曾秀瓊

“問題導(dǎo)學(xué)法”的實(shí)踐研究
——以“元素周期律”教學(xué)為例

曾秀瓊

（廣東省增城市第一中學(xué)廣東增城511300）

以人教版必修2第一章第二節(jié)《元素周期律》第二部分——“元素周期律”的教學(xué)為例，介紹化學(xué)理論課的課型研究和“問題導(dǎo)學(xué)法”在中學(xué)化學(xué)常態(tài)課的教學(xué)實(shí)踐。

元素周期律；問題導(dǎo)學(xué)法；課型；化學(xué)理論課

一、教學(xué)設(shè)計(jì)背景

1．課型研究在中學(xué)化學(xué)常態(tài)課教學(xué)中的重要性

課堂教學(xué)的課型泛指課的類型或模型，是課堂教學(xué)最具有操作性的教學(xué)結(jié)構(gòu)和程序?，F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，教學(xué)過程結(jié)構(gòu)是課型分類的主要依據(jù)之一，特定的課型必然有特定的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)。教師通過對課型的研究，能更好地掌握各種課型的教學(xué)目的、教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法等方面的規(guī)律，提高教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)的能力。

2014年，廣州市化學(xué)教研室發(fā)布了教學(xué)研究成果《中學(xué)化學(xué)基本課型研究》，研究者對各種類型的課在教學(xué)觀、教學(xué)策略、教材、教法等方面的共同特征進(jìn)行抽象、概括的基礎(chǔ)上形成的五種化學(xué)基本課型，分別是：元素化合物課、概念原理課、技能（程序）課、高級(jí)技能（問題解決）課，復(fù)習(xí)課。教研室并對每種課型給出了科學(xué)取向教學(xué)論指導(dǎo)下的一些建議，例如原理課的顯性教學(xué)任務(wù)：（1）知道原理是什么（如果—那么，原因—結(jié)果）。（2）知道原理為什么是這樣的。（3）運(yùn)用原理去辦事（解釋、預(yù)測或控制變量之間的相互作用）。（4）辨明新原理與有關(guān)原理的關(guān)系，形成原理系統(tǒng)，學(xué)習(xí)方式有例規(guī)法和規(guī)例法等。

筆者根據(jù)所學(xué)到的教學(xué)理論對人教版教科書《化學(xué)必修2》的教學(xué)內(nèi)容逐一進(jìn)行了課型教學(xué)實(shí)踐研究，充分認(rèn)識(shí)到課型研究在常態(tài)課教學(xué)中的重大作用，深刻認(rèn)識(shí)到教師對不同課型的理解和組織對常態(tài)課教學(xué)成敗的舉足輕重的影響：

（1）教師應(yīng)針對不同的課型設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，例如對同一知識(shí)點(diǎn)，在新授課和復(fù)習(xí)課的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)有所不同。而不同的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)采取不同的教學(xué)活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。

（2）元素化合物課、概念原理課、技能（程序）課、高級(jí)技能（問題解決）課這些特定的課型有著其特定的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，教師能夠熟悉的話，必然很大程度地減輕備課的壓力，提高課堂效率，尤其是對新手教師而言。

2．“問題導(dǎo)學(xué)法”對化學(xué)理論課教學(xué)的指導(dǎo)意義

“問題導(dǎo)學(xué)法”教學(xué)起源于美國教育學(xué)家杜威的“從做中學(xué)”的解決問題的思維方法。使之形成理論并作出新發(fā)展的是美國心理學(xué)家布魯納，他在《發(fā)現(xiàn)的行為》一文中指出：“發(fā)現(xiàn)不限于尋求人類尚未知曉的事物，確切地說，它包括用自己的頭腦親自獲得知識(shí)的一切方法。”

“問題導(dǎo)學(xué)法”是依據(jù)所教學(xué)生的知識(shí)層次、能力層次、智力層次的總體水平，而對范例教學(xué)要素探究學(xué)習(xí)和對問題解決學(xué)習(xí)進(jìn)行優(yōu)化的教學(xué)策略。該模式以教材或補(bǔ)充教材為基礎(chǔ)，以問題為杠桿，既重視教師指導(dǎo)、點(diǎn)拔、示范的教的過程，更注意學(xué)生主體意識(shí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、能力遷移、自主探究的學(xué)的過程；以教為前導(dǎo)，以學(xué)生為主體，著眼于提高課堂教學(xué)效率和課堂教學(xué)的四維目標(biāo)，即傳授知識(shí)（基礎(chǔ)目標(biāo)）、培養(yǎng)能力（主體目標(biāo)）、發(fā)展智力（深化目標(biāo)）、塑造人格（主體目標(biāo)），以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)形式的根本性轉(zhuǎn)變。

