彭 捷

（上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校 上海 200125）

一、客觀分析學(xué)情，尋找理論依托，明確教學(xué)思路

1. 設(shè)計(jì)思想

有學(xué)者曾做過實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是：無論是什么學(xué)科，也無論是學(xué)科中的什么內(nèi)容，總有一部分學(xué)生能自己學(xué)會(huì)并掌握。 只是學(xué)生不同、學(xué)科不同、內(nèi)容不同、年級(jí)不同，學(xué)生能自己學(xué)會(huì)的比例會(huì)不一樣，教師需要設(shè)計(jì)先學(xué)的時(shí)間、方式、方法也不一樣。［1］筆者所在的是一所實(shí)驗(yàn)性示范性學(xué)校， 學(xué)生有較強(qiáng)的自學(xué)能力，加上兩年多的化學(xué)學(xué)習(xí)，使得學(xué)生們對(duì)元素周期表已經(jīng)有了不同程度的了解。

考慮到教學(xué)的高效性的，后茶館式的教學(xué)模式主張“學(xué)生已經(jīng)會(huì)的老師不用講”，這就需要實(shí)施者確認(rèn)哪些知識(shí)學(xué)生已經(jīng)掌握那些還沒有，同時(shí)解決部分人已掌握部分人不知道的知識(shí)應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)教學(xué)。 一種建議是把學(xué)生之間的差異作為資源［1］，在集體的學(xué)習(xí)活動(dòng)中達(dá)成既定的發(fā)展目標(biāo)。

筆者在本課的設(shè)計(jì)中安排了學(xué)生高度參與的活動(dòng)，一方面可以廣泛激發(fā)學(xué)生興趣，另一方面，靈活的信息給予方式諸如“坐席牌”“名片”為那些不怎么熟悉元素周期表的同學(xué)提供足夠的支架性知識(shí)，包括元素的序號(hào)、名稱、電子排布、相對(duì)原子量等。 此外，“元素找位置”活動(dòng)中，參看鄰座業(yè)已就座的元素也能獲得不少新生成的支架性知識(shí)。

高度參與的學(xué)生活動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)生頭腦中相異構(gòu)想的暴露。 教學(xué)前概念包含日常概念和錯(cuò)誤概念，學(xué)生頭腦中的科學(xué)前概念往往具有隱蔽性。 在日常教學(xué)中，相當(dāng)一部分學(xué)生無法認(rèn)識(shí)到課堂知識(shí)與他們自己觀念間的差別， 不容易在新舊知識(shí)間重建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，只能匆匆死記概念，應(yīng)付考查。［2］

本課設(shè)計(jì)了日常生活化的教學(xué)情境，可以極大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的已有觀念； 學(xué)生交流性質(zhì)的活動(dòng)，則能極大程度地暴露他們各自的相異構(gòu)想；師生互動(dòng)的話題討論，更是著力于概念的轉(zhuǎn)化與同化，利用復(fù)述和思辨實(shí)現(xiàn)短時(shí)記憶到長時(shí)記憶的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而重建學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

2. 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：初步掌握元素周期表的結(jié)構(gòu)以及周期、族的概念；掌握同周期、主族元素的基本遞變規(guī)律：核外電子排布、化合價(jià)、金屬性非金屬性的遞變。

過程與方法：在扮演元素的過程中培養(yǎng)收集消化信息的能力；通過對(duì)元素原子結(jié)構(gòu)、位置間的關(guān)系的推導(dǎo)，提升分析和推理能力。 分析、推斷元素在周期表的位置、原子結(jié)構(gòu)和元素典型化合價(jià)、金屬非金屬性之間的關(guān)系。

情感態(tài)度價(jià)值觀：通過對(duì)元素周期律和元素周期表的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，應(yīng)用辯證唯物主義觀點(diǎn)分析現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系。

3. 教學(xué)情境

“元素找位置”活動(dòng)，學(xué)生“扮演”元素，桌椅構(gòu)成元素周期表，元素在周期表中找到自己對(duì)應(yīng)的座位。

4. 教學(xué)流程（見下圖）

說明1：6 個(gè)話題重在復(fù)述與思辨，實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)化與同化，完成三點(diǎn)規(guī)律性的理解掌握即可，具體實(shí)施時(shí)順序可靈活調(diào)整。

