楊伏勇

摘要：元素化合物知識是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的主干內(nèi)容，整個化學(xué)必修1教材的主要組成部分。在新課程理念下探索如何有效開展元素化合物知識的教學(xué)，具有重要的意義和價值。文章以魯科版《化學(xué)1》第3章第1節(jié)“碳的多樣性”第1課時的教學(xué)為例，闡述新課程理念下，多種教學(xué)方法并用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生運用元素觀和科學(xué)探究的基本方法開展元素化合物教學(xué)的基本思路。

關(guān)鍵詞：元素化合物；學(xué)習(xí)積極性；元素觀；科學(xué)探究的基本方法

文章編號：1008-0546（2014）02-0031-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.011

傳統(tǒng)的元素化合物教學(xué)，主要是以教師為活動中心，采用“教師講授—學(xué)生接受”的教學(xué)模式，以“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-制備-用途”為主線對單質(zhì)及其化合物進(jìn)行學(xué)習(xí)。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生始終處于被動學(xué)習(xí)，對元素化合物知識的接受效率較低、應(yīng)用能力較弱。在新課程背景下，作為中學(xué)化學(xué)教師，如何在新課程理念的指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，用科學(xué)的方法論去指導(dǎo)教學(xué)過程，讓學(xué)生在輕松的氛圍中達(dá)成教學(xué)的三維目標(biāo)，是我們一直要不斷探索的課題。本文通過“碳的多樣性”一節(jié)的教學(xué)實例和大家一同探討元素化合物的教學(xué)。

一、教材分析和教學(xué)要求

碳及其化合物廣泛存在于自然界中，普遍應(yīng)用于我們的生產(chǎn)、生活實際，自然界和生活中很多現(xiàn)象都與其性質(zhì)息息相關(guān)。碳及其部分化合物的性質(zhì)在初中化學(xué)已經(jīng)有所涉及，本節(jié)教材在初中化學(xué)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討碳及其化合物的多樣性。通過介紹碳的三種同素異形體金剛石、石墨、C60的物理性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)碳單質(zhì)的多樣性；通過介紹種類繁多的含碳化合物，重點探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，認(rèn)識碳酸鹽與碳酸氫鹽性質(zhì)的異同點，體現(xiàn)碳的化合物的多樣性。福建省普通高中新課程教學(xué)要求·化學(xué)[1]提出本課題的教學(xué)目標(biāo)是：了解同素異形體的概念，知道碳有三種同素異形體；了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的物理性質(zhì)和用途，能夠?qū)μ妓徕c、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)比較（與酸反應(yīng)、熱穩(wěn)定性）。

二、教學(xué)環(huán)節(jié)及評析

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計試圖基于新課程理念的指導(dǎo)，以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位，采用多種教學(xué)策略，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生運用元素觀和科學(xué)探究的基本方法對碳及其化合物展開知識構(gòu)建，期間采用自主閱讀、小組討論、實驗探究等多種方式展開教與學(xué)的活動，最終達(dá)成教學(xué)的三維目標(biāo)。

1. 情景引入——從“美”字說起

教學(xué)設(shè)計思路：

【幻燈片】展示一組美麗的圖片：美麗的珊瑚，精美的鉆石，秀美的溶洞奇觀，妍婉秀美的傳世名帖《蘭亭序》

【設(shè)置問題】上述展示的物質(zhì)中都含有同一元素，該元素是？

評析：著名教育學(xué)家蘇霍姆林斯基說：“如果教師不想辦法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識，那么這種知識只能使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，給不動感情的腦力勞動帶來疲勞?！敝袊灿幸痪渌自挘骸昂玫拈_始是成功的一半”，有效的課堂導(dǎo)入能在某種程度上決定整堂課是否能順利進(jìn)行。一節(jié)優(yōu)秀的課例在剛開始就應(yīng)該能夠起到畫龍點睛的作用，指明本節(jié)課的主題，迅速調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并且能夠很自然過渡到教學(xué)的主體內(nèi)容上去。課堂導(dǎo)入的方法有很多，例如：故事、新聞背景，視頻、圖片引入，復(fù)習(xí)回顧，開門見山等多種方式。本節(jié)課采用圖片引入式，通過一組精美的圖片，讓學(xué)生享受視角的盛宴，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；隨后，設(shè)置的問題把學(xué)生引向本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題，同時也激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的欲望，進(jìn)而自然過渡到本節(jié)課的主題教學(xué)。

