王希儉

[摘 ? 要]學生的發(fā)展需要化學知識、技能與學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)相結(jié)合。為此，教師要探索實現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效教學途徑和策略，在教學理念上不斷強化化學觀念和化學思想。以《乙酸》的教學為例談談如何基于實驗觀、結(jié)構(gòu)觀、分類觀、對比觀、變化觀、化學價值觀等化學基本觀念貫徹落實化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]化學觀念;核心素養(yǎng);化學思想;教學設(shè)計

[中圖分類號] ? ?G633.8 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058（2020）26-0060-04

《普通高中化學課程標準》中關(guān)于學科核心素養(yǎng)的表述是“通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，是學科育人價值的集中體現(xiàn)”。學科核心素養(yǎng)是通過某學科的知識、技能與方法而得到的觀念、能力和品格?；瘜W學科核心素養(yǎng)是指從化學學科的角度促進學生終身發(fā)展，以化學知識、化學思維、化學觀念為基礎(chǔ)而形成的具有化學學科特征的素養(yǎng)，是三維目標的整合，能夠促進學生的終身學習和發(fā)展。

學生的發(fā)展需要知識、技能與學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)相結(jié)合。突出學科核心素養(yǎng)的教學能幫助學生更好地認識世界，更好地運用所學知識改造自己的人生觀，成為現(xiàn)代社會需要的具有科學素養(yǎng)的公民。

本文以《乙酸》的教學為例談談教學中如何基于化學觀念貫徹落實化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、教學思想

化學課程應該以提高學生的化學學科核心素養(yǎng)為宗旨，重視科學、技術(shù)與社會的聯(lián)系，讓學生在熟悉的生活生產(chǎn)情境中感受化學的重要性，了解化學學科的核心思想、觀點，逐步學會分析和解決與化學有關(guān)的實際問題。教學中，教師要探索實現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效教學途徑和策略，在教學理念上，不斷強化化學觀念和化學思想;在教學內(nèi)容上，強調(diào)聯(lián)系生產(chǎn)生活實際;在教學方法上，讓學生在原有認知的基礎(chǔ)上理解、體會、感悟與實踐;在教學目的上，注重學生實際應用能力的培養(yǎng)。

二、教學分析

乙酸在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有很大的用途，也是學生接觸較多的化學物質(zhì)之一，是繼烴、醇、醛之后又一重要的有機物。乙酸的教學既是對醇、醛知識的鞏固，又為酯的學習做鋪墊，起到幫助學生形成有機合成的基本思路的重要作用。在《乙酸》教學中，教師要從實際出發(fā)，對課本設(shè)置的學習內(nèi)容要腳踏實地地引導學生學習，一定要注意知識的前后聯(lián)系、理論聯(lián)系實際，準確把握新課標對本節(jié)課的要求，注重學習方法的引導，以實現(xiàn)學生化學思維能力及學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。為此，需要設(shè)計一些綜合探究性問題，以突破乙酸的酸性、酯化反應等教學重難點。

三、學情分析

初中階段學生已掌握食醋的一些基本性質(zhì);在高中化學必修2專題1第三單元《從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性》中學生已學過同分異構(gòu)現(xiàn)象，會初步判斷同分異構(gòu)體并了解有機物的成鍵特征，認識微粒間的相互作用力——化學鍵以及電子式的書寫等;且本專題第二單元《食物中的有機化合物》中介紹了含氧衍生物乙醇的組成及重要性質(zhì)。這些都為乙酸知識的學習明確了思路，確定了方法。

四、教學要求

根據(jù)江蘇省學測說明和江蘇省普通高中化學課程標準的教學要求，確定《乙酸》的教學標準與學習要求為：（1）知道乙酸的組成和主要性質(zhì)，認識其在日常生活中的應用;（2）知道乙酸的分子結(jié)構(gòu)，了解乙酸的酸性、酯化反應等性質(zhì)及其用途;（3）開展實驗探究乙酸的主要化學性質(zhì)。

五、教學過程

1.課前查詢資料，初步認識乙酸，培養(yǎng)化學價值觀

化學價值觀是指人們通過對化學的學習和應用所形成的對化學科學的價值與局限性的根本看法。學生應建立以下化學價值觀：贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻，關(guān)注與化學有關(guān)的社會熱點問題，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想?；瘜W能夠使人們科學地認識和利用自然界中的物質(zhì)及其變化，增強辯證唯物主義意識，樹立科學的世界觀。如化學可以轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，化學在增產(chǎn)食物、開發(fā)新型替代能源、合成功能材料、改善生態(tài)環(huán)境、裨益健康等方面發(fā)揮了積極作用。綠色化學工藝、原子經(jīng)濟性、資源循環(huán)利用是化學化工生產(chǎn)領(lǐng)域的新思路和新發(fā)展，可通過最大限度地合理利用資源、減少污染物的產(chǎn)生和排放，實現(xiàn)資源、環(huán)境與發(fā)展的良性循環(huán)。

