創造性使用高中化學選修教材

摘 要：以《未知有機物結構和性質的探究》的教學為例，從課程資源的開發、過程方法與知識建構的融合、情感態度價值觀的達成、問題設計四個方面進行評析，探討高中化學選修模塊的教學問題。

關鍵詞：高中化學；修模塊教學；課例；評析；未知有機物結構性質探究

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2013）09-0019-02

在一次全市高二化學新課程研討活動中，觀摩了《有機化學基礎》模塊《未知有機物結構和性質的探究》一課的教學。授課教師從課標要求出發，以研究有機物的一般步驟和方法的應用為主線，以確定未知有機物（乳酸）的結構、性質為學習任務，通過自主學習、小組探究、合作交流，有效地將知識建構與探究過程融為一體，在凸顯化學科學方法應用的同時，自然地實現情感態度與價值觀的升華。

本課的主要教學過程由以下五個環節和相應問題構成：

一、整合教材，提升選修課程功能

本節課教學設計最為突出的是教師能夠站在課程資源開發的高度，創造性整合教材，選取了應用價值深遠的“乳酸”作為專題學習羧酸的內容，較人教版教材重復乙酸的學習具有開創性。

人教版高中化學選修5第三章《烴的含氧衍生物》、第三節《羧酸 酯》一節教材內容和必修2中《生活中兩種常見的有機物——乙酸》進行比較，選修部分增加了三點：一是羧酸的分類；二是乙酸與苯酚酸性的比較研究；三是通過同位素示蹤法認識酯化反應的機理。相比而言，蘇教版《有機化學基礎》模塊專題4第三單元 《醛 羧酸》在內容上突出的是酯化反應在合成高分子材料中的應用，且作為教學資源給出的學習內容還涉及了對苯二甲酸乙二酯PET和聚乳酸PLA。考慮后續有機物轉化的學習，蘇教版展現酯化反應的應用更有優勢。結合學情我們發現，學生從初中就開始學習乙酸，加上必修2和選修5前兩章的學習，已爛熟乙酸酯化反應的實質，若再度以乙酸為課題設計探究教學，那肯定是假探究，勢必造成學生的反感厭學，不會實現選修課程的模塊目標。權衡以上諸多因素，選取乳酸為未知有機物進行探究，體現了以學生為本的教育思想，同時確保了知識的科學性和先進性。這樣，既能讓學生在經歷研究未知有機物方法步驟的同時，加深對羥基、醛基、羧基、酯基的官能團性質的理解，也能在乳酸發生縮聚反應性質應用時，從容地達成情感態度與價值觀這一目標。另一方面也幫助學生較好實現必修到選修在知識和方法上的螺旋上升，也為學習有機合成做好準備。

二、凸顯過程、方法與知識建構的融合

本課以研究有機物一般步驟和方法的應用為主線，經歷了五個環節。而這些環節的推進是按照研究有機物的一般步驟，即應用定量分析及質譜圖確定分子式——應用紅外光譜圖、核磁共振氫譜確定可能結構——實驗探究，確定結構式——利用結構、性質和用途的關系學習有機物。這樣以未知物為研究對象的設計，能讓學生自然地遵循化學科學研究的步驟方法，以科學家的姿態，在不斷發現問題、解決問題的過程中，自主建構知識的模塊學習目標，也為后繼學習有機合成創造了良好條件，實現了教材編者在選修5開篇《認識有機化合物》闡明的旨意，使科學方法的學習有的放矢，不流于形式，不空洞說教。本課的板書體現了這一設計主旨：

三、自然地實現情感態度與價值觀的升華

情感態度與價值觀是理科教學中較難達成的課程目標。本課的第三個亮點正是較好地達成這一目標。這得益于本課伊始的情境創設，即選取2010年上海世博會德國館工作人員穿的T恤可降解的視頻資料，產生耳目一新的視覺沖擊，讓學生從中提煉了高質量的問題，“我們能不能合成類似這樣的環保材料呢？怎么合成？”顯然，能有這樣強烈的愿望，達成“認識到有機化合物在人類生活和社會經濟發展中的重要意義”這一目標，圍繞這一情感需求，全課的學習活動逐步展開，直至課堂的最后一個環節——借助網絡學習聚乳酸的性質用途，結合第二個視頻資料“我國聚乳酸材料應用”，學生這種積極的情感體驗從容地升華為運用所學改善、提高人類生活質量。

