戴光宏

摘要： 呈現(xiàn)高中化學(xué)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》選修模塊的主題式情境教學(xué)復(fù)習(xí)課案例。以“甲醛的危害與去除”為情境，以甲醛產(chǎn)生的原因、甲醛對(duì)人體的危害、甲醛的檢測(cè)和消除等為項(xiàng)目主題，緊扣有機(jī)反應(yīng)類型的復(fù)習(xí)展開課堂教學(xué)實(shí)踐。提出復(fù)習(xí)課應(yīng)基于復(fù)習(xí)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、關(guān)聯(lián)的、遞進(jìn)的情境素材;教師應(yīng)利用課前、課上、課后的學(xué)習(xí)任務(wù)與評(píng)價(jià)目標(biāo)的落實(shí)推進(jìn)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目主題的自主學(xué)習(xí);開展主題式情境教學(xué)應(yīng)緊扣核心知識(shí)與核心能力點(diǎn)，避免情境差異和教學(xué)開放性對(duì)目標(biāo)達(dá)成的不利影響。

關(guān)鍵詞： 主題式情境; 概念圖; 評(píng)價(jià)促學(xué); 甲醛; 有機(jī)反應(yīng)類型

文章編號(hào)： 1005-6629（2021）12-0052-06

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1 復(fù)習(xí)課引入主題式情境教學(xué)的必要性

復(fù)習(xí)課的教學(xué)一直是教學(xué)研究的重要領(lǐng)域。現(xiàn)行教學(xué)中常規(guī)的復(fù)習(xí)模式，一般是基礎(chǔ)知識(shí)梳理→重點(diǎn)難點(diǎn)突破→習(xí)題鞏固提升。這樣的復(fù)習(xí)模式優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生能對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有整體的認(rèn)識(shí)，思路易厘清;缺點(diǎn)是缺乏新鮮感，不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，沒有實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升，學(xué)以致用僅僅體現(xiàn)在“做題”上，沒有聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際，教學(xué)的有效性、深刻性沒有落實(shí)到位。

于乃佳等指出，在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中，學(xué)生需要面對(duì)的不應(yīng)該是某個(gè)具體的知識(shí)或某種具體類型的題目，而應(yīng)該是一個(gè)真實(shí)的、復(fù)雜的綜合性問題，學(xué)生在解決這一問題的過程中，整合知識(shí)、提升能力、形成素養(yǎng)[1]。吳冰等指出，主題式復(fù)習(xí)通過所選取的主題創(chuàng)設(shè)情境讓化學(xué)知識(shí)融入情境中，使復(fù)習(xí)的知識(shí)具有價(jià)值和意義，讓學(xué)生能更主動(dòng)地圍繞復(fù)習(xí)主題開展自主探究，進(jìn)行情境和知識(shí)間的相互作用，從而建構(gòu)新的學(xué)習(xí)意義的過程，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、激發(fā)興趣、提升認(rèn)識(shí)、提高素養(yǎng)意義重大[2]。張婷等指出，教師在教學(xué)活動(dòng)中基于學(xué)生真實(shí)生活體驗(yàn)構(gòu)建化學(xué)教學(xué)主題、創(chuàng)設(shè)課堂情境有助于構(gòu)建真實(shí)生活情境與學(xué)科核心概念的內(nèi)在聯(lián)系，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)[3]。因此，在復(fù)習(xí)課上引入主題式情境教學(xué)具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

高中化學(xué)選修模塊《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》的“有機(jī)反應(yīng)類型”的復(fù)習(xí)是幫助學(xué)生梳理、完善常見的有機(jī)反應(yīng)類型的契機(jī)，有利于打好有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。教師通常設(shè)計(jì)不同的線索復(fù)習(xí)、梳理有機(jī)反應(yīng)類型，幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)性質(zhì)的掌握。如以官能團(tuán)、反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件為線索，歸納總結(jié)主要官能團(tuán)可能發(fā)生的反應(yīng)類型、典型的反應(yīng)試劑與反應(yīng)類型的關(guān)系等[4]。

本案例嘗試在復(fù)習(xí)過程中，引入主題式情境教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目主題探討過程中，自主調(diào)用相關(guān)知識(shí)做出判斷和決策;多角度、全方位地建構(gòu)有機(jī)反應(yīng)類型知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，將零散的﹑扁平化的知識(shí)變成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，使學(xué)生對(duì)有機(jī)反應(yīng)類型的理解更加深刻和全面。

