基于核心素養(yǎng)下有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)烴的教學(xué)方法探究

1、    基于核心素養(yǎng)下有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)“烴”的教學(xué)方法探究    摘 要：文章闡述以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為指向的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)概念基礎(chǔ)上，以“烴”單元教學(xué)為例，進(jìn)行單元整體備課教學(xué)的探索，以期為廣大一線化學(xué)教師提供有益借鑒。關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧w教學(xué);烴;化石燃料一、 引言新課程的核心理念是實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展。為了發(fā)展化學(xué)學(xué)科的獨(dú)特育人價(jià)值，實(shí)施新課程理念的教學(xué)，在化學(xué)課堂教學(xué)中有效落實(shí)“核心素養(yǎng)目標(biāo)”是實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展的有效途徑。改善教學(xué)中知識(shí)的片段化，知識(shí)和能力的脫軌。隨著社會(huì)的發(fā)展，有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)成了基本學(xué)科素養(yǎng)中的重要部分。二、 教學(xué)單元規(guī)劃烴是高中化學(xué)教學(xué)的重

2、要內(nèi)容，也是有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)物質(zhì)，是學(xué)生在中學(xué)階段所學(xué)習(xí)的有機(jī)化合物知識(shí)的重要組成部分。烷烴、烯烴、芳香烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及應(yīng)用等，每個(gè)知識(shí)模塊相對(duì)獨(dú)立，具有非常鮮明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但在整個(gè)烴的學(xué)習(xí)又密不可分。2017版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求：烴的性質(zhì)與應(yīng)用：認(rèn)識(shí)烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比較這些有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的差異。了解烴類在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用;有機(jī)化合物的安全使用：結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際了解某些烴對(duì)環(huán)境和健康可能產(chǎn)生的影響，體會(huì)“綠色化學(xué)”思想在有機(jī)合成中的重要意義，關(guān)注有機(jī)化合物的安全使用。2019版高中化學(xué)新教材（魯科版、人教版）對(duì)烴的

3、編排對(duì)比如下：魯科版：第1章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴第3節(jié)烴一、 烷烴及其性質(zhì)人教版：第二章 烴第一節(jié) 烷烴;第二節(jié) 烯烴 炔烴;第三節(jié) 芳香烴兩種教材對(duì)“烴”單元構(gòu)建上，均以烷烴、烯烴、炔烴、苯及芳香烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)為基礎(chǔ)進(jìn)行展開。響應(yīng)了課標(biāo)推薦的素材：自然界中存在的烴的結(jié)構(gòu)和功能以及煤、石油、天然氣的綜合利用和有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)等。整個(gè)單元緊緊圍繞烴的認(rèn)識(shí)進(jìn)行討論，從結(jié)構(gòu)上層層遞進(jìn)，對(duì)了解烴的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用起到至關(guān)重要的作用，對(duì)有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)起到鋪墊的作用，同時(shí)進(jìn)一步引導(dǎo)了學(xué)生從官能團(tuán)轉(zhuǎn)化角度認(rèn)知有機(jī)化合物的世界。由此，將“烴”設(shè)置為單元整體教學(xué)對(duì)象是合理的。三、 針對(duì)單元教材

4、教法分析雖然2019魯科版和人教版在“烴”內(nèi)容選擇上大致相同，但從內(nèi)容組織上，相對(duì)于人教版中分門別類的物質(zhì)介紹，魯科版的編排更傾向于課程標(biāo)準(zhǔn)中倡導(dǎo)的“從物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的價(jià)值”角度認(rèn)識(shí)“烴”。在教材的處理上，首先通過(guò)典型代表物的具體反應(yīng)為載體，通過(guò)類比遷移認(rèn)識(shí)烴類有機(jī)化合物，層層遞進(jìn)，進(jìn)而通過(guò)研究烯烴、苯及其同系物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，構(gòu)建完整的烴類有機(jī)物體系的認(rèn)識(shí)，最后探討烴在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。從個(gè)體到整體，將烴的性質(zhì)逐一展現(xiàn)給學(xué)生，最后上升到對(duì)社會(huì)責(zé)任層面意識(shí)和科學(xué)精神培養(yǎng)?；隰斂瓢娼滩木幣乓暯牵紤]到“烴”內(nèi)容過(guò)于龐大。在本單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，擬引入“化石能源”作為線索，進(jìn)一步放大課

