核心素養下“4＋N”教學模式在初中化學教學中的實踐探索

黎雪 龍強

【摘要】本文以學習元素符號及對元素周期表的認識與簡單應用為例，闡述將化學學科核心素養的培養措施有機地融入“4+N”教學模式中的具體做法，以問題導向的方式，引導學生在已有知識的基礎上學習元素符號及元素周期表，并通過檢測、總結和拓展，將培養學生“宏觀辨識與微觀探析”的化學學科核心素養有機地落實到課堂教學實踐中。

【關鍵詞】元素符號 元素周期表 初高中銜接 核心素養“4+N”教學模式

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）37-0093-03

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。近年來，筆者根據《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出的化學學科核心素養（“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任”）培養目標，以課題為抓手，引領轄區教師開展發展學生化學學科核心素養的課堂教學模式實踐研究。在原有“4+N”教學模式成果的基礎上提出《核心素養下初中物理和化學“4+N”教學模式的實踐與研究》，被廣西教育科學研究規劃辦列為2021年度自治區A類重點課題（課題編號2021A067），研究的內容重在將核心素養的發展有機地落實到“4+N”教學模式中。“4+N”教學模式中的“4”是指“提出目標—目標達成—目標檢測—小結提升”四個基本環節，“N”是指基于學情的實際，增加與教學匹配的個性化環節。實踐證明，教學實踐成效顯著。現以初中化學《元素》（第二課時）元素符號和元素周期表教學為例，談談將發展學生的化學學科核心素養有機地融入“4+N”教學模式的做法。

一、基于教材和學情分析，確定課時教學目標

《元素》是人教版化學九年級上冊第三單元《物質構成的奧秘》的課題3，教材安排在分子和原子、原子結構之后，包括元素、元素符號和元素周期表簡介，內容較為抽象。學生對相關概念難以理解，容易混淆，學習元素的相關知識需要建立在對原子和原子結構有一定的理解基礎之上。本課題為《元素》第2個課時，是學生在完成元素的概念學習之后學習的內容，目的是讓學生記住并能正確地書寫一些常見的元素名稱和符號，理解符號的意義;讓學生明白，元素周期表中的各種元素是按一定的規律排列，知道掌握元素周期表規律性會使進一步學習元素的性質變得更加容易。這既為進一步學習化學式作好準備，又為高中階段學習元素周期表、元素周期律打好基礎。

從學情來看，由于學生剛剛完成對元素概念的學習，知道每種元素都用一個國際通用的符號來表示，而且已經接受這種規定并習慣，但是一部分學生對元素符號的意義分辨不清，特別對元素只講種類，沒有個數的認識比較模糊;對元素周期表的排列是怎樣來的弄不清楚。因此，設定的教學目標是幫助學生理清原子與元素的關系，從宏觀與微觀的角度辨識和探析元素符號的表示方法和意義。教學重點是借用學生熟悉的生活情境理解周期表的排列規律并能簡單地應用。以問題導向的方式，鼓勵學生在已有知識基礎上自主構建元素符號及元素周期表認識體系，并通過檢測、總結和拓展，將發展學生“宏觀辨識與微觀探析”的化學學科核心素養有機地落實到課堂教學實踐中。

根據以上分析，同時結合“4+N”教學模式的教學特點，筆者確定的具體的教學目標是：（1）能正確讀寫常見的元素符號，并辨析其表示的意義;（2）知道元素周期表的基本結構及其應用。

二、“4+N”教學模式中“4”在本節課中的應用

（一）創設情景，提出目標

視頻引入，播放英文《元素周期表簡介》歌曲。教師提問：“大家猜猜這首歌曲表達什么內容？”學生雖然說不清歌曲唱的具體內容，但通過觀察視頻中出現的元素符號的圖片，知道歌曲內容與元素或元素符號有關。創設視頻引入情境就是向學生傳遞元素符號是一種國際通用語言的信息，讓學生意識到學習元素及元素符號的重要性。教師順勢提出本節課的學習目標。

