建構(gòu)核心知識形成知識網(wǎng)絡

1、新課程背景下元素化合物教學的轉(zhuǎn)變與思考淺議蘇教版必修化學模塊 1 元素化合物的教學 學校 湖州中學 作者 趙震亞1、問題的提出必修模塊化學 1 中的元素化合物知識教學內(nèi)容，包括鈉、鎂、鋁、鐵、銅、氯、溴、碘、 氮、硫、硅及其化合物知識，單從知識點看，可以不夸張的說，必修模塊化學 1 已經(jīng)把以前 整個高中化學中元素化合物的內(nèi)容盡收囊中，可謂是“一網(wǎng)打盡” 。教材涉及的化學知識點看 似與以往教材沒有多大不同，但課時卻大大縮減了，如何在有限的學時內(nèi)有效地完成必修模 塊化學 1 中的元素化合物知識教學內(nèi) 容？是一個值得我們思考和研究的問題。2、問題的成因從新舊課程比較來看，高中化學新課程中的元素化合物

2、知識的內(nèi)容構(gòu)成，以及新教材對 元素化合物知識內(nèi)容的處理方式，都發(fā)生了許多變化，主要有以下幾個方面： 無機元素化合物知識不再分為“周期律前元素”和“周期律后元素” 。 關(guān)于元素族的知識都集中在化學必修模塊 2 的“元素周期律”內(nèi)容中，不再采用過去的以 “典型元素帶族”的處理方式。 不再強調(diào)傳統(tǒng)的“物質(zhì)中心”模式，課程標準中并沒有規(guī)定具體的元素代表物以及具體的 性質(zhì)和用途的知識點，整體性地認識和運用有關(guān)的元素化合物知識。 學習情景突出從生活走進化學，從化學走向社會；從自然界到實驗室，從實驗室到社會； 重視將元素化合物知識與概念原理知識與概念原理知識、過程方法和STS 內(nèi)容整合處理、融合統(tǒng)一。 強調(diào)

3、以實驗探究為核心的多樣化的教與學方式。以鋁及其化合物為例， 在必修模塊化學 1的內(nèi)容標準中涉及本課題的學習標準主要是： “根 據(jù)生產(chǎn)生活中的應用實例或?qū)嶒炋骄?，了解鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)，能列舉鋁合金材 料的重要應用”。此外，下列標準在本課題中也要有所體現(xiàn)： “知道酸、堿、鹽在溶液中能發(fā)生 電離，通過實驗事實認識離子反應及其發(fā)生的條件；根據(jù)實驗事實了解氧化還原反應的本質(zhì) 是電子的轉(zhuǎn)移， 舉例說明生產(chǎn)、 生活中常見的氧化還原反應； 知道膠體是一種常見的分散系。 ” 依據(jù)學習標準，本單元的教學既要聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的應用實例，通過實驗來幫助學生學習 鋁及其重要化合物（包括鋁合金）的主要性質(zhì)與應用

4、；以此為載體幫助學生進一步理解有關(guān) 化學概念、原理膠體、離子反應及發(fā)生條件、氧化還原反應及反應中的電子轉(zhuǎn)移等。面 對這么多教學內(nèi)容和要求，教師能夠在 2 個課時完成教學任務嗎？怎樣才能完成？在新課程實施過程中，由于各種原因（既有教師主觀上對新課程標準的認識不足，也有 客觀上應付各種考試的原因） ，很多教師仍然不自覺地依據(jù)自己熟悉的原教學大綱和原教材來 安排教學順序和教學內(nèi)容，把握教學內(nèi)容的深度和廣度，出現(xiàn)對著原來教學大綱和教材使用 新教材的現(xiàn)象。 例如在鋁及其化合物的教學中增加進 Al3+和 AlO 2-的雙水解反應， 從定量角度 討論鋁、氧化鋁和氫氧化鋁的兩性，甚至涉及有關(guān)鋁及其化合物的復雜

5、圖像計算和討論題。 在進行必修模塊的教學中，這種隨意增加教學內(nèi)容，甚至以高考的要求進行高一的教學。這種做法雖說在目前的應試客觀情況下有些“迫不得已” ，但其實際效果仍然值得商榷。3、問題解決策略傳統(tǒng)教學對元素化合物知識的處理是以物質(zhì)為中心，追求從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、存在、制法、 用途等方面系統(tǒng)的研究物質(zhì)。而這種“系統(tǒng)的研究”既有定性的研究，也有定量的研究；既 有一定的深度，也有相當?shù)碾y度，研究的重點是知識和技術(shù)方面。而化學 1 中的元素化合物 知識從覆蓋面上看 , 雖然是幾乎涵蓋了原來高中化學中的物質(zhì)，但是相關(guān)物質(zhì)知識內(nèi)容的 深度與難度降低了 , 而且過于細節(jié)性的知識不作基本要求 , 即知識面廣、要求

