基于提升学科能力的初中元素化合物单元复习模式探索

曾远花

摘 要：根据笔者所在区域的元素化合物单元复习的现状，提出了基于提升学科能力的单元复习模式，以“碳和碳的氧化物”单元为例展示如何围绕该模式进行教学。

关键词：学科能力 元素化合物 单元复习模式

1 引言

无机元素化合物知识为化学基本概念、基础理论提供具体、感性的认识，能为学生理解和形成化学学科思想提供丰富的例证。如人教版初中教材，上册主要学习基本概念和理论，基本学科思想和方法，再利用上册所学知识指导下册的元素化合物的学习，基本概念和理论在元素化合物的学习中得到进一步的理解和升华，从而形成学习化学的迁移运用解决问题的能力。所以，元素化合物的知识是培养学科核心素养的载体，源自于教材又高于教材，从而达到育人的最终目的。

通过观察现阶段教研活动中的单元复习课，发现大多数的课是基于真实情境下进行主题式的探究，但一节课下来，总的感觉是课堂热热闹闹，但有关单元复习课的课型特征不明显，更多的像实验探究课或者是学科拓展课。

基于真实情境下的教学是大趋势，但如何上出一节高效率的元素化合物的单元复习课，是否可探索一套行之有效，能被他人借鉴的上课模式，是值得研究的。

2 元素化合物的学科能力及单元复习模式

2.1 元素化合物的学科能力

它的学科能力是指基于代表物类别、类别通性、化合价等认识角度，预测物质性质，设计物质转化，完成不同类型任务的能力，具体来说，要求学生识记典型元素化合物的性质，建立物质性质、结构及用途之间的关联，并有能力对所学物质性质及规律进行论证;面对新情境时，能运用所学知识进行分析、解释，基于特定认识角度预测陌生物质性质[1]。而初中的元素化合物要以“组成—性质—用途”为一学习主线，再从物质类别，类别通性角度面对新情境时，基于特点认识角度预测陌生物质的性质。

2.2 元素化合物单元复习模式探索

基于学生自主整理和归纳的基础上，从物质类别角度（即物质结构）理解元素化合物的共性与特性，找准核心元素（物质）进行物质之间的转化，再创设不同的情境进行知识的迁移与运用，从而提升学生的学科核心素养（学科能力）。图1是基于提升核心素养的元素化合物复习课的教学模式，表1是各复习模式环节体现的学科能力。

3 元素化合物单元复习模式在碳和碳的氧化物单元复习中的运用

本节课围绕“碳及其氧化物的性质”、“碳及其化合物之间的转化关系”复习，也是本节课的重难点。通过课前自主构建知识网络图，课堂创设情境，如视频、图片等激活碳、一氧化碳、二氧化碳的知识，引导学生从化合价上分析它们化学性质的异同点，从而更好地理解还原性，再针对易混淆的性质——还原性，进行迁移运用。设计挑战性任务——鉴别一氧化碳和二氧化碳，进行方案设计，进一步巩固和理解两者性质的差异性，以此同时梳理含碳化合物之间的转化。

4 教学实施

4.1 任务1

自主归纳、知识成网，达到辨析记忆的学科能力。

课前学生自主归纳、初步形成知识网络图;课前引入碳的还原性实验及煤球燃烧的课本图片，唤起学生已有的知识，调动学习积极性，通过展示并点评知识网络图，见下图2，鼓励学生并给其他学生起到榜样示范作用。

4.2 任务2

抓住关键物质的性质进行教学，从组成上辨别易混淆的性质，并建立知识网络图，进行迁移运用。达到说明，解释，预测的学科能力。

4.2.1 利用物質的性质解释生活中的现象，激活旧知并建立知识网络

例题：下图是煤炉燃烧的示意图，煤的主要成分是碳，请回答下列问题：

（1）煤层上方出现蓝色火焰，是否是碳在燃烧？，请写出煤炉中可能发生的化学方程式：

（2）若在煤火上洒些氧化铜，是否会发生化学反应？若能反应请写出化学方程式表示：

设计意图：通过生活中的实例，创设真实的情境，比如煤炉燃烧，木炭燃烧时出现的蓝色火焰，思考这里面进行了哪些化学反应，从化学角度解释生活现象。情境涉及到碳、一氧化碳、二氧化碳，可引导构建知识网络图。达到说明，解释的的学科能力。

