)生體會到化學(xué)的價值，進而體驗到化學(xué)和實際生活相互之間的聯(lián)系，從而活躍學(xué)生的思想，激發(fā)學(xué)生的意識沖突，為學(xué)生核心素養(yǎng)的建立與發(fā)展打下了堅實的基石。

（二）整合教學(xué)內(nèi)容，以體現(xiàn)對化學(xué)實驗的宏觀認識價值

化學(xué)的科研意識就是“宏觀辨識”，從探究物質(zhì)及其規(guī)律出發(fā)的，通過對宏觀現(xiàn)象的考察、宏觀性質(zhì)的猜想和證明，能夠推導(dǎo)出物質(zhì)的基本構(gòu)成、內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律?；瘜W(xué)實踐不但能夠為學(xué)習(xí)者帶來宏觀感知和感受，也是開啟學(xué)習(xí)者微觀推理能力的重要源泉[4]?；瘜W(xué)教師在課堂實踐中，要運用好課堂的化學(xué)實踐素材，與核心知識點融合，通過創(chuàng)設(shè)促進學(xué)生邏輯思維發(fā)展和核心認知能力建立的化學(xué)實踐探索活動，使學(xué)生由對宏觀的物質(zhì)現(xiàn)象與特性的掌握，逐步轉(zhuǎn)向?qū)ξ矬w構(gòu)成、化學(xué)概念實質(zhì)規(guī)律的探究，使課堂更富有吸引力，從而推動了學(xué)生核心素養(yǎng)的建立與發(fā)展。因此，在物質(zhì)在水溶液中的行為“離子反應(yīng)”課程實驗的第二環(huán)節(jié)，教師通過環(huán)節(jié)一學(xué)生對鹽水溶液能夠呈現(xiàn)酸堿度的評價，按照科學(xué)探索設(shè)計如下提問和實際探究活動。提問1.NH4Cl水溶液能除鐵銹表明水溶液呈酸性，Na2CO3水溶液能除污垢表明水溶液呈堿性，什么鹽水溶液會呈酸性？什么鹽水溶液會呈堿性呢？有什么規(guī)律性嗎？提問2.按照化學(xué)物質(zhì)劃分的思路，按照生成該鹽的酸性與堿性的強弱把課本表中的鹽類劃分，每個學(xué)生填寫于表格中。提問3.通過化學(xué)分類試驗，通過檢測表中各種鹽水溶液的pH值，總結(jié)并解析鹽的種類與它的酸堿性之間有哪些關(guān)聯(lián)？研究活動（學(xué)生進行分類試驗）：對鹽水溶液實行酸堿性檢測，解答了上述提問后，由學(xué)生實驗小組報告實驗現(xiàn)象，并填報課本表格。課程環(huán)節(jié)二的物質(zhì)的解析的理論探究與實際研究活動，為完成物質(zhì)由“宏觀辨識”步入“微觀探析”奠定了理論實踐基礎(chǔ)。

（三）從微觀的視角中找到根本原因，并進行新概念的研究建構(gòu)

在這部分的課程研究中，不僅讓學(xué)生體驗一種由認識探索者去探索物體認識的建構(gòu)流程，還使學(xué)生獲得“按照物體的類型→預(yù)測特性→設(shè)計實驗研究→問題→找出內(nèi)因→綜合邏輯推理得到概念或理論概念”的探索物體本性的科學(xué)模式。在這一環(huán)節(jié)的課堂教學(xué)中，化學(xué)教師能夠通過電離方程式和離子方程式等“符號表現(xiàn)”，指導(dǎo)學(xué)生找出鹽水溶液中酸堿性的本質(zhì)成因，并歸納鹽水解的基本概念，從而掌握化學(xué)微粒觀和本質(zhì)觀的基本含義，進而提高化學(xué)的專業(yè)素養(yǎng)，提高學(xué)生解題的能力與技巧。例如，教師可引導(dǎo)學(xué)生從微觀視角研究鹽溶液酸堿性變化的本質(zhì)因素是哪些？在研究NH4Cl水溶液呈酸性因素的化學(xué)教學(xué)過程中，教師可設(shè)置下列問題指導(dǎo)學(xué)生開展有序的化學(xué)思維，從而養(yǎng)成學(xué)生有序思考問題的良好習(xí)慣。問題1.當氯化銨溶于水后，在水溶液中出現(xiàn)了什么微粒？在水溶液中出現(xiàn)了什么平衡？問題2.分子間會出現(xiàn)相互作用嗎？在分子內(nèi)部要彼此結(jié)合，需要達到哪些條件？問題3.對以上問題的解決，你可以用電離方程式或離子方程式描述出結(jié)果嗎？在解決上述問題的過程中，讓學(xué)生可以通過電離方程式和離子方程式等的符號表示，來幫助學(xué)生認識NH4Cl水溶液中呈酸性的微觀本質(zhì)。根據(jù)這些分析，指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出鹽類水解的基本概念，并進行新概念的建構(gòu)，完成了由“宏觀辨識”到“微觀探析”再到“符號表征”的核心素養(yǎng)的教學(xué)過程。

結(jié)束語

通過對本文的分析研究表明，在高中化學(xué)教學(xué)中介紹并運用“宏觀辨識與微觀探析”的概念是十分需要的。高中化學(xué)教師需要從教材、學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況等幾個方面向?qū)W生教授“宏觀辨識與微觀探析”的理念知識，讓學(xué)生在接受知識的同時不自覺地受到辨識探析理念的熏陶，從而將“宏觀辨識與微觀探析”落實在以后具體的實際行動中。

參考文獻

[1]丁儒雅.“宏觀辨識與微觀探析”理念在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2021（9）：81-82.

[2]陸蘭.在高中化學(xué)教學(xué)中滲透“宏觀辨識與微觀探析”理念的策略分析[J].家長，2020（22）：122-123.

[3]肖玲，朱亮亮.“宏觀辨識與微觀探析”理念在“環(huán)境化學(xué)實驗”教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊），2020（4）：128-129.

[4]楊梓生.研究學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵特性應(yīng)有的三種基本視角：兼談對高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認識[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2016（8）.

本文系福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度常規(guī)立項研究課題“基于高中化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的‘宏觀辨識與微觀探析’素養(yǎng)培養(yǎng)的實踐研究”（立項批準號：FJJKXB20-905）的階段性研究成果。