陳廷俊

摘要：基于《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗）對“化學(xué)觀念”建構(gòu)的要求，研究了有關(guān)建構(gòu)“化學(xué)觀念”和“知識情境化”教學(xué)的文獻，以人教版《化學(xué)2》“乙醇”教學(xué)設(shè)計為例，探討了通過“知識情境化”建構(gòu)“化學(xué)元素觀”、“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”、“科學(xué)探究觀”、“化學(xué)科學(xué)價值觀”的教學(xué)策略和方法，以及對“知識情境化”建構(gòu)化學(xué)觀念的思考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)觀念；建構(gòu)；知識情境化；教學(xué)；乙醇

文章編號：1008-0546（2014）11-0015-03 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.006

一、對“知識情境化”建構(gòu)化學(xué)觀念的基本認(rèn)識

1. 建構(gòu)化學(xué)觀念是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的第一目標(biāo)

化學(xué)基本觀念是指學(xué)生通過化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，在深入理解化學(xué)學(xué)科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學(xué)的總觀性的認(rèn)識[2]。它具體表現(xiàn)為個體主動運用化學(xué)思想方法認(rèn)識身邊事物和處理問題的自覺意識或思維習(xí)慣。畢華林教授將化學(xué)觀念分為：知識類（物質(zhì)觀、元素觀、微粒觀、變化觀、能量觀），方法類（分類觀、實驗觀），情感類（價值觀、辯證觀）?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗）“課程目標(biāo)”中要求“了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的主要線索，理解基本的化學(xué)概念和原理，認(rèn)識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，理解化學(xué)變化的基本規(guī)律，形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念[3]?！彼涡溺淌谠赋觯骸皩W(xué)生能否牢固地、準(zhǔn)確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學(xué)觀念，應(yīng)當(dāng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的第一目標(biāo)[4]?！彪S著時間的推移，學(xué)生對所學(xué)的化學(xué)知識可能會有所遺忘，但通過學(xué)習(xí)所形成的化學(xué)觀念卻不會被遺忘，也正是這些觀念才能內(nèi)化為他們分析、解釋和解決實際生活中問題的能力，而這恰恰是教育的目的所在。因此，化學(xué)教學(xué)要從傳授知識、理解原理轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄恐R、建構(gòu)觀念，實現(xiàn)由“知識為本”轉(zhuǎn)向“觀念建構(gòu)”的教學(xué)轉(zhuǎn)變。

2. “知識情境化”是建構(gòu)化學(xué)觀念的有效教學(xué)途徑

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識存在于具體的、情境性的、可感知的活動之中，學(xué)習(xí)應(yīng)該與情境化的社會實踐活動結(jié)合起來。學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)生建構(gòu)自己的知識的過程；學(xué)生不是被動的信息接受者，而是信息意義的主動建構(gòu)者，這種建構(gòu)不可能由其他人代替。因此，教學(xué)要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)理想的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的推理、分析、鑒別等高級的思維活動，同時給學(xué)生提供豐富的信息資源、處理信息的工具以及適當(dāng)?shù)膸椭椭С?，促進他們自身建構(gòu)意義以及解決問題的活動[5]。

化學(xué)科學(xué)的實踐性和應(yīng)用性決定了化學(xué)觀念的建構(gòu)必須將科學(xué)、技術(shù)與社會、科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)的思想內(nèi)容融入到化學(xué)課程之中?！爸R情境化”，即將知識置于其發(fā)生和應(yīng)用的真實情境之中，通過知識與其發(fā)生和應(yīng)用情境之間的本然聯(lián)系，將學(xué)生已有知識經(jīng)驗與知識情境有機結(jié)合起來。其實質(zhì)是真實地、客觀地再現(xiàn)知識的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用過程，讓學(xué)生在真實知識情境中經(jīng)過自己的探索、發(fā)現(xiàn)、體驗等多重感知深刻領(lǐng)悟化學(xué)核心知識。把陌生的、外在的知識內(nèi)化為熟悉的、可以理解的、甚至是融于心智的經(jīng)驗，并通過內(nèi)心體驗與認(rèn)知升華形成特定的情感態(tài)度，自覺主動地建構(gòu)化學(xué)觀念。

二、“知識情境化”建構(gòu)化學(xué)觀念的乙醇教學(xué)實踐

1. 創(chuàng)設(shè)“燃燒法測定乙醇分子式”情境，建構(gòu)“化學(xué)元素觀”

