2010初中化学新课程远程研修 专题三 引导学生探索物质构成的奥秘

2010初中化学新课程远程研修专题三引导学生探索物质构成的奥秘专题简介：关于物质构成的教学，相当一部分老师认为，这是初中化学教学的难点，一方面可能是因为这部分内容本身涉及到了看不见、摸不着的微观世界，学生们却乏认知的感性基础，并且其中难于理解的抽象概念（如元素、分子、原子、微粒间的相互作用、元素符号、化学式等）比较集中，学习的难度偏大。

另一方面，学生刚刚开始化学学习，还不能明晰化学科学的重要作用，更无法理解自己为什么要学习元素、原子、分子、离子……等等这样一些概念，因此，当涉及到自己不熟悉而且看起来也不十分有用的知识，他们就会感到有些茫然，学习上的内在动力不足。

本专题希望就以下几方面的问题与老师们展开研讨：1．本部分内容的学科教育价值和社会教育价值分析；2．学生关于本部分内容的认识发展途径及其教学思路设计；3．本部分内容的教学难点及其应对策略；4．对典型案例的分析及其启示。

专题设计思路如下：北京师范大学化学教育研究所在读博士黄琼嘉宾：教育部初高中化学课程标准研制组组长北京师范大学化学教育研究所所长王磊山东省教研室化学教研员卢巍山东省泰安市泰山区化学教研员崔素芳一、物质构成的奥秘主题包括哪些核心内容？这些核心内容的教育价值是什么？主持人：课程标准提出，本主题旨在帮助学生用微粒的观念去学习化学，通过观察、想象、类比、模型化的方法，使学生初步理解化学现象的本质，物质构成的奥秘这一内容的教育价值是什么？学生学习了这一内容之后能在哪一些方面获得发展？为何课程标准将物质构成的奥秘这一内容作为一个独立的部分开展教学活动？下面我们首先请王磊教授谈一谈，当初是基于什么样的考虑把物质构成的奥秘作为重要的内容纳入义务教育化学课程标准的，我们期望这样的内容对学生的发展起到什么样的作用。

王磊：好，那么老师们都知道这个物质构成奥秘在这个初中化学课程标准中，它是通过这样以下的形式来进行规定的。

首先，它首要是为这部分内容设定了若干的核心主题，那么这个主题就包括了化学物质的多样性的认识。

那么在这个主题当中，它主要还是对具体的身边的物质进行分类认识，初步建立起纯净物、混合物、单质氧化物、酸碱盐这样一个初步的物质分类的体系。

并且通过物质状态的改变也能够让学生了解到这个世界上是由物质构成的，那么构成世界的万物它是有着多样性的。

也就是说先有一个承上启下的作用，是先了解从具体的物质能够到这种类别物质的整体性认识，然后进而其实就提出来一个核心的命题，那么这些物质又是由什么构成的呢？它们的本质和规律是什么？所以就有了第二个核心内容主题，就是微粒构成物质。

那么在微粒构成物质里面，课程标准其实首先是希望帮助学生建立起微粒性的基本认识，就是先要确认物质是由微粒构成的，那么要能够初步体会微粒性的这样一个特点，然后再进而就是引导学生能够了解构成物质的基本微粒，就是说是分子、原子、离子这样一些主要的微粒，那么进而再引导学生进入到什么呢，就是化学科学最重要的这个基础和研究对象，其实就是原子。

那么这个原子打开原子结构要引导学生认识原子的构成是原子核和核外电子，那么进而就是说建立起质子、中子、核外电子、分子、原子、离子这样的一些基本关系，那么通过这些基本关系的初步构建使得学生能够从微观角度、从粒子角度初步认识物质的基本构成。

那么在这个构成物质的微粒的分析基础之上，课程标准设定了第三个核心主题，就是认识化学元素。

那这个主题的目的其实是希望对于这个原子进行分类认识，就是说物质是非常多种多样的，但是构成物质的基本的原子类型其实是有限的，那么这也就是什么呢，就是元素的科学概念都要建立起来。

