有機化學入門知識8篇

時間:2023-08-20 14:39:21

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有機化學入門知識

篇1

關鍵詞:職校學生 有機化學成績 提高

有機化學是化工醫藥類職業學校一門重要的基礎理論課程,它的任務是使學生掌握必要的有機化學基礎理論、基本知識和實驗技能,并為后續課程的學習打下基礎。作者從事有機化學教學已有十余年了,也積累了一些教學經驗,切身感受到近幾年由于職校生源萎縮、學生素質整體下滑而導致有機化學學習成績是每況愈下,教學的難度和壓力越來越大,老師的抱怨之聲也不絕于耳。針對這種情況,我認為教師在抱怨生源的同時本身更應根據教學主體的變化適時調整教學策略、改進教學方法、更新教學理念,真正做到因材施教。下面就此談一談我個人的一些教學體會:

一、了解學生心理,切實做好學生思想工作,消除學生的恐懼情緒,努力激發學生的學習興趣,這是搞好有機化學教學的前提和基礎。

教學中筆者發現不少學生由于基礎原因對有機化學存在一定的恐懼心理,初中化學和無機化學的失敗在他們心中留下了揮之不去的陰影,一聽課程名稱涉及化學二字就認為自己先天不足、無力學好,還未開始學習就已喪失信心,自暴自棄,未戰先敗。有此類想法的學生不在少數,因此有機化學的第一堂課我總是要先對學生強調這是一門全新的課程,和以前所學的化學聯系不大,無論你以前化學成績的好壞現在大家都處在同一條起跑線上,都是從零開始,沒有基礎好壞之分,并列舉了一些基礎較差而通過努力取得優秀成績同學的實例,指出只要從一開始就踏踏實實、努力進取,以前化學基礎較差的同學同樣可以在有機化學這門課程取得優秀成績,盡可能地消除他們心中的不安和恐懼,重新點燃內心當中沉寂已久的希望之火,使他們在黑夜的迷途中看到光明和希望,從而激發學習熱情和內在潛力。同時在日后的教學中對他們在學習中取得的每一點成績和進步都要及時給予充分肯定,讓他們感到只要努力就會得到老師的認可,使他們長期以來渴望得到尊重和理解的內心需求得到一定程度的滿足,切身體會到學習的快樂,從而對有機化學的學習產生濃厚的興趣。如果有學生在學習中遇到挫折,老師應積極關心疏導,幫助他們尋找原因分析不足,鼓勵他們再接再厲、繼續努力。實踐證明,通過必要的思想工作,部分學生的學習態度和學習風貌發生了很大改變,為老師搞好有機化學教學打下了堅實的思想基礎。

二、講究方法,運用技巧,講練結合,重在理解,把握關鍵,提高效率。

有同學說:“有機化學不像無機化學有很多計算,主要是化學性質、結構命名之類的記憶內容,只要考前多花點時間背背即可。”這種觀點是不正解的,是對有機化學內涵的膚淺認識。事實證明,光靠死記硬背是很難學好有機化學的,且學習效率很低。老師在教學中應講究方法,注重技巧,堅持“授之以魚不如授之以漁”的原則,讓學生掌握學習方法、領悟學習之道,這比死記硬背有用得多,可以達到事半功倍的效果。首先,應重點抓好有機化學入門關。多年的教學使我深深感到有機化學教學之初有兩點最為重要:一是碳的四價即正確書寫烷烴的結構簡式;二是烷烴的命名。和其它課程不同,有機化學中有機物結構簡式的書寫不能有一點差錯,否則就是全錯,和一點不會沒什么兩樣,這就是我經常給學生講的有機化學的“殘酷性”。當前學生在有機物結構簡式的書寫中多氫少氫、多鍵少鍵的現象比較普遍,考試時失分也較多,而書寫的依據就是碳的四價,因此通過強化烷烴結構簡式的書寫練習,幫助學生牢牢建立起碳的四價的概念對今后的學習十分重要。學生只要入了門,以后在學習其他類別有機物的結構簡式的書寫就可以觸類旁通,方便多了。另外和碳的四價一樣,烷烴的命名也十分關鍵,老師要有意識地設計各種類型的例題進行講評,并通過大量練習加深學生對命名規則的理解。如果烷烴的命名學生掌握好了,以后學習其他類別有機物的命名同樣也就容易多了,只需老師到時稍微點撥一下即可。這兩點在有機化學學習的入門階段顯得非常重要,教師應多花時間、多費精力,反復講解,打牢基礎,這是后續學習的根本,否則后面內容的學習學生將困難重重、異常吃力,甚至無從下手。其次,在反應方程式的教學上要避免死記硬背,應重在理解、講究方法。有機化學含有大量化學方程式,無論是從方程式數量還是書寫難度都是無機化學方程式所無法比擬的,如果學生仍沿用以前的學習方法一味死記硬背,不僅效率低下、容易出錯,而且一旦反應物發生變化,將無所適從,特別是醛、酮這一章反應復雜、產物龐大,更是難以記憶。因此老師在教學時應注重方法的引導,仔細講解反應機理,及時總結反應規律,變死記硬背為理解記憶。對于學生容易混肴出錯的地方,老師更應著重強調,比較對照,加深印象。例如我在講解CH2=CHCH3和Cl2的反應時,對反應可能出現的兩種情況進行比較對照:

學生錯誤率大為降低。再次,講練結合,以練促學。有機化學的教學光靠老師課上講解是遠遠不夠的,必須加大練習力度。教學中我發現這樣一個現象,即課上老師所講內容學生均能很好地理解,教學效果很好,可是不出三天便遺忘大半,一到考試即潰不成軍,原因很簡單,高估了職校學生的學習自覺性。那么如何解決這個困局呢?根據艾賓浩斯的遺忘曲線,行之有效的方法就是進行反復練習,強化記憶,以練促學。因此只要有時間課上我都要抽出十五分鐘進行課堂練習,對前幾次課所教內容進行默寫評分,記入平時成績,逼迫學生課后去復習鞏固。每隔一段時間我還會安排一次單元測驗,全面鞏固。實踐證明,效果很好,特別是方程式的記憶效果尤其明顯。最后,適當安排綜合性習題,系統復習已學知識。有機化學物質種類繁多、名稱復雜,反應機理各一,產物眾多,不少學生學后往往是一頭霧水,復習時缺少頭緒。為了幫助學生系統復習所學知識,我常適當安排一些綜合性習題,通過老師講解、學生練習,將其中涉及到的各類知識點加以梳理歸類,使學生由無目的被動記憶轉為有目標的主動理解,既加深了學生對知識的掌握程度,又提高了靈活運用能力。例如在講完羧酸這一章后,我會安排學生練習一道“乙烯乙酸乙酯”的合成題。這是一道綜合性很強的習題,包含了烯烴與水的加成、醇的氧化、酯化反應等諸多知識點。通過練習,學生對上述知識點有了一個全面而系統的復習,邏輯思維也得到了很好的拓展。

三、合理安排實驗,豐富教學手段,激發學習興趣。

有機化學的內涵是豐富的,但也是枯燥抽象的。如果學生上課整天坐在教室里面對結構式、反應式,時間久了再精彩的內容也會覺得索然無味,學習熱情也難持久,更別提激發學習興趣了。俗話說:“興趣是最好的老師。”那么如何激發學生的學習興趣呢?實驗就是有效的方法之一。教師盡可能多地安排實驗,將課堂由教室搬進實驗室,讓學生親自動手觀察現象,不僅豐富了教學手段,激發了學生的求知欲望,同時又提高了學生的實驗技能和動手能力,使所學書本知識通過實驗得以驗證,加深了對理論知識的理解和掌握。往往一次實驗教學所取得的教學效果要比傳統課堂講解好過十倍。

四、加強師生交流,增進相互理解。

篇2

(1)從中醫藥的角度來看

有機化學是藥學研究與藥物應用的有力工具。用于臨床上的大多數藥物(包括合成藥、生化藥、天然藥等),其主要成分幾乎都是有機化合物。因此,合理使用各類藥物,充分發揮藥物的臨床治療效果,避免由于藥物使用不當引起的不良反應,這都需要我們了解及掌握藥物的化學結構與性狀。有機化學同時也是中藥研究與創新的必備手段。中醫藥是我們中華民族的瑰寶,深受廣大人民群眾的歡迎。繼承與發揚中醫藥在治療疾病的優勢與特色,深入研究中藥的作用機制,充分發揮與應用中藥的特長,開發與創新臨床上有效的中藥新品種,是我國醫藥工作者義不容辭的責任和義務。臨床上使用的中藥方劑組成成分復雜,同一種中藥出現在不同的方劑中其所起的功效不同,這與中藥本身含有多種成分有關,可以說一種中藥自身就是一個小小的復方。比如:中藥的配伍,即將兩種或兩種以上的中藥組合使用。在熬煮中藥的過程中,藥與藥之間發生了某些相互作用,其實也就是發生了化學反應,使中藥材中原有的主要成分結構發生了改變,而結果是有的增進或減低了原有藥效,有的則抑制或消除了毒性和烈性。因此,弄清每種中藥的有效成分對臨床用藥是多么的重要。這也就是需要我們好好學習有機化學的又一原因了。

