陳朝陽

摘 要：高中化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，從建構學科知識體系，幫助學生把握學科思想;建立模型認知，讓學生在真實情境中體驗;聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設真實的問題情境，提升學生思維能力;倡導自主和合作學習，培養(yǎng)學生科學探究的能力;探究性實驗，激發(fā)學生創(chuàng)新意識。以必修2《有機化合物的獲得與應用》為例，創(chuàng)設真實問題情境，培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)。利用化學學習解決生活實際問題，達到學以致用的目的。

關鍵詞：真實情境;問題創(chuàng)設;核心素養(yǎng);證據(jù)推理

2017年版的《普通高中化學課程標準》指出：高中化學課程的基本理念是以發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)為主旨，選擇具有時代性的化學課程內容，重視開展“素養(yǎng)為本”的教學，創(chuàng)設真實問題情境，開展以化學實驗為主的多種探究活動，培養(yǎng)學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力[1]。

《有機化合物的獲得與應用》是高一學生第一次學習有機物，對化石燃料（天然氣、石油、煤）及食品中的化學（酒、醋、油、米、醬）略有了解，但真正進入學習環(huán)節(jié)，有機物結構表征、性質變化，復雜的習題，學生學習有機化學的積極性會削弱。有機化學啟蒙教學，教師如何合理應用教學方法，重視教學內容的結構化設計，創(chuàng)設合適的問題情境，提升學生的學習積極性，落實核心素養(yǎng)為本的課堂，提升學生學習成效。下面以有機化學啟蒙教學為例，創(chuàng)設真實問題情境，開展“素養(yǎng)為本”教學的一些具體做法。

一、重視引入與化學有關的社會熱點問題來創(chuàng)設問題，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生的社會責任感

現(xiàn)代社會的發(fā)展與化學關系密切，在課堂教學中，若能引導學生用正確的化學視角或用化學知識對一些社會熱點事件作出正確的價值判斷，調動學生學習積極性，促進他們參與到化學的實踐活動中去。

《乙醇》教學時，結合新冠疫情，醫(yī)療上用75%（體積分數(shù)）進行醫(yī)療消毒，為什么不是濃度越高越好呢？因為高濃度的酒精具有很高的滲透壓，會使細菌的細胞壁快速脫水而凝固，形成包膜，阻止了酒精進入細菌內部，影響了殺菌能力。而濃度為75%左右的酒精不會使細菌表面快速凝固，酒精向細菌內部滲入，使內部的蛋白質變性，最終殺滅細菌。經過實踐總結，醫(yī)用消毒酒精最佳的濃度是70～75%。通過真實的社會事件，結合專業(yè)知識加以解答，正確運用所學知識解決日常中出現(xiàn)的問題，同時引導學生指導家庭和親戚朋友合理調配酒精濃度，培養(yǎng)社會責任感。

《苯》教學時，在介紹完苯、二甲苯等芳香烴的重要應用后，穿插講解2018年發(fā)生在泉港的“碳九”泄露事故，如何采取措施保護自己，如何采取正確有效措施把損失降到最低，以免造成社會的恐慌及謠言的產生，專業(yè)知識是非常重要的。

通過這樣的正面引導，學生自然就產生了學好知識的渴望，同時又培養(yǎng)學生碰到重大問題時如何利用專業(yè)知識，獨立思考并作出合理決策的能力。

二、結合豐富多彩的生活現(xiàn)象來提出問題，彰顯化學學科的應用性，著重培養(yǎng)學生科學的學習態(tài)度

有機部分的《化石燃料》、《食品中的化學》、《人工合成有機物》這三塊知識與生活、生產之間的密切聯(lián)系。課堂上，老師多結合生活、生產中的實際問題創(chuàng)設真實情境，從而深刻認識到學好化學，對創(chuàng)造物質財富和精神財富、滿足人民日益增長的美好生活具有重要意義，能理解化學、技術、社會和環(huán)境的相互關系，認識到化學知識對環(huán)境保護與資源合理開發(fā)的重要性。

