基于生本理念設(shè)計“烴的衍生物”單元作業(yè)

鮑文亮 林美鳳 王露萍 趙瑩瑩

摘要： 打破傳統(tǒng)作業(yè)形式，基于生本理念，編制具有情境性、開放性、分層性、實踐性的學(xué)生作業(yè)。以有機化學(xué)“烴的衍生物”作為單元作業(yè)設(shè)計的案例，分析核心素養(yǎng)五個維度之間的關(guān)系，確立單元作業(yè)的知識目標、思維目標、價值目標;搭建單元作業(yè)的結(jié)構(gòu)框架，將核心素養(yǎng)與學(xué)科知識在作業(yè)中有機融合;呈現(xiàn)PET塑料作為“故事線索”，凸顯單元作業(yè)設(shè)計的特色。

關(guān)鍵詞： 生本理念; 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng); 單元作業(yè)設(shè)計; 烴的衍生物; 化學(xué)教學(xué)

文章編號： 1005-6629（2019）8-0089-06 ? ? ? ? ? ?中圖分類號： G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： B

生本理念強調(diào)教學(xué)是“真正以學(xué)生為主體的，為學(xué)生好學(xué)而設(shè)計的教育”，強調(diào)把一切為了學(xué)生的發(fā)展作為教育教學(xué)的原則。在日常課堂教學(xué)中教師日益重視生本理念，然而作業(yè)作為教學(xué)活動中不可或缺的重要組成部分，教師在編制作業(yè)習(xí)題時往往忽視了以學(xué)生為本的教育理念。作業(yè)設(shè)計是作業(yè)系統(tǒng)的起點與基礎(chǔ)，需在正確認識作業(yè)的鞏固、應(yīng)用、發(fā)展等功能的基礎(chǔ)上，圍繞作業(yè)應(yīng)達成的核心目標，系統(tǒng)、深入、有針對性地進行作業(yè)設(shè)計[1]。

宋心琦教授曾說過“背誦或記憶某些化學(xué)知識，如三酸兩堿、鐵銅鋁的性質(zhì)，水、甲烷、乙醇的化學(xué)式或結(jié)構(gòu)式，當(dāng)然是有價值的，但更重要的價值在于它們是化學(xué)觀念及某些基本觀念的載體”[2]。傳統(tǒng)的化學(xué)作業(yè)，過分強調(diào)學(xué)科知識本身，使得化學(xué)作業(yè)被一個個元素符號、化學(xué)方程式所代替，學(xué)生雖然完成了作業(yè)，但在考試中卻無法合理、快速地提取、整合、應(yīng)用已學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)更無從談起。本文以“烴的衍生物”單元作業(yè)為案例，談一談如何基于生本理念，編制具有情境特色的作業(yè)習(xí)題，將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與知識有機融合。

1 ?單元作業(yè)目標的確立

作業(yè)目標主要反映作業(yè)需要實現(xiàn)的功能和作用，合適的作業(yè)目標決定了一份作業(yè)的意義和價值。而單元作業(yè)目標的確立不僅僅取決于教學(xué)內(nèi)容，更應(yīng)基于課程標準，分析單元內(nèi)容主題要求。此外，依據(jù)學(xué)生的差異性，目標的確立還需要具有動態(tài)性和分層性。通過單元目標的篩選確立，進一步分解形成每一個課時的作業(yè)目標。在根據(jù)課時目標設(shè)計作業(yè)的同時，也可以對單元目標進行適當(dāng)?shù)男拚脱a充。單元作業(yè)目標的確立流程如圖1所示。

有機化合物廣泛存在于日常生活中，容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，便于建立通過化學(xué)知識解決生活實際問題的載體。高中有機化學(xué)應(yīng)讓學(xué)生體會有機物轉(zhuǎn)化的規(guī)律與聯(lián)系，幫助學(xué)生樹立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的學(xué)科思想，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)代表物的結(jié)構(gòu)，設(shè)計實驗探究以得出該類物質(zhì)的性質(zhì)，并遷移、推測同類有機物的相關(guān)性質(zhì)。著眼于有機化學(xué)在生活中的應(yīng)用和學(xué)科思想的體現(xiàn)，故設(shè)計以下貫穿整個單元五個課時的單元作業(yè)的目標，如圖2所示。