乙醇的分子式為C2H6O。如何讓學(xué)生分析乙醇的組成并推出其分子式？

有機物的定量分析最早是由德國人李比希提出的。他用CuO作氧化劑將僅含C、H、O元素的有機物氧化，產(chǎn)生的H2O用無水氯化鈣吸收，CO2用KOH的濃溶液吸收。分別稱出吸收前后吸收劑的質(zhì)量，計算出碳、氫原子在分子中的含量，剩余的就是氧原子的含量?，F(xiàn)代元素定量分析和有機物結(jié)構(gòu)確定將在《有機化學(xué)基礎(chǔ)》模塊學(xué)習(xí)。如何確定乙醇的分子式，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對必修階段的要求，結(jié)合李比希的定量分析，創(chuàng)設(shè)的“知識情境”為：已知乙醇的相對分子質(zhì)量為46，0.1 mol乙醇在純氧中完全燃燒后生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，通過計算確定乙醇的分子式。

學(xué)生通過計算C、H元素的質(zhì)量，運用質(zhì)量守恒定律分析出乙醇中還含有氧元素，求出1 mol乙醇中含有2 mol碳原子、6 mol氫原子、1 mol氧原子，得出分子式為C2H6O。顯然，學(xué)生通過學(xué)習(xí)李比希研究有機物的科學(xué)史實，認(rèn)識了有機物定量分析的基本方法——“元素分析法”，建構(gòu)了分析有機物的“化學(xué)元素觀”。根據(jù)“化學(xué)元素觀”，乙醇分子中除了碳、氫元素，還含有氧元素，因此，乙醇不屬于烴，而屬于烴的衍生物。

2. 創(chuàng)設(shè)“搭建乙醇球棍模型”情境，建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”

如何從乙醇的分子式推出乙醇的結(jié)構(gòu)式？聯(lián)系到學(xué)生學(xué)過的水、乙烷的球棍模型，創(chuàng)設(shè)的“知識情境”為：根據(jù)水、乙烷的球棍模型，結(jié)合C、H、O元素在有機物中的價鍵特征，推測乙醇的結(jié)構(gòu)式，并用球棍模型來表示其結(jié)構(gòu)。乙醇分子和乙烷分子最接近，乙烷分子中有2種不同的化學(xué)鍵，在乙烷分子中的不同化學(xué)鍵部位插入氧原子有兩種方式。于是，學(xué)生搭建出甲、乙兩種球棍模型：

從結(jié)構(gòu)上分析，甲的6個氫原子均與碳原子相連，兩端的—CH3和烷烴兩端的結(jié)構(gòu)式一樣；乙有5個氫原子與碳原子相連，有1個氫原子與氧原子相連。比較結(jié)構(gòu)式甲和乙，可以看出結(jié)構(gòu)式乙和水有相同的基團“—OH”。經(jīng)過分析比較，學(xué)生掌握了由有機物分子式確定結(jié)構(gòu)式的思維方法，建構(gòu)了“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”。

3. 創(chuàng)設(shè)“實驗探究驗證乙醇的結(jié)構(gòu)”情境，建構(gòu)“科學(xué)探究觀”

通過搭建球棍模型，學(xué)生對乙醇的分子結(jié)構(gòu)有了初步認(rèn)識。如何讓學(xué)生通過實驗探究確認(rèn)乙醇的結(jié)構(gòu)。一方面可以通過知識情境“金屬鈉保存在煤油中”，讓學(xué)生思考“烴中碳原子上的氫是否和鈉發(fā)生反應(yīng)”，另一方面讓學(xué)生通過科學(xué)探究來驗證。

[實驗探究1]：在一支大試管中加入2-3mL的無水乙醇，再向其中加入一粒新切的、用濾紙擦干表面煤油的黃豆粒大小的金屬鈉。在試管口迅速塞上配有導(dǎo)管的橡膠塞，用小試管收集并驗純氣體。氣體純凈后，點燃，并把一干燥的小燒杯罩在火焰上，片刻后，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向燒杯中加入少量澄清石灰水。

學(xué)生通過實驗探究發(fā)現(xiàn)：鈉沉在無水乙醇液面下，鈉不斷反應(yīng)并產(chǎn)生氣體，反應(yīng)過程中鈉塊會上浮，試管壁發(fā)熱。點燃產(chǎn)生的氣體可以觀察到淡藍色火焰，將干燥的小燒杯罩在火焰上方，可以觀察到燒杯壁上出現(xiàn)液滴，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯并向其中加入少量澄清石灰水，沒有出現(xiàn)渾濁。

通過[實驗探究1]的實驗驗證和分析，知道乙醇結(jié)構(gòu)式是乙。為了加深學(xué)生對乙醇結(jié)構(gòu)的理解，再創(chuàng)設(shè)“定量測定乙醇與鈉反應(yīng)生成氫氣的體積”的知識情境來驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)。

