元素化合物认识模型及其在复习教学中的应用

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1、２０１５年第５期化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）·１５·＊元素化合物认识模型及其在复习教学中的应用———以高中《化学１》“金属元素及其化合物”单元复习为例王磊１＊＊１１２２郭晓丽王澜商晓芹张俊华（１．北京师范大学化学教育研究所北京１００８７５；２．北京１０１中学１０００９１）摘要基于无机元素化合物知识结构特点、中学化学课程的教学要求以及学生认识和解决元素化合物有关问题的思维机制，提出元素化合物认识模型，运用认识对象、化学问题、能力任务、认识角度和认识方式类型等重要的认识变量，揭示了中学生针对无机元素化合物性质这一认识域的认

2、识系统构成。研究还基于模型进行了《化学１》中金属元素及其化合物单元复习教学实践，结果表明基于模型进行复习教学的整体设计和实施有利于学生能力的发展。在此基础上进一步提出了基于元素化合物认识模型进行复习教学的有效策略。关键词元素化合物认识模型金属及其化合物单元复习教学认识角度教学策略ＤＯＩ：１０．１３８８４／ｊ．１００３－３８０７ｈｘｊｙ．２０１４１００１６５１问题的提出发展等问题，国外近期的研究将元素化合物的学习无机元素化合物的性质及其应用（简称元素化归为学生物质概念的发展范畴，从学习进阶的视角［２］合物，下同）是化学科学的主要研究对象，元素

3、化开展研究，值得关注。Ｌｉｕ和Ｌｅｓｎｉａｋ（２００５）利合物知识是中学化学课程的重要内容。新课程的元用Ｒａｓｃｈ模型开展定量实证研究，构建了以物质为素化合物知识教学，虽然从教学内容上看减少了，核心概念的从小学到高中的学习进阶。包括４个进但教学要求却并未降低，而且要在较短的时间内完阶等级：３－４年级———描述性知识；７年级———守［１］恒／物理变化；８－１２年级———化学性质及变化；成教学任务。很多老师感到元素化合物教学内容庞杂，不好教。学生普遍感到元素化合物内容描述１２年级———物质组成与结构。Ｌｉｕ认为对学生物质性知识及化学反应方程式繁

4、多杂乱、记忆困难，出概念的学习和理解具有关键作用的因素有：守恒意题点变幻莫测，碰到陌生物质和真实复杂问题时缺识、物质结构、物理性质与变化、化学性质与变［３］少解题角度和思路。这是因为：一方面，很多老师化。Ｋｒａｊｃｉｋ团队提出学生对“物质”的理解主的新授课教学偏于孤立介绍代表物性质，处于就事要围绕３个重要问题：物质是由什么构成的，物质论事的描述说明水平；复习课教学简单重复已学知发生了什么变化，我们是如何知道（物质结构、性识，过度依赖习题训练。另一方面，不少学生在新质及变化）的。它们分别对应：（ａ）物质与分类；授课学习中被动观察实验现象，机械

5、记忆反应方程（ｂ）物质变化与守恒；（ｃ）认识论３个方面。其研式，简单类比迁移已知代表物的熟悉性质。而在复究提出应该发展学生对“我们是如何知道物质会发习课中学生常感到课堂教学枯燥无趣、重难点不够生什么变化”的认识论理解，值得关注。此外，黄［４］突出，做题盲目，没有形成层次合理的系统化复鸣春，王磊，宋晓敏（２０１３）提出“中学生对于习。要想解决上述问题，需要从整体上把握元素化元素及物质的认识发展层级（进阶）”，其中处于合物知识的内容构成、问题结构和能力任务要求；“化学１”模块的学生应建立“基于元素观认识物深入研究学生认识和解决元素化合物有关问题

6、的心质性质”的认识方式，建立物质类别和化合价的核理机制和思维特点；实践探索更加有效的教学心认识角度。策略。对于高中元素化合物的教学模式和策略，姜言［５］２已有研究基础及本研究的目的任务霞，王磊，支瑶（２０１３）提出了元素化合物知识关于元素化合物的教学内容、教学目标、学生教学的２种核心策略：基于代表物性质的教学，以＊北京师范大学化学教育研究所“高端备课”项目成果；国家社科基金“十二五规划”教育科学重点课题“中小学生学科能力表现研究”成果＊＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｅｉｂｎｕ＠１２６．ｃｏｍ·１６·化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈ

7、ｘｊｙ．ｏｒｇ）２０１５年第５期及基于物质转化关系的教学。对于元素化合物复习４个维度构建了如下元素化合物的认识模型，如［６］教学，胡久华（２０１３）综述了复习教学的已有文图１。献研究，总结复习教学的特点、定位、存在的问题，并提出复习教学的问题设计、活动设计、实验的处理和运用、激发学习动机和教学模式及整体性［７］教学等一系列教学策略。陈斌（２００９），曹亚美［８］［９］（２０１３），刘焕亮，李英（２０１０）等对复杂体系的探究或综合习题中的元素化合物转化进行研究；陈［１０］［１１］［１２］鹏（２０１２），陈伟（２０１３），黄素雯（２０１１）基于

8、物质转化关系或二维图对元素化合物知识进行了整合梳理。另外，好的教学还需要精心设计和选取具有丰图１无机化合物的认识模型富教学功能的情境素材和学生学习活动任务。已有３．１认识模型的构