(2)從化學學科的分類上來看

有機化學在大化學中起著承前啟后的作用。大化學包括無機化學、有機化學、分析化學和物理化學。在大學的課程安排中,都是先學習無機化學,然后再學習有機化學,最后學習分析化學和物理化學,即沒有有機化學的學習,是學不好物理化學和分析化學的。有機化學還是中藥相關專業學生考研的一大必考科目,考研的同學只有在學習有機化學時打下堅實的基礎,掌握學習方法,才能取得優異成績,從而成為順利通過考試的一個關鍵。由此看來,無論是從有機化學的歷史上、從它與生活的聯系上,從它在臨床用藥上、在中醫藥的研究領域上還是在大化學中的作用上、在學生考研上,它都扮演著舉足輕重的角色。

2學好有機化學的方法

有機化學雖然知識點多、記憶困難,但是只要你掌握了正確的學習方法,學好它不是問題。

2.1首先,要做好學生的本職工作——課堂上認真聽講

做好筆記(1)聽課是學習過程中的核心環節。在有機化學體系中,各部分知識是相互聯系的,如果對某些知識不了解,那么在學到與之相關的知識時就會特別吃力。例如,醇、醛、酮這幾章節的內容沒學好,后面再學習糖類化合物這一章節時就很吃力。因為物質結構決定物質性質。糖類是多羥基醛(酮)及其縮聚物和它們的衍生物,糖的結構中含有醇羥基、醛基和酮基,它同時具有醇和醛、酮的性質。因此課堂上能不能跟隨老師思路,不錯過老師講的每一個知識點,是決定學習效果的關鍵。(2)老師在課堂上會反復的強調某些內容,這些內容一般都是教材的重點和難點,而考試恰恰不都是考重點難點么?如果掌握了這些,在考試中取得不錯的成績應該就不成問題了。(3)老師教學多年,不管是在知識層面上、解題思路上還是在常見錯誤分析上,經驗都十分豐富,尤其是我們的大學教師,他們大部分都是優秀的碩士、博士甚至是教授。在課堂上,老師大都遵循著這樣的古訓:“授之以魚不如授之以漁”。千百年來留下來的古訓必定有它的道理。老師除了傳授給我們知識外,更多的是傳授給我們解決問題的經驗與方法。一旦我們掌握了這些經驗與方法,定能學好有機化學。

2.2課上做好筆記至于筆記

我建議大家記些老師強調的重難點、解題思路、方法以及例題。不懂的課下可以問老師,即使將來忘記了,還可以再復習。俗話說的好,好記性不如爛筆頭,就是這個道理。因此,上課時認真聽講、做好筆記,做個有心人就顯得特別重要,也許這就會成為你學習有機化學更好的捷徑。

2.3課上、課下積極地記憶“記”即記憶

與數學、物理等理科相比較,“記憶”對有機化學顯得尤為重要,它是學習化學的最基本方法。這是由于化學本身有著自己獨特的“語言系統”——化學用語。如:元素符號、化學式、化學方程式等,對這些化學用語的熟練掌握是化學入門的首要任務,而其中大多數必須記憶。當然不能死記硬背,而要根據不同的學習內容,找出不同的記憶方法在理解的基礎上進行記憶。記憶的方法有很多,有理解記憶、有意記憶、聯系實驗記憶、對比記憶、歸納記憶、趣味記憶、記錯記憶等等,這么多方法并不是每個都適合我們,我們要不斷尋找適合自己特點的記憶方式,這樣才能達到事半功倍的效果。

2.4做好實驗我們都知道有機化學是一門以實驗為基礎的學科

因此,要想學好有機化學就必須先要做好實驗。在做實驗時最重要的就是自己動手,不要眼高手低,而且要學會觀察。前蘇聯著名生理學家巴浦洛夫曾在他的實驗室的墻壁上寫著6個發人深思的大字:觀察、觀察、觀察!瓦特由于敏銳的觀察而看到“水蒸氣沖動壺蓋”進而從中受到啟發,發明了蒸汽機。由此可以看出觀察的重要性。在化學實驗中,養成良好的觀察習慣,掌握科學的觀察方法是學好有機化學的重要條件之一。因為實驗不僅可以鍛煉我們的動手能力,還可以幫助我們更好的理解和掌握反應,從而更輕松地記住反應。

2.5學會思考柏拉圖曾說思維是靈魂的自我談話

華羅庚曾說獨立思考能力是科學研究和創造發明的一項必備才能。歷史上任何一個較重要的科學上的發明,都是和發明者深入看問題的方法密不可分的。可見在學習知識上,學會獨立思考很重要,它會使你對知識有更透徹的了解。尤其是有機化學,更要學會獨立思考,要能從個別想到一般,從現象想到本質,從特殊想到規律。

2.6培養信心與興趣以上的學好有機化學的方法

篇3

隨著新一輪課程改革的實施,與以前的化學教材相比,在高一階段學生就接觸到有機化學的知識,無論在教學目標、教學內容還是教學要求、教學方式等方面,都發生了相應的變化。高一學生剛剛進行半年的學習,無機化學基礎還不是很牢固,又要涉及有機化學,大多數學生難以適應。在高一階段,學生認為在數理化中最難學習的不是數學或物理,而是化學。鑒于這種情況,結合有機化學課程教學改革實踐,對有機化學與無機化學教學有效銜接進行探討具有現實的意義。

二、研究過程及成果

在研究過程中,通過了解學生的學習情況和學習心理,及時把握了學生的思想動態;通過聽課請教,真實獲取了第一手資料;通過讀書、查閱資料,認真學習,提高了理論基礎并以此來指導實踐;在個人的教育教學實踐中,又不斷總結思考,積累了大量經檢。經過一年的研究工作,現將研究過程和成果總結如下:

1.找到一個好的抓手——結構決定性質,性質決定用途,由個別到一般,讓學生“有法可依”。

無機化學教學中強調“結構決定性質,性質決定用途”的思想,學生在學習有機化學的過程中應體會到這種思想,這讓各類有機物的學習“有法可依”。那么,如何幫助學生找到這個“法”,就是我們在課程的教學設計中始終要關注的核心問題。在有機化學入門學習階段,教師要及時給與學生學法指導:①記憶一些基本概念、規則和事實是學習有機化學的基礎,只有這樣才能保證有效的應用這些知識。要特別注意細節,如化學方程式中不用“等號”而用“箭頭”,并注明反應條件;用結構簡式表示物質的組成。②對照比較,找出其共性和差異,促進新知識的獲得。③學生必須對已學習的知識加以組織和精加工,在零散的知識中找出其內在規律,從而結串成網。④變式練習,舉一反三,促進學生知識地遷移,創造性地解決問題。

2.用生活素材創設學習情境,從生活中走進有機化學。

在教學中可以創設這樣的情境:“傳說在古代的中國,有個叫杜康的人發明了酒。他兒子黑塔也跟杜康學會了釀酒技術。后來,黑塔率族移居現江蘇省鎮江。在那里,他們釀酒后覺得酒糟扔掉可惜,就存放起來,在缸里浸泡。到了二十一日的酉時,一開缸,一股從來沒有聞過的香氣撲鼻而來。在濃郁的香味誘惑下,黑塔嘗了一口,酸甜兼備,味道極佳,便貯藏著作為‘調味漿’。你知道這是什么嗎?它就是‘酉’加‘二十一日’——醋。在日常生活中,我們飲用的食醋,其主要成分是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,是大家非常熟悉的一種有機酸,普通醋含醋酸3%~5%,山西陳醋含醋酸7%。我們知道性質決定于結構。下面我們來了解乙酸的分子結構……”這樣引入,激發學生求知的欲望,并將前一課時的內容與本節課的知識建立了聯系。對于一些常見藥品,教師可事先讓學生查閱它的說明書,從商品名、俗名、化學名、分子式、結構式及物質的類別對身邊的常見藥品進行分析,討論常用藥品中的有機成分,引導學生了解有機化合物的分類方法。

