初、高中教学衔接背景下“物质量”教学设计

摘要：随着二期课改的深入，初、高中化学教学衔接问题逐渐成为提高课堂教学效率的关键。从心理状态衔接、学习方法衔接、核心内容衔接等方面对初中化学“物质的量”第1课时的教学设计进行研究与实践探索，旨在缩短师生的教与学适应期，促进学生化学思维能力的快速发展。
关键词：化学教学衔接；物质的量；阿伏伽德罗常数；知识体系
文章编号：1005-6629(2012)8-0036-04　：B
1　教学分析
物质的量概念的形成是初中化学教学的难点，教学难度比较大。《上海市初级中学化学学科基本要求上》中对这一知识点的要求是：知道物质的量的概念、单位及引入物质的量的意义；能进行简单的物质的量与微粒

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个数(分子、原子)之间的转化。而高中学段的要求是：能够理解物质的量与微粒个数(分子、原子、离子、质子、中子、电子……)之间的关系，并能够进行相互的转化；了解阿伏伽德罗常数(NA)的含义等。
本节内容属于基本概念范畴，内容比较抽象、枯燥。对于初三学生来说，抽象思维能力还不是很强，总结归纳水平还比较欠缺，初次接触此概念时往往比较吃力，心存畏惧。如何利用生活中的经验抽象出物质的量的概念是要解决的重点，也是难点；在此之前学生们还掌握了微观粒子的一些基本内容，知道微粒的体积很小、质量很轻，计量起来不是很方便，这也为物质的量的引入做了很好的铺垫。
2　教学思路
初高中化学教学的衔接历来是人们关注的热点问题。初高中之间，在知识上有它的连续性，但在学习能力和思维发展的要求上又有一定程度的跳跃，这导致许多高中化学教师对初中学生现有的知识结构体系、学习方法、学习习惯等明显不满意；许多初中生刚跨入高中，就感到难以适应高中化学的学习，对高中教师的教法表现出明显的不适应。因此，做好初高中化学教学的衔接与过渡，找到初高中学生学习的共同点对化学教学有着十分重要的现实意义。为此，本文将从心理状态衔接、学习方法衔接、核心内容衔接等方面开展研究与实践探索。

2.1　心理状态的衔接

对于初中学生来说是，化学一门全新的科目，几乎所有的学生表现出他们对化学这门新学科有着浓厚的兴趣。但初中学生的思维发展特点是虽然抽象思维逐渐占主导地位，很大程度上还属于经验型。遇到像“物质的量”这样更加难以理解的学科概念之后，如果不给予合理的引导，学生也会在不久后失去学习的热情和兴趣；而高中学生的思维则具有更高的抽象概括性，理论思维已开始逐渐形成。但从初中刚刚跨入高中，学生们要面临着学习、生活、新旧环境的巨大差异，一时还不能很快的适应。此时学习内容再变得难以理解，认识上又没有—定的基础和经验，学生就会产生诸多的心理不适。
所以，初中阶段的启蒙教学中，我们更应该关注学生心理的发展，创设一些贴近生活、通俗易懂的情境，提高学生学习化学的自信。
如：在“情境创设”这个环节，我选择以“曹冲称象”这个典故来导入。对于中学生来说这个典故并不陌生，但放在这里寓意何在?一时之间学生的思维产生了强烈地碰撞，激发了学习的兴趣。通过分析，曹冲是利用“化整为零”的思想解决了大象难以称量的问题，那么反过来“化零为整”的思想又能为我们解决什么样的问题呢?于是过渡到“物质的量概念的形成”环节。在这个环节，我更是从生活中常用的集合体名词(如：双、打、箱、包、袋、世纪等等)人手，让学生从这些熟悉的集合体名词中顺理成章地抽象出微粒的集合体——物质的量。该环节从个人的生活经验入手，由浅入深、层层递进，符合中学生的心理认知水平。