4.2.2 从组成上辨别物质的性质，减轻学生的记忆负担，达到分析解释的学科能力

思考：比较碳单质和一氧化碳的性质，发现它们的化学性质比较相似，都具有还原性，而二氧化碳的化学性质和他们没有相似之处，为什么？请尝试解释原因。

设计意图：通过提出有思维容量的问题引导学生从组成上对物质的性质进行辨别，减少学生记忆物质性质的负担，提高学习化学的兴趣。

4.2.3 利用还原性的概念进行迁移运用，强化对还原性的认识

联系学生已有的经验，氢气和氧化铜反应，提出问题，该反应是否体现了氢气的还原性，提问“为什么氢气具有还原性”，学生从化合价的角度解释了氢气的具有还原性的原因。接着进行针对性练习，进行迁移运用，进一步强化还原性的概念的理解，针对性练习如下：

判断下列物质之间能反应的是（已知N最高价态是+5价，S最高价态是+6）

A.NO+O2 B.N2O5+O2

C.SO2+O2 D.S+O2

4.3 任务三：设计实验鉴别一氧化碳和二氧化碳，进一步巩固物质的性质及转化关系，达到能进行简单设计的学科能力

例题：实验室中有2瓶无色气体，一瓶是CO，另一瓶是CO2，请你用尽量多的方法（使用不同的原理）区分它们。

设计意图：通过物质鉴别调动学生脑海中的知识网络解决问题，巩固含碳物质之间转换关系。设计不同问题情境调动学习兴趣，将知识体系蕴含其中，培养学生思考、分析、运用等多种能力。

3.4 任务4：巩固提高

（1）请写出下列反应的化学方程式（反应条件略）

①CO+Fe2O3==②CO+Fe3O4==③C+ZnO==

（2）（2018年广州中考改编）金属锰（Mn）及其化合物用途广泛，将软锰矿（主要成分是MnO2）、焦炭，热空气混合后生成还原性的气体，该气体还原软锰矿得到金属锰。请用化学方程式表示生成金属锰的过程：①C+O2==CO2;② ;③ 。

（3）右图是工业生产铁的高炉炼铁示意图，投入的原料有：铁矿石（主要成分是Fe2O3），焦炭，石灰石（除去炉渣），及通入热的空气。投入的原料在炉内发生一系列的反应最后生产出铁。请尝试写出炼铁高炉内可能发生的化学反应方程式：

设计意图：通过三道练习，进一步加强对还原性的理解、化学方程式书写的练习、在复杂情境下判断物质能否反应。培养学生在陌生情境下解决问题、知识迁移的能力，达到复杂推理、系统探究的学科能力。

5 元素化合物单元复习模式运用的优势及效果

优势

对于新手老师来说，不同的课型如果有教学模式借鉴和学习，可避免教学过程中没有教学重难点，能更快成长。而复习课相对来说是比较难上的课型，一不小心就变成了炒冷饭，学生的知识没有形成有结构，有层次的知识网络，学习能力没有得到提升。而该教学模式容易操作，能运用于不同的元素化合物复习课中。已在本校的化学科组推广，大家对该教学模式比较认同，认为能提高课堂的教学效率。同时已运用在第十单元“酸和碱”的单元复习中。

在区期末统考中，试教班平均分比同层次的低0.6%，但在有关碳的知识点得分率上试教班却高出6.82%，所以，该教学模式的教学效果很有效。

6 结语

综上所述，基于提升学科能力的元素化合物单元复习模式值得借鉴及推广，也可推广在其它内容的复习课型甚至是其它理科的复习课中，能使复习课的效率大大提高，激发学生学习的兴趣。在复习课中，根据化学学科的思想和方法引导学生建构知识，使知识结构化，系统化，在不同的情境中运用知识解决问题，避免死记硬背，减轻学业负担，体会到学习的乐趣，提高学业的成就感。

参考文献：

[1] 王磊.基于學生核心素养的化学学科能力研究[M].北京师范大学出版社，2017.