王希俭

[摘   要]学生的发展需要化学知识、技能与学科核心素养的培养相结合。为此，教师要探索实现核心素养培养的有效教学途径和策略，在教学理念上不断强化化学观念和化学思想。以《乙酸》的教学为例谈谈如何基于实验观、结构观、分类观、对比观、变化观、化学价值观等化学基本观念贯彻落实化学学科核心素养的培养。

[关键词]化学观念;核心素养;化学思想;教学设计

[中图分类号]    G633.8        [文獻标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2020）26-0060-04

《普通高中化学课程标准》中关于学科核心素养的表述是“通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，是学科育人价值的集中体现”。学科核心素养是通过某学科的知识、技能与方法而得到的观念、能力和品格。化学学科核心素养是指从化学学科的角度促进学生终身发展，以化学知识、化学思维、化学观念为基础而形成的具有化学学科特征的素养，是三维目标的整合，能够促进学生的终身学习和发展。

学生的发展需要知识、技能与学科核心素养的培养相结合。突出学科核心素养的教学能帮助学生更好地认识世界，更好地运用所学知识改造自己的人生观，成为现代社会需要的具有科学素养的公民。

本文以《乙酸》的教学为例谈谈教学中如何基于化学观念贯彻落实化学学科核心素养的培养。

一、教学思想

化学课程应该以提高学生的化学学科核心素养为宗旨，重视科学、技术与社会的联系，让学生在熟悉的生活生产情境中感受化学的重要性，了解化学学科的核心思想、观点，逐步学会分析和解决与化学有关的实际问题。教学中，教师要探索实现核心素养培养的有效教学途径和策略，在教学理念上，不断强化化学观念和化学思想;在教学内容上，强调联系生产生活实际;在教学方法上，让学生在原有认知的基础上理解、体会、感悟与实践;在教学目的上，注重学生实际应用能力的培养。

二、教学分析

乙酸在日常生活和工业生产中都有很大的用途，也是学生接触较多的化学物质之一，是继烃、醇、醛之后又一重要的有机物。乙酸的教学既是对醇、醛知识的巩固，又为酯的学习做铺垫，起到帮助学生形成有机合成的基本思路的重要作用。在《乙酸》教学中，教师要从实际出发，对课本设置的学习内容要脚踏实地地引导学生学习，一定要注意知识的前后联系、理论联系实际，准确把握新课标对本节课的要求，注重学习方法的引导，以实现学生化学思维能力及学科核心素养的培养。为此，需要设计一些综合探究性问题，以突破乙酸的酸性、酯化反应等教学重难点。

三、学情分析

初中阶段学生已掌握食醋的一些基本性质;在高中化学必修2专题1第三单元《从微观结构看物质的多样性》中学生已学过同分异构现象，会初步判断同分异构体并了解有机物的成键特征，认识微粒间的相互作用力——化学键以及电子式的书写等;且本专题第二单元《食物中的有机化合物》中介绍了含氧衍生物乙醇的组成及重要性质。这些都为乙酸知识的学习明确了思路，确定了方法。

四、教学要求

根据江苏省学测说明和江苏省普通高中化学课程标准的教学要求，确定《乙酸》的教学标准与学习要求为：（1）知道乙酸的组成和主要性质，认识其在日常生活中的应用;（2）知道乙酸的分子结构，了解乙酸的酸性、酯化反应等性质及其用途;（3）开展实验探究乙酸的主要化学性质。

五、教学过程

1.课前查询资料，初步认识乙酸，培养化学价值观

化学价值观是指人们通过对化学的学习和应用所形成的对化学科学的价值与局限性的根本看法。学生应建立以下化学价值观：赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注与化学有关的社会热点问题，逐步形成可持续发展的思想。化学能够使人们科学地认识和利用自然界中的物质及其变化，增强辩证唯物主义意识，树立科学的世界观。如化学可以转化为现实生产力，化学在增产食物、开发新型替代能源、合成功能材料、改善生态环境、裨益健康等方面发挥了积极作用。绿色化学工艺、原子经济性、资源循环利用是化学化工生产领域的新思路和新发展，可通过最大限度地合理利用资源、减少污染物的产生和排放，实现资源、环境与发展的良性循环。

乙酸是重要的化工原料，是常见的调味品，在教学中，可以此为契机开展研究，目的是将课堂上或书本中的知识运用于实际，在培养学生信息处理能力、合作学习能力、分析问题能力、表达能力和社会责任感的同时，树立学生的化学价值观。具体建议如下：

（1）向全体学生提出以下问题：

①食醋工业生产的化学原理是什么？

②醋酸的成分主要有哪些？

③乙酸的用途主要有哪些？

（2）布置任务

①文献收集：查询有关资料，资料来源可以是多渠道的，例如网络、图书馆、教科书、报纸、杂志等。

②综述与分析：对收集的资料进行分类整理，提炼出主要数据、主要观点或主张;对这些数据和观点进行科学分析，整理成文献综述。

③在文献研究的基础上，提出自己的观点（研究成果），并对其进行论证;然后将研究成果以一定的形式表达出来，可以是论文、小报、展板、调查报告等。

（3）根据学生成果组织全班交流活动。交流以小组为单位进行，再由每个小组选出代表，向全体师生介绍研究过程与成果。教师和其他学生对汇报的内容、形式、成果做出评价，评价以鼓励和肯定为主。

