刘 平 陈 燕

（1.福州第七中学，福建 福州 350025；2.福建师范大学化学与材料学院，福建 福州 350007）

“物质的量”一直是高中教学难点之一。不少研究指出“物质的量”教学的难点之一是由于这个由“Amount of substance”翻译过来的名词过于抽象、拗口，教材中给出的定义也不够明确。如何表述这一概念以及怎样进行这一概念的教学是一个长期的话题。教师在实际教学中也十分注重对“物质的量”概念的建立和剖析，在教学设计和教学策略上进行了不断的探索。然而通过对“物质的量”相关试题的分析可以发现：单独考察物质的量及其相关概念的题目一般只出现在中国大陆的一些单元练习中，大型考试一般都是结合其他化学知识考查综合运用能力。对概念的过多剖析是否是人为制造难点？本文尝试通过研究国内外教科书有关“物质的量”概念表述的区别及其处理差异，并结合学生有关“物质的量学生学习情况”问卷调查结果重建“物质的量”教学的重点。

一、国内外教科书“物质的量”概念及功能的表述

国内外教科书中“物质的量”概念及其功能的表述如表1 所示。

表1 “物质的量”概念及功能对比

（续上表）

从以上教材的对比可知，在“物质的量”概念的功能上，各个教材都提及物质的量是联系微观和宏观的桥梁；但是在概念的表述上，国外教材较少阐述“amount of substance”（物 质 的 量），更 多 使 用“substance of moles”（物质的摩尔数）。这说明西方教材没有把重点放在如何定义这个概念上，而是倾向于联系生活中常用的计量单位，把物质的量、摩尔，以及阿伏伽德罗的数值这三个概念同时呈现出来，通过大量实例帮助学生理解三者之间的关系。

二、“物质的量”学习问卷调查

由于“物质的量”概念的抽象，对刚刚升入高中的学生的学习能力有较大的挑战性，这会对学生的学习造成怎样的影响？本研究通过问卷对福建省某市8 所中学高一年级学生进行了“物质的量学习成效、学习兴趣、学习困难及教学建议”四个方面的调查和探讨，以促进学生进行有效的自评并帮助教师调整教学策略。调查共发放问卷5000 份，回收有效问卷4856 份，回收率为97.1%，结果如下：

（一）学习成效调查

34.6%的学生认为对“物质的量”掌握较好；超过半数的同学觉得自己“会做题，但不会灵活运用”。这一调查结果与实际教学情况相近，学生在知识运用上问题较大。

（二）学习兴趣调查

对于物质的量一课，19.6%的学生认为“容易”，55.1%认为“较难，但是随着后面相关内容的学习，会慢慢理解”。29.1%的学生学习完本节课对高中化学产生了畏难情绪，28%的学生表示没什么感觉，35.4%的学生表示很期待后面章节的学习。45.7%的学生认为“物质的量”知识点“有趣，有用”，35.4%的学生则认为“枯燥，有用”。

由以上分析结果可见，部分同学在“物质的量”的学习上存在畏难情绪。虽然在高中阶段学生的抽象思维逐渐占据主导地位，但很大程度上还依赖于形象思维。许多学生刚跨入高中，遇到像“物质的量”这样抽象的概念就会感到难以适应高中化学的学习，对教师的教法表现出明显的不适应。如果不给予合理的引导，学生很容易产生消极情绪继而对化学学习失去热情和兴趣。因此，做好初高中化学教学的衔接与过渡对化学教学有着重要的现实意义。

（三）学习问题诊断调查

在造成“物质的量”学习困难的原因上，42.5%的学生认为是“概念抽象不好理解”，35%的学生则认为是“名称拗口难记”“字母繁多混乱”，以及“个人的畏难情绪”，另有部分学生认为“计算繁琐复杂”“公式不会运用”等造成了“物质的量”学习的困境。

（四）教学建议调查

调查结果显示，对于“物质的量”的学习，学生更倾向于“师生共同讨论”和“类比生活实例”的教法，反对教师一味地灌输，或是题海战术。化学上有很多抽象的知识，学生在已有的认知基础上理解起来可能会有些困难。此时，教师反复强调，强行将知识点塞给学生的方法是不可取的。

三、“物质的量”学习困难的成因分析

通过比较国内外的教材并分析学生的调查问卷，笔者认为在物质的量相关学习中学生的学习难点来自以下几个方面：

（一）教材编排

在教材编排上“是否通过有代表性的实例详细阐释了概念定义”“是否使用多种形式图片，对图片、照片曲线图等表象工具的说明”“是否进行了围绕概念的翔实剖析”“是否表述注意纠正学生可能有的错误概念或者易混淆的地方”？研究发现，国外大部分化学教材注重减少教材的抽象性难度，减少学生认知上的困难。

