在真實問題情境探究中發(fā)展核心素養(yǎng) 論文

在真實問題情境探究中發(fā)展核心素養(yǎng)——《苯酚》教學設計【摘要】核心素養(yǎng)是學生在接受教育的過程中，逐步形成的適應個人發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。通過《苯酚》的教學設計展示如何在真實化學問題情境的探究解決中完成教學內(nèi)容，發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)?！娟P鍵詞】教學設計；苯酚；教學情境《普通高中化學課程標準》（2017年版）基本理念中提到“重視開展素養(yǎng)為本的教學，倡導真實問題情境的創(chuàng)設，激發(fā)學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變?！痹谡n程內(nèi)容部分，也把情境素材建議單獨做為一個部分列了出來，在附錄化學學科核心素養(yǎng)的水平劃分中也提到“能對復雜的化學問題情境中的關鍵要素進行分析及構(gòu)建相應的模型?！苯虒W情境的重要性可見一斑?；瘜W教學情境的創(chuàng)設是學生主動探究學習的關鍵和前提，可以改變學生被動接受知識的教學方式，引導學生從情境出發(fā)，觀察、體驗、主動探究。創(chuàng)設恰當?shù)慕虒W情境，不僅可以提高學生的學習質(zhì)量，同時對教師自身的專業(yè)發(fā)展起到了積極的推動作用。筆者以“含酚廢水處理”為情境主線設計了“苯酚”這節(jié)課，展示如何在真實的情境中推動學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。一、課程標準、教材及學情分析課程標準要求：【內(nèi)容要求】認識鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯、酚的組成和結(jié)構(gòu)特點、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化關系及其在生產(chǎn)、生活中的重要應用。【教學策略】進行烴及其衍生物性質(zhì)教學時，除了以典型代表物的具體反應為載體，通過類比遷移學習一類有機化合物的性質(zhì)，還可以分析有機化合物分子中的官能團和化學鍵、預測可能的斷鍵部位與相應的反應，然后提供反應事實，引導學生通過探究學習一類有機化合物的性質(zhì)?！緦W習活動建議】以苯酚、苯和乙醇化學性質(zhì)的比較為例，實驗探究有機化合物分子中的基團與化學性質(zhì)的關系，以及基團之間存在的相互影響；苯酚的化學性質(zhì)及其檢驗。教材及學情分析：教材在學完甲苯這種烴類物質(zhì)后，引入烴的衍生物，以鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的順序進行學習，旨在符合學生認知順序和水平的基礎上，構(gòu)建有機學習知識框架，酚是蘇教版《有機化學基礎》專題四烴的衍生物第二單元第二節(jié)內(nèi)容，在此之前學生已經(jīng)學習了苯及苯的同系物、醇的有關結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，教材將酚和醇安排在同一節(jié)，酚在醇之后學習，旨在通過各自的代表物——酚苯和乙醇，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的對比，從而使學生更加深刻地理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反應結(jié)構(gòu)”的化學核心思想。在學完甲苯的基礎上使學生更加深刻地明白“有機物官能團和取代基之間是相互影響的”核心素養(yǎng)目標宏觀辯識與微觀辨析通過認識酚分子中羥基連接方式的不同，了解苯酚的主要性質(zhì)，理解羥基和苯酚的相互影響，形成物質(zhì)決心性質(zhì)的核心理念。證據(jù)推理與模型認知建立官能團相互影響的有機物性質(zhì)認識模型；能從實驗和反應遠離中尋找證據(jù)驗證苯酚的酸性?？茖W探究與創(chuàng)新意識設計研究實驗探究苯酚的化學性質(zhì)；能夠根據(jù)苯酚的性質(zhì)，提出或理解苯酚的檢測方案和苯酚污水處理的方案?？茖W態(tài)度與社會責任通過苯酚性質(zhì)的學習，了解苯酚及酚類毒性及其對環(huán)境的危害，要合理應用。教學過程【新課導入】圖片展示苯酚在生產(chǎn)中的應用：合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、樹脂塑料、防腐劑、消毒劑等。提問：在生產(chǎn)這些產(chǎn)品的時候，都會產(chǎn)生含有苯酚的廢水，如何處理含有苯酚的廢水？小資料:我國苯酚廢水排放(GB8978-1996)的三級標準是1.0mg/L，二級標準是0.4mg/L，一級標準是0.3mg/L。在我們常使用的自來水、礦泉水中均含有符合國家安全規(guī)定三級標準(≤1.0mg/L)的苯酚。環(huán)節(jié)一核心知識苯酚的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)情境問題對比乙醇和苯的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上看，苯酚的官能團是什么？屬于醇類嗎？為什么不屬于醇類？