刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:
2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com
历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
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核心期刊:
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中文核心期刊(2004)
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微粒模型在初中化学中的教与考
【作者】 伍绍斌
【机构】 广东省佛山市顺德区伦教周君令初级中学
【摘要】【关键词】
【正文】 【摘 要】 微粒是人体看不见的,摸不着的,感觉不到的,学生学习起来非常费劲,在实际的教学当中,塑造一种模型代替微粒,可以起到花抽象为具体的作用,让学生学习起来得心应手。由于构建模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物,微观粒子用模型方法表达更直观、更形象、更简便,所以微粒模型题也成了一类新型考题。
【关键词】 微粒模型;初中化学;教与考
1、微粒模型
在化学的学习和研究中,对客观事物(尤其是微观事物)的研究,需要用各种各样的手段来塑造一些模型来代替客观事物(尤其是微观事物),通过学习和研究这些模型进而揭示这些客观事物的性质、特征和本质。建立和塑造的模型是化学学科研究中联系主客体的一种重要的特殊的中介,是主体研究的手段,是客体的替代物。
在化学科学及化学教学中所用物质组成及结构方面的模型, 从其表现形式来说就有三种:一种是物质( 实物) 模型,它是对认识对象进行一定的改造或比喻后模拟而成的物质实体。如原子的物质模型是一个球体。另一种是符号模型,它是用一定的化学符号,按照特定的组合方式,来揭示物质的本质及变化规律的一种模型,这些符号就是化学用语。如以化学式表示的水的符号模型为“H2O”。第三种是思想模型,它是在人的头脑中以观念的形式存在的关于物质组成及结构等的一种认识形式。其最根本的特点,就是它的构成形态不具有物质的时空属性和运动属性, 是一种特殊的思想形式。
微粒模型属于物质模型中的一种,在初中化学——分子和原子的微观抽象概念的教学中,主要体现在用图像或球棍模型来表示分子和原子。其中,教科书(人教版)第三单元、第四单元、第六单元和第十单元都运用到微粒模型进行辅助阐述和讲解。
2、 微粒模型在初中化学教学中的作用
微粒是人体看不见的,摸不着的,感觉不到的,学生学习起来非常费劲,在实际的教学当中,塑造一种模型代替微粒,可以起到化抽象为具体的作用,让学生学习起来得心应手。
2.1 微粒模型的辅助解释作用
微粒模型反映了原物的本质特性,以模型为样本的实验事实对原物可以作出科学的说明和解释。例如,初中化学教科书(人教版)第三单元学习分子和原子时,借助微粒模型使学生更好的理解和学习。水分子、氧分子和氢分子模型,让学生认识构成水、氧气和氢气的基本微粒。如下图:
在学习“分子是保持物质化学性质的最小粒子”和“原子是化学变化中的最小粒子”时,通过氯气与氢气燃烧反应生成氯化氢、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气、氧化汞分解生成汞和氧气的微粒模型示意图,帮助教师更好地讲解,帮助学生更形象地理解。如下图:
教师在上课时,可以展示两个水分子的球棍模型,然后引导学生进行微观变化过程的操作(如上图中的“水分子分解示意图”)。让学生知道此化学变化过程中的最小粒子是原子,进而归纳到原子的概念。从而使学生理解最小就是不能再分解的意思。
在其他版本的教科书中同样也有这样的体现。例如,沪教版九年义务制初中化学教科书第三章《物质的构成奥秘》中有很多关于微观粒子的模型,如下图:
