徐星 楊菲 展軍顏 黃翠 覃玉嫻

【摘 要】本文以“應用廣泛的高分子材料”第一課時為例，論述在課堂教學中根據(jù)教材內(nèi)容與學生的原有認知，設置合理思維階梯，結(jié)合證據(jù)推理與實驗探究等方式進行思維課堂教學設計，以教材知識發(fā)展為主線促生思維型課堂，以學生學科能力發(fā)展為隱線塑造思維特質(zhì)，期許學科知識與技能、學科觀念的形成與建構(gòu)、學科能力的發(fā)展以及創(chuàng)新思維特質(zhì)和社會責任感的形成等方面融為一體，形成學科核心素養(yǎng)體系。

【關(guān)鍵詞】高分子材料? 思維課堂? 思維特質(zhì)? 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）11B-0092-03

高中化學課程標準明確指出，課堂教學的實施應注重學生學科知識的自主建構(gòu)，并能有助于學生學科思維能力的形成與提高，以及創(chuàng)新等思維特質(zhì)的塑造。作為綜合性學科的化學同樣需要學科思維能力。學科思維能力是直接決定學生獲取新知識的速度、知識的應用水平和層次，以及解決實際生產(chǎn)等問題的能力。它包括思維方法、思維情感、特征方式以及思維特質(zhì)，其中化學思維特質(zhì)的培養(yǎng)是重中之重。

近年高考試題的考查已由知識本位向?qū)W科能力轉(zhuǎn)化，并重視學科素養(yǎng)的考查。尤其是高考試題中的有機合成題，情景新、綜合性強，是一類能較好反映學生學科思維能力和學科核心素養(yǎng)的試題。然據(jù)廣西招生考試院近年高考數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2013—2017 年難度系數(shù)均低于 0.5，約 21% 左右的學生選擇有機部分。問卷調(diào)查（抽樣南寧市某重點中學的四個班 191 人）顯示學生在同分異構(gòu)體（46.6%）、陌生信息題（49.74%）以及知識遷移（55.5%）等方面存在較大困難。絕大多數(shù)學生反映有機化學是目前難度最大，選擇者少的一類題。

現(xiàn)以“應用廣泛的高分子材料”第一課時為例，探討核心觀念統(tǒng)領(lǐng)下學科能力提升與思維特質(zhì)培養(yǎng)有效結(jié)合的教學模式，即教學目標的設置（知識載體是什么）、思維特質(zhì)的要求（為什么選擇這些知識）和學科能力的形成（如何架設與實施知識載體）。這也是對該理念下教學的一種深層次理解和知識應用的思考。

一、洞悉學情，精準找出思維障礙點

（一）教材分析

從教材知識結(jié)構(gòu)來看，“應用廣泛的高分子材料”位于人教版選修 5 第五章第二節(jié)，承前啟后，包括塑料、合成纖維、合成橡膠三部分內(nèi)容。從教材知識功能來看，該部分內(nèi)容與學生日常生活和目前科技發(fā)展等聯(lián)系緊密，可以有效引導學生利用有機化學知識合理開發(fā)利用自然資源，培育學生創(chuàng)新意識和綠色化學觀念的化學學科核心素養(yǎng)。

（二）學情分析

從學生思維培養(yǎng)的角度來看，從問卷調(diào)查數(shù)據(jù)知道，學生的有機化學成績優(yōu)秀率不足 10%，54% 的學生的有機化學成績一般。這表明學生能夠用分類思想學習和研究熟悉物質(zhì)及其性質(zhì)（低階思維），缺乏在已有分類思想的基礎上以“分類觀”為組織線索，將整個有機化學（必修和選修）部分全面整合;缺乏系統(tǒng)地認識與理解有機合成的內(nèi)在聯(lián)系和功能價值以及遷移創(chuàng)新應用來解決生活實際問題（高階思維）。這既與學生主動性不強有關(guān)（僅有 31% 主動學習），又與教師關(guān)注學生程度有關(guān)（課堂關(guān)注不足 30%），故學生課堂參與度不高（不足 20%）。

二、構(gòu)建思維課堂，塑造思維特質(zhì)

具體教學設計如下：

環(huán)節(jié)一：以生活科技素材引入新課

【教師講述并展示圖片】聚四氟乙烯塑料是一種具有特殊性質(zhì)的大分子，普遍用作不粘鍋的涂層。此外，它還用于制作假牙、人工關(guān)節(jié)和心臟瓣膜、太空服、太空交通工具中的燃料箱等，被稱為“塑料王”。

【設計意圖】課程理念指出，在人類文化背景下構(gòu)建高中化學課程體系，結(jié)合人類探索物質(zhì)及變化的歷史與化學科學發(fā)展的趨勢，有效地滲透化學史教育，提高學生的科學素養(yǎng)及人文素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)一中選取日常生活中熟悉材料不粘鍋、假牙，以及與科技相關(guān)的人工關(guān)節(jié)和心臟瓣膜、太空服、太空交通工具中的燃料箱等素材，將抽象知識具體到真實的生活情景中，為學生創(chuàng)設能夠利用所學知識解決復雜情境下的問題的機會，激發(fā)學生的興趣與思維。

環(huán)節(jié)二：以學科思想研究有機化合物

【學生文獻檢索】以“高分子化合物”“合成高分子化合物”等為關(guān)鍵詞，在網(wǎng)絡上查找資料，對其初步認識。

【問題 1】你可以從什么角度對“高分子化合物”進行分類？（按來源）

【問題 2】對“合成高分子化合物”可從什么角度進一步分類？

（按用途、按結(jié)構(gòu)、按性質(zhì)……）

【問題 3】生活中有哪些塑料制品？嘗試對比不同塑料制品的異同點。（圖片展示）

【設計意圖】前面所述，學生主動學習有機化學積極性不高，其中一個原因是因為當學生面對陌生的知識時不知如何學習，或者說不能有效地檢索信息資料來解決問題，存在思維障礙。因此，這部分設計的目的主要基于以下兩個角度。

