培養(yǎng)學(xué)科思維，生成化學(xué)素養(yǎng)

許姝梅

摘要：自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）推出后，在化學(xué)課堂上培養(yǎng)學(xué)生“五個(gè)維度”的學(xué)科核心素養(yǎng)和落實(shí)“一核四層四翼”的高考評(píng)價(jià)體系已經(jīng)成為高中化學(xué)教師的核心工作。文章以“飲食中的有機(jī)化合物——乙醇”作業(yè)設(shè)計(jì)為案例，探究與思考了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的作業(yè)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)? 作業(yè)設(shè)計(jì)? 學(xué)科思維? 化學(xué)素養(yǎng)

一、作業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)的確立

中國(guó)制酒歷史悠久，品種繁多，名酒薈萃，中國(guó)的“酒文化”源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，享譽(yù)中外。那么，如何讓學(xué)生從化學(xué)學(xué)科的視角來(lái)分析、解決生活中的問(wèn)題，真正掌握乙醇的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其用途呢？筆者認(rèn)為，合理的作業(yè)設(shè)計(jì)助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。針對(duì)《飲食中的有機(jī)化合物——乙醇》這節(jié)課的作業(yè)設(shè)計(jì)，筆者嘗試從“記憶類”“理解類”“遷移類”和“建構(gòu)類”這四類作業(yè)著手，以學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)的一般順序（物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)）為主線設(shè)計(jì)作業(yè)，旨在讓學(xué)生從基礎(chǔ)開(kāi)始，到化學(xué)性質(zhì)的遷移應(yīng)用，層層深入，真正實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落地。

二、作業(yè)設(shè)計(jì)思路分析

高中化學(xué)作業(yè)應(yīng)該是教師精心設(shè)計(jì)后，送給學(xué)生的一份禮物。學(xué)生在學(xué)習(xí)新課后，通過(guò)作業(yè)中提供的情境、問(wèn)題，對(duì)本節(jié)課知識(shí)進(jìn)行梳理、加深理解并應(yīng)用的過(guò)程，目的是真正理解和掌握基礎(chǔ)知識(shí)，并利用這些知識(shí)來(lái)分析和解決問(wèn)題，同時(shí)形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。在重視學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的背景下，設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知水平和素養(yǎng)發(fā)展的作業(yè)，是筆者設(shè)計(jì)《飲食中的有機(jī)化合物——乙醇》課時(shí)作業(yè)的理論依據(jù)。

（一）融合傳統(tǒng)文化，探究學(xué)科本質(zhì)

2014年，教育部發(fā)布《完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育指導(dǎo)綱要》，明確提出要將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化引入今后的課程和教材體系，加入中考和高考升學(xué)考試，化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的相關(guān)內(nèi)容。為了讓學(xué)生在化學(xué)學(xué)科中感受中國(guó)傳統(tǒng)文化，筆者安排了如下課時(shí)作業(yè)：

作業(yè)1：“古詩(shī)有云：‘明月樓高休獨(dú)倚，酒入愁腸，化作相思淚’‘白日放歌須縱酒，青春作伴好還鄉(xiāng)’……酒，自古以來(lái)受到廣大民眾的喜愛(ài)，自稱是“酒中仙”的人也不在少數(shù)，那么，酒的主要成分是什么呢？化學(xué)式是什么呢？”本題把中華傳統(tǒng)文化融入化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)，讓化學(xué)課堂充滿文化氣息，提高了學(xué)生在化學(xué)課堂中的參與度，也強(qiáng)調(diào)了作業(yè)的知識(shí)記憶的功能，考查了學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的掌握情況。

作業(yè)2：“日常生活中，我們遇見(jiàn)過(guò)各種各樣的酒，你能不能根據(jù)這些酒的狀態(tài)分析乙醇的物理性質(zhì)呢？請(qǐng)概括乙醇的物理性。”在日常生活中，酒的品種多種多樣，如具有客家特色的米酒、白酒，葡萄酒……本題從生活入手，讓學(xué)生根據(jù)生活中可以接觸的各種酒的顏色、狀態(tài)、氣味等概括乙醇的物理性質(zhì)，建立學(xué)習(xí)物質(zhì)物理性質(zhì)的思維模型，生成模型認(rèn)知核心素養(yǎng)。

作業(yè)3：“請(qǐng)分析乙醇在水中和有機(jī)溶劑中的溶解情況，回答下列問(wèn)題：①請(qǐng)根據(jù)碘單質(zhì)的性質(zhì)，判斷實(shí)驗(yàn)室中能不能用乙醇萃取碘水中的碘單質(zhì)？請(qǐng)說(shuō)明理由。②我們能用四氯化碳溶液來(lái)鑒別乙醇和苯嗎？如果可以，有哪些現(xiàn)象？如果不能，該選用什么物質(zhì)來(lái)鑒別它們？”本題從已有知識(shí)“萃取原理及其萃取劑的選擇”出發(fā)，結(jié)合乙醇的溶解性，考查學(xué)生是否真正理解了相關(guān)概念，把握住了本質(zhì)，也引導(dǎo)學(xué)生溫故而知新，嘗試搭建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

