基于经验立场的“醋和酒香

咸于莉

摘要： 从化学教学实践层面对“经验立场”予以界定。认为化学教学中充分调用、提升学生的“经验”至关重要，是发展化学学科核心素养的有效途径。以沪教版“醋和酒香——乙酸”课堂教学活动为例，分析提炼其中经验的调用、改造和提升过程以及对化学学科核心素养发展的积极作用，由此得出基于经验立场进行常规教学的几点启示。

关键词： 经验立场; 化学学科核心素养; 乙酸; 乙酸乙酯制取

文章编号： 1005-6629（2020）03-0050-06

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

同样的教学目标在不同的设计实施下，达成度可能差异较大。通过比较研究，发现一个影响课堂教学有效性的重要因素： 教师是否具有“经验立场”。

1  化学教学中“经验立场”的界定

此处“经验”是狭义针对化学学习而言，指学生已具有的与化学学习活动相关的一切知识、观念、认知方式、经历。按其来源可分为： 生活域经验、化学学科域经验、跨学科域经验、同伴经验等。其中生活域经验来源于生活，随着个体生活阅历的丰富而增加，若能在化学学习中关联生活域经验，往往知识内化会很顺利;化学学科域经验按照其结构化、功能化程度由低到高分为化学知识经验和化学观念经验，化学知识经验比较零散、闲置，而化学观念经验则具有一定的系统结构和功能，包括化学核心大概念和认知方式，如“变化-平衡”概念和“宏-微-符”相互关联的认知方式;跨学科经验的调用比较被动，灵活性不强，比如在学习离子键和金属键时学生很少主动和物理学中的库仑定律关联，需要教师引导后才敢打破学科壁垒去思考;同伴经验是指多个学习个体在课堂互动中相互吸取的经验，这需要积极开展课堂对话、合作才有机会体现。

化学教学中教师的“经验立场”是指整个教学过程中予学生经验以重要地位。教学目标、活动起点、过程、评价都和学生经验密切关联。情境选择需基于学生的经验;活动过程中要利用不同经验制造认知冲突，解决该冲突过程中提升经验调动的广度、深度、灵活性，使零散的经验结构化、功能化，修正有偏差的经验;通过活动后得到相对完善的经验，又为以后的化学学习做基础，不断进阶。

进行具有经验立场的化学教学是发展学生化学学科核心素养的有效途径。零散、僵化、失去功能的知识经验不可能提升至能力，更不可能沉淀为素养。学生从“知识”到“能力”到“素养”的发展进阶过程必然伴随经验的调用、改造和提升。

下面以“醋和酒香——乙酸”的教学为例，分析梳理其中经验的调用、改造和提升过程以及对学科核心素养发展的积极作用，以期得出基于经验立场进行常规教学的启示。

2  明确教学内容，分析学生经验，确定教学目标

进行基于经验的教学设计有三个关键，第一是通过课标和教材初步明确教学的内容、任务要求;第二是探测学生已有相关经验，可以通过经验分析、学生访谈、问卷调查和文献检索等途径来实施[1];第三是结合学生相关经验和教学内容，挖掘可发展的核心知识、学科思维、学科核心素养等更本质、更核心的价值与实施途径，形成完整的教学目标和相关策略（见表1）。

表1  基于学习内容与学生经验生成的教学目标和对应策略

学习内容乙酸的分子式、结构式、结构简式;

官能团及与其性质的关系;

乙酸的物理性质;

乙酸的酸性;

乙酸的酯化反应（重點）。

相关学生经验生活域米酒变酸、陈酒变香、烹饪中放料酒和起锅醋（多数知其然不知其所以然）、醋的常见用途（课前布置了查阅醋的相关资料的家庭作业）。

化学学科域化学知识分子式、结构式、结构简式、官能团的概念;碳碳双键、三键、羟基、醛基的性质;甲苯中氢原子的活泼性;简单的取代、消除、氧化反应;常见的酸，酸的性质及氢离子和酸性的联系;影响化学平衡移动的因素;硝基苯的制取;乙烯的制取;水浴、蒸馏等具体实验操作

（有机知识较为零散，未形成结构化的有机知识体系，很少横向联系;平衡观初步建立）。

化学观念结构决定性质，性质反映结构的观念;旧键断裂新键形成的化学反应本质;制备物质过程中对“量多”、“质纯”的追求;评价一个化学过程的几个分析角度： 科学性、经济性、环保性（较多处于“知道”的阶段，缺乏迁移运用实践）。

