元素周期表的“城堡記憶法”

肖俊杰 駱藝 李文智

摘要： 基于創新教學理念，輔以建筑學軟件，介紹通過構建“元素城堡”學習模型來學習元素周期表的新策略。以“鈉”為例進行記憶空間圖設計，并闡述“城堡記憶法”的意義和未來發展方向，以期幫助學生快速掌握元素周期表的同時，激發他們學習化學的興趣和熱情。

關鍵詞： 元素周期表; “元素城堡”; 趣味學習; 教學探索

文章編號： 1005-6629（2020）02-0084-04

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

元素周期表是學習化學的基礎，也是學生解決化學問題的一種有效、便捷的學習工具。然而，目前對于元素周期表的學習還主要停留在教師課上講授，學生課下背誦的階段。顯然，這樣的教學方式，不足以滿足學生學習的需要。因此，打破這種傳統的教學模式，建立起能夠激發學生學習興趣的新模式顯得尤為重要。

關于記憶的方法多種多樣，古有Jonathan D. Spence的《記憶宮殿》，現有劉鑾的“記憶城堡”，而這些都是教人們如何進行快速記憶的方法。筆者在前輩經驗的基礎之上，利用建筑學上的廣聯達與CAD軟件，為學生構建一座元素周期表城堡模型來幫助學生更好地學習和記憶元素周期表。

1? 元素周期表城堡的構建

“城堡記憶法”就是利用空間想象力為知識搭建一座記憶城堡。學習者利用所熟悉的建筑物或地方進行暗喻，并將其作為信息指南，將知識儲存在城堡的不同空間。元素周期表和建筑物外形相似，以此為契合點建立元素周期表城堡，可以使學生更快進入學習情境。

元素周期表記憶城堡的構建要選取學生非常熟悉的建筑物為模型，例如學生所住的小區、學校等。而為了方便學生清楚直觀地了解記憶城堡構建方法，本研究將利用廣聯達與CAD軟件直接為元素周期表構建一座記憶城堡模型，以便學生迭矩重規地學習。

在元素周期表城堡的構建中，我們將以主族元素為中心，將主族以及零族元素構建成8座哥德式豎立城堡，然后將副族元素及第Ⅷ族元素插列在哥德式城堡中間。具體見圖1、圖2。

元素周期表中現有的118種元素，對應城堡中的118個房間，一個元素占一間。元素周期表中七個周期，對應城堡中的七層樓，一層樓代表一個周期。第一周期最短只有兩種元素氫與氦，因此城堡中最上一層也只有兩個房間。而其他周期元素與各層房間一一對應，從城堡圖中也能一目了然。

元素周期表中有18個縱行，16個族，族有主族、副族、零族與第Ⅷ族。同樣在城堡中也有18縱列樓房建筑，一縱列代表一個族（第Ⅷ族是8、 9、 10三個縱列）。城堡中凸出的8座哥德式建筑代表主族和零族。而副族和第Ⅷ族鑲嵌在4（每兩座城堡形成一座大的建筑）座大的建筑中間。

同一周期元素都在同一樓層，同一主族元素都在同一縱列建筑里。元素序數即門牌號，元素名稱即房間名稱。并在房間內根據元素的相關知識，又有不同的小房間，譬如三室一廳或四室兩廳，并將其與元素名稱、元素符號、相對原子質量、原子結構等元素的相關

知識一一對應。當城堡構建完成之后，學生可以通過城堡進行暗喻或者以單個房間作為信息指南來記憶元素及元素的相關知識。

2? “城堡記憶法”的運用

當學生構建自己的元素周期表城堡時，對每一個建筑、每一房間都必須了如指掌。學生可以根據自己對元素的記憶情況，將元素放進不同的空間里。本文以元素周期表中的鈉元素為例來進行學習。學生首先需要尋找一個目知眼見的建筑為鈉元素構建一個記憶空間，例如某學生的家里。將鈉元素的相關知識例如“Na元素的化學史”“Na元素的化合價”“物理性質”“化學性質”“Na的氧化物”“Na的氫氧化物”“Na鹽”“Na的儲存和用途”等內容用家里各個房間“以羊替牛”。

圖3即是以某學生家的房屋建筑為模型為鈉元素構建的一個記憶空間，將鈉元素的相關知識分區塊進行記憶。其他元素和鈉元素記憶方法相類。學習元素周期表時，學生可以構建小的建筑單位空間進行個別記憶，也可以構建大的城堡進行整體記憶，具體按學生自身情況而定。因學生在中學化學學習階段一般只涉及前20種元素。因此學生對元素周期表的記憶完全可以通過構建這前20種元素的小城堡來進行暗喻記憶。

