基于高中生核心素养培养的有机化学教学研究.docx

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1、 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做 出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编本学位论

2、文。 学位论文作者签名： 1彳私 t . 指导教师签名：旬之 学位论文作者签名 : 2。？年 _|月 A日 年 i 月 22 日 W年 j 月日 摘要 核心素养中最重要的组成部分是学科核心素养，而学科核心素养则要要通 过学科教学来实现。当前我国的高中化学教学中，知识传授成为了课堂教学的 绝对目标。教师通常用一个固定的模式来传授原本丰富多彩的知识，并且借助 习题简单机械地对学生进行一遍又一遍地强化训练。在这样的课堂里，教师成 为了课堂的主人，学生成为了知识的被动接受者，学生的主动性受到抑制。那 么普通高中化学尤其是有机化学教学如何培养和落实学科核心素养呢？为此许 多化学教师和教研员都在努力探索如

3、何实现课堂转型，以求在化学教学中更好 的发展学科核心素养，最终实现培养全面发展的人。 本文详细阐述了核心素养、化学学科核心素养的内涵和意义。在建构主义 和人本主义理论指导下，采用建设学习共同体、创设化 学情景、丰富课堂活动、 教学单元设计等措施开展教学。通过六个具体的教学设计说明如何在有机化学 教学中落实学科核心素养，进而发展学生的核心素养。实践后，对这些教学措 施进行实证研宄。借用课堂观察量表，深入教学一线听评课，走到学生中进行 个人访谈和问卷调查，通过分析问卷调查的数据得出结论。本课题总结出的教 学策略，旨在为高中化学教学更好的适应核心素养的要求提供可以借鉴的方法。 关键词：核心素养、学科

4、核心素养、有机化学、教学模式 Abstract Core attainments are the most important part of the academic competencies, while the key academic competencies have to be implemented via teaching. At present, Chinas high school chemistry teaching, knowledge transfer has become the absolute goal of classroom teaching.Teacher

5、s usually use a fixed pattern to teach the original rich and colorful knowledge, and with the exercises simple and mechanically to students over and over again to strengthen training.In this class, the teacher becomes the master of the classroom, the student becomes the passive recipient of the know

6、ledge, the students initiative was suppressed. The problem of the chemistry teaching in high school, especially organic chemistry, has been focused on how to cultivate and achieve the key competencies in the teaching. Therefore in order to cultivate talents, lecturers are trying to explore the educa

7、tion transformation for better development of the chemistry teaching competencies. This paper studies the methods to achieve the key competencies in chemistry teaching. Under the guidance of constructivism and humanism theories, the learning community was constructed, chemical scenes were created, c

8、lass activities and teaching unit were designed. Six specific teaching designs have showed how to carry out the key subject competencies in organic chemistry teaching, which also developed core literacy of students. The research design has been tested in real-life teaching. Both classroom observatio

9、n and in-depth teaching evaluation were carried out The performances were collected from the student individual interviews and questionnaire survey. Eventually, the analyses of the data of questionnaire investigation were concluded. This paper summarizes the teaching strategy for high school chemist

10、ry teaching. It meets the requirements of key competencies that can provide reference method. Keywords: Key competencies, Subject key competencies,Organic chemistry, Teaching mode 目录 . I Abstract . II 第 一 章 绪 论 . 1 第一节问题的提出 . 1 一、 新课程改革背景下的高中生核心素养培养 . 1 二、 有机化学的地位及特点 . 2 三、 目前学生对有机化学的学习现状 . 4 四、 教师对

11、有机化学教学的认识与评价 . 6 第二节研宄的意义 . 8 一、 能提高新课改背景下高中有机化学的教学效果 . 8 二、 能较好的培养学生的综合素养 . 8 三、 能提升教师对有机化学教学的 认识和评价 . 8 第三节研究的方法 . 9 文献资料法 . 9 m數去 . 9 三、 访谈法 . 9 四、 调查法 . 9 五、 案例分析法 . 9 第二章研宄概述 . 10 第一节国内外关于核心素养的研宄概述 . 10 一、 国外关于核心素养的研究概述 . 10 二 、 国内关于核心素养的研宄概述 . 12 第二节关于有机化学教学的研宄概述 . 13 第三章相关概念及理论基础 . 17 第一节相关概念

