以化學發展歷程為線索的教學設計

艾水高

摘要：以化學發展歷程為線索進行教學設計，有助于進行科學方法教育。在教學設計時，要深入梳理化學歷史事件中蘊含的知識、方法與情感要素；可在分析相關歷史事件與教學目標聯系的基礎上，刪除枝節內容，突出化學發展的主線；要結合學生實際情況，設計具體的教學環節與教學過程。此外，在以化學發展歷史為線索的同時，也需要關注知識邏輯結構問題。

關鍵詞：化學發展歷程；教學設計；苯

文章編號：1005–6629（2014）9–0044–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

化學具有非常古老的歷史淵源，在一定程度上可以說，從人類學會使用火，就開始了最早的化學實踐活動。化學史是化學發展的血脈，是化學學科中不可分割的組成部分，是體現化學學科人文特征的重要載體，也是化學教育的基本內容。化學史主要涉及科學家傳記、化學歷史事件、化學發展歷程等內容。科學家傳記主要介紹在化學領域作出杰出貢獻的科學家，如拉瓦錫、居里夫人等；化學歷史事件主要介紹影響化學歷史發展的重要研究與應用成果，如α粒子散射實驗、放射性的發現等；化學發展歷程則主要介紹人類對于化學現象的認識過程，如人類對原子結構的認識、對苯的研究等。總體而言，化學發展歷程整合了相關領域的杰出科學家與重要歷史事件，并按時間演變的順序排列，具有綜合性、結構性與邏輯性。

目前，有關教學中化學史應用的研究主要集中于科學家傳記與化學歷史事件，對于應用化學發展歷程的研究較少。化學發展歷程中蘊含著哪些教育要素？如何融入化學發展歷程？在融入化學發展歷程時應該注意哪些問題？本文試圖作一些初步的探討。

1 化學發展歷程是方法教育的重要載體

對于化學史的功能，可謂眾說紛紜。但得到普遍認同的不外乎以下幾點：第一，激發學生的學習動機與好奇心，提高學生的學習興趣。第二，啟發學生的探索精神，培養學生的人文素養；第三，培養學生的愛國主義精神，建立辯證唯物主義的世界觀。第四，促進學生掌握科學方法，培養學生科學素養。

整體來看，有關化學史功能的認識集中于情感態度與價值觀層面，這些功能的實現主要依賴于科學家孜孜以求的探究精神、實事求是的科學態度等個人魅力。而對于促進學生掌握科學方法的功能，雖然有所提及，但著墨不多。哲學家培根曾說過：“讀史使人明智。”我國化學家傅鷹對此也有切身體會，正如他所說：“化學可以給人以知識，化學史可以給人以智慧。”在漢語語境中，智慧是以思考、分析、探索為基礎的高級綜合能力，以方法掌握為其必備基礎。可見，促進方法掌握應該成為化學史的重要功能。

化學發展歷程是依照時間順序發展的化學歷史事件序列，以單一化學歷史事件為基礎，強調歷史事件的內在聯系。在化學發展歷程中，成功的研究往往以已有認識為前提，以兩類研究方法為核心。一類是技術方法，新型技術方法的應用為科學家的研究奠定基礎。二是思維方法，科學家創造性的思維是研究取得成果的關鍵。亦有研究表明，化學發展歷程中所展現出的科學方法的進步，與學生的認知發展歷程具有相似性，這就為學生在體驗化學發展歷程中理解與把握科學方法提供了理論基礎。為此，也有必要將化學發展歷程作為方法教育的載體。

2 以化學發展歷程為線索的教學設計是進行方法教育的有效途徑

廣義而言，化學史應用主要有兩種途徑，即融入式和專題式。若將化學史素材整合至學生化學學習過程中，稱為融入式應用。若利用課余時間對相關化學史作專題研究，稱為專題式應用。相對而言，融入式應用能夠滿足多數學生的需要，且不過度影響教學安排，專題式應用更適合作為興趣小組的活動方式。

