有機(jī)物是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ),但有機(jī)物與無機(jī)物相比,在組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等方面有著明顯的差異,學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的思路和方法與無機(jī)化學(xué)有顯著差異,因此深入研究高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)策略和方法,發(fā)揮有機(jī)化學(xué)的教學(xué)功能,對整個高中化學(xué)課程具有重要意義。教師將思政元素有機(jī)融入化學(xué)課堂,讓化學(xué)課堂充滿人文情懷,弘揚化學(xué)學(xué)科價值,既傳授了化學(xué)知識,又發(fā)揮了價值引領(lǐng)。
一、教材、學(xué)情分析
本文以蘇教版必修2專題3“食品中的有機(jī)物——乙酸”為例探討人文背景下高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)策略。乙酸是羧酸的典型代表物質(zhì),是高中有機(jī)化學(xué)的重要內(nèi)容。本專題教材編排上從最簡單的有機(jī)物甲烷開始“認(rèn)識有機(jī)化合物”,接著是“石油和煤”介紹“重要的烴”類物質(zhì)乙烯和苯,然后是飲食中的乙醇和乙酸,最后以“塑料橡膠纖維”結(jié)束整個有機(jī)物的學(xué)習(xí)。這樣的設(shè)置保證了學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的系統(tǒng)性和完整性,由簡到繁、由點到面,逐步拓展學(xué)生的認(rèn)識角度、認(rèn)識深度,并逐步形成相應(yīng)的認(rèn)識思路?;凇八颊诤稀崩砟詈透咭粚W(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平,從生活中選擇充滿人文情懷的素材構(gòu)建有機(jī)物教學(xué)情景,有助于學(xué)生更直觀地認(rèn)識、感受有機(jī)物,也能讓學(xué)生更好地將生活中的一些常識問題與學(xué)習(xí)的化學(xué)知識聯(lián)合起來,形成化學(xué)學(xué)科思維。
本課例的授課對象是高一學(xué)生,由于初次系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)物,他們對有機(jī)物的類別、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析還處于模糊階段,大部分學(xué)生對生活中涉及的化學(xué)知識無法將理論與實踐相結(jié)合,無法感受化學(xué)學(xué)科的社會價值,也體驗不到化學(xué)的人文關(guān)懷。同時,有機(jī)物的學(xué)習(xí)要把握“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的大觀念,使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)(官能團(tuán))的角度認(rèn)識有機(jī)物性質(zhì),充分發(fā)揮典型有機(jī)物和典型有機(jī)反應(yīng)的模型價值,使學(xué)生感受到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的一般思路,為學(xué)習(xí)高二選擇性必修模塊“有機(jī)反應(yīng)基礎(chǔ)”打好基礎(chǔ)。但目前高一學(xué)生受立體幾何限制,對空間結(jié)構(gòu)認(rèn)識不足,易造成對有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識平面化、孤立化,這是教師在教學(xué)過程中需要解決的問題。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.通過中國古代化學(xué)史介紹醋酸的由來、從食物釀造走向工業(yè)的歷程,深植家國情懷,培養(yǎng)文化認(rèn)同,增強(qiáng)民族自信。
2.通過虛擬實驗結(jié)合演示實驗觀察酯化反應(yīng),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,樹立綠色化學(xué)思想;通過設(shè)計實驗方案驗證乙酸酸性,培養(yǎng)獲取新信息、應(yīng)用已有知識、分析解決實際化學(xué)問題的能力以及團(tuán)隊協(xié)作精神。
3.通過模型拼搭探究酯化反應(yīng)脫水方式,掌握酯化反應(yīng)機(jī)理,培養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)。
4.以美食情景素材為教學(xué)線索,體會化學(xué)的社會價值,激發(fā)學(xué)好化學(xué)的熱情與動力。
三、教學(xué)思路及流程
本課例以人文情景為教學(xué)線索,深挖素材中的思政元素,將乙酸性質(zhì)與思政素材深度融合,先從“食醋——醋的由來”導(dǎo)入新課;再從生活情景“喝骨頭湯能補鈣嗎?”學(xué)習(xí)乙酸的酸性,并提供藥品設(shè)計實驗方案驗證醋酸的酸性與碳酸的酸性強(qiáng)弱;接下來又從美食“西湖醋魚——同時加酒和醋為什么特別香?”進(jìn)入酯化反應(yīng)的學(xué)習(xí),揭開“酯”的神秘面紗。在課程的最后一個環(huán)節(jié)是乙酸的用途,設(shè)置情景“給雞蛋脫外衣”,介紹服裝面料醋酸纖維的生產(chǎn),認(rèn)識性質(zhì)與用途的關(guān)系,感受化學(xué)知識的力量,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會責(zé)任。具體教學(xué)過程見文末表1。
