如何通过模型引导学生构建正确的化学概念

如何通过模型引导学生构建正确的化学概念［摘要］：学习化学离不开正确的微观理念，只有把微观粒子与宏观概念建立有机联系才能真正理解化学实质，为了让学生抓住联系点，创建模型有利于学生正确地认识化学概念，在化学教学中引导学生通过微粒模型演示物质的构成及变化认识真实的微观世界。［关键词］:微粒模型模型演示化学教学通过近几年的初中化学教学实践，我发现学生刚开始接触化学兴趣较浓，学习掌握情况较好，通过了解和调查发现大部分学生对于具体的物质性质知识学习感觉较容易，例如学习氧气、空气、水的性质和一些实验操作都能掌握好。这也跟初中化学的教材内容的编排有关，课本首先通过身边的熟悉的物质让学生尽快地进入化学的知识殿堂，自然内容相对容易理解，但化学作为一门自然学科，是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学，也就是需要透过微观的粒子来认识宏观世界物质，这是学习化学的根本，否定微观粒子或者不以客观存在的微观粒子为前提只会蒙蔽我们的双眼，得不出正确的结论，其结果是不可能学好化学的。随着知识的深入，学生开始接触微观世界、了解微观粒子、认识化学用语,对于越来越多的化学用语不甚理解，学生便开始出现分水岭。通过研究，客观原因是知识层面的深入，但主观原因是学生头脑里没有构建正确的微观世界，片面地看待微观粒子与宏观物质的关系，分割了微观粒子与宏观物质的联系。例如有很多学生到学习化学方程式的计算时，由于不能理解反应的微观过程，导致解题时总是不知其意，常常出现未配平、比例式出错的问题，归根结底是不能理解化学的本质，没有把化学方程式与化学反应的微观过程联系起来。所以初中的化学教学应侧重于引导学生认识微观粒子，并与宏观概念建立有机联系。受学生的思维水平、分析归纳能力的制约，让学生在宏观物质、微观粒子和化学符号之间建立联系，并不是一蹴而就的事，当然微观粒子相对抽象，要让学生在短时间、大面积的认识理解是不可能的，关键是如何让学生更容易理解化学概念。通过实际的教学经历，我发现借助微观粒子模型的各种演绎方式有助于学生更容易理解化学概念［1］。一、 利用模型教学帮助学生直观地理解化学概念

在讲解化学反应的实质时，学生对于化学反应过程中，分子重组过程中的特点不好理解，为了让学生准备地理解，我灵机一动，把全班的所有同桌的两个同学当成相同的两个原子，那全班就是由双原子分子构成的“物质”，发生化学变化时全班由两人的同桌重新变成三人一组的小组。这个过程中同学之间先分成单独的，再重新组合成新小组。学生通过这个情景模型让学生直观地理解化学反应的实质。在此时我便引导学生思考：这个过程中，什么“微粒”在发生改变，什么“微粒”没有发生改变。这样按照思维的过程，顺势让学生得出原子的概念。这样的模型方法在很多化学概念的教学中都可以利用借鉴，课后学生在理解知识解决问题时对知识的掌握也更牢固，锻炼学生知识的迁移能力。二、模型教学的成功原因由于微观粒子的特性和条件的限制，学生不可能直观的观察到微观粒子，传统地教学只能通过文字和图片的描述让学生去想象，这样就造成学生理解的难度。而借助模型教学可以把复杂、抽象的问题形象化、直观化，有利于问题理解难度的降低。模型教学的方式有很多种，有时不一定要求制作真实的模型，结合条件和问题的具体情况，主要有实物式模型、情景式模型、类比式模型，各种方法之间都存在一定的联系。下面进行特点分析：1、实物式模型一一制作模型，帮助学生直观地理解问题水分子氢分子氧分子为了让学生理解物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，我通过手工制作剪纸，把宏观的物质用微粒模型这种实物来帮助学生分析（如右图所示）。用微粒的模型在黑板演示水电解的过程，通过模型呈现化学变化的过程，继而提问学生这个过程中微粒的变化情况，学生便能轻松地得出质量守恒的实质。水分子氢分子氧分子2、 情景式模型——学生模拟微粒，呈现微观世界情境在讲授化合价一课时，由于课本并不要求学生了解化合价的概念，并没有给出

