華杰

化學課程核心素養(yǎng)包括化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態(tài)度與責任四個方面。它們是相互聯(lián)系的有機整體，反映了義務(wù)教育化學課程的教育價值與育人功能，是學生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，全面展現(xiàn)了化學課程學習對學生未來發(fā)展的重要價值。

“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”是初中化學課程內(nèi)容中的重點和難點，是學生學習化學的重要理論基礎(chǔ)。其中“分子和原子”的基本概念是支撐和構(gòu)建初中化學知識結(jié)構(gòu)的必備知識。學生只有對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)有所了解，才能理解物質(zhì)的多樣性和統(tǒng)一性，才能理解物質(zhì)變化的客觀性和復雜性，才能形成化學基本觀念，提升探究物質(zhì)及其變化的興趣，逐步形成“宏觀-微觀”的思維方式，為學習質(zhì)量守恒定律、化學方程式等內(nèi)容打下堅實的基礎(chǔ)。這一知識內(nèi)容抽象，涉及面廣，對于初學者有一定的難度。那么如何圍繞課程目標落實化學課程核心素養(yǎng)，讓學生構(gòu)建起物質(zhì)的微粒觀，引領(lǐng)他們從微觀視角去認識物質(zhì)的變化呢？筆者認為優(yōu)質(zhì)的教學設(shè)計是必不可少的。

一、課程蘊含的學科核心素養(yǎng)

1.化學觀念方面：了解物質(zhì)是由分子、原子等微粒構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成的，了解分子、原子在化學變化中的特點，讓學生從微觀角度認識身邊的物質(zhì)世界。

2.科學思維方面：知道分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子，原子是化學變化中的最小粒子，培養(yǎng)抽象、想象、分析和推理等思維能力。

3.科學探究與實踐方面：能用微觀粒子運動的觀點解釋生產(chǎn)、生活中的一些常見現(xiàn)象。

4.科學態(tài)度與責任方面：培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度及對化學學習和科學探究的濃厚興趣，激發(fā)學生對物質(zhì)世界的好奇心及想象力。

二、教學設(shè)計與分析

（一）情景導入

【教師】在上一個課時，我們認識了分子和原子，知道分子可以構(gòu)成物質(zhì)。分子和原子的知識不僅是初中化學的重要內(nèi)容，而且在人類社會發(fā)展中起著重要作用。請大家看視頻。

【視頻】2016年諾貝爾化學獎授予三位科學家，以表彰他們在分子機器設(shè)計與合成領(lǐng)域的貢獻。

【教師】介紹分子機器的意義。

【引出課題】分子機器是由數(shù)十個或上百個微粒構(gòu)成，我們將這些微粒叫原子，也就是說分子是由原子構(gòu)成的。那么今天我們就來學習“分子和原子”部分的第二個內(nèi)容“分子可以分為原子”。

【設(shè)計意圖】在引入環(huán)節(jié)中，筆者設(shè)計用2016年諾貝爾化學獎獲得者及其貢獻的視頻導入，通過“分子機器是由數(shù)十個或上百個微粒構(gòu)成，我們將這些微粒叫原子”，從而輕松引入本節(jié)課的內(nèi)容，讓學生了解科學前沿，激發(fā)學生的學習興趣。

（二）從微觀角度揭示物理變化的實質(zhì)

【過渡】下面我們就以這些分子、原子的模型為基礎(chǔ)，從分子、原子的角度來分析物質(zhì)的變化。

【教師】水蒸發(fā)是物理變化還是化學變化？請同學們思考，在這個變化過程中水分子有什么變化？

【活動】用水分子模型來表示水蒸發(fā)過程中微粒的變化，如圖1。

【教師質(zhì)疑】是我擺得正確，還是同學們擺得正確？為什么？

【教師引導】總結(jié)：水蒸發(fā)時，水分子本身沒有改變，只是分子間的間隙改變了。

【鞏固】解釋糖溶于水時，糖分子和水分子發(fā)生了什么變化？（微觀示意圖如圖2）

【學生】糖溶解時，糖分子在不斷運動，水分子也在不斷運動，水分子運動時和糖分子發(fā)生碰撞，就把糖分子碰散開，糖分子就分散到了水分子的間隙中。

【老師】這位同學描述得太形象了，那么分子有沒有發(fā)生改變呢？

【學生】沒有。

【設(shè)計意圖】物質(zhì)變化的微觀知識是學生難于理解的知識點。對于物理變化的微觀實質(zhì)，筆者首先用水蒸發(fā)這個學生熟悉的生活經(jīng)驗，引導學生思考在這個過中水分子是否發(fā)生了變化。筆者通過讓學生擺放水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的分子模型，使學生直觀地體會到物理變化中分子本身沒有改變，只是分子間的間隙發(fā)生了變化。筆者又通過活動，把水分子結(jié)構(gòu)模型拆開并質(zhì)疑，使得學生對物理變化中分子本身沒有改變，有了深刻的認識。然后，筆者又通過糖溶解于水的微觀圖片再一次讓學生體會其他物理變化中分子也沒有改變，使物理變化中分子本身沒有改變的認知加以鞏固。

（三）從微觀角度揭示化學變化的實質(zhì)