2.基于实验观认识乙酸的物理性质

实验探究的主要目的有：发现和提出有探究价值的化学问题;能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作;能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论;能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想;能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。

无论是传递知识、开拓思维、组织活动还是互动交流，教师在设计和组织教学时要将传统的“以知识为核心”的教学，转变为“以核心素养为导向”的教学;由“抽象知识”转向“具体情境”，注重创设学习情境的真实性;体现以学生为主体的教学思想，按照“问题讨论、互动式自主探究”的总体思路来进行教学。

【实验探究1】

（1）现在大家的手上有些实验的药品和仪器，请闻一闻药品的气味并观察其状态。

（2）向装有乙酸的试管里加水，振荡，观察现象并分析。

（3）向装有乙酸的试管里加乙醇，振荡，观察现象并分析。

问题1：根据观察，你能描述乙酸的颜色、状态、气味、及溶解性吗？（颜色：无色;状态：液体;气味：刺激性;溶解度：任意比）

3.基于结构观探究乙酸可能的断键方式

“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养要求能通过观察，辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并能运用符号表征物质及其变化;能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念;能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。

树立宏观与微观思想，通过宏观现象，推断构成物质的微观粒子的变化规律，是化学学科的显著特点。宏观物质都是由微观粒子（分子、原子和离子等）构成的，宏观物质的性质和发生的变化就是构成它们的微粒的性质及微粒所发生的变化。如压缩气体的体积会缩小，是因为气体分子之间存在间隔;CuSO4溶液呈蓝色，是因为Cu（H2O）42+是蓝色的;醇的通性是由-OH（羟基）的性质决定的，醛的通性是由-CHO（醛基）的性质决定的;等等。事实上，用微观思想分析和看待化学问题，就抓住了问题的实质。化学教学必须架设从宏观到微观的桥梁，培养学生由宏观到微观的丰富想象力，使学生掌握由宏观物体的变化联想到微观粒子变化的思维方法。

由“知识中心”转向“素养中心”，培养学生形成高于学科知识的学科素养。通过学习学科知识，学生的智能、品格、能力、价值观等都打上了学科的烙印，这个过程就是学科素养形成的过程。由知识转化为学科素养和能力的过程中，一定要把知识转化、内化和升华为能力与素养。“每个学科对学生的发展价值，除了一个领域的知识以外，应该能够提供一种唯有在这个学科的学习中才可能获得的经历和体验;提供独特的学科美的发现、欣赏和表达能力。”因此，教师需要确立“通过知识获得教育”而不是“为了知识而教育”的教育思想。学科学习的最终目的应该是形成高于学科知识的学科素养。

问题2：乙酸的分子式为C2H4O2 ，请写出可能的结构简式。（CH3COOH或HCOOCH3）

问题3：乙酸分子中有几种键？断键方式可能有哪些？（四种;氢氧键断裂、碳氧键断裂、碳氧双键断裂 、碳氢键断裂）

【实验探究2】向两试管中分别加入碳酸钠溶液、含酚酞的氢氧化钠溶液，再分别滴加乙酸，溶液如何变化？

4.基于分类观认识和推断乙酸的化学性质

物质分类观是指人们在学习研究形形色色的化学物质及其变化时，按照一定的规则将对象的多样性和复杂性转化为系统性和规律性的思维倾向。

分类既是一种逻辑方法，也是中学化学的核心思想。世界上物质极其丰富，既有其个性，也有与其他物质相同或相似的地方;同样，物质的变化也是多种多样的。学习化学首先要学会从不同角度对物质及其变化进行分类，然后在解决某些问题时把某种物质或变化归纳到某一类别之中，用“类”的思想去解决化学问题，这样就容易把握问题的实质，找到解决问题的方法和思路，从而有效地解决具体的问题。门捷列夫的元素周期律和周期表的提出，就是运用物质分类思想的典范。新教材化学必修1就是以物质分类为主线来编排的。中学化学中对混合物、纯净物，单质、化合物，有机物、无机物，氢化物、氧化物，酸、碱、盐的分类，以及有机物中对烃、烃的衍生物，卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯等的分类，充分说明了物质分类思想在化学中无处不在。

核心素養的培养着力提高学生复杂情境下的问题解决能力，使其能够适应飞速发展的信息时代和复杂多变的未来社会。传统教学以学科知识为核心，传授的知识往往过于抽象，学生难以形成解决实际问题的能力。真实世界中的问题情境往往更加复杂多元，教学中教师需要注意把抽象问题与真实情境相结合，为学生创设能够利用所学知识解决真实问题的机会。