乙酸是重要的化工原料，是常見的調(diào)味品，在教學中，可以此為契機開展研究，目的是將課堂上或書本中的知識運用于實際，在培養(yǎng)學生信息處理能力、合作學習能力、分析問題能力、表達能力和社會責任感的同時，樹立學生的化學價值觀。具體建議如下：

（1）向全體學生提出以下問題：

①食醋工業(yè)生產(chǎn)的化學原理是什么？

②醋酸的成分主要有哪些？

③乙酸的用途主要有哪些？

（2）布置任務

①文獻收集：查詢有關(guān)資料，資料來源可以是多渠道的，例如網(wǎng)絡、圖書館、教科書、報紙、雜志等。

②綜述與分析：對收集的資料進行分類整理，提煉出主要數(shù)據(jù)、主要觀點或主張;對這些數(shù)據(jù)和觀點進行科學分析，整理成文獻綜述。

③在文獻研究的基礎(chǔ)上，提出自己的觀點（研究成果），并對其進行論證;然后將研究成果以一定的形式表達出來，可以是論文、小報、展板、調(diào)查報告等。

（3）根據(jù)學生成果組織全班交流活動。交流以小組為單位進行，再由每個小組選出代表，向全體師生介紹研究過程與成果。教師和其他學生對匯報的內(nèi)容、形式、成果做出評價，評價以鼓勵和肯定為主。

2.基于實驗觀認識乙酸的物理性質(zhì)

實驗探究的主要目的有：發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學問題;能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案，完成實驗操作;能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論;能和同學交流實驗探究的成果，提出進一步探究或改進實驗的設(shè)想;能尊重事實和證據(jù)，不迷信權(quán)威，具有獨立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。

無論是傳遞知識、開拓思維、組織活動還是互動交流，教師在設(shè)計和組織教學時要將傳統(tǒng)的“以知識為核心”的教學，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙院诵乃仞B(yǎng)為導向”的教學;由“抽象知識”轉(zhuǎn)向“具體情境”，注重創(chuàng)設(shè)學習情境的真實性;體現(xiàn)以學生為主體的教學思想，按照“問題討論、互動式自主探究”的總體思路來進行教學。

【實驗探究1】

（1）現(xiàn)在大家的手上有些實驗的藥品和儀器，請聞一聞藥品的氣味并觀察其狀態(tài)。

（2）向裝有乙酸的試管里加水，振蕩，觀察現(xiàn)象并分析。

（3）向裝有乙酸的試管里加乙醇，振蕩，觀察現(xiàn)象并分析。

問題1：根據(jù)觀察，你能描述乙酸的顏色、狀態(tài)、氣味、及溶解性嗎？（顏色：無色;狀態(tài)：液體;氣味：刺激性;溶解度：任意比）

3.基于結(jié)構(gòu)觀探究乙酸可能的斷鍵方式

“宏觀辨識與微觀探析”化學學科核心素養(yǎng)要求能通過觀察，辨識一定條件下物質(zhì)的形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象，初步掌握物質(zhì)及其變化的分類方法，并能運用符號表征物質(zhì)及其變化;能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應用”的觀念;能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預測物質(zhì)在特定條件下可能具有的性質(zhì)和可能發(fā)生的變化。

樹立宏觀與微觀思想，通過宏觀現(xiàn)象，推斷構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子的變化規(guī)律，是化學學科的顯著特點。宏觀物質(zhì)都是由微觀粒子（分子、原子和離子等）構(gòu)成的，宏觀物質(zhì)的性質(zhì)和發(fā)生的變化就是構(gòu)成它們的微粒的性質(zhì)及微粒所發(fā)生的變化。如壓縮氣體的體積會縮小，是因為氣體分子之間存在間隔;CuSO4溶液呈藍色，是因為Cu（H2O）42+是藍色的;醇的通性是由-OH（羥基）的性質(zhì)決定的，醛的通性是由-CHO（醛基）的性質(zhì)決定的;等等。事實上，用微觀思想分析和看待化學問題，就抓住了問題的實質(zhì)?；瘜W教學必須架設(shè)從宏觀到微觀的橋梁，培養(yǎng)學生由宏觀到微觀的豐富想象力，使學生掌握由宏觀物體的變化聯(lián)想到微觀粒子變化的思維方法。

