魏云捷 易相文

（武漢市吳家山中學(xué) 湖北 武漢 430040）

一、問題的提出

《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》對(duì)教學(xué)內(nèi)容的選擇和情境創(chuàng)設(shè)提出了具體的實(shí)施建議。在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)重視跨學(xué)科內(nèi)容主題的選擇和組織，引導(dǎo)學(xué)生在更寬廣的學(xué)科背景下認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的規(guī)律，幫助學(xué)生拓寬視野，開闊思路，綜合運(yùn)用化學(xué)和其他學(xué)科的知識(shí)分析解決有關(guān)問題，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)［1］。創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問題情境，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展［2］。

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》（2019年版）“表2學(xué)科素養(yǎng)指標(biāo)體系”中提出：學(xué)習(xí)掌握和實(shí)踐探索的指標(biāo)表現(xiàn)均以應(yīng)對(duì)問題情境的需要為基礎(chǔ)［3］，凸顯了情境教學(xué)的重要性。筆者以“分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)”教學(xué)為例，從情境的主題選擇、情境的教學(xué)融合和情境的活動(dòng)設(shè)計(jì)組織開展情景化教學(xué)，取得了良好的效果。

二、教學(xué)主題內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)

1.教學(xué)主題內(nèi)容

本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)是將該節(jié)內(nèi)容進(jìn)行整體設(shè)計(jì)后的第三課時(shí)，歸納不同分子結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)影響，突出分子性質(zhì)對(duì)生命的重大意義。

2.教學(xué)目標(biāo)

（1）能說明氫鍵對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等性質(zhì)的影響，能用極性分子、非極性分子、氫鍵等知識(shí)解釋不同分子的溶解性。

（2）初步認(rèn)識(shí)分子的手性，了解手性分子在藥物研究中的應(yīng)用。

（3）通過生命歷程的三個(gè)環(huán)節(jié)，體會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的化學(xué)學(xué)科思想，感受不同的分子結(jié)構(gòu)對(duì)生命的重大意義。

教學(xué)重點(diǎn)：氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

教學(xué)難點(diǎn)：手性分子的概念。

三、情境化教學(xué)設(shè)計(jì)

1.情境的主題選擇

（1）尋找與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生活、化學(xué)實(shí)際，為選擇主題打基礎(chǔ)（見表1）。

表1 尋找情境實(shí)例

（2）尋找實(shí)例之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，確定最佳主題（見圖1）。

圖1 確定情境主題

2.情境的教學(xué)融合

（1）將情境主題按照教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行板塊設(shè)計(jì)，打造遞進(jìn)的情境層次。

本節(jié)課的教學(xué)分為“氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響”、“溶解性”和“手性”三塊內(nèi)容，需要將情境與之對(duì)應(yīng)進(jìn)行合理劃分。對(duì)照實(shí)例與生命的內(nèi)在聯(lián)系，將情境主題劃分為“生命的起源”、“生命的維持”和“生命的修復(fù)”三個(gè)部分（見圖2）。

圖2 打造情境層次

（2）將獨(dú)立的情境場(chǎng)景進(jìn)行巧妙地過渡和補(bǔ)充，完善整體情境。

從氫鍵過渡到人必須喝水。從喝水維持生命過渡到生病吃藥——感冒了多喝熱水，嚴(yán)重了還是要吃藥或上醫(yī)院。

在生命的起源部分，補(bǔ)充歷史上地球經(jīng)歷幾次冰期，冰層保護(hù)了水下生命。在生命的修復(fù)部分，補(bǔ)充人體內(nèi)除了甘氨酸其余19種氨基酸全部是左旋的，身體里的糖類全部是右旋的，牽?；ǖ奶?、螺螄殼紋路都有確定的方向。

巧妙的銜接和合適的補(bǔ)充，使整體情境內(nèi)容更加豐富，與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合。

3.情境的活動(dòng)設(shè)計(jì)

