元素周期表的“城堡記憶法”

肖俊杰 駱?biāo)? 李文智

摘要： 基于創(chuàng)新教學(xué)理念，輔以建筑學(xué)軟件，介紹通過構(gòu)建“元素城堡”學(xué)習(xí)模型來學(xué)習(xí)元素周期表的新策略。以“鈉”為例進(jìn)行記憶空間圖設(shè)計，并闡述“城堡記憶法”的意義和未來發(fā)展方向，以期幫助學(xué)生快速掌握元素周期表的同時，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情。

關(guān)鍵詞： 元素周期表; “元素城堡”; 趣味學(xué)習(xí); 教學(xué)探索

文章編號： 1005-6629（2020）02-0084-04

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)，也是學(xué)生解決化學(xué)問題的一種有效、便捷的學(xué)習(xí)工具。然而，目前對于元素周期表的學(xué)習(xí)還主要停留在教師課上講授，學(xué)生課下背誦的階段。顯然，這樣的教學(xué)方式，不足以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。因此，打破這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立起能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的新模式顯得尤為重要。

關(guān)于記憶的方法多種多樣，古有Jonathan D. Spence的《記憶宮殿》，現(xiàn)有劉鑾的“記憶城堡”，而這些都是教人們?nèi)绾芜M(jìn)行快速記憶的方法。筆者在前輩經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，利用建筑學(xué)上的廣聯(lián)達(dá)與CAD軟件，為學(xué)生構(gòu)建一座元素周期表城堡模型來幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和記憶元素周期表。

1? 元素周期表城堡的構(gòu)建

“城堡記憶法”就是利用空間想象力為知識搭建一座記憶城堡。學(xué)習(xí)者利用所熟悉的建筑物或地方進(jìn)行暗喻，并將其作為信息指南，將知識儲存在城堡的不同空間。元素周期表和建筑物外形相似，以此為契合點(diǎn)建立元素周期表城堡，可以使學(xué)生更快進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。

元素周期表記憶城堡的構(gòu)建要選取學(xué)生非常熟悉的建筑物為模型，例如學(xué)生所住的小區(qū)、學(xué)校等。而為了方便學(xué)生清楚直觀地了解記憶城堡構(gòu)建方法，本研究將利用廣聯(lián)達(dá)與CAD軟件直接為元素周期表構(gòu)建一座記憶城堡模型，以便學(xué)生迭矩重規(guī)地學(xué)習(xí)。

在元素周期表城堡的構(gòu)建中，我們將以主族元素為中心，將主族以及零族元素構(gòu)建成8座哥德式豎立城堡，然后將副族元素及第Ⅷ族元素插列在哥德式城堡中間。具體見圖1、圖2。

元素周期表中現(xiàn)有的118種元素，對應(yīng)城堡中的118個房間，一個元素占一間。元素周期表中七個周期，對應(yīng)城堡中的七層樓，一層樓代表一個周期。第一周期最短只有兩種元素氫與氦，因此城堡中最上一層也只有兩個房間。而其他周期元素與各層房間一一對應(yīng)，從城堡圖中也能一目了然。

元素周期表中有18個縱行，16個族，族有主族、副族、零族與第Ⅷ族。同樣在城堡中也有18縱列樓房建筑，一縱列代表一個族（第Ⅷ族是8、 9、 10三個縱列）。城堡中凸出的8座哥德式建筑代表主族和零族。而副族和第Ⅷ族鑲嵌在4（每兩座城堡形成一座大的建筑）座大的建筑中間。

同一周期元素都在同一樓層，同一主族元素都在同一縱列建筑里。元素序數(shù)即門牌號，元素名稱即房間名稱。并在房間內(nèi)根據(jù)元素的相關(guān)知識，又有不同的小房間，譬如三室一廳或四室兩廳，并將其與元素名稱、元素符號、相對原子質(zhì)量、原子結(jié)構(gòu)等元素的相關(guān)

知識一一對應(yīng)。當(dāng)城堡構(gòu)建完成之后，學(xué)生可以通過城堡進(jìn)行暗喻或者以單個房間作為信息指南來記憶元素及元素的相關(guān)知識。

2? “城堡記憶法”的運(yùn)用

當(dāng)學(xué)生構(gòu)建自己的元素周期表城堡時，對每一個建筑、每一房間都必須了如指掌。學(xué)生可以根據(jù)自己對元素的記憶情況，將元素放進(jìn)不同的空間里。本文以元素周期表中的鈉元素為例來進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生首先需要尋找一個目知眼見的建筑為鈉元素構(gòu)建一個記憶空間，例如某學(xué)生的家里。將鈉元素的相關(guān)知識例如“Na元素的化學(xué)史”“Na元素的化合價”“物理性質(zhì)”“化學(xué)性質(zhì)”“Na的氧化物”“Na的氫氧化物”“Na鹽”“Na的儲存和用途”等內(nèi)容用家里各個房間“以羊替?！薄?/p>

圖3即是以某學(xué)生家的房屋建筑為模型為鈉元素構(gòu)建的一個記憶空間，將鈉元素的相關(guān)知識分區(qū)塊進(jìn)行記憶。其他元素和鈉元素記憶方法相類。學(xué)習(xí)元素周期表時，學(xué)生可以構(gòu)建小的建筑單位空間進(jìn)行個別記憶，也可以構(gòu)建大的城堡進(jìn)行整體記憶，具體按學(xué)生自身情況而定。因?qū)W生在中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段一般只涉及前20種元素。因此學(xué)生對元素周期表的記憶完全可以通過構(gòu)建這前20種元素的小城堡來進(jìn)行暗喻記憶。

