“功能高分子材料”的化學教學價值

李金鑫

價值，作為哲學術語，在時空領域里，表示事物能夠滿足人的某種需要的供求關系，或人賦予物有用性的社會存在。教育是達成人生最高目標、實現人生最高價值的基礎工程，價值追求是學科教學活動的重要內驅力，也就是說化學教學價值是我們進行化學教學活動的內驅力，是化學理論與實踐教學的基礎。

一、化學教學價值

新課程改革使所有的教育活動要圍繞體現學生主動認知、健康發展的核心價值而進行。化學教育價值在于其能夠奠定學生的科學素養基礎，形成基本的化學觀念，提供化學學科獨特的認識物質世界的視角與完善“結構決定性質、性質反映結構”等化學思維結構。但是，在傳統的化學教學領域中，大部分教師對化學教學價值的認識還停留在“傳遞化學知識”上，部分教師雖然已經關注到學生技能與技巧的發展，但大多為點綴。在教學實踐中，教師奉行的價值觀與理想中的教學價值觀并不一致，相去甚遠。因此，我們要想轉變教學價值觀，就要在化學教學實踐中不斷摸索、發展與完善。

二、“功能高分子材料”的化學教學價值

“功能高分子材料”是人教版高中化學選修5第五章第三節的內容，是高中“有機化學”的最后一節內容。在傳統教學中，我們會把這節課當作科普內容介紹給學生或安排學生自學。然而，經過深入分析教材，我們就會發現，這節容易被忽視的課，從各個方面都蘊含著可實現的化學教學價值。功能高分子材料與學生的生產生活實際、高科技材料發展有著緊密的關系，能夠深層次地體現“結構決定性質”的化學思維結構，運用宏觀與微觀視角解決本節教學相關問題，能讓學生體驗有機化學原理在解決實際問題中的重要作用。如何才能在教學實踐中實現化學的教學價值，我結合“功能高分子材料”的教學實例，將具體分析如何在新課程改革的教學實踐中實現化學教學價值。

1.奠定科學素養基礎，形成基本的化學觀念

形成超越課堂的持久價值和遷移價值是化學學科具有強大生命力的體現。《高中化學新課程標準》強調從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等三個維度著手培養學生的科學素養，在此基礎上形成基本的化學觀念，使之成為認識物質世界、做出相關判斷的出發點與基本依據。這意味著化學教學不僅要提供給學生基本的化學知識、技能和方法，更重要的是要讓學生從化學視角去認識科學、技術、社會和生活，了解化學制品對人類的影響，形成如微粒觀、元素觀、分類觀、結構決定性質等基本的化學觀念，懂得運用化學知識去治理環境污染，合理地開發和利用化學資源，在面臨與化學有關的社會問題的挑戰時，做出更理智、更科學的決策。

圍繞“奠定科學素養基礎、形成基本的化學觀念”這一教學價值，我在“功能高分子材料”的教學過程中突出教學素材的選取和化學觀念的合理運用。

在引入環節，我展示了功能高分子材料在各個領域的廣泛應用，從新材料的實際應用出發，讓學生了解功能高分子材料，引導學生關注高科技產品與生產生活的緊密聯系。隨后，我會問同學們這樣一個問題：在沙漠治理和抗旱保水的過程中，我們需要一種高吸水性材料，如何獲得？這就將學生置身于解決實際問題的環境中，面對與化學有關的社會問題的挑戰，引導學生去探求化學知識的實際應用價值，引發他們進行創新性思考。

為了解決這個問題，我讓同學們說說生活中常見的吸水性物質有哪些？之后，我會從他們都熟知的物質——棉花入手，分析其性質和結構特點，引發學生有針對性的思考和研究，從而在明確其結構特點與性質關系的基礎上，對棉花的結構按需進行改造，合成能夠解決沙漠問題的高吸水性材料——聚丙烯酸鈉。所有的教學環節都在培養當學生面臨與化學有關問題的挑戰時有運用化學研究的一般思路做出科學決策的能力。