3.充分利用演示實驗或學生分組實驗,使教學銜接工作事半功倍。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學學科,在教學中改變傳統的教師一言堂,學生被動接受的實驗授課方式,倡導學生主動參與的探究型實驗教學模式對教學大有裨益。如在學習Na和乙醇的反應時,可以先作一個對比實驗——Na放在煤油中的現象。通過實驗學生不僅強化了烴的性質,而且自然得出乙醇和Na反應的實質。這樣就充分利用實驗研究了物質的性質與反應,從結構角度深化了認識。

4.利用電教技術,活化教學銜接。

多媒體和網絡技術被引入課堂教學領域,一定程度上代替了粉筆、黑板等傳統媒體,實現了它們無法實現的教學功能。使用微觀模擬軟件可以幫助學生跨越宏觀和微觀的思維障礙。如在回憶復習甲烷、乙烯的結構和性質時,通過計算機課件展示甲烷、乙烯的立體結構模型;通過實驗錄像再現甲烷、乙烯的燃燒,以及它們與溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液的反應,引導學生討論甲烷、乙烯的結構和性質的相似點和不同點,過渡到烷烴和烯烴的結構和性質的相似性和差異性上。多媒體等網絡技術的應用,豐富了教學手段,增加了教學資源,擴大了課堂容量,拓寬了學生視野,激發了學生學習興趣。同時,傳統教學和現代教學有機結合,揚長補短,相得益彰,提高了教與學的效果。

5.積極開展校本課程,通過研究性學習,聯系無機化學與有機化學,拓寬學生的視野。

校本課程的開展為學生研究性學習提供了有力保障,讓學生聯系課堂的知識去拓展,又可以應用于課堂,打破了傳統課堂教學模式,給學生以研究過程的體驗,激發起學生對科學研究的意識和興趣。在教學過程中可以和無機化學教學相類似,多開展研究性學習,實施STS教育,使學生通過實踐獲得直接體驗。如學生就結合學習工具——修正液,提出了這樣的課題,“修正液的成分分析及利弊探討”,在這樣的研究實踐中,學生不僅興致高漲,充滿熱情,而且綜合能力也得到進一步提高。

三、結論與思考

篇4

[關鍵詞]綠色化學 有機化學 實驗 環境保護

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)23-0090-02

最先提出“綠色化學”理念的是美國化學會(American Chemical Society),由于順應經濟社會發展的客觀規律,很快即在世界范圍內廣泛流傳。綠色化學,簡單地說,是采用適當的化學原理減少,甚至消除工業生產對于生態環境的污染。

近年來,隨著環境污染事件不斷升級以及人們的環保意識不斷增強,[1]“綠色化學”所倡導的理念已經成為國內外高校關注的熱點。眾多大學化學教材以及高校的教學計劃均納入了綠色化學相關內容,積極向廣大學生推廣該理念,以期未來他們能將其運用在工作中。

一、 “綠色化學”理念在有機化學理論教學中的應用

(一)加強緒論課的教學

緒論課是一門課程的序幕,其教學的目的是使學生明確學習綠色化學的終極目標,啟發他們學習該課程的自覺性,激發學習興趣。因此,緒論課必須具備兩大特性:(1)概念性:緒論課應界定綠色化學的準確定義和涵蓋范圍,將綠色化學的產生、發展融會于化學史的整個進程中介紹給學生,保證化學學習的連續性;(2)方向性:緒論課應指出綠色化學現階段的發展狀況以及未來的發展方向,同時需要指導學生如何進行該方向的學習,需要具備怎樣的知識結構。

因此我們應當首先開場白式地介紹綠色化學的“前世今生”,以著名化學家、化學實驗、化工企業的事例證明綠色化學出現的重要性,從而形象生動地描述其對于化工產業、環境保護乃至全人類發展的偉大意義。在介紹有機化學的發展歷程時,簡單陳述生命力學說、實驗室的獲得、分子組成的確定、有機化合物和有機化學的定義、結構學說的建立等里程碑式的事件。通過這一過程使學生明白:其一,綠色化學的出現符合客觀世界的發展規律;其二,在具有探索精神和社會責任感的學者的努力下,綠色化學正在飛速地發展,并不斷取得里程碑式的成就。

然后向學生介紹國內外該領域的發展現狀。目前很多發達國家已經大范圍普及了綠色化學相關技術,從源頭上遏制了污染的排放量。但國內的工業污染物治理方法還停留在“末端治理技術”階段,因此大幅度增加了社會可持續發展的經濟成本,而且加大了原本已經十分脆弱的生態環境的負擔。

(二)通過實例說明“綠色化學”的好處

在課堂教學中通過對有機合成反應方法的對比,可以說明綠色合成的優點。本文以苯酚的制備反應和炔烴的水合反應為例。

(1)苯酚的制備反應

目前共有三種方法可以獲取苯酚:一是苯磺酸堿熔法,二是芳鹵衍生物水解法,三是異丙苯氧化法。苯磺酸堿熔法是將氫氧化鈉與苯磺酸鈉鹽共熔,即堿熔后便可以得到苯酚鈉,再經酸化,即得到苯酚。該法的優點在于轉化率高、設備簡單、產品純度佳;缺點則是產生廢液多、生產工序多、酸堿消耗量大。芳鹵衍生物水解法是加入大量酸堿,當鹵原子的鄰對位產生強的吸電子基團時進行水解反應。而異丙苯氧化法是一種綠色合成方法,以異丙苯在催化劑紫外線或過氧化物的作用下得到過氧化異丙苯,接著使用稀硫酸將其分解成丙酮和苯酚。該法的優點是可以得到有價值的副產品,每產生一噸的苯酚同時可得到0.6噸的副產品丙酮。顯而易見,從綠色化學的角度,我們應當舍棄苯磺酸堿熔法和芳鹵衍生物水解法,選擇異丙苯氧化法,以節約大量原料,并能減少污染。這個例子充分說明了在課堂上有效傳輸“綠色化學”理念的可行性。

(2)炔烴的水合反應

作為有機合成中官能團轉換的最重要的基礎反應——炔烴水合反應,現在已經有了更綠色的實驗方法。傳統的工業生產是以汞鹽為催化劑,加入炔烴與水反應得到醛和酮。該方法在生產乙醛上得到了廣泛的應用,但由于汞鹽是很難回收處理的,且反應中需要大量的硫酸,該方法已被發達國家淘汰。

在指導學生設計合成反應時,應將污染納入最佳合成路線的考量因素,綜合原料易得性、反應步驟數目、轉化率高低、分離提純難易等各個方面對其進行評估,做到真正無毒無害地實驗。通過這樣的說明,使學生理解“綠色化學”的理念,在未來的職業生涯中能夠利用化學創造更加清潔的環境。

二、“綠色化學”理念在有機化學實驗教學中的應用

(一)實驗教學中使用多媒體輔助教學

多媒體教學融會了聲音、動畫、圖片等,能夠極大程度地優化化學實驗:第一,可以增強實驗的可見度,從而使得實驗的演示效果更加逼真;第二,模擬實驗可以避免污染;第三,可以模擬工業化生產過程。比如學生對于接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸等大多數未見過的實驗,缺乏感性認識,而用計算機等高科技手段能真實表現出所有的生產環節,并可調整視圖大小反復播放,強化記憶;第四,可模擬化學鍵的斷裂和重新組合等肉眼難以看到的化學反應過程。

目前多媒體化學實驗教學資料豐富,為此,筆者建議開展如下教學改革:在總學時不變的基礎上,增加觀看多媒體錄像的課時,利用多元化教學手段,保證學生既能清晰地理解實驗原理,又能明確實驗的規范化操作。引入多媒體使得有機化學的實驗實現教學相長,確保學生能夠有機會了解并研究比較難以實現或者具有污染性的化學反應。

(二)提倡半微量化操作模式,嘗試探索微型化實驗

常量有機化學實驗由于是經過多次實驗的方案,因此通常操作便捷無需另行設計且反應現象非常明顯。但是,時代的進步和人們對于生活環境質量要求的提高使得傳統的常量實驗的缺點凸顯出來,比如試劑消耗量大、廢棄物污染嚴重等;除此之外,常量實驗的目的往往是為了復制、驗證,缺乏創新性、探索性,違背了大學教學的本質目的,不利于培養學生的科學意識。

基于此,許多學者對此進行了一些嘗試性的探索,目的是在減少藥品用量的同時又不影響實驗結果及實驗現象的觀察,半微量化操作模式漸漸在大學教學中流行起來。筆者也進行了半微量化操作模式的教學嘗試,實踐證明這樣不僅可行性較強,還能節省實驗成本和教學時間,給學生更加充分的實踐機會。

