化学核心素养下生动课堂的实践和反思

黄燕　谢培林

2018年1月，教育部制定的《普通高中化学课程标准（2017年版）》最闪亮的点是提出了“全面发展学生学科核心素养”。化学学科核心素养是以化学知识为载体，结合本学科的特点，概括为宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识以及科学精神与社会责任五个方面。以笔者任教过的《乙烯的性质》这一节课为例，深入剖析其中蕴含的化学学科核心素养，并在教学过程中加以实践。同时，利用生动的生活素材，生动的教学活动，生动的思维碰撞，构建生动的课堂，让学生在课堂上真正地动起来。

一、由学情分析确定教学策略

人教版必修二中有机化学对学生来讲是一个完全陌生的领域课程。学生刚接触有机化学，不懂得从有机物分子的空间结构推测其性质;对物质结构与性质的关系没有概念，对有机反应的产物的判断和书写比较困难。有机化学抽象难学，本节课通过渗透“模型认知”的核心素养，教会学生能正确认知模型和事物原型的关系，应用模型解释说明物质的组成、结构、性质和变化。所以，本节课老师给每组学生球棍，让学生自己动手拼凑乙烯分子的球棍模型;学生自己动手做实验探究乙烯的化学性质，让学生通过球棍模型的拼接，感受断键和成键的过程，加深对加成反应机理的印象和感受其神奇之。通过课堂活动，以乙烯性质的学习为载体，培养学生的化学学科核心素养。

二、教学过程

活动一：乙烯在生活生产中的用途

【新课引入】图片展示1：熟香蕉和生香蕉。图片展示2：生活中乙烯产品。

【问题1】生活中我们经常把青香蕉摘下来，运送到各个地方后才用一种化学试剂催熟它。根据生活经验，同学们想哪些办法青香蕉催熟呢？

我们的生活离不开乙烯产品。比如说，我们各种塑料产品，饭盒，凳子，保鲜膜。乙烯给我们的生活带来很多便利，是重要的化工原料，所以乙烯的年产量在国际上用来衡量一个国家的石油工业发展水平。今天我们就来真正认识乙烯。

设计意图：让学生亲身感受到原来乙烯一直在我们身边，只是我们没有发现;让学生用已知信息得出生活妙招，让学生感受到化学的魅力;由生活中有趣的现象引入，学生学习兴趣倍增。这一环节意在培养学生证据推理的核心素养，让学生能够对信息进行处理，然后解决生活中的问题。同时，学生初步感受并感叹乙烯对我们生活的重要性。

活动二：认识乙烯的物理性质和结构

展示一瓶乙烯气体，学生描述乙烯的物理性质

【问题2】请同学们用桌面上所提供球棍零件，组拼乙烯的球棍模型。请根据球棍模型，总结乙烯的分子结构特点并写出乙烯的分子式、电子式、结构式、结构简式。

【生】自由拼凑，并分享。

设计意图：学生用球棍模型拼接出乙烯的结构，亲自动手感受抽象的结构;学生根据球棍模型写出的分子式，电子式，结构式，结构简式更容易。这个环节可以培养学生有机化学学习中重要的微粒观，还有空间结构的想象能力。

活动三：乙烯的化学性质

【PPT图片】根据以下生活常识，推测乙烯的化学性质

1.乙烯是一种易燃化学品，属于快递，乘车，飞机，火车，地铁等的违禁物品。

2.图片：水果箱中放有浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅土，减缓水果的成熟速度。

3.乙烯与溴水或者溴的四氯化碳溶液加成制得的1，2-二溴乙烷用于谷物和水果等的杀菌剂、木材的杀虫剂。

4.市场上出售的保鲜膜主要分为：聚乙烯、简称PE，是由乙烯加聚反应制得。

【问题3】根据以上信息，请推测出乙烯的化学性质。

【师】下面我们将通过一系列的证據来验证乙烯的性质。

【问题4】观察乙烯的燃烧的微课视频，描述现象及写出化学方程式。与烷烃燃烧的对比，分析有黑烟的原因。

【学生实验】往装有乙烯气体的试管中滴加2滴酸性KMnO4溶液

【问题5】乙烷通入酸性高锰酸钾溶液中无明显现象，而乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去。造成这种现象的原因可能是什么呢？

已知信息：乙烯分子内碳碳双键的键能为615kJ/mol，乙烷分子中碳碳单键的键能为348kJ/mol，根据碳碳双键与两个碳碳单键键能的大小，你能得到什么结论？

根据老师的引导，学生得出结论：碳碳双键不是由两个碳碳单键构成，会比单纯的两个碳碳单键活泼，可以理解为1个稳定的键和1个活泼的键。所以，乙烯的化学性质比较活泼。乙烯分子的碳碳双键使其可以使酸性高锰酸钾褪色。