12、 . 17 一 、 素养与核心素养的内涵与意义 . 17 二、 学科核心素养与化学学科核心素养的内涵与意义 . 18 第二节理论基础 . 19 一、 建构主义理论 . 19 二、 人本主义理论 . 20 第四章基于核心素养培养的有机化学教学研宄实践 . 22 第一节高中化学学科核心素养的建构 . 22 第二节基于核心素养的有机化学教学策略 . 25 一、 基于学习共同体的教学设计 . 25 二、 基于核心素养的教学单元设计 . 26 三、 基于化学情景创设的教学设计 . 27 四、 基于课堂学习活动的教学设计 . 29 五、 基于问题解决的课堂教学设计 . 31 六、 基于人文伦理教育的教学设

13、计 . 32 第五章基于核心素养培养的有机化学教学研宄实践案例 . 35 第一节基于核心素养的有机化学教学研宄案例 . 35 一、 基于学习共同体的教学设计案例：乙烯 . 35 .二、基于学科素养的教学单元设计案例：有机推断题解题思路和突破口 . 43 三、 基于化学情景创设的教学设计案例：苯酚 . 48 四、 基于课堂学习活动的教学设计案例：羧酸酯 . 53 五、 基于问题解决的课堂教学设计案例：苯 . 58 六、 基于人文伦理教育的教学设计案例：甲烷 . 63 第六章研宄结果分析及评价 . 76 第一节教学效果分析 . 76 课堂观察分析 . 76 二、 学生访谈分析 . 79 第二节问卷

14、调查及分析 . 81 一、 学生对传统模式的化学课堂的感受 . 81 二 、 学生对新模式的化学课堂的感受 . 78 第七章问题与展望 . 85 参考文献 . 86 附录 . 86 攻读学位期间发表的论文和研宄成果 . 92 至嫌 . 93 第 一 章 绪 论 第一节问题的提出 一、新课程改革背景下的高中生核心素养培养 党的十八大报告中强调了教育的服务功能，明确将 “ 立德树人 ” 作为我国教育 工作的根本任务。要努力促进学生德智体美劳全面发展，努力培养社会主义建 设者和接班人。党的十八届三中全会又再次强调了，要坚持 “ 立德树人 ” ，注重社 会主义核心价值体系和中华传统文化教育，建设有效机

15、制，广泛开展 “ 三爱 ” 活动，培养学生的社会责任感和实践创新能力。 为了完成好当前我国教育工作的根本任务，教育部启动了 “ 立德树人 ” 工程， 并颁布了关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见，以培养德 智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，让每一个孩子都能成为有用之才。 该意见指出：当前，我国的课程改革从宏观上看，与立德树人的要求还有 不少差距，主要体现在：学校过于重视知识与技能的传授，而忽视对学生的品 德教育；盲目追求高分数和高升学率，忽视学生的社会担当、创新意识和实践 能力的培养。意见准确诊断了当前我国教育发展存在的不足，要求进一步 深化课改，研宄学生发展核心素养体系，编制

16、学业质量标准，强调要发展学生 的必备品质和关键能力。 充满挑战的时代。毋庸置疑，这个时代的主题是竞争。每个人的一生中竞争是 如影随形，因此，教育将会成为提高个体竞争实力的一种有效手段 1。所以，今 天的学生在学校接受教育的过程中，不仅要学习科学文化知识，提升科学素养， 更要掌握使自己具有竞争力的技能。如：要掌握信息收集、处理、整合的能力， 使用多媒体技术的能力，这样才能更好的接受网络信息时代的挑战；逐渐培养 学生自学的意识，形成科学的理性思维和正确思维方式，并树立终身学习的人 生理想；加强美育，培养学生发现美，鉴赏美的能力，提升艺术和人文素养； 鼓励学生勇于表达自己的观点，学会与人合作，培养学

