真實情境引興趣,有效重構(gòu)聚重點

張景松

《普通高中化學課程標準（2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準”）倡導在教學中設(shè)計結(jié)構(gòu)化教學內(nèi)容、創(chuàng)設(shè)真實問題情境，促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學生學習化學的熱情;倡導“教、學、評”一體化的教學模式，在不同程度上發(fā)展學生的宏微探析、變化平衡、證據(jù)模型、探究創(chuàng)新、態(tài)度責任等化學核心素養(yǎng)。因此，教師在教學中要運用富有價值的真實情境，引導學生不斷自我重建化學知識結(jié)構(gòu)、提升化學思維品質(zhì)，螺旋上升促進核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

在高中化學教學中，有一個值得研討與交流的重要問題：必修化學與選擇性必修化學的科學處理與協(xié)調(diào)安排。要想解決這個問題，需要深入研究如何合理規(guī)劃授課內(nèi)容、方式、深度、廣度與難度;在不同階段如何側(cè)重情境、認識、思維變量，實踐、理論、精神層面;在不同年級如何定位學業(yè)質(zhì)量水平要求，使不同層次的學生都能愛學化學、學好化學。高一化學必修第一冊、第二冊重在引導學生了解知識的產(chǎn)生及來源，掌握知識的關(guān)系與結(jié)構(gòu)，理解知識的作用與價值等。例如此時的教學要讓學生了解知道物質(zhì)分類的意義與思想方法是什么？“電子云”是怎樣產(chǎn)生的？“元素周期表”產(chǎn)生背景是什么？元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系蘊含著什么化學方法？前后知識有怎樣的順序關(guān)系？左右知識有怎樣的并列關(guān)系？上下知識有怎樣的層次關(guān)系？知識的功能是什么？而高二、高三的選擇性必修化學重在引導學生透過現(xiàn)象把握本質(zhì)特征與普遍規(guī)律，領(lǐng)悟化學家發(fā)現(xiàn)與解決化學問題的思想方法，理解知識的功能及蘊含的情感、態(tài)度與價值觀。此時的教學可以讓學生理解掌握“氧化還原反應(yīng)”的本質(zhì)是什么？原電池正、負極判斷的規(guī)律是什么？知識有怎樣的邏輯關(guān)系？如何設(shè)計、評價與創(chuàng)新實驗？筆者將通過高中化學必修第二冊“乙醇”課堂實例闡述新課程標準下高中化學必修的教學思考。

一、基于知識的關(guān)聯(lián)把握高中不同階段化學的教學內(nèi)涵與意義，不缺位、不越位

教學過程要以課程標準為標準，以教材的設(shè)計理念為主線，以“課程內(nèi)容”“實施建議”“質(zhì)量要求”為指導，把握不同階段的教學內(nèi)容與意義，體現(xiàn)學習方法、思維形成、能力應(yīng)用的螺旋式上升過程，興趣不斷增強過程。必修化學的一個重要功能是鍛煉學生的模型認知能力，了解研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及相互關(guān)系，初步學會建立認知模型并能析模、解模，將其運用于預測變化規(guī)律、化學現(xiàn)象或物質(zhì)結(jié)構(gòu)等?！耙掖肌钡恼J知模式是學習其它烴的衍生物的典型模型，它是與生產(chǎn)、生活、社會密切聯(lián)系的典型代表物，是高中階段學生學習烴類化合物（甲烷、乙烯、苯）之后，接觸的第一種烴的含氧衍生物，是聯(lián)系“烴”與“烴的衍生物”的橋梁，在有機物的相互轉(zhuǎn)化中處于核心地位。高一學生在中學接觸到的有機物知識并不多，但是對酒精有一些認識，學好“乙醇”知識對學生進一步學習有機化學打下最基本的知識基礎(chǔ)，了解有機化學的主要研究方法，初步認識官能團與有機物性質(zhì)的關(guān)系?！耙掖肌钡慕虒W要實現(xiàn)以下重要目標：使學生體會到有機與無機學習方式的不同，為學生開啟學習化學的新視角。

