基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

馬玲青

摘 要：基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“手掌模型”，根據(jù)該模型的三種手勢，從思維層面、實(shí)踐層面和價(jià)值層面對本課進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)納米小人的合成路線、探究并實(shí)驗(yàn)證偽“生命力論”、討論并鑒別常見塑料是否有毒、舉行競賽對有機(jī)化學(xué)前沿課題進(jìn)行答辯等學(xué)生活動，旨在以提綱挈領(lǐng)的方式，多角度、大視野地向?qū)W生展現(xiàn)有機(jī)化學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科;核心素養(yǎng);有機(jī)化學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)

化學(xué)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)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五方面內(nèi)容“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”是有機(jī)的整體。戴維提出了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“手掌模型”，五個方面的素養(yǎng)構(gòu)成一個整體，整體是由部分構(gòu)成的，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和五個方面的素養(yǎng)相互依存，而同時(shí)若某一內(nèi)容教學(xué)以其中一種素養(yǎng)為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)，那么其他四個方面就起到基礎(chǔ)支撐作用，從而達(dá)到各方面整體性發(fā)展。

一、教學(xué)與評價(jià)目標(biāo)

二、教學(xué)過程

1.創(chuàng)設(shè)情境，感知學(xué)科魅力

學(xué)習(xí)任務(wù)一：合成納米小人，走進(jìn)有機(jī)化學(xué)

PPT投影：納米小人上半身的合成。

教師講解：美國萊斯大學(xué)的Stephanie博士，在《有機(jī)化學(xué)》期刊上發(fā)表了一篇頗具藝術(shù)性的文章：納米小人（NanoPutians分子）的全合成，用有機(jī)反應(yīng)合成了人形的有機(jī)分子。利用鈀作催化劑，通過Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，可以給小人們連上炔烴“四肢”。

學(xué)生活動：根據(jù)所給的提示信息，完成納米小人下半身的合成路線設(shè)計(jì)。

PPT投影：合成下半身之后，再把上下半身進(jìn)行對接，這樣一個惟妙惟肖的納米小人就合成了，接下來還可以換頭像，雙人共舞，一起來跳廣場舞。

設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動積極性，在經(jīng)過了合成納米小人的下半身后，學(xué)生能夠在有機(jī)化學(xué)情境中感受有機(jī)合成的魅力。

學(xué)習(xí)任務(wù)二：認(rèn)識有機(jī)學(xué)科，升華學(xué)習(xí)動機(jī)

設(shè)計(jì)意圖：通過介紹我的大學(xué)有機(jī)課程和我的老師，增加有機(jī)化學(xué)的親和力，隨后層層遞進(jìn)，在對有機(jī)化學(xué)學(xué)科有了全面的認(rèn)識，了解國內(nèi)一流學(xué)府招生目錄后，激起學(xué)生向往之情，升華了學(xué)習(xí)動機(jī)。

2.有機(jī)化學(xué)的過去

學(xué)習(xí)任務(wù)三：追尋先人足跡，領(lǐng)悟科學(xué)艱辛

教師設(shè)疑：你們認(rèn)同“生命力論”嗎？如果不認(rèn)同，你能說明理由嗎？

學(xué)生活動：分小組討論是否認(rèn)同“生命力論”，設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的結(jié)論。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：碳化鈣與水反應(yīng)制取乙炔氣體。

教師講解：我們用無機(jī)物碳化鈣制取了有機(jī)物乙炔，用實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明了“生命力論”是有漏洞的，而當(dāng)時(shí)這一思想的存在也嚴(yán)重阻礙了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。當(dāng)時(shí)貝采利烏斯的學(xué)生維勒也和大家做了同樣的事情。

自主學(xué)習(xí)：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第2頁的“化學(xué)史話”。

教師講解：維勒是個勤奮多產(chǎn)的化學(xué)家，同時(shí)也是有機(jī)化學(xué)發(fā)展的先驅(qū)者，盡管當(dāng)時(shí)的化學(xué)界并不重視他的研究成果，但他依舊堅(jiān)持自我，直到19世紀(jì)中葉，乙酸和油脂的人工合成引起了化學(xué)界的軒然大波——“生命力論”被否定了！此后，人工合成有機(jī)物的時(shí)代來臨了。

