1、-. z.提高中學生在化學學習中宏微符三重化學表征能力的應用研究以鐵的重要化合物教學為例摘要：中學生在化學學習中培養宏微符的三重化學表征能力對于化學學習具有重要意義?；瘜W教師在教學設計以及課堂上應該注意突出培養學生該方面的能力。關鍵詞：化學學習 宏微符 應用研究問題的提出化學是一門在分子、原子水平上、構造、性質及其變化規律的科學。物質的性質表達在宏觀變化上，物質的組成、構造等微觀知識則是理解性質，把握變化本質的根底，而化學符號作為化學學科特有的語言，則從微觀層次上科學、簡明地表達了宏觀物質的性質及其變化規律，成為了聯系宏觀世界和微觀事實的橋梁。因此，在學習者的頭腦中建立對化學知識的宏觀、微觀和

2、符號表征，并建立三者間的有機聯系，即建立三重表征，可以說學習者進展化學學習的精華所在。在實際教學中教師應該如何幫助學生建立三重表征就成為了眾多化學教師以及教育研究者的課題。1三重表征的涵化學是一門研究物質的組成、構造、性質及其變化規律的學科，既研究物質宏觀上可以直接觀察到的性質及變化，也研究物質微觀上不能直接觀察到的組成、構造，而作為研究和交流的工具則誕生了表述物質組成、構造和變化的化學符號。因此，在化學學科中，在學習者心理上就形成了對物質特有的三種表征形式：宏觀表征、微觀表征和符號表征。它們可以是圖像的、聲像的、動作的、符號的，也可以是語義的、情景的、概念的、意象的和邏輯的。這三種表征形式涉

3、及心理的各個感知，這些感知在心理上的化表征形式越豐富，對物質的認識和理解也越趨于全面和透徹。它們分別以不同的形式反映著化學知識，共同構成人腦中化學知識的網絡體系。21宏觀表征宏觀表征即宏觀知識或信息在大腦中記載和呈現的方式,它主要是指物質所呈現的外在可觀察的現象在學習者頭腦中的反映。在化學學科中可以直接觀察到的現象主要是指物質屬性中的物理性質和化學性質的外在表現。學習者通過觀察物質所表現出來的性質，如顏色、狀態、密度、溶解性、是否導電等，或者是與其它物質發生反響所表現出來的一系列可觀察的現象，如沉淀的生成、氣體的逸出、顏色的變化、發光、發熱等能量變化的現象及物質自身三態變化現象等來感知事物。在

4、頭腦中形成圖像，如黃綠色的氯氣、無色的氯化鈉溶液；形成聲像，如鈉與水反響發出嘶嘶的聲音、點燃氫氣發出爆鳴聲；形成動作的感知，如用量筒量取一定體積的水。學習者對物質性質的多重感知反映，形成了對物質宏觀表征的一種認識。在化學學科中，知識的宏觀表征對學習者來說是一種最直觀、最易承受的表征形式，是一種最豐富的感性認識，不但可以激發學習者對化學學習的興趣，還可以為以后進展微觀領域的學習打下根底。2微觀表征微觀表征即微觀知識或信息在大腦中記載和呈現的方式，它主要是指不能直接觀察到的微粒如原子、分子、離子等的運動和相互作用、物質的微觀組成和構造、反響機理等微觀領域的屬性在學習者頭腦中的反映。許多研究說明，學

5、生無法像化學家一樣理解微觀表征。因此，在化學教學中，教師可以通過講解、進展物質構造模型展示、借助多媒體等方式，幫助學生從微觀水平上想象物質的構造、微粒的運動過程等來感知事物。3符號表征化學符號表征對于化學思維起著重要的作用，它可以表現思維的結果和作為思維工具用于建構化學知識。正是由于化學符號具有潛在的思維能量，它可以誘發思維過程，使其潛在的涵義變為具體的符號形式，因此運用化學符號來代表化學事物、把化學符號作為思維運演的工具和媒介而進展的思維活動方式就是化學符號思維，這也是中學階段著力培養的重要化學思維之一。3以三重表征的方式構建立計鐵的重要化合物教學教材分析 本節課題鐵的重要化合物其容包括鐵的

6、氧化物、鐵的氫氧化物的制備和性質、鐵鹽與亞鐵鹽的相互轉化，是常見金屬鐵的重要容，也是中學化學中的根底知識局部。這些知識既是對前邊的實驗和理論知識補充感性認識的材料，又可以為化學必修2理論知識的學習打下重要的根底，也可以幫助學生逐步掌握學習化學的一些根本方法。教學目標知識與技能：1了解FeO、Fe2O、Fe3O4的性質和應用；2掌握Fe2+、Fe3+的檢驗方法及相互轉化；3掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備和性質；4通過學生實驗，培養學生的觀察能力、動手能力及綜合分析能力。過程與方法：1通過創設教學情境，提出鐵的重要化合物的課題；2通過實驗探究，學習研究問題的科學方法及過程，培養學生分析和

