科学观念下的有机化学论文

2022-04-25

摘要:简介并比较了浅层学习与深度学习。基于深度学习理念下的教学设计要考虑“课题”的思想、观念、方法与知识线索、学生对课题的认知线索、教师的教学组织线索;要通过提出问题引导学生深度参与,设计活动吸引全员参与,提供丰富素材实现内容参与;引起学生深度思考是深度学习的重点;给予学生深度引领是深度学习的关键;引导学生深度拓展是深度学习的延伸。对合学课实践作了反思。今天小编为大家精心挑选了关于《科学观念下的有机化学论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

科学观念下的有机化学论文 篇1:

关于化学高考复习的思考及应对策略

化学教师都知道上复习课难,但认真关注或深入研究者甚少。有些教师把复习错误地理解为把已学内容再讲一遍,然后做做试题,讲讲试卷,实际效果不佳。高考复习如何定位?如何应对新课程背景下的化学高考复习?笔者不揣冒昧,略陈管见。

一、对化学高考复习教学的思考

(一)思考之一:复习过程蕴涵了新的认识

中国古代的教育家很早就提出“学而时习之”“温故而知新”的观点,不仅强调了复习的经常性,而且指出了复习的重要意义在于“知新”。复习,不只是对所学知识的简单回顾,而且还是一个提升的过程。在第一次学习时,可能对某个知识点比较模糊,比较片面,待积累了一定的知识量后,再来复习,就会看得更加清楚,理解得更加全面。

在平时的教学过程中,同一个概念会随着学生知识的积累而逐步发展,概念的内涵和外延在不同的知识背景下会有所变化。例如水解的概念,它是随着盐类的水解、卤代烃的水解、酯和油脂的水解、糖类的水解、蛋白质的水解等内容的落实而渐渐变得完整,而在新课教学中,不可能把与某个知识点有联系的知识点全部加以阐述。

俄国教育家乌申斯基指出,复习不是单纯的重复,而是用旧知识的砖瓦建造新的高楼大厦。在考虑到学生不断发展的认知结构的各个环节之时,复习必须重视沟通知识点之间的联系,形成新的知识链。在复习中,要以学生所学的知识为基础,通过分析、比较、概括等途径,使原本相似、相反的知识点联系起来,如同将一颗颗珍珠串成项链一样。对于教师而言,这是一种创造性的劳动,能充分发挥教师的思维特长;对于学生而言,则犹如开启了一道道原来不畅通的知识通道,使他们在重构知识体系时,惊异地感受到从不同角度对同一知识点的认识。

(二)思考之二:复习教学中学生是积极的探究者

建构主义认为,学习是学习者利用已有的知识和观念进行自主建构的活动。这样的理念促使我们对复习课的教学功能进行再思考:复习不仅仅是知识的回忆和再现的过程,更应是引导学生自主整理,促使知识系统化的过程;复习不应是知识、技能在低层次上简单重复的过程,而应是学生认知结构得以拓展、延伸和整合的过程;复习不应是习题大量操练的过程,而应是促进学生综合应用知识能力提高的过程。

建构主义者所倡导的支架式教学,是通过提供一套恰当的概念框架来帮助学习者理解特定知识、建构知识意义的教学模式,借助该概念框架,学习者能够独立探索并解决问题,独立建构意义。支架式教学的构成要素或基本环节可分解为如下五个方面。第一,进入情境。将学生引入一定的问题情境,并提供必要的解决问题的工具。第二,搭建支架,引导探索。这是教师引导学生探索问题情境的阶段。第三,独立探索。在本阶段,教师要放手让学生自己决定探索问题的方向,自己选择方法,独立进行探索。这时,不同的学生可能会探索不同的问题。第四,协作学习。通过学生和学生之间、学生和教师之间的协商讨论,可以共享独立探索的成果,共同解决独立探索过程中所遇到的问题。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学知识比较全面、正确的理解,最终完成对所学知识意义的建构。第五,效果评价。包括个人的自我评价和集体对个人学习的评价,这种评价依然是与问题探索过程融为一体的。

因此,化学复习课的建构模式以学生为知识建构的中心,教师作为学生建构知识的促进者,以情境创设、问题设置等教学环节激发学生主动学习的积极性,在学生完成知识的整理之后要及时进行展示,通过展示、交流知识,使学生平时所学的零碎知识系统化、条理化、清晰化,形成完善的知识结构,实现以知识建构、能力提高为一体的教学过程。

(三)思考之三:复习教学是接受式和探究式的融合

奥苏伯尔认为,发现学习、接受学习与意义学习、机械学习之间并不存在必然的对应关系,发现学习和接受学习都有可能是意义学习或机械学习。那种认为接受学习必然是机械的、发现学习必然是有意义的看法是毫无根据的。如果教师教学得法,接受式学习可以是有意义的,而如果教学条件不合适,发现学习也可以是机械的。因此,在奥苏伯尔看来,问题的关键不在于学习的进行是接受学习式还是发现式,而在于学习是否有意义。他坚决否定布鲁纳把发现法作为课堂教学的基本方法,也不同意布鲁纳对讲解式教学的批评,相反,他认为有意义的讲解式教学是课堂教学的基本方式。奥苏伯尔所提倡的讲解式教学,旨在促成学生有意义的学习以及认知结构的发展。其教学模式纠正了布鲁纳片面强调发现学习的偏颇,弥补了布鲁纳的不足。许多教育心理学家曾对这两种不同的教学主张展开对比实验研究。大量的实验数据表明,这两种模式各有利弊:一般来说,发现法更适合低年级,适合教基础概念或原理,有助于远迁移能力的培养,但其缺点是太费时间,课堂上难以掌握;奥苏伯尔的讲解式教学更适合高年级,适合教概念之间的联系,省时,有助于近迁移能力的培养,但在远迁移能力的培养方面不及发现法。

笔者以为,新课程强调了能力培养的重要性,把教学的重心放在如何促进学生的“学”上,从而实现教是为了不教。当然,知识传授者的角色也是新课程中教师的角色之一,教师作为知识传授者的角色是不可能被淘汰的,但与以前不同的是,它不再是教师唯一的角色,教师要改变过于强调知识传授的倾向,努力形成促进学生积极主动学习的态度,使学生获得基础知识与基本技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程。

