建构物质微粒观。
我们可以由以下案例来透视“鲁教版”中化学教材如何通过具体的水的变化知识来建构物质微粒观。教材首先创设水的物理变化和化学变化的具体情境,如,水的三态变化----为什么会有液态、气态、固态三态变化呢?水电解变成氧气和氢气----原来用来灭火的液体水生成了可以生成火的两种气体。这两种变化的原因是什么?当学生思考这些问题的时候,也就进入了从物质的微观层面寻求答案的认识历程。水的三态变化,说明水分子是不断运动的,而由水电解变成氧气和氢气的事实说明,在化学变化中,分子会发生变化,先分解成组成它的原子(由此说明原子构成分子),这些原子会重新组合,生成新分子,这些新分子集合起来成为新物质。若以此为基点继续追问下去,“为什么某一原子与这一种原子结合而不是与另一种原子结合?”这就需要从原子的结构找原因,接着教材安排了原子的构成……如果继续追问,“为什么是两个氢原子和一个氧原子结合生成水而不是以其他的比例结合?”那就需要对微粒结构和作用进行更为深入的研究。教材就这样以水的变化为范例,作为物质微粒观的生长点,演绎出物质微粒观的丰富内容。
2.重视核心概念对基本观念形成的重要作用
分子和原子是两个核心科学概念,初中阶段物质微粒观的建立就是建立在分子和原子认识基础上的,综观每一版本的教材,分子和原子的概念的建构都是不可缺少的。“鲁教版”教材重视分子和原子概念的理解性建立,它将分子概念的建立分为两个阶段:分子概念的引入和分子概念的理解性建立,教材首先在第一单元“化学改变了世界”中“化学变化的奥妙”主题下引入了水分子的概念,并且引出水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的;然后又在第二单元“水和溶液”通过具体实例“水分子的三态变化”和“水的电解”,讨论“构成物质的分子在发生物理变化和化学变化时有何变化”这一关键问题来形成对分子的理解性认识。最终帮助学生形成这样两个核心理解:在发生物理变化时,没有形成新的物质,构成物质的分子没有发生变化,只是物质分子间的距离发生了变化;在发生化学变化时,形成了新的物质,物质的分子发生了变化,物质的化学性质发生了变化。对于原子的理解性认识,教材通过“水的电解”分解事实的认识来形成。接下来的“认识原子”主题更进一步揭示了原子的微观结构,加深了学生对原子的深刻理解。
3.重视“宏观--微观--符号”相结合化学是一门宏观与微观相统一的学科。
“鲁教版”初中化学教材紧紧抓住了这个特征,在内容的组织和呈现方面,依据学生的心理发展水平,尽可能地引导学生从宏观、微观、符号三者相结合的视角认识物质,帮助学生形成物质微粒观。
例如,借助电解水的实验,让学生认识到“微粒间存在着相互作用”。教材通过H2、O2、H2O三种物质的微观构成图示和反应的微观表达式,自然而然地引出原子、分子变化的相关知识,引导学生在感知宏观实验现象的基础上想象分子和原子在化学变化中的行为,最终认识到这是一个旧分子被破坏、原子进行重新组合并生成新分子的反应过程,从而也认识到化学变化的实质。另外,在教材270余幅图片中,展示物质宏观与微观、微观与符号、宏观与符号以及宏观、微观、符号的图片共计90幅,约占全书图片总数的33%。例如,在讲解化学式的意义及物质的组成与化学式的关系时,教材就穿插了三组图片,使学生建立起见到一种物质,就去思考“这种物质的微观构成是怎样的,如何用符号来表示它的微观构成”的良好思维习惯。