运用价类二维图培养化学核心素养的策略

高勇

化学作为科学教育的一个重要组成部分，其重要目标就是使学生能够准确地认识化学科学、理解化学科学。本文将着重分析如何以更加有效的方式贯彻落实课堂中对元素化合物知识的核心观念的培养。

1.价类二维图的现实使用情况

价类二维图是以物质的类别为横坐标，以元素的化合价为纵坐标的含具体物质的图像。价类二维图在现实教学中未能被一线教师很好地使用起来，更多的是在教学过程中为“画图”而画图。同时学生对价类二维图的书写也存在①不熟悉;②不清楚：不知道该怎么标注化合价;③不理解：为什么在学习元素化合物时要画“价类二维图”，忽视了价类二维图明晰同一元素相关物质之间的转换关系，更加迅速有效地学习同一元素化合物的作用。除此之外，价类二维图还能衍生为价类素三维图，所谓“素”指的是元素，且指的是同一主族元素，可将价类二维图作出Z轴，对应的是同一主族的元素，由此可做到横向比较单一元素内各物质之间的转化关系，纵向比较同一主族不同元素相同类别的联系与区别，使价类二维图的使用更饱满，让学生进一步理解价类二维图在整个元素化合物学习中的作用。

2.运用价类二维图培养核心素养的策略

（1）课堂创设问题驱动学生主动思考

在讲授元素化合物知识时应该以问题驱动的形式鼓励学生主动思考，避免出现以教师为主导位置的纯讲授型课堂，即便学生在课堂上能够紧跟教师思路思考，其在课后也会出现“课堂能听懂，解題不会做”的情况。因此问题驱动形式是为了引导学生建立主动思考并总结的核心素养。

（2）巧用类比，促进观念建构

类比是促进学生在已有观念的基础上建构新观念或更高层次观念的有效工具。元素化合物的学习过程是对化学核心观念中分类观的一个阐释，没有准确清晰的分类观则类比也无从下手，因此鼓励学生以类比的方法学习元素化合物能够更加迅速地掌握对应知识点，培养学生形成分类思想，在前文中的“价类素”三维图的思想也是对类比思想的一种拓展与延伸。

3.基于课堂实例的分析（以元素周期律的复习课堂实例为对象）

（1）以N元素为研究对象，创设问题：所学过的N元素的化合物有哪些？从分类的角度其分别属于哪一类化合物？工业上如何制备？学生根据已学知识对N的化合物进行分类与总结，初步整合与N元素有关的化合物性质及反应方程式;

（2）将步骤①中所写N元素的化合物依次填进N元素的价类二维图内，思考能否将工业上制备N的元素化合物流程整合进价类二维图中，引导学生独自补全N的价类二维图;

（3）引导学生从N的原子结构示意图进行分析并了解其化合价变化范围的原因，在此过程中可以培养学生的微粒观;

（4）以未知元素P作为切入点让学生思考。这个过程意在培养学生微粒观与分类观。分类观体现在我们可以将元素周期表中同一主族的元素进行一个简单的分类，在大部分化学性质上是存在共性的，除此之外，其与N元素相类似的原子结构示意图也反映了此分类观，因此类比步骤③学生可能会采用书写原子结构示意图进行分析，找到与P相类似的最外层电子数，进而类比N元素反向分析P元素的价类二维图的书写方式;

（5）采用N、P元素的价类二维图同等位置进行对比，分析其对应化学性质，如：最高价含氧酸的酸性HNO3>H3PO4，通过分析对应位置不同物质的化学性质的共性与特性达成元素周期律的最终复习任务。

整节课堂实例中反复出现的教学策略有：①创设问题情境策略：在整节课实例中，要求教师对整个教学思路有全面的把控，在适当的位置创设好足够的问题“链接”便于学生思考，只有学生自己在实际练习中形成了对问题思考的思路，才能在实际考试中即便遇到陌生的物质依然可以分析。②类比策略：体现在后期两种同主族元素的具体物质分析中，意在让学生形成一种基本素养：即分类的作用在于类比，清楚地了解分类观的作用才能更加明晰类比的作用与效果。

化学核心观念的培养应渗透到每一节课堂教学中，让学生在遇到陌生的知识点时依然可以利用自身所构建的核心素养进行分析，能够有自己的思考方法，知道如何更加有效的学习。【本文系广东省教育科研“十三五”规划课题“化学核心素养下元素化合物知识的自主学习策略研究”（课题批准号：2018YQJK012）研究成果之一】

责任编辑 徐国坚