[教學論文]元素化合物知識的課程要求

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1、[教學論文]元素化合物知識的課程要求 元素化合物知識的課程要求 摘要：對元素化合物知識在課程標準和考試大綱中的要求進行分析，認為2份綱領性文件對元素化合物知識的要求是“簡約而不簡單”。通過對現(xiàn)行的3套課程標準實驗教科書中鈉及其化合物知識的整理分析，認為現(xiàn)行高中化學課程并沒有降低對元素化合物知識的要求，而是采取“化整為零”的教材組織策略，提出將元素化合物知識作為化學學習的對象、目標和工具的設想，并對元素化合物知識的教學提出了建議。 關鍵詞：元素化合物；鈉及其化合物；教材；教學 物質是化學學科的研究對象，元素化合物知識是化學學習的重要內

2、容。在新課程實施過程中，一些同行說：元素化合物知識“退休”了！元素化合物知識是“引咎辭職”還是“退居二線”了呢？我們準備通過對鈉及其化合物的知識的整理和分析，談談個人的看法。 1 元素化合物知識的課程要求——簡約而不簡單 普通高中化學課程標準指出“以物質的組成、結構和反應為主線”的設計思路，在必修模塊將“認識常見的化學物質”作為主要目標之一，設置了“常見無機物及其應用”的學習主題，并提出如下內容標準：“根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質，能列舉合金材料的重要應用?！薄巴ㄟ^實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質，認識其在

3、生產中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響?！盵1]可見，課程標準中對鈉及其化合物的要求是“了解鈉及其重要化合物的主要性質”。 對照全日制普通高中化學教學大綱中“了解鈉的物理性質，掌握鈉的化學性質（跟氧氣、水的反應），了解鈉的重要化合物（如過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉）”[2]（注：氧化鈉、氫氧化鈉、氯化鈉等知識安排在初中階段學習），可見，教學大綱中的描述相對比較具體詳細，其實質也是要求“了解鈉及其重要化合物的主要性質”，這與課程標準中的簡約描述是一致的。 原考試大綱對鈉及其化合物的考試要求是：“了解金屬鈉的物理性質，掌握鈉的化學性質”，“以氫氧化鈉為例，了解重要的堿的性質和用途”，“了解鈉的重要化合物

4、”，“以Na2O2為例，了解過氧化物的性質”以及“了解在生活和生產中常見的無機化合物的性質和用途”等[3]，這些描述是具體的、詳細的。而新課程考試大綱則要求“了解常見金屬（如Na、Al、Fe、Cu等）及其重要化合物的主要性質及其應用”[4]。可見，新課程考試大綱對元素化合物知識也采用了簡約的描述，落實到鈉及其化合物的知識的要求仍然是：了解鈉及其重要化合物的主要性質及其應用。 可見，新舊課程在課程要求（課程標準和教學大綱）和考試要求上對元素化合物知識并沒有實質上的變化，只有表達形式上的改變。因此，課程標準實施中，我們不能因為課程標準和考試大綱中的簡約描述而簡化教學，否則就會降低對元素化合物的教

5、學要求，違背了化學課程“以物質的組成、結構和反應為主線”的總體思路。我們應該看到“簡約而不簡單”的課程要求，切實做到“簡約而不簡化”的教學要求。 2 元素化合物知識的教材組織——化整為零 全日制普通高級中學教科書中設置了21章（第三冊為單元），其中設置了堿金屬、鹵素、氧族元素、碳族元素、氮族元素、幾種重要的金屬等6章內容學習元素化合物知識[5]，元素化合物知識約占教材內容的1/4~1/3。從課程標準的模塊設置來看，化學1（必修）中設置了1個主題“常見無機物及其應用”，僅僅是8個模塊25個主題中的1/25，在教材中的體現(xiàn)也通常是2個專題或章。這樣看來，新舊課程對元素化合物知識的教材組織形成了

6、極大的反差，從“一大板塊”演變?yōu)椤皽婧Ｒ凰凇?，的確讓人費解。希望通過對現(xiàn)行高中教材中有關鈉及其化合物的具體內容的整理和分析來認識這種“反差”。 一般說來，鈉及其化合物的知識應該包括Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、NaCl等。這些內容在新教材中是如何體現(xiàn)的呢？現(xiàn)以列表的方式比較3套現(xiàn)行的高中化學教材必修模塊中鈉及其化合物知識的分布情況（表1）。 表1 鈉及其化合物知識在新課程必修教材中的位置分布 物質知識要點人教版[6]魯科版[7]蘇教版[8] Na物理性質5.1-71.2-82.2-48 核外電子排布5.1-125.1-65.1-2 焰色3.2-5