融入式應用又可以分為三種類型：故事式、情境式、線索式。故事式應用一般在完成主要內容學習后，所呈現的故事雖然與學習內容有關，但并不建立明確聯系。主要利用學生喜歡聽故事的心理特征，激發學生興趣，并進行情感態度教育。化學發展歷程中一般涉及多個化學歷史事件，集中以故事形式呈現會耗費較長時間。而若分散至課堂中，則又會影響原有課堂結構，削弱教學過程的連貫性。

情境式應用與學習內容的聯系更為緊密。引入性情境可用于產生值得研究的問題，引發對于新內容的學習。應用性情境則可用于內容學習之后，通過解決與所學內容相關的問題，起到鞏固課堂知識、發展應用能力的效果。這種處理方式使得化學發展歷程與學習內容產生緊密聯系，可促進學生的學習。不過，因為依照學科邏輯順序組織課堂結構，化學發展歷程中的各個事件被拆解。若無法依照事件發生的先后順序排列，有可能給人以次序顛倒、邏輯混亂的感覺。

線索式應用以相關化學事件的發展順序替代學習內容的邏輯順序，以化學歷史事件的更替作為區分各教學環節的標志。在每個教學環節中，通過再現歷史情境，引導學生產生值得研究的問題；通過借鑒科學家研究的思路，引導學生感悟并應用科學方法；通過解決曾經面臨的問題，發展學生應用知識解決問題的能力。這種處理方式將學生置于不斷的研究與問題解決中，有助于激發學生的學習興趣，促進他們的積極參與，引導他們體驗科學的歷程，掌握科學的方法。可見，相對于融入式應用和情境式應用而言，線索式應用更加有助于對學生進行方法教育。

3 以化學發展歷程為線索進行教學設計的實施路徑

以化學發展歷程為線索進行教學設計，首先需要深入梳理相關化學歷史事件，分析其中蘊含的知識、方法與情感要素；其次需要分析相關歷史事件與教學目標的聯系，刪除與教學目標關系不大的枝節內容，或超出學生接受程度的學習內容，突出化學發展的主線；再次圍繞整理后的化學歷史事件，結合學生實際情況，設計教學環節與教學過程。在此以“苯分子結構的確定”為例進行說明。

3.1 化學發展歷程整理

化學發展歷程整理要求依順序排列歷史事件，解析研究過程，提煉知識要素、方法要素與情感要素。在整理化學發展歷程時，需多方查閱資料，深入研究資料，細致整理資料，并注意辨別資料的真偽。要盡量選用真實發生的歷史事件，少使用傳奇性質的軼事，以免給學生造成科學家靈光一閃就推進了化學歷史發展的虛幻感覺。

例如，在苯分子結構的確定歷程中，涉及苯的最簡式確定、分子式確定、結構式確定等階段，其中結構式的確定經歷了傳統的凱庫勒式和現代化學研究階段，具體如表1所示。通過此過程，可以加深對于化學發展歷程的理解，為有效選用化學歷史事件奠定基礎。需要指出的是，在描述凱庫勒的研究時，需強調其研究基礎，不宜過度渲染夢境的作用。

3.2 建立與教學目標聯系

全面整理化學發展歷程后，就需要依據教學目標，精選歷史事件。具體而言，可依據兩條原則進行篩選。一是內容的學習要求，若不在教學目標范圍內，則需要排除。二是內容的學習難度，若已經超出了學生的接受能力，則也需要排除。在排除不適合的歷史事件后，需要思考化學發展歷程是否足以支持學生的學習進程。

例如，對于苯的結構，依據課程標準，參考教材內容，可確定學習目標：掌握苯分子的結構；了解確定苯的結構的思路與方法；認識到科學發展是不斷完善的過程。依此進行分析，苯甲酸和石灰得到苯的反應不屬于學習要求，因此就不必應用米希爾里希制取苯的實驗。此外，苯的核磁共振氫譜圖雖然對于確定苯的結構非常關鍵，但學生理解難度很大，因此也不宜應用核磁共振氫譜的內容。

