基于情境教學有效設問的“乙烯”教學設計及反思

劉漢國

摘要：從生活情境導入，以石蠟油分解實驗情境為線索，從裝置分析、結論分析、結構分析和現象分析四個方面進行深度探究，通過對比設問、層進式設問和問題鏈三種方式進行有效設問，采用實驗、視頻和詩歌等手段，從中構建“原子一成鍵一結構”和“結構一性質一現象”兩種思維模型，使知識在學生腦中自然生成，使模型認知素養真正落地。

關鍵詞：情景;有效設問;思維模型

文章編號：1008-0546（ 2020）08-0037-02

中圖分類號：C632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2020.08.011

在教學中，教師要注意巧妙“存疑”，將“問號”組藏在情境中，學起于思，思源于疑，疑解于問，創設問題情境，是培養學生問題意識，開拓學生思維和提高學生創新能力的重要途徑[1]。情境教學有效設問，實施的前提是確定目標和創設情境，而形成有效設問的核心環節是情境問題化和問題系列化。本文以人教版化學必修2第三章“來自石油和煤的兩種基本化工原料”（第一課時）“乙烯”為例，進行情境教學有效設問的設計。

一、教學設計及實錄

1.教學目標

（1）通過石蠟油分解實驗的探究，學會乙烯的化學性質，并在過程中發展科學探究能力。

（2）通過組裝乙烯的球棍模型、視頻動畫以及理論分析，構建“原子一成鍵一結構”和“結構一性質一現象”兩種思維模型，并應用模型解釋化學問題，從而培養“宏觀辨識與微觀探析”以及“證據推理與模型認知”化學核心素養。

（3）通過視頻和詩歌，了解乙烯的重要作用以及造成的環境污染，學會滲透辯證統一分析問題，從而培養“變化觀念與平衡思想”以及“科學態度與社會責任”化學核心素養。

2.設計思路

見圖1。

3.課堂實錄

教學環節一：創設生活情境，導入新課

【生活情境】三幅彩圖：剛剛摘取不久的香蕉，顏色偏青;將青香蕉與黃香蕉摻在一塊放置一夜后的結果，香蕉已全變黃;浸泡KMnO4的硅藻土保鮮水果。

【有效設問】為什么青香蕉與熟蘋果放一起一夜間會變黃色？為什么浸泡KMnO4的硅藻土能夠使水果保鮮？

教學環節二：借助實驗情境，深入分析

【實驗情境】石蠟油分解實驗探究：將石蠟油分解產生的氣體通人溴水和酸性KMn0。溶液，并在導氣管的末端點燃氣體。

【任務一】裝置分析

【有效設問l】石蠟油浸泡在石棉中的目的是什么？

【有效設問2】從化學反應速率的角度，思考石蠟

本文系廣東省教育科研規劃課題“基于思維模型構建的高三化學復習策略研究”（課題編號QNJSKT00749）及東莞市教育教研2018年度規劃課題“基于化學核心素養的模型認知教學實踐研究”（課題編號2018GH072）階段性成果。油浸泡在石棉中的目的是什么？

【有效設問3】裝置A中瓷片的作用是什么？

【有效設問4】裝置A中若不加碎瓷片，反應很慢，則瓷片的作用是什么？

【任務二】結論分析

【有效設問1】根據實驗現象，石蠟油分解產生了什么物質？

【有效設問2】二氧化硫能使溴水和高錳酸鉀褪色嗎？

【有效設問3】石蠟油的分解實驗，得到哪個實驗結論？為什么？

a.石蠟油分解生成了乙烯;b.石蠟油分解生成與烷烴性質不同的物質。

【任務三】結構分析

【有效設問1】研究表明，石蠟油分解產物中，能使溴水和高錳酸鉀褪色物質是乙烯，其分子式為C2H4。請根據碳原子形成四個價鍵、氫原子形成一個價鍵的原子，裝置C2H4的球棍模型。

【學生】展示組裝的球棍模型（圖2）。

【有效設問2】大家認為上述搭出的乙烯模型合理嗎，為什么？

【有效設問3】根據乙烯的球棍模型，寫出其結構式、電子式，并且分析其分子的空間結構。

【任務四】現象分析一

【有效設問1】乙烯使溴水褪色，發生化學反應。嘗試用模型搭建乙烯與溴水反應的可能產物，寫出相應的化學方程式。

【學生】展示組裝的球棍模型（圖3）。

【有效設問2】大家認為上述搭出的乙烯模型合理嗎？為什么？

【有效設問3】認為假設一合理，你能用恰當的方法來證明你的結論是正確的嗎？

【有效設問4】排除了假設一和假設二，那么只能是假設三合理了。那么假設三的產物是怎么產生的呢？請大家觀看反應的動畫，從化學反應的本質思考斷裂哪些化學鍵和生成哪些化學鍵？

