基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)
——以“苯酚”為例

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出：學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的關(guān)鍵能力、必備品格與價(jià)值觀念。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是高中綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn)，反映了社會(huì)主義核心價(jià)值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全面展現(xiàn)了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生未來(lái)發(fā)展的重要價(jià)值。如何讓課堂成為核心素養(yǎng)培養(yǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，是現(xiàn)代高中化學(xué)課堂教學(xué)中必須要解決的問(wèn)題。[1]

一、學(xué)科素養(yǎng)概述

化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)是在對(duì)現(xiàn)今強(qiáng)調(diào)的三維目標(biāo)“知識(shí)與技能”“過(guò)程與方法”和“情感態(tài)度與價(jià)值觀”的基礎(chǔ)上進(jìn)行整合與提升，主要包括以下內(nèi)容：宏觀認(rèn)識(shí)與微觀探究、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。

化學(xué)課程教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要載體。筆者以“蘇教版”高二有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)中的“苯酚”為例，談?wù)勛约夯诎l(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的收獲，在這堂課中首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的精神；再通過(guò)模型認(rèn)知發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，通過(guò)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科價(jià)值觀；最后通過(guò)從性質(zhì)到結(jié)構(gòu)的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生宏觀、微觀、符號(hào)三重表征化學(xué)基本觀念。[2]

二、基于學(xué)科素養(yǎng)要求的教學(xué)設(shè)計(jì)——以苯酚為例

在以學(xué)科核心素養(yǎng)為本的教學(xué)實(shí)踐中，無(wú)論哪種教學(xué)思路和教學(xué)模式，都要引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、相互探討，激發(fā)學(xué)生積極的認(rèn)知。同時(shí)，在真實(shí)的情境問(wèn)題教學(xué)中，還可以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

[教學(xué)片段一]以生活中常用的對(duì)苯二酚作為情景進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)苯二酚是常見(jiàn)的照相顯影劑，它在起作用的時(shí)候發(fā)生如下變化：對(duì)苯二酚電離出氫離子，對(duì)苯二酚離子與銀離子反應(yīng)生成銀單質(zhì)。請(qǐng)學(xué)生從中推測(cè)出苯酚的性質(zhì)，讓學(xué)生在貼近生活的情境中獲取信息、解決問(wèn)題，準(zhǔn)確把握“素養(yǎng)”“情景”“問(wèn)題”“知識(shí)”4個(gè)要素在情境設(shè)計(jì)中的作用，提高學(xué)生讀取信息、加工信息的能力，引導(dǎo)他們建立利用圖表信息解題的思維模型。同時(shí)，信息以符號(hào)表征為主，讓學(xué)生從符號(hào)表征中推導(dǎo)出物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，這一過(guò)程聯(lián)系了化學(xué)學(xué)習(xí)中的三重表征：微觀表征、宏觀表征、符號(hào)表征，三重表征思維是被國(guó)際公認(rèn)的化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。

[教學(xué)片段二]實(shí)驗(yàn)探究可以為學(xué)生從具觀現(xiàn)象走進(jìn)抽象事實(shí)提供一條最好的途徑，筆者設(shè)計(jì)了下列教學(xué)活動(dòng)：讓學(xué)生在2分鐘時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出多種方案來(lái)證明苯酚的性質(zhì)。在設(shè)計(jì)方案的前提下，請(qǐng)學(xué)生選擇合適的實(shí)驗(yàn)藥品動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)。在此過(guò)程中，學(xué)生提出用酸性高錳酸鉀來(lái)檢驗(yàn)其易被氧化的性質(zhì)，用酸堿指示劑或pH計(jì)來(lái)測(cè)定其酸堿性。此時(shí)，筆者拿出密閉保存的苯酚和空氣中放置一段時(shí)間的苯酚進(jìn)行比較，然后提問(wèn)：“如何測(cè)定苯酚的酸性呢？”于是，筆者設(shè)計(jì)如下問(wèn)題組：

問(wèn)題1：如何溶解苯酚？

目的：讓學(xué)生了解苯酚的溶解性。解決這個(gè)問(wèn)題后，讓學(xué)生自己測(cè)定其酸堿性。

問(wèn)題2：能否用NaOH來(lái)檢驗(yàn)苯酚的酸性？

目的：解決苯酚的酸性，同時(shí)請(qǐng)學(xué)生寫(xiě)出苯酚與氫氧化鈉的反應(yīng)方程式。

問(wèn)題3：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明苯酚為弱酸。

提供藥品：鹽酸，CaCO3，苯酚鈉

目的：層層推進(jìn)，讓學(xué)生了解苯酚酸性的強(qiáng)弱程度。

問(wèn)題4：根據(jù)H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4.30×10-7，K2=5.61×10-11， 苯酚的電離平衡常數(shù)為 1.10×10-10， 寫(xiě)出苯酚鈉與二氧化碳反應(yīng)的方程式。