跨学科域“烃”、“烷”、“醇”等汉字的来源（用于理解“羧”字）;

GPS定位（用于理解酯化反应机理探讨中的“同位素示踪法”）。

教学目标1. 通过认识乙酸物理性质、分子的结构，乙酸酸性的来源，强化微观结构和宏观性质关系的学科观念。

2. 通过对酯化反应实验的观察、质疑、集证、释疑课堂探究活动，认识酯化反应和该实验设计要点，树立问题意识、证据意识，发展运用变化和平衡的学科思想解决问题的能力。

3. 通过对乙酸及酯化反应实验的认识，发展对化学过程进行分析、权衡利弊作出合理决策的能力;感受化学学科魅力，体会化学对人类生活的巨大贡献，增强将化学成果应用于生产、生活的意识。

教学策略以乙酸酸性和乙酸乙酯制取为重点，利用学生对酯化反应的充分质疑形成课堂探究资源;

在逐个探究过程中充分调动学生经验完成释疑，宜采用带动学生积极对话、分享同伴经验的方式来进行;

利用有意义的情境，促使学生主动、充分关联各维经验，通过探究、归纳、演绎，促使知识结构化、经验系统化。

3  调用学生经验，进行课堂实施，改造提升经验

[课堂片段一]引入新课

教师：

崇明老白酒香甜可口，保质期却不长，久置即酸，这是为何？

学生： 酒中的乙醇被氧化成了乙醛，乙醛继续被氧化为乙酸。

教师： 那变酸的米酒，气味是否很熟悉，像什么的味道？

学生： 醋！

教师： 所以“乙酸”又称为“醋酸”。但又有“好酒是越陈越香”，此“香”又从何而来？经过这一节课对乙酸的研究就会明白。

“崇明老白酒的保质期不长”和“五粮液越久越值钱”皆属于学生生活域经验，对前者可以解释的化学知识经验对后者却无能为力，从而形成认知冲突，成功引起学生注意，化学知识经验的更新升级迫在眉睫，提高了学生对后续学习的期待。