所以“問題導(dǎo)學(xué)法”和傳統(tǒng)的“講授法”為主的教學(xué)方法明顯不同，“問題導(dǎo)學(xué)法”提倡不把現(xiàn)成的知識(shí)提供給學(xué)習(xí)者，而是從青少年好奇、好問、好動(dòng)的心理特點(diǎn)出發(fā)，在教師的引導(dǎo)下，依靠教師和教材所提供的材料，讓他們自己去發(fā)現(xiàn)、回答和解決問題，使他們成為知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者，而不是消極的接受者。“問題導(dǎo)學(xué)法”能很好地體現(xiàn)現(xiàn)代教育學(xué)中的“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”教學(xué)原則。

而化學(xué)概念（理論）課的教學(xué)目標(biāo)重視概念的建立過程，要讓學(xué)生感受、理解概念和理論的產(chǎn)生和發(fā)展過程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)。這就要求教師在上概念（理論）課時(shí)，（1）要提供盡可能充足的實(shí)驗(yàn)事實(shí)或數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生形成概念。（2）要注意運(yùn)用準(zhǔn)確、簡明和邏輯性強(qiáng)的語言，通過歸納的方法，抽象化學(xué)事實(shí)和化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)特征，或通過演繹的方法，分析新概念與原有概念的異同，給概念下定義。（3）要在初步建立概念后，通過正、反例分析以及范圍、條件的討論，幫助學(xué)生理解概念（理論）的內(nèi)涵。（4）要在初步建立概念的基礎(chǔ)上，及時(shí)通過概念的運(yùn)用，鞏固概念，并在后續(xù)學(xué)習(xí)中發(fā)展概念。

故此，在化學(xué)概念（理論）課的教學(xué)中應(yīng)用“問題導(dǎo)學(xué)法”：（1）可用問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概念（理論）的內(nèi)涵和外延，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。（2）化學(xué)概念（理論）課缺少直觀、形象的實(shí)驗(yàn)，比較枯燥，可用問題組組織學(xué)生展開交流、討論，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

近年來，我校大力開展“20+20”高效課堂下實(shí)踐“問題導(dǎo)學(xué)，啟迪思維”的課堂教學(xué)研究。筆者也借此春風(fēng)，在課型研究的同時(shí)滲透“問題導(dǎo)學(xué)法”，開展了校級(jí)小課題研究《以“問題導(dǎo)學(xué)”為利刃，破解化學(xué)基本理論的學(xué)習(xí)障礙——＜物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律＞的教學(xué)實(shí)踐研究》。下面謹(jǐn)據(jù)切身感受，以“元素周期律”這一部分的教學(xué)為例，對“問題導(dǎo)學(xué)法”在化學(xué)理論課的應(yīng)用談?wù)勔豢字姟?/p>

二、教學(xué)內(nèi)容的分析選擇

1．“元素周期律”在中學(xué)化學(xué)的重要性

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生“能結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)元素周期律，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系”，教師據(jù)此一般會(huì)提出必修內(nèi)容的知識(shí)與技能目標(biāo)要求：（1）通過表格分析有關(guān)數(shù)據(jù)（原子核外電子排布、原子半徑、元素的主要化合價(jià)等），認(rèn)識(shí)元素周期律。（2）通過實(shí)驗(yàn)探究和事實(shí)，能以第三周期為例，認(rèn)識(shí)同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

元素周期律的學(xué)習(xí)屬于概念理論課，化學(xué)概念理論的教學(xué)是掌握化學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵，是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)運(yùn)用科學(xué)的基礎(chǔ)，在中學(xué)化學(xué)中具有舉足輕重的地位。

元素周期表和元素周期律是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要工具，元素周期表的認(rèn)識(shí)對學(xué)習(xí)化學(xué)有著非常重要作用。著名化學(xué)家傅鷹曾經(jīng)說：“我們可以毫不夸大地說，若無周期律，特別是周期表，化學(xué)就不可能有今天。”