此外,筆者也在教學改革中引入了微型實驗這一與“綠色化學”緊密相連的概念。這一概念是由Butcher等[3]美國學者于1985年首次設計提出,經歷了較長發展和修正的時間,已經成為運用較為廣泛的化學實驗模式之一。其與半微量化模式相似,但是在實踐范圍上拓展到了化學實驗的完整過程中,也因此大大節約了成本 (一般節約開支90%[4]),從而也更加有效地減少對環境的污染。

(三)整合教學模塊,改革實驗內容,創新設計綜合實驗

傳統的有機化學實驗教學通常分為三大模塊:基本操作模塊、驗證性實驗模塊和合成實驗模塊。基本操作模塊是指化學實驗的入門操作,比如化學藥品的存放、反應器和容器的加熱蒸餾、計量儀器的使用、玻璃工操作等;驗證性實驗模塊是指各類化合物的性質驗證,比如銀鏡反應、不飽和烴和溴水的反應、酚與三氯化鐵的顯色反應等;合成實驗模塊是指考查學生完成化學實驗的整套流程,以及設計并完成綜合實驗的技能,比如樟腦的合成、間硝基苯酚的合成、八溴醚的合成等。目前這三大模塊在教學安排上較獨立,導致多數學生的實驗技能不夠熟練,常犯低級錯誤,因此也更遑論進一步獨立設計實驗了。另外,由于合成實驗模塊常常由于試劑利用率過低而導致其廢棄后對環境造成較大污染,嚴重有悖于綠色化學的4R原則。如果將這三大模塊有效結合起來,不僅能夠提高教學的質量,還能為環境保護做出貢獻。

先進實驗技術的引進、計算機輔助教學、實驗內容的推陳出新、引導學生選取環境友好型的化學試劑、微型化實驗規模、系列化實驗內容等,構成了有機化學“綠色化”的創新改革方向。只有在實驗教學中,由細節入手,深入對比、研究、探索綠色化學反應,加強綠色化學教育和環保意識,才有可能從根本上切斷污染源。綠色化學是進入成熟期的化學,雖然我們距離“零排放”這個目標很遙遠,與發達國家也存在差距,但是作為化學教學工作者,為環境減少污染是我們教學與科研的共同目標。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 朱文祥.綠色化學與綠色化學教育[J].化學教育, 2000(1):1.

[2] 鮑時安,張家登.化學史教育與教學[J].化學教育,2000(1):44

[3] 林群.美國化學實驗教學改革——微型實驗簡介[J].化學教育,1994(10):46-48.

篇5

有機化合物課堂教學中學化學一、教材分析

《最簡單的有機化合物――甲烷》選自《化學必修2》第三章第一節。必修模塊的有機化學內容,沒有完全考慮有機化學本身的內在邏輯體系,教材的起點低。本節以最簡單的有機物甲烷為切入點,從學生已有的生活背景知識出發,介紹甲烷的結構、主要性質以及在生產、生活中的應用。從結構的角度適當加以深化,建立有機物“結構――性質――用途”的認識關系。本節課是有機化學的入門,也是學生化學學習一個新的開始。

二、學情分析

知識儲備:學生在初中化學已經知道甲烷是一種化石燃料,可以燃燒,能從甲烷的組成上認識燃燒反應的產物,但不能從結構角度認識其性質;掌握了物質結構和化學鍵理論,具備學習本節內容的理論基礎。

學習方式:喜歡從熟悉事物入手學習新知識,對圖片、實物感興趣,喜歡自己動手實踐。

認知方式:缺乏對知識進行主動探究和建構的能力。

三、教學目標

知識與技能:了解自然界中甲烷的存在及儲量情況;通過實踐活動使學生深刻認識甲烷的結構特點;通過實驗探究理解并掌握甲烷的取代反應原理。

過程與方法:通過探究實驗、模型、圖片、動畫等,培養學生關心科學,研究科學和探索科學的精神;通過講授、討論、自學、小組合作等教學方法和比較、類比等科學方法與邏輯方法,教給學生科學的學習方法;培養學生設計實驗、觀察實驗,并根據實驗現象得出可能的規律的能力。

情感態度與價值觀:引導學生關注人類面臨與化學相關的社會問題,培養學生的社會責任感和參與意識;通過甲烷的結構和性質的探索,激發學生學習化學的興趣。

四、教學重點和難點

教學重點:甲烷的結構特點、甲烷的化學性質。

教學難點:甲烷分子的空間結構模型的建立、理解甲烷和氯氣取代反應的機理。

五、教學方法

教學方法:情景創設、問題探究、小組合作交流等。

六、教學過程

(設問)請同學們說一說,你對有機物有哪些了解?

學生1:初中我們學過的甲烷、乙烯、乙炔、乙醇等物質都是有機物。

學生2:我們生活中吃的米、面、油、肉都含有機物。

學生3:我們穿的棉布、絲綢、各種化纖面料都含有有機物。

學生4:我們生活中用的中型筆、飲料瓶等塑料制品、橡皮、汽車輪胎等橡膠制品,都含有有機物。

(圖片展示)多媒體展示常見的有機化合物的圖片,讓學生欣賞圖片。

(引言)我們的吃、穿、用等都離不開有機物,那么從今天開始我們學習有機物。

(板書)第三章有機物

(學生)閱讀課本第三章引言。

練習1.下列物質屬于有機物的是

(1)H2S(2)C2H2(3)CO2(4)C2H5OH(5)CH4(6)Na2CO3(7)CH3COOH(8)金剛石(9)H2CO3(10)C12H22O11

講解:除二氧化碳、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽外,絕大多數含碳的化合物都是有機化合物。也就是說有機物一定含碳元素,但含碳元素的物質不一定是有機物。

練習2.下列有機物屬于烴的是

(1)CH3COOH(2)C2H2(3)C2H5OH(4)C2H4(6)CH4(7)C12H22O11(8)(C6H10O5)n

探究活動一:探究甲烷的組成及分子式。

提出問題:英國科學家道爾頓在1804年在沼澤中收集到甲烷并測得甲烷的組成。其途徑是:電爐加熱生成氣體通入濃硫酸堿液吸收。取16g甲烷燃燒完全后,產物中有44gCO2和36gH2O。又測得甲烷的相對分子質量為16,請推斷:

甲烷的元素組成?如何確定甲烷的分子式?請表示出甲烷的電子式和結構式?

(學生)由題給數據推測甲烷的組成元素;通過計算確定甲烷的分子式;根據分子式寫出甲烷的電子式和結構式。

(過渡)結構式僅用來表示分子中原子的連結順序,不能表示分子中原子在空間的分布。我們知道了甲烷的分子式和結構式,那么甲烷分子的結構是什么樣的呢?

探究活動二:探究甲烷分子的結構。

已知:實驗測得甲烷分子中4個C-H鍵完全相同,每相鄰的兩個C-H鍵之間的鍵角、鍵長、鍵能都相等。

(活動)同學們利用手中的硬紙板、橡皮泥、小番茄、牙簽等,制作出你們認為甲烷可能的空間構型。

提問:請××同學來總結你們小組討論的結果,并展示你們的作品。

(實踐活動)依據課本P60,制作正四面體模型。

(展示)甲烷的分子模型(球棍模型和比例模型)。

(講解)結構式實際是分子球棍模型在平面上的投影,表示分子內各原子的成鍵情況。球棍模型能表示分子內各原子在空間的相對位置和立體構型。比例模型能表示分子內各成鍵原子的相對大小和在空間的相對位置。

(學生)根據甲烷分子模型結合實踐活動,說出甲烷分子的結構特點。

(講解)經過科學實驗證明甲烷分子的結構是對稱的正四面體結構,碳原子位于正四面體的中心,4個氫原子分別位于正四面體的4個頂點上,四個C-H鍵強度相同。

篇6

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關鍵詞:有機物組成和結構;教學實錄;知識價值

文章編號:1005?6629(2014)3?0044?05 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1 教學分析

1.1 對教學內容的分析

本節課的教學內容選自蘇教版選修5專題1第一單元“科學家怎樣研究有機物”。“有機物組成和結構的研究”的教學內容蘊含著豐富的知識價值,主要體現在:

第一,組成和結構問題是化學的基本問題,是進一步研究反應問題的重要基礎。毫無疑問,本節課的學習將會涉及有關的研究方法及其應用,可以增進學生對化學科學方法及其相互聯系的了解。分子生物學、天然有機化學、醫學以及材料學等領域都要涉及有機物的組成和結構研究。本節課的學習無疑可以作為這些領域的學習、研究基礎,并且跟《實驗化學》模塊中現代實驗方法的學習有著更為直接的聯系。

