核心素養(yǎng)下金屬及其化合物的模型建構(gòu)

常澤英

摘 要：元素及其化合物知識(shí)作為基礎(chǔ)性應(yīng)用知識(shí)，是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要部分。本文通過“網(wǎng)、共、殊”策略，分析了金屬及其化合物的認(rèn)識(shí)思路。通過“策略剖析—策略運(yùn)用—策略反思”指導(dǎo)學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)金屬及其化合物，幫助了老師和學(xué)生在面對(duì)各種問題時(shí)能選取核心認(rèn)知角度，從而更好的解決問題，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);金屬及其化合物;自主學(xué)習(xí)

1 問題的提出

《金屬及其化合物》這一章中，最重要的莫過于化學(xué)方程式、離子反應(yīng)方程式和反應(yīng)現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)過程中，有些同學(xué)碰到陌生物質(zhì)和真實(shí)復(fù)雜的問題缺少解題思路和角度。其實(shí)學(xué)習(xí)講究的是溫故知新，溫故是在對(duì)知識(shí)本身熟悉之后，我們?nèi)绾螌⑦@些知識(shí)串起來(lái)，如何將這些知識(shí)加深印象，以便進(jìn)一步理解，這便出知新。

2017版的《普通高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》把學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)策略列為重要的教學(xué)目標(biāo)之一，同時(shí)還提到化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)，是學(xué)生終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。建構(gòu)主義是一種關(guān)于知識(shí)和學(xué)習(xí)的理論，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)生成意義、建構(gòu)理解的過程。

2 金屬及其化合物知識(shí)復(fù)習(xí)過程

首先筆者向?qū)W生介紹了什么叫“網(wǎng)、共、殊”策略，然后將策略細(xì)化為第一步、第二步、第三步等，這樣讓學(xué)生自學(xué)后就可以馬上操作。具體的操作如下：

2.1 策略剖析

所謂“網(wǎng)、共、殊”策略，是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)金屬及其化合物時(shí)，通過采用元素化合物轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律，將金屬對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式串起來(lái)，并以離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)為理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)物質(zhì)個(gè)性和共性的一種學(xué)習(xí)策略。下面我們以人教版普通高中化學(xué)必修1第三章《金屬及其化合物——鈉及其化合物》為例，以此認(rèn)識(shí)“網(wǎng)、共、殊”策略在無(wú)機(jī)化合物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

第一步：巧用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)掌握知識(shí)。

學(xué)習(xí)金屬時(shí)，我們一般是按照物質(zhì)種類轉(zhuǎn)化的模型學(xué)習(xí)。在自然界中，往往有單質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氧化物，氧化物如果遇到水，會(huì)生成對(duì)應(yīng)的氫氧化物。當(dāng)金屬特別活潑時(shí)，在反應(yīng)轉(zhuǎn)化過程中偏向于不斷轉(zhuǎn)化成鹽，但逆過程就不容易進(jìn)行。在構(gòu)建時(shí)，我們需要關(guān)注同一條轉(zhuǎn)化線可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)。如金屬元素按“單質(zhì)—氧化物—?dú)溲趸铩}”為線索建立知識(shí)主干，把所學(xué)的金屬以及化合物建立一個(gè)橫向的比較，我們就不需要像以前一樣，一個(gè)個(gè)記方程式了。

第二步：運(yùn)用離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律，尋找物質(zhì)的共性。

除了用思維網(wǎng)狀形式總結(jié)物質(zhì)的性質(zhì)，我們還可以分析物質(zhì)在水溶液中的離子反應(yīng)。我們知道在水溶液中的反應(yīng)要滿足如下三個(gè)條件之一：氣體、沉淀、弱電解質(zhì)。同時(shí)物質(zhì)在溶液中有得失電子的可能，我們也可以上升到離子反應(yīng)和氧化還原理論的高度，如果它能反應(yīng)并不是個(gè)性，而是出現(xiàn)了5種情況的一種，這是共性。

第三步：于共性之中找物質(zhì)的特殊性，以便更好的了解物質(zhì)的性質(zhì)。

結(jié)構(gòu)：原子結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)得失電子能力，得失電子能力決定了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。比如鈉、鋁、鐵、銅，鈉很活潑，鋁是一種典型的兩性金屬，其余金屬表現(xiàn)的是一般的金屬性質(zhì)，它們的活潑性依次降低。

