基于生本理念设计“烃的衍生物”单元作业

鲍文亮 林美凤 王露萍 赵莹莹

摘要： 打破传统作业形式，基于生本理念，编制具有情境性、开放性、分层性、实践性的学生作业。以有机化学“烃的衍生物”作为单元作业设计的案例，分析核心素养五个维度之间的关系，确立单元作业的知识目标、思维目标、价值目标;搭建单元作业的结构框架，将核心素养与学科知识在作业中有机融合;呈现PET塑料作为“故事线索”，凸显单元作业设计的特色。

关键词： 生本理念; 化学学科核心素养; 单元作业设计; 烃的衍生物; 化学教学

文章编号： 1005-6629（2019）8-0089-06            中图分类号： G633.8            文献标识码： B

生本理念强调教学是“真正以学生为主体的，为学生好学而设计的教育”，强调把一切为了学生的发展作为教育教学的原则。在日常课堂教学中教师日益重视生本理念，然而作业作为教学活动中不可或缺的重要组成部分，教师在编制作业习题时往往忽视了以学生为本的教育理念。作业设计是作业系统的起点与基础，需在正确认识作业的巩固、应用、发展等功能的基础上，围绕作业应达成的核心目标，系统、深入、有针对性地进行作业设计[1]。

宋心琦教授曾说过“背诵或记忆某些化学知识，如三酸两碱、铁铜铝的性质，水、甲烷、乙醇的化学式或结构式，当然是有价值的，但更重要的价值在于它们是化学观念及某些基本观念的载体”[2]。传统的化学作业，过分强调学科知识本身，使得化学作业被一个个元素符号、化学方程式所代替，学生虽然完成了作业，但在考试中却无法合理、快速地提取、整合、应用已学知识，培养学生化学学科素养更无从谈起。本文以“烃的衍生物”单元作业为案例，谈一谈如何基于生本理念，编制具有情境特色的作业习题，将化学学科核心素养与知识有机融合。

1  单元作业目标的确立

作业目标主要反映作业需要实现的功能和作用，合适的作业目标决定了一份作业的意义和价值。而单元作业目标的确立不仅仅取决于教学内容，更应基于课程标准，分析单元内容主题要求。此外，依据学生的差异性，目标的确立还需要具有动态性和分层性。通过单元目标的筛选确立，进一步分解形成每一个课时的作业目标。在根据课时目标设计作业的同时，也可以对单元目标进行适当的修正和补充。单元作业目标的确立流程如图1所示。

有机化合物广泛存在于日常生活中，容易激发学生学习化学的兴趣，便于建立通过化学知识解决生活实际问题的载体。高中有机化学应让学生体会有机物转化的规律与联系，帮助学生树立“结构决定性质，性质决定用途”的学科思想，引导学生根据代表物的结构，设计实验探究以得出该类物质的性质，并迁移、推测同类有机物的相关性质。着眼于有机化学在生活中的应用和学科思想的体现，故设计以下贯穿整个单元五个课时的单元作业的目标，如图2所示。

2  单元作业结构的设计

基于核心素养五个维度之间的关系[3]，我们以教材为依托，以教学要求为导向，立足于学生的特点。“烃的衍生物”单元作业中前四个课时的作业均分为以下五个板块： “感知·生活”“类比·结构”“迁移·应用”“探究·实验”“情境·实践”，建构以化学学科核心素养为导向的作业结构框架，总体设计思路如图3所示。

2.1  板块一： 感知·生活

掌握知识不仅依靠记忆，更应注重情境性，联系生产、生活、社会等实际情境，让学生在真实情境中体验解决问题过程中的困惑和解决问题后的喜悦，真正激发学习兴趣。

例如： 乙醇的性质与用途的对应，传统作业习题的形式往往无法引起学生足够的兴趣，更无法让学生真正体会生活与化学的紧密关系。为此，我们设计了如下习题（节选）：

该板块作业素材均用图片方式呈现，趣味性浓，美感突出，源于生活，高于教材。用可视化的生活情境，突出基础知识的落实和巩固，提高学生识别图表和信息转化的能力，进一步培养学生的宏观辨识能力，建立科学的认识方法： 用途反映决定性质，促使学生带着浓厚的兴趣进入后一板块的作业。