排除相應內容后，進一步提煉有關苯研究的化學發展歷程，得到如圖1所示結果。值得指出的是，刪減后的內容完全體現了苯的結構確定的思路，且顯得非常精煉，有助于教學過程突出重點。

提煉化學發展歷程后，就可以區分出相應的教學環節，并設計各環節的教學思路與方法。要注意深入分析化學史內容與學生已有基礎的聯系，挖掘對于學生學習最有價值的成分，在充分激發學生已有經驗與方法的基礎上，設計恰當的探究過程，引導學生在不斷的發現問題、分析問題、解決問題的過程中，實現能力的發展。對于具體化學研究，既可能選擇相對完整的過程，也可以選取其中關鍵的片斷。

例如，對于苯的最簡式、分子式的確定，因為已知含碳量、含氫量、相對分子質量，完全在學生能力范圍內，問題解決難度不大，因而不必作為課堂教學重點，在此也不加贅述。而對于苯結構的確定，從凱庫勒提出環狀結構，到最終確定碳碳鍵是介于單雙鍵之間的特殊的鍵，經歷了漫長的研究，可重點引導學生參與、體驗此歷程。具體而言，可采用如下思路：

[介紹歷史]在知道苯的分子式為C6H6后，對苯的結構，凱庫勒在分析了大量的實驗事實之后認為：這是一個很穩定的“核”，6個碳原子之間的結合非常牢固，而且排列十分緊湊，該“核”可以和其他碳原子形成一系列化合物。于是，他集中精力研究這6個碳原子的“核”。在提出了多種開鏈式結構但又因其與實驗結果不符而一一否定。1865年，凱庫勒終于悟出閉合鏈的形式是解決苯分子結構的關鍵，先以（Ⅰ）式表示苯結構。1866年，凱庫勒又提出了（Ⅱ）式，后簡化為（Ⅲ）式，也就是凱庫勒式。

關于凱庫勒悟出苯分子的環狀結構的經過，一直是化學史上的一個趣聞。據他自己說這來自于一個夢。那是他在比利時的根特大學任教時，一天夜晚，他在書房中打起了瞌睡，眼前又出現了旋轉的碳原子。碳原子的長鏈像蛇一樣盤繞卷曲，忽見一蛇抓住了自己的尾巴，并旋轉不停。他像觸電般地猛醒過來，整理苯環結構的假說，又忙了一夜。對此，凱庫勒說：“我們應該會做夢！……那么我們就可以發現真理，……但不要在清醒的理智檢驗之前，就宣布我們的夢。”其實關于凱庫勒提出苯分子假說的傳說有很多版本，但都是來源于夢，只不過是做夢的地點和夢境不太一樣。凱庫勒能夠從夢中得到啟發，成功地提出重要的結構學說，并不是偶然的。這是由于他善于獨立思考，平時總是冥思苦想有關的原子、分子、結構等問題，才會夢其所思；更重要的是，他懂得化合價的真正意義，善于捕捉直覺形象；加之以事實為依據，以嚴肅的科學態度進行多方面的分析和探討，這一切都為他取得成功奠定了基礎。（設計意圖：介紹歷史，強調軼事背后嚴肅認真的科學態度，進行情感態度價值觀教育）

[提出問題]若凱庫勒提出的有關苯的結構是合理的，大家認為應該體現出怎樣的性質？又該如何設計實驗進行證明呢？

[學生討論]因為存在多個碳碳雙鍵，因而應該能夠使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，可以將苯加入溴水及酸性高錳酸鉀溶液中，觀察是否褪色。

[進行實驗]將苯加入溴水及酸性高錳酸鉀溶液中，均沒有出現褪色現象。

[學生分析]苯中應該沒有典型的碳碳雙鍵，說明凱庫勒式仍然有待改進。

[教師講解]凱庫勒提出的苯分子結構有缺陷，但是他為苯分子結構的最終確定和對有機化學的發展作出了重大的貢獻。為了紀念這位偉大的有機化學家，凱庫勒式表示的苯分子一直沿用到今天。（設計意圖：引導學生模擬科學研究，經歷提出假設、設計方案、進行實驗、獲取結論的科學探究過程，讓學生切實體驗科學是不斷發展的歷程，存在的不足并不能否定科學家的偉大貢獻）

