運(yùn)用價(jià)類二維圖培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)的策略

文/廣州市第五中學(xué) 高 勇

化學(xué)作為科學(xué)教育的一個(gè)重要組成部分，其重要目標(biāo)就是使學(xué)生能夠準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)、理解化學(xué)科學(xué)。本文將著重分析如何以更加有效的方式貫徹落實(shí)課堂中對(duì)元素化合物知識(shí)的核心觀念的培養(yǎng)。

1.價(jià)類二維圖的現(xiàn)實(shí)使用情況

價(jià)類二維圖是以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)，以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)的含具體物質(zhì)的圖像。價(jià)類二維圖在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中未能被一線教師很好地使用起來，更多的是在教學(xué)過程中為“畫圖”而畫圖。同時(shí)學(xué)生對(duì)價(jià)類二維圖的書寫也存在①不熟悉；②不清楚：不知道該怎么標(biāo)注化合價(jià)；③不理解：為什么在學(xué)習(xí)元素化合物時(shí)要畫“價(jià)類二維圖”，忽視了價(jià)類二維圖明晰同一元素相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，更加迅速有效地學(xué)習(xí)同一元素化合物的作用。除此之外，價(jià)類二維圖還能衍生為價(jià)類素三維圖，所謂“素”指的是元素，且指的是同一主族元素，可將價(jià)類二維圖作出Z軸，對(duì)應(yīng)的是同一主族的元素，由此可做到橫向比較單一元素內(nèi)各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，縱向比較同一主族不同元素相同類別的聯(lián)系與區(qū)別，使價(jià)類二維圖的使用更飽滿，讓學(xué)生進(jìn)一步理解價(jià)類二維圖在整個(gè)元素化合物學(xué)習(xí)中的作用。

2.運(yùn)用價(jià)類二維圖培養(yǎng)核心素養(yǎng)的策略

(1)課堂創(chuàng)設(shè)問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考

在講授元素化合物知識(shí)時(shí)應(yīng)該以問題驅(qū)動(dòng)的形式鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，避免出現(xiàn)以教師為主導(dǎo)位置的純講授型課堂，即便學(xué)生在課堂上能夠緊跟教師思路思考，其在課后也會(huì)出現(xiàn)“課堂能聽懂，解題不會(huì)做”的情況。因此問題驅(qū)動(dòng)形式是為了引導(dǎo)學(xué)生建立主動(dòng)思考并總結(jié)的核心素養(yǎng)。

(2)巧用類比，促進(jìn)觀念建構(gòu)

類比是促進(jìn)學(xué)生在已有觀念的基礎(chǔ)上建構(gòu)新觀念或更高層次觀念的有效工具。元素化合物的學(xué)習(xí)過程是對(duì)化學(xué)核心觀念中分類觀的一個(gè)闡釋，沒有準(zhǔn)確清晰的分類觀則類比也無從下手，因此鼓勵(lì)學(xué)生以類比的方法學(xué)習(xí)元素化合物能夠更加迅速地掌握對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生形成分類思想，在前文中的“價(jià)類素”三維圖的思想也是對(duì)類比思想的一種拓展與延伸。

3.基于課堂實(shí)例的分析(以元素周期律的復(fù)習(xí)課堂實(shí)例為對(duì)象)

(1)以N元素為研究對(duì)象，創(chuàng)設(shè)問題：所學(xué)過的N元素的化合物有哪些？從分類的角度其分別屬于哪一類化合物？工業(yè)上如何制備？學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)對(duì)N的化合物進(jìn)行分類與總結(jié)，初步整合與N元素有關(guān)的化合物性質(zhì)及反應(yīng)方程式；

(2)將步驟①中所寫N元素的化合物依次填進(jìn)N元素的價(jià)類二維圖內(nèi)，思考能否將工業(yè)上制備N的元素化合物流程整合進(jìn)價(jià)類二維圖中，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)自補(bǔ)全N的價(jià)類二維圖；

(3)引導(dǎo)學(xué)生從N的原子結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析并了解其化合價(jià)變化范圍的原因，在此過程中可以培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀；

(4)以未知元素P作為切入點(diǎn)讓學(xué)生思考。這個(gè)過程意在培養(yǎng)學(xué)生微粒觀與分類觀。分類觀體現(xiàn)在我們可以將元素周期表中同一主族的元素進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的分類，在大部分化學(xué)性質(zhì)上是存在共性的，除此之外，其與N元素相類似的原子結(jié)構(gòu)示意圖也反映了此分類觀，因此類比步驟③學(xué)生可能會(huì)采用書寫原子結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析，找到與P相類似的最外層電子數(shù)，進(jìn)而類比N元素反向分析P元素的價(jià)類二維圖的書寫方式；

(5)采用N、P元素的價(jià)類二維圖同等位置進(jìn)行對(duì)比，分析其對(duì)應(yīng)化學(xué)性質(zhì)，如：最高價(jià)含氧酸的酸性HNO3>H3PO4，通過分析對(duì)應(yīng)位置不同物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的共性與特性達(dá)成元素周期律的最終復(fù)習(xí)任務(wù)。

整節(jié)課堂實(shí)例中反復(fù)出現(xiàn)的教學(xué)策略有：①創(chuàng)設(shè)問題情境策略：在整節(jié)課實(shí)例中，要求教師對(duì)整個(gè)教學(xué)思路有全面的把控，在適當(dāng)?shù)奈恢脛?chuàng)設(shè)好足夠的問題“鏈接”便于學(xué)生思考，只有學(xué)生自己在實(shí)際練習(xí)中形成了對(duì)問題思考的思路，才能在實(shí)際考試中即便遇到陌生的物質(zhì)依然可以分析。②類比策略：體現(xiàn)在后期兩種同主族元素的具體物質(zhì)分析中，意在讓學(xué)生形成一種基本素養(yǎng)：即分類的作用在于類比，清楚地了解分類觀的作用才能更加明晰類比的作用與效果。

化學(xué)核心觀念的培養(yǎng)應(yīng)滲透到每一節(jié)課堂教學(xué)中，讓學(xué)生在遇到陌生的知識(shí)點(diǎn)時(shí)依然可以利用自身所構(gòu)建的核心素養(yǎng)進(jìn)行分析，能夠有自己的思考方法，知道如何更加有效的學(xué)習(xí)。