建構(gòu)核心知識(shí)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

1、新課程背景下元素化合物教學(xué)的轉(zhuǎn)變與思考淺議蘇教版必修化學(xué)模塊 1 元素化合物的教學(xué) 學(xué)校 湖州中學(xué) 作者 趙震亞1、問(wèn)題的提出必修模塊化學(xué) 1 中的元素化合物知識(shí)教學(xué)內(nèi)容，包括鈉、鎂、鋁、鐵、銅、氯、溴、碘、 氮、硫、硅及其化合物知識(shí)，單從知識(shí)點(diǎn)看，可以不夸張的說(shuō)，必修模塊化學(xué) 1 已經(jīng)把以前 整個(gè)高中化學(xué)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(xué)知識(shí)點(diǎn)看 似與以往教材沒(méi)有多大不同，但課時(shí)卻大大縮減了，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)有效地完成必修模 塊化學(xué) 1 中的元素化合物知識(shí)教學(xué)內(nèi) 容？是一個(gè)值得我們思考和研究的問(wèn)題。2、問(wèn)題的成因從新舊課程比較來(lái)看，高中化學(xué)新課程中的元素化合物

2、知識(shí)的內(nèi)容構(gòu)成，以及新教材對(duì) 元素化合物知識(shí)內(nèi)容的處理方式，都發(fā)生了許多變化，主要有以下幾個(gè)方面： 無(wú)機(jī)元素化合物知識(shí)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(shí)都集中在化學(xué)必修模塊 2 的“元素周期律”內(nèi)容中，不再采用過(guò)去的以 “典型元素帶族”的處理方式。 不再?gòu)?qiáng)調(diào)傳統(tǒng)的“物質(zhì)中心”模式，課程標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)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(shí)點(diǎn)，整體性地認(rèn)識(shí)和運(yùn)用有關(guān)的元素化合物知識(shí)。 學(xué)習(xí)情景突出從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)；從自然界到實(shí)驗(yàn)室，從實(shí)驗(yàn)室到社會(huì)； 重視將元素化合物知識(shí)與概念原理知識(shí)與概念原理知識(shí)、過(guò)程方法和STS 內(nèi)容整合處理、融合統(tǒng)一。 強(qiáng)調(diào)

3、以實(shí)驗(yàn)探究為核心的多樣化的教與學(xué)方式。以鋁及其化合物為例， 在必修模塊化學(xué) 1的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中涉及本課題的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)主要是： “根 據(jù)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例或?qū)嶒?yàn)探究，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(yīng)用”。此外，下列標(biāo)準(zhǔn)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(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件；根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì) 是電子的轉(zhuǎn)移， 舉例說(shuō)明生產(chǎn)、 生活中常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)； 知道膠體是一種常見(jiàn)的分散系。 ” 依據(jù)學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)，本單元的教學(xué)既要聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí) 鋁及其重要化合物（包括鋁合金）的主要性質(zhì)與應(yīng)用

4、；以此為載體幫助學(xué)生進(jìn)一步理解有關(guān) 化學(xué)概念、原理膠體、離子反應(yīng)及發(fā)生條件、氧化還原反應(yīng)及反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移等。面 對(duì)這么多教學(xué)內(nèi)容和要求，教師能夠在 2 個(gè)課時(shí)完成教學(xué)任務(wù)嗎？怎樣才能完成？在新課程實(shí)施過(guò)程中，由于各種原因（既有教師主觀上對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)不足，也有 客觀上應(yīng)付各種考試的原因） ，很多教師仍然不自覺(jué)地依據(jù)自己熟悉的原教學(xué)大綱和原教材來(lái) 安排教學(xué)順序和教學(xué)內(nèi)容，把握教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，出現(xiàn)對(duì)著原來(lái)教學(xué)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(xué)中增加進(jìn) Al3+和 AlO 2-的雙水解反應(yīng)， 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(fù)雜

5、圖像計(jì)算和討論題。 在進(jìn)行必修模塊的教學(xué)中，這種隨意增加教學(xué)內(nèi)容，甚至以高考的要求進(jìn)行高一的教學(xué)。這種做法雖說(shuō)在目前的應(yīng)試客觀情況下有些“迫不得已” ，但其實(shí)際效果仍然值得商榷。3、問(wèn)題解決策略傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)元素化合物知識(shí)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(dāng)?shù)碾y度，研究的重點(diǎn)是知識(shí)和技術(shù)方面。而化學(xué) 1 中的元素化合物 知識(shí)從覆蓋面上看 , 雖然是幾乎涵蓋了原來(lái)高中化學(xué)中的物質(zhì)，但是相關(guān)物質(zhì)知識(shí)內(nèi)容的 深度與難度降低了 , 而且過(guò)于細(xì)節(jié)性的知識(shí)不作基本要求 , 即知識(shí)面廣、要求