如圖所示實驗裝置測得46g乙醇與足量的鈉反應(yīng)，可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣。顯然，如果是結(jié)構(gòu)式甲，46g乙醇與足量的鈉應(yīng)該生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下67.2L氫氣；而如果是乙，當(dāng)取代與氧原子相連接的氫原子，46克乙醇與足量的鈉恰好生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣。因此，乙醇分子的結(jié)構(gòu)式為：

從實驗探究驗證到定量測定分析，不僅幫助學(xué)生確定了乙醇的分子結(jié)構(gòu)，而且通過實驗探究讓學(xué)生建構(gòu)了“科學(xué)探究觀”。

4. 創(chuàng)設(shè)“動畫模擬反應(yīng)原理”情境，進一步建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”

有機物的基本學(xué)習(xí)模式為“組成→結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途”，幫助學(xué)生建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”的關(guān)鍵是讓學(xué)生明白化學(xué)鍵的形成和斷裂部位。學(xué)生通過“燃燒法測定分子式”得出乙醇的分子式，通過“搭建球棍模型”和[實驗探究1]知道了乙醇的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、官能團（“—OH”、“羥基”）。教師引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)鍵斷裂和形成的角度來分析乙醇和鈉的反應(yīng)，并通過動畫模擬讓學(xué)生留下深刻印象。

在此基礎(chǔ)上，再來學(xué)習(xí)乙醇在銅或銀作催化劑時氧化生成乙醛。創(chuàng)設(shè)“知識情境”：

（1）在高溫焊接銀器、銅器時，表面會生成黑色的氧化物，工藝師傅說，可以先把銅、銀器具，趁熱蘸一下酒精，銅、銀會光亮如初。

（2）[實驗探究2]：向試管中加入2-3mL無水乙醇，將銅絲燒熱，迅速插入乙醇中，反復(fù)多次，并小心聞試管中液體的氣味。

學(xué)生通過實驗觀察到，紅色Cu受熱變黑色CuO，熱的黑色CuO伸入乙醇中變成光亮紅色，液體沸騰，反復(fù)多次后，在試管口聞到刺激性氣味。面對如此奇妙的現(xiàn)象，學(xué)生自然會產(chǎn)生疑問：銅絲由亮變黑的反應(yīng)？銅絲由黑變亮的反應(yīng)？氧化銅變成了什么？氧化銅中的銅元素、氧元素到哪去了？此時，教師演示“動畫模擬反應(yīng)原理”，讓學(xué)生認(rèn)識乙醇催化氧化時化學(xué)鍵斷裂的過程，明白催化氧化的原理是氧氣結(jié)合—OH上的氫原子和羥基碳上的氫原子生成水。

為了加深學(xué)生對“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”的建構(gòu)，再總結(jié)乙醇在化學(xué)反應(yīng)中斷鍵位置：與活潑金屬反應(yīng)時斷裂①，在Cu或Ag催化下和O2反應(yīng)時斷裂①③，C2H5OH燃燒時化學(xué)鍵全部斷裂。

5. 創(chuàng)設(shè)“社會生活中的乙醇”情境，建構(gòu)“化學(xué)科學(xué)價值觀”

乙醇的用途主要有：作燃料（乙醇汽油、燃料電池），有機溶劑，消毒劑（體積分?jǐn)?shù)75%），制造飲料和香精、乙酸、乙醚等。為了幫助學(xué)生自主完成知識學(xué)習(xí)和建構(gòu)“化學(xué)科學(xué)價值觀”。創(chuàng)設(shè)了下列知識情境：

（1）白酒標(biāo)簽上“39度”或“42度”的含義，解釋“酒香不怕巷子深”。

（2）2013年新交規(guī)對于酒駕的處罰：酒精含量達到20mg/100mL但不足80mg/100mL，屬于飲酒駕駛；酒精含量達到或超過80mg/100mL，屬于醉酒駕駛。飲酒駕駛屬于違法行為，醉酒駕駛屬于犯罪行為。交警快速檢查酒后駕車是讓司機呼出的氣體通過硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液，根據(jù)溶液的變化可測出呼出的氣體中是否含有乙醇以及乙醇含量的高低。

（3）向?qū)W生展示彩色的固體酒精并點燃，介紹乙醇汽油（由90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成）。

創(chuàng)設(shè)上述“社會生活經(jīng)驗”情境，讓學(xué)生交流討論，學(xué)生不僅認(rèn)識了早已融入日常生活中的固體酒精，了解“39度”或“42度”表示“酒中所含酒精的體積分?jǐn)?shù)”，而且通過“酒香不怕巷子深”、交警檢查酒駕，讓學(xué)生知道酒是一種奇特而富有魅力的飲料，中國酒文化博大精深、源遠流長。適量飲酒有益健康，長期大量飲酒損害身體。青少年正處于生長期，酒精的刺激會影響大腦發(fā)育。因此，同學(xué)們一定不要飲酒，也要勸告家人、親友少飲酒，不飲酒。珍愛生命，拒絕酒駕！同時，通過乙醇汽油讓學(xué)生了解能源危機，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責(zé)任感，幫助學(xué)生建構(gòu)了良好的“化學(xué)科學(xué)價值觀”。

