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摘要：以简单有机物的合成教学设计过程及教学实录来说明如何通过“知识问题化、问题情境化”来实现知、情、行等的相互交织和协调发展。
关键词：知识问题化；问题情境化；高中化学；课堂教学
文章编号：1008—0546（2017）11—0043—04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.015
北师大刘知新教授主编的《化学教学论》中提出，教学活动是知、情、行等相互交织和协调发展的过程。意思是说在教学活动中，不应该只有知识与技能的传授和学习，而应该也有情感态度与价值观以及过程与方法与其相互融合的过程。北师大王磊教授在此基础上进一步提出了利用建构主义理论指导下的“知识问题化、问题情境化”这一具体的方法来更好地实现这一过程。具体的操作方法如图1。
一、教学设计依据
1.设计思想
（1）知识问题化，问题情境化：笔者以为在教学中，很多老师不能把课上的精彩生动，缺乏的不是高深的专业知识，而是对学生学习心理的揣摩，不能激发学生的学习兴趣，不能让学生体验到学习化学的美好和作用。长此以往，学生不仅不喜欢化学课而且會不喜欢化学知识。而“知识问题化、问题情境化”认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义。所以提倡以生动的、有情绪的情境激发学生的学习兴趣，引发学生的认知需求，让学生在情境与问题中体验探索过程中的乐趣。所以，在本节课的教学中，通过将呆板的知识设计成具体的问题，并以情境呈现出来，是主要的学习载体。
（2）促进学生学习方式的转变：新课程把转变学生的学习方式作为重要的着眼点，提倡自主、合作、探究的学习方式。所以，本节课的另外一个重点就是设计学生活动积极引导学生自主探究、合作讨论、反思总结。
2.教材分析
“简单有机物的合成”选自苏教版化学必修二专题三第三单元第一小节。之前已经介绍了醇、醛、酸、酯等这些烃的简单含氧衍生物的结构特点和性质，为本节的学习打下了基础，有机合成是有机推断的重要基础，“简单有机物的合成”这一节的教学，通过多种途径设计合成乙酸乙酯以及合成思路的分析，有利于培养学生的逻辑思维能力、信息迁移能力，使学生在进行有机合成和推断时做到有章可循，为下一节有机高分子的合成做铺垫，起到了承上启下的作用。
3.学生学习情况分析
有机合成是有机物性质的应用，要求学生在前面学习基础之上熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系等基础知识。学生刚刚学完烃的含氧衍生物的性质，对各类有机物的转化方法还不熟练，因此需要帮助学生把学过的有机化学知识形成知识网，使学生能够正确理解官能团结构与性质的辩证关系，掌握重要有机物相互转化关系，能够正确熟练地书写化学方程式。
4.教学目标
（1）知识与技能
在认识加成反应、氧化反应、取代反应、水解反应等简单的有机反应的基础上，掌握从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线；初步学会简单有机物的合成方法。
（2）过程与方法
通过创设问题情境，引发学生思考、讨论，同时引导学生运用探究、比较、归纳法进行学习。
（3）情感态度价值观
培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识；体会新物质的不断合成是有机化学具有的特殊科学魅力。
总体思路：以活动承载任务，以情境激发兴趣，以问题引发思考，以探究获取知识，以总结和反思升华学习。
二、教学过程实录
【引言】有机合成是有机化学乃至化学学科的重要课题。19世纪20年代以来，化学家们已经设计和合成了数千万种的有机化合物，不仅促进了科技经济的发展，更为人类生活质量的提高做出了巨大贡献。可以这样说：人间处处是合成。有人这样说过：生活不止眼前的苟且，还有化学和有机合成。
下面我们就开始今天的合成之旅，来学习简单有机物的合成。请大家完成活动一中方案1。
【情境】友好国家伊拉克请我国专家帮助设计乙酸乙酯合成路线以建设工厂，我攻关小组经过研究暂时设计出以下方案，请你协助完成相关内容：
活动一：乙酸乙酯合成路线的设计
知识链接：
