基于化學學科核心素養的教學設計

馬玲青

摘 要：基于化學學科核心素養的“手掌模型”，根據該模型的三種手勢，從思維層面、實踐層面和價值層面對本課進行了教學設計。設計納米小人的合成路線、探究并實驗證偽“生命力論”、討論并鑒別常見塑料是否有毒、舉行競賽對有機化學前沿課題進行答辯等學生活動，旨在以提綱挈領的方式，多角度、大視野地向學生展現有機化學的過去、現在和未來。

關鍵詞：化學學科;核心素養;有機化學;教學設計

化學學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力，化學學科核心素養的五方面內容“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”是有機的整體。戴維提出了化學學科核心素養的“手掌模型”，五個方面的素養構成一個整體，整體是由部分構成的，化學學科核心素養和五個方面的素養相互依存，而同時若某一內容教學以其中一種素養為重點發展目標，那么其他四個方面就起到基礎支撐作用，從而達到各方面整體性發展。

一、教學與評價目標

二、教學過程

1.創設情境，感知學科魅力

學習任務一：合成納米小人，走進有機化學

PPT投影：納米小人上半身的合成。

教師講解：美國萊斯大學的Stephanie博士，在《有機化學》期刊上發表了一篇頗具藝術性的文章：納米小人（NanoPutians分子）的全合成，用有機反應合成了人形的有機分子。利用鈀作催化劑，通過Sonogashira偶聯反應，可以給小人們連上炔烴“四肢”。

學生活動：根據所給的提示信息，完成納米小人下半身的合成路線設計。

PPT投影：合成下半身之后，再把上下半身進行對接，這樣一個惟妙惟肖的納米小人就合成了，接下來還可以換頭像，雙人共舞，一起來跳廣場舞。

設計意圖：激發學習興趣，調動積極性，在經過了合成納米小人的下半身后，學生能夠在有機化學情境中感受有機合成的魅力。

學習任務二：認識有機學科，升華學習動機

設計意圖：通過介紹我的大學有機課程和我的老師，增加有機化學的親和力，隨后層層遞進，在對有機化學學科有了全面的認識，了解國內一流學府招生目錄后，激起學生向往之情，升華了學習動機。

2.有機化學的過去

學習任務三：追尋先人足跡，領悟科學艱辛

教師設疑：你們認同“生命力論”嗎？如果不認同，你能說明理由嗎？

學生活動：分小組討論是否認同“生命力論”，設計并完成實驗驗證自己的結論。

學生實驗：碳化鈣與水反應制取乙炔氣體。

教師講解：我們用無機物碳化鈣制取了有機物乙炔，用實驗事實證明了“生命力論”是有漏洞的，而當時這一思想的存在也嚴重阻礙了有機化學的發展。當時貝采利烏斯的學生維勒也和大家做了同樣的事情。

自主學習：有機化學基礎第2頁的“化學史話”。

教師講解：維勒是個勤奮多產的化學家，同時也是有機化學發展的先驅者，盡管當時的化學界并不重視他的研究成果，但他依舊堅持自我，直到19世紀中葉，乙酸和油脂的人工合成引起了化學界的軒然大波——“生命力論”被否定了！此后，人工合成有機物的時代來臨了。

自主學習：我國在有機化學方面的貢獻：結晶牛胰島素的合成。

教師講解：有機化學經過緩慢萌芽、艱難形成和蓬勃發展之后，最終才成為一門重要的科學。

3.有機化學的現在

學習任務四：認識有機材料，體會社會發展功能

學生活動：舉例生活中的有機物。

教師小結：三大天然有機物是糖類、蛋白質、油脂;人工合成三大有機物分別是塑料、橡膠、合成纖維。塑料是我們日常生活中接觸最多的一種人工合成有機物，形形色色的塑料外表相似，但成分卻各不相同。

教師設疑：你知道有哪些塑料？它們各有什么不同的用途？你一般是怎么鑒別塑料能不能直接接觸食品的？

教師講解：介紹生活中常見的幾種塑料，用于食品包裝的PE聚乙烯塑料、耐蒸煮的PP聚丙烯塑料、作日用透明件的PS聚苯乙烯塑料、多用于建筑行業的PVC聚氯乙烯塑料。

小組活動：鑒別不同類型的塑料是否有毒。

4.有機化學的未來

學習任務五：展示有機前沿，感知學科價值

教師講述：介紹一種新型的纖維“凱夫拉爾”，該纖維的硬度大于普通鋼鐵，由此引發學生對前沿高分子材料的興趣。

學生活動：今天在我們課堂上來了三個挑戰杯團隊，他們攜帶著有機前沿課題：人造皮膚、高分子半透膜、醫用高分子材料，將在這里進行公開答辯，在座的各位是評委，請大家仔細聆聽，并投出寶貴的意見和選票，每張選票滿分為5分。

教師小結：今天，我們重走了一遍有機化學之路，通過過去、現在、未來三個維度的視角見證了有機化學從萌芽到形成再到發展。最后，請大家從有機物在維持生命活動中的重要作用角度，了解有機生命物質的組成、性質、作用，查閱有關資料，進行調查研究，完成報告。

三、結語

本課的教學設計充分體現了以學生為主體、發展學生學科核心素養的教學觀，用多樣的學生活動串聯起了一堂課，讓學生在實驗中探究，在活動中感受。課堂導入新穎，自制納米小人全合成動畫很好地激發了學生的學習動機。在主體教學階段對教材進行整合，以過去、現在和未來的時間線為依據進行整體設計，將內容分為三個任務明確的環節。第一環節是有機化學的過去，通過豐富的化學史材料感染學生，使學生產生共鳴，在推動有機化學真正成為一門科學的關鍵節點上，以讓學生進行實驗探究的形式證偽“生命力論”，一起為有機化學的發展作出貢獻。第二環節是有機化學的現在，用大量教師及學生身邊的生活素材活躍課堂氛圍，設計在生活中也很實用的“塑料鑒別”實驗，學生興趣高漲。第三環節是有機化學的未來，事先布置了參加挑戰杯的任務，三組選手利用課余時間查閱了資料，經過精心的準備上臺，臺下學生聆聽、提問、投票，將課堂氛圍推向了高潮。本堂課經過實踐，取得了較好的教學效果，但課堂容量比較大，需要做好時間安排。

參考文獻：

戴維，趙雷洪.基于化學核心素養的教學設計：以“SO2的性質和作用”為例[J].化學教學，2019（1）：46-51.