李 敏趙建寧
(1江蘇省鎮(zhèn)江中學 江蘇 鎮(zhèn)江 212000;2南京金陵中學河西分校 江蘇 南京 210019)
直觀教學法是由17世紀捷克著名教育家Johann Amos Comenius(夸美紐斯)作為一項教學原則正式提出的。直觀教學即利用教具作為感官傳遞物,通過一定的方式、方法向?qū)W生展示,達到提高學習的效率或效果的一種教學方式。直觀教學利用多種直觀手段,通過多種形式的感知,從而豐富學生的直接經(jīng)驗和感性認識,使學生對知識先獲得鮮明的表象,為以后形成正確而深刻的理性認識奠定基礎。
在教學中,直觀手段的運用要注意以下五點:第一必須中心突出、目的明確;第二要符合學生的心理發(fā)展規(guī)律;第三要講求實用性;第四要適量適當;第五要適應化學教學的規(guī)律。
有機化學的學科特點決定了其學習方法、手段的獨特性。研究某種有機物的性質(zhì)時首先要掌握其結構特點,不像學習元素化合物知識,只要記住它的化學式。而要掌握有機物的結構就必須要有較強的空間想象能力,如果學生沒有一定的空間想象能力,就很難掌握有機物的結構,也就很難勝任對有機物性質(zhì)及其變化規(guī)律的學習。因此在有機化學教學中為達成教學目標、較好地完成教學任務,運用“直觀教學策略”設計教學過程就顯得很有必要。在教學中要充分利用各種圖式和模型,通過強化直觀性認識來逐步提高學生對有機物的空間想象能力。
直觀教學的類型一般有三種,即實物直觀、模象直觀和言語直觀。在有機化學教學中主要以模象直觀教學為主,把一些學生難以想象的分子空間立體構型通過模型形象直觀地展現(xiàn)出來。
以下歸納了有機化學教學實踐中運用 “直觀教學策略”的一些知識點。
下面通過課堂教學片斷舉例說明有機化學教學中運用“直觀教學策略”的一些具體做法。
表1 “直觀教學策略”在《有機化學基礎》中的運用舉例
課堂實錄:“同分異構體——順反異構”(蘇教版《有機化學基礎》2009年版)
……
[師]請大家看書上第25頁的“交流與討論”。
[生]開始看書,思考。
[師]現(xiàn)在請大家用手上的球和棍來搭建一個乙烷和乙烯的模型。
[生]兩人一組正在搭建模型。
[師]好了,大家把手上的乙烷和乙烯的結構模型展示一下!
……
現(xiàn)在請大家在已有模型的基礎上,來改搭1,2-二氯乙烷和1,2-二氯乙烯,應該怎么辦呢?
[甲生]這個容易,只要把兩個氫原子換成氯原子就行了??!
[師]好,大家試試看!
[師]請同學們展示一下搭建模型的成果啊。
[生]紛紛舉起手中的模型,大家互相看看對方的成果,過了一會兒,有的同學臉上出現(xiàn)了疑惑的表情。
[師]問:你們發(fā)現(xiàn)了什么問題?
[乙生]怎么我的模型和有的同學的不一樣???氯原子放的位置怎么好像不一樣??!
[師]很好,你觀察的很仔細??!那請大家說說你們搭建的不同的模型的結構是否相同?
[生]滿臉困惑,好像有點難度?。?/p>
[師]提示一下,大家可以考慮把碳碳鍵旋轉一下來識別。
[生]紛紛行動起來,還左右小聲討論了一下。
[丙生]老師,我們的結論是:1,2-二氯乙烷只有一種構型,而1,2-二氯乙烯有兩種構型。
[師]具體解釋一下你的思路 。
[丙生]繼續(xù)說道:我們在嘗試旋轉1,2-二氯乙烷的碳碳鍵的時候,發(fā)現(xiàn)這個碳碳鍵是可以旋轉的,而1,2-二氯乙烯的碳碳雙鍵卻不可以旋轉,如果強行旋轉會有一個鍵斷裂。所以我們認為1,2-二氯乙烷只有一種構型,而1,2-二氯乙烯有兩種構型,即互為同分異構體。
[師]你分析的很有道理,確實如此。碳碳雙鍵的特點請看書上第26頁“信息提示”。
學生開始看書……
[師]大家現(xiàn)在應該明白碳碳雙鍵為什么不能旋轉了吧!
剛才大家手上拿的1,2-二氯乙烯的兩種異構體的構型,有別于以前我們學過的同分異構體,這種異構體我們稱之為立體異構,立體異構又分為順反異構和對映異構。而1,2-二氯乙烯的兩種異構體稱之為 “順反異構”,其中,兩個氯原子在雙鍵同一側的稱為“順式”,兩個氯原子在雙鍵兩側的稱為“反式”。
[生]原來是這樣啊,那一開始老師提的問題我們就自然明白了。
[丁生]丁烷的那兩個結構和1,2-二氯乙烷是一樣的分析思路,是同一種結構,不是同分異構體的關系;而2-丁烯的那兩種構型是互為同分異構體的,而且是互為順反異構,其中,兩個甲基在雙鍵同一側的稱為“順式”,兩個甲基在雙鍵兩側的稱為“反式”。
[師]你們理解的很到位!
[師]看來“順反異構”你們已經(jīng)弄懂了,那下面我們來看投影上的動畫演示來接著研究乳酸的構型,看看對映異構又是怎么回事吧。
……
其實,對于學生來說,理解立體異構是有難度的,需要學生具有很強的空間想象能力。這堂課采用了直觀教學的方式,首先讓學生搭建乙烯和乙烷的模型,然后把兩個H原子換成Cl原子再來分析1,2-二氯乙烷和1,2-二氯乙烯的結構,讓學生在動手變換模型的過程中發(fā)現(xiàn)問題,并討論出為什么1,2-二氯乙烯有兩種結構,從而很自然地理解了什么是順式、什么是反式,也很容易總結出具備順反異構的有機物必須滿足的結構條件。本節(jié)課運用“直觀教學策略”進行教學設計,降低了學生的學習難度,增加了學生的感性認識,收到了很好的教學效果。整節(jié)課的教學過程非常流暢,運用“直觀教學策略”進行有機化學教學的優(yōu)勢得以明顯體現(xiàn)。