元素周期律是對元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化實(shí)質(zhì)的揭示，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對以前學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行概括、綜合，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)；同時(shí)，也會(huì)以此理論來指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)（它是選修3必要的基礎(chǔ)知識(shí)），所以，學(xué)好元素周期律是十分重要的。

2．“元素周期律”的學(xué)習(xí)障礙調(diào)查及原因分析

元素周期律知識(shí)盡管具有較強(qiáng)的邏輯性，教學(xué)中會(huì)呈現(xiàn)豐富的實(shí)驗(yàn)和事實(shí)讓學(xué)生分析，學(xué)生應(yīng)該能基本掌握相關(guān)內(nèi)容的。但據(jù)筆者訪談學(xué)生得出的調(diào)查結(jié)果，學(xué)生往往覺得周期律容易掌握某一部分，但整體的變化規(guī)律難以掌握，并且大部分學(xué)生不會(huì)應(yīng)用周期律來解決實(shí)際的化學(xué)問題。

表1 《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)調(diào)查結(jié)果

表2 學(xué)習(xí)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》的過程中，遇到的學(xué)習(xí)障礙總體評(píng)價(jià)

為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的學(xué)習(xí)障礙呢？筆者認(rèn)為主要有如下的原因：

（1）在元素周期律的教學(xué)中，教師沒能體現(xiàn)出教材本身的邏輯系統(tǒng)，不重視理論推理，致使學(xué)生的邏輯思維能力培養(yǎng)不到位。

（2）元素周期律實(shí)質(zhì)上就揭示了微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，雖然原理簡單，但是學(xué)生在進(jìn)入高中學(xué)習(xí)后，第一次接觸宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合點(diǎn)，在理解和掌握原理上都存在困難，加上教師容易在教學(xué)中以“講授法”為主，這就致使學(xué)生很容易落入死記硬背、生搬硬套的化學(xué)學(xué)習(xí)誤區(qū)。

（3）在應(yīng)試模式下的教學(xué)，存在著一種怪圈——初、高中化學(xué)教學(xué)的課時(shí)和內(nèi)容都有很大的“縮水”，教和學(xué)屈服于應(yīng)試，一切以解題為終極目標(biāo)。該模式導(dǎo)致學(xué)生對化學(xué)知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)支離破碎，化學(xué)基本觀念含糊，理性思維不到位，學(xué)科素養(yǎng)大大降低。

3．解決“元素周期律”的學(xué)習(xí)障礙的教學(xué)策略

那么，如何引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)基本觀念、認(rèn)識(shí)元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系呢？筆者認(rèn)為應(yīng)該重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)：

（1）精心設(shè)計(jì)教學(xué)，在教學(xué)中進(jìn)行有效組織，銜接好初高中知識(shí)

本章要學(xué)習(xí)的“物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律”知識(shí)，在初三課本上冊第四單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一章中都有簡單介紹，如原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、離子的形成等，但學(xué)生并不清楚這些知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，而必修2的第一章內(nèi)容就是要在初中有關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上向縱深發(fā)展——去認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的內(nèi)在聯(lián)系，再通過數(shù)據(jù)的分析和實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)來認(rèn)識(shí)元素周期表中同主族、同周期元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，進(jìn)而揭示元素周期律，認(rèn)識(shí)到元素的“位—構(gòu)—性”之間的關(guān)系。因此教材的前兩節(jié)的編排順序不僅是體現(xiàn)化學(xué)史實(shí)，更重要的是便于學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生新的認(rèn)知。

新舊知識(shí)聯(lián)系點(diǎn)：

溫故（學(xué)生已具備初中、必修1知識(shí)）過程與方法知新（本章學(xué)習(xí)知識(shí)）必修1鈉、鎂、鋁單質(zhì)的性質(zhì)、硫及其化合物比較法，探究法以第三周期為例實(shí)驗(yàn)探究分析歸納出元素周期律。

（2）增加課時(shí)，以降低難度

由于本校學(xué)生基礎(chǔ)較差，“元素周期律”這一本應(yīng)1個(gè)課時(shí)能講完的內(nèi)容，在本校是不可能完成的。為了讓學(xué)生掌握更為牢固，筆者決定安排2課時(shí)完成教學(xué)任務(wù)，1．5課時(shí)為新授課，0．5個(gè)課時(shí)為練習(xí)課。