注2：實(shí)際教學(xué)中，與6 個(gè)話題相似的話題也可由學(xué)生在討論中提出，教師靈活引導(dǎo)，注意取舍。

二、 教學(xué)實(shí)施

圖1 坐席牌示例

圖2 元素“名片”示例

圖3 鎵和鍺的“無名氏”名片

1. 課前準(zhǔn)備

（1） 設(shè)計(jì)制作坐席牌，排放在每列第一桌。（圖1）

（2） 根據(jù)1～20，31～36 號(hào)元素制作抽簽用 “名片”（圖2）。 31、32 號(hào)的鎵和鍺的名片制作成 “無名氏”（圖3）。 37 至86 號(hào)的主族元素名牌直接擺放在桌上。

（3） 組織學(xué)生課前抽簽，每人抽得一張預(yù)先設(shè)計(jì)好的“名片”。

（4） 根據(jù)元素周期表（主族元素）排布學(xué)生桌椅，其中He 對(duì)應(yīng)座位的桌子用四輪小車代替（圖4）。

圖4 學(xué)生桌椅分布示意圖

2. 引出主題

［開場白］今天我們以第一人稱的方式學(xué)習(xí)元素周期表， 你們就是元素， 會(huì)思考的元素。

［宣布要求］ 請(qǐng)同學(xué)們先研讀自己的名片，扮演某一元素，在教室這個(gè)元素周期表中找到自己合理的座位。 可以參照列首的坐席牌，也可以參照周圍已經(jīng)就位的其他元素。

［學(xué)生活動(dòng)］行動(dòng)，推測、尋找自己的座位。

3. 話題討論（按照規(guī)律編排元素周期表）

［話題1］ 大家找到自己的位置一般參看了哪些信息？

［學(xué)生活動(dòng)］議論：核外電子排布、左右元素的序號(hào)、相對(duì)原子質(zhì)量、排頭坐席牌的族序號(hào)、族俗稱（氧族、碳族）……

［小結(jié)］同一行（列）的元素按原子序數(shù)從左到右（從上往下）遞增；同一行的元素電子層數(shù)相同；同一列的元素最外層電子數(shù)相同。

［話題2］He 元素把自己放在了零族的第一個(gè)，大家覺得他的理由是什么？ 如果放在Be 的前面有沒道理呢？

［學(xué)生活動(dòng)］回答：第一種形式中He 和Ne、Ar 排在一列，它們的性質(zhì)相似。而第二種形式He 排在第二列，很顯然He 和第二列的其它元素的性質(zhì)截然不同。因此第一種形式更合理。

［話題3］有兩張名片是“無名氏”的，它們?cè)谙喈?dāng)長一段時(shí)間里身份不明。 請(qǐng)問兩位確定自己的位置了嗎？

［學(xué)生回應(yīng)］已經(jīng)就坐，大家一起幫助判斷坐的是否合理。 兩個(gè)未知元素式量差不多！ 氧化物化學(xué)式為R2O3的“無名氏”（圖3 左）化合價(jià)和鋁一樣，應(yīng)在Al下方，看式量應(yīng)在As 之前。剩下的唯一空位則應(yīng)安排另一位相對(duì)原子量為70 的“無名氏”（圖3 右）。

［結(jié)合PPT 介紹］門捷列夫?qū)︻愪X類硅的預(yù)言。展示：門捷列夫的手稿，用“？ ”代替未知的鎵和鍺。

［學(xué)生活動(dòng)］了解。 贊嘆。

圖5 門捷列夫手稿（框中為門捷列夫預(yù)測存在的鎵和鍺）

［話題4］20 號(hào)的Ca 右邊坐著31 號(hào)的Ga， 從編號(hào)的連續(xù)性來看，中間還有10 個(gè)元素，我們 請(qǐng) Ga、Ge、As、Se、Br、Kr 集 體 往 右 移 動(dòng)十個(gè)位置， 把它們加進(jìn)來怎么樣？

［學(xué)生活動(dòng)］反對(duì)，破壞了“同一列的元素最外層電子數(shù)相同”的結(jié)構(gòu)。

［追問］兩者兼顧，怎么操作？

［學(xué)生活動(dòng)］議論、回答：前三行元素一并從中間分開。

［學(xué)生活動(dòng)］參看課本附錄《元素周期表》。

［講解］行為周期，列為族。

［話題5］ 大家根據(jù)化合價(jià)幫助Ga 找到了位置，已經(jīng)就坐的所有元素， 你們的化合價(jià)有什么特點(diǎn)？

［學(xué)生活動(dòng)］回答： 都等于排頭坐席牌的族序數(shù)； 與最外層 電 子 數(shù) 有 關(guān)，1、2個(gè)的傾向于失電子，6、7 個(gè)的傾向于得電子。

