“二阶六步”新型课堂在化学教学中的实践

吴蕾 罗欣 徐丹青

摘    要：“二阶六步”新型课堂聚焦师生“双向提问”，重构“学”和“导”的课堂结构。在教学中教师可以运用“二阶六步”新型课堂，通过自学提问、生问生答、师问生答的方式，绘制、修正和完善思维导图，从而达成化学核心素养的目标。

关键词：二阶六步;煤的综合利用;双向提问;思维导图

一、设计背景

本节课选自新人教版高中化学必修第二册第八章第一节第三部分“煤、石油和天然气的综合利用”。其中“煤的综合利用”这部分内容在实际教学中可能会出现以下几种情形：有些教师将本节内容作为简单的介绍性知识进行讲授，或根据教师的学案学生自主阅读教材，以填空的方式完成学案，主要聚焦于知识的记忆;也有部分教师还会通过播放视频来达成情感目标，效果并不十分理想。本节内容从知识目标上看是简单的，但其仍然蕴藏着丰富的育人功能，学生通过本节内容的学习，是否可以达成化学核心素养的培育目标值得我们研究。

本節课知识难度不大，适合学生自主学习，而自学之后还需要教师的引导和进一步的托举。因此非常适宜采用完整的“二阶六步”模式展开教学。我们在本节课中采用“二阶六步”新型课堂，以学生自学为起点，以教师引导、师生双向提问为路径，达成化学核心素养的培育目标，并有一定的收获，因此写出来与大家探讨，欢迎各位同行指正。

二、“二阶六步”新型课堂简介

“二阶六步”新型课堂[1]是本文作者之一徐丹青，研究学习了多种先进的教学理念和方法，结合高中学生学习的实际需要及高中化学课堂现状提出的。“二阶六步”新型课堂即教师合理设置学习目标和学习内容，教学始于学生的预学习，以学生和教师双向提问为核心，并由教师根据学生在自学过程中尚未发现和解决的问题作适当深入的提问、点拨和化解。整个教学过程强调学生通过自主学习和思考交流，从疑问产生到疑问解决而形成知识体系和知识技能，同时培养化学核心素养。其环节包括两个阶段六个步骤。

第一阶“学生的学”：教师设置学习目标，学生立足于课本主动获取知识并生成初级问题，组内讨论解决的同时生成更高级问题，组间交流并互助解决;第二阶“教师的导”：教师对第一阶段中学生生成的问题进一步深化拓展、引导提问，师生交流集体研讨。其流程与结构如图1所示。

三、教学实践

“煤的综合利用”教学流程如图2所示，具体教学过程如下。

（一）自学提问，绘制思维导图

教师课上发下自学导航单，学生根据学习目标，阅读相关教材，完成学习任务：①在教材文本上批注和记录，了解煤的综合利用的路径，尝试绘制煤的综合利用的思维导图;②在教材文本中找出疑难点，记录在自学导航单中。自学导航单包含以下栏目：学习目标、学习资料、学习任务、学习检测四部分。本节课的自学导航单设计如下。

“煤的综合利用”自学导航单

一、学习目标

? 认识煤的综合利用原理及产物。

? 认识化石燃料燃烧对环境的影响，了解保护环境的重要意义。

? 通过自学阅读、双向提问，培养学生的自学能力、质疑能力和小组协作能力，发展科学精神。

? 通过绘制煤的综合利用思维导图，发展学生的模型认知和变化观。

? 通过学习煤的综合利用和视频观赏，树立绿色化学观，发展社会责任素养。

二、学习资料

煤的主要成分（如下图）与煤矿资源使用现状（略）。

三、学习任务

1.请阅读《化学》（必修）第二册P102，自学煤的综合利用。了解煤的综合利用的路径有哪些，每种方法对应的原理和产物是什么。请画出各物质的具体转换关系图。（参考示例：石油的加工）

2.请将小组自学过程中不能解决的疑问记录下来。

四、学习检测

（略）

自学完毕，学生四人一组相互启发共同解决彼此的疑问，然后开始绘制思维导图，并展开交流讨论。教师关注每个学习小组的学习情况。教师在巡视的过程中，拍下各小组绘制的思维导图和记录的疑问。

（二）生问生答，修正思维导图

教师汇总各小组的问题，舍去重复的问题，投影在屏幕上。

学生提出的问题：

①煤的气化和液化是物理变化还是化学变化？

②为什么粗氨水是液体，却属于出炉煤气的成分？

③为什么出炉煤气中的粗苯不会溶解在煤焦油里？

④煤既然能直接液化，为什么还要间接液化？

⑤水煤气是什么？

……

组间提问合作解答是生生之间的交流，更是学生“教”学生的学习活动。教师是课堂教学的组织者和引导者，把课堂舞台还给学生，学生提问学生解答，让学生成为主角。若学生能顺利解答，教师及时予以表扬;若学生一时解答不完整、不到位或无法解答，教师给予点拨或转问，帮助学生自己解答。

组间提问合作解答示例如下。

[投屏] ②为什么粗氨水是液体，却属于出炉煤气的成分？

[师]问题提得很好，看书很仔细。有没有同学知道？

（学生一下子被问住了，此时台下鸦雀无声）

[师点拨]请同学们看课本，找出干馏的条件是什么。

台下有学生讲，将煤隔绝空气加强热。

[生1]哦！我知道了！这时候温度很高，所以粗氨水中的氨气都会挥发出来，氨气是出炉煤气的成分。

（台下学生恍然大悟）

……

学生问题解决完毕，教师请其中一个小组将其思维导图绘制在黑板上。其他小组参照自己绘制的思维导图进行对比，同时教师将各小组的思维导图依序投屏，大家相互交流，取长补短，进行补充和修正。这是一个从简单到复杂、从发现问题到解决问题的学习过程，也是一个修正的过程，学生的学习能力和学科素养均得到发展。