7、解決問題的能力。情感態度和價值觀：1通過鐵的重要化合物的學習，提高學生學習化學的興趣；2鼓勵學生積極提出問題，培養學生勇于創新的精神。三教學重點、難點重點：Fe(OH)3的性質Fe3+、Fe2+的轉化。難點：Fe3+、Fe2+的轉化。四教學構思采用宏微符三重表征方式設計本節教學。 即先創設情境從宏觀現象著手引入課題，提出問題，然后進展猜測假設，以實驗探究為手段，以學生活動為中心展開教學。在教學中適時地提出引發學生思考的問題，引導學生深入分析、思考現象產生背后的原因，并用實驗進展驗證，得出相關的結論最后再從微觀角度分析本質，用化學符號即表征符號闡述反響原理。五教學過程問題引入日常生活家見過的鐵銹

8、是什么顏色的？它是怎樣生成的？屬于哪一類型的物質？學生紅棕色的；常溫下鐵被空氣中的氧氣氧化形成的，是氧化物。師氧化物是化合物，鐵的化合物種類比擬多，主要以+2、+3價的形式存在。本節課來學習鐵的重要化合物。板書鐵的重要化合物1.鐵的氧化物情境展示展示三種固體物質。提問在實驗臺上分別放有三種固體物質，請大家仔細觀察這三種固體物質的顏色和狀態，你能得到什么信息？學生活動觀察、總結。宏觀表征一種是黑色粉末、一種是黑色固體，另一種是紅棕色粉末。講解鐵元素可以形成三種氧化物，分別是氧化亞鐵FeO、氧化鐵Fe2O3和四氧化三鐵Fe3O4。 其中，紅棕色的粉末是Fe2O3，就是大家熟悉的鐵銹的主要成分，俗稱

9、鐵紅。常用作紅色油漆和涂料；Fe3O4是大家在初中就學過的一種鐵的氧化物，它是黑色晶體，具有磁性，故俗稱磁性氧化鐵；剩下一種黑色粉末是FeO，它不穩定，在空氣中易被氧化成Fe3O4。提示大家知道：堿性氧化物可以與酸反響，生成鹽和水。FeO和Fe2O3都是堿性氧化物。請大家書寫它們與酸反響的離子方程式。學生活動動手書寫。符號表征FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O過度設疑從鐵元素的化合價+2、+3價猜測一下，鐵的氫氧化物可能有幾種？在實驗室如何制備它們？板書2.鐵的氫氧化物學生猜測有兩種，分別是Fe(OH)2和Fe(OH)3，可用Fe2+、Fe3+的可溶性鹽與Na

10、OH溶液反響制的。投影提供藥品：FeSO4溶液、FeCI3溶液和稀NaOH溶液；實驗儀器：小試管；請同學們根據提供的儀器和藥品，按照課本60頁的實驗3-9的步驟來制取鐵的氫氧化物。仔細觀察實驗現象，看看是否能得到Fe(OH)2和Fe(OH)3，它們會是什么顏色的？學生活動分組完成實驗3-9。強調認真觀察、記錄現象。學生匯報宏觀表征在FeCI3溶液中滴加稀NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成；而在FeSO4溶液中滴加稀NaOH溶液時，先生成白色絮狀沉淀，而后迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色沉淀。設疑為什么在FeSO4溶液中滴加稀NaOH溶液時，生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色沉淀呢？學生

11、活動思考、分析原因。宏觀表征在FeSO4溶液中滴加稀NaOH溶液，生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的沉淀與在FeCI3溶液中滴加稀NaOH溶液生成紅褐色沉淀是一樣的，說明最終都是生成了Fe(OH)3，從而說明Fe2+變成了Fe3+，化合價升高被氧化，氧化劑應該是空氣中的氧氣。教師評價分析的很好。 請大家寫出這兩反響的化學方程式。學生活動動手書寫符號表征FeCI3+3NaOH=Fe(OH)3引+3NaCIFeSO4+2NaOH=Fe(OH)2引+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3講解Fe(OH)3受熱時會發生分解生成Fe2O3粉末和水。過渡Fe2+是鐵元素的中間價態， 既有氧化性又有復原性；Fe3+是鐵元素的最高價態，只有氧化性。研究結論與缺乏化學反響涉及諸多方面的容，比擬復雜，而學生的微觀和符號表征比擬薄弱，對化學反響的理解不夠深入,大都停留在宏觀表征層面。4教師可在進展化學教學時，強調化學學習的微觀和符號表征方面，培養學生能從宏觀、微觀和符號三種表征水平上理解化學反響的思維，有意識地引導學生從多方面去理解化學反響，從而形成對化學反響以及化學現象比擬完備的理解。研究的缺乏在于只是設計了一個簡單應用三重表征的教學設計