这个是水分子的比例模型,很有立体感,既体现了原子之间的大小关系(氧原子体积大于氢原子),相互结合的数目比(H、O个数比为2:1),又表现出原子与原子之间结合的状态(不是简单的结合,而是部分结合,并且存在一定角度)。这要比仅仅在黑板上板书出水的化学式“H2O”,生硬地背说出水分子的意义要形象得多。
2.2 微粒模型既增强了学生的兴趣,也为教学带来了方便
在一些具体物质性质和用途的学习课上,利用图片模型等多种多样的教学媒体,既使教学内容丰富,又可以开拓学生的视野,激发学生学习化学的兴趣。
比如,初中化学教科书(人教版)第六单元学习金刚石、石墨和C60,就配备有它们三种物质的微粒结构模型。当把这三个模型带到课堂上,就引起了学生的好奇心:这么新奇的东西?我们这节化学课又学习什么新鲜的内容呢?这个东西怎么像足球一样的?……有了疑问,学生就会很急迫地要去找到正确的答案,如此,学生的注意力就被集中起来,这节课的学习效率也就提高了。三种物质的结构模型如下图:
化抽象为形象,如果在教学过程中,教师注意微粒模型的讲解分析,充分利用书上的插图模型和一些模型教具,指导学生挖掘其中所给信息。那么不管物质是宏观状态还是微观体现,教师教起来非常从容,学生学起来非常轻松。
3 、微粒模型在初中化学考试中的体现
由于构建模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物,微观粒子用模型方法表达更直观、更形象、更简便,所以微粒模型题也成了一类新型考题。这一类考题可以考察学生获取图像信息、知识迁移、化抽象为形象的思维能力,通过考题,促使学生这方面思维的养成。微粒模型考题主要有以下几大类(选取典型的例题进行归纳)。
3.1 表示微观粒子
有一类题目能够巧妙地将模型和符号联系起来,考查学生读图分析能力和化学式的涵义。比如:下列方框中,符合2N2意义的示意图是( )。
3.2 表示物质分类的模型题
此类型的题目别出心裁,用粒子模型替代过去的化学式,考查化合物的概念和学生读图分析判断问题的能力。化合物是由不同种元素组成的纯净物,从微观上讲,化合物只由一种分子构成,这种分子中含有不同种原子,即不同质子数的原子。比如:下图是表示气体分子的示意图,图中“ ”和“ ”分别表示两种不同的原子,其中表示化合物的是( )
3.3 表示变化和反应类型的模型题
此类型的题目借助模型替代化学方程式,主要考查化学方程式表示的量意义、化学反应的基本类型及生成物的类别等知识点,以及学生识图和捕捉相关信息的能力。比如:,请根据图示回答:
(1)该化学反应中,参加反应的 和 与反应后生成的 各粒子间的个数比为____________。
(2)该反应的基本反应类型为__________________。
(3)该反应中的生成物__________(填“可能”或“不可能”)属于氧化物。
正是因为这类考题考察的是微观概念这些比较抽象的知识,要求学生对这些知识必须了然指掌,并且能够全面的获取和分析图像的信息。学生解答起来往往错漏百出,所以我们化学教师在平时的教学和考试过程中应该给予足够的重视。
4、 微粒模型教学与考试中应该注意的问题
4.1 教师要转变教育观念,重视化学模型方法教学
进行科学方法教育是在新课程标准形势下培养学生能力,提高学生科学素质所不可忽视的一个重要方面。在化学的教育教学过程中,化复杂为简单,化抽象为具体,是适应新课程标准下的培养学生学习能力的有效方法,是提高学生化学素养的重要组成部分,而微粒模型的教学恰恰是其中的一种很好的教学手段,能够让学生简单、有效地掌握抽象的化学概念和理论,从感性认识提升到理性认识。
4.2 微粒模型要上升到思想模型
微观粒子的模型并不等同于微观粒子本身。在化学教育教学中,化学教师要注意不能只是强调微粒模型本身的作用和功能,更应该让学生上升到思想模型的层次,不能误导学生,让学生认为微粒就是微粒模型,要让学生清楚地认识到,微粒模型只是微粒学习的一种工具而已。否则,很容易在学生身上出现“碳原子是黑色大球体,氢原子为黄色小球体”的笑话来。