乙烯工业是石油化工产业的核心，世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。乙烯是乙醇（酒精）、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、合成纤维、合成橡胶、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）等很多有机化合物的基本化工原料。
美国化学家科里（Elias J.Corey）创建了独特的有机合成理论一逆合成分析理论，使有机合成方案系统化并符合逻辑。与化学家们早先的做法不同，逆合成分析法是从目标分子的结构人手，分析其中哪些化学键可以断掉，从而将复杂大分子拆成一些更小的部分，而这些小部分通常已经存在或容易得到，再用这些已经存在或容易得到的物质来合成复杂有机物就会非常容易（如图2）。
设计意图：通过引言部分使学生初步了解有机合成的意义，明确有机合成的重要性，培养学生学以致用的学习态度；在情境创设部分，主要的意图有这样几点：①使学生明确本节课的任务是设计乙酸乙酯的合成路线，是为真正的化工生产做准备；②增加学生的阅读内容，培养学生阅读能力和信息提取能力；③通过乙烯的相关内容使学生了解石油化工的重要性以及为乙酸乙酯及其它的一些简单有机物的合成做铺垫；④通过科里的理论使学生初步了解简单有机物合成时的常用方法；⑤通过相关信息的阅读分析，减少知识的讲授和直接传递，培养学生的自主探究意识。
【问题】方案1.攻关小组根据科里的理论在研究过程中从乙酸乙酯的组成和结构人手，得到如下分析过程，请协助完成（填结构简式）。 （1）分析乙酸乙酯，官能团为______。
（2）逆推，酯是由酸和醇合成的，则反应生成乙酸乙酯的酸为____醇为______。
（3）逆推，酸是由醇氧化成醛，再由该醛氧化成酸，则可推出合成该酸的醇为____。
（4）逆推，醇引入可用乙烯与____反应合成。
请据此写出由乙烯合成乙酸乙酯的相关化学方程式并指出反应类型________。
通过以上分析，可以建立如下合成路线，见图3，请补充完整（相关物质结构简式和反应条件）：
【展示评价】学生展示分析过程、方程式的书写及反应类型的判断、合成路线的书写并修改。教师评价，主要问题是书写不规范：结构简式书写成分子式；反应条件的遗漏或错误。适当予以强调和纠正。
设计意图：此环节主要是想让学生体验简单有机物合成的完成思路和方法：①分析过程主要针对解决问题的关键点一：如何对目标产物官能团分析，以及中间体和基础原料的联系分析；②方程式的书写及类型判断主要针对解决问题的关键点二：如何发现和利用有机反应；③合成路线的补充主要针对解决问题的关键点三：合成路線的书写。
【问题】攻关小组还提出了另外两种以乙烯为原料的方案，请阅读课本81页图3-21相关内容和小组同伴一起完成以下合成路线（写出结构简式和反应条件）：
方案2.
方案4.攻关小组有成员提出以淀粉为原料理论上也可以实现乙酸乙酯的合成，请结合所学知识协助完成有关的合成路线。
【展示评价】学生展示合成路线的书写并修改。教师评价，主要问题仍然是书写不规范，要注意合成路线不是方程式，反应条件要书写准确。修改和纠正主要让学生完成。
设计意图：此环节通过另外几种乙酸乙酯的合成方法让学生体验有机合成路线往往不止一种途径，提醒学生要学会分析各种途径原料来源、反应条件等问题，为合成路线的选择埋下伏笔。同时，让学生进一步体会合成路线的书写，尤其要注意书写格式和反应条件。
【过渡】前面的学习中，我们暂时得到了四种可以合成乙酸乙酯的方案，那么，这四种方案是不是都适合伊拉克呢？
请大家合作讨论完成活动二。
【情境】活动二：初步了解合成路线的选择
1.知识链接：伊拉克地理条件得天独厚，石油、天然气资源十分丰富，石油工业是经济主要支柱。在欧佩克和世界已探明石油总储量中分别占12.0%和9.8%，位居世界第二位。而农业欠发达，粮食不能自给。
【问题】根据以上信息，请讨论上述活动一方案4是否合理，为什么？
【问题】交流与讨论：上述活动一方案1、2、3中各反应物的利用率如下，从乙烯利用率考虑，其中方案
乙烯利用率最高。
【问题】阅读课本，交流讨论在最终选择合成路线时还需要考虑哪些因素？
【展示评价】主要是学生口述答案，教师评价：刚才这几位同学回答的内容就是在化工生产中要遵循的一个重要思想——“绿色化学”思想，当然“绿色化学”不仅仅包括环保问题，还包括刚刚同学们回答的内容。这也是我们今天的一项作业，请同学们在360百科中搜索“绿色化学”，了解其相关内容。
