淺談元素化合物知識(shí)的整體建構(gòu)和有效建構(gòu)

【摘 要】高中新教材中的元素化合物知識(shí)雖然比舊教材精簡(jiǎn)，但由于這方面知識(shí)的感性成分較多，免不了給人以散亂感，學(xué)生不易記憶，更不易靈活運(yùn)用。為了更好地使學(xué)生學(xué)好和靈活運(yùn)用元素化合物知識(shí)，抓住轉(zhuǎn)化關(guān)系圖及“位－構(gòu)－性”和“結(jié)構(gòu)－性質(zhì)－用途－制備－保存”兩條主線(xiàn)，開(kāi)展模式化教學(xué)，促進(jìn)化學(xué)知識(shí)的整體建構(gòu)，以反思教學(xué)模式（如編題作業(yè)和問(wèn)題興趣小組活動(dòng)）促進(jìn)知識(shí)的有效建構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】元素 化合物 整體建構(gòu) 有效建構(gòu)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2012）16－0011－02

中學(xué)元素化合物知識(shí)是中學(xué)化學(xué)知識(shí)體系中的一個(gè)重要組成部分，它與其他諸如物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)、化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)等是相互融合相互滲透的不可分割的有機(jī)體。如果將物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)比作是這個(gè)有機(jī)體中的骨架，那么元素化合物知識(shí)就是肌肉，化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)則是體液，而化學(xué)反應(yīng)原理屬于神經(jīng)系統(tǒng)部分……由于元素化合物知識(shí)是化學(xué)知識(shí)中的最原始部分，感性成分多，雖然新課程做了大幅度的裁減，但學(xué)生學(xué)起來(lái)還是覺(jué)得散亂，不好記憶，也不易靈活運(yùn)用。所以，指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)元素化合物知識(shí)的整合，促進(jìn)知識(shí)的整體建構(gòu)和有效建構(gòu)，顯得非常重要。

一 抓住轉(zhuǎn)化關(guān)系圖和兩條主線(xiàn)，促進(jìn)化學(xué)知識(shí)整體建構(gòu)

在教學(xué)過(guò)程中，建立元素化合物多維梳理的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生依照模式按圖索驥、反復(fù)演練，不斷加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶，有利于知識(shí)的整體建構(gòu)。

1．繪制和討論物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

分類(lèi)法是一種科學(xué)方法。在梳理元素及其化合物時(shí)，讓具體物質(zhì)與所屬類(lèi)別聯(lián)系起來(lái)，讓物質(zhì)的具體變化與所屬反應(yīng)類(lèi)型聯(lián)系起來(lái)，可收到點(diǎn)、線(xiàn)、面相結(jié)合的縱橫聯(lián)貫的立體建構(gòu)效果。例如，在復(fù)習(xí)硫及其化合物時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生繪制并討論如下物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖：

硫及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖

從整個(gè)圖形的布局來(lái)看，橫向物質(zhì)有單質(zhì)、氧化物、酸和鹽等，其相互轉(zhuǎn)化不存在化合價(jià)變化；而縱向物質(zhì)則有硫的負(fù)價(jià)、零價(jià)（單質(zhì)）、正四價(jià)和正六價(jià)等，其變化則存在化合價(jià)的變化。圖中的“點(diǎn)”，表面上看是具體的每種物質(zhì)，而實(shí)質(zhì)上是每種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)如二氧化硫的還原性和硫酸的強(qiáng)酸性及強(qiáng)氧化性等，它體現(xiàn)在與相鄰物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系上；圖中的“線(xiàn)”，則體現(xiàn)在縱向和橫向的變化上，前者主要為酸、堿、鹽、氧化物之間的轉(zhuǎn)化，屬于復(fù)分解反應(yīng)方面知識(shí)；而后者則為不同價(jià)態(tài)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，屬于氧化反應(yīng)方面知識(shí)。根據(jù)新課標(biāo)和考試說(shuō)明的要求落實(shí)好每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)復(fù)分解、氧化還原等反應(yīng)規(guī)律展開(kāi)討論以加深對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解，這樣將具體物質(zhì)整合到各類(lèi)物質(zhì)之中，將具體反應(yīng)整合到各類(lèi)反應(yīng)之中，點(diǎn)面結(jié)合、縱橫聯(lián)貫?？梢?jiàn)，物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖是點(diǎn)、線(xiàn)、面相結(jié)合的一種高級(jí)整合模式。根據(jù)新課標(biāo)的要求，中學(xué)化學(xué)中必須加以整合的還有Na、Al、Fe、Cu、O、C、Si、N、Cl等元素，這些都可以引導(dǎo)學(xué)生按照以上模式加以自覺(jué)整合。

