陳文梅 陳立福 張雄鷹

摘要：核心素養(yǎng)導向下，要求教學過程中注重課程內容的結構化。本文以學科大概念為統(tǒng)領，開展乙醇和乙酸的單元重構教學，通過自制米酒和食醋的微項目，將知識結構化并應用于生活中，有效發(fā)展學生高階思維，充分發(fā)揮學生的主體地位。

關鍵詞：大概念;單元教學;乙醇;乙酸

文章編號：1008-0546（2022）10x-0012-05中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

一、問題的提出

課堂教學是落實“立德樹人”根本任務的主要途徑。[1]《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（簡稱“新課標”）明確提出“重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養(yǎng)的落實”，[2]這是第一次在正式文件中使用了大概念（bigideas）一詞。這代表了我國從政策上確立了大概念在課程教學改革中的地位。

1.學科大概念

“學科大概念，是指反映學科本質及其特殊性的、構成學科框架的概念，是學科知識的精華所在，是最有價值的知識，是最能轉化為素養(yǎng)的知識”。[3]國內外學者從知識論、方法論、價值論等角度對大概念進行定義，大概念是在基于事實經驗的基礎上總結概況出來的具有廣泛解釋性和可遷移的觀念，其內涵可以從“大概念的特性”“大概念的表現形式”和“大概念的構建與分解”角度進行闡釋。[4，5]大概念應具備以下特征：蘊含思想方法，形同哲學，抽象但具有深刻性;屬于學科的中心，是知識網絡的中心，具有統(tǒng)攝性;具有科學性，可遷移、可復制、可證實且具有較強的解釋力。

2.以學科大概念為統(tǒng)領的單元教學

目前基于“大概念”的研究方向為：對大概念的闡釋和利用大概念進行教學設計，較少從大概念和單元教學兩者融合的角度進行行動研究。筆者選取人教版（2019年）必修二第七章第三節(jié)“乙醇和乙酸”，進行單元教學。必修階段，要求學生能夠對乙醇和乙酸這兩個典型的有機代表物的性質進行辨識記憶，將其與結構（官能團）、用途等進行概況關聯(lián)或說明論證，并用官能團的特征反應進行簡單實驗驗證。通過對魯科版、蘇教版等不同版本教材的對比，提煉出以“官能團決定性質”“有機化合物在一定條件下可以相互轉化，官能團決定有機反應類型”兩個核心概念為基礎的大概念：“結構決定性質，性質決定用途”。對比新舊課標發(fā)現，新課標增加了官能團的概念，因此，教學中圍繞羥基決定乙醇的性質、羧基決定乙酸的性質展開。通過不同的學習活動，使學生能自主地從組成變化（結構）、物質轉化及反應類型的角度認識有機反應，并通過“自制米酒和食醋”微項目，將所學的知識靈活使用，實現知識的融合統(tǒng)一。

二、單元學習目標與課時目標

1.單元學習目標

（1）能根據物質類別推測物質性質，從“羥基”的視角建構“醇”的概念，從“羧基”的視角建構“酸”的概念，掌握乙醇和乙酸的組成和結構特點、化學性質、轉化關系及其在生產、生活中的重要應用;

（2）能運用微粒結構圖式描述并論證乙醇和乙酸的化學鍵斷裂部位，能夠基于化學鍵、有機反應規(guī)律歸納乙醇和乙酸的反應類型;

（3）通過開展微項目（自制米酒和食醋），發(fā)展學生宏觀辨析與微觀探析、證據推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任等化學核心素養(yǎng)。

