关注学生思考 把握问题深度——“元素周期律”的公开教学与备课反思

均为 0，可以排在+1 价前面；按照第 2 种排列的学生
铁作为一种过渡金属元素，几乎不在元素周期律
片信息同前，元素种类与前面相比多了 H）的形式对
同一行元素原子结构电子层数的差异。如果按照第
即规律更强。这一小小的差异，也折射出在对大量看
三、四周期。为了充分挖掘铁在元素周期律中的学习
似杂乱无章的信息中寻找规律时，一方面要寻找“共
增加了 He、Ne、Ar、Kr 共 4 种元素的卡片（卡片信息同
表 1 25 种元素编表结果
第1种
He
Li
Ne
Be
Na
Ar
Mg
K
Kr
Ca
B
Al
Ga
前），
学生对 25 种元素的排列结果如表 1 所示。
C
N
O
Ge
As
Se
Si
P
S
F
Li
Cl
Na
Br
K
第2种
Be
B
Mg
Al
Ca
C
N
O
Ge
As
Se
Si
Ga
P
He
围和深度，又能为更好地发展学生模型认知与创新意识等化学学科核心素养提供教学资源的参考。
关键词：元素周期律；元素周期表；公开教学；科学探究；教学反思
文章编号：1008-0546（2020）07-0032-03
doi：
10.3969/j.issn.1008-0546.2020.07.009
中图分类号：
G632.41
的具体表现形式”所隐含的深刻思想，即“元素周期表
找第二、三周期元素的化合价、原子半径等规律，加之
是元素周期律的重要表现形式，但不是唯一形式”。
［1］
第二周期还存在特例（如 O、F 无最高正价），以两个周
期为代表拓展到整个元素周期律中，不仅不够典型，
而且缺乏对周期律的深度探究。因此，笔者在进行本
节课的试教和正式教学时，为更好地引导学生基于事
考的深度和广度值得细细品味。
型或规律的呈现总是选取一种更容易被接受、更有利
二、
教学与反思
1.元素周期律的表现形式一定是
“表”
吗？
在备课过程中了解到，元素周期律有很多表现形
式。为了引导学生在课后也能排列出不一样的图
（表），笔者一开始就在思考应该从什么角度去启发他
们。在一次试讲中，当引导学生将元素卡片按照已有
关键能力 。
“元素周期律”作为高中化学课程的核心
的，也可能是空间的。可以看出，元素周期“表”中的
内容，最常见的教学模式就是直接让学生寻找短周期
一字之变，极大地拓展了思维的空间。正是基于这一
元素（3~18 号）的原子半径、元素主要化合价的变化规
点，笔者才理解了课本上“元素周期表是元素周期律
律。笔者认为，在缺乏背景的情况下，直接让学生寻
信息（卡片上有相应元素的原子半径、相对原子质量、
单质熔沸点与密度、常见化合价等数据和原子结构示
意图、单质状态、溶解性等信息）进行有规律的排列
— 32 —
于表达观点的形式。像元素周期表这样一种二维排
列，人们不仅认识、使用起来更为方便，同时也可使规
律的表达更为简洁、系统。
2.稀有气体元素为什么排在最后一列？
究元素周期律提供方便，但研究的侧重点不同，给出
在学习活动的创设和学习问题的设置上给予了学生
的元素周期表现形式也就不同［2］。而元素周期表作为
广阔的空间，让学生在探究中逐步构建知识。未曾想
最常见的形式被广泛接受，这与人们的认识方式和使
到的是，学生在课堂中表现非常活跃，而且对问题思
用特点密切相关。一直以来，科学家对某种假说、模
价值，笔者设计了铁元素卡片（信息同前）。学生利用
铁元素的信息排列出两种形式：一种是直接插在 Ca
同性”，另一方面还要把握“递变性”，其目的是使“规
和 Ga 中间，第二、三、四行（此时学生尚未学习周期的
律最大化”。这正与当年门捷列夫在进行元素排列时
概念）其他元素的排列错位，右侧部分排列不再有序，
“强调依照元素特性的总和以及该元素与其他元素的
F
S
Ne
Cl
Ar
Br
Kr
按照第 1 种排列的学生认为，四种元素的化合价
3.铁在认识元素周期表的结构中有何特殊价值？
则提出了不同的意见，如果按第 1 种排列，就会出现
中有所贡献。在试教中，学生利用 26 张元素卡片（卡
2 种排列，就能同时体现化合价和电子层数的规律，
元素进行编表，可以编排出元素周期表的第一、二、
Kr
35
36
维活力，初步构建起元素周期表的雏形。尽管学生此
二列和第三列拉开距离，原本整体结构发生了变形。
时尚未学习过选修阶段的原子结构知识，但一定能体
这个活动的目的是将高中阶段学过的过渡金属知识
会到现行元素周期表的结构以这样的方式呈现是有
如表 2；
联系 ”的思想不谋而合。
［3］
表 2 部分错位后的元素排列表
H
1
Li
Be
3
4
11
12
Na
K
19
Mg
Ca
20
B
C
6
13
14
15
26
…
Al
…
7
N
5
Si
Fe
O
8
P

16
Ga
31
另一种是 Fe 插在 Ca 和 Ga 中间，但原本的第一、
2
F
He
Ne
9
10
17
18
32
33
Cl
Ge
Ar
As
Se
Br
34
在给元素有规律地排列时，学生利用元素卡片的
形式对 21 种元素（这 21 种元素是除去 H、He、Ne、Ar、
Kr 的前 1~36 号主族元素）进行编表，学生排出了表 1
中的灰色底部分。排列好后，学生会发现这些表格中
每一列（行）的化合价和原子结构规律。在此基础上，
化学教与学 2020 年第 7 期
·课堂教学研究·
·课堂教学研究·
关注学生思考
把握问题深度
——
“元素周期律”的公开教学与备课反思
喻 俊
（上海市大同中学
上海
200011）
摘要：以“元素周期律”的教学为载体，通过梳理、分析公开教学过程中学生提出的问题和学生的活动表现，从新的视角
解析元素周期律的内涵和建构元素周期律认知的路径。通过对关键问题的讨论，既能拓展教师对元素周期律的认识范
实证据进行推理和论证，逐步构建基于“元素原子结
如果在教学活动中一开始就让学生按照表格形式排
列，
必然会束缚学生创新思维的发展。
事实上，自 1869 年门捷列夫给出第一张元素周期
表以来，至少已经出现了 700 多种不同形式的元素周
期表。总的来说，人们制作元素周期表的目的是为研
构—周期表位置—元素性质之间关系”的系统模型，
文献标识码：B
一、
问题背景
时，学生却并未排列出像元素周期表那样，有的小组
基于化学学科核心素养的化学课程倡导将化学
甚至不知道排成什么样。在与学生沟通后，我理解了
知识学习成为发展批判性思维和问题解决的过程，并
学生的疑惑，学生认为排列并不一定是排成表格，也
在这一过程中逐步形成正确的价值观念、必备品格和
可能是某种图形。换个角度看，排列既可以是平面