張寧 肖琦 朱汝葵
摘 要:以“知識本體”為核心的課程改革正向“素養(yǎng)為主”轉(zhuǎn)變。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿化學(xué)知識的學(xué)習(xí)主線,完善知識結(jié)構(gòu)體系。非金屬元素及其化合物是高考中的考查熱點(diǎn),但因知識繁雜,難于構(gòu)建系統(tǒng)的記憶模型,因此從核心素養(yǎng)角度出發(fā),以氮元素及其化合物為例,設(shè)計(jì)有效的復(fù)習(xí)方式,建構(gòu)氮元素二維坐標(biāo)圖,使核心素養(yǎng)與氮元素相關(guān)知識相銜接,促進(jìn)學(xué)生的能力提升與素養(yǎng)轉(zhuǎn)化。
關(guān)鍵詞:化學(xué)核心素養(yǎng);氮元素及其化合物的高考地位;氮元素建模關(guān)系圖
一、 化學(xué)核心素養(yǎng)的提出與發(fā)展
在2017版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提到,基于核心素養(yǎng)下的教學(xué)設(shè)計(jì)利于關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。要使化學(xué)學(xué)科適用于社會和生活,要依據(jù)核心素養(yǎng)的理念,秉承其發(fā)展脈絡(luò),構(gòu)建課程體系。
化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)表現(xiàn)在能通過證據(jù)收集,提出假設(shè),進(jìn)行思維邏輯判斷與思考;構(gòu)建化學(xué)解題模型,處理宏微觀間差異;能在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上,建立思維框架。氮元素及其化合物的復(fù)習(xí)從“氮”元素的化合價(jià)展開,去構(gòu)建二維坐標(biāo)圖。
二、 氮元素及其化合物
在高考命題中,非金屬元素及其化合物的考查作為熱點(diǎn)內(nèi)容,因部分高三學(xué)生的知識基礎(chǔ)較為薄弱,對知識點(diǎn)的掌握不系統(tǒng),未形成連貫細(xì)致的記憶網(wǎng)絡(luò),在復(fù)習(xí)中會增加難度,導(dǎo)致解決該類問題時(shí)不知方法。因此以氮元素及其化合物為例,構(gòu)建知識點(diǎn)模型,為學(xué)生復(fù)習(xí)提供新思路。
(一) 考綱解讀與分析
本課題以氮元素為主線,知識體系豐富,在未來高考中仍會加以命題,試卷中出題類型將著重考查氮?dú)饨Y(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及化學(xué)性質(zhì)、銨根離子的檢驗(yàn)、硝酸的化學(xué)性質(zhì)和環(huán)境保護(hù)等,試題常將各類知識點(diǎn)綜合化,考查同學(xué)對于知識的掌握。預(yù)計(jì)在2018年的高考中仍會以化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工生產(chǎn)工藝流程等題型為載體,考查對氮及其化合物知識的理解和應(yīng)用能力。
(二) 考向預(yù)測
本課題知識點(diǎn)的考查形式豐富多樣,命題仍以實(shí)驗(yàn)類習(xí)題和推斷題為主,預(yù)計(jì)在未來的模擬考試中和高考中出現(xiàn)概率較大,將氮元素及其化合物為命題背景,檢測學(xué)生對相關(guān)知識的掌握程度。除了掌握必備的知識技能、了解性質(zhì)與用途,還要認(rèn)識化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系,養(yǎng)成珍惜生態(tài)的品格素養(yǎng)。例如,硝酸與環(huán)境保護(hù)、人類活動對自然界氮循環(huán)影響、氮氧化物污染的防治,也是未來的命題方向趨勢之一。
三、 氮元素及其化合物模型建構(gòu)
(一) 氮元素及其化合物二維關(guān)系圖
以氮元素構(gòu)成的物質(zhì)名稱為橫坐標(biāo),以氮元素的化合價(jià)變化作為縱坐標(biāo),構(gòu)建二維坐標(biāo)圖。
(二) 氮元素有效復(fù)習(xí)策略
“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)具有學(xué)科屬性和學(xué)科特質(zhì)的思想,而坐標(biāo)圖的建構(gòu)就是基于秉承該核心理念,將涉及面廣的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。因此該坐標(biāo)將相關(guān)氮元素及其化合物的關(guān)系和轉(zhuǎn)化緊密聯(lián)系,適合在一輪復(fù)習(xí)中學(xué)習(xí)和使用。
1. 加強(qiáng)框架題與推斷題的解題能力
框架題與推斷解答題著重考查元素間的相互轉(zhuǎn)化,以流程圖的方式命題,并考查化學(xué)方程式書寫,因此要掌握合適的解題方法,通過坐標(biāo)圖的復(fù)習(xí),掌握相關(guān)物質(zhì)之間的關(guān)系與轉(zhuǎn)化,在做題時(shí)就易于掃清知識障礙與盲點(diǎn)。
2. 在實(shí)驗(yàn)中提升能力
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型后要學(xué)會應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)是考查知識應(yīng)用能力的有效途徑,它有效地促進(jìn)知識正向遷移,更能加深對知識點(diǎn)的理解與消化,因此坐標(biāo)圖與實(shí)驗(yàn)題相輔相成,通過這種有效復(fù)習(xí)方法,領(lǐng)悟知識內(nèi)涵,促進(jìn)學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)。
3. 掌握計(jì)算技巧
該類知識的考查中會涉及化學(xué)方程式,而方程式的書寫就是化學(xué)計(jì)算的核心所在,坐標(biāo)圖上會涉及物質(zhì)間的變換,因此要加強(qiáng)對化學(xué)方程式的書寫,更能加深物質(zhì)間關(guān)系的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)化學(xué)方程式與計(jì)算的有機(jī)結(jié)合。
4. 聯(lián)系生活實(shí)際,關(guān)注STS
近幾年的高考題緊密聯(lián)系生活與科技成果等。因此不僅要掌握書中的概念知識,還要重視教材中的資料卡片、科學(xué)視野等,體現(xiàn)STSE教學(xué)理念。
四、 反思與總結(jié)
非金屬及其化合物的考查主要分布在選擇題、填空題、簡答題、推斷題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題,難度中等以上。從近年高考試題看,非金屬及其化合物的考查難度逐年上升,氮元素作為重點(diǎn)考查對象,因此在復(fù)習(xí)課上要選擇高效的備考方法。
“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)表現(xiàn)學(xué)科思想內(nèi)涵與教學(xué)方法的創(chuàng)新。通過將繁瑣的知識系統(tǒng)化、模型化,便于記憶與反思,仍有許多待完善的地方需要進(jìn)一步改正,如構(gòu)建氮元素及其化合物的三維模型坐標(biāo),將設(shè)計(jì)的二維坐標(biāo)與化學(xué)方程式進(jìn)行再次組合,這樣的思路還有待于進(jìn)一步的探索。
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作者簡介:張寧,肖琦,朱汝葵,廣西壯族自治區(qū)南寧市,廣西師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院。