2．抓住兩條主線(xiàn)，促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)

第一，根據(jù)元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系主線(xiàn)進(jìn)行梳理，將元素化合物知識(shí)整合到周期表中，發(fā)揮周期表的統(tǒng)率作用，瞄準(zhǔn)重要元素（如鈉、鋁、氧、硫、氯、碘、氮、碳等）的重要性質(zhì)（如金屬性和非金屬性，包括單質(zhì)的氧化性和還原性、氫化物的穩(wěn)定性和酸堿性，以及元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性等），運(yùn)用周期表知識(shí)進(jìn)行點(diǎn)與線(xiàn)結(jié)合的縱橫梳理整合。例如，在復(fù)習(xí)同周期元素性質(zhì)遞變時(shí)，思路如下：由于氮原子核外共有二層電子且最外層有5個(gè)電子，所以氮元素位于第二周期第VA族；又由于氮原子的核電荷數(shù)比碳原子多但比氧原子少，而它們的電子層數(shù)卻一樣多，所以原子核對(duì)最外層電子的作用力C＜N＜O；又由于這個(gè)原因，原子的電子能力C＜N＜O，以至非金屬性C＜N＜O，結(jié)果是氧化性C＜N2＜O2、酸性H2CO3＜HNO3、穩(wěn)定性CH4 ＜NH3＜H2O ……使用這個(gè)思路，對(duì)C、N、O等元素進(jìn)行橫向比較，可以加深對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解，使學(xué)生對(duì)元素化合物的認(rèn)識(shí)由感性提升到理性水平?？梢?jiàn)，根據(jù)元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系進(jìn)行的整合，有利于元素化合物知識(shí)的整體建構(gòu)。

第二，以“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途—制備—保存”為線(xiàn)索，對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)進(jìn)行發(fā)散式梳理整合。這雖然是元素及其化合物學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)方式，而新教材又不再具有那樣的系統(tǒng)，但是可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行順藤摸瓜式的獨(dú)立探索，對(duì)知識(shí)進(jìn)行整合并擴(kuò)容。

例如，對(duì)氯氣知識(shí)的梳理。首先，從結(jié)構(gòu)理解性質(zhì)：氯原子核外電子最外層有7個(gè)，氯分子由兩個(gè)氯原子組成，所以氯氣具有很強(qiáng)的氧化性。其次，從性質(zhì)理解用途：由于氯氣具有很強(qiáng)的氧化性，它能夠與絕大多數(shù)的金屬和某些非金屬反應(yīng)，所以氯氣可以制取氫化氫等氯化物。再次，從性質(zhì)理解制法：氯氣有強(qiáng)氧化性，極不穩(wěn)定，所以在制法上要使用強(qiáng)氧化手段，如使用二氧化錳、高錳酸鉀、氯酸鉀等來(lái)氧化鹽酸而得，或使用最強(qiáng)的氧化手段——電解氯化物來(lái)制取。最后，由性質(zhì)理解保存方法：由于氯氣具有強(qiáng)氧化性，因此，

這樣環(huán)環(huán)相扣地順藤摸瓜式梳理，邏輯性很強(qiáng)?？傊?，對(duì)元素化合物知識(shí)進(jìn)行多維的模式化梳理有利于知識(shí)的整體建構(gòu)。