（3）充分利用課前預(yù)習(xí)達(dá)成教學(xué)效果

教材安排了兩個(gè)科學(xué)探究，讓學(xué)生理論推理，借助實(shí)驗(yàn)和事實(shí)分析，應(yīng)用歸納法和演繹法，揭示元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的實(shí)質(zhì)。一些可以在課堂上當(dāng)堂完成的內(nèi)容，例如，填寫教材P14頁表中所缺的內(nèi)容和對表中各項(xiàng)內(nèi)容繪制圖表，但由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，如果在課堂上完成，耗時(shí)多，效果不好，但改為課前預(yù)習(xí)后，由于化學(xué)科周課時(shí)只有2－3個(gè)課時(shí)，學(xué)生有充分時(shí)間可以順利完成要求，教師也能及時(shí)收回預(yù)習(xí)提綱進(jìn)行批改，并能有效檢查學(xué)生完成情況，對課堂教學(xué)形成有效反饋。

（4）注重探究學(xué)習(xí)與用教科書教

在教學(xué)中，根據(jù)探究學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)需要，對教科書進(jìn)行“添加”或“整合”，創(chuàng)設(shè)探究情境，使學(xué)生的探究活動(dòng)積極性迸發(fā)出來。例如：在“科學(xué)探究1”中，利用“山東版”教材資源，添加了一個(gè)繪制圖表的探究活動(dòng)，一方面既能培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力和利用數(shù)據(jù)得出結(jié)論的意識(shí)，另一方面又增強(qiáng)了教材的啟發(fā)性。再如：在“科學(xué)探究2”中，雖然本校學(xué)生不能人人都能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但仍然整合了“山東版”教材資源，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并寫出實(shí)驗(yàn)方案，這一方面給優(yōu)生一個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì)，另一方面促使大部分學(xué)生能自覺查閱課本，達(dá)到課前預(yù)習(xí)“分組實(shí)驗(yàn)”的效果。

（5）利用“問題導(dǎo)學(xué)法”引導(dǎo)學(xué)生理性思考，發(fā)揮學(xué)生的主體作用

教學(xué)中多次創(chuàng)設(shè)問題情境，教學(xué)內(nèi)容以問題的形式呈現(xiàn)，學(xué)生在不斷提出問題，研討問題，解決問題中逐步理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而使學(xué)習(xí)過程成為不斷提出問題，解決問題的探究過程。在教學(xué)中給學(xué)生留有一定的研究和創(chuàng)造空間，增強(qiáng)課堂的開放性，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，領(lǐng)會(huì)知識(shí)的內(nèi)涵，發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的邏輯聯(lián)系，有序建構(gòu)知識(shí)體系并充分而舒展地表達(dá)、發(fā)展、創(chuàng)新。這樣才能促進(jìn)學(xué)生深刻理解并掌握化學(xué)核心知識(shí)和理論，在對知識(shí)的理解運(yùn)用中形成基本觀念，逐步形成理性思維。

（6）增加探究活動(dòng)內(nèi)容，有利于學(xué)生識(shí)記基礎(chǔ)知識(shí)

在“閱讀探究”中增加了“最高正價(jià)”、“最低負(fù)價(jià)”、“氣態(tài)氫化物的化學(xué)式”、“最高價(jià)氧化物的化學(xué)式”、“最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式”等書寫內(nèi)容，能讓基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生更加牢固地掌握一些基礎(chǔ)知識(shí)。

三、教學(xué)流程的設(shè)計(jì)

教學(xué)片段1：以圖表為載體，尋找元素周期律

［課前預(yù)習(xí)1］填寫教材P14頁表中所缺的內(nèi)容。

［課前預(yù)習(xí)2］與你的小組成員一齊對表中各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行比較、分析，尋找其中的規(guī)律。

［作圖1］在右圖（圖見附錄1）中繼續(xù)畫出3－18號(hào)元素以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)、原子的最外層電子數(shù)為縱坐標(biāo)的直方圖。觀察所畫圖形，與你的小組同伴們討論，你的結(jié)論是什么？

［作圖2］在右圖（圖見附錄1）中繼續(xù)畫出3－18號(hào)元素以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)、原子半徑為縱坐標(biāo)的折線圖。對于原子半徑的變化（稀有氣體元素暫不考慮），與你的小組同伴們討論，你的結(jié)論是什么？

