范亞

摘? 要：乙醛是生活中常見的有機(jī)物，也是高二學(xué)生學(xué)習(xí)的重要的烴的衍生物。乙醛的分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的斷鍵推理是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)習(xí)它需要不斷地進(jìn)行科學(xué)探究，在探究學(xué)習(xí)的過程中，運(yùn)用模型中心探究教學(xué)的思路組織乙醛的教學(xué)可以有效地提高學(xué)生的多重表征的思維方式。本研究從多重表征的視角分析乙醛的知識，依照模型中心探究教學(xué)的要素與程序，提出基于多重表征視域下的模型中心探究教學(xué)設(shè)計(jì)的思路，以乙醛為例，進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞：多重表征;模型中心;探究教學(xué);乙醛

中圖分類號：G633.8? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1992-7711（2020）36-213-02

一、 問題的提出

化學(xué)是一門在分子水平上研究物質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)，性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)，化學(xué)多重表征是認(rèn)識物質(zhì)和分析問題的思維方式，也是化學(xué)學(xué)科的學(xué)科特征。不過現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，中學(xué)教師由于課時(shí)緊張，任務(wù)繁重，對學(xué)生多重表征和探究能力培養(yǎng)往往不足。資料顯示Ⅰ進(jìn)入高中階段的學(xué)生往往逐漸對化學(xué)學(xué)習(xí)失去興趣，一方面因?yàn)檎n程內(nèi)容本身具有復(fù)雜性，另一方面則是由學(xué)生多重表征的問題所引起：如學(xué)生在理解化學(xué)反應(yīng)的微觀層面存在困難，在符號表征的理解和運(yùn)用方面有障礙，或進(jìn)行多重表征之間的轉(zhuǎn)換能力較弱等。因此筆者認(rèn)為，若能在提升學(xué)生探究能力的教學(xué)設(shè)計(jì)中，融合多重表征的化學(xué)思維方式，設(shè)計(jì)一個(gè)新穎高效的教學(xué)設(shè)計(jì)，以模型中心探究教學(xué)促進(jìn)多重表征思想的積極滲透，將會有助于提升學(xué)生理解和建構(gòu)化學(xué)知識的能力。

乙醛是重要的有機(jī)化合物之一，乙醛的知識內(nèi)容不僅涉及到宏觀的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象、微觀的反應(yīng)機(jī)理等多重表征的學(xué)習(xí)，而且包含了推理分子結(jié)構(gòu)和斷鍵機(jī)理等科學(xué)探究的過程，是有機(jī)物中體現(xiàn)多重表征的思維方式和模型中心探究教學(xué)思路的一個(gè)經(jīng)典范例。

筆者從CNKI數(shù)據(jù)庫以“乙醛”，”乙醛教學(xué)設(shè)計(jì)”為主題進(jìn)行探索，篩選出近10篇文獻(xiàn)，其中王玲，陳同斌Ⅱ是利用信息化教學(xué)平臺技術(shù)去開展乙醛的學(xué)習(xí)，汪結(jié)義Ⅲ則按照物理性質(zhì)——分子結(jié)構(gòu)——化學(xué)性質(zhì)——應(yīng)用的思路展開教學(xué)，彭丹Ⅳ采用的是突破不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)思維障礙的模塊開展教學(xué)研究，而少有學(xué)者在多重表征的視角下基于模型中心探究教學(xué)理論對乙醛進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

本研究嘗試將化學(xué)學(xué)科多重表征的思維方式結(jié)合模型中心探究教學(xué)，以乙醛的知識為例為中學(xué)化學(xué)教師提供參考，也為今后相關(guān)的教學(xué)研究提供一個(gè)可供借鑒的教學(xué)案例。

二、 多重表征視域下的模型中心的教學(xué)案例的設(shè)計(jì)及實(shí)施

（一） 教材特點(diǎn)

本節(jié)內(nèi)容選自人教版選修五。從學(xué)科結(jié)構(gòu)上講，醛是醇、酸相互轉(zhuǎn)變的中心環(huán)節(jié)，學(xué)好醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，掌握醛類與醇類、羧酸的關(guān)系，能建立較完整的有機(jī)知識網(wǎng)絡(luò)，因此本節(jié)在這一章中起著承上起下的作用，在有機(jī)合成中占有重要的地位，也是后面學(xué)習(xí)糖類知識的基礎(chǔ)。

