每次要准备元素周期表的说课,特别是对着鲁科版教材,我心里总有点五味杂陈。这玩意儿,简直是化学世界的基石,是宇宙的族谱,但讲不好,它就是一张贴在墙上催眠用的死亡名单。
我太懂了,底下那些孩子们看这张表的眼神。迷茫,恐惧,夹杂着一丝“我就背下来完事儿”的决绝。这怎么行?化学的诗意和逻辑之美,要是从元素周期表这里就开了个这么枯燥的头,那后面的路就全是上坡了。所以,我的说课,从来不想搞成那种四平八稳的教学流程展示。那没劲。我想聊聊,怎么把这张二维的表格,在学生脑子里,变成一个三维的,活生生的,充满故事和规律的宇宙模型。
首先,别急着讲。一上来就“同学们,我们来看元素周期表,第一行是周期,第一列是族”,信不信,三分钟之内,一半人的灵魂就已经飞出窗外了。
我的开场,更像是一场寻宝游戏。我会把门捷列夫的故事戏剧化地扔出来——不是干巴巴的生平介绍,而是那个关于他梦中拼出元素纸牌的传说。一个悬念:一张张看似毫无关联的卡片,怎么就在一个大胡子科学家的梦里,自己排好了队,还神奇地留出了几个空位,预言了未知?这不比直接讲“周期性”酷多了?
接下来,才是真正进入鲁科版教材的核心。但我也不会按部就班。我会把一些关键元素的卡片(信息不全的)发下去,让学生分组当一回“小门捷列夫”。他们手里有氢、有锂、有钠,也有氧、有硫,还有氦、氖、氩。他们不知道什么叫族,什么叫周期。我给他们的唯一指令是:“试着给它们分分类,排排队,告诉我你的理由。”
这个过程,课堂会有点乱,但这是我最喜欢的“乱”。你会听到各种奇思妙想。“老师,这几个(锂、钠、钾)都带‘金’字旁,放一起!”“这几个(氦、氖、氩)好像都不爱搭理人,自己待着。”“这几个(氟、氯)闻起来味道都很冲!”……太棒了,这不就是最原始的观察和归纳吗?化学,本来就源于此。
在这个过程中,我这个老师的角色,不是知识的灌输者,而是一个引导者,一个“高级玩家”。我会在他们争论不休的时候,适时地抛出线索:“你们看看它们的原子核外电子排布,有没有什么秘密?”
这一下,就把他们从宏观的性质,引向了微观的结构。当他们自己发现,锂、钠、钾的最外层都只有1个电子;氦、氖、氩的最外层都是稳定结构时,那种“啊哈!”的瞬间,那种自己揭开谜底的成就感,比我讲一百遍“同一主族,最外层电子数相同”都来得深刻。这时候,元素周期律这个核心概念,就不是我硬塞给他们的,而是他们自己挖出来的宝藏。
到这一步,再把完整的元素周期表请出来,就不是一张陌生的图表了,而是一张他们亲手绘制过的藏宝图的“官方完整版”。他们会迫不及待地去寻找自己刚才研究过的元素,去验证自己的猜想。这时候,我们再来聊鲁科版教材里提到的那些细节:什么是周期?什么是族?为什么有七个周期?为什么有十八个族?一切都变得顺理成章,水到渠成。
当然,教学的难点在于,如何把“原子结构”和“元素性质”这两个看似遥远的东西,真正联系起来。我会用一个可能不太严谨但学生超爱听的比喻:原子就像一个小国家,原子核是国王,电子层是国民生活的不同环路。最外层电子就是这个国家的外交官,数量和活跃度决定了它喜欢跟谁建交(化合价),是喜欢送别人东西(显正价),还是抢别人东西(显负价)。而那些“外交官”数量稳定(稳定结构)的国家,自然就高冷,谁也不爱搭理。
这个比喻一出来,什么金属性、非金属性的递变规律,就活了。从左到右,外交官越来越多,国家越来越想抢别人东西来凑个整数,所以非金属性增强。从上到下,国家越来越大(电子层数增多),国王对最外面的那个外交官管得越来越松,他就更容易跑出去,所以金属性增强。你看,这不就成了一个个国家之间“合纵连横”的外交故事了吗?
我的教学设计的最终目的,不是让学生背下整张表。说实话,我也背不全。我的目标是,当他们看到元素周期表上的任何一个元素,比如“35号元素溴”,他们脑子里浮现的不是一个孤零零的符号Br,而是一个立体的形象:它在第四周期,说明它有四个电子层;它在第VIIA族,跟氟、氯是亲戚,说明它最外层有7个电子,是个抢电子的狠角色,非金属性很强,是个活泼的家伙。
这就是我理解的元素周期表说课。它不应该是一场关于知识点的罗列,而是一场带领学生探索化学世界底层逻辑的冒险。我们手中的鲁科版教材,是地图,但真正的风景,需要孩子们自己去发现,去惊叹。让这张表,从一张纸,变成他们手中探索物质世界的,第一把,也是最重要的一把钥匙。
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