[提供信息]化學發展到今天，有更多的先進方法和現代儀器可以為物質結構的確定提供更有力的證據。現提供一些實驗的結果，請思考實驗能夠說明什么，可以獲取哪些啟示？

（材料1）現代化學研究表明：苯分子的鄰位二元取代物只有一種結構。

根據共價鍵參數，苯分子中只有一種碳碳鍵，鍵長介于單鍵與雙鍵之間，說明是一種特殊的化學鍵。

[教師總結]研究可以表明，苯分子中只有一種碳碳鍵，且介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間，因而不完全具備典型碳碳雙鍵的性質。（設計意圖：學生很難模仿科學家研究直接獲取以上數據。為此，此處采用提供數據的途徑，重點發展學生分析數據獲取結論的能力。可見，根據可接受性，學生可以僅經歷科學過程的某些片斷，重點發展某方面的能力）

4 啟示與展望

以化學發展歷程為線索，有助于學生在經歷、體驗科學研究的過程中，促進能力的發展、情感的提升。不過，人類對知識的認識過程與知識的邏輯順序并不一致，而形成知識的邏輯結構也是學生掌握學習內容的基本要求。因此，在教學完成后，要有意識地引導學生整理相關知識，形成相應邏輯結構，從而促進三維目標的協同實現。如學習完苯后，可以分別從結構與性質角度進行整理，并注重建立結構與性質之間的聯系，促使學生更好地掌握知識，感悟知識間的內在聯系。

參考文獻：

[1]朱鵬飛，徐惠.“苯”的教學設計[J].化學教學，2014，（1）：40～43.

例如，在苯分子結構的確定歷程中，涉及苯的最簡式確定、分子式確定、結構式確定等階段，其中結構式的確定經歷了傳統的凱庫勒式和現代化學研究階段，具體如表1所示。通過此過程，可以加深對于化學發展歷程的理解，為有效選用化學歷史事件奠定基礎。需要指出的是，在描述凱庫勒的研究時，需強調其研究基礎，不宜過度渲染夢境的作用。

3.2 建立與教學目標聯系

全面整理化學發展歷程后，就需要依據教學目標，精選歷史事件。具體而言，可依據兩條原則進行篩選。一是內容的學習要求，若不在教學目標范圍內，則需要排除。二是內容的學習難度，若已經超出了學生的接受能力，則也需要排除。在排除不適合的歷史事件后，需要思考化學發展歷程是否足以支持學生的學習進程。

例如，對于苯的結構，依據課程標準，參考教材內容，可確定學習目標：掌握苯分子的結構；了解確定苯的結構的思路與方法；認識到科學發展是不斷完善的過程。依此進行分析，苯甲酸和石灰得到苯的反應不屬于學習要求，因此就不必應用米希爾里希制取苯的實驗。此外，苯的核磁共振氫譜圖雖然對于確定苯的結構非常關鍵，但學生理解難度很大，因此也不宜應用核磁共振氫譜的內容。

排除相應內容后，進一步提煉有關苯研究的化學發展歷程，得到如圖1所示結果。值得指出的是，刪減后的內容完全體現了苯的結構確定的思路，且顯得非常精煉，有助于教學過程突出重點。

提煉化學發展歷程后，就可以區分出相應的教學環節，并設計各環節的教學思路與方法。要注意深入分析化學史內容與學生已有基礎的聯系，挖掘對于學生學習最有價值的成分，在充分激發學生已有經驗與方法的基礎上，設計恰當的探究過程，引導學生在不斷的發現問題、分析問題、解決問題的過程中，實現能力的發展。對于具體化學研究，既可能選擇相對完整的過程，也可以選取其中關鍵的片斷。

例如，對于苯的最簡式、分子式的確定，因為已知含碳量、含氫量、相對分子質量，完全在學生能力范圍內，問題解決難度不大，因而不必作為課堂教學重點，在此也不加贅述。而對于苯結構的確定，從凱庫勒提出環狀結構，到最終確定碳碳鍵是介于單雙鍵之間的特殊的鍵，經歷了漫長的研究，可重點引導學生參與、體驗此歷程。具體而言，可采用如下思路：