2. “碳元素的存在形式”教學(xué)——走進(jìn)生活

教學(xué)設(shè)計思路：

【小組合作活動】主題：走進(jìn)生活

請同學(xué)們以2人小組為單位，試著寫出生活中常見的或自己熟悉的一些含碳物質(zhì)。

【師生互動】各小組匯報合作成果，教師帶領(lǐng)學(xué)生對相關(guān)物質(zhì)從物質(zhì)組成的角度進(jìn)行歸類、總結(jié)（按單質(zhì)、氧化物、酸、鹽、有機(jī)物等歸類）。

評析：化學(xué)來源于生活，生活中處處有化學(xué)。高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)[2]在課程的基本理念中也提到“從學(xué)生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力”。在本節(jié)教學(xué)中，教師采用讓學(xué)生從生活中去尋找含碳的相關(guān)物質(zhì)，在此過程中讓學(xué)生去體驗碳及其化合物的多樣性以及身邊處處都是化學(xué)物質(zhì)，從而意識到學(xué)好化學(xué)的重要性。具體的實施方法采用的是小組合作的方式。小組合作學(xué)習(xí)是新課程理念中所倡導(dǎo)的重要學(xué)習(xí)方式。在小組合作學(xué)習(xí)中，能夠充分突出學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生主動參與的意識，提高了學(xué)生的自學(xué)能力、合作能力、語言表達(dá)能力和競爭能力等，并且可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。最后在教師的引導(dǎo)下，師生完成對生活中含碳物質(zhì)的分類，按著“單質(zhì)—氧化物——酸——鹽”和“無機(jī)物——有機(jī)物”的思路進(jìn)行歸類，充分體現(xiàn)了化學(xué)教學(xué)中的元素觀。通過元素觀的滲透，讓學(xué)生體會：物質(zhì)是由元素組成的，一種元素可以組成多類物質(zhì)，體現(xiàn)元素組成物質(zhì)的多樣性和統(tǒng)一性。讓學(xué)生學(xué)會：研究一種元素時，可以從它的單質(zhì)再到氧化物、酸、堿、鹽這條主線開展下去，進(jìn)而研究相應(yīng)物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，再到它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生對元素化合物知識的自主建構(gòu)。

3. “碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)”教學(xué)——走進(jìn)探究式實驗

教學(xué)設(shè)計思路：

【知識回顧】研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和基本程序。

【探究活動的開展】1.觀察Na2CO3和NaHCO3的外觀，學(xué)習(xí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)。

2.預(yù)測Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)組成的角度把兩種物質(zhì)歸類，通過鹽類的通性以及碳酸鈣的性質(zhì)去預(yù)測二者所具有的性質(zhì)。endprint

3.在教師指導(dǎo)下，制定探究實驗方案（二者與鹽酸、澄清石灰水、NaOH溶液、BaCl2溶液反應(yīng)以及熱穩(wěn)定性），分小組開展實驗探究。

4.在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)，分小組匯報實驗成果，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生歸納總結(jié)Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)。

【探究插曲】部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液也可以產(chǎn)生白色渾濁，和學(xué)生已有的認(rèn)知產(chǎn)生沖突，教師首先對學(xué)生觀察到的現(xiàn)象給予肯定，由于其原因的解釋涉及到較多的反應(yīng)原理知識，暫時還無法直接給予詳細(xì)的解答。教師首先引導(dǎo)學(xué)生尊重實驗事實，感興趣的同學(xué)課后通過查閱書籍或網(wǎng)絡(luò)先做簡單的了解。

