基于提升學科能力的初中元素化合物單元復習模式探索

曾遠花

摘 要：根據筆者所在區域的元素化合物單元復習的現狀，提出了基于提升學科能力的單元復習模式，以“碳和碳的氧化物”單元為例展示如何圍繞該模式進行教學。

關鍵詞：學科能力 元素化合物 單元復習模式

1 引言

無機元素化合物知識為化學基本概念、基礎理論提供具體、感性的認識，能為學生理解和形成化學學科思想提供豐富的例證。如人教版初中教材，上冊主要學習基本概念和理論，基本學科思想和方法，再利用上冊所學知識指導下冊的元素化合物的學習，基本概念和理論在元素化合物的學習中得到進一步的理解和升華，從而形成學習化學的遷移運用解決問題的能力。所以，元素化合物的知識是培養學科核心素養的載體，源自于教材又高于教材，從而達到育人的最終目的。

通過觀察現階段教研活動中的單元復習課，發現大多數的課是基于真實情境下進行主題式的探究，但一節課下來，總的感覺是課堂熱熱鬧鬧，但有關單元復習課的課型特征不明顯，更多的像實驗探究課或者是學科拓展課。

基于真實情境下的教學是大趨勢，但如何上出一節高效率的元素化合物的單元復習課，是否可探索一套行之有效，能被他人借鑒的上課模式，是值得研究的。

2 元素化合物的學科能力及單元復習模式

2.1 元素化合物的學科能力

它的學科能力是指基于代表物類別、類別通性、化合價等認識角度，預測物質性質，設計物質轉化，完成不同類型任務的能力，具體來說，要求學生識記典型元素化合物的性質，建立物質性質、結構及用途之間的關聯，并有能力對所學物質性質及規律進行論證;面對新情境時，能運用所學知識進行分析、解釋，基于特定認識角度預測陌生物質性質[1]。而初中的元素化合物要以“組成—性質—用途”為一學習主線，再從物質類別，類別通性角度面對新情境時，基于特點認識角度預測陌生物質的性質。

2.2 元素化合物單元復習模式探索

基于學生自主整理和歸納的基礎上，從物質類別角度（即物質結構）理解元素化合物的共性與特性，找準核心元素（物質）進行物質之間的轉化，再創設不同的情境進行知識的遷移與運用，從而提升學生的學科核心素養（學科能力）。圖1是基于提升核心素養的元素化合物復習課的教學模式，表1是各復習模式環節體現的學科能力。

3 元素化合物單元復習模式在碳和碳的氧化物單元復習中的運用

本節課圍繞“碳及其氧化物的性質”、“碳及其化合物之間的轉化關系”復習，也是本節課的重難點。通過課前自主構建知識網絡圖，課堂創設情境，如視頻、圖片等激活碳、一氧化碳、二氧化碳的知識，引導學生從化合價上分析它們化學性質的異同點，從而更好地理解還原性，再針對易混淆的性質——還原性，進行遷移運用。設計挑戰性任務——鑒別一氧化碳和二氧化碳，進行方案設計，進一步鞏固和理解兩者性質的差異性，以此同時梳理含碳化合物之間的轉化。

4 教學實施

4.1 任務1

自主歸納、知識成網，達到辨析記憶的學科能力。

課前學生自主歸納、初步形成知識網絡圖;課前引入碳的還原性實驗及煤球燃燒的課本圖片，喚起學生已有的知識，調動學習積極性，通過展示并點評知識網絡圖，見下圖2，鼓勵學生并給其他學生起到榜樣示范作用。

4.2 任務2

抓住關鍵物質的性質進行教學，從組成上辨別易混淆的性質，并建立知識網絡圖，進行遷移運用。達到說明，解釋，預測的學科能力。

4.2.1 利用物質的性質解釋生活中的現象，激活舊知并建立知識網絡

例題：下圖是煤爐燃燒的示意圖，煤的主要成分是碳，請回答下列問題：

（1）煤層上方出現藍色火焰，是否是碳在燃燒？，請寫出煤爐中可能發生的化學方程式：

（2）若在煤火上灑些氧化銅，是否會發生化學反應？若能反應請寫出化學方程式表示：

設計意圖：通過生活中的實例，創設真實的情境，比如煤爐燃燒，木炭燃燒時出現的藍色火焰，思考這里面進行了哪些化學反應，從化學角度解釋生活現象。情境涉及到碳、一氧化碳、二氧化碳，可引導構建知識網絡圖。達到說明，解釋的的學科能力。

