試論初中化學(xué)核心知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)與內(nèi)化

摘要：核心知識網(wǎng)絡(luò)對于知識的學(xué)習(xí)和運(yùn)用具有集成、導(dǎo)航等多重作用。對于金屬、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應(yīng)關(guān)系這一核心知識網(wǎng)絡(luò)，可以通過新知學(xué)習(xí)中的過程性建構(gòu)、基礎(chǔ)性實驗中的靈動性實驗、加強(qiáng)與復(fù)分解反應(yīng)微觀實質(zhì)的對接等途徑，使其深入學(xué)生的內(nèi)心。

關(guān)鍵詞：核心知識網(wǎng)絡(luò)；知識建構(gòu)；初中化學(xué)

文章編號：1005–6629（2016）10–0025–03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

核心知識網(wǎng)絡(luò)對于知識的學(xué)習(xí)和運(yùn)用具有集成、導(dǎo)航等多重作用。然而，在教學(xué)過程中我們卻發(fā)現(xiàn)，教師精心為學(xué)生編織的核心知識網(wǎng)絡(luò)，往往是作用寥寥。原因何在呢？筆者以為，是這些核心知識網(wǎng)絡(luò)只存留在了學(xué)生認(rèn)識的淺層面，沒能下潛、深入。要讓化學(xué)核心知識網(wǎng)絡(luò)深入學(xué)生的內(nèi)心，必須在網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、活化、深化等方面下功夫。現(xiàn)以初中化學(xué)中金屬、氧化物、酸、堿、鹽反應(yīng)關(guān)系的建構(gòu)為例（以下簡稱反應(yīng)關(guān)系），和同行們談幾點(diǎn)膚淺體會。

1 在新知學(xué)習(xí)中建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)

新知的學(xué)習(xí)，要注重過程和方法，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程性、體驗性。知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)同樣如此，只有注意到了這一點(diǎn)，學(xué)生對建構(gòu)起來的知識網(wǎng)絡(luò)才有認(rèn)同感，這種認(rèn)同感能使學(xué)生在遺忘了的狀態(tài)下，也能憑著原來的思路重新描繪出知識網(wǎng)絡(luò)。

以往酸、堿、鹽部分的教學(xué)，筆者和大多數(shù)老師一樣，總是在單元復(fù)習(xí)時才幫助學(xué)生整理它們之間的反應(yīng)關(guān)系。本學(xué)年，筆者做了一個創(chuàng)新嘗試：從酸的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)伊始，就開始構(gòu)建這種關(guān)系。當(dāng)然，這種邊學(xué)邊建構(gòu)的做法，要注意循序漸進(jìn)，不求一步到位。

學(xué)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)、建構(gòu)酸的反應(yīng)關(guān)系時，要注意多種方法的靈活運(yùn)用：對于酸與鹽的反應(yīng)，采用回顧的方法，通過實驗室制備二氧化碳的原理，搭建起酸與鹽反應(yīng)的關(guān)系（局限于稀鹽酸或稀硫酸與碳酸鹽的反應(yīng)）；對于酸與活潑金屬的反應(yīng)，采用的是回顧加拓展的方法，通過前面學(xué)過的鐵、鋅等金屬與稀硫酸、稀鹽酸的反應(yīng)，建立起反應(yīng)關(guān)系，同時又借助金屬活動性順序的學(xué)習(xí)，對活潑金屬的內(nèi)涵進(jìn)行拓寬；對于酸與金屬氧化物的反應(yīng)，采用實驗探究的方法，這是這個時期反應(yīng)關(guān)系建構(gòu)的重點(diǎn)；對于酸與堿的反應(yīng)關(guān)系，采用的則是展望的方法，通過酸、堿各自解離出的主要離子（氫離子和氫氧根離子）的性質(zhì)，預(yù)測出這一反應(yīng)關(guān)系。

學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)、建構(gòu)堿的反應(yīng)關(guān)系時，應(yīng)把握好一個重點(diǎn)（堿與硫酸銅溶液等鹽溶液的反應(yīng)）、一個難點(diǎn)（堿溶液與二氧化碳等非金屬氧化物的反應(yīng)）。盡管這兩個反應(yīng)關(guān)系，在前面的學(xué)習(xí)中都有所鋪墊（前一個反應(yīng)在質(zhì)量守恒定律建立中涉及過，后一個性質(zhì)在二氧化碳的檢驗中強(qiáng)調(diào)過），但對于堿溶液與鹽溶液的反應(yīng)，前面關(guān)注的重點(diǎn)是實驗現(xiàn)象，這里要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注反應(yīng)規(guī)律（組成成分的交換）；堿與非金屬氧化物的反應(yīng)不同于置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)，規(guī)律性不明顯，所以這里有必要借助二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的探究實驗，強(qiáng)化對這一反應(yīng)關(guān)系的認(rèn)識[1]。對于堿與酸的反應(yīng)關(guān)系，學(xué)生容易理解（學(xué)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)時早已展望過），但有必要和學(xué)生講清楚，有些酸堿的稀溶液之間發(fā)生中和反應(yīng)，沒有明顯現(xiàn)象出現(xiàn)，所以要借助酸堿指示劑判斷反應(yīng)的發(fā)生。