三、對“知識情境化”建構(gòu)化學(xué)觀念的思考

1. 創(chuàng)設(shè)的知識情境要能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)化學(xué)觀念

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗）[6]“課程的基本理念”中要求“通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強化科學(xué)探究的意識，促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力?！薄爸R情境化”要體現(xiàn)以學(xué)生為本的理念，教師要選取富有感染力的典型素材，根據(jù)不同的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)不同的情境，及時把握情境設(shè)計的時機和切入點，達到知識與情境的有效融合。因此，在創(chuàng)設(shè)知識情境時要認(rèn)真選擇，可以是有關(guān)生活常識、社會生產(chǎn)中的實際應(yīng)用、化學(xué)史實、最新科技成果、新聞事件；也可以是視頻、圖片、模型、文字、實驗。無論采用哪種形式，知識情境的價值更多地凸顯它對教學(xué)目標(biāo)的支撐，能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)化學(xué)觀念。

2. 創(chuàng)設(shè)的知識情境要能夠增進學(xué)生對化學(xué)觀念的理解

美國心理學(xué)家布魯納說過“學(xué)習(xí)最好的刺激，乃是對所學(xué)材料的興趣?！薄爸R情境化”的目的是通過將知識置于其發(fā)生和應(yīng)用的真實情境之中讓學(xué)生學(xué)習(xí)真實的化學(xué)、有趣的化學(xué)、實用的化學(xué)，它能真實反映化學(xué)學(xué)科的特點和獨特價值。知識情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，緊扣教學(xué)主題，能夠有效激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極思考、合作探究，體會化學(xué)知識產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過程，幫助學(xué)生有效突破學(xué)習(xí)難點，掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。要創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的知識情境，架設(shè)學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”到“現(xiàn)有發(fā)展水平”之間的橋梁，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，啟迪學(xué)生的思維。讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的過程中，逐步提高自身的思維能力、分析能力和自主學(xué)習(xí)能力，增進其對化學(xué)觀念的理解。

3. 創(chuàng)設(shè)的知識情境能夠促進學(xué)生形成科學(xué)的世界觀

迅猛發(fā)展的化學(xué)已成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，它在解決人類社會發(fā)展過程中面臨的有關(guān)問題、提高人類的生活質(zhì)量、促進人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要的作用[7]。因此，教師要全面把握化學(xué)課程中的學(xué)科觀念體系，從學(xué)生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢，精心創(chuàng)設(shè)“知識情境”，讓學(xué)生親身體驗化學(xué)知識的應(yīng)用價值，感悟化學(xué)知識中蘊含的思想、觀點和方法。幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會生活問題，認(rèn)識化學(xué)在科技發(fā)展中的地位和作用，辯證地看待化學(xué)的積極作用和負(fù)面影響。如，環(huán)境保護、節(jié)能減排等社會熱點問題。教師所創(chuàng)設(shè)的知識情境，要能夠引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)的基本思想、基本方法來解決實際問題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和積極性，培養(yǎng)學(xué)生接受新知識、新信息的能力。增強學(xué)生的環(huán)保意識，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力，讓學(xué)生深刻體會和感悟?qū)W習(xí)化學(xué)的科學(xué)價值，自覺形成科學(xué)的世界觀。

參考文獻

[1] 宋心琦. 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《化學(xué)2》（必修）[M]. 北京：人民教育出版社，2007：73-77

[2][4]畢華林，盧巍. 化學(xué)基本觀念的內(nèi)涵及其教學(xué)價值[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（6）：5-8

[3][6][7]中華人民共和國教育部制訂. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M]. 北京：人民教育出版社，2003：1～7

[5] 馮忠良等著. 教育心理學(xué) [M]. 北京：人民教育出版，2010：154-158

學(xué)生通過實驗探究發(fā)現(xiàn)：鈉沉在無水乙醇液面下，鈉不斷反應(yīng)并產(chǎn)生氣體，反應(yīng)過程中鈉塊會上浮，試管壁發(fā)熱。點燃產(chǎn)生的氣體可以觀察到淡藍色火焰，將干燥的小燒杯罩在火焰上方，可以觀察到燒杯壁上出現(xiàn)液滴，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯并向其中加入少量澄清石灰水，沒有出現(xiàn)渾濁。

通過[實驗探究1]的實驗驗證和分析，知道乙醇結(jié)構(gòu)式是乙。為了加深學(xué)生對乙醇結(jié)構(gòu)的理解，再創(chuàng)設(shè)“定量測定乙醇與鈉反應(yīng)生成氫氣的體積”的知識情境來驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)。

