孟麗慧 鄭永信
摘 要:核心素養(yǎng)是學生在接受相應學段的教育過程中,逐步形成的適應個人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關鍵能力。通過以《苯酚》這節(jié)課的教學為例來詳細論述如何進行合理的化學教學設計,進而以此發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)。
關鍵詞:核心素養(yǎng);高中化學;教學設計
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2018)20/23-0118-03
一、關于學科核心素養(yǎng)
(一)核心素養(yǎng)
北京師范大學林崇德教授指出:“核心素養(yǎng)是學生在接受相應學段的教育過程中,逐步形成的適應個人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關鍵能力。它是關于學生知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀等多方面要求的綜合體;它指向過程……而非結果導向?!焙诵乃仞B(yǎng)不是遺傳獲得的,而是經過后天教育習得的。且核心素養(yǎng)也不是各門學科知識的總和,它形成的根本要素是教育思想的進步與教育制度的健全發(fā)展。
(二)化學學科核心素養(yǎng)與核心素養(yǎng)的關系
化學學科核心素養(yǎng)是指本學科給予的滿足學生未來發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力;是在解決復雜的、不確定的現實問題過程中表現出來的綜合品質或能力;是學科知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的整合?;瘜W學科核心素養(yǎng)隸屬于科學素養(yǎng),而科學素養(yǎng)又是核心素養(yǎng)的重要組成部分。
二、《苯酚》一節(jié)中蘊含的化學學科核心素養(yǎng)
本節(jié)為高中化學選修5第三章第一節(jié)《醇酚》中的內容,苯酚的學習安排在乙醇之后,且在此之前學生已經學習了苯及其同系物的性質。本節(jié)課的教材編寫意圖非常明確,即通過一系列的實驗證據,進一步鞏固和加深學生對“有機物官能團間性質相互影響”這一結論的認識,進而幫助學生更深刻地理解“結構決定性質,性質體現結構”的化學核心思想。以下結合化學學科核心素養(yǎng)的五個方面,對《苯酚》一節(jié)中蘊含的化學學科核心素養(yǎng)進行分析,具體分析如下。
(一)宏觀辨識與微觀探析
1.從基團組成角度認識醇、酚屬于不同類別的有機物。
2.從苯基和羥基視角,預測苯酚可能具有的性質。
3.從基團相互影響的角度,認識由基團間相互影響引起的性質差異。
4.通過學習苯酚在生產生活中的應用,了解苯酚的性質及其結構特征。
(二)變化觀念與平衡思想
1.了解苯酚的來龍去脈以及苯酚在合成化學中的價值(酚醛樹脂的制備,以苯、甲苯為原料獲得苯酚的方法)。
2.從電離平衡出發(fā),了解苯酚的酸性強弱。
(三)證據推理與模型認知
1.建立官能團相互影響的有機物性質認識模型。
2.能從實驗和反應原理中尋找證據論證苯酚的酸性,并了解生產生活中苯酚的應用。
(四)科學探究與創(chuàng)新意識
1.建立假設,并設計探究實驗探究苯酚中苯基的性質和羥基的性質。
2.能夠根據苯酚的性質,創(chuàng)造性提出或理解苯酚的測定方案和消除苯酚水污染的方案(化學性質、燃料電池、溶劑萃取法、活性炭吸附法等等)。
(五)科學態(tài)度與社會責任
1.認識苯酚在消毒和合成領域的重要作用。
2.了解苯酚與環(huán)境的辯證關系,防范苯酚對環(huán)境的污染。
三、《苯酚》的教學設計
(一)教學與評價目標
1.教學目標
(1)通過設計實驗對比苯酚在水、乙醇中的溶解度,同時體會控制變量思想的應用。