對比乙醇和苯的物理性質(zhì)，預測苯酚的溶解性。活動解決學生觀察、思考：初步認識酚羥基這一官能團。猜測酚羥基和醇羥基性質(zhì)應該存在差異。實驗研究苯酚的溶解度應用評價思考：1.如果不慎將苯酚沾到皮膚上，應如何處理？能否利用苯酚的物理性質(zhì)來除去工業(yè)沸水中的苯酚？信息提示：沸點：苯：80.1℃，苯酚：181.9℃苯蒸氣有毒，且蒸餾時不易控制實驗進程。環(huán)節(jié)二核心知識苯酚的化學性質(zhì)——酸性情境問題結(jié)構(gòu)對比，猜測苯酚的化學性質(zhì)，能夠與那些物質(zhì)反應。苯酚和NaOH的反應體現(xiàn)了苯酚怎樣的化學性質(zhì)？請設計實驗證明苯酚具有酸性。苯酚和碳酸酸性強弱比較：利用所給的實驗儀器和藥品，設計一個實驗來比較苯酚與碳酸的酸性強弱。儀器：分液漏斗、圓底燒瓶、廣口瓶、試管、導管、橡皮塞藥品：鹽酸、碳酸鈉固體、碳酸氫鈉溶液、苯酚鈉溶液活動解決對比、觀察、思考：聯(lián)系醇的性質(zhì)，預測酚羥基能夠和Na、NaOH反應。實驗探究苯酚和NaOH的反應。設計實驗方案、實施實驗、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論。方案一：用紫色石蕊試液測定其酸堿性方案二：用PH計測定其酸堿性4.小組討論，設計實驗方案，繪制實驗裝置圖，評價實驗方案。應用評價問題解決1:已知：酸性：H2CO3>苯酚>HCO3—，利用強制弱的思想，寫出下列反應方程式。（1）苯酚與Na2CO3溶液的反應（2）苯酚鈉與HCl溶液的反應（3）苯酚鈉溶液中通入過量CO2氣體（4）苯酚鈉溶液中通入少量CO2氣體問題解決2:用苯萃取含苯酚廢水中的苯酚之后，如何分離該混合物？環(huán)節(jié)三核心知識苯酚中苯環(huán)上的反應情境問題猜想：苯酚中苯環(huán)上的氫能否與溴水發(fā)生取代反應？思考：該反應體現(xiàn)了怎樣的基團間的相互影響？能否用過量的濃溴水除去苯中混有的苯酚？活動解決實驗探究：苯酚溶液和濃溴水的反應該反應靈敏，可以做為酚的定性檢驗方法，還能定量測定酚的含量。應用評價問題解決3:如何檢驗處理后的廢水符合排放標準，對人體、環(huán)境不會造成危害？問題解決4:有機物消耗Br2的量的問題1mol下列物質(zhì)和足量溴水反應，最多可消耗多少Br2環(huán)節(jié)四核心知識顯色反應、氧化反應情境問題苯酚是有毒的化學物質(zhì)，那么我們?nèi)绾螜z測廢水中是否含有苯酚呢？思考：只用一試種劑把下列四種無色溶液鑒別開：苯酚、乙醇、NaOH、KSCN，現(xiàn)象分別怎樣？純凈的苯酚為無色？為什么實驗室的苯酚往往呈現(xiàn)部分的粉紅色？茶多酚為什么是天然的抗氧化劑？活動解決1.苯酚遇Fe3＋顯紫色6C6H5OH＋Fe3＋→[Fe(C6H5O)6]3－＋6H＋應用：酚類都可以與Fe3＋發(fā)生顯色反應，用這一方法可以進行兩者的互檢。2.氧化反應①可燃性②苯酚在空氣中可被氧化而顯紅色應用評價問題解決5:食品香精菠蘿酯的生產(chǎn)路線(反應條件略去)如下：下列敘述錯誤的是()A．步驟①產(chǎn)物中殘留的苯酚可用FeCl3溶液檢驗B．苯酚和菠蘿酯均可與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應C．苯氧乙酸和菠蘿酯均可與NaOH溶液發(fā)生反應D．步驟②產(chǎn)物中殘留的烯丙醇可用溴水檢驗【課堂總結(jié)】苯酚到底是怎樣的一種物質(zhì)？學生交流、總結(jié)、發(fā)言。四、教學反思1.注重教學情境的創(chuàng)設《普通高中化學課程標準》（2017年版）基本理念中提到“重視開展素養(yǎng)為本的教學，倡導真實問題情境的創(chuàng)設，激發(fā)學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變。”化學教學情境的創(chuàng)設是學生主動探究學習的關鍵和前提，可以改變學生被動接受知識的教學方式，引導學生從情境出發(fā)，觀察、體驗、主動探究。本節(jié)課的設計以“含酚廢水的處理”為主線，串起苯酚的性質(zhì)，情境線和知識線雙線推進。情境線：“如何處理含酚廢水——能否利用物理性質(zhì)來處理——苯萃取苯酚之后，如何分離——能否用濃溴水除去苯酚——如何檢驗處理過的廢水達到排放標準?！敝R線：苯酚的物理性質(zhì)——苯酚的化學性質(zhì)——苯酚的檢驗方法。通過這一個情境充分調(diào)動了學生的積極性，課堂參與度高。注重實驗教學化學實驗是學生認知物質(zhì)最重要和最根本的手段，本節(jié)課的設計注重實驗的教學，讓學生自行設計實驗方案、自行完成實驗操作，不但可以培養(yǎng)學生的觀察、思維、動手等能力，還可以加深學生對相關知識的認識和理解。為此，淡化演示實驗和學生實驗的邊界，放手給學生，讓學生在自主探究中發(fā)掘?qū)W習的奧秘，感受成功的喜悅，這就是化學實驗探究課帶給我們的嶄新理念?！敖虒W評”一體化設計2017版化學課程標準要求化學教學要“實施“教、學、評”一體化，有效開展化學日常學習評價”，應樹立“素養(yǎng)發(fā)展為本”的化學學習評價觀，緊緊圍繞化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平和化學學業(yè)質(zhì)量要求來確定化學學習評價目標和評價標準”，"化學日常學習評價是化學教學不可或缺的有機組成部分，是化學學習評價的一種重要表現(xiàn)形式，是實施“教、學、評”一體