初中生“物质的量”课堂教学过程研究
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文章编号：1005－6629(2007)07－0021－03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
“物质的量”是中学化学核心概念，是定量地揭示化学反应规律的重要工具，也是教学的难点。多年来，“物质的量”是高中学生学习的“专利”，如何教好这一概念，一直以来是广大高中化学教师关心的问题。今天，当我们细心阅读上海市第二期课程改革化学新教材，“物质的量”出现在九年级化学教材中。我们时常听到，“物质的量”概念抽象，教学难，高一学生分化严重。高中况且如此，那么上海的初中生又是如何学懂这一概念的呢？教师是如何进行教学指导的？带着这些疑惑和好奇，作者不久前走进了上海市化学名师基地学员的课堂，有幸观赏了初三“物质的量（第一课时）”教学展示，感悟颇多，对化学概念的教学又多了一番新的理解。
本文运用现场观察和理性分析的方法，从新的视角，探讨初中学生“物质的量”教学的特点，为研究初中学生化学概念学习的认知特征提供了基础。
1 从生活出发，亲近“摩尔”
相对来说，学习化学基本概念是乏味的过程，它不像学习元素化合物的性质那样利用实验现象给学生带来直观而新奇直观感受。高中生刚学习物质的量这样陌生而抽象的概念也感到难理解，产生严重的分化现象。
对于初中生，本节课教师不是从物质的量开始，而是先让学生明白“摩尔”是一个集团概念。所以需要教师了解学生生活经验，让学生从生活中走近“摩尔”。这样教师在教学的过程中才能逐渐把握学生思路，吸引学生的注意力。
课堂教学片断：
教师向学生展示两个装有回形针的信封，请两位同学来做一个简单的游戏。
师：请你们选择信封，并告诉大家里面装的什么东西。
学生甲：装有标有100枚回形针两盒。
学生乙：装有好多回形针。
师：请你们俩给我两百枚回形针。请大家告诉我谁更快。
生（笑）：当然是学生甲了。
师：为什么呢？
生：（学生进行讨论得出）因为化零为整。
师：对，很好!这就是数学里常说的化整为零，聚少为多的思想。也就是我们前面说的集团的概念。这里是100枚作为一个集团叫一盒。可见引入集团概念是很有必要。那么，生活当中还有哪些类似的集团概念呢？
生：一打啤酒，一袋米，一盒……
以轻松的游戏，实实在在的例子，让学生感受生活中引入集团的概念可以给我们带来很多方便。为后面引入摩尔的重要性埋下了坚实的感性基础。
相关的概念做好铺垫之后，教师还需要抓住摩尔概念的实质，从学生的角度将抽象的概念形象化。教学解决了让学生感到“摩尔”新奇而不陌生。
教学片断：
师：请同学来帮我称出一粒米的质量。（提供托盘天平、米）
生：称不出来，但我可以称30粒米的质量。然后算出一粒米的质量。
师：对，显然这个天平是称不出来的。我们可以用我们刚学过的集团的概念来称取一定数量的米的质量。如30粒，50粒。下面我们看一下哪些是需要集团来计量的。
展示下表，与可乐、纸、米让学生一起完成下面的表格。
师：由这个表我们可以看出，米粒不便单个计量购买使用，因为它小。所以对于越小的东西用集团来表示它们的数量更方面，对不对。那么我们化学上的微粒原子、分子等小的肉眼都看不见了，是不是也该引入一个集团的概念呢？
教师以剖析集团概念为铺垫，进而仔细剖析集团概念所使用的对象，得出微粒越小，集团的意义越大，最后牵引到化学微粒也该引入一个集团的概念，让学生觉得很自然亲切。学生都有其丰富的生活经验, 在这种经验中蕴藏着已有的认知结构,我们教师要善于从学生这种已有的认知经验出发,帮助其形成对新的学习知识的理解。关注学生的已有的生活经验就是关注学生的前概念。学生从可乐、纸、米粒这些可感知的原有概念出发,很快就可以同化建立起对摩尔这个抽象的集团有关概念的认识,教师的教和学生的学都能达到轻松愉快的境地。
2引导剖析，把握学生认知规律
