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        基于真實(shí)情境的教學(xué)

        2015-08-01 07:13:04汪紀(jì)苗等
        中學(xué)化學(xué) 2015年3期
        關(guān)鍵詞:乙醇創(chuàng)設(shè)化學(xué)

        汪紀(jì)苗等

        建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,知識是學(xué)習(xí)者在一定的情境中,主動建構(gòu)而獲得的。是根據(jù)自己的經(jīng)驗背景,對外部信息進(jìn)行主動選擇、加工和處理,從而獲得意義建構(gòu)的過程。 “情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素?!扒榫场笔琼樌?gòu)的基礎(chǔ),“協(xié)作”與“會話”是在一定的“情境”中展開的,“意義建構(gòu)”也是在此“情境”中完成的。良好的教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè),能有效地引起學(xué)生有意注意、引發(fā)認(rèn)知心理平衡、激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)、啟迪思維、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力。

        基于真實(shí)情境的教學(xué)指的是創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活環(huán)境、知識背景相關(guān)的、有社會現(xiàn)實(shí)意義的真實(shí)的情境,來呈現(xiàn)教學(xué)任務(wù),讓學(xué)生在觀察、操作、推理、交流、反思等活動中逐漸體會化學(xué)過程及化學(xué)規(guī)律。下面以蘇教版《化學(xué)2》中的《乙醇》為例就真實(shí)情境教學(xué)談?wù)勛约旱淖龇ê腕w會。

        一、教學(xué)設(shè)計思想

        教學(xué)設(shè)計以真實(shí)的情境為教學(xué)明線,以化學(xué)學(xué)科知識為暗線如圖1所示,明暗線貫穿始終,相互交融,遵循了教材的設(shè)計意圖,體現(xiàn)了化學(xué)與生活的密切關(guān)系,展示了化學(xué)的學(xué)科魅力。

        二、教學(xué)過程實(shí)錄

        環(huán)節(jié)一:創(chuàng)設(shè)酒的生活情境,激發(fā)求知欲望

        [情境創(chuàng)設(shè)]我們浙江是富庶的魚米之鄉(xiāng),也帶來了釀酒業(yè)的興旺發(fā)展,紹興黃酒聞名全國,寧波的阿拉老酒也是黃酒。 經(jīng)過了幾千年的發(fā)展,在釀酒技術(shù)不斷提高的同時, 形成了博大精深的酒文化。人逢知己千杯少,酒有如此奇特的魅力,生活中的酒有哪些?你能說出幾種?

        [學(xué)生]啤酒、葡萄酒、白酒、黃酒等。

        [教師]酒的主要成分是什么呢?

        [學(xué)生]酒精(也有的說乙醇)。

        [教師]乙醇就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

        [教師]大家有沒有喝過酒呀?

        [學(xué)生](沒)喝過。

        [教師](展示一瓶高度白酒。)請同學(xué)們仔細(xì)觀察(看和聞),歸納出乙醇的物理性質(zhì)

        [學(xué)生]物理性質(zhì):乙醇是無色透明、具有特殊氣味的液體,易揮發(fā)。

        [教師]根據(jù)你的生活經(jīng)驗,還能推出有哪些物理性質(zhì)?

        [學(xué)生]能與水以任意比互溶,并能溶解多種有機(jī)物。

        [教師]我們知道,性質(zhì)由它的結(jié)構(gòu)決定的,那么乙醇具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢?

