【大講堂】南方教研大講堂第172場（高中化學專場）舉行

近日，廣東省教育廳指導、廣東省教育研究院主辦的南方教研大講堂第172場 ——“挖掘學科知識本質 培育學生核心素養” 高中化學專場活動舉行。活動由廣東省教育研究院高中化學教研員程俊老師主持，邀請人民教育出版社化學編輯室主任喬國才、華東師范大學化學與分子工程學院姜雪峰教授、中山市教育教學研究室高中化學教研員羅洪正老師、廣東實驗中學柳先美老師、中山市華僑中學林曉霞老師參與現場活動。中山市教育教學研究室、中山市華僑中學參與協辦。

活動在教研網、粵TV、廣東教育Plus、移動和教育、粵教翔云、廣東教育研究、廣東教育傳媒、廣州教育聯播等平臺同步直播，截至活動結束，總觀看數累計30.96萬人次。

針對當前高中化學課堂存在的 “淺層化” 困境 —— 忽視核心概念形成邏輯、理論體系內在關聯、知識與社會生活的深度聯結。本次活動通過主旨講座、課例展示、沙龍研討與現場提問，探索挖掘知識本質的課堂呈現策略，助力核心素養落地。

活動形成三點核心共識：一是化學知識的本質深藏于符號、現象背后，需扎根組成、結構與轉化規律的底層邏輯，方能實現深度理解與遷移應用；二是實施科學教育，化學是關鍵學科，以“源于生活—科學原理—前沿應用”路徑，滿足科技創新人才培養對科學思維、創造能力和科學精神的訴求；三是好課需兼顧 “全局觀” 與 “細節邏輯”，通過 “挖掘本質 — 建構模型 — 應用模型” 的閉環，實現化難為易和學以致用。

一、教材主編講座

喬國才以“準確把握學科本質，提高課堂教學能力”為主題，圍繞 “構造原理” 與 “能量最低原理” 兩大教學難點展開深度解讀。他表示，構造原理是基于光譜學事實的經驗規律，118 種元素中存在鉻、銅等 19 種電子排布例外情況，其本質是描述新增電子填入能級順序的 “假想思維模型”，而非原子實際排布過程；能量最低原理的核心是 “整個原子體系能量最低”，而非單一軌道能量最低，電子填充需綜合考量能級能量與電子間相互作用，過渡金屬原子的排布差異可通過電子排斥能合理解釋。講座以嚴謹的邏輯，幫助教師澄清教學誤區，為后續一線教師的教材理解與課程實施筑牢理論根基。

二、課例展示

林曉霞執教人教版選擇性必修 3《鹵代烴》新授課，以 “藥物合成中間體制備” 為情境，從極性視角切入教學。課堂立足 “結構決定性質”，通過分析碳及溴元素的電負性差異，推測反應活性斷鍵部位，引導學生預測陌生物質的化學性質；借助活化能對比圖，引導學生自主推導取代與消去反應的條件異同；改進實驗裝置，實現學生在課堂上自己完成實驗的可能，強化學生對條件控制的意識；設置遷移任務，促進學生對知識的理解和應用能力；讓學生在親身體驗中建立 “理論預測 — 實驗驗證 — 模型構建 — 遷移應用” 的完整邏輯鏈。課程融入結構知識與原理圖像，協助有機教學，凸顯化學知識的本質聯系與應用價值。

柳先美執教《合成有機高分子的基本方法》復習課，通過展示聚乙炔導電高分子、芳綸防彈纖維等實物圖片與應用案例，將抽象的有機化學知識與生活實際、科技前沿緊密結合，點燃學生的學習興趣。此外，他采用“示例分析 + 真題突破”的教學模式，引導學生從單體結構特點、反應規律入手，層層剖析高分子合成的關鍵邏輯。針對聚維酮碘、芳綸纖維等復雜結構的單體推導難點，柳老師借助實驗演示、分子結構模型、氫鍵示意圖等直觀教具，結合問題驅動、方法導引等方式，讓學生在自主探究中突破思維瓶頸，掌握單體推導的核心方法。

三、教研沙龍

01

對兩節展示課的點評

喬國才肯定了林曉霞《鹵代烴》一課在落實學生核心素養方面的成效，尤其是科學態度與社會責任、證據推理與模型認知兩個維度。例如在證據提供上，課堂向學生呈現了電負性數據、電子云密度圖、反應能量輪廓圖、核磁共振氫譜等資料，讓學生對鹵代烴發生取代反應和消去反應的斷鍵部位、生成產物、所需條件的認識更加深入，不僅知其然，更知其所以然。同時，喬國才提出兩點建議：一是在有機產物預測的檢驗環節，鼓勵學生靈活運用化學實驗和儀器分析等手段，培養學生綜合運用多樣化方式檢驗有機產物的意識；二是鼓勵學生提問質疑，實現從 “解決問題” 向 “提出問題” 的進階，學生從不敢提問、不會提問逐步養成敢提問題、善思問題的習慣，培養質疑精神與創新意識，助力創新型人才培育。