評析：法國著名生理學(xué)家貝爾納曾深有體會地說：“良好的方法能使我們更好地發(fā)揮天賦的才能，而拙劣的方法則可能阻礙才能的發(fā)揮?！备咧谢瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)在課程的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中提到“初步掌握化學(xué)實驗基本技能，體驗和了解化學(xué)科學(xué)研究的一般過程和方法，認(rèn)識實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中的重要作用。”傳統(tǒng)的元素化合物知識教學(xué)僅能使學(xué)生短暫的獲取相關(guān)知識，而不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。新課程中倡導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)的探究程序和方法去研究相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，不僅學(xué)到了知識，也體驗了科學(xué)探究的一般過程，更加激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。本塊內(nèi)容首先在教師引導(dǎo)下通過學(xué)生回顧研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序和方法，進(jìn)而在科學(xué)方法論的指導(dǎo)下展開對碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的探究，采用實驗、觀察、分類、比較、小組合作等多種方法于一體，最后在教師引導(dǎo)下，各小組協(xié)作完成對碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的歸納。在探究過程中，出現(xiàn)了和預(yù)測結(jié)果所不一樣的實驗現(xiàn)象，教師及時肯定學(xué)生的實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生尊重實驗事實的科學(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生去自主探究、自主解決問題，讓學(xué)生對科學(xué)探究的過程有了更為深刻的了解。

4. “多種多樣的碳單質(zhì)”教學(xué)——小組課外合作活動

教學(xué)設(shè)計思路：

【活動內(nèi)容】同學(xué)們利用課下時間閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，以4人小組為單位解決下列問題，下節(jié)課分小組進(jìn)行匯報。

（1）碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)？（2）碳的各種單質(zhì)物理性質(zhì)差異的原因？（3）碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同？（4）什么是同素異形體？

評析：小組課外合作活動是課堂教學(xué)的延伸和擴(kuò)展。作為一種學(xué)習(xí)方式，和課內(nèi)學(xué)習(xí)相比，它不受課堂時間和空間的限制，學(xué)生有更多的自主性和選擇性。它是激發(fā)學(xué)生學(xué)科興趣、提高學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和合作探究能力的一條重要途徑?；瘜W(xué)小組課外合作活動的形式可以采用課外閱讀、化學(xué)制作（模型、標(biāo)本等）、化學(xué)實驗活動等。在這節(jié)課的教學(xué)中，由于碳單質(zhì)的內(nèi)容初中已經(jīng)有所涉及且難度相對較小，在課堂教學(xué)時間相對緊張的情況下，筆者采取小組課外合作活動的形式讓學(xué)生先自主合作學(xué)習(xí)，利用下節(jié)課時間以小組匯報的形式完成本塊教學(xué)。這樣的安排，既解決了本節(jié)課教學(xué)時間較為緊張，難以把全部知識當(dāng)堂完成的問題，又充分鍛煉了學(xué)生自學(xué)、合作、解決問題的能力。

三、教學(xué)總結(jié)

本節(jié)課的教學(xué)，筆者首先通過精美圖片去創(chuàng)設(shè)問題情境引入本節(jié)課的主題同時激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，再通過設(shè)置學(xué)生小組合作活動走進(jìn)生活中去尋找含碳物質(zhì)，讓學(xué)生自主建構(gòu)碳的元素線。由于本節(jié)課的重點是碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，故筆者在教學(xué)時對教材內(nèi)容體系進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，把課堂的主體時間用來探究二者的性質(zhì)。在碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的學(xué)習(xí)上，筆者引導(dǎo)學(xué)生充分利用方法線，以研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序為線索，以分組探究實驗為載體，采用多種科學(xué)研究方法于一體，對兩種物質(zhì)進(jìn)行共性和特性的學(xué)習(xí)。對于碳單質(zhì)的學(xué)習(xí)，靈活采用了小組課外合作活動的學(xué)習(xí)形式，作為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。作為一節(jié)市級公開課，通過實際的教學(xué)效果來看，在整節(jié)課中學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)積極性，整個教學(xué)過程能夠充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的新課程理念，滲透學(xué)習(xí)元素化合物知識的科學(xué)學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)。結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)以及對元素化合物教學(xué)的課堂實踐，筆者在此談三個方面的內(nèi)容。