2.2  板块二： 类比·结构

有机物的性质与结构关系特别密切，因此学习有机物时，一定要突出：“结构决定反映性质”的学科观念。因此，这一板块的作业设计有如下特点：

通过对比有机物之间结构的“异”和“同”，认识有机物之间性质的“异”和“同”，提高学生的微观探析能力，从“宏观、微觀和符号”三种水平上认识和理解化学知识，并建立三者之间的内在联系，这是化学学科特有的思维方式，是化学学科教与学的有效方法。

上述知识梳理主要考察学生通过比较乙烷、乙醇、水分子结构上的异同点，分析性质上的差异。通过新旧知识之间相互联系，夯实了课堂上关于乙醇结构的探讨，促进学生从多方面、多角度进行知识体系的主动建构，更进一步深化理解基团与基团之间相互的影响，使学生认识到所学知识本身的价值。

2.3  板块三： 迁移·应用

知识学习的目的是应用知识，提升学生解决实际问题的能力。此板块的设计主要目的是根据有机物分子中的官能团推测有机物的性质，进一步夯实基础，深化认识。

（1） 上述三种醇均能发生的反应为                ;

a. 催化氧化   b. 置换   c. 取代   d. 加成

（2） ②物质存在一种醇类同分异构体M，试写出M发生消除反应的化学方程式：                                         。

此例题由乙醇迁移到其他醇类，从代表物质到特殊物质，达到学以致用的应用高度，培养学生运用化学思维解决化学问题的能力，建立“官能团决定化学性质”的认知模型。

2.4  板块四： 实验·探究

“证据推理、科学探究”是学生必须具备的核心素养。此板块设计的目的： 帮助学生学会分析实验现象并进行证据推理，培养学生科学探究的精神，提升学生设计实验、分析实验、解决问题的能力。

（1） 通过分析实验③和④，推测出浓H2SO4的性提高了乙酸乙酯的产率，试用化学平衡移动原理进行解释：   。

（2） 通过分析实验①、②和③，发现浓硫酸的浓度并非越浓越好，由此得出酯化反应的催化剂实际上是        。因此，推測盐酸        （填“能”或“不能”）作为酯化反应的催化剂。若不考虑盐酸的挥发和阴离子对酯化反应的影响，推测加入盐酸的浓度为        mol·L-1时可能会得到④中的实验结果。

这个板块设计的最大特点是： 探究实验都源于教材，高于教材。问题设计具有层次性、探究性、开放性，也有一定的综合性，能很好地考查学生灵活应用化学知识与解决化学问题的能力，培养学生科学研究的方法。

2.5  板块五： 情境·实践

新课程要求课堂能提供学生个性化的学习，教师应关注学生的成长与进步，面对有差异的学生，实施有差异的教育，实现有差异的发展。因此给每个学生设置符合其“最近发展区”的作业，让作业具有情境性、综合性、开放性，并有方法的指导和实践的创新。

（2） 文献记载“当使用山梨酸钾对淀粉类食品进行防腐保鲜时，最好加入少量的醋”，请你结合信息与已学知识进行解释：   ;

（3） 除山梨酸钾之外，苯甲酸钠也是常用的食品防腐剂，请同学比较两种防腐剂的防腐效果（表2）。

本题以山梨酸防腐剂为知识载体，从形式上充分激发学生的求知欲，内容方面主要考察学生对于文本信息的加工处理能力以及根据微观结构推断物质宏观性质的能力，是一道在生活情境中考察学生基本化学知识以及多方面能力的题目。最后的动手实践活动改变了传统作业的不足，旨在培养学生探索科学问题的方法，让学生明白运用化学知识解决问题的角度应多元化。学生可通过图书馆、网络、实地调研等方式收集各种资料来完成实践性作业，这种作业形式能较好地培养学生的动手能力、合作探究能力及创新实践能力，能够在实践中运用课堂所学知识并加以消化[5]。对于这样一个开放性、分层性的问题来说，学生可以自主选择作业的难度、作业的类型以及完成方式。上述作业第（3）题作为综合实践类的作业，其参考答案也进行了分层评价，如表3所示。

3  单元作业特色的呈现

本单元的第五节是“烃的衍生物的应用”，承载了“卤代烃、醇、醛、羧酸和酯”的结构、性质及其相互转化的综合运用。有别于传统作业，该节的整个作业设计以故事的形式呈现，在巩固并应用知识的同时，着眼生活，提高兴趣，拓展视野，充分落实化学学科核心素养。