姜雪峰對柳先美的《高分子合成方法》復習課進行點評，肯定了課堂首尾呼應的情境創設：導課時展示生活中常見的高分子材料，用貼近生活的物品形象化地幫助同學們理解本堂課的學習本質與目的，激發學習興趣，讓學生感受到科學的可觸、可感、可知；與學生開展芳綸拔河的互動活動，在結尾時播放聚酰胺（PA）的提取過程。既回歸課堂核心，同時引導學生思考所學知識的實際應用價值，引發學生對未來的憧憬與期盼。姜雪峰提出兩點建議：一是進一步深挖知識本質，梳理學科內在邏輯，例如從結構角度將高分子的聚合反應分為自由基聚合和離子聚合，均裂產生自由基，異裂是離子化過程，將課堂知識延伸至更本質、更深的領域；二是在教學過程中，在深挖化學學科本質的基礎之上，在解決問題的過程之中，靈活引入數學、物理、生物等相關知識，形成 “跨學科的本質是人類進入解決復雜問題的時代，沒有單一學科能解決所有問題” 的跨學科視野與思維方式。

02

關于挖掘知識本質

避免機械記憶的對策

林曉霞結合《鹵代烴》的備課過程，分享了避免學生陷入 “機械記憶條件，忽視本質邏輯” 困境的做法。一是建立知識邏輯體系，從學生已學的結構、原理知識入手，幫助學生理清反應本質，建立起反應物、生成物與條件三者間的邏輯關聯。例如理論分析時，結合極性、電負性、吸電子基團等結構知識，幫助學生推測鹵代烴的斷鍵位置、反應類型、反應產物；結合原理模塊知識，引導學生從反應能量輪廓圖中推導取代反應和消去反應的適宜條件。二是設計或改進實驗，讓學生親自動手操作，親眼見證實驗結果，加深對反應條件的印象。三是建立遷移應用模型，應用模型解決新情境中的問題，讓學生感受知識的應用價值。

柳先美結合《高分子合成方法》一課，分享了挖掘知識本質、促進學生理解知識的常態化教學做法。一是認真研讀課標，明確教學核心要求；二是從學生生活實際出發，遵循由小及大、由近及遠、由易及難的原則設計教學；三是自制教具與繪制相關知識圖（達 2000 余張）輔助學生理解抽象知識。例如在高分子教學中，柳先美研讀課標后，明確 “高分子聚合反應本質是加成與取代、結構決定性質” ，以生活中隨處可見的高分子材料為切入點，搭配自制結構圖輔助教學；通過讓學生由少到多書寫鏈節、探究聚合規律，結合動手體驗材料韌性等趣味活動，讓學生直觀感受 “由小變大” 的轉化的價值。

03

新課改有機模塊教學的建議

新課改后，化學反應原理、物質結構與性質、有機化學基礎三個選擇性必修模塊均需學習，與過去相比，這給有機化學教學帶來了諸多變化。為一線教師能用好教材，喬國才從教材編者的角度，從三個層面進行了解讀：

一是課標層面，2017 年版高中化學課標對三個選擇性必修模塊的排序為原理、結構和有機，建議結構模塊需在有機模塊前開設，說明有機化學的學習必須以結構知識為基礎，核心是理解結構對性質的影響。

二是教材層面，有機化學教材的編排處處體現 “從結構理解有機化學” 的視角，逐步遞進地建立從結構分析有機物性質的思維邏輯。

三是教學層面，相較于無機物，有機物的性質規律更為顯著，而這種宏觀性質的規律性與微觀結構密切相關。因此，教師在有機模塊教學中需突出結構視角，引導學生從碳原子的飽和程度、官能團種類、共價鍵的類型與極性等方面，分析其對有機物性質的影響，開展基于結構特征預測物質性質和反應的教學活動，提升學生對有機模塊知識的理解層次。

同時，喬國才建議一線教師多關注、挖掘教材中的顯性與隱性的知識本質化設計。例如在“整理與提升” 欄目，其定位于各單元內容學完后，引導學生以知識結構化為基礎，提煉化學科學的認識角度、思路與方法，突破了過去以知識歸納為主的總結模式，強調知識教學與思路方法之間的關聯，為教師落實核心素養發展要求提供了重要腳手架。

