案例研究聚焦課堂關注學生認知發(fā)展的化學教學以“乙醇”為例何彩霞(北京教育學院,北京1004摘要:關注學生認知發(fā)展的化學教學,需要對學生的發(fā)展有整體考慮,既要促進學生對知識的深層理解,也要發(fā)展學生的認知技能。以必修2“乙醇”教學為例,基于對知識內容及其教學價值、學生已有知識經驗的分析,在教學活動設計方面.以“結構決定性質為引領,以“有機物性質”的學習為中心,將知識與認知過程進行整合,關注知識間的內在聯(lián)系,幫助學生逐漸和連貫地形成較為系統(tǒng)的知識結構和認識思路,力求讓學生的思維發(fā)展與知識的深層理解協(xié)調同步關鍵詞:乙醇;有機物結構與性質;認知發(fā)展;教學活動設計文章編號:1005-66292013)2-0029-03中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B作為高中有機化學基礎知識的開端,必修2模塊逐漸和連貫地形成較為系統(tǒng)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”的教學為例展開乙醇、乙酸、糖、油脂、蛋白質等)逐一展開學習。通過探討實驗了解有機物的主要性質,初步體會有機物的組成1必修階段“乙醇”知識及其教學價值和結構特點對其性質的影響,認識這些有機物在日常從人教版必修2教科書的編排看,必修階段“乙生活的應用或在化工生產中的重要作用等2。由于教醇”的知識內容主要包括乙醇的物理性質、化學性質(乙學是分別針對某一具體有機物進行的,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、典型反應及結構特點等內容有著明顯乙醇的組成、結構式及羥基等,這是學生需要學習和掌的差異,這些知識間的內在聯(lián)系不易被發(fā)現(xiàn)或容易被握的具體知識。若教學只停留在對這些具體事實性知忽視,學生在學習時往往會感覺這些知識是孤立零散識的識記上,學生獲得的只是知識的簡單積累,而不能的,隨著所學知識的增加學生難以建立對“有機物結構使學生已有的有關有機物結構與性質的知識得到重組與性質”的整體而深入的認識。為此,溝通相關知識間和改造。有機化合物知識的教學核心在于引領學生把的聯(lián)系,關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”的思想,形成對有機物結構與性質“結構決定性質”這一學科思想之間的聯(lián)系,幫助學生關系的認識。學生要達成對“結構決定性質”的理解需現(xiàn)性好會議)→教師自身的專業(yè)素質提升、學科的進步(2)裝置復雜、缺陷?→裝置簡單化,儀器恰當沒有創(chuàng)新型的教師,就難以培育出創(chuàng)新型的人才?；瘜W實驗教學改進和創(chuàng)新最重要的來源是實驗教學實(3)操作步驟多、時間長?→操作一氣呵成,時間踐,外加個人的反思和業(yè)務鉆研、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?(無毒、節(jié)省、易清理)→過程安全,衛(wèi)水平躍升。生,節(jié)省,裝置、設備可推廣,多個實驗集約化。(5)方案達到實驗目的?呈現(xiàn)方式最好?→方案參考文獻達成三維目標,教學效果好。楊樹芹,程真,清洗銀鏡新方法的實驗探究U.化學教學(6)要自制教具、開發(fā)家庭實驗?→教育價值高,2012,(4):47-48實現(xiàn)育人目標(7)如何從改進到創(chuàng)新?了解同行進展?(文獻、案例研究聚焦課堂要經歷一個漸進與發(fā)展的過程。由此需要思考,從“結烷、烷烴、乙烯和苯等內容的學習,學生對有機物中碳構決定性質”的角度看,“乙醇”這部分內容與之前的的成鍵特點及其性質等知識有所了解,知道甲烷能發(fā)生甲烷、乙烯和苯等知識有什么關聯(lián)?