6、降低了 , 突出 了核心內(nèi)容 , 對主要物質(zhì)性質(zhì)和觀念性知識 （如元素觀、分類觀、比較觀 ）的要求提高了。在原 來的教學中 , 一些教師擅長講解細節(jié)知識 , 關(guān)注枝節(jié)內(nèi)容 , 忽視了核心知識的內(nèi)在聯(lián)系 , 忽 略了核心知識的遷移價值。 為了在教學實踐中有效地解決這種矛盾， 在必修模塊的教學中 , 教 師要避免將某個知識點內(nèi)容挖掘得過于細致 , 要由原來關(guān)注細節(jié)的教學轉(zhuǎn)變成關(guān)注核心知識 的教學 , 讓學生建構(gòu)核心認識 , 形成知識結(jié)構(gòu)。認真領(lǐng)會化學必修模塊的功能定位高中化學新課程的必修模塊由化學 1 和化學 2兩個模塊組成，必修課程具有全面性和基 礎(chǔ)性的特點。就模塊 1 而言，在課程內(nèi)容上其功能

7、定位簡言之，就是“承前啟后” 。所謂“承前”，是指必修模塊內(nèi)容與義務教育課程內(nèi)容是繼承發(fā)展的關(guān)系。對于高中化學 課程中的元素化合物知識的學習同義務教育新課程一樣，依然強調(diào)要關(guān)注學生的已有經(jīng)驗和 將要經(jīng)歷的經(jīng)驗，提倡從“生活走進化學，從化學走向社會” 。要在義務教育基礎(chǔ)上，進一步 提高學生的科學素養(yǎng)。所謂“啟后”，是指必修化學模塊要為選修模塊打下必要的基礎(chǔ)，為學生進入高一級的學 習在知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀方面有所準備。但是，這種打基礎(chǔ)并不意 味著選修模塊內(nèi)容的所有基礎(chǔ)都由必修模塊承擔，有的基礎(chǔ)性內(nèi)容由選修模塊自己鋪墊，這 是由必修模塊的教學時間決定的。必修模塊元素化合物內(nèi)容深廣

8、度的分析，避免隨意擴展內(nèi)容 元素化合物知識內(nèi)容是必修化學課程的主要內(nèi)容組成，對于高中化學必修課程來說，無 機元素化合物內(nèi)容主要集中在化學必修模塊 1 中，如下所示： 能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對物質(zhì)進行分類。知道膠體是一種常見的分散系。 根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合 物的主要性質(zhì)，能列舉合金材料的重要應用。知道酸、堿、鹽在溶液中能發(fā)生電離，通過實驗事實認識離子反應及其發(fā)生的條件，了解 常見離子的檢驗方法。根據(jù)實驗事實了解氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化 還原反應。通過實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性

9、質(zhì)，認識其在生產(chǎn)中的應 用和對生態(tài)環(huán)境的影響。要深刻理解課程標準和教材對內(nèi)容的深廣度要求。 由于高中化學課程由必修和選修構(gòu)成 , 大部分課程內(nèi)容必然設(shè)計為螺旋上升的兩個階段。在教學實施中 , 有的老師仍然用原來的高 考標準和原來的課程要求處理必修教材中出現(xiàn)的知識內(nèi)容 , 隨意擴展教學內(nèi)容和提高教學要 求的現(xiàn)象時有發(fā)生 , 給學生的學習帶來了額外負擔。例如 , 次氯酸、硫化氫和偏氯酸鈉等物 質(zhì)的性質(zhì) , 是原課程中的考點 , 但在新課程必修階段是不作基本要求的 , 一些教師仍把它們 作為重點進行詳細講解。在教學實踐中要注意到，新課程弱化了按照元素自然族來介紹元素化合物知識的傳統(tǒng)做 法，元素化合物

10、知識內(nèi)容在覆蓋面上與現(xiàn)行課程的差別不大，但是內(nèi)容的組成線索、具體化 合物知識內(nèi)容的選取以及處理的深廣度、學習的重點和方式等都有較大的變化。另外，課程 標準將物質(zhì)的分類、氧化還原反應反應和離子反應、酸堿鹽的電離等概念原理歸入這個內(nèi)容 主題，也是有積極意義的。一方面，這些內(nèi)容都是學生學習元素化合物必要的基礎(chǔ)，另一方 面，有利于打破將元素化合物知識與概念原理知識學習截然分開的傳統(tǒng)做法，有利于學生實 現(xiàn)知識的整合。將核心知識“溶于”生產(chǎn)、生活實際再“結(jié)晶”出來，使學生認識真實的化學新課程要求將去情景化的知識情景化，從生活到化學，從化學到社會，從自然界到實驗 室，從實驗室到實際應用的各種場景。將元素化合

