北京市和平街第一中學(xué) 樊運(yùn)杰
今年四月筆者做了一節(jié)區(qū)級(jí)公開(kāi)課——《乙烯》,這一節(jié)公開(kāi)課徹底改變了我十多年來(lái)的有機(jī)化學(xué)的教學(xué)思維方式,讓我心潮澎湃,久久不能平靜。筆者深切地認(rèn)識(shí)到自己還有很大的提升空間,需要提高自己的教學(xué)素養(yǎng)、學(xué)科素養(yǎng),原來(lái)教育的青春是可以不斷延續(xù)的,這不取決于你的年齡與教齡,取決于有一顆積極進(jìn)取的、想要改變的心。說(shuō)實(shí)在的,如果是常態(tài)課,筆者不會(huì)花那么多時(shí)間看教材,往往隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng)更會(huì)把教材束之高閣。而當(dāng)筆者想要想上一好節(jié)課、一節(jié)能給人啟迪的課時(shí),就會(huì)認(rèn)真地思考如何突破自己,筆者認(rèn)為那一定得靜下心來(lái)讀書(shū),讀好教材。
第一,《化學(xué)2》是以物質(zhì)結(jié)構(gòu)為主線,對(duì)典型有機(jī)化合物進(jìn)行學(xué)習(xí),通過(guò)有機(jī)化合物來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng),同時(shí)將化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展相聯(lián)系,體現(xiàn)時(shí)代性,充分利用“新教材內(nèi)容貼近生活、貼近社會(huì)”,所以筆者通過(guò)這個(gè)編排特點(diǎn)設(shè)計(jì)本節(jié)課以學(xué)生的思維發(fā)展和實(shí)操能力的增長(zhǎng)為本,充分讓學(xué)生充分思考,讓學(xué)生充分動(dòng)手,提升思維的廣度與深度,讓學(xué)生能夠在對(duì)比中進(jìn)行充分認(rèn)知,在信息的加工與處理中產(chǎn)生認(rèn)知沖突與認(rèn)知接受,在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程中得到認(rèn)證并重組新認(rèn)知,并能用所學(xué)的知識(shí)解決問(wèn)題,這是素質(zhì)教育對(duì)課堂教學(xué)提出的要求。
第二,從在備課的過(guò)程中,我深切感受到必修教材側(cè)重知識(shí)的基礎(chǔ)性,在講課過(guò)程中不一定要面面俱到,應(yīng)從整體上把握住教材內(nèi)容的基本思想、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,把握住教學(xué)內(nèi)容的體系結(jié)構(gòu)。教材編排是從認(rèn)識(shí)乙烯和苯的用途,體會(huì)它們作為基本化工原料的重要價(jià)值,并且緊接著科學(xué)探究從石蠟油分解實(shí)驗(yàn)開(kāi)始引入不飽和烴——乙烯學(xué)習(xí)的,筆者在實(shí)施過(guò)程中刪掉了石蠟油分解實(shí)驗(yàn)這部分內(nèi)容,因?yàn)檫@和筆者對(duì)本節(jié)課整體設(shè)計(jì)思路有“穿幫”現(xiàn)象,好比考試題的命制,答案已經(jīng)給出,后面還要重新探究認(rèn)識(shí)這個(gè)內(nèi)容一樣。同時(shí)把介紹苯的用途也安排在了下一課時(shí),保證本節(jié)課的完整性。本節(jié)課一直立志于轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,開(kāi)拓思路,所以必須構(gòu)建可操作、可達(dá)成的三維目標(biāo)。
知識(shí)與技能
一是能根據(jù)乙烯的分子式寫(xiě)出乙烯的電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,搭建乙烯的球棍模型;
二是能通過(guò)對(duì)比乙烷與乙烯的組成和結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性,預(yù)測(cè)乙烯的性質(zhì);
三是能夠通過(guò)乙烯與溴的反應(yīng),體會(huì)加成反應(yīng)的實(shí)質(zhì),正確書(shū)寫(xiě)加成反應(yīng)方程式,判斷斷鍵位置;
四是通過(guò)乙烯分子結(jié)構(gòu)的推理及搭建結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程,體現(xiàn)學(xué)生抽象思維和邏輯思維能力;
五是通過(guò)利用乙烷與乙烯的結(jié)構(gòu)上的對(duì)比,體現(xiàn)學(xué)生的思辨能力;
六是通過(guò)制取乙烯及乙烯性質(zhì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,提升學(xué)生實(shí)操能力,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
過(guò)程與方法
一是通過(guò)觀看視頻了解乙烯用途,動(dòng)手拼接模型、實(shí)驗(yàn)等提高學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí),與他人交流合作的能力,能夠?qū)?wèn)題多角度分析,提高學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力;