自主學(xué)習(xí)：我國在有機(jī)化學(xué)方面的貢獻(xiàn)：結(jié)晶牛胰島素的合成。

教師講解：有機(jī)化學(xué)經(jīng)過緩慢萌芽、艱難形成和蓬勃發(fā)展之后，最終才成為一門重要的科學(xué)。

3.有機(jī)化學(xué)的現(xiàn)在

學(xué)習(xí)任務(wù)四：認(rèn)識有機(jī)材料，體會社會發(fā)展功能

學(xué)生活動：舉例生活中的有機(jī)物。

教師小結(jié)：三大天然有機(jī)物是糖類、蛋白質(zhì)、油脂;人工合成三大有機(jī)物分別是塑料、橡膠、合成纖維。塑料是我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|最多的一種人工合成有機(jī)物，形形色色的塑料外表相似，但成分卻各不相同。

教師設(shè)疑：你知道有哪些塑料？它們各有什么不同的用途？你一般是怎么鑒別塑料能不能直接接觸食品的？

教師講解：介紹生活中常見的幾種塑料，用于食品包裝的PE聚乙烯塑料、耐蒸煮的PP聚丙烯塑料、作日用透明件的PS聚苯乙烯塑料、多用于建筑行業(yè)的PVC聚氯乙烯塑料。

小組活動：鑒別不同類型的塑料是否有毒。

4.有機(jī)化學(xué)的未來

學(xué)習(xí)任務(wù)五：展示有機(jī)前沿，感知學(xué)科價(jià)值

教師講述：介紹一種新型的纖維“凱夫拉爾”，該纖維的硬度大于普通鋼鐵，由此引發(fā)學(xué)生對前沿高分子材料的興趣。

學(xué)生活動：今天在我們課堂上來了三個挑戰(zhàn)杯團(tuán)隊(duì)，他們攜帶著有機(jī)前沿課題：人造皮膚、高分子半透膜、醫(yī)用高分子材料，將在這里進(jìn)行公開答辯，在座的各位是評委，請大家仔細(xì)聆聽，并投出寶貴的意見和選票，每張選票滿分為5分。

教師小結(jié)：今天，我們重走了一遍有機(jī)化學(xué)之路，通過過去、現(xiàn)在、未來三個維度的視角見證了有機(jī)化學(xué)從萌芽到形成再到發(fā)展。最后，請大家從有機(jī)物在維持生命活動中的重要作用角度，了解有機(jī)生命物質(zhì)的組成、性質(zhì)、作用，查閱有關(guān)資料，進(jìn)行調(diào)查研究，完成報(bào)告。

三、結(jié)語

本課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體、發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)觀，用多樣的學(xué)生活動串聯(lián)起了一堂課，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究，在活動中感受。課堂導(dǎo)入新穎，自制納米小人全合成動畫很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。在主體教學(xué)階段對教材進(jìn)行整合，以過去、現(xiàn)在和未來的時(shí)間線為依據(jù)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，將內(nèi)容分為三個任務(wù)明確的環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)是有機(jī)化學(xué)的過去，通過豐富的化學(xué)史材料感染學(xué)生，使學(xué)生產(chǎn)生共鳴，在推動有機(jī)化學(xué)真正成為一門科學(xué)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，以讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的形式證偽“生命力論”，一起為有機(jī)化學(xué)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。第二環(huán)節(jié)是有機(jī)化學(xué)的現(xiàn)在，用大量教師及學(xué)生身邊的生活素材活躍課堂氛圍，設(shè)計(jì)在生活中也很實(shí)用的“塑料鑒別”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣高漲。第三環(huán)節(jié)是有機(jī)化學(xué)的未來，事先布置了參加挑戰(zhàn)杯的任務(wù)，三組選手利用課余時(shí)間查閱了資料，經(jīng)過精心的準(zhǔn)備上臺，臺下學(xué)生聆聽、提問、投票，將課堂氛圍推向了高潮。本堂課經(jīng)過實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，但課堂容量比較大，需要做好時(shí)間安排。

參考文獻(xiàn)：

戴維，趙雷洪.基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)：以“SO2的性質(zhì)和作用”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2019（1）：46-51.