學(xué)習(xí)鹽的化學(xué)性質(zhì)、構(gòu)建鹽的反應(yīng)關(guān)系時，要注意“遷移法”和“疊加法”的應(yīng)用：鹽溶液與金屬的反應(yīng)，可直接遷移；鹽與酸的反應(yīng)關(guān)系可以由酸的化學(xué)性質(zhì)遷移過來，但要“疊加”：不再局限于碳酸鹽與酸反應(yīng)放出二氧化碳，也可以是可溶性鋇鹽和稀硫酸、可溶性銀鹽與稀鹽酸反應(yīng)生成沉淀，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步遷移——可溶性鋇鹽和可溶性硫酸鹽、可溶性銀鹽與可溶性鹽酸鹽可以反應(yīng)嗎？從而建構(gòu)起鹽與鹽反應(yīng)的關(guān)系；鹽與堿的反應(yīng)關(guān)系，也可由堿的化學(xué)性質(zhì)遷移過來，但也需要疊加：鹽和堿的反應(yīng)，生成物不一定是沉淀，也可能是氨氣（堿與銨鹽的反應(yīng)）。

將上述三個過程性的建構(gòu)加以匯總，也就得出了反應(yīng)關(guān)系的知識網(wǎng)絡(luò)（見圖1）。

雖然從結(jié)果上看，分三個階段建構(gòu)和一次性建構(gòu)沒有什么差別，但在學(xué)生認(rèn)識層次的深淺上，還是有不同的：分階段建構(gòu)起來的知識網(wǎng)絡(luò)更容易在學(xué)生的腦海中留下深刻的烙印。

2 在基礎(chǔ)實驗中活化知識網(wǎng)絡(luò)

“酸與堿的化學(xué)性質(zhì)”是學(xué)生必做的8個基礎(chǔ)實驗之一。教材上安排的實驗內(nèi)容，相對零散而多有重復(fù)，如果照本宣科、照方抓藥，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)[2]。從優(yōu)化基礎(chǔ)實驗教學(xué)的角度出發(fā)，筆者對實驗內(nèi)容進(jìn)行了重組：刪去了金屬與酸、金屬與鹽的實驗（因為這些實驗學(xué)生在基礎(chǔ)實驗“金屬的化學(xué)性質(zhì)”中已經(jīng)做過），不再提供石灰石（大理石）這一試劑（相關(guān)實驗學(xué)生在基礎(chǔ)實驗“二氧化碳的制取”中已經(jīng)做過），增加了硫酸銨溶液和氯化鋇溶液兩種試劑，并將實驗中提供的化學(xué)試劑按照下圖的形式予以呈現(xiàn)（見圖2）。

雖然從表面上看，上述做法只是對實驗內(nèi)容進(jìn)行了一個微調(diào)，沒有太大的實際意義，其實不然。

首先，這種教學(xué)重組，凸顯了實驗的重點(diǎn)：酸與金屬氧化物的反應(yīng)；酸與堿的反應(yīng)；酸與鹽的反應(yīng)（增添了酸與鹽反應(yīng)生成沉淀的內(nèi)容）；鹽與堿的反應(yīng)；鹽與鹽的反應(yīng)。這些內(nèi)容大多是酸、堿、鹽單元中的新學(xué)內(nèi)容，又涵蓋了初中階段復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生范圍，這對鞏固初中化學(xué)的核心知識，具有不可忽視的積極意義。

其次，這種教學(xué)重組，活化了反應(yīng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中最為核心的反應(yīng)關(guān)系。以往學(xué)生認(rèn)識反應(yīng)關(guān)系，大多是觀察演示或者紙上談兵，如今，得以和酸、堿、鹽零距離接觸，學(xué)生可以依據(jù)這些反應(yīng)關(guān)系，有序、靈活、有選擇地完成幾個到十幾個實驗。這些實驗，不再是“照方抓藥”式的實驗，而是包含了“預(yù)測反應(yīng)”、“實驗驗證”、“現(xiàn)象解釋”、“現(xiàn)象質(zhì)疑”等探究過程，原先相對“靜止”的反應(yīng)關(guān)系也就因此變得靈動起來。endprint