二是通過(guò)乙烯和乙烷分子結(jié)構(gòu)及鍵能參數(shù)的異同,進(jìn)行有序推理化學(xué)性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生思維能力,體驗(yàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這種學(xué)習(xí)有機(jī)化合物重要的思想方法;
三是通過(guò)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到乙烯結(jié)構(gòu)的推理,到模仿反應(yīng)原理進(jìn)行書(shū)寫(xiě),培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、加工信息、處理信息的能力和方法,提高和發(fā)展學(xué)生科學(xué)的研究的方法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀。
通過(guò)視頻感受到我國(guó)乙烯工業(yè)的蓬勃發(fā)展,引發(fā)民族自豪感,感受到化學(xué)的有用性;通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、拼接模型讓學(xué)生感受到探索、發(fā)現(xiàn)、成功的喜悅之情,從用途到結(jié)構(gòu)到性質(zhì)有序推理,使學(xué)生體會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
重點(diǎn)是對(duì)教材內(nèi)容而言,指影響全局效果的、在教材體系中占重要地位的規(guī)律性知識(shí)。難點(diǎn)是相對(duì)于學(xué)生的接受程度而言,指學(xué)生學(xué)習(xí)困難所在,即學(xué)生不易理解知識(shí)或不易掌握的技能技巧。所以本節(jié)課筆者對(duì)學(xué)生啟動(dòng)多種感官,反復(fù)感知,動(dòng)手動(dòng)腦,主動(dòng)探究本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容乙烯的結(jié)構(gòu)和加成反應(yīng),從乙烯解決中國(guó)人穿衣問(wèn)題入手引出學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)生搭建乙烯、乙烷的球棍模型,借助模型和實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生將抽象的微觀的分子形象化展示出來(lái),通過(guò)對(duì)比的方法推進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)物的思想方法,通過(guò)對(duì)比取代反應(yīng)和加成反應(yīng)特點(diǎn)反應(yīng)的機(jī)理的差別,將易混淆的知識(shí)通過(guò)比較的方法進(jìn)行化解難度,通過(guò)追問(wèn)不斷促進(jìn)學(xué)生思維的廣度與深度。
《乙烯》的內(nèi)容位于化學(xué)《必修2》的第三章的第二節(jié)《來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料》,而教材在第一節(jié)已安排了甲烷為代表的烷烴的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)(重點(diǎn)是取代反應(yīng)),飽和烴的概念,為學(xué)習(xí)《乙烯》不飽和烴的基礎(chǔ)知識(shí)起到了鋪墊作用,但也需要對(duì)“結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”的關(guān)系進(jìn)一步深化認(rèn)識(shí),乙烯的教學(xué)就起到了這種作用。并且對(duì)學(xué)生在高二學(xué)習(xí)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》具備了思想方法,也會(huì)指引一批熱愛(ài)化學(xué)的孩子們走入大學(xué),學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容提供了方法論。
第一,從乙烯解決人們穿衣問(wèn)題的視頻入手,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,激發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)乙烯的學(xué)習(xí)需求,并且埋下“化學(xué)是有用的這個(gè)種子”,讓學(xué)生逐漸轉(zhuǎn)化學(xué)生學(xué)習(xí)情緒,從“被動(dòng)學(xué)”到“我要學(xué)”,幫助學(xué)生把這種長(zhǎng)期的教育情感轉(zhuǎn)化為自己的思想情感、從而促進(jìn)他們知識(shí)智慧的增長(zhǎng),教師只需靜待花開(kāi)。
第二,很好的引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注有機(jī)物組成結(jié)構(gòu)的相似性和差異性引出對(duì)化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)知,并能準(zhǔn)確找出依據(jù)或原型,大大降低了難度,提煉出了學(xué)習(xí)方法。
第三,在教學(xué)環(huán)節(jié)安排上充分讓學(xué)生討論,展示、點(diǎn)評(píng),提高學(xué)生參與度,增強(qiáng)學(xué)生勇于展自我的能力,勇于質(zhì)疑的科研精神,提升團(tuán)隊(duì)合作能力。