设计意图：此环节通过分析合成路线中原料来源、原料利用率等问题，让学生体验在化工生产中我们要综合考虑各种因素的影响，要根据实际情况选择最合适的路线。同时，通过阅读课本，进一步了解化工生产要遵循的重要思想——“绿色化学”思想。
【小结】本节课，我们主要学习了两项内容：一、合成路线的设计，其关键在于对目标产物官能团的分析以及有机反应的发现和利用；二、合成路线的选择：化工生产要遵循“绿色化学”思想，要根据实际情况做出合适的选择。
【教学反思】本节课设计了一条主线，即为伊拉克设计选择乙酸乙酯合成路线；两个活动，也就是两个任务：1.合成路线的设计，2.合成路线的选择；三个情境，包括乙烯的用途、科里的理论、为伊拉克选择合成路线；七个问题中四个为合成路线设计问题，三个为合成路线选择问题。应该说，活动的设计明确了任务导向，情境的设置起到了引领作用，依托情境设计的问题为学生的学习明确了清晰的目标，通过问题能够让学生以情境为先导，以自主探究、合作交流为手段，以展示为平台，以教师评价为思考，多元互动来促进知识的获取、能力的提升，过程的体验、方法的训练以及情感态度与价值观的渗透，也就是知、情、行的统一。
从本节课的教学效果看，我们在平时的教学中应该为学生的学习提供良好的学习土壤来培育学生知、情、行的统一以及对学习的热爱和对化学的热爱，比如：创设良好的情境以激发兴趣、设计合适的问题引发思考和自主探究、提供和谐的展示平台引导学生进行表达，做出真实友好的评价促进学生的反思和总结等等。
同时还要指出的是，通过本节课的教学，笔者发现在前面的教学中，学生对于有机物的组成、结构以及相互联系等知识还有待提高，教师的专业素养、临场发挥也有待提高。但这同样也是一种收获，希望在今后的教学中师生共同提高。
最后，笔者想提出的一点，也可能是很多教师的共同想法：兴趣是学生最好的老师，是一切学习的根本出发点。要想让学生在学习的道路上走得更远、更美好，我们必须在培养学生的学习兴趣上多做努力、多下功夫，哪怕是少些知识和技能的传授和培养都是值得的。因为，兴趣如果爆发成为学习的动力，结果一定会美好的令人不可想象！
关键词：知识问题化；问题情境化；高中化学；课堂教学
文章编号：1008—0546（2017）11—0043—04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.015
北师大刘知新教授主编的《化学教学论》中提出，教学活动是知、情、行等相互交织和协调发展的过程。意思是说在教学活动中，不应该只有知识与技能的传授和学习，而应该也有情感态度与价值观以及过程与方法与其相互融合的过程。北师大王磊教授在此基础上进一步提出了利用建构主义理论指导下的“知识问题化、问题情境化”这一具体的方法来更好地实现这一过程。具体的操作方法如图1。
一、教学设计依据
1.设计思想
（1）知识问题化，问题情境化：笔者以为在教学中，很多老师不能把课上的精彩生动，缺乏的不是高深的专业知识，而是对学生学习心理的揣摩，不能激发学生的学习兴趣，不能让学生体验到学习化学的美好和作用。长此以往，学生不仅不喜欢化学课而且會不喜欢化学知识。而“知识问题化、问题情境化”认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义。所以提倡以生动的、有情绪的情境激发学生的学习兴趣，引发学生的认知需求，让学生在情境与问题中体验探索过程中的乐趣。所以，在本节课的教学中，通过将呆板的知识设计成具体的问题，并以情境呈现出来，是主要的学习载体。
（2）促进学生学习方式的转变：新课程把转变学生的学习方式作为重要的着眼点，提倡自主、合作、探究的学习方式。所以，本节课的另外一个重点就是设计学生活动积极引导学生自主探究、合作讨论、反思总结。
2.教材分析
“简单有机物的合成”选自苏教版化学必修二专题三第三单元第一小节。之前已经介绍了醇、醛、酸、酯等这些烃的简单含氧衍生物的结构特点和性质，为本节的学习打下了基础，有机合成是有机推断的重要基础，“简单有机物的合成”这一节的教学，通过多种途径设计合成乙酸乙酯以及合成思路的分析，有利于培养学生的逻辑思维能力、信息迁移能力，使学生在进行有机合成和推断时做到有章可循，为下一节有机高分子的合成做铺垫，起到了承上启下的作用。
3.学生学习情况分析
有机合成是有机物性质的应用，要求学生在前面学习基础之上熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系等基础知识。学生刚刚学完烃的含氧衍生物的性质，对各类有机物的转化方法还不熟练，因此需要帮助学生把学过的有机化学知识形成知识网，使学生能够正确理解官能团结构与性质的辩证关系，掌握重要有机物相互转化关系，能够正确熟练地书写化学方程式。
