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省部级化学优课“乙醇”的教学课例评析

2018-02-18陈新华

化学教与学 2018年12期
关键词:乙醇

摘要:基于“乙醇”优课比较的视角,分析了省部级化学优课的共同特征:凸显学科价值教育、重视实验教学、注重证据推理、践行“宏观-微观-符号”三重表征教学。剖析其存在的问题,并得到教学启示和建议。

关键词:化学优课;乙醇;教学课例

文章编号:1008-0546(2018)12-0015-03中图分类号:G632.41文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2018.12.005

为了促进优质数字资源的开发与共享,深化高效课堂教学改革,教育部开展了“一师一优课,一课一名师”活动。省部级优课都是经过层层选拔推选上来,包含着各教学团队的教学智慧,亮点层出不穷,精彩纷呈。这些优课体现出一些共同特征,值得其他教师借鉴学习;但也暴露出一些典型的问题,应该引起足够的重视。本文通过对18节人教版化学必修2第3章第3节“生活中常见的有机物——乙醇”(以下简称“乙醇”)的课例进行对比分析,总结优课的共同特征,弘扬先进的教育教学理念;剖析存在问题,增进教师对教学本质的理解,提升教学水平。

一、优课教学的共同特征

乙醇是典型的有机物,对促进学生的观念建构和培育学生的核心素养具有重要的价值。18节优课体现出一些共同的教学策略。

1.凸显学科价值教育,培养人文精神

“乙醇”这个课题十分贴近生活。大部分老师均能联系乙醇在生产生活实际中的用途,如作燃料、作溶剂等,让学生感受化学学科的价值。特别是乙醇与酒关系密切,跟“酒”相关的情境素材有“有关酒的诗词”、“酿酒的过程”、“酒的度数的含义”、“乙醇在人体内的代谢过程”、“酒驾的检验及危害”等。18节课例中涉及“酒”的情境素材统计如表1。

老师们均能挖掘文本包含的文化内涵,对学生进行情感教育。通过“有关酒的诗词”的回忆,感受优秀传统文化;通过呈现“酿酒技术”的视频、介绍“酒的度数的含义”,了解化学与生产的密切联系,拓展视野;通过介绍“乙醇在人体内的代谢过程”、“酒驾的危害及检验”,唤醒公民的责任意识,珍爱生命,关注健康,实现生命教育。大部分老师介绍交警使用硫酸酸化的含K2Cr2O7硅胶(橙黄色)的仪器检验司机是否酒后驾车。当呼出气体含乙醇,乙醇被氧化成乙酸,同时K2Cr2O7被还原成硫酸铬(绿色),若绿色Cr3+的浓度超过规定警戒线,则呼出乙醇蒸气超标。北京的邓老师介绍了燃料电池型酒精测试仪,SD-400型酒精检测仪工作原理:被测人呼出的气体被抽入燃料电池后,会产生微小的电压,被测者酒精含量越高,电压就越高,检测仪就会得到被测者血液中酒精含量的数值。燃料电池型酒精测试仪才是现实中交警广泛使用的仪器。该检测仪的介绍体现该师能关注科技发展的新动态。这些情景素材的使用,凸显化学学科的教育价值,有效培养了学生的人文精神。

2.重视实验教学,培养科学精神

本节课的实验有“乙醇与金属钠反应”、“乙醇的催化-氧化”、“乙醇与强氧化剂的反应”等。9个课例进行分组实验,3个课例分组与演示相结合,2个课例进行教师演示实验,4个课例增加了金属钠与水反应的实验,3个课例改进了乙醇与金属钠反应的实验,对生成的气体进行定量测定。湖北的杨老师对“乙醇的催化—氧化”实验进行了创新:将铜片(已折成盒状)放在泥三角上,用酒精灯加热至红热状态;取不超过0.5mL乙醇,逐滴加在铜片上,让前面液体几乎消失后再接著滴加;观察铜片与乙醇接触的地方颜色变化并小心地闻气味,比较与乙醇的气味有无不同。这些实验效果良好,有效地培养了学生的实验能力,促进了学生对乙醇相关化学性质的理解,也培养了学生的思维能力和创新素养。