［作圖3］在右圖（圖見附錄1）中繼續(xù)畫出3－18號(hào)元素原子序數(shù)為橫坐標(biāo)、元素的主要化合價(jià)為縱坐標(biāo)的折線圖。對于元素主要化合價(jià)的變化，與你的小組同伴們討論，你的結(jié)論是什么？

設(shè)計(jì)意圖：1～18號(hào)元素的元素符號(hào)、原子結(jié)構(gòu)示意圖是學(xué)生必須掌握的內(nèi)容，因此必須讓學(xué)生獨(dú)立表格缺少的內(nèi)容，作為對學(xué)生上一節(jié)學(xué)習(xí)情況的檢測?；趯W(xué)生基礎(chǔ)薄弱，將課堂完成的部分耗時(shí)長的內(nèi)容改為讓學(xué)生課前完成，減少課堂容量。

教學(xué)片段2：化學(xué)史引入，問題導(dǎo)問，深入理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”

［課堂引入］化學(xué)史中鎵的性質(zhì)的推斷故事

1 8 7 1年門捷列夫預(yù)言1 8 7 5年發(fā)現(xiàn)后測定類鋁鎵原子量6 9 6 9 . 7 2密度( g / c m3) 5．9－6．0 4 . 7熔點(diǎn)低3 0 . 1化學(xué)性質(zhì)不受空氣的侵蝕灼熱時(shí)略起氧化灼熱時(shí)能分解水汽灼熱時(shí)確能分解水汽能生成類似明礬的礬類能生成鎵礬可用分光鏡發(fā)現(xiàn)其存在用分光鏡發(fā)現(xiàn)的

［問題思考］結(jié)合周期表，你認(rèn)為門捷列夫依據(jù)什么準(zhǔn)確預(yù)言了類鋁（鎵）的性質(zhì)？你能更具體補(bǔ)充二者結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（半徑、化合價(jià)、金屬性等）有何聯(lián)系及區(qū)別？為什么？

［點(diǎn)撥］同族——最外層電子數(shù)相同——主要化合價(jià)相同；鎵比鋁電子層多——鎵比鋁原子半徑大——鎵比鋁失電子能力強(qiáng)——鎵比鋁金屬性強(qiáng)。

［板書］結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。

［思考］同周期的元素也會(huì)存在規(guī)律嗎？

設(shè)計(jì)意圖：先復(fù)習(xí)同族元素性質(zhì)遞變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生抓住“位、構(gòu)、性”三者之間的關(guān)系這一主線，再引領(lǐng)學(xué)生用同樣的科學(xué)思路探究同周期元素。

教學(xué)片段3：展示圖表，層層導(dǎo)問，揭示同周期的原子結(jié)構(gòu)和化合價(jià)變化規(guī)律

［投影］學(xué)生提供的優(yōu)秀的“最外層電子數(shù)隨原子序數(shù)變化圖”。

［思考］隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)什么變化？最外層最多能容納多少個(gè)電子？

［答案及投影］隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。最外層最多能容納8個(gè)電子。

［投影］學(xué)生提供的優(yōu)秀的“原子半徑隨原子序數(shù)變化圖”。

［教師講解］稀有氣體元素的原子半徑測定與相鄰非金屬元素的測定依據(jù)不同，而不同來源的數(shù)據(jù)是沒有比較價(jià)值的，所以沒有提供稀有氣體元素的原子半徑數(shù)據(jù)。

［提問］⑴隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈現(xiàn)變化。

（2）電子層數(shù)相同的元素的原子隨原子序數(shù)的增加，半徑逐漸。

（3）最外層電子數(shù)相同的同主族元素，電子層數(shù)越多，半徑。

（4）原子半徑最小的是原子。

［討論］下面我們通過討論影響原子半徑的因素來深入理解原子半徑的遞變規(guī)律：

（1）原子核內(nèi)質(zhì)子對核外電子有何作用？

（2）電子層數(shù)相同時(shí)，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)對半徑是如何影響的？

［講述］非常對。當(dāng)核外電子排布相同時(shí)，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)越多，核對核外電子的吸引力就越強(qiáng)，半徑就越小。

