基于提升學(xué)科能力的初中元素化合物單元復(fù)習(xí)模式探索

曾遠(yuǎn)花

摘 要：根據(jù)筆者所在區(qū)域的元素化合物單元復(fù)習(xí)的現(xiàn)狀，提出了基于提升學(xué)科能力的單元復(fù)習(xí)模式，以“碳和碳的氧化物”單元為例展示如何圍繞該模式進(jìn)行教學(xué)。

關(guān)鍵詞：學(xué)科能力 元素化合物 單元復(fù)習(xí)模式

1 引言

無機(jī)元素化合物知識(shí)為化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論提供具體、感性的認(rèn)識(shí)，能為學(xué)生理解和形成化學(xué)學(xué)科思想提供豐富的例證。如人教版初中教材，上冊(cè)主要學(xué)習(xí)基本概念和理論，基本學(xué)科思想和方法，再利用上冊(cè)所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)下冊(cè)的元素化合物的學(xué)習(xí)，基本概念和理論在元素化合物的學(xué)習(xí)中得到進(jìn)一步的理解和升華，從而形成學(xué)習(xí)化學(xué)的遷移運(yùn)用解決問題的能力。所以，元素化合物的知識(shí)是培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的載體，源自于教材又高于教材，從而達(dá)到育人的最終目的。

通過觀察現(xiàn)階段教研活動(dòng)中的單元復(fù)習(xí)課，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的課是基于真實(shí)情境下進(jìn)行主題式的探究，但一節(jié)課下來，總的感覺是課堂熱熱鬧鬧，但有關(guān)單元復(fù)習(xí)課的課型特征不明顯，更多的像實(shí)驗(yàn)探究課或者是學(xué)科拓展課。

基于真實(shí)情境下的教學(xué)是大趨勢(shì)，但如何上出一節(jié)高效率的元素化合物的單元復(fù)習(xí)課，是否可探索一套行之有效，能被他人借鑒的上課模式，是值得研究的。

2 元素化合物的學(xué)科能力及單元復(fù)習(xí)模式

2.1 元素化合物的學(xué)科能力

它的學(xué)科能力是指基于代表物類別、類別通性、化合價(jià)等認(rèn)識(shí)角度，預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)，設(shè)計(jì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，完成不同類型任務(wù)的能力，具體來說，要求學(xué)生識(shí)記典型元素化合物的性質(zhì)，建立物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及用途之間的關(guān)聯(lián)，并有能力對(duì)所學(xué)物質(zhì)性質(zhì)及規(guī)律進(jìn)行論證;面對(duì)新情境時(shí)，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、解釋，基于特定認(rèn)識(shí)角度預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)性質(zhì)[1]。而初中的元素化合物要以“組成—性質(zhì)—用途”為一學(xué)習(xí)主線，再從物質(zhì)類別，類別通性角度面對(duì)新情境時(shí)，基于特點(diǎn)認(rèn)識(shí)角度預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)的性質(zhì)。

2.2 元素化合物單元復(fù)習(xí)模式探索

基于學(xué)生自主整理和歸納的基礎(chǔ)上，從物質(zhì)類別角度（即物質(zhì)結(jié)構(gòu)）理解元素化合物的共性與特性，找準(zhǔn)核心元素（物質(zhì)）進(jìn)行物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，再創(chuàng)設(shè)不同的情境進(jìn)行知識(shí)的遷移與運(yùn)用，從而提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)（學(xué)科能力）。圖1是基于提升核心素養(yǎng)的元素化合物復(fù)習(xí)課的教學(xué)模式，表1是各復(fù)習(xí)模式環(huán)節(jié)體現(xiàn)的學(xué)科能力。

