以情境引领课堂用问题启发思维 论文.docx

以情境引领课堂，用问题启发思维指向核心素养培育的有机合成教学摘要：以“有机合成”教学为例，选取有机合成发展史、几种有机材料的合成路线等系列真实情境贯穿课堂，设计有梯度的问题启发学生真思考并自主探究，探索指向化学学科核心素养的培育、具有互动、启发、探究、体验等学习特点的课堂教学。关键词：真实情境，问题教学，有机合成，核心素养引言：为办好普通高中教育，提升普高教育质量，国务院办公厅在2019年6月颁布了关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见的文件，明确指出在深化课堂教学改革过程中要积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学。为此，在中学化学教学过程中，教师要以文件内容具体要求为指导，紧紧围绕“发展学生化学学科核心素养”这一主旨，不断优化教学过程,有效提高教学质量，持续发展素质教育，落实立德树人的根本任务。真实情境一方面能让学生感受到化学的实用价值，激发学生的学习兴趣和社会责任感，从而产生强大的学习内驱力；另一方面，为理论知识的学习提供了现实依据，是培养学生宏微结合、证据推理、实验探究等学科核心素养的重要载体，值得每一个教师在日常教学中不断的反思开发和应用。围绕真实情境设计有梯度的问题串更易驱动学生发生深层次学习，丰富多样且有层级的能力活动任务更能发展学生的高级思维。笔者尝试依托真实情境设计有意义且有梯度问题串，对高二有机合成第一课时进行教学设计并实践，取得了很好的教学效果。一、教学分析普通高中化学课程标准（2017年版）要求学生认识有机合成的关键是碳骨架的构筑和官能团的转化，了解设计有机合成线路的一般方法，如逆向合成分析法。人教版高中化学选修5教材把有机合成这一节放在第三章的最后，其主要任务是复习烧以及烧的衍生物间的转化，初步学习有机合成的过程，即目标化合物分子碳骨架的构筑和官能团的转化。为了更高效的提高学生的能力素养，教师要“真教学”，在教学中创设有一定梯度的学习任务和内容以发展学生的高层次理解和认知，在陌生的情境中引领学生灵活运用之前所学的有机物的性质、有机反应去解决真实的物质合成问题，以达成教学目标。本节课要达到的教学目标是：1 .通过对几种有机材料合成路线的探究，学生认识到有机合成的关键是碳骨架的建构和官能团的转化，了解设计有机合成路线的一般方法；2 .通过设置不同层次的问题，营造师生、生生互动的氛围，促使学生在解决问题中主动构建新知识，初步学会自主学习化学的方法，培养严谨求实的科学态度；3 .通过小组合作活动，体验小组合作的乐趣，从中总结经验以获得自我探究的乐趣；4.通过有机发展史和功能超分子材料性能的展示，使学生更好的体验有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献，增强社会责任感。二、设计思路设计本节课的教学时，以培育化学学科核心素养为目标，创设了有机合成发展史、工业涂料和有机玻璃的单体等四种有机材料的合成路线、功能超分子材料性能等真实情境，采用问题导向下的互动式、启发式、探究式、体验式的学习形式来组织整节课的教学活动。教学中，学生围绕着有梯度的几个核心问题对工业涂料等几种材料的合成路线进行自主探究，从而建立从有机物分子的碳骨架、化学键、官能团等角度去设计并实现由反应物到生成物的转化观。引导学生自主学习探究教材中的典例由原料乙烯合成草酸二乙酯的思路方法，初步在头脑中形成有机合成路线设计的思维模型的雏形，并通过小组交流讨论设计香料一一苯甲酸苯甲酯的合成路线，实现模型的迁移应用，进一步完善原有模型。整体教学流程设计思路如表1所ZjO三、教学过程环节一：有机合成的发展史1824年,F.Wh1.er（德）由氟酸镂制得尿素：1828年，F.Wh1.er（德）发表了著名论文“论尿素的人工合成”，宣告了“生命力”学说的破产，开创了有机化学人工合成的新纪元。1845年，科尔伯（德）利用木炭、硫磺、氯及水等典型的无机物，通过多步反应人工合成典型有机物乙酸（CH3C00H）o1854年，贝特罗利（法）利用试管中甘油、脂肪酸的反应，合成了油脂类物质。1861年，布列特洛夫（俄）用石灰水和多聚甲醛作用首次合成糖类物质。1944年起，伍德沃德Robert*BurnsWoodward（美）全合成了奎宁、胆固醇、皮质酮、马钱子碱、利血平、叶绿素、维生素B12等具有复杂结构的天然有机分子多达24种以上，获1965年诺贝尔化学奖，被誉为现代有机合成之父。60年代以后，有机合成化学形成了以反应机制为线索的体系。【交流讨论】从上述材料中获得什么启示?【设计意图】以有机合成发展简史真实情境为依托，引领学生走近有机合成世界的大门，不仅使学生体会到有机合成历史发展进程，更使学生深刻感受到无数科学家们勇于创新的拼搏精神和智慧，进而激发学生的社会责任意识。环节二：有机合成的设计思路及关键【学生活动】阅读以下材料，回答问题材料一：工业涂料一一季戊四醇的合成路线材料二：有机玻璃的单体一一甲基丙烯酸甲酯的合成路线材料三：化妆品防霉剂的合成路线材料四：解热药物一一长效缓释阿司匹林的合成路线问题1上述合成路线中，用到了哪些基本有机化工原料？问题2分析上述合成路线，应用了哪些具体有机反应类型，实现碳骨架的构建和官能团的转化？问题3上述合成路线中采用了哪些方法实现了碳链的增长？问题4上述合成路线中采用了哪些方法引入了羟基？