關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的化學(xué)教學(xué)——以“乙醇”為例

案例研究聚焦課堂關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的化學(xué)教學(xué)以“乙醇”為例何彩霞(北京教育學(xué)院,北京1004摘要:關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的化學(xué)教學(xué),需要對學(xué)生的發(fā)展有整體考慮,既要促進(jìn)學(xué)生對知識的深層理解,也要發(fā)展學(xué)生的認知技能。以必修2“乙醇”教學(xué)為例,基于對知識內容及其教學(xué)價(jià)值、學(xué)生已有知識經(jīng)驗的分析,在教學(xué)活動(dòng)設計方面.以“結構決定性質(zhì)為引領(lǐng),以“有機物性質(zhì)”的學(xué)習為中心,將知識與認知過(guò)程進(jìn)行整合,關(guān)注知識間的內在聯(lián)系,幫助學(xué)生逐漸和連貫地形成較為系統的知識結構和認識思路,力求讓學(xué)生的思維發(fā)展與知識的深層理解協(xié)調同步關(guān)鍵詞:乙醇;有機物結構與性質(zhì);認知發(fā)展;教學(xué)活動(dòng)設計文章編號:1005-66292013)2-0029-03中圖分類(lèi)號:G633.8文獻標識碼:B作為高中有機化學(xué)基礎知識的開(kāi)端,必修2模塊逐漸和連貫地形成較為系統的知識結構和認識思路就選取與生活聯(lián)系密切的典型有機物(甲烷、乙烯、苯、顯得尤為重要。本文以必修2“乙醇”的教學(xué)為例展開(kāi)乙醇、乙酸、糖、油脂、蛋白質(zhì)等)逐一展開(kāi)學(xué)習。通過(guò)探討實(shí)驗了解有機物的主要性質(zhì),初步體會(huì )有機物的組成1必修階段“乙醇”知識及其教學(xué)價(jià)值和結構特點(diǎn)對其性質(zhì)的影響,認識這些有機物在日常從人教版必修2教科書(shū)的編排看,必修階段“乙生活的應用或在化工生產(chǎn)中的重要作用等2。由于教醇”的知識內容主要包括乙醇的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)(乙學(xué)是分別針對某一具體有機物進(jìn)行的,并且這些有機醇與金屬鈉的反應、乙醇的燃燒、乙醇的催化氧化)物的主要性質(zhì)、典型反應及結構特點(diǎn)等內容有著(zhù)明顯乙醇的組成、結構式及羥基等,這是學(xué)生需要學(xué)習和掌的差異,這些知識間的內在聯(lián)系不易被發(fā)現或容易被握的具體知識。若教學(xué)只停留在對這些具體事實(shí)性知忽視,學(xué)生在學(xué)習時(shí)往往會(huì )感覺(jué)這些知識是孤立零散識的識記上,學(xué)生獲得的只是知識的簡(jiǎn)單積累,而不能的,隨著(zhù)所學(xué)知識的增加學(xué)生難以建立對“有機物結構使學(xué)生已有的有關(guān)有機物結構與性質(zhì)的知識得到重組與性質(zhì)”的整體而深入的認識。為此,溝通相關(guān)知識間和改造。有機化合物知識的教學(xué)核心在于引領(lǐng)學(xué)生把的聯(lián)系,關(guān)注具體有機物知識與更為基本、更為深刻的握“結構決定性質(zhì)”的思想,形成對有機物結構與性質(zhì)“結構決定性質(zhì)”這一學(xué)科思想之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生關(guān)系的認識。