4.2.2 從組成上辨別物質的性質，減輕學生的記憶負擔，達到分析解釋的學科能力

思考：比較碳單質和一氧化碳的性質，發現它們的化學性質比較相似，都具有還原性，而二氧化碳的化學性質和他們沒有相似之處，為什么？請嘗試解釋原因。

設計意圖：通過提出有思維容量的問題引導學生從組成上對物質的性質進行辨別，減少學生記憶物質性質的負擔，提高學習化學的興趣。

4.2.3 利用還原性的概念進行遷移運用，強化對還原性的認識

聯系學生已有的經驗，氫氣和氧化銅反應，提出問題，該反應是否體現了氫氣的還原性，提問“為什么氫氣具有還原性”，學生從化合價的角度解釋了氫氣的具有還原性的原因。接著進行針對性練習，進行遷移運用，進一步強化還原性的概念的理解，針對性練習如下：

判斷下列物質之間能反應的是（已知N最高價態是+5價，S最高價態是+6）

A.NO+O2 B.N2O5+O2

C.SO2+O2 D.S+O2

4.3 任務三：設計實驗鑒別一氧化碳和二氧化碳，進一步鞏固物質的性質及轉化關系，達到能進行簡單設計的學科能力

例題：實驗室中有2瓶無色氣體，一瓶是CO，另一瓶是CO2，請你用盡量多的方法（使用不同的原理）區分它們。

設計意圖：通過物質鑒別調動學生腦海中的知識網絡解決問題，鞏固含碳物質之間轉換關系。設計不同問題情境調動學習興趣，將知識體系蘊含其中，培養學生思考、分析、運用等多種能力。

3.4 任務4：鞏固提高

（1）請寫出下列反應的化學方程式（反應條件略）

①CO+Fe2O3==②CO+Fe3O4==③C+ZnO==

（2）（2018年廣州中考改編）金屬錳（Mn）及其化合物用途廣泛，將軟錳礦（主要成分是MnO2）、焦炭，熱空氣混合后生成還原性的氣體，該氣體還原軟錳礦得到金屬錳。請用化學方程式表示生成金屬錳的過程：①C+O2==CO2;② ;③ 。

（3）右圖是工業生產鐵的高爐煉鐵示意圖，投入的原料有：鐵礦石（主要成分是Fe2O3），焦炭，石灰石（除去爐渣），及通入熱的空氣。投入的原料在爐內發生一系列的反應最后生產出鐵。請嘗試寫出煉鐵高爐內可能發生的化學反應方程式：

設計意圖：通過三道練習，進一步加強對還原性的理解、化學方程式書寫的練習、在復雜情境下判斷物質能否反應。培養學生在陌生情境下解決問題、知識遷移的能力，達到復雜推理、系統探究的學科能力。

5 元素化合物單元復習模式運用的優勢及效果

優勢

對于新手老師來說，不同的課型如果有教學模式借鑒和學習，可避免教學過程中沒有教學重難點，能更快成長。而復習課相對來說是比較難上的課型，一不小心就變成了炒冷飯，學生的知識沒有形成有結構，有層次的知識網絡，學習能力沒有得到提升。而該教學模式容易操作，能運用于不同的元素化合物復習課中。已在本校的化學科組推廣，大家對該教學模式比較認同，認為能提高課堂的教學效率。同時已運用在第十單元“酸和堿”的單元復習中。

在區期末統考中，試教班平均分比同層次的低0.6%，但在有關碳的知識點得分率上試教班卻高出6.82%，所以，該教學模式的教學效果很有效。

6 結語

綜上所述，基于提升學科能力的元素化合物單元復習模式值得借鑒及推廣，也可推廣在其它內容的復習課型甚至是其它理科的復習課中，能使復習課的效率大大提高，激發學生學習的興趣。在復習課中，根據化學學科的思想和方法引導學生建構知識，使知識結構化，系統化，在不同的情境中運用知識解決問題，避免死記硬背，減輕學業負擔，體會到學習的樂趣，提高學業的成就感。

參考文獻：

[1] 王磊.基于學生核心素養的化學學科能力研究[M].北京師范大學出版社，2017.