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[關鍵詞]學科核心素養 苯酚 教學設計
一、指導思想
《中國學生發展核心素養(征求意見稿)》指出,我國學生的核心素養主要有素養,具體為社會責任、國家認同、國際理解、人文底蘊、科學精神、審美情趣、學會學習、實踐創新。學科核心素養是通過某學科的知識、技能和方法而得到的觀念、能力和品格。從學生核心素養到課程標準的轉化需要學科核心素養這個橋梁。化學學科核心素養是指從化學學科的角度促進學生的終身發展,以化學知識、化學思維、化學觀念為基礎而形成的具有化學學科特征的素養,是三維目標的整合,化學核心素養能夠促進學生的終身學習和發展。
化學學科核心素養的內涵包括:一是化學觀念,通過對化學學科發展中核心概念、原理、觀念、規律等知識的學習與理解,形成從化學的視角認識事物和解決問題的思想、方法和觀點,如化學元素觀、物質微粒觀、化學能量觀、化學史觀、物質轉化觀、物質變化觀等;二是化學思維和方法,這方面的核心素養表現為了解并掌握研究物質世界的基本思想和方法,如從宏觀到微觀、結構決定性質、物質變化守恒等,形成分析、判斷、綜合、抽象和推理等化學學科思維形式;三是實踐創新,該方面的核心素養表現為通過具體的探究活動形成應用所學知識與方法解決現實問題的意識和能力;四是科學精神,這方面的核心素B表現為具有學習化學科學的好奇心,樂于探究物質世界的奧秘,正確認識科學和技術的本質,對與社會和生活有關的化學問題做出正確的分析和判斷。
二、基于核心素養的教學方式
教師在設計和組織教學時,要將傳統的“以知識點為核心”的教學觀念轉變為“以核心素養為導向”的教學觀點。一是由“抽象知識”轉向“具體情境”,注重營造學習情境的真實性。核心素養著力提高學生面對復雜情境下的問題解決能力。真實世界中的問題情境往往更加復雜多元,教師在教學中要注意把抽象問題與真實情境相結合,為學生創設能夠利用所學知識解決真實問題的機會。二是由“知識中心”轉向“能力(素養)中心”,培養學生高于學科知識的學科素養。學科知識在學生學習和成長當中扮演著重要角色。通過學習學科知識,學生的智能、品德、價值觀都打上了學科的烙印,這個過程就是學科素養形成的過程。教師需要確立“通過知識獲得教育”而不是“為了知識的教育”的教育思想。學科學習的最終目的應該是形成高于學科知識的學科素養。三是由“教師中心”轉向“學生中心”,促進學生主動學習和合作學習的意識與能力。提高學生學習的主動性就是要把教學中心由“教”轉向“學”。教師的重要作用體現在激發學生的學習興趣、引導學生自主學習和培養學生合作學習意識上,從而實現教育的最終目標――培養學生終身學習的能力。開展“以學生自主活動為主”的課堂教學,主要以學生的學習為主線,關注學生問題生成、實踐、操作、思維轉化、問題解決的全過程。
教師是教學的具體實施者,促進教師理解核心素養是關鍵。教師在學生核心素養的發展過程中扮演著轉化者的重要角色。為了在實際的教學過程中滲透核心素養,需要加強對教師專業發展的引領。現以《苯酚》一課為例,談如何在有機化合物教學設計中滲透學科核心素養。
三、教材分析
《苯酚》安排在蘇教版選修5專題四第二單元第2課時,與已學且具有相同官能團的《醇》安排在同一節,為結構、性質的對比學習提供了極佳的素材,可以幫助學生更好地理解有機物基團間的相互影響,進一步凸顯“結構決定性質、性質反映結構”的核心化學思想,為后續的有機化學的學習提供了很好的學習方法。本節課主要認識醇和酚的異同點;了解酚的命名及物理性質;掌握酚的結構及化學性質;了解含酚廢水的污染情況及含酚廢水的處理;通過對乙醇與苯酚以及苯與苯酚化學性質存在差別的原因進行分析,感悟基團之間存在相互影響;認識苯酚的危害性及處理策略。
為了適應社會發展的要求,我國進行了基礎教育改革,以素質教育為根本目的構建了基礎教育新課程體系,實施了新的課程標準,其中《普通高中化學新課程標準》明確提出:高中化學課程是科學教育的重要組成部分,對提高學生的科學素養有著不可代替的作用。新課程改革對科學素養教育提出了新要求,如何把學科教學和科學素養教育有機融合,提高學生的科學素養是新課程改革的一個重要方面。
一、化學新課程對科學素養教育提出的要求
科學素養教育主要是指學生在主動學習中達成對知識的掌握,科學思維方式的培養,對科學的理解、科學態度和價值觀的形成,解決問題能力提高的過程。新課程對科學素養教育提出了明確的要求,新一輪課程改革的核心目標是“為了中華民族的復興,為了每位學生的發展”,在課程目標、課程結構、課程內容、課程實施、課程評價等方面進行的深刻改革充分體現了這一核心理念。新課程強調學生的主體性和自主性,認為課程教學就是學生主動完成的真實、科學的探究過程,教師在課程中對學生的研究給予必要的理解和指導,師生合作完成研究課題。在教學過程中,無論是研究過程還是研究結果都可以轉變成在科學素養教育中有教育意義和發展價值的資源。