初中生学习化学概念，大多是通过记忆来实现的，但是学习的效果并不突出。于是，教师试图通过多角度剖析摩尔、阿伏加德罗常数、粒子数以及相关的概念之间的关系来揭示认识物质的量的规律。这样培养学生找出概念的内涵,具体运用中把握住概念之间的区别与联系，深化对概念的理解。
2.1 创设认知冲突――阿伏加德罗常数的导出
在学习概念时，学生往往会有疑问：为什么要学这个概念呢？不要忽视这样的问题，这表明学生不能理解化学中引入该概念的意义。那么，在教学过程中，为了让学生明白所引入的概念的意义，我们需要通过实际应用来说明问题。我们都知道摩尔是一个非常庞大的数字，为什么化学上会引入这样一个新概念呢？
教学片断
师：那么，我们化学所要研究的微粒应当属于第三种情况了。大家来估计化学中的微粒，你希望它多大体积或个数或质量为一个集团呢？
生：几万个，几千万个，几亿个……
师：好。下面给大家一组数据。我们知道一滴水是二十分之一毫升,含有1670000000000000000000个水分子(用课件展示)这是多少。
生（很惊讶）：哇，这么大！
师：我们用科学计数法表示1.67×1021个水分子。现在你们是不是该修改刚才的想法了。
生：1025、1023、1032……
师：还有没有，大家说的都有道理。那么我们科学家是怎么来规定的呢。科学家就规定6.02×1023为一个集团……这个常数科学家给它一个名字叫阿伏加德罗常数。
这样，让学生感知了阿伏加德罗常数是一个如此庞大的数字，引起学生强烈的思维冲突。在这样的情况下，教师继续提出问题，如将阿伏加德罗常数个米粒分给全世界65亿人口,每个人每天吃一斤米，可以吃多少年？（可以吃13万年）最终让学生明白在描述微观粒子的时候是多么需要这样一个物理量！通过这些例子,不仅激发学生学习兴趣，吸引注意力，而且启发学生思维,提高理解概念的能力。
2.2 源于学生的问题――物质的量的适用范围
在学习物质的量的概念之后，学生对它的理解还存在许多不完善的地方。因此进一步设计让学生明白物质的量的适用范围就相当必要，教师在讲授的同时成功地调动学生的积极性解决了这一问题。
教学片断：教师展示练 ……
（5）3 mol水含有多少个氢原子？多少个氧原子？多少个原子？
（6）4摩尔氧是多少个氧原子？
师（2分钟后）：好了，刚才计算了两打羽毛球是多少个，36个羽毛球是几打的问题。现在请同学来做做练。
生：第5题是 2.408×1022……
师：对，很好！第六题是……
生：请问老师这题4 mol氧是指氧气还是氧原子。
师：这个问题问得很好。是老师不好，没说清楚。所以大家以后用摩尔来表示微粒多少的时候就一定要指明微粒的种类，是分子还是原子。
学习的过程本质上是一种思维活动，问题既是思维的起点, 更是思维的动力，所以通过问题启发学生积极的思维活动, 以问题为主线来组织和调控课堂教学，就能充分发挥学生学习的主体性。在课堂教学中，如何让学生能主动提出有价值的问题也是一个值得教育工作者思考的问题。上述过程使学生感到疑惑和不解,从而激发他们强烈的求知欲，使其产生欲探究的学习动机, 那么就能很顺利地完成对未知事物的探索与理解。这在一定程度上可以增强学生学习的兴趣和好奇心。
2.3 关注理性分析――建立概念之间的定量关系
相对高中生，初中生思维比较活跃。基于以上的基础，学生可能会有了更多的思考“物质的量与阿伏加德罗常数有什么关系，与微粒数目又什么联系”等等。这样进一步认识物质的量概念就需要引导学生建立定量关系，而重点应让学生理解建立定量关系的过程。
教学片断：
教师展示练
（3）0.04 mol二氧化碳含有多少个二氧化碳分子？
（4）1 mol氢气含有多少氢原子？
（5）3 mol水含有多少个氢原子？多少个氧原子？多少个原子？
师：现在我们有了物质的量，微粒数目，阿伏加德罗常数后，我们来一起总结它们之间的关系。你们能给出它们的关系式吗？
生：微粒数目＝物质的量×阿伏加德罗常数