国内高中化学教材在编写时应该丰实该部分内容，借鉴国外教材的经验，增加相关习题范例以及应用情境，提高对学生的学习要求，从而帮助学生形成更加系统的知识框架。

（二）初、高中对化学知识掌握程度的要求

初中课标对学生“微粒观”的要求仅仅是客观存在的直观层面上，而高中阶段的要求则是：认识化学计量的基本单位——摩尔，能运用于相关的简单计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。新高一的学生要从最低等次的“知道”水平跨越到“运用、体会”这样的较高水平，这无异于是要求刚学会走路的学生马上跑起来。

（三）化学知识的综合运用

从调查结果来看，本节课的教学最大的难点在于如何使这个抽象的概念具体化以及帮助学生理解并记忆公式。这就需要教师高度利用学生的已有认知和直接经验，使抽象难懂的概念“丰满”起来。“物质的量”不同于“时间”“质量”等生活中常见的物理量，但是可以利用生活中熟悉的“集合体”的概念以及常见物理量进行类比。配以相应的练习的基础上促进物质的量的概念形成。此外，要及时解决学生出现的问题，否则会造成恶性循环。

四、“物质的量”教学启示

国内外的教科书在“物质的量”上的不同处理以及调查问卷结果，启示教师在物质的量教学中需要注意如下几点：

（一）弱化物质的量概念解析、不人为制造难点

“物质的量”及相关概念是解决化学计算问题的“万能钥匙”，因此物质的量是一个“工具性知识”。纵观历年高考试题，有关物质的量的考查都是与盐类水解、氧化还原等重难点知识相结合并设置在实验题中掺入计算的成分，且有些试题对物质的量浓度的计算，常常用字母代替实际数值，因此从评价角度来看，对物质的量的考查主要在于运用其解决问题，而非概念本身。在做学生问卷调查时，有位同学写道：“物质的量是一个抽象的工具，可以通过类比来理解，将抽象的工具具体化，再多做练习熟悉几个公式。”这位同学很好地理解了引入“物质的量”的意义——化学量之间转化的工具。一些教师也同意这种说法，认为教学不用过于刻意地强调“物质的量”到底是什么，就像某种工具一样，虽然不知道它叫什么，但是我们会熟练地使用它就可以了。因此在教学过程中不建议过多地剖析概念，人为制造难点。

（二）应用多种手段化抽象为具体，促进物质的量概念理解

从调查结果来看，物质的量的教学最大的难点在于如何使这个抽象的概念具体化以及帮助学生理解。这就需要教师利用学生的已有认知和直接经验，使抽象难懂的概念形象具体起来。例如，让学生数出一定数量的绿豆或黄豆后，再以这些数量的豆子为单位进行称量估算一堆豆子的个数，来体会物质的量的宏微观桥梁作用；或者使用卡通画展示“如果一个原子的大小和一粒沙一样大，那么一摩尔的沙子则能将整个澳大利亚的陆地覆盖至2 米厚”，使学生感受物质的量单位摩尔的数量级；或者多指引学生关注教科书中以对比图的形式展示的碳、硫、红磷等1mol 不同物质的质量，以增加直观的体验。

此外，还可以利用生活中熟悉的“集合体”的概念以及常见物理量进行类比，配以相应的练习，促进物质的量的相关概念形成。例如，可以告诉学生：在计数数量较多的物体时，用“打”这样的单位总是显得方便一些。化学家也使用类似的计量单位，它就是摩尔。然后让学生使用刻度尺测量一个回形针的长度，并问学生“假设1 摩尔是6.02×1023个，那么将回形针头尾相连，1 摩尔的回形针的总长度是多少？”然后让学生将计算出的回形针的总长度折合为光年（1 光年等于9.46×1015m），并与一些已知的天文距离（地球离除太阳之外最近的恒星为4.3 光年，离银河系的中心为30000 光年，离最近的其他星系为2×106光年）相比较，从而让学生对摩尔的数量级有一个感性的认识。

（三）强化练习应用，夯实物质的量计算

调查研究及对学生作业分析，发现学生虽然记住了相关计算公式，却不会运用或胡乱套用。已有研究表明，在物质的量相关计算方面，如果对物理量的来龙去脉交代较少且缺乏相应的计算示范的话，则容易使学生陷入死记硬背套用公式的境地。［9］因此，国内外教科书在物质的量的内容编写上，使用了大量嵌入式评价习题，且常常呈现相关习题范例以及应用情境，从而帮助学生学会应用。例如，我国化学教科书以市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明为问题情境，让学生计算每千克加碘盐中KIO3的物质的量和碘的质量，并说明成人每天使用6.0g 这种加碘盐是否能获得所需要的碘；国外教材则让学生将不同数量的抗酸药片的碎片放到相同材质规格的气球中，使用注射器使其溶解释放二氧化碳气体后，对气球进行定时测量体积并绘制表格，计算每个气球最大膨胀时所含二氧化碳的质量和摩尔数。所以，在物质的教学中，可以借鉴此类趣味迷你实验，让学生在活动中夯实物质的量的计算应用。