二 開(kāi)發(fā)反思教學(xué)模式，促進(jìn)知識(shí)的有效建構(gòu)

學(xué)生的個(gè)別差異是永遠(yuǎn)存在的，因材施教是彌久不衰的基調(diào)。由于條件所限，目前絕大多數(shù)地區(qū)還不能實(shí)施小班化教學(xué)，為了在教學(xué)上照顧到每一個(gè)學(xué)生，必須注意開(kāi)發(fā)反思性課堂教學(xué)模式以適應(yīng)學(xué)生的個(gè)體差異，確保知識(shí)的有效建構(gòu)。

1．布置編題作業(yè)

在現(xiàn)有的高考模式下，化學(xué)高考試題的題型是相對(duì)穩(wěn)定的。在高考備考背景下布置編題作業(yè)，確實(shí)有應(yīng)試教育之嫌，但正是在這種應(yīng)試需要的內(nèi)驅(qū)力作用下，針對(duì)題型的編題練習(xí)這一反思教學(xué)模式才能得到學(xué)生接受。因?yàn)?，通過(guò)編題練習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)和方法掌握情況的深刻反思，有利于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能以及基本方法的掌握。

首先，編題練習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)陳述性知識(shí)掌握情況的反思，有利于鞏固基礎(chǔ)。例如，一道離子共存選擇型試題模式為：

下列各組離子能在無(wú)色溶液中大量共存的是（ ）。A．…… B．…… C．…… D．……

要完成這個(gè)編題作業(yè)，就要反思以下知識(shí)：復(fù)分解反應(yīng)的條件；常見(jiàn)的弱酸和弱堿；常見(jiàn)的不溶性酸、堿、鹽；常見(jiàn)的氧化性離子和還原性離子；常見(jiàn)的有顏色離子等。反思過(guò)程就是復(fù)習(xí)梳理的強(qiáng)化記憶過(guò)程。通過(guò)不斷的反思，基礎(chǔ)知識(shí)就得到不斷鞏固。

其次，編題練習(xí)可促進(jìn)學(xué)生對(duì)程序性知識(shí)的反思，促進(jìn)元認(rèn)知水平的提高。例如，編寫(xiě)一道離子方程式正誤判斷類(lèi)型的選擇題，學(xué)生不但要反思離子反應(yīng)類(lèi)型及典型的反應(yīng)，而且要反思書(shū)寫(xiě)離子方程式的程序及自己經(jīng)常出錯(cuò)的地方，以確定每個(gè)選項(xiàng)的考點(diǎn)設(shè)置。可見(jiàn)，編題練習(xí)不但可以鞏固“三基”（基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法），而且有利于學(xué)生元認(rèn)知水平的提高。

當(dāng)然，在布置編題作業(yè)時(shí)，要考慮學(xué)生知識(shí)和能力的差異，注意引導(dǎo)學(xué)生整理相關(guān)知識(shí)和方法，根據(jù)實(shí)際示范編題思路，循序漸進(jìn)。

2．組織開(kāi)展問(wèn)題興趣小組活動(dòng)

同一個(gè)班里有知識(shí)缺陷不同的學(xué)生，同一節(jié)課里有領(lǐng)會(huì)程度不一樣的學(xué)生。面對(duì)這些客觀(guān)存在的學(xué)習(xí)水平上的差異，有一個(gè)順應(yīng)差異、借力打力的方法——組織開(kāi)展化學(xué)問(wèn)題興趣小組活動(dòng)。

師：“同學(xué)們，試題已評(píng)講完畢，回顧剛才的討論情形，同學(xué)們一定還存在各種各樣的疑問(wèn)，有些知識(shí)錯(cuò)誤似乎得到了糾正，但實(shí)際上可能還沒(méi)完全吃透……”

師：“還有誰(shuí)對(duì)氧化還原反應(yīng)的概念及分析方法覺(jué)得比較混亂的，請(qǐng)舉手……”