第四,要積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)在有機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用,所以筆者安排了環(huán)保且效果更佳的微型實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步幫助學(xué)生建立科學(xué)研究物質(zhì)的一般思路與方法,盡量把教材中的核心知識(shí)通過(guò)感知、審美等非智力因素轉(zhuǎn)化為學(xué)生們自己的思想情感、知識(shí)智慧等內(nèi)在修為。
第一,在學(xué)習(xí)乙烯之前,學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了甲烷及烷烴的有關(guān)知識(shí),知道了甲烷為代表的烷烴的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)(重點(diǎn)是取代反應(yīng))以及分子式、結(jié)構(gòu)式、電子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式等表示有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ),初步了解到烷烴之間是碳碳單鍵連接的鏈烴,碳的四價(jià)理論,理解了飽和烴的概念,為本節(jié)課不飽和烴的引入鋪墊基礎(chǔ)。
第二,從思維方式上,是學(xué)生第一次嘗試運(yùn)用結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),又從性質(zhì)印證結(jié)構(gòu)的思想方法學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué),本節(jié)課內(nèi)容理論性強(qiáng),學(xué)生對(duì)鍵能與物質(zhì)穩(wěn)定性認(rèn)知有所缺乏,所以對(duì)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)理解會(huì)有一定難度,更不要說(shuō)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)建立起關(guān)聯(lián)就更難。《乙烯》這節(jié)課將學(xué)習(xí)碳碳雙鍵的加成反應(yīng)作為重點(diǎn)突破內(nèi)容,而在認(rèn)識(shí)乙烯的性質(zhì)時(shí),又緊緊圍繞乙烯的結(jié)構(gòu)展開(kāi),而在未講授σ鍵與π鍵情況下如何從結(jié)構(gòu)入手分析性質(zhì),結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的如何體現(xiàn)呢,筆者翻閱了很多研究文獻(xiàn)都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)非常好的解決辦法,后來(lái)在一篇論文中專(zhuān)門(mén)研究了乙烯中的兩個(gè)碳碳鍵,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別測(cè)得了兩個(gè)鍵的鍵能,所以筆者把鍵能數(shù)據(jù)直接呈現(xiàn)給學(xué)生作為知識(shí)支撐,學(xué)生就很好理解乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)會(huì)首先破壞掉其中的一條鍵從而突破乙烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系這個(gè)難點(diǎn)。根據(jù)不同類(lèi)型鍵能數(shù)據(jù)信息認(rèn)識(shí)到乙烯分子中碳碳雙鍵有一個(gè)鍵容易斷裂的特點(diǎn),使學(xué)生更深刻地理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,建立并鞏固學(xué)生對(duì)(組成)結(jié)構(gòu)決定化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)知模型。在教學(xué)中也充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生的認(rèn)知困難,所以多處采用對(duì)比的方式,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到飽和烴和不飽和烴結(jié)構(gòu)的相似性和差異性而引起的性質(zhì)上的相似性和差異性,加成反應(yīng)和取代反應(yīng)在反應(yīng)特點(diǎn)上的差異,加強(qiáng)對(duì)兩種重要反應(yīng)類(lèi)型的辨識(shí),這將為以后學(xué)習(xí)更復(fù)雜的烴及烴的衍生物的性質(zhì)打下基礎(chǔ)。
第三,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官,激發(fā)他們高昂的學(xué)習(xí)熱情。首先,由于乙烯產(chǎn)品在在生活中處處可見(jiàn),所以從用途的角度引入乙烯介紹給學(xué)生,利用這個(gè)“熟悉的陌生人”引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;其次,通過(guò)搭建分子模型,模擬反應(yīng)機(jī)理的過(guò)程中能夠化繁為簡(jiǎn),突破了難度,甚至能夠拼出乙烯和乙烯加成生成環(huán)丁烷,將微觀的難于理解的分子結(jié)構(gòu)形象化,筆者在課前雖然查閱資料可以有此反應(yīng),但卻未料到學(xué)生很快最先拼出的是環(huán)丁烷,而且沒(méi)有任何質(zhì)疑,如果沒(méi)有分子模型的介入,只憑借想象是很難完成這種思維擴(kuò)展的。最后,安排學(xué)生進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn),上課過(guò)程中使用針頭針管等教學(xué)用具做實(shí)驗(yàn),既環(huán)保又大大提高了學(xué)習(xí)熱情,整節(jié)課學(xué)生都顯得生機(jī)盎然。
