孔 耀
（江蘇省沛縣中學(xué) 江蘇 沛縣 221600）
摘要：以簡單有機物的合成教學(xué)設(shè)計過程及教學(xué)實錄來說明如何通過“知識問題化、問題情境化”來實現(xiàn)知、情、行等的相互交織和協(xié)調(diào)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：知識問題化；問題情境化；高中化學(xué)；課堂教學(xué)
北師大劉知新教授主編的《化學(xué)教學(xué)論》中提出，教學(xué)活動是知、情、行等相互交織和協(xié)調(diào)發(fā)展的過程。意思是說在教學(xué)活動中，不應(yīng)該只有知識與技能的傳授和學(xué)習(xí)，而應(yīng)該也有情感態(tài)度與價值觀以及過程與方法與其相互融合的過程。北師大王磊教授在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了利用建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的“知識問題化、問題情境化”這一具體的方法來更好地實現(xiàn)這一過程。具體的操作方法如圖1。
圖1 知識問題化、問題情境化操作方法
1.設(shè)計思想
（1）知識問題化，問題情境化：筆者以為在教學(xué)中，很多老師不能把課上的精彩生動，缺乏的不是高深的專業(yè)知識，而是對學(xué)生學(xué)習(xí)心理的揣摩，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不能讓學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)化學(xué)的美好和作用。長此以往，學(xué)生不僅不喜歡化學(xué)課而且會不喜歡化學(xué)知識。而“知識問題化、問題情境化”認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是與一定的社會文化背景即“情境”相聯(lián)系的，在實際情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以使學(xué)習(xí)者能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗去同化當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識，從而賦予新知識以某種意義。所以提倡以生動的、有情緒的情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需求，讓學(xué)生在情境與問題中體驗探索過程中的樂趣。所以，在本節(jié)課的教學(xué)中，通過將呆板的知識設(shè)計成具體的問題，并以情境呈現(xiàn)出來，是主要的學(xué)習(xí)載體。
（2）促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變：新課程把轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式作為重要的著眼點，提倡自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。所以，本節(jié)課的另外一個重點就是設(shè)計學(xué)生活動積極引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作討論、反思總結(jié)。
2.教材分析
“簡單有機物的合成”選自蘇教版化學(xué)必修二專題三第三單元第一小節(jié)。之前已經(jīng)介紹了醇、醛、酸、酯等這些烴的簡單含氧衍生物的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)，為本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，有機合成是有機推斷的重要基礎(chǔ)，“簡單有機物的合成”這一節(jié)的教學(xué)，通過多種途徑設(shè)計合成乙酸乙酯以及合成思路的分析，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、信息遷移能力，使學(xué)生在進(jìn)行有機合成和推斷時做到有章可循，為下一節(jié)有機高分子的合成做鋪墊，起到了承上啟下的作用。
3.學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
有機合成是有機物性質(zhì)的應(yīng)用，要求學(xué)生在前面學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上熟練掌握好各類有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關(guān)系等基礎(chǔ)知識。學(xué)生剛剛學(xué)完烴的含氧衍生物的性質(zhì)，對各類有機物的轉(zhuǎn)化方法還不熟練，因此需要幫助學(xué)生把學(xué)過的有機化學(xué)知識形成知識網(wǎng)，使學(xué)生能夠正確理解官能團(tuán)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的辯證關(guān)系，掌握重要有機物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，能夠正確熟練地書寫化學(xué)方程式。
4.教學(xué)目標(biāo)
（1）知識與技能
在認(rèn)識加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、水解反應(yīng)等簡單的有機反應(yīng)的基礎(chǔ)上，掌握從乙烯制取乙酸乙酯的合成路線；初步學(xué)會簡單有機物的合成方法。
（2）過程與方法
通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)學(xué)生思考、討論，同時引導(dǎo)學(xué)生運用探究、比較、歸納法進(jìn)行學(xué)習(xí)。