微粒模型方法对学生获得化学知识和基本技能,发展智力,培养能力,进行辩证唯物主义教育,提高科学素质,养成科研能力和科学态度等方面起着重要作用。而初三(九年级)是学生刚刚接触化学的时候,一开始就激发学生学习化学的兴趣,对于以后培养和提高学生的化学素养有着重要的意义。因此,有计划、有步骤、循序渐进地结合教学的具体内容和学生的实际,对学生进行微粒模型方法等科学方法的培养与训练是十分必要的,是在新形势下培养新型人才、提高学生素质和有效教学所不可忽视的重要教育内容。
参考文献:
[1]胡美玲等.义务教育课程标准实验教科书《化学》[M].北京:人民教育出版社,2010
[2]课程教材研究所化学课程教材研究开发中心. 义务教育课程标准实验教科书《教师教学用书》[M]. 北京:人民教育出版社,2010
[3]王彤,王秋,姚志强. 《化学教学中的模型方法及其应用》[J]. 《化学教育》.2010(10):P19—P20
【关键词】 微粒模型;初中化学;教与考
1、微粒模型
在化学的学习和研究中,对客观事物(尤其是微观事物)的研究,需要用各种各样的手段来塑造一些模型来代替客观事物(尤其是微观事物),通过学习和研究这些模型进而揭示这些客观事物的性质、特征和本质。建立和塑造的模型是化学学科研究中联系主客体的一种重要的特殊的中介,是主体研究的手段,是客体的替代物。
在化学科学及化学教学中所用物质组成及结构方面的模型, 从其表现形式来说就有三种:一种是物质( 实物) 模型,它是对认识对象进行一定的改造或比喻后模拟而成的物质实体。如原子的物质模型是一个球体。另一种是符号模型,它是用一定的化学符号,按照特定的组合方式,来揭示物质的本质及变化规律的一种模型,这些符号就是化学用语。如以化学式表示的水的符号模型为“H2O”。第三种是思想模型,它是在人的头脑中以观念的形式存在的关于物质组成及结构等的一种认识形式。其最根本的特点,就是它的构成形态不具有物质的时空属性和运动属性, 是一种特殊的思想形式。
微粒模型属于物质模型中的一种,在初中化学——分子和原子的微观抽象概念的教学中,主要体现在用图像或球棍模型来表示分子和原子。其中,教科书(人教版)第三单元、第四单元、第六单元和第十单元都运用到微粒模型进行辅助阐述和讲解。
2、 微粒模型在初中化学教学中的作用
微粒是人体看不见的,摸不着的,感觉不到的,学生学习起来非常费劲,在实际的教学当中,塑造一种模型代替微粒,可以起到化抽象为具体的作用,让学生学习起来得心应手。
2.1 微粒模型的辅助解释作用
微粒模型反映了原物的本质特性,以模型为样本的实验事实对原物可以作出科学的说明和解释。例如,初中化学教科书(人教版)第三单元学习分子和原子时,借助微粒模型使学生更好的理解和学习。水分子、氧分子和氢分子模型,让学生认识构成水、氧气和氢气的基本微粒。如下图:
在学习“分子是保持物质化学性质的最小粒子”和“原子是化学变化中的最小粒子”时,通过氯气与氢气燃烧反应生成氯化氢、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气、氧化汞分解生成汞和氧气的微粒模型示意图,帮助教师更好地讲解,帮助学生更形象地理解。如下图:
教师在上课时,可以展示两个水分子的球棍模型,然后引导学生进行微观变化过程的操作(如上图中的“水分子分解示意图”)。让学生知道此化学变化过程中的最小粒子是原子,进而归纳到原子的概念。从而使学生理解最小就是不能再分解的意思。
在其他版本的教科书中同样也有这样的体现。例如,沪教版九年义务制初中化学教科书第三章《物质的构成奥秘》中有很多关于微观粒子的模型,如下图:
这个是水分子的比例模型,很有立体感,既体现了原子之间的大小关系(氧原子体积大于氢原子),相互结合的数目比(H、O个数比为2:1),又表现出原子与原子之间结合的状态(不是简单的结合,而是部分结合,并且存在一定角度)。这要比仅仅在黑板上板书出水的化学式“H2O”,生硬地背说出水分子的意义要形象得多。
2.2 微粒模型既增强了学生的兴趣,也为教学带来了方便
在一些具体物质性质和用途的学习课上,利用图片模型等多种多样的教学媒体,既使教学内容丰富,又可以开拓学生的视野,激发学生学习化学的兴趣。
比如,初中化学教科书(人教版)第六单元学习金刚石、石墨和C60,就配备有它们三种物质的微粒结构模型。当把这三个模型带到课堂上,就引起了学生的好奇心:这么新奇的东西?我们这节化学课又学习什么新鲜的内容呢?这个东西怎么像足球一样的?……有了疑问,学生就会很急迫地要去找到正确的答案,如此,学生的注意力就被集中起来,这节课的学习效率也就提高了。三种物质的结构模型如下图:
化抽象为形象,如果在教学过程中,教师注意微粒模型的讲解分析,充分利用书上的插图模型和一些模型教具,指导学生挖掘其中所给信息。那么不管物质是宏观状态还是微观体现,教师教起来非常从容,学生学起来非常轻松。
3 、微粒模型在初中化学考试中的体现
由于构建模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物,微观粒子用模型方法表达更直观、更形象、更简便,所以微粒模型题也成了一类新型考题。这一类考题可以考察学生获取图像信息、知识迁移、化抽象为形象的思维能力,通过考题,促使学生这方面思维的养成。微粒模型考题主要有以下几大类(选取典型的例题进行归纳)。
3.1 表示微观粒子
有一类题目能够巧妙地将模型和符号联系起来,考查学生读图分析能力和化学式的涵义。比如:下列方框中,符合2N2意义的示意图是( )。
3.2 表示物质分类的模型题
此类型的题目别出心裁,用粒子模型替代过去的化学式,考查化合物的概念和学生读图分析判断问题的能力。化合物是由不同种元素组成的纯净物,从微观上讲,化合物只由一种分子构成,这种分子中含有不同种原子,即不同质子数的原子。比如:下图是表示气体分子的示意图,图中“ ”和“ ”分别表示两种不同的原子,其中表示化合物的是( )
3.3 表示变化和反应类型的模型题
此类型的题目借助模型替代化学方程式,主要考查化学方程式表示的量意义、化学反应的基本类型及生成物的类别等知识点,以及学生识图和捕捉相关信息的能力。比如:,请根据图示回答:
(1)该化学反应中,参加反应的 和 与反应后生成的 各粒子间的个数比为____________。
(2)该反应的基本反应类型为__________________。
(3)该反应中的生成物__________(填“可能”或“不可能”)属于氧化物。
正是因为这类考题考察的是微观概念这些比较抽象的知识,要求学生对这些知识必须了然指掌,并且能够全面的获取和分析图像的信息。学生解答起来往往错漏百出,所以我们化学教师在平时的教学和考试过程中应该给予足够的重视。
4、 微粒模型教学与考试中应该注意的问题
4.1 教师要转变教育观念,重视化学模型方法教学
进行科学方法教育是在新课程标准形势下培养学生能力,提高学生科学素质所不可忽视的一个重要方面。在化学的教育教学过程中,化复杂为简单,化抽象为具体,是适应新课程标准下的培养学生学习能力的有效方法,是提高学生化学素养的重要组成部分,而微粒模型的教学恰恰是其中的一种很好的教学手段,能够让学生简单、有效地掌握抽象的化学概念和理论,从感性认识提升到理性认识。
4.2 微粒模型要上升到思想模型
微观粒子的模型并不等同于微观粒子本身。在化学教育教学中,化学教师要注意不能只是强调微粒模型本身的作用和功能,更应该让学生上升到思想模型的层次,不能误导学生,让学生认为微粒就是微粒模型,要让学生清楚地认识到,微粒模型只是微粒学习的一种工具而已。否则,很容易在学生身上出现“碳原子是黑色大球体,氢原子为黄色小球体”的笑话来。
微粒模型方法对学生获得化学知识和基本技能,发展智力,培养能力,进行辩证唯物主义教育,提高科学素质,养成科研能力和科学态度等方面起着重要作用。而初三(九年级)是学生刚刚接触化学的时候,一开始就激发学生学习化学的兴趣,对于以后培养和提高学生的化学素养有着重要的意义。因此,有计划、有步骤、循序渐进地结合教学的具体内容和学生的实际,对学生进行微粒模型方法等科学方法的培养与训练是十分必要的,是在新形势下培养新型人才、提高学生素质和有效教学所不可忽视的重要教育内容。
参考文献:
[1]胡美玲等.义务教育课程标准实验教科书《化学》[M].北京:人民教育出版社,2010
[2]课程教材研究所化学课程教材研究开发中心. 义务教育课程标准实验教科书《教师教学用书》[M]. 北京:人民教育出版社,2010
[3]王彤,王秋,姚志强. 《化学教学中的模型方法及其应用》[J]. 《化学教育》.2010(10):P19—P20