建构学科基本结构注重过程与方法研究

吴策策 陈迪妹

摘 要：要以过程与方法为载体，让学生在学习基础知识与技能的同时熟练学习方法论，完善知识体系，建构起学科基本结构，从而真正落实三维目标。文章以“乙醛”教学设计为例，对建构学科基本结构、注重过程与方法进行研究。

关键词：化学课程；学科基本结构；过程与方法；方法论

中图分类号：G642；G633.8 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）04-0030-02

一、问题的提出

新课程改革提出“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”的三维目标，目的在于培养和造就大批具有创新精神和实践能力的优秀人才。在实际教学过程中，部分教师“确定‘过程与方法教学目标时，则与‘知识与技能目标孤立起来，显得与之毫无关系，不谈或略谈教学目标达成所依靠的载体，从而形成目标要求上的空话、套话”。在本文作者看来，这是因为淡化化学的学科基本结构，割裂教学内容。布鲁纳（Jerome Seymour Bruner）认为，“学科基本结构包括学科的基本概念、基本原理及其内部规律等，越是掌握学科的基本结构就越有利于在新的情境中迁移，在这种原理迁移的同时还伴随着学习态度的迁移”。直观地来说，如果想要学生有效学习学科的基本结构，教师在进行教学设计时就要有意识地促进学生主动地形成认知结构。这就需要教师在进行教学设计时考虑教学内容的层次结构，强化各个层次之间的联系，由浅入深，让学生巩固知识，提高技能。同时，在课堂教学过程中还要注重帮助学生形成正确的方法论。教师要通过合理的引导，让学生充分参与一定的外在活动（即过程），巩固、强化并迁移具体的内在的学习技能与思维策略（即方法），从而形成正确的学习态度。文章以“乙醛”教学设计为例，对建构学科基本结构、注重过程与方法进行研究。

二、设计思路

“乙醛”这一课处于“乙醇”和“乙酸”之间，是醇-醛-酸三者氧化转换的中间环节，在整个单元结构中起着承上启下的作用。同时，醇-醛-酸甚至整个必修二中的有机物都可以看成是紧紧围绕“官能团”和“反应化学键变化”延伸展开的。因此，教师引导学生学习普遍的原理，让学生通过自身的学习活动过程掌握通用学习方法显得尤为重要。

三、教学目标

一是让学生根据展示的乙醛模型，类比乙醇的模型推测乙醛的结构式，以及类比乙烯和氢气反应，能写出乙醛和氢气的加成反应，以锻炼逻辑思维能力，体会和感悟类比法在处理官能团等方面问题的重要性。二是让学生进行小组合作实验，在记录实验现象的同时，分析不同组的成败原因，知道实验操作关键点，进而能够写出相应反应的方程式并熟悉化学性质，体验量变引发质变这一朴素思想。三是让学生理清从醇生成醛，醛的性质运用，建立相对完整的知识结构以及学习烃类衍生物的学习模型。

四、教学重难点

重点：乙醛的化学性质。难点：乙醛的化学性质以及方程式的书写。

五、教学流程

环节一：高屋建瓴，统筹全局

【创设情境】教师：上节课讲了乙醇氧化反应，请问产物是什么？（学生回答）现在我们复习一下这个方程式。学生活动：书写乙醇氧化反应式。教师活动：巡视教室，提供指导，投影指正。教师：上一节课提到过，从醇到羧酸要经过醛这个阶段，醇-醛-酸的转化过程就是一次次氧化的过程。氧化意味着反应，也意味着有新物质的生成，新旧物质的性质差异是怎么形成的？又是如何體现差异的？学生：……【过渡】教师：今天这节课，我们一起学习乙醇氧化的产物乙醛。结构决定性质，官能团也包含在结构之中，先学习乙醛的结构能为以后学习它的性质打下基础。

【设计意图】课堂导入至关重要，有机物相关知识的学习有一条重要的线索：结构——性质。横向上，结构联通了醇、醛、羧酸三者变化，纵向上，结构阐明性质。这种内部规律，教师需要通过反复强化帮助学生牢固掌握。而想要达到这样的目的，提问无疑是最好的方法。教师要通过提问的方式引发学生认知失衡，激发学生的学习兴趣。

环节二：类比分析，认识结构

【结构】教师活动：投影展示乙醛的球棍模型。教师：类比乙醇的结构式，尝试书写乙醛的结构式并思考如果乙醛可以分解成两个部分，那么这两个部分由什么组成。学生活动：书写结构式并分解结构。学生：乙醛可以由甲基和-CHO组成。教师：其中-CHO是醛基，是醛类的官能团，决定了大部分醛类的性质。由此不难得出醛类的通式CnH2nO，更简单一点可以缩写为RCHO。教师：现在，请同学们一起写下乙醛的结构简式。学生活动：书写结构简式。教师活动：投影指正。教师：千万不能写成CH3COH，这样的OH是羟基的写法而不是醛基的写法。既然提到羟基，请同学们对比分析一下羟基和醛基的区别。学生：醛基CO双键O上没有氢。教师：醛基和羟基是完全不同的基团，不能仅从元素组成上认定。这一点也加深了我们对官能团的认识，它拥有固定的写法，同时不同官能团之间的差异还是比较明显的。