2 有機(jī)反應(yīng)類型復(fù)習(xí)的主題式情境教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 基于復(fù)習(xí)目標(biāo)定位主題式情境

“有機(jī)反應(yīng)類型”復(fù)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)是： 通過對(duì)反應(yīng)機(jī)理的分析，理解各類物質(zhì)可能發(fā)生什么類型的有機(jī)反應(yīng)、是怎么發(fā)生反應(yīng)的、斷鍵和成鍵的部位和方式是怎樣的，進(jìn)一步體會(huì)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”在有機(jī)物研究中的應(yīng)用;通過歸納不同有機(jī)反應(yīng)類型的特征與共性，提高對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識(shí);通過解決真實(shí)情境中的問題，提升有機(jī)化學(xué)板塊的素養(yǎng)發(fā)展水平。

基于這個(gè)定位，根據(jù)學(xué)生已經(jīng)完成烴、烴的衍生物的性質(zhì)的學(xué)習(xí)，提出“甲醛的危害與去除”作為本次復(fù)習(xí)課的主題式情境。這個(gè)主題內(nèi)容具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1） 甲醛污染是生活中常見的話題。有調(diào)查統(tǒng)計(jì)，80%的家庭室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，而這其中近90%的室內(nèi)空氣質(zhì)量超標(biāo)是由甲醛引起的[5

]。選擇甲醛話題作為主題式情境進(jìn)行復(fù)習(xí)，學(xué)生對(duì)此很感興趣。

（2） 甲醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含有醛基，能發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、加成反應(yīng)，并可引發(fā)取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、縮聚反應(yīng)等，涉及的反應(yīng)類型眾多。因此以甲醛為背景展開有機(jī)反應(yīng)類型的復(fù)習(xí)，有助于學(xué)生整理與調(diào)用有機(jī)反應(yīng)類型的核心知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的目的。

（3） 甲醛可拆解成多個(gè)不同角度、不同層次的研究任務(wù)，包括甲醛的產(chǎn)生原因、甲醛對(duì)人體的危害、甲醛的檢測(cè)、甲醛的消除等，這既可滿足復(fù)習(xí)有機(jī)反應(yīng)類型知識(shí)的需要，又可讓學(xué)生深刻體會(huì)化學(xué)反應(yīng)原理在生活、生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)。

總之，以“甲醛的危害與去除”為主題式情境展開教學(xué)，體現(xiàn)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的真實(shí)性、關(guān)聯(lián)性與遞進(jìn)性的優(yōu)點(diǎn)，有利于教師由淺入深地呈現(xiàn)問題和任務(wù)，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、知識(shí)素養(yǎng)化的實(shí)現(xiàn)以及問題解決能力的形成。

2.2 主題式情境教學(xué)需落實(shí)課前、課上、課后的評(píng)價(jià)目標(biāo)制定

于乃佳等指出，開展這種基于真實(shí)情境下的主題式教學(xué)，需要教師有開闊的視野，能從大處著手，打通單元與單元的界限，實(shí)現(xiàn)學(xué)科內(nèi)的綜合，甚至學(xué)科間的綜合[6]。吳敏指出，教師應(yīng)著力探索學(xué)生的“主題式課題研究”與“課堂教學(xué)”的有機(jī)整合，使之成為“課堂教學(xué)”的延伸和深化，從中培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[7]。所以教師需要為學(xué)生制定合理的研究任務(wù)、驅(qū)動(dòng)性問題和學(xué)生活動(dòng)，緊扣復(fù)習(xí)目標(biāo)適時(shí)拆解任務(wù)，并通過課前、課上、課后的評(píng)價(jià)與反饋，使每個(gè)任務(wù)、每個(gè)問題都能落地生根。

