后“茶館式”教學(xué)模式在元素周期表新課教學(xué)中的嘗試——《元素周期表初探》教學(xué)設(shè)計(jì)

彭 捷

（上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校 上海 200125）

一、客觀分析學(xué)情，尋找理論依托，明確教學(xué)思路

1. 設(shè)計(jì)思想

有學(xué)者曾做過(guò)實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是：無(wú)論是什么學(xué)科，也無(wú)論是學(xué)科中的什么內(nèi)容，總有一部分學(xué)生能自己學(xué)會(huì)并掌握。 只是學(xué)生不同、學(xué)科不同、內(nèi)容不同、年級(jí)不同，學(xué)生能自己學(xué)會(huì)的比例會(huì)不一樣，教師需要設(shè)計(jì)先學(xué)的時(shí)間、方式、方法也不一樣。［1］筆者所在的是一所實(shí)驗(yàn)性示范性學(xué)校， 學(xué)生有較強(qiáng)的自學(xué)能力，加上兩年多的化學(xué)學(xué)習(xí)，使得學(xué)生們對(duì)元素周期表已經(jīng)有了不同程度的了解。

考慮到教學(xué)的高效性的，后茶館式的教學(xué)模式主張“學(xué)生已經(jīng)會(huì)的老師不用講”，這就需要實(shí)施者確認(rèn)哪些知識(shí)學(xué)生已經(jīng)掌握那些還沒(méi)有，同時(shí)解決部分人已掌握部分人不知道的知識(shí)應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)教學(xué)。 一種建議是把學(xué)生之間的差異作為資源［1］，在集體的學(xué)習(xí)活動(dòng)中達(dá)成既定的發(fā)展目標(biāo)。

筆者在本課的設(shè)計(jì)中安排了學(xué)生高度參與的活動(dòng)，一方面可以廣泛激發(fā)學(xué)生興趣，另一方面，靈活的信息給予方式諸如“坐席牌”“名片”為那些不怎么熟悉元素周期表的同學(xué)提供足夠的支架性知識(shí)，包括元素的序號(hào)、名稱、電子排布、相對(duì)原子量等。 此外，“元素找位置”活動(dòng)中，參看鄰座業(yè)已就座的元素也能獲得不少新生成的支架性知識(shí)。

高度參與的學(xué)生活動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)生頭腦中相異構(gòu)想的暴露。 教學(xué)前概念包含日常概念和錯(cuò)誤概念，學(xué)生頭腦中的科學(xué)前概念往往具有隱蔽性。 在日常教學(xué)中，相當(dāng)一部分學(xué)生無(wú)法認(rèn)識(shí)到課堂知識(shí)與他們自己觀念間的差別， 不容易在新舊知識(shí)間重建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，只能匆匆死記概念，應(yīng)付考查。［2］

本課設(shè)計(jì)了日常生活化的教學(xué)情境，可以極大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的已有觀念； 學(xué)生交流性質(zhì)的活動(dòng)，則能極大程度地暴露他們各自的相異構(gòu)想；師生互動(dòng)的話題討論，更是著力于概念的轉(zhuǎn)化與同化，利用復(fù)述和思辨實(shí)現(xiàn)短時(shí)記憶到長(zhǎng)時(shí)記憶的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而重建學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

2. 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：初步掌握元素周期表的結(jié)構(gòu)以及周期、族的概念；掌握同周期、主族元素的基本遞變規(guī)律：核外電子排布、化合價(jià)、金屬性非金屬性的遞變。

過(guò)程與方法：在扮演元素的過(guò)程中培養(yǎng)收集消化信息的能力；通過(guò)對(duì)元素原子結(jié)構(gòu)、位置間的關(guān)系的推導(dǎo)，提升分析和推理能力。 分析、推斷元素在周期表的位置、原子結(jié)構(gòu)和元素典型化合價(jià)、金屬非金屬性之間的關(guān)系。

情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)元素周期律和元素周期表的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，應(yīng)用辯證唯物主義觀點(diǎn)分析現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系。

3. 教學(xué)情境

“元素找位置”活動(dòng)，學(xué)生“扮演”元素，桌椅構(gòu)成元素周期表，元素在周期表中找到自己對(duì)應(yīng)的座位。

4. 教學(xué)流程（見(jiàn)下圖）

說(shuō)明1：6 個(gè)話題重在復(fù)述與思辨，實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)化與同化，完成三點(diǎn)規(guī)律性的理解掌握即可，具體實(shí)施時(shí)順序可靈活調(diào)整。

