陳艷明
1.問題的提出
元素化合物知識的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)存在較多的問題?!敖虒W(xué)過于重視結(jié)論性知識,忽略過程性知識和程序性知識的培養(yǎng);教育目標(biāo)過于短淺,教師擔(dān)心費(fèi)時(shí)費(fèi)力不討好,看不到知識的潛在活力與學(xué)生內(nèi)在發(fā)展的邏輯關(guān)系”,學(xué)生感到元素化合物知識學(xué)習(xí)“繁、亂、雜、難、悶”。學(xué)生對元素化合物提不起興趣,致使“形成獨(dú)立、自主探究的意識”“通過學(xué)習(xí)具備較強(qiáng)的分析、解釋和解決簡單實(shí)際問題的能力”等新課標(biāo)的目標(biāo)都較難實(shí)現(xiàn)。
如何讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi),自主的記憶元素化合物的知識,深入理解元素化合物知識,形成分析元素化合物的一般思路和方法,適應(yīng)全國高考的要求呢?筆者認(rèn)為“價(jià)-類二維圖”是復(fù)習(xí)元素化合物知識的一個(gè)較好的教學(xué)策略。
“價(jià)-類二維圖”是以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo),以某元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo),在二維平面內(nèi)繪制含有某元素物質(zhì)的圖像。它是一種體現(xiàn)“元素觀”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)元素化合物知識結(jié)構(gòu)化的工具,它的核心是元素,方法是分類,內(nèi)涵是轉(zhuǎn)化?!皟r(jià)-類二維圖”有助于學(xué)生建立知識體系,明確學(xué)習(xí)要點(diǎn);有助于學(xué)生形成化學(xué)的基本觀念,形成研究元素化合物的基本思路。
“價(jià)-類二維圖”轉(zhuǎn)化為思路過程:基于“價(jià)-類二維圖”學(xué)習(xí),依據(jù)物質(zhì)類別分析物質(zhì)的通性,再根據(jù)化合價(jià)分析物質(zhì)的氧化還原性,后“特性”的思維模式復(fù)習(xí)。
2.基于“價(jià)-類二維圖”的“鐵及其化合物的性質(zhì)”復(fù)習(xí)課教學(xué)
(1)基于“分類觀”,分析鐵及其化合物的性質(zhì),初建概念
【問題1】請寫出鐵及其化合物的化學(xué)式
Fe 、FeO、Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCl2、FeCl3
【問題2】請將鐵的化合物進(jìn)行分類,分類標(biāo)準(zhǔn)是什么?
【設(shè)計(jì)意圖】 “分類觀”是指在學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)過程中,遵照物質(zhì)變化的規(guī)律,對研究對象的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)、規(guī)律的思維導(dǎo)向[4]。物質(zhì)類別和化合價(jià)是“價(jià)-類二維圖”的兩大核心,在此要求學(xué)生對鐵及其化合物進(jìn)行分類,目的是1、復(fù)習(xí)物質(zhì)分類的相關(guān)知識點(diǎn);2、為下一步繪制“價(jià)-類二維圖”做好準(zhǔn)備;3、為總結(jié)鐵及其化合物的性質(zhì)做鋪墊。
(2)基于“元素價(jià)態(tài)”,分析鐵及其化合物的價(jià)態(tài),繪制二維圖
【問題1】分析鐵及其化合物中鐵的化合價(jià)
【問題2】以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo),以鐵元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo),繪制“價(jià)-類二維圖”。
【問題3】Fe3O4應(yīng)放在“價(jià)-類二維圖”哪里呢?
【設(shè)計(jì)意圖】 “分析化合價(jià)”一部分是為繪制“價(jià)-類二維圖”做準(zhǔn)備,一部分是為分析氧化還原反應(yīng)做鋪墊,據(jù)此判斷物質(zhì)的氧化性、還原性和配平氧化還原反應(yīng)。
(3)基于“價(jià)-類二維圖”,推測物質(zhì)的性質(zhì)
【問題1】根據(jù)“物質(zhì)類別”轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,推測鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,完成“價(jià)-類二維圖”,寫出反應(yīng)方程式。
【問題2】根據(jù)“氧化還原反應(yīng)”原理,推測鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,完成“價(jià)-類二維圖”,寫出反應(yīng)方程式。
【問題3】小組討論初稿的 “價(jià)-類二維圖”是否合理正確,并修訂,最終定稿。
【問題4】請總結(jié)出物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一般思路
【設(shè)計(jì)意圖】構(gòu)建和應(yīng)用二維圖的過程實(shí)質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生元素觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀等的過程,讓學(xué)生基于自己原有的認(rèn)知基礎(chǔ),深入思考,外顯思維,建立一種有序的思維方式和思維習(xí)慣,形成研究無機(jī)物的基本思路[5]。
學(xué)生從“物質(zhì)類別的反應(yīng)規(guī)律”和“氧化還原的反應(yīng)規(guī)律”出發(fā),畫出鐵及其化合物的二維圖,通過學(xué)生的自主討論和自我檢討,判斷轉(zhuǎn)換關(guān)系的對錯(cuò),完成“價(jià)-類二維圖”。學(xué)生溫固了相關(guān)的化學(xué)方程式,對某些物質(zhì)的性質(zhì)也有了較深了理解,更深刻的理解到“價(jià)-類二維圖”對學(xué)習(xí)元素化合物的作用和意義。
(4)問題分析,運(yùn)用二維圖,鞏固知識點(diǎn)
【問題1】利用“價(jià)-類二維圖”, 1、解析說明:FeCl2溶液保存時(shí)為什么要放鐵粉?2、混合液中有Fe2+、Fe3+,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證Fe2+、Fe3+的存在。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過情境中的信息,利用“價(jià)-類二維圖”,找到化學(xué)反應(yīng)的變化路徑,找出合適的化學(xué)方程式,給出合理的答案。學(xué)生在實(shí)際問題的應(yīng)用過程中,運(yùn)用“價(jià)-類二維圖”的思想方法,提高解決實(shí)際問題的能力。
(5)運(yùn)用二維圖,分析新物質(zhì),解決新問題
【問題1】K2FeO4是鐵的一種化合物,請分析Fe元素的化合價(jià),并將其放在“價(jià)-類二維圖”中,根據(jù)物質(zhì)的通性和價(jià)態(tài)的變化情況,猜測K2FeO4的性質(zhì)。
【設(shè)計(jì)意圖】高考通常都是陌生物質(zhì)的情境,學(xué)生能通過“價(jià)-類二維圖”鞏固舊知識的同時(shí),也必須學(xué)會利用“價(jià)-類二維圖”分析新知識,把新舊知識統(tǒng)合在一起。在解決問題的過程中,學(xué)生既感受到了“價(jià)-類二維圖”的價(jià)值,達(dá)到落實(shí)已學(xué)知識,“形成獨(dú)立、自主探究意識”“通過學(xué)習(xí)具備較強(qiáng)的分析、解釋和解決簡單實(shí)際問題的能力”等新課標(biāo)的目標(biāo)。
三、反思
“價(jià)-類二維圖”在元素化合物復(fù)習(xí)課的應(yīng)用,從學(xué)生已有水平出發(fā),在完成二維圖的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識漏洞及時(shí)補(bǔ)救,總結(jié)提煉學(xué)習(xí)元素化合物的一般方法和思路,提升解決新問題的能力。課堂中,參與課堂的主體是學(xué)生,學(xué)生思考討論,自我總結(jié)。學(xué)生參與度高,課堂氣氛比較活躍。