“故事线索”主要作为一种教学策略出现，它能激发学生的学习兴趣，将课堂教学与现实生活联系起来，故事情节能够将科学内容有机结合起来，形成连贯、逻辑严密的概念结构[6]。

因此，本节建立了一个真实背景——可回收塑料PET（聚对苯二甲酸乙二酯），以“故事线索”层层递进。整个故事将“卤代烃、醇、醛、羧酸和酯”等内容巧妙地整合在一起，形成连贯性、逻辑性、系统性的认知结构网络，有利于学生进行自主学习，展开深度思考，建立解决复杂化学问题的“思维框架”，即“模型认知”;深化学生对“化工生产、生活、环境与化学的密切关系”的认识，增强学生的社会责任感和学习化学的使命感;同时不断地渗透化工生产中的“原子利用率、物质的循环利用、物质的回收再用”等绿色化学思想，增进学生的环保理念。该课时具体设计思路如图6所示：

[导读序言]塑料在人们的日常生活中早已无处不在。早在1992年美国就立法通过了美国塑料工业协会设计的一套塑料回收标志，表示塑料的材质。该套标志一般印在塑料容器上，旨在方便回收，提升塑料的回收率。比如通常在矿泉水瓶瓶底上有一个由三角形和数字“1”组成的标志，表示为聚对苯二甲酸乙二酯，俗称PET。

[初识PET]PET塑料通常为乳白色半透明体，由于不耐热水浸泡，不耐碱，所以不能反复使用。下列选项可能会含有标志的是（    ）

A. 乐扣保温盒

B. 可乐瓶

C. 实验室废液桶

D. 塑料碗

[了解PET]已知PET的结构如下所示： COCH2OOCH2CO，下列有关PET的性质推测正确的是（    ）

A. 常温下PET在水中溶解度较大

B. PET容易被氧化

C. PET在高温下不耐碱的原因是含有酯基

D. PET为人工高分子材料，属于纯净物

[合成PET]工业上PET聚酯塑料的生产主要有以下两步反应：

（1） 第一阶段是对苯二甲酸与乙二醇进行酯化反应，生成对苯二甲酸乙二酯;

（2） 第二阶段为对苯二甲酸乙二酯聚合生成PET，设计的主要原理如下：

4  单元作业效果的反馈

评价作业设计质量的优劣，必须通过学生的反馈来衡量。笔者将本单元作业案例在本校高三选修化学的学生中进行了笔试、问卷、座谈，在时间、难易度、错误率上分别进行了数据统计： 完成时间与题目难易度之间具有较好的一致性，前四个课时中五个板块的难度依次为： 探究·实验>情境·实践>类比·结构>迁移·应用≈感知·生活，难易度和完成时间都基本契合前四个课时作业设计的初衷。学生普遍反映该单元作业与以往传统作业有很大区别，尤其是在题目呈现方式、问题情境的设置、整个单元作业中题目与题目之间的关联等方面。最让笔者欣慰的是，很多学生用“亲近”一词来形容这份单元作业。

“教学有心，学者得益”，作业设计不仅仅是教师帮助学生巩固知识、强化技能的手段，更应是课堂教学的延伸，让学生完成作业的过程从静到动，从全部独立完成到分层合作完成。单元作业设计应以生本理念为核心，充分激发学生求知欲，在问题情境中挖掘并拓宽学生的学科能力，在创新中实现化学学科核心素养的提升，设计思想如图7所示。

学生对学习意义的追寻是在学习过程中实现的，借助单元作业的过程性设计，教师充分引导学生丰富学习过程，实现过程价值，最终建构学习的意义。

参考文献：

[1]张新宇， 占小红. 优化作业系统强化功能发挥[J]. 化学教学， 2014， （1）： 7～11.

[2]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（实验）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2004.

[3][6]王后雄. 基于“素养为本”的高中化学学业水平考试命题研究[J]. 中国考试， 2018， （1）： 27～37.

[4]赵中华. 酯化反应实验的深入探究[J]. 化学教学， 2010， （6）： 79～80.

[5]朱碧雯， 赵雷洪. 基于WSR系统方法论的化学实践性作业的设计[J]. 化学教学， 2015， （1）： 80～83.