2.2　学习方法的衔接

学习化学，既需要用形象思维来形成化学事物的表象、意象和想象，又需要用抽象思维来进行概括、判断、推理。除此之外，还有很多其他常用的方法，如：对比、类比、探究、总结、归纳……
如：学生在认知物质的量这一概念时的最大障碍在于其抽象性，我们可以通过一些形象的素材、比喻等，让学生感受引入物质的量概念的必要性，通过观看动画、举例分析等各种形式，使学生充分体验这一抽象概念的形成过程。同时用大量熟悉的生活实例进行类比，以生活中经常使用的“集合体”概念为微粒个数“集合体”的引出做铺垫，使学生在已有认知的基础上形成新的认知，从而加深已有印象，将知识升华。当物质的量的概念形成之后，立刻配以巩固性的练习，检测概念的形成情况。就像那位高中化学同仁说的一样，及时检测对于高中低年级的学生来说也是非常重要的。
在充分认识抽象概念的基础上，学生对于有关微粒个数的计算就不再感到困难。但从解决问题的一般方法，以及为后续学习中摩尔质量的有关计算、溶液的有关计算、化学方程式的有关计算等作好铺垫的角度考虑，本课的设计一改学生被动接受的学习方式，而是更加注重在学生归纳的基础上得出物质的量与微粒个数之间关系的计算式，并进一步应用该计算式解决相关计算问题。

3.3　核心内容的衔接

在某些知识点上，高中阶段是重点内容，而初中阶段却紧紧停留在表层的教学上，对学生知识体系的建构十分不利。由于学生缺乏坚实的基础，进入高中阶段再深入学习该知识点时自然感觉很艰难，所以知识体系的构建应该是我们初高中化学衔接能否有效落实的关键。
一个新知识体系的构建有时候要横跨初、高中两个学段。而初、高中化学教师对于学生在相应阶段获得的知识储备又不是很了解，经常用以往的经验、标准来衡量，这样势必会造成教师埋怨学生基础差，学生对教师的授课要求无法完成，对化学学习感到茫然。
如：在“物质的量的规定”这个环节中涉及到了阿伏伽德罗常数的问题，但该知识点属于高中教材内容。初用新教材我还是紧扣考纲上的要求，不敢将此内容下移至初中，只是规规矩矩地用6.02×1023这个数据进行关系式的构建。后来发现这样做不仅给自己的教学带来诸多不便，也给高中物质的量的进一步学习增添了许多障碍。甚至在体现物质的量是连接宏观与微观的桥梁的构建上，也显得不伦不类。于是我尝试着将此内容带进了初中课堂。起初，我还是有些担心这样会增加学生学习的负担。但是这几年的教学实践证明，这样做不仅能很好地解释6.02×1023这个常数的由来，还有助于学生对物质的量的理解和认识。同时还可以帮助物质的量在微粒个数(微观)与物质的质量(宏观)之间架起一座桥梁，形成了对初高中知识体系的构建。当然，在这个过程中，我们还充分利用化学史实——阿伏伽德罗常数的由来，让学生们真切地感受到化学先辈们对真理是如何追求、不断探索的，很好地落实了情感态度和价值观目标。
3　教学设计

3.1　教学目标

3.

1.1　知识与技能

①了解化学中引进物质的量的重要性，懂得阿伏伽德罗常数的含义。
②知道物质的量是国际单位制的七个基本物理量之

一、知道物质的量的符号和单位。

③理解物质的量和微粒个数之间的相互转化，并能够进行简单的转化运算。
3.

1.2　过程与方法

①通过物质的量概念的形成，学会用类比的方法从熟悉、具体的概念入手来认识未知、抽象的概念。
②通过生活中集合体概念的使用，学会选用合适的集合体概念来计量物质。
③通过物质的量和微粒个数之间的转化运算，学会应用数学方法解决化学问题。
3.

