元素化合物教学设计与实施

　　摘要：提出从挖掘教材栏目的素材和线索、关注知识的呈现方式和问题设计、发挥化学实验的作用、体现教材“螺旋式”上升的编排思路等方面进行教学设计和实施，并结合案例进行了阐述。
　　关键词：元素化合物；教学设计；教学实施
　　文章编号：1005－6629(2012)2－0017－03　中图分类号：G633.8　文献标识码：B
　　新课改以来，关於元素化合物知识的教学，从课标到教材，从教材体系到教材内容以及内容的呈现方式等，都跟以往有很大不同，因此备受一线教师的关注。新教材中集中体现元素化合物的专题和章节均很少，许多内容都分散到其他主题的学习中，内容的相对减少并没有降低元素化合物知识在化学教学中的核心地位，凸显化学学科特点的核心元素及其化合物的内容并没显著减少，只不过其内容呈现采取“集中与分散”相结合的教材组织形式。因此，在新的课程体系中，如何把握教学内容的深广度?如何选择和组织素材?没有了元素周期律做支撑，以什么样的线索来组织和实施元素化合物的教学?换句话说，如何进行元素化合物知识的教学设计和实施?
　　笔者认为，首先，教师在设计教学时要有一个整体构思，知道什么样的内容应该在必修1的新课中完成，什么样的内容应该放在复习课中完成，什么样的内容要在高三复习课中重点强化，理解教材“螺旋式”上升的编排思路。其次，教师在设计教学时要抓住核心内容，创造性地整合和实施教学，关注核心知识的迁移价值(这两点通俗地概括就是“教什么知识”的问题)。第三，教师的教学设计要体现核心概念的建构，体现科学方法的渗透，这就涉及到要以什么样的方式、手段、线索呈现教材内容，这是需要教师进行精心设计的(也就是“怎么教”的问题)。
　　1、挖掘教材栏目中呈现的素材和线索
　　新教材包含了众多栏目，教材中的资料性栏目有：科学史话、资料卡片、科学视野、科学探究等，均提供了非常丰富的教学素材。关於同一个教学内容，不同教材提供的素材也可能不一样，教师可以相互进行借鉴，通过整合和优化，为我所用，提升教学品质。比如，以人教版“富集在海中的元素——氯”为例，认真研读教材内容不难发现：教材在呈现氯气性质时，叙述中暗含了这样一条线索，那就是“漂白剂(消毒剂)的发展变化”，而“科学史话”栏目则介绍了由瑞典化学家舍勒发现并由英国化学家戴维确认的“绿气”(后改为氯气)。许多教师没有读出其中的内涵，只关注氯气的事实性知识，忽视氯气知识的教育功能和价值，课堂教学设计很难符合新课改理念。如果注意到教材蕴含的这条暗线，再结合一定的化学史情景，完全可以设计成一节以“科学家发现和使用氯气的过程”为明线，氯气的制备和性质为暗线的一节以真实的化学史为情景和线索的优质课。具体的教学设计思路可以如图1所示：
　　这个教学设计通过呈现氯气发现并确认的化学史料，让学生感受和体验科学家的发明、发现之路。而发现的过程中，则暗含着需要学生理解和掌握的化学反应，让学生在获得基础知识和基本技能的同时，领悟知识背后蕴含的科学思想和科学方法。值得注意的是，上述设计中教学素材线索和知识线索非常清晰，方法线索似乎没有体现，其实是隐含在其中的，就看教师在实际教学中如何理解氯气教学的价值和功能了。氯气作为一种典型的非金属单质，其性质的学习不同於学生已有的经验一一氧气、碳和硅性质的认识，所以，对氯气的学习，要侧重从元素观和分类观去预测非金属单质的性质，应用氧化还原反应规律理解反应的本质，并能从离子反应的角度认识参加反应的粒子，并逐步完善“研究物质性质的方法和思路”。
　　2、关注知识的呈现方式和问题设计
　　美国课程专家埃里克森(H.Lvnn Erickson)教授在其著作中阐述：把对基本知识的理解以“基本问题”的形式表达，以问题驱动教学和学习，促进学生的基本理解。这是埃里克森教授对核心观念建构时所作的陈述，其实它适用於任何知识的学习。如何将具体的事实性知识变成教学问题驱动学生学习?需要关注知识的呈现方式和问题设计。以氯气和氢氧化钠这个反应为例，情景呈现的教学问题不同，收到的教学效果也会不同。
　　方式1：教师按照教材的描述告诉学生：“在常温下，将氯气通入氢氧化钠溶液中，可以得到以次氯酸钠为有效成分的漂白液，其化学反应方程式为：Cl＋2Na0H＝NaCl＋NaCIO＋HO。