化合价的概念，只是要求学生通过化合价得出元素化合时原子的个数比，从而了解元素化合的规律。所以本课时的难点是解决化合价有什么用，而不是什么是化合价的问题。经验发现学生对于化合价的认识出现困难，不能把化合价与原子的个数比建立联系，导致部分学生脱离化合价的意义，单纯地记忆并进行计算，往往学生会不知其所以然。为了让学生理解化合价的作用，我通过学生模拟微观粒子的过程，呈现微观世界情境。首先让学生在课前进行充分预习，指导学生编排元素化合的情境剧一《找朋友》，以拟人化的方式一每个同学充当一种元素的一个原子，为了体现元素化合价的正负，设计有钱的为正价，欠款的为负价，有一块钱的即为正一价，欠别人一块钱的即为负一价，同一种“元素”的钱款相同，依次类推。“元素”找朋友时秉着有钱与欠钱的互相抵消为0的前提。其次让学生制作写各种不同的元素符号的帽子并写明有钱与欠钱的块数，并让学生带上以表示原子或原子团。在实际表演过程中让参演的学生进行自由组合，其他学生通过观看生动的表演，就能清晰地认识和理解化合价的意义，并让学生记下组合时，“元素”原子的人数，按化学式的书写原则在黑板上写出组合成的化学式。通过这样的模拟表演使原本枯燥的课堂变得生成，对于化合价的练习也能准确的使用。3、类比式模型一一利用生活中已知经验类比化学概念成“物质”的“微粒”的间隔不再固定，这时又相当于是气态（如图所示）当然类比要能正在讲解分子原子的性质的实际教学过程中，课本对于微粒之间有间隔这个性质是通过气体能压缩，而且相同质量的同一物质在固态、液态、气态所占体积不同，说明微粒之间有间隔，且与状态的关系，进一步说明热胀冷缩的原因。但学生对于这样直接的文字描述不能很好的理解，导致部分学生对于热胀冷缩的微观原因不能解释。在教学过程为让学生更清楚的认识，我通过类比的方法突破难点，用班级的每个学生代表一个相同的微粒，整个班级就是由微粒构成的“物质”，当班级在教室里上课时，这时的班级就相当于固态的物质，构成“物质”的“微粒”按照座位整齐排列，间隔固定。在夏天气温高时，同学与同学会坐得远些，间隔就会变大，“物质”体积会大些，在冬天气温低时，同学与同学会坐得近些，间隔就会变小，“物质”的体积会变小；当下课自由活动时，构成“物质”的“微粒”的间隔不再固定，这时又相当于是气态（如图所示）当然类比要能正确反应事物的本质不能随意进行类比，毕竟微观粒子与同学的层次不同，不可能完全相同，所以在类比过程需要特别注意类比物存在的不足，防止学生把两者等同，出现错误的理解。总之，模型教学是形式多样的，除了以上方法还应该结合多媒体技术，利用多种媒体资料和模型教学帮助学生构建正确的微观世界，通过潜移默化的模型演示和化学知识水平的提高，学生可以用日益深厚的化学用语把微观粒子和宏观物质建立有机联系。三、模型教学注意的问题首先，不管是实物模型也好，类比式模型也好，都是为了反映客观存在的微粒,所以必须遵守客观事实，但模型与原型又不是等同的，模型只是在利用模型与原型之间的相似点，可以说是简化的原型，所以在用模型揭示一些规律时，并不一定能得到适用性广泛的结论，在教学时要强调这个前提，防止学生把模型与原型混淆，造成概念的泛化或产生错误的观点。例如化学反应并不是几个微粒之间的反应，而是一类粒子在很短时间内进行的客观事实，模型的演示会使学生过分强调微观粒子个体性，造成不必要的错误。其次，模型教学并不是万能的，盲目地依赖模型会宣兵夺主，造成真正知识被架空，使课堂教学浮于表面，得不出正确的化学概念。在教学过程中，模型教学只是一种把抽象问题形象化的教学手段，应该是在恰当地时候恰当的运用。诚然，化学作为一门自