        設(shè)計意圖:良好的開端是成功的一半。精心創(chuàng)設(shè)好的導(dǎo)入情境,有利于把學(xué)生的注意力引入到課內(nèi)學(xué)習(xí)上,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,為學(xué)習(xí)新知創(chuàng)造一個最佳的心理和認(rèn)知環(huán)境。本環(huán)節(jié)從學(xué)生熟悉的酒出發(fā),貼近生活實(shí)際,架起了生活與教材之間的橋梁,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī),燃起了學(xué)生的求知欲和好奇心。

        環(huán)節(jié)二:創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動情境,促進(jìn)合作交流

        [小組活動]乙醇的分子式為 C2H6O,根據(jù)碳的四價鍵理論,推測乙醇可能具有的結(jié)構(gòu)。并將討論和思考的結(jié)果用球和棍組裝成球棍模型。

        (學(xué)生小組討論,組裝模型,并作課堂展示)

        [教師]剛才同學(xué)們組裝成了二種結(jié)構(gòu),分別為CH3CH2OH和CH3OCH3。那么乙醇真實(shí)的分子結(jié)構(gòu)是哪一種呢?請同學(xué)們思考有什么方法可幫助我們確定乙醇的結(jié)構(gòu)。

        [學(xué)生]通過實(shí)驗來確定。

        [教師]很好。實(shí)驗方法是科學(xué)的重要手段?;瘜W(xué)家就是通過乙醇與鈉的反應(yīng)確定了乙醇的結(jié)構(gòu)。

        [學(xué)生實(shí)驗]在試管中加入1 mL~2 mL無水乙醇,投入一小粒金屬鈉,觀察現(xiàn)象。

        [現(xiàn)象]鈉塊開始沉到試管底,隨著氣泡產(chǎn)生,逐漸上浮。

        [教師]生成的氣體是什么?

        [學(xué)生]氫氣。

        [教師]能否通過生成的氫氣,從定量的角度來確定乙醇的結(jié)構(gòu)呢?

        [交流與討論]投影PPT:教師提供實(shí)驗裝置(排水法)和相關(guān)數(shù)據(jù),1 mol 乙醇與足量的鈉反應(yīng),生成的氫氣體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L,讓學(xué)生分析數(shù)據(jù)來判斷其結(jié)構(gòu)。

        [教師]哪位同學(xué)能來說一說,通過以上提供的數(shù)據(jù)可以推斷乙醇的分子結(jié)構(gòu)。

        [學(xué)生]由于1 mol乙醇與足量的金屬鈉反應(yīng)生成0.5 mol的H2,說明1 mol乙醇分子中有1 mol氫原子與其它氫原子的連接方式不同,由于CH3OCH3中的氫原子均等效,而CH3CH2OH中的-OH中的氫原子與其它氫原子不同,所以乙醇的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是CH3CH2OH.

        [教師]分析得很好。化學(xué)家就是用這樣的思路確定了乙醇的結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH。乙醇分子在結(jié)構(gòu)上可以看成是乙烷分子中的一個氫原子被羥基(-OH)取代而得到的有機(jī)物,或是水分子中的一個氫原子被乙基(-CH2CH3)取代而得到的有機(jī)物。

        [教師]聯(lián)系鈉與水的反應(yīng),請同學(xué)們寫出鈉與乙醇反應(yīng)的方程式。

        [學(xué)生]

        2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑

        [交流與討論]H2O和CH3CH2OH的分子結(jié)構(gòu)中都含有-OH,它們都能與鈉反應(yīng),但反應(yīng)劇烈程度差別很大,說明了什么?這個問題留給同學(xué)們課外思考。

        設(shè)計意圖:創(chuàng)設(shè)活動情境是教師在教學(xué)活動中充分發(fā)揮學(xué)生主體作用,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給學(xué)生,使學(xué)生在口說、手做、耳聽、眼看、腦想的活動情境中,學(xué)習(xí)知識,增長智慧,提高能力。本環(huán)節(jié)通過交流討論、模型組裝、分組實(shí)驗等活動情境,讓學(xué)生真正融入了課堂之中,充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用。既有助于理解乙醇的結(jié)構(gòu),更培養(yǎng)了學(xué)生的合作能力、表達(dá)能力和實(shí)驗?zāi)芰Α?/p>

        環(huán)節(jié)三:創(chuàng)設(shè)醉酒生活情境,加強(qiáng)化學(xué)預(yù)防

        [過渡]生活中有的人“千杯萬盞皆不醉”,而有的人則“沉醉不知?dú)w路,熟睡不解殘酒”,為什么人會醉酒呢?