7、31.2-21 與Cl2反應2.3-31，4.2-71，5.3-192.3-48，6.1-33 與O2反應3.1-39，5.1-61.2-102.2-49 與水反應3.1-41，5.1-6，5.2-151.2-08，5.3-20，5.3-222.2-48，5.1-5 與乙醇反應7.3-667.3-787.2-69 置換鈦2.2-49 Na2O3.1-391.2-102.2-49 Na2O23.1-401.2-102.2-49 NaOH電離2.2-282.2-381.1-14 與Cl2反應4.2-731.2-15 與Al反應3.1-434.2-1133.1-65 與CO2反

8、應2.1-33 與SiO2反應4.1-644.1-1053.3-82 與Al2O3反應3.2-474.2-1143.1-62 與H+反應6.1-302.1-33，2.2-43，6.1-366.2-35 與Fe2+(Fe3+)反應3.2-48 與Cu2+反應2.1-33，2.2-38，2.2-41 與Al3+反應5.3-20 與NH4+反應4.4-873.2-751.2-20 與Al(OH)3反應3.2-494.2-1133.1-66 酯的水解7.4-737.3-827.2-72 熔融電解8.1-81 Na2CO3溶解性3.2-502.2-51 熱穩(wěn)定性3.2-503.1

9、-622.2-51 與SiO2反應4.1-107 與CO2反應2.2-51 與HCl反應3.2-503.1-622.2-50 與Ca2+反應2.3-30，2.3-442.2-50，2.2-53 NaHCO3溶解性3.2-502.2-51 熱穩(wěn)定性3.2-503.1-622.2-51 與HCl反應3.2 -503.1-622.2-51 與NaOH反應3.1-62 NaCl形成2.3-31，5.3-196.1-335.2-12 電離2.2-262.2-381.1-14 熔融電解8.1-802.2-49，8.1-95 制備碳酸鈉2.2-52 氯堿工業(yè)8.1-843.4-92

10、，6.3-482.1-39，8.1-95 *說明：數字分別代表專題或章、單元或節(jié)及頁碼。示例：8.1-84第8專題第1單元84頁。 由表1可知，雖然3套教材中設置的內容不盡相同，位置也不夠統(tǒng)一，呈現(xiàn)方式更各有千秋。但是3套教材的必修模塊中對鈉及其化合物知識的表達是豐富的，也是全面的，決不比原來的教材少。從其內容的分布來看，往往集中在化學1第3和第4等2個專題（或章），但同時廣泛分布于其他各個專題。由此可見，普通高中化學課程標準實驗教科書將元素化合物的結構和性質作為學生形成化學概念、學習化學原理的載體，即“化整為零”，從而體現(xiàn)化學課程“以物質的組成、結構和反應為主線”的總體思路。 3 元素

11、化合物知識的多維認識 由于“化整為零”的教材設計，的確會讓許多教師在教材的理解上出現(xiàn)偏差，為此談談自己一些不成熟的認識。 通常說，化學研究物質的組成、結構、性質與變化的規(guī)律。課程標準也指出：“化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學，其特征是研究分子和創(chuàng)造分子?！盵1]可見，化學物質就是化學的研究對象，元素化合物知識就是學生的學習對象。 那么，化學學習的目標是什么呢？這恐怕很難有統(tǒng)一的說法。課程標準中指出的“提高科學素養(yǎng)、促進全面發(fā)展”似乎太“大”也太“空”，倘若將它分解為以下內容或許可以讓人接受：“了解學科特點，認識物質世界，構建基礎知識，體驗探究過

12、程，學習科學方法，認識科學本質，增強創(chuàng)新意識和實踐能力，形成科學的自然觀和嚴謹求實的科學態(tài)度，深刻認識科學、技術和社會之間的關系，逐步樹立可持續(xù)發(fā)展的思想”[1]。英國分子物理學家斯諾曾說，“科學過程有兩個動機：一是為了了解自然界；二是為了適應自然界”，[9]上述目標也無一例外。可見，在這眾多的目標中，認識物質世界僅是其中之一，教材將元素化合物知識集中安排正說明了教材設計中為了實現(xiàn)元素化合物知識這一學習目標而所作的有意之舉。 化學學習往往是圍繞具體的化學物質研究其組成、結構、性質、變化和應用，其核心是化學反應。對化學反應的研究，一方面是發(fā)現(xiàn)反應并將其進行整理歸類，另一方面則是對反應的本質進行