3.注重证据推理,培养思维能力

有15个课例选取对乙醇分子的结构推导作为教学内容。其中有9个课例让学生动手搭出C2H6O分子可能的球棍模型,提升学生动手能力、合作能力及分析解决问题的能力,让学生体会自主探究、自主发现的乐趣。有6个课例利用钠能够保存在煤油中、乙醇与钠、水与钠反应引导学生进行推理:钠不与烷烃反应,说明钠不能从C-H键中置换出氢;钠可与水反应,钠能从O-H键中置换出氢,说明乙醇中有类似于水分子的结构。有3位教师介绍定量实验,如:实验测定2.3g(0.05mol)无水酒精可与足量金属钠反应,收集到标况下0.56L(0.025mol)氢气,n(C2H6O) ∶ n(H2)=2 ∶ 1。试从乙醇(C2H6O)可能的两种结构判断乙醇的结构简式,简要说明判断过程。还有老师用核磁共振氢谱(如图1)揭示乙醇分子的结构。通过证据推理确定物质的乙醇的结构,培养了学生的思维分析能力和加深结构决定性质的理解。

4.践行“宏观—微观—符号”三重表征教学,体现学科特色

大部分教师能让学生用球棍模型的拼装推理探究原子的空间排布,揭示乙醇分子可能的微观结构,写出对应的结构式和结构简式。让学生思考问题“钠可以保存在煤油中却不能保存在水中?金属钠为什么能跟乙醇反应?反应速率为什么比跟水反应慢?”等,引导学生从分子结构的角度进行解释。用实验呈现宏观现象,直观感受激发学生思考宏观变化背后的化学原理,从微观的角度解释宏观现象,接着书写结构式、化学方程式,体现了“宏观-微观-符号”三重表征教学思维,有利于学生形成结构决定性质的基本观念,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。

二、教学中存在的问题分析及教学启示

1.情境创设不够高效

情境的创设能够激发学生学习兴趣,引发学生的思维活动,促进学生对知识的理解及运用。新的《普通高中化学课程标准(2017版)》(以下简称“新课程标准”),倡导创设真实的问题情境,帮助学生形成和发展核心素养 [1]。“乙醇”的情境素材丰富,但在情境选择创设时应注意提升内涵和效率 [2]。有一些课例的情境创设不够高效。如,有4个播放诗词大会背诵关于“酒”的诗句的视频,有2个让学生分组比赛背出含“酒”的诗句;有的播放模仿记者采访各种人员喝酒的危害;有的课例教师当场进行鸡尾酒的调配等。这些情境内容是合理的,但教师的处理方式不好,过于拖沓,影响到讲重难点的时间。在核心素养视野下,应认识情境创设的必要性,进一步反思情境创设的有效性,深刻理解情境创设的内涵和价值,情境创设要紧扣教学内容、科学真实、引发思考、生动简明 [3]。

2.实验教学不够到位

教师处理实验的方式显示出教师对实验教学的态度和观念。新课程标准已将乙醇的主要性质的相关实验列为必做实验。本节课的几个实验是适合学生动手完成的,如没有办法让学生进行分组实验,至少教师要进行演示。但有4个课例只采用播放多媒体视频的方式,这样处理是不恰当的。多媒体制作的实验是模拟性的,呈现的是理想条件下的实验过程,许多现实中的因素对实验的影响很难表现出来,这样的实验有可能不够真实,不利于学生科学意识的培养和实验操作技能的提高。教师要克服困难多让学生动手实验。另一种极端情况是教师介绍物理性质之后,没有交代实验操作的注意事项、观察要点等,直接让学生一下子把三个实验全部完成。教师重视让学生自主发现总结,但也要考虑高一学生的能力水平,应该引导提醒学生实验观察的要点,并分析思考实验现象背后的原因,充分发挥实验的教学功能和价值。