(2)通過苯酚制備酚醛樹脂、雙酚A、水楊酸和苯酚與溴水的反應,以及苯酚、乙醇結構和性質的對比實驗,判斷反應中化學鍵的斷裂位置,由此體會宏觀化學反應與微觀化學鍵斷裂之間的關系,體會有機物基團間的相互影響,如此有利于學生形成科學的認識,提高微觀探析與證據推理能力。
(3)通過分析苯酚懸濁液與氫氧化鈉溶液反應、再與鹽酸反應的現象,建立從微觀視角解釋宏觀現象、化學反應是動態(tài)平衡過程的思維模型。
(4)通過設計實驗探究苯酚的酸性,由此使學生體會科學探究的一般方法與思路,同時體會理論學習對具體物質性質學習的指導作用。
(5)通過學習微課了解苯酚的發(fā)現過程與用途,進而體會化學對人類社會的巨大貢獻,最終使學生樹立關注社會的意識和社會責任感。
2.評價目標
(1)通過設計比較苯酚在水、乙醇中的溶解度實驗,培養(yǎng)學生控制實驗條件的能力。
(2)通過分析苯酚懸濁液與氫氧化鈉溶液及鹽酸的反應,提高學生微觀探析物質宏觀性質的水平。
(3)通過觀看新聞視頻、微課視頻,以及參加運用所學知識處理含酚廢水的活動,提升學生對化學學科價值的認識水平。
(二)教學過程
1.教學環(huán)節(jié)一:引入課題,激發(fā)興趣
設計意圖:從新聞熱點苯酚反傾銷案入手,將苯酚引入學生視野;同時播放微課讓學生了解苯酚的發(fā)現史及其重要用途,如此可達到激發(fā)學生學習興趣的目的。
2.教學環(huán)節(jié)二:提供資料,引發(fā)思考
設計意圖:通過方程式的列舉,了解苯酚在工業(yè)生產和生活中的重要作用;通過對比苯與液溴的反應,體會羥基對苯環(huán)的影響,進而提升學生對有機物官能團相互影響的認識。
在此過程中涉及到如下核心素養(yǎng)的培養(yǎng):
(1)科學價值和社會責任
苯酚從被提煉出來,到發(fā)揮重要價值的每一個環(huán)節(jié),都離不開人類的智慧,離不開化學的重要作用。學生通過這個環(huán)節(jié)的學習可以了解化學在人類生產生活中的重要地位,也能感受到作為一名科學工作者應有的責任和自豪感。
(2)宏觀辨識與微觀探析
學生通過在宏觀上了解苯酚的性質及作用,在微觀上分析反應的斷鍵原理,逐步樹立宏微結合的思維方式。
3.教學環(huán)節(jié)三:深入思考,科學探究
設計意圖:繼續(xù)深化學生對有機物官能團相互影響的認識,并體驗科學探究的一般過程:先預測酚羥基對苯環(huán)上氫原子活性的影響,即活化或弱化氫原子;然后設計最簡單的實驗方案來驗證推測,并查閱相關資料得出苯酚是弱酸;隨后設計定量實驗驗證苯酚的酸性。由此全面培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng),具體分析如下。
(1)宏觀辨識與微觀探析
向苯酚渾濁液中加入氫氧化鈉溶液,溶液變澄清,再加鹽酸溶液又變渾濁,這一宏觀現象的微觀實質是什么?學生通過對此環(huán)節(jié)進行思考,再次落實宏微結合的思維模型。
(2)變化觀念與平衡思想
通過分析苯酚與氫氧化鈉溶液反應的實質,使學生認識到是氫氧化鈉破壞了苯酚的電離平衡,使得苯酚的溶解平衡也隨之發(fā)生變化,由此幫助學生學會從平衡、變化的視角認識化學反應。
(3)實驗探究與創(chuàng)新思維
學生需要用所學的理論和化學原理指導實驗方案的設計,并用最簡潔的方案來證明預測的實驗探究結果。
(4)證據推理與模型認知
任何科學的預測都要講究證據,那么苯酚顯弱酸性的實驗證據是什么?確定苯酚酸性強弱的證據又是什么?這都需要科學的實驗事實來證明,而不是只記住相關的結論。
4.教學環(huán)節(jié)四:解決問題,拓展應用
設計意圖:通過學習本節(jié)課的知識,解決工業(yè)含酚廢水處理的問題,并以此激發(fā)學生的社會責任感;通過對苯酚的性質進行梳理,幫助學生進一步形成研究有機化合物的思路。
在此過程中體現的化學學科核心素養(yǎng):
科學精神與社會責任:苯酚有重要用途,但苯酚同時也會污染環(huán)境,因此我們的責任就是利用已掌握的科學知識,讓苯酚更好地造福人類。