高中元素化合物知識學習進階的研究

用學習進階法學習高中元素化合物，可以讓學生達到更好的理解和記憶效果。教學成績會事半功倍。是當下各個學校教學改革應該推行的

元素化合物 學習進階 認知水平 核心概念 二段式測試

【中圖分類號】G633.91【文獻標識碼】A【文章編號】 1005-8877（2018）34-0063-02

1.基礎教育改革的要求

21世紀是優質教育的時代。為了建設與當代教育基礎相符合的教育體系，教育部提出了“新課程改革”。 截至2012年，這項改革已經在全國范圍內開始實施了。新課程改革主要包括三個理念。首先，要求教師將學生視為課程目標中的“全人”，要在老師的基礎上促進教育的發展：次之，要在課程內容上，將學科知識，生活知識相結合，讓學生們學有所用，讓學生知道學的是什么，而不是為了分數而學習；最后，在課堂上，要反轉老師講課，學生只顧記筆記，而不思考的現象，最好達到反轉課堂的效果，學生是課堂的主體，老師只是服務者，以此完成學科的知識和建設。

2.研究現狀

元素知識體系是一個復雜的網狀結構，通過元素可以衍生出無機化合物，有機化合物，還有物理化學等等，但元素知識體系在中學化學體系中占有很大一部分。因此，它引起了國內外一大批教育者的關注，成為化學教育領域的熱點。鑒于此，綜述了有機元素化合物教學研究的現狀。

3.學習進階的概念界定

\"學習進階\"是對學生在對相同核心所遵循的連貫，漸進和典型學習路徑的假設描述。該假設基于實證研究，可以在將來進行測試。學習進階意在改變科學課程學習內容零散且缺乏銜接的現狀，其研究為課程標準的制定、教材的編寫、教學設計、教學評價以及學生自主構建認知體系提供了依據。本文以元素化合物為研究對象，通過文獻研究總結了當前的研究現狀，并通過文本分析系統地分析了學生的表現提出元素化合物知識學習進階框架的假化進而通過\"二段式\"選擇測試問卷調查法，以人教版元素化合物知識的內容為載體進行實證研究，最終提出了元素化合物知識的\"點-線-面-體\"學習進階模型，具體如下：

水平1（點）：認識常見物質的宏觀組成，并能根據元素組成對常見物質進行分類，掌握常見物質的制備與運用，知道元素的客觀存在是分子、原子、離子等微粒。

水平2（線）：可以對各種物質（金屬，非金屬元素，酸式鹽，氧化物）進行分類和分類，可以根據物質的微觀結構和結構，結合離子反應，氧化還原反應等學習的基本原則決定了物質的本質和轉化。

水平3（面）：能根據元素周期律對各類物質（金屬、非金屬單質、酸堿鹽、氧化物）的性質與用途進行演繹，能從\"位—構—性\"認識物質的性質與轉化。

水平4（體）：形成元素觀、微粒觀、結構觀、轉化觀、分類觀、守恒觀，對元素化合物知識形成結構完善、內容豐滿地立體化、系統化、結構化認識并能解決相應的綜合性強的問題。

（1）學習進步具有從低級到終點發展的方向性。它圍繞著核的概念，核必需性的概念也可以保證不涉及彎路或彎路。當涉及交叉概念時，只補充橫截面的概念，并且可以避免，類似于爬樓梯，核的概念是樓梯的方向。爬上而不是四處走動甚至倒下。

（2）學習進步是程序性的。在不同學習階段可以取得的成就水平是不同的。爬樓梯的情況也是如此。起點是學生已有的知識基礎。對于低級階段，終點是要實現的最終學習目標，這是一個高級階段，每個中間步驟意味著學生處于不同的思維水平。不同年齡的不同認知發展水平要求課程開發者和教師根據學生的實際情況做出不同的學習進展。當然，值得注意的是學生從開始到結束都有主觀能動性。學習路徑有很大差異，成績水平也不盡相同，所以學習進步與典型假設相符。

（3）學習進階具有實踐性。他要求學生要將學習的知識投入到生活中，或者科學研究中，而不僅僅只是為了考試分數。實踐是檢驗學習成果的最好方式，可以更好地了解學生對知識的掌握程度。