情境化的教學(xué)活動(dòng)中，除了學(xué)習(xí)任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)外，還應(yīng)適時(shí)添加貼合情境、高于教學(xué)內(nèi)容、提升化學(xué)核心素養(yǎng)的情境活動(dòng)設(shè)計(jì)（見表2）。

表2 情境活動(dòng)設(shè)計(jì)

在“分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)”的教學(xué)內(nèi)容中，氫鍵、溶解性和手性均對(duì)生命有重大的意義，進(jìn)行巧妙的設(shè)計(jì)，可以很好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情、感受化學(xué)的學(xué)科魅力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和社會(huì)責(zé)任感。筆者基于這一教學(xué)理念設(shè)計(jì)了有生命線、知識(shí)線和活動(dòng)線的情境化教學(xué)結(jié)構(gòu)圖［4］（見圖3）。

圖3 情境化教學(xué)結(jié)構(gòu)圖

四、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：生命的起源

［情境導(dǎo)入］視頻：水是生命之源。

［啟發(fā)提問］本節(jié)課的主題是“分子結(jié)構(gòu)對(duì)生命的影響”，水分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？該特點(diǎn)給水分子帶來哪些特殊性質(zhì)？

［學(xué)生活動(dòng)］回憶水分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，回顧氫鍵的定義和特點(diǎn)，聯(lián)想氫鍵與水的性質(zhì)之間的關(guān)系，預(yù)測(cè)氫鍵對(duì)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的影響。

［資料展示］ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅧA族前五周期元素氫化物沸點(diǎn)曲線圖。

［學(xué)生活動(dòng)］①一名學(xué)生找出三對(duì)不同原因?qū)е路悬c(diǎn)高低的物質(zhì)，另一名學(xué)生逐一解釋原因。②遮擋物質(zhì)信息，默寫同族元素氫化物沸點(diǎn)排序（見圖4）。

圖4 遮擋物質(zhì)的元素氫化物沸點(diǎn)圖

［教師評(píng)價(jià)］評(píng)價(jià)學(xué)生做出的解釋，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)同主族元素氫化物沸點(diǎn)高低的理解，補(bǔ)充分子內(nèi)氫鍵與分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)沸點(diǎn)的影響。啟發(fā)學(xué)生思考?xì)滏I對(duì)物質(zhì)其他性質(zhì)的影響。

［資料展示］冰結(jié)構(gòu)圖、冬季湖泊截面圖（見圖5）。

圖5 冬季湖面截面圖

［啟發(fā)提問］怎樣從冰的結(jié)構(gòu)解釋冰的密度比水??？冰的這一性質(zhì)對(duì)生命有什么意義？

［學(xué)生活動(dòng)］討論交流，掌握冰的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解氫鍵對(duì)冰密度影響，聯(lián)想冰的密度比水小對(duì)生命的意義。

［教師講述］歷史上地球經(jīng)歷了幾次冰期，厚厚的冰層保護(hù)了水下生命。不僅在自然界，在我們的身體里也存在氫鍵，氫鍵對(duì)生命有重大的意義——?dú)滏I構(gòu)成DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

［資料展示］DNA結(jié)構(gòu)模型圖、立體動(dòng)圖。

環(huán)節(jié)二：生命的維持

［情境導(dǎo)入］視頻：人需要喝水維持生命。

［啟發(fā)提問］生命的維持需要水，人體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)幾乎都要通過水才能完成，此時(shí)水起到什么作用？

［學(xué)生活動(dòng)］①了解水作溶劑，思考溶解性的影響因素。②思考氨氣極易溶于水的原因。③表示出氨水中氫鍵可能的存在形式。

［教師講解］強(qiáng)調(diào)相似相溶、氫鍵對(duì)溶解性的影響，補(bǔ)充溫度、壓強(qiáng)等其他條件，對(duì)溶解性的影響。引導(dǎo)學(xué)生分析氨分子和水分子之間形成氫鍵的主要形式。