3 元素化合物單元復(fù)習(xí)模式在碳和碳的氧化物單元復(fù)習(xí)中的運(yùn)用

本節(jié)課圍繞“碳及其氧化物的性質(zhì)”、“碳及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系”復(fù)習(xí)，也是本節(jié)課的重難點(diǎn)。通過課前自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，課堂創(chuàng)設(shè)情境，如視頻、圖片等激活碳、一氧化碳、二氧化碳的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)上分析它們化學(xué)性質(zhì)的異同點(diǎn)，從而更好地理解還原性，再針對(duì)易混淆的性質(zhì)——還原性，進(jìn)行遷移運(yùn)用。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性任務(wù)——鑒別一氧化碳和二氧化碳，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，進(jìn)一步鞏固和理解兩者性質(zhì)的差異性，以此同時(shí)梳理含碳化合物之間的轉(zhuǎn)化。

4 教學(xué)實(shí)施

4.1 任務(wù)1

自主歸納、知識(shí)成網(wǎng)，達(dá)到辨析記憶的學(xué)科能力。

課前學(xué)生自主歸納、初步形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖;課前引入碳的還原性實(shí)驗(yàn)及煤球燃燒的課本圖片，喚起學(xué)生已有的知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，通過展示并點(diǎn)評(píng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，見下圖2，鼓勵(lì)學(xué)生并給其他學(xué)生起到榜樣示范作用。

4.2 任務(wù)2

抓住關(guān)鍵物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行教學(xué)，從組成上辨別易混淆的性質(zhì)，并建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，進(jìn)行遷移運(yùn)用。達(dá)到說明，解釋，預(yù)測(cè)的學(xué)科能力。

4.2.1 利用物質(zhì)的性質(zhì)解釋生活中的現(xiàn)象，激活舊知并建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

例題：下圖是煤爐燃燒的示意圖，煤的主要成分是碳，請(qǐng)回答下列問題：

（1）煤層上方出現(xiàn)藍(lán)色火焰，是否是碳在燃燒？，請(qǐng)寫出煤爐中可能發(fā)生的化學(xué)方程式：

（2）若在煤火上灑些氧化銅，是否會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？若能反應(yīng)請(qǐng)寫出化學(xué)方程式表示：

設(shè)計(jì)意圖：通過生活中的實(shí)例，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，比如煤爐燃燒，木炭燃燒時(shí)出現(xiàn)的藍(lán)色火焰，思考這里面進(jìn)行了哪些化學(xué)反應(yīng)，從化學(xué)角度解釋生活現(xiàn)象。情境涉及到碳、一氧化碳、二氧化碳，可引導(dǎo)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。達(dá)到說明，解釋的的學(xué)科能力。

4.2.2 從組成上辨別物質(zhì)的性質(zhì)，減輕學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)，達(dá)到分析解釋的學(xué)科能力

思考：比較碳單質(zhì)和一氧化碳的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它們的化學(xué)性質(zhì)比較相似，都具有還原性，而二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和他們沒有相似之處，為什么？請(qǐng)嘗試解釋原因。

設(shè)計(jì)意圖：通過提出有思維容量的問題引導(dǎo)學(xué)生從組成上對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行辨別，減少學(xué)生記憶物質(zhì)性質(zhì)的負(fù)擔(dān)，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

4.2.3 利用還原性的概念進(jìn)行遷移運(yùn)用，強(qiáng)化對(duì)還原性的認(rèn)識(shí)

聯(lián)系學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，氫氣和氧化銅反應(yīng)，提出問題，該反應(yīng)是否體現(xiàn)了氫氣的還原性，提問“為什么氫氣具有還原性”，學(xué)生從化合價(jià)的角度解釋了氫氣的具有還原性的原因。接著進(jìn)行針對(duì)性練習(xí)，進(jìn)行遷移運(yùn)用，進(jìn)一步強(qiáng)化還原性的概念的理解，針對(duì)性練習(xí)如下：

判斷下列物質(zhì)之間能反應(yīng)的是（已知N最高價(jià)態(tài)是+5價(jià)，S最高價(jià)態(tài)是+6）

A.NO+O2 B.N2O5+O2

C.SO2+O2 D.S+O2

4.3 任務(wù)三：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒別一氧化碳和二氧化碳，進(jìn)一步鞏固物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系，達(dá)到能進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的學(xué)科能力