四、驅動性的問題設計是推動探究教學的靈魂

本課從實驗式、分子式的確定到結構式的確定，從化學性質的驗證到用途的網上查詢，各環節都是按照探究教學必經的步驟展開的，探究的形式包括了討論探究和實驗探究。課上學生主動參與、情緒飽滿、思維活躍、善于質疑、勇于發表個人見解、能夠提出新的觀點和方法，即使從參與時間、參與人數兩個指標來考量，參與度也是很高的。比如課堂伊始，教師結合視頻資料提出本課的主要問題：“上海世博會德國館工作人員的T恤有何神奇之處？它的材料是什么？如何研究未知有機物？一般方法與步驟如何？”這些環環相扣的問題直指未知有機物研究的一般步驟和方法的應用，為學生的探究定下了方法引領的基調。值得一提的是，教師在教學過程中還善于以學生的回答為抓手，窮追不舍，敏銳地針對核心問題補充后續問題，讓學生通過回想反思自己先前的作答，去偽存真、縮小研究范圍。從而接近未知物的確切結構和性質。教學片斷如下：

教師：剛才大家已確定了未知物的分子式為C3H6O3，那么根據價鍵規則，會有多少種結構呢？

學生：（展示18種可能的結構簡式）

教師：今天我們研究的是哪一種？怎樣入手進行確定？還需要什么證據？

學生：紅外光譜以及核磁共振氫譜。

教師：PPT展示紅外光譜及信息1：有機物A的紅外光譜圖上發現有C-H鍵、C-O鍵、O-H鍵、C=O鍵、C-C鍵。對你有什么幫助？

學生：不存在環狀結構，排除環狀結構。

教師：可能結構仍然很多，如何進一步篩選？還需要什么證據？

學生：核磁共振氫譜。

教師：PPT展示信息2：有機物A的核磁共振氫譜且吸收峰面積比1：1：1：3

學生：只有四種氫原子，必須有-CH3和-OH

教師：請大家篩選符合提示信息的可能結構，并工整地寫在學案上。

學生：展示可能結構CH3CH（OH）COOH、HCOOCH（OH）CH3、CH3OCH（OH）CHO

教師：有機物A到底是哪一種？

學生：需要實驗驗證。

教師：怎樣設計實驗？

學生：從酯基的性質入手可以驗證是否是HCOOCH（OH）CH3。

教師：一定要從酯基入手設計實驗嗎？請大家從尋找官能團差異入手，利用性質進行驗證。

學生：醛基，可以把三種可能結構分為兩組，若有機物有醛基，A就是HCOOCH（OH）CH3、CH3OCH（OH）CHO中的一個；若沒有醛基，就是CH3CH（OH）COOH。

教師：還有其他設計方案嗎？

學生：也可以通過是否具有酸性將結構分為兩組，進行驗證。

從以上師生一問一答中可看出，教師依然是秉承研究有機物的步驟和方法設計問題，同時備課中充分考慮到了學生作答的種種可能，為后續發問進行了多種設計，做到了“你有來言我有去語”，這樣不斷地將問題深化，一步步指向設計方案。實驗探究的提問方式，既銜接了教學各環節，也帶動了思維活動向縱深發展，提高了學生的思維品質。

本課的設計是以建構主義為理論支撐，創造性地選用未知物——乳酸為學習素材，以科學方法的應用為主線，突出學生自主探究、主動建構的教學課例。常言道：“授人以魚不如授人以漁”，目前三個版本的高中化學教科書已把“漁”的方法性內容外顯了，教師一定要在研讀課標、教材的基礎上，領會精神，結合學情，大膽進行課程資源開發，創造性地用好教材，從而有效實現課程三維目標的達成。