课堂中利用相应的练习，让学生在练习中体会它们之间数量关系。在此基础上教师与学生总结物质的量、阿伏加德罗常数以及微粒个数三者之间的关系式。这样的过程让学生体验了建立数学公式的过程，使学生的求知欲得到了极大的满足。在得到数学的计算公式之后，学生有了对物质的量，摩尔这些的概念的感性认识到稳定的数学公式的具体认识。在思维上，对巩固所学的概念起到了重要作用。在化学教学实践中,教师通过认真挖掘相关知识蕴含的数学思想, 并进行有机的渗透培养学生的逻辑思维能力, 着重优化学生的思维品质, 在知识上互相迁移,在方法上互相借鉴，从而提高化学课堂教学的质量。
3 巧设问题，体现精细的教学设计
以往物质的量的教学教师往往采取直接传授的方式，而这种方式使学生比较盲目，没有自主思考的余地，更谈不上主动探索与所学概念的相关问题。在这次课堂中教师多次巧妙地给出问题，让学生回味课堂。
如教师在引导学生得到阿伏加德罗常数后，问为什么是6.02×1023。这也是许多学生心里产生的疑问。但是教师只是说科学上这个数字是用12g12C里所含的碳原子数约是6.02×1023个中找到的，至于为什么用12C，请同学们自己课后思考。这样教师用一个问题回答另外一个问题，给学生留下一个悬念，也为下节课作铺垫。再例如，在教师给学生的思考题是“真？假？6.02×1023这一数字是意大利科学家阿伏加德罗（1776年～1856年）最早精确测定的，因此称它为阿伏加德罗常数。 请查阅相关资料，下次再交流。”教师通过这种带有趣味性的问题，让学生上网查资料或查阅书籍。不仅训练了学生动手查资料的能力，而且也让学生了解这部分的化学史，还可以通过这种方式知道阿伏加德罗常数不是一个准确的数字是为了计数方便的约数。
总之，有意识地给学生留下思维空间，为学生的重塑课堂、主动构建知识，提供了很好的平台。
4 升华课堂，体现良好的教学机智
此外本节还给了我们另一个启示。教学机智，是指教师在教学中善于根据施教情况创造性地进行教学的才能，是构成教师教学艺术的主要因素之一。在课堂教学中，随时会出现新的问题，如果运用教学机智处理好突发事件会成为升华课堂的好机会。
教学片断：教师展示练习三(共五题)
（12）多少摩尔水和3摩尔氧气含有相同的分子数目？多少摩尔水和3摩尔氧气含有相同的原子数目？
生：(不自信）3乘以6. 02×1023个……（由其他学生提醒是用摩尔表示）。
生：（似乎恍然大悟）哦！
师：这位同学现在你能马上说出来吗?
生：3摩尔水和3摩尔氧气含有相同的分子数目，2摩尔水和3摩尔氧气含有相同的原子数目。
师：这位同学开始是用阿伏加德罗常数来表示计算起来比较慢，但后来用摩尔来表示的时候却能很快地回答出来。这也正说明了在表示化学微粒多少时，用摩尔是非常方便的。
通过教师这样借题发挥，简短的几句话使学生明白了化学中使用物质的量是多么方便。这种教学机智需要教师在实践中不断积累，才能在课堂教学中碰撞出智慧的火花。正像马克思・范梅南教授所说：“机智受见解的支配同时又依赖情感”因此，它要求教师不但要有扎实的专业知识并能融会贯通，要有综合解决问题的能力，甚至要有一定敏捷性和幽默感。尤其在当前新课程理念下，不仅要求教育观念的转变，更要求教师随时发挥自己的教学机智。
苏霍姆林斯基认为,孩子学习愿望的源泉,就在于进行紧张的智力活动和体验取得胜利的欢乐。从对这节《物质的量（第一课时）》分析来看，教师十分了解初中生的特点，非常重视学生在学习过程中体验取得成功的欢乐。重视利用学生具体相关的生活经验，让学生感知和理解概念，让学生充分体验物质的量在化学中的重要性；重视这些在感知和表象的基础上经过分析、综合、比较、抽象及概括等逻辑思维过程所得出的结论，让学生把握概念的内涵与外延；重视从化学问题的解决过程中抽象出解决该问题的数学本质即具体计算式，并应用到化学问题的解决中。让学生有了从熟悉、认识到支配物质的量的成功经验。
参考文献：
[1]徐睿.关于初中化学引入“物质的量”教学内容的一些思考[J].化学教学，2007，3：24－26.