學(xué)生要達成對“結構決定性質(zhì)”的理解需現性好會(huì )議)→教師自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)提升、學(xué)科的進(jìn)步(2)裝置復雜、缺陷?→裝置簡(jiǎn)單化,儀器恰當沒(méi)有創(chuàng )新型的教師,就難以培育出創(chuàng )新型的人才?；瘜W(xué)實(shí)驗教學(xué)改進(jìn)和創(chuàng )新最重要的來(lái)源是實(shí)驗教學(xué)實(shí)(3)操作步驟多、時(shí)間長(cháng)?→操作一氣呵成,時(shí)間踐,外加個(gè)人的反思和業(yè)務(wù)鉆研、通達的資訊。顯然短,成功率高。同行之間的團結合作、分享交流,可使團隊的整體創(chuàng )新(4)環(huán)保?(無(wú)毒、節省、易清理)→過(guò)程安全,衛水平躍升。生,節省,裝置、設備可推廣,多個(gè)實(shí)驗集約化。(5)方案達到實(shí)驗目的?呈現方式最好?→方案參考文獻達成三維目標,教學(xué)效果好。楊樹(shù)芹,程真,清洗銀鏡新方法的實(shí)驗探究U.化學(xué)教學(xué)(6)要自制教具、開(kāi)發(fā)家庭實(shí)驗?→教育價(jià)值高,2012,(4):47-48實(shí)現育人目標(7)如何從改進(jìn)到創(chuàng )新?了解同行進(jìn)展?(文獻、案例研究聚焦課堂要經(jīng)歷一個(gè)漸進(jìn)與發(fā)展的過(guò)程。由此需要思考,從“結烷、烷烴、乙烯和苯等內容的學(xué)習,學(xué)生對有機物中碳構決定性質(zhì)”的角度看,“乙醇”這部分內容與之前的的成鍵特點(diǎn)及其性質(zhì)等知識有所了解,知道甲烷能發(fā)生甲烷、乙烯和苯等知識有什么關(guān)聯(lián)?“乙醇”的學(xué)習將取代反應、乙烯能發(fā)生加成反應等,并初步體驗了通過(guò)發(fā)展學(xué)生對有機化合物知識的哪些認識?對這些問(wèn)題實(shí)驗了解有機物性質(zhì)、通過(guò)有機物結構特點(diǎn)認識其性的思考將有助于深刻理解知識的結構及其教學(xué)價(jià)值。質(zhì)的學(xué)習思路;三是基于之前的學(xué)習,學(xué)生學(xué)習了化學(xué)按照認識有機物“結構決定性質(zhì)”的分析框架?chē)?鍵、共價(jià)鍵的極性、化學(xué)反應的實(shí)質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂與可以較為清楚地梳理乙醇與學(xué)生之前所學(xué)的甲烷、乙生成等,這些知識有利于促進(jìn)學(xué)生對乙醇的結構特點(diǎn)烯等在結構及其性質(zhì)方面的不同,表1列舉了從組成及其主要性質(zhì)反應的理解。和結構特點(diǎn)來(lái)分析乙醇和乙烷的主要性質(zhì)與反應,由此對學(xué)生已有的知識經(jīng)驗進(jìn)行分析,關(guān)注學(xué)生已有可以引領(lǐng)學(xué)生把握有機物的結構特點(diǎn)對其性質(zhì)的影響。知識經(jīng)驗與新知識的聯(lián)系,找尋兩者之間的差距,有助以此分析框架為指南,可以促進(jìn)學(xué)生依據所學(xué)相關(guān)知于教師設計出能促進(jìn)學(xué)生知識重組、并符合學(xué)生認知識的遞增而整體把握“有機物結構與性質(zhì)”的關(guān)系,從規律的學(xué)習活動(dòng)。例如,考慮到學(xué)生的實(shí)際,與人教版而建立連貫而深入的理解。