【有效設問5】從化學鍵的角度，分析反應前后化學鍵的變化。從反應物和生成物的種類角度，分析反應前后物質的種類變化。

【有效設問6】為何C=C中的一個鍵易斷裂呢？已知斷裂C=C和C-C需要的能量見表1所示。

【任務五】現象分析二

【有效設問1】乙烯使KMn04褪色，發生了哪類化學反應呢？生成的產物是什么呢？

【有效設問2】乙烯生成一種使澄清石灰水變渾濁的氣體。

【任務六】現象分析三

【有效設問1】乙烯燃燒為何有黑煙呢？甲烷和氫氣燃燒有黑煙嗎？

【有效設問2】乙烯與甲烷的哪一種含碳量高？

【任務七】歸納整理，構建網絡

【有效設問】乙烷能發生加成反應和能使酸性KMnO4褪色嗎？乙烷與乙烯結構上有什么不同？

教學環節三：通過視頻情境，感悟價值

【有效設問1】如何理解乙烯的產量是衡量國家的石油化工發展水平呢？請大家觀看視頻，總結乙烯的主要用途。

【有效設問2】通過學習，你知道為什么青香蕉與熟蘋果放一起一夜間會變黃色？為什么浸泡KMnO4的硅藻土能夠使水果保鮮？

教學環節四：創設問題情境，鞏固知識（略）

二、教學反思

1.創設真實情境，為發展核心素養提供重要基礎

一個好的教學情境，應該能夠不斷地產生驅動性問題，驅動學生層層深入分析問題、解決問題，從而獲得知識與方法[2]。本節課本節課以“為什么青香蕉與熟蘋果放一起一夜間會變黃色？和為什么浸泡KMnO4的硅藻土能夠使水果保鮮？”以生活中的真實情境為問題導入新課，激發學生的學習激情;以石蠟油分解實驗為情境，從裝置分析、結論分析、結構分析及現象分析等四個方面層層深入，分析現象、性質、結構三者的關系，提煉出“結構一性質一現象”思維模型，預測陌生物質的性質解決實際相關問題，為發展學生的“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”和“科學探究與創新意識”核心素養提供重要基礎;以組裝球棍模型和視頻動畫為情境，歸納提煉出“原子——成鍵——結構”模型，搭建了微觀——宏觀的橋梁，為發展學生的“宏觀辨識與微觀探析”核心素養提供重要基礎;以朗誦《乙烯的“一生”》和調查《乙烯在工業中的重要應用》為情境，讓學生深入生活，感受化學魅力，為發展學生的“科學態度與社會責任”核心素養提供重要基礎;以提供斷裂C=C和C-C需要的能量為情境，為學生提供了必要的素材和知識支持，為學生完成學習任務提供重要基礎，有利于發展學生的化學學科素養。

2.借助有效設問，為落實核心素養提供重要手段

有效設問是高效學習的重要手段。本節課注重設問的有效性，在裝置分析時，采用對比式設問，引導學生注重題干閱讀，提升學生的閱讀能力，讓學生自己感悟，使問題自然解決。另外，承接了化學反應速率的知識;在結論分析時，采用遞進式設計，讓學生的思維外顯，讓學生自我尋找問題的答案，不僅使知識自然生成，而且培養了學生思維的嚴謹性，滲透了證據推理素養;在現象分析時，采用問題鏈分析乙烯使KMnO4褪色，實現知識到能力的升華;采用對比設問分析乙烯燃燒為何有黑煙，讓問題自然解決。

通過創設真實情境，借助有效設問，提高問題的有效性，讓問題解決水到渠成，使學生思維外顯，知識自然生成，實行了學生能力進階，促進了學生核心素養的養成。

參考文獻

[1]周玉日月情境教學有效設問策略研究[J].化學教學，2015（1）：38-40

[2] 胡久華，喬敏.例談化學課堂上教學情境的創設[J].化學教育，2008，29（5）：12-14，27