5、標(biāo)提倡的“物質(zhì)應(yīng)用的價(jià)值”視角，同時(shí)對(duì)烴內(nèi)容進(jìn)行整合，在烴的具體學(xué)習(xí)之前，進(jìn)行碳骨架結(jié)構(gòu)、分類和命名的學(xué)習(xí)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做鋪墊，以使整體更加貼近教學(xué)實(shí)際。整個(gè)單元設(shè)計(jì)，緊緊圍繞“烴”，以能源為背景發(fā)展線索，以烷烴、烯烴和炔烴以及苯及其同系物等為知識(shí)進(jìn)階線索，以教師引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化到自主運(yùn)用官能團(tuán)轉(zhuǎn)化，再到解決設(shè)計(jì)合成路線的化學(xué)問(wèn)題等為關(guān)鍵能力進(jìn)階線索，層層遞進(jìn)，逐步深入。四、 明確單元教學(xué)目標(biāo)烴單元整體教學(xué)涉及兩部分主要內(nèi)容，第一，烴的基本性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化。主要涉及烷烴、烯烴、炔烴、苯及其同系物等，相關(guān)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及典型的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等使學(xué)生建立烴，需要以此建立從物質(zhì)類別、有機(jī)物骨架結(jié)構(gòu)、官能

6、團(tuán)角度研究有機(jī)物性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化的思路和方法;第二，以化石能源為線索的能源認(rèn)識(shí)以及合理利用和開發(fā)能源。需要明確能源對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要意義，了解能源使用引起的環(huán)境問(wèn)題的危害以及如何減少能源的不合理使用，樹立節(jié)約能源的意識(shí)，進(jìn)一步提升“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。基于此，本單元將共分成4課時(shí)，課時(shí)目標(biāo)分別為：基于化石能源材料情境，了解自然界中有機(jī)物烴基本存在情況，能認(rèn)識(shí)化石能源的主要成分。了解化石能源的開采過(guò)程，認(rèn)識(shí)烴在生產(chǎn)生活中的用途?；谔烊粴夂涂扇急鶠楸尘?，掌握烷烴的主要物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)通式。明確烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握有機(jī)反應(yīng)類型取代反應(yīng)?；谑?，自主設(shè)計(jì)

7、從原油出發(fā)制得烯烴和炔烴路徑，并掌握基本的物質(zhì)分離方法分餾，了解工業(yè)處理原油過(guò)程。掌握烯烴和炔烴的官能團(tuán)和基本性質(zhì)，在此建立有機(jī)化合物官能團(tuán)和性質(zhì)的關(guān)系，通過(guò)有機(jī)實(shí)驗(yàn)掌握有機(jī)反應(yīng)類型加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。以煤為背景，了解煤的處理過(guò)程，討論社會(huì)性科學(xué)議題能源的合理應(yīng)用和開發(fā)，并解決真實(shí)情境下有機(jī)物燃燒的處理問(wèn)題。認(rèn)識(shí)苯及其同系物的特殊結(jié)構(gòu)，掌握苯及其同系物的性質(zhì)和應(yīng)用。五、 教學(xué)起點(diǎn)分析烴的內(nèi)容，建立在“認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)”“有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的教學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)于“烴”教學(xué)的已有相關(guān)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)：有機(jī)物的界定，有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)，分類和命名。通過(guò)創(chuàng)設(shè)能源背景，激發(fā)學(xué)生對(duì)“烴”的學(xué)習(xí)熱情。根據(jù)課時(shí)特點(diǎn)，

