基于標(biāo)準(zhǔn)的高三化學(xué)整合教學(xué)研究
——由一道江蘇高考真題引發(fā)的思考

周 萍

(1.江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)學(xué)校和教師發(fā)展中心;2.江蘇省前黃高級(jí)中學(xué))

1.現(xiàn)狀分析——區(qū)域調(diào)研,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

在區(qū)域調(diào)研過(guò)程中,我們通過(guò)深入學(xué)校、深入課堂,進(jìn)行聽(tīng)課交流、走訪座談,發(fā)現(xiàn)在高三化學(xué)教學(xué)中部分教師過(guò)于依賴教輔資料,缺乏自己的思考和提煉,也缺乏對(duì)課標(biāo)提出的“增進(jìn)學(xué)科理解”的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。對(duì)于很多老師來(lái)說(shuō),高三教學(xué)主要還是做題、講題,認(rèn)為只要研究高考題就足夠了。因此呈現(xiàn)出的課堂多數(shù)是就題論題,有知識(shí)羅列但不成體系,有思路點(diǎn)撥但思維引領(lǐng)不夠,有方法歸納但刻板生硬,學(xué)生不會(huì)遷移應(yīng)用,也缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,課堂氛圍沉悶枯燥。如何構(gòu)建系統(tǒng)、高效的高三課堂,讓學(xué)生在深度理解中發(fā)展學(xué)科思維,在素養(yǎng)提升中實(shí)現(xiàn)高三學(xué)習(xí)再成長(zhǎng),這是我們亟待解決的問(wèn)題。

2.基于標(biāo)準(zhǔn)的高中化學(xué)整合教學(xué)

基于標(biāo)準(zhǔn)的高中化學(xué)整合教學(xué)是指以現(xiàn)行的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版2020年修訂)為貫通高中化學(xué)教學(xué)三級(jí)屬性(“教什么” “怎么教” “何以教” “誰(shuí)教” “教誰(shuí)”)的根本依據(jù),在其現(xiàn)有教學(xué)條件下所開(kāi)展的具有整合性教學(xué)品質(zhì)和特定系統(tǒng)性教學(xué)行為特征的高中化學(xué)教學(xué)。但也有老師認(rèn)為基于標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)更多體現(xiàn)在高一高二的新授課教學(xué),高三只要用好教輔資料就行了,所以也就存在調(diào)研過(guò)程中出現(xiàn)的情況。而筆者認(rèn)為高三化學(xué)教學(xué)更要在“標(biāo)準(zhǔn)”的指導(dǎo)下進(jìn)行整合教學(xué),只有貫通三級(jí)屬性才能立體而形象地呈現(xiàn)教學(xué),追根溯源,反觀教學(xué)本身,方能發(fā)現(xiàn)本質(zhì),增進(jìn)學(xué)科理解(增進(jìn)學(xué)科理解的主體既是教師也是學(xué)生)。

3.基于一道高考題的剖析與思考

3.1 學(xué)生的困惑,教學(xué)的起點(diǎn)

【例】(2022年江蘇卷,17題節(jié)選)氫氣是一種清潔能源,綠色環(huán)保制氫技術(shù)研究具有重要意義。

這是一道化學(xué)反應(yīng)機(jī)理解析題,不同于以往氧化還原反應(yīng)機(jī)理的考查,而是考查了有機(jī)反應(yīng)中化學(xué)鍵的斷裂和形成。學(xué)生在之前的訓(xùn)練中已習(xí)慣于氧化還原反應(yīng)機(jī)理類型(2021屆高考真題)的考查,拿到此題頓覺(jué)束手無(wú)策,固有的解題模型顯然不適用于此,答題過(guò)程中慌亂無(wú)措。甚至也有老師在問(wèn),2021年明明考查的是氧化還原反應(yīng)機(jī)理,我們一直訓(xùn)練了很久,學(xué)生對(duì)此類題型也已了然于心,怎么2022年考查的卻是有機(jī)反應(yīng)類型的,難道方向又變了?殊不知,“變”已成為新高考的一大特點(diǎn),近年來(lái)新高考試題的靈活性與變化性日益明顯,光用單一的、機(jī)械的方式去搞“對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練”,去總結(jié)所謂的“答題規(guī)律”,然后再讓學(xué)生記憶性地去“套用方法”,已經(jīng)不適應(yīng)新的高考政策,更不符合國(guó)家對(duì)優(yōu)秀人才、創(chuàng)新人才的選拔要求。

3.2 基于標(biāo)準(zhǔn),反思教學(xué)

思考1:真的束手無(wú)策嗎?

思考2:真的很陌生嗎?