17、生对家庭，对社会的担 当意识，磨炼学生克服困难意志品质；加强学生身体锻炼；重视学生的心理健 康，对学生的心理问题，及时介入，科学疏导，帮助学生塑造一个健康的心理 状态，让学生拥有克服困难的勇气和信心。因此一线教 师只有不断提高自身的 教学能力，改变自己的人才观，才能使学生获得更好的发展 2。 二、有机化学的地位及特点 人类生存发展所需要的物质基础中最重要的应该是有机化合物。有机化合 物广泛存在于社会生活、工农业生产和科学研宄等各个领域。人类衣食住行等 生活必需品中，糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等来源于天然 有机物。塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等人工合成的有机物也广泛运 用在

18、人类生活中。有机物的大量使用丰富了人们的生产生活，提高了人类生存 的质量。因此，人类对它的依赖性越来越强。有机合成为人类社 会的发展开创 一个 “ 新天地 ” 。 在普通高中化学教材人教版的必修二第三章、第四章第二节和选修五有 机化学基础中，重点呈现了常见有机化合物的基础知识。通过学习常见的烃 和烃的衍生物的结构、性质及应用，进一步认识高分子化合物、生命中的营养 物质和煤石油天然气的综合利用等基础知识，熟悉一般有机物的研宄方法，知 道有机物对社会生产、生活具有重要的意义。因此，借助有机化学的学习可以 有效的帮助学生提高科学素养。 (一）高中化学教学中，科学、技术、环境、社会的教育十分重要，而有

19、机化 学的教学中承载有许多与生活、健康、科技、社会、环境密切相关的内容。 从最简单的有机物甲烷到资源的综合利用，学生知道了基本的化工原料和 生活中的常见营养物质。认识这些基本的有机物，不仅让学生了解了这些物质 的结构和性质，还能熟悉它们在生产、生活中的作用，使学生能够体会到合理 膳食的重要性，关注身体健康。资源的综合利用，使得学生体会到不可再生资 源日渐枯竭，让学生知道通过煤、石油、天然气的综合利用，提高资源的利用 率，培养学生节约能源的意识；环境的持续恶化使得人类更加关注环保问题， 所以中学化学课堂也要突出这些 知识点，例如，以乙烯为原料生产环氧乙烷， 介绍了 “ 原子经济 ” ，告诉学生如

20、何实现百分之百的原子利用率，以减少副产物对 环境的危害。在肥皂的去污原理及合成洗涤剂中，不仅让学生知道肥皂去污的 原理，而且还让学生体会到大量使用合成洗涤剂所带来的一系列环境问题。在 学习烃及其衍生物中，要求知道对自然界中烃的主要来源及其加工处理，通过 活动感受烃及其衍生物对环境和健康可能产生的影响。在资料卡片增塑剂的毒 性中，介绍了增塑剂的组成，以及是如何危害人体的，引导学生如何在生活中 避免过多接触增塑剂。另外，在进入合成有机高分子时代中，从合成高分子化 合物的基本方法到应用广泛的高分子材料，让学生真正了解最新的材料科学， 体会新材料给人类社会生产生活带来的极大变化，让学生从化学的角度真正

21、了 解了高分子材料，普及了新的科学知识。 (二） 当前高中化学教学中，通过学习常见有机物的组成元素、结构特点，引 导学生分析并验证常见有机物的性质及用途，从而增强高中学生的有机化学知 识储备，培养化学思维，帮助学生理解基础知识进而形成自身知识结构。 因为有机化学知识繁多，但规律性较强，所以高中有机化学教学中，需要 重视理论知识的教学，让学生体会有机物转化的规律与联系，帮助学生进一步 的树立 “ 结构决定性质，性质反映结构 ” 的学科思想。在高中有机化学学习中， 需要让这个学科思想贯穿于整个学习过程。引导学生根据有机物的分子结构， 设计探究实验，确定常见有机物的性质，并且更加深刻的理解官能团是怎