例題：實(shí)驗(yàn)室中有2瓶無色氣體，一瓶是CO，另一瓶是CO2，請(qǐng)你用盡量多的方法（使用不同的原理）區(qū)分它們。

設(shè)計(jì)意圖：通過物質(zhì)鑒別調(diào)動(dòng)學(xué)生腦海中的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)解決問題，鞏固含碳物質(zhì)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系。設(shè)計(jì)不同問題情境調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，將知識(shí)體系蘊(yùn)含其中，培養(yǎng)學(xué)生思考、分析、運(yùn)用等多種能力。

3.4 任務(wù)4：鞏固提高

（1）請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式（反應(yīng)條件略）

①CO+Fe2O3==②CO+Fe3O4==③C+ZnO==

（2）（2018年廣州中考改編）金屬錳（Mn）及其化合物用途廣泛，將軟錳礦（主要成分是MnO2）、焦炭，熱空氣混合后生成還原性的氣體，該氣體還原軟錳礦得到金屬錳。請(qǐng)用化學(xué)方程式表示生成金屬錳的過程：①C+O2==CO2;② ;③ 。

（3）右圖是工業(yè)生產(chǎn)鐵的高爐煉鐵示意圖，投入的原料有：鐵礦石（主要成分是Fe2O3），焦炭，石灰石（除去爐渣），及通入熱的空氣。投入的原料在爐內(nèi)發(fā)生一系列的反應(yīng)最后生產(chǎn)出鐵。請(qǐng)嘗試寫出煉鐵高爐內(nèi)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：

設(shè)計(jì)意圖：通過三道練習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)還原性的理解、化學(xué)方程式書寫的練習(xí)、在復(fù)雜情境下判斷物質(zhì)能否反應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生在陌生情境下解決問題、知識(shí)遷移的能力，達(dá)到復(fù)雜推理、系統(tǒng)探究的學(xué)科能力。

5 元素化合物單元復(fù)習(xí)模式運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)及效果

優(yōu)勢(shì)

對(duì)于新手老師來說，不同的課型如果有教學(xué)模式借鑒和學(xué)習(xí)，可避免教學(xué)過程中沒有教學(xué)重難點(diǎn)，能更快成長。而復(fù)習(xí)課相對(duì)來說是比較難上的課型，一不小心就變成了炒冷飯，學(xué)生的知識(shí)沒有形成有結(jié)構(gòu)，有層次的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)能力沒有得到提升。而該教學(xué)模式容易操作，能運(yùn)用于不同的元素化合物復(fù)習(xí)課中。已在本校的化學(xué)科組推廣，大家對(duì)該教學(xué)模式比較認(rèn)同，認(rèn)為能提高課堂的教學(xué)效率。同時(shí)已運(yùn)用在第十單元“酸和堿”的單元復(fù)習(xí)中。

在區(qū)期末統(tǒng)考中，試教班平均分比同層次的低0.6%，但在有關(guān)碳的知識(shí)點(diǎn)得分率上試教班卻高出6.82%，所以，該教學(xué)模式的教學(xué)效果很有效。

6 結(jié)語

綜上所述，基于提升學(xué)科能力的元素化合物單元復(fù)習(xí)模式值得借鑒及推廣，也可推廣在其它內(nèi)容的復(fù)習(xí)課型甚至是其它理科的復(fù)習(xí)課中，能使復(fù)習(xí)課的效率大大提高，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在復(fù)習(xí)課中，根據(jù)化學(xué)學(xué)科的思想和方法引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)，使知識(shí)結(jié)構(gòu)化，系統(tǒng)化，在不同的情境中運(yùn)用知識(shí)解決問題，避免死記硬背，減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣，提高學(xué)業(yè)的成就感。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王磊.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的化學(xué)學(xué)科能力研究[M].北京師范大學(xué)出版社，2017.