核心素养引领下的专题复习研究

王海富

摘要：结合具体教学案例，运用“教、学、评”一致性原理，指向核心素养的证据推理和模型认知，促进学生深度和自主学习，收获师生的教学相长。

关键词：核心素养;“教、学、评”一致性;自主学习

文章编号：1008-0546（2020）11-0079-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.11.020

一、研究背景

在我校高二年级物化组合班级选修五第三章《烃的含氧衍生物》新课基本结束时，无锡市的三十余位化学骨干教师来访问我校，我在高二（13）班给老师们上了一节《条件限制型同分异构体的书写》的专题交流课。我想通过同分异构体的书写来做一次阶段性知识的归纳、整理和复习，考虑到该班级是星光班，学生主体比较优秀且有化学竞赛的基础，所以在知识难度和选题上都做了适当的拔高;而且该班也是学校平板电脑教学的试点班级，我也想借助于平板的互动和及时反馈学生在问题思考中的过程，运用“教、学、评”一致性原理，在核心素养引领下基于证据推理形成思维模型，促进学生的自主学习。

二、教学设计思路和教学目标

首先精心选擇开放性的素材为载体，逐级展开复习。符合学生认知规律，为学生进行探究性学习营造探究情境，培养学生分析、判断提出有探究价值化学问题的能力。其次，创设多层面、多维度的探究情境，诱发学生不断激起认知冲突，造成心理悬念，唤起学生的求知欲望，能主动自发学习。同时，通过电脑平板的互动和统计，及时对学生的思考和反馈进行分析与评价，并应用探究结果解决相关问题…。建立学生大数据化的信息观，为教学评价提供数据支撑，真正实现“教、学、评”一致性。

通过上述过程，实现教学目标：在开放的问题情境中让学生亲身经历讨论和比较归纳的过程，注重学习中所蕴含的科学方法和科学精神。在交流讨论中让学生学会自主和合作。在质疑、体会、反思中不断提升内在的科学素养。通过对比和迁移、自主探究、小组合作、互评他评等多种方式，引导学生形成“条件限制型同分异构体书写”的一般思路模型和范式。

三、教学过程

为了增强轮胎的耐磨性、抗氧化性等性能，生产轮胎时常常向橡胶中加入一些添加剂，其中有一种很重要的物质就是新型高分子材料PaMS树脂。

[思考]PaMS树脂是聚a-甲基苯乙烯的简称，结构如下：锡的客人们，又让师生迅速切入本课正题。

[思考]有机物C9H10存在多种熔、沸点等性质与a-甲基苯乙烯不相同的分子，请问这些分子可能含有哪些基本的结构特征？

生答：苯环、双键。

师问：一定是苯环和双键？

生答1：还可能是苯环和三键。

生答2：不可能三键。因为不饱和度只有5，最多是苯环和双键，或者5个环，或者4个环和一个双键，或者3个环和一个三键或2个双键，或者2个三键和1个双键……

设计意图：用不饱和度的知识，培养学生的抽象思维和发散思维能力。

师问：请写出其中与a一甲基苯乙烯具有相同官能团的芳香族化合物的结构简式？

生答：

[归纳]这些分子与a一甲基苯乙烯互为同分异构体，主要是侧链长短的不同及位置不同造成的，我们称为构造异构。

师问：除了上述构造异构外，同分异构体还有哪些类型呢？

生答：立体异构，包括顺反异构和手性异构。

顺反异构：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，一般要有双键。

两个相同原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式结构。

两个相同原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式结构。

手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。一般要有手性碳原子。

设计意图：总结归纳中学阶段常见的同分异构体类型，梳理提炼不同类型同分异构体的基本特征，培养学生整理和提炼信息的能力。

师问：上述几种分子中有没有分子存在顺反异构或者手性异构呢？

生答2：这不是手性碳！因为手性碳是就相连四个不同原子或原子团的饱和碳原子而言。与苯环相连的虽为饱和碳，但碳原子上相连的2个氢原子相同。

生答：可以通过加成反应或取代反应让两个分子形成手性碳原子。

设计意图：让学生将前面学过的手性碳的知识及有机基本反应能积极迁移到具体问题的应用上，比如加成反应、取代反应等，培养学生逆向思维能力;同时也是为后面的探讨研究做一个过渡。

除了羟基、醚键、碳碳双键、醛基和羰基（或酮基）外，又增加两种：羧基和酯基。可见，增加了1个氧原子，官能团种类增多，同分异构体种类将更多。如何确定官能团的种类及位置？我们必须增加条件限制！

