基于發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)

陳輝軍

摘 要：發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是化學(xué)教學(xué)的核心任務(wù)，本文以“苯”的教學(xué)實(shí)踐為例，探討如何從問題的提出與解決、證據(jù)的尋找、知識的運(yùn)用、“教、學(xué)、評”一體化的設(shè)計(jì)等多方面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);課程目標(biāo);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)反思;苯

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)分為“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”五個(gè)方面，不同教學(xué)內(nèi)容對于各方面核心素養(yǎng)培育的貢獻(xiàn)程度并不相同，各有側(cè)重，相輔相成。素養(yǎng)目標(biāo)將原有的三維目標(biāo)進(jìn)行了有機(jī)整合，更注重“教、學(xué)、評”一體化的教學(xué)，教學(xué)應(yīng)聚焦于與具體教學(xué)內(nèi)容相符合的素養(yǎng)目標(biāo)，將素養(yǎng)目標(biāo)融入教學(xué)實(shí)踐。

人教版化學(xué)2安排了幾種代表性有機(jī)物的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)烷烴和烯烴后，再來學(xué)習(xí)最簡單的芳香烴---苯，學(xué)生對鏈烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有了一定認(rèn)識后介紹環(huán)狀烴，已經(jīng)學(xué)會在比較的基礎(chǔ)上求同存異，能根據(jù)有機(jī)物某些性質(zhì)表現(xiàn)進(jìn)行證據(jù)推理，推斷其結(jié)構(gòu)，再根據(jù)結(jié)構(gòu)全面分析其性質(zhì)。關(guān)于“苯”的教學(xué)設(shè)計(jì)很多教師有過一些研究，有將化學(xué)史融入學(xué)習(xí)中感受科學(xué)探究的艱辛[1][2]，也有進(jìn)行問題猜想，證據(jù)推理教學(xué)的[3]，但是都不能將化學(xué)知識與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與問題解決能力的發(fā)展等較好地融合起來進(jìn)行教學(xué)。本文探討如何從情境的設(shè)計(jì)、問題的提出與解決、證據(jù)的尋找、知識的運(yùn)用、“教、學(xué)、評”一體化的設(shè)計(jì)等多方面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、課程目標(biāo)與核心素養(yǎng)分析

（一）教材分析與學(xué)情分析

“苯”安排在人教版《化學(xué)2》第三章，本章是必修化學(xué)中研究有機(jī)化合物的唯一章節(jié)，分為烴和烴的衍生物2個(gè)教學(xué)單元，烴重點(diǎn)是研究碳原子的成鍵特點(diǎn)及其與分子空間結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系;烴的衍生物重點(diǎn)是認(rèn)識官能團(tuán)及其與性質(zhì)的關(guān)系，這樣設(shè)計(jì)教學(xué)單元既有利于不同類型認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，也便于規(guī)劃教學(xué)方案，進(jìn)行相應(yīng)核心素養(yǎng)的培育。

學(xué)生在學(xué)習(xí)“苯”之前，已初步形成物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的觀念，也具備一定的證據(jù)推理與建立模型的能力，以及設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)性質(zhì)的能力，明確碳原子的成鍵方式?jīng)Q定烴分子的空間結(jié)構(gòu)和特征反應(yīng)。

（二）教學(xué)與評價(jià)目標(biāo)

學(xué)生通過具體的學(xué)習(xí)活動過程實(shí)現(xiàn)培育目標(biāo)，同時(shí)學(xué)習(xí)活動表現(xiàn)也是評價(jià)是否達(dá)到培育目標(biāo)的依據(jù)。

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）通過化學(xué)史展開研究，推斷并驗(yàn)證苯分子的結(jié)構(gòu)，建立“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”的有機(jī)物學(xué)習(xí)模式，發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（2）通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究苯的性質(zhì)，尋找證據(jù)驗(yàn)證假設(shè)（證實(shí)和證偽），發(fā)展學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（3）依據(jù)事實(shí)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象辨識苯的性質(zhì)，形成結(jié)論，從碳原子成鍵方式認(rèn)識苯的化學(xué)性質(zhì)，發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（4）了解苯的發(fā)現(xiàn)歷史，客觀認(rèn)識苯的用途和毒性，了解家居建材中苯的檢測方法，發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.評價(jià)目標(biāo)

（1）基于苯的分子式進(jìn)行分析推理--證實(shí)證偽--形成邏輯關(guān)系—解決問題，診斷并發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知階段水平。

（2）通過探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作與交流，診斷并發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究水平（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平、操作技能水平）。

（3）通過分析苯分子中碳原子成鍵特點(diǎn)認(rèn)識苯的性質(zhì)，建構(gòu)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系模型，發(fā)展學(xué)生研究有機(jī)物分子空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)知思路水平（視角水平、建模水平、學(xué)科觀念水平）。