1.3　情感态度与价值观

①通过微粒个数与物质的量之间的转化，形成“化零为整”的科学思想，并培养—定的逻辑推理能力。
②通过宏观和微观领域通用“集合体”的概念，体验引入“物质的量”的概念在化学研究、学习中的重要性和必要性。
③通过阿伏伽德罗常数的由来，感受严谨求实、一丝不苟、不懈追求的科学态度。

3.2　教学重、难点

教学重点：物质的量的概念；物质的量和微粒个数之间的相互转化。
教学难点：物质的量概念的形成。

3.3　教学过程

3.1　情境创设

【教师活动】播放《曹冲称象》的Flash动画，然后请学生说出这个故事中主人公曹冲是如何聪明地化解了生活中的一些“难题”，主要利用什么思想?
【学生活动】分析之后得出结论：“化整为零”
【教师总结】对，曹冲就是将难以称量的大象重量转化为相对较小的可称量的石头的重量，化整为零的……
【教师过渡】那请同学们再思考，我们能不能用手中

摘自：本科毕业论文致谢www.udooo.com

的直尺测量出一张纸的厚度呢?
【学生尝试】当然不能，直尺的精确度不够。
【教师追问】那如何这个难题?(进一步激化矛盾)
【学生回答】我们可以测量出整十、整百张纸的厚度。然后再除以纸张数……
【继续追问】这个过程中又利用了什么思想?(“化零为整”的思想呼之欲出，为物质的量概念的形成扫清了障碍)

3.2　物质的量概念的形成

【教师总结】“曹冲称象”的思想是化整为零，而我们测量一张纸的厚度又是利用化零为整的思想。我们不是直接测量一张纸的厚度，而是把一定数量的纸变为一个“集合体”后再测量……
【过渡】其实我们生活中会经常使用很多这样的集合体名词。请同学们猜猜看这些集合体的含义是什么?
【举例】一双、一打、一个世纪等表示的含义…一
【学生回答】一双代表2个；一打代表12个；一个世纪是100年……
【追问】我们用“一双”、“一打”、“一个世纪”等表示有什么好处呢?
【学生回答】使用起来比较方便……
【教师活动】“集合体”在生活时常使用，请同学们找一找自己在哪些方面使用过?
【举例】我们去超市写餐巾纸：不能说写几张，应该说写几包，否则出了笑话。“包”就是一定数量餐巾纸的集合体；我们到米店写米：也不能说写几粒米，而说写多少斤、多少公斤、一袋、二袋等等，斤、公斤、袋都是一定数量米粒的集合体……)
【学生活动】热议生活中集合体名词的使用，体会集合体名词在生活中的实用价值……
【过渡】化学研究中经常会涉及非常微小的粒子，刚刚使用过的集合体概念在微观领域是否能够应用呢?
【引导分析】我们知道分子和原子都是非常微小的，肉眼是无法辨别的。
如：小小的一滴水中大约含有

1.67×1021个水分子。

【反问】如果一个一个来统计分子、原子的个数方便吗?(好像数目太多了……)
【追问】要不要利用“集合体”的形式来表示呢?(此时，物质的量的概念水到渠成)
【教师讲解】因此在化学上，我们把物质中含有的一定量微粒数目的集合体称之为“物质的量”。物质的量的符号：n，单位：摩尔(简称摩)，符号：tool，是国际单位制中七个基本的物理量之一。
【PPT投影】国际单位制中七个基本的物理量(略)

3.3　物质的量的规定

【规定】科学实验表明，在0.012 kg12C中所含有的碳原子数约为6.02×1023个，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012 kg12C中所含有的碳原子数相同时，我们就说它为1mol。也就是规定6.02×1023个微观粒子为一个“集合体”，称为1 mol，因此1 tool任何物质都约含6.02×1023个对应微粒。1 mol任何物质的微粒个数叫做阿伏伽德罗常数。阿伏伽德罗常数的符号为ⅣA，通常使用6.02×1023mol-1这个近似值。
【阅读材料】阿伏伽德罗在化学上的重大贡献是建立分子学说。阿伏伽德罗的分子学说，解决了道尔顿原子论与盖·吕萨克定律的矛盾，但是，当时的化学界受柏济力阿斯的二元说影响很深，认为同一种原子不可能结合在一起。于是，阿伏伽德罗的分子说，遭到泊济力阿斯为首的，也包括道尔顿在内的化学家的反对，致使这一光辉成就埋没达十年之久，在他生前未能使该学说取得化学界的公认。直到1860年，阿伏伽德罗的学生康尼查罗把老师的学说写成《化学哲学教程概要》小册子，并在德国卡尔斯鲁厄欧洲化学家学术讨论会上散发，才引起著名化学家迈尔等的注意和承认。之后，阿伏伽德罗学说才被化学界所接受。如今，阿伏伽德罗的同温同压下同体积气体有同数个分子已被实验证明，故这一检测说已成为阿伏伽德罗定律。现在，一摩尔物质所含的分子数已被测定为6.02×1023，为了纪念阿伏伽德罗的伟大功绩，被命名为阿伏伽德罗常数。它是自然科学中的基本常数之一。【注意】
①物质的量概念只适用于微观粒子(如分子、原子等)。
(此处可以引入这个推断：检测设我们的地球上有60亿人口，每人每天吃一斤米，阿伏伽德罗常数个米粒可以供这60亿人吃14万年，数目如此惊人……)
②使用物质的量时必须指明物质微粒的名称或符号。(如：1 mol氧分子，2mol氦原子等)
③“物质的量”≠“物质的质量”。