【设计意图】教师采用对比的方法让学生进行学习迁移，独立自主完成乙醛结构的书写，从而提高学生的操作技能，之后再通过一次官能团对比，强化对比方法的运用。中间穿插学生易错点，强调结构（官能团）的独特性这一学科概念。

环节三：强化过程，凸显方法

【物理性质】教师：我们学习一种物质的物理性质时，一般从哪些方面学习？学生：气味，颜色，溶解度。教师活动：要通过一定的“过程”与“方法”，帮助学生理解这一知识点。具体如下：

【过渡】教师：乙醛的化学性质，其实可以分为两大反应：加成反应和氧化反应。

【还原反应】教师：对比分析乙醛和乙烯的结构，请问为什么乙醛可以发生加成反应？学生：乙烯具有C=C双键，乙醛具有C=O双键，既有相似也有不同。教师活动：仿照乙烯加成反应式，书写乙醛加成反应式。教师：这个反应属于加成反应，如果从氧化还原角度来看，又归属另外一种反应。在有机反应中，产物比生成物多了H或者产物比生成物少了O就属于还原反应。反之，产物比生成物多了O或者产物比生成物少了H就是氧化反应。教师：这个反应是属于氧化还是还原？产物又是什么物质？学生：还原反应，产物是乙醇。

【过渡】教师：那么，乙醛可以发生氧化反应吗？其原因是什么？学生：可以。因为乙醛加O或者少H就是氧化反应。

【氧化反应】教师：对，同学们的分析很透彻，乙醛可以发生氧化反应。教师：经典的氧化反应之一就是乙醛和氧气反应生成乙酸。教师活动：展示乙醛和氧气氧化反应的方程式。

【银镜反应】教师：乙醛的经典氧化反应除氧化生成酸外，还有一个是银镜反应。教师活动：演示银镜实验。具体内容如下：

教师：实验的关键，在于滴加稀氨水至产生的沉淀恰好消失。请问，如果加入的稀氨水太少会怎么样？学生：加入的稀氨水太少则无法产生[Ag（NH3）2]OH，自然不会与乙醛发生反应。教师：加入太多，则会产生容易爆炸的AgN3，十分危险。教师：产生的银镜虽然美丽，但实验完毕也要注意打扫，请问如何除去？设想：如何将单质银转换为可溶性的物质？学生：用HNO3氧化生成盐溶液。

【过渡】教师：乙醛还可以和新制的Cu（OH）2反应，这也是乙醛的一个典型反应。教师活动：演示与新制Cu（OH）2反应，具体活动内容如下：

教师：这个实验的关键在于加入的NaOH要过量，要提供一个碱性环境，之后才能和乙醛进一步反应。教师：类比刚才除去银镜的思路，请问如何除去产生的Cu2O？学生：用HNO3氧化生成可溶盐溶液。

【设计意图】建构主义学习观认为，教师要将学生已有的经验作为新知识的生长点，引导学生参与活动，增加学生的学习趣味性，同时加深学生对知识的印象。教师要引导学生将乙醛与乙烯结构进行对比，从结构入手，对碳碳双键性质进行迁移，让学生完成对还原性的学习，并适时引入有机反应中氧化还原的判断基本原理，承接氧化还原判断过渡到氧化性质的学习。要引导学生通过实验过程和反复强化手段学习性质，同时将对比上升为一种思维模式。

环节四：总结深化，构建体系

教师：这节课我们一起学习了一些关于乙醛的知识，现在来总结一下，形成一个完整的认知结构。

【设计意图】基本概念、基本原理及内部规律等这些学科基本结构内涵，学生以前都学习过。而如何整合成一个整体，帮助学生牢固地掌握这些知识，是教师要进一步研究的。将知识纳入到认知结构之中，进行概念同化，无疑是一个较好的方法。

六、教学反思

1. 凸显方法论

从开头的引入到之后的性质学习，围绕“结构决定性质”“官能团”展开，用实际的学习过程强调学习有机化合物的一个重要方法——抓住官能团的结构特点。同时，这样的教学模式有助于学生进行横向迁移，学习其他有机化合物，也有利于学生内化“方法”——类比法。

2. 重视过程与方法

学生想要真切地理解所学知识，就需要通过自己的努力，构建属于自己的认知结构。在教学过程中，教師可先让学生通过一系列的外在活动去直观感受乙醛物理性质。学生有了这样的“过程”基础，教师再辅以适当的讲解，就能帮助学生理解内核本质。而更抽象的化学性质，教师则可以设置问题引导学生充分思考，通过类比分析的“方法”同化相关知识。

3. 实验步骤分解

“银镜反应”“与新制氢氧化铜反应”都是乙醛氧化性典型代表实验，而这两个反应的方程式都比较复杂，教师直接呈现方程式无疑会增加学生的负担。因此，教师可以将实验步骤进行分解并辅以反应式，帮助学生详细了解反应过程，最后进行一个总的反应方程式的呈现。这样，可以帮助学生更好地理解所学知识。

参考文献：

[1]邓阳，王后雄.从孤立到整合：化学教学三维目标的全面落实[J].化学教育，2013（08）.

[2]金东升，王英.化学教学设计中三维目标设计与叙写的问题与对策[J].化学教育，2014（07）.

[3]龚孟伟.布鲁纳学科结构理论述评及对语文课程和教学设计之启示[J].宁波大学学报：教育科学版，2013（03）.