        請你閱讀提供的一份報紙和相關(guān)信息進(jìn)行回答。

        [交流與討論]

        1.報紙:喝酒臉紅證明酒量大嗎?

        編輯同志:我不會喝酒,一小杯下肚,頓時變成“豬肝臉”??墒峭聜兌颊f,喝酒臉紅證明酒量大,讓我多喝,把酒量開發(fā)出來。請問,同事的說法有科學(xué)道理嗎?——讀者:馮建華

        2.乙醇在體內(nèi)的代謝過程可用下列關(guān)系式表示:

        CH2CH2OH乙醇脫氫酶

        CH3CHO乙醛脫氫酶

        CH3COOHCO2+H2O

        生成的乙醛能夠使得交感神經(jīng)興奮性提高,使人出現(xiàn)面紅耳赤、心率加快、體溫升高等一系列“喝多了”的癥狀……

        學(xué)生討論后師生共同歸納:

        有些人一喝酒就臉紅,說明體內(nèi)乙醇脫氫酶的活性很高,而乙醛脫氫酶的活性不高。還有些人,喝酒臉白,是因為他體內(nèi)這兩種酶都很少,大量飲酒會使酒精向腹腔轉(zhuǎn)移,皮膚血管收縮,造成臉色發(fā)白。這樣的人飲酒易傷肝。還有些人,千杯不倒、鳳毛麟角型的“海量”。他們體內(nèi)這兩種酶的活性都很高。

        [教師]醉酒對人體的損害很大,所以我們不提倡中學(xué)生飲酒。

        [教師]同學(xué)們想通過實(shí)驗來模擬乙醇的氧化過程嗎?

        [學(xué)生]想(大家異口同聲)!

        [教師]在人體中,是在乙醇脫氫酶催化下,乙醇被氧化成為乙醛,酶是一種生物催化劑,反應(yīng)條件很溫和。今天我們用一種無機(jī)催化劑替代酶,它就是銅(展示銅絲)。

        [學(xué)生實(shí)驗]向一支試管中加入 3 mL~5 mL乙醇,取一根下端繞成螺旋狀的銅絲,放在酒精燈外焰上灼燒至紅熱,然后插入乙醇中,反復(fù)多次。觀察銅絲的顏色變化,并小心聞試管中液體產(chǎn)生的氣味(與另一只裝有乙醇的試管中的氣味作比較)。

        [學(xué)生]分組完成探究實(shí)驗后,匯報實(shí)驗現(xiàn)象:有刺激性氣味的液體生成(該氣味與乙醇?xì)馕恫煌?,同時加熱變黑的銅絲伸入乙醇后又變?yōu)楣饬恋募t色。

        [教師]刺激性氣味的產(chǎn)物叫乙醛(CH3CHO),寫出反應(yīng)的方程式。

        [學(xué)生板書]

        2CH3CH2OH+O2Cu△2CH3CHO+2H2O。

        [教師]乙醛在適當(dāng)條件下,會繼續(xù)氧化生成乙酸:

        2CH3CH2OH+O2催化劑2CH3COOH。

        [生活情境]喝酒后駕車對交通安全的危險很大,現(xiàn)在交警部門嚴(yán)查酒后或醉酒駕駛。檢查時會叫駕駛員往一個儀器中吹氣,若駕駛員喝過酒,儀器會顯示口氣中酒精的含量,請同學(xué)們課后自主閱讀“拓展視野”欄目中的相關(guān)內(nèi)容,了解其原理。

