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标题 试论初中化学核心知识网络的建构与内化
范文 摘要：核心知识网络对于知识的学习和运用具有集成、导航等多重作用。对于金属、氧化物、酸、碱、盐之间的反应关系这一核心知识网络，可以通过新知学习中的过程性建构、基础性实验中的灵动性实验、加强与复分解反应微观实质的对接等途径，使其深入学生的内心。
关键词：核心知识网络；知识建构；初中化学
文章编号：1005–6629（2016）10–0025–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
核心知识网络对于知识的学习和运用具有集成、导航等多重作用。然而，在教学过程中我们却发现，教师精心为学生编织的核心知识网络，往往是作用寥寥。原因何在呢？笔者以为，是这些核心知识网络只存留在了学生认识的浅层面，没能下潜、深入。要让化学核心知识网络深入学生的内心，必须在网络的构建、活化、深化等方面下功夫。现以初中化学中金属、氧化物、酸、碱、盐反应关系的建构为例（以下简称反应关系），和同行们谈几点肤浅体会。
1 在新知学习中建构知识网络
新知的学习，要注重过程和方法，体现学习的过程性、体验性。知识网络的建构同样如此，只有注意到了这一点，学生对建构起来的知识网络才有认同感，这种认同感能使学生在遗忘了的状态下，也能凭着原来的思路重新描绘出知识网络。
以往酸、碱、盐部分的教学，笔者和大多数老师一样，总是在单元复习时才帮助学生整理它们之间的反应关系。本学年，笔者做了一个创新尝试：从酸的化学性质学习伊始，就开始构建这种关系。当然，这种边学边建构的做法，要注意循序渐进，不求一步到位。
学习酸的化学性质、建构酸的反应关系时，要注意多种方法的灵活运用：对于酸与盐的反应，采用回顾的方法，通过实验室制备二氧化碳的原理，搭建起酸与盐反应的关系（局限于稀盐酸或稀硫酸与碳酸盐的反应）；对于酸与活泼金属的反应，采用的是回顾加拓展的方法，通过前面学过的铁、锌等金属与稀硫酸、稀盐酸的反应，建立起反应关系，同时又借助金属活动性顺序的学习，对活泼金属的内涵进行拓宽；对于酸与金属氧化物的反应，采用实验探究的方法，这是这个时期反应关系建构的重点；对于酸与碱的反应关系，采用的则是展望的方法，通过酸、碱各自解离出的主要离子（氢离子和氢氧根离子）的性质，预测出这一反应关系。
学习碱的化学性质、建构碱的反应关系时，应把握好一个重点（碱与硫酸铜溶液等盐溶液的反应）、一个难点（碱溶液与二氧化碳等非金属氧化物的反应）。尽管这两个反应关系，在前面的学习中都有所铺垫（前一个反应在质量守恒定律建立中涉及过，后一个性质在二氧化碳的检验中强调过），但对于碱溶液与盐溶液的反应，前面关注的重点是实验现象，这里要引导学生关注反应规律（组成成分的交换）；碱与非金属氧化物的反应不同于置换反应、复分解反应，规律性不明显，所以这里有必要借助二氧化碳与氢氧化钠反应的探究实验，强化对这一反应关系的认识[1]。对于碱与酸的反应关系，学生容易理解（学习酸的化学性质时早已展望过），但有必要和学生讲清楚，有些酸碱的稀溶液之间发生中和反应，没有明显现象出现，所以要借助酸碱指示剂判断反应的发生。
学习盐的化学性质、构建盐的反应关系时，要注意“迁移法”和“叠加法”的应用：盐溶液与金属的反应，可直接迁移；盐与酸的反应关系可以由酸的化学性质迁移过来，但要“叠加”：不再局限于碳酸盐与酸反应放出二氧化碳，也可以是可溶性钡盐和稀硫酸、可溶性银盐与稀盐酸反应生成沉淀，在此基础上进一步迁移——可溶性钡盐和可溶性硫酸盐、可溶性银盐与可溶性盐酸盐可以反应吗？从而建构起盐与盐反应的关系；盐与碱的反应关系，也可由碱的化学性质迁移过来，但也需要叠加：盐和碱的反应，生成物不一定是沉淀，也可能是氨气（碱与铵盐的反应）。
将上述三个过程性的建构加以汇总，也就得出了反应关系的知识网络（见图1）。

虽然从结果上看，分三个阶段建构和一次性建构没有什么差别，但在学生认识层次的深浅上，还是有不同的：分阶段建构起来的知识网络更容易在学生的脑海中留下深刻的烙印。
2 在基础实验中活化知识网络
“酸与碱的化学性质”是学生必做的8个基础实验之一。教材上安排的实验内容，相对零散而多有重复，如果照本宣科、照方抓药，很难达到预期的教学目标[2]。从优化基础实验教学的角度出发，笔者对实验内容进行了重组：删去了金属与酸、金属与盐的实验（因为这些实验学生在基础实验“金属的化学性质”中已经做过），不再提供石灰石（大理石）这一试剂（相关实验学生在基础实验“二氧化碳的制取”中已经做过），增加了硫酸铵溶液和氯化钡溶液两种试剂，并将实验中提供的化学试剂按照下图的形式予以呈现（见图2）。