（二）深化學(xué)科觀念，建立平衡思想與探究意識(shí)

化學(xué)是在研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門學(xué)科，為了幫助學(xué)生更加深入了解化學(xué)學(xué)科的特征，筆者引導(dǎo)學(xué)生從乙醇的分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，借助在課堂上進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn)和觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)的方程式，學(xué)會(huì)分析乙醇在反應(yīng)中的斷鍵情況，深入分析乙醇中的羥基和水中羥基的活性，讓學(xué)生在對(duì)水和乙醇的結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程中，體會(huì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的平衡思想和“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)。設(shè)計(jì)習(xí)題如下：

作業(yè)4：“請(qǐng)分別寫(xiě)出乙烷和乙醇分子的結(jié)構(gòu)式，并觀察有何異同？”

作業(yè)5：“請(qǐng)根據(jù)乙醇分子中原子的成鍵情況，回答下列問(wèn)題：①寫(xiě)出金屬鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并描述現(xiàn)象。②金屬鈉和乙醇反應(yīng)時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵為_(kāi)_____ （填上述序號(hào)）。③乙醇在空氣中燃燒時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵為 _______（填上述序號(hào)）。④請(qǐng)根據(jù)金屬鈉與水、金屬鈉與乙醇反應(yīng)的不同現(xiàn)象，分析水和乙醇中羥基的活性。⑤當(dāng)乙醇與氧氣反應(yīng)（Cu做催化劑）時(shí)，______鍵斷裂（選做：大家試著思考，醇的催化氧化的條件是什么？）。”

作業(yè)6：“實(shí)驗(yàn)室常用酒精燈進(jìn)行加熱，請(qǐng)問(wèn)該如何檢驗(yàn)乙醇燃燒的產(chǎn)物？請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，并計(jì)算：9.2克乙醇在空氣中完全燃燒，消耗標(biāo)況下的氧氣____升。”

筆者認(rèn)為，在“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生基于碳原子的成鍵特點(diǎn)認(rèn)識(shí)乙醇的結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建物質(zhì)的結(jié)構(gòu)觀，并通過(guò)結(jié)構(gòu)觀認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)。

因?yàn)榱u基（-OH）是乙醇的官能團(tuán)，決定了乙醇的化學(xué)性質(zhì)，因此筆者強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)乙醇分子式、結(jié)構(gòu)式及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，目的是讓學(xué)生意識(shí)到物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要性，體會(huì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的學(xué)科觀念，培養(yǎng)學(xué)生的平衡思想。

（三）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

為了讓學(xué)生具有安全意識(shí)和合理、正確利用化學(xué)物質(zhì)的科學(xué)態(tài)度，更加直觀地體會(huì)到化學(xué)知識(shí)與社會(huì)發(fā)展、生命安全之間的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，筆者設(shè)計(jì)以下作業(yè)：

作業(yè)7：“為了大家的生命安全，上杭交警經(jīng)常在北環(huán)路、高速出口設(shè)卡檢驗(yàn)機(jī)動(dòng)車駕駛員是否酒駕。傳統(tǒng)的酒精檢測(cè)儀的反應(yīng)原理為：3CH3CH2OH+K2Cr2O7（橙紅色）+4H2SO4→3CH3CHO+Cr2（SO4）3（綠色）+K2SO4+7H2O。交通警察根據(jù)機(jī)動(dòng)車駕駛員呼出氣體是否讓檢測(cè)儀變色及其顏色變化程度，來(lái)判斷機(jī)動(dòng)車駕駛員是否酒駕或醉駕。請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)判斷，該反應(yīng)的還原劑為_(kāi)__________;氧化劑為_(kāi)_________;乙醇具有_________（填“氧化性”或“還原性”）。若有1摩爾電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則需要K2Cr2O7的物質(zhì)的量為_(kāi)________。”

作業(yè)8：“甲醇（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OH），用途非常廣泛，是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。因?yàn)榧状加袆《荆跃芙^把甲醇添加到食用酒中。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①甲醇的官能團(tuán)名稱為_(kāi)_________;②請(qǐng)參考乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的斷鍵情況，嘗試寫(xiě)出甲醇與金屬鈉反應(yīng)、甲醇發(fā)生催化氧化的化學(xué)方程式。”

