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摘要：高中化学课标中提出增进化学学科理解，提升课堂教学能力．“化学学科理解”解释为对化学学科相关知识和对化学核心素养的理解．为此，教师在课堂教学设计上，要把握好化学知识点、学科思维、核心素养之间的关系，借力化学课堂教学情境，强调学生对化学知识、技能的学习和掌握，深入剖析化学知识的本源和结构，指导学生掌握学习化学的独特思维方法，促进他们学以致用.
关键词：学科理解,教学方法,高中化学
1指向学科理解的化学课程教学目标
从课标中对“学科理解”的解析来看，侧重于对教师教学能力的强调，要求教师能够掌握化学学科本原性、结构化知识，能够优化教学方法，提升课堂教学效果．从学生层面来看，“学科理解”要求学生能够辨析化学知识点之间的因果关系，能够理解化学学科核心概念，理解其独特的思维方法．由此，指向“学科理解”课程教学设计，事实上是将化学学科核心素养作为教学目标，来改革课堂教学模式.
1.1学科理解，要让学生理解基本的化学知识点
化学基本知识点是学习化学的第一任务．从这些知识点中，学生要理解基本概念，能够解决基本的化学问题.
比如，在学习“乙醇”时，对于乙醇，有哪些性质？为什么有这些性质？由此来揭示出“官能团”的重要性．对于乙醇的结构，为什么是CH3 CH2 OH?为什么不能是CH3 OCH3?围绕乙醇结构的讨论，用什么方法可以证明其结构，如何来设计实验来证明该结构？从上述问题解决中，帮助学生探究化学概念的根源．催化氧化反应是学习乙醇的重点内容，怎样认识催化氧化反应？如何理解其微观机理？人们运用“三重表征”化学思维来揭示其内涵．从宏观上，借助于实验让学生观察乙醇是如何发生催化氧化反应的；在微观上，利用多媒体以可视化方式，了解乙醇的断键位置，帮助学生理解其性质．在符号表征上，从元素守恒视角让学生推测催化氧化后的产物．由此，来引领学生去理解“官能团决定有机物性质”这一认识思路.
对化学基础知识点的理解，还要强调知识结构化特点．结构化是一种学习策略，将一些零散的知识进行有序化排列、组合，使其具有有序的结构体．布鲁纳认为，对一件件事情，除非构造好逻辑模型，否则很容易遗忘．在面对化学基础知识点时，教师也要巧用结构化策略，帮助学生理解和记忆化学知识点.1.2学科理解，要让学生掌握化学思维方式和方法,思维方法是理解化学学科知识的重要条件．对思维方法的探究，有人将之划分为哲学思维方法、一般思维方法、专门思维方法三类．哲学方法是最为概括、最具有普遍性的方法，适用于各类学科、各个专业；一般思维方法，主要体现在学科定量研究中，如实验中引入控制变量法，模型法等；专门思维方法，基于具体的学科，所独有的思维方法．这些思维方法，揭示了事物普遍存在的发展规律和本质特点，如归纳与演绎法、分析与综合法等.
课标要求学生能够基于实验现象、实物模型、图表、事物等观察，具备初步信息加工、吸取、有序存储的能力．在化学学科，最常用的的化学思维方法有控制变量法、模型法．控制变量法，根据控制参与化学反应的物质的量，来探究化学反应的条件及产物变化．模型法，对于化学知识中的一些抽象概念、理论性知识，可以通过模型法来帮助学生分析和理解．如氧化还原反应认识模型、化学平衡认识模型等．而在对氧气性质的学习中，可引入证据归纳法.
立足高中化学新课标，要求学生能够识别化学学科中常见的物质模型，化学反应理论模型，借此来探究化学反应的生成情况．在化学学科，其独特的思维方法，有别于其他学科的思维方式．比如，在探究某一物质化学性质时，引入三重表征法、价类二维元素观等方法．对某一物质化学性质的分析，需要探析其构成元素的位置、结构、性质三者关系，即位置反映其结构，结构决定其性质．同样，对乙醇性质的探究，除了强调“三重表征”思维方法外，还要从反应类别入手，如加成反应、消去反应、取代反应、氧化反应等方式，辨析乙醇的羟基决定了其性质.
1.3学科理解，要强调学生学科核心素养的获得
学科核心素养，涵盖学科知识所包含的价值观念、必备品格和关键能力．在化学学科中，其核心素养有宏观辨识微观探析能力、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知能力、科学探究与创新素质等等．物质的结构、性质及能量变化，需要运用化学学科思维来辨识其特点；在化学反应里，对反应条件、正反应与逆反应、反应产物等分析了解化学平衡思想．借助于化学实验、推理等方式，培养学生证据推理能力，建构化学模型．立足化学探究，培养学生科学精神、质疑品质和良好的态度与责任意识．在化学学科素养中，基础知识点是基石，化学思维方法是工具，通过科学探究与实践表征，来培养学生的学科理解能力.