探秘“甲醛的危害與去除”主題式情境教學(xué)的課前、課上、課后三個(gè)階段的學(xué)生任務(wù)與評(píng)價(jià)目標(biāo)如表1所示。課前學(xué)生任務(wù)的設(shè)計(jì)意圖主要是使各學(xué)習(xí)小組能對(duì)項(xiàng)目主題有初步的認(rèn)識(shí)，熟悉教學(xué)預(yù)設(shè)的情境，為課上熟練運(yùn)用核心知識(shí)解決實(shí)際問題進(jìn)行鋪墊，教師制定的評(píng)價(jià)目標(biāo)主要體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生知識(shí)廣度的把握上;課上學(xué)生任務(wù)主要是學(xué)會(huì)和運(yùn)用教師復(fù)習(xí)的核心知識(shí)和核心能力，在主題式情境下解決問題，并能自主整理復(fù)習(xí)內(nèi)容，使其在陌生情境中易被提取與應(yīng)用，教師制定的評(píng)價(jià)目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)知識(shí)深度的認(rèn)識(shí)上;課后學(xué)生任務(wù)是自主整理復(fù)習(xí)內(nèi)容，并使核心知識(shí)脈絡(luò)清晰，能及時(shí)熟練調(diào)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題，教師制定的

3 有機(jī)反應(yīng)類型復(fù)習(xí)的主題式情境教學(xué)實(shí)施

3.1 環(huán)節(jié)1： 關(guān)于“甲醛產(chǎn)生的原因”的主題學(xué)習(xí)

[小組匯報(bào)]甲醛產(chǎn)生的原因，并展示相關(guān)概念圖，如圖1所示。

[教師追問]（1） 甲醛產(chǎn)生的原因與原料甲醛殘留在膠黏劑上有關(guān)嗎？

（2） 若要減少甲醛的釋放，是否可以從源頭著手呢？

（3） 小組成員有哪些想法？

（小組成員補(bǔ)充對(duì)甲醛產(chǎn)生的認(rèn)識(shí)，其他小組成員提問、質(zhì)疑。）

[教師拓展]（1） 請(qǐng)寫出用甲醛、苯酚合成酚醛樹脂的相關(guān)化學(xué)方程式，合成路線如圖2所示。

（2） 請(qǐng)分析酚醛樹脂合成過程中斷鍵、成鍵的原理。

（3） 請(qǐng)分析酚醛樹脂合成過程中發(fā)生了什么類型的有機(jī)反應(yīng)（取代反應(yīng)）。

[教師展示]脲醛樹脂的合成原理，如圖3所示。

[教師追問]（1） 請(qǐng)寫出用甲醛、尿素合成脲醛樹脂的相關(guān)化學(xué)方程式。

（2） 請(qǐng)分析脲醛樹脂合成過程中斷鍵、成鍵的原理。

（3） 請(qǐng)分析脲醛樹脂合成過程中發(fā)生了什么類型的有機(jī)反應(yīng)。

[教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)]加成反應(yīng)、縮聚反應(yīng)的特征。

[學(xué)生整理]加成反應(yīng)的特征： （1）不飽和度減小;（2）有不飽和鍵打開;（3）只有一種生成物……

縮聚反應(yīng)的特征： （1）形成有端基的高聚物;（2）脫去小分子……

3.2 環(huán)節(jié)2： 關(guān)于“甲醛對(duì)人體產(chǎn)生的危害”的主題學(xué)習(xí)

[小組匯報(bào)]甲醛對(duì)人體產(chǎn)生危害的原因，并展示相關(guān)概念圖，如圖4所示。

[教師追問]甲醛對(duì)人體產(chǎn)生危害的化學(xué)原理是什么？

[小組成員補(bǔ)充]甲醛使蛋白質(zhì)凝固變性，其原理如圖5所示。

[教師拓展]甲醛不僅可與蛋白質(zhì)端基的氨基發(fā)生反應(yīng)，也可與蛋白質(zhì)上的肽鍵發(fā)生反應(yīng)。

[教師展示]甲醛進(jìn)入人體后，分子中的羰基與蛋白質(zhì)分子中的肽鍵、酰胺基、氨基發(fā)生反應(yīng)，使蛋白質(zhì)失去原有的活性。其原理如圖6所示。

