真實情境引興趣,有效重構聚重點

張景松

《普通高中化學課程標準（2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準”）倡導在教學中設計結構化教學內容、創設真實問題情境，促進學生學習方式的轉變，激發學生學習化學的熱情;倡導“教、學、評”一體化的教學模式，在不同程度上發展學生的宏微探析、變化平衡、證據模型、探究創新、態度責任等化學核心素養。因此，教師在教學中要運用富有價值的真實情境，引導學生不斷自我重建化學知識結構、提升化學思維品質，螺旋上升促進核心素養的形成與發展。

在高中化學教學中，有一個值得研討與交流的重要問題：必修化學與選擇性必修化學的科學處理與協調安排。要想解決這個問題，需要深入研究如何合理規劃授課內容、方式、深度、廣度與難度;在不同階段如何側重情境、認識、思維變量，實踐、理論、精神層面;在不同年級如何定位學業質量水平要求，使不同層次的學生都能愛學化學、學好化學。高一化學必修第一冊、第二冊重在引導學生了解知識的產生及來源，掌握知識的關系與結構，理解知識的作用與價值等。例如此時的教學要讓學生了解知道物質分類的意義與思想方法是什么？“電子云”是怎樣產生的？“元素周期表”產生背景是什么？元素“位、構、性”的關系蘊含著什么化學方法？前后知識有怎樣的順序關系？左右知識有怎樣的并列關系？上下知識有怎樣的層次關系？知識的功能是什么？而高二、高三的選擇性必修化學重在引導學生透過現象把握本質特征與普遍規律，領悟化學家發現與解決化學問題的思想方法，理解知識的功能及蘊含的情感、態度與價值觀。此時的教學可以讓學生理解掌握“氧化還原反應”的本質是什么？原電池正、負極判斷的規律是什么？知識有怎樣的邏輯關系？如何設計、評價與創新實驗？筆者將通過高中化學必修第二冊“乙醇”課堂實例闡述新課程標準下高中化學必修的教學思考。

一、基于知識的關聯把握高中不同階段化學的教學內涵與意義，不缺位、不越位

教學過程要以課程標準為標準，以教材的設計理念為主線，以“課程內容”“實施建議”“質量要求”為指導，把握不同階段的教學內容與意義，體現學習方法、思維形成、能力應用的螺旋式上升過程，興趣不斷增強過程。必修化學的一個重要功能是鍛煉學生的模型認知能力，了解研究對象的本質特征、構成要素及相互關系，初步學會建立認知模型并能析模、解模，將其運用于預測變化規律、化學現象或物質結構等。“乙醇”的認知模式是學習其它烴的衍生物的典型模型，它是與生產、生活、社會密切聯系的典型代表物，是高中階段學生學習烴類化合物（甲烷、乙烯、苯）之后，接觸的第一種烴的含氧衍生物，是聯系“烴”與“烴的衍生物”的橋梁，在有機物的相互轉化中處于核心地位。高一學生在中學接觸到的有機物知識并不多，但是對酒精有一些認識，學好“乙醇”知識對學生進一步學習有機化學打下最基本的知識基礎，了解有機化學的主要研究方法，初步認識官能團與有機物性質的關系。“乙醇”的教學要實現以下重要目標：使學生體會到有機與無機學習方式的不同，為學生開啟學習化學的新視角。

如何使必修化學教學不缺位、不越位？首先要用心學習本節課的課程標準：認識乙醇的結構及其主要性質與應用;結合乙醇實例認識官能團與性質的關系，知道氧化、加成、取代等有機反應類型;知道有機化合物之間在一定條件下是可以轉化的;知道合成新物質是有機化合物研究價值的重要體現。其次要準確把握本節課的學業要求：能描述乙醇的主要化學性質及相應性質的現象，能書寫相關的化學方程式，能利用乙醇的主要性質進行鑒別;能從乙醇及其性質的角度對有關飲食、健康、環境等實際問題進行分析、討論和評價;能妥善保存、合理使用乙醇。據此設計“乙醇”的教學重點為乙醇的分子結構、化學性質和羥基的特性;難點為乙醇分子結構和化學性質，以及二者之間的相互關系。期望學生能形成結構決定性質、性質決定用途、性質反映結構、用途反映性質的觀念，發展宏微觀念的核心素養;期望學生能建立認識有機物分子結構的思想方法，如符合碳四價、多種成鍵類型、多種成鍵原子、分子有平面和立體結構、實驗能檢驗結構;期望學生能了解乙醇的顏色、氣味、狀態、密度、揮發性、溶解性，乙醇的氧化反應、與金屬反應。“依本據標、科學設計、準確定位、合理預期”是實現不缺位與不越位教學活動的重要途經。

二、基于認識的邏輯利用真實情境重構教學內容，聚重點、破難點

在課堂教學中，教師要重視情境的選擇與內容的組織，使課堂教學聯系生產、貼近生活，激發學習化學的興趣。必修化學選用真實情境開展教學活動，必須注意情境與知識的邏輯關系，例如基于實驗現象情境的證據推理、基于量化數據情境的規律總結、基于應用情境的性質推測、基于生活情境的物質呈現……