问题5上述合成路线中采用了哪些方法引入碳碳双键？问题6引入卤素原子的方法有哪些？问题刀材料三中的-步骤是否可以换成？材料四中，为什么没有采用乙快和水直接加成后加聚制备中间产物聚乙烯醇?【交流讨论】设计有机合成路线的关键【设计意图】本环节展示数条有机合成路线，其中材料一和二，侧重引导学生分2析路线中碳骨架的构建方法，材料三和四，侧重引导学生关注官能团的引入和转化。学生围绕典型的路线情境，思考教师提出的驱动性问题，通过观察分析、交流讨论上述四个合成路线，找到有机合成的关键一一构建目标分子的碳骨架和在碳骨架的指定部位引入官能团，进而选择合适的试剂及反应条件进行转化；同时学生深刻感受到之前学习过的建构常见有机物间的相互转化关系的应用价值，同时开始逐步思考设计合成路线以实现目标分子合成的最优路径。环节三：逆合成分析法的应用【学生活动】阅读课本学习草酸二乙酯的合成，体会逆合成分析的方法。【学习任务】以甲苯为原料，设计香料一一苯甲酸苯甲酯的合成路线学生设计合成路线1：学生设计合成路线2：【学生评价】学生设计合成路线1从甲苯制备苯甲酸需要四步反应，产品损耗比较大，产率降低，而合成路线2只需一步反应，更符合绿色化学理念。【设计意图】学生分小组开展合成路线的方案设计，教师参与到小组讨论中，给予学生适当的点拨与指导，同时引领学生对设计出的合成路线的优势与不足开展自我评价，小组内进行自我反思与提炼，梳理设计思路，实现组内资源的互相学习,达成”教一学一评一体化的教学设计过程。【教学评价】设计苯乙酸苇酯的合成路线【2018新课标I卷】化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：苯乙酸苇酯O是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苇酯的合成路线（无机试剂任选）。【设计意图】普通高中化学课程标准（2017年版）中指出，基于化学学科核心素养的教学评价十分重视教学评价在化学教学中不可替代的积极作用，是教与学的重要组成部分，贯穿于教与学的每一个环节。最能促进学生发展的教学评价实践应该发生在课堂里，而且是在课堂教学的每一个环节中。为此，在这一核心环节中，采用此题来评价学生是否学会应用逆合成分析解决问题。环节四：有机合成分子的魅力【展示】展示并播放与超分子相关的图片和视频jcc<3CCH>H3HCH(>CHj1.IH-HMI1.I<I1.n(>HCH>HH1.HOThi1.HnH*IIOCHCCMnHCHOH(jtnw>1JHCHEI,IC、（阳*cmj1.浓HMCH>TCI1.-C-CO(M1.QH4MIHZCH，.-c-cooci1.OMHI«1OCXM1.图1.超分子材料【设计意图】目前，科学家们利用有机合成方法合成出具有一定特性的超分子化合物，如利用酸碱调控分子机器，金属可以改变分子形状，多种超分子聚集成超分子聚合物，都有着广泛的应用前景。让学生了解与有机合成相关的前沿科学领域,树立正确的理想信念，培养学生的社会责任意识，鼓励学生为人类科学事业贡献自己的力量。四、教学反思德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者冯劳厄曾经说过“教育所给予人们的无非是当一切学过的东西都忘记后所剩余的东西。化学学科素养就是化学学科所赋予学生最有价值的宝贵财富。化学教材所有的文本都具有独特的价值和意义，作为一线教师，需要用慧眼寻找其学科价值，展示化学学科的魅力所在。本节课在原有学科知识传授基础之上，根据新课程理念，做了以下有益的尝试和探索：1 .创设情境，丰富体验，挖掘情境的价值和意义真实、具体的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，学生能否应对和解决陌生的、复杂的、开放性的真实问题情境，包括在不同化学情境下发现问题、分析问题和解决问题的能力，是检验其核心素养水平的重要方面。本节课借助有机合成发展史、工业涂料等四种有机材料的合成路线、功能超分子材料等真实情境来丰富学生的认知体验，特别是选用丰富的陌生有机材料合成路线供学生分析与论证，并将思路和方法应用到后续陌生物质的推理与合成中，帮助学生建立有机合成中重要的思维方式一一正向合成分析法和逆向合成分析法。2 .设计真实情境问题串，实现深度学习深度学习是一种高水平或者主动地对知识进行认知加工的学习方式。本节课环节二通过设计一系列有梯度的问题来启发学生自主思考，侧重引领学生建立有机物分子的碳骨架、化学键、官能团等角度设计并实现由反应物到生成物的转化思路，为下一环节设计具体有机物的合成路线做了有意义的铺垫。总之，本节课将真实情境、具体问题、核心知识恰到好处地有机结合，促使学生在真实情境中学习并研究化学，在化学学习中解决实际问题，最终引领学生自主建构官能团转化和有机合成路线设计模型，有效培养学生的化学学科核心素养。参考文献中华人民共和国教育部：普通高中化学课程标准(2017年版)解读.高等教育出版社2018年版，第218页。2左金鑫，何彩霞：探寻潜藏在有机化合物分子结构中的反应模式一一以高二“有机合成复习教学为例.化学教学，2019(2)：40-45.3梁弘文，武衍杰，黄丹青：从情境素材到设计基于真实情境的化学教学.化学教学,2019(9)：56-60.李明娟，白建娥.在真实问题解决中建立电化学思维模型.中学化学教学考，2021(2)：44-47.