如圖所示實驗裝置測得46g乙醇與足量的鈉反應(yīng)，可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣。顯然，如果是結(jié)構(gòu)式甲，46g乙醇與足量的鈉應(yīng)該生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下67.2L氫氣；而如果是乙，當(dāng)取代與氧原子相連接的氫原子，46克乙醇與足量的鈉恰好生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣。因此，乙醇分子的結(jié)構(gòu)式為：

從實驗探究驗證到定量測定分析，不僅幫助學(xué)生確定了乙醇的分子結(jié)構(gòu)，而且通過實驗探究讓學(xué)生建構(gòu)了“科學(xué)探究觀”。

4. 創(chuàng)設(shè)“動畫模擬反應(yīng)原理”情境，進一步建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”

有機物的基本學(xué)習(xí)模式為“組成→結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途”，幫助學(xué)生建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”的關(guān)鍵是讓學(xué)生明白化學(xué)鍵的形成和斷裂部位。學(xué)生通過“燃燒法測定分子式”得出乙醇的分子式，通過“搭建球棍模型”和[實驗探究1]知道了乙醇的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、官能團（“—OH”、“羥基”）。教師引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)鍵斷裂和形成的角度來分析乙醇和鈉的反應(yīng)，并通過動畫模擬讓學(xué)生留下深刻印象。

在此基礎(chǔ)上，再來學(xué)習(xí)乙醇在銅或銀作催化劑時氧化生成乙醛。創(chuàng)設(shè)“知識情境”：

（1）在高溫焊接銀器、銅器時，表面會生成黑色的氧化物，工藝師傅說，可以先把銅、銀器具，趁熱蘸一下酒精，銅、銀會光亮如初。

（2）[實驗探究2]：向試管中加入2-3mL無水乙醇，將銅絲燒熱，迅速插入乙醇中，反復(fù)多次，并小心聞試管中液體的氣味。

學(xué)生通過實驗觀察到，紅色Cu受熱變黑色CuO，熱的黑色CuO伸入乙醇中變成光亮紅色，液體沸騰，反復(fù)多次后，在試管口聞到刺激性氣味。面對如此奇妙的現(xiàn)象，學(xué)生自然會產(chǎn)生疑問：銅絲由亮變黑的反應(yīng)？銅絲由黑變亮的反應(yīng)？氧化銅變成了什么？氧化銅中的銅元素、氧元素到哪去了？此時，教師演示“動畫模擬反應(yīng)原理”，讓學(xué)生認(rèn)識乙醇催化氧化時化學(xué)鍵斷裂的過程，明白催化氧化的原理是氧氣結(jié)合—OH上的氫原子和羥基碳上的氫原子生成水。

為了加深學(xué)生對“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”的建構(gòu)，再總結(jié)乙醇在化學(xué)反應(yīng)中斷鍵位置：與活潑金屬反應(yīng)時斷裂①，在Cu或Ag催化下和O2反應(yīng)時斷裂①③，C2H5OH燃燒時化學(xué)鍵全部斷裂。

5. 創(chuàng)設(shè)“社會生活中的乙醇”情境，建構(gòu)“化學(xué)科學(xué)價值觀”

乙醇的用途主要有：作燃料（乙醇汽油、燃料電池），有機溶劑，消毒劑（體積分?jǐn)?shù)75%），制造飲料和香精、乙酸、乙醚等。為了幫助學(xué)生自主完成知識學(xué)習(xí)和建構(gòu)“化學(xué)科學(xué)價值觀”。創(chuàng)設(shè)了下列知識情境：

（1）白酒標(biāo)簽上“39度”或“42度”的含義，解釋“酒香不怕巷子深”。

（2）2013年新交規(guī)對于酒駕的處罰：酒精含量達到20mg/100mL但不足80mg/100mL，屬于飲酒駕駛；酒精含量達到或超過80mg/100mL，屬于醉酒駕駛。飲酒駕駛屬于違法行為，醉酒駕駛屬于犯罪行為。交警快速檢查酒后駕車是讓司機呼出的氣體通過硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液，根據(jù)溶液的變化可測出呼出的氣體中是否含有乙醇以及乙醇含量的高低。

（3）向?qū)W生展示彩色的固體酒精并點燃，介紹乙醇汽油（由90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成）。