［話題6］請(qǐng)?jiān)谧乃薪饘僭卣酒饋怼?有什么規(guī)律？

［學(xué)生活動(dòng)］行動(dòng)、觀察、思考；描述：每一周期的左邊是金屬元素，右邊是非金屬元素，有的族都是金屬元素，大多數(shù)族上面是非金屬，下面是金屬……

［實(shí)驗(yàn)視頻］堿金屬與水的反應(yīng)。

［學(xué)生活動(dòng)］感受：同族從上往下，金屬性遞增；同周期，金屬性從左往右遞減。

推斷：金屬性最強(qiáng)的元素位于周期表的左下角。

［分析］ 我們的教室分為了兩大陣營， 站著的金屬，坐著的非金屬，位于金屬陣營腹地深處的Cs 擁有最強(qiáng)的金屬性。

［提問］非金屬性最強(qiáng)的元素是？

［學(xué)生活動(dòng)］猜測：He？ F？

確認(rèn)：是F。 稀有氣體化學(xué)性質(zhì)惰性，不可能有強(qiáng)非金屬性。

4. 師生共同總結(jié)歸納本課

門捷列夫編制了第一個(gè)元素周期表。

現(xiàn)代元素周期表行為周期，列為族。

元素周期律：

圖6 21～30 號(hào)副族元素與主族元素的位置關(guān)系

（1） 元素周期表電子排布的特點(diǎn)：

同周期的元素電子層數(shù)相同；同族的元素最外層電子數(shù)相同；每一周期按照1～8 循環(huán)往復(fù)；

（2） 元素化合價(jià)的特點(diǎn)：

同族元素常見化合價(jià)基本相同，同周期元素的最高正價(jià)按照＋1～＋7 循環(huán)往復(fù)。

（3） 金屬性非金屬性的特點(diǎn)：

同族從上往下，金屬性遞增；同周期，金屬性從左往右遞減。

［拓展欣賞］其他形式的元素周期表

圖7 其他形式的元素周期表

三、 教后感悟

學(xué)習(xí)者不是一張白紙， 化學(xué)概念原理類知識(shí)教學(xué)，不可忽視也無法回避學(xué)習(xí)者自身的前概念。 如果教師只是單向的展示正確概念，學(xué)生沒有足夠的機(jī)會(huì)聯(lián)系相關(guān)前概念， 沒有概念的順應(yīng)或同化過程發(fā)生，即便暫時(shí)記住了教師給予的正確概念，也極可能轉(zhuǎn)眼忘掉，重歸混亂，根本談不上靈活運(yùn)用。 概念教學(xué)總是需要不斷暴露發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念和相異構(gòu)想，此時(shí)若能改變概念教學(xué)中高高在上的刻板形象，用貼近生活的活動(dòng)放松學(xué)生心情，克服畏難情緒，必能獲得學(xué)生的積極響應(yīng)。

輕松的活動(dòng)氛圍，話題式的討論互動(dòng)，看似信馬由韁，實(shí)則條分縷析。 實(shí)際教學(xué)時(shí)的輕快自由，離不開充分的準(zhǔn)備和來自經(jīng)驗(yàn)的預(yù)判。 6 個(gè)主要話題已經(jīng)以教師導(dǎo)引的順序預(yù)備好了， 但是無所謂最佳順序，臨時(shí)生成的話題，只要不偏離主題，往往效果更佳。 這就要求教師不能忘記本節(jié)課目標(biāo)遞變性規(guī)律的三個(gè)要點(diǎn)：核外電子排布、化合價(jià)、金屬性非金屬性的遞變。最終由教師引導(dǎo)落實(shí)。 教師的身份：學(xué)習(xí)材料的準(zhǔn)備者、活動(dòng)的組織者、現(xiàn)場引導(dǎo)者。 課堂的主角是學(xué)生，由學(xué)生和學(xué)習(xí)材料發(fā)生相互作用。

［感謝浦東新區(qū)教育發(fā)展研究院鄭胤飛老師給予筆者的悉心指導(dǎo)！ ］

［1］ 張人利. 后“茶館式”教學(xué)（五）——另一種課堂教學(xué)的備課［J］. 現(xiàn)代教學(xué)，2011，（3）：40～42

［2］ 王祖浩等. 化學(xué)教育心理學(xué)［M］. 南寧：廣西教育出版社，2007