04

關于學科前沿與中學教學的銜接

針對學科前沿知識走進中學教學的問題。姜雪峰提出，化學支持著現代文明的發展，化學前沿關乎各個產業和人類的需求。

一是高中化學可傳遞的前沿方向包括高分子材料（連接化學與生命科學、材料科學）、綠色化學（污染物轉化利用）等。

二是科學前沿的動態性特征，化學作為一門核心基礎學科，能夠憑借其底層邏輯知識，破解生命科學、醫學、材料科學等前沿領域的本質問題。例如，只有深入理解高分子科學的核心原理，才能從分子層面闡釋生命體系的結構與功能，進而推動生命科學的突破性發展；而高分子科學的另一重要應用方向則聚焦于材料領域，諸如各類物美價廉的高分子塑料，已在生產生活中得到廣泛應用，為人們帶來了極大的便利。

三是前沿科學的育人賦能特征。前沿科學能夠讓學生切實感受到當下所學知識的長遠價值，進而更加熱愛并主動鉆研課內的基礎內容。在向學生傳授科學知識的同時，還應注重培養他們的辯證思維，引導其認識到事物皆具有正反兩面性。以高分子材料為例，這類材料憑借優異的耐用性為生產生活提供了諸多便利，但當它們失去使用價值后，也會因難以降解而長期滯留于環境中，形成不容忽視的環境問題。

05

關于“教—研—評”閉環

羅洪正結合中山市的區域教研實踐，分享了以課例為基礎的“教—研—評”實踐模式與開展路徑。

一是尋求教學困境突破口：秉持 “理解、研究、示范” 思路，正視學生基礎與教師備課現實，強調挖掘知識本質與落實知識點并非對立，而是更高效的教學路徑，倡導 “先研究、后備課”，借助多元資源挖掘知識本質，展現化學之美與學科價值。

二是搭建資源支撐：依托省教研體系建設項目，聚焦學科知識理解、深度學習等方向建設課程資源，推出可操作的優質課例，為教師提供實踐借鑒，推動 “向本質而教” 理念落地。

三是構建評價閉環：以 “需求 - 生成 - 反饋” 完善評價體系，將課堂核心邏輯轉化為情境、知識、能力、素養兼備的原創試題，通過測評數據雙向反饋，優化教學與命題，助力核心素養培育。

四、科學家講座

姜雪峰圍繞“如何進行科學教育”開展主題講座，深入闡釋了科學教育的重要意義與實踐路徑，指出做好科學教育需堅守四點。一是遵循感同身受、源于生活的原則，從身邊事、學生的需求和情感共鳴出發，搭建認知橋梁。二是立足科學內核，以數據化、量化和標準化為支撐，辯證呈現科學的兩面性。三是兼具全局觀與細節觀，通過硫循環、胰島素合成等實例，結合科學家的探索故事向學生傳遞科學精神，淡化功利化育人目標，注重培養有素養、懂堅持、全面發展的時代新人。四是科學教育是教學相長的過程，教師需以實干精神深耕教學，助力學生提升科學素養，為國家科技發展注入持久動力。

五、活動總結

程俊以《向著本質而教：為何？如何？》為題對本次活動進行四方面總結。一是化學課堂教學挖掘知識本質，路徑就是削枝強干。即穿透事實性知識（葉）、概念性知識（枝），扎根程序性與策略性知識（干、根），并結合高二“電解池”的教學闡釋挖掘到知識的根部對化學知識理解、跨學科教學和學科能力培養的價值和意義。二是提出好課的密碼在于化難為易和學以致用，化難為易為翻越從“舊知”到“新知”的活化能“高山”提供了教學藝術的催化劑， 化難為易的方法有挖掘本質、建構模型、直觀化等。關于模型建構，特別應注意建構簡潔、好用的模，簡潔是指要素簡單、貼近本質、能在學生心中形成清晰的認知圖景；好用是指普遍適用、能解決大量相關問題。三是提出向著本質而教揭示了化學學習的一個基本道理，就是學習永遠不能停留在實踐（性質和應用）或理論（物質結構與反應原理）的兩個極端，而應該在兩個端點間靈活轉換，從現象挖掘到本質、并時刻用本質來解釋現象。四是好課的追求從來都是一致的，不論是叫高效課堂、素養課堂，還是深度學習，其根本追求都是挖掘本質、學以致用。

最后，程俊期盼全省各地朝氣蓬勃的骨干教師，以及歷經30年磨礪、仍堅守講臺、引領一方的老教師、名教師們，能不辭辛勞走上全省大舞臺，將自己歷經歲月磨練的精湛課堂技藝和對學科知識的深度理解向全省老師分享。

來源：廣東省教育研究院

編輯：廣東君