［討論］那么同一種元素的原子和離子半徑有何規(guī)律？（利用“人添減厚衣”形象說明）

［小結(jié)板書］影響原子半徑的因素：

電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多，吸引力越大，半徑越??；

最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)越多，電子數(shù)越多，半徑越大。

另外：陽離子半徑＜其原子半徑，陰離子半徑＞其原子半徑

［講述］從上面的活動(dòng)中，我們了解到，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子結(jié)構(gòu)呈周期性變化，那么元素的性質(zhì)是否也有周期性變化呢？我們先來分析一下元素的主要化合價(jià)是否也有周期性的變化。因?yàn)榛蟽r(jià)是元素表現(xiàn)出來的性質(zhì)。

［展示］學(xué)生提供的優(yōu)秀的“最高正價(jià)、最低負(fù)價(jià)隨原子序數(shù)變化圖”。

［簡述］表中給出的是元素的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)，某些元素還是許多其他常見價(jià)態(tài)。

［思考并填空］⑴隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價(jià)呈現(xiàn)變化。

（2）最外層電子數(shù)、最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之間有什么關(guān)系？

（3）哪些元素的化合價(jià)有什么特殊之處？

（4）最高正價(jià)存在于什么物質(zhì)中？最低負(fù)價(jià)存在于什么物質(zhì)中？

設(shè)計(jì)意圖：展示圖表能給學(xué)生直觀的周期律感受，并指導(dǎo)學(xué)生將所給信息條理化，同時(shí)準(zhǔn)確表述所得結(jié)論；通過問題組，降低學(xué)生理解難度，引導(dǎo)學(xué)生自主歸納1－18號(hào)元素最外層電子數(shù)、原子半徑、主要化合價(jià)的變化規(guī)律。

教學(xué)片段4：實(shí)驗(yàn)探究第三周期金屬元素的金屬性強(qiáng)弱

［實(shí)驗(yàn)探究］請你利用所給儀器和試劑設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你對鈉、鎂、鋁三種元素原子失電子能力相對強(qiáng)弱的預(yù)測。（注意設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)時(shí)只能改變一個(gè)條件，其他條件要相同。）

試劑：酚酞，面積相同的鎂條和鋁條，鹽酸（1mol/ L），蒸餾水。

儀器：燒杯，試管，表面皿，酒精燈，試管夾、砂紙

實(shí)驗(yàn)記錄：（預(yù)習(xí)時(shí)填寫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其他課堂上邊做實(shí)驗(yàn)邊記錄）

［討論］⑴回憶鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，比較鈉和鎂與水反應(yīng)的難易程度。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式、結(jié)論

（2）比較鎂和鋁與鹽酸反應(yīng)的難易程度。

（3）比較鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物（氫氧化物）堿性強(qiáng)弱。

［討論］通過以上實(shí)驗(yàn)和討論，你能推斷出鈉、鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱嗎？

［思考］你能從原子結(jié)構(gòu)角度解釋鈉、鎂、鋁的金屬性遞變規(guī)律嗎？

（1）寫出鈉、鎂、鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖；

（2）鈉、鎂、鋁的原子半徑遞變關(guān)系；

（3）原子核對最外層電子的吸引力遞變關(guān)系。

［小結(jié)］對于同一周期的元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑越小，原子核對最外層電子的吸引力越大，失電子能力越弱，金屬性越弱。

［思考］鈉失去1個(gè)電子，鋁失去3個(gè)電子，是否說明鈉的金屬性比鋁弱？

設(shè)計(jì)意圖：改編科學(xué)探究，可降低難度，使學(xué)生一方面能養(yǎng)成探究意識(shí)，另一方面又能有效壓縮課堂容量；充分利用教材中資源培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力；通過問題組分解問題以降低學(xué)生理解難度，強(qiáng)調(diào)元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，突出教學(xué)重點(diǎn)，幫助學(xué)生掃清思維誤區(qū)。

教學(xué)片段4：事實(shí)分析第三周期非金屬元素的非金屬性強(qiáng)弱

［投影］學(xué)生完成空白部分，并上黑板書寫。

S i P S C l最高正價(jià)最低負(fù)價(jià)單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫生成少量硅烷磷蒸氣與氫氣相當(dāng)困難地生成磷化氫加熱生成硫化氫光照或點(diǎn)燃的條件下生成氯化氫單質(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度：氣態(tài)氫化物的化學(xué)式S i H4P H3氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解穩(wěn)定氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：最高價(jià)氧化物的化學(xué)式最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸強(qiáng)酸（比硫酸酸性強(qiáng)）酸性強(qiáng)弱：