教学示例如下。

[师]请同学们观察黑板上第3小组绘制的思维导图（图3），这张思维导图有一个亮点，它是将煤的综合利用按照气化、液化、干馏的顺序排列起来。请这组同学派代表说说，为什么你们要按照这个顺序排列呢？

[生2]煤气化产物是气体，液化产物是液体，干馏产物有固体，我们想着按照产物是气体、液体、固体的顺序写，能方便记忆。

[师]你们的想法非常棒！值得我们借鉴。我们还可以将三种加工方式所获得的燃料的形态补充在思维导图上。该小组已经将煤的综合利用的基本框架找出来了，接下来一起合作，对这张思维导图进行完善和修正。

[生3]干馏的定义是新知识，应该补充在思维导图中。

[生4]直接液化和间接液化都属于液化，可以合并为液化。

[生5]可燃性气体主要是水煤气，应该标注出来。

……

（組间合作，补充修正后的思维导图如图4）

（三）师问生答，完善思维导图

[师]同学们在自学过程中提出了很多问题，都非常好。下面老师还有几个问题，请同学们思考解决。

[投影]问题1：煤的干馏跟蒸馏有什么不同？

[生6]一个是物理变化，一个是化学变化。

[师]从条件控制来看，两者还有什么区别？

[生7]干馏需要隔绝空气，蒸馏不用。

[生8]有空气的话，煤加热就会烧起来。

[师]还有补充吗？（台下陷入思考）

[师点拨]干与什么相对？

[生9]（顿悟）与湿相对，干馏要隔绝水。如果有大量的水，碳就跟水发生气化反应。

[生10]（顿悟）怪不得焦炉气中有CO和H2，可能是煤里少量的水跟碳生成的。

[师总结和启发]非常好！干馏就是固体干烧的过程。蒸馏是液体加热，因此干馏的加热温度通常比蒸馏高。能不能再从产物状态对它们进行比较？

……

（师生从各个角度对煤的干馏特点进行总结）

[投影]煤干馏得到煤焦油，如何从煤焦油中分离苯、二甲苯？

[生11]用蒸馏。

[师]（展示表1）具体如何操作得到苯、二甲苯？

[生12]加热到78℃收集苯，在137～140℃收集二甲苯。

[师]从煤焦油中还能得到很多产品。（转问）通过煤我们可以得到苯，因此有人说煤中含有苯，对吗？

[生13]不对，自学导航单中有煤的结构，煤里面没有苯，是含苯环的复杂有机物。

[生14]哦，干馏是化学变化，通过化学反应生成苯。

（大家一起归纳从煤到苯的路径，并绘制在思维导图上）

[投影]问题2：水煤气既可以是煤气化得到，也可以是干馏产物焦炭跟水蒸气反应得到，生成的水煤气再合成甲醇，这都属于间接液化。请写出水煤气合成甲醇的化学方程式。

（一名学生代表上台板书。教师巡视并适度指出个别学生的错误）

……

[师]煤气化得到的水煤气还可以进一步反应生成甲烷、乙烯等。煤直接液化是煤的大分子通过加氢生成烃类，然后继续裂化生成汽油、柴油等液态燃料油。

（师生共同完善的思维导图如图5所示）

[师]问题3：煤综合利用的途径这么复杂，为什么还要综合利用，而不是直接燃烧煤？

[生15]课本上说“煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料”。

[师追问]直接燃烧煤会有什么污染？

[生16]煤的组成中有氮、硫元素，直接燃烧会生成氮氧化物和二氧化硫。

[师]这两位同学看书都非常仔细！我们看课本中煤干馏的表格，煤干馏获得的化工原料种类非常多，应用也很广泛。直接燃烧煤除了会污染环境之外，还有什么缺点？

（学生陷入思考）

[师点拨]尝试从燃料状态和接触面积角度考虑。

[生17]煤是固体，接触面积小，直接烧煤，燃烧不彻底。

[师]对！煤是有限的不可再生资源，通过煤的综合利用大大提高了煤的利用率。煤的气化、液化可以得到清洁燃料。干馏产品焦炭可以用来炼钢，沥青可以用来筑路，同时还能得到许多重要化工原料。在化学家的创造下，煤就成了真正的“固体黄金”！（图6）

教师播放视频，展示煤在国家经济发展中的重要作用以及煤的综合利用与环境保护的密切联系。

四、教学反思

本节课的教学内容看似平淡无奇，采用“二阶六步”新型课堂后，课堂变得鲜活起来，学生真正进入到学习中，学会了阅读和自学提问，培养了合作学习能力，发展了学生的变化观、证据推理与模型认知等核心素养。此外，煤工业生产模型的建构和煤综合利用的视频观赏，帮助学生理解煤为何有“固体黄金”之称，认识煤在国家经济发展中的重要作用以及煤的综合利用与环境保护的密切联系，树立绿色化学观，培养科学精神与社会责任的核心素养。这样的教学过程比单纯知识讲授或利用学案填空的收获要多。

参考文献：

[1]徐丹青，陈思静，吴烨. 高中化学“二阶六步”教学模式的创建与实践[J] . 教学月刊·中学版（教学参考），2012（10）：60-62.

[2]罗欣，徐丹青.研读教材，以问为先——基于高中化学“二阶六步”新型课堂的案例分析[J].中学化学教学参考，2017（12）：5-7.