由“知識中心”轉(zhuǎn)向“素養(yǎng)中心”，培養(yǎng)學生形成高于學科知識的學科素養(yǎng)。通過學習學科知識，學生的智能、品格、能力、價值觀等都打上了學科的烙印，這個過程就是學科素養(yǎng)形成的過程。由知識轉(zhuǎn)化為學科素養(yǎng)和能力的過程中，一定要把知識轉(zhuǎn)化、內(nèi)化和升華為能力與素養(yǎng)。“每個學科對學生的發(fā)展價值，除了一個領(lǐng)域的知識以外，應該能夠提供一種唯有在這個學科的學習中才可能獲得的經(jīng)歷和體驗;提供獨特的學科美的發(fā)現(xiàn)、欣賞和表達能力。”因此，教師需要確立“通過知識獲得教育”而不是“為了知識而教育”的教育思想。學科學習的最終目的應該是形成高于學科知識的學科素養(yǎng)。

問題2：乙酸的分子式為C2H4O2 ，請寫出可能的結(jié)構(gòu)簡式。（CH3COOH或HCOOCH3）

問題3：乙酸分子中有幾種鍵？斷鍵方式可能有哪些？（四種;氫氧鍵斷裂、碳氧鍵斷裂、碳氧雙鍵斷裂 、碳氫鍵斷裂）

【實驗探究2】向兩試管中分別加入碳酸鈉溶液、含酚酞的氫氧化鈉溶液，再分別滴加乙酸，溶液如何變化？

4.基于分類觀認識和推斷乙酸的化學性質(zhì)

物質(zhì)分類觀是指人們在學習研究形形色色的化學物質(zhì)及其變化時，按照一定的規(guī)則將對象的多樣性和復雜性轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)性和規(guī)律性的思維傾向。

分類既是一種邏輯方法，也是中學化學的核心思想。世界上物質(zhì)極其豐富，既有其個性，也有與其他物質(zhì)相同或相似的地方;同樣，物質(zhì)的變化也是多種多樣的。學習化學首先要學會從不同角度對物質(zhì)及其變化進行分類，然后在解決某些問題時把某種物質(zhì)或變化歸納到某一類別之中，用“類”的思想去解決化學問題，這樣就容易把握問題的實質(zhì)，找到解決問題的方法和思路，從而有效地解決具體的問題。門捷列夫的元素周期律和周期表的提出，就是運用物質(zhì)分類思想的典范。新教材化學必修1就是以物質(zhì)分類為主線來編排的。中學化學中對混合物、純凈物，單質(zhì)、化合物，有機物、無機物，氫化物、氧化物，酸、堿、鹽的分類，以及有機物中對烴、烴的衍生物，鹵代烴、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯等的分類，充分說明了物質(zhì)分類思想在化學中無處不在。

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)著力提高學生復雜情境下的問題解決能力，使其能夠適應飛速發(fā)展的信息時代和復雜多變的未來社會。傳統(tǒng)教學以學科知識為核心，傳授的知識往往過于抽象，學生難以形成解決實際問題的能力。真實世界中的問題情境往往更加復雜多元，教學中教師需要注意把抽象問題與真實情境相結(jié)合，為學生創(chuàng)設(shè)能夠利用所學知識解決真實問題的機會。

問題4：乙酸屬于哪類物質(zhì)？這類物質(zhì)的通性是什么？乙酸的水溶液的主要成分是什么？它們的性質(zhì)是什么？（從物質(zhì)分類的角度來分析，乙酸屬于酸，具有酸的性質(zhì)）

要求：寫出證明乙酸是酸的有關(guān)化學反應方程式。

2CH3COOH + Zn=Zn（CH3COO）2+H2↑

2CH3COOH + CaO=Ca（CH3COO）2 + H2O

CH3COOH + NaOH=CH3COONa+ H2O

2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa +H2O+CO2↑

CH3COOH + NaHCO3 =CH3COONa +H2O+CO2↑

5.基于對比觀認識乙酸和乙醇中羥基的區(qū)別

對比觀是根據(jù)一定的標準對某類現(xiàn)象在不同情況的不同表現(xiàn)進行比較的一種研究方法。運用對比法，可更為準確地理解事物的本質(zhì)特征，區(qū)分相近事物，把握事物之間的內(nèi)在聯(lián)系及其變化規(guī)律，是學習化學不可缺少的方法。在化學教學中，對一些概念、反應原理、實驗、計算，運用對比法進行教學，可以幫助學生開拓思維，加深理解，便于掌握和應用。

由“教師中心”轉(zhuǎn)向“學生中心”，提升學生主動學習和合作學習的意識與能力。提高學生學習的主動性就是要把教學中心由“教”轉(zhuǎn)向“學”，教師的重要作用體現(xiàn)在激發(fā)學生的學習興趣、引導學生自主學習和培養(yǎng)學生的合作學習意識上，從而達到教育的最終目標——培養(yǎng)學生具有終身學習的能力。開展“以學生自主活動為主”的課堂教學，不僅要求教師讓學生獨立自主地進行探究，更重要的是要求教師以學生學習為主線，關(guān)注學生問題生成、實踐、操作、思維轉(zhuǎn)化、問題解決的全過程，指導并促進他們由淺入深、由表及里地進行學習探索，進而形成獨立思考、實踐和學習能力。

