課程高中化學(xué)必修課程是全體學(xué)生的共同基礎(chǔ)，其目的是為了進(jìn)一步提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并為學(xué)生學(xué)習(xí)其他相關(guān)學(xué)科課程和化學(xué)選修課程提供基礎(chǔ)。所以，高中化學(xué)必修課程中化學(xué)知識的邏輯性和系統(tǒng)性有所弱化，聯(lián)系社會的知識和知識的應(yīng)用相對較強(qiáng)。而為了提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法的要求則沒有放松，在認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的主題下就有“認(rèn)識實(shí)驗(yàn)、假說、模型、比較、分類等科學(xué)方法對化學(xué)研究的作用”的明確要求。知識是能力和方法的支架，知識的掌握對能力和方法的形成具有促進(jìn)作用。為此“知識弱化了，怎樣培養(yǎng)能力和方法”的問題擺在了我們面前。本文擬以人教版《化學(xué)2（必修）》中《苯》的教學(xué)為例，分析新課程高中化學(xué)必修教學(xué)中實(shí)施科學(xué)方法教育的策略。
　　
　　1  教材分析
　　
　　人教版《化學(xué)2（必修）》第三章《有機(jī)化合物》的框架為：

　　
　　顯然，教科書按《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，沒有考慮有機(jī)化學(xué)本身的內(nèi)在邏輯體系，而是以典型有機(jī)物的學(xué)習(xí)為切入點(diǎn)，介紹其基本的結(jié)構(gòu)、主要性質(zhì)以及在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，較少涉及到有機(jī)物的類概念和它們的性質(zhì)（如烯烴、芳香烴、醇類、羧酸等），讓學(xué)生在初中有機(jī)物常識的基礎(chǔ)上，能進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)的角度，加深對有機(jī)物和有機(jī)化學(xué)的整體認(rèn)識。為了學(xué)習(xí)同系物和同分異構(gòu)體的概念，也只簡單介紹了烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性質(zhì)，沒有涉及烷烴的系統(tǒng)命名等內(nèi)容。
　　
　　苯是《有機(jī)化合物》第二節(jié)介紹的第二種有機(jī)物，教科書主要介紹了苯的物理性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)中的燃燒、取代和加成等性質(zhì)，其重點(diǎn)和難點(diǎn)是苯的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
　　
　　2  學(xué)生分析
　　
　　2．1  學(xué)科知識方面
　　
　　由于受《課程標(biāo)準(zhǔn)》及教科書的限制，學(xué)生在學(xué)習(xí)苯的有關(guān)知識之前，結(jié)合甲烷與烷烴及乙烯等基本知識的學(xué)習(xí)，了解了碳碳單鍵、碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)特征，以及甲烷等烷烴的取代反應(yīng)和乙烯的氧化、加成反應(yīng)等特征反應(yīng)，并且以烷烴為例了解了同系物和同分異構(gòu)體的基本概念，對烷烴同系物物理性質(zhì)的遞變性和化學(xué)性質(zhì)的相似性也有所認(rèn)識。進(jìn)行苯的教學(xué)時(shí)，要以學(xué)生已有知識為基礎(chǔ)，注意新知識與已有知識之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識來推測和學(xué)習(xí)苯分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
　　
　　2．2  科學(xué)方法方面
　　
　　由于化學(xué)教育中科學(xué)方法教育的目標(biāo)包括科學(xué)認(rèn)識的一般過程和科學(xué)認(rèn)識過程的方法兩個(gè)層面。人教版新課程高中化學(xué)必修教科書在著力構(gòu)建化學(xué)知識體系的同時(shí)，力圖從這兩個(gè)層面構(gòu)建符合高中學(xué)生探究能力發(fā)展需要的科學(xué)方法體系。一是通過教科書中不同欄目的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)科學(xué)認(rèn)識的一般過程；二是重視科學(xué)認(rèn)識過程方法的滲透。這些科學(xué)方法大致可以分為三個(gè)層次：第一個(gè)層次是化學(xué)學(xué)科內(nèi)的特殊方法，如物質(zhì)的分離和提純方法、化學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)方法等；第二層次是科學(xué)研究的一般方法，包括獲取事實(shí)材料的觀察、實(shí)驗(yàn)等方法，加工事實(shí)材料的邏輯方法、假說方法、模型方法等；第三層次是哲學(xué)方法，如唯物辯證法、系統(tǒng)方法等�！队袡C(jī)化合物》在《化學(xué)2（必修）》中列第三章，從章節(jié)的數(shù)量看，學(xué)生已經(jīng)學(xué)完了必修課程的3/4，已經(jīng)基本達(dá)到了“認(rèn)識實(shí)驗(yàn)、假說、模型、比較、分類等科學(xué)方法對化學(xué)研究的作用”的要求，所以，在《苯》的教學(xué)中，要充分挖掘科學(xué)方法教育的因素，促進(jìn)學(xué)生在運(yùn)用科學(xué)方法探究苯的知識的過程中，進(jìn)一步加深對有關(guān)科學(xué)方法的認(rèn)識，提高科學(xué)探究的能力。