[教師追問]甲醛與蛋白質(zhì)分子中的肽鍵發(fā)生了什么反應(yīng)？

甲醛與蛋白質(zhì)分子端基上的酰胺基、氨基先后發(fā)生了什么反應(yīng)？

[學(xué)生反饋]甲醛與蛋白質(zhì)分子中的肽鍵上的亞氨基（NH）、酰胺基或氨基發(fā)生加成反應(yīng)。

生成的—CH2OH與NH繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)，脫去水分子。

[教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)]取代反應(yīng)的特征。

[學(xué)生整理]取代反應(yīng)特征： （1）原子或原子團(tuán)的取代;（2）單鍵間發(fā)生的反應(yīng);（3）有兩種生成物……

3.3 環(huán)節(jié)3： 關(guān)于“室內(nèi)空氣中甲醛的檢測(cè)”的主題學(xué)習(xí)

[小組匯報(bào)]室內(nèi)空氣中甲醛的檢測(cè)方法，并展示相關(guān)概念圖，如圖7所示。

[教師追問]滴定分析法中，甲醛與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？

請(qǐng)寫出相關(guān)化學(xué)方程式，并分析滴定反應(yīng)中KMnO4與甲醛的物質(zhì)的量之比。

[教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)]氧化反應(yīng)的特征。

[學(xué)生整理]氧化反應(yīng)的特征： （1）失氫;（2）得氧;（3）失氫，同時(shí)得氧（如氨基氧化）……

[教師拓展]使用MBTH也是一種常用檢測(cè)甲醛的方法。MBTH是3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙鹽酸鹽水合物，當(dāng)該檢測(cè)試劑與空氣接觸后，溶液的顏色越深，說明空氣中的甲醛濃度越高。將溶液與比色卡進(jìn)行比較，便可以知道空氣中的甲醛濃度。反應(yīng)原理如下：

[教師追問]MBTH與甲醛成鍵、斷鍵原理是什么？先后發(fā)生了什么類型的化學(xué)反應(yīng)？

[學(xué)生反饋]甲醛先發(fā)生加成反應(yīng)，生成—CH2OH，后與NH上的氫原子發(fā)生消去反應(yīng)，脫去水分子。

[教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)]消去反應(yīng)的特征。

[學(xué)生整理]消去反應(yīng)的特征： （1）不飽和度增加;（2）有不飽和鍵生成;（3）有小分子生成……

3.4 環(huán)節(jié)4： 關(guān)于“室內(nèi)空氣中甲醛的去除”的主題學(xué)習(xí)

[小組匯報(bào)]室內(nèi)空氣中甲醛的去除方法，并展示相關(guān)概念圖，如圖8所示。

[教師追問]你會(huì)選哪些方法去除甲醛？為什么？

[教師追問]氨處理法、尿素處理法的反應(yīng)原理有共性嗎？它們發(fā)生了什么類型的有機(jī)反應(yīng)？

[教師拓展]氨、胺類、酚類等物質(zhì)可以與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，繼而發(fā)生消去反應(yīng)，生成水和一種穩(wěn)定的有機(jī)化合物，從而達(dá)到去除甲醛的目的。請(qǐng)寫出胺類（R-NH2）與甲醛反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[教師追問]氧化劑法、光觸媒法、熱催化氧化法中的反應(yīng)原理有共性嗎？甲醛發(fā)生了什么類型的有機(jī)反應(yīng)？

[教師展示]貴金屬催化劑分解甲醛的示意圖，如圖9所示。

[教師拓展]請(qǐng)寫出甲醛在貴金屬催化劑作用下被氧氣氧化生成甲酸、碳酸的反應(yīng)原理。

[教師點(diǎn)撥]今天我們?cè)凇疤骄考兹┑奈：εc去除”中，了解了不少關(guān)于甲醛的化學(xué)反應(yīng)原理，并對(duì)有機(jī)反應(yīng)的類型進(jìn)行了復(fù)習(xí)，請(qǐng)同學(xué)們課后整理高中階段常見的有機(jī)反應(yīng)類型，完成概念圖的制作，并以甲醛為例補(bǔ)充相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4 復(fù)習(xí)課上引入主題式情境教學(xué)的反思

4.1 在復(fù)習(xí)課創(chuàng)設(shè)主題式情境教學(xué)有利于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系

