以“元素周期律”为范例的发现式教学设计
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摘要：本文以“发现学习”理论为支撑，以“元素周期律”知识为范例，尝试构建新型化学课堂教学模式，并对此进行了教学反思。
高效课堂是实施创新教育，培养和造就创造型人才的主渠道。尤其是在新课程改革的背景下，作为新课程的实施者，我们应该改变传统教学观念和教学模式，重视指导学生形成良好的学习策略，拓宽学生研究性学习的渠道，努力为学生主动发展提供条件。笔者在近年来的教学实践中，对“发现学习”化学教学模式做了一些初步探索，现对这一教学模式及其应用加以阐述，并谈谈自己的几点体会。
一、“发现学习”化学教学模式
1.1“发现学习”理论的特点
美国著名认知派心理学家、教育家布鲁纳在 20 世纪 60 年代针对传统教学的“仓库理论”，从认知心理学出发完善了“发现学习”理论。他强调学生的学习应该是主动参与、主动发现的过程，而不是被动地接受知识。“发现学习”理论有以下四个基本特点：
（1）强调内在动机。“发现学习”有利于激发学生的好奇心和求知欲。好奇心是学生学习的内在动机的原型，它使学生有一种求得才能的驱动力，能够提高学生的学习兴趣和学习的主动性、积极性，因而有利于学习效率的提高。
（2）强调直觉思维。科学研究表明，直觉思维对科学发现极为重要。直觉思维不同于逻辑思维，它采用跃进、越级和走捷径的方式进行直觉判断或产生顿悟（即灵感），且往往是借助于现象、形象和图形。直觉思维是创造性思维的重要形式，是创造型人才的一种基本素质。
（3）强调学习过程。在教学过程中学生是一个积极的探究者，教师的作用是创设适合学生探究的情境，而不是提供现成的知识和结论。
（4）强调对信息的提取。人类记忆的首要问题不是储存信息而是提取有效信息，而提取有效信息的关键在于如何组织信息。
1.2“发现学习”化学教学模式结构
依据“发现学习”理论和化学学科的以上特点，“发现学习”化学教学模式可设计如下：
二、“发现学习”化学教学模式的构建
下面是教学“元素周期律”一节课具体应用这一教学模式的实例。
2.1 创设情境 激发动机
多媒体展示：课题名称――元素周期律
教师：“这节课我们学习化学中一条重要的规律――元素周期律。元素周期律是谁发现的知道吗？”
多媒体展示：门捷列夫头像和名言“什么是天才？一生努力便成天才！”
教师：“元素周期律是俄国伟大的科学家门捷列夫发现的。元素周期律的发现结束了无机化学的混乱状态，为我们学习元素的性质提供了正确的途径和方法。今天，我请同学们当一次小门捷列夫，自己去发现元素周期律。同学们有没有兴趣和信心？”
学生：“有！”课堂气氛顿时活跃起来，学生对“发现”元素周期律产生了浓厚的兴趣，这对下一步学生主动去发现元素周期律提供了内在动力。
2.2 学生主动探索发现
2.2.1 发现目标之一：核外电子排布的周期性变化
a.多媒体展示：研究对象 1～18 号元素
b.人机信息交换：1～18 号元素的原子结构示意图
c.学生观察分析：1～2 号，3～10 号，11～18 号元素核外电子排布规律――最外层电子数“18稳定结构”重复出现
d.教师引导讨论：“原子核外电子排布的这种变化象日历中星期日星期六重复出现一样，象这种周而复始的变化可叫做什么？”
学生：“周期性变化！”
f.学生归纳：随着原子序数的递增，核外电子排布呈周期性变化。
2.2.2 发现目标之二：元素主要化合价的周期性变化
a.多媒体展示：1～2 号，3～10 号，11～18 号元素的主要化合价
b.学生观察分析：元素化合价的变化规律――
c.教师引导讨论：元素化合价周期性变化的原因――元素原子最外层电子排布的周期性变化
d.学生归纳：随着原子序数的递增，元素主要化合价呈周期性变化
2.2.3 发现目标之三：元素原子半径的周期性变化
a.多媒体展示：1～2 号，3～10 号，11～18 号元素模拟原子图像
b.学生观察分析：原子半径的变化规律――原子半径大小重复出现
c.学生归纳：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈周期性变化。为了调节学生的学氛围，安排如下小插曲。多媒体展示：“真棒！继续努力！”同时播放一小段轻松愉快的音乐
2.2.4 发现目标之四：元素的金属性与非金属性的周期性变化
a.学生分组实验：金属性 Na>Mg>Al
b.学生分析讨论：非金属性 Si
c.生归纳：Na～Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
d.引导分析：Na～Cl 金属性、非金属性变化的原因――原子结构
e.学生推理：Li～F 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
f.学生归纳：随着原子序数的递增，元素金属性与非金属性呈周期性变化。引导学生得出结论：元素周期律及其实质：
2.3 巩固拓展 迁移创新
巩固练习：设计一张由 1～18 号元素组成的小元素周期表。学生纷纷动脑，动手，各显其能，设计了各种形式的元素周期表。最后通过评比表扬了“门捷列夫小元素周期表”和富有创意的“环形元素周期表”。通过练习实践，不仅巩固了新知识，还培养了学生的创新精神创新能力。
三、教学反思
3.1 “发现学习”教学模式的优点
（1）有利于发挥学生在学习过程中的主体作用；
（2）能激发学生的学习热情；
（3）学习知识比较牢固、便于迁移；
（4）有利于发展学生的能力、学习科学方法、培养科学态度。
3.2 “发现学习”也有其不足
（1）不经济、耗时；
（2）由于是对未知事物的探索发现，这种教学有相当大的难度；
（3）教师的主导作用难以发挥；
（4）此种模式重过程而不重结果（差生很难得出结果），造成学生知识不系统。
（5）忽略了学生的接受能力。
当然，我们在借鉴发现学习教学模式时，有很多不完善之处，特别是受中国传统教学的影响，教师自动的参与了教学过程，引导学生探索和发现。同时我们应用发现教学模式是基于这样一种认识，即把发现学习作为一种对人的理解和对人的创造性持宽容态度的观念，只有这样发现学习教学模式才具有真实的持久的功效。另外，在新课程改革的大背景下，应把发现学习模式与合作学习、自主学习、探究学习等有机结合起来才能收到最大化的学习效果。