4.教学目标
（1）知识与技能
在认识加成反应、氧化反应、取代反应、水解反应等简单的有机反应的基础上，掌握从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线；初步学会简单有机物的合成方法。
（2）过程与方法
通过创设问题情境，引发学生思考、讨论，同时引导学生运用探究、比较、归纳法进行学习。
（3）情感态度价值观
培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识；体会新物质的不断合成是有机化学具有的特殊科学魅力。
总体思路：以活动承载任务，以情境激发兴趣，以问题引发思考，以探究获取知识，以总结和反思升华学习。
二、教学过程实录
【引言】有机合成是有机化学乃至化学学科的重要课题。19世纪20年代以来，化学家们已经设计和合成了数千万种的有机化合物，不仅促进了科技经济的发展，更为人类生活质量的提高做出了巨大贡献。可以这样说：人间处处是合成。有人这样说过：生活不止眼前的苟且，还有化学和有机合成。
下面我们就开始今天的合成之旅，来学习简单有机物的合成。请大家完成活动一中方案1。
【情境】友好国家伊拉克请我国专家帮助设计乙酸乙酯合成路线以建设工厂，我攻关小组经过研究暂时设计出以下方案，请你协助完成相关内容：
活动一：乙酸乙酯合成路线的设计
知识链接：
乙烯工业是石油化工产业的核心，世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。乙烯是乙醇（酒精）、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、合成纤维、合成橡胶、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）等很多有机化合物的基本化工原料。
美国化学家科里（Elias J.Corey）创建了独特的有机合成理论一逆合成分析理论，使有机合成方案系统化并符合逻辑。与化学家们早先的做法不同，逆合成分析法是从目标分子的结构人手，分析其中哪些化学键可以断掉，从而将复杂大分子拆成一些更小的部分，而这些小部分通常已经存在或容易得到，再用这些已经存在或容易得到的物质来合成复杂有机物就会非常容易（如图2）。
设计意图：通过引言部分使学生初步了解有机合成的意义，明确有机合成的重要性，培养学生学以致用的学习态度；在情境创设部分，主要的意图有这样几点：①使学生明确本节课的任务是设计乙酸乙酯的合成路线，是为真正的化工生产做准备；②增加学生的阅读内容，培养学生阅读能力和信息提取能力；③通过乙烯的相关内容使学生了解石油化工的重要性以及为乙酸乙酯及其它的一些简单有机物的合成做铺垫；④通过科里的理论使学生初步了解简单有机物合成时的常用方法；⑤通过相关信息的阅读分析，减少知识的讲授和直接传递，培养学生的自主探究意识。
【问题】方案1.攻关小组根据科里的理论在研究过程中从乙酸乙酯的组成和结构人手，得到如下分析过程，请协助完成（填结构简式）。 （1）分析乙酸乙酯，官能团为______。
（2）逆推，酯是由酸和醇合成的，则反应生成乙酸乙酯的酸为____醇为______。
（3）逆推，酸是由醇氧化成醛，再由该醛氧化成酸，则可推出合成该酸的醇为____。
（4）逆推，醇引入可用乙烯与____反应合成。
请据此写出由乙烯合成乙酸乙酯的相关化学方程式并指出反应类型________。
通过以上分析，可以建立如下合成路线，见图3，请补充完整（相关物质结构简式和反应条件）：
【展示评价】学生展示分析过程、方程式的书写及反应类型的判断、合成路线的书写并修改。教师评价，主要问题是书写不规范：结构简式书写成分子式；反应条件的遗漏或错误。适当予以强调和纠正。
设计意图：此环节主要是想让学生体验简单有机物合成的完成思路和方法：①分析过程主要针对解决问题的关键点一：如何对目标产物官能团分析，以及中间体和基础原料的联系分析；②方程式的书写及类型判断主要针对解决问题的关键点二：如何发现和利用有机反应；③合成路线的补充主要针对解决问题的关键点三：合成路線的书写。
【问题】攻关小组还提出了另外两种以乙烯为原料的方案，请阅读课本81页图3-21相关内容和小组同伴一起完成以下合成路线（写出结构简式和反应条件）：
方案2.
