張穎秋
【內容摘要】以《選修5》第三章第四節(jié)“有機合成”為例,闡述了在有機教學中從化學史料、任務探究、學以致用三個維度,深挖有機教學的功能與價值,引導學生自我構建和積極學習,從而提升化學核心素養(yǎng),領略化學的魅力和精髓。
【關鍵詞】高效 有機合成 教學
現代建構主義認為,“學習是建構內在的心理表征的過程,學習者并不是把知識從外界搬到記憶中,而是以已有的經驗為基礎,通過與外界的相互作用來建構新的理解[1]”。因此,學生能否牢固地、準確地、定性地建立起基本的化學觀念,應當是教學的第一目標。
一、有機教學的設計分析
有機物在醫(yī)藥、化工、生產、生活中的廣泛應用,但有機教學很容易進入一個誤區(qū),就是根據官能團歸納各有機物的性質。故此,合成路線的科學性、合理性和完整的有機合成的教學尤為重要,學習過程促使學生們領悟化學的本質和意義。
二、課堂實錄
1.以化學史為情景,明確引入課題
環(huán)節(jié)1:有機合成的昨天
【引入】提到有機合成,你能想到什么?
【回答】合成纖維、塑料等。
【講述】展示圖片生活中的合成材料,它們都是源于一些基礎的有機小分子,經過有機反應合成而來。
【PPT】資料呈現有機合成的發(fā)展與影響。
【講述】如維生素B12的合成。這是一種復雜的有機物,合成該物質的原料卻很簡單(展示結構)。
【問題】請你觀察這一合成過程的原料和產物,你覺得有機合成有什么特點?在這個過程中要解決什么問題?
【回答】把簡單的原料變成復雜的產物,“建造”出產物的結構。
【歸納】有機合成的任務就是從簡單的原料出發(fā),通過有機反應,“建造”出目標分子的骨架和官能團。
【PPT】有機合成過程示意圖
設計意圖:以化學史為素材,很好地激發(fā)學生的學習興趣和熱情;呈現原料“間甲氧基苯胺”和目標化合物“維生素B12”的結構簡式,讓學生自主發(fā)現有機合成的主要任務是“官能團的轉變”及“分子骨架的構建”。
2.任務探究,探求新知
學會共同生活,以便與他人一道參加人的所有活動并在這些活動中 進行合作[2]。
環(huán)節(jié)2:有機物轉化關系網
任務1:乙酸乙酯(CH3COOC2H5),是一種常用香料原料。在工業(yè)上可以通過最基本的石油化工產品乙烯為原料合成,請你以乙烯為原料,其它無機試劑任選,合成乙酸乙酯,并寫出每一步反應的方程式。
【學生】書寫方程式
【教師】巡視、檢查學生書寫情況。學生寫完后,投影答案,學生檢查、修改。
小組討論:把合成中有機物之間的轉化關系圖畫出來
【學生】討論、書寫,學生代表發(fā)言、交流。
思考與交流
(1)如果把該關系網中的乙烯換成其它烯烴是否也會有同樣的變化呢?
【學生】有同樣的變化,變化的本質是官能團的轉化(或物質類別的轉化)
【教師】我們可以把上述具體物質間的轉化關系歸納為物質類別之間的轉化。而從官能團(或物質類別)的角度認識有機物的轉化具有更普遍的意義。
(2)關系圖中的有機物之間是否還有其他的轉化?是否還有其他有機物類別能補充到這個關系圖中?
設計意圖:任務既有官能團種類的轉變,又有官能團個數的變化,還有碳原子數的增多;另外該任務在合成方法上對逆合成方法的要求更明確,同時還要理解和利用陌生信息。上述種種在對環(huán)節(jié)一形成的問題解決的方法和策略既是一種鞏固,更是一種提升和拓寬。
3.聯(lián)系生活,學以致用
環(huán)節(jié)3:有機合成的發(fā)展
任務2: 是一種溶解力強、環(huán)保、低味的高沸點溶劑,在涂料、塑料等工業(yè)中具有潛在的應用價值。
現以乙烯為原料(其它無機試劑任選)合成寫出合成線路圖。
【學生】以小組為單位相互觀摩、交流、討論,
【教師】投影學生代表的合成線路圖
【學生】在師生共析、共評中開口表達解決有機合成問題的方法和策略
【PPT投影】解決有機合成問題的方法和策略
設計意圖:作為問題解決的任務,設置的梯度及與問題核心的相關度最為重要,實現學生很自然地要去關注“分子骨架的變化”及“官能團的變化”,緊扣有機合成類問題的關鍵。
三、教學反思
以上基于功能與價值設計的有機教學,不僅能從概念建立的過程中培養(yǎng)了學生的探究能看和自我建構知識的能力,豐富了學生看化學的視角和觀點。同時也讓學生學會與史料對話,重溫前人研究歷程,體驗嚴謹的科學精神;學會與同學對話,發(fā)現問題并自主解決;學會與自己對話,自我構建知識網絡。
【參考文獻】
[1] 溫彭年, 賈國英. 建構主義理論與教學改革——建構主義學習理論綜述[J]. 教育理論與實踐, 2002(5):17-22.
[2] 李軍靠, 李延. 基于有效教學理論的課堂管理研究[J]. 教育探索, 2009(2):54-55.
(作者單位:廣州市增城區(qū)第一中學)