2.單元課時安排與課時教學目標

單元課時安排、教學目標和評價目標見表1。

三、單元課時任務及教學流程

1.單元課時任務及設計意圖

單元課時任務及設計意圖見表2。

2.教學框架和教學流程圖

乙醇的教學框架、乙酸的教學框架見圖1、圖2。

微項目教學流程見圖3。

四、單元教學實施過程和成果

1.實施過程

第1課時：乙醇

創(chuàng)設情境：“飛花令”游戲。使學生認識我國釀酒技術與酒文化。

問題1：根據日常生活中你對酒的了解，乙醇有什么物理性質？推測乙醇分子結構是怎樣的？

教師引導：乙醇分子可以簡單地看成在乙烷分子中的碳氫鍵之間“插入”了一個氧原子所形成的新分子。下面我們一起來探究乙醇的化學性質。

學生活動1：小組合作搭建乙醇分子的球棍模型;實驗探究乙醇和金屬鈉的反應。

問題2：乙醇和金屬鈉反應的實驗現象是什么？產物是什么？你能書寫化學反應方程式嗎？在反應中有哪些化學鍵發(fā)生斷裂及生成？

教師引導：乙醇中的羥基就像乙烯中的碳碳雙鍵一樣，對乙醇的化學性質起重要作用。像這樣的原子或原子團叫做官能團。

問題3：焊接銀器、銅器時，表面會生成發(fā)黑的氧化膜，工匠說，可以先把銅、銀在火上燒熱，馬上刷一點酒精，銅銀會光亮如初。你知道其中的奧妙嗎？

學生活動2：小組合作進行實驗，把灼熱的銅絲插入乙醇中，探究乙醇的催化氧化。

問題4：檢測酒駕的原理是什么？

學生活動3：乙醇分別與重鉻酸鉀溶液、高錳酸鉀溶液反應。

學生總結：學習有機物的三部曲：確定結構—性質探究—性質應用（用途）。

第2課時：乙酸

創(chuàng)設情境：我國釀造技術與食醋文化。

問題1：食醋在生活中有哪些用途？為什么乙酸可以除水垢而乙醇不行？酸具有哪些通性？

學生活動1：根據乙酸的分子式C2H4O2，拼接乙酸分子的球棍模型。

教師引導：比較乙醇分子和乙酸分子結構上的不同，認識乙酸的官能團—羧基。

問題2：在乙醇和乙酸反應的實驗中，飽和碳酸氫鈉溶液有什么作用？

學生回答：我們觀察到試管中的液體，上層有無色透明的油狀液體產生，并可以聞到香味，通過閱讀課本發(fā)現這種有香味的液體叫乙酸乙酯，其官能團是酯基。

問題3：在生成乙酸乙酯的酯化反應中，化學鍵斷鍵的部位是哪里？

學習評價1：將1mol乙醇（其中的氧用18O標記）在濃硫酸存在的條件下與足量乙酸充分反應，請寫出相關的化學反應方程式。

教師點評：學生們能較好地寫出化學反應的方程式，用結構式表示的學生能寫對反應物和生成物，部分學生漏寫了反應條件或寫錯了可逆符號，有個別學生用分子式書寫化學反應方程式;從反饋結果判斷同學們已達到了學習目標。

第3課時：基于生活的微項目“自制米酒和食醋”

環(huán)節(jié)1“查找資料”。前面兩節(jié)課學生已經學習了乙醇和乙酸的相關知識，同學們也了解了米酒和食醋的主要成分，請學生上網查閱資料學習米酒和食醋的制作過程，將所收集的資料進行匯總，整理成手抄報。

環(huán)節(jié)2“科學探究”。小組討論后進行釀酒實驗，用單一控制變量法進行反復實驗，記錄原始實驗數據（見表3）。

環(huán)節(jié)3“工程制作”。小組的同學們像科學家一樣思考，像工程師一樣解決問題（見表4）。

環(huán)節(jié)4“匯報展示”。學生通過PPT、視頻等形式進行匯報，在匯報中將過程性記錄資料和產品一一進行展示。

環(huán)節(jié)5“評價反思”。教師、學生及同伴、家長等參與評價（見表5）。

五、教學效果與反思

新課標強調課程內容的結構化，所謂的結構化包括知識結構化、認識角度結構化和認識思路的結構化。單元教學是實現結構化的重要途徑，單元教學方式也是實現大概念教學的有效途徑?；诖蟾拍罾砟畹膯卧虒W中要做好以下幾點。

1.從學生的已有知識或經驗出發(fā)，落實建構主義教學理念

從單元的教學設計來看，乙醇和乙酸是從日常生活中常見的用途認識其物理性質和化學性質，然后進階到認識有機物的轉化關系及“結構和反應”的關系，最后上升到從官能團的角度認識有機物，學生的認識角度是從孤立水平到系統(tǒng)水平，體現了建構主義的教學理念。

2.自上而下解構主題大概念和核心概念

本單元以學科次級大概念為線索，應用內容分析法梳理乙醇和乙酸的知識內容，建構知識層級（見圖4），讓學生明確學習內容：結構是什么？性質是什么？物質的用途是什么？結構和性質之間的關系是什么？性質和用途之間的關系又是什么？通過一系列的學習任務，分別幫助學生建立“結構—性質—用途”的認知模型;建立“結構決定性質，性質反映結構，性質決定用途，用途反映性質”的思維，形成解決問題的能力。

3.注重基于生活的微項目探究

本單元的教學設計注重微項目的探究，采用2+1教學模式，兩課時化學知識教學和一個微項目，前兩課的知識為第三課做鋪墊，使學習從課內向課外拓展延伸，體現化學知識的實際價值和育人價值。米酒和食醋在日常生活中是常見的，學生剛剛學習完乙醇和乙酸，微項目極大地激發(fā)了他們學習探究的積極性，并由此提出一系列的問題。微項目不是讓學生簡單地學習知識，而是讓學生從生活中提出問題，并開展探究;不是單純地做實驗，而是用所學的知識解決生活中的問題。學生要成功地制備米酒和食醋，就需要收集信息，了解釀酒和釀醋的制備工藝。為了解決釀酒過程中有些酒變酸的問題，學生就要從化學學科知識的角度進行分析，通過與釀造食醋的工藝對比，得出問題解決的思路。最后，在項目實施過程中，為了更好地釀制出產品，學生還主動學習了乙醇和乙酸間的轉化和反應條件調控的知識，掌握了單一變量實驗方法。整個學習過程，讓學生體會到我國傳統(tǒng)釀酒和釀醋工藝中所蘊含的化學知識，深刻領悟到化學學科的內涵和魅力，體現了陶行知“做中學”的教育理念。

本教學設計也存在一些值得反思之處，主要是耗時較長。需提前布置相應任務，課程實施以及課后檢測還有微項目所需時間長達一周。

參考文獻

[1]田慧生.落實立德樹人根本任務全面深化課程教學改革[J].課程·教材·教法，2015，35（01）：3-8.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[3]EricksonHL.StirringtheHead，Heart，andSoul：Redefin?ingCurriculumandInstruction[M].CorwinPress，1995：221.

[4]李剛，呂立杰.大概念課程設計：指向學科核心素養(yǎng)落實的課程架構[J].教育發(fā)展研究，2018，38（Z2）：37.

[5]韋鈺.以大概念的理念進行科學教育[J].人民教育，2016，（735）：41-45.