问题4：乙酸属于哪类物质？这类物质的通性是什么？乙酸的水溶液的主要成分是什么？它们的性质是什么？（从物质分类的角度来分析，乙酸属于酸，具有酸的性质）

要求：写出证明乙酸是酸的有关化学反应方程式。

2CH3COOH + Zn=Zn（CH3COO）2+H2↑

2CH3COOH + CaO=Ca（CH3COO）2 + H2O

CH3COOH + NaOH=CH3COONa+ H2O

2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa +H2O+CO2↑

CH3COOH + NaHCO3 =CH3COONa +H2O+CO2↑

5.基于对比观认识乙酸和乙醇中羟基的区别

对比观是根据一定的标准对某类现象在不同情况的不同表现进行比较的一种研究方法。运用对比法，可更为准确地理解事物的本质特征，区分相近事物，把握事物之间的内在联系及其变化规律，是学习化学不可缺少的方法。在化学教学中，对一些概念、反应原理、实验、计算，运用对比法进行教学，可以帮助学生开拓思维，加深理解，便于掌握和应用。

由“教师中心”转向“学生中心”，提升学生主动学习和合作学习的意识与能力。提高学生学习的主动性就是要把教学中心由“教”转向“学”，教师的重要作用体现在激发学生的学习兴趣、引导学生自主学习和培养学生的合作学习意识上，从而达到教育的最终目标——培养学生具有终身学习的能力。开展“以学生自主活动为主”的课堂教学，不仅要求教师让学生独立自主地进行探究，更重要的是要求教师以学生学习为主线，关注学生问题生成、实践、操作、思维转化、问题解决的全过程，指导并促进他们由浅入深、由表及里地进行学习探索，进而形成独立思考、实践和学习能力。

乙酸和乙醇都含有羟基，乙酸中的羟基结合乙酰基，乙酰基中氧与羟基氧相互作用，形成共轭体系，减弱羟基中氢氧键而易电离显弱酸性，但发生酯化反应时氢离子易与羧基氧结合脱去而形成碳正离子。

问题5：向两个试管中分别加入乙醇和乙酸，然后再分别向试管中加入金属钠，溶液如何变化？如何解释上述变化？

【实验探究3】在一支大试管中加几片碎瓷片，再加入3 mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，按图1所示连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3～5分钟，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。实验完成后在不振荡小试管的情况下沿器壁滴加少量紫色石蕊试液，观察现象;再振荡试管、静置，观察现象。

强调：（1）实验装置的组装顺序;（2）装置的气密性;（3）导管口的位置;（4）实验安全问题。

学生活动：（1）阅读分析实验操作要点，进行加热操作;（2）观察装有饱和碳酸钠溶液的试管里有什么变化？导管为什么不伸入液面以下？生成新物质的色、态、味怎样？记录实验现象;（3）反应结束后振荡盛饱和碳酸钠溶液的试管，闻生成物气味;（4）填写学案，总结反应现象，判断反应产物，写出反应方程式。

6.基于变化观探究乙酸的制取方法和用途

“变化观念与平衡思想”化学学科核心素养要求能认识物质是在不断运动的，物质的变化是有条件的;能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化，关注化学变化中的能量转化;能从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类变化的特征和规律;能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考查、分析化学反应，预测在一定条件下某种物质可能发生的化学变化。

物质变化观，就是指人们对日常生活中常见物质及其变化现象的基本看法，表现为自觉从原子、分子层面认识日常生活中包括生命现象在内的各种物质变化现象的思维習惯和意识。化学反应遵守质量守恒定律。化学变化是反应物分子中的原子通过旧化学键断裂和新化学键形成而重新组合的过程。在这个过程中元素的种类、原子的数目都没有改变，所以宏观表现为反应物的总质量等于生成物的总质量。 化学变化都伴随着能量转化。能量转化是通过化学键的改组来实现的，旧键断裂消耗的能量与新键生成释放出的能量之间的差异，即化学反应的热效应。人们可以通过控制化学反应进而有效地利用化学变化的热效应作为能量的来源，这是化学能转化为热能的过程。

问题6：乙酸是重要的有机化工原料，它有哪些重要用途？工业上以乙烯为原料如何制备乙酸？

乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下（部分反应条件已略去）：

六、教学反思

1. 培养学生的化学学科核心素养，教师要提高对化学观念的认识

科学素养是学生成为合格社会公民的必要条件，而化学核心素养是科学素养的重要组成部分。要让学生具备能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，化学教师需要研究和归纳高中化学学科核心素养的建构角度。化学知识与观念是从微观层面对物质进行研究所形成的核心概念与学科观念，作为教师，要基于化学观念理解化学学科素养的内涵。

2.培养学生的化学学科核心素养，教师要不断研究教学内容

高中化学课程是促进学生化学学科核心素养发展和形成的重要载体，化学领域的重大理论、重要发现和发明都是经过实验研究基于证据推理形成的结论。教师通过对化学课程的研究，理解知识的形成过程与隐含的化学学科观念，在有效促进学生课程学习的同时提升学生化学学科核心素养的发展。

3.培养学生的化学学科核心素养，教师要提高课堂教学能力

教师要像化学家那样教授化学课程，同时引导学生像化学家那样探究和学习化学，帮助学生发展批判性思维，让学生体验探究过程和方法，形成终身学习的品格和能力，提升学生的“自我发展”核心素养。

（责任编辑 张   简）