注2：實(shí)際教學(xué)中，與6 個(gè)話題相似的話題也可由學(xué)生在討論中提出，教師靈活引導(dǎo)，注意取舍。

二、 教學(xué)實(shí)施

圖1 坐席牌示例

圖2 元素“名片”示例

圖3 鎵和鍺的“無(wú)名氏”名片

1. 課前準(zhǔn)備

（1） 設(shè)計(jì)制作坐席牌，排放在每列第一桌。（圖1）

（2） 根據(jù)1～20，31～36 號(hào)元素制作抽簽用 “名片”（圖2）。 31、32 號(hào)的鎵和鍺的名片制作成 “無(wú)名氏”（圖3）。 37 至86 號(hào)的主族元素名牌直接擺放在桌上。

（3） 組織學(xué)生課前抽簽，每人抽得一張預(yù)先設(shè)計(jì)好的“名片”。

（4） 根據(jù)元素周期表（主族元素）排布學(xué)生桌椅，其中He 對(duì)應(yīng)座位的桌子用四輪小車代替（圖4）。

圖4 學(xué)生桌椅分布示意圖

2. 引出主題

［開(kāi)場(chǎng)白］今天我們以第一人稱的方式學(xué)習(xí)元素周期表， 你們就是元素， 會(huì)思考的元素。

［宣布要求］ 請(qǐng)同學(xué)們先研讀自己的名片，扮演某一元素，在教室這個(gè)元素周期表中找到自己合理的座位。 可以參照列首的坐席牌，也可以參照周圍已經(jīng)就位的其他元素。

［學(xué)生活動(dòng)］行動(dòng)，推測(cè)、尋找自己的座位。

3. 話題討論（按照規(guī)律編排元素周期表）

［話題1］ 大家找到自己的位置一般參看了哪些信息？

［學(xué)生活動(dòng)］議論：核外電子排布、左右元素的序號(hào)、相對(duì)原子質(zhì)量、排頭坐席牌的族序號(hào)、族俗稱（氧族、碳族）……

［小結(jié)］同一行（列）的元素按原子序數(shù)從左到右（從上往下）遞增；同一行的元素電子層數(shù)相同；同一列的元素最外層電子數(shù)相同。

［話題2］He 元素把自己放在了零族的第一個(gè)，大家覺(jué)得他的理由是什么？ 如果放在Be 的前面有沒(méi)道理呢？

［學(xué)生活動(dòng)］回答：第一種形式中He 和Ne、Ar 排在一列，它們的性質(zhì)相似。而第二種形式He 排在第二列，很顯然He 和第二列的其它元素的性質(zhì)截然不同。因此第一種形式更合理。

［話題3］有兩張名片是“無(wú)名氏”的，它們?cè)谙喈?dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里身份不明。 請(qǐng)問(wèn)兩位確定自己的位置了嗎？

［學(xué)生回應(yīng)］已經(jīng)就坐，大家一起幫助判斷坐的是否合理。 兩個(gè)未知元素式量差不多！ 氧化物化學(xué)式為R2O3的“無(wú)名氏”（圖3 左）化合價(jià)和鋁一樣，應(yīng)在Al下方，看式量應(yīng)在As 之前。剩下的唯一空位則應(yīng)安排另一位相對(duì)原子量為70 的“無(wú)名氏”（圖3 右）。

［結(jié)合PPT 介紹］門捷列夫?qū)︻愪X類硅的預(yù)言。展示：門捷列夫的手稿，用“？ ”代替未知的鎵和鍺。

［學(xué)生活動(dòng)］了解。 贊嘆。

圖5 門捷列夫手稿（框中為門捷列夫預(yù)測(cè)存在的鎵和鍺）

［話題4］20 號(hào)的Ca 右邊坐著31 號(hào)的Ga， 從編號(hào)的連續(xù)性來(lái)看，中間還有10 個(gè)元素，我們 請(qǐng) Ga、Ge、As、Se、Br、Kr 集 體 往 右 移 動(dòng)十個(gè)位置， 把它們加進(jìn)來(lái)怎么樣？

［學(xué)生活動(dòng)］反對(duì)，破壞了“同一列的元素最外層電子數(shù)相同”的結(jié)構(gòu)。

［追問(wèn)］兩者兼顧，怎么操作？

［學(xué)生活動(dòng)］議論、回答：前三行元素一并從中間分開(kāi)。

［學(xué)生活動(dòng)］參看課本附錄《元素周期表》。

［講解］行為周期，列為族。

［話題5］ 大家根據(jù)化合價(jià)幫助Ga 找到了位置，已經(jīng)就坐的所有元素， 你們的化合價(jià)有什么特點(diǎn)？

［學(xué)生活動(dòng)］回答： 都等于排頭坐席牌的族序數(shù)； 與最外層 電 子 數(shù) 有 關(guān)，1、2個(gè)的傾向于失電子，6、7 個(gè)的傾向于得電子。