2基于学科理解化学课堂教学设计的方法
教师是课程教学的设计者，要以学科理解为导向，优化教学设计，夯实学生对化学基本知识点的理解，增进学生掌握化学学科思维方法，提升学生化学学科核心素养．基于学科理解视角，在课程教学设计中，教师要深入挖掘本节知识点，渗透化学思维方法，营造学习情境，强化学生学科核心素养的习得.2.1梳理本节主要知识点，明确教学与评价目标“乙醇”是人教版必修（二）第三章《生活中两种常见的有机物》第一课时主要内容，该节主要介绍乙醇作为醇类有机物，并围绕其结构、物理性质、化学性质及用途展开．教学目标的设定，要体现知识与技能的并重．主要有三点：一是，探究乙醇的结构及化学性质，采用实验法，认识有机物的官能团，并尝试构建乙醇的认识模型；二是，依托实验探究，增强学生化学推理能力．通过指导学生收集证据，来认识乙醇氧化反应；三是，分析燃料电池、酒精检测仪原理，探究乙醇的应用价值，促进学生从化学学科学以致用．教学评价目标的设定，要突出教学评一体化.一要了解学生认知水平，从在线学习诊断学情，了解学生认识物质、探究物质性质的能力；二要设计乙醇性质探究实验，关注学生化学思维方法的掌握；三要讨论乙醇催化氧化反应及原理，从物质结构探究化学反应的本质特点；四要联系现实生活，探究酒精检测仪的原理，考查学生对官能团的理解，结合具体问题，感知化学学科价值，培养学生问题解决能力.
2.2细化学习任务，贯穿整个教学过程
基于学科理解来设计课程教学流程，主要分为三个环节.
2.2.1线上课前预习，诊断学情水平
在学习“乙醇”之前，布置线上学习任务．看酿酒微视频，了解酒精的制造过程．引出问题：酒里主要成分是什么？酒与乙醇的关系是怎样的？乙醇的化学式和结构式是怎样的？请同学们思考，为什么人喝酒会醉？了解乙醇在人体的代谢过程．通过介绍与乙醇相关的科普知识，让学生了解乙醇与生活关系密切．接下来，对学生的作业完成情况进行归纳，并引领学生参与物质性质的对比实验．乙醇与水两者的结构式有何差异？乙醇与乙烷有何共同性质？通过化学实验方式，渗透比较法，帮助学生掌握认识物质的一般方法．最后，对乙醇的性质进行预测．该环节着重在于了解学情，诊断学生的学习能力和思维水平，从知识类比迁移视角，培养学生的科学探究与创新精神.
2.2.2探析化学实验，提炼乙醇的性质
实验环节，主要围绕“乙醇”设计实验方案，并通过实验观察、记录和现象分析，了解乙醇的性质特点．在乙醇结构式测定实验中，从实验结果来寻找证据，如何来证明乙醇的化学结构式为CH3 CH2 OH,而不是CH3 OCH3.结合实验展开探讨，当为第一种结构式时，乙醇与钠发生反应，羟基上的氢氧键发生断开，根据生成的H2与乙醇的量，关系为2∶1.当为第二种情况时，氢气与乙醇消耗的量，关系应为3∶1.实验结果是氢气与乙醇比例为2∶1,所以，推测第一种结构式是正确的．利用实验方法，印证了羟基是影响乙醇性质的重要条件.同时，在实验中通过分组讨论，各组对实验方案及实验结果进行记录，从成键类型上，引导学生探究有机物的结构式．结合乙醇实验，再对比乙烷、水等结构式，从整体上帮助学生体会官能团的作用，也从中让学生理解有机物的官能团，决定了有机物的化学性质.
2.2.3讨论反应产物，概括乙醇氧化反应本质
在前期线上学习分析了乙醇在人体中的代谢过程．围绕乙醇催化氧化实验，观察实验过程，铜丝在烧红后会在表面形成黑色的物质．接着，将烧红的铜丝插入无水乙醇试管中，乙醇会瞬间发生沸腾，黑色的铜丝会变成红色．用手轻轻扇动试管口中产生的气体，可以闻到一股刺鼻的气味．对照实验现象，讨论该实验的生成物.
在铜或银作催化剂条件下，通过加热乙醇，与空气中的氧气发生反应，生成的物质为乙醛，其结构式为CH3 CHO.对比乙醇和乙醛的官能团，乙醇为羟基，而乙醛是醛基．根据反应过程，分析断键机理．乙醇的羧基为O—H型，与碳相连，该碳的C—H键，在催化氧化下发生断裂，两个氢原子与氧气中的氧原子结合，生成水．对于乙醇的C半键与O半键，两者结合，形成全键，即C=O.本节要重点讲解化学方程式，结合教师的演示实验，指导学上去观察并做出推断，发展学生实验探究能力.需要强调的是，在实验后，教师要尝试引入“三重表征法”，从宏观、微观及反应物与生成物的推理中，让学生概括有机物的官能团及断键、成键的规律.
2.3引入评价，发展学生学以致用能力
在指向学科理解课堂教学过程中，评价是必不可少的．课堂评价要找准时机，抓住知识要点，关注学生的认知实际，运用评价来启发学生主动思考，推理判断，掌握化学知识点，形成化学学科核心素养.在本节课堂，实验过程是重点．比如，对于乙醇结构式的推测中，根据分子式C2 H6 O,请学生猜想有几种结构方式？在乙醇与金属钠的反应实验中，我们还可以对比金属钠与水的实验，观察实验现象有何差别？最后，从乙醇的用途上，联系生活，探究酒精检测仪的工作原理．不同酒精检测仪，其原理也有所不同，从乙醇的性质及应用中，端正学生的科学态度，培养学生的社会责任感.
参考文献：
[1]陈雪霞，陈荣聪，张贤金，等．基于化学学科理解审视高中化学作业设计[J].化学教学，2022(9):84-89.
[2]龚贤，顾红霞．基于学科理解的高中化学教学设计—以“元素周期表”为例[J].化学教与学，2022(19):40-45+54.
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