如何使必修化學教學不缺位、不越位？首先要用心學習本節(jié)課的課程標準：認識乙醇的結(jié)構(gòu)及其主要性質(zhì)與應(yīng)用;結(jié)合乙醇實例認識官能團與性質(zhì)的關(guān)系，知道氧化、加成、取代等有機反應(yīng)類型;知道有機化合物之間在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的;知道合成新物質(zhì)是有機化合物研究價值的重要體現(xiàn)。其次要準確把握本節(jié)課的學業(yè)要求：能描述乙醇的主要化學性質(zhì)及相應(yīng)性質(zhì)的現(xiàn)象，能書寫相關(guān)的化學方程式，能利用乙醇的主要性質(zhì)進行鑒別;能從乙醇及其性質(zhì)的角度對有關(guān)飲食、健康、環(huán)境等實際問題進行分析、討論和評價;能妥善保存、合理使用乙醇。據(jù)此設(shè)計“乙醇”的教學重點為乙醇的分子結(jié)構(gòu)、化學性質(zhì)和羥基的特性;難點為乙醇分子結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)，以及二者之間的相互關(guān)系。期望學生能形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)、用途反映性質(zhì)的觀念，發(fā)展宏微觀念的核心素養(yǎng);期望學生能建立認識有機物分子結(jié)構(gòu)的思想方法，如符合碳四價、多種成鍵類型、多種成鍵原子、分子有平面和立體結(jié)構(gòu)、實驗能檢驗結(jié)構(gòu);期望學生能了解乙醇的顏色、氣味、狀態(tài)、密度、揮發(fā)性、溶解性，乙醇的氧化反應(yīng)、與金屬反應(yīng)?！耙辣緭?jù)標、科學設(shè)計、準確定位、合理預期”是實現(xiàn)不缺位與不越位教學活動的重要途經(jīng)。

二、基于認識的邏輯利用真實情境重構(gòu)教學內(nèi)容，聚重點、破難點

在課堂教學中，教師要重視情境的選擇與內(nèi)容的組織，使課堂教學聯(lián)系生產(chǎn)、貼近生活，激發(fā)學習化學的興趣。必修化學選用真實情境開展教學活動，必須注意情境與知識的邏輯關(guān)系，例如基于實驗現(xiàn)象情境的證據(jù)推理、基于量化數(shù)據(jù)情境的規(guī)律總結(jié)、基于應(yīng)用情境的性質(zhì)推測、基于生活情境的物質(zhì)呈現(xiàn)……

在“乙醇”的教學中，教師可選擇酒在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化途徑、酒駕的檢驗、工業(yè)酒精和食用酒精的區(qū)別等內(nèi)容。據(jù)此，本節(jié)課首先讓學生感知生活中的乙醇：沾有酒精的棉布擦拭去受傷的油漆;發(fā)燒病人擦拭酒精降溫;酒精燈使用乙醇作燃料;白酒中酒精有不同的濃度;75%乙醇溶液可用于消毒。它們分別說明了乙醇的什么性質(zhì)或用途？情境的選用要服務(wù)教學活動，要體現(xiàn)必修化學教學的有效與真實。

教材有關(guān)乙醇的內(nèi)容編排是先給出乙醇的分子結(jié)構(gòu)，再學習乙醇的性質(zhì)并掌握相應(yīng)的化學方程式，最后了解乙醇的應(yīng)用。筆者利用學生的認知邏輯，創(chuàng)設(shè)真實情境，重建教學內(nèi)容，聚焦教學重點、突破教學難點，較大程度地提高“乙醇”的教學效果與學習水平。

設(shè)計問題1：“剛剛擦拭了花露水的身體部位不要靠近火源”是真的嗎？教師演示燃燒實驗，讓學生震撼乙醇的可燃性，引發(fā)思考，引起共鳴，感受化學魅力。

追問問題2：花露水的主要成分是什么，為什么可以燃燒？燃燒產(chǎn)物是什么？怎樣檢驗？

接著設(shè)計問題3：酒駕檢測儀的原理是乙醇可使橙色Cr2O72-轉(zhuǎn)化為綠色Cr3+，體現(xiàn)了乙醇的什么性質(zhì)？

追問問題4：焊接銀器、銅器時表面會發(fā)黑，銀匠先把銅、銀在火上燒熱，馬上蘸一下酒精，銅銀會光亮如初。這是何原理？乙醇的還原性在生活、生產(chǎn)情境中還有哪些應(yīng)用和體現(xiàn)？

繼續(xù)實驗探究活動：向一支試管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm長的銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上灼燒至紅熱，插入乙醇中，反復幾次。觀察銅絲的變化，小心聞試管中液體產(chǎn)生的氣味;向另一支試管中加入3～5mL乙醇，滴加幾滴酸性KMnO4溶液，振蕩后觀察現(xiàn)象。