        設(shè)計意圖:貼近學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際和生活經(jīng)驗的情境能更好激發(fā)學(xué)生持久的興趣,讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)即是生活,生活也是學(xué)習(xí)。本環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)人體中乙醇的變化、酒駕檢測等與生活密切相關(guān)的情境,通過學(xué)生自主閱讀、交流討論、實(shí)驗探究的學(xué)習(xí)方式,理解乙醇的氧化反應(yīng),幫助學(xué)生從化學(xué)視角理解社會生活中的問題和現(xiàn)象,建立認(rèn)識世界的化學(xué)視角。

        環(huán)節(jié)四:創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)思維探究

        【問題情境1】乙醇與鈉的反應(yīng)和乙醇的催化氧化反應(yīng),與乙醇分子中哪個結(jié)構(gòu)有關(guān)?(聚合思維)

        [學(xué)生]羥基(-OH)。

        [教師]羥基(-OH)決定了乙醇具有許多其他有機(jī)物不具有的性質(zhì)。我們將這種決定有機(jī)化合物的化學(xué)特性的原子或原子團(tuán)稱之為官能團(tuán)。

        【問題情境2】官能團(tuán)決定化學(xué)性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)反映官能團(tuán),根據(jù)這一思想,你能舉出其它有機(jī)物的例子嗎?(發(fā)散性思維)

        [學(xué)生]烯烴的官能團(tuán)是碳碳雙鍵,烯烴能發(fā)生加成反應(yīng)(使溴水褪色),氧化反應(yīng)(使紫色的酸性高錳酸鉀溶液褪色)。

        ……

        【問題情境3】乙醇除了可作飲料以外,在生活生產(chǎn)中還有什么用途?(經(jīng)驗性思維)

        [學(xué)生]溶劑、調(diào)味品

        [學(xué)生]燃料,制乙酸。

        [學(xué)生]消毒劑,制作溫度計。

        [學(xué)生]汽車能源——乙醇汽油?!?/p>

        師生共同歸納:乙醇的用途:乙醇有相當(dāng)廣泛的用途,做燃料,制造飲料和香精,是一種重要的有機(jī)化工原料,乙醇還是一種有機(jī)溶劑,用于溶解樹脂,制造涂料。 醫(yī)療上常用 75%的酒精作消毒劑。

        設(shè)計意圖:創(chuàng)設(shè)問題情境是教師在教材內(nèi)容和學(xué)生求知心理之間巧妙地設(shè)計問題,把學(xué)生引入一種與所學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的問題情境中,讓學(xué)生經(jīng)歷“問題-深思-探究-發(fā)現(xiàn)-解決問題”的過程中。思維發(fā)展心理學(xué)的研究表明,學(xué)生思維的發(fā)展是外部活動轉(zhuǎn)化為內(nèi)部活動的過程。教師應(yīng)盡量給學(xué)生設(shè)置具有思考價值的問題或懸念,激發(fā)學(xué)生求知的欲望,可以使學(xué)生更加主動地參與到學(xué)習(xí)中來,讓學(xué)生成為教學(xué)的主體。本環(huán)節(jié)問題情境的設(shè)計,促使學(xué)生進(jìn)行思維的碰撞,加深對官能團(tuán)的理解和內(nèi)化,構(gòu)建“官能團(tuán)-性質(zhì)”的學(xué)科思想,了解乙醇的用途,體驗“化學(xué)來源于生活,并且服務(wù)于生活”的新課程理念。

        三、對課堂教學(xué)中真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的思考

        1.教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)要注重真實(shí)性

        如果說教學(xué)目標(biāo)是骨,教學(xué)內(nèi)容是血,那么情境就是包裹骨和血的肉,有了精心設(shè)計的情境,化學(xué)教學(xué)才會圓潤豐滿。如給學(xué)生介紹大家非常熟悉的寧波的阿拉老酒,紹興的黃酒等。學(xué)生往往對面臨的真實(shí)情境感興趣,進(jìn)而愿意學(xué)習(xí)和探究情境中包含的化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容或者進(jìn)一步學(xué)習(xí)基于情境拓展的其他學(xué)習(xí)內(nèi)容。如果我們創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境太過脫離學(xué)生的生活經(jīng)驗,那么就不能引起他們的共鳴,學(xué)起來的感覺自然也是冷冰冰的。