11、物知識置于真實情景中，強調(diào)化學在生產(chǎn)、 生活和社會可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。模塊 1 注重從學生已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，將化學知識的學習與社會生活實際緊密聯(lián)系起 來。但這種聯(lián)系不是簡單的羅列一些生活中與化學有關(guān)的物質(zhì)或現(xiàn)象，而是精心選擇那些學 生熟悉的并蘊含多種知識生長點的物質(zhì)或現(xiàn)象作為“生活原型” ，從這一原型出發(fā)、不斷發(fā)現(xiàn) 和提出問題，引導學生將化學知識的學習溶于有關(guān)的生活現(xiàn)象和解決具體的社會問題中。例如，在火山噴發(fā)的實際情景中認識硫元素組成的物質(zhì)家族中的成員；在雷電發(fā)生的情 景模擬中認識氮氣的主要化學性質(zhì)；在模擬溶洞形成的實驗情景中認識碳酸鈣與碳酸氫鈣之 間的相互轉(zhuǎn)化；在從海水提取溴和從海帶中

12、提取碘的任務中學習溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的性質(zhì)；在 從鋁土礦中提取鋁的生產(chǎn)背景下認識金屬鋁、 氧化鋁的性質(zhì)；從硫及其化合物的 “功”與“過” 的視角學習硫單質(zhì)、二氧化硫和三氧化硫及硫酸的性質(zhì) 抓住核心內(nèi)容進行整合教學 , 緩解教學時間壓力高中化學新課程目標由原來的一維 （ 知識 ） 變成了三維 （ 知識與技能 , 過程與方法 , 情 感態(tài)度與價值觀 ） , 再加上教學時間有限 , 必然要求教師能夠進行整合教學 , 發(fā)揮一種教學 素材的多種教學功能 , 實施以探究為核心的多樣化教學方式。例如 , 鐵及其化合物內(nèi)容是高中物質(zhì)性質(zhì)內(nèi)容的重要組成部分 , 原來的教學一般需要三 課時完成。在必修課程中 , 教師

13、能夠在 1 課時完成教學任務嗎？怎樣才能完成呢？解決該問 題的主要思路是 : 教師要抓住教學內(nèi)容的核心鐵及其化合物的氧化性與還原性 , 在相互 轉(zhuǎn)化中學習即 0 價鐵、二價鐵和三價鐵的氧化性與還原性 , 避免將單質(zhì)鐵、氯化鐵、氯化亞 鐵、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵等 , 一個一個物質(zhì)的系統(tǒng)講解。這樣的處理實現(xiàn)了整合教學 , 發(fā) 揮了單一教學內(nèi)容的多種教育功能既是學習鐵及其化合物的性質(zhì) , 也是鞏固與深化氧化還原反應的認識 ; 不但學習了新的化學知識 , 也獲得了新的研究物質(zhì)性質(zhì)的思路 （ 過程與方 法） 從物質(zhì)所含元素化合價角度分析物質(zhì)是否具有氧化性或還原性, 通過實驗進行檢驗。4、教學實踐啟示例如

14、：“從鋁土礦到鋁合金”部分的教材可以從如何通過礦物資源（鋁土礦）獲取重要無 機基礎(chǔ)材料（鋁與鋁合金）為主線，來探究鋁元素及其化合物性質(zhì)、制備與應用。在本課時教學中，教師可以創(chuàng)設(shè)貼近學生生活的問題情景，從工業(yè)生產(chǎn)實際出發(fā)，提出 一系列問題：為什么可以用堿從鋁土礦中把氧化鋁溶解？氧化鋁是怎樣變成偏鋁酸鈉的？偏 鋁酸鈉是怎樣的物質(zhì)？它為什么與二氧化碳作用后能轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁？氫氧化鋁受熱后又轉(zhuǎn) 化為氧化鋁，這一過程達到什么目的？為什么要用電解法才能把氧化鋁還原成鋁？并逐步通 過師生互動式討論、實驗探究，解答問題，完成學習目標。這種教學設(shè)計，與傳統(tǒng)的教學設(shè)計不同，沒有先組織學生學習氧化鋁、氫氧化鋁的兩性 知識，再應用它來分析鋁土礦提純的原理與過程，而是從工業(yè)生產(chǎn)流程入手，幫助學生帶著 問題探究、學習氧化鋁、氫氧化鋁的性質(zhì)，理解工業(yè)生產(chǎn)中怎樣利用這兩種物質(zhì)的性質(zhì)來從 鋁土礦中獲得鋁。把氧化鋁、氫氧化鋁的兩性知識和提純鋁土礦的流程、原理知識融合起來， 通過反應流程的探究來學習，簡化了教學過程，提高了教學效率和教學效果。這種教學設(shè)計體現(xiàn)了新課程元素化合物知識的教學理念和教學內(nèi)容組織特點。高中新課 程必修模塊中， 學習元素及其化合物的性質(zhì)與應用， 往往以實際生產(chǎn)生活的真實情景為主線， 把