4.例證

下面以鋁為例，來列舉學習進階在高中元素化合物方面的研究。

首先，進入新課導入，這是第一步。假設老師帶來了一個金屬探測儀，我們可以知道，他是可以檢測出金屬的。我們可以讓老師檢測木頭、礦泉水、紙鈔和鋁。于是可知道鋁是金屬。得到了鋁的第一個特性：金屬。這個做法也引入了鋁這個主題，讓同學們知道要學習的是什么。

然后，可以逐步深入研究鋁的特性。將鋁片打磨，會發現打磨處會更亮和光滑。再將打磨的鋁片燃燒，會發現液體會跌落。但未經打磨的鋁片。液體并不會滴落。于是可以引出鋁的氧化物：三氧化二鋁。可以得出，三氧化二鋁的熔點比鋁高。并且比鋁的光澤要暗些。鋁比三氧化二鋁更活潑，能和氧氣發生反應。后面可以進行更深入的實驗探究，一步一步探索鋁的特點。逐層深入，一點一點在學生大腦中構建出鋁的化學和物理性質。鋁的化學性質有許多，要從學習進階方式討論，還有許多。如從鋁的抗氧化性方面來討論，有許多實驗可以對此進行證明，引起學生的好奇心，讓他們有學習的動力。將氧化膜除去的鋁片放入濃硫酸中，然而，并沒有什么現象，是什么原因。怎么證明鋁片遇到濃硫酸發生了鈍化反應。當然，還可以進行深入研究，是否鋁片遇到其他酸也會發生鈍化反應。還是這是鋁片和濃硫酸的特征反應。這些都是可以讓學生們思考的。還有實驗，例如：將鋁粉灑在燃燒的蠟燭上，會看到什么現象，鋁粉是否會燃燒，火焰是什么顏色的。這個現象中體現了鋁的哪些物理性質和化學性質。然后又可以讓學生思考，其他金屬是否也會出現這種情況，它們的焰色反應相同嗎？這可以讓學生從鋁的學習，獲得更多其他金屬的特性，由一點引出一個面。這是學習進階的重要方法。還可從另一實驗引出，將鋁片除去氧化膜，然后用坩堝鉗夾住，放在酒精燈上加熱，用外焰加熱，因為外焰溫度高，節省燃料。然后將加熱的鋁片放入氫氧化鈉溶液中或者放入稀硫酸中，觀察現象。我們都是知道的，會產生氣泡。這時可以對學生提問，產生的氣泡是什么氣體。這個現象說明了鋁的什么性質，為什么鋁和酸堿都能反應。由此還可以延伸，鋁所在的第三主族是否都具有相同的性質，這是鋁的特性還是其他的呢？由這么多的實驗和實驗現象，可以總結出鋁的許多化學性質，而且這些性質可以由鋁推向其他化學元素的性質。由此，可以更好地學習元素周期表，知道元素周期表的使用價值。這就是進階學習的好處，由某一事物，推廣到另一事物，不同的東西相互聯系，更好的有助于記憶，更好的去理解，這是難能可貴的，學習的樂趣所在。這就是學習進階在化學研究中的過程。逐步深入，不斷完善。而且這個過程的好處是學生更容易理解，記憶更深刻。

5.結語

通過學習，進而統整元素化合物知識，提出元素化合物知識學習進階框架，有利于教育決策者量化觀測我國學生不同學段認知發展水平，提出符合學生認知發展規律的課程標準；有利于課程編制者按照學生認知發展規律調整教材編排梯度，避免學習任務過于簡單導致學生缺乏學習動力或過于困難打消學生學習積極性；有利于考試命題者把握教學重難點，了解學生思維過程及學習路徑，有的放矢設計出信度效度兼備的測評工具；有利于教師剖析學生學習水平，對易混淆、易遺忘、難理解、難掌握的學習內容采取有針對性地教學措施減輕學生學習負擔。

參考文獻

[1]童文昭，王后雄.學習進階本土化研究的意義及面臨的問題[J].化學教育.2016（07）：1-5.

[2]張發新.以“學習進階”方式統整“元素化合物知識”的教學[J].化學教學.2014（10）：34-37.

[3]唐紅珍.科學認識論視角下的高考無機元素化合物復習[J].化學教學.2016（02）：83-86.