微观视角看世界论文.docx

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1、微观视角看世界摘要：从宏观到微观，是化学学科发展的趋势，帮助学生用微粒的观念去学习化学，透过现象初步理解化学变化的本质，这在初中化学教学中举足轻重。如何帮助学生构建微观观念也是初中教学的难点，生活中的一些实例可以说明物质有大量看不见的微粒构成，万物实体小到细菌病毒大到星系宇宙都是有看不见的微粒构成,当然也包括我们生命个体。微粒观解释一些物理现象只是小试牛刀，解释了物质之间的化学变化也是游刃有余，看来探究生命起源以及宇宙天体微粒观还是可以指日可待的。这些都是学生阶段感兴趣的事物，在教学中把这些知识穿插在教学内容之中，想必会锦上添花。佛说：一沙一世界，小小的一粒沙包罗寰宇囊括宇宙。这种说法看似夸张

2、，想必也是佛家为了让世俗之人感受佛法之精深之神秘而创作禅语，信者畏之深邃，故有参悟，不信者认为迷信之言尔。那这句姑且称之为佛家至臻名言到底有没有科学依据呢？我想我们伟大的化学是可以从科学的角度来论证的，接下来我们就来谈谈微观视角看世界。什么是微观视角呢？一般我们认为在分子原子的层次上的角度就是微观。初中化学课程标准提出从宏观到微观、从定性到定量，体现了化学学科发展的趋势。认识物质的本质必须要从微观层面上去研究。帮助学生用微粒的观念去学习化学、理解化学现象的本质构建微粒观是化学学科的责任，同时用微观认识物质的变化规律再到符号表征，用符号表示物质的组成，进而从定性到定量也是化学学科特点，由此可见构

3、建微观概念在初中化学的教学中是多么的重要！如何帮助学生构建微观概念呢？我们经常说要抓住事物的本质，透过现象看本质，实事上事物的本质并不容易抓住。微观可以从本质上解释化学变化规律，但分子原子离子等这些微观粒子本身比较抽象，特别是对于刚接触化学的学生来说更是难以想象，毕竟以往的学习经验中并没有这些概念，生活中更没有见过这些微粒，甚至对于我们专业的化学师，我们也没有亲眼见过这些微观粒子，所以在讲解的时候无法用特别符合这些微粒特征的语言进行描述，初中阶段的学生往往又是以感性认识为主的，对于抽象的东西难以理解并构建相关模型。因此构建微观概念我们可从生活中的一些现象着手，如未见花却闻到花香、路过加油站可闻

4、到汽油的气味、蔗糖溶于水晶体消失水变甜了等，这些生活中的现象司空见惯，自然易于解释物质是由看不见的微粒构成，而且这些微粒不断运功的，微粒观的概念在学生的认知中初步建立了。然而作为一门科学只停留在表面上解释一些生活现象远远不够的，我们更多的需要深度学习，进而去解释一些常见的物理现象，如挥发、蒸发、压强等。例如，物理学中有个著名的实验马德堡半球实验，证明大气压的存在，这个实验将两个半球拼成一个完整的球并抽出球内气体，结果难以把两个半球拉开。物理学中解释说是外界大气压力作用，大气对处于在其中的物体有压强，这种压强叫大气压强。然而对于为什么会产生压强的原因并没有做更多的阐述。仅从教材要求来说，学生自然

5、对气体压强的认识非常有限的，学生有理解障碍的主要原因是初中物理对气体压强的学习深度没有达到初中化学的要求。如果从微观粒子的角度去理解气体压强产生的原因就容易的多。由于空气中存在大量的分子等粒子，而它们又是不断的运动，在运动的过程中对半球壁产生连续不断碰撞，单个分子碰撞作用力小，如果大量的连续不断的碰撞就会产生连续不断的作用力，当然球内气体分子也会产生作用力并且与球外气体分子产生的作用力方向向反，这就为什么要把球内气体尽可能的抽尽，越接近真空拉开所需要的压力越大。由此我们也可以解释在密闭容器中，相同体积的气体温度越高气压越高。那么产生的压强大小与气体分子的种类有没有关系呢?肯定有关系的，不同的分