（二）以問題為中心，引導學生實現兩個學習目標

1.目標一：達成和檢測

【教學活動一】讓學生通過自主學習主動構建知識，理順宏觀元素與微觀原子之間的關系。

師：元素怎樣表示？如何正確地書寫？元素符號的意義有哪些？請帶著這三個問題，閱讀課本61頁，在課本上找到答案。

學生閱讀課本，并邊思考邊解決問題，讓知識從外需要變自主獲取。

師：元素符號“O”表示什么，“2O”又能表示什么？

生：“O”表示一個氧原子或氧元素，2O表示2個氧原子。

師：能不能表示兩個氧元素？

生：不能。

師：為什么？

生：因為元素是宏觀概念，只講種類，不講個數。

師：能分清微觀與宏觀的概念，同學們真棒。

【教師點撥】元素是宏觀概念，只講種類不講個數，原子是微觀粒子可以用個數表示。

師：我們一起來認識化學中常見的元素并嘗試給它們進行分類。請看課本62頁表3—4，我們來讀一讀這些常見元素的名稱。

學生齊讀課本62頁表3—4內元素符號的名稱。

師：大家來試著給它們分類，并說說分類的依據？如果不能確定，那么可參考課本62頁資料卡片內容。

學生按照一定的標準嘗試給元素分類。

【目標一檢測】

（1）下列元素名稱對應符號書寫正確的是（? ）

A.銅—CU? B.碳—C? C.鋁—aL? D.鈉—na

（2）用元素符號或元素名稱填空并指出它們的分類。

①C? ，屬于? 元素;②氯元素? ，屬于? 元素;

③Ca? ，屬于? 元素;④汞元素? ，屬于? 元素。

在目標一達成及檢測的教學活動中，以問題解決的教學方式進行，即學生自學、教師點拔、進行檢測。元素符號是化學學科的最基本語言，因此元素符號的識別、意義及分類，看似簡單，卻是學習化學知識的基礎。這個教學設計以問題為導向，讓學生自己嘗試解決問題，在問題的自我解決中構建知識。這種學習方式也是發展學生學科核心素養的有效方法之一。圖1為目標一達成路徑。

2.目標二：達成和檢測

【教學活動二】借用熟悉的生活情景幫助學生理解周期表的排列規律，理解“位”與“構”的關系。

以學生熟悉的超市里商品的分類排列為情景，自然地引發學生對元素分類排列的思考，從而引出元素周期表，并通過落實任務的方式讓學生進行知識建構。

師：元素周期表的基本結構包含了哪些內容呢？你認為元素排列的依據是什么？請認真閱讀課本62—63頁的內容，然后結合下面兩道題來進行思考，能幫助你更好地理解問題。

學生閱讀課本，結合下面兩道題目完成目標二。

（1）參考元素周期表，認真觀察和分析元素周期表，在表中查找相應的信息，完成下列填空（如圖2）。

（2）完成“在元素周期表中查找元素”的探究活動。

學生閱讀課本，結合兩道題目認識元素周期表的基本結構。

【教師點撥】元素周期表是學習化學的重要工具，我們不僅要知道元素周期表的基本結構，而且要知道元素周期表中各個不同位置的數字、符號所表示的意義。只有這樣，才能更好地運用好它。

【目標二檢測】

元素周期表是學習和研究化學的重要工具。下圖是元素周期表的一部分，元素周期表的橫行叫做周期;縱行叫做族，分為主族、副族、Ⅷ族和0族，主族用字母A表示，共有7個主族，依次用ⅠA、ⅡA……表示，同一主族元素化學性質相似。根據下表回答問題：

（1）觀察元素周期表，可發現同一周期接近尾部的是? ? ? ?（填“金屬”或“非金屬”）元素，在化學反應中容易? ? ? （填“得到”或“失去”）電子。

（2）根據元素周期表可以查到第三周期、第IIA族的元素是? ? ，它的原子序數為? ? 。

【教師點撥】元素周期表是學習化學的重要工具，元素周期表幫助我們建立和理解元素排列的位置、原子的結構、元素的化學性質三者之間的關系。

在目標二的達成及檢測中，基于九年級學生當前的認知層次僅把目標定為理解“結構決定性質”的目標。元素周期表的排列依據是元素的性質，如何將原子的結構與元素周期表中元素的位置聯系起來，讓學生對元素的“位、構、性”之間建構聯系？此環節的設計按“4+N”教學模式，將目標轉化為問題，引導學生根據自己的實際，課后思考元素在周期表中的位置、結構、性質三者之間的關系。在教學中潛移默化地發展學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科素養。圖4為目標二達成路徑。

