在真實(shí)問(wèn)題情境探究中發(fā)展核心素養(yǎng) 論文

在真實(shí)問(wèn)題情境探究中發(fā)展核心素養(yǎng)——《苯酚》教學(xué)設(shè)計(jì)【摘要】核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受教育的過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。通過(guò)《苯酚》的教學(xué)設(shè)計(jì)展示如何在真實(shí)化學(xué)問(wèn)題情境的探究解決中完成教學(xué)內(nèi)容，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?！娟P(guān)鍵詞】教學(xué)設(shè)計(jì)；苯酚；教學(xué)情境《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）基本理念中提到“重視開(kāi)展素養(yǎng)為本的教學(xué)，倡導(dǎo)真實(shí)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)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(dú)做為一個(gè)部分列了出來(lái)，在附錄化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的水平劃分中也提到“能對(duì)復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題情境中的關(guān)鍵要素進(jìn)行分析及構(gòu)建相應(yīng)的模型?！苯虒W(xué)情境的重要性可見(jiàn)一斑?；瘜W(xué)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵和前提，可以改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生從情境出發(fā)，觀察、體驗(yàn)、主動(dòng)探究。創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，同時(shí)對(duì)教師自身的專業(yè)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。筆者以“含酚廢水處理”為情境主線設(shè)計(jì)了“苯酚”這節(jié)課，展示如何在真實(shí)的情境中推動(dòng)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。一、課程標(biāo)準(zhǔn)、教材及學(xué)情分析課程標(biāo)準(zhǔn)要求：【內(nèi)容要求】認(rèn)識(shí)鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯、酚的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化關(guān)系及其在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用?！窘虒W(xué)策略】進(jìn)行烴及其衍生物性質(zhì)教學(xué)時(shí)，除了以典型代表物的具體反應(yīng)為載體，通過(guò)類比遷移學(xué)習(xí)一類有機(jī)化合物的性質(zhì)，還可以分析有機(jī)化合物分子中的官能團(tuán)和化學(xué)鍵、預(yù)測(cè)可能的斷鍵部位與相應(yīng)的反應(yīng)，然后提供反應(yīng)事實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)探究學(xué)習(xí)一類有機(jī)化合物的性質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)活動(dòng)建議】以苯酚、苯和乙醇化學(xué)性質(zhì)的比較為例，實(shí)驗(yàn)探究有機(jī)化合物分子中的基團(tuán)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系，以及基團(tuán)之間存在的相互影響；苯酚的化學(xué)性質(zhì)及其檢驗(yàn)。教材及學(xué)情分析：教材在學(xué)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(jìn)行學(xué)習(xí)，旨在符合學(xué)生認(rèn)知順序和水平的基礎(chǔ)上，構(gòu)建有機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)框架，酚是蘇教版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題四烴的衍生物第二單元第二節(jié)內(nèi)容，在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了苯及苯的同系物、醇的有關(guān)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(xué)習(xí)，旨在通過(guò)各自的代表物——酚苯和乙醇，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的對(duì)比，從而使學(xué)生更加深刻地理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu)”的化學(xué)核心思想。在學(xué)完甲苯的基礎(chǔ)上使學(xué)生更加深刻地明白“有機(jī)物官能團(tuán)和取代基之間是相互影響的”核心素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辯識(shí)與微觀辨析通過(guò)認(rèn)識(shí)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(rèn)知建立官能團(tuán)相互影響的有機(jī)物性質(zhì)認(rèn)識(shí)模型；能從實(shí)驗(yàn)和反應(yīng)遠(yuǎn)離中尋找證據(jù)驗(yàn)證苯酚的酸性?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)探究苯酚的化學(xué)性質(zhì)；能夠根據(jù)苯酚的性質(zhì)，提出或理解苯酚的檢測(cè)方案和苯酚污水處理的方案?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任通過(guò)苯酚性質(zhì)的學(xué)習(xí)，了解苯酚及酚類毒性及其對(duì)環(huán)境的危害，要合理應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程【新課導(dǎo)入】圖片展示苯酚在生產(chǎn)中的應(yīng)用：合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、樹(shù)脂塑料、防腐劑、消毒劑等。提問(wèn)：在生產(chǎn)這些產(chǎn)品的時(shí)候，都會(huì)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(guó)苯酚廢水排放(GB8978-1996)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是1.0mg/L，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是0.4mg/L，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是0.3mg/L。在我們常使用的自來(lái)水、礦泉水中均含有符合國(guó)家安全規(guī)定三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(≤1.0mg/L)的苯酚。環(huán)節(jié)一核心知識(shí)苯酚的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)情境問(wèn)題對(duì)比乙醇和苯的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上看，苯酚的官能團(tuán)是什么？屬于醇類嗎？為什么不屬于醇類？對(duì)比乙醇和苯的物理性質(zhì)，預(yù)測(cè)苯酚的溶解性?；顒?dòng)解決學(xué)生觀察、思考：初步認(rèn)識(shí)酚羥基這一官能團(tuán)。猜測(cè)酚羥基和醇羥基性質(zhì)應(yīng)該存在差異。實(shí)驗(yàn)研究苯酚的溶解度應(yīng)用評(píng)價(jià)思考：1.