“乙醇”的學習將取代反應、乙烯能發(fā)生加成反應等,并初步體驗了通過發(fā)展學生對有機化合物知識的哪些認識?對這些問題實驗了解有機物性質、通過有機物結構特點認識其性的思考將有助于深刻理解知識的結構及其教學價值。質的學習思路;三是基于之前的學習,學生學習了化學按照認識有機物“結構決定性質”的分析框架國,鍵、共價鍵的極性、化學反應的實質是化學鍵的斷裂與可以較為清楚地梳理乙醇與學生之前所學的甲烷、乙生成等,這些知識有利于促進學生對乙醇的結構特點烯等在結構及其性質方面的不同,表1列舉了從組成及其主要性質反應的理解。和結構特點來分析乙醇和乙烷的主要性質與反應,由此對學生已有的知識經驗進行分析,關注學生已有可以引領學生把握有機物的結構特點對其性質的影響。知識經驗與新知識的聯(lián)系,找尋兩者之間的差距,有助以此分析框架為指南,可以促進學生依據(jù)所學相關知于教師設計出能促進學生知識重組、并符合學生認知識的遞增而整體把握“有機物結構與性質”的關系,從規(guī)律的學習活動。例如,考慮到學生的實際,與人教版而建立連貫而深入的理解。必修2教科書中“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的分析框架(以必修2乙醇和乙烷的比較為例)性質→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乙烷的結構與性質乙醇的結構與性質能團→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,在實際教學中需要將教學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:從教學整體思路來看,按照“用途一官能團性質一結構”的順序來設計學習進程;就乙醇的化學性價鍵類型與極性(CH上的取代反應易斯裂,乙醇與金屬鈉的質的學習來看按照從簡單到復雜、從熟悉到不熟悉來安排具體內容,兼顧前后內容的關聯(lián)與遞進。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”教學內容主線的設計具體如下:乙醇的用依據(jù)表1中的分析框架,對學生的學習和認知發(fā)途與性質——乙醇的化學性質(依次為乙醇的燃燒、乙展來說,必修階段“乙醇”知識的教學價值主要分為三醇的催化氧化、乙醇與金屬鈉的反應)——乙醇的結構個方面:第一,認知價值。基于從組成、性質、結構特特點(乙醇與金屬鈉反應的分析討論、乙醇與乙烷性質點與官能團的角度,豐富對有機物(乙醇)的認識。第的比較)。這樣的安排既體現(xiàn)知識的邏輯,又符合學生發(fā)展價值?；谂c乙烷的比較,基于乙醇與鈉反應的認知發(fā)展特點比水與鈉反應緩和的比較等,初步體會乙醇分子的結3關注學生認知發(fā)展的教學活動設計構特點(官能團、價鍵的極性)等對其性質的影響,逐關注學生認知發(fā)展的教學活動設計,需要將教學漸發(fā)展對有機物結構決定性質的認識。第三,工具價目標和內容轉化為具體的學習任務,圍繞學習任務將知值。即基于上述兩個方面,逐步形成認識有機物性質的識與認知過程進行整合設計相應的學習活動,在這樣思路與方法,使之成為認識和分析解決相關問題的工的學習活動中讓學生的思維發(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)和過程(如何教)做出表2關注學生認知發(fā)展的教學活動設計框架決策,即要用合適的方法去教最有價值的知識。上述知學習進程引導性問題與主要活動設計學生認知發(fā)展識內容及其教學價值的分析是進行教學設計的基本依任務1任務2據(jù),有助于幫助教師解決教什么知識的問題。2學生已有的知識經驗依據(jù)上述教學活動設計框架,必修2“乙醇”一課學生已有的知識經驗會影響新知識的學習,有效的學習進程按照“用途-性質-結構”依次展開,其主的教學需要對學生有充分的了解。就必修階段“乙醇”要活動設計簡介如下。