表3 B校实验班教学设计

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元素周期律复习教学中认识模型建构的有效策略

基于上述对基于模型建构的元素周期律复习教学实证研究，可以认为A校和B校进行的教学实践都促进了学生对元素周期律主题的认识发展，证明了基于模型构建的元素周期律教学的有效性。通过详细的测试及数据分析，充分验证了以下元素周期律复习教学中认识模型建构的有效策略：

（1）完善“位-构-性”认识模型并发展物质性质认识模型可以发展元素周期律知识的预测功能。在教学中2个实验班都采用了应用熟悉元素构建“位-构-性”认识模型，再应用陌生元素应用实践“位-构-性”认识模型，进而通过陌生元素及其物质性质的预测任务发展应用了物质性质认识模型。“位-构-性”认识模型的精致和物质性质认识模型的构建，丰富了学生认识物质性质的角度，梳理了学生基于“位-构-性”关系认识物质性质与元素性质的认识思路。

（2）基于化学学科能力规划复习教学安排，设计进阶式的教学活动任务，结合直接熟悉、间接陌生的不同难度情境素材，有助于学生元素周期律主题的学习理解能力、应用实践能力和创新迁移能力的全面显著提升。在教学过程中，着重进行了应用实践任务和创新迁移任务的教学实践，且分别应用了1课时进行了认识模型在陌生元素及其物质性质的解释和预测的应用，学生在后测中的复杂推理、系统探究、创新思维能力水平都得到了有效进阶。在教学素材的选取上，熟悉元素如卤族元素性质探究的素材适用于“位-构-性”认识模型的构建过程，陌生元素如Ga，As，Se元素适用于验证“位-构-性”认识模型，以及梳理对物质性质的认识思路。在化学学科能力前后测的数据对比中，其中C3创新思维能力上，A校实验班得到了显著提升而B校实验班在后测中略有下降，可能由于B校实验班教学进行的迁移创新类任务还是停留在预测的层面上，没能与生产、生活实践相结合，这一点A校实验班通过砷化氢泄漏如何处理的任务同时完成了陌生元素物质性质预测以及科学素养中科学态度与社会责任的培养，进一步在发展了学生的科学素养的同时实现了元素周期律主题的认识发展。

（3）基于学情选取合适的模型建构教学的组织策略。对于学生基础较好的A校，“整体构建循环上升”的模型建构组织策略的有效性得到了验证，教师首先通过元素周期律二级推论可以验证的熟悉元素性质信息穿插个别无法用元素周期律推出的性质信息，学生对以上信息分组讨论填写完整并分类，在填写的过程中让学生自主完善由二级角度进行推理的过程，明确元素周期律的功能性，同时识别出其中元素周期律不能推出的性质，如“硫酸的氧化性大于磷酸”，由此也明确了元素周期律的局限性。教师进行的适当有针对性的引导，在汇报的过程梳理二级角度与二级推论之间的推理关系，并将二级角度分类，分别与位置、结构、性质建立关联，在应用模型进行比较、论证、解释应用的过程中构建“位-构-性”认识模型并形成应用模型的系统思路方法。而B校的学生通过“分步构建逐级完善”的模型建构组织策略，也有效实现了元素周期律主题的认识发展。B校实验班首先通过课前选取第三周期为例，以原子序数为横坐标，让学生寻找能够随原子序数递变的要素，以这些要素为纵坐标，分组画出递变规律趋势图，首先进行了元素周期表本身的建模，从最基础的元素周期律本身进行了复习。通过趋势图理解同周期的递变性以及二级变量之间的关联，再对二级变量进行分类与一级变量关联。基于对二级角度的分类任务，将二级角度分别与位置、结构、性质建立关联，由学生举例论证3者之间的推理关系，首先进行模型的初步的自主构建。再由2个具体任务：①给定结构信息写出该元素对应的相关信息；②给定元素性质信息写出该元素对应的相关信息，分别由结构和元素性质入手完善结构、位置、性质3者之间的互相推理模型。“分步构建逐级完善”的模型建构组织策略普适性较高，符合大部分学生逐步建构完善并应用的思维过程。

基于模型构建的元素周期律的复习教学设计对于教师也是一个迁移创新水平的挑战型任务。教师需要对元素周期律知识的功能价值有系统深入的理解，能够基于学情对“位-构-性”认识模型的构建模式有动态的设置，明确教材中选取的素材对于学生的元素周期律认识发展有什么样的功能，并能够据此设计出使不同水平学生有分化点的进阶式教学任务。认识模型是促进知识转化为能力的重要工具，教师可以在不断的教学实践中体会基于模型构建教学的价值。

参考文献

[1] 黄鸣春，王磊，宋晓敏，等.化学教育，2013，34（11）：12-18

[2] 胡久华，张银屏.教育科学研究，2013（10）：56-62

[3] 王磊，支瑶.教育学报，2016（4）：46-56

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