3.板书的功能发挥不足

18个课例全部使用PPT课件、运用多媒体进行教学。大部分结合板书进行,有3个完全没有板书,有5个板书简单随意。多媒体教学可以使教学内容清晰,提高课堂教学容量,微观世界的模拟、生动的画面也有助于学生对抽象的化学概念的理解。但使用课件教学也有缺点。首先,页面切换频繁,教学条理不清晰,重点不突出。学生应接不暇,走马观花,重点知识、疑难问题来不及记录、理解和消化。其次,化学用语书写是学生的薄弱点,部分原因是教师在教学过程中引导、示范不够。如果用多媒体课件呈现化学式和化学方程式,虽然整齐有序,但是学生看不到书写过程,很难记住书写顺序和原则。加上停留的时间短,学生印象模糊。

本课例“乙醇”教学的主要脉络,乙醇的结构式、结构简式、几个重要的化学方程式等都应该板书。教学的知识脉络、重难点是一堂课知识的概括和浓缩,是教学过程的提要,它使课堂条理清晰。通过教师有意识的板书强化,使学生能抓住重点。化学学科所特有的如关于化学用语的教学,教师只有在黑板上一边书写化学式和化学方程式,一边强调书写的先后顺序以及原则,才能正确引导学生规范书写。教师认真规范书写每一个动作,都在“润物细无声”地影响着学生。多媒体环境下,对板书提出了更高的要求。平庸的普通板书、把课件内容在黑板上抄写一遍,纯属“画蛇添足”。要克服随意性,精心设计,布局合理,条理清楚,适时有序,规范书写,简明概括。信息技术与板书不可偏废,一定要根据教学需要,使两种教学手段优势互补,达到最佳的教学效果。

4.教学深度把握不佳

“课程标准”中关于必修“乙醇”的模块学习要求:知道乙醇的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用;知道乙醇的分子结构;了解乙醇的化学性质(可燃性、与金属钠的反应、催化氧化)及主要用途。因此,必修模块基本要求只涉及具体的有机化合物,结合学生的日常经验和已有认识,并通过实验得出乙醇能与哪些物质发生反应,生成的产物是什么[4]。有一些课例明显对學生提出过高要求,势必给学生造成过重负担。有5个总结乙醇与活泼金属(如钾、钙、镁等)的反应均可放出H2;有让学生写出乙二醇、2-丙醇的催化氧化反应方程式;有5个提到乙醇催化氧化的条件;有的还布置如下作业“乙醇中加入浓硫酸做催化剂,加热到170℃,乙醇可分解得到乙烯和水。请分析在该反应中,乙醇分子是如何断键的?”。这些均超出了必修有机化学对学生的要求。

高中化学是由必修和选修课程构成,许多学习内容是分阶段螺旋上升的。教师要深刻理解课程标准和教材内容的深广度要求,注意不同时段对学生的要求。随意拓展和提高教学要求,会给学生带来额外的负担。教师在教学中应加以注意,合理把握教学的深浅度,不可随意拔高教学内容。如必修乙醇教学不要上升到类别、官能团层面,后者是选修模块中要求的。在必修模块中学习有机化合物性质,主要通过实验事实得出物质性质的结论,不要过多涉及有机化合物的成键与断键方式等。

三、结语

优秀课例首要的共同特征就是体现对学生核心素养的培育,充分发挥化学课程的育人价值。新的课程标准颁布,教师要深刻理解化学学科核心素养理论体系,挖掘学科知识文本的教育价值与功能 [5]。本课例培养学生的人文精神、实验能力、证据推理能力、宏微结合等均是学生化学学科核心素养体系的重要内容。教师在教学中应注重挖掘能培养学生化学学科价值观、思维能力、思想观念的情境素材。关注学生认识的发展,注重沟通具体知识和学科思想方法之间的内在联系,围绕核心教学内容将知识与认知过程进行整合并设计教学活动,让学生的思维发展与知识的深层理解协调同步。

参考文献

[1]  中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2017

[2]  吴路路,刘冰,修明磊.化学师范生“乙醇”教学中总的问题与建议——基于情境创设的视角[J].化学教育,2017(10):56-61

[3]  陈新华.基于化学核心素养的学习情境创设[J].课程教学研究,2017(12):80-83

[4]  王磊.化学教学研究与案例[M].北京:高等教育出版社,2006:73-74

[5]  陈新华.基于学科核心素养优化高中化学教师的教学认知[J].中小学教师培训,2017(6):45-48

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