四、總結(jié)與反思
(一)創(chuàng)建真實的人文情景,將有機(jī)物的性質(zhì)與思政元素深度融合
乙酸是羧酸類有機(jī)物的典型代表物質(zhì),是高中有機(jī)化學(xué)的核心內(nèi)容,鑒于高一學(xué)生是初次系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)物,他們對有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析還處于模糊階段?!耙宜帷苯虒W(xué)從生活中熟悉的食品角度出發(fā),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇素材,以生活中的人文情景為教學(xué)線索推動教學(xué),實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),達(dá)到在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的同時“潤物無聲”地進(jìn)行價值引領(lǐng)和思政教育。有機(jī)物的性質(zhì)與人文素材情景深度融合,讓化學(xué)課堂更有人情味,能夠激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的熱愛。
(二)讓有機(jī)實驗也充滿人文關(guān)懷。
“乙酸的化學(xué)性質(zhì)”設(shè)置了兩個探究實驗:(1)請學(xué)生自主設(shè)計實驗方案并動手驗證乙酸的酸性。(2)鈣的焰色反應(yīng)。這兩個實驗讓學(xué)生體會實驗的人文關(guān)懷,感受運用化學(xué)知識指導(dǎo)日常生活,認(rèn)識理論指導(dǎo)實踐的科學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的熱愛。特別是鈣的焰色反應(yīng)的應(yīng)用,學(xué)生之前對焰色反應(yīng)已有所了解,但缺乏應(yīng)用。通過對比沒加醋的骨頭湯和加醋的骨頭湯焰色反應(yīng)的差異,得出加醋的骨頭湯含鈣量更高,從一個全新的角度說明醋酸的酸性,打開學(xué)生的視野,同時培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已有知識獲取新信息、分析解決實際化學(xué)問題的能力以及團(tuán)隊協(xié)作精神。乙酸的酸性的分析注意引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)(官能團(tuán)羧基)角度思考,體會“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)核心理論。
“酯化反應(yīng)”是本課的教學(xué)重難點。(1)乙酸乙酯的生成實驗:將實驗設(shè)計成演示實驗和虛擬實驗相結(jié)合的方式。該實驗產(chǎn)物無色透明,直接演示實驗結(jié)果很難觀測,而學(xué)生動手實驗近距離觀察,又涉及藥品濃硫酸加熱,危險較高且比較耗時,因此設(shè)計成演示實驗和虛擬實驗相結(jié)合的方式,虛擬實驗?zāi)軇討B(tài)展示乙酸乙酯的生成過程,放慢乙酸乙酯的生成速率,聚焦產(chǎn)物,學(xué)生能直觀地收集、記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),分析實驗裝置作用,初步感知“變化觀念與平衡思想”,認(rèn)識化學(xué)實驗設(shè)計的科學(xué)性以及安全規(guī)范,同時培養(yǎng)不放過任何一個細(xì)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。(2)酯化反應(yīng)的機(jī)理探究:學(xué)生動手拼搭模型和Flash動畫展示。酯化反應(yīng)的機(jī)理是微觀模型認(rèn)識,比較抽象。教師應(yīng)首先從結(jié)構(gòu)角度提出問題:乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)時脫水方式有幾種?再引導(dǎo)學(xué)生動手拼搭模型,借助模型拼搭得出兩種脫水方式,最后結(jié)合科學(xué)家通過同位素示蹤原子研究酯化反應(yīng)機(jī)理視頻證據(jù),得出酯化反應(yīng)機(jī)理。這兩個實驗可啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,讓學(xué)生逐漸形成縝密的證據(jù)推理能力。
總之,基于“人文情懷”的高中有機(jī)化學(xué)教學(xué),讓化學(xué)課堂更有人情味,增加了課堂的人文魅力。無論是教師還是學(xué)生都感覺這樣的課堂自然流暢,充滿吸引力。教師設(shè)置多樣的實驗活動,充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特點。演示實驗、分組試管實驗、模型拼搭、Flash動畫視頻以及先進(jìn)實驗手段(虛擬實驗)等,使教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成。這些實驗將復(fù)雜的科學(xué)知識深入淺出地貫穿在簡單基礎(chǔ)的實驗操作中,使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)變得趣味盎然,培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)思維。
注:本文系福州市教育科學(xué)研究“十四五”2023年度規(guī)劃課題“核心素養(yǎng)下中學(xué)化學(xué)思政校本課程開發(fā)與實踐研究”(項目編號:FZ2023GH100)的研究成果。
作者簡介:王穎(1981—),女,漢族,福建福州人,本科,一級教師,研究方向:高中化學(xué)教學(xué)。