13、分析，包括反應的可能性、方向和限度、反應速率和最佳反應條件等，這實際上成為實現(xiàn)其他課程目標的載體。因此，元素化合物知識同時也是化學學習的工具之一。如金屬鈉與水的反應，在初中和高中化學中均有多次出現(xiàn)。它既可以用來認識金屬鈉的性質（包括物理性質和化學性質）；又可以用來與Mg、Al等金屬單質分別與水反應比較金屬單質的金屬性，從而認識元素周期律；還可以用金屬鈉分別與水和酒精反應比較化學反應速率等?？梢?，同一個知識在不同的教材和不同位置出現(xiàn)時，其用意和作用是不同的。 由于元素化合物知識身份的特殊性，因此其內容分布具有不確定性，相同的內容呈現(xiàn)在不同教材的不同位置，其用意是不同的?？梢哉J為，某一教學資源的

14、價值是豐富的，但當它被選入特定教材的特定位置之后，就有了其特定的教學價值。當我們在使用某一教材時，隨意選用其他教材的教學內容，甚至把高中的內容引入到初中課堂，這簡直是對教材編排體系的莫大諷刺。 4 元素化合物知識的教學建議 有了上述對元素化合物知識的認識，我們應該在教學中對元素化合物知識進行反復的“化零為整”和“化整為零”。 首先，解讀課程標準是一次“化整為零”的過程。課程標準中寥寥數語所包含的內容卻非常豐富，如果僅憑這寥寥數語就認為元素化合物知識已不重要了，這豈不荒謬。實際上，課程標準就是課程的“綱領”，我們需要的是耐心地讓薄薄的課程標準豐厚起來。其次，整體瀏覽教材是一次“化零為整”的

15、過程。一套教材是一個體系，一本教材也是一個體系。教材是如何把零碎的知識統(tǒng)一到一個整體的構想中的呢？這樣的瀏覽和閱讀不但可以幫助我們理清教材各個部分之間的相互關系，把握教材的總體構思，理解教材“螺旋式”進程，同時還可以避免我們的認識誤區(qū)。再次，細品教材又是一次“化整為零”的過程。如前所述，相同的內容處于不同的位置，其教學價值是不同的。如何領會具體內容的特殊價值，就需要我們將這一教學內容與學生實際、教師實際、教材實際聯(lián)系起來進行考察和分析，在此基礎上所作出的判斷則更可靠，所做的實踐才更有意義。最后，復習構思又是一次“化零為整”的過程。面對零星分布的元素化合物知識，復習之前應做好整體構思，把零星的知

16、識納入統(tǒng)一的視野中，這樣既便于復習，同時也便于查漏補缺。 教學也好，學習也罷，總是需要不斷地進行“化整為零”和“化零為整”，其中的方法就是分析和綜合?？茖W研究中關于原子結構的認識過程就是一個典型的例子：電子的發(fā)現(xiàn)，是對原子的分析；1904年湯姆遜提出“面包夾葡萄干”模型，是對原子的一次綜合；α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了原子核，這是又一次分析；1911年盧瑟福提出了“行星模型”，又是一次綜合；…… 我們在學與教的過程中，一開始就要了解化學學科的概況，看到模糊的“森林”；然后，要打起十二分精神，鉆進“森林”，逐一考察和研究各式各樣的“樹木”；最后，我們還要從“森林”中走出來，回頭看看自己走過的這片“森

17、林”，此時，我們眼前的“森林”不再模糊，而應該是清晰的，此時的“森林”也不再是“樹木”的簡單疊加。這樣看來，“化整為零”和“化零為整”不僅僅是對元素化合物知識教學的要求，而且它還蘊含了科學的方法、做事的原則和系統(tǒng)的思想。 參考文獻 [1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）.北京：人民教育出版社，2003 [2]中華人民共和國教育部.全日制普通高級中學化學教學大綱.北京：人民教育出版社，2002 [3]教育部考試中心.2008年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱（理科）.北京：高等教育出版社，2008 [4]浙江省教育考試院.普通高校招生（一）2009年浙江省普通高考考試說明（理科）.北京：浙江攝影出版社，2009 [5]人民教育出版社化學室.全日制普通高級中學教科書化學.北京：人民教育出版社，2003 [6]宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書化學(必修).第2版.北京：人民教育出版社，2006 [7]王磊. 普通高中課程標準實驗教科書化學(必修).第2版.濟南：山東科學技術出版社，2005 [8]王祖浩. 普通高中課程標準實驗教科書化學(必修).第4版.南京：江蘇教育出版社，2007 [9]《清澈的理性》選編組.清澈的理性：科學人文讀本.上海：上海教育出版社，2004：19