必修2教科書(shū)中“乙醇”內容順序的編排(乙醇的物理表1認識有機物結構與性質(zhì)的分析框架(以必修2乙醇和乙烷的比較為例)性質(zhì)→乙醇與金屬鈉的反應→乙醇的結構、羥基與官有機物組成與結構特點(diǎn)乙烷的結構與性質(zhì)乙醇的結構與性質(zhì)能團→乙醇的氧化反應(乙醇的燃燒、乙醇的催化氧組成元素C、HC、H、O化)不同,筆者認為,在實(shí)際教學(xué)中需要將教學(xué)內容順碳的成鍵方式與碳骨架單鍵,飽和單鍵,飽和序做如下的調整:從教學(xué)整體思路來(lái)看,按照“用途一官能團性質(zhì)一結構”的順序來(lái)設計學(xué)習進(jìn)程;就乙醇的化學(xué)性?xún)r(jià)鍵類(lèi)型與極性(CH上的取代反應易斯裂,乙醇與金屬鈉的質(zhì)的學(xué)習來(lái)看按照從簡(jiǎn)單到復雜、從熟悉到不熟悉來(lái)安排具體內容,兼顧前后內容的關(guān)聯(lián)與遞進(jìn)。為此,必基團間的相互作用乙基對乙醇分子中羥基氫活潑性的影響修2“乙醇”教學(xué)內容主線(xiàn)的設計具體如下:乙醇的用依據表1中的分析框架,對學(xué)生的學(xué)習和認知發(fā)途與性質(zhì)——乙醇的化學(xué)性質(zhì)(依次為乙醇的燃燒、乙展來(lái)說(shuō),必修階段“乙醇”知識的教學(xué)價(jià)值主要分為三醇的催化氧化、乙醇與金屬鈉的反應)——乙醇的結構個(gè)方面:第一,認知價(jià)值?；趶慕M成、性質(zhì)、結構特特點(diǎn)(乙醇與金屬鈉反應的分析討論、乙醇與乙烷性質(zhì)點(diǎn)與官能團的角度,豐富對有機物(乙醇)的認識。第的比較)。這樣的安排既體現知識的邏輯,又符合學(xué)生發(fā)展價(jià)值?；谂c乙烷的比較,基于乙醇與鈉反應的認知發(fā)展特點(diǎn)比水與鈉反應緩和的比較等,初步體會(huì )乙醇分子的結3關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的教學(xué)活動(dòng)設計構特點(diǎn)(官能團、價(jià)鍵的極性)等對其性質(zhì)的影響,逐關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的教學(xué)活動(dòng)設計,需要將教學(xué)漸發(fā)展對有機物結構決定性質(zhì)的認識。第三,工具價(jià)目標和內容轉化為具體的學(xué)習任務(wù),圍繞學(xué)習任務(wù)將知值。即基于上述兩個(gè)方面,逐步形成認識有機物性質(zhì)的識與認知過(guò)程進(jìn)行整合設計相應的學(xué)習活動(dòng),在這樣思路與方法,使之成為認識和分析解決相關(guān)問(wèn)題的工的學(xué)習活動(dòng)中讓學(xué)生的思維發(fā)展與知識的理解協(xié)調同具步,其設計框架如表2所示。教師需要對知識(教什么)和過(guò)程(如何教)做出表2關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的教學(xué)活動(dòng)設計框架決策,即要用合適的方法去教最有價(jià)值的知識。上述知學(xué)習進(jìn)程引導性問(wèn)題與主要活動(dòng)設計學(xué)生認知發(fā)展識內容及其教學(xué)價(jià)值的分析是進(jìn)行教學(xué)設計的基本依任務(wù)1任務(wù)2據,有助于幫助教師解決教什么知識的問(wèn)題。