師：“好的！共有5個(gè)人……對(duì)于‘二氧化碳、二氧化硫等氣體與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí)為什么分兩步進(jìn)行’這個(gè)問(wèn)題呢？”

師：“共有7人……對(duì)于‘如何準(zhǔn)確描述溶液中離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作’這個(gè)問(wèn)題呢？”

……

在幾分鐘里，教師通過(guò)詢(xún)問(wèn)了解到：在做試卷分析時(shí)所發(fā)現(xiàn)的8個(gè)問(wèn)題中，雖然在堂上已詳細(xì)講解并補(bǔ)充了練習(xí)，但還有4個(gè)問(wèn)題有人需要加強(qiáng)，其中一個(gè)問(wèn)題有24個(gè)同學(xué)舉手了，幾乎占了全班同學(xué)的一半，決定再抽時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一輔導(dǎo)，那么其他3個(gè)問(wèn)題又怎么辦呢？

“張××同學(xué)，你負(fù)責(zé)組織‘氧化還原反應(yīng)概念及分析方法’討論組，下課后確定在什么時(shí)候、什么地方、邀請(qǐng)哪些嘉賓，要交一位計(jì)劃書(shū)到科代表處?！?/p>

……

以上是一次化學(xué)問(wèn)題興趣小組活動(dòng)的發(fā)起過(guò)程。所謂化學(xué)問(wèn)題興趣小組活動(dòng)，是介于一般化學(xué)興趣小組活動(dòng)與研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)之間的一種活動(dòng)形式，它是以化學(xué)小問(wèn)題為中心開(kāi)展的，有問(wèn)題才有小組，問(wèn)題解決了小組就解散了。它的規(guī)模類(lèi)似于一般化學(xué)興趣小組活動(dòng)，但它的成員卻沒(méi)有一般化學(xué)興趣小組那樣相對(duì)固定，它的模式類(lèi)似于一般的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，但它的規(guī)模卻沒(méi)有一般研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)那樣宏大。在一個(gè)班中可以有多個(gè)小組，一個(gè)同學(xué)可以同時(shí)加入多個(gè)小組。自由組合，以2人以上10人以下一組為宜，設(shè)立一名課題負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)制訂和執(zhí)行活動(dòng)計(jì)劃，包括確定活動(dòng)時(shí)間、地點(diǎn)，邀請(qǐng)嘉賓，主持講座等。所邀請(qǐng)的嘉賓可以是科任教師、科代表或其他有助于解決問(wèn)題的同學(xué)等。

化學(xué)問(wèn)題興趣小組活動(dòng)的研究課題主要由教師來(lái)啟發(fā)，可以是學(xué)生課堂上的問(wèn)題，也可以是作業(yè)和測(cè)驗(yàn)考試中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，可以是概念辨識(shí)，也可以是方法探究，只要是學(xué)生亟待解決又一時(shí)半刻不能解決的問(wèn)題都可以進(jìn)行研究?；瘜W(xué)問(wèn)題興趣小組活動(dòng)的執(zhí)行需要管理和督促落實(shí)，可以安排化學(xué)科代表進(jìn)行跟蹤記錄和匯報(bào)。這種活動(dòng)，適應(yīng)學(xué)生個(gè)體差異，充分發(fā)揮了學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性，及時(shí)而又靈活地解決學(xué)生學(xué)習(xí)上的實(shí)際問(wèn)題，是一種協(xié)作學(xué)習(xí)，符合新課標(biāo)精神。

中學(xué)元素化合物知識(shí)與其他方面知識(shí)相互融合相互滲透，是一個(gè)不可分割的有機(jī)體，決不能孤立地看待。在教學(xué)過(guò)程中，一定要著眼于化學(xué)知識(shí)的整體建構(gòu)，注意建立多維梳理的教學(xué)模式，以引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)知識(shí)的自覺(jué)整合。與此同時(shí)，又要注意開(kāi)發(fā)反思教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性以適應(yīng)學(xué)生的個(gè)體差異。

參考文獻(xiàn)

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〔責(zé)任編輯：王以富〕