6、子质量大小也不同，分子的运动速率与其质量大小成反比的，相同的马德堡半球实验放在N0、H、HCI气体中，在相同的温度下，拉开时所需要的拉力必然不同。当然这些知识不可能在课堂上逐一展开讨论，以课外兴趣知识让学生去思考,无形中让学生的微观视角得以构建，学科之间的渗透融合也是大有帮助的。从微观角度去解释大气压强仅仅只是从分子原子层次上，然而微观世界之浩瀚超出我们的想象的。从认识物质由大量看不见的微粒构成到现在更多微小的粒子的发现，经历了漫长曲折的过程。道尔顿提出分子原子学说，并提出原子是实心球的假说，汤姆逊发现了电子，如果原子是实心球电子放在哪里呢！于是提出汤姆逊枣糕式原子模型，合理解释了原子中有电子

7、但整个原子并不带电。然而当卢瑟福用粒子去轰击金箔，发现原子内部并不是实心也不是像枣糕那样，而是内部有巨大的空间，电子在这巨大的空间内绕原子核运动的，微观世界的大门进一步被打开。至今人们已经发现了更多的微观粒子如中微子、夸克、玻色子等。对微粒的发现史的了解和学习，有利于学生构建微观概念。科学技术的发展改变了人类生存以及生活方式，时至今日我们仍然在探究生命的起源，以及人类的意识是如何产生的？以什么方式存在的？著名的结构生物学家施一公在生命的本质和生命的极限演济中提到我们真的就是一堆由粒子构成的原子，如此之简单。组成人体的元素大约有60种，按照人教版九年级化学元素这一节中给出的人体中所含元素的质量分

8、数，我们可以算出来70kg的成年人27构成的原子个数大约是610个。这些原子通过共价键形成分子，大量的分子聚集在一起形成分子聚集体，然后形成小的细胞器、细胞、组织、器官、最后形成了一个生命体。但是你会觉得，不管你怎么做研究，都无法解释人的意识，这超越了我们能说出和能感知的层面。他的这一论述无疑给人类意识增加了神秘色彩。万物都是由微观粒子构成的，解释构成生命的奥秘以及意识也只能从微观视角找突破口了。原子是由居于中心的原子核和核外电子构成，而原子核很小，电子绕着原子核运动，速度极快，快到我们无法准确地描述一个电子的具体运动轨迹，只能用几率大小来描述，这就是电子云，在发生化学变化时原子外层电子云相互

9、叠加，组合成分子。原子核之间却还是有巨大的空间。回到宏观世界中看物质都是紧密实体且有一定的空间体积，但从微观视角这些紧密的实体是很空洞的，原子的质量都集中于原子核，而原子核的体积约占原子的总体积的几千亿分之一，电子的体积更小。由此我们可以推出构成物质分子的原子之间有巨大的空间，分子与分子之间有巨大的空间，由分子构成的物质也有巨大的空间。从某种意义上来说生命体或物质世界完全是由电子云堆积而成的。那为什么我们宏观世界观察到的却是紧密的实体呢？一方面是因为我们人眼分辨率太低，一般情况下能达到微米量级，而分子大小在纳米量级，而电子更小了。另一个方面如果借助于先进的科学仪器达到微观级别，我们仍然只能看到

10、一堆堆的类似于球体的粒子而己，电子的运动速率极快，快到让我们认为电子可以同时出现在原子核周围的任何地方，所以我们观察到的仍然是电子云包围的球状体。由此可见，佛家说的万物皆空，空即是色，色即是空还是有点道理的。微观视角下的原子由原子核以及绕核运动的电子构成。这和我们宏观天体运动的多么的相似，行星绕质量大的恒星转动，质量大引力强，行星之间也有相间引力和斥力，由一个星球到达另一个星球，必须要有足够的能量，同样在微观世界中原子中的电子由一个能级跃迁到另一个能级上也有能量的制约。或许我们宏观世界放在宇宙之内也不过是一个小小的原子吧，以微观视角看世界可能是窥豹一斑而己，也可能是见微知著。一沙一世界看来不仅仅是宗教思想，我们伟大的科学是可以解释的。结束语：万物皆有原子构成的，如若某天我的生命体走到尽头而消失了，不必难过，只是构成我的身体的分子重新分成了原子，相信在某年某月足够长的时间内,这些原子可能又会构成我们的身体，这何尝不是一种永恒呢？只是意识变了吧。参考文献朱韶红：学生有效学习与教师专业发展，东北师范大学出版社2016年版,第94页。2施一公：生命科学认知的极限