（3）情感態(tài)度價值觀
培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意識；體會新物質(zhì)的不斷合成是有機化學(xué)具有的特殊科學(xué)魅力。
總體思路：以活動承載任務(wù)，以情境激發(fā)興趣，以問題引發(fā)思考，以探究獲取知識，以總結(jié)和反思升華學(xué)習(xí)。
【引言】有機合成是有機化學(xué)乃至化學(xué)學(xué)科的重要課題。19世紀(jì)20年代以來，化學(xué)家們已經(jīng)設(shè)計和合成了數(shù)千萬種的有機化合物，不僅促進(jìn)了科技經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更為人類生活質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻(xiàn)?？梢赃@樣說：人間處處是合成。有人這樣說過：生活不止眼前的茍且，還有化學(xué)和有機合成。
下面我們就開始今天的合成之旅，來學(xué)習(xí)簡單有機物的合成。請大家完成活動一中方案1。
【情境】友好國家伊拉克請我國專家?guī)椭O(shè)計乙酸乙酯合成路線以建設(shè)工廠，我攻關(guān)小組經(jīng)過研究暫時設(shè)計出以下方案，請你協(xié)助完成相關(guān)內(nèi)容：
活動一：乙酸乙酯合成路線的設(shè)計
知識鏈接：
乙烯工業(yè)是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心，世界上已將乙烯產(chǎn)量作為衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。乙烯是乙醇（酒精）、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、合成纖維、合成橡膠、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）等很多有機化合物的基本化工原料。
美國化學(xué)家科里（Elias J.Corey）創(chuàng)建了獨特的有機合成理論—逆合成分析理論，使有機合成方案系統(tǒng)化并符合邏輯。與化學(xué)家們早先的做法不同，逆合成分析法是從目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)入手，分析其中哪些化學(xué)鍵可以斷掉，從而將復(fù)雜大分子拆成一些更小的部分，而這些小部分通常已經(jīng)存在或容易得到，再用這些已經(jīng)存在或容易得到的物質(zhì)來合成復(fù)雜有機物就會非常容易（如圖2）。
圖2
設(shè)計意圖：通過引言部分使學(xué)生初步了解有機合成的意義，明確有機合成的重要性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的學(xué)習(xí)態(tài)度；在情境創(chuàng)設(shè)部分，主要的意圖有這樣幾點：①使學(xué)生明確本節(jié)課的任務(wù)是設(shè)計乙酸乙酯的合成路線，是為真正的化工生產(chǎn)做準(zhǔn)備；②增加學(xué)生的閱讀內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力和信息提取能力；③通過乙烯的相關(guān)內(nèi)容使學(xué)生了解石油化工的重要性以及為乙酸乙酯及其它的一些簡單有機物的合成做鋪墊；④通過科里的理論使學(xué)生初步了解簡單有機物合成時的常用方法；⑤通過相關(guān)信息的閱讀分析，減少知識的講授和直接傳遞，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識。
【問題】方案1.攻關(guān)小組根據(jù)科里的理論在研究過程中從乙酸乙酯的組成和結(jié)構(gòu)入手，得到如下分析過程，請協(xié)助完成（填結(jié)構(gòu)簡式）。
(1)分析乙酸乙酯，官能團(tuán)為___________。
(2)逆推，酯是由酸和醇合成的，則反應(yīng)生成乙酸乙酯的酸為_________醇為_____________。
(3)逆推，酸是由醇氧化成醛，再由該醛氧化成酸，則可推出合成該酸的醇為__________。
(4)逆推，醇引入可用乙烯與_______反應(yīng)合成。
請據(jù)此寫出由乙烯合成乙酸乙酯的相關(guān)化學(xué)方程式并指出反應(yīng)類型：______________。
通過以上分析，可以建立如下合成路線,見圖3，請補充完整（相關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式和反應(yīng)條件）：
圖3
【展示評價】學(xué)生展示分析過程、方程式的書寫及反應(yīng)類型的判斷、合成路線的書寫并修改。教師評價，主要問題是書寫不規(guī)范：結(jié)構(gòu)簡式書寫成分子式；反應(yīng)條件的遺漏或錯誤。適當(dāng)予以強調(diào)和糾正。
設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)主要是想讓學(xué)生體驗簡單有機物合成的完成思路和方法：①分析過程主要針對解決問題的關(guān)鍵點一：如何對目標(biāo)產(chǎn)物官能團(tuán)分析，以及中間體和基礎(chǔ)原料的聯(lián)系分析；②方程式的書寫及類型判斷主要針對解決問題的關(guān)鍵點二：如何發(fā)現(xiàn)和利用有機反應(yīng)；③合成路線的補充主要針對解決問題的關(guān)鍵點三：合成路線的書寫。
【問題】攻關(guān)小組還提出了另外兩種以乙烯為原料的方案，請閱讀課本81頁圖3-21相關(guān)內(nèi)容和小組同伴一起完成以下合成路線(寫出結(jié)構(gòu)簡式和反應(yīng)條件)：
方案2.
