后“茶馆式”教学模式在元素周期表新课教学中的尝试——《元素周期表初探》教学设计

彭 捷

（上海市实验学校 上海 200125）

一、客观分析学情，寻找理论依托，明确教学思路

1. 设计思想

有学者曾做过实验，结论是：无论是什么学科，也无论是学科中的什么内容，总有一部分学生能自己学会并掌握。 只是学生不同、学科不同、内容不同、年级不同，学生能自己学会的比例会不一样，教师需要设计先学的时间、方式、方法也不一样。［1］笔者所在的是一所实验性示范性学校， 学生有较强的自学能力，加上两年多的化学学习，使得学生们对元素周期表已经有了不同程度的了解。

考虑到教学的高效性的，后茶馆式的教学模式主张“学生已经会的老师不用讲”，这就需要实施者确认哪些知识学生已经掌握那些还没有，同时解决部分人已掌握部分人不知道的知识应该怎样设计教学。 一种建议是把学生之间的差异作为资源［1］，在集体的学习活动中达成既定的发展目标。

笔者在本课的设计中安排了学生高度参与的活动，一方面可以广泛激发学生兴趣，另一方面，灵活的信息给予方式诸如“坐席牌”“名片”为那些不怎么熟悉元素周期表的同学提供足够的支架性知识，包括元素的序号、名称、电子排布、相对原子量等。 此外，“元素找位置”活动中，参看邻座业已就座的元素也能获得不少新生成的支架性知识。

高度参与的学生活动可以促进学生头脑中相异构想的暴露。 教学前概念包含日常概念和错误概念，学生头脑中的科学前概念往往具有隐蔽性。 在日常教学中，相当一部分学生无法认识到课堂知识与他们自己观念间的差别， 不容易在新旧知识间重建认知结构，只能匆匆死记概念，应付考查。［2］

本课设计了日常生活化的教学情境，可以极大程度地调动学生的已有观念； 学生交流性质的活动，则能极大程度地暴露他们各自的相异构想；师生互动的话题讨论，更是着力于概念的转化与同化，利用复述和思辨实现短时记忆到长时记忆的转变，进而重建学生的认知结构。

2. 教学目标

知识与技能：初步掌握元素周期表的结构以及周期、族的概念；掌握同周期、主族元素的基本递变规律：核外电子排布、化合价、金属性非金属性的递变。

过程与方法：在扮演元素的过程中培养收集消化信息的能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，提升分析和推理能力。 分析、推断元素在周期表的位置、原子结构和元素典型化合价、金属非金属性之间的关系。

情感态度价值观：通过对元素周期律和元素周期表的关系的认识，应用辩证唯物主义观点分析现象和本质的关系。

3. 教学情境

“元素找位置”活动，学生“扮演”元素，桌椅构成元素周期表，元素在周期表中找到自己对应的座位。

4. 教学流程（见下图）

说明1：6 个话题重在复述与思辨，实现概念的转化与同化，完成三点规律性的理解掌握即可，具体实施时顺序可灵活调整。

注2：实际教学中，与6 个话题相似的话题也可由学生在讨论中提出，教师灵活引导，注意取舍。

二、 教学实施

图1 坐席牌示例

图2 元素“名片”示例

图3 镓和锗的“无名氏”名片

1. 课前准备

（1） 设计制作坐席牌，排放在每列第一桌。（图1）

（2） 根据1～20，31～36 号元素制作抽签用 “名片”（图2）。 31、32 号的镓和锗的名片制作成 “无名氏”（图3）。 37 至86 号的主族元素名牌直接摆放在桌上。

（3） 组织学生课前抽签，每人抽得一张预先设计好的“名片”。

（4） 根据元素周期表（主族元素）排布学生桌椅，其中He 对应座位的桌子用四轮小车代替（图4）。

图4 学生桌椅分布示意图

2. 引出主题

［开场白］今天我们以第一人称的方式学习元素周期表， 你们就是元素， 会思考的元素。

［宣布要求］ 请同学们先研读自己的名片，扮演某一元素，在教室这个元素周期表中找到自己合理的座位。 可以参照列首的坐席牌，也可以参照周围已经就位的其他元素。

［学生活动］行动，推测、寻找自己的座位。

3. 话题讨论（按照规律编排元素周期表）

［话题1］ 大家找到自己的位置一般参看了哪些信息？

［学生活动］议论：核外电子排布、左右元素的序号、相对原子质量、排头坐席牌的族序号、族俗称（氧族、碳族）……

［小结］同一行（列）的元素按原子序数从左到右（从上往下）递增；同一行的元素电子层数相同；同一列的元素最外层电子数相同。

［话题2］He 元素把自己放在了零族的第一个，大家觉得他的理由是什么？ 如果放在Be 的前面有没道理呢？

［学生活动］回答：第一种形式中He 和Ne、Ar 排在一列，它们的性质相似。而第二种形式He 排在第二列，很显然He 和第二列的其它元素的性质截然不同。因此第一种形式更合理。