（二）學(xué)生認(rèn)知情況

①知識基礎(chǔ)：在學(xué)習(xí)本課題之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)價(jià)態(tài)升降理論、烯和醇的性質(zhì)，對氧化還原反應(yīng)的標(biāo)志、官能團(tuán)決定有機(jī)物的性質(zhì)有了一定的認(rèn)識。

②能力基礎(chǔ)：學(xué)生已具備根據(jù)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的能力、根據(jù)反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成化學(xué)反應(yīng)方程式的能力。

③情感基礎(chǔ)：有機(jī)化學(xué)在生活有著廣泛的應(yīng)用，在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)有著強(qiáng)烈的探究欲望。

（三）制定核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)

① 通過醛的結(jié)構(gòu)特征，認(rèn)識醛的反應(yīng)類型和組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)系

② 通過實(shí)驗(yàn)探究醛的代表物——乙醛，認(rèn)識醛類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

③ 通過對醛的代表物——乙醛的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識，構(gòu)建烴的含氧衍生物官能團(tuán)之間相互轉(zhuǎn)化的認(rèn)知模型。

④ 通過設(shè)計(jì)探究活動，感受有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的社會價(jià)值，初步形成綠色應(yīng)用的意識，增強(qiáng)社會責(zé)任感。

（四）設(shè)計(jì)教學(xué)流程圖

（五）設(shè)計(jì)教學(xué)活動

環(huán)節(jié)1 設(shè)定探究主題，啟動初始模型

【設(shè)問】大蒜，生姜，桂皮散發(fā)的氣味含有哪些物質(zhì)？閱讀課本，準(zhǔn)確獲取醛的定義。

【思考】下列有機(jī)物不屬于醛類的是： （? ? ）

【設(shè)計(jì)意圖】宏觀表征，符號表征，語言表征：感悟生活中醛的宏觀應(yīng)用，認(rèn)識醛基的表示符號，試著描述醛的組成，實(shí)現(xiàn)宏觀——符號——語言之間的相互轉(zhuǎn)化。

環(huán)節(jié)2? 發(fā)展和檢驗(yàn)因果模型

【引入】日常生活中，為什么有的人喝酒“千杯萬杯都不醉”，而有的人一喝點(diǎn)酒就面紅耳赤，情緒激動甚至酩酊大醉？酒量的大小到底與什么有關(guān)呢？

【實(shí)物展示】根據(jù)桌面的展示的乙醛溶液，回答出物理性質(zhì)。

【問題引導(dǎo)】羅列出一些生活與乙醛有關(guān)的常識，讓學(xué)生根據(jù)這些問題思考具體體現(xiàn)了那些物理性質(zhì)。

【教師追問】乙醛，苯，四氯化碳如何用最簡單的方法鑒別？

【設(shè)計(jì)意圖】宏觀表征，符號表征，語言表征：感悟生活中乙醛的宏觀應(yīng)用，試著描述乙醛的物理性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)宏觀——符號——語言之間的相互轉(zhuǎn)化。

環(huán)節(jié) 3? 修訂初始模型

【設(shè)疑】大家都知道乙醛分子式是C2H4O，而乙醇的分子式C2H6O，結(jié)合乙醇已有的球棍模型，大家推測乙醛可能存在的結(jié)構(gòu)？

【驗(yàn)證猜想】展示乙醛的核磁共振氫譜，引導(dǎo)學(xué)生組裝出合理的球棍模型

【師生活動】展示模型，師生討論模型的合理性，并共同完成乙醛的分子式，結(jié)構(gòu)式，結(jié)構(gòu)簡式，電子式的書寫

【設(shè)計(jì)意圖】用結(jié)構(gòu)式進(jìn)行符號表達(dá)，用語言描述其形成原因，實(shí)現(xiàn)微觀——符號——語言之間的相互轉(zhuǎn)化。同時(shí)通過模型拆卸和組裝，將分子結(jié)構(gòu)的微觀世界轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^現(xiàn)象，搭建了宏觀——微觀之間的橋梁。