第二,促進學生發展的認知價值。本課的內容體現了有機物研究的一般程序和方法,教學中要讓學生體會到研究有機物組成和結構的基本流程和思想方法,并能將這些思想方法運用于以后的有機化學的學習中,對學生認識、了解和體會在化學問題解決中靈活應用多種學科知識和方法的重要性有著典型的意義,能有效地培養學生的有關意識,從而使學生在認知水平和認知能力上得到提升和發展。

1.2 學情分析

高二的學生已經通過化學必修2的學習對一些常見而典型的有機物的性質有一定的認識和了解,化學必修1專題1的學習培養了學生基本的實驗能力和科學素養,為實驗設計奠定了一定的基礎。同時學生也初步具備了運用現代網絡資源獲取信息的能力。

但同時筆者了解到:學生常常覺得有機化學比無機化學更難學,原因在于方程式更復雜,背起來更難。在學生的頭腦中,化學就是要背要記很多知識,我們把這種情況稱為“學習化學還沒入門”。化學學習的門到底是什么?應該是化學學科的思想和方法。如果課堂教學沒有對學生思想和方法的引領,沒有對教學內容內在價值的深刻理解,那么教學就只是“知識的堆砌”,學生接受的是沒有形成系統的散亂的知識,而沒有在頭腦中形成知識的整體框架和核心觀念;學生接受的是解題技巧的訓練,而沒有對化學學科思想和方法有初步的認識。這樣的學生永遠入不了化學的門。

鑒于以上對教學內容和學生情況的分析,筆者認為本節課的教學應從挖掘知識的內在價值入手,讓學生體會其中的實用價值、學科價值和學習價值,從而實現從具體性知識傳授到核心觀念建構,從知識解析為本到促進學生認知發展為本。

2 教學目標

2.1 知識與技能

(1)了解有機化合物結構測定的一般步驟和程序,能進行確定有機物分子式的簡單計算。

(2)初步學會識別質譜、紅外光譜、核磁共振氫譜。

2.2 過程與方法

(1)通過有機化合物分子式的確定知道定性和定量分析在有機化學中的應用。

(2)通過有機化合物結構式的確定了解光譜分析在有機化學中的應用。

2.3 情感態度與價值觀

感受現代物理學及計算機技術對有機化學發展的推動作用,體驗嚴謹、求實的有機化合物研究過程。

3 教學實錄

環節一 設置情境,懸疑激趣

[師]在人類衣食住行所需的物品中,有許多是有機物,有機物是我們生活不可或缺的物質。

[師](出示一種有機物樣品R),它是生命代謝產物之一,通過測定它在血液中的含量可以測運動強度。

[投影]新聞:花游姑娘上岸就“扎針”(北青網法制晚報)

[投影]圖片展示R在食品行業、醫藥行業、化妝品業、農畜業方面的廣泛應用。

[師]如果想知道R是什么物質,你的思路是怎樣的?

[生]必須先知道它的組成和結構。

[板書]有機化合物組成和結構的研究

設計意圖:通過介紹未知物R在實際中的廣泛應用,激發學生的認知興趣,并將測定未知物R的結構作為一條情境線索貫穿本節課教學始終,并通過任務驅動學生的認知發展。

環節二 方案探討,體會方法

[師]課前布置了自主學習的任務,請同學們設計實驗方案測定物質R的元素組成和含量。下面請同學匯報設計方案。

[生]

先燃燒得到CO2和水,然后通過一定的物質吸收二氧化碳和水,再根據質量守恒定律,從二氧化碳和水的質量求得碳和氫的質量,再求得氧的質量。

[師]請同學評價剛才的實驗方案。

[生1]方案基本可行,但是我擔心燃燒是否充分。

[師]他想到了實驗的一個關鍵點,如果燃燒不充分生成了CO,那么通過該裝置測得的元素含量就不準確,顯然實驗中還有很多細節問題需要我們進一步考慮。

[生2]我覺得根據已知事實不能確定R中不含有C、H、O以外的其他元素!

[生3]我覺得這個裝置能測定有機物的組成,但是無法測定有機物的結構。

[師]還有同學設計了這樣的實驗裝置(如圖2):

請同學評價這兩套實驗方案。

[生1]這個裝置把O2換成了CuO,我覺得可以接觸充分,保證有機物完全燃燒。

[生2]差不多,大同小異。

[師]“同”在哪里?“異”在哪里?

[生]原理大致相同,但是細節上有差別。

[師]請大家對比以下三種物質的碳含量:C4H10:82.8%;C5H12:83.3%;C6H14:83.7%。你能得出什么結論?

[生]這個測定實驗的精確度要求較高,元素含量的細微差別將導致分子式測定的差異。

[師]如果有機物中還含有C、H、O以外的其他元素,用什么方法能完成對其他元素的測定呢?

[生]鈉熔法、銅絲燃燒法。

[師]燃燒法和鈉熔法均采取了怎樣的思路完成對有機物組成的確定呢?

[生]轉化為易測定的無機物,例如二氧化碳、水。

[師]是的,當遇到難以測定的物質時,應想辦法轉化為易測定的物質。轉化法是研究的一種重要思路。

設計意圖:通過討論和評價測定有機物組成元素和含量的實驗方案,讓學生體會有機物研究中的重要方法――轉化法和實驗法,同時培養學生評價反思的能力和嚴謹的態度。

環節三 回顧歷史,體驗成功艱辛

[師]通過討論我們基本確定了實驗方案。雖然方案設計出來了,但還只是紙上談兵,真正要將方案付諸實施,還會面臨很多問題。其實大家的想法和兩百年前的科學家不謀而合,科學家們將方案付諸于實踐。下面我們來看幾位科學家的研究工作:

[投影]

設計意圖:通過確定有機物R的分子式的計算,讓學生總結和體會確定有機物分子式的一般思路。

環節五 類比思維,確定結構

[師]請每個同學嘗試寫出分子式為C3H6O3的有機物可能的結構。

[生]書寫的結構中原子之間有多種連接順序和結合方式。

[師]大家寫出了這么多種結構,你能從中確定R的結構嗎?你有沒有解決問題的辦法呢?

[師]李比希和維勒在19世紀時就已發現同一種分子式出現不同的結構的現象,當時兩人各自得到的兩種性質完全不同的物質――氰酸和雷酸,但經測定這兩種分子組成完全相同,隨后由貝采尼烏斯提出了“同分異性”,后改為“同分異構”。

同分異構現象的存在給確定有機物結構帶來了困難。怎樣才能快速確定有機物的結構,這是在當時實驗手段還不完善的情況下科學家面臨的又一難題。李比希和維勒巧妙地解決了這個問題。他們共同提出了基團理論,最早開展了對有機分子結構理論的探索。

[投影]

[師] 1832年李比希和維勒從苦杏仁中得到液態杏仁油(化學名叫苯甲醛C7H6O),由其制備出一系列衍生物,如苯甲酸(C7H6O2)、苯酰氯(C7H5ClO)等。他們分析了這些衍生物,發現其中都存在著起基本主體作用的基團C7H5O。這種基團若加上H、OH、Cl和NH2就能生成上述各種有機物質。這種現象猶如一個氫原子加上H、OH、Cl和NH2就能生成H2、H2O、HCl和NH3分子一樣。也就是說,在無機化合物里一個原子所起的作用,在有機化合物方面所不同的是一個基團(或原子團)在起著作用。

由此可見,有機物雖然復雜繁多,然而通過跟簡單的無機物的對比之后,就會發現研究工作變得簡單明確得多。

[師]從李比希的這項貢獻中你能受到哪些啟發?

[生1]李比希采用了有機物和無機物對比的方法。

[生2]可以從基團的角度研究有機物。

[師]是的。李比希提出了基團的概念,由基團衍生出另一個概念叫官能團。從基團和官能團的角度研究有機物的結構可以事半功倍。如何將有機物的結構和有機物的特性掛鉤呢?

[生]可以從性質推測有機物中含有的基團或官能團,再將基團拼起來。

[投影]

設計意圖:首先通過學生書寫R的結構體會結構的多樣性,再對比李比希的基團理論得出確定有機物結構的思路。

[師]從你所掌握的信息中,你猜測有機物R中有哪些官能團呢?