新課程確立了學生的主體地位,立足于學生適應現代生活和未來發展的需要,著眼于提高公民的科學素養,改變傳統化學教學與科學素養培養脫節、把化學教學主要看成是化學知識傳授的簡單過程,真正重視學科教育與科學素養教育二者之間的內在統一關系,化學新課程要求教學必須做到知識傳授和能力培養并重。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學的理論、規律及應用都是通過對大量實驗事實、資料進行分析、概括、綜合和總結的基礎上建立起來的,化學家的設想、假說、理論都要求通過科學實驗或實際生活的驗證?;瘜W課程為科學素養教育在學習內容、學習方法和學習過程等方面提供了豐富的素材,在培養學生科學素養方面有著廣闊的空間。重視學生科學素養的培養和提升是新課程賦予化學教育的重要任務,在教學實踐中真正貫徹落實新課程的理念和要求是化學新課程改革的關鍵所在。
二、化學教學中科學素養的滲透融合
科學素養的內涵非常豐富,不僅包括科學知識,還涵蓋科學態度、科學方法、科學精神和科學價值等多方面的內容。在化學教學實踐中,提高學生的科學素養應主要從提高學生的知識水平和智力水平,培養學生的科學素質和科學精神、學生的社會責任感等方面來進行。結合學科特點,在化學教學中滲透科學素養教育主要有以下幾方面:
1.利用化學實驗培養學生的科學素養。通過化學實驗可以讓學生掌握科學知識學習的過程方法,培養學生對科學的學習熱情和實事求是的工作態度?;瘜W實驗對培養科學能力有獨到的優勢。在教學過程中,任何一個實驗在設計和實施過程中都會涉及到各種各樣的科學思想和科學方法,因此,實驗教學是培養學生科學能力的最好方式之一,這就要求教師改變以往為求得單純化學知識的演示實驗或簡單的操作實驗的做法,在教學中對學生的學習過程要善于引導,指導學生開展探究學習,將科學方法潛移默化地滲透到實驗教學中。此外,在實驗教學中,要求學生對實驗現象和實驗數據的記錄要尊重實驗事實,不能憑空猜想,胡亂編造,應培養學生事實求是的科學工作態度。
在化學教學中對實驗要進行精心設計和恰當分析,利用化學實驗中的各種實驗現象,讓學生產生新奇的感受,并使之帶著這些新奇的感受進入化學知識殿堂,體驗科學研究過程,去分析、猜想產生現象的原因,從而達成對知識的理解和創新思維的培養。例如,在金屬鋁的性質學習的教學設計中,利用學生熟知的“銅樹”圖片,引導學生設計實驗制作“銅樹”,觀察、記錄實驗現象,剖析實驗原理。在這一教學過程中,學生普遍對銅樹的生成和產生的氣體產生了濃厚的興趣,積極、主動地探討實驗現象和分析實驗原理,讓學生理解了學習知識學習的過程,培養了學生進行學習科學的能力,在潛移默化中完成了科學素養教育,提高了學生的科學素養。
2.科學設計綜合實踐課題讓化學與其他學科融合提高學生的科學素養。自然科學各學科之間是交叉、滲透的,化學作為一門基礎學科,與環境科學、生命科學、材料科學等學科之間相互交叉、相互聯系。把這些課程人為地割裂,有礙于學生科學素養的整體提高。而注重學科間的滲透,開展一些綜合實踐活動則可以彌補學科課程的局限。
切合教材中環境保護的相關內容為基礎設計了綜合實踐課題“溫室氣體與全球氣候變暖”,在這一課題中,學生探討、研究了二氧化碳的化學產生過程以及大量砍伐樹木導致二氧化碳進入大氣,利用模擬實驗驗證二氧化碳氣體產生溫室效應,探討了二氧化碳大量排放在社會經濟發展方面的原因。學生通過收集資料,從環境科學、地質學、生物科學等方面分析了全球氣候變暖為人類帶來的危害,最后,學生從新能源的開發、新材料的應用、植樹造林、改變經濟增長方式等多個視角設計了如何應對和解決全球氣候變暖的方案。由此可以看出,綜合實踐活動課題不受學科知識體系的束縛,注重多學科之間的交叉、滲透、整合。學生通過綜合實踐課程獲得綜合性信息用以彌補學科課程按知識體系分科學習的不足,有利于知識的綜合運用以及能力的均衡發展,有利于培養發現問題和解決問題的能力,有利于還原自然科學學習的本來面貌,形成正確的科學態度。
3.充分利用化學史材料展現科學的本質?;瘜W史是化學科學的發展史,既包括發現的化學知識、發現知識的科學方法,更包括化學家為之奮斗的忘我精神、堅忍不拔的創新過程,具有趣味性、故事性、思想性、情感性和過程性等特點。化學史可以作為教學中科學本質教育的原始材料,通過化學史可以展現科學的本質。
依據新課程理念的要求,從化學史料中選擇能激發學生興趣且與教學內容相關的歷史史料作為科學本質教學的原始材料。比如,以“普通高中課程標準實驗教科書《化學與技術》”中“我國制堿工業的先驅――侯德榜”為材料,可以讓學生在認識科學的道路上要不怕困難,積極思考,勇于創新,培養學生勇于探索的科學精神。在“原子結構”、“元素周期律”等的學習中依據史料,首先讓學生認識化學知識的繼承性和發展性,認識、理解科學知識不是絕對真理,只是對當時客觀世界在一定層次上的正確認識,是隨著認識的深入發展而變化的;門捷列夫對大量元素理化性質進行觀察分析,結合理論進行推理,總結出元素周期律, 通過對這一史料的介紹、剖析讓學生認識到觀察與推理不僅是化學知識的學習方法,更是科學研究的重要方法?;瘜W史是科學探究過程的最好呈現,通過化學史可以讓學生更好地理解科學探究的過程。通過剖析原子結構理論的發展歷史,展現了觀察自然―發現問題―提出假說―驗證假說的典型科學探究過程。
