摘 要：新课程改革理念提出以来，要求在高中化学教学中，教师应当以培养学生的核心素养作为教学导向，在教学活动中促进学生综合素质的提升，以培养学生的关键品质和必备能力。因此，在高中阶段展开化学教学，教师在教学中应当引导学生理解科学本质是培养学生化学核心素养的重要内容。这要求教师在课程教学活动中，转变传统的课程教学观念和方法，优化化学课程教学的模式。基于此，文章以高中有机化合物教学作为切入点，探讨了基于科学本质的高中有机化合物教学设计研究。
关键词：科学本质;高中;有机化合物;教学设计;研究
一、 引言
当前，高中阶段的教育教学活动中，学生对科学本质的认知水平和认知程度不高，大多数学生在学习的过程中只关注化学知识的获得，不注重自身能力的养成。因此，在高中化学教学活动中应让学生认识到科学本质，培养学生的化学综合素质。高中化学中，有机化合物相关教学内容更适宜渗透科学本质的教育。教师在教学活动中应当用好这一部分内容，不仅要认识科学本质培养的重要性，还要积极转变教学方法，这样才能使科学本质的培养取得良好的效果。文章首先对高中化学教学中的科学本质内涵进行了探讨。
二、 化学科学本质内涵探讨
科学本质对“科学究竟是什么”进行了具体的回答。在研究科学本质的过程中，不同的学者对科学本质的内涵给出了不同的定义，这些定义既有相同点也有不同点。总的来说，化学科学本质的内涵可以归结为以下几个方面：
（一）针对化学知识的总结往往来源于自身的认知经验和已有的基础知识
科学知识的形成往往来源于对自然世界的观察，在观察的过程中不断地进行经验总结。在观察实践中科学家不可能对每一种自然现象进行观察，因此在进行自然世界观察的过程中，科学家会借助自己的感觉器官，也会借助一些复杂的科学仪器，对各种干扰现象进行过滤。然后提出相应的假设，最后利用理论框架进行解释，借助这样的方式通过对自然世界的观察提炼出科学知识。
（二）科学知识的构建经历了从观察到推论的过程
在进行科学研究的过程中，观察与推论之间的区别较大。在进行科学知识构建的过程中，科学家对自然现象进行观察，主要是利用描述性的语言针对自然现象进行陈述与总结。例如在化学反应中，通过催化剂可以加快反应速率，这样能够帮助观察者尽快地观察到实验现象。而与之相反的是，推论是指陈述非直接通向感官的现象。例如借助催化剂加快化学反应的速率，原因是降低了反应活化能。在这一过程中，推论阐述了“化学现象如何发生”。因此，认识到推论和观察的区别才能真正掌握科学本质。
（三）科学理论和定律的功能及其关系
理论知识是对大量的现象进行观察而成立的，最终总结成定律。只有理解了这些关系，才能在化学知识学习的过程中，更好地掌握科学本质，从而达到提高自身能力与素养的目标。
（四）科学知识在构建与形成的过程中融合了科学家的想象力与创造力
在提出问题、假设问题、制定实验方案、论证研究等过程中，都离不开想象力与创造性的发挥。例如苯环结构、原子模型结构，都是科学家的想象力与创造力的结晶。
（五）科学知识产生与发展的过程中往往带有科学家的主观性
科学家在观察自然世界总结化学知识的过程中，由于自身的学术背景，导致科学家对问题的思考方式略有不同。在研究以及问题的确定过程中，乃至探究方式的选取都显示出了科学家在研究方面的主观性。
（六）科学知识具有暂定性
科学知识在提出之后要经过实践检验，但并不代表科学知识永远不变。随着现代科学技术以及科学家思维的不断完善，在越来越多新理论产生的过程中，新的证据会对以前的科学知识产生影响，不仅会提出以往知识存在的错误，还会对科学知识的内容进行更正。这表明科学知识具有较强的暂定性，会在一定时间内处于稳定的状态。
（七）科学知识反映了一个时代的社会和文化背景
科学是全人类的共同事业，是在同一个文化大背景下发现并实现的。社会生活中的各种因素都会对科学知识的产生造成影响，包括社会经济因素、社会结构、哲学，以及宗教等都会对知识产生影响。
三、 基于科学本质的教学策略
（一）促进学生对科学本质的理解