［情景過渡］感冒多喝熱水有好處，但病情嚴(yán)重還是要求助于藥物。

環(huán)節(jié)三：生命的修復(fù)

［情境導(dǎo)入］“左氧氟沙星滴眼液”和“氧氟沙星滴眼液”有什么區(qū)別（見圖6）？

圖6 滴眼液名稱對(duì)比

［教師講解］介紹手性異構(gòu)體和手性分子。

［學(xué)生活動(dòng)］用球棍模型模擬，尋找什么樣的碳原子才能成為手性碳原子。小組匯報(bào)探究結(jié)果。

［教師評(píng)價(jià)］評(píng)價(jià)學(xué)生報(bào)告，總結(jié)手性碳原子的判斷方法。

［學(xué)生活動(dòng)］①找出分子中的手性碳原子。②寫出含手性碳原子且碳原子數(shù)最少的烷烴。

［教師講解］①人體內(nèi)的20種氨基酸，除了甘氨酸外其余19種全部是左旋的；②身體里的糖類物質(zhì)全部是右旋的；③牽?；ǖ奶?、螺螄殼紋路都有確定的方向。體會(huì)手性分子與生命的關(guān)聯(lián)。

［教師提問］左氧氟沙星藥效遠(yuǎn)大于右氧氟沙星，作為藥廠希望生產(chǎn)什么樣的藥物？

［學(xué)生活動(dòng)］交流討論，小組發(fā)言。

［教師講述］介紹現(xiàn)研究熱點(diǎn)“手性合成”，回顧歷史上相關(guān)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，了解現(xiàn)國(guó)內(nèi)研究手性的領(lǐng)軍人物，鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生報(bào)考相關(guān)化學(xué)專業(yè)。

［資料展示］視頻：反應(yīng)停事件（見圖7）。

圖7 反應(yīng)停的分子結(jié)構(gòu)

［學(xué)生活動(dòng)］學(xué)生談感受，體會(huì)科學(xué)進(jìn)步的艱辛。

環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)

［學(xué)生活動(dòng)］整理本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，總結(jié)收獲。各組代表發(fā)言。

［教師評(píng)價(jià)］評(píng)價(jià)學(xué)生發(fā)言，歸納小結(jié)，升華主題（見圖8）。

圖8 課堂小結(jié)

［布置作業(yè)］

（1）丙三醇（甘油）的應(yīng)用探究。

信息：丙三醇分子中含有三個(gè)羥基，羥基具有良好的親水性。

①丙三醇的多羥基結(jié)構(gòu)可能使其具有什么性質(zhì)？該性質(zhì)可以使它有什么應(yīng)用？

②你能找到哪些商品成分信息來驗(yàn)證你的推斷？

③除了丙三醇，你還看到了哪些起到相似作用的物質(zhì)？

④你最終得到什么結(jié)論？

（2）課后練習(xí)（略）。

五、教學(xué)感悟

情境化教學(xué)將相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)融合為一個(gè)整體，讓課堂更真實(shí)生動(dòng)，更容易與學(xué)生產(chǎn)生共鳴。為了更好的用情境引領(lǐng)學(xué)生去思考，需要將情境素材巧妙地安排到教學(xué)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生在真實(shí)的問題情境中思考、體會(huì)、感悟。根據(jù)本節(jié)課學(xué)生的反饋，他們清晰掌握了氫鍵、溶解性、手性的概念、性質(zhì)和應(yīng)用，領(lǐng)悟了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”、“性質(zhì)決定用途”的思想，很好地實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。此外，有學(xué)生表示上完這節(jié)課覺得化學(xué)很神奇、科學(xué)很奇妙；有學(xué)生說我們要保護(hù)環(huán)境、珍惜水資源；還有學(xué)生感受到進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)一定要非常嚴(yán)謹(jǐn)……，這些化學(xué)核心素養(yǎng)目標(biāo)之外的收獲，進(jìn)一步提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。?