在化學教學中,恰當運用化學史,激發學生的學習興趣,讓學生們理解科學探究的過程,掌握科學探究的方法,體會先輩們為科學所付出的艱辛,使他們在精神上受到感染,情操得到陶冶,意志得到磨練,能夠正確理解人和自然、人和社會的關系。讓學生理解科學總是曲折前進的,了解化學史,也許可以在今后的科學探究過程中少走彎路,這些都與發展學生的科學素養密切相關。
摘 要:在英語學習中,培養核心素養要重視學生的生活和心智,實現全面發展的目標。首先概述了基于核心素養的英語作業設計原則,然后闡述了優化作業設計的途徑,最后介紹了幾種常見的作業設計形式。
關鍵詞:核心素養;英語作業;優化設計;途徑;形式
所謂核心素養,指的是學生在學習過程中,形成的滿足個人發展、社會發展的品格與能力,包括知識、技能、情感、態度、價值觀等多個要素。一方面,核心素養注重過程導向,關心的是學生在學習期間的感悟;另一方面,核心素養具有穩定性、發展性,是一個動態優化的過程。由此可見,基于核心素養的教育理念,是學生實現全面發展的基礎和保障。
一、基于核心素養的英語作業設計概述
新課程標準對教學活動、學生培養提出了更高的要求,要求教育內容從學生的興趣、認識、生活經驗出發,提倡任務型、合作式、實踐性、廣泛參與的教學模式,在提高學生語言運用能力的同時,能夠形成良好的情感體驗,培養學生的思維能力、實踐能力、自主學習能力。作業是課堂的延續,有利于學生對課堂知識進行鞏固和消化。以英語課程為例,傳統的作業設計任務重、形式單一,久而久之學生失去了學習英語的興趣,和新課標的要求相違背。基于核心素養的小學英語作業設計應該遵循以下原則:
1.趣味性
興趣是最好的老師。學生帶著興趣做作業,能達到事半功倍的效果。教師設計作業時,要學會換位思考,看作業內容能否激起學生的興趣,是否具有吸引力。
2.開放性
作業設計的開放性和單一性、封閉性相反,指的是設計不同類型的作業,讓學生根據自己的喜好從中進行選擇;或者完全由學生自己設計作業,以充分發揮學生的才華。
3.發展性
英語作業的設計,要求發展學生的語言能力,有利于培養創新思維,尤其是激發學生的潛能,養成自主學習的習慣。
4.個性化
所謂個性化,就是要考慮到學生熱愛研究、想象豐富、動手能力強的特點,作業設計不要單純局限于書面作業,也可以是社會實踐、研究探討類,將動手、動腦有機結合。
二、英語作業優化設計的途徑
1.體現出語言運用能力
英語作業的設計,教師要考慮到學生的接受程度,能夠提高學生的積極性、主動性,是單純的體力勞動,還是切實達到了鞏固知識、運用知識的效果。只有為學生創設寬松自在的學習環境,才能提高語言的輸出、輸入效率和質量,繼而發展學生的個性。作業設計可以從以下幾點入手:(1)將教材內容和學生的學習情況相結合,從中提煉出重要的知識點,作為作業設計依據。(2)樹立因材施教的理念,可以根據學生的認知水平、接受能力進行分層,之后設計出簡單、中等、有難度三種作業,保證所有學生都能有所收獲。(3)作業設計要貼近生活,可以要求學生在放學途中觀察看到的事物,并用英語進行記錄,以便對英語學習產生積極的態度,在使用英語的過程中獲得成就感。
2.培養分析判斷能力
作業內容不能是一潭死水,而是充分調動學生的手、眼、口等感官,能帶著問題和思考做作業,從而發揮出才智。疑問是創新的源頭,在作業中創設問題情境,學生通過分析判斷找出答案,能夠突破教材內容的限制,從課堂延伸到課外,并和生活實踐相掛鉤。另外,信息時代背景下,教師應該合理利用網絡技術,將學生單方面做作業轉變為師生互相交流探討,從而打破時間和空間的束縛,促使溫故型作業變為創新型作業。例如,一位美國友人到你的家鄉做客,你應該如何做好導游,帶領他領略家鄉的特色呢?針對這個問題,學生會利用學到的英語知識描述自己的家鄉,并且設計和美國友人的對話。然后對學生進行分組演練,有問有答,在鍛煉英語運用能力的同時,也培養了學生的思維能力,對聽力、口語進行集中練習,有利于提高作業質量。
3.提高自主學習能力
俗話說,授之以魚,不如授之以漁,教學的目標除了掌握知識,更重要的是教會學生如何學習,從而培養自主學習能力、創新能力等。教師在設計作業時,不應該強調答案的正確性,而是為學生提供發表見解的機會,養成用腦的習慣。例如,第一,做作業前,要求學生看清要求、認真思考,首先確定解題思路和方法,然后回顧相關知識點,最后自主完成作業,并養成及時檢查的好習慣。第二,注重合作學習,指的是學生完成作業后,通過學生和學生合作、學生和家長合作、學生和教師合作等形式,鞏固知識點,掌握解題技能,培養團隊合作精神。第三,利用作業資源開展點滴教育,使學生從已經掌握的知識入手,去探ば碌鬧識點,從中感受到英語的魅力。
4.拓展學生的文化內涵