[介紹歷史]在知道苯的分子式為C6H6后，對苯的結構，凱庫勒在分析了大量的實驗事實之后認為：這是一個很穩定的“核”，6個碳原子之間的結合非常牢固，而且排列十分緊湊，該“核”可以和其他碳原子形成一系列化合物。于是，他集中精力研究這6個碳原子的“核”。在提出了多種開鏈式結構但又因其與實驗結果不符而一一否定。1865年，凱庫勒終于悟出閉合鏈的形式是解決苯分子結構的關鍵，先以（Ⅰ）式表示苯結構。1866年，凱庫勒又提出了（Ⅱ）式，后簡化為（Ⅲ）式，也就是凱庫勒式。

關于凱庫勒悟出苯分子的環狀結構的經過，一直是化學史上的一個趣聞。據他自己說這來自于一個夢。那是他在比利時的根特大學任教時，一天夜晚，他在書房中打起了瞌睡，眼前又出現了旋轉的碳原子。碳原子的長鏈像蛇一樣盤繞卷曲，忽見一蛇抓住了自己的尾巴，并旋轉不停。他像觸電般地猛醒過來，整理苯環結構的假說，又忙了一夜。對此，凱庫勒說：“我們應該會做夢！……那么我們就可以發現真理，……但不要在清醒的理智檢驗之前，就宣布我們的夢。”其實關于凱庫勒提出苯分子假說的傳說有很多版本，但都是來源于夢，只不過是做夢的地點和夢境不太一樣。凱庫勒能夠從夢中得到啟發，成功地提出重要的結構學說，并不是偶然的。這是由于他善于獨立思考，平時總是冥思苦想有關的原子、分子、結構等問題，才會夢其所思；更重要的是，他懂得化合價的真正意義，善于捕捉直覺形象；加之以事實為依據，以嚴肅的科學態度進行多方面的分析和探討，這一切都為他取得成功奠定了基礎。（設計意圖：介紹歷史，強調軼事背后嚴肅認真的科學態度，進行情感態度價值觀教育）

[提出問題]若凱庫勒提出的有關苯的結構是合理的，大家認為應該體現出怎樣的性質？又該如何設計實驗進行證明呢？

[學生討論]因為存在多個碳碳雙鍵，因而應該能夠使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，可以將苯加入溴水及酸性高錳酸鉀溶液中，觀察是否褪色。

[進行實驗]將苯加入溴水及酸性高錳酸鉀溶液中，均沒有出現褪色現象。

[學生分析]苯中應該沒有典型的碳碳雙鍵，說明凱庫勒式仍然有待改進。

[教師講解]凱庫勒提出的苯分子結構有缺陷，但是他為苯分子結構的最終確定和對有機化學的發展作出了重大的貢獻。為了紀念這位偉大的有機化學家，凱庫勒式表示的苯分子一直沿用到今天。（設計意圖：引導學生模擬科學研究，經歷提出假設、設計方案、進行實驗、獲取結論的科學探究過程，讓學生切實體驗科學是不斷發展的歷程，存在的不足并不能否定科學家的偉大貢獻）

[提供信息]化學發展到今天，有更多的先進方法和現代儀器可以為物質結構的確定提供更有力的證據。現提供一些實驗的結果，請思考實驗能夠說明什么，可以獲取哪些啟示？

（材料1）現代化學研究表明：苯分子的鄰位二元取代物只有一種結構。

根據共價鍵參數，苯分子中只有一種碳碳鍵，鍵長介于單鍵與雙鍵之間，說明是一種特殊的化學鍵。

[教師總結]研究可以表明，苯分子中只有一種碳碳鍵，且介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間，因而不完全具備典型碳碳雙鍵的性質。（設計意圖：學生很難模仿科學家研究直接獲取以上數據。為此，此處采用提供數據的途徑，重點發展學生分析數據獲取結論的能力。可見，根據可接受性，學生可以僅經歷科學過程的某些片斷，重點發展某方面的能力）