[生1] R是酸味劑、調節pH,所以有酸性,具有羧基。

[生2]能發生聚合反應,所以有羥基。

[實驗1] R中加石蕊指示劑

[實驗現象]溶液變紅。

[實驗2] R中加金屬鈉

[實驗現象]反應劇烈,產生氣體,并發生燃燒。

[師]通過實驗你得出了什么結論?

[生1] R中有羧基和羥基。

[師]經紅外光譜分析可以確定R中有羥基和羧基,經核磁共振譜圖分析可以確定R中有四種化學環境不同的氫原子,其個數比為3:1:1:1,結合這兩個結構信息,我們最后確定的R是怎樣的結構?

[師]原來R就是生命活動的代謝產物之一的乳酸,它同時在生產生活的各個領域有著重要的應用。

[師]通過這堂課的學習你認為研究有機物的組成和結構常用哪些方法?

[生]談收獲和體會。

[投影]

(1)轉化法是研究的一種重要方法;

(2)實驗法是有機化學研究的基本方法;

(3)類比遷移法是科學研究的常用方法;

(4)基團拼接法常用于確定有機物的結構。

5 教學反思

5.1 通過歷史的視角凸顯學科思維方法,讓學生經歷科學家的探索過程

著名化學家徐光憲教授曾經說:我認為化學的教學要把21世紀化學的生動活潑的、立體多維的形象向學生展示出來。他認為:不要只講靜態的當代化學,要回顧歷史和展望未來。因此本節課以李比希等科學家測定有機物分子組成和結構的研究過程為思維主線,通過三組化學史實的介紹讓學生體驗研究過程的艱辛,獲得研究思路的啟發,從而收獲成功的喜悅,體驗情感的沖擊。

第二組化學史實是李比希提出基團理論。從李比希和維勒發現同分異構現象到為了解決這個問題嘗試從結構角度思考問題,通過有機物和無機物的類比提出基團理論的全過程展現給學生,學生從中能領會科學家是怎樣思考問題的,并從科學家的思路中獲得研究思路的啟發和靈感,從而學習解決問題的類比遷移法。

第三組化學史實是有機物結構測定在歷年諾貝爾獎的獲獎情況介紹,激發學生了解現代物理方法測定有機物結構的興趣。

5.2 通過情境的設置突出知識的應用價值,讓學生體驗問題解決的過程

“有機物組成和結構的研究”這節課理論性較強,所以教學中應盡量貼近學生生活。因此教學中以未知物R(乳酸)的結構測定作為主線貫穿本節課的始終,從一開始以神奇的有機物R在生命活動中的作用到R在各領域的廣泛應用這樣的生活化情境引入課題,激發學生的探求欲望,到課的展開過程中始終以“確定R的組成和結構”作為任務進行驅動,將學生的思維始終置于懸疑狀態,通過解決實際問題的形式將“裸露”的知識“包裝”起來,讓學生覺得學習是有意義的,為生成有效的課堂奠定了興趣基礎。

5.3 通過問題的引導突破認知瓶頸,提升學生的思維能力

教學過程中教師提問的形式、提問的內容、提問的時機都將影響學生思維能力的提升。北師大王磊教授提出:教師的提問中有利于學生認識發展的問題主要是關系性問題、為什么性問題、怎么辦的問題、思路性問題。關系性問題就是引導學生認識事物和知識之間的內在聯系的問題,思路性問題就是展現學生思維過程和思維方法的問題。這堂課將思路性問題貫穿課堂的始終,設計了這樣幾個思路性問題:

在討論學生設計的測定有機物組成元素的實驗方案時,追問設計方案的學生,“你的設計思路是怎樣的?”,追問評價的同學,“你還有什么想法?”。

在完成了未知物R的分子式計算后提問,“確定有機物分子式的基本思路是怎樣的?”。

在學生寫出了多種R可能的結構式后,追問“對大家寫出來的這么多種結構,你能從中確定R的結構嗎?你有沒有解決問題的辦法呢?”。

在介紹了基團理論后,繼續讓學生思考“既然基團結構與性質之間存在著緊密的聯系,那么從分子式確定有機物的結構可以遵循怎樣的思路?”、“從李比希的研究過程中你能受到哪些啟發?”。

通過這些問題可以更好地啟發學生思考研究過程中蘊含的思路和方法,使學生達到高層次學習水平。

參考文獻:

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關鍵詞:疏通;瓶頸;策略

文章編號:1005-6629(2007)12-0022-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

瓶頸,中文的抽象意義為易生阻礙的關鍵環節。打一個比方就是一個木桶能裝多少水,取決于最短的那塊木板,而不是取決于最高的那塊木板,本來木桶很大,可是由于有一塊木板很短,所以木桶的的容量不能全部被使用,而被最短的木板限定了。最短的這塊木板就可以稱呼為"瓶頸"。凡事疏通了這些“關”、“節”,就會使“瓶頸”前后二者暢通、靈動、開闊起來。學生在復習化學的過程中產生“瓶頸”的主要原因是,化學知識點多,零散難記,加上缺乏了分析、歸納、提煉、遷移、探究等多方面的能力,以及必要的化學學習方法(比如對比法、模型法等)和學科學習思想(比如守恒思想、結構與性質思想等)等。在高三系統復習時,有時就顯得“束手無策”。比如2004年高考理綜第12題:取ag某物質在氧氣中完全燃燒,將其產物跟足量的過氧化鈉固體完全反應,反應后固體的質量恰好也是增加了ag。下列物質中不能滿足上述結果的是()

要解決該題,需要以下能力:

一是分析能力:不管哪種物質完全燃燒后,產物是H2O或CO2或是二者混合物,再通過足量Na2O2放出O2,以H2為例,用方程式表示過程是:

學生分析、提煉到此,選出D就輕而易舉。

而學生往往缺乏這種分析、提煉、遷移能力等。所以只能懵懂地就題論題,解決一個算一個,不能由此披荊斬棘,解決一片類似的題目。筆者把學生在復習中最需要具備的而又缺乏的能力和方法歸納為復習化學的“瓶頸”。

因此疏通學生復習化學 的“瓶頸”的教學策略是教師在教學實踐中要注意培養學生的多方面能力與學習方法,使學生遇到新情景、新信息時能將所學的知識、方法、技能融合起來,順利解決問題。

1“設計實驗裝置能力”的教學策略

所有理科的發展都是從實驗開始的。通過實驗來探索問題或證明命題,是用事實戰勝雄辯的有力手段。設計實驗裝置是化學的一種要求較高的綜合能力,改進和創新實驗就成為考查知識和能力的一種永恒題型。

例1:設計能較長時間保持Fe(OH)2呈白色的制備裝置。

(教師設計情境)①回憶課本中制備Fe(OH)2的裝置;②裝置中滴管的非常規操作的作用是什么?實驗中為什么使用新制的FeSO4溶液和煮沸過的NaOH溶液?③由于學生只觀察到Fe(OH)2的瞬間白色,說明上述措施的局限性。這節課就是請同學們發揮聰明才智設計能較長時間保持Fe(OH)2呈白色的制備裝置。

(意圖說明)逐步引導學生回憶問題的知識歸屬,理解問題的由來和歸納問題的解決方向:是采取措施隔開空氣,就能較長時間地觀察Fe(OH)2的白色。采用分組方式增強組間學生的競爭性,組內學生的協作性,以鼓勵、激發學生的興趣。

(教師媒體展示)結合本校實際,提供儀器和試劑。

化學實驗方案設計的基本要求:科學性、安全性、可行性和簡潔性。

(學生設計)設計實驗方案,繪畫裝置圖。

(學生、生生討論)實驗方案,裝置的可行性。

(師生)到實驗室驗證可行性。

經過學生的努力和教師的引導,各組都設計出了自己的實驗裝置,學生顯得異常興奮。通過這樣練習,學生建構了“設計實驗裝置能力”。

筆者還乘勝引導學生:記錄白色固體變色的時間,比較各個裝置的優劣。現整理如下:

學生比較分析:

A. b、c、d均起到一定的隔絕O2的作用,值得在課堂上演示;

B.隔絕O2的效果d>b>c,這與固體縫隙最小,O2幾乎無法進入反應體系;由于持續通入H2,體系處于一個動態中,所以隔絕O2的效果是b>c。

2 “有效復習有機物”的教學策略

到高三時,學生學習化學已經五年左右了,知識點可謂多如牛毛,學生要整理知識卻感到千頭萬緒無從入手。所以在備考復習時,如何指引學生“入門”,達到綱舉目張。激發他們學習熱情,最終實現主動、有效地復習是教師要探索研究的問題。縱觀2000-2006年的高考試題,CO2是元素化合物專題復習的典型物質。筆者復習時就以CO2展開嘗試。