《甲烷》教學時，可結合農村沼氣、居民燃氣對人類生活帶來的便利，而同樣成分的煤礦瓦斯氣所帶來的坑難的危害，從而分析合理利用天然氣的重要性等;講到甲烷取代反應時介紹氟利昴的制備對人們生活的影響。在《乙烯》教學時可結合南方的生香蕉噴灑乙烯利催熟的生活事例;為了水果的保鮮利用噴有酸性高錳酸鉀的硅藻土的原因。講《石油煉制》時可結合煉油廠產生的汽油、柴油、瀝青等在不同領域的重要應用，提升學生對石油產品用途的進一步認知。講《煤的綜合利用》時講解煤的氣化、液化、干餾提升煤的利用率，得到重要的化工產品。在《乙醇》教學時可通過醫(yī)用酒精，乙醇浸泡中藥材，酒后駕車中的酒精檢測等實例來幫助學生對乙醇性質的掌握。在《醛》教學時穿插乙醛可以制備乙酸、乙酸乙酯，合成藥物等;甲醛可以合成酚醛樹脂，福爾馬林浸泡動物標本等內容體現(xiàn)醛類物質的用途。在《酯》教學中講到燒魚同時加料酒與醋去魚腥味，酒窯中的酒時間越久醇香味越濃等事例。在《糖類》性質教學時講醫(yī)院糖尿病的檢驗，讓學生覺得化學無處不在。在《有機高分子合成》教學時，當介紹完聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等塑料后，更要指出合理利用塑料制品，避免產生白色污染，介紹聚乳酸可降解塑料的發(fā)展空間，從而培養(yǎng)學生節(jié)約資源、樹立可持續(xù)發(fā)展的意識。

三、抓住有機結構這一主線，重視“有機球棍模型”的搭建，設計結構探究問題，培養(yǎng)學生“宏觀辨析與微觀探析”的核心素養(yǎng)

能從不同角度認識物質的組成、結構、性質與變化，形成“結構決定性質”的觀念，是化學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的一個重要目標，必修2中的有機物分子結構教學時，教師不能只以講解介紹為主，而應多創(chuàng)設學生動手的機會，讓學生根據(jù)價鍵理論搭建不同物質的結構模型，有利于學生從微觀層面理解物質的組成、結構與性質，樹立“結構決定性質，性質決定用途”的化學基本觀念。

教授《甲烷》時，甲烷的立體結構模型建立是學生學習的難點，課堂中教師提供材料，然后讓學生根據(jù)碳四價、氫一價，四個碳氫鍵完全相同等這些要求自由搭建，當學生可能搭建出正四面體、正方形等形狀，可結合氣球模型搭建實驗分析穩(wěn)定存在的可能結構。在學習取代反應后，讓學生再次搭建二氯甲烷的球棍模型，然后設置問題：查資料得二氯甲烷的沸點只有一種，說明甲烷的結構是哪種？學生因為參與了搭建，所以順利得出甲烷是正四面體結構的結論，為了進一步說明甲烷的結構可結合化學史，三維動畫等。

在《乙醇》的結構教學中，也是教師先讓學生根據(jù)乙醇的分子組成與價鍵理論搭建球棍模型，當學生搭建出二甲醚與乙醇兩種結構后，教師則是先讓學生觀察兩種結構的特點，指出二甲醚的結構類似兩個烴基連在一個氧原子上，而乙醇的結構則是烴基與羥基相連。然后再設置系列問題引導學生探究：

[師]烴基的結構類似于烷烴，性質比較穩(wěn)定，而有羥基結構的類似于水，大家能不能找到一種能與水反應有明顯現(xiàn)象的物質？

[生]金屬鈉，能與水反應放出氣體。

[師]金屬鈉如何保存的？

[生]煤油或石蠟中

[師]（演示金屬鈉與乙醇反應）煤油與石蠟都是不同碳原子的烴，說明金屬鈉不與烴基結構反應。實驗證實乙醇能與金屬鈉反應，則說明乙醇中有類似水結構的羥基。

為了進一步證明乙醇的結構，可以結合乙醇與鈉產生氫氣的定量實驗進行推導，也可以結合信息介紹氫核磁共振譜、紅外光譜等得出乙醇結構。

在《乙烯、乙炔》、《苯環(huán)》的結構教學中，適當引入鍵長、鍵能、鍵角等數(shù)據(jù)的比較，使能學生理解不同碳碳鍵之間的區(qū)別，從而加深對這些有機物不同化學性質的理解。