在化学教学设计中,采取探究学习还是接受学习,取决于多种因素,在现阶段班级授课制的背景下,或许较为现实的做法就是两者兼容,有机整合。采用“合理安排,取长补短”的策略,有可能使两种学习方式在提高学习质量的主题下,由两方的对立变为新的学习背景下的两极张力。

二、关于高考化学复习教学的策略

高考复习教学是否有效,直接关系到学生的成长和素质的进一步提升,如何开展优质高效的高考复习,笔者提出六种策略。

(一)策略之一——一步登天

“一步登天”强调的是基础的重要性。目前的高考化学试题按“考试说明”的要求,容易题占30%(难度值P≥0.7),中等难度题占50%,难题占20%(难度值P≤0.4)。分析近几年的高考试卷,就不难确认这一点,2006年的浙江卷中,化学题没有一题的难度值小于0.4,2007年的浙江卷中也只有一题(第27题)难度值小于0.4。可以设想,一个考生拿到了30%的容易题分数,50%中等难度题分数,就相当于理综的240分。由此可见注重基础的重要性。基础可以是横向拓展,也可以是纵向延伸。诚如有人所说:把每一件简单的事做好就是不简单,把每一件平凡的事做好就是不平凡。

具体地说,第一是知识点,即在复习中,必须突出核心概念、核心知识内容在复习教学中的地位和作用。近几年全国理综试卷中化学部分对知识点的覆盖面仅为20%~35%,所以为了增加试题的有效性,高考时就会尽量增大主干知识和策略性知识的覆盖面。例如,有机化学的核心概念,一是官能团,二是同分异构体,有机化学的考查基本上集中在两个概念上。

第二是知识体系,在新课程中,由于实行模块化教学,模块之间既独立又有联系,模块强调探究活动主线和生产应用主线,使知识的结构存在明显的缺陷,所以在高三复习教学中必须进行模块之间的整合,让学生主动建构并完善自己的知识结构,形成知识体系。

中学化学常与较深的理论联系着,在讲述化学原理时离不开物质的性质,在叙述某物质的性质时,必然会联系到一系列化学原理和其他物质的性质,知识点之间纵横交错,形成一个空间网状的知识体系。若学生对知识间的联系缺乏应有的认识,便会造成难学易忘的后果。布鲁纳也认为,获得的知识,如果没有圆满地利用知识间的联系和规律,把它们联系在一起,那是一种迟早会被遗忘的知识。

任雪明老师曾这样阐述知识点和知识体系的联系:

我认为,目前的形势下,鼓励学生主动探索与研究是必须的,但是大家千万不要过分热衷于“有所创新、有所突破”。自然科学的学科知识体系有其固有规律的,必须遵循,是不能赶时髦、追新潮的。试卷再怎么创新,是绝对不会动摇其学科根基的,这一点还是务必牢记的。

(二)策略之二——百炼成钢

能力是什么?从某种程度上说,能力就是知识运用的熟练程度,它的着重点在“运用”,所以能力的形成离不开实践。对某知识点反复地运用,才能形成能力。在高考中所考查的学生的各项能力,都要靠教学中学生的反复操练才能获得。目前的高考中,题目的设定逐步实现了以知识立意向以能力立意的转变,着重考查学生的能力水平,这就为我们的复习指明了方向。反复训练、复习巩固是公认的有效学习方法,新课程赋予“练习”新的含义,练习必须落实将“三维目标”融为一体和“学生持续发展”的新内涵。

1. 抓好基础训练

在复习中,一定要结合实际情况安排练习的难度。一定要以练习基础题为主,要把基础打扎实。从以往的经验来看,历来基础知识掌握牢固的学生常能在高考中出好成绩。除了个别的尖子生,绝大部分考生都无须在高难度题目上争高下,只要保证基础题上不丢分,就肯定能获得比较好的成绩。

2. 抓好学习习惯

在复习过程中,要处理好“思”与“练”的关系,“思”能提高“练”的准确性,“练”能巩固“思”的流程。掌握解题技巧,提高应试能力的关键是,有机结合“思”与“练”的关系。考虑到应试的需要,可增加一些练习,但不能不思考,没有思考的练习其效果甚微。必须反思解题过程、提升解题思想、归纳解题方法。

3. 抓好答题规范

答题规范是提高学习成绩的有效途径。审题要耐心细致,要注意对关键词的理解、对隐含条件的挖掘、对干扰因素的排除,尤其要注意思维定势造成的失分。

考试是对知识、智力、能力、规范、心理等多方面的综合考查。在充分准备的前提下,谁答题规范、注意题中的细节,谁就可以取得相对较好的成绩。在后期复习和训练中仍然要坚持不懈地强化对化学用语表达能力的规范化训练。

4. 抓好整体推进

注意培养学生的抗击打能力,在训练中增强得分意识,探求速度与效率的和谐,注意针对学生认知最近发展区的适时性、典型性和综合性,使学生通过精练并得到及时的反馈评价,获得真切的体验和感悟,使知识和技能融会贯通。

每年的高考试卷中,我们都可以发现不少考题明显带有陈题改造的痕迹。所以,在复习时不要老盯着新题,在题型的选择上不要浮躁和赶时髦,不要盲目地强调“热点”问题,而应该把注意力放在基本化学知识和基本化学原理上,新题型再怎么变都离不开基本知识点,要科学有效地二次开发“经典题”,注重一题多解、一题多变的训练,真正提高应变能力。

不要把练习与考试妖魔化,一提考试就以为不是素质教育。现实情况是,考试是选拔人才的主要手段。只要把握好分寸,注意训练方法的科学性,练习与考试是取得好成绩的有效途径。