當學生還沉浸于例舉知識點的興奮中時,繼續下列工作:

(教師追問)將知識點按結構、物性、化性、用途等進行分類;按是否屬于氧化還原反應進行發類。

(分類的意圖)培養學生的收斂思維。也使學生感悟到物質的很多知識點都可以歸屬于結構、物性、化性、用途等,它們之間是決定和反映的關系。學習化性從共性(物質的類型和氧化還原反應分析)和特性入手。圖示如下:

通過這樣的思維訓練,學生不僅歸納了CO2的有關知識,更重要的是學生建構了復習無機化合物的思維方法。學生感覺收效不錯。他們由此可以歸納、整理SO2的有關知識。

3 疏通“有效復習有機物”的教學策略

有機化學知識是高考必考的內容之一,綜觀近幾年的高考試題,有機化學的主要考點是:同分異構體的概念及種類;官能團的性質與鑒別;有機物分子式、結構式的確定;有機化學方程式的書寫;有機反應類型的判斷和有機合成等。要達到有效復習有機化學知識,必須要做到:零星知識條理化、繁雜性質系統化、反應類型規律化、分析問題有序化。更具體的說,有機化學復習要抓住官能團的結構和性質,形成如下的知識體系:

同時將十余種有機物的官能團逐一放入網中,分析處理,然后再找出各類官能團之間的轉化關系,如下圖所示:

烯烴鹵代烴醇醛酸酯

建立官能團的轉化關系,會使我們很容易識別有機物類別,完成有機合成題,有機推斷題或有機框圖題。

4“知識網絡化、系統化”的教學策略

應用概念圖、網絡圖、對比圖等形式對化學知識進行梳理,是學生學習化學的主要策略。概念圖通常是將有關某一主題不同級別的概念或例題置于方框或圓圈中,再將相關的概念或命題用線、箭頭連接,形成關于該主題的概念或命題網絡。比如:

網絡圖是指將相關內容通過某種關系連接起來形成網絡。它和概念圖中各概念之間有層級關系不同,網絡圖中各主題之間沒有上位、下位的關系。例如:氮元素的單質及化合物之間的知識網絡圖為:

對比圖是指將相近、相似或相關概念利用圖表進行對比。例如:同分異構體、同素異形體、同位素、同系物等概念進行對比;電離、電鍍、電解、電泳以及原電池、電解池概念對比等。

5“解答化學問題思路”的教學策略

解答化學問題時,很多同學因為思路不清晰,常常導致無從下手。因此形成解題思路模型,使解答過程模式化、格式化是提高解題過程準確性的重要方法。比如:

為了驗證草酸受熱分解及其產物,用右圖裝置進行實驗,有人認為該裝置不合理。請你根據草酸晶體的某些物理常數和實驗目的,指出該裝置可能存在的不合理因素的主要原因。

解答策略:化學實驗方案設計評價的模式可從下列4個基本要求出發:

一是科學性:指實驗原理、實驗操作程序、實驗方法等。

二是安全性:造成大氣污染、人身傷害。

三是可行性:化學實驗藥品、儀器、設備及方法等在中學現有條件下可實現。

四是簡約性:實驗步驟少、時間短、藥品及裝置簡單、現象明顯。

據此,可得以下參考答案。

綜上所述,在高考備考階段, 培養學習能力與學習方法, 疏通學生復習化學的“瓶頸”, 使千頭萬緒的化學知識點模式化、網絡化、 程序化、 不僅有利于提高學生學習知識的效率, 更能提高學生的解題能力, 學習能力。

篇8

關鍵詞:高中化學選修課程;實施;思考

Abstract:The implementation of elective courses is a prominent issue in the new curriculum reform.The prerequisite of the implementation for the teaching of elective courses is to understand the functions of improving chemical science,developing students'personality,and promoting teachers'professional growth.The important task of elective courses is to grasp the logic inherent relationship between inpidual modules.The key of the effective implementation of elective courses is to properly handle the materials,teachers,teaching,curriculum management,curriculum resources,teaching evaluation and other issues.

Key words: elective courses in senior high schools;implementation;thinking

長期以來,我國中學課程一直是必修課程“一統天下”的局面,導致原有課程體系相對穩定和固化。選修課在我國中學課程結構中雖然每每被提出,卻又每每被邊緣化。鑒于此,新一輪高中課程改革將選修課程以模塊(包括必修課)的形式進行了全新的設計,這種新的課程結構為選修課取得合法的課程地位的同時,也為選修課的真正實施提供了基本保障。就化學科目而言,《普通高中化學課程標準》(實驗)將高中化學課程劃分為2個必修模塊和6個選修模塊。這種以模塊形式出現的課程,在中學尚屬首次。那么,在沒有現成、成熟的可供借鑒的經驗的前提下,為了體現課程標準設計意圖,真正落實選修課程,模塊化的化學選修課程應該突出哪些功能?6個選修課程模塊之間的關系怎樣?在實施過程中有哪些問題值得關注?本文擬作初步思考。

一、高中化學選修課程的功能

普通高中化學新課程中,一共設計了6個獨立可供學生選修的模塊:化學與生活、化學與技術、物質結構與性質、化學反應原理、有機化學基礎、實驗化學。每一個模塊都以一個特定的主題作為該模塊組織的核心,模塊中的所有內容都緊緊圍繞這一主題設置。學生在模塊課程中所獲得的不再是一個個孤立的知識點,而是一種在主題統攝之下的結構化的知識框架。從整體上,模塊化的高中化學選修課程突出了三大功能。

(一)提高化學科學素養

化學科學素養是結合化學科目特點的科學素養,其構成要素包括:化學科學知識、化學科學能力、化學科學方法、化學科學意識和化學科學品質。基于可持續發展的理念,從學生適應現代生活和未來發展的需要出發,高中化學課程在必修課程模塊的基礎上綜合設置選修課程模塊,以進一步突出對科學探究、科學過程、科學方法等方面的要求,以進一步強調對科學本質的認識、對科學現象和原理的理解、對科學的積極態度和情感,從而達到進一步提高學生科學素養的課程宗旨。這里選修課程模塊所要提高的化學科學素養,是一個面向全體學生的化學科學素養,也是選修課程模塊設計的整體共性。

(二)發展學生個性

發展學生的個性的關鍵就在于構建靈活、開放、多樣化的課程結構,并賦予學生充分選擇的權利,以適應學生發展的個別差異。化學選修課程模塊的設置,豐富了選修內容,拓展了學生的選擇空間,為部分學生未來的專門化教育打下基礎,為少數對化學有極大興趣并在化學上有強烈發展愿望的學生提供較大的拓展空間。如化學反應原理、物質結構與性質等模塊,在必修的基礎上,適當拓寬知識的廣度、加深知識的難度,使得選修學生的技能與特長得到展現與發展,為未來從事化學或相關方向的學生奠定基礎。

(三)促進教師專業成長

選修課程的開設,教師和教師隊伍面臨新要求、新挑戰的同時,也為教師的專業化發展,教學質量的提升,教學內容、教學方法、教學手段的改革以及教師隊伍的合理化建設方面提供了更多的機遇。選修課程首先促使教師主動轉變傳統的教學理念,即從“教教材”到“用教材教”的轉變,從既有課程的忠實實施到積極開拓的轉變。其次,促使教師不斷更新自身的知識貯備、促使教師不斷提高化學專業技術與教學能力、促使教師參與到課程開發、設計、實施與評價中來,從而激發教師的自主性和創造性。

二、高中化學選修課程的關系

高中化學選修的6個模塊都賦予2個學分,同等地供學生自由選擇。這6個模塊的設置試圖完整涵蓋化學所有的領域。因此,每個模塊均有各自的側重。如果按照經典的課程類型來分,具有明顯“學科中心”傾向的模塊有:化學反應原理、物質結構與性質、有機化學基礎;具有明顯“社會中心”傾向的模塊有:化學與生活、化學與技術;實驗化學則具有介于“學科中心”與“社會中心”的活動課程性質。當然,這種分類,不是非此即彼,而是根據課程主題所表現出來的性向作出的一種劃分。那么,更為細致地根據每個選修模塊的具體內容,可分為以下三類:側重化學知識應用(化學與生活、化學與技術);側重化學基本原理(化學反應原理、物質結構與性質);側重化學實驗方法(有機化學基礎、實驗化學)。進行這種選修課模塊分類,目的在于理順其間的關系。意義在于:對于學生來說,可以根據自己的興趣傾向,選擇選修相應的模塊。如文科傾向的學生,就可以選擇化學與生活這類課程。這類課程降低了對化學專業知識的要求,強調了應用性;對教師來說,可根據各模塊不同的知識與能力要求,相應采取不同的教學方式與教學方法的要求。如開設化學與生活模塊的教師,必定要具備寬廣豐富的知識面;開設化學反應原理的教師則要有精深的化學知識。那么,在進行教師培訓時,就可以有相應的側重。因此,理清關系,有利于選修課程的開展與教學的有序進行。

這種6個選修模塊課程的總體構建應該是成功的。但是,從模塊構建的思路上看,仍然有些地方值得商榷。例如,化學與生活模塊的構建思路是:認識生活必需的化學物質、用化學知識解決生活問題、化學使你的生活更美好。化學與技術模塊的構建思路是:化學是實用技術的重要基礎、化學幫助你選擇理想職業、為學生的實踐活動提供資源。可以看出,兩個模塊的設置,都同時以強調社會聯系為主題,兩者之間的界線不是非常明晰,有相互交叉的部分。那么,這種“我中有你,你中有我”的兩個模塊的相互獨立,會不會不利于教師的教學與學生的學習呢?換句話說,如果有機融合兩個模塊的知識,會不會取得相得益彰的效果呢?