3.4　物质的量和微粒个数之间的相互转化

【教师活动】由于1 mol任何物质中都约含有

6.02×1023个微粒，请同学们完成以下练习。

【形成性练习1】

1 mol O2约含有________个氧分子；

2molO2约含有________个氧分子；
3molO2约含有________个氧分子。
【教师活动】计算过程如下：你们能找出物质的量与微粒个数之间的关系吗?
1×(

6.02×1023)=02×1023

2×(6.02×1023)=

1.204×1024

3×(6.02×1023)=

1.806×1024

物质的量阿伏伽德罗常数
微粒个数
【追问】你能找到规律吗?你能写出已知物质的量计算微粒个数的计算式吗?
【学生归纳】物质的量与微粒个数之间的换算：物质的量×阿伏伽德罗常数=微粒个数
【讲解】一般用Ⅳ代表微粒个数，n代表物质的量，Ⅳ^代表阿伏伽德罗常数：
【板书】N=n×NA
【巩固性练习2】略
【过渡】由于1 mol任何物质中都约含有

6.02×1023个微粒，那么约02×1023个微粒就可以集合成1 mob……

【形成性练习2】

6.02×1023个氦原子约是

mol He；

1.204×1024个氦原子约是mol He；

1.806×1024个氦原子约是

mol He。
计算过程如下：

6.02×1023÷(02×1023)＝1

1.204×1024÷(6.02×1023)＝2

1.806×1024÷(6.02×1023)＝3

微粒个数
阿伏伽德罗常数
物质的量
【学生归纳】物质的量与微粒个数之间的换算：物质的量=微粒个数÷阿伏伽德罗常数
【板书】n=N÷NA
【巩固性练习3】略
【教师】将上面两个过程合并成一个总的关系式：
【教师】我们已经知道：1个氧分子含有2个氧原子。那1摩尔氧分子中含有多少摩尔氧原子?
【学生回答】2mol氧原子
【教师追问】请同学们继续深入思考：1摩尔CO2含有多少摩尔原子?
【学生回答】3 mol原子，因为没有说明是什么原子，所以应该是原子的总和。
【巩固性练习4】
(1)2 mol H2SO4含有H2SO

4、H原子、S原子、O原子的物质的量各是多少?

(2)0.2mol O2有约______个氧分子，______mol氧原子，约______个氧原子。
(3)与0.5 mol的H2O含有相同氢原子数的是(　)
A.0.8 mol HNO3B.

1.204×1024个HO4

C.

3.01×1023个H2SO4D.1 molH2CO3

【回顾总结】物质的量的引入很好地将非常微小的微粒集合到了一起，方便了我们的计量；可是微粒的特点是不仅体积小、且质量轻，当然要想一个一个地去称量微粒的质量也是不现实的事，所以我们要想称量出微粒的质量，仍然要将一定数量微粒集合到一起，那么物质的量与物质的质量上必然有一定的关系，这个关系是怎样的呢?我们下节课再分解……
参考文献：
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【

源于：党校毕业论文范文www.udooo.com

2】【4】姚秋平.初高中衔接读本一一化学【M】.上海：上海科学技术出版社.2010：94～95，2－7
【3】【5】吴俊明，贺湘善等.学科教育学大系——化学学科教育学【M】北京：首都师范大学出版社2000：73，74－79