22、样决 定有机物的性质。在此基础上，学会通过研究官能团，归纳总结不同类型的常 见有机化合物的性质。我们还需要引导学生归纳总结有机化学反应规律，从而 认识有机化学反应的本质。 例如，通过学习常见的烃和烃的衍生物中具有代表 性的物质，逐步上升到对不同类型化合物组成、结构和性质的了解；在学习以 上常见有机化合物的基础上，带领学生将重要有机物之间的转化关系串连在一 起，编织成网络，这样可以更好的认识有机化学反应的本质，最终实现知识的 掌握和迁移，这个过程是发展学生科学素养的重要途径之一。 (三） 有机化合物知识学习的重要方法之一就是进行实验探究。 有机化学学习的目的设计探宄活动引导学生学习有机化合物的组

23、成、结构、 性质及用途，掌握研究有机化学的常见方法，使学生学生进一步明确实验在科 学 探宄中的重要作用，并培养学生的实验能力，提升学习有机化学的兴趣。在 有机化合物的组成与结构中，课标提供了八项活动与探宄建议。这些建议中关 于组成和结构的分析既包含了化学发展史中经典的实验，如 “ 李比希法分析碳氢 元素含量的仪器装置与原理 ” ，又有现代化学研究中常用的组成和结构分析方法， 如 “ 质谱仪、元素分析仪在有机化合物组成分析中的运用 ” 和 “ 同分异构体红外光 谱和核磁共振图谱 ” 等。在烃及其衍生物的性质与应用中，提供了八项活动与探 宄建议。其中，部分属于研宄烃及其衍生物的代表物的性质，如 “

24、 苯酚的化学性 质及其检验 ” 和 “ 乙酸乙酯的水解 ” 等；部分属于不同类有机物的性质进行对比研 宄的，如 “ 比较甲烷、乙烯、乙炔、苯的化学性质 ” 等，这些探宄活动需要引导学 生从结构的角度做深入思考；还有部分探宄活动源自学生生活，能激发学生的 学习兴趣，如 “ 自制肥皂与肥皂的洗涤作用 ” ，但在活动中需要注意将学生的兴趣 导向到研宄有机化学、关注有机化学与日常生活的关系上。在糖类、氨基酸和 蛋白质中，提供了四项活动与探宄，有些是在教学中多年使用的探宄活动，如“ 蛋 白质的性质 ” ；此外，还选编了部 分新的活动，如 “ 酶的催化作用 ” 和 “ 蛋白质结构 的复杂性 ” ，有利于激

25、发学生的学习兴趣，强化学生对化学科学与生产、生活联 系的认识。在合成高分子化合物中，也是提供了四项活动与探宄，其中既有常 见高分子材料的区分与应用，如 “ 区别聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯 ” 等；又有一 些涉及高分子化合物应用等。这些活动与探究能增进学生认识化学科学对社会 发展的推动作用。 综上所述，有机化学的学习能够帮助学生认识与生产、生活密切相关的有 机物，掌握研宄有机化合物的方法，并通过探宄实验，提高学生的实验技能。 因此，高中生需要学好有机化 学的基本概念和基本理论。 然而有机化学知识本身具有庞杂，需要一定的空间想象，但规律性较强的 特点，学生学习单个知识点感觉通俗易懂，但是当学习的内

26、容越来越多时，如 果教师没有及时引导学生抓住 “ 结构决定性质，性质反映结构 ” 和 “ 官能团则在分 子结构中的关键作用 ” 这两条主线，对所学知识进行串连，形成知识网络，学生 学习就容易混淆，面对陌生有机物感觉无从下手。尤其是在学习了脂肪烃、芳 香烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸和酯后，学生普遍对这些有机物的认识是孤 立的，没有进行整体把握，面对有机合成的问题，无从下手。从 2016年云南省 高考化学统计数据看，全省 154072名理科考生中，有 119638名考生选考 “ 有机 化学基础 ” ，占理科考生总数的 77.65%，可见全省各学校对有机化学的重视程度 很高。因此有机化学是中学化学教学的重点之一，对高考化学得分影响较大。 在有机化学教学中，教师应该关注学生的学习过程 3，弓丨导学生学以致用， 解决生活生产中的实际问题。基于以上的原因，中学化学教师迫切需要探索一 套具有实效性的有机化学教学方法。 三、目前学生对有机化学的学习现状 2016年 4月，德宏州教育学会化学专业委员会围绕着 “ 德宏州高中学校有机