在“乙醇”的教學中，教師可選擇酒在人體內的轉化途徑、酒駕的檢驗、工業酒精和食用酒精的區別等內容。據此，本節課首先讓學生感知生活中的乙醇：沾有酒精的棉布擦拭去受傷的油漆;發燒病人擦拭酒精降溫;酒精燈使用乙醇作燃料;白酒中酒精有不同的濃度;75%乙醇溶液可用于消毒。它們分別說明了乙醇的什么性質或用途？情境的選用要服務教學活動，要體現必修化學教學的有效與真實。

教材有關乙醇的內容編排是先給出乙醇的分子結構，再學習乙醇的性質并掌握相應的化學方程式，最后了解乙醇的應用。筆者利用學生的認知邏輯，創設真實情境，重建教學內容，聚焦教學重點、突破教學難點，較大程度地提高“乙醇”的教學效果與學習水平。

設計問題1：“剛剛擦拭了花露水的身體部位不要靠近火源”是真的嗎？教師演示燃燒實驗，讓學生震撼乙醇的可燃性，引發思考，引起共鳴，感受化學魅力。

追問問題2：花露水的主要成分是什么，為什么可以燃燒？燃燒產物是什么？怎樣檢驗？

接著設計問題3：酒駕檢測儀的原理是乙醇可使橙色Cr2O72-轉化為綠色Cr3+，體現了乙醇的什么性質？

追問問題4：焊接銀器、銅器時表面會發黑，銀匠先把銅、銀在火上燒熱，馬上蘸一下酒精，銅銀會光亮如初。這是何原理？乙醇的還原性在生活、生產情境中還有哪些應用和體現？

繼續實驗探究活動：向一支試管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm長的銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上灼燒至紅熱，插入乙醇中，反復幾次。觀察銅絲的變化，小心聞試管中液體產生的氣味;向另一支試管中加入3～5mL乙醇，滴加幾滴酸性KMnO4溶液，振蕩后觀察現象。

設計問題5：鈉保存在煤油（烴類）中，鈉是否可以保存在酒精中？煤油與酒精的結構差異是什么？

用情境引發認知沖突與思考，問題的解決需要充分的證據，實驗能使學生更深入掌握乙醇的結構。

教師演示實驗：取3～5mL乙醇溶液，加入一切成小塊且用濾紙吸干煤油的金屬鈉，把金屬鈉放入乙醇中。把產生的氣體通入到肥皂液中，待產生一定量的肥皂泡時，用燃著的小木條點燃肥皂泡。

此時學生還沒有掌握乙醇的分子結構，但是生活的經驗與教師的引導，它們可以總結如下乙醇的性質：（1）燃燒：乙醇+O2→CO2+H2O;（2）氧化：乙醇+Cr2O72—→？+Cr3+、乙醇+CuO→？+Cu、乙醇+KMnO4→？+Mn2+;（3）置換：乙醇+Na→？+H2↑。學生可先用文字表述乙醇的相關化學性質，暫時不涉及化學方程式。

設計問題6：乙醇的分子式為C2H6O，結合C、H、O的成鍵數目，推測乙醇可能的結構有哪些？學生用彩色橡膠組裝C2H6O所有可能結構的球棍模型，討論這兩種結構的氫跟烴分子（如乙烷、煤油）的氫、水分子里的氫的異同，思考乙醇分子可能是哪一種結構。

追問問題7：上述哪個性質可以推測乙醇的準確分子結構？說說原理。利用實驗，分析乙醇與氫氣的定量關系，得出乙醇的結構。學生將結構簡式代入上述乙醇的相關性質，寫出相應化學方程式。

使用真實情境的高中必修化學教學活動，能引導學生將零亂的知識有序化、系統化、結構化。

三、基于核心素養的層次實現結構化的化學教學策略，各有側重、相輔相成

高中化學教學活動要立足于核心素養的層次要求，學生發展的多元需求，開展有層次、高質量的學習策略，準確把握必修化學與選擇性必修化學的內容的關系、銜接與差異，引導不同學生學習不同深廣度的化學，達到不同層次的核心素養，適應多樣化的發展需要。

以乙醇教學為例，化學必修的“乙醇”要實現“宏微觀念”與“變化思想”的落地生根，此時教學的重點是乙醇的結構和應用，所以要實驗演示乙醇與鈉的反應用于解釋結構，要花大力氣探究乙醇的催化氧化實驗用以解釋酒駕的檢測和乙醇作燃料。該階段學生重在了解、識記、使用化學知識;激發、培養、形成化學興趣。選擇性必修的“醇”則要在必修的基礎上實現“邏輯思維”與“探究創新”，因此要發展學生的批判性思維，要讓學生學會分析性質與實驗現象的邏輯關系，此時教學的重點是探究乙醇與鹵化氫的取代和消去反應，從本質上理解有機物不同位置發生斷裂會有不同性質。這階段學生重在養成提出、分析、解決問題的思維品質;學會預測、驗證、完善知識的邏輯方法;掌握獲取、加工、應用情境的解模能力。

綜上所述，基于新課程標準下的高中化學教學應重視合理選擇、統籌各階段化學學習內容與要求，巧妙創設、融合化學情境，準確加工、重建教學內容，科學設計、開展適合核心素養提升的學習模式。

*本文系泉州市教育科學“十四五”規劃（第一批）課題“高中化學課堂學習評價的實踐研究”（課題編號QG1451-306）的階段性研究成果。