(三)策略之三——浮想联翩

“浮想联翩”指的是在高考复习中要注重思维能力的提升。“考试说明”中明确指出,思维能力是各种能力的核心,高考化学试题所考查的思维能力概括起来有五项:一是对中学化学内容正确复述、再现、辨认的能力;二是对题设情景的分解及对知识块的分解的能力;三是归纳思维和演绎思维的能力;四是选择解决问题最佳方案的评价能力;五是将化学问题抽象成数学问题,利用数学工具进行计算的能力。在具体的教学过程中,应特别注意以下几点。

1. 类比

类比方法是中学化学教学中运用相当广泛的一种方法,是形象思维、逻辑思维和直觉思维的综合体现。类比是根据两个对象或两类事物的一些属性相同或相似,猜测另一些属性也可能相同或相似的思维方法。类比方法是认识未知物质的重要途径。人们常常依据已知化合物的分子结构与其性质之间的关系来类比未知物质的分子结构及性质。类比方法是解决具体化学问题的有力武器。因为类比方法常常具有启发思路,提供线索,借助于某种范例而举一反三、触类旁通的作用。因此,类比不仅是一种从特殊到特殊的推理方法,也是一种寻求解题思路、猜测问题答案或结论的发现方法。当然,应该指出的是,类比的结论有或然性,

2. 逆向思维

人们经常需要从正、反两个方面去思考问题,由于目前大部分题目采取正向命题,故人们常习惯于从正向思考问题,这从某种程度上削弱了人们进行逆向思维的意识与能力。但是,目前出现的不少高考化学题给出的信息往往以主要思路为主线呈枝丫状分布,如果仍采用正向思维的方式,会使人感到茫然不知所措,而运用逆向思维则轻车熟路,游刃有余。 因此,从思维策略上说,两种思维方式不可厚此薄彼,遇到具体问题时,正难则逆,就较容易找到问题的突破口。如有机合成中的“逆合成分析法”,就为我们尽快找到正确的合成思路指明了方向。

3. 猜想求证

通常,为了培养学生思维的条理性,逻辑性,在解题时,教师格外要求学生要言之有理,言之有据,过程必须严密等等。大多数情况下我们都是这样做的,但这在较大程度上就削弱了应用另一种思维方法——猜想求证的能力,以至于在解题无路可走时,不少人也不曾想起尚可用猜想求证的方法。其实,科学史上的许多发现、发明、假说、模型、理论、猜想等基于此。比如1913年玻尔提出的原子模型,1869年门捷列夫排出的元素周期表,甚至像数学史上的哥德巴赫猜想等等。恰当地运用猜想求证的方法,解题时直奔主题,无异于简化了思维的历程,而且,在化学高考复习的中后期,学生对众多物质的性质都已掌握时,运用此方法去解答推断题就容易理顺思路,找到解决问题的捷径。

4. 运用多种方法解题

高考化学试题中的一题多解现象是屡见不鲜的,在多种解法里,有的十分简洁,有的就相当繁琐,绕了很大的弯子才能得出答案。目前在评分标准上还未能对这些不同方法有效地加以区别。当然,那些不能采用最佳方案解决问题的考生会在一个题目上花费过多的时间,从而导致卷面答不完全,这也形成了一定的区分。因此,在平时的练习中,探求最优的解法是非常必要的。

(四)策略之四——妙手回春

实验能力是中国学生的软肋,妙手回春的本意是注重化学实验能力的提升。高考化学对考生实验能力的考查主要有以下五项:一是基本操作能力;二是观察记录实验现象,分析实验结果,处理实验数据,得出正确结论的能力;三是初步处理实验中有关安全问题的能力;四是识别和绘制典型实验仪器装置图的能力;五是设计简单实验方案的能力。

从高考实验题的命题趋向分析,化学实验能力绝对不仅仅是实验操作,今后能否升入好的学校很可能要通过实验能力的强弱来体现。新课程倡导自主、探究、合作的学习方式,在新高考中,探究必然是考查的热点。

所以,在高考复习中,首先要对实验能力有一个完整的认识,实验过程实质是一个探究过程:课题定向—方案设计—实验操作—现象数据分析—结论成果。近年来,高考化学试题中的实验试题,对真正做过实验的考生特别有利,而那些在平时学习中只看不做、只动口不动手的考生不易得分。这是一个值得重视的高考化学试题命题的动向。

其次,要强化实验的设计能力。目前的实验题一改以往连接好的多个仪器,而是给出中学最常见的仪器由学生按实验的目的进行组合,充分考查了学生使用各种仪器的方法、物质的性质及其检验方法的掌握情况,同时也充分考查了学生的思维能力。

再次,要培养一种进入实验情景的能力。实验题在内容选择上一般是依据教材的,不会超出教材搞一些学生没有见过的东西。但会在教材内容的基础上有所扩展和加深,主要是在装置的改进与变换上。因此,有条件者,应走进实验室对各类仪器、装置、操作进行重新认识,或重新实验。要研读高中教材中的重点实验,分类整理,类比分析,重视变换,培养综合解决问题的能力。

(五)策略之六——虚壹而静

荀子曰:“心何以知?虚壹而静。”这里的虚壹而静,指的是虚心、专一而冷静地观察事物,就能得到正确的认识。我国高考心理学研究表明,在影响高考成绩的20多个因子中,排在前两位的是考场心态和考前心态。可见,加强学生心理辅导、适时进行心理干预、减轻学生的心理压力、让学生愉快学习、轻松面对高考是高三复习教学值得关注而又有必要解决的一个课题。两强相遇勇者胜,比的就是一种心态。

所以,在高考复习的过程中,有必要做好以下两点:第一,在模拟考试中进行心理调适训练。高考模拟训练不只是解题训练,心理训练也是重要的一方面,心态绝不能过度紧张,要懂得调节。在考试前、考试中、考试后都应该注意心理调适,如考试中,千万不要做出一个题目后产生“我做出了,估计别人做不出”的想法,首先应该想到的是:我能做出根本不奇怪,因为大家都会做,关键是我能否答得更规范、更完整、更正确。第二,教师应通过多种途径对学生的心态调适作适当的指导。如每次考试后,对考砸的学生而言,心里肯定是比较沉闷的,教师可以引导学生对错题作归因分析,如审题、规范性、计算能力、解题思路等方面,并在关键点上适当点拨,有可能的话设计一些针对性的练习。教师不仅仅是教书匠,还可以通过与学生个别交谈、让学生写阶段性的总结等方式,与学生进行心灵沟通,这样也有助于学生形成完整的人格。■

参考文献:

[1] 张华. 课程与教学论[M]. 上海:上海教育出版社,2001:128-131.