［话题3］有两张名片是“无名氏”的，它们在相当长一段时间里身份不明。 请问两位确定自己的位置了吗？

［学生回应］已经就坐，大家一起帮助判断坐的是否合理。 两个未知元素式量差不多！ 氧化物化学式为R2O3的“无名氏”（图3 左）化合价和铝一样，应在Al下方，看式量应在As 之前。剩下的唯一空位则应安排另一位相对原子量为70 的“无名氏”（图3 右）。

［结合PPT 介绍］门捷列夫对类铝类硅的预言。展示：门捷列夫的手稿，用“？ ”代替未知的镓和锗。

［学生活动］了解。 赞叹。

图5 门捷列夫手稿（框中为门捷列夫预测存在的镓和锗）

［话题4］20 号的Ca 右边坐着31 号的Ga， 从编号的连续性来看，中间还有10 个元素，我们 请 Ga、Ge、As、Se、Br、Kr 集 体 往 右 移 动十个位置， 把它们加进来怎么样？

［学生活动］反对，破坏了“同一列的元素最外层电子数相同”的结构。

［追问］两者兼顾，怎么操作？

［学生活动］议论、回答：前三行元素一并从中间分开。

［学生活动］参看课本附录《元素周期表》。

［讲解］行为周期，列为族。

［话题5］ 大家根据化合价帮助Ga 找到了位置，已经就坐的所有元素， 你们的化合价有什么特点？

［学生活动］回答： 都等于排头坐席牌的族序数； 与最外层 电 子 数 有 关，1、2个的倾向于失电子，6、7 个的倾向于得电子。

［话题6］请在座的所有金属元素站起来。 有什么规律？

［学生活动］行动、观察、思考；描述：每一周期的左边是金属元素，右边是非金属元素，有的族都是金属元素，大多数族上面是非金属，下面是金属……

［实验视频］碱金属与水的反应。

［学生活动］感受：同族从上往下，金属性递增；同周期，金属性从左往右递减。

推断：金属性最强的元素位于周期表的左下角。

［分析］ 我们的教室分为了两大阵营， 站着的金属，坐着的非金属，位于金属阵营腹地深处的Cs 拥有最强的金属性。

［提问］非金属性最强的元素是？

［学生活动］猜测：He？ F？

确认：是F。 稀有气体化学性质惰性，不可能有强非金属性。

4. 师生共同总结归纳本课

门捷列夫编制了第一个元素周期表。

现代元素周期表行为周期，列为族。

元素周期律：

图6 21～30 号副族元素与主族元素的位置关系

（1） 元素周期表电子排布的特点：

同周期的元素电子层数相同；同族的元素最外层电子数相同；每一周期按照1～8 循环往复；

（2） 元素化合价的特点：

同族元素常见化合价基本相同，同周期元素的最高正价按照＋1～＋7 循环往复。

（3） 金属性非金属性的特点：

同族从上往下，金属性递增；同周期，金属性从左往右递减。

［拓展欣赏］其他形式的元素周期表

图7 其他形式的元素周期表

三、 教后感悟

学习者不是一张白纸， 化学概念原理类知识教学，不可忽视也无法回避学习者自身的前概念。 如果教师只是单向的展示正确概念，学生没有足够的机会联系相关前概念， 没有概念的顺应或同化过程发生，即便暂时记住了教师给予的正确概念，也极可能转眼忘掉，重归混乱，根本谈不上灵活运用。 概念教学总是需要不断暴露发现学生的前概念和相异构想，此时若能改变概念教学中高高在上的刻板形象，用贴近生活的活动放松学生心情，克服畏难情绪，必能获得学生的积极响应。

轻松的活动氛围，话题式的讨论互动，看似信马由缰，实则条分缕析。 实际教学时的轻快自由，离不开充分的准备和来自经验的预判。 6 个主要话题已经以教师导引的顺序预备好了， 但是无所谓最佳顺序，临时生成的话题，只要不偏离主题，往往效果更佳。 这就要求教师不能忘记本节课目标递变性规律的三个要点：核外电子排布、化合价、金属性非金属性的递变。最终由教师引导落实。 教师的身份：学习材料的准备者、活动的组织者、现场引导者。 课堂的主角是学生，由学生和学习材料发生相互作用。

［感谢浦东新区教育发展研究院郑胤飞老师给予笔者的悉心指导！ ］

［1］ 张人利. 后“茶馆式”教学（五）——另一种课堂教学的备课［J］. 现代教学，2011，（3）：40～42

［2］ 王祖浩等. 化学教育心理学［M］. 南宁：广西教育出版社，2007