只有能夠解決問題的知識(shí)才是有效的知識(shí)[8]。在本案例中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上找到的信息與所學(xué)的化學(xué)知識(shí)接軌不明顯，因此教師在教學(xué)過程中要細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)課堂上的追問、點(diǎn)撥、引導(dǎo)、小結(jié)均要精心設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生真切體會(huì)要把握“物質(zhì)的應(yīng)用”必須從抓住“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)”與“物質(zhì)的反應(yīng)原理”入手。在主題式情境教學(xué)過程中，需要想方設(shè)法喚醒學(xué)生的已有認(rèn)知，學(xué)生需要把相對(duì)零散的具體知識(shí)進(jìn)行整理，使知識(shí)的層次性與內(nèi)在關(guān)聯(lián)得以建立，知識(shí)的可調(diào)用性得到提升，逐步構(gòu)建起具備結(jié)構(gòu)化、功能化的知識(shí)體系，這是學(xué)生形成良好學(xué)科核心素養(yǎng)的基本前提。

4.2 評(píng)價(jià)促學(xué)有利于主題式情境教學(xué)的開展

主題式情境可以從娛樂性節(jié)目、身邊物質(zhì)、身邊環(huán)境、化學(xué)儀器、童話故事等展開創(chuàng)設(shè)[9]，但因主題式情境涉及知識(shí)背后的多種因素，學(xué)生開展調(diào)查研究時(shí)易偏離教師的教學(xué)預(yù)設(shè)。所以，教師制定的課前、課上、課后的評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)反饋都要及時(shí)讓學(xué)生了解，使學(xué)生能把握核心知識(shí)，提高知識(shí)在主題情境中的應(yīng)用水平，并建立核心知識(shí)與情境的有機(jī)聯(lián)系。在課前，教師要了解學(xué)生的主題研究進(jìn)展，如概念圖的繪制、項(xiàng)目匯報(bào)的彩排，教師都要參與指導(dǎo)，及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。在課上，教師要緊扣復(fù)習(xí)課教學(xué)目標(biāo)，做好板書設(shè)計(jì)，讓學(xué)生理解，主題式教學(xué)是基于情境的知識(shí)運(yùn)用以及問題解決的過程。在課后，教師需要根據(jù)學(xué)生整理的“有機(jī)反應(yīng)類型”概念圖進(jìn)行評(píng)價(jià)，并用文字把知識(shí)整理的情況反饋給學(xué)生。

4.3 把握復(fù)習(xí)課的核心知識(shí)與核心能力有利于駕馭課堂的開放性

目前，

主題式情境教學(xué)在中學(xué)課堂中不易推廣，其原因有多種： 課堂知識(shí)與現(xiàn)實(shí)接軌的素材不多，教師選材需耗費(fèi)較多的精力;現(xiàn)實(shí)問題涉及的不同層次的知識(shí)點(diǎn)過于復(fù)雜，讓教師感到無所適從;圍繞某一主題所牽涉的化學(xué)知識(shí)很多，開放性太大等等。然而，只要在某一素材情境下始終不脫離核心知識(shí)與核心能力點(diǎn)（如本案例中有機(jī)反應(yīng)類型辨析與各類有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的斷鍵、成鍵原理分析），就不必懼怕課堂上學(xué)生的表現(xiàn)與教學(xué)預(yù)設(shè)的不同、預(yù)設(shè)內(nèi)容不能及時(shí)完成等因素的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1][6][8]于乃佳等. 基于主題式教學(xué)進(jìn)行模塊復(fù)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐研究——以“汽車中的化學(xué)”為例[J]. 化學(xué)教育， 2017， （9）： 13～19.

[2]吳冰等. 從文物中學(xué)化學(xué)——鐵、銅性質(zhì)主題式復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施[J]. 化學(xué)教育， 2016， 37（7）： 49～52.

[3]張婷等. 基于真實(shí)生活的化學(xué)主題式情境教學(xué)——以“高一氧化還原反應(yīng)專題復(fù)習(xí)”為例[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2021， （1）： 66～71.

[4]張方政. 有機(jī)反應(yīng)類型復(fù)習(xí)的教學(xué)價(jià)值[J]. 化學(xué)教與學(xué)， 2013， （5）： 8～9.

[5]李妮妮， 聶姍姍， 于文. 室內(nèi)甲醛清除技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 中國洗滌用品工業(yè)， 2018， （9）： 66～71.

[7]吳敏. 探索“主題式課題研究”與“課堂教學(xué)”的整合[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2005， （11）： 1～3.

[9]宋懷兵. 淺談主題式情境教學(xué)在化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 化學(xué)教與學(xué)， 2014， （11）： 70.