價(jià)電子：鈉鋁是主族的金屬，鐵銅是過渡金屬，它們具有一定的差別。主族的金屬原子核外電子排布比較簡(jiǎn)單，而過渡金屬由于有能級(jí)交錯(cuò)和能級(jí)分裂，最外層和次外層排布的比較復(fù)雜。對(duì)于主族元素而言，只有最外層電子可以參與得失，而過渡金屬最外層和次外層的一部分電子都可以參與反應(yīng)。

化合價(jià)：由電子得失我們就可以得出化合價(jià)的變化，主族金屬由于其只能失去最外層電子，一般主族金屬只有唯一正價(jià)，而過渡金屬最外層和次外層電子都有可能失去，它有多種正價(jià)。如鈉鎂鉀鋁都只有唯一正價(jià)，但銅和鐵有多個(gè)正價(jià)。

化合物：相對(duì)來(lái)說，主族金屬對(duì)應(yīng)的同類型的化合物比較簡(jiǎn)單，而過渡金屬的比較復(fù)雜。比如鈉的氯化物只有氯化鈉，鋁的氯化物只有氯化鋁，而鐵這里既有氯化鐵也有氯化亞鐵。從另一個(gè)角度來(lái)看，鈉的氧化物有氧化鈉和過氧化鈉的區(qū)別，但氧化鈉和過氧化鈉是氧的問題，鈉并沒有差別，都是正一價(jià)的鈉離子，這就是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。

顏色：我們平時(shí)觀察到的物質(zhì)的顏色，也與電子的能量有關(guān)，電子的排布不一樣，它的顏色也不一樣。主族金屬的顏色一般比較簡(jiǎn)單，它們一般是銀白色的，主族金屬的固態(tài)化合物往往是白色，過氧化鈉是黃色，主要是過氧根的問題。主族金屬離子在水溶液中，往往是無(wú)色的。而過渡金屬有豐富的顏色，比如鐵單質(zhì)是塊狀銀白色的，若是粉末狀則是黑色的，三氧化二鐵是紅褐色，氧化亞鐵是黑色，變化也特別大。

在策略運(yùn)用以及反思中可出示任務(wù)來(lái)檢查學(xué)生是否達(dá)成目標(biāo)。對(duì)于尖子生在課堂上可讓學(xué)生自己說。比如聯(lián)系教材展示學(xué)習(xí)策略每步要抓住的主要問題，老師再對(duì)學(xué)生的語(yǔ)言邏輯進(jìn)行訓(xùn)練和點(diǎn)評(píng)。對(duì)于臨界生可讓其對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)一步鞏固，可讓其構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。再讓中等生，根據(jù)臨界生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)修改，規(guī)范答題方法，并進(jìn)行方法和技巧的展示，相應(yīng)策略運(yùn)用和策略反思問題如下：

2.2 策略運(yùn)用

用“網(wǎng)、共、殊”的學(xué)習(xí)策略畫出鈉元素的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

2.3 策略反思

1）運(yùn)用“網(wǎng)、共、殊”策略理解和整理金屬及其化合物，主要根據(jù)哪幾個(gè)步驟？

2）每個(gè)步驟要抓住的主要問題是什么？

3）它還可以用于哪些方面的學(xué)習(xí)？

3 師生教與學(xué)的反思

學(xué)習(xí)策略的訓(xùn)練雖然對(duì)提高學(xué)生尤其是臨界生的學(xué)習(xí)效率十分有效，但值得注意的是，簡(jiǎn)單地給學(xué)生提供一般化學(xué)習(xí)策略的信息往往是不夠的。本節(jié)課給學(xué)生提供陳述性知識(shí)，也給學(xué)生提供程序性知識(shí)，還給學(xué)生提供條件性知識(shí)，以達(dá)到學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練的最佳效果。此外這種教學(xué)理念和教學(xué)方式，要求教師必須要提高指導(dǎo)學(xué)生制定學(xué)習(xí)策略的教學(xué)水平。在新課程的教學(xué)過程中，如何將學(xué)習(xí)策略更好的滲透在教學(xué)內(nèi)容中，從而讓學(xué)生更好的學(xué)會(huì)自我反思、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，這些都需要進(jìn)一步規(guī)劃。

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