8、逐步激活學(xué)生從物質(zhì)分類和官能團(tuán)角度認(rèn)識(shí)有機(jī)物及其轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵能力。學(xué)生掌握的前概念是有機(jī)物的分類，烷烴的命名。借助“有機(jī)物的分類和命名”相關(guān)知識(shí)可以為“烴”的學(xué)習(xí)做鋪墊，有利于學(xué)生快速構(gòu)建烴的框架。通過(guò)官能團(tuán)建立烴的區(qū)別聯(lián)系?？赡苡龅降膶W(xué)習(xí)困難是取代反應(yīng)，加成反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，可以通過(guò)“有機(jī)物的分類和命名”相關(guān)知識(shí)可以為“烴”的學(xué)習(xí)做鋪墊，有利于學(xué)生快速構(gòu)建烴的框架。六、 制定單元學(xué)習(xí)框架（一）教師要更好地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)從教學(xué)內(nèi)容上，首先通過(guò)引導(dǎo)，幫助學(xué)生梳理烴的分類，借助化石燃料認(rèn)識(shí)各類烴的來(lái)源，利用典例物質(zhì)進(jìn)行教學(xué)，同類物質(zhì)類比遷移。引導(dǎo)學(xué)生了解化石燃料工業(yè)發(fā)展，例如煤石油天然氣的開采和處理利用

9、的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)生產(chǎn)生活水平的發(fā)展。讓學(xué)生帶著化學(xué)化工的發(fā)展對(duì)人類生活產(chǎn)生巨大正向促進(jìn)作用的背景，從物質(zhì)分類和官能團(tuán)視角認(rèn)知有機(jī)物的轉(zhuǎn)化和利用。接著，引導(dǎo)學(xué)生自主建立設(shè)計(jì)合成路線轉(zhuǎn)化思路，抓住碳骨架的建立。最后，引導(dǎo)學(xué)生從社會(huì)性科學(xué)議題“能源的利用”出發(fā)，利用社會(huì)責(zé)任視角，進(jìn)一步完善學(xué)生對(duì)能源利用的認(rèn)知。以真實(shí)情境下廢氣的處理為背景，培養(yǎng)學(xué)生解決較復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵能力，并體會(huì)人類與自然和諧相處的重要性、科學(xué)合理使用能源的必要性、化學(xué)科學(xué)在防治環(huán)境污染中也起到的積極作用，促進(jìn)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。（二）教學(xué)過(guò)程中的總體思路教學(xué)背景、問(wèn)題、任務(wù)與活動(dòng)的思路如下：課時(shí)1以

10、自然界中化石能源現(xiàn)狀及開采應(yīng)用為情境。解決化石能源現(xiàn)狀、開采、加工處理等問(wèn)題。設(shè)置從文獻(xiàn)與資料中獲取關(guān)鍵有效信息，明確化石燃料現(xiàn)狀、通過(guò)視頻感受天然氣和可燃冰的開采、利用資料和視頻提煉出石油開采加工及利用的化工過(guò)程、從視頻和資料中獲取煤的使用、加工處理和污染問(wèn)題的解決等任務(wù)。課時(shí)2以烷烴為背景。解決天然氣的主要成分、性質(zhì)和應(yīng)用及有機(jī)反應(yīng)類型取代反應(yīng)特點(diǎn)的問(wèn)題。設(shè)置從閱讀材料中獲取信息，提取甲烷的物理性質(zhì)、從甲烷的用途推測(cè)甲烷的化學(xué)性質(zhì)、利用甲烷典例，推測(cè)烷烴的性質(zhì)、通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻掌握有機(jī)反應(yīng)類型取代反應(yīng)等問(wèn)題。設(shè)置閱讀材料，觀察實(shí)驗(yàn)等任務(wù)。課時(shí)3以石油開采加工產(chǎn)品乙烯背景。解決乙烯和乙炔性質(zhì)應(yīng)用