6、降低了 , 突出 了核心內(nèi)容 , 對(duì)主要物質(zhì)性質(zhì)和觀念性知識(shí) （如元素觀、分類觀、比較觀 ）的要求提高了。在原 來(lái)的教學(xué)中 , 一些教師擅長(zhǎng)講解細(xì)節(jié)知識(shí) , 關(guān)注枝節(jié)內(nèi)容 , 忽視了核心知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系 , 忽 略了核心知識(shí)的遷移價(jià)值。 為了在教學(xué)實(shí)踐中有效地解決這種矛盾， 在必修模塊的教學(xué)中 , 教 師要避免將某個(gè)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容挖掘得過(guò)于細(xì)致 , 要由原來(lái)關(guān)注細(xì)節(jié)的教學(xué)轉(zhuǎn)變成關(guān)注核心知識(shí) 的教學(xué) , 讓學(xué)生建構(gòu)核心認(rèn)識(shí) , 形成知識(shí)結(jié)構(gòu)。認(rèn)真領(lǐng)會(huì)化學(xué)必修模塊的功能定位高中化學(xué)新課程的必修模塊由化學(xué) 1 和化學(xué) 2兩個(gè)模塊組成，必修課程具有全面性和基 礎(chǔ)性的特點(diǎn)。就模塊 1 而言，在課程內(nèi)容上其功能

7、定位簡(jiǎn)言之，就是“承前啟后” 。所謂“承前”，是指必修模塊內(nèi)容與義務(wù)教育課程內(nèi)容是繼承發(fā)展的關(guān)系。對(duì)于高中化學(xué) 課程中的元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)同義務(wù)教育新課程一樣，依然強(qiáng)調(diào)要關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)和 將要經(jīng)歷的經(jīng)驗(yàn)，提倡從“生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)” 。要在義務(wù)教育基礎(chǔ)上，進(jìn)一步 提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。所謂“啟后”，是指必修化學(xué)模塊要為選修模塊打下必要的基礎(chǔ)，為學(xué)生進(jìn)入高一級(jí)的學(xué) 習(xí)在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法和情感態(tài)度與價(jià)值觀方面有所準(zhǔn)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(dān)，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(xué)時(shí)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(kuò)展內(nèi)容 元素化合物知識(shí)內(nèi)容是必修化學(xué)課程的主要內(nèi)容組成，對(duì)于高中化學(xué)必修課程來(lái)說(shuō)，無(wú) 機(jī)元素化合物內(nèi)容主要集中在化學(xué)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(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。知道膠體是一種常見(jiàn)的分散系。 根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(yīng)用。知道酸、堿、鹽在溶液中能發(fā)生電離，通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，了解 常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，舉例說(shuō)明生產(chǎn)、生活中常見(jiàn)的氧化 還原反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng) 用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。要深刻理解課程標(biāo)準(zhǔn)和教材對(duì)內(nèi)容的深廣度要求。 由于高中化學(xué)課程由必修和選修構(gòu)成 , 大部分課程內(nèi)容必然設(shè)計(jì)為螺旋上升的兩個(gè)階段。在教學(xué)實(shí)施中 , 有的老師仍然用原來(lái)的高 考標(biāo)準(zhǔn)和原來(lái)的課程要求處理必修教材中出現(xiàn)的知識(shí)內(nèi)容 , 隨意擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)要 求的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生 , 給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了額外負(fù)擔(dān)。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(diǎn) , 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(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解。在教學(xué)實(shí)踐中要注意到，新課程弱化了按照元素自然族來(lái)介紹元素化合物知識(shí)的傳統(tǒng)做 法，元素化合物

10、知識(shí)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(shí)內(nèi)容的選取以及處理的深廣度、學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和方式等都有較大的變化。另外，課程 標(biāo)準(zhǔn)將物質(zhì)的分類、氧化還原反應(yīng)反應(yīng)和離子反應(yīng)、酸堿鹽的電離等概念原理歸入這個(gè)內(nèi)容 主題，也是有積極意義的。一方面，這些內(nèi)容都是學(xué)生學(xué)習(xí)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(shí)與概念原理知識(shí)學(xué)習(xí)截然分開(kāi)的傳統(tǒng)做法，有利于學(xué)生實(shí) 現(xiàn)知識(shí)的整合。將核心知識(shí)“溶于”生產(chǎn)、生活實(shí)際再“結(jié)晶”出來(lái)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)真實(shí)的化學(xué)新課程要求將去情景化的知識(shí)情景化，從生活到化學(xué)，從化學(xué)到社會(huì)，從自然界到實(shí)驗(yàn) 室，從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用的各種場(chǎng)景。將元素化合