[课堂片段二]乙酸酸性的来源及用途

教师： 乙酸是几元酸呢？说明依据。

学生1： 四元酸，因为乙酸分子有四个氢。

学生2： 可能是一元酸，因为以前学过弱电解质醋酸的电离，只电离出一个氢离子。

教师： 很好，最多电离出几个氢离子决定几元酸。那么乙酸中被电离出的氢离子来自哪里？你的依据是什么？

学生3： 应该不是甲基，因为甲烷没有酸性，所以应该是羟基电离出的氢离子。（其余学生表示赞同）

教师： 还有不同的想法吗？

学生4： 也好像不是羟基电离出的氢啊，因为乙醇也没有酸性。（其他同学又兴奋起来，认为都有道理，讨论陷入僵局）

教师： 我们回顾一下苯和甲苯分别与硝酸反应，有何启发？

学生5： 我们认为不能只看某个结构本身，还要看有没有什么其他结构在影响它，乙酸中的碳氧双键可能对羟基的活泼性有影响。（其余学生表示赞同）

教师： 很有道理！这里的羟基能电离出氢离子是与“邻居”碳氧双键的影响密不可分的，所以我们把它们看做一个整体，形成一个新的官能团，叫做“羧基”。

教师：“羧”这个字形有啥内涵吗？

学生6： 左边是说明这个官能团中有氧原子，右边是“酸”字的一部分，说明羧基是含氧的酸性官能团。

教师： 由字知意，而且归纳得很好！乙酸与碳酸的酸性比较如何？有没有生活中的证据？

学生7： 醋可以倒在温水瓶中除去水垢，说明乙酸可以和碳酸钙反应，因此乙酸酸性比碳酸强。

学生8： 我们查到的“家庭补钙剂”也能说明乙酸酸性比碳酸强。

教师： 补钙对老对小都挺重要的，具体说说看。

学生8： 就是别丢掉鸡蛋壳，洗干净后放到醋瓶子里，鸡蛋壳基本就是碳酸钙，因为醋酸酸性比碳酸强，鸡蛋壳会和醋反应慢慢溶解，用这种醋的同时就是在补钙了

（其余同学倾听、点头赞许）。

积极开展生生、师生对话，逐渐调动“乙酸中氢原子个数、甲烷、乙醇无酸性再到甲苯苯环中氢原子活泼性改变原因”等化学知识经验，作为证据链不断推理递进，在扩展对官能团结构认知方式的讨论中形成更高级的化学观念经验——官能团之间可以相互影响;利用跨学科域经验分析“羧”字的含义，体会化学的人文内涵;对话中通过同伴经验分享除水垢、家庭补钙剂等生活域经验，知道乙酸与碳酸酸性相对强弱，更体会到化学学科对提升人类生活质量的作用与魅力以及合作倾听的价值。原有零散闲置的知识经验在活动中通过调用、修正、整合、升级转化为有一定结构和功能的“内化”经验，从而与“素养”发生了真正的关联[2]。

[课堂片段三]利用经验，引导学生多角度质疑，生成课堂探究资源

教师： 按图1演示乙酸乙酯制取實验，书写制取乙酸乙酯的化学方程式，讲解酯化反应的定义、酯的命名规则、乙酸乙酯相关物理性质。

图1  沪版教材中乙酸乙酯制取方法

教师： 同学们对刚才这个制取实验有没有什么疑问？可以从反应本质、试剂、装置、与原有一些制备实验对比等等方面提出问题，头脑风暴，不拘一格。

讨论结束后，小组代表逐个发言、补充，教师记录学生提出的问题：

●键是如何断的，酯化反应属于哪种类型的反应？

●为何乙醇比乙酸要多？

●反应试管中还剩较多液体，如何提高反应物利用率？

●乙醇、乙酸、浓硫酸的添加顺序有讲究吗？

●反应中浓硫酸的作用？

●一定要水浴加热吗？

●为何不用制取硝基苯的装置？

●为何你使用的烧杯比图中大得多，而且整个试管都要泡进去呢？

●饱和碳酸钠溶液在实验中的作用是什么？

●都是无色的液体，小试管中哪一层是乙酸乙酯？

……

乙酸乙酯制备实验的知识点较多，若生硬强调、灌输，无经验关联，学习效果必然不佳，所以改变学习方式，给出范围后，放开手让学生自己去分析，在积极关联新情境与已有经验中寻找冲突，此时学生提出的问题即是提升学生经验的有效教学资源，后续教学就可顺势展开。由此设置了学生从答疑者转为质疑者的这个环节。

从提出的问题来看，学生经验调动得既充分又有深度，已涉及到对化学观念经验提升的高度（反应机理、试剂量的影响、添加顺序对反应的影响、装置的选择依据）。该环节形式上以学生发言为主，作为学生个体而言，聆听同伴质疑过程也是对自己的经验系统的积极刺激过程。

[课堂片段四]对提问“为何不用制取硝基苯的装置”开展的活动

教师： （板书画出实验室制取硝基苯的装置，如图2，记为装置2）用制取硝基苯的装置能否制取乙酸乙酯？与演示的乙酸乙酯制取装置（记为装置1）最大不同在哪里？

图2  硝基苯制取装置

学生1： 装置1中有吸收乙酸乙酯蒸气的部分，而装置2中没有。

教师： 也就意味着装置1中乙酸乙酯在制取过程中就跑出去了，你乐意接受这种情况吗？

学生2： 应该乐意，这相当于制取的同时就分离、净化了产物。

教师： 如果用装置2能达到这种效果吗？大家回忆硝基苯的制取，最后是如何分离产物的？

学生3： 是水浴加热一段时间后，把大试管中的所有物质倒入水中，再分液。

教师： 对比来看“边制取边分离”对产物分离净化有利，那凭啥制乙酸乙酯时能采用？

学生4： 水浴加热可达100摄氏度，而乙酸乙酯沸点为77摄氏度，所以可以被蒸馏出来。

教师： 能总结一下采用“边制取边分离”还是“先制取后分离”取决于什么吗？

学生4： 反应温度和产物的沸点。

教师： 制取硝基苯能否采用“边制取边分离”方案？你需要什么证据吗？

学生4： 硝基苯的沸点。

教师： 210摄氏度。

其余学生： 喔，不能采用！

教师：“边制取边分离”还有一大好处，猜猜是什么？（同时在黑板上酯化反应方程式中的可逆符号上画了一个圈）

学生5： 边制取边分离产物，酯化反应平衡正移，反应物转化率增大。

教师： 从化学平衡的观点来分析很到位。知道了决定装置的因素后，我们来看看实验室制取乙酸丁酯的装置图（PPT展示如图3），请对此装置做出深度解读。

图3  制取乙酸丁酯的装置

学生6： 不用水浴说明反应进行需要温度超过100摄氏度。

学生7： 这里也和制取硝基苯的套路一致，是先制取后分离，那么反应温度应该比乙酸丁酯沸点低。

教师： 给出相关数据作为证据支持： 乙酸丁酯制取反应温度： 115～125℃;