11、及有機(jī)反應(yīng)類型加成反應(yīng)特點(diǎn)問(wèn)題。設(shè)置從閱讀材料中獲取信息，提取乙烯和乙炔的物理性質(zhì)、利用官能團(tuán)推測(cè)乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)不飽和雙鍵和叁鍵的性質(zhì)及加成反應(yīng)、明確官能團(tuán)對(duì)性質(zhì)的影響，總結(jié)烯烴和炔烴的性質(zhì)、苯及其同系物等任務(wù)。課時(shí)4以煤的加工產(chǎn)品苯及其同系物為背景。解決苯及其同系物性質(zhì)和用途。設(shè)置通過(guò)閱讀資料，分析苯的物理性質(zhì)、通過(guò)苯的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)識(shí)苯的特殊結(jié)構(gòu)，并推測(cè)其化學(xué)性質(zhì)、從有機(jī)化學(xué)價(jià)鍵的變化認(rèn)識(shí)有機(jī)反應(yīng)中的氧化反應(yīng)、通過(guò)苯和烷烴的性質(zhì)推測(cè)苯的同系物的性質(zhì)等任務(wù)。本單元四個(gè)課時(shí)的教學(xué)均以化石能源相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題為真實(shí)背景，層層遞進(jìn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力培養(yǎng)的進(jìn)階，有效搭建單元整體教學(xué)結(jié)構(gòu)框

12、架。將烴涉及的分類、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析透徹，培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的思維模型，引發(fā)學(xué)生自主獲取知識(shí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)，自主探究，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)上的提升。七、 整合教學(xué)路徑“教、學(xué)、評(píng)”一體化通過(guò)對(duì)教學(xué)目標(biāo)的整合，設(shè)計(jì)活動(dòng)任務(wù)，提出對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。通過(guò)學(xué)生閱讀材料，觀看視頻，準(zhǔn)確提煉化石燃料處理加工得到不同產(chǎn)品的流程圖;通過(guò)討論，對(duì)能源的開采、開發(fā)和使用有自己的見解，檢驗(yàn)課時(shí)1的目標(biāo);通過(guò)甲烷的性質(zhì)，預(yù)測(cè)其他烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，并能夠提煉取代反應(yīng)的模型，清晰描述取代反應(yīng)的特點(diǎn)及方式檢驗(yàn)學(xué)生課時(shí)2目標(biāo)的達(dá)成;課時(shí)3要求學(xué)生準(zhǔn)確地描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能夠宏微結(jié)合，通過(guò)結(jié)構(gòu)解釋反應(yīng)，通過(guò)官能團(tuán)預(yù)測(cè)性質(zhì);準(zhǔn)確描述苯的結(jié)構(gòu)，正確推測(cè)苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)，形成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相互影響的辨證關(guān)系實(shí)現(xiàn)課時(shí)4的目標(biāo)。八、 總結(jié)文章在深入鉆研課程標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)比教材、明確單元整體教學(xué)目標(biāo)后，對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行了單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)。采用單元整體教學(xué)的方法可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握具有系統(tǒng)性，在單元的學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)階提升，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以形成正確的價(jià)值觀，培養(yǎng)學(xué)生形成“整體分析部分分析整體總結(jié)”的思維方式，對(duì)于學(xué)生的探究精神的培養(yǎng)和探究能力的提升也有幫助。在設(shè)計(jì)單元整體教學(xué)時(shí)教師實(shí)現(xiàn)了對(duì)課程教材內(nèi)容的加工整理和再創(chuàng)造，推動(dòng)了教材的改革創(chuàng)新。但化學(xué)學(xué)科的教育教學(xué)方式的變革是一個(gè)不斷漫長(zhǎng)的過(guò)程，仍需不斷完善改進(jìn)和補(bǔ)充。