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摘要：从发展学生核心素养的角度对乙炔进行系统的教学设计。通过学生探究式课堂活动，构建乙炔特征反应的认知模型，理解乙炔加成反应微观本质，建立结构决定性质的学科观念，发展学生证据推理与模型认知的学科核心素养。
关键词：证据推理，模型认知，学科核心素养，乙炔
文章编号：1008-0546（2020）05-0055-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.05.014
化学学科是从原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。化学学科研究的对象是分子、原子，属于微观层面，无法通过直观感受感知。在自然科学研究中，当客观对象不能被直接研究时，人们通过一定科学方法，建立一个适当的模型来反映和代替客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，此即模型法。化学学科研究对象微观性和抽象性的特点要求人们建构合适的认知模型，将微观的、抽象的研究实体或者过程“可视化”。而认知模型的建构大都需要对大量实验事实进行基于证据的逻辑推理。证据推理是模型认知建构的手段和方法，模型认知是证据推理所得的结论。证据推理与模型认知是科学探究形成结论的思维方法，也是化学核心素养的重要组成部分。相比无机化学，有机化学的结构与性质对应的关系更加明显，规律性也更强。有机化学的学科特点使得有机化学的教学往往更侧重于基于证据的分析推理以及建立思维认知模型。
笔者在高中有机化学的教学实践中发现，学生学习有机化学的困难主要集中在机械记忆有机物化学反应，无法有效建立有机物官能团与其性质间的关联，究其原因还是在于未能正确构建官能团特征反应的认知模型，对官能团结构和性质认识不深人，仅仅停留在典型有机物特征反应“是什么”的层次，没有上升至该物质“为什么”能发生这些特征反应而具有这些性质，导致在“怎么用”阶段不能将典型物质的特征反应和性质推广至同类物质。如何在高中有机化学的教学中建构正确的官能团特征反应认知模型，有效关联有机物官能团与其性质呢？笔者认为需要创设合理的体验式、探究式学习情境，通过一系列的学习活动促进学习的发生，在互动以及尝试解决问题的过程中发展学生核心素养。
乙炔出自上科版教材高二第二学期第十一章“认识碳氢化合物的多样性”，是继烷烃、烯烃之后的又一类重要不饱和碳氢化合物——炔烃的代表物。建立乙炔结构与其化学性质之间的联系可以帮助学生从微观结构本质深刻理解乙炔的特征反应，初建有机化学学习中“结构决定性质”的学科观念。对乙炔化学性质的探究活动能够让学生经历科学探究的一般过程，体会证据推理在模型认知建构中的重要作用。为解决“为什么”乙炔能发生氧化、加成反應，又是“如何”进行这些特征反应的问题，我们设计了“乙炔、乙烯结构与化学性质是否相似”为中心的课堂活动，试图通过一系列学习活动关联乙炔的结构及其特征反应，帮助学生建立正确的乙炔特征反应的认知模型。
一、教学线索
（见图1）
二、教学过程
环节一：认识球棍模型，搭建2个碳原子烃的球棍模型。
学生活动1：搭建2个碳原子烃的球棍模型。
展示成果：（见图2）。
问题：这三个模型分别代表了什么分子呢？判断依据是什么？
回答：根据碳原子成键方式：碳碳之间是单键为乙烷，碳碳之间是双键的为乙烯。
导析：分子中含有一个碳碳叁键的不饱和链烃，叫炔烃。两个碳原子的炔烃，如何命名？
回答：乙炔。
设计意图：搭建球棍模型是为了使学生认识到碳原子间能以碳碳单键、碳碳双键和碳碳叁键的咸键方式构成链烃分子。
环节二：乙炔与乙烯结构比较。
问题：在这三个分子模型中，乙烯和乙炔同属不饱和链烃，结构与性质上是否有相似？
学生活动2：根据乙炔球棍模型获取结构信息（包括分子式、结构式、电子式、结构简式和空间构型）;比较乙炔和乙烯的结构（包括碳原子成键方式、键角、键能、键长和空间构型）。
讨论与交流：根据键能，C-H：414kJ/tool，C-C：348kJ/mol，C=C：615kJ/mol，C=C：812kJ，计算理论上断开C=C和C=C中每根碳碳键所需能量，判断乙烯和乙炔分子中易断的化学键。
回答：断开C=C中两根碳碳键所需能量分别是267kJ/mol和348kJ/mol，有一根键断键所需能量小，易断键;断开C=C中三根碳碳键需要197kJ/md、267和348kJ/mol，有两根键断键所需能量相对较小，易断键。