創(chuàng)設(shè)上述“社會生活經(jīng)驗”情境，讓學(xué)生交流討論，學(xué)生不僅認(rèn)識了早已融入日常生活中的固體酒精，了解“39度”或“42度”表示“酒中所含酒精的體積分?jǐn)?shù)”，而且通過“酒香不怕巷子深”、交警檢查酒駕，讓學(xué)生知道酒是一種奇特而富有魅力的飲料，中國酒文化博大精深、源遠流長。適量飲酒有益健康，長期大量飲酒損害身體。青少年正處于生長期，酒精的刺激會影響大腦發(fā)育。因此，同學(xué)們一定不要飲酒，也要勸告家人、親友少飲酒，不飲酒。珍愛生命，拒絕酒駕！同時，通過乙醇汽油讓學(xué)生了解能源危機，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責(zé)任感，幫助學(xué)生建構(gòu)了良好的“化學(xué)科學(xué)價值觀”。

三、對“知識情境化”建構(gòu)化學(xué)觀念的思考

1. 創(chuàng)設(shè)的知識情境要能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)化學(xué)觀念

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗）[6]“課程的基本理念”中要求“通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強化科學(xué)探究的意識，促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力?！薄爸R情境化”要體現(xiàn)以學(xué)生為本的理念，教師要選取富有感染力的典型素材，根據(jù)不同的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)不同的情境，及時把握情境設(shè)計的時機和切入點，達到知識與情境的有效融合。因此，在創(chuàng)設(shè)知識情境時要認(rèn)真選擇，可以是有關(guān)生活常識、社會生產(chǎn)中的實際應(yīng)用、化學(xué)史實、最新科技成果、新聞事件；也可以是視頻、圖片、模型、文字、實驗。無論采用哪種形式，知識情境的價值更多地凸顯它對教學(xué)目標(biāo)的支撐，能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)化學(xué)觀念。

2. 創(chuàng)設(shè)的知識情境要能夠增進學(xué)生對化學(xué)觀念的理解

美國心理學(xué)家布魯納說過“學(xué)習(xí)最好的刺激，乃是對所學(xué)材料的興趣?！薄爸R情境化”的目的是通過將知識置于其發(fā)生和應(yīng)用的真實情境之中讓學(xué)生學(xué)習(xí)真實的化學(xué)、有趣的化學(xué)、實用的化學(xué)，它能真實反映化學(xué)學(xué)科的特點和獨特價值。知識情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，緊扣教學(xué)主題，能夠有效激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極思考、合作探究，體會化學(xué)知識產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過程，幫助學(xué)生有效突破學(xué)習(xí)難點，掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。要創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的知識情境，架設(shè)學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”到“現(xiàn)有發(fā)展水平”之間的橋梁，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，啟迪學(xué)生的思維。讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的過程中，逐步提高自身的思維能力、分析能力和自主學(xué)習(xí)能力，增進其對化學(xué)觀念的理解。

3. 創(chuàng)設(shè)的知識情境能夠促進學(xué)生形成科學(xué)的世界觀

迅猛發(fā)展的化學(xué)已成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，它在解決人類社會發(fā)展過程中面臨的有關(guān)問題、提高人類的生活質(zhì)量、促進人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要的作用[7]。因此，教師要全面把握化學(xué)課程中的學(xué)科觀念體系，從學(xué)生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢，精心創(chuàng)設(shè)“知識情境”，讓學(xué)生親身體驗化學(xué)知識的應(yīng)用價值，感悟化學(xué)知識中蘊含的思想、觀點和方法。幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會生活問題，認(rèn)識化學(xué)在科技發(fā)展中的地位和作用，辯證地看待化學(xué)的積極作用和負(fù)面影響。如，環(huán)境保護、節(jié)能減排等社會熱點問題。教師所創(chuàng)設(shè)的知識情境，要能夠引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)的基本思想、基本方法來解決實際問題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和積極性，培養(yǎng)學(xué)生接受新知識、新信息的能力。增強學(xué)生的環(huán)保意識，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力，讓學(xué)生深刻體會和感悟?qū)W習(xí)化學(xué)的科學(xué)價值，自覺形成科學(xué)的世界觀。

參考文獻

[1] 宋心琦. 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《化學(xué)2》（必修）[M]. 北京：人民教育出版社，2007：73-77

[2][4]畢華林，盧巍. 化學(xué)基本觀念的內(nèi)涵及其教學(xué)價值[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（6）：5-8

[3][6][7]中華人民共和國教育部制訂. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M]. 北京：人民教育出版社，2003：1～7

[5] 馮忠良等著. 教育心理學(xué) [M]. 北京：人民教育出版，2010：154-158

學(xué)生通過實驗探究發(fā)現(xiàn)：鈉沉在無水乙醇液面下，鈉不斷反應(yīng)并產(chǎn)生氣體，反應(yīng)過程中鈉塊會上浮，試管壁發(fā)熱。點燃產(chǎn)生的氣體可以觀察到淡藍色火焰，將干燥的小燒杯罩在火焰上方，可以觀察到燒杯壁上出現(xiàn)液滴，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯并向其中加入少量澄清石灰水，沒有出現(xiàn)渾濁。

