試論初中化學核心知識網絡的建構與內化

摘要：核心知識網絡對于知識的學習和運用具有集成、導航等多重作用。對于金屬、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應關系這一核心知識網絡，可以通過新知學習中的過程性建構、基礎性實驗中的靈動性實驗、加強與復分解反應微觀實質的對接等途徑，使其深入學生的內心。

關鍵詞：核心知識網絡；知識建構；初中化學

文章編號：1005–6629（2016）10–0025–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

核心知識網絡對于知識的學習和運用具有集成、導航等多重作用。然而，在教學過程中我們卻發現，教師精心為學生編織的核心知識網絡，往往是作用寥寥。原因何在呢？筆者以為，是這些核心知識網絡只存留在了學生認識的淺層面，沒能下潛、深入。要讓化學核心知識網絡深入學生的內心，必須在網絡的構建、活化、深化等方面下功夫?，F以初中化學中金屬、氧化物、酸、堿、鹽反應關系的建構為例（以下簡稱反應關系），和同行們談幾點膚淺體會。

1 在新知學習中建構知識網絡

新知的學習，要注重過程和方法，體現學習的過程性、體驗性。知識網絡的建構同樣如此，只有注意到了這一點，學生對建構起來的知識網絡才有認同感，這種認同感能使學生在遺忘了的狀態下，也能憑著原來的思路重新描繪出知識網絡。

以往酸、堿、鹽部分的教學，筆者和大多數老師一樣，總是在單元復習時才幫助學生整理它們之間的反應關系。本學年，筆者做了一個創新嘗試：從酸的化學性質學習伊始，就開始構建這種關系。當然，這種邊學邊建構的做法，要注意循序漸進，不求一步到位。

學習酸的化學性質、建構酸的反應關系時，要注意多種方法的靈活運用：對于酸與鹽的反應，采用回顧的方法，通過實驗室制備二氧化碳的原理，搭建起酸與鹽反應的關系（局限于稀鹽酸或稀硫酸與碳酸鹽的反應）；對于酸與活潑金屬的反應，采用的是回顧加拓展的方法，通過前面學過的鐵、鋅等金屬與稀硫酸、稀鹽酸的反應，建立起反應關系，同時又借助金屬活動性順序的學習，對活潑金屬的內涵進行拓寬；對于酸與金屬氧化物的反應，采用實驗探究的方法，這是這個時期反應關系建構的重點；對于酸與堿的反應關系，采用的則是展望的方法，通過酸、堿各自解離出的主要離子（氫離子和氫氧根離子）的性質，預測出這一反應關系。

學習堿的化學性質、建構堿的反應關系時，應把握好一個重點（堿與硫酸銅溶液等鹽溶液的反應）、一個難點（堿溶液與二氧化碳等非金屬氧化物的反應）。盡管這兩個反應關系，在前面的學習中都有所鋪墊（前一個反應在質量守恒定律建立中涉及過，后一個性質在二氧化碳的檢驗中強調過），但對于堿溶液與鹽溶液的反應，前面關注的重點是實驗現象，這里要引導學生關注反應規律（組成成分的交換）；堿與非金屬氧化物的反應不同于置換反應、復分解反應，規律性不明顯，所以這里有必要借助二氧化碳與氫氧化鈉反應的探究實驗，強化對這一反應關系的認識[1]。對于堿與酸的反應關系，學生容易理解（學習酸的化學性質時早已展望過），但有必要和學生講清楚，有些酸堿的稀溶液之間發生中和反應，沒有明顯現象出現，所以要借助酸堿指示劑判斷反應的發生。

學習鹽的化學性質、構建鹽的反應關系時，要注意“遷移法”和“疊加法”的應用：鹽溶液與金屬的反應，可直接遷移；鹽與酸的反應關系可以由酸的化學性質遷移過來，但要“疊加”：不再局限于碳酸鹽與酸反應放出二氧化碳，也可以是可溶性鋇鹽和稀硫酸、可溶性銀鹽與稀鹽酸反應生成沉淀，在此基礎上進一步遷移——可溶性鋇鹽和可溶性硫酸鹽、可溶性銀鹽與可溶性鹽酸鹽可以反應嗎？從而建構起鹽與鹽反應的關系；鹽與堿的反應關系，也可由堿的化學性質遷移過來，但也需要疊加：鹽和堿的反應，生成物不一定是沉淀，也可能是氨氣（堿與銨鹽的反應）。

將上述三個過程性的建構加以匯總，也就得出了反應關系的知識網絡（見圖1）。

雖然從結果上看，分三個階段建構和一次性建構沒有什么差別，但在學生認識層次的深淺上，還是有不同的：分階段建構起來的知識網絡更容易在學生的腦海中留下深刻的烙印。

2 在基礎實驗中活化知識網絡

“酸與堿的化學性質”是學生必做的8個基礎實驗之一。教材上安排的實驗內容，相對零散而多有重復，如果照本宣科、照方抓藥，很難達到預期的教學目標[2]。從優化基礎實驗教學的角度出發，筆者對實驗內容進行了重組：刪去了金屬與酸、金屬與鹽的實驗（因為這些實驗學生在基礎實驗“金屬的化學性質”中已經做過），不再提供石灰石（大理石）這一試劑（相關實驗學生在基礎實驗“二氧化碳的制取”中已經做過），增加了硫酸銨溶液和氯化鋇溶液兩種試劑，并將實驗中提供的化學試劑按照下圖的形式予以呈現（見圖2）。