所以在这个时候就可以体现出它也要建元素概念，但这个元素概念实际上是基于原子的科学的元素概念。

那么要介绍什么呢，常见的元素。

通过这个限定常见的元素，然后要对元素进行基于那个原子、质子、核电核数的这样一个分类框架，也介绍了在这个元素世界当中，比如说这110种元素它的一个基本关系，也就是说要简介一下元素周期表。

同时要帮助学生树立起一种观念，就是元素不变的观念。

那么既是元素不变，就意味着引导学生要学会运用基于原子的元素的角度来看待物质的变化。

最后，课程标准设定了另一个主题，就是物质组成及其表示。

在这个主题下面，《课程标准》设定了就是关于物质组成的一般规律，也就是化合价。

那么要求同学应该能够了解这个化合价的这种规则，记住常见元素的化合价，然后要认识常见物质的组成。

那么学会化学式的这样一个组成表示，并且能够将化合价和化学式结合起来，帮助学生形成能够正确表示一些常见的物质的这样一种能力。

最后要引入定量的这样一个基本的认识，就是运用相原子质量、相对分子质量进行物质组成的计算。

那么我们想，这就是课程标准在物质构成奥秘这个主题下面的一个设计思路和要求。

我们从内容上，我们希望老师要进一步关注这个主题的内容构成，它是有主题的。

也就是说当我们去教分子、原子、离子的具体概念的时候，我们应该知道它的上一级的认识主题是什么，它的主题的价值追求是什么。

我们是希望以分子、原子、离子的认识是为了能够进一步理解微粒性，进一步能够树立起这个微粒构成物质的基本观点，同时也认识物质是由这些基本微粒构成的，建立这样的基本认识能力。

这是要特别值得大家关注的，就是具体概念点和它的认识主题、它的认识目标之间的关系要建立起来，课程标准在这个方面其实已经做了引导。

那么另外一个方面值得关注的是它的水平要求，在水平要求其实我们不难发现，课程标准运用了这样的一些行为动词来去表明它的水平要求，比如说像知道、认识、记住，还有什么呢，像识别、解释、分类。

我们可以这样简单地说，就是说我们怎么去理解初中阶段我们要求学生要达成什么样的物质微观构成的认识，具体来讲，其实首先他要知道物质是多样性的，要建立起物质的基本分类框架；第二就是他能够知道物质是由微粒构成的，并且他能够建立起分子、原子、离子是构成物质的一些基本微粒，同时他还能够列举、能够说明、能够分析一些物质它的这个构成离子的情况。

那么同时他要了解原子的基本构成，知道原子和核外电子跟元素的关系、跟离子的关系，包括原子跟分子的基本关系。

那么用这一套知识其实是分析什么呢，分析物质的组成和构成。

那么同时对于分子、原子，它要求达到什么呢，解释的水平。

就是能够运用分子、原子这个观点去分析和解释、说明一些常见的物质变化的现象。

比如说就是知道化学反应、化学变化的实质，甚至能够分析一些化学变化的这个具体的情况。

这就是说对于构成物质微粒的能力要求应该是这样子的。

另外对于元素的认识，课程标准也给出了非常明确的规定。

首先哪些元素是常见的元素，第二就是属于要求对元素应该要达到记住一些常见元素的名称，会用符号正确表示，并且要了解元素是基于什么进行分类的。

那么也就是元素种类的微观实质的含义要清楚。

再一个就是能够运用元素的观点去认识物质变化的本质，物质变化的基本规律。

这个应该说课程标准也是有明确的能力要求。

再有一个就是关于物质组成的表示，要求能够知道化合价是表达物质构成的基本规则，同时要求会记住一些常见元素的化合价，并且能够运用常见元素化合价帮助他分析和了解一些常见物质的组成。