圖4
圖5
方案4.攻關(guān)小組有成員提出以淀粉為原料理論上也可以實現(xiàn)乙酸乙酯的合成，請結(jié)合所學(xué)知識協(xié)助完成有關(guān)的合成路線。
【展示評價】學(xué)生展示合成路線的書寫并修改。教師評價，主要問題仍然是是書寫不規(guī)范，要注意合成路線不是方程式，反應(yīng)條件要書寫準(zhǔn)確。修改和糾正主要讓學(xué)生完成。
設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)通過另外幾種乙酸乙酯的合成方法讓學(xué)生體驗有機合成路線往往不止一種途徑，提醒學(xué)生要學(xué)會分析各種途徑原料來源、反應(yīng)條件等問題，為合成路線的選擇埋下伏筆。同時，讓學(xué)生進(jìn)一步體會合成路線的書寫，尤其要注意書寫格式和反應(yīng)條件。
【過渡】前面的學(xué)習(xí)中，我們暫時得到了四種可以合成乙酸乙酯的方案，那么，這四種方案是不是都適合伊拉克呢？
請大家合作討論完成活動二。
【情境】活動二：初步了解合成路線的選擇
1.知識鏈接：伊拉克地理條件得天獨厚，石油、天然氣資源十分豐富，石油工業(yè)是經(jīng)濟(jì)主要支柱。在歐佩克和世界已探明石油總儲量中分別占12.0%和9.8%，位居世界第二位。而農(nóng)業(yè)欠發(fā)達(dá)，糧食不能自給。
【問題】根據(jù)以上信息，請討論上述活動一方案4是否合理，為什么？
【問題】交流與討論：上述活動一方案1、2、3中各反應(yīng)物的利用率如下，從乙烯利用率考慮，其中方案乙烯利用率最高。
圖6
【問題】閱讀課本，交流討論在最終選擇合成路線時還需要考慮哪些因素？
【展示評價】主要是學(xué)生口述答案，教師評價：剛才這幾位同學(xué)回答的內(nèi)容就是在化工生產(chǎn)中要遵循的一個重要思想——“綠色化學(xué)”思想，當(dāng)然“綠色化學(xué)”不僅僅包括環(huán)保問題，還包括剛剛同學(xué)們回答的內(nèi)容。這也是我們今天的一項作業(yè)，請同學(xué)們在360百科中搜索“綠色化學(xué)”，了解其相關(guān)內(nèi)容。
設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)通過分析合成路線中原料來源、原料利用率等問題，讓學(xué)生體驗在化工生產(chǎn)中我們要綜合考慮各種因素的影響，要根據(jù)實際情況選擇最合適的路線。同時，通過閱讀課本，進(jìn)一步了解化工生產(chǎn)要遵循的重要思想——“綠色化學(xué)”思想。
【小結(jié)】本節(jié)課，我們主要學(xué)習(xí)了兩項內(nèi)容：一、合成路線的設(shè)計，其關(guān)鍵在于對目標(biāo)產(chǎn)物官能團(tuán)的分析以及有機反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和利用；二、合成路線的選擇：化工生產(chǎn)要遵循“綠色化學(xué)”思想，要根據(jù)實際情況做出合適的選擇。
【教學(xué)反思】本節(jié)課設(shè)計了一條主線，即為伊拉克設(shè)計選擇乙酸乙酯合成路線；兩個活動，也就是兩個任務(wù)：1.合成路線的設(shè)計，2.合成路線的選擇；三個情境，包括乙烯的用途、科里的理論、為伊拉克選擇合成路線；七個問題中四個為合成路線設(shè)計問題，三個為合成路線選擇問題。應(yīng)該說，活動的設(shè)計明確了任務(wù)導(dǎo)向，情境的設(shè)置起到了引領(lǐng)作用，依托情境設(shè)計的問題為學(xué)生的學(xué)習(xí)明確了清晰的目標(biāo)，通過問題能夠讓學(xué)生以情境為先導(dǎo)，以自主探究、合作交流為手段，以展示為平臺，以教師評價為思考，多元互動來促進(jìn)知識的獲取、能力的提升，過程的體驗、方法的訓(xùn)練以及情感態(tài)度與價值觀的滲透，也就是知、情、行的統(tǒng)一。
從本節(jié)課的教學(xué)效果看，我們在平時的教學(xué)中應(yīng)該為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供良好的學(xué)習(xí)土壤來培育學(xué)生知、情、行的統(tǒng)一以及對學(xué)習(xí)的熱愛和對化學(xué)的熱愛，比如：創(chuàng)設(shè)良好的情境以激發(fā)興趣、設(shè)計合適的問題引發(fā)思考和自主探究、提供和諧的展示平臺引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行表達(dá)，做出真實友好的評價促進(jìn)學(xué)生的反思和總結(jié)等等。
同時還要指出的是，通過本節(jié)課的教學(xué)，筆者發(fā)現(xiàn)在前面的教學(xué)中，學(xué)生對于有機物的組成、結(jié)構(gòu)以及相互聯(lián)系等知識還有待提高，教師的專業(yè)素養(yǎng)、臨場發(fā)揮也有待提高。但這同樣也是一種收獲，希望在今后的教學(xué)中師生共同提高。
最后，筆者想提出的一點，也可能是很多教師的共同想法：興趣是學(xué)生最好的老師，是一切學(xué)習(xí)的根本出發(fā)點。要想讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的道路上走得更遠(yuǎn)、更美好，我們必須在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上多做努力、多下功夫，哪怕是少些知識和技能的傳授和培養(yǎng)都是值得的。因為，興趣如果爆發(fā)成為學(xué)習(xí)的動力，結(jié)果一定會美好的令人不可想象！
參考文獻(xiàn)
［1］ 劉知新.化學(xué)教學(xué)論［M］.北京：高等教育出版社，2009：136
［2］ 王祖浩.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書：化學(xué)2（必修）［M］.南京：江蘇教育出版社，2014：80-81
［3］謝妲娜，董素靜.“知識問題化、問題情境化”教學(xué)設(shè)計理念的實踐與反思——觀摩“第二屆全國化學(xué)教育碩士教學(xué)技能決賽”有感［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010（Z1）：16-17
文章編號：1008-0546（2017）11-0043-04
中圖分類號：G633.8
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