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基于“物质的构成奥秘”谈化学模型认知能力的培养

2020-08-18郑雪珠

教师·上 2020年6期
关键词:培养途径初中化学研究

郑雪珠

摘 要:模型认知是化学学科核心素养的重要内容之一,对加深学生理解所学知识、提升学生学习成绩具有促进作用,因此教师应将学生模型认知能力的培养作为教学重点,结合自身教学实际认真落实。众所周知,初中化学涉及一些微观世界的知识点,为了加深学生的认识,教师应积极寻找有效的途径,即结合具体问题情景,通过引导与训练,促进学生模型认知能力的提升。文章对初中化学涉及的模型进行了简单探讨,指出了培养学生模型认知能力应遵守的原则,提出了相关培养途径,以供参考。

关键词:初中化学;模型认知能力;培养途径;研究

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 收稿日期:2019-12-02 文章编号:1674-120X(2020)16-0088-02

模型是一种对事物的抽象性概括,可以帮助人们更加深入地研究事物,灵活地掌握事物的相关性质,提高人们解决问题的效率。显然,模型包括了事物的主要特征,对理解事物的本质具有重要意义。初中化学学科中的模型主要是针对无法用肉眼直接观察的事物,如原子、分子等。培养学生的模型认知能力,可以帮助学生理解物质内部的构成,更好地掌握物质的宏观性质,对培养学生的学习兴趣与理解能力意义重大。因此,在授课中,教师应结合自身教学實践,积极探寻培养学生模型认知能力的有效途径,保证培养工作不折不扣地落实。

一、初中化学模型概述

初中化学“物质构成的奥秘”这一单元,主要介绍了分子、原子以及原子结构等知识,从微观角度对物质的构成进行了讲述。能否深入理解分子和原子,关系着学生以后对化学知识的学习。因此,通过构建分子和原子模型,帮助学生记忆与理解,是授课的重点。

分子模型:分子由原子构成。构成物质的分子是保持该物质化学性质的最小粒子。不同原子构成不同分子,从而形成了各种各样的化学物质。初中化学中有关分子模型的知识点不多。原子模型:在化学变化中,原子不能再分,是化学变化的最小粒子。原子主要由原子核和核外电子构成,其中原子核位于原子的中心,体积较小,由质子和中子构成。质子带正电,中子不带电。原子所带正电核数与核内质子数相等。原子本身不显电性,但失去电子则变为阳离子,得到电子则变为阴离子。在进行原子核模型学习时,学生需要牢固掌握以下内容:核电核数=质子数=核外电子数;中子数不一定等于质子数;原子内可以没有中子。

在讲解原子模型时有一个非常重要的概念,即“相对原子质量”。以一种碳原子的质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比所得到的值,称为这种原子的相对原子质量。

二、培养模型认知能力的原则

在初中化学授课中培养学生的模型认知能力,可使学生认识化学物质本质,更好地学习化学知识,所以教师应积极践行学生模型认知能力的培养工作。结合以往教学实践得出,在开展培养工作时遵守以下原则,可获得良好效果:

其一,启发性原则。无论是讲解模型知识还是组织学生开展训练活动,都不能直接将结果告知学生,而应通过设置相关问题给予学生启发,要求学生自己联系所学,积极思考、认真讨论,寻找问题的答案,使学生参与到知识的形成过程中,以加深学生印象。其二,趣味性原则。初中化学分子、原子模型较为抽象,为了提高学生的学习兴趣,教师应注重增强课堂的趣味性,既可运用多媒体技术化抽象为具体,也可制作实物模型,使学生更加清晰、直观地认识分子与原子模型。另外,灵活运用多种授课方式,增强学生学习的新鲜感,积极营造活泼的课堂氛围,使学生在愉悦的氛围中完成对模型知识的学习。其三,优化性原则。培养学生模型认知能力时,不能满足于现状,应树立良好的自主学习意识,认真分析培养工作中遇到的问题与不足,通过理论学习以及向经验丰富的教师请教,不断优化相关培养环节,不断提高模型认知能力的培养水平与质量。

三、培养模型认知能力的途径

为获得良好的模型认知能力的培养效果,应结合学生学习实际以及初中化学的学科特点,积极探寻与之相关的培养途径。

(一)做好教材内容的讲解,夯实基础

牢固掌握教材内容,是培养学生模型认知能力的基础,因此教师应积累与应用优秀的授课方法,做好教材内容的讲解,使学生牢固夯实基础,为模型认知能力的培养做好铺垫。一方面,分子以及原子用肉眼难以观察,所以应充分利用现有教学资源为学生细致、透彻地讲解分子与原子模型,既可以运用多媒体技术制作直观的教学课件,在课堂上从不同角度给学生展示,又可以鼓励学生利用生活中的材料,尝试着制作相关物质的分子的球棍模型。另一方面,为避免学生走进理解的误区,应结合学生易混淆的知识点,设计相关的问题,对学生进行基础训练。学生通过基础训练能够发现与纠正理解的误区,切实夯实相关模型的基础知识。

例1:分子模型可以直观地表示分子的微观结构,分子模型中不同颜色、大小的小球代表不同的原子,图1所示的分子模型表示的分子是()

