基于学科（化学）核心素养的价类二维图在元素化合物学习中的运用—以《硫及其化合物的性质复习》教学为例.pdf

基于学科（化学）核心素养的价类二维

图在元素化合物学习中的运用—以《硫

及其化合物的性质复习》教学为例

内容摘要：

元素化合物知识的学习是中学（高中）化学基础知识的主要内容，也是发展学生化学学

科核心素养的重要载体。但其内容繁多学生遗忘性大，本文通过价类二维图，引导学生自主

有条理地列举出硫元素各类别的典型代表物，并从类别分析其通性，从价态分析其氧化还原

性质，直接在图上标识和推导物质类别和元素价态的转化，实现了分类观和氧化还原观等抽

象原理的可视化。价类二维图构建的过程是学生将知识整理内化的过程，同时在构建模型的

过程中加深了化学核心素养之一证据推理和模型认知的学习和理解，体会建模在化学学习中

的价值与应用。

关键词价类二维图元素化合物认知模型可视

化

元素化合物知识是高中化学基础知识的重要组成部分，也是发展

和提升学生化学学科核心素养的重要载体。《普通高中化学课程标准

(2017年版)》中提到“常见无机物及其应用”，作为必修课程的五

大主题之一［1］，说明元素化合物学习在学生化学学习中占有重要的

地位。

一、价类二维图实现抽象思维的可视化

在高中化学的学习中，元素化合物的性质多而散，学生想要更好

地掌握元素化合物性质就必须形成相关的思维模型，其中分类观和氧

化还原观是我们学习元素化合物性质的两大有效工具，贯穿整个高中

阶段元素化合物的学习。但对学生而言，分类观尤其是氧化还原观都

属于抽象思维，学生在解题过程中，无法第一时间在脑海中想起运用

分类观和氧化还原观来解决问题。以物质类别为横坐标元素化合价为

纵坐标的价类二维图是物质转化观和分类观的直观图像，通过价类二

维图可以引导学生自主、有条理地列举出该元素各类别的典型代表物，

并能从类别分析其通性，从价态分析其氧化还原性质，直接在图上标

识和推导物质类别和元素价态的转化，很好地实现了分类观、氧化还

原观的可视化。借助价类二维图将抽象思维可视化，不仅能让学生在

运用抽象思维去分析解决问题时有了可操作性强的抓手，更可以提高

课堂思维含量，并能使学生分析问题的思维过程外显，利于教师根据

学生的外显思维进行授课方向和授课内容的调整，以此促进教学，达

到元素化合物复习的增质和提效。

二、价类二维图实现繁杂知识的系统化

传统教学中，元素化合物性质的学习是分类别进行的，学完一类

再到另一类，使得物质性质割裂开来，无法体现物质的核心性质且不

能形成系统。使用价类二维图这一认知模型，引导学生进行相关证据

推理，既能使学生对“已有知识”进行有效系统化的梳理，又能形成

以物质类别和价态为框架认识物质性质的思维方法，也能让学生在

“陌生情境”中以价类二维图为工具，预测陌生物质的性质，从而链

接“陌生情境”与其他未知知识间的转化关系，实现元素化合物知识

的结构化和系统化，对于提高元素化合物知识的复习效率起着至关重

要的作用。

三、价类二维图实现化学核心素养的培养

国家考试中心2016高考评价新体系的“一核四层四翼”理论中，

“立德树人”是我们教育的根本任务，培养学生的学科核心素养，既

是实现这一根本任务，也是“培养德智体美劳全面发展的人”教育

总要求的具体体现。利用价类二维图，可以使高中阶段种类多、性质

散、反应杂的元素化合物性质知识高度浓缩，从而可以将学习过程中

的非核心性质过滤掉，使核心知识形成更清晰的知识结构网络体系，

纳入学习者已有的知识体系中，哪怕学习者遗忘了具体的知识，也能

通过认知模型重新学习模块知识，使学习者拥有终身学习的能力，更

有利于培养学生学习的关键能力,还有助于培养学生的统摄思维和概

括能力［2］，从而培养学生的化学核心素养。

四、价类二维图的教学实践——以《硫及其化合物性质复习》为

例

【课前自学】

[前置任务1]：完成硫元素的价类二维图并用箭头表示物质间的

相互转化关系。

设计意图：学生在完成与运用价类二维图的过程中，除了可以回

忆相关性质外，还能通过解决具体问题而外显学习能力，具体见图1。

图1价—类二维图模型及应用[3]

[前置任务2]：结合你所绘制