［問題思考］通過以上討論，你能推斷出硅、磷、硫、氯的非金屬性強(qiáng)弱嗎？

非金屬性逐漸增強(qiáng)

［問題思考］你能從原子結(jié)構(gòu)角度解釋硅、磷、硫、氯的非金屬性遞變規(guī)律嗎？

（1）寫出硅、磷、硫、氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖；

（2）硅、磷、硫、氯的原子半徑遞變關(guān)系；

（3）原子核對最外層電子的吸引力遞變關(guān)系。

［點(diǎn)撥及投影］對于同一周期的元素，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑越小，原子核對最外層電子的吸引力越大，得電子能力越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。

［問題思考］氯得到1個(gè)電子，硫得到2個(gè)電子，是否說明氯的非金屬性比硫弱？

［點(diǎn)撥］非金屬性與得電子能力有關(guān)，但與得電子數(shù)無關(guān)。

［投影］通過以上對第三周期元素性質(zhì)的比較，我們可以得出結(jié)論：

金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)稀有氣體元素

設(shè)計(jì)意圖：通過改編表格，提供比教材更豐富的事實(shí)，使學(xué)生掌握?？嘉镔|(zhì)的化學(xué)式，并得出第三周期非金屬元素的非金屬性遞變規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生歸納概括能力；通過問題組分解問題以降低學(xué)生理解難度，強(qiáng)調(diào)元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，突出教學(xué)重點(diǎn)，幫助學(xué)生掃清思維誤區(qū)。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)反思

在中學(xué)無機(jī)化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的過程中，元素周期律起著舉足輕重的核心作用。學(xué)好這部分知識(shí)，對化學(xué)學(xué)習(xí)是十分重要的。

元素周期律和元素周期表中蘊(yùn)含著非常豐富的科學(xué)方法和人文精神，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一個(gè)重要載體，而且一直處于不斷的變化之中，這些內(nèi)容在拓寬學(xué)生知識(shí)視野、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式、增強(qiáng)學(xué)生情感體驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生實(shí)踐能力等方面有著非一般的功能。

本課時(shí)的設(shè)計(jì)，針對學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)狀和前概念，教學(xué)基于學(xué)生已經(jīng)在初中和必修1已經(jīng)積累大量的感性素材。如果在教學(xué)中從學(xué)生所熟悉的初中和必修1的內(nèi)容入手學(xué)習(xí)，低起點(diǎn)，小臺(tái)階會(huì)降低學(xué)生對新知識(shí)的陌生度，達(dá)到溫故知新的效果。而由于課時(shí)限制和學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，在教學(xué)過程中，我充分利用教材資源解決了基本理論課的枯燥感，教學(xué)中多次創(chuàng)設(shè)問題情境，教學(xué)內(nèi)容以問題的形式呈現(xiàn)，學(xué)生在不斷提出問題，研討問題，解決問題中逐步理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而使學(xué)習(xí)過程成為不斷提出問題，解決問題的探究過程。這發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，也讓學(xué)生能自主構(gòu)建知識(shí)，解決教學(xué)重難點(diǎn)：元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

筆者用此設(shè)計(jì)在從教的四個(gè)班級(jí)開展教學(xué)實(shí)施，學(xué)生反映能較好地掌握元素周期律，并且通過跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生都能較好地應(yīng)用元素周期律解決化學(xué)問題。但應(yīng)再加強(qiáng)課堂語言的生動(dòng)性，使學(xué)生更加對化學(xué)感興趣和利于理解理論知識(shí)。

［1］黃甫全，王本陸．現(xiàn)代教學(xué)論學(xué)程［M］．北京：教育科學(xué)出版社，1998

［2］茹光華，沈錚．“問題導(dǎo)學(xué)法”教學(xué)模式的理論與實(shí)踐［J］．教育探索，2001，（10）：53－54

［3］李艷，杜明成．《元素周期律》的知識(shí)價(jià)值分析與教學(xué)開發(fā)［J］．山東教育（中學(xué)版），2004，（8）：48－50

［4］胡玫成．對化學(xué)2教科書中“物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律”的分析研究［J］．化學(xué)教學(xué)，2010，（7）：35－39

［5］李留幸．設(shè)計(jì)元素周期律的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力［J］．天中學(xué)刊，2004，（19）

1008-0546（2015）09-0052-06

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