一是將文獻檢索與課堂教學有效結(jié)合。這樣不僅可以鍛煉和培養(yǎng)學生獲取信息和運用信息的能力，而且還能激發(fā)學生自主學習能力，拓寬學生視野，及時得到世界最新化學專業(yè)知識。進而提升學生學科素養(yǎng)，提升終身學習能力。

二是設置問題線索，架設思維階梯。學生已具有分類思想，并已檢索和收集“高分子化合物”和“合成高分子化合物”相關(guān)資料（思維起點）。架設階梯性問題，引導并促進學生積極思考，讓學生進一步體會分類思想在研究物質(zhì)中的功能、價值。同時，通過設置問題 3，使學生產(chǎn)生認知沖突，激發(fā)學生進一步探索的欲望（思維階梯一）。

環(huán)節(jié)三：自主探究創(chuàng)新 促升思維特質(zhì)

【實驗探究1】不同高分子材料的受熱試驗。實驗用品：透明塑料袋、鐵鋸條、酒精燈。

【實驗探究 2】炊具把手原料酚醛樹脂的溶解性實驗。實驗用品：大試管、帶有長玻璃管的橡皮塞、鐵架臺、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈。苯酚、甲醛（40%）、濃鹽酸（37%）、濃氨水（28%）

【設計意圖】根據(jù)最新考試大綱，高考試題重視架構(gòu)真實內(nèi)容情境，以能力測試為導向，選拔具有學習潛能和創(chuàng)新精神的人才。近年高考試題中實驗探究能力的考查，特別是探究性和開放性問題的考查，很好地體現(xiàn)這一點。

因此，教學過程中的實驗環(huán)節(jié)，不能僅僅陳述實驗事實或?qū)嶒灛F(xiàn)象，而應將“裸露”的知識“包裝”起來，通過具體的驅(qū)動性實驗活動來承載。如實驗探究 1 驅(qū)動性實驗活動“不同高分子材料的受熱試驗”，驅(qū)動性問題為：（1）為什么會出現(xiàn)受熱現(xiàn)象的不同？（2）性質(zhì)上的差異與什么有關(guān)？（3）金剛石與石墨的質(zhì)地分別是什么樣子的？與其用途有什么聯(lián)系？

學生通過實驗解決實際生活問題，并在階梯性的實驗設計活動中形成有效解決問題的學科思維能力。

【問題 4】深入機理，推理思考：你知道嗎？—— 酚醛樹脂的形成。

【問題 5】為什么用堿催化生成的酚醛樹脂形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？你能畫出酚醛樹脂的部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)嗎？

酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)

【究其本質(zhì)，總結(jié)升華】

【設計意圖】思維階梯二：宏觀現(xiàn)象背后的微觀本質(zhì)的探究。

通過宏觀的實驗現(xiàn)象分析微觀反應的實質(zhì)，即具體的知識載體背后蘊含的核心知識和規(guī)律。這既有利于學生更深入地了解學科知識的內(nèi)涵與外延，增加其學習的主動性和興趣，又促進學生對學科核心知識的深層次理解和應用。因此，在實施教學過程中，將教學目標的設置（知識載體是什么）、思維特質(zhì)的要求（為什么選擇這些知識）和學科能力的形成（如何架設與實施知識載體）有效結(jié)合，形成核心觀念統(tǒng)領(lǐng)下學科能力提升與思維特質(zhì)培養(yǎng)有效結(jié)合的教學模式。

環(huán)節(jié)四：遷移應用 提升素養(yǎng)

【問題 6】塑料制品已是日常生活中重要的組成部分，但卻又帶來環(huán)境污染。請運用所學知識設計合理有效開發(fā)利用塑料制品的方案。

【設計意圖】圖片展示出塑料開發(fā)過程、產(chǎn)生危害以及產(chǎn)量與回收對比數(shù)據(jù)。學生能夠直觀感知環(huán)境問題的嚴重性，回歸解決生活實際問題本源。從化學視角認識和理解如何有效解決環(huán)境問題等相關(guān)化學知識，即“知識怎么用”，提出解決方案，如循環(huán)多次利用，回收塑料（再生料、燃燒、發(fā)電）進行微生物降解、光降解等。同時，培養(yǎng)學生肩負起解決人類面臨的能源危機、環(huán)境污染等問題的責任的意識。

總之，本文以“應用廣泛的高分子材料”第一課時為例，結(jié)合學生的認知水平、知識載體、素養(yǎng)要求等方面來設計階梯性的問題，以適應不同學生化學思維能力發(fā)展的需求，并探討“以教材知識發(fā)展為主線促生思維型課堂、以學生學科能力發(fā)展為隱線塑造思維特質(zhì)”的課堂教學模式。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003

[2]徐 星，展軍顏，黃慧清.洞悉思維的基點 構(gòu)建思維型課堂——新課程理念下“物質(zhì)分類”的教學設計[J].中學化學，2017（9）

[3]徐 星，楊 菲，展軍顏，宋慶麗.基于學生思維特質(zhì)培養(yǎng)的主題式教學實踐探究[J].基礎教育研究，2018（7）

【基金項目】廣西招生研究專項課題（2017ZSK017）。

【作者簡介】徐 星（1981— ），男，碩士研究生，中教一級，研究方向：中學化學基礎教育研究 。

（責編 盧建龍）