4 啟示與展望

以化學發展歷程為線索，有助于學生在經歷、體驗科學研究的過程中，促進能力的發展、情感的提升。不過，人類對知識的認識過程與知識的邏輯順序并不一致，而形成知識的邏輯結構也是學生掌握學習內容的基本要求。因此，在教學完成后，要有意識地引導學生整理相關知識，形成相應邏輯結構，從而促進三維目標的協同實現。如學習完苯后，可以分別從結構與性質角度進行整理，并注重建立結構與性質之間的聯系，促使學生更好地掌握知識，感悟知識間的內在聯系。

參考文獻：

[1]朱鵬飛，徐惠.“苯”的教學設計[J].化學教學，2014，（1）：40～43.

例如，在苯分子結構的確定歷程中，涉及苯的最簡式確定、分子式確定、結構式確定等階段，其中結構式的確定經歷了傳統的凱庫勒式和現代化學研究階段，具體如表1所示。通過此過程，可以加深對于化學發展歷程的理解，為有效選用化學歷史事件奠定基礎。需要指出的是，在描述凱庫勒的研究時，需強調其研究基礎，不宜過度渲染夢境的作用。

3.2 建立與教學目標聯系

全面整理化學發展歷程后，就需要依據教學目標，精選歷史事件。具體而言，可依據兩條原則進行篩選。一是內容的學習要求，若不在教學目標范圍內，則需要排除。二是內容的學習難度，若已經超出了學生的接受能力，則也需要排除。在排除不適合的歷史事件后，需要思考化學發展歷程是否足以支持學生的學習進程。

例如，對于苯的結構，依據課程標準，參考教材內容，可確定學習目標：掌握苯分子的結構；了解確定苯的結構的思路與方法；認識到科學發展是不斷完善的過程。依此進行分析，苯甲酸和石灰得到苯的反應不屬于學習要求，因此就不必應用米希爾里希制取苯的實驗。此外，苯的核磁共振氫譜圖雖然對于確定苯的結構非常關鍵，但學生理解難度很大，因此也不宜應用核磁共振氫譜的內容。

排除相應內容后，進一步提煉有關苯研究的化學發展歷程，得到如圖1所示結果。值得指出的是，刪減后的內容完全體現了苯的結構確定的思路，且顯得非常精煉，有助于教學過程突出重點。

提煉化學發展歷程后，就可以區分出相應的教學環節，并設計各環節的教學思路與方法。要注意深入分析化學史內容與學生已有基礎的聯系，挖掘對于學生學習最有價值的成分，在充分激發學生已有經驗與方法的基礎上，設計恰當的探究過程，引導學生在不斷的發現問題、分析問題、解決問題的過程中，實現能力的發展。對于具體化學研究，既可能選擇相對完整的過程，也可以選取其中關鍵的片斷。

例如，對于苯的最簡式、分子式的確定，因為已知含碳量、含氫量、相對分子質量，完全在學生能力范圍內，問題解決難度不大，因而不必作為課堂教學重點，在此也不加贅述。而對于苯結構的確定，從凱庫勒提出環狀結構，到最終確定碳碳鍵是介于單雙鍵之間的特殊的鍵，經歷了漫長的研究，可重點引導學生參與、體驗此歷程。具體而言，可采用如下思路：

[介紹歷史]在知道苯的分子式為C6H6后，對苯的結構，凱庫勒在分析了大量的實驗事實之后認為：這是一個很穩定的“核”，6個碳原子之間的結合非常牢固，而且排列十分緊湊，該“核”可以和其他碳原子形成一系列化合物。于是，他集中精力研究這6個碳原子的“核”。在提出了多種開鏈式結構但又因其與實驗結果不符而一一否定。1865年，凱庫勒終于悟出閉合鏈的形式是解決苯分子結構的關鍵，先以（Ⅰ）式表示苯結構。1866年，凱庫勒又提出了（Ⅱ）式，后簡化為（Ⅲ）式，也就是凱庫勒式。

