疫情防控時期高中化學學科核心素養的培養
——以“乙醇”為例

◇ 山東 張繼民

2020年初,學生平靜的寒假被突如其來的新冠肺炎疫情打破了.本文中的疫情防控時期是指2020年新型冠狀病毒性肺炎引起的疫情以及防控階段,包括疫情消失后的時間階段.學生的假期一再延長,教育部提出了“停課不停教、停課不停學”的要求,各地學校紛紛響應,線上學習成為必然.由于疫情期間學生不能出門,時間一長難免會出現情緒波動,因此在線上教學過程中,化學學科核心素養的培養顯得格外重要.

1 化學學科核心素養的含義

化學學科核心素養包含“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”五個維度.這五個維度一方面為化學學科的建設和教學發展指明了新的方向和道路,另一方面也有效地幫助學生建立正確的學科價值觀、人生觀和世界觀.在疫情期間,化學學科核心素養的培養不能間斷,借助線上直播把課堂教學與化學學科核心素養相融合,也是立德樹人的體現.

2 疫情防控時期學科核心素養的教學設計

疫情期間,線上直播是學生掌握知識和形成化學學科核心素養的主要平臺.面對線上教學,教師更要精心備課,根據《普通高中化學課程標準(2017年版)》的要求,以及學生的不同學習層次進行教案設計和課件制作,把化學學科核心素養滲透到教學環節中.本文以人教版(2019年版)第七章有機化合物第三節乙醇為例進行分析.

1)情境導入

本節課以“公益宣傳教育片——酒駕篇”微電影引入,讓學生明白酒駕的危險性.創建真實、具體的問題：喝酒后為什么容易發生車禍? 問題解決情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要載體.本節課的引入可培養學生“科學態度與社會責任”的核心素養.

2)前置作業

前置作業設置了復習烷烴的定義、乙烷的結構式及結構簡式、鈉的保存以及鈉與水反應等內容,旨在通過復習與本節課相關聯的知識點,幫助學生更好地理解乙醇的空間結構并推測其性質.例如,鈉和水反應內容的設置,通過比較水和乙醇的結構,引導學生猜想乙醇是否可以與鈉發生反應,反應現象是什么,幫助學生建立證據推理的思維模式.

3)探究乙醇的分子結構

通過前置作業中乙烷結構的復習,學生用準備好的橡皮泥搭建乙醇分子的球棍模型.搭建完成后,拍照上傳到學習群中.各小組以QQ 討論組的形式討論設計驗證乙醇結構的實驗方案,然后各小組發言、互評,讓學生觀看無水乙醇與鈉反應的實驗視頻,總結得出乙醇的分子結構.

學生在搭建模型的過程中,可以鍛煉學生的“證據推理與模型認知”的核心素養.小組討論設計實驗方案驗證乙醇的結構,不僅可以激發學生的探究欲望、培養學生團結合作的精神,而且可以培養學生“科學探究與創新意識”素養.

4)探究乙醇與鈉的反應

在已知乙醇與鈉能反應的前提下,讓學生體驗結構決定性質、性質反映結構.PPT 呈現乙醇與乙醇鈉的紅外光譜圖,請學生思考以下問題：在乙醇與鈉的反應中,乙醇的化學鍵發生了怎樣的變化? 對比水與鈉的反應,說明乙醇有怎樣的性質? 學生通過觀察乙醇與乙醇鈉的紅外光譜圖,引導學生通過乙醇鈉中－OH峰消失,推斷得出乙醇在與鈉發生反應時的斷鍵位置.聯系前置作業中鈉與水的反應,發現乙醇與鈉的反應現象與之有差別是羥基連在不同的原子或原子團上所導致的.在推斷乙醇斷鍵位置以及比較鈉和水、乙醇反應的過程中,進一步加深學生對乙醇結構的理解,鍛煉學生的“證據推理與模型認知”的思維.

5)探究乙醇的催化氧化反應

學生觀看乙醇催化氧化的實驗視頻,思考以下的問題：乙醇催化氧化的實驗現象是什么? 乙醇的催化氧化反應在有機物轉化中的意義是什么? 通過問題驅動,提高學生對實驗學習的興趣和積極性.用PPT播放乙醇催化氧化的微動畫,從微觀角度上理解乙醇催化氧化的反應機理.通過觀察乙醇和乙醛的紅外光譜圖,進一步明確反應過程中官能團的變化.通過分析,引導學生回答在情境導入時提出的問題.從宏觀上觀察乙醇催化氧化的實驗現象；從微觀上,分析催化氧化反應的原理,培養學生“宏觀辨識與微觀探析”素養.

6)小組合作學習

針對乙醇與鈉、乙醇的催化氧化反應,探究羥基與乙醇性質的關系：反應中官能團是如何變化的? 化學鍵是如何變化的? 物質類別是如何變化的? 讓學生在QQ 討論組中進行討論,各小組記錄好本組的討論結果,然后進行線上發言、互評,教師給出總結.讓學生從乙醇的反應類型、官能團的變化、斷鍵和成鍵的過程等角度分析學習乙醇的各種化學反應,更好地理解和體會結構與性質的密切關系.

7)乙醇的用途

讓學生閱讀課本第79頁第二段文字,根據所見所聞,歸納出乙醇的用途,體會性質決定用途,發揮學生的主體性.

8)課堂小結

以“乙醇版青花瓷”歌曲對本節課的內容進行小結,寓教于樂,讓學生在歌聲中既復習了本節課的知識,又緩解了上課的疲勞.

9)隨堂練習

隨堂練習以問卷的形式,課上發送,隨堂做完.學生點擊鏈接或掃描二維碼即可做題,教師通過后臺查看學生知識的掌握情況,對于易錯知識點進行講解.

3 教學反思

1)把化學學科核心素養與教學環節、課堂知識相融合,在掌握知識的同時,培養學生的化學學科核心素養.教學環節的設置可以讓學生體會化學學科核心素養的存在,向“立德樹人”的目標靠近.疫情防控時期的線上學習,學生可以借助實驗視頻、紅外光譜圖等探究乙醇的結構和性質.自主搭建乙醇分子的球棍模型并小組討論設計實驗方案驗證乙醇的結構,可以鍛煉學生科學探究的能力.利用紅外光譜圖確定物質的結構,可以充分調動學生學習的積極性和主動性,培養學生的創新意識.

2)本節課以乙醇的結構、性質、用途為線索,貫穿整節課堂,鍛煉學生的“證據推理與模型認知”的思維.認識一種有機物,可先從結構入手,分析其碳鏈和官能團,了解其所屬的有機物類別；再結合這類有機物的一般性質,推測該有機物可能具有的性質,并通過實驗進行驗證；在此基礎上進一步了解該有機物的用途.各類有機物在結構和性質上具有明顯的規律性,有助于學生更好地學習有機化學,同時與課本中的“方法導引”相呼應.

3)疫情防控期間,可以采用實驗視頻、動畫、微課等多種形式,增加課堂的互動性.在課程設計上一定要多設問、多引導,通過搶答、舉手、提問等方式激活學生的潛力,讓學生愿意主動思考,最大限度給學生主動思考的機會,這樣學生就會跟著課堂的節奏走,學習效率也會提高,學生的化學學科核心素養自然也得到了提升.