找標(biāo)準(zhǔn):首先還是找到教學(xué)的依據(jù),也是考查的依據(jù)——課程標(biāo)準(zhǔn)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版2020年修訂)在選擇性必修課程模塊1化學(xué)反應(yīng)原理中就明確要求學(xué)生“知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的”,增加對(duì)化學(xué)反應(yīng)歷程的認(rèn)識(shí),有利于學(xué)生從微觀層面深入理解化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì),從而深刻揭示化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律,有針對(duì)性地對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行調(diào)控。在選擇性必修課程模塊3有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)中,也明確要求“引導(dǎo)學(xué)生建立‘組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)’的基本觀念,形成基于官能團(tuán)、化學(xué)鍵與反應(yīng)類型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的一般思路”,并且在內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求上作了進(jìn)一步細(xì)化(如表1)。這為我們的教學(xué)指明了方向,也提出了要求。

表1

找關(guān)聯(lián):對(duì)有機(jī)化學(xué)中化學(xué)鍵的斷裂和形成機(jī)理有了涉及,那么以往教學(xué)中是否也有類似情形,而我們的教學(xué)又是否到位,是否能讓學(xué)生產(chǎn)生知識(shí)關(guān)聯(lián),發(fā)散思維視角,從而建構(gòu)對(duì)這類問(wèn)題的整體認(rèn)識(shí),這就需要我們?cè)诟呷龔?fù)習(xí)中進(jìn)行整合教學(xué),這是建立在高一高二教學(xué)基礎(chǔ)上的再整合。

教學(xué)片段一——蘇教版必修第一冊(cè)“電解質(zhì)溶液”(氯化鈉在水溶液中電離生成水合離子的過(guò)程)(P19)、蘇教版選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》“強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)”(P80)。

(圖片摘自人教版化學(xué)必修第一冊(cè)第二節(jié)離子反應(yīng)“電解質(zhì)的電離”第14頁(yè))

NaCl固體加入到水中后,在水分子作用下,Na+和Cl-脫離NaCl固體表面,由于電負(fù)性O(shè)>H,水分子中氧原子略帶負(fù)電,主要進(jìn)攻Na+,因此形成的水合鈉離子氧原子向內(nèi),氫原子朝外,而水分子中氫原子略帶正電,主要進(jìn)攻Cl-,因此形成的水合氯離子氫原子向內(nèi),氧原子朝外。高三復(fù)習(xí)時(shí),我們可以引導(dǎo)學(xué)生回歸教材,從電負(fù)性視角再觀氯化鈉溶于水時(shí)微觀世界的變化,體會(huì)水分子的真正作用,從而加深對(duì)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)這一組核心概念的理解和應(yīng)用。

教學(xué)片段二——蘇教版必修第一冊(cè)“分子間作用力”(P131)、選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》“氫鍵”(P79)。

水蒸發(fā)是什么變化?蒸發(fā)時(shí)水分子既然沒(méi)有斷裂化學(xué)鍵,那為什么需要吸收能量?呈電中性的水中到底存在著怎樣的作用力?相比于同主族氫化物、分子量更大的H2S,這種作用力有何不同,它是如何形成的?會(huì)引起物質(zhì)性質(zhì)的哪些變化,能否解釋水結(jié)成冰體積膨脹、水與酒精任意比互溶這些現(xiàn)象?相比于同周期的氫化物HF,哪個(gè)氫鍵更強(qiáng),如何解釋液體氟化氫的蒸發(fā)熱比水的蒸發(fā)熱低這一現(xiàn)象?一連串的追問(wèn),不僅能突出對(duì)“分子間作用力”這一核心概念的復(fù)習(xí)教學(xué),還能促進(jìn)學(xué)生對(duì)“氫鍵”的深層思考,思考其形成過(guò)程、形成條件,學(xué)會(huì)從電負(fù)性、原子半徑、靜電作用等視角分析思考、拓展應(yīng)用,真正理解“氫鍵”不是化學(xué)鍵,也不同于普通的分子間作用力,充分體現(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的決定作用。

教學(xué)片段三——蘇教版選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》“元素電負(fù)性的周期性變化”P(pán)40—42。

新教材(蘇教版)在“元素電負(fù)性的周期性變化”教學(xué)中設(shè)置了“批判性思維”這一欄目,促進(jìn)學(xué)生對(duì)“電負(fù)性”的本質(zhì)理解,發(fā)展學(xué)生的高階思維能力,教師在平時(shí)的教學(xué)中要充分利用好這些資源,領(lǐng)悟其背后承載的教育價(jià)值。

教學(xué)片段四——蘇教版選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》“配合物的形成和應(yīng)用”P(pán)107—113。

教學(xué)片段五——問(wèn)題解決[2022年江蘇卷,15題節(jié)選“設(shè)計(jì)合成路線”、人教版選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)“醛 酮”中的“乙醛”(P67)]。

15.(15分)化合物G可用于藥用多肽的結(jié)構(gòu)修飾,其人工合成路線如下:

解題的關(guān)鍵是要看懂信息中第二個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理,即“羰基與α-H加成問(wèn)題”。在人教版選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)“醛 酮”中就出現(xiàn)過(guò)乙醛與HCN加成反應(yīng)的機(jī)理。在上述的合成路線設(shè)計(jì)中,丙酮的碳氧雙鍵同樣存在類似情況,明白這一點(diǎn),學(xué)生就能切入要點(diǎn)進(jìn)行快速解題。丙酮中氧原子電負(fù)性較大帶部分負(fù)電荷,碳原子帶部分正電荷,當(dāng)與另一個(gè)丙酮分子α-H發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),帶正電的α-H就連接在氧原子上,余下的帶負(fù)電的原子團(tuán)就連接在碳原子上,然后發(fā)生消去反應(yīng)。實(shí)際在信息的第一個(gè)反應(yīng)中也存在著因電負(fù)性差異對(duì)化學(xué)鍵極性產(chǎn)生的影響,CH3MgBr中C—Mg鍵斷裂,帶正電的MgBr和氧原子結(jié)合,帶負(fù)電的CH3和醛基上的碳原子結(jié)合,然后O—MgBr鍵斷裂,帶負(fù)電的氧原子和H+結(jié)合形成羥基。

(圖片來(lái)自人教版選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第三節(jié)“醛 酮”第67頁(yè))

4.高三化學(xué)教學(xué)建議

通過(guò)對(duì)必修和選擇性必修教材相關(guān)內(nèi)容的整合教學(xué),不僅讓學(xué)生更深刻地理解核心概念,更能幫助學(xué)生打開(kāi)視角,學(xué)會(huì)融會(huì)貫通、遷移應(yīng)用。

課標(biāo)指出,開(kāi)展基于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學(xué),要求教師進(jìn)一步增進(jìn)學(xué)科理解?；瘜W(xué)學(xué)科理解是對(duì)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí),它不僅僅是對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解,還包括對(duì)具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解。學(xué)科理解的直接目的是提升教師的專業(yè)素養(yǎng),終極目標(biāo)卻是發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),因此增進(jìn)學(xué)科理解的主體既是教師也是學(xué)生。唯有理解本質(zhì),掌握方法,發(fā)展學(xué)科思維,形成學(xué)科觀念,才能在變化莫測(cè)的高考中有所突破,助力學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。

4.1 重視試題的深度剖析與縱向挖掘,由單一問(wèn)題向整體建構(gòu)轉(zhuǎn)化

高考試題對(duì)一線教學(xué)有引領(lǐng)作用,研究真題是每一位老師的必修課。很多高考試題為我們提供了研究問(wèn)題的新角度與新思路,揭示了物質(zhì)變化中更本質(zhì)和更微觀的含義,有的和國(guó)家優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化相關(guān),有的和先進(jìn)的工藝生產(chǎn)相關(guān),有的體現(xiàn)了藥物研究的最新成果,有的凸顯了科技前沿的新發(fā)現(xiàn)和新成果,彰顯了育人理念和學(xué)科價(jià)值,具有很好的示范意義?？偨Y(jié)試題的基本模型與設(shè)問(wèn)角度,厘清試題問(wèn)什么?為什么這樣問(wèn)?試題的核心指向是什么?問(wèn)題的內(nèi)在關(guān)聯(lián)在哪里?對(duì)復(fù)習(xí)教學(xué)的啟示是什么?有哪些認(rèn)識(shí)視角?如何利用好正逆向思維、對(duì)比思維等方法策略指導(dǎo)學(xué)生作答?才能建構(gòu)對(duì)試題的整體認(rèn)識(shí),提升反思意識(shí),激活復(fù)習(xí)思路。

4.2 合理設(shè)計(jì)組織結(jié)構(gòu)化教學(xué)內(nèi)容,由學(xué)科知識(shí)向?qū)W科理解轉(zhuǎn)化

不局限于題目本身,而是將知識(shí)點(diǎn)的理解和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)滲透于高一必修、高二選擇性必修以及高三的復(fù)習(xí)教學(xué)中,注重知識(shí)關(guān)聯(lián),強(qiáng)化學(xué)科理解,提升核心素養(yǎng)。尤其在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,不能只是對(duì)原有知識(shí)的簡(jiǎn)單再現(xiàn),應(yīng)更加注重知識(shí)點(diǎn)或核心概念的整合教學(xué),由點(diǎn)及面,貫穿一條主線(主題式教學(xué)),進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)、任務(wù)布置、問(wèn)題解決的整體設(shè)計(jì)。以思維發(fā)展為導(dǎo)向,開(kāi)展分類與概括、證據(jù)與推理、模型與解釋、符號(hào)與表征等具有學(xué)科特質(zhì)的高階思維學(xué)習(xí)活動(dòng),深化認(rèn)識(shí)視角,構(gòu)建結(jié)構(gòu)化認(rèn)識(shí)思路,引領(lǐng)學(xué)生思維能力的整體發(fā)展。

江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“基于標(biāo)準(zhǔn)的高中化學(xué)整合教學(xué)研究”(課題編號(hào):D/2021/02/171)的研究成果之一。