[2] 袁振国. 当代教育学(修订版)[M]. 北京:教育科学出版社,1999:211-212.

[3] 张勇,袁廷新,江家发. 新课程高考化学复习策略[J]. 中学化学教学参考,2009(3).

[4] 周改英. 新课程高考化学高效复习教学的新视角[J]. 中学化学教学参考,2009(4).

作者:张永久

科学观念下的有机化学论文 篇2:

深度学习理念下的有效教学设计

摘要:简介并比较了浅层学习与深度学习。基于深度学习理念下的教学设计要考虑“课题”的思想、观念、方法与知识线索、学生对课题的认知线索、教师的教学组织线索;要通过提出问题引导学生深度参与,设计活动吸引全员参与,提供丰富素材实现内容参与;引起学生深度思考是深度学习的重点;给予学生深度引领是深度学习的关键;引导学生深度拓展是深度学习的延伸。对合学课实践作了反思。

关键词:深度学习;浅层学习;有效教学设计;教学模式;甲烷

1 问题背景

去年暑假的校本培训,化学教研组对推进8年的“导·学·展·评·练”循环教学[1]进行全面反思,老师们突然觉得:我们对课程改革的新鲜感开始减退,疲劳感在上升。理性反思我们的课堂教学实施质态,一方面是学生的学缺少用心思考,学习过程滞留在浅层学习状态;另一方面教师的教缺少整体设计,教学过程缺少为学生深度学习的设计。突出问题是我们用于课堂教学编制的导学案轻导重练、习题化倾向较重。由此,我们高一年级备课组重新整理思路,开展“三学三课三案”融合的教学探索。笔者在高中化学教学高端论坛上开设过苏教版必修2“天然气的利用——甲烷”研究课,现以这节课为例谈谈基于深度学习理念的有效教学设计。这节课是以学生合作实验、实践、交流、讨论为主的合学课,笔者在编制学案时共设置了6个微单元,通过活动引领学生相互交流、相互评价,帮助他们形成“结构决定性质,性质体现用途”的关系认知。

2 浅层学习与深度学习

深度学习的研究最早是由两位美国学者Ference Marton和Roger Saljo提出来的。1976年,他们做了一项研究:让学生阅读一份学术方面的文章,并告诉学生读过之后会有一个关于这个内容的测验,结果发现学生在阅读学习过程中使用了两种不同的策略。一种策略是试图去理解整个文章的思想,领会学术内涵,这样的学习被认为是深度学习。另一种策略是记住文章中所提到的一些事实,他们所关注的是接下来的测验会问到文章中的哪些内容,这样的学习被认为是浅层学习[2]。

浅层学习(surface learning)是一种机械式的学习方式,学习者为了完成任务被动地接受学习内容,把信息作为孤立的、不相关的事实来接受和记忆[3]。

深度学习(deep learning)是指在理解的基础上,学习者能够批判地学习新思想和事实,并将他们融入原有的认知结构中,能够在众多思想间进行联系,并能够将已有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题[4]。深度学习本意是指学习认知触及事物本质的程度或事物向更高阶段发展的程度。

浅层学习者需要外力来驱动学习,典型的是通过评分等级、考试过关来促进学生的学习。学习的目的就是在测试或考试中避免失败,他们仅关心的是下一次考试的知识内容。为什么许多高中生尤其是高一学生,更多地习惯于浅层学习呢?其一,因为他们在小学、初中取得了一定的“成功经验”,尝到了甜头。在义务教育段,由于学习的内容比较浅显,通过一定的机械重复和强化记忆,就能在考试中取得较好的成绩,所以他们已经习惯浅层学习策略。其二,一些高中教师的教学行为也助长了学生选择浅层学习策略。我们可以从Chew Fook Tim(2004)在《Encouraging Deep Learning》中提到的几个观点去理解:第一,在教学过程中,缺乏对整体教学目标的清晰描述,在这样的教学结构中课程内容主题间易产生脱节,以至于学生不能围绕目标紧密系统地掌握知识;第二,没有考虑到学生已有的先前知识,如果学习中包含大量的新信息或者要求在有限的时间内去掌握新知识,学生只有被迫去“应付”学习,而不会深入探求;第三,以教师为中心的教学方法强调信息传递而不是深入理解思想,教师的消极教学风格等也是造成浅层学习的原因;第四,学生看不到内在的学习价值,而教师或教学过程也没有通过主题间的内在联系帮助学生认识到这个价值;第五,学习进程缺乏反馈,机械的评价方式无形中也鼓励了浅层学习[5]。

3 为学生深度学习而设计的理念

按照为学生深度学习而设计的教学理念,课堂教学要以“学的组织方式”为中心来进行教学设计,笔者认为在进行教学设计时要考虑三条线索:

3.1 “课题”的思想、观念、方法与知识线索

根据现代认知心理学,苏教版必修2“天然气的利用——甲烷”这节课学生要学习如下三类知识:第一类是陈述性知识,如甲烷的空间结构、甲烷的物理性质等;第二是程序性知识,甲烷分子式的确定、甲烷化学性质的探究等;第三是策略性知识,这是隐含在整个学习过程中的一些认知策略,如对有机物认知思维过程的自我反思以及有机学习思想方法的应用的策略等。教学设计的本质就是要在化学学科的自然形态和学术形态两极的中间构建一个既反映学科本质又适宜学生学习的教育形态。

3.2 学生对课题的认知线索

因为学习的主体是学生,我们要关注学生的最近发展区。初中(九年级)已学习了简单的有机物的知识,在相关的知识学习过程中,学生已经获得并积累了一定的解决有机问题的简单经验,同时,在以前的学习中学生已经有了很多合作学习的体验,具备了一定的活动经验和合作交流能力,为高中阶段的有机物的学习奠定了知识与学习基础。