乙酸和乙醇都含有羥基，乙酸中的羥基結(jié)合乙?；?，乙?；醒跖c羥基氧相互作用，形成共軛體系，減弱羥基中氫氧鍵而易電離顯弱酸性，但發(fā)生酯化反應時氫離子易與羧基氧結(jié)合脫去而形成碳正離子。

問題5：向兩個試管中分別加入乙醇和乙酸，然后再分別向試管中加入金屬鈉，溶液如何變化？如何解釋上述變化？

【實驗探究3】在一支大試管中加幾片碎瓷片，再加入3 mL乙醇，然后邊搖動試管邊慢慢加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸，按圖1所示連接好裝置。用酒精燈小心均勻地加熱試管3～5分鐘，產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。實驗完成后在不振蕩小試管的情況下沿器壁滴加少量紫色石蕊試液，觀察現(xiàn)象;再振蕩試管、靜置，觀察現(xiàn)象。

強調(diào)：（1）實驗裝置的組裝順序;（2）裝置的氣密性;（3）導管口的位置;（4）實驗安全問題。

學生活動：（1）閱讀分析實驗操作要點，進行加熱操作;（2）觀察裝有飽和碳酸鈉溶液的試管里有什么變化？導管為什么不伸入液面以下？生成新物質(zhì)的色、態(tài)、味怎樣？記錄實驗現(xiàn)象;（3）反應結(jié)束后振蕩盛飽和碳酸鈉溶液的試管，聞生成物氣味;（4）填寫學案，總結(jié)反應現(xiàn)象，判斷反應產(chǎn)物，寫出反應方程式。

6.基于變化觀探究乙酸的制取方法和用途

“變化觀念與平衡思想”化學學科核心素養(yǎng)要求能認識物質(zhì)是在不斷運動的，物質(zhì)的變化是有條件的;能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面較全面地分析物質(zhì)的化學變化，關(guān)注化學變化中的能量轉(zhuǎn)化;能從不同視角對紛繁復雜的化學變化進行分類研究，逐步揭示各類變化的特征和規(guī)律;能用對立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動態(tài)平衡的觀點考查、分析化學反應，預測在一定條件下某種物質(zhì)可能發(fā)生的化學變化。

物質(zhì)變化觀，就是指人們對日常生活中常見物質(zhì)及其變化現(xiàn)象的基本看法，表現(xiàn)為自覺從原子、分子層面認識日常生活中包括生命現(xiàn)象在內(nèi)的各種物質(zhì)變化現(xiàn)象的思維習慣和意識。化學反應遵守質(zhì)量守恒定律?；瘜W變化是反應物分子中的原子通過舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成而重新組合的過程。在這個過程中元素的種類、原子的數(shù)目都沒有改變，所以宏觀表現(xiàn)為反應物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量。 化學變化都伴隨著能量轉(zhuǎn)化。能量轉(zhuǎn)化是通過化學鍵的改組來實現(xiàn)的，舊鍵斷裂消耗的能量與新鍵生成釋放出的能量之間的差異，即化學反應的熱效應。人們可以通過控制化學反應進而有效地利用化學變化的熱效應作為能量的來源，這是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。

問題6：乙酸是重要的有機化工原料，它有哪些重要用途？工業(yè)上以乙烯為原料如何制備乙酸？

乙烯是一種重要的化工原料，以乙烯為原料衍生出部分化工產(chǎn)品的反應如下（部分反應條件已略去）：

六、教學反思

1. 培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)，教師要提高對化學觀念的認識

科學素養(yǎng)是學生成為合格社會公民的必要條件，而化學核心素養(yǎng)是科學素養(yǎng)的重要組成部分。要讓學生具備能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，化學教師需要研究和歸納高中化學學科核心素養(yǎng)的建構(gòu)角度?；瘜W知識與觀念是從微觀層面對物質(zhì)進行研究所形成的核心概念與學科觀念，作為教師，要基于化學觀念理解化學學科素養(yǎng)的內(nèi)涵。

2.培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)，教師要不斷研究教學內(nèi)容

高中化學課程是促進學生化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展和形成的重要載體，化學領(lǐng)域的重大理論、重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明都是經(jīng)過實驗研究基于證據(jù)推理形成的結(jié)論。教師通過對化學課程的研究，理解知識的形成過程與隱含的化學學科觀念，在有效促進學生課程學習的同時提升學生化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)，教師要提高課堂教學能力

教師要像化學家那樣教授化學課程，同時引導學生像化學家那樣探究和學習化學，幫助學生發(fā)展批判性思維，讓學生體驗探究過程和方法，形成終身學習的品格和能力，提升學生的“自我發(fā)展”核心素養(yǎng)。

（責任編輯 張 ? 簡）