运用理想模型法实现宏观到微观的穿越

1、运用理想模型法实现宏观到微观的穿越摘 要：从宏观到微观，从定性到定量，体现了 化学学科发展的趋势，对物质组成的微观研究和定量 研究使化学摆脱了经验形态，逐渐形成了科学的理论。 探究物质构成的奥秘是化学学科特有的认识物质的视 角，“理想模型”以它简约、直观的特点在教学中可以 帮助学生实现从宏观到微观的穿越。关键词：微观粒子；理想模型；研究性学习化学是在原子、分子水平研究物质的组成、结构、 性质及其应用的一门基础自然科学，宏观与微观相联 系是化学学科独特的思维方式，这是化学与数学、物 理等其他学科本质的不同。如何帮助学生用微粒的观 念去学习化学是我一直思考的问题。最终把“绝色武 器”落脚在“理想模

2、型”这一科学方法上。一、方法阐述“理想模型法”是以研究模型来揭示原型的形态、 特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复 杂事物或过程的手段。化学对微观粒子结构的研究离 不开“理想模型法”。二、教学设计充分尊重学生已有经验，设计出富有开放性、探究性和趣味性的研究型学习课题，在制作水分子模型 的过程中，从中体验微观粒子的奇妙，帮助学生进入 神奇的微观世界。1教学时机：在学习有关分子、原子的知识大概 一星期之前组织此专题教学。2引入课程：布置水分模型的制作和研究一一自 己动手制作一个水分子的模型，下节课我们进行交流 和展示!3.交流与展示：（1）学生制作的水分子模型可谓 五花八门、精彩纷呈、美

3、轮美奂。原子：土豆、龙眼、桂圆、橡皮泥、小皮球、纸 团、泡沫塑料球、篮球、乒乓球、手球等成了可爱的 氢原子、氧原子；连接方式：铁丝、牙签、透明胶等作为连接原子 的"键”；连接的角度：有糖葫芦型、三角型、直角型、熊 猫头型等各种不同的“键角”。（2）学生的体会、想象、疑惑可谓妙不可言、神 秘莫测、魅力无穷。这个小小的水分子模型把学生带 入了神秘的微观世界里：海水里的水分子和我嘴里的水分子一样吗？氢原子和氧原子谁大谁小？它们有质量吗？水分子有颜色吗？水分子有味吗？水分子会跑吗? 水分子有生命吗？原子是圆形的吗？是实心的吗？原子身上长毛 吗？氢原子、氧原子按怎样的结构结合在一起？4归纳总结

4、：教师把学生交流展示后的问题总结 为三类，这也是学生在制作水分子时一定会遇到且必 须要解决的问题：问题1：水分子的构成 即使现在还没有学习分子和原子，但学生对它们并不陌生，通过阅读课本、查阅资料、请教他人等方 式，学生就可以知道一个水分子是由两个氢原子和一 个氧原子构成的。问题2：原子的大小 氢原子、氧原子谁大谁小？学生通过翻阅课本、查阅资料等方式清楚了氧原子比氢原子大以及大致的 比例关系。问题3：原子的排列方式原子间到底以何种方式排列在一起？虽然这个问 题对学生来说有一定的理解和理论难度，但是学生仍 然“神采飞扬”般猜想出各种方式。女口，此时，教 师要充分肯定学生的设计，因为这本身就是进行科

5、学 研究的过程。教师只要告诉学生水分子的模型类似于 “熊猫头型m至于为什么，可在后续的学习中学到或 自己进一步查询资料。问题4：分子、原子透明吗？有颜色吗？有味道吗？原子是圆形的吗？至于这些开放性、发散性的问 题，教师没必要给学生答案，只需激励他们继续研究 即可，因为微观世界是神秘的，是不可思议的，是难 以用语言表述的。5制作“理想模型”教师拿出提前购买的材料（按至少每人一个水分 子的量准备），如，橡胶球、乒乓球、双面胶（其中橡 胶球和乒乓球的大小比例要合适），分发给学生，每人 制作一个规范的水分子模型。三、主旨分析以研究性学习为切入点，充分发挥教师的主导作 用，与学生一起合作学习。随着教材的进程，有目的、有意识