【学生实验】往装有乙烯气体的试管中滴加2滴溴水

【问题6】乙烷不能使溴水褪色;而乙烯可以。造成这种现象的原因可能是什么呢？反应机理如何？请同学们自行演示乙烯与溴水中的溴单质的反应过程。并在黑板上把断键成键过程用符号表述出来。

【学生演示】用球棍模型演示乙烯和H2、HCl、水蒸气发生加成反应的反应机理，即断键和成键的全过程。

【师】那两个乙烯分子之间可以发生加成反应吗？三个呢？多个呢？

【学生演示】全班学生的乙烯分子全部同时断键并聚合在一起。这种物质再继续连接到相对分子质量达到几万或者几十万的时候就是我们平时用的塑料袋聚乙烯的结构。聚乙烯是高分子化合物，是一种塑料，易造成白色污染。

设计意图：根据生活中的常识，去提炼出乙烯的化学性质;这一环节除了让学生感受到乙烯在生活中的重要作用，还让学生感觉到充满魅力的化学就在自己身边，只是自己没有发现而已;培养学生提炼信息的能力。

乙烯的氧化反应的讲解时，用图片和视频双管齐下，让学生印象深刻;通过乙烷和乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液的现象对比，让学生初步体会结构决定性质的化学思想。

现场演示加成反应的断键成键过程，学生直观感受到加成反应的机理;把断键过程用符号表达，运用了化学教学策略中的“宏观，微观，符号”三重表征。

在乙烯与其他物质发生加成反应的学习过程中，考查学生的类比思维。亲身感受一下加成反应的本质;学生亲手用乙烯的球棍模型配合老师给的H2、HCl、水蒸气模型，现场演示反应过程;重点反应，学生要重点掌握，演示完以后写方程式写得特别好，仿佛反应过程就在眼前。这一环节充分培养了学生证据推理与模型认知这一化学学科核心素养。

学生对加聚反应非常陌生，但是以全班同学一起把乙烯分子聚合起来。这个环节非常形象，又好玩，学生都惊呆了，感觉化学好神奇;在讲解白色污染的同时，让学生们感受到科学精神与学好化学所承担的社会责任。

活动四：乙烯产品的用途及环境污染

【视频】白色污染在生活中给我们造成了很大的环境污染问题。

【学生讨论】如何减少白色污染？

【结课】乙烯由于其本身独特的含有碳碳双键的结构，决定了乙烯与烷烃性质的不同，又由于其特殊的性质，决定了它多种多样的用途，给我们的生产生活带来了很大的便利，当然也产生了一定的环境问题。而我们在学习这种物质包括后面学习的烯烃，我们在认识这些物质带给我们的便利和环境问题后，应该运用所学知识继续合成生产对人类有用的产品，而要用化学知识生产更环保的产品代替现有的难降解的产品。这也是我们学习化学的责任和意义。

设计意图：老师用此番话结课的目的是将学生的思维引向人文思想的方向，利用有机化合物乙烯的学习，综合各环节培养了学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识以及科学精神与社会责任等化学学科核心素养。

三、教学反思

本节课中，全班学生都动起来了，每位学生都动手参与拼接出了乙烯的球棍模型，所以学生都能正确书写乙烯的结构式，结构简式和电子式;每位学生都参与了乙烯发生加成反应的断键和成键过程，他们让微观的反应看得见，也让球棍模型以结构简式的方式跃然纸上，这个过程充分应用化學教学策略中的“宏观，微观，符号”三重表征;每位学生都进行了参与了化学实验过程，直观真实地感受到了乙烯的化学性质，从中培养了学生的宏观辨识与微观探析、模型认知的核心素养。学生对学习有机化学产生了浓厚的兴趣。

全班学生一起参与乙烯的加聚反应的过程，有一组学生拼接成环状化合物再接到全班同学的乙烯分子上，这个学生在学习过程中有新的创意。整个课堂，我们通过让学生动手去拼凑模型，用大脑去思考反应原理，对于以前对化学的学习没有兴趣的学生，他们都觉得有机反应特别有趣。可见，在这样的活动中，可以为学生提供自行发挥的余地和表现才能的机会，有利于学生掌握正确的学习方法和科学的思维方法。

以乙烯为代表的有机化合物，给人类的生产和生活带来了重大影响，有便利，也有污染。通过本节课的学习，为学生提供一个主动参与和积极思考的自主学习过程，让学生在实验探究、模型拼接和获得知识的过程中掌握有机反应的核心，未来还有很多未知的反应等待着学生们去发现它们的反应机理，为人类解决更多的问题。这无形中培养了学生的科学精神与社会责任的核心素养。

责任编辑 徐国坚