“天然气的利用甲烷”评课
杨超老师的这一节课在教学设计时突破了传统的有机物学习的结构-性质-
用途线性教学模式，而是以甲烷的利用、风险和决策为线索组织教学内容，但在
教学过程中并没有削弱知识，关于甲烷的性质、结构等学科知识在解决问题的过
程中自然而然地引出。整节课构建了两条线索：一条明线即STS线和一条暗线
即知识线。
以上设计体现了如下特点：
1、 突出体现STS教育理念
杨老师利用与我们生产、生活密切相关的“甲烷”这一物质为载体，通过解决
“我们为什么选择甲烷做燃料”、“甲烷还能为我们做什么？”、“甲烷在利用的过
程中存在什么风险”以及“我们该如何做决策”等问题，让学生学会从不同的角度
分析和判断与化学相关的社会问题，理性地看待和处理科学、技术和社会之间的
关系。从问题的提出到问题的解决始终把与科学技术相关的问题放在与学生相关
为什么选用甲烷为燃料？
西气东输工程存在何种风
险？如何防范？
STS问题线
素材 知识线
燃料的变迁
中国和世界一次能源结构对比图
2015年中国能源目标消费结构图
化石燃料生产相等能量情况下排
放的污染物统计图
几种燃料的热值对比
甲烷的可燃性
利用甲烷还可做什么？
氟利昂的利用有何风险，
如何决策？
甲烷与氯气的反应
甲烷的取代产物在工业上的用途
氟利昂
甲烷的热分解产物及其用途
甲烷的取代反应
甲烷的结构
甲烷的稳定性
甲烷具有广泛的用途,那么有无其不利的一面？ 俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响 甲烷是一种温
室气体
甲烷的利用风险和利润共
存，我们该如何决策？
页岩气
可燃冰
认识风险
科学决策
的日常生活和社会背景下来处理，从学科中心回归学生的生活经验，重视从社会
问题出发组织学习，尽可能为学生提供所研究问题的全貌，鼓励学生多方位、多
角度地对问题进行探究和分析，学会综合、全面、整体地思考问题的方法，为学
生参与未来社会问题的解决提供真实的经历和体验。
2、 将风险认知与决策贯穿于整节课。
在甲烷用做燃料这一环节主要通过数据比较了甲烷用做燃料的优势，体现了
国家层面的决策：从可持续发展角度需要开发和利用天然气资源，学生则从化学
的角度分析西气东输工程存在的风险并作出决策如何防范风险；在甲烷与氯气的
取代反应这一环节主要从甲烷的氯代产物用来生产氟利昂的角度分析风险并做
出决策；在播放“俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响”视频让学生认识到甲烷
也是一种温室气体后，又让学生讨论甲烷的利用风险和利润共存，我们该如何决
策？整节课通过提供丰富的学习情境素材，引导学生从身边的化学物质、现象以
及与化学有关的社会问题入手，学习有关物质结构、性质的知识，再运用化学知
识分析问题，作出科学的判断和决策，有效地培养学生的社会责任感、参与意识
和决策能力。
3、 重视学生理性思维的培养（科学即讲理）
理性思维是建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。有明确的思维方向，
有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括
的一种思维。在科学认知活动中，无论是科学结论的获得，还是科学风险的认知，
还是科学的决策都是理性思维的过程，即用证据讲话和用逻辑讲话的过程。
本节课第一个主要问题“我国为什么要调整能源结构增加天然气的消费比
例？”的引发来源于中国和世界一次能源结构对比图，以及2015年中国能源目标
消费结构图，从图表的分析中，学生不难认识到一方面我国天然气资源的利用还
远低于世界水平，另一方面国家也正致力于扩大天然气在能源结构中的比例，那
么，为什么需要增加天然气的消费比例？这就需要学生从天然气的储量、热值、
价格、排放物等多种角度去分析和权衡，老师适时提供了我国化石燃料生产相等
能量情况下排放的污染物统计图，几种燃料的热值对比表等数据用以佐证学生的
想法，在此基础上得出“天然气是一种清洁、高效的燃料，增加天然气的消费比
例可以改善我们的生存环境、同时减少对石油的依赖，可以保障国家的能源供应
与能源安全”的结论；在西气东输的讨论中，老师一方面提供了一系列数据说明
天然气的利用对调整我国能源结构、促进环境状况改善的重大意义，另一方面又
让学生从化学的角度去分析工程中存在的风险，并提出防范的措施。
在氯气与甲烷的反应教学中，从现象的观察，到结论的推理，老师也是充分
利用问题引导学生思维，如看到了什么，这些现象说明了什么，从甲烷、氯气的
结构、根据元素守恒分析可能的产物是什么？再根据二氯甲烷的结构只有一种推
理甲烷的可能结构？所有结论的获得充分建立在学生思维的基础上。
在教学的最后一个环节“甲烷的利用风险和利益共存，我们该如何做决策”
需要学生综合各种因素，权衡利弊提出可行性的策略或措施。
在整个教学过程中，教师通过提供素材、设计问题，让学生依据化学知识讲
话、依据化学现象讲话、依据各种数据讲话，每一点知识的产生过程，教师都能
充分利用素材引导学生自行判断，并能够对自己的观点进行辩护。充分体现了科
学的思维和决策过程。
4、 重视学生主体性的充分发挥
甲烷这一课题所承载的教学价值是多重的，既有科学认知的：甲烷的结构，
性质；又有科学方法的：由表及里，由现象到本质，分析和综合等；还有科学实
践问题的解决：西气东输工程中存在哪些风险，我们该如何防范？更有价值判断：
权衡各种利益和风险，形成自己的价值判断，作出明智的决策等。在科学实践问
题解决及价值判断中，学生要科学知识来分析和权衡，全面认识科学技术对社会
正面和负面的影响，不断地阐明自己的价值观并进行反思，通过与主流价值观的
比较来参与社会问题的决策，提高社会责任感。因此，学生的风险认知和决策能
力是不可能在被动地听讲过程中形成的，必须在积极的思维和主动参与中形成。
这就需要教师采用多种教学策略，如角色扮演、小组讨论、实验探究等，以充分
发挥学生的主体性。当然，无论是学生的认识、实践，还是价值判断都需要教师
的组织和引导，例如，给学生提供解决问题所需要的资料、教师适时恰当的启发
引导，必要的讲解和示范等。总之，要根据学生的特点和具体的内容，选择适当
的教学策略，引导学生积极主动地参与，充分发表自己的见解和主张，增强参与
意识，为将来参与社会问题的决策奠定基础。
5、教学中有待改进的地方
（1）实验改进：理解反应条件，基于证据对生成物的判断等；
（2）某些教学细节的完善。