因此，在有機物結構教學中，通過模型搭建微觀探析，再加上教師合理的問題引導，學生就能正確找到解決實際問題的方法。

四、設計探究性化學實驗問題，幫助學生學會收集各種證據(jù)，并能基于證據(jù)進行分析推理，建立解決復雜化學問題的思維框架

必修2的有機化學，書本中介紹了不少的化學實驗，但大多是驗證性的。如果教師能結合問題探究，把個別驗證性實驗改為探究性實驗。在探究中，幫助學生學會收集證據(jù)，提出假設，并能結合證據(jù)進行分析推理，通過證據(jù)得出結論。形成科學探究的基本思維模式。

《苯》教學時，教師采用了探究式的實驗方法來幫助學生搜集證據(jù)，設置了一系列問題，完成苯環(huán)結構的探究：

[師]苯的分子式C6H6，是飽和烴還是不飽和烴？

[生]不飽和烴

[師]不飽和烴的結構中一般有哪種碳碳共價鍵？大家能否寫出符合分子組成的幾種結構？

[生]可能有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵（然后學生討論合作寫出了多種結構）

[師]可用什么試劑去檢驗？怎樣判斷？

[生]溴水或酸性高錳酸鉀溶液，根據(jù)是否褪色來判斷。

[師]（演示實驗后）苯不能使上述兩種溶液褪色，說明苯結構中沒有碳碳雙鍵或叁鍵。

[師]凱庫勒提出的單、雙鍵交替出現(xiàn)的苯環(huán)結構的結論是否合理？（提供信息，培養(yǎng)學生結合信息進行證據(jù)推理能力）

[生]1.苯環(huán)中的碳碳鍵的鍵長相等。2.鄰二甲苯的結構只有一種。

講授《苯》的性質時，苯與液溴發(fā)生反應，若教師直接告訴學生苯與液溴發(fā)生取代反應，再進行實驗，則學生的思維得不到發(fā)展。教學時，教師可以設置這樣一系列探究性的問題：

[師]苯與液溴反應，是發(fā)生取代反應，還是發(fā)生加成反應，如果是取代反應，則產物是？若是加成反應，產物是？如何證明？[2]

[生]若發(fā)生取代反應產物是溴苯與溴化氫，若發(fā)生加成反應，則產物無溴化氫。

[師]這兩種反應類型的產物除有機物外，主要是否有HBr生成，通過驗證產物中是否有HBr，就能確定反應類型。用什么方法去驗證HBr生成？

[生]HBr溶于水形成強酸性，酸性明顯增強。

[師]用什么儀器測定酸性的變化？

通過一系列問題的引導，討論反應類型的關鍵在于反應后溶液酸性變化的測定，實驗時已排除溴單質的干擾，最后教師引入了pH值測定儀來完成這一“數(shù)字化實驗”，驗證了反應后溶液的酸性變化較大，確定了該反應是取代反應，或用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗。

因此，在課堂中設計探究性實驗問題，更能幫助學生建立以下思考問題的模式：

提出問題→本質探究→提出假設→驗證假設→得出結論，若得出錯誤結論，則進一步本質探究。

培養(yǎng)學生大膽猜想，尋找證據(jù)，得出結論，反饋猜想是否成立，建立學科探究的基本模型，學會用科學的思維模式解決問題，揭示現(xiàn)象的本質與規(guī)律，解決真實的化學問題。

課堂教學是培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)的主陣地。在教學時注重社會熱點、生活現(xiàn)象等的真實問題情境的創(chuàng)設，能激發(fā)學生的科學探究興趣，讓學生置身于真實的生活情境中，提出真實的化學問題，促使學生查閱文獻資料、類比分析，提出猜想，設計探究方案。小組合作，交流討論，體會化學學科的社會價值。利用學習任務相關的結構探究、實驗探究等問題情境設計，培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識等化學核心素養(yǎng)，有助于學生順利建立解決陌生情境的基本學科思維模型，有效建立與熟悉情境的關聯(lián)，實現(xiàn)知識的遷移應用，從而迅速提升化學學習水平。

參考文獻

[1]普通高中化學課程標準2017年版人民教育出版社;

[2]張新橋.中學化學“自學導引、交流提升、評價反饋”自主學習模式探究——以“來自石油和煤的兩種基本化工原料—苯”教學實踐為例[J].化學教與學，2014（6）：37-39

教育部福建師范大學基礎教育課程研究中心2019年度開放課題《素養(yǎng)導向下化學教學真實情境的創(chuàng)設研究》（KCZ-2019065）研究成果