3.3 教师的教学组织线索

教学过程要通过教师的组织来实现。关于教学组织,要关注以下三个方面:第一个方面是知识的整体性。只有把“甲烷”这节课放到整个高中化学必修模块的知识脉络里,才能更好地把握教学要求,才能更清楚认识到教师应该如何指导学生学习。第二个方面是学生的主体性。强调学生的主体性,在教学设计中就是要把学生认知的发展放在心里。要做到这一点,笔者认为要借助课前诊断,了解学生对这节课的认识达到了什么程度?哪些地方他们已经掌握得比较好了?还有哪些地方存在困难?只有在此基础上,我们才能有针对性地通过创设情境,提出问题,激活学生已有的知识和经验,营造一个有利于新知识建构和问题解决的学习环境,引导学生深度参与探究。第三个方面是教师的主导性。新课程的理念倡导学生积极主动地探索知识的发生、发展,教师应该尽力做好学生探究活动的引路人。本节课的教学,作为教师的基本任务是:把学生从有机物的现实世界带到充满理性思维的化学世界,并让学生获得如何研究有机物的结构与性质的体验。

4 为学生深度学习而设计的策略

4.1 引导学生深度参与是深度学习的前提

学习要有深度,教师必须进行有针对性、启发性、参与性和体验性的教学设计,关键是让学生深度参与,自主探求正确的思想与方法,而不是单纯记住什么是标准答案。引导学生深度参与的策略有:

4.1.1 提出问题引导积极参与

笔者在课堂实践的微单元1(个别学习环节)中提出如下问题:甲烷的存在方式是什么?你能说说甲烷的物理性质吗?你能书写甲烷的电子式、结构式吗?你能说说甲烷的结构特点吗?通过这些问题,一方面反馈学生预习时的思考,一方面引起了本节课的探究与学习。心理学研究证明,问题引领会使学习者的心理指向集中在问题当中,对答题内容的关注和探究会更加深入和持久,从而成为学习的有心人。由于学生的积极参与,我们发现,学生看待事物的态度有了明显的改变,求知的欲望更强烈,探寻事物本源、思考问题的能力也明显提高。

4.1.2 设计活动吸引全员参与

在课堂实践的微单元2(探究活动:甲烷的组成与分子式)中,笔者首先播放了一个学习合作小组的实验微视频:观察甲烷燃烧时火焰的颜色,并验证生成的产物。再提出如下问题:已知某碳氢化合物,含碳75%,含氢25%,你能利用这些数据确定该化合物中碳、氢元素的质量比和原子个数比吗?分子式呢?学生结合实验视频,分合作小组研讨,取得明显效果,对如何确定有机物的分子式的方法有了深刻的认识,树立了正确的思维方式:由密度或相对密度-摩尔质量-分子式。

4.1.3 丰富素材提供内容参与

在课堂实践的微单元5(知识拓展:甲烷的用途)中,笔者精心组织图片、数据、视频在课堂上展示,让学生了解能源危机;通过对可燃冰贮量和开发介绍,增强学生的社会责任感;通过对西气东输工程的了解,增强学生的民族自豪感,同时激发学生浓厚的兴趣深度参与。实践表明,通过深度学习,学生对下一阶段进一步学习有机物充满了期待。

深度参与的教学设计关键是要关注4个方面:一要关注学生活动的参与面;二要关注学生探究的深化点;三要关注学生思维的批判性;四要关注学生主动建构的生成度。

4.2 引起学生深度思考是深度学习的重点

用心悟出来的道理才属于自已。教学设计过程中,可以通过类比或对比促进学生深度思考。引起学生深度思考的策略有:

4.2.1 实践是深度思考最好的老师

在课堂实践的微单元3(实验观察:甲烷的化学性质)中,笔者首先让学生自主学习有关知识,组织交流讨论,然后展示课外合作学习小组的实验微视频,从方案制订到具体操作,从理论到实践,提供实践平台引导学生深度学习。通过实验与观察,学生学习兴趣明显提高,减轻了进一步学习有机物的心理恐惧感。

4.2.2 反思是深度思考最好的方式

笔者在课堂实践中设计了微单元2(探究活动:甲烷的组成与分子式),在学生自主学习并完成甲烷的分子式、电子式和结构简式的书写后,师生共同探究甲烷的结构。教师提供素材,同学们分小组进行实践活动,然后再收集并展示大家的作品,进行相互交流。教师进一步给出关于键长和键角的科学信息,合作小组再次进行交流和讨论后,主要认为甲烷存在正四边形或正四面体这两种结构。在学生产生疑惑时,教师再给出第三条信息:如果把甲烷中的两个氢原子换成两个氯原子后是否也只有一种结构?学生分小组再次动手进行实践活动,再结合科学信息得出甲烷是正四面体的立体结构。教师展示用电脑制作出正四面体的立体结构,以便学生直观的认识,同时学生在实践活动中再次建构甲烷的正四面体结构。这样的教学设计,引导学生进入深度思考,学会科学的质疑和反思,为后续甲烷性质的学习奠定了坚实的基础。

4.2.3 问题是深度思考最好的途径

以微单元3(实验观察:甲烷的化学性质)为例,围绕甲烷与氧气的反应,提出问题串,师生互动,在不断深入的问题引领下,引导学生深度学习。

问题1:甲烷是一种优良的气体燃料,通常情况下1 mol甲烷在空气中完全燃烧,放出890kJ的热量,火焰呈淡蓝色。请同学们设计一套检验甲烷燃烧产物的装置,同时思考以下问题:(1)点燃甲烷前应有什么操作?(2)有几种产物?怎么检验?

问题2:目前,大部分城市正在进行燃气改造工程,即将管道煤气改造为天然气。根据煤气和天然气的燃烧反应方程式,判断燃烧相同体积的管道煤气与天然气,哪种气体消耗空气的体积较大?

问题3:燃烧管道煤气的灶具如需要改为天然气,灶具将如何改进?若不改进可能会产生哪些不良后果?