（4）通過對苯的用途與毒性的認(rèn)識和了解，診斷和發(fā)展學(xué)生對化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識水平（學(xué)科價(jià)值視角、社會價(jià)值視角）。

（三）教學(xué)與評價(jià)思路

“苯”教學(xué)與評價(jià)設(shè)計(jì)如下圖所示。

二、教學(xué)實(shí)踐

（一）宏觀現(xiàn)象

[學(xué)習(xí)任務(wù)1]確定苯的分子式，了解苯的物理性質(zhì)。

三、教學(xué)反思

（一）注重化學(xué)思想和方法的培育

化學(xué)學(xué)習(xí)活動一般是從某一問題出發(fā)，對問題進(jìn)行假設(shè)，通過實(shí)驗(yàn)獲得證據(jù)，基于證據(jù)進(jìn)行推理，對推理進(jìn)行修正（證實(shí)或證偽），最終得到正確結(jié)論。本節(jié)課圍繞苯的結(jié)構(gòu)開展實(shí)驗(yàn)探究，再根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推理化學(xué)性質(zhì)，了解其用途。整節(jié)課在一個(gè)個(gè)問題的驅(qū)動下，選取特定認(rèn)識角度，經(jīng)歷特定推理過程和認(rèn)識路徑，最終形成認(rèn)識結(jié)論，整個(gè)探究活動發(fā)掘了知識背后所隱含的認(rèn)識功能、學(xué)科思想、方法和觀念等。

（二）注重認(rèn)知沖突和具體問題情境的創(chuàng)設(shè)

教學(xué)通過創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突情境，由此引發(fā)問題，激發(fā)學(xué)生探究興趣，再引導(dǎo)學(xué)生層層推進(jìn)，解決出現(xiàn)的問題，形成正確結(jié)論，在解決這些具體問題的過程中，學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到了提升。

苯的分子式為C6H6，分子不飽和，假設(shè)分子中含有碳碳雙鍵或三鍵，學(xué)生寫出可能的結(jié)構(gòu)式，但設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)表明其不能使溴水或KMnO4溶液褪色，假設(shè)不成立。進(jìn)一步修正假設(shè)，假設(shè)還有其他立體環(huán)狀分子構(gòu)型，學(xué)生思考寫出如三棱柱烷等其他多種結(jié)構(gòu)，可事實(shí)證明苯的一溴代物只有一種，說明苯分子結(jié)構(gòu)高度對稱，排除了上述可能的結(jié)構(gòu)，最后只存在結(jié)構(gòu)正確，也就是凱庫勒式，但此結(jié)構(gòu)感覺存在雙鍵，還是不太合理，從而推斷出苯分子含大∏鍵的最佳結(jié)構(gòu)式寫法。

（三）注重“教、學(xué)、評”一體化

“教、學(xué)、評”一體化既是教學(xué)設(shè)計(jì)的組織策略，也是教學(xué)實(shí)施的運(yùn)作策略。本節(jié)課的教學(xué)過程融入了學(xué)習(xí)評價(jià)，認(rèn)真落實(shí)了教學(xué)目標(biāo)與評價(jià)目標(biāo)，做到了學(xué)習(xí)任務(wù)與評價(jià)任務(wù)協(xié)同完成。

（四）注重基于“學(xué)習(xí)任務(wù)”開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)

學(xué)習(xí)任務(wù)要厘清不同知識與各核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)，挖掘不同知識承載的核心素養(yǎng)價(jià)值。本節(jié)課設(shè)計(jì)了四個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，與其相關(guān)聯(lián)的核心素養(yǎng)的導(dǎo)向各不相同。學(xué)習(xí)任務(wù)1，通過化學(xué)史了解苯的組成，分子式，物理性質(zhì)等，激發(fā)學(xué)生認(rèn)知，發(fā)展學(xué)生“模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)任務(wù)2，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，尋找證據(jù)，用實(shí)驗(yàn)手段合理求證苯的分子結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理”“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)任務(wù)3，從碳原子成鍵方式認(rèn)識苯的化學(xué)性質(zhì)，討論交流，總結(jié)歸納，發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)任務(wù)4，體驗(yàn)生活，辯證認(rèn)識苯的用途及其毒性，發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)。

總之，學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展，需要教師在實(shí)際教學(xué)活動中，有計(jì)劃、有目的地將素養(yǎng)目標(biāo)落實(shí)在課堂教學(xué)活動中，真正將核心素養(yǎng)內(nèi)化為學(xué)生的正確價(jià)值觀、必備品質(zhì)和關(guān)鍵能力。

參考文獻(xiàn)

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