　　
　　3  教學(xué)設(shè)計(jì)
　　
　　學(xué)習(xí)任務(wù)一：用文獻(xiàn)方法了解苯的發(fā)現(xiàn)和來源
　　
　　學(xué)習(xí)活動1：交流課前就“苯的發(fā)現(xiàn)和來源”查閱的有關(guān)資料。
　　
　　學(xué)習(xí)活動2：在教師的帶領(lǐng)下，總結(jié)苯的發(fā)現(xiàn)和主要來源。
　　
　　設(shè)計(jì)意圖：
　　
　�。�1）雖然文獻(xiàn)法不是化學(xué)教學(xué)活動中獲得事實(shí)材料的主流方法，但適當(dāng)安排文獻(xiàn)方法的運(yùn)用，能使學(xué)生體驗(yàn)獲得事實(shí)材料的多種途徑。
　　
　　（2）創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，使他們從一個(gè)輕松的話題??“苯的發(fā)現(xiàn)和來源”入手，愉快地進(jìn)入新的學(xué)習(xí)任務(wù)之中。
　　
　　學(xué)習(xí)任務(wù)二：運(yùn)用觀察方法認(rèn)識苯的主要物理性質(zhì)
　　
　　學(xué)習(xí)活動1：通過對苯的觀察，感知苯的顏色、狀態(tài)、氣味等物理性質(zhì)，并從記憶中搜尋嗅到苯的氣味的生活情景。
　　
　　學(xué)習(xí)活動2：通過觀察苯與水（為了便于觀察，可在水中加一滴墨水）的混合實(shí)驗(yàn)，感知苯的密度和水溶性等物理性質(zhì)，并討論分離苯與水的方法。
　　
　　學(xué)習(xí)活動3：在教師的帶領(lǐng)下，總結(jié)苯的主要物理性質(zhì)，知道苯是一種重要的有機(jī)溶劑。
　　
　　設(shè)計(jì)意圖：
　　
　　觀察是獲取事實(shí)材料的主要方法，在科學(xué)研究中居于十分重要的地位。對苯的顏色、狀態(tài)、氣味的直接感知屬于自然觀察，通過與水的混合實(shí)驗(yàn)感知苯的密度和水溶性屬于實(shí)驗(yàn)觀察。這些觀察活動教科書都沒有安排，但它們能使學(xué)生對苯的相關(guān)物理性質(zhì)留下深刻印象，值得教師的重視和研究。
　　
　　學(xué)習(xí)任務(wù)三：用假說方法確定苯分子的組成
　　
　　學(xué)習(xí)活動1：根據(jù)通常情況下烷烴的狀態(tài)與分子中碳原子數(shù)的關(guān)系，估計(jì)苯分子中碳原子數(shù)的取值范圍。
　　
　　學(xué)習(xí)活動2：閱讀教師提供的信息，推測苯分子的組成。
　　
　�。坌畔ⅲ莘▏�化學(xué)家熱拉爾等人首先確定苯的相對分子質(zhì)量為78。
　　
　　學(xué)習(xí)活動3：通過比較C6H6與乙烯分子中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，預(yù)測苯在空氣中燃燒時(shí)的現(xiàn)象。
　　
　　學(xué)習(xí)活動4：通過觀察演示實(shí)驗(yàn)（用玻棒蘸取苯在酒精燈上點(diǎn)燃），進(jìn)一步確認(rèn)苯分子的組成。
　　
　　設(shè)計(jì)意圖：
　　
　�。�1）假說是人們根據(jù)已有的知識對于所研究的事物或現(xiàn)象所做的初步解釋，它是在人們對于該事物或現(xiàn)象的原因沒有全面認(rèn)識的情況下作出的推測，所以假說需要驗(yàn)證真?zhèn)�。假說屬于認(rèn)識創(chuàng)新方法，是科學(xué)探究的核心要素。學(xué)生對假說方法的認(rèn)識，需要在科學(xué)教育活動中多次的體驗(yàn)和不斷的深化。
　　
　�。�2）本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)是在改造教科書呈現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，目的是給學(xué)生增加體驗(yàn)假說方法的機(jī)會。
　　
　　發(fā)現(xiàn)問題??苯分子的組成是怎樣的？
　　
　　提出假說??苯常溫下是液體，分子中的碳原子數(shù)應(yīng)該大于5；如果碳原子數(shù)為5，則氫原子數(shù)為78－12×5＝18，超過飽和時(shí)所需的2×5＋2＝12，所以苯的分子式只能是C6H6。C6H6分子中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)大于乙烯，乙烯在空氣中燃燒時(shí)火焰明亮伴有黑煙，苯在空氣中燃燒時(shí)黑煙應(yīng)該更濃。
　　
　　實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)??苯燃燒時(shí)產(chǎn)生明亮的帶有濃煙的火焰（因燃燒時(shí)的黑煙會污染環(huán)境，不宜分組實(shí)驗(yàn)）。
　　
　　得出結(jié)論??苯的分子式是C6H6。
　　
　　學(xué)習(xí)任務(wù)四：認(rèn)識苯的凱庫勒式，感悟直覺思維的意義
　　
　　學(xué)習(xí)活動1：閱讀教師提供的信息和圖片，認(rèn)識凱庫勒提出的苯的單雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
　　
　�。坌畔ⅲ莸聡�化學(xué)家凱庫勒為了苯分子的結(jié)構(gòu)，苦思冥想不得其解。1865年的一天夜晚，凱庫勒在書房里打起了瞌睡，夢見一個(gè)個(gè)原子跳躍而出，并且像蛇一樣盤繞卷曲。一會兒眼前的蛇銜住了自己的尾巴，并旋轉(zhuǎn)不停。凱庫勒從夢中驚醒，繪制出了苯分子中碳原子呈環(huán)狀排列的結(jié)構(gòu)。為了保持碳的4價(jià)，凱庫勒又在環(huán)內(nèi)加了3個(gè)雙鍵，得到了苯的凱庫勒式。

或簡寫成
　　
　　德國化學(xué)家凱庫勒                  苯的凱庫勒式