问题4:2005年,辽宁省孙家湾煤矿发生一起特别重大瓦斯爆炸事故,造成214人死亡。事故的原因是由于岩爆造成大量瓦斯异常涌出,局部停风造成瓦斯积聚,工人违章带电检修,产生电火花引起瓦斯爆炸。根据以上资料,瓦斯爆炸的条件及预防措施是什么?

4.3 给予学生深度引领是深度学习的关键

深度引领的前提是教师对课程的整体认知。也就是说,教师要充分理解学情、理解文本、理解生活、理解自然与社会。给予学生深度引领的策略有:

4.3.1 知其然,实现知识引领

引导学生自主学习,合作学习,探究学习,让知识学习经历感受、感知、感悟的阶段,把知识学习推向条理、道理、哲理的层次。本节课的教学设计:从教材的“知识拓展”环节引入,使学生对甲烷的性质和用途有了一定的认识,引起学生爱国主义和自豪感,使教学的情感目标得到具体的文字感染,增强学生的情商教育;展示甲烷的球棍模型和比例模型引导学生探究甲烷的空间结构,通过学生的动手、思考、分析、讨论来明确甲烷的结构,尽量让学生体验知识的探究过程;展示学生合作小组的实验微视频,引导学生归纳出相关的知识,使学生从实验中积累具体的实践经验和体验过程,以及科学的探究方法;通过自学教材的“资料卡”,使学生不仅注重课本知识的学习,同时也关注社会和生活,体现化学课程的时代特色,反映出化学与社会的相互联系。

4.3.2 知其所以然,实现思维引领

为了增进学生对甲烷化学性质的本质的认识和理解,特别是对甲烷的取代反应本质的认识,笔者采用实验(包括制作模型)提供事实为支持,围绕对甲烷与氯气反应现象的观察以及根据甲烷的分子结构推测产物,从而形成取代反应的概念。关于甲烷的取代反应的整体教学设计如表1。

通过深度引领,让学生感悟逻辑思维、辩证思维的基本方式,体验批判思维、系统思维、逆向思维、创新思维的过程,实现由知识学习、能力训练引领到素养学习、智慧学习的层次。

4.4 引导学生深度拓展是深度学习的延伸

深度拓展要求教师具备三种意识:教学目标意识、教学批判意识和教学资源意识。深度拓展是教师基于教材、学情和对教学进行的整体设计以及对课程的二次开发,拓展的对象包括知识拓展、方法拓展和思维拓展。

4.4.1 阅读,有助于知识拓展

一方面,教师要进行广泛阅读,对课程标准有明确的认识,对常用的三种不同版本的教材进行比较研究,关注科学发展动态和科技应用现状,了解先进的教育理论、教学方法,掌握现代的教学手段,开发教学资源;另一方面,要求学生进行广泛的阅读,拓展知识面,增加感性认识。见多识广,有利于举一反三,触类旁通。

4.4.2 批判,有助于方法拓展

一方面,教师要不断对自己的导学案、教学过程、教学手段进行批评,不断总结,不断改进,有助于帮助学生拓展方法、提升能力、培养创新精神;另一方面,培养学生的批评精神,不要满足现状。要敢于挑战课本,挑战权威。集思广益,有利于方法拓展,从而形成创新能力。

4.4.3 反思,有助于思维拓展

一方面,教师要不断反思,通过对教学内容的整体设计和对课程的二次开发,提高教学的有效性;另一方面,提醒学生不断反思,通过对学习的内容、练习的习题、观察的现象、探究的实验的反思,拓展自我的综合认知能力和思维能力。

5 教学设计的反思

5.1 “合学课”促进学生“深度”学习

本节“合学课”的教学设计仍然体现了学校一贯的“导·学·展·评·练·思·做·诊”的循环教学风格。“导与学”的目的是深度引领,使学生在自主初学时发生问题强化,强化的问题激发学生的探究欲望,由此形成的认知冲突使学生在课堂学习中有自己学习的重点;同时形成学生初学时的自我诊断与教师课前诊断,出现第一次有效反馈,为学生“深度”学习、教师进行深度教学创造条件。“展与评”过程是引导学生深度参与的过程,发现的问题与教师的及时点拨是第二次反馈,这一互动过程使学习重点得到深化,形成互动式的多维度的“深度”学习过程。“练与思”是引导学生深度思考的过程,它形成了第三次反馈,这个反馈是预设与生成的结合,借助这一过程,使学生进一步强化有机化学学习的思想与方法。“做与诊”的过程是深度拓展的过程,是课后练习巩固的过程,是教师的第四次反馈,这一过程使学生对有机物的学习得到深化,使学生在知识应用中产生“深度”学习过程。

5.2 “合学课”促进知识有效生成

“合学课”的课堂,融自主学习、同伴互助、教师引领为一体,使学生在知识生成过程中了解新旧知识之间的联系,优化了学生的知识结构和认知结构,让学生在有机化学知识的生成和应用的过程中逐步地学会基本的有机化学学习方法与思想。

6 结束语

为学生“深度学习”而设计,需要转换教师专业视角,从学生“深度学习”的角度衡量和评估自己的教学成效,特别要关注以下几点:

凸显主体性,优化学习品质。深度学习活动中的主体是学生,学生是知识的主动建构者,是获取知识的“第一责任人”,深度学习理念将发展自主学习能力、培养学生元认知能力应作为深度学习的第一要务。

体现发展性,促进师生共成长。“深度学习”的理念,要求教师必须在教中“学”,在学中“教”,通过“学”、“教”活动,设计“深度教学”的过程,改进教师的教学行为,促进学生“深度学习”。

强化引导性,提升教学的有效性。为学生“深度学习”而设计,要重视基础;要强化说理;要探寻规律、方法和本质;要坚持先学后教。通过引领,使学生的智慧得以活化,创造性得以增强,使有效教学的内涵得以提升。

参考文献:

[1]严济良.从“苯式”循环教学到“三学三课三案”融合[J].化学教学,2014,(8):8.

[2] Houghton&Warren. Deep and Surface Approaches to Learning [EB/OL]. http://www.engsc.ac.uk/learning-and-teachingtheory-guide/deep-and-surface-approaches-learning.