在信息技術的支持下,整個地球也只是一個村,尤其是國際貿易往來更加頻繁,合作更加密切,在此背景下英語的重要性更加突出。作為世界性的通用語言,英語的表達不僅是一種語言,其中包含著人們的情感、文化底蘊、民族思想等。因此,設計英語作業時,應該涉及西方國家的價值觀、生活方式、道德素養等內容,并按照取其精華、去其糟粕的方式,幫助學生樹立科學的人生觀、價值觀。以奧運會為例,作為世界性的體育盛事,其中蘊藏著文化、經濟、政治等內涵??梢砸髮W生收集關于奧運會的資料,了解其中的比賽項目,并介紹自己最喜歡的項目和運動員。與此同時,通過比較中西方之間的文化差異來拓展學生的知識面和文化內涵,實現核心素養的培養目標。
5.注重作業評價環節
英語作業是一個完整的系統,其中作業設計是開始,作業完成是過程,作業評價是結束。因此,要想保證系統的完整性,還要關注評價環節。對于教師而言,首先應該制定合適的評價機制,避免盲目性和隨意性;對作業完成質量評價時,不要單純采用優良中差、ABCD等模式,還應采用對話式的評語,例如Your handwriting is so nice.Your work is well done.You have made great progress 等。如此評價,既能夠提高學生的學習熱情,又能促使學生繼續努力。
三、英語作業優化設計的常見形式
1.合作型作業
合作型作業能夠培養學生的團隊合作精神,在和他們合作交流的過程中,能夠正確評價自己和他人。比如,教科版小學英語六年級下冊Unit 7 Good manners進行禮貌用語的教學時,可以要求學生編寫對話,并分角色進行表演,這樣既可以培養小學生的合作意識,又可以培養小學生靈活運用語言的能力。
2.探究型作業
探究型作業更貼近實際生活,有利于激發學生的興趣和積極性,學生能夠充分利用身邊的資源,通過廣播、電視、互聯網等媒介,不斷豐富自己的知識內容。以Signs章節為例,可以要求學生在生活中觀察各種標志,并使用英語進行標注。
3.個性化作業
個性化作業,就是根據學生的特點設計相應的作業,既在能力接受范圍以內,又能培養解決問題的能力。例如,低年級學生在學習英文字母時,教師可以要求學生采用繪畫的形式進行記憶;高年級學生則要注重理解和寫作,可以要求學生閱讀課外讀物。
總之,基于核心素養的英語作業設計,應該遵循趣味性、開放性、發展性、個性化的原則。在設計時,要體現出語言運用能力,培養分析判斷能力,提高自主學習能力,拓展學生的文化內涵,并注重作業評價環節,為教學活動的開展提供一些參考借鑒。
參考文獻:
關鍵詞:原創題;有機化學;命題思路;考查意圖;教學研討
文章編號:1005C6629(2015)2C0070C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
2 命題思路
2.1 滲透新課程理念,追求命制形式的創新
兩道試題命制均以能力立意,對學科知識、方法和素養等方面進行綜合考查。
(1)有機基礎試題采用物質中心或反應中心的輻射命題模式,而有機實驗探究試題采用以處理工業廢水的問題解決模式,追求化學源于生活,服務于社會的理念。
(2)在命制形式上追求創新,如有機基礎考查中增加了知識的動態建構和科學方法的運用,突破有機推斷和合成的內部靜態封閉考查。廢水處理的有機實驗探究包括“成分探究、物質分離、物質檢測”等過程,突破考查角度單一、功能相對集中的情況,挖掘和展示有機實驗基本操作的方法和應用的獨特性和豐富性。
2.2 動態考查核心知識,關注多種信息的解讀
結構簡式、方程式、反應類型作為中學有機化學基礎知識與技能,具有基礎性、建構性和生長性。結構簡式是有機化學的“詞匯”,它表明了有機物的結構方式,以價鍵為準則表示原子間的連接順序、數目配比、碳骨架和官能團,方程式是有機化學的“語言”,主要是用結構式及反應條件來表明有機物之間的轉化;反應類型是有機化學的“內涵”,是有機反應的微觀表征,與反應機理密切相關[6]。三者都是試題命制關注的重點。
試題融合高考四大題型中的文字信息、工藝流程、圖表信息,提示信息等形式,將綜合素養考核進行項目分解,達到能力與方法考查的設計與追求。信息多樣性主要基于能力選擇和層次的要求。在信息解讀、遷移和運用過程中,追求思維的深刻性和靈活性。
2.3 問題針對性強,兼顧引導性與開放性
筆者在問題設計時,首先針對有機基礎或實驗的重難點和核心步驟,反映主干知識、科學方法和化學思維,關注知識點、線、面結合和重、難點的突破。其次,注意兼顧答案的預設性和開放性,讓學生有思考的空間和創新的可能。其三,針對體現能力追求的引導性和綜合性,如通過原理分析、有序實施、數據處理達到方案設計的不斷深入,同時在實驗的“取樣、操作、現象和結論”等的相關性和匹配性中完成探究過程。
參考文獻:
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[2][3]劉在群編著.有機化學學習筆記[M].北京:科學出版社,2005:239~296.