首先，教师在高中化学课程教学中可以将科学史作为教学的背景材料，当化学教学内容中涉及一些重要的科学理论，以及基本定理的构建过程时，教师可以结合化学课程教学的内容，将化学科学发展的历史作为教学的背景进行课程导入。利用这样的方式激发学生的学习兴趣，更有助于增强学生对科学本质的认知。
其次，教師在高中化学课程教学中要强调科学理论发展的过程，在科学理论不断修正和完善的过程中，教师要引导学生辩证地看待科学发展的过程。既要认识到科学发展过程对化学知识构建的有利一面，也要引导学生理性地看待错误的观点，这样才能使学生更加全面地认识化学科学本质。
最后，教师在高中化学课程教学中，应当引导学生亲历化学知识的形成过程。这要求教师能够组织学生进行科学探究，通过化学实验等方法了解知识的形成过程，并在问题提出、问题假设、问题探讨与论证的过程中，达到理解化学科学本质的目的。
（二）加强对化学科学本质的教学
首先，教师要优化课程教学的目标。在目标设置的过程中，要考虑如何将教学过程融入科学本质内涵，将科学本质作为课程教学目标才能使学生更好地理解科学本质。这需要教师深入研究课程教学内涵，并且结合高中阶段学生学习的特点，优化课程教学目标。在设置目标过程中，教师应当注重科学本质理解是否表述恰当。
其次，教师在化学本质教学过程中应当设置合理的教学情境。通过创设化学教学情境，能够使学生更好地理解知识，也能够增强化学学习的趣味性和生动性，更能够引导学生联系实际，将化学课程中所学到的知识用于观察自然世界之中，在观察自然世界的过程中理解科学本质。而在创设化学情境过程中，教师可以结合学生的生活经验，立足课程教学内容实现情境的创设，同时在情境创设的过程中加强与学生之间的沟通和互动，这样才能使学生更好地在情境中理解化学科学本质。
最后，教师应当引导学生开展反思性的科学探究。科学探究是认识化学本质的直接手段，教师在化学课程教学中应当引导学生积极地开展科学探究。在科学探究中，学生能够更加直观地理解化学知识，同时也能通过亲身经历化学探究来了解科学本质，从而促进学生对科学本质的认知。
四、 基于科学本质的高中有机化合物教学设计案例
（一）高中化学教学中有关于“苯”教学设计
本节课程教学中涉及的科学历史较多，人类在认识苯分子的100多年历史中，经历了法拉第第一次发现苯——米希尔里希制苯——热拉尔确定苯的相对分子质量——凯库勒提出苯分子结构学说——詹姆斯确定苯分子结构。基于这样的教学内容和苯分子的科学认识历史，教师在教学过程中以科学历史作为切入点，让学生体会知识产生的过程，从而幫助学生更好地理解科学本质。在此基础上对教学目标进行优化，让学生在教学目标下更好地进行化学知识的学习。
在这样的教学目标引导下，教师在化学教学实施的过程中，基于新课程改革的理念为学生提出了明确的目标，让学生通过本节课程的学习更好地掌握化学科学本质。首先教师要求学生通过对本节新知识的学习，认识苯分子的基本模型;其次，教师在课程教学中渗透科学本质的讲解，让学生在探究化学知识的过程中体会科学家的想象力和创造力。
在教学目标的指引下，教师以科学历史作为切入点进行教学，将科学历史的教学贯穿于整个化学课程教学中。在教学中，教师首先带领学生沿着科学家的途径，重现当时的探究历程，了解科学家对苯的发现，以及对苯的命名的过程。在这样的探究活动中，使学生能够层层递进，以循序渐进的方式逐步树立正确的科学探究观念，最终达到培养学生科学本质的目的。在融入科学史教学的过程中，教师以问题为导向，不断地提出相关的问题，然后让学生在思考问题的过程中，为接下来的反思性科学探究奠定基础。
在问题提出之后，教师引导学生对苯分子结构进行探究，让学生自己提出苯分子的可能结构。根据自己提出的猜想制定实验计划，在实验计划制定之后，让学生自己设计实验过程，然后让学生利用实验探究的方式进行科学的论证。利用这样的方式使学生加深对科学知识的认知，同时借助探究这种方法加强其科学本质的培养。在实验探究结束之后，对学生进行科学合理的评价，及肯定学生在科学探究中表现出来的优点，也让学生接受自己在科学探究中表现出来的不足，利用这样的方式进一步加强学生对科学本质的理解。