通過[實驗探究1]的實驗驗證和分析，知道乙醇結(jié)構(gòu)式是乙。為了加深學(xué)生對乙醇結(jié)構(gòu)的理解，再創(chuàng)設(shè)“定量測定乙醇與鈉反應(yīng)生成氫氣的體積”的知識情境來驗證乙醇的分子結(jié)構(gòu)。

如圖所示實驗裝置測得46g乙醇與足量的鈉反應(yīng)，可得標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣。顯然，如果是結(jié)構(gòu)式甲，46g乙醇與足量的鈉應(yīng)該生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下67.2L氫氣；而如果是乙，當(dāng)取代與氧原子相連接的氫原子，46克乙醇與足量的鈉恰好生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣。因此，乙醇分子的結(jié)構(gòu)式為：

從實驗探究驗證到定量測定分析，不僅幫助學(xué)生確定了乙醇的分子結(jié)構(gòu)，而且通過實驗探究讓學(xué)生建構(gòu)了“科學(xué)探究觀”。

4. 創(chuàng)設(shè)“動畫模擬反應(yīng)原理”情境，進一步建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”

有機物的基本學(xué)習(xí)模式為“組成→結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途”，幫助學(xué)生建構(gòu)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”的關(guān)鍵是讓學(xué)生明白化學(xué)鍵的形成和斷裂部位。學(xué)生通過“燃燒法測定分子式”得出乙醇的分子式，通過“搭建球棍模型”和[實驗探究1]知道了乙醇的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、官能團（“—OH”、“羥基”）。教師引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)鍵斷裂和形成的角度來分析乙醇和鈉的反應(yīng)，并通過動畫模擬讓學(xué)生留下深刻印象。

在此基礎(chǔ)上，再來學(xué)習(xí)乙醇在銅或銀作催化劑時氧化生成乙醛。創(chuàng)設(shè)“知識情境”：

（1）在高溫焊接銀器、銅器時，表面會生成黑色的氧化物，工藝師傅說，可以先把銅、銀器具，趁熱蘸一下酒精，銅、銀會光亮如初。

（2）[實驗探究2]：向試管中加入2-3mL無水乙醇，將銅絲燒熱，迅速插入乙醇中，反復(fù)多次，并小心聞試管中液體的氣味。

學(xué)生通過實驗觀察到，紅色Cu受熱變黑色CuO，熱的黑色CuO伸入乙醇中變成光亮紅色，液體沸騰，反復(fù)多次后，在試管口聞到刺激性氣味。面對如此奇妙的現(xiàn)象，學(xué)生自然會產(chǎn)生疑問：銅絲由亮變黑的反應(yīng)？銅絲由黑變亮的反應(yīng)？氧化銅變成了什么？氧化銅中的銅元素、氧元素到哪去了？此時，教師演示“動畫模擬反應(yīng)原理”，讓學(xué)生認(rèn)識乙醇催化氧化時化學(xué)鍵斷裂的過程，明白催化氧化的原理是氧氣結(jié)合—OH上的氫原子和羥基碳上的氫原子生成水。

為了加深學(xué)生對“物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀”的建構(gòu)，再總結(jié)乙醇在化學(xué)反應(yīng)中斷鍵位置：與活潑金屬反應(yīng)時斷裂①，在Cu或Ag催化下和O2反應(yīng)時斷裂①③，C2H5OH燃燒時化學(xué)鍵全部斷裂。

5. 創(chuàng)設(shè)“社會生活中的乙醇”情境，建構(gòu)“化學(xué)科學(xué)價值觀”

乙醇的用途主要有：作燃料（乙醇汽油、燃料電池），有機溶劑，消毒劑（體積分?jǐn)?shù)75%），制造飲料和香精、乙酸、乙醚等。為了幫助學(xué)生自主完成知識學(xué)習(xí)和建構(gòu)“化學(xué)科學(xué)價值觀”。創(chuàng)設(shè)了下列知識情境：

（1）白酒標(biāo)簽上“39度”或“42度”的含義，解釋“酒香不怕巷子深”。

（2）2013年新交規(guī)對于酒駕的處罰：酒精含量達到20mg/100mL但不足80mg/100mL，屬于飲酒駕駛；酒精含量達到或超過80mg/100mL，屬于醉酒駕駛。飲酒駕駛屬于違法行為，醉酒駕駛屬于犯罪行為。交警快速檢查酒后駕車是讓司機呼出的氣體通過硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液，根據(jù)溶液的變化可測出呼出的氣體中是否含有乙醇以及乙醇含量的高低。

（3）向?qū)W生展示彩色的固體酒精并點燃，介紹乙醇汽油（由90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成）。