如果不慎將苯酚沾到皮膚上，應(yīng)如何處理？能否利用苯酚的物理性質(zhì)來(lái)除去工業(yè)沸水中的苯酚？信息提示：沸點(diǎn)：苯：80.1℃，苯酚：181.9℃苯蒸氣有毒，且蒸餾時(shí)不易控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。環(huán)節(jié)二核心知識(shí)苯酚的化學(xué)性質(zhì)——酸性情境問(wèn)題結(jié)構(gòu)對(duì)比，猜測(cè)苯酚的化學(xué)性質(zhì)，能夠與那些物質(zhì)反應(yīng)。苯酚和NaOH的反應(yīng)體現(xiàn)了苯酚怎樣的化學(xué)性質(zhì)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明苯酚具有酸性。苯酚和碳酸酸性強(qiáng)弱比較：利用所給的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)比較苯酚與碳酸的酸性強(qiáng)弱。儀器：分液漏斗、圓底燒瓶、廣口瓶、試管、導(dǎo)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(dòng)解決對(duì)比、觀察、思考：聯(lián)系醇的性質(zhì)，預(yù)測(cè)酚羥基能夠和Na、NaOH反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)探究苯酚和NaOH的反應(yīng)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論。方案一：用紫色石蕊試液測(cè)定其酸堿性方案二：用PH計(jì)測(cè)定其酸堿性4.小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。應(yīng)用評(píng)價(jià)問(wèn)題解決1:已知：酸性：H2CO3>苯酚>HCO3—，利用強(qiáng)制弱的思想，寫(xiě)出下列反應(yīng)方程式。（1）苯酚與Na2CO3溶液的反應(yīng)（2）苯酚鈉與HCl溶液的反應(yīng)（3）苯酚鈉溶液中通入過(guò)量CO2氣體（4）苯酚鈉溶液中通入少量CO2氣體問(wèn)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(shí)苯酚中苯環(huán)上的反應(yīng)情境問(wèn)題猜想：苯酚中苯環(huán)上的氫能否與溴水發(fā)生取代反應(yīng)？思考：該反應(yīng)體現(xiàn)了怎樣的基團(tuán)間的相互影響？能否用過(guò)量的濃溴水除去苯中混有的苯酚？活動(dòng)解決實(shí)驗(yàn)探究：苯酚溶液和濃溴水的反應(yīng)該反應(yīng)靈敏，可以做為酚的定性檢驗(yàn)方法，還能定量測(cè)定酚的含量。應(yīng)用評(píng)價(jià)問(wèn)題解決3:如何檢驗(yàn)處理后的廢水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)人體、環(huán)境不會(huì)造成危害？問(wèn)題解決4:有機(jī)物消耗Br2的量的問(wèn)題1mol下列物質(zhì)和足量溴水反應(yīng)，最多可消耗多少Br2環(huán)節(jié)四核心知識(shí)顯色反應(yīng)、氧化反應(yīng)情境問(wèn)題苯酚是有毒的化學(xué)物質(zhì)，那么我們?nèi)绾螜z測(cè)廢水中是否含有苯酚呢？思考：只用一試種劑把下列四種無(wú)色溶液鑒別開(kāi)：苯酚、乙醇、NaOH、KSCN，現(xiàn)象分別怎樣？純凈的苯酚為無(wú)色？為什么實(shí)驗(yàn)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(dòng)解決1.苯酚遇Fe3＋顯紫色6C6H5OH＋Fe3＋→[Fe(C6H5O)6]3－＋6H＋應(yīng)用：酚類都可以與Fe3＋發(fā)生顯色反應(yīng)，用這一方法可以進(jìn)行兩者的互檢。2.氧化反應(yīng)①可燃性②苯酚在空氣中可被氧化而顯紅色應(yīng)用評(píng)價(jià)問(wèn)題解決5:食品香精菠蘿酯的生產(chǎn)路線(反應(yīng)條件略去)如下：下列敘述錯(cuò)誤的是()A．步驟①產(chǎn)物中殘留的苯酚可用FeCl3溶液檢驗(yàn)B．苯酚和菠蘿酯均可與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)C．苯氧乙酸和菠蘿酯均可與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)D．步驟②產(chǎn)物中殘留的烯丙醇可用溴水檢驗(yàn)【課堂總結(jié)】苯酚到底是怎樣的一種物質(zhì)？學(xué)生交流、總結(jié)、發(fā)言。四、教學(xué)反思1.注重教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）基本理念中提到“重視開(kāi)展素養(yǎng)為本的教學(xué)，倡導(dǎo)真實(shí)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變?！被瘜W(xué)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵和前提，可以改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生從情境出發(fā)，觀察、體驗(yàn)、主動(dòng)探究。本節(jié)課的設(shè)計(jì)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(shí)線雙線推進(jìn)。情境線：“如何處理含酚廢水——能否利用物理性質(zhì)來(lái)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(yàn)處理過(guò)的廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。”知識(shí)線：苯酚的物理性質(zhì)——苯酚的化學(xué)性質(zhì)——苯酚的檢驗(yàn)方法。通過(guò)這一個(gè)情境充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，課堂參與度高。注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)知物質(zhì)最重要和最根本的手段，本節(jié)課的設(shè)計(jì)注重實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自行完成實(shí)驗(yàn)操作，不但可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、動(dòng)手等能力，還可以加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。為此，淡化演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的邊界，放手給學(xué)生，讓學(xué)生在自主探究中發(fā)掘?qū)W習(xí)的奧秘，感受成功的喜悅，這就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課帶給我們的嶄新理念?！敖虒W(xué)評(píng)”一體化設(shè)計(jì)2017版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求化學(xué)教學(xué)要“實(shí)施“教、學(xué)、評(píng)”一體化，有效開(kāi)展化學(xué)日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”，應(yīng)樹(shù)立“素養(yǎng)發(fā)展為本”的化學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)觀，緊緊圍繞化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平和化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量要求來(lái)確定化學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，"化學(xué)日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是化學(xué)教學(xué)不可或缺的有機(jī)組成部分，是化學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的一種重要表現(xiàn)形式，是實(shí)施“教、學(xué)、評(píng)”一體