徐杲 施成良 金曉董
摘 要:模型可以反映和代替客觀對象,并通過研究這個模型來揭示客觀對象的形態(tài)、特征和本質(zhì)?;瘜W符號模型不僅能夠簡化表征物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及化學反應中的動態(tài)過程,還是一種科學的表達方式和抽象思維的結(jié)果。尤其在有機化學的教學過程中,化學符號的正確理解和熟練的使用,是中職化學教學必不可少的學科能力。
關(guān)鍵詞:符號模型 分子結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)式
本節(jié)課在教學的過程中以問題探究為主線,探索甲烷的結(jié)構(gòu)和有機分子結(jié)構(gòu)式的書寫。為突出重點、突破難點,采用讓學生分組拼接烷烴球棍模型的方法來提高學習的興趣,引導學生發(fā)現(xiàn)烴分子中碳原子的成鍵特點,訓練學生將實物模型轉(zhuǎn)化為頭腦當中的思維模型,最后用簡化的符號模型來表達,進一步強化學生對有機分子結(jié)構(gòu)特點的認識,培養(yǎng)用模型思維來分析問題和解決問題的能力,為今后的有機物的學習打下堅實的基礎(chǔ)。
教法:(1)任務驅(qū)動教學法:通過布置學生課前預習知識點任務和課堂中實踐自主完成甲烷分子模型的構(gòu)建從而培養(yǎng)出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。(2)探究式教學法:在學生小組合作自制甲烷分子模型的基礎(chǔ)上,教師點評引導,啟發(fā)由構(gòu)建甲烷分子模型到完成構(gòu)建甲烷分子符號模型的轉(zhuǎn)變,使其在主動探究的過程中內(nèi)化知識,培養(yǎng)正確的模型思維方法。
學法:通過實踐活動(模型制作)、觀看實驗、模型、圖片、甲烷的多媒體動畫等,實結(jié)合本教材的特點及所設(shè)計的教學方法,用“引導——探究法”開展學習活動,把學習過程和認知過程有機地統(tǒng)一起來,利用實驗和理論結(jié)合的科學研究思想,使學生養(yǎng)成良好觀察和知識總結(jié)提取能力,并且化被動接受轉(zhuǎn)化為主動探索,體驗科學的研究方法,自主完成知識建構(gòu),感受到學習的樂趣,培養(yǎng)學生的探究協(xié)作能力。[1]
一、課前準備
(1)教師的教學準備:制作多媒體課件、準備甲烷分子結(jié)構(gòu)模型教具。
(2)學生的學習準備:預習新課:學生自學完成;
準備學具:利用教師準備好的球棒有機分子模型教具。
收集資料:利用網(wǎng)絡資源收集甲烷結(jié)構(gòu)等有關(guān)的圖片資源。
(3)教學環(huán)境的設(shè)計與布置:學生兩人為一個學習小組,學習場地安排多媒體教室。[2]
二、課堂教學
1.創(chuàng)設(shè)情境問題導入
新課導入多媒體展示常見的有機化合物的圖片,讓學生欣賞圖片播放教師自制動畫“烴”字的由來:“碳”“氫”兩個字的拆解后底部偏旁靠近組成。然后引入新聞事件:我國某地小煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事件,講解我國“西氣東輸”工廠中的西氣即天然氣的主要成分甲烷。
2.自主探究合作交流。問題引導:(1)根據(jù)課前布置的任務,觀察甲烷分子結(jié)構(gòu)的圖片和實物模型,推測甲烷的分子結(jié)構(gòu)。(2)學習電子式的含義和書寫方法,嘗試由甲烷的實物模型結(jié)構(gòu)書寫出甲烷的電子式。(3)學習有機分子結(jié)構(gòu)式含義和書寫方法,嘗試由甲烷的電子式進而寫出甲烷的結(jié)構(gòu)式。
自主探究1:由甲烷分子實物模型或分子圖片推測甲烷分子結(jié)構(gòu):立體正四面體結(jié)構(gòu),四個鍵的鍵長相同鍵角(109°28)相等。結(jié)合之前所學習分子的極性有關(guān)知識,引導學習得出甲烷是非極性分子的結(jié)論。
自主探究2:由甲烷分子比例模型結(jié)合之前所學習的共價鍵知識,引導學生進一步的學習有機分子電子式的知識,學習用一些帶特定含義的符號來表征分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點,學習用符號模型來化繁為簡的思維方法。
自主探究3:有機分子結(jié)構(gòu)式書寫。如果甲烷電子式中的每一對共用電子用一條短線替代后將變成什么樣子呢?讓學生在練習本上自己畫,然后得出結(jié)論。在這個過程中滲透化學符號模型的思維教育。符號可以大大簡化結(jié)構(gòu)的表達,教師也要指導學生,用符號正確書寫結(jié)構(gòu)簡式的原則,規(guī)范化學符號的書寫和表達。
三、課后反思
1.模型教學是突破有機教學難點的有效方法
經(jīng)過這一節(jié)課的實踐證明,模型是學生學習有機化學的重要方法。模型的運用比動畫模擬更直觀, 更能夠降低學生的理解難度, 模型鮮艷的顏色也起到吸引學生,提高學生學習興趣的效果。然而如何使模型的運用更有效地輔助學生的理解,這需要教師精心設(shè)計問題。模型教學是突破有機教學中很多難點的有效方法之一,只要教師在使用模型的過程中,圍繞知識的難點和學生理解的誤區(qū)多設(shè)計問題,讓學生充分利用模型解決問題,那么抽象的有機化學就變得直觀了。
2.優(yōu)化教學環(huán)節(jié),深刻理解“宏觀·微觀·符號”三重表征的意義
本次課程在教學環(huán)節(jié)設(shè)計上完成了從分子的實物模型到符號模型的轉(zhuǎn)變,讓學生頭腦中的先形成宏觀表征進而去認識物質(zhì)微粒的微觀表征,最后利用符號表征大大的簡化了思維過程。讓學生領(lǐng)略微粒結(jié)構(gòu)示意圖和結(jié)構(gòu)以及一些圖形、模型等。三種表征形式之間不是孤立的,而是有機融合共同構(gòu)成學生學習化學知識完整的思維體系,這也是化學學科特有的思維方式。教學中針對化學核心知識中的三重表征,通過問題使學生形成認知沖突,進而深刻理解其意義。
參考文獻
[1]施成良.醫(yī)用化學基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2015.8
[2]劉知新.化學教學論[M],高等教育出版社,2003.