創(chuàng)設(shè)上述“社會生活經(jīng)驗”情境，讓學(xué)生交流討論，學(xué)生不僅認(rèn)識了早已融入日常生活中的固體酒精，了解“39度”或“42度”表示“酒中所含酒精的體積分?jǐn)?shù)”，而且通過“酒香不怕巷子深”、交警檢查酒駕，讓學(xué)生知道酒是一種奇特而富有魅力的飲料，中國酒文化博大精深、源遠流長。適量飲酒有益健康，長期大量飲酒損害身體。青少年正處于生長期，酒精的刺激會影響大腦發(fā)育。因此，同學(xué)們一定不要飲酒，也要勸告家人、親友少飲酒，不飲酒。珍愛生命，拒絕酒駕！同時，通過乙醇汽油讓學(xué)生了解能源危機，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責(zé)任感，幫助學(xué)生建構(gòu)了良好的“化學(xué)科學(xué)價值觀”。

三、對“知識情境化”建構(gòu)化學(xué)觀念的思考

1. 創(chuàng)設(shè)的知識情境要能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)化學(xué)觀念

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗）[6]“課程的基本理念”中要求“通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強化科學(xué)探究的意識，促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力?！薄爸R情境化”要體現(xiàn)以學(xué)生為本的理念，教師要選取富有感染力的典型素材，根據(jù)不同的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)不同的情境，及時把握情境設(shè)計的時機和切入點，達到知識與情境的有效融合。因此，在創(chuàng)設(shè)知識情境時要認(rèn)真選擇，可以是有關(guān)生活常識、社會生產(chǎn)中的實際應(yīng)用、化學(xué)史實、最新科技成果、新聞事件；也可以是視頻、圖片、模型、文字、實驗。無論采用哪種形式，知識情境的價值更多地凸顯它對教學(xué)目標(biāo)的支撐，能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)化學(xué)觀念。

2. 創(chuàng)設(shè)的知識情境要能夠增進學(xué)生對化學(xué)觀念的理解

美國心理學(xué)家布魯納說過“學(xué)習(xí)最好的刺激，乃是對所學(xué)材料的興趣?！薄爸R情境化”的目的是通過將知識置于其發(fā)生和應(yīng)用的真實情境之中讓學(xué)生學(xué)習(xí)真實的化學(xué)、有趣的化學(xué)、實用的化學(xué)，它能真實反映化學(xué)學(xué)科的特點和獨特價值。知識情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，緊扣教學(xué)主題，能夠有效激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極思考、合作探究，體會化學(xué)知識產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過程，幫助學(xué)生有效突破學(xué)習(xí)難點，掌握基礎(chǔ)知識和基本技能。要創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的知識情境，架設(shè)學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”到“現(xiàn)有發(fā)展水平”之間的橋梁，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，啟迪學(xué)生的思維。讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的過程中，逐步提高自身的思維能力、分析能力和自主學(xué)習(xí)能力，增進其對化學(xué)觀念的理解。

3. 創(chuàng)設(shè)的知識情境能夠促進學(xué)生形成科學(xué)的世界觀

迅猛發(fā)展的化學(xué)已成為生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，它在解決人類社會發(fā)展過程中面臨的有關(guān)問題、提高人類的生活質(zhì)量、促進人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要的作用[7]。因此，教師要全面把握化學(xué)課程中的學(xué)科觀念體系，從學(xué)生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢，精心創(chuàng)設(shè)“知識情境”，讓學(xué)生親身體驗化學(xué)知識的應(yīng)用價值，感悟化學(xué)知識中蘊含的思想、觀點和方法。幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會生活問題，認(rèn)識化學(xué)在科技發(fā)展中的地位和作用，辯證地看待化學(xué)的積極作用和負(fù)面影響。如，環(huán)境保護、節(jié)能減排等社會熱點問題。教師所創(chuàng)設(shè)的知識情境，要能夠引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)的基本思想、基本方法來解決實際問題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和積極性，培養(yǎng)學(xué)生接受新知識、新信息的能力。增強學(xué)生的環(huán)保意識，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力，讓學(xué)生深刻體會和感悟?qū)W習(xí)化學(xué)的科學(xué)價值，自覺形成科學(xué)的世界觀。

參考文獻

[1] 宋心琦. 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《化學(xué)2》（必修）[M]. 北京：人民教育出版社，2007：73-77

[2][4]畢華林，盧巍. 化學(xué)基本觀念的內(nèi)涵及其教學(xué)價值[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，（6）：5-8

[3][6][7]中華人民共和國教育部制訂. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M]. 北京：人民教育出版社，2003：1～7

[5] 馮忠良等著. 教育心理學(xué) [M]. 北京：人民教育出版，2010：154-158