在剛開始時由于空間思維的限制，元素周期表城堡的構建對于學生來說還過于抽象，學生面對如何搭建或尋找自己的城堡時會顯得手足無措，對“城堡記憶法”感到如墮云霧。所以，教學時可以利用元素周期表小金屬塊來幫助學生進行現場搭建，讓學生在大腦中形成具體的搭建過程以及空間結構。當然，也可以讓學生在圖紙上畫出自己構思的記憶空間圖，或者帶領學生尋找熟悉的建筑實物進行現場演示記憶過程，幫助學生掌握記憶方法。

3? “城堡記憶法”的意義

3.1? 遵循新課標理念要求

新課標一直倡導“以學生為主體，以教師為主導”的教育理念[1]。而在運用“城堡記憶法”來學習元素周期表時，教師只需要引導學生如何進行構建自己的知識城堡，并適時給予學生提醒、幫助與引導，讓學生主動參與完成相關知識內容的學習與記憶，成為學習的主體。

3.2? 幫助學生記憶，減輕學習負擔

由于中學化學知識內容繁多且瑣碎，其中有大量的化學用語、概念、性質需要背誦記憶。然而中學本身課程較多，需要背誦的知識量較大，而大量的知識堆積容易造成學生記憶混亂，成為瞬時記憶或短時記憶[2]。如果學生學會“城堡記憶法”，那么可以大大減輕學生背誦的學習負擔，并且將瞬時記憶或短時記憶變成長時記憶，輕松解決學生的背誦困難問題。

3.3? 培養學生的學習方法

俗話說：“授之以魚不如授之以漁”。在教學中教師不但要教會學生知識，而且更要教會學生如何去學習。元素周期表的“城堡記憶法”不僅僅適用于對元素周期表的學習，也適用于對其他知識的學習。我們知道中學化學知識相對較多，那么學生就可以類似于元素周期表的“城堡記憶法”觸類旁通，結合自己所學習的內容進行知識空間和記憶城堡的構建。它可以適用于一個知識點如“元素周期表”，也可以適用于一節課，如“基本營養物質”或者一個單元如“有機化合物”，或者其他課程如英語、語文，學生都可以按照自己的需要，將所學知識構建成一座座畫閣朱樓的知識城堡來進行學習、記憶與運用。

3.4? 提高學生學習興趣和自主性

興趣是最好的老師。中學生剛接觸化學，并且是從分子、原子等微觀世界的角度研究物質的組成及性質的，很多內容抽象難懂，學生對化學失去興趣似乎難以避免。但“城堡記憶法”將學生置身于熟悉的環境中，根據自己對知識的掌握程度將抽象的知識構建成具體熟悉的實物，這樣可以將枯燥的記憶化為砌壘城堡游戲一般，從而提高學生的學習興趣和自主性。

3.5? 激發學生創新意識，培養學生創新精神

新課改正在如火如荼地進行中，在新課改中一直不斷強調創新。“城堡記憶法”將打破傳統學習方式，為學生提供一個新的趣味學習方式。新的學習方式可以激發學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉變，激發學生的創新意識和培養學生的創新精神[3]。

4? 對“城堡記憶法”的展望

4.1? 形成大腦知識寶庫

“城堡記憶法”是幫助學生記憶的一種方法，它不僅適合簡單知識的記憶，而且更適合綜合知識的學習和記憶。在學生熟練運用之后，可以與其他學習方法相結合，將大腦構建成像電腦一樣的存儲體系，可以隨時查詢、提取所需要的知識信息。但它目前只是一種理論上的假設，需要不斷進行實踐嘗試與驗證，并且還需要在實踐的基礎上利用理論知識與現代技術不斷地改進與完善。

4.2? 創建虛擬仿真記憶城堡

“城堡記憶法”是一種利用學生視覺與空間想象力進行分析、理解和記憶的一種方法，但它卻不能使學生完全置身于城堡之中，切身感受、接觸自己所構建的東西。但隨著信息科學技術的發展以及“互聯網+”和5G時代的到來，希望能夠借助VR/AR技術為學生創造一座座虛擬記憶城堡，使學生可以身臨其境，感受化學世界的奇幻與魅力。

總而言之，記憶元素周期表的方法多種多樣，學習的方法也是因人而異，適合學生自己的學習方式才是最好的方法。因此希望元素周期表“城堡記憶法”對學生能有所幫助，并希冀學生在此基礎上能夠找到或創新出適合自己的學習方法。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[2]劉海鄰. 高中化學學習中對元素周期表的高效記憶[J]. 中外企業家， 2018， （15）： 150.

[3]賈莉， 馬鍇果， 高珍等. 可互動的便攜式元素周期表實物展盒[J]. 大學化學， 2018， 33（7）： 123～128.