【2019年高考指导】刘文兵：基于学科能力提升的元素化合物复习
刘文兵老师授课视频
刘文兵 连云港市教育局教研室化学教研员，江苏省优质课评比一等奖，连云港市“名教师”，连云港市“521高层次人才培养工程”培养对象。多次执教省市级公开课，并多次开设高考方法指导、课堂教学研究等讲座。主持或参与多项省市级课题研究，多篇论文在核心期刊公开发表。
江苏省普通高中2019年考试说明P28页“命题指导思想”第2条中明确指出：以考查学生的科学素养和化学学科能力为主旨。那么化学学科能力包括哪些内容？
考试说明上用了四个词“理解化学学科、形成信息素养、学会实验探究、解决化学问题”来说明其对素养和能力的要求。应该如何理解？
我认为化学学科能力包括：化学的学习理解能力、化学的应用实践能力、化学的迁移创新能力，其要素如下：
学习理解能力是指我们能顺利进行知识经验的接受和加工活动的能力。具体包括：辨识和记忆、概括和关联、说明和论证等学习理解活动。
应用实践能力是指我们能够进行知识经验的简单输出活动，完成特定学科活动、以及应用学科核心知识经验分析和解决实际问题的能力。具体包括：分析和解释、预测与推论、选择并设计问题解决方案等应用实践活动等能力要素。
化学的迁移创新能力是指我们能否利用学科核心知识、活动经验等，解决陌生和高度不确定性问题以及发现新知识和新方法的能力。具体包括复杂推理、系统探究、创新思维（发散思维、想象、创意设计、批判思考、远联系发现）等能力要素。
一直以来，我们对元素化合物的复习多是以知识的系统性和完备性为目标，奉行的高效和有效就是对大量元素化合物知识的扎实掌握这一思想，沿用细、实、透的“梳篦式”学习方法。这种只满足于知识数量上的增加，而忽略学科能力的成长。
作为学生，如何在最后的复习冲刺阶段，形成自己化学学科能力呢？下面我就以铁元素及其化合物复习为例来说明。
如果说我们一轮复习的过程是“由薄到厚”的过程，那么现在复习的过程应该是深刻领会化学的内容、意义和方法，认真梳理、归纳、探究、总结、提练，把握规律、灵活运用，把化学学习变成‘由厚变薄’的过程 。对于铁及其化合物，已经掌握了大量关于铁及其化合物的零散知识，如铁、氧化铁、氢氧化铁的物理与化学性质、Fe3+ Fe2+与的检验，Fe、Fe3+与Fe2+ 的想到转化，一些重要铁及其化合物的用途等。可以说已经完成了观察记忆、梳理的过程。我们要思考的是：如何将这零散的知识点概括关联？我们可以以物质的类别为横坐标（单质、氧化物、氢氧化物、盐），以铁元素在物质中显示的化合价为纵坐标（+2、+3，中间还有个Fe3O4）建立铁及其常见化合物的价类二维图。针对该价类二维图，我们可以提出很多问题：
1.该图中的某一物质与图中的其它物质存在什么样的转化关系？
2.价类图中的四氧化三铁具有什么样性质？能设计实验检验其中是否含有Fe3+与Fe2+？
3. 设计多种制备硫酸亚铁的实验方案（将实验方案在二维图中呈现）
4.生活中常常有这样的现象：一件普通的铁器，如不精心保管，便会生锈；若不引起注意,锈斑蔓延开来，就会吞筮整个铁器使之变成废物，人们称这种现象为“锈吃铁”。能用相关学科知识解释“锈吃铁”这一自然现象？
5. 菠菜补铁是真的吗？（生活问题转化为化学问题，创新能力的培养）
探究1：菠菜中铁元素的检验 （实验设计）
探究2：草酸亚铁中铁元素的检验（用二维图预测其性质，设计方案）
探究3：菠菜中铁元素再检验（从定性到定量，含量多少？能否吸收？复杂问题的解决）
研究对象问题的情境从熟悉直接到陌生间接，实现了从知识到能力和素养线性进阶。
这里的问题1、2属于学习理解能力、3、4则属于应用实践能力，5则属于迁移创新能力。由此可见：养成化学学科能力的关键在于通过创设真实的问题情境，建立问题解决与知识建构的联系，实现知识在实际问题解决中的灵活应用。这里就形成了一个新的问题，问题从哪里来？
一是从教材中来：课标（必修1）P76中第二段“为除去废水的Fe3+，常先将废水中Fe2+的氧化为Fe3+，再调节溶液的pH使转化为红色的Fe(OH)3沉淀析出”。在上新课的时候可能还不能理解其中蕴含的机理：为什么要氧化成？哪些方法可以氧化？这些方法各有哪些优点和缺点？在工业上常用什么方法氧化？等等问题。
二是从习题中来：我们每份试卷中几乎都会遇到铁元素及其化合物。里面涉及的知识的有的熟知，有的则是陌生的，在解题之余，多问几个为什么？可能会有意想不到的效果：今年一模试卷的第16题是以硫酸渣的原料制备铁黄（FeOOH)的工艺流程为素材设计的，可以思考：硫酸渣中的氧化铁从何而来？从结构和信息来看，铁黄有哪些性质？沉铁过程用的是NH4HCO3，为什么可用碳酸钙？哪种方法更好？NaNO2为什么能氧化氢氧化亚铁？等等问题。
三是来源于生活：生活中磁铁吸引、钢铁生锈的现象处处可见，可有谁想过具体的原因？同学们都知道贫血是缺铁，是什么原因引起的，如何补，怎么补？
我想用爱因斯坦的一句话与同学共勉：提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个理论上或实验上的技能而已。而提出新问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”祝同学们学习进步，金榜题名！
总值班 陈刚 曹银生 编辑
来源 连云港发布
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