在剛開始時由于空間思維的限制，元素周期表城堡的構(gòu)建對于學(xué)生來說還過于抽象，學(xué)生面對如何搭建或?qū)ふ易约旱某潜r會顯得手足無措，對“城堡記憶法”感到如墮云霧。所以，教學(xué)時可以利用元素周期表小金屬塊來幫助學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場搭建，讓學(xué)生在大腦中形成具體的搭建過程以及空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以讓學(xué)生在圖紙上畫出自己構(gòu)思的記憶空間圖，或者帶領(lǐng)學(xué)生尋找熟悉的建筑實(shí)物進(jìn)行現(xiàn)場演示記憶過程，幫助學(xué)生掌握記憶方法。

3? “城堡記憶法”的意義

3.1? 遵循新課標(biāo)理念要求

新課標(biāo)一直倡導(dǎo)“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教育理念[1]。而在運(yùn)用“城堡記憶法”來學(xué)習(xí)元素周期表時，教師只需要引導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行構(gòu)建自己的知識城堡，并適時給予學(xué)生提醒、幫助與引導(dǎo)，讓學(xué)生主動參與完成相關(guān)知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)與記憶，成為學(xué)習(xí)的主體。

3.2? 幫助學(xué)生記憶，減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)

由于中學(xué)化學(xué)知識內(nèi)容繁多且瑣碎，其中有大量的化學(xué)用語、概念、性質(zhì)需要背誦記憶。然而中學(xué)本身課程較多，需要背誦的知識量較大，而大量的知識堆積容易造成學(xué)生記憶混亂，成為瞬時記憶或短時記憶[2]。如果學(xué)生學(xué)會“城堡記憶法”，那么可以大大減輕學(xué)生背誦的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，并且將瞬時記憶或短時記憶變成長時記憶，輕松解決學(xué)生的背誦困難問題。

3.3? 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法

俗話說：“授之以魚不如授之以漁”。在教學(xué)中教師不但要教會學(xué)生知識，而且更要教會學(xué)生如何去學(xué)習(xí)。元素周期表的“城堡記憶法”不僅僅適用于對元素周期表的學(xué)習(xí)，也適用于對其他知識的學(xué)習(xí)。我們知道中學(xué)化學(xué)知識相對較多，那么學(xué)生就可以類似于元素周期表的“城堡記憶法”觸類旁通，結(jié)合自己所學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行知識空間和記憶城堡的構(gòu)建。它可以適用于一個知識點(diǎn)如“元素周期表”，也可以適用于一節(jié)課，如“基本營養(yǎng)物質(zhì)”或者一個單元如“有機(jī)化合物”，或者其他課程如英語、語文，學(xué)生都可以按照自己的需要，將所學(xué)知識構(gòu)建成一座座畫閣朱樓的知識城堡來進(jìn)行學(xué)習(xí)、記憶與運(yùn)用。

3.4? 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主性

興趣是最好的老師。中學(xué)生剛接觸化學(xué)，并且是從分子、原子等微觀世界的角度研究物質(zhì)的組成及性質(zhì)的，很多內(nèi)容抽象難懂，學(xué)生對化學(xué)失去興趣似乎難以避免。但“城堡記憶法”將學(xué)生置身于熟悉的環(huán)境中，根據(jù)自己對知識的掌握程度將抽象的知識構(gòu)建成具體熟悉的實(shí)物，這樣可以將枯燥的記憶化為砌壘城堡游戲一般，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性。

3.5? 激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

新課改正在如火如荼地進(jìn)行中，在新課改中一直不斷強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新?！俺潜び洃浄ā睂⒋蚱苽鹘y(tǒng)學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生提供一個新的趣味學(xué)習(xí)方式。新的學(xué)習(xí)方式可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神[3]。

4? 對“城堡記憶法”的展望

4.1? 形成大腦知識寶庫

“城堡記憶法”是幫助學(xué)生記憶的一種方法，它不僅適合簡單知識的記憶，而且更適合綜合知識的學(xué)習(xí)和記憶。在學(xué)生熟練運(yùn)用之后，可以與其他學(xué)習(xí)方法相結(jié)合，將大腦構(gòu)建成像電腦一樣的存儲體系，可以隨時查詢、提取所需要的知識信息。但它目前只是一種理論上的假設(shè)，需要不斷進(jìn)行實(shí)踐嘗試與驗證，并且還需要在實(shí)踐的基礎(chǔ)上利用理論知識與現(xiàn)代技術(shù)不斷地改進(jìn)與完善。

4.2? 創(chuàng)建虛擬仿真記憶城堡

“城堡記憶法”是一種利用學(xué)生視覺與空間想象力進(jìn)行分析、理解和記憶的一種方法，但它卻不能使學(xué)生完全置身于城堡之中，切身感受、接觸自己所構(gòu)建的東西。但隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及“互聯(lián)網(wǎng)+”和5G時代的到來，希望能夠借助VR/AR技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)造一座座虛擬記憶城堡，使學(xué)生可以身臨其境，感受化學(xué)世界的奇幻與魅力。

總而言之，記憶元素周期表的方法多種多樣，學(xué)習(xí)的方法也是因人而異，適合學(xué)生自己的學(xué)習(xí)方式才是最好的方法。因此希望元素周期表“城堡記憶法”對學(xué)生能有所幫助，并希冀學(xué)生在此基礎(chǔ)上能夠找到或創(chuàng)新出適合自己的學(xué)習(xí)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[2]劉海鄰. 高中化學(xué)學(xué)習(xí)中對元素周期表的高效記憶[J]. 中外企業(yè)家， 2018， （15）： 150.

[3]賈莉， 馬鍇果， 高珍等. 可互動的便攜式元素周期表實(shí)物展盒[J]. 大學(xué)化學(xué)， 2018， 33（7）： 123～128.