三、高中化學選修課程的實施

(一)誤區分析

化學選修課程在實施過程中存在誤區之一在于認為選修課是必修課的補充。持這種論點的人,把選修課當成必修課的陪襯,使得選修課成為必修課的附屬,或完全被必修課侵占而名存實亡,選修課演化為競賽課、差生輔導課等。誤區之二在于把選修課的內容當成大學內容的下放。這種錯誤的認識,使得有些教師一味追求知識的深、廣。如出現將有機化學基礎這一選修模塊,上成大學有機化學的入門課,極大挫傷了學生的學習興趣。誤區之三在把選修課變成隨意課。學校管理、教師教學、學生選擇都表現出一定程度上的松散性和隨意性。教師失去上課的積極性,學生對課程的期待下降。選修課一定程度上成為休閑課、放松課。

要走出以上諸多誤區,首先要認識選修課程開設的目的、作用。在我國缺乏開設選修課土壤的背景下,認識上的及時轉變顯得十分迫切。

(二)問題與建議

選修課程的實施至少面臨以下幾個方面的問題:教材、教師、教學、課程管理、課程資源、教學評價。

1.教材

教材是課程內容的重要載體,是課程實施的基本依據。選修課程教材的編寫應該忠實反映出課程標準的要求,教材內容選取又要符合選修課程模塊的特點。因而從對課程標準的真正內涵的完整理解與把握,再到編寫者依照自己的理解選取教材編寫的內容,最后教師用教材教,這三者之間不可避免地存在一個“兩級”落差。如何克服或縮小這種“兩極”落差,就需要在開發教材方面,國家、社會、學校通力合作,在人力、財力、物力上持續投入,通過整合優勢資源,組建經驗豐富的“專業隊伍”編寫教材。在諸多版本的教材問世之后,加強對教材評價與審查機制的完善也顯得十分必要。

2.教師

教師是課程最終的執行者,是選修課程開設成敗的關鍵。目前,許多中學存在一定程度上的結構性缺編,部分經濟薄弱地區還存在師資力量匱乏的情況,這些與選修課開設對教師的數量要求產生矛盾。另外,很多學校教師在繁重的教學任務壓力下,參與繼續教育時間少,參加新課程培訓的機遇少,造成教師對新課程理念理解模糊,對模塊化的選修課程功能、特點等了解不夠,這些又與選修課開設對教師的素質要求相矛盾。對于以上問題的解決,除了加強對教師進行有效培訓外,還可積極展開區域合作,充分利用社會其他的資源,實現優勢資源共享。如靠近大、中專院校的學校可聘請高校教師或專家擔任選修課的教師,也可聘任臨近學校開設選修課成功的教師兼課。從長遠來看,加強本校師資建設,開展校本教研,仍必須作為一項長期工作來堅持不懈地抓。

3.教學

教學是促進人的發展的最基本途徑,因此必須把促進學生的發展作為全部教學工作的出發點和落腳點。選修課程的教學,就要通過學生積極有效的參與,以化學知識為基礎,以科學探究為突破口,激發想象,啟迪思維,力求使學生在親身經歷的過程情境中掌握方法,獲取知識,形成能力,培養積極的情感態度與價值觀,實現知識與能力乃至生命的同步發展。與必修課程相比,選修課程的教學特點主要體現在教學目標多元化、教學內容彈性化、教學方法的靈活化。如化學與生活模塊的教學目標,對不同傾向的學生可做“基本要求”“發展性要求”“拓展性要求”;教學內容可以隨社會和時代生活的變化進行適當調整;教學方法可采用專題講座、學生實踐調查、學生自學、討論等靈活的方式加以實施。在學習方式上,倡導學習的自主性、合作性、主動性,讓學生在讀中學、做中學、聽中學、思中學、合作中學……從而獲得學習化學的持久興趣與全面和諧發展。

4.課程管理與課程資源

課程管理,是選修課程得以有序進行的保障。相關制度的建立和完備(如選課指導制度)成為課程管理的首要任務。選修課程指導主要是對學校和教師而言,包括尊重和滿足學生發展需要,指導學生自主選擇課程模塊;教師在指導選課上應該遵從以學生為主體和因材指導的原則。指導過程中,有兩種傾向應該避免:一是以高考為中心,“考什么、選什么”;二是按照學校和教師現有條件選擇統一課程模塊,而不考慮化學課程對學生未來發展的價值。課程資源的開發是選修課程實施的強大后盾。學校需要為選修課的開設提供相應的各種軟件和硬件資源。軟件資源建設包括學校建立的各種有助于選修課開設的規章制度的制定與完善、對選修課整體觀念上的重視與關注、正確認識選修課的作用并大膽進行探索等等。硬件資源建設包括為選修課開設提供相應的設備、儀器、圖書資料、網絡支持等。例如,實驗化學模塊的開設,必然使得稀缺的實驗資源得到充實,實驗室的建設以及實驗人員的配備等得到積極改善。

5.評價

對于選修課程模塊的教學評價,要充分考慮不同課程模塊的具體特點,有針對性地選擇合理有效的評價方式和評價策略。對于《物質結構與性質》《化學反應原理》《有機化學基礎》等模塊,以紙筆測驗為主,學習檔案袋和活動表現等方式為輔對學生進行評價。《化學與生活》《化學與技術》模塊以活動表現評價為主,提倡通過開展辯論、角色扮演、調查、社會實踐等方式對學生進行評價,也可適當采取紙筆測驗的形式,那么命題就要側重“能力”立意,設計開放性、應用性的試題,綜合考查學生對身邊的化學現象和生活中化學問題的分析能力。《實驗化學》模塊評價可側重過程性評價,從實驗設計、實驗過程、實驗操作、實驗報告、交流討論、合作意識以及實驗態度等方面予以考察。

不言而喻,對于選修課程模塊的評價不可回避地與高考有關。新課程高考方案中是否給予選修課以應有的關注,決定了選修課開設的現實命運。“如果納入高考,該怎樣納入”,成為人們的另外一種擔憂。因為,“納入高考會增加學生的學業負擔(選修課在某種程度上又變成了必修課)和考試成本(怎樣為眾多的選修模塊設置試題與組織考試)”。 [1]有學者做過這樣的統計,根據化學課程標準的要求算出:“(1)非化學方向理科考生:必修加兩個選修模塊,試卷種類共15種;(2)化學方向理科考生:必修加四個選修模塊,試卷種類共15種。化學科目需要試卷30種”。 [2]如不納入,選修課的實施又會不會再次落入被淡化、被忽視的境地?

這種擔憂是客觀存在的。目前,模塊學業成績評價不失為一種相對可行的辦法,它采用模塊學業成績測驗與過程性評價相結合的方式進行。模塊成績測驗作為學生學習完模塊課程之后的水平性測試,目的在于檢查學生在該課程模塊的學習中所達到的水平,它包括筆試和開放式考試,應該由學校自主進行。 [3]過程性評價包括對教師教學的評價與學生學習的評價,評價結果應該是多元化的。結合這兩種評價方式,可采用學分認定或等級性評價最終完成學生的學業成績評定。高考方案可依據不同專業方向,對模塊課程作出最低要求。這樣,選修課程才能取得健康持續發展的環境和保障。

參考文獻

[1]潘洪建,曹漢斌.關于高中選修課幾個問題的探討[J].課程·教材·教法,2005,25(7):3—9.

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