虽然从表面上看，上述做法只是对实验内容进行了一个微调，没有太大的实际意义，其实不然。
首先，这种教学重组，凸显了实验的重点：酸与金属氧化物的反应；酸与碱的反应；酸与盐的反应（增添了酸与盐反应生成沉淀的内容）；盐与碱的反应；盐与盐的反应。这些内容大多是酸、碱、盐单元中的新学内容，又涵盖了初中阶段复分解反应的发生范围，这对巩固初中化学的核心知识，具有不可忽视的积极意义。
其次，这种教学重组，活化了反应关系网络中最为核心的反应关系。以往学生认识反应关系，大多是观察演示或者纸上谈兵，如今，得以和酸、碱、盐零距离接触，学生可以依据这些反应关系，有序、灵活、有选择地完成几个到十几个实验。这些实验，不再是“照方抓药”式的实验，而是包含了“预测反应”、“实验验证”、“现象解释”、“现象质疑”等探究过程，原先相对“静止”的反应关系也就因此变得灵动起来。
再次，这种教学重组，为学生提供了问题探究的切入点。如，有一部分学生在做氢氧化钙溶液与硫酸铜溶液反应的实验时，发现了沉淀的颜色较浅，且蓝色沉淀中似乎还夹杂了白色沉淀。这是为什么呢？经过思考和交流，他们找到了答案：氢氧化钙是微溶物质，其溶液较稀，与硫酸铜溶液反应得到的沉淀也就较少；另外，硫酸钙也是一种微溶物质，反应中有一部分硫酸钙和氢氧化铜一起以沉淀的形式出现。有一部分学生还学会了做“连环实验”。如，他们将氯化钡溶液分别滴加到碳酸钠和硫酸铵的溶液中，都观察到了白色沉淀。继续向两支试管中滴加稀盐酸，发现一种白色沉淀（碳酸钡）溶解，一种白色沉淀（硫酸钡）不溶解。从而，进一步巩固了酸与盐发生复分解反应的条件。
3 在微观揭示中深化知识网络
有关酸、碱、盐的反应关系，是从宏观的角度建立起来的。教学过程中，可以将其与复分解反应的微观实质的揭示结合起来。为此，笔者引领学生做了两个方面的工作。
3.1 教会学生画离子反应关系图


由于这种关系图的建构，思路清晰，学生全程参与了整个建构过程，因此，即使这些关系遗忘掉了，他们也能按照一定的思路回忆出来。
3.2 引导学生将离子反应关系与物质反应关系对接
酸与碱发生复分解反应，其微观实质是H+与OH-结合成水。当然，也有少数酸碱之间还存在着其他的离子反应（如氢氧化钡和稀硫酸）。所以，酸的稀溶液与碱的稀溶液的反应，一般没有明显现象，常常要借助酸碱指示剂来判断反应的发生。

借助宏观、微观两种认识视角的对接，学生对反应关系，实现了由单线到平面、由孤立到系统、由表象到实质的认识飞跃。
在今年中考前夕的区质量检测中，出现了这样一道原创题：
构建知识网络是化学学习中的常用方法。下图（见图4）是某同学在复习“我们身边的化学物质”时构建的知识网络，其中A、B、C、D、E分别表示非金属氧化物、金属氧化物、酸、碱、盐中的某一种，“—”表示物质之间普遍能够发生的化学反应。
请按要求回答下列问题：
（1）从物质类别看，A物质属于 ；C物质属于 。

（2）从反应基本类型看，属于复分解反应的是 （填图中编号）。
（3）写出任意一个符合序号③的化学方程式。
（4）已知：盐酸与氢氧化钠反应的实质是盐酸、氢氧化钠溶液在水中解离出来的H+与OH-结合生成了H2O。据此分析：
NH4NO3溶液与NaOH溶液反应的实质是它们在水中解离出来的 结合而使反应发生；CaCl2溶液与Na2CO3溶液反应的实质是它们在水中解离出的 结合而使反应发生。
电脑阅卷表明，这道题的得分率很低。而笔者所教班级（注：该班并非是集中了许多优生的实验班）的得分率却比较高，几乎达到了全区平均得分率的2倍。反思原因，很有可能是：分阶段建构起来的金属、氧化物、酸、碱、盐之间的反应关系网络，经过活化和深化等认识环节，帮助学生建立起了“宏观-符号-微观”之间的内在联系，凸显了“三重表征”的思维形式[3]，促进了化学知识的意义学习，从而使这一核心知识网络深入到了学生的内心。
参考文献：
[1]缪徐.论初中化学实验教学中的两类问题[J].化学教学，2013，（7）：54～58.
[2]沈郁娟，缪徐.开展“基础实验”教学的实践与思考[J].化学教育，2015，（17）：20～22.
[3]孙夕礼等.三重表征：促进学生化学知识的意义学习[J].化学教学，2016，（4）：44～47.
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更新时间：2024/12/22 22:31:32