[4]林屹,秦煒,黃少凱,戴猷元.溶劑萃取法處理苯酚稀溶液及其廢水的研究[J].高校化學工程學報,2003,(3):261~265.
【關鍵詞】有機化學;實驗教學;方法;探討
有機化學是化學科目的基礎教學內容,是化學工業各個方向的基礎性課程。而實驗教學更是有機化學課程的重中之重。有機化學實驗教學可以有效的提升學生的化學實驗技能,培養學生主動探究,勤于動手的態度,加強理論知識與實踐應用的能力,對于培養學生的化學學科綜合素養有著十分重要的意義。有機化學實驗教學需要根據有機化學課程內容,結合各教學方法的優劣之處綜合運用,保證教學效果,確保教學安全。
一、有機化學實驗教學內容及特征
有機化學是一門應用型較廣的,與諸多學科相關聯,具有基礎性質的課程。與化工,生物,制藥、農學、環境等諸學科有著緊密的聯系。有機化學的教學內容主要包括有機物的結構、性質、反應機理、分離鑒定等基礎知識,學生需要掌握較為常見的有機反應、有機物的合成、分離,鑒定法等。而有機化學實驗教學則是有機化學教學中至關重要、不可分割的一部分。有機化學實驗教學方法重點培養學生對化合物的合成、分離和鑒定的能力;分析問題、解決問題的思維和能力以及嚴謹細致、實事求是的科學態度。在實驗操作的基礎上培養學生對實驗結果的認識、總結能力,以及撰寫試驗報告的能力。近年來, 隨著新反應、新技術和新合成方法的不斷涌現, 交叉學科, 邊緣學科的創建, 教學儀器, 教學設備的不斷完善, 以及現代分析技術在有機化學領域中的廣泛應用, 有機化學實驗課教學內容已經發生了很大變化[1]。如何選用合適的教學方法,靈活的運用各種教學思想,教學手段為課堂教學服務,成為一線教學老師需要考慮的問題。
二、有機化學實驗教學方法探討
根據上述對有機化學實驗課程的敘述和探討,結合目前一線教師對各種教學方法的綜合運用情況,筆者總結出以下幾種使用頻率較高,教學效果較好的有機化學實驗教學方法:
一)探究式教學法
探究式教學法主要以學生為參與主體,以問題為中心,教師引導學生自覺、主動的學習、探索知識;學生在教師的指導、輔助下自覺的進行知識學習和探索的教學方法[2]。探究式教學法的一般途徑是創設情境,設置疑問――通過有針對性的問題強化問題意識――實驗探究,培養創新思維――以角色體驗增強師生互動――細化內容,調動學生討論――理論聯系實際――布置作業,完成課堂內容升華??梢钥闯?,這種探究式教學法通過一個情景,不斷的引出新問題,新思維,并在學生的討論中完成問題的解決和知識的建構,最終通過一定的任務完成對本節課內容的升華和總結。
案例: C2H6O的可能結構式
教師情境創設:我們知道C2H6O中的氧原子如果舍去,就是常見的乙烷?,F在我們在乙烷分子中添加了一個O,那么新的結構會是什么樣的呢?