2學(xué)生已有的知識經(jīng)驗依據上述教學(xué)活動(dòng)設計框架,必修2“乙醇”一課學(xué)生已有的知識經(jīng)驗會(huì )影響新知識的學(xué)習,有效的學(xué)習進(jìn)程按照“用途-性質(zhì)-結構”依次展開(kāi),其主的教學(xué)需要對學(xué)生有充分的了解。就必修階段“乙醇”要活動(dòng)設計簡(jiǎn)介如下。的學(xué)習而言,學(xué)生已有的知識經(jīng)驗包括以下幾個(gè)方面任務(wù)1從乙醇的用途了解其性質(zhì)是對乙醇的了解,基于初中的學(xué)習和生活經(jīng)驗,學(xué)生[問(wèn)題1根據之前的學(xué)習和生活經(jīng)驗,關(guān)于乙醇你已經(jīng)知道乙醇的元素組成和化學(xué)式或結構簡(jiǎn)式,知道已經(jīng)知道了什么?請從元素組成、結構簡(jiǎn)式、用途和性乙醇易溶于水,易燃,能做燃料、溶劑等;二是基于甲質(zhì)的角度進(jìn)行考慮。請寫(xiě)出乙醇在生活生產(chǎn)中有哪些案例研究·聚焦課堂用途?這些用途反映了乙醇的哪些性質(zhì)?質(zhì),思考是什么原因導致乙烷與乙醇性質(zhì)有如此大的[問(wèn)題1-1]在一塊白板上有用油性筆寫(xiě)的字,你能差異?用什么方法將其清理干凈?這種方法利用了乙醇的什表3乙醇與乙烷性質(zhì)的比較么性質(zhì)?物質(zhì)常溫下的狀態(tài)在水中的溶解性能否與金屬鈉反應問(wèn)題121乙醇可以作為燃料請書(shū)寫(xiě)其燃燒的化「乙烷CH(H學(xué)方程式。與CH4燃燒的化學(xué)方程式相比較,兩者有什乙醇CHCH2OH么共同點(diǎn)?[學(xué)生認知發(fā)展]回憶并調用已有的知識經(jīng)驗,梳[問(wèn)題4-2比較金屬鈉與水、金屬鈉與乙醇的反應理對乙醇的已有認識,建立乙醇的用途(燃料、飲料、兩者實(shí)驗現象有什么不同?這說(shuō)明了什么?溶劑)與其性質(zhì)(易燃、易溶于水,能溶解其他物質(zhì)等)學(xué)生認知發(fā)展]在問(wèn)題4的引導下,從有機物結之間的聯(lián)系。構的角度認識其性質(zhì)的原因。針對問(wèn)題4-1的分析,認任務(wù)2通過(guò)實(shí)驗學(xué)習乙醇的主要化學(xué)性質(zhì)識乙醇的結構,知道乙醇是由乙烷分子中的一個(gè)氫原〔問(wèn)題2乙醇能夠燃燒,說(shuō)明乙醇能被氧化。乙醇子被羥基(-OH)所取代,乙醇和乙烷性質(zhì)的差異是由還能與其他氧化劑發(fā)生反應嗎?乙醇的官能團(-OH)所引起的?；诮饘兮c與無(wú)水乙學(xué)生實(shí)驗丿乙醇的催化氧化。向試管中加入3-4醇反應比金屬鈉與水反應緩和的比較,初步了解乙基對mL無(wú)水乙醇,將一根潔凈的下端呈螺旋狀的銅絲在酒乙醇分子中羥基氫活潑性的影響,從而從官能團、價(jià)鍵精燈的外焰上灼燒至紅熱,迅速插入乙醇中,反復多的極性等方面豐富和發(fā)展對“有機物結構決定性質(zhì)次。觀(guān)察銅絲顏色和試管中液體氣味的變化。思考如下的認識。問(wèn)題:(1)銅絲的顏色先后如何變化?(2)乙醇被氧化任務(wù)4總結學(xué)習有機物的基本思路成什么物質(zhì)?(3)綜合整個(gè)反應過(guò)程,銅絲的作用是什[問(wèn)題5]根據今天對乙醇的學(xué)習,請你總結認識么?(4)嘗試寫(xiě)出實(shí)驗過(guò)程中發(fā)生反應的化學(xué)方程式。有機物的思路和方法?[活動(dòng)1通過(guò)圖片示意和教師的講解,了解乙醇在學(xué)生認知發(fā)展]反思這節課的學(xué)習,在互動(dòng)討人體內的代謝過(guò)程。