[思考]（2005江苏卷改编）化学式为C9H10O的有机物能同时满足下列条件的同分异构体可能有哪些？（不考虑立体异构）

①与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;②能与FeCI3溶液发生显色反应。

学生分析：根据性质，有一个苯环及酚羟基，还有一个碳碳双键，即烯酚结构;结合不饱和度为5，判断残余的基团，共19种。

可见，增加条件限制后，同分异构体的数目明显减少。

[思考]化学式为CgH10O2的有机物其中能同时满足下列条件的同分异构体可能有哪些？

①苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;③分子中含有四种不同化学环境的氢。

学生分析：根据性质，有一个苯环、羧基;结合不饱和度还有两个饱和碳原子;再根据分子中四种环境氢原子。从对称性角度不难分析出

由此可见，条件限制越多，同分异构体的范围相对越小。

[归纳]条件限制型同分异构体的书写策略：

（1）确定分子式、核心原子数、基团和官能团（核心基团）

根据限定结构或性质条件，写出结构单元;

（2）确定不饱和度、剩余原子数（残基原子）

观察剩余c、O等原子的个数和剩余不饱和度，考虑c、O等原子可能存在形式，形成结构单元;

（3）根据不同化学环境氢的种类尝试组合（组合尝试）

将结构单元按照一定顺序组装成分子;

（4）检查验证所写简式结构是否符合限定条件（书写验证）

根据分子式、不同化学环境的氢等其他信息进行筛选，检查，确保答案正确;

注意：（1）若限制条件中有关于不同化学环境氢的种类的限定，一般来说要写的有机物是相对最对称的，可考虑各种对称因素;（2）结构简式的规范书写。

四、教学反思

1.运用“教、学、评”一致性原理，实现学生的深度学习

运用“教、学、评”一致性的原理，有利于实现深度讲评。在讨论中不但关注怎么教，还整体考虑学生怎么学、学得怎样等问题，实现教学评效益的最大化。精心选择核心问题，紧紧围绕教学评目标进行评析，充分利用课堂大数据的评价实现纠错提升和素养发展目的，最大化挖掘核心问题的素养价值和教育功能。

本节课主要讨论了CgH10→CgH10O→CgH10O2，抓住不饱和度，评價全程跟进，师生深度对话，有效训练学生思维的发散性，一环套一环，环环相扣，循序渐进，引导学生从简单到复杂，从直观到抽象，从正向到逆向。本人以前总是注重如何教才能让学生听瞳，而在新课程理念中，学生才是学习的主体，教师是学习活动的组织者和引导者，教师要从教什么和怎么教转变为怎样激发学生的学习积极性和主动性。从课堂的效果看，基本达到了预设的效果，尤其学生的临场反应更是出乎我预料的好，生成的问题虽然是我课前没想到的，但是让我更加了解了学生的思维和目前知识掌握的实际状况。

2.指向核心素养的证据推理，促进学生的自主学习

真实的主体情境是学生学科核心素养形成和发展的重要载体。选取真实的、有意义的、能引发学生兴趣的化学问题，以情境激学，问题导学，引导学生思考宏观现象背后的微观变化，让学生意识到源于教材的知识在新情境中活学活用，体会化学的学价值并获得学习的成就感。信息处理和证据推理的能力是化学学科核心素养中“证据推理与模型认知”的重要体现。

本节课以有机物结构为载体，运用不饱和度知识，在对比迁移和发散中，对知识进行梳理归纳、拓展延伸。在实践中基于证据推理的应用，最终形成有机物同分异构体书写的一般思维模型和范式：核心基团一残基原子一组合尝试一书写验证，提升学生自主学习能力。

3.磨练中不断提升自身的素质，汲取经验实现教学相长

本节课中，本人追求素材的选择有层次性，知识点的切入讲究策略，用真实情境驱动学生积极地探究。教师精心设计提出的每个问题都是通过引导学生认真思考分析后自己总结得出的。

特别是在选题上侧重于典型性，因为有些问题是抽取原题的一部分，势必脱离原题的前后情境从而易造成断章取义，如由2005江苏卷抽取改编的题：“化学式为C9H10O的有机物能同时满足下列条件的同分异构体可能有哪些？（不考虑立体异构）①能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。”原题是能使溴的四氯化碳溶液褪色，但原题后续信息中强调有双键，而抽取后没有说明有双键，因为酚羟基也能使溴的四氯化碳溶液褪色。再比如由2012宁夏卷选编的：“E（C7H5O2CI）的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共多少种（不考虑CI和O相连的结构）。”其中不考虑c1和O相连的结构也是后来补充，以防学生写出-O-CI结构，实际上不存在酚羟基和-O-C1的结构，但从基团组合看，应该是有这种可能性的。

对教师来说，教学研究总是进行时，其中有困难，更有克服困难后的成长和收获！