[3] Geoff R MacFarlane,Kevin W Markwell and Elizabeth M Date-Huxtable,Modelling the research process as a deep,Journal of Biological Education,vol.41,No.1,2006.

[4]王珏.杜威的教育思想与深度学习[J].教育技术导刊,2005,(9):7.

[5]付亦宁.探寻深度学习的教育思想. www.Hie.edu.cn/old/ zhuanti(xin)/zhua. 2013-01-03.

作者:王建军

科学观念下的有机化学论文 篇3:

雪中送炭让微课彰显威力

摘要:通过在“为防水痘全班停课”、“去外地借班上课”等特殊情形下的微课运用,以及师生协作共同制作微课等,将微课和常规课堂进行特殊整合,通过实践探究微课在教学中的使用途径和应用价值。

关键词:微课;教学实践;化学核心素养;皂化反应

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2018.12.013

在知网上搜索关键词“微课”,从“计量可视化分析—检索结果”中,可以看出最近三年一线教师关于微课方面理论、实践的研究越来越多,研究的主题也逐步从微课制作向课堂应用方面转变。而广大教师对于微课的认识和使用也日趋理智,从课堂中为了微课而盲目地改变教学模式到追求微课在教学中的适切应用,微课在教学中越来越接地气。南京市这几年每年都进行中小学微课竞赛,笔者也数次参加,并均获得一等奖。但是自己边做也边反思,微课的使用是为了让教学资源多元化,丰富学生的学习资源,为教师的教学和学生的学习提供便利。然而在平时的教学中用的并不是很多,甚至很难插到课堂中,这也曾经让我迷茫过。而过去的两年中,几次突发事情让我感受到微课的价值和别样魅力,也促成我和学生的多次合作。

一、微课使教学更自由

1.“痘”争中的隔空交流——微课搭建教与学的桥梁

2017年秋季,江苏省不少地区的中小学都在和水痘作斗争,我教的一个班级也加入到队伍中,由于五人先后得水痘,根据卫生部门最新要求全班不得不紧急停课。高中学生停课两周,下面还要面临期末考试,家长及学生顿时都陷入万分焦急的状态当中。年级组每天都会接到无数家长焦虑的咨询电话,询问孩子在家怎么办,何时能返校。学校从未遇到这种突发情况,如何在短时间里让学生在家也能学到知识,而且可以和教师进行互动,经过讨论,鉴于同步视频系统还不稳定,年级组优先考虑微课和QQ群联合教学。全体教师以备课组为单位进行微课制作培训,并按课时制作微课,有经验的老师提前制作。我们运用“心意答-微课宝”制作。事先准备好上课需要的PPT,然后插入软件边播放PPT边配音讲解。

第二天,各个学科的微课按照正常课程时间开始上传至班级群中,顿时家长和孩子的焦虑状况缓解很多,学生看完视频纷纷留言和教师互动,各个班级群中讨论声不断,平时不发言的学生竟然也踊跃提问。有的学生后来告诉我们,他们觉得很好奇,老师做的微课内容甚至微课中老师的声音都让他们感到很有趣,有的禁不住还多看几遍。这种状况持续了一周,虽然后来改用同步视频上课,但是微课在“危难时刻”缓解了教学压力,让学生在家中也能积极参与到学习中来而不至于“荒废”时间。后来的期末考试,该班学生化学均分竟然高出同层次其他班级,也让我非常惊讶。回顾前期微课网络教学,授课模式比较简单,具体如下:

通过这次突发事件,年级组的教师们普遍认为微课对于家校合作方面作用很大,在信息技术高速发展的现代教育中,微课是教学资源和教学形式上的一种有力的补充,使教学的空间更宽广,教学形式更自由。制作PPT的难度不大,主要是配上讲解的过程,由于教师的口误或者讲解顺序有误都得重新录制。如果微课再精美些,再制作些视频插入,则制作一个微课所耗时间是平时备课时间的多倍以上,这也是大多数教师尤其是高中教师平时不愿在课堂上大量使用的原因之一。

2.化解地域困惑——微课变身现场直播

2018年4月,我要前往泗阳县并在江苏省首届“化学文化观照下的教师学科素养发展研讨会”中开设“西气东输的主角——甲烷”展示课。甲烷是有机化学中学生接触到的第一种有机物,也是最简单的有机物,对其他有机物的学习起着非常重要的引导作用。课堂从二十世纪初我国重大工程“西气东输”的发展入手引入甲烷结构、性质、用途等方面的学习。整节课以“结构决定性质,性质决定用途”为主线引导学生体会化学的学习思想,同时认识到化学是一门讲究证据推理的创造性的学科。而化学是一门以实验为基础的学科,离开实验,一节新授的展示课便显得没有灵魂,因此我想在课堂中演示有关甲烷的稳定性、甲烷和氯气光照下的取代反应的实验。可是教室没有天然气管道,从南京到泗阳,路途较远,携带小型燃气瓶也无法乘坐公共交通工具,现场制备不仅有安全隐患而且时间又不够,多重困难让我感觉压力很大。这时突然想起可以录制微课视频,把实验通过微视频搬到上课现场,就如现场直播一般。我请了几位学生来录制视频,学生的积极性非常高,经过反复实验,不断改进,圆满完成任务。虽然缺少制作技巧,但从后面的课堂效果来看总体令人满意。

3.化整为零,见缝插针——微课在高三复习中的尝试

高三复习课中课堂容量和试题难度往往很大,一节习题课讲评下来,有部分学生依然存在困难,有时前后课程衔接较紧,没有时间答疑。学生来问问题,我也不一定有空,但是如果不能及时解决困惑,便会影响学生对知识点或试题的理解。如何让学生能够及时解惑且不受时间限制,我想到了微课。当然由于高三的备课量也很大,如果每道试题都要做成PPT然后再配音制作微课视频,对于技术不是娴熟的我来说就很困难,于是我把手机固定好位置,调成摄像模式,对照试题进行讲解,一道试题讲解时间大约6-8min。我把视频从手机拷到班级电脑中,这样学生可以利用空余时间在电脑上自行观看视频,重温试题的解题过程。虽然是小小的举动,但是很受学生欢迎。