　　方式2：你知道84消毒液的有效成分吗(NaCIO)?你知道NaCIO是如何制备出来的吗?(告诉学生：将氯气通入氢氧化钠溶液中就可以得到)，请你应用氧化还原反应的规律，写出该反应的方程式。
　　方式3：你知道84消毒液的有效成分吗(NaClO)?它真能漂白有色物质吗?让我们来验证一下。教师演示84消毒液漂白有色花瓣或布条的实验。请你应用氧化还原反应的规律，写出该反应的方程式。
　　方式4：你知道84消毒液能漂白有色物质吗?请大家亲自试一试它的功效如何?学生验证84消毒液漂白有色布条的实验。你知道84消毒液的有效成分吗(NaClO)?请你应用氧化还原反应的规律，写出该反应的方程式。
　　上述4种方式中，第1种方式学生只是听着，获取信息(知识)的途径比较单一，对该反应的记忆和应用难以留下深刻的印象，描述性语言的使用，更不利於调动学生思维的积极性。第2、3、4种方式采用的是反问(提问)，增强了思考的驱动型，以生活化的问题呈现知识，使所学知识置於特定真实的情景中，学生能在分析和解决问题的过程中获取知识。当然，第3种方式相对於前面两种，又增加了实验验证，使学生能直观地感知所学物质的功效，获得的知识既鲜活又深刻，必然能提高记忆的效率。第4种方式，学生亲身参与实验，主体性得到发挥，各种感官(眼、手、脑等)被充分调动起来，使结论的获得与具体的情景、过程有机结合，增进学生对元素化合物知识的记忆和理解。所以，新课改倡导“通过实验探究活动促进元素化合物的学习”是合理的。对比上述的问题设计，不难发现，同样的知识，教学呈现的形式不同，知识承载的价值不同，达到的教学效果不同。第1种方式单纯关注事实性知识，而其他几种方式则兼顾了方法性和价值性知识。在新课改背景下，教师的教育教学理念应该有所改变，要从原来单纯关注事实性知识转变为同时关注方法性知识和价值性知识，这样我们的教学才能向多维的层次发展。
　　3、发挥化学实验在元素化合物教学中的作用
　　新课程教学倡导以“化学实验为主”的多种探究方式展开学习。科学探究是重要的学习活动和实践过程，是一种使学生体验探究过程和探究乐趣的学习经历，是一种有效的学习方式。元素化合物的内容，教材中呈现了许多实验，由探究性实验、验证性实验……，尤其对比实验在这部分内容中用得非常普遍。比如：钠在常温下的缓慢氧化与钠在加热条件下的燃烧，对比的是温度对反应产物的影响；金属钠、铁与水的反应比较，对比不同金属的活泼性不同；相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠中加少量水，对比热效应的不同；相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入酚酞显色深浅不同，对比碱性的不同；还有碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性、与酸反应速率的比较；铝盐与强碱、弱碱反应制取氢氧化铝的比较等等。所以，教学中可以充分发挥对比实验在课堂教学中的作用，运用对照、比较的方法来揭示物质的性质及其变化规律，并在比较时，渗透控制变量的思想。
　　4、分层建构知识和方法，体现教材“螺旋式”上升的编排思路
　　新教材的知识内容呈现采取“集中与分散”相结合的教材组织形式，比如，氯气的相关内容就在必修化学1第三章第二节集中呈现，在必修化学2第四章第一节(二)——从海水中提溴中也有涉及，在必修化学2第一章第一节元素周期表中，归纳同主族元素的性质时再次遇到……，相同的内容呈现在教材的不同位置，其用意是不同的，当然其教学价值和功能也是不同的。以氯气和氢氧化钠反应为例，来看同一反应在不同的学段，如何从不同层面进行认知建构，并体现教材循序渐进的编排思路的。具体见表1。
　　上面是以一个反应为例，来说明同一知识在不同阶段，从不同层面进行认知建构。同样，对於一种物质性质的认识，也要关注在不同阶段实施同一知识教学内容时，要整体把握同一知识的层级关系，挖掘核心知识的价值和功能，从不同角度切入，设计并实施教学，以体现教材“集中呈现，分散落实”的“螺旋式”上升的编排思路。
　　总之，新课改背景下教学实施的方式和思路是多种多样的，教师可以在实践中逐步完善和丰富教学设计的思路，探索符合新课程理念的教学思路和模