的學習而言,學生已有的知識經驗包括以下幾個方面任務1從乙醇的用途了解其性質是對乙醇的了解,基于初中的學習和生活經驗,學生[問題1根據(jù)之前的學習和生活經驗,關于乙醇你已經知道乙醇的元素組成和化學式或結構簡式,知道已經知道了什么?請從元素組成、結構簡式、用途和性乙醇易溶于水,易燃,能做燃料、溶劑等;二是基于甲質的角度進行考慮。請寫出乙醇在生活生產中有哪些案例研究·聚焦課堂用途?這些用途反映了乙醇的哪些性質?質,思考是什么原因導致乙烷與乙醇性質有如此大的[問題1-1]在一塊白板上有用油性筆寫的字,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乙醇與乙烷性質的比較么性質?物質常溫下的狀態(tài)在水中的溶解性能否與金屬鈉反應問題121乙醇可以作為燃料請書寫其燃燒的化「乙烷CH(H學方程式。與CH4燃燒的化學方程式相比較,兩者有什乙醇CHCH2OH么共同點?[學生認知發(fā)展]回憶并調用已有的知識經驗,梳[問題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、兩者實驗現(xiàn)象有什么不同?這說明了什么?溶劑)與其性質(易燃、易溶于水,能溶解其他物質等)學生認知發(fā)展]在問題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的原因。針對問題4-1的分析,認任務2通過實驗學習乙醇的主要化學性質識乙醇的結構,知道乙醇是由乙烷分子中的一個氫原〔問題2乙醇能夠燃燒,說明乙醇能被氧化。乙醇子被羥基(-OH)所取代,乙醇和乙烷性質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與無水乙學生實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次。觀察銅絲顏色和試管中液體氣味的變化。思考如下的認識。問題:(1)銅絲的顏色先后如何變化?(2)乙醇被氧化任務4總結學習有機物的基本思路成什么物質?(3)綜合整個反應過程,銅絲的作用是什[問題5]根據(jù)今天對乙醇的學習,請你總結認識么?(4)嘗試寫出實驗過程中發(fā)生反應的化學方程式。有機物的思路和方法?[活動1通過圖片示意和教師的講解,了解乙醇在學生認知發(fā)展]反思這節(jié)課的學習,在互動討人體內的代謝過程。論中,師生共同總結認識有機物的基本思路:以“有機[演示實驗η借助實驗模擬交警檢查酒駕的方法,物性質”為中心,基于用途了解性質,通過實驗深入學認識乙醇與強氧化劑(重鉻酸鉀等)的反應。習有機物性質,從有機物性質可以認識有機物的結構[問題3]乙醇還有什么其他的化學性質呢特點,根據(jù)有機物的結構特點可以解釋其性質等(見[演示實驗2觀察教師演示乙醇與金屬鈉反應的圖1)實驗。與以前學過的金屬鈉與水反應的實驗進行比較有機物思考如下問題:(1)根據(jù)反應產物的檢驗,說明乙醇與反映反映金屬鈉反應產生的氣體是什么?(2)據(jù)實驗測定,1mol用途性質結構無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式,分析是什么氫原子參加了反應?試生活.生產實例實驗事實與現(xiàn)象結構著寫出乙醇與金屬鈉反應的化學方程式。圖1必修階段學習有機物的基本思路與方法[學生認知發(fā)展]在問題引導下,按照“實驗觀察總之,關注學生認知發(fā)展的教學,需要對學生的發(fā)現(xiàn)象分析-獲得結論-書寫化學方程式”的基本思路,展有整體考慮,既要促進學生對知識的深層理解,也要學習乙醇的主要化學性質(乙醇的催化氧化、乙醇與金發(fā)展學生的認知技能。為此,需要考慮知識的結構與價屬鈉的反應),在獲得知識的過程中體會通過實驗研究值學生的基礎與認知發(fā)展,知識獲得過程的性質等要有機物性質的思路與方法素的。