論中,師生共同總結認識有機物的基本思路:以“有機[演示實(shí)驗η借助實(shí)驗模擬交警檢查酒駕的方法,物性質(zhì)”為中心,基于用途了解性質(zhì),通過(guò)實(shí)驗深入學(xué)認識乙醇與強氧化劑(重鉻酸鉀等)的反應。習有機物性質(zhì),從有機物性質(zhì)可以認識有機物的結構[問(wèn)題3]乙醇還有什么其他的化學(xué)性質(zhì)呢特點(diǎn),根據有機物的結構特點(diǎn)可以解釋其性質(zhì)等(見(jiàn)[演示實(shí)驗2觀(guān)察教師演示乙醇與金屬鈉反應的圖1)實(shí)驗。與以前學(xué)過(guò)的金屬鈉與水反應的實(shí)驗進(jìn)行比較有機物思考如下問(wèn)題:(1)根據反應產(chǎn)物的檢驗,說(shuō)明乙醇與反映反映金屬鈉反應產(chǎn)生的氣體是什么?(2)據實(shí)驗測定,1mol用途性質(zhì)結構無(wú)水乙醇與足量的金屬鈉反應可得到0.5molH2。請結合乙醇的結構簡(jiǎn)式,分析是什么氫原子參加了反應?試生活.生產(chǎn)實(shí)例實(shí)驗事實(shí)與現象結構著(zhù)寫(xiě)出乙醇與金屬鈉反應的化學(xué)方程式。圖1必修階段學(xué)習有機物的基本思路與方法[學(xué)生認知發(fā)展]在問(wèn)題引導下,按照“實(shí)驗觀(guān)察總之,關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展的教學(xué),需要對學(xué)生的發(fā)現象分析-獲得結論-書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式”的基本思路,展有整體考慮,既要促進(jìn)學(xué)生對知識的深層理解,也要學(xué)習乙醇的主要化學(xué)性質(zhì)(乙醇的催化氧化、乙醇與金發(fā)展學(xué)生的認知技能。為此,需要考慮知識的結構與價(jià)屬鈉的反應),在獲得知識的過(guò)程中體會(huì )通過(guò)實(shí)驗研究值學(xué)生的基礎與認知發(fā)展,知識獲得過(guò)程的性質(zhì)等要有機物性質(zhì)的思路與方法素的。以關(guān)注學(xué)生認知發(fā)展為導向,注重溝通具體知識任務(wù)3從乙醇的性質(zhì)認識其結構特點(diǎn)與學(xué)科思想方法之間的內在聯(lián)系,圍繞教學(xué)核心內容[問(wèn)題4]煤油是多種烷烴的混合物,金屬鈉與煤將知識與認知過(guò)程進(jìn)行整合設計教學(xué)活動(dòng),旨在幫助油不反應,而金屬鈉與乙醇卻能反應,從中你能獲得什學(xué)生逐漸和連貫地形成較為系統的知識結構和認識思么啟示?路,讓學(xué)生的思維發(fā)展與知識的深層理解協(xié)調同步。這問(wèn)題4-1按照表3所示,比較乙烷與乙醇的性值得深入研究下去精品課例聚焦課堂“分子和原子”教學(xué)實(shí)踐與反思劉巖(新浦區教育局教研室,江蘇連云港2223摘要:運用實(shí)驗手段,讓學(xué)生初步體驗探究微觀(guān)世界的方法,建立物質(zhì)構成的微粒觀(guān),提高理論性知識的教學(xué)效果,為學(xué)生今后的學(xué)習和發(fā)展打下堅實(shí)基礎。關(guān)鍵詞:分子和原子;化學(xué)實(shí)驗;理論知識教學(xué)文章編號:1005-66292013)2-0032-04中圖分類(lèi)號:G633.8文獻標識碼:B1設計理念22新知探究化學(xué)理論性知識是指化學(xué)基本概念、基本理論(包2.21分子運動(dòng)的探究括原理、定律、定理等規律性知識),具有高度的概括(1)分子是不斷運動(dòng)的性、抽象性和嚴密的邏輯性。