實驗探究: 學生用相關器材搭建模型
學生討論: 根據每一組學生搭建成的不同分子結構,探討這些結構都有哪些異同之處。如(CH3CH2OH和CH3OCH3)
二)模塊式教學法
“模塊化教學法”是建構主義學習理論的表現和完善。根據該理論,為了有效地完成知識的建構過程,學生必須由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者;使學生在課堂中實踐,在實驗項目開發中掌握所學課程的知識點,并能實現知識遷移和能力提高[3]。針對有機化學實驗課教學的處理,我們可以將有機化學實驗教學分為基本實驗、化合物性質及其鑒別、化合物合成與制備三個模塊。每個模塊中包含其對應的教學內容,教學手段,這樣就形成了一個個獨立而又相互聯系的教學實體,每個實體內部是一個獨立的,健全的體系,同時每個體系之間也構成了整個有機化學實驗的大體系。在模塊化處理后,實驗內容、實驗方法和實驗手段也都需要進行微調以保證模塊化教學特點的突出。
教學內容:實驗基本操作(70%乙醇重結晶萘和水重結晶苯甲酸+兩種不同的方法重結晶苯甲酸)
實驗方法:重點突出學生上臺示范環節
實驗手段:可以適當運用多媒體影像呈現分子結構、儀器、實驗過程等內容
三)問題教學法
問題教學法,顧名思義,是以問題為中心,根據教學內容在各個環節設置一定的問題,讓學生在問題情境中完成對教學內容的把握。所以,問題教學法的核心在問題,教師需要根據教學目標,教學重難點去設計每個環節的核心問題,以問題作為帶動學生思維的動力。問題教學法一般包括以下幾個步驟:多方面,多層次提出問題――以問題為和核心用實驗、實踐、討論方法去探究――對所有問題逐一解決和完善,并做好總結。這三個環節環環相扣,且有一定的順序,按照流程進行的問題教學可以將問題解決作為整堂課的核心,讓學生在不斷的問題解決中找到核心內容。
乙酸乙酯的制備
提出問題:根據反應式思考該反應的特點、濃硫酸在反應中所起的作用、可逆反應的產率如何得到提高、粗產物中的成分等
實驗驗證:學生動手操作,可以進行多種實驗方案,尤其是對不同催化劑的使用
問題解決:通過實驗報告,現場回答,課后作業等形式對實驗前所提問題和實驗過程中出現的各類問題進行總結和回答。
參考文獻:
[1]張衛民,馮宇,刁開盛. 有機化學實驗課教學內容改革的探索與實踐[J]. 廣西民族大學學報(自然科學版),2010,v.16;No.5602:90-92.
關鍵詞:蘋果;有機化學;蘋果酸;酚類;有機合成
文章編號:1008-0546(2017)07-0059-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.017
一、一個蘋果中的有機化學
有機化學是高中化學的重要組成部分,且其在浙江省高考中占有很高的分值。考查的落腳點多是官能團的性質與相互轉化關系,有機物結構簡式的推斷,有機物的合成與分離。有機化學結構種類多而復雜,性質各有不同,要想扎實掌握高中有機化學知識,就要將高中有機化學主干知識通過一條主鏈串聯起來,由點及面,最后形成立體而全面的知識網絡。
蘋果是我們日常生活中非常常見的水果,具有豐富的營養價值,深受人們的喜愛。同時蘋果與有機化學的聯系也非常緊密。蘋果果皮的果蠟,就是一種烴類物質。蘋果的果肉中含有豐富的糖類物質,如淀粉纖維素等多糖物質、葡萄糖等單糖物質。成熟蘋果的獨特香氣以酯類和某些醇類物質等揮發性物質為主。切開的蘋果顏色褐變的原因與有酚類物質的氧化有關。未成熟的蘋果的酸味主要由蘋果酸等酸類物質引起。此外蘋果中還含有少量的氨基酸成分。蘋果中的有機物幾乎涵蓋了高中有機化學所有物質種類。
有機化學知識與社會生產生活實際結合緊密,對高三有機化學教學設計中應注重化學關聯生活,突出生活中的化學素材在化學教學中的理解、融合和勾連作用。挖掘蘋果中的有機化學教學素材,重視與學生生活情境相結合。對各類有機物進行串聯復習,增強學生的主動參與性和探究興趣。化學關聯生活,拓展和深化學生對有機化學的認識,形成有機化合物的轉化與合成的核心素養。素養一旦養成,就會伴隨學生終身。若干年后,學生可能會忘記有機化學的具體知識,但是如果學生看到蘋果,就會聯想曾經學生時代所學的有機化學相關知識,是對核心素養教學最好的褒獎。
二、教學設計
1. 有機化合物結構簡式的推斷――蘋果酸結構簡式的推斷
某有機化合物A廣泛存在于多種水果中,經測定,A的相對分子質量為134,A僅含碳、氫、氧三種元素,且分子中沒有甲基。A既可以與乙醇發生酯化反應,又可以與乙酸發生酯化反應,且測得A與乙醇完全酯化所得有機產物的相對分子質量為190。試推斷A的分子式與結構簡式。