關于凱庫勒悟出苯分子的環狀結構的經過，一直是化學史上的一個趣聞。據他自己說這來自于一個夢。那是他在比利時的根特大學任教時，一天夜晚，他在書房中打起了瞌睡，眼前又出現了旋轉的碳原子。碳原子的長鏈像蛇一樣盤繞卷曲，忽見一蛇抓住了自己的尾巴，并旋轉不停。他像觸電般地猛醒過來，整理苯環結構的假說，又忙了一夜。對此，凱庫勒說：“我們應該會做夢！……那么我們就可以發現真理，……但不要在清醒的理智檢驗之前，就宣布我們的夢。”其實關于凱庫勒提出苯分子假說的傳說有很多版本，但都是來源于夢，只不過是做夢的地點和夢境不太一樣。凱庫勒能夠從夢中得到啟發，成功地提出重要的結構學說，并不是偶然的。這是由于他善于獨立思考，平時總是冥思苦想有關的原子、分子、結構等問題，才會夢其所思；更重要的是，他懂得化合價的真正意義，善于捕捉直覺形象；加之以事實為依據，以嚴肅的科學態度進行多方面的分析和探討，這一切都為他取得成功奠定了基礎。（設計意圖：介紹歷史，強調軼事背后嚴肅認真的科學態度，進行情感態度價值觀教育）

[提出問題]若凱庫勒提出的有關苯的結構是合理的，大家認為應該體現出怎樣的性質？又該如何設計實驗進行證明呢？

[學生討論]因為存在多個碳碳雙鍵，因而應該能夠使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，可以將苯加入溴水及酸性高錳酸鉀溶液中，觀察是否褪色。

[進行實驗]將苯加入溴水及酸性高錳酸鉀溶液中，均沒有出現褪色現象。

[學生分析]苯中應該沒有典型的碳碳雙鍵，說明凱庫勒式仍然有待改進。

[教師講解]凱庫勒提出的苯分子結構有缺陷，但是他為苯分子結構的最終確定和對有機化學的發展作出了重大的貢獻。為了紀念這位偉大的有機化學家，凱庫勒式表示的苯分子一直沿用到今天。（設計意圖：引導學生模擬科學研究，經歷提出假設、設計方案、進行實驗、獲取結論的科學探究過程，讓學生切實體驗科學是不斷發展的歷程，存在的不足并不能否定科學家的偉大貢獻）

[提供信息]化學發展到今天，有更多的先進方法和現代儀器可以為物質結構的確定提供更有力的證據。現提供一些實驗的結果，請思考實驗能夠說明什么，可以獲取哪些啟示？

（材料1）現代化學研究表明：苯分子的鄰位二元取代物只有一種結構。

根據共價鍵參數，苯分子中只有一種碳碳鍵，鍵長介于單鍵與雙鍵之間，說明是一種特殊的化學鍵。

[教師總結]研究可以表明，苯分子中只有一種碳碳鍵，且介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間，因而不完全具備典型碳碳雙鍵的性質。（設計意圖：學生很難模仿科學家研究直接獲取以上數據。為此，此處采用提供數據的途徑，重點發展學生分析數據獲取結論的能力。可見，根據可接受性，學生可以僅經歷科學過程的某些片斷，重點發展某方面的能力）

4 啟示與展望

以化學發展歷程為線索，有助于學生在經歷、體驗科學研究的過程中，促進能力的發展、情感的提升。不過，人類對知識的認識過程與知識的邏輯順序并不一致，而形成知識的邏輯結構也是學生掌握學習內容的基本要求。因此，在教學完成后，要有意識地引導學生整理相關知識，形成相應邏輯結構，從而促進三維目標的協同實現。如學習完苯后，可以分別從結構與性質角度進行整理，并注重建立結構與性質之間的聯系，促使學生更好地掌握知識，感悟知識間的內在聯系。

參考文獻：

[1]朱鵬飛，徐惠.“苯”的教學設計[J].化學教學，2014，（1）：40～43.