2 ?單元作業(yè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

基于核心素養(yǎng)五個維度之間的關(guān)系[3]，我們以教材為依托，以教學(xué)要求為導(dǎo)向，立足于學(xué)生的特點?！盁N的衍生物”單元作業(yè)中前四個課時的作業(yè)均分為以下五個板塊： “感知·生活”“類比·結(jié)構(gòu)”“遷移·應(yīng)用”“探究·實驗”“情境·實踐”，建構(gòu)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的作業(yè)結(jié)構(gòu)框架，總體設(shè)計思路如圖3所示。

2.1 ?板塊一： 感知·生活

掌握知識不僅依靠記憶，更應(yīng)注重情境性，聯(lián)系生產(chǎn)、生活、社會等實際情境，讓學(xué)生在真實情境中體驗解決問題過程中的困惑和解決問題后的喜悅，真正激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

例如： 乙醇的性質(zhì)與用途的對應(yīng)，傳統(tǒng)作業(yè)習(xí)題的形式往往無法引起學(xué)生足夠的興趣，更無法讓學(xué)生真正體會生活與化學(xué)的緊密關(guān)系。為此，我們設(shè)計了如下習(xí)題（節(jié)選）：

該板塊作業(yè)素材均用圖片方式呈現(xiàn)，趣味性濃，美感突出，源于生活，高于教材。用可視化的生活情境，突出基礎(chǔ)知識的落實和鞏固，提高學(xué)生識別圖表和信息轉(zhuǎn)化的能力，進一步培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識能力，建立科學(xué)的認識方法： 用途反映決定性質(zhì)，促使學(xué)生帶著濃厚的興趣進入后一板塊的作業(yè)。

2.2 ?板塊二： 類比·結(jié)構(gòu)

有機物的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系特別密切，因此學(xué)習(xí)有機物時，一定要突出：“結(jié)構(gòu)決定反映性質(zhì)”的學(xué)科觀念。因此，這一板塊的作業(yè)設(shè)計有如下特點：

通過對比有機物之間結(jié)構(gòu)的“異”和“同”，認識有機物之間性質(zhì)的“異”和“同”，提高學(xué)生的微觀探析能力，從“宏觀、微觀和符號”三種水平上認識和理解化學(xué)知識，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，這是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式，是化學(xué)學(xué)科教與學(xué)的有效方法。

上述知識梳理主要考察學(xué)生通過比較乙烷、乙醇、水分子結(jié)構(gòu)上的異同點，分析性質(zhì)上的差異。通過新舊知識之間相互聯(lián)系，夯實了課堂上關(guān)于乙醇結(jié)構(gòu)的探討，促進學(xué)生從多方面、多角度進行知識體系的主動建構(gòu)，更進一步深化理解基團與基團之間相互的影響，使學(xué)生認識到所學(xué)知識本身的價值。

2.3 ?板塊三： 遷移·應(yīng)用

知識學(xué)習(xí)的目的是應(yīng)用知識，提升學(xué)生解決實際問題的能力。此板塊的設(shè)計主要目的是根據(jù)有機物分子中的官能團推測有機物的性質(zhì)，進一步夯實基礎(chǔ)，深化認識。

（1） 上述三種醇均能發(fā)生的反應(yīng)為 ? ? ? ? ? ? ? ?;

a. 催化氧化 ? b. 置換 ? c. 取代 ? d. 加成

（2） ②物質(zhì)存在一種醇類同分異構(gòu)體M，試寫出M發(fā)生消除反應(yīng)的化學(xué)方程式： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

此例題由乙醇遷移到其他醇類，從代表物質(zhì)到特殊物質(zhì)，達到學(xué)以致用的應(yīng)用高度，培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)思維解決化學(xué)問題的能力，建立“官能團決定化學(xué)性質(zhì)”的認知模型。

2.4 ?板塊四： 實驗·探究

“證據(jù)推理、科學(xué)探究”是學(xué)生必須具備的核心素養(yǎng)。此板塊設(shè)計的目的： 幫助學(xué)生學(xué)會分析實驗現(xiàn)象并進行證據(jù)推理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神，提升學(xué)生設(shè)計實驗、分析實驗、解決問題的能力。