设计意图：根据笔者调查，学生对键能大小已有初步认识，基本知道键能大小：C=C
关键词：证据推理，模型认知，学科核心素养，乙炔
文章编号：1008-0546（2020）05-0055-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.05.014
化学学科是从原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。化学学科研究的对象是分子、原子，属于微观层面，无法通过直观感受感知。在自然科学研究中，当客观对象不能被直接研究时，人们通过一定科学方法，建立一个适当的模型来反映和代替客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，此即模型法。化学学科研究对象微观性和抽象性的特点要求人们建构合适的认知模型，将微观的、抽象的研究实体或者过程“可视化”。而认知模型的建构大都需要对大量实验事实进行基于证据的逻辑推理。证据推理是模型认知建构的手段和方法，模型认知是证据推理所得的结论。证据推理与模型认知是科学探究形成结论的思维方法，也是化学核心素养的重要组成部分。相比无机化学，有机化学的结构与性质对应的关系更加明显，规律性也更强。有机化学的学科特点使得有机化学的教学往往更侧重于基于证据的分析推理以及建立思维认知模型。
笔者在高中有机化学的教学实践中发现，学生学习有机化学的困难主要集中在机械记忆有机物化学反应，无法有效建立有机物官能团与其性质间的关联，究其原因还是在于未能正确构建官能团特征反应的认知模型，对官能团结构和性质认识不深人，仅仅停留在典型有机物特征反应“是什么”的层次，没有上升至该物质“为什么”能发生这些特征反应而具有这些性质，导致在“怎么用”阶段不能将典型物质的特征反应和性质推广至同类物质。如何在高中有机化学的教学中建构正确的官能团特征反应认知模型，有效关联有机物官能团与其性质呢？笔者认为需要创设合理的体验式、探究式学习情境，通过一系列的学习活动促进学习的发生，在互动以及尝试解决问题的过程中发展学生核心素养。
乙炔出自上科版教材高二第二学期第十一章“认识碳氢化合物的多样性”，是继烷烃、烯烃之后的又一类重要不饱和碳氢化合物——炔烃的代表物。建立乙炔结构与其化学性质之间的联系可以帮助学生从微观结构本质深刻理解乙炔的特征反应，初建有机化学学习中“结构决定性质”的学科观念。对乙炔化学性质的探究活动能够让学生经历科学探究的一般过程，体会证据推理在模型认知建构中的重要作用。为解决“为什么”乙炔能发生氧化、加成反應，又是“如何”进行这些特征反应的问题，我们设计了“乙炔、乙烯结构与化学性质是否相似”为中心的课堂活动，试图通过一系列学习活动关联乙炔的结构及其特征反应，帮助学生建立正确的乙炔特征反应的认知模型。
一、教学线索
（见图1）
二、教学过程
环节一：认识球棍模型，搭建2个碳原子烃的球棍模型。
学生活动1：搭建2个碳原子烃的球棍模型。
展示成果：（见图2）。
问题：这三个模型分别代表了什么分子呢？判断依据是什么？
回答：根据碳原子成键方式：碳碳之间是单键为乙烷，碳碳之间是双键的为乙烯。
导析：分子中含有一个碳碳叁键的不饱和链烃，叫炔烃。两个碳原子的炔烃，如何命名？
回答：乙炔。
设计意图：搭建球棍模型是为了使学生认识到碳原子间能以碳碳单键、碳碳双键和碳碳叁键的咸键方式构成链烃分子。
环节二：乙炔与乙烯结构比较。
问题：在这三个分子模型中，乙烯和乙炔同属不饱和链烃，结构与性质上是否有相似？
学生活动2：根据乙炔球棍模型获取结构信息（包括分子式、结构式、电子式、结构简式和空间构型）;比较乙炔和乙烯的结构（包括碳原子成键方式、键角、键能、键长和空间构型）。
讨论与交流：根据键能，C-H：414kJ/tool，C-C：348kJ/mol，C=C：615kJ/mol，C=C：812kJ，计算理论上断开C=C和C=C中每根碳碳键所需能量，判断乙烯和乙炔分子中易断的化学键。
回答：断开C=C中两根碳碳键所需能量分别是267kJ/mol和348kJ/mol，有一根键断键所需能量小，易断键;断开C=C中三根碳碳键需要197kJ/md、267和348kJ/mol，有两根键断键所需能量相对较小，易断键。
设计意图：根据笔者调查，学生对键能大小已有初步认识，基本知道键能大小：C=C