方案4.攻关小组有成员提出以淀粉为原料理论上也可以实现乙酸乙酯的合成，请结合所学知识协助完成有关的合成路线。
【展示评价】学生展示合成路线的书写并修改。教师评价，主要问题仍然是书写不规范，要注意合成路线不是方程式，反应条件要书写准确。修改和纠正主要让学生完成。
设计意图：此环节通过另外几种乙酸乙酯的合成方法让学生体验有机合成路线往往不止一种途径，提醒学生要学会分析各种途径原料来源、反应条件等问题，为合成路线的选择埋下伏笔。同时，让学生进一步体会合成路线的书写，尤其要注意书写格式和反应条件。
【过渡】前面的学习中，我们暂时得到了四种可以合成乙酸乙酯的方案，那么，这四种方案是不是都适合伊拉克呢？
请大家合作讨论完成活动二。
【情境】活动二：初步了解合成路线的选择
1.知识链接：伊拉克地理条件得天独厚，石油、天然气资源十分丰富，石油工业是经济主要支柱。在欧佩克和世界已探明石油总储量中分别占12.0%和9.8%，位居世界第二位。而农业欠发达，粮食不能自给。
【问题】根据以上信息，请讨论上述活动一方案4是否合理，为什么？
【问题】交流与讨论：上述活动一方案1、2、3中各反应物的利用率如下，从乙烯利用率考虑，其中方案
乙烯利用率最高。
【问题】阅读课本，交流讨论在最终选择合成路线时还需要考虑哪些因素？
【展示评价】主要是学生口述答案，教师评价：刚才这几位同学回答的内容就是在化工生产中要遵循的一个重要思想——“绿色化学”思想，当然“绿色化学”不仅仅包括环保问题，还包括刚刚同学们回答的内容。这也是我们今天的一项作业，请同学们在360百科中搜索“绿色化学”，了解其相关内容。
设计意图：此环节通过分析合成路线中原料来源、原料利用率等问题，让学生体验在化工生产中我们要综合考虑各种因素的影响，要根据实际情况选择最合适的路线。同时，通过阅读课本，进一步了解化工生产要遵循的重要思想——“绿色化学”思想。
【小结】本节课，我们主要学习了两项内容：一、合成路线的设计，其关键在于对目标产物官能团的分析以及有机反应的发现和利用；二、合成路线的选择：化工生产要遵循“绿色化学”思想，要根据实际情况做出合适的选择。
【教学反思】本节课设计了一条主线，即为伊拉克设计选择乙酸乙酯合成路线；两个活动，也就是两个任务：1.合成路线的设计，2.合成路线的选择；三个情境，包括乙烯的用途、科里的理论、为伊拉克选择合成路线；七个问题中四个为合成路线设计问题，三个为合成路线选择问题。应该说，活动的设计明确了任务导向，情境的设置起到了引领作用，依托情境设计的问题为学生的学习明确了清晰的目标，通过问题能够让学生以情境为先导，以自主探究、合作交流为手段，以展示为平台，以教师评价为思考，多元互动来促进知识的获取、能力的提升，过程的体验、方法的训练以及情感态度与价值观的渗透，也就是知、情、行的统一。
从本节课的教学效果看，我们在平时的教学中应该为学生的学习提供良好的学习土壤来培育学生知、情、行的统一以及对学习的热爱和对化学的热爱，比如：创设良好的情境以激发兴趣、设计合适的问题引发思考和自主探究、提供和谐的展示平台引导学生进行表达，做出真实友好的评价促进学生的反思和总结等等。
同时还要指出的是，通过本节课的教学，笔者发现在前面的教学中，学生对于有机物的组成、结构以及相互联系等知识还有待提高，教师的专业素养、临场发挥也有待提高。但这同样也是一种收获，希望在今后的教学中师生共同提高。
最后，笔者想提出的一点，也可能是很多教师的共同想法：兴趣是学生最好的老师，是一切学习的根本出发点。要想让学生在学习的道路上走得更远、更美好，我们必须在培养学生的学习兴趣上多做努力、多下功夫，哪怕是少些知识和技能的传授和培养都是值得的。因为，兴趣如果爆发成为学习的动力，结果一定会美好的令人不可想象！