筆者想通過(guò)作業(yè)7，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，正確認(rèn)識(shí)“喝酒不開(kāi)車，開(kāi)車不喝酒”的社會(huì)行為準(zhǔn)則，并利用所學(xué)的氧化還原反應(yīng)知識(shí)解決生活實(shí)際問(wèn)題;通過(guò)作業(yè)8對(duì)甲醇的用途和毒性的描述，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)物質(zhì)的“功”與“過(guò)”進(jìn)行客觀、合理的評(píng)價(jià)，而不是談化學(xué)色變。同時(shí)，也讓學(xué)生從官能團(tuán)的類別，準(zhǔn)確判斷甲醇的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移與應(yīng)用的能力，希望學(xué)生能從有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的角度對(duì)有關(guān)能源、材料、飲食、健康、環(huán)境等時(shí)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析、討論和評(píng)價(jià)，能妥善保存、合理使用有機(jī)化學(xué)品，真正實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

（四）關(guān)注生活中的化學(xué)知識(shí)

酒精（乙醇）幾乎是每個(gè)中國(guó)家庭必備的一種有機(jī)化合物，因此在本節(jié)課的作業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程，筆者始終圍繞乙醇在日常生活中的用途展開(kāi)，讓學(xué)生感受到：美好生活，化學(xué)創(chuàng)造。為此，筆者安排如下練習(xí)：

作業(yè)9：“人們常戴的銀手鐲、銀項(xiàng)鏈，家里的銀器等用過(guò)一段時(shí)間后經(jīng)常會(huì)變黑，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道可以用什么方法解決？”

在上述作業(yè)中，筆者以真實(shí)的生活情境，以問(wèn)題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，解決實(shí)際問(wèn)題，感受化學(xué)的魅力，形成化學(xué)學(xué)科的價(jià)值觀。

（五）關(guān)注學(xué)生綜合素養(yǎng)的建構(gòu)

作業(yè)10：“感受客家米酒釀造的傳統(tǒng)工藝，同學(xué)組成探究小組，準(zhǔn)備材料、學(xué)習(xí)釀造過(guò)程與動(dòng)手實(shí)踐，記錄步驟與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（反應(yīng)條件的控制：溫度、pH、催化劑等），米酒的蒸餾、成品的展示、客家米酒釀造的經(jīng)驗(yàn)介紹交流及改進(jìn)。”

此類習(xí)題涉及的知識(shí)綜合程度更高，解答的難度要求總體更大。因此，筆者讓學(xué)生自主選擇是否完成本題作業(yè)。不可否認(rèn)，此類作業(yè)對(duì)提高高中學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升高中有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要的引導(dǎo)意義。

三、作業(yè)的時(shí)間及評(píng)價(jià)

從作業(yè)的目標(biāo)追求看，知識(shí)記憶與知識(shí)理解兩個(gè)方面的作業(yè)更注重發(fā)揮它們對(duì)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)知識(shí)的鞏固、深化等方面的作用;而知識(shí)遷移和思維觀念建構(gòu)兩個(gè)方面的作業(yè)，則在知識(shí)鞏固和深化基礎(chǔ)上，更強(qiáng)調(diào)知識(shí)的發(fā)展、提升等方面的價(jià)值。從發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的角度看，后兩者更重要。

為了避免學(xué)生因?yàn)樽鳂I(yè)量過(guò)大，而無(wú)法保質(zhì)保量完成，筆者把上述作業(yè)（作業(yè)10除外）以預(yù)習(xí)作業(yè)和課堂作業(yè)的形式穿插進(jìn)行，既體現(xiàn)了作業(yè)的功能價(jià)值，又讓學(xué)生真正參與課堂。作業(yè)10屬于綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)過(guò)程，最有利于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)，但是完成這道題所需的時(shí)間比較多，對(duì)學(xué)生能力要求比較高，讓學(xué)生選擇性參與，結(jié)果兩個(gè)教學(xué)班級(jí)中，只有三位學(xué)生有興趣參與，他們?cè)谡麄€(gè)作業(yè)的實(shí)踐過(guò)程中，全程自己安排工作任務(wù)，找資料、準(zhǔn)備材料，記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，最后帶到學(xué)校與全班同學(xué)一起分享、品嘗成品，并且以校級(jí)小課題研究的形式展示作品，上交學(xué)校教研室保管。

四、結(jié)語(yǔ)

一個(gè)優(yōu)秀的化學(xué)教師可以通過(guò)一項(xiàng)作業(yè)，讓學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)、解釋生活生產(chǎn)中的化學(xué)問(wèn)題，感受化學(xué)的無(wú)限魅力。而課時(shí)作業(yè)應(yīng)該是達(dá)到上述目標(biāo)的有效方法之一，教師可以靈活、合理安排多層次、多樣化的作業(yè)，來(lái)提升學(xué)生的化學(xué)思維邏輯，讓學(xué)科素養(yǎng)真實(shí)落地。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊小江.學(xué)科核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)教學(xué)策略[J].課程教育研究，2019（44）.

[2]譚瓊念.基于發(fā)展核心素養(yǎng)的高中化學(xué)作業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)[J].高中數(shù)理化，2019（10）.

[3]周玲玲.基于化學(xué)核心素養(yǎng)的活動(dòng)化作業(yè)的設(shè)計(jì)策略[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（5）.

（作者單位：福建省上杭縣第五中學(xué)）