同时指导他正确书写一些常见物质的化学组成，也就是化学式。

同时在定量方面，课程标准也有要求，要了解化学科学是用相对分子质量来进行元素的这个定量和物质的定量的分析和描述的。

那么同时也要求要能够进行简单的计算。

同时要能够读懂，就是当别人给你一个这方面的信息的时候，你能够读懂。

反过来你能够进行一些元素含量的计算或者是适量的计算。

我想这个就是我们课程标准对于初中阶段学生有关物质构成的认识的一个总体的要求。

主持人：非常感谢王教授从内容标准和水平要求两个方面给大家做了分析。

那么卢老师，您对此部分内容的地位和作用有什么样的看法呢？请您给大家谈一下。

卢巍：通过王教授的介绍和化学教材的构建过程，包括后面跟老师们一起在教学实施过程当中的不断探索，我觉得现在我们的认识就是这部分的内容可能最终就是学生通过学习以后，经过整个全程的初中化学的教学，可能希望学生在一些观念的方面得到一定的培养。

就是让他形成一种叫做“用微粒的观点看世界”的观点，我们姑且叫它“微粒观”。

那么这样的话，他首先就是微粒观的这个问题，他应该用微粒的观点去看待这个世界。

当然对微粒本身也要有一个初步的认识，这个对微粒的初步认识支撑他去看世界的思路和方法。

另外就是一种元素的观念，叫元素观吧。

元素的观念就是刚才王教授也在一再提这个问题，就是当初在构建课程标准的时候就是希望学生知道，这个自然界里面的物质都是由一些基本成分组成的，那么基本成分当然就是说从微观上看，是一类又一类的原子。

那么从宏观上看，它是最基本的组成物质的成分。

这样的一个思路，也就是元素观要帮助他建立起来。

那么除此之外，我看在这部分内容里面，可能一种计量的意识、一种计量的思想，我们也可以叫它计量观。

因为在过去，孩子们从来没有接触过对微观物质的计量、微观粒子的计量，可能在过去，他接触的是对宏观的物质或者物体的计量，那种计量习惯的认为，因为大家已经都有了一种既定的单位在那里，通常都在使用着了。

他是在使用的过程当中学会使用，可能他还没有一种计量观念的这种意识，计量方法的这种意识。

刚好在这一部分，我刚才听王教授说，那么一方面就是因为像微观粒子这个东西它比较小，所以它的质量的大小的描述可能就不能再用我们过去那种常规的单位再来去描述了，描述的结果它会很复杂的。

所以这样的话，可能要相对原子质量了，或者相对分子质量了，这样的一些描述方法，就是这种计量方法它简化了这种用宏观单位计量带来的那种结果的那种复杂，就是把那个复杂性的问题变得简单化了。

这里面就是说渗透着这种计量的思想它可能是要教给学生的，我们叫它“计量观”。

当然了，这个计量的观念可能还不仅仅是对原子、分子质量的计量，可能有了这种计量意识以后，可能还有关于比方说原子的元素之间相互化合组成化合物的分子或者化合物的时候，它这种原子个数的比例，这种数量关系，它也有一个计量方式。

在这里刚好就是那个化合价的问题，是来解决这个问题的。

也刚好就是在这里有一个体现，所以我们想，就是把这部分知识教学之后就帮助学生形成这样一种计量的意识、方法和思想，这样帮助他培养这个。

再一个就是关于元素符号的问题。

这个元素符号刚才王教授说了，就是你知道了物质从微观上是由分子、原子、离子等小的粒子构成的，那也知道就是说原子这里面可能是最最基本的东西了，它分类以后它就是一类一类的元素了，那么这样以来就是说你总是原子元素这样的转换来转换去的就不方便，所以就有了一个符号化的过程，就是用元素符号代替你对原子的那种语言的描述，给出一个符号描述来。

那么并且这个符号描述因为它表达的是原子的话，也能表示元素，所以后来咱们就构建了元素符号。