上面所尝试的微课制作形式一般是PPT演示结合录屏软件(心意达软件)录制讲解配音、演示实驗结合摄像仪器摄制、纸笔讲解结合摄像仪器摄制等三种 [1]。特殊时期,让我邂逅不同教学情境下不同形式的微课,感觉重新认识了一位老朋友,在困难时期给予我教学上帮助和支持。

二、微课促师生共成长

微课在特殊时期的使用让我感受到其价值和意义,同时也激发我想进一步研究微课的兴趣,而学生是学习的主体,如果让学生在时间允许的前提下自行拍摄微课,比如一些时间较长不便在课堂上操作的实验、趣味实验、社会小调查等,对于学生的科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等化学核心素养的培养都是良好的契机。我们利用中午时间,校本课程、研究性学习等时间,和学生一起制作微课。学生积极性很高,由于受时间限制,做的较好的作品数量还不多,但是这对于我们而言是一次很大的进步。下面是我们共同制作的一个微课课例。微课的标题是“皂化反应”,其中有一段关于皂化反应的实验微课视频就是由学生独立拍摄录制而成,微课获得南京市微课比赛一等奖。课例如下:

教学过程设计:

环节1:情景引入——肥皂的起源

一个“传说”再加上疑问“肥皂怎么制备出来的?油脂在这过程中又是什么角色?”引起学生的思考,增加化学学习的趣味性,为引出肥皂的制备原理皂化反应做好铺垫。

环节2:实验探究——肥皂的实验室制备。

微课视频由学生小组成员共同合作制出(资料查询、实验操作、录像、配音、剪辑、合成等工作都有明确分工)。

在此环节中,学生自己寻找制作肥皂的资料,组员分工,有的摄像,有的实验操作,有的解说。在实验和制作视频的过程中增强合作意识、语言表达能力、实验操作能力,同时也自主建构油脂皂化反应这一知识点,突破教学难点。油脂的皂化反应是油脂的重要反应,通过对这一知识点的学习,进一步加深对油脂结构的认知,体会到化学学习的基本思想“结构决定性质,性质决定用途”。在学生制作微课的同时潜移默化地推进元素观、微粒观、变化观等基本观念的形成,培养宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任等化学核心素养。

环节3:原理分析——皂化反应

【思考】结合微课视频中的实验,请思考以下问题:

(1)油脂在溶液的  上层  (上层/下层)。

(2)实验中加入酒精的作用:

NaOH和油脂均可溶解在乙醇中,乙醇能保证油脂和氢氧化钠充分接触而加快反应。

(3)如何判断油脂皂化反应已经基本完成?

用玻璃棒蘸取反应混合溶液于盛有蒸馏水的烧杯中。若反应液不分层,则证明油脂的皂化反应已完成。

(4)加入食盐的目的是什么?

降低高级脂肪酸钠的溶解度,使之与甘油、水分离,浮在液面,便于分离。

在此环节中,借助结构简式、化学反应方程式进一步表征皂化反应原理,同时指出“肥皂的有效成分就是高级脂肪酸盐”,揭开前面故事的“神秘面纱”:沾有油脂的炭灰块饼中含有碳酸钾,水解呈碱性,促进油污中的油脂水解产生高级脂肪酸盐。前后呼应,让故事完整,学生释疑。观看完视频,还要对其中的实验进行深度剖析,如油脂水解前后的变化、加入酒精和氯化钠的作用、如何判断水解完成等,让学生了解实验中每个环节和所加物质存在的意义,进一步了解化学原理在实验中的应用。学生通过宏观表征、微观表征以及符号表征最后建构相对完整的知识体系。

环节4:服务生活——油脂的用途

【问题】

(1)在本反应中,有一种副产物甘油,你知道它在日常生活中有哪些应用吗?

(2)为什么可以用食用纯碱(Na2CO3)洗去餐具上的油污,如果要增强其去污效果可以采取什么措施?

此环节的设置让学生意识到化学反应中除了目标产物外往往还会存在副产物,充分利用产物资源,使之共同服务社会,服务生活,体会到化学学科对人类文明的重要价值和意义。同时,也让学生学以致用,强化理论与实际的联系,让所学知识融入到学生的“骨子里”,为其提供可持续发展的学习思维和知识建构的方法,培养科学精神与社会责任核心素养。

环节5:评价反馈

【课后调查】回家后,请到附近的超市里根据包裝说明调查不同品牌不同功能肥皂的原料成分,分析核心原料成分结构的共性,查找资料分析原料优劣差异、功能差异,小组汇总后全班进行交流,并提出自己的看法。

此环节让学生把所学知识用于生活,建立健康的生活观念,提高生活品质,通过汇总交流锻炼其小组合作意识以及与人交往的能力。同时师生都可以通过反馈对课堂所学进行评价。

王竹立老师提到微课的定义既可以包含教学视频切片,也包含专门制作的一小段教学视频 [2]。赵兴龙、詹伟华等根据课堂听讲(集体)情景和非课堂听讲(集体)情景将微课分为微视频和微课程两种 [3]。专家们对微课概念的界定虽然表述角度不一样,但都提出微课一定要用在刀刃上,用在恰当的教学环境中。微课和常规课堂特殊时期特殊整合的经历以及师生协作共同制作微课的形式激发了我继续制作微课并开发更多教学资源的愿望,同时也激发学生学习化学、渴望探究的热情,对培养其良好的化学学习方法和化学核心素养有着积极的促进作用。

参考文献

[1]  钱华.微课与高中化学课堂有效整合的研究[J].当代教育实践与教学研究,2018(1):2-3

[2]  王竹立.微课勿重走“课内整合”老路——对微课应用的再思考[J].远程教育杂志,2014(5):34-40

[3]  赵兴龙,詹伟华.“微课”再解:回归应用价值的认知[J].现代远程教育研究,2015(4):53-59

作者:陈柳青 钱华 李严

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