11、物知識(shí)置于真實(shí)情景中，強(qiáng)調(diào)化學(xué)在生產(chǎn)、 生活和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。模塊 1 注重從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，將化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與社會(huì)生活實(shí)際緊密聯(lián)系起 來(lái)。但這種聯(lián)系不是簡(jiǎn)單的羅列一些生活中與化學(xué)有關(guān)的物質(zhì)或現(xiàn)象，而是精心選擇那些學(xué) 生熟悉的并蘊(yùn)含多種知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)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(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)溶于有關(guān)的生活現(xiàn)象和解決具體的社會(huì)問(wèn)題中。例如，在火山噴發(fā)的實(shí)際情景中認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)氮?dú)獾闹饕瘜W(xué)性質(zhì)；在模擬溶洞形成的實(shí)驗(yàn)情景中認(rèn)識(shí)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(wù)中學(xué)習(xí)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(rèn)識(shí)金屬鋁、 氧化鋁的性質(zhì)；從硫及其化合物的 “功”與“過(guò)” 的視角學(xué)習(xí)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(jìn)行整合教學(xué) , 緩解教學(xué)時(shí)間壓力高中化學(xué)新課程目標(biāo)由原來(lái)的一維 （ 知識(shí) ） 變成了三維 （ 知識(shí)與技能 , 過(guò)程與方法 , 情 感態(tài)度與價(jià)值觀 ） , 再加上教學(xué)時(shí)間有限 , 必然要求教師能夠進(jìn)行整合教學(xué) , 發(fā)揮一種教學(xué) 素材的多種教學(xué)功能 , 實(shí)施以探究為核心的多樣化教學(xué)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(lái)的教學(xué)一般需要三 課時(shí)完成。在必修課程中 , 教師

13、能夠在 1 課時(shí)完成教學(xué)任務(wù)嗎？怎樣才能完成呢？解決該問(wèn) 題的主要思路是 : 教師要抓住教學(xué)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(xué)習(xí)即 0 價(jià)鐵、二價(jià)鐵和三價(jià)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(gè)一個(gè)物質(zhì)的系統(tǒng)講解。這樣的處理實(shí)現(xiàn)了整合教學(xué) , 發(fā) 揮了單一教學(xué)內(nèi)容的多種教育功能既是學(xué)習(xí)鐵及其化合物的性質(zhì) , 也是鞏固與深化氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí) ; 不但學(xué)習(xí)了新的化學(xué)知識(shí) , 也獲得了新的研究物質(zhì)性質(zhì)的思路 （ 過(guò)程與方 法） 從物質(zhì)所含元素化合價(jià)角度分析物質(zhì)是否具有氧化性或還原性, 通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。4、教學(xué)實(shí)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(guò)礦物資源（鋁土礦）獲取重要無(wú) 機(jī)基礎(chǔ)材料（鋁與鋁合金）為主線，來(lái)探究鋁元素及其化合物性質(zhì)、制備與應(yīng)用。在本課時(shí)教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的問(wèn)題情景，從工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，提出 一系列問(wèn)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(guò)程達(dá)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(guò)師生互動(dòng)式討論、實(shí)驗(yàn)探究，解答問(wèn)題，完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。這種教學(xué)設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)不同，沒(méi)有先組織學(xué)生學(xué)習(xí)氧化鋁、氫氧化鋁的兩性 知識(shí)，再應(yīng)用它來(lái)分析鋁土礦提純的原理與過(guò)程，而是從工業(yè)生產(chǎn)流程入手，幫助學(xué)生帶著 問(wèn)題探究、學(xué)習(xí)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(lái)從 鋁土礦中獲得鋁。把氧化鋁、氫氧化鋁的兩性知識(shí)和提純鋁土礦的流程、原理知識(shí)融合起來(lái)， 通過(guò)反應(yīng)流程的探究來(lái)學(xué)習(xí)，簡(jiǎn)化了教學(xué)過(guò)程，提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果。這種教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了新課程元素化合物知識(shí)的教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容組織特點(diǎn)。高中新課 程必修模塊中， 學(xué)習(xí)元素及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用， 往往以實(shí)際生產(chǎn)生活的真實(shí)情景為主線， 把