人教版初中化學(xué)教材第三[師]分別介紹濃氨水和酚酞溶液的組成,然后演單元“物質(zhì)構成的奧秘”是初中化學(xué)課程標準的一級示氨水滴入酚酞溶液中酚酞溶液由無(wú)色變紅的實(shí)驗。主題之一,也是在初中化學(xué)理論性知識最集中的一個(gè)提問(wèn)]氨氣能使無(wú)色酚酞溶液變紅,但氨氣溶解主題其中課題1“分子和原子”是從宏觀(guān)的物質(zhì)世在水里。酚酞在紙上,并沒(méi)有接觸,為什么會(huì )出現變紅界跨進(jìn)微觀(guān)的物質(zhì)世界的第一課,對于學(xué)生認識宏觀(guān)的現象呢?物質(zhì)的微觀(guān)組成具有重要作用。由于該課題的內容抽猜想]氨氣分子運動(dòng)到濾紙上,酚酞就變紅了。象,多數教師教學(xué)時(shí)只演示品紅在水中的擴散和氨分[設計]你能設計一個(gè)實(shí)驗來(lái)驗證猜想嗎?(學(xué)生子在空氣中的擴散實(shí)驗,學(xué)生缺少真實(shí)的探究體驗,興思考)趣不濃,思維難以充分展開(kāi)和轉換.因此常被視為教學(xué)學(xué)生思考有困難時(shí))引導學(xué)生閱讀課本49頁(yè)上難題。以下筆者以參加連云港市教研員教學(xué)評比觀(guān)摩氨分子的擴散實(shí)驗,讓學(xué)生講述對方案的理解?；顒?dòng)并榮獲一等獎的“分子和原子”的課堂教學(xué)為例師]噢,真相大白。(此時(shí)濾紙上的笑臉圖案消失)介紹在教師的引領(lǐng)下,精心設計實(shí)驗,以實(shí)驗活動(dòng)為基咦,笑臉怎么消失了?在跟我們捉迷藏嗎?我再把它找礎,通過(guò)學(xué)生親歷實(shí)驗過(guò)程,化難為易,化抽象為具體,出來(lái)!(重新將濾紙放在試劑瓶口上方,“@”又出現)使其在微粒水平上認識物質(zhì)的結構、性質(zhì)和變化規律,這又怎樣解釋初步建立化學(xué)微粒觀(guān)的嘗試。[生]氨氣分子不斷運動(dòng)離開(kāi)白紙,紅色消失,再放2教學(xué)過(guò)程在氨水瓶口,紅色重現。2.1情境導入教學(xué)反思:合理利用氨分子擴散實(shí)驗,由小魔術(shù)引[師]初次見(jiàn)面,送給大家一個(gè)小小的見(jiàn)面禮。這入課題?！靶δ槨钡摹盁o(wú)中生有一悄然消失一重新出現是一張濾紙,放在試劑瓶口上方。(紙上出現“③”笑臉吊足了學(xué)生的胃口,“紅色一無(wú)色一紅色”的反復變化,有圖案)祝同學(xué)們笑口常開(kāi),笑容常在!想知道這個(gè)小魔效地激發(fā)了學(xué)生的好奇心與探究欲望,生動(dòng)的教學(xué)情境術(shù)的奧秘嗎?將學(xué)生快速帶入課堂學(xué)習活動(dòng)中,達到了引入新課、激發(fā)參考文獻究——以“苯酚”教學(xué)為例團教學(xué)儀器與實(shí)驗,2012,(5):11-14ll中華人民共和國教育部制定普通高中化學(xué)課程標準(實(shí)驗)4楊開(kāi)城著(zhù)、以學(xué)習活動(dòng)為中心的教學(xué)設計理論—一教學(xué)設計理S]北京:人民教育出版社,2003:13論新探索IM].北京:電子工業(yè)出版社,2005:182]宋心琦主編,普通高中課程標準實(shí)驗教科書(shū)·化學(xué)5]季蘋(píng)著(zhù),教什么知識[M]北京:教育科學(xué)出版社,2009M北京:人民教育出版社,2007阿6崔允漸主編、有效教學(xué)M上海:華東師范大學(xué)出版社,3]何彩霞,發(fā)展學(xué)生對有機物“結構決定性質(zhì)”認識的教學(xué)研