在课堂教学结束之后，教师设置有关的作业。在本节课程中，教师结合课程教学内容布置了如下作业：本节课程我们已经学习了苯分子环状结构经历的科学发展历程，请你根据苯分子环状结构的科学发展历程，说说科学知识有哪些特点？你认为凯库勒提出的苯分子结构学说正确吗？说一说你的看法。通过这样的课后作业，让学生摆脱枯燥的习题练习，以全新的角度思考化学知识，在探索的过程中进一步强化科学本质的理解与培养。
（二）高中化学中关于“甲烷”教学设计
在本节课程教学活动中，人类对甲烷的分子结构认识经历了较长的时间。早在我国古代的典籍中，就已经有关于甲烷的记载。在古代的《易经》中提到“泽中有火”，这是我国古代最早关于甲烷的记载。本课还提到了奥斯汀发表甲烷燃烧的报告、道尔顿提出的甲烷分子式，凯库勒提出的碳支架和碳原子之间可以成链的概念等。结合这些课程教学内容，教师制定了本节课程的目标：通过了解甲烷分子式结构的发展历史，了解科学家严谨求实的科学态度，通过学习树立宏观与微观相结合的化学思想;通过本节课程的学习了解甲烷的结构、性质以及用途，初步掌握对有机物进行科学探究的方法和思路;对本节课程涉及的知识进行反思和评价，加深对科学本质的认知。
在本节课程教学结束之后，教师以科学本质为导向为学生布置了课后作业：在本节课程学习过程中通过伏打、道尔顿、奥斯汀、凯库勒、范霍夫等科学家对甲烷的研究体现出了科学知识的哪些特点？在这样的活动中，学生能够通过对科学历史进行认知与反思，进一步理解科学本质。
五、 基于科学本质的高中有机化合物教学策略以及教学实践的反思
（一）在高中化学教学中基于科学本质进行有机化合物教学能够加深学生对科学本质的理解
在化学教学活动中，教师引导学生从科学史角度出发创设情境，经历科学知识从发现到完善的过程，能够使学生以自身的经验为基础，在亲身经历科学知识发展的同时，了解化学知识的形成与化学家自身的基础知识是分不开的，因此学生在学习的过程中应当加强知识的积累。同时，化学知识与化学家的丰富想象力具有密切联系，学生在学习的过程中也要不断培养自己的想象力。除此之外，化学知识与社会时代和文化背景有密切的联系，学生也要在学习的过程中不断提高自身素养。学生有了这样的理念才能在高中化学学习的过程中，联系知识内容加深对科学本质的认知。同时，教师也要认识对学生科学本质的培养是一个长期而复杂的过程，需要教师不断优化课程教学方法，加强课程教学设计并且在长期实践的过程中总结经验，以此进一步提高对科学本质的认知。
（二）在教学活动中教师以科学本质的培养作为切入点，并以此为目标开展教学活动能够引导学生在长期的学习与训练的过程中掌握正确的化学学习方法
化学学习方法的过程中不仅获得知识与能力，也能够在此过程中培养良好的素质，更能够在情感体验的过程中学习到科学家勇于求知的学习精神，以此增强学生的情感体验。通过有效的教学实践活动，使学生能够不断提高学习的质量和效率，因此，在高中化学教学活动中以科学本质为切入点进行教学是提高学生化学综合素质的有效方法。
（三）基于科学本质的有机化合物教学能够优化教师的课程评价体系
在高中化学教学活动中，对学生进行有效的评价才能更好地提高化学教学的实效性。而在化学科学本质认知与培养的过程中，教师通过对课程评价体系的优化，并且以科学本质作为切入点，能够使评价体系更加合理，使学生全方位地认识到自己的优势和不足。能够在教师的指导下，以科学的方式进行化学知识的学习与探究，在这一学习与探究的过程中逐步培养良好的化学综合素质，也能够不断提高自己对化学本质的认知。
六、 结语
综上所述，高中化学教学中基于科学本质进行教学是培养学生核心素养，促进学生终身成长的必由之路。教师在课程教学活动中应当深入理解科学本质的内涵，明确科学本质培养的方向，在课程教学活动中加强教学策略的研究。同时结合有机化学教学的相关内容，确定以化学本质为导向的教学目标，在教学目标的指引下强化课程教学活动，不断地优化课程教学策略，以进一步提高化学教学的效果。
参考文献：
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作者简介：
任雪荣，甘肃省定西市，甘肃省漳县第一中学。