        2.真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)需要教師的智慧

        化學(xué)教學(xué)中的真實(shí)情境可來源于學(xué)生的生活經(jīng)驗、新聞報道、化學(xué)史實(shí)、科學(xué)研究成果、化學(xué)實(shí)驗事實(shí)、學(xué)生活動和基于事實(shí)的問題設(shè)計。但真實(shí)情境并不是顯而易見、唾手可得的,它往往隱藏于生活表象、化學(xué)史實(shí)、實(shí)驗事實(shí)之中,并且真實(shí)情境與完全抽象概括出來的知識存在一定的差距,因此需要教師運(yùn)用化學(xué)的眼光和智慧去發(fā)現(xiàn)、挖掘表象之中蘊(yùn)含的有價值的內(nèi)容,經(jīng)過分析、抽象、篩選和提取,確定合適的內(nèi)容作為教學(xué)情境,再根據(jù)所選的教學(xué)情境精心設(shè)計問題,通過“協(xié)作”和“會話”達(dá)到知識的意義建構(gòu)。

        3.真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的問題設(shè)計要切入學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”

        真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的問題設(shè)計要切入學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”,創(chuàng)設(shè)問題的深度應(yīng)稍高于學(xué)習(xí)者原有的知識經(jīng)驗水平,具有一定的思維容量和思維強(qiáng)度,使學(xué)生需要經(jīng)過努力思考,“同化”和“順應(yīng)”才能解決問題。太難或太易都不好,也就是常說的摘果子時,需“跳一跳,夠得著”。在本節(jié)課的第四個環(huán)節(jié)中,教師較好地設(shè)計了3個符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的問題情境,不僅提升了學(xué)生的思維能力,也提高了課堂教學(xué)效率。

        4.真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)必須始終圍繞教學(xué)目標(biāo)

        情境創(chuàng)設(shè)是新課程課堂教學(xué)的一種手段,其根本目的是促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)。不論創(chuàng)設(shè)什么樣的學(xué)習(xí)情境都要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),為完成教學(xué)目標(biāo)服務(wù)。情境創(chuàng)設(shè)是教師將教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易接受的情境的過程,不能為了追求“熱鬧”的場面,趕時髦,讓創(chuàng)設(shè)的情境要么喧賓奪主,成為分散學(xué)生思維的干擾因素,要么偏離了教學(xué)目標(biāo),導(dǎo)致教學(xué)情境的價值流失。因此對情境素材的選擇可以定位于兩個角度:第一角度是化學(xué)角度,情境要與化學(xué)教學(xué)緊密結(jié)合,情境素材要有助于達(dá)成教學(xué)目標(biāo);第二個角度是學(xué)生角度,情境對學(xué)生的學(xué)習(xí)要有驅(qū)動性,即情境素材要有一定的復(fù)雜性和迷惑性,對學(xué)生而言最好是既熟悉又陌生,便于驅(qū)動學(xué)生的深入思考和學(xué)習(xí)。

        情境是放飛思想的舞臺,問題是打開思維的鑰匙?;谡鎸?shí)情境的教學(xué),激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望,精心設(shè)計的情境問題,把孩子領(lǐng)進(jìn)精彩的問題空間,讓學(xué)生的思維劇烈碰撞,產(chǎn)生火花,在情境中盡情飛翔、盡情想象,讓課堂教學(xué)盛開出鮮艷的花朵!情境創(chuàng)設(shè)的工作是無止境的,我們將繼續(xù)挖掘情境創(chuàng)設(shè)的資源和途徑,創(chuàng)設(shè)出更多更好的情境,以滿足當(dāng)前新課程教學(xué)的需要。

        (收稿日期:2014-12-08)

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