設計意圖:未成熟的蘋果中的酸味主要由蘋果酸引起,蘋果酸對蘋果的口味有著重要的影響,由于蘋果酸的存在,使得蘋果具有甜中帶酸的獨特口感。市場中也有各種蘋果醋飲料,因此蘋果酸在生活中較為常見。通過對蘋果酸結構簡式推斷,讓學生感悟官能團性質與相互轉化關系,掌握有機化合物結構推斷的一般方法。
2. 有機化學實驗探究――蘋果褐變的原因探究
切開的蘋果過一段時間后顏色會由白色變成淺黃色,最終變成褐色(食品科學上通常稱為“褐變”現象)。引起蘋果褐變的原因有多種觀點[1]。
觀點1:蘋果中的亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化成鐵離子而成黃色。
觀點2:蘋果中含有氧化酵素和酚類物質,切開后酚類物質與空氣中的氧氣接觸,在氧化酵素的催化作用下,酚類物質被氧化成黃色的醌類物質,生成的醌類物質被繼續氧化并聚合為褐色物質。本課教學設計主要對觀點2進行實驗驗證。具體實驗設計如下:
(1)將剛剛切開或削皮的蘋果立即放入熱水中(90~95℃)3~5min后取出,觀察現象。相當長一段時間內無明顯變化。
(2)將剛剛切開或削皮的蘋果表面立即分別滴加少量0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液,觀察現象。相當長一段時間內無明顯變化。
(3)將剛剛切開或削皮的蘋果表面立即分別滴加少量的食用白醋(pH=6)與小蘇打溶液(pH=8),觀察現象。很快蘋果發生褐變現象。
(4)將剛剛切開或削皮的蘋果表面立即分別滴加Vc溶液和Na2SO3溶液,觀察現象。相當長一段時間內無明顯變化。
實驗結論:蘋果褐變的速率受酚氧化酵素的活性及含量、酚類物質的含量、接觸氧氣的濃度等幾個因素的影響。所以使用酵素抑制劑(如檸檬酸、蘋果酸等)、使用防止酚類物質被氧化的強還原劑物質(如Vc溶液、Na2SO3溶液等)、將蘋果切片與空氣隔絕(如浸泡于冷開水、鹽水或用保鮮膜包起來等),都可以防止或延緩蘋果的褐變。
設計意圖:由于《有機化學基礎》主要是陳述性知識,不利學生理解和記憶。在教學設計中應重視引導學生進行交流討論,通過蘋果變色原因的交流與討論使學生掌握氧化、還原等基本的有機反應類型。同時應重視探究實驗,引導學生設計實驗,組織實驗和對實驗結論進行科學判斷,提高學生的有機化學核心素養。
3. 有機化學合成――乙酸己酯的合成
蘋果有獨特的香味,未成熟蘋果無香氣,果實的揮發性物質以己醛、2-己烯醛等為主;成熟蘋果有香氣,果實的揮發性物質以酯類和某些醇類物質為主。蘋果中的酯類物質種類繁多,其中富士蘋果主要香氣成分以乙酸己酯為最多[2]。乙酸己酯合成實驗設計如下[3]:
將8.0mL己醇和9.6mL冰醋酸加入到干燥的100mL圓底燒瓶中,搖動下慢慢加入2mL濃硫酸,充分混合均勻,加入沸石,裝上回流冷凝管,在石棉網上小火加熱回流,保持狀態1h。反應完全后,稍冷后拆除回流裝置。 將燒瓶中的反應液倒入分液漏斗,用20mL冷水分幾次淋洗燒瓶內壁,洗滌液并入分液漏斗。充分振蕩,靜置,待分液清晰后,分去下層水溶液。用10mL5%碳酸氫鈉水溶液洗滌,靜置后分去下層水溶液。再用10mL5%碳酸氫鈉水溶液洗滌一次,至水溶液對pH試紙呈堿性為止。然后酯層用7mL飽和氯化鈉溶液洗滌一次,分出水層。酯層轉入錐形瓶中。加入1g無水硫酸鎂干燥。 過濾除去干燥劑,將濾液濾入普通蒸餾裝置,加入沸石后加熱蒸餾,用干燥的量筒收集138~142℃餾分,量取體積,計算產率。
思考:
(1) 酯層用10mL5%碳酸氫鈉水溶液洗滌所除去的物質。
(2)酯層用7mL飽和氯化鈉溶液洗滌所除去的物質。
(3)用無水硫酸鎂干燥酯層的原因。
設計意圖:有機合成是有機化學的主要組成部分之一,且在浙江省化學選考中占較大分值,考查的知識點主要是有機藥物及有機藥物中間體的合成。乙酸乙酯的合成也是陌生有機物的合成,與有機藥物的合成有相通之處。同時,乙酸己酯合成實驗設計是對課本中乙酸乙酯合成實驗的拓展和深化,結合《實驗化學》的相關知識,使學生了解合成有機酸酯的反應原理,掌握萃取、洗滌、蒸餾及純化液體有機物的實驗技術,可以加深學生對有機合成與實驗化學的相關知識的認識。用實驗有目的地滲透和強化有機合成的意識,確定有機化學最終服務于社會的思想。
三、教學反思
有C化學復習需要兼顧有機化學內在的規律性和系統性,注意把握有機化學的學科特點,建立“有機化合物―官能團―有機化學反應―性質―有機合成―應用”之間的聯系。蘋果是有機化合物復習素材的寶庫,可以根據實際需要,對復習課內容進行拓展和補充,如烴類物質、醇類物質、糖類物質及氨基酸等復習。也可以設計成系列微課,讓學生課后進行自主學習。
教無定法,教師在教學設計過程中應根據高中課程改革和高考改革的要求,結合學生的實際情況,充分挖掘蘋果中有機化學復習的資源,對教學內容和教學環節進行適當的調整與創新,從而使學生感受有機化學的規律性和系統性,提高學生基本的有機化學學科素養。
參考文獻