乙酸丁酯的沸点： 126.3℃。

（学生分析得到印证，很有成就感）

学生关注到了反应装置，并和制取硝基苯装置的知识经验关联，发现差异，由此生疑。该阶段学生的反应装置知识经验比较初级，由此先设计硝基苯和乙酸乙酯的制取作对比分析，评价过程中教师再引导学生调用“产物分离、收集和产物纯度、反应物利用率角度”等已有经验，再设疑与“化学平衡移动”的观念经验关联，生成了更完备的装置选择化学观念经验： 决定装置种类更深层的原因和运用平衡移动思维去体会“边制取边分离”对提高反应物利用率的优势。

为了让学生体会知识、观念经验功能化的意义，又设计了本在高三才出现的乙酸丁酯制取这一情境，实现迁移创新。这三个实验装置在学生头脑中不再零散存在，而已升级为支撑相关经验的有力证据群。再反思该活动对发展学科核心素养的贡献，发现在经验调用提升的同时，五个维度的素养都得到一定的发展，以“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”尤为突出。

[课堂片段五]对提问“饱和碳酸钠溶液在实验中的作用是什么”开展的活动

教师： 如果你来设计收集乙酸乙酯，如何做？

学生1： 就一个空的试管也可以啊。

教师： 其他同学认为呢？

学生2： 我认为乙酸乙酯蒸气在空试管中冷凝效果不好吧，但我觉得加点水效果就会好些，也不知为啥用碳酸钠溶液。

教师： 再从制备实验的求“纯”这个角度分析一下呢？

学生2： 水也可以把一同蒸发出的乙酸和乙醇吸收啊。

教師： 如果要闻闻乙酸乙酯的香味，你觉得如果小试管中装水可能有啥不妥？

学生3： 乙酸的酸味可能干扰酯的香味了。

教师： 那再往水里加点啥把乙酸“除掉”呢？

学生4： 加氢氧化钠就可以了，除去乙酸很高效。

教师： 乙酸是除掉了，但主角乙酸乙酯会不会有一丝焦虑啊？

学生5： 酯化是可逆的，在氢氧化钠存在下，酯化平衡会向逆反应方向移动，酯就要损耗。

教师： 那碳酸钠溶液也是碱性，这平衡也要逆移的啊！

学生讨论后： 碳酸钠碱性较弱，既可以除掉乙酸又不会使乙酸乙酯过多损失。

“空试管装产物→装水的试管冷凝产物→装氢氧化钠的试管除杂→装饱和碳酸钠的试管防止产物损耗”方法逐渐优化中，调用经验的广度和深度逐渐提高，从空试管静态收集的初级经验逐渐扩展到运用动态的平衡思想、考虑产物止损的高层次学科观念经验，活动中收集方法逐渐优化的过程就是经验逐渐完善升级的过程，也可看做优化“认知模型”的过程。与仅仅要求记住碳酸钠的几点用途相比，通过融入真实情境，辩论、探究，激活、发展学生经验的教学过程要离“素养”近得多。

