以“乙醛”教學為例的模型中心教學實踐研究

范亞

摘? 要：乙醛是生活中常見的有機物，也是高二學生學習的重要的烴的衍生物。乙醛的分子結構和反應的斷鍵推理是一個難點，學習它需要不斷地進行科學探究，在探究學習的過程中，運用模型中心探究教學的思路組織乙醛的教學可以有效地提高學生的多重表征的思維方式。本研究從多重表征的視角分析乙醛的知識，依照模型中心探究教學的要素與程序，提出基于多重表征視域下的模型中心探究教學設計的思路，以乙醛為例，進行教學實踐研究。

關鍵詞：多重表征;模型中心;探究教學;乙醛

中圖分類號：G633.8? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1992-7711（2020）36-213-02

一、 問題的提出

化學是一門在分子水平上研究物質組成，結構，性質及其變化規律的科學，化學多重表征是認識物質和分析問題的思維方式，也是化學學科的學科特征。不過現實教學中，中學教師由于課時緊張，任務繁重，對學生多重表征和探究能力培養往往不足。資料顯示Ⅰ進入高中階段的學生往往逐漸對化學學習失去興趣，一方面因為課程內容本身具有復雜性，另一方面則是由學生多重表征的問題所引起：如學生在理解化學反應的微觀層面存在困難，在符號表征的理解和運用方面有障礙，或進行多重表征之間的轉換能力較弱等。因此筆者認為，若能在提升學生探究能力的教學設計中，融合多重表征的化學思維方式，設計一個新穎高效的教學設計，以模型中心探究教學促進多重表征思想的積極滲透，將會有助于提升學生理解和建構化學知識的能力。

乙醛是重要的有機化合物之一，乙醛的知識內容不僅涉及到宏觀的化學反應現象、微觀的反應機理等多重表征的學習，而且包含了推理分子結構和斷鍵機理等科學探究的過程，是有機物中體現多重表征的思維方式和模型中心探究教學思路的一個經典范例。

筆者從CNKI數據庫以“乙醛”，”乙醛教學設計”為主題進行探索，篩選出近10篇文獻，其中王玲，陳同斌Ⅱ是利用信息化教學平臺技術去開展乙醛的學習，汪結義Ⅲ則按照物理性質——分子結構——化學性質——應用的思路展開教學，彭丹Ⅳ采用的是突破不同層次學生學習有機化學思維障礙的模塊開展教學研究，而少有學者在多重表征的視角下基于模型中心探究教學理論對乙醛進行教學設計。

本研究嘗試將化學學科多重表征的思維方式結合模型中心探究教學，以乙醛的知識為例為中學化學教師提供參考，也為今后相關的教學研究提供一個可供借鑒的教學案例。

二、 多重表征視域下的模型中心的教學案例的設計及實施

（一） 教材特點

本節內容選自人教版選修五。從學科結構上講，醛是醇、酸相互轉變的中心環節，學好醛的結構與性質，掌握醛類與醇類、羧酸的關系，能建立較完整的有機知識網絡，因此本節在這一章中起著承上起下的作用，在有機合成中占有重要的地位，也是后面學習糖類知識的基礎。

（二）學生認知情況

①知識基礎：在學習本課題之前，學生已經學習了氧化還原反應價態升降理論、烯和醇的性質，對氧化還原反應的標志、官能團決定有機物的性質有了一定的認識。

②能力基礎：學生已具備根據有機物分子結構預測物質化學性質進而通過實驗來驗證的能力、根據反應原理及實驗現象完成化學反應方程式的能力。

③情感基礎：有機化學在生活有著廣泛的應用，在學習有機化學時學生對有機化學學習有著強烈的探究欲望。

（三）制定核心素養教學目標

① 通過醛的結構特征，認識醛的反應類型和組成結構特點的關系

② 通過實驗探究醛的代表物——乙醛，認識醛類物質的化學反應機理

③ 通過對醛的代表物——乙醛的氧化反應和還原反應本質的認識，構建烴的含氧衍生物官能團之間相互轉化的認知模型。

④ 通過設計探究活動，感受有機化學反應的社會價值，初步形成綠色應用的意識，增強社會責任感。

（四）設計教學流程圖

（五）設計教學活動

環節1 設定探究主題，啟動初始模型

【設問】大蒜，生姜，桂皮散發的氣味含有哪些物質？閱讀課本，準確獲取醛的定義。

【思考】下列有機物不屬于醛類的是： （? ? ）

【設計意圖】宏觀表征，符號表征，語言表征：感悟生活中醛的宏觀應用，認識醛基的表示符號，試著描述醛的組成，實現宏觀——符號——語言之間的相互轉化。

環節2? 發展和檢驗因果模型

【引入】日常生活中，為什么有的人喝酒“千杯萬杯都不醉”，而有的人一喝點酒就面紅耳赤，情緒激動甚至酩酊大醉？酒量的大小到底與什么有關呢？

【實物展示】根據桌面的展示的乙醛溶液，回答出物理性質。

【問題引導】羅列出一些生活與乙醛有關的常識，讓學生根據這些問題思考具體體現了那些物理性質。

【教師追問】乙醛，苯，四氯化碳如何用最簡單的方法鑒別？

【設計意圖】宏觀表征，符號表征，語言表征：感悟生活中乙醛的宏觀應用，試著描述乙醛的物理性質，實現宏觀——符號——語言之間的相互轉化。

環節 3? 修訂初始模型

【設疑】大家都知道乙醛分子式是C2H4O，而乙醇的分子式C2H6O，結合乙醇已有的球棍模型，大家推測乙醛可能存在的結構？

【驗證猜想】展示乙醛的核磁共振氫譜，引導學生組裝出合理的球棍模型

【師生活動】展示模型，師生討論模型的合理性，并共同完成乙醛的分子式，結構式，結構簡式，電子式的書寫

【設計意圖】用結構式進行符號表達，用語言描述其形成原因，實現微觀——符號——語言之間的相互轉化。同時通過模型拆卸和組裝，將分子結構的微觀世界轉變為宏觀現象，搭建了宏觀——微觀之間的橋梁。