設(shè)計問題5：鈉保存在煤油（烴類）中，鈉是否可以保存在酒精中？煤油與酒精的結(jié)構(gòu)差異是什么？

用情境引發(fā)認知沖突與思考，問題的解決需要充分的證據(jù)，實驗能使學生更深入掌握乙醇的結(jié)構(gòu)。

教師演示實驗：取3～5mL乙醇溶液，加入一切成小塊且用濾紙吸干煤油的金屬鈉，把金屬鈉放入乙醇中。把產(chǎn)生的氣體通入到肥皂液中，待產(chǎn)生一定量的肥皂泡時，用燃著的小木條點燃肥皂泡。

此時學生還沒有掌握乙醇的分子結(jié)構(gòu)，但是生活的經(jīng)驗與教師的引導，它們可以總結(jié)如下乙醇的性質(zhì)：（1）燃燒：乙醇+O2→CO2+H2O;（2）氧化：乙醇+Cr2O72—→？+Cr3+、乙醇+CuO→？+Cu、乙醇+KMnO4→？+Mn2+;（3）置換：乙醇+Na→？+H2↑。學生可先用文字表述乙醇的相關(guān)化學性質(zhì)，暫時不涉及化學方程式。

設(shè)計問題6：乙醇的分子式為C2H6O，結(jié)合C、H、O的成鍵數(shù)目，推測乙醇可能的結(jié)構(gòu)有哪些？學生用彩色橡膠組裝C2H6O所有可能結(jié)構(gòu)的球棍模型，討論這兩種結(jié)構(gòu)的氫跟烴分子（如乙烷、煤油）的氫、水分子里的氫的異同，思考乙醇分子可能是哪一種結(jié)構(gòu)。

追問問題7：上述哪個性質(zhì)可以推測乙醇的準確分子結(jié)構(gòu)？說說原理。利用實驗，分析乙醇與氫氣的定量關(guān)系，得出乙醇的結(jié)構(gòu)。學生將結(jié)構(gòu)簡式代入上述乙醇的相關(guān)性質(zhì)，寫出相應(yīng)化學方程式。

使用真實情境的高中必修化學教學活動，能引導學生將零亂的知識有序化、系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。

三、基于核心素養(yǎng)的層次實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的化學教學策略，各有側(cè)重、相輔相成

高中化學教學活動要立足于核心素養(yǎng)的層次要求，學生發(fā)展的多元需求，開展有層次、高質(zhì)量的學習策略，準確把握必修化學與選擇性必修化學的內(nèi)容的關(guān)系、銜接與差異，引導不同學生學習不同深廣度的化學，達到不同層次的核心素養(yǎng)，適應(yīng)多樣化的發(fā)展需要。

以乙醇教學為例，化學必修的“乙醇”要實現(xiàn)“宏微觀念”與“變化思想”的落地生根，此時教學的重點是乙醇的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，所以要實驗演示乙醇與鈉的反應(yīng)用于解釋結(jié)構(gòu)，要花大力氣探究乙醇的催化氧化實驗用以解釋酒駕的檢測和乙醇作燃料。該階段學生重在了解、識記、使用化學知識;激發(fā)、培養(yǎng)、形成化學興趣。選擇性必修的“醇”則要在必修的基礎(chǔ)上實現(xiàn)“邏輯思維”與“探究創(chuàng)新”，因此要發(fā)展學生的批判性思維，要讓學生學會分析性質(zhì)與實驗現(xiàn)象的邏輯關(guān)系，此時教學的重點是探究乙醇與鹵化氫的取代和消去反應(yīng)，從本質(zhì)上理解有機物不同位置發(fā)生斷裂會有不同性質(zhì)。這階段學生重在養(yǎng)成提出、分析、解決問題的思維品質(zhì);學會預測、驗證、完善知識的邏輯方法;掌握獲取、加工、應(yīng)用情境的解模能力。

綜上所述，基于新課程標準下的高中化學教學應(yīng)重視合理選擇、統(tǒng)籌各階段化學學習內(nèi)容與要求，巧妙創(chuàng)設(shè)、融合化學情境，準確加工、重建教學內(nèi)容，科學設(shè)計、開展適合核心素養(yǎng)提升的學習模式。

*本文系泉州市教育科學“十四五”規(guī)劃（第一批）課題“高中化學課堂學習評價的實踐研究”（課題編號QG1451-306）的階段性研究成果。