在我們完成探究高吸水性材料的性質之后，我又以尿不濕為例拓展高吸水性材料的重要應用，從應用和結構的角度比較聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺性質的異同，培養學生從化學視角分析生活中常見物質結構和性質的異同，鞏固學生已有的基本認識和觀念，培養學生觀察、對比和分析等科研能力。

這部分教學材料的選取始終突出化學的教學價值，圍繞奠定學生化學科學素養基礎的要求，將化學課堂教學與學生生活體驗、高新科技發展緊密聯系在一起，將各種素材在有機合成思想的指導下合理安排，落實官能團性質、有機合成思路等化學知識，幫助學生主動建立并鞏固化學觀念，引發學生對化學與社會、科技的主動關注與思考，嘗試運用化學知識解決現實世界的問題。

2.提供化學學科獨特的認識物質世界的視角

微觀結構與宏觀性質的關系是認識客觀世界的一個思想方法，是化學不同于其他學科的最具特征的思維方式。化學的基本特點是在分子水平上研究物質的結構、組成、性質和變化，在微觀層面揭示事物一般的、本質的與深層次的特征與聯系，因此，化學能幫助學生從宏觀與微觀視角認識物質及其運動，使他們的認識得以升華。

“功能高分子材料”一課的教學實踐源于學生的生活經驗，我們可以從宏觀層面研究天然吸水性材料——棉花的宏觀性質和外部特征，探究棉花具有一定吸水性和保水能力的原因。在這個過程中，學生能夠在問題的驅動下主動地分析棉花纖維素分子的功能基團和分子骨架，自覺從微觀層面研究分子物質的組成。結合素材分析微觀結構，我們會進一步思考并討論如何通過改變結構，增強棉花的吸水能力和保水能力，進而獲得強吸水性和強保水能力的高吸水性材料，從微觀分析進入到宏觀觀察，進而探究聚丙烯酸鈉的性質和特征。

3.完善“結構決定性質、性質反映結構”的化學思維結構

化學研究既重視觀察與操作，又突出化學思維，從實現化學教學價值的角度看，建立并完善“結構決定性質、性質反映結構”的化學思維結構是化學教學的一個核心任務。化學教學需要喚起學生主動進行科學探索的意識，更要優化學生的科學思維結構。

“功能高分子材料”一課通過改造和修飾功能基或分子骨架，合成所需要的功能高分子，將“結構決定性質”的體現從靜態結論轉變為動態過程，讓學生從被動地接受轉變為主動運用化學觀念。從完善“結構決定性質、性質反映結構”的化學思維結構視角出發，我們通過對高吸水性樹脂的合成分析，遵循材料科技發展的路徑，從天然材料中得到啟發，通過引入功能基團和改造分子骨架，得到高性能材料，從結構角度認識性質，進行結構優化，實現性能優化，最終形成合成功能高分子材料的一般思路。例如，我會從學生熟知的天然吸水性材料——棉花開始，探究它的吸水性和保水性，分析哪些分子結構特點會影響棉花的性質，認識纖維素分子的分子骨架和功能基團與棉花吸水性、保水性的關系。因為棉花的性質特點不能滿足沙漠治理的需要，如何在了解棉花的結構后合成高吸水性材料？我會讓學生從纖維素分子的結構入手，改造分子結構，通過對分子骨架的改造和功能基團的修飾，設計出合成高吸水性材料的路線，合成聚丙烯酸鈉，通過實驗驗證其性質，反映物質結構與性質的關系。

化學課程把形成學生主動、健康發展的意識與能力作為其實施的核心價值，因此，我們要在化學教學活動中，選取教學素材、設計探究活動、安排教學程序，完成化學教學的真正任務，實現化學教學的價值。

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（作者單位：北京市回民學校）

（責任編輯：孫建輝）