三、“4+N”教學模式中“N”在本節課中的應用

【教學活動三】拓寬知識的思考，激活學生思維，在學習中自然地做好初高中銜接。

師：想想看，氧元素為什么在第二周期？

生：因為氧元素的原子結構中核外有兩個電子層，所以它在第二周期。

師：為什么氧元素和硫元素能在同一列？氧元素和鎂元素卻不在同一列？

學生思考問題。

教師引導：請對照課本54頁原子結構示意圖，想想看，位于同一列的元素原子結構有何共同之處？

生：最外層電子數相同。

師：化學性質是否相似？

生：相似。

師生共同歸納：在元素周期表前三周期中，原子的最外層電子數相同，位于同一族（列），且化學性質相似（He元素除外）。

師：通過學習，我們知道元素周期表的基本結構，初步認識了元素在周期表中“位、構、性”之間的關系。當然要想進一步認識并用好元素周期表，到高中再繼續深入地學習這個內容。我們通過一段《元素周期表“位、構、性”關系簡介》的視頻，梳理元素在周期表中“位、構、性”之間的關系。

播放《元素周期表“位、構、性”關系簡介》視頻。

師：歡迎感興趣的同學課后試著思考以下問題（在目標二檢測例題的基礎上增加第三個問）。

（3）已知Ba在元素周期表的第六周期第ⅡA族，在化學反應中容易? ? （填“得到”或“失去”）電子。

在“4+N”教學模式中，“N”是指基于學情增加的與教學匹配的個性化教學環節，本環節是根據情況，讓學有余力的學生進行拓展提升。

四、總結提升，整合知識

目標再現，讓學生對照目標自我梳理知識，重在將點的知識逐步形成線及面的知識，從而培養學生將碎片化知識進行整合的能力。

【隨堂檢測】對照本節課的學習目標，再次進行針對性的練習鞏固。

元素周期表是學習和研究化學的重要工具。下圖是元素周期表的一部分。

（1）同一周期的元素，從左到右，各元素的原子序數依次? ? ，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，則第三周期中氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性? ?（填“強”或“弱”）。

（2）空氣中含量最多的氣體的元素符號是? ?，在元素周期表第? ?周期;硫元素的元素符號為S，則“2S”表示的意義是? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（3）同一縱行叫做族，原子序數為4和12的原子為同族元素的原因是? ? ? ? ? ? 。

基于學科核心素養的化學課堂教學設計與實施，對教師來說是一個新的、富有挑戰性的研究課題。本課例將化學學科素養與“4+N”教學模式進行有效融合，在各環節中最大限度地以問題引領學生去完成任務，鼓勵學生以循序漸進的方式將知識進行自我建構。引領學生由“學會”到“會學”再到“樂學”，在學習中提升。在這個課例中，有效地將“宏觀辨識與微觀探析”的化學學科核心素養有機地融入教學各個環節。在“N”的環節中，自然地進行初高中知識上的銜接，使學有余力的學生在知識的上升通道中找到方法，避開了“把高中知識搬到初中課堂”來進行銜接教學的誤區。

【參考文獻】

[1]張強.核心素養理念下初高中化學銜接教學策略[J].文理導航·教育研究與實踐，2019（7）.

[2]古金彬.核心素養下初中化學基礎薄弱生課堂教學有效性的研究[J].新課程（中旬），2017（2）.

注：本文系廣西教育科學規劃2021年度資助經費重點課題“核心素養下初中物理和化學“4+N”教學模式的實踐與研究”（課題編號：2021A067，主持人：黎雪）階段性成果。

【作者簡介】黎 雪，女，理學學士，中學高級教師，化學教研員，現就職于柳州市柳北區教育局教研室，研究方向為基礎教育研究;龍 強，男，理學學士，中學化學教師，柳州市鳳凰中學教務處主任，柳北區中學化學學科中心組成員，研究方向為中學化學教學。

（責編 李 唐）