[1] 任雪明,吳文中.高中化學教學疑難問題研析[M].杭州:浙江教育出版社,2015:111-115
關鍵詞:核心素養;基礎薄弱生;課堂教學;教學方法;有效性
化學是九年級學生學習的一門啟蒙和中心學科,學生在初中階段學習的時間雖然不長,但是掌握了這門知識,不僅能幫助學生解決他們生活中遇到的一些問題,而且還能拓展學生的知識視野。然而在教學過程中,不可避免會出現一些基礎薄弱生,在教學中只有做好基礎薄弱生的教學,才能真正提升整體課堂教學質量,促進教學的全面發展,提高課堂教學的有效性。下面是筆者在課題研究中總結出來的幾點建議,意與同行共同探討:
一、有效的教學導入設計,激發學生探究知識欲望
“良好的開端是成功的一半”。教師在課堂上教學知識時,如果在一節課的開始,知識講解就非??菰餆o趣,學生的學習積極性也不會很高。對于一些基礎薄弱的學生來說,也更容易使他們產生厭學情緒。因此,教師在教學的時候,要注意對教學導入的設計,盡可能將教學導入設計的新穎別致,激發學生探究知識的欲望。例如,在教學《燃燒與滅火》時,許多學生可能在看到章節題目的時候,就會先入為主地認為,這一節講解的內容自己都知道,過于簡單,學習的激情不大。如果教師在教學之前,適當運用一些教學手段,如利用多媒體教學課件,給班上學生播放一些消防隊員滅火的視頻,吸引學生注意力,讓他們觀察在面對不同物質燃燒引發的火災時,分別是用什么方法撲滅的,將學生的學習興趣激發出來,這樣班上的基礎薄弱的學生也都能夠很快融入教學中,教師的教學效率也會有所提升。
二、知識有效呈現,培養學生自主學習能力
化學知識雖然看起來高深莫測,但是在學習的時候,可能大部分學生都會有這樣一種感觸,自己所學習的知識好像都與生活有著一定的聯系。這其實也是化學教學的一大特點,化學知識都來自于實踐,并為實踐服務?;谶@樣的原因,教師在講解化學知識的時候,也可以從生活入手,將復雜的知識簡單化,講解成學生能夠聽懂的知識,這樣更有利于基礎薄弱的學生掌握所學知識。例如,在教學《鋼鐵的銹蝕和保護》后,教師可以讓學生運用自己所學習的化學知識,將自己家里一些被銹蝕了的鋼鐵用具上的銹清理干凈,這種將自己所學知識應用于實踐的體驗,對于不少學生來說都極為新奇有趣,既能幫助學生掌握知識,也能鍛煉他們的實踐動手能力,學生的參與度也會有所提高。
三、小組合作學習,營造良好學習氛圍
小組合作學習是近幾年來在教學中比較常用的一種教學方法,通過有效的合作能夠加深學生之間的聯系,學好化學知識,調節課堂教學氛圍。在化學課堂上,教師也可以嘗試使用這種教學方法,將班上學生按照具體的學習情況、性格等分為若干小組,小組內的學生可以互相幫助,探討化學知識。例如,在學習《生活中的酸和堿》這一節的時候,為了讓學生更好地掌握酸和堿的知識,教師可以讓學生以小組為單位去探索生活中有哪些常見的酸和堿,這種小組合作的模式,相比于學生單獨行動,探索的效率更高,而且對于那些基礎薄弱的學生來說,遇到一些模糊不清的問題時,也能夠彼此交流討論,共同解決。教師在開展分組學習的時候,也必須注意不能盲目分組,如將學習好的學生分到一組,學習成績差的學生分到一組,這樣的話,反而不利于學生的學習。根據學生的具體學習情況而定,一個小組里既要有學習成績比較優秀的學生,也要有學習成績一般的學生,這樣可以照顧基礎薄弱的學生,優劣互補,實現學生的共同進步,促進教學的發展。
四、合理設計課堂作業,培養學生能力
教學時,為了鞏固學生所W知識,必要的練習是必不可少的,而練部分都是以課堂作業的形式呈現在學生面前,教師的教學作業設計也必須要合理,作業過多或者是難度過大,都容易引起學生的反感,尤其是基礎薄弱的學生,使得他們逐漸對化學學習失去興趣,因此,教師在教學時合理設計課堂作業就顯得尤為重要。教師在設計課堂作業的時候,要認識到“兵不貴多而貴精”。在設計作業的時候減少題量,根據化學教學的特點設計一些具有探究意義和趣味性的題目。此外,教師在教學的時候,安排課堂作業的目的就是為了幫助學生更好地學習知識,在設計作業的時候,也應當根據學生的實際情況來設計,不能搞“一刀切”,這樣不利于學生學習能力的提升,如有的學生學習能力強可以嘗試做拓展題目,而對于基礎薄弱的學生,他們只能做基礎題目,教師在教學時必須要有明確的認識,做好作業設計。
總之,化學是一門實用性很強的學科,在教學的時候,要想實現化學教學的有效性,也絕非一朝一夕就能夠做好的事情,教師在教學的時候,要注意從教學的導入和知識的呈現等角度開展化學教學,激發學生的學習積極性,照顧到基礎薄弱的學生,促進教學的全面發展,這樣才有可能更好地實現教學的有效性。
參考文獻:
[1]白峰.初中化學教學有效性的實踐與思考[J].中國科教創新導刊,2012(15).
[2]丁鵬.初中化學教學的有效性[J].中學生數理化(教與學),2012(4).