以關注學生認知發(fā)展為導向,注重溝通具體知識任務3從乙醇的性質認識其結構特點與學科思想方法之間的內在聯(lián)系,圍繞教學核心內容[問題4]煤油是多種烷烴的混合物,金屬鈉與煤將知識與認知過程進行整合設計教學活動,旨在幫助油不反應,而金屬鈉與乙醇卻能反應,從中你能獲得什學生逐漸和連貫地形成較為系統(tǒng)的知識結構和認識思么啟示?路,讓學生的思維發(fā)展與知識的深層理解協(xié)調同步。這問題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”教學實踐與反思劉巖(新浦區(qū)教育局教研室,江蘇連云港2223摘要:運用實驗手段,讓學生初步體驗探究微觀世界的方法,建立物質構成的微粒觀,提高理論性知識的教學效果,為學生今后的學習和發(fā)展打下堅實基礎。關鍵詞:分子和原子;化學實驗;理論知識教學文章編號:1005-66292013)2-0032-04中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B1設計理念22新知探究化學理論性知識是指化學基本概念、基本理論(包2.21分子運動的探究括原理、定律、定理等規(guī)律性知識),具有高度的概括(1)分子是不斷運動的性、抽象性和嚴密的邏輯性。人教版初中化學教材第三[師]分別介紹濃氨水和酚酞溶液的組成,然后演單元“物質構成的奧秘”是初中化學課程標準的一級示氨水滴入酚酞溶液中酚酞溶液由無色變紅的實驗。主題之一,也是在初中化學理論性知識最集中的一個提問]氨氣能使無色酚酞溶液變紅,但氨氣溶解主題其中課題1“分子和原子”是從宏觀的物質世在水里。酚酞在紙上,并沒有接觸,為什么會出現(xiàn)變紅界跨進微觀的物質世界的第一課,對于學生認識宏觀的現(xiàn)象呢?物質的微觀組成具有重要作用。由于該課題的內容抽猜想]氨氣分子運動到濾紙上,酚酞就變紅了。象,多數(shù)教師教學時只演示品紅在水中的擴散和氨分[設計]你能設計一個實驗來驗證猜想嗎?(學生子在空氣中的擴散實驗,學生缺少真實的探究體驗,興思考)趣不濃,思維難以充分展開和轉換.因此常被視為教學學生思考有困難時)引導學生閱讀課本49頁上難題。以下筆者以參加連云港市教研員教學評比觀摩氨分子的擴散實驗,讓學生講述對方案的理解?；顒硬s獲一等獎的“分子和原子”的課堂教學為例師]噢,真相大白。(此時濾紙上的笑臉圖案消失)介紹在教師的引領下,精心設計實驗,以實驗活動為基咦,笑臉怎么消失了?在跟我們捉迷藏嗎?我再把它找礎,通過學生親歷實驗過程,化難為易,化抽象為具體,出來!(重新將濾紙放在試劑瓶口上方,“@”又出現(xiàn))使其在微粒水平上認識物質的結構、性質和變化規(guī)律,這又怎樣解釋初步建立化學微粒觀的嘗試。[生]氨氣分子不斷運動離開白紙,紅色消失,再放2教學過程在氨水瓶口,紅色重現(xiàn)。2.1情境導入教學反思:合理利用氨分子擴散實驗,由小魔術引[師]初次見面,送給大家一個小小的見面禮。這入課題?！靶δ槨钡摹盁o中生有一悄然消失一重新出現(xiàn)是一張濾紙,放在試劑瓶口上方。(紙上出現(xiàn)“③”笑臉吊足了學生的胃口,“紅色一無色一紅色”的反復變化,有圖案)祝同學們笑口常開,笑容常在!想知道這個小魔效地激發(fā)了學生的好奇心與探究欲望,生動的教學情境術的奧秘嗎?將學生快速帶入課堂學習活動中,達到了引入新課、激發(fā)參考文獻究——以“苯酚”教學為例團教學儀器與實驗,2012,(5):11-14ll中華人民共和國教育部制定普通高中化學課程標準(實驗)4楊開城著、以學習活動為中心的教學設計理論—一教學設計理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驗教科書·化學5]季蘋著,教什么知識[M]北京:教育科學出版社,2009M北京:人民教育出版社,2007阿6崔允漸主編、有效教學M上海:華東師范大學出版社,3]何彩霞,發(fā)展學生對有機物“結構決定性質”認識的教學研