再次，這種教學(xué)重組，為學(xué)生提供了問題探究的切入點(diǎn)。如，有一部分學(xué)生在做氫氧化鈣溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)的實驗時，發(fā)現(xiàn)了沉淀的顏色較淺，且藍(lán)色沉淀中似乎還夾雜了白色沉淀。這是為什么呢？經(jīng)過思考和交流，他們找到了答案：氫氧化鈣是微溶物質(zhì)，其溶液較稀，與硫酸銅溶液反應(yīng)得到的沉淀也就較少；另外，硫酸鈣也是一種微溶物質(zhì)，反應(yīng)中有一部分硫酸鈣和氫氧化銅一起以沉淀的形式出現(xiàn)。有一部分學(xué)生還學(xué)會了做“連環(huán)實驗”。如，他們將氯化鋇溶液分別滴加到碳酸鈉和硫酸銨的溶液中，都觀察到了白色沉淀。繼續(xù)向兩支試管中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)一種白色沉淀（碳酸鋇）溶解，一種白色沉淀（硫酸鋇）不溶解。從而，進(jìn)一步鞏固了酸與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件。

3 在微觀揭示中深化知識網(wǎng)絡(luò)

有關(guān)酸、堿、鹽的反應(yīng)關(guān)系，是從宏觀的角度建立起來的。教學(xué)過程中，可以將其與復(fù)分解反應(yīng)的微觀實質(zhì)的揭示結(jié)合起來。為此，筆者引領(lǐng)學(xué)生做了兩個方面的工作。

3.1 教會學(xué)生畫離子反應(yīng)關(guān)系圖

由于這種關(guān)系圖的建構(gòu)，思路清晰，學(xué)生全程參與了整個建構(gòu)過程，因此，即使這些關(guān)系遺忘掉了，他們也能按照一定的思路回憶出來。

3.2 引導(dǎo)學(xué)生將離子反應(yīng)關(guān)系與物質(zhì)反應(yīng)關(guān)系對接

酸與堿發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，其微觀實質(zhì)是H+與OH-結(jié)合成水。當(dāng)然，也有少數(shù)酸堿之間還存在著其他的離子反應(yīng)（如氫氧化鋇和稀硫酸）。所以，酸的稀溶液與堿的稀溶液的反應(yīng)，一般沒有明顯現(xiàn)象，常常要借助酸堿指示劑來判斷反應(yīng)的發(fā)生。

借助宏觀、微觀兩種認(rèn)識視角的對接，學(xué)生對反應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了由單線到平面、由孤立到系統(tǒng)、由表象到實質(zhì)的認(rèn)識飛躍。

在今年中考前夕的區(qū)質(zhì)量檢測中，出現(xiàn)了這樣一道原創(chuàng)題：

構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)是化學(xué)學(xué)習(xí)中的常用方法。下圖（見圖4）是某同學(xué)在復(fù)習(xí)“我們身邊的化學(xué)物質(zhì)”時構(gòu)建的知識網(wǎng)絡(luò)，其中A、B、C、D、E分別表示非金屬氧化物、金屬氧化物、酸、堿、鹽中的某一種，“—”表示物質(zhì)之間普遍能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

請按要求回答下列問題：

（1）從物質(zhì)類別看，A物質(zhì)屬于 ；C物質(zhì)屬于 。

（2）從反應(yīng)基本類型看，屬于復(fù)分解反應(yīng)的是 （填圖中編號）。

（3）寫出任意一個符合序號③的化學(xué)方程式。

（4）已知：鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的實質(zhì)是鹽酸、氫氧化鈉溶液在水中解離出來的H+與OH-結(jié)合生成了H2O。據(jù)此分析：

NH4NO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)的實質(zhì)是它們在水中解離出來的 結(jié)合而使反應(yīng)發(fā)生；CaCl2溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)的實質(zhì)是它們在水中解離出的 結(jié)合而使反應(yīng)發(fā)生。

電腦閱卷表明，這道題的得分率很低。而筆者所教班級（注：該班并非是集中了許多優(yōu)生的實驗班）的得分率卻比較高，幾乎達(dá)到了全區(qū)平均得分率的2倍。反思原因，很有可能是：分階段建構(gòu)起來的金屬、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應(yīng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過活化和深化等認(rèn)識環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生建立起了“宏觀-符號-微觀”之間的內(nèi)在聯(lián)系，凸顯了“三重表征”的思維形式[3]，促進(jìn)了化學(xué)知識的意義學(xué)習(xí)，從而使這一核心知識網(wǎng)絡(luò)深入到了學(xué)生的內(nèi)心。

參考文獻(xiàn)：

[1]繆徐.論初中化學(xué)實驗教學(xué)中的兩類問題[J].化學(xué)教學(xué)，2013，（7）：54～58.

[2]沈郁娟，繆徐.開展“基礎(chǔ)實驗”教學(xué)的實踐與思考[J].化學(xué)教育，2015，（17）：20～22.

[3]孫夕禮等.三重表征：促進(jìn)學(xué)生化學(xué)知識的意義學(xué)習(xí)[J].化學(xué)教學(xué)，2016，（4）：44～47.endprint