（1） 通過分析實驗③和④，推測出濃H2SO4的性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率，試用化學(xué)平衡移動原理進行解釋： ? 。

（2） 通過分析實驗①、②和③，發(fā)現(xiàn)濃硫酸的濃度并非越濃越好，由此得出酯化反應(yīng)的催化劑實際上是 ? ? ? ?。因此，推測鹽酸 ? ? ? ?（填“能”或“不能”）作為酯化反應(yīng)的催化劑。若不考慮鹽酸的揮發(fā)和陰離子對酯化反應(yīng)的影響，推測加入鹽酸的濃度為 ? ? ? ?mol·L-1時可能會得到④中的實驗結(jié)果。

這個板塊設(shè)計的最大特點是： 探究實驗都源于教材，高于教材。問題設(shè)計具有層次性、探究性、開放性，也有一定的綜合性，能很好地考查學(xué)生靈活應(yīng)用化學(xué)知識與解決化學(xué)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法。

2.5 ?板塊五： 情境·實踐

新課程要求課堂能提供學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的成長與進步，面對有差異的學(xué)生，實施有差異的教育，實現(xiàn)有差異的發(fā)展。因此給每個學(xué)生設(shè)置符合其“最近發(fā)展區(qū)”的作業(yè)，讓作業(yè)具有情境性、綜合性、開放性，并有方法的指導(dǎo)和實踐的創(chuàng)新。

（2） 文獻記載“當(dāng)使用山梨酸鉀對淀粉類食品進行防腐保鮮時，最好加入少量的醋”，請你結(jié)合信息與已學(xué)知識進行解釋： ? ;

（3） 除山梨酸鉀之外，苯甲酸鈉也是常用的食品防腐劑，請同學(xué)比較兩種防腐劑的防腐效果（表2）。

本題以山梨酸防腐劑為知識載體，從形式上充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，內(nèi)容方面主要考察學(xué)生對于文本信息的加工處理能力以及根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)推斷物質(zhì)宏觀性質(zhì)的能力，是一道在生活情境中考察學(xué)生基本化學(xué)知識以及多方面能力的題目。最后的動手實踐活動改變了傳統(tǒng)作業(yè)的不足，旨在培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)問題的方法，讓學(xué)生明白運用化學(xué)知識解決問題的角度應(yīng)多元化。學(xué)生可通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)、實地調(diào)研等方式收集各種資料來完成實踐性作業(yè)，這種作業(yè)形式能較好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、合作探究能力及創(chuàng)新實踐能力，能夠在實踐中運用課堂所學(xué)知識并加以消化[5]。對于這樣一個開放性、分層性的問題來說，學(xué)生可以自主選擇作業(yè)的難度、作業(yè)的類型以及完成方式。上述作業(yè)第（3）題作為綜合實踐類的作業(yè)，其參考答案也進行了分層評價，如表3所示。

3 ?單元作業(yè)特色的呈現(xiàn)

本單元的第五節(jié)是“烴的衍生物的應(yīng)用”，承載了“鹵代烴、醇、醛、羧酸和酯”的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化的綜合運用。有別于傳統(tǒng)作業(yè)，該節(jié)的整個作業(yè)設(shè)計以故事的形式呈現(xiàn)，在鞏固并應(yīng)用知識的同時，著眼生活，提高興趣，拓展視野，充分落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

“故事線索”主要作為一種教學(xué)策略出現(xiàn)，它能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將課堂教學(xué)與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，故事情節(jié)能夠?qū)⒖茖W(xué)內(nèi)容有機結(jié)合起來，形成連貫、邏輯嚴密的概念結(jié)構(gòu)[6]。

因此，本節(jié)建立了一個真實背景——可回收塑料PET（聚對苯二甲酸乙二酯），以“故事線索”層層遞進。整個故事將“鹵代烴、醇、醛、羧酸和酯”等內(nèi)容巧妙地整合在一起，形成連貫性、邏輯性、系統(tǒng)性的認知結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，展開深度思考，建立解決復(fù)雜化學(xué)問題的“思維框架”，即“模型認知”;深化學(xué)生對“化工生產(chǎn)、生活、環(huán)境與化學(xué)的密切關(guān)系”的認識，增強學(xué)生的社會責(zé)任感和學(xué)習(xí)化學(xué)的使命感;同時不斷地滲透化工生產(chǎn)中的“原子利用率、物質(zhì)的循環(huán)利用、物質(zhì)的回收再用”等綠色化學(xué)思想，增進學(xué)生的環(huán)保理念。該課時具體設(shè)計思路如圖6所示：