［話題6］請(qǐng)?jiān)谧乃薪饘僭卣酒饋?lái)。 有什么規(guī)律？

［學(xué)生活動(dòng)］行動(dòng)、觀察、思考；描述：每一周期的左邊是金屬元素，右邊是非金屬元素，有的族都是金屬元素，大多數(shù)族上面是非金屬，下面是金屬……

［實(shí)驗(yàn)視頻］堿金屬與水的反應(yīng)。

［學(xué)生活動(dòng)］感受：同族從上往下，金屬性遞增；同周期，金屬性從左往右遞減。

推斷：金屬性最強(qiáng)的元素位于周期表的左下角。

［分析］ 我們的教室分為了兩大陣營(yíng)， 站著的金屬，坐著的非金屬，位于金屬陣營(yíng)腹地深處的Cs 擁有最強(qiáng)的金屬性。

［提問(wèn)］非金屬性最強(qiáng)的元素是？

［學(xué)生活動(dòng)］猜測(cè)：He？ F？

確認(rèn)：是F。 稀有氣體化學(xué)性質(zhì)惰性，不可能有強(qiáng)非金屬性。

4. 師生共同總結(jié)歸納本課

門捷列夫編制了第一個(gè)元素周期表。

現(xiàn)代元素周期表行為周期，列為族。

元素周期律：

圖6 21～30 號(hào)副族元素與主族元素的位置關(guān)系

（1） 元素周期表電子排布的特點(diǎn)：

同周期的元素電子層數(shù)相同；同族的元素最外層電子數(shù)相同；每一周期按照1～8 循環(huán)往復(fù)；

（2） 元素化合價(jià)的特點(diǎn)：

同族元素常見(jiàn)化合價(jià)基本相同，同周期元素的最高正價(jià)按照＋1～＋7 循環(huán)往復(fù)。

（3） 金屬性非金屬性的特點(diǎn)：

同族從上往下，金屬性遞增；同周期，金屬性從左往右遞減。

［拓展欣賞］其他形式的元素周期表

圖7 其他形式的元素周期表

三、 教后感悟

學(xué)習(xí)者不是一張白紙， 化學(xué)概念原理類知識(shí)教學(xué)，不可忽視也無(wú)法回避學(xué)習(xí)者自身的前概念。 如果教師只是單向的展示正確概念，學(xué)生沒(méi)有足夠的機(jī)會(huì)聯(lián)系相關(guān)前概念， 沒(méi)有概念的順應(yīng)或同化過(guò)程發(fā)生，即便暫時(shí)記住了教師給予的正確概念，也極可能轉(zhuǎn)眼忘掉，重歸混亂，根本談不上靈活運(yùn)用。 概念教學(xué)總是需要不斷暴露發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念和相異構(gòu)想，此時(shí)若能改變概念教學(xué)中高高在上的刻板形象，用貼近生活的活動(dòng)放松學(xué)生心情，克服畏難情緒，必能獲得學(xué)生的積極響應(yīng)。

輕松的活動(dòng)氛圍，話題式的討論互動(dòng)，看似信馬由韁，實(shí)則條分縷析。 實(shí)際教學(xué)時(shí)的輕快自由，離不開(kāi)充分的準(zhǔn)備和來(lái)自經(jīng)驗(yàn)的預(yù)判。 6 個(gè)主要話題已經(jīng)以教師導(dǎo)引的順序預(yù)備好了， 但是無(wú)所謂最佳順序，臨時(shí)生成的話題，只要不偏離主題，往往效果更佳。 這就要求教師不能忘記本節(jié)課目標(biāo)遞變性規(guī)律的三個(gè)要點(diǎn)：核外電子排布、化合價(jià)、金屬性非金屬性的遞變。最終由教師引導(dǎo)落實(shí)。 教師的身份：學(xué)習(xí)材料的準(zhǔn)備者、活動(dòng)的組織者、現(xiàn)場(chǎng)引導(dǎo)者。 課堂的主角是學(xué)生，由學(xué)生和學(xué)習(xí)材料發(fā)生相互作用。

［感謝浦東新區(qū)教育發(fā)展研究院鄭胤飛老師給予筆者的悉心指導(dǎo)！ ］

［1］ 張人利. 后“茶館式”教學(xué)（五）——另一種課堂教學(xué)的備課［J］. 現(xiàn)代教學(xué)，2011，（3）：40～42

［2］ 王祖浩等. 化學(xué)教育心理學(xué)［M］. 南寧：廣西教育出版社，2007