【過渡】那么，在什么變化中分子才會分裂開來呢？我們從學過的過氧化氫制氧氣的反應(yīng)出發(fā)來探討這個問題。

【演示實驗】在20 mL5%的過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳。

（教師引導學生觀察現(xiàn)象，然后追問是什么變化）

【過渡】過氧化氫是怎樣分解產(chǎn)生氧氣和水的呢？下面讓我們從構(gòu)成物質(zhì)的微粒來尋找答案。

【播放動畫】過氧化氫分解的微觀過程。

【教師】讓我們帶著問題，再看一次動畫。問題1：反應(yīng)前的分子是什么？反應(yīng)后的分子是什么？問題2：反應(yīng)過程中，有哪些微粒沒有發(fā)生變化？問題3：過氧化氫分子是如何變成氧分子和水分子的？

【學生】分組討論，總結(jié)得出化學反應(yīng)的實質(zhì)：分子先分裂成原子，原子再組合成新的分子，多個新的分子構(gòu)成新物質(zhì)。

【播放動畫】氧化汞加熱分解。

【學生】描述氧化汞受熱分解的微觀過程。

【設(shè)計意圖】對于化學變化的微觀實質(zhì)，筆者用學生學過的反應(yīng)——過氧化氫制取氧氣作為載體來學習。從演示實驗（宏觀事實），到播放動畫（微觀本質(zhì)），讓宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)產(chǎn)生直接聯(lián)系。微觀動畫讓學生直觀地“看到”過氧化氫是如何變成了水和氧氣，了解過氧化氫分解的微觀現(xiàn)象，這是突破教學難點的好方法。對三個問題的討論、再提問，使學生對于化學變化的實質(zhì)逐漸明確：反應(yīng)物的分子分裂為原子，原子重新組合成新的分子，從而認識化學變化的本質(zhì)。接著筆者又用氧化汞分解反應(yīng)指導學生練習描述化學反應(yīng)的實質(zhì)，加深他們對化學變化實質(zhì)的理解。

（四）原子的概念

【教師】展示過氧化氫分解微觀過程的圖片，提問：在過氧化氫分解的變化過程中，氫原子和氧原子有沒有繼續(xù)分裂成更小的微粒呢？

【學生】沒有。

【教師】氫原子和氧原子沒有繼續(xù)分裂成更小的微粒，而是直接組合成水分子和氧分子。所以，在化學變化中，分子可分，原子不可分。

【練習】請指出氧化汞分解這一化學變化中的最小微粒。

【學生】氧原子和汞原子。

【設(shè)計意圖】筆者用過氧化氫分解過程中氫原子和氧原子沒有再分，得出原子在化學變化中不可分，順理成章地得到結(jié)論“原子是化學變化中的最小粒子”，從而引出原子的概念。

（五）分子的概念

【實驗】在20 mL水中加入二氧化錳（與在過氧化氫溶液中加入二氧化錳的反應(yīng)形成對比）。

【教師】有沒有像在過氧化氫溶液中加入二氧化錳那樣產(chǎn)生大量氣泡呢？為什么？

【學生】過氧化氫分子和水分子是不同的分子，二者分子結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成一個過氧化氫分子和一個水分子的氧原子數(shù)量不同，所以過氧化氫和水的化學性質(zhì)不同。

【教師】引導學生得出分子的概念——分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子。

【設(shè)計意圖】原子和分子概念是本節(jié)課學習的難點，特別是分子概念的引入及學生對分子概念的完整理解，具有一定的教學難度。筆者的精心設(shè)計與概念形成相匹配的教學活動，幫助學生完成對分子、原子概念由抽象到具體，再由具體到抽象的認知加工過程。

三、總體評價

“分子和原子”部分第二個內(nèi)容“分子可以分為原子”的教學設(shè)計緊緊圍繞化學核心素養(yǎng)的要求。筆者認真分析了教學內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)恰當?shù)慕虒W情境，教學內(nèi)容上注重宏觀與微觀的聯(lián)系，教學實施上立足從抽象到具體，又從具體到抽象的學習過程。

該教學設(shè)計增加了兩個演示實驗：一個是過氧化氫加入二氧化錳產(chǎn)生氧氣的實驗，該實驗是為了創(chuàng)設(shè)宏觀與微觀聯(lián)系的情境，化學變化時產(chǎn)生了新物質(zhì)，分子變了，使得學生對化學變化微觀本質(zhì)的學習從抽象變?yōu)榫唧w。另一個實驗是在水中加入二氧化錳。這個實驗是為了對比過氧化氫和水兩種物質(zhì)的化學性質(zhì)不同，引出“兩種物質(zhì)的分子不同化學性質(zhì)就不同”，從而得出分子的概念?；瘜W變化的微觀本質(zhì)及分子的概念，都是本節(jié)課學生的學習難點，兩個演示實驗的增設(shè)，有效突破了教學難點，使學生的學習從抽象變?yōu)榫唧w。

整個教學過程體現(xiàn)了以學生發(fā)展為中心的教育理念。教學中，筆者并沒有給出現(xiàn)成的結(jié)論，而是精心設(shè)計教學情境，引導學生去思考、去發(fā)現(xiàn)，去想象，幫助學生形成化學觀念，解決實際問題，發(fā)展了學生的科學思維和創(chuàng)新意識?？茖W探究增強了學生的實踐能力，使他們養(yǎng)成了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和責任感。

◇責任編輯 邱 艷◇