[课堂片段六]对提问“都是无色的液体，小试管中哪一层是乙酸乙酯”开展的活动

教师： 请以小组讨论，看看谁提出的方法最多！

学生1： 闻……

其余学生： （大笑）这还闻得出是哪一层？

学生1： 谁让你一起闻，当然是先分液，分开闻！

其余学生： 喔，可以，可以。

教师： 所以把人家的话听完嘛。

学生2： 取一层，点燃，如果能燃烧就是乙酸乙酯。

教师： 你来操作一下吧。

学生2上台吸取少量上层液体，找找看看，然后滴在粉笔上点燃，“小火炬”立刻出现。

教师： 能想到用粉笔做燃烧的载体，很好！还有没有别的方法？

学生3： 往小试管中滴加酚酞，振荡后，静置，变红了的一层就是碳酸钠溶液。

学生4： 这不保险，如果碳酸钠被挥发出的乙酸反应完了呢？

学生3： 有可能吧。

学生4： 我认为直接加水就可以了，哪一层体积不变就是乙酸乙酯。

（其余学生思考片刻后，称赞不已）

本问题具有较大的开放性，但调用经验的范畴需要清晰： 两层物质的物理性质、化学性质差异。所以放手让学生思考，和各种经验关联，并创造机会让其实践，得出了丰富多彩的方案。先分液而后闻香、酯的可燃、粉笔为燃烧载体（运用学过的燃烧苯的方法经验）、碳酸钠溶液的碱性、醋酸的挥发、两者水溶性不同……利用的种种经验来源于生活、学科和同伴，对话中涌动着灵动且有深度的思维。

4  基于“经验立场”进行常规教学的几点启示

4.1  基于“经验立场”展开深度探究是落实“素养为本”化学教学的必要条件

学科素养的建立不是一蹴而就的，学生从知识到能力到素养的发展进阶是经历了“学习理解→应用实践→迁移创新”[3]这三种能力活动类型和学习阶段，这三个阶段必然伴随学生经验进阶。以学生的已有经验为起点，创设真实、有探究价值的情境，探究活动中充分调用学生生活域、学科域、同伴经验，使之深度参与课堂活动，逐渐提升其经验水平。源于经验，利用经验的基于“经验立场”的教学避免了从术语到术语，从概念到概念的生硬灌输，学科知识才有可能转化为学科能力，最终才有机会积淀为学科素养。

4.2  指引方向、开展对话是改造学生经验的有效策略

学生在各个经验域的水平是参差不齐的，这是同伴经验存在的客观原因，而课堂对话可以使学生内在思维显性化，因而成为实现同伴经验分享的有效途径。教师要努力为学生展开对话提供时间保障和范围导向——用非直接性指导的方法，抛出有探究价值的问题，给学生机会去静默思考、质疑、辩论。学生在对话交流伴随的思维碰撞中取长补短，个体的经验体系处于积极获取、关联、重组、优化等高度活化状态，原有的经验体系水平得到改造和提升。

4.3  明确意义、优化评价是提升学生经验层次的有效方法

教学过程中教师的评价也需要具有经验立场。教师的评价是师生对话中的重要组成部分，具有裁决学生观点正误的功能，但其根本意义是为了后续的学习——基于学生之前活动中的经验表现，有目的、有指向地将学生引入更广、更高层次的经验调用、提升活动中。有效的评价，虽然话语不多，却可为学生打开更广阔的天地。

开展生生对话时，不确定性因素较多，容易显得散乱，这就要求教师“掌稳舵”，充分体现教师的方向指引功能，要快速、准确地判断对话中同伴经验对课堂的价值，从而在评价中有效应对，或纠偏或适当放任或作为课堂生成的有效探究资源，见缝插针、就此深入。

4.4  培养证据意识、质疑精神是增加学生经验水平提升内驱力的必然要求

在探究活动中，学生对提出的观点、结论等如果只是全盘接受，没有和自己的多域经验发生关联，那么这种接受是非常肤浅的，而要与相关经验发生关联就必然要求学生具有证据意识，为每一个知识的落地寻找依据——调用各域经验来证实或证伪。当观点、结论与自己已有经验不相容时，学生将这种不相容进行提炼、组织、表达，就成为了亟待解决的疑问，提升经验水平的内驱力随之增强，后续释疑过程中原有经验就会积极主动地经历改造和提升。在常规教学中，教师可以经常通过两个问题来培养： 对……，你的依据是什么？对……，你有什么疑问？将这两个问题作为每堂课的必备问题，坚持一段时间后，收到的效果是比较理想的。

参考文献：

[1]吴琼材， 杨梓生. 关注学生经验的教学设计[J]. 化学教与学， 2015，（5）： 65.

[2]陈佑清， 曹阳. 能动参与文化性活动： 学生素养发展的基本机制[J]. 课程·教材·教法， 2018，（12）： 80～87.

[3]王磊. 基于學生核心素养的化学学科能力研究[M]. 北京： 北京师范大学出版社， 2017： 371.