A.HCHO                             B.CO2

C.NH3                                 D.CH4

该题目是对分子模型的直接考查。认真观察图1可知,该分子由三种原子构成,分析给出的四个选项,只有A选项由三种原子构成,因此正确答案为A。

(二)注重经典例题的分析,深化理解

初中化学涉及模型的知识点较多,因此仅仅让学生记忆理论知识是不行的,还需要通过分析经典例题,进一步深化学生理解,保证学生能够正确运用模型知识来分析、解答化学试题。一方面,初中化学课堂时间宝贵,为提高授课效率,教师平时应注重经典例题的积累,结合教学内容及时地展示给学生。先鼓励学生根据所学独立思考,尝试着解答;然后与学生一起分析解题思路,使学生进一步巩固所学,掌握分析化学问题的方法与步骤,遇到相似题型时能够及时破题。另一方面,鼓励学生做好例题听课总结,尤其认真分析例题特点以及相关的解题方法,反思解答过程中存在的问题,并认真分析原因,看是对模型认知不够深入还是对基础知识的掌握不牢固,然后加以强化。

例2:如图2所示,甲是溴(Br)的原子结构示意图,乙摘自元素周期表。下列说法正确的是()

A.甲元素属于金属元素

B.甲、乙两种元素形成化合物的化学式是NaBr

C.乙原子的核内中子数为11

D.甲原子核外共有5个电子层

该题目很好地考查了原子结构知识,对深化学生对原子模型的理解很有意义。溴元素属于非金属元素,A错误;溴元素最外层电子数为7,容易得到1个电子,显-1价,钠元素最外层电子数是1,容易失去1个电子而显+1价,B项正确;乙中的质子数是11,而非中子数,C错误;由图可知甲原子核外共有4个电子层,故D项错误。

(三)创设相关问题情景,鼓励思考

为使学生遇到相关问题时能够及時找到解题思路,促进模型认知能力的进一步提升,教师在授课过程中应多给学生提供思考的机会,不断提高其思维的严谨性,使其掌握与积累相关的解题技巧。一方面,在讲解相关例题后,可及时设计相关问题,并给学生留下一定的思考时间,要求学生运用从例题中学习到的方法进行解答,以检验学生是否真正地理解与掌握所学;另一方面,为提高学生思考的积极性,可灵活运用多种教学方法,如小组竞赛法,即让班级学生分成若干小组,相互比赛,看哪个小组先得出正确结果,在激活初中化学课堂的同时,提高学生思考的热情。

例3:化学上常用元素符号左下角的数字表示原子的质子数,左上角的数字表示原子的中子数与质子数之和,如C表示核内有6个质子和7个中子的碳原子。下列关于I和I的说法中错误的是()

A.各一个原子相比较,质子数相同

B.各一个原子相比较,中子数相同

C.各一个原子相比较,核外电子数相同

D.属于同种元素

根据所学的原子模型以及题干已知条件,因为I和I的左下角的数字均是53,表明其质子数均为53,则对应的中子数分别为78,74,故A,C,D项正确,B项错误。

(四)加强相关试题的训练,提升能力

为进一步提高学生的模型认知能力,教师应积极组织学生加强相关试题训练,通过开展有针对性的专题训练,不断提高学生应用模型知识解题的灵活性,实现能力的提高。一方面,认真分析学生作业以及测试情况,了解学生容易出错的知识点,做好合理的授课安排,积极开展有针对性的训练活动:筛选学生以往出错的题目,鼓励学生进行错题重做,以避免其再次出现类似的错误,进而帮助学生提高解题的正确率,树立解题的信心。另一方面,认真分析近几年的中考试题,注重选择新颖性试题,对学生进行专题训练,开阔学生视野,使学生通过训练掌握解答新颖性试题的方法,使学生认识到只有牢固掌握基础,把握模型本质,才能以不变应万变,顺利解答各类试题。

例4:某元素R的原子序数为m,能够形成核外有x个电子的Rn+ 离子。下列关系式一定正确的是( )

A.m=n     B.m=n+x      C.m=n-x      D. m=x-n

此题较为新颖,间隔地考查了学生对原子结构的认识与理解,显然只有牢固掌握原子模型,才能正确求解。原子序数为m表示该元素的质子数和核外电子数为m,该离子显+n价,表明其失去n个电子,此时核外还有x个电子,不难得出关系式m=n+x,故B项正确。

在初中化学授课中培养学生模型认知能力的过程较为漫长。因此,教师应做好充分的教学规划,结合以往教学经验,制订详细的授课目标与计划,尤其要做好教材中有关化学模型知识的剖析,认真培养学生的模型认知能力,并遵守的原则,积极寻找、大胆运用新的培养途径,并认真优化培养教学中的不足,实现培养水平的进一步提高,高效、圆满地完成学生模型认知能力的培养工作。

参考文献:

[1]朱万菁.初中化学教学培养学生核心素养的途径探析[J].科学咨询·科技·管理,2019(11):170.

[2]周孝容.基于“模型认知”的化学教学设计与实践研究[D].昆明:云南师范大学,2019.

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