雖然從表面上看，上述做法只是對實驗內容進行了一個微調，沒有太大的實際意義，其實不然。

首先，這種教學重組，凸顯了實驗的重點：酸與金屬氧化物的反應；酸與堿的反應；酸與鹽的反應（增添了酸與鹽反應生成沉淀的內容）；鹽與堿的反應；鹽與鹽的反應。這些內容大多是酸、堿、鹽單元中的新學內容，又涵蓋了初中階段復分解反應的發生范圍，這對鞏固初中化學的核心知識，具有不可忽視的積極意義。

其次，這種教學重組，活化了反應關系網絡中最為核心的反應關系。以往學生認識反應關系，大多是觀察演示或者紙上談兵，如今，得以和酸、堿、鹽零距離接觸，學生可以依據這些反應關系，有序、靈活、有選擇地完成幾個到十幾個實驗。這些實驗，不再是“照方抓藥”式的實驗，而是包含了“預測反應”、“實驗驗證”、“現象解釋”、“現象質疑”等探究過程，原先相對“靜止”的反應關系也就因此變得靈動起來。endprint

再次，這種教學重組，為學生提供了問題探究的切入點。如，有一部分學生在做氫氧化鈣溶液與硫酸銅溶液反應的實驗時，發現了沉淀的顏色較淺，且藍色沉淀中似乎還夾雜了白色沉淀。這是為什么呢？經過思考和交流，他們找到了答案：氫氧化鈣是微溶物質，其溶液較稀，與硫酸銅溶液反應得到的沉淀也就較少；另外，硫酸鈣也是一種微溶物質，反應中有一部分硫酸鈣和氫氧化銅一起以沉淀的形式出現。有一部分學生還學會了做“連環實驗”。如，他們將氯化鋇溶液分別滴加到碳酸鈉和硫酸銨的溶液中，都觀察到了白色沉淀。繼續向兩支試管中滴加稀鹽酸，發現一種白色沉淀（碳酸鋇）溶解，一種白色沉淀（硫酸鋇）不溶解。從而，進一步鞏固了酸與鹽發生復分解反應的條件。

3 在微觀揭示中深化知識網絡

有關酸、堿、鹽的反應關系，是從宏觀的角度建立起來的。教學過程中，可以將其與復分解反應的微觀實質的揭示結合起來。為此，筆者引領學生做了兩個方面的工作。

3.1 教會學生畫離子反應關系圖

由于這種關系圖的建構，思路清晰，學生全程參與了整個建構過程，因此，即使這些關系遺忘掉了，他們也能按照一定的思路回憶出來。

3.2 引導學生將離子反應關系與物質反應關系對接

酸與堿發生復分解反應，其微觀實質是H+與OH-結合成水。當然，也有少數酸堿之間還存在著其他的離子反應（如氫氧化鋇和稀硫酸）。所以，酸的稀溶液與堿的稀溶液的反應，一般沒有明顯現象，常常要借助酸堿指示劑來判斷反應的發生。

借助宏觀、微觀兩種認識視角的對接，學生對反應關系，實現了由單線到平面、由孤立到系統、由表象到實質的認識飛躍。

在今年中考前夕的區質量檢測中，出現了這樣一道原創題：

構建知識網絡是化學學習中的常用方法。下圖（見圖4）是某同學在復習“我們身邊的化學物質”時構建的知識網絡，其中A、B、C、D、E分別表示非金屬氧化物、金屬氧化物、酸、堿、鹽中的某一種，“—”表示物質之間普遍能夠發生的化學反應。

請按要求回答下列問題：

（1）從物質類別看，A物質屬于 ；C物質屬于 。

（2）從反應基本類型看，屬于復分解反應的是 （填圖中編號）。

（3）寫出任意一個符合序號③的化學方程式。

（4）已知：鹽酸與氫氧化鈉反應的實質是鹽酸、氫氧化鈉溶液在水中解離出來的H+與OH-結合生成了H2O。據此分析：

NH4NO3溶液與NaOH溶液反應的實質是它們在水中解離出來的 結合而使反應發生；CaCl2溶液與Na2CO3溶液反應的實質是它們在水中解離出的 結合而使反應發生。

電腦閱卷表明，這道題的得分率很低。而筆者所教班級（注：該班并非是集中了許多優生的實驗班）的得分率卻比較高，幾乎達到了全區平均得分率的2倍。反思原因，很有可能是：分階段建構起來的金屬、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應關系網絡，經過活化和深化等認識環節，幫助學生建立起了“宏觀-符號-微觀”之間的內在聯系，凸顯了“三重表征”的思維形式[3]，促進了化學知識的意義學習，從而使這一核心知識網絡深入到了學生的內心。

參考文獻：

[1]繆徐.論初中化學實驗教學中的兩類問題[J].化學教學，2013，（7）：54～58.

[2]沈郁娟，繆徐.開展“基礎實驗”教學的實踐與思考[J].化學教育，2015，（17）：20～22.

[3]孫夕禮等.三重表征：促進學生化學知識的意義學習[J].化學教學，2016，（4）：44～47.endprint