1. 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的激發(fā)

偉大的科學(xué)家愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師?！比绻粋€人對某事物有了強(qiáng)烈的興趣，他就會積極主動的去關(guān)注、去認(rèn)識、去研究，并在這個過程中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗，從而更好地去掌握相關(guān)知識。作為化學(xué)教師，我們要采用各種方法去激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的熱愛，提高他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。例如：良好師生關(guān)系的建立，引人入勝的課堂教學(xué)（如：精彩的課堂引入，豐富多樣小組活動和探究實驗的開展，對學(xué)生適時的鼓勵性評價等），形式多樣的課外活動的開展等?？傊瑢W(xué)習(xí)興趣，它是主動學(xué)習(xí)的前提，參與探究活動的動力，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的源泉，我們必須重視對學(xué)生興趣的培養(yǎng)和科學(xué)引導(dǎo)。

2. 學(xué)生元素觀的建立

正是因為人類對化學(xué)元素的認(rèn)識，才使人類對物質(zhì)世界形成了條理有序的認(rèn)識。作為學(xué)生，如果沒有建立起元素觀，那么他對物質(zhì)世界的認(rèn)識則是零零散散和混亂無序的。當(dāng)他接觸到眾多的單質(zhì)、化合物時，他將力不從心、無所適從。新課程標(biāo)準(zhǔn)中提到讓學(xué)生形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念。在教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生建立元素觀：物質(zhì)是由元素組成的，有限的元素組成了成千上萬的化學(xué)物質(zhì)，物質(zhì)可以按照元素組成進(jìn)行分類，每一類物質(zhì)具有它們的通性，物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化本質(zhì)是元素原子間的重新組合。學(xué)生通過元素觀的建立，能用元素的觀點認(rèn)識物質(zhì)，建立起相應(yīng)的元素家族，例如：金屬元素—相應(yīng)單質(zhì)—氧化物—堿—鹽；非金屬元素—相應(yīng)單質(zhì)—氧化物—氫化物—含氧酸—鹽。結(jié)合科學(xué)研究的基本方法對典型物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行學(xué)習(xí)，就會很容易建立起家族內(nèi)各類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，從而達(dá)到元素化合物知識由點到線再到面的系統(tǒng)建構(gòu)。

3. 讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本方法

通過元素觀的建立，學(xué)生理清了元素與物質(zhì)之間的關(guān)系，學(xué)會了建立相應(yīng)的元素家族。那么如何去研究物質(zhì)的具體性質(zhì)呢？這就需要方法論的指導(dǎo)。通過對研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的一般順序，指導(dǎo)學(xué)生該如何去做。分類的方法和價態(tài)的規(guī)律可以指導(dǎo)學(xué)生如何對物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。運用分類的方法，分門別類地對物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究，可以總結(jié)出各類物質(zhì)的一般性質(zhì)和特性。運用價態(tài)的規(guī)律我們可以預(yù)測物質(zhì)可能具有的氧化和還原性，更好地認(rèn)識同種元素不同價態(tài)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化以及如何轉(zhuǎn)化。通過實驗和觀察的方法，我們可以去驗證我們的預(yù)測結(jié)果，探索物質(zhì)未知的性質(zhì)，進(jìn)而得到物質(zhì)所具有的物質(zhì)通性、氧化還原性質(zhì)和特性。通過比較的方法，認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)之間的異同，有利于更好的對物質(zhì)性質(zhì)的理解。

學(xué)生一旦樹立了元素觀，掌握了科學(xué)探究的基本方法，對學(xué)生來講，元素化合物知識的學(xué)習(xí)將是在教師的引導(dǎo)下，充分發(fā)揮自身的主觀能動性，采用科學(xué)的探究方法，從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，對元素化合物知識的一個自主建構(gòu)過程，進(jìn)而達(dá)成教學(xué)的三維目標(biāo)。以上是本人對元素化合物教學(xué)的一些初淺認(rèn)識，如何更好地落實元素化合物教學(xué)中的三維目標(biāo)，還有待于老師們的不斷探索和總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003endprint