第一,最初設(shè)計(jì)《乙烯》這節(jié)課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)就讓我愁眉不展,想貼近生活,如乙烯利催熟香蕉能不能吃,雖然可以引起學(xué)生的興趣,但是乙烯利的導(dǎo)入又和本節(jié)課的標(biāo)題《來(lái)自石油和煤的兩種化工原料》不協(xié)調(diào),又如,視頻“為乙烯工業(yè)找到新糧食”但是這好像更關(guān)注的是催化裂化的新技術(shù),再如可以用“石蠟油分解實(shí)驗(yàn)”作為導(dǎo)入,但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)和后面安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究乙烯化學(xué)性質(zhì)是重復(fù)的,所以把這部分教材安排的內(nèi)容就舍去了。最后深思熟慮采用了等“《大國(guó)重器》第二集國(guó)之砝碼”進(jìn)行視頻剪輯,1分多鐘的導(dǎo)入感覺(jué)銜接自然,用語(yǔ)簡(jiǎn)短,精煉地過(guò)渡到新課的教學(xué)。
第二,在教材“學(xué)與問(wèn)”中要求書(shū)寫(xiě)乙烯電子式、結(jié)構(gòu)式的內(nèi)容,對(duì)于我們學(xué)校層次的學(xué)生,在40分鐘的課堂,落實(shí)這部分內(nèi)容最起碼需要5-10分鐘,所以果斷挪到課前完成,而課前兩分鐘也利用起來(lái)搭建乙烷分子模型,復(fù)習(xí)甲烷為代表的烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為乙烯的教學(xué)提供知識(shí)儲(chǔ)備。而在探究乙烯結(jié)構(gòu)的環(huán)節(jié)中我們只要求他們拼乙烯的分子模型,對(duì)照訂正乙烯的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式,補(bǔ)充結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,空間結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。
第三,在環(huán)節(jié)二探究乙烯(組成)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系及環(huán)節(jié)三實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙烯的性質(zhì)時(shí)兩個(gè)環(huán)節(jié)交替進(jìn)行,通過(guò)對(duì)比乙烷和乙烯在組成和結(jié)構(gòu)上的相似性、差異性推測(cè)出乙烯的化學(xué)性質(zhì),并能說(shuō)出依據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙烯上述性質(zhì),反過(guò)來(lái)再通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反映出結(jié)構(gòu)上特點(diǎn),加深對(duì)結(jié)構(gòu)的再認(rèn)識(shí),尤其對(duì)反應(yīng)機(jī)理通過(guò)電子式的呈現(xiàn)更加體現(xiàn)其本質(zhì)。通過(guò)乙烯可以合成CH3CH2OH這種逆向思維分析,準(zhǔn)確有效地落實(shí)了加成反應(yīng)機(jī)理的應(yīng)用。
第四,在課堂檢測(cè)的環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)了比較開(kāi)放性的題目:已知丙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3-CH=CH2
請(qǐng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)它的化學(xué)性質(zhì),寫(xiě)出反應(yīng)類(lèi)型、所用試劑及依據(jù)(組成和結(jié)構(gòu))。以此結(jié)尾能夠再次幫助學(xué)生建立烯烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的認(rèn)知模型,在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)知識(shí)過(guò)程中,幫助學(xué)生掌握正確的思維方法,滲透著重要的化學(xué)思想方法。
總之,這節(jié)公開(kāi)課引發(fā)了我方方面面的改變與創(chuàng)新,完全以學(xué)生發(fā)展為本在進(jìn)行備課,采用多種手段,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),不再是靠老師“講明白”的傳統(tǒng)模式,而是更多要去通過(guò)老師的指引找到問(wèn)題,在推測(cè)及求證的過(guò)程中突破自我,這中教學(xué)模式的改變需要老師迫不及待地提升專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和情懷素養(yǎng),教學(xué)想長(zhǎng),共同成長(zhǎng)。