[導(dǎo)讀序言]塑料在人們的日常生活中早已無處不在。早在1992年美國就立法通過了美國塑料工業(yè)協(xié)會設(shè)計的一套塑料回收標志，表示塑料的材質(zhì)。該套標志一般印在塑料容器上，旨在方便回收，提升塑料的回收率。比如通常在礦泉水瓶瓶底上有一個由三角形和數(shù)字“1”組成的標志，表示為聚對苯二甲酸乙二酯，俗稱PET。

[初識PET]PET塑料通常為乳白色半透明體，由于不耐熱水浸泡，不耐堿，所以不能反復(fù)使用。下列選項可能會含有標志的是（ ? ?）

A. 樂扣保溫盒

B. 可樂瓶

C. 實驗室廢液桶

D. 塑料碗

[了解PET]已知PET的結(jié)構(gòu)如下所示： COCH2OOCH2CO，下列有關(guān)PET的性質(zhì)推測正確的是（ ? ?）

A. 常溫下PET在水中溶解度較大

B. PET容易被氧化

C. PET在高溫下不耐堿的原因是含有酯基

D. PET為人工高分子材料，屬于純凈物

[合成PET]工業(yè)上PET聚酯塑料的生產(chǎn)主要有以下兩步反應(yīng)：

（1） 第一階段是對苯二甲酸與乙二醇進行酯化反應(yīng)，生成對苯二甲酸乙二酯;

（2） 第二階段為對苯二甲酸乙二酯聚合生成PET，設(shè)計的主要原理如下：

4 ?單元作業(yè)效果的反饋

評價作業(yè)設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣，必須通過學(xué)生的反饋來衡量。筆者將本單元作業(yè)案例在本校高三選修化學(xué)的學(xué)生中進行了筆試、問卷、座談，在時間、難易度、錯誤率上分別進行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計： 完成時間與題目難易度之間具有較好的一致性，前四個課時中五個板塊的難度依次為： 探究·實驗>情境·實踐>類比·結(jié)構(gòu)>遷移·應(yīng)用≈感知·生活，難易度和完成時間都基本契合前四個課時作業(yè)設(shè)計的初衷。學(xué)生普遍反映該單元作業(yè)與以往傳統(tǒng)作業(yè)有很大區(qū)別，尤其是在題目呈現(xiàn)方式、問題情境的設(shè)置、整個單元作業(yè)中題目與題目之間的關(guān)聯(lián)等方面。最讓筆者欣慰的是，很多學(xué)生用“親近”一詞來形容這份單元作業(yè)。

“教學(xué)有心，學(xué)者得益”，作業(yè)設(shè)計不僅僅是教師幫助學(xué)生鞏固知識、強化技能的手段，更應(yīng)是課堂教學(xué)的延伸，讓學(xué)生完成作業(yè)的過程從靜到動，從全部獨立完成到分層合作完成。單元作業(yè)設(shè)計應(yīng)以生本理念為核心，充分激發(fā)學(xué)生求知欲，在問題情境中挖掘并拓寬學(xué)生的學(xué)科能力，在創(chuàng)新中實現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，設(shè)計思想如圖7所示。

學(xué)生對學(xué)習(xí)意義的追尋是在學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)的，借助單元作業(yè)的過程性設(shè)計，教師充分引導(dǎo)學(xué)生豐富學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)過程價值，最終建構(gòu)學(xué)習(xí)的意義。

參考文獻：

[1]張新宇， 占小紅. 優(yōu)化作業(yè)系統(tǒng)強化功能發(fā)揮[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2014， （1）： 7～11.

[2]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標準（實驗）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2004.

[3][6]王后雄. 基于“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試命題研究[J]. 中國考試， 2018， （1）： 27～37.

[4]趙中華. 酯化反應(yīng)實驗的深入探究[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2010， （6）： 79～80.

[5]朱碧雯， 趙雷洪. 基于WSR系統(tǒng)方法論的化學(xué)實踐性作業(yè)的設(shè)計[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2015， （1）： 80～83.