運用價類二維圖培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)的策略

高勇

化學(xué)作為科學(xué)教育的一個重要組成部分，其重要目標(biāo)就是使學(xué)生能夠準(zhǔn)確地認(rèn)識化學(xué)科學(xué)、理解化學(xué)科學(xué)。本文將著重分析如何以更加有效的方式貫徹落實課堂中對元素化合物知識的核心觀念的培養(yǎng)。

1.價類二維圖的現(xiàn)實使用情況

價類二維圖是以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)，以元素的化合價為縱坐標(biāo)的含具體物質(zhì)的圖像。價類二維圖在現(xiàn)實教學(xué)中未能被一線教師很好地使用起來，更多的是在教學(xué)過程中為“畫圖”而畫圖。同時學(xué)生對價類二維圖的書寫也存在①不熟悉;②不清楚：不知道該怎么標(biāo)注化合價;③不理解：為什么在學(xué)習(xí)元素化合物時要畫“價類二維圖”，忽視了價類二維圖明晰同一元素相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，更加迅速有效地學(xué)習(xí)同一元素化合物的作用。除此之外，價類二維圖還能衍生為價類素三維圖，所謂“素”指的是元素，且指的是同一主族元素，可將價類二維圖作出Z軸，對應(yīng)的是同一主族的元素，由此可做到橫向比較單一元素內(nèi)各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，縱向比較同一主族不同元素相同類別的聯(lián)系與區(qū)別，使價類二維圖的使用更飽滿，讓學(xué)生進(jìn)一步理解價類二維圖在整個元素化合物學(xué)習(xí)中的作用。

2.運用價類二維圖培養(yǎng)核心素養(yǎng)的策略

（1）課堂創(chuàng)設(shè)問題驅(qū)動學(xué)生主動思考

在講授元素化合物知識時應(yīng)該以問題驅(qū)動的形式鼓勵學(xué)生主動思考，避免出現(xiàn)以教師為主導(dǎo)位置的純講授型課堂，即便學(xué)生在課堂上能夠緊跟教師思路思考，其在課后也會出現(xiàn)“課堂能聽懂，解題不會做”的情況。因此問題驅(qū)動形式是為了引導(dǎo)學(xué)生建立主動思考并總結(jié)的核心素養(yǎng)。

（2）巧用類比，促進(jìn)觀念建構(gòu)

類比是促進(jìn)學(xué)生在已有觀念的基礎(chǔ)上建構(gòu)新觀念或更高層次觀念的有效工具。元素化合物的學(xué)習(xí)過程是對化學(xué)核心觀念中分類觀的一個闡釋，沒有準(zhǔn)確清晰的分類觀則類比也無從下手，因此鼓勵學(xué)生以類比的方法學(xué)習(xí)元素化合物能夠更加迅速地掌握對應(yīng)知識點，培養(yǎng)學(xué)生形成分類思想，在前文中的“價類素”三維圖的思想也是對類比思想的一種拓展與延伸。

3.基于課堂實例的分析（以元素周期律的復(fù)習(xí)課堂實例為對象）

（1）以N元素為研究對象，創(chuàng)設(shè)問題：所學(xué)過的N元素的化合物有哪些？從分類的角度其分別屬于哪一類化合物？工業(yè)上如何制備？學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識對N的化合物進(jìn)行分類與總結(jié)，初步整合與N元素有關(guān)的化合物性質(zhì)及反應(yīng)方程式;

（2）將步驟①中所寫N元素的化合物依次填進(jìn)N元素的價類二維圖內(nèi)，思考能否將工業(yè)上制備N的元素化合物流程整合進(jìn)價類二維圖中，引導(dǎo)學(xué)生獨自補全N的價類二維圖;

（3）引導(dǎo)學(xué)生從N的原子結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析并了解其化合價變化范圍的原因，在此過程中可以培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀;

（4）以未知元素P作為切入點讓學(xué)生思考。這個過程意在培養(yǎng)學(xué)生微粒觀與分類觀。分類觀體現(xiàn)在我們可以將元素周期表中同一主族的元素進(jìn)行一個簡單的分類，在大部分化學(xué)性質(zhì)上是存在共性的，除此之外，其與N元素相類似的原子結(jié)構(gòu)示意圖也反映了此分類觀，因此類比步驟③學(xué)生可能會采用書寫原子結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析，找到與P相類似的最外層電子數(shù)，進(jìn)而類比N元素反向分析P元素的價類二維圖的書寫方式;

（5）采用N、P元素的價類二維圖同等位置進(jìn)行對比，分析其對應(yīng)化學(xué)性質(zhì)，如：最高價含氧酸的酸性HNO3>H3PO4，通過分析對應(yīng)位置不同物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的共性與特性達(dá)成元素周期律的最終復(fù)習(xí)任務(wù)。

整節(jié)課堂實例中反復(fù)出現(xiàn)的教學(xué)策略有：①創(chuàng)設(shè)問題情境策略：在整節(jié)課實例中，要求教師對整個教學(xué)思路有全面的把控，在適當(dāng)?shù)奈恢脛?chuàng)設(shè)好足夠的問題“鏈接”便于學(xué)生思考，只有學(xué)生自己在實際練習(xí)中形成了對問題思考的思路，才能在實際考試中即便遇到陌生的物質(zhì)依然可以分析。②類比策略：體現(xiàn)在后期兩種同主族元素的具體物質(zhì)分析中，意在讓學(xué)生形成一種基本素養(yǎng)：即分類的作用在于類比，清楚地了解分類觀的作用才能更加明晰類比的作用與效果。

化學(xué)核心觀念的培養(yǎng)應(yīng)滲透到每一節(jié)課堂教學(xué)中，讓學(xué)生在遇到陌生的知識點時依然可以利用自身所構(gòu)建的核心素養(yǎng)進(jìn)行分析，能夠有自己的思考方法，知道如何更加有效的學(xué)習(xí)。【本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃課題“化學(xué)核心素養(yǎng)下元素化合物知識的自主學(xué)習(xí)策略研究”（課題批準(zhǔn)號：2018YQJK012）研究成果之一】

責(zé)任編輯 徐國堅