目的：提供理論數(shù)據(jù)，讓學(xué)生從實(shí)踐過(guò)程中回歸理論。既加深了學(xué)生對(duì)苯酚弱酸性的認(rèn)識(shí)，又可以解決苯酚與碳酸鈉能否反應(yīng)這個(gè)難點(diǎn)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者通過(guò)探究苯酚的弱酸性，讓學(xué)生了解苯酚的物理性質(zhì)，然后從苯酚的酸性逐步入手，層層推進(jìn)到探究苯酚的弱酸性，可以提高學(xué)生的邏輯思維能力、遷移思維能力。同時(shí)，以信息形式告知學(xué)生其碳酸與苯酚的電離平衡常數(shù)，從定量上讓學(xué)生了解其弱酸性的程度，通過(guò)證據(jù)推理等積極的思維過(guò)程，層層滲透“宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)相結(jié)合”的思想。

[教學(xué)片段三]當(dāng)今社會(huì)，對(duì)化學(xué)總有這樣或那樣的誤解，水污染怪化學(xué)，空氣污染也是化學(xué)的錯(cuò)。在這樣的背景下，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的探究精神勢(shì)在必行，讓學(xué)生勇于探索未知世界，學(xué)會(huì)做出正確的價(jià)值選擇和判斷，從小樹(shù)立綠色化學(xué)、環(huán)?；瘜W(xué)的概念?；诖?，筆者設(shè)計(jì)了以下教學(xué)環(huán)節(jié)：廢水中的酚類物質(zhì)有毒，可通過(guò)皮膚進(jìn)入體內(nèi)，使細(xì)胞失去活性；水中酚含量達(dá)到5～10mg/L時(shí)，會(huì)引起魚(yú)類大量死亡；用含酚廢水灌溉農(nóng)田，也會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死。筆者設(shè)計(jì)了以下問(wèn)題組：

問(wèn)題1：如何檢驗(yàn)此廢水中含有苯酚？請(qǐng)看書(shū)自學(xué)。

問(wèn)題2：動(dòng)手實(shí)踐后，請(qǐng)寫(xiě)出苯酚與溴水的反應(yīng)方程式。

問(wèn)題3：請(qǐng)根據(jù)以上所學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案去除廢水中的苯酚。

問(wèn)題4：認(rèn)真觀察去除苯酚的工業(yè)流程圖，分析自己的方案與其不同之處。

因?yàn)榛瘜W(xué)知識(shí)煩瑣和抽象，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生畏懼心理，從而失去學(xué)習(xí)這些知識(shí)的動(dòng)力和興趣。所以，在課堂上，筆者認(rèn)為應(yīng)以日常生活為基礎(chǔ)學(xué)化學(xué)，將化學(xué)知識(shí)融入生活，讓知識(shí)貼近孩子的生活，同時(shí)讓學(xué)生可以通過(guò)所學(xué)的知識(shí)去解決生活中的問(wèn)題。這里通過(guò)所學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)廢水進(jìn)行處理，不僅僅可以讓學(xué)生感受到知識(shí)給他們帶來(lái)的成就感，也可以在學(xué)生心中種下綠色化學(xué)的理念，從而對(duì)化學(xué)這門(mén)學(xué)科產(chǎn)生認(rèn)同感。

[教學(xué)片段四]在化學(xué)教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生建立模型認(rèn)知。從理論出發(fā)建立模型，其模型的建構(gòu)過(guò)程是“理論·模型·實(shí)踐”，這一過(guò)程同樣是雙向的，其中模型是溝通實(shí)踐和理論的橋梁，起到由下而上和由上而下的作用。筆者希望在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)概括、歸納、綜合而提出模型，再通過(guò)驗(yàn)證，最終形成理論，在這一過(guò)程中要用到概括、假設(shè)、演繹等多種科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和模型建構(gòu)的能力。

總結(jié)提升：

問(wèn)題1：請(qǐng)總結(jié)今天所學(xué)的苯酚知識(shí)。

問(wèn)題2：回想苯的性質(zhì)，請(qǐng)分析苯酚和苯的異同點(diǎn)。

問(wèn)題3：請(qǐng)從結(jié)構(gòu)上分析苯和苯酚性質(zhì)不同的本質(zhì)原因。

在這三個(gè)問(wèn)題中，一方面讓學(xué)生對(duì)當(dāng)天所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整合，同時(shí)請(qǐng)學(xué)生收集證據(jù)，證明苯酚和苯具有不同的性質(zhì)，再在此基礎(chǔ)上通過(guò)苯和苯酚的結(jié)構(gòu)分析，拓展有機(jī)化學(xué)的中心學(xué)科思想“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。通過(guò)苯酚的結(jié)構(gòu)，結(jié)合以前所學(xué)的苯和甲苯性質(zhì)的區(qū)別，建立一個(gè)取代基和苯環(huán)相互影響的模型，從而探討哪些取代基可以使苯環(huán)更活潑，更容易被取代，而苯環(huán)對(duì)這些取代基又是如何影響的。

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，教育就是人們遺忘了所有學(xué)校灌輸?shù)闹R(shí)后，仍能留存的東西。學(xué)科核心素養(yǎng)要求教師給學(xué)生該學(xué)科最精華、最有獨(dú)特學(xué)科價(jià)值的東西。通過(guò)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，才能讓學(xué)生學(xué)到化學(xué)的精髓，這是可以讓學(xué)生終身受益的?？偠灾谡n堂這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上，只有將傳統(tǒng)的“以知識(shí)技能為核心”的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)化為“以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向”的教學(xué)模式，才能真正達(dá)到育人的目的。