岳群峰 王天驕 張鳳 張曦文

摘 要 本文以提升學(xué)生的知識(shí)掌握層次、能力提升程度和情感價(jià)值態(tài)度觀等為目的，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了大學(xué)《有機(jī)化學(xué)》理論教學(xué)中“丙二酸酯在合成中的應(yīng)用”教學(xué)部分的翻轉(zhuǎn)課堂，并對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入的討論，同時(shí)提出在《有機(jī)化學(xué)》理論教學(xué)過(guò)程中實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教師應(yīng)具備的各方面素質(zhì)以及有待于解決的若干問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 有機(jī)化學(xué) 翻轉(zhuǎn)課堂 丙二酸酯 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：O612.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

新形勢(shì)下高等教育有著教書(shū)育人的雙重標(biāo)準(zhǔn)，不再單純灌輸大量的知識(shí)體系，更要加強(qiáng)提高培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教育環(huán)節(jié)。在這樣的背景下，如何設(shè)計(jì)課堂教學(xué)模式能夠豐富和充實(shí)化學(xué)專業(yè)師范生《有機(jī)化學(xué)》課堂教學(xué)的內(nèi)容，在保證課堂容量的基礎(chǔ)之上，能夠最大限度挖掘?qū)W生在學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題方面的潛能，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力以及內(nèi)化所學(xué)到的知識(shí)？針對(duì)這一問(wèn)題，筆者以翻轉(zhuǎn)課堂為切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以師范院?！队袡C(jī)化學(xué)》教學(xué)中“活潑亞甲基酸性”這一知識(shí)點(diǎn)為教學(xué)內(nèi)容的翻轉(zhuǎn)課堂，旨在從知識(shí)掌握層次、能力提升程度和情感價(jià)值態(tài)度觀三個(gè)方面有所提升，符合師范院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

依據(jù)源于美國(guó)科羅拉多州基山林地公園高中的翻轉(zhuǎn)課堂的理念，學(xué)習(xí)分為兩部分：課前學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂與常規(guī)傳統(tǒng)課堂最大的不同是把學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容放在課前由學(xué)生自主完成，而傳統(tǒng)課外學(xué)生練習(xí)的部分放在課堂，由教師的指導(dǎo)下師生共同完成，課堂主要是解答、研討從而提升教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂的理論包括：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、掌握學(xué)習(xí)理論和混合學(xué)習(xí)理論但部分。

活潑亞甲基的酸性這一知識(shí)點(diǎn)在《有機(jī)化學(xué)》的教學(xué)大綱中非常重要，這一知識(shí)點(diǎn)是學(xué)習(xí)羧酸酯類化合物的化學(xué)性質(zhì)和合成反應(yīng)等知識(shí)的基礎(chǔ)。在師范類高校選用的《有機(jī)化學(xué)》教材中，第十三章“乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯在有機(jī)合成中的應(yīng)用”部分，是基于活性亞甲基H原子的酸性這一問(wèn)題，學(xué)習(xí)乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯為原材料或中間產(chǎn)物進(jìn)行多種有機(jī)化合物合成的一部分教學(xué)內(nèi)容。此部分內(nèi)容在師范院?！队袡C(jī)化學(xué)》的期末考核、攻讀有機(jī)化學(xué)方向碩士研究生的入學(xué)考試等均作為考核的重點(diǎn)和難點(diǎn)。歷年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：很多同學(xué)在以丙二酸酯類化合物為原料合成其他化合物（如取代乙酸等）這一問(wèn)題的學(xué)習(xí)上存在著認(rèn)識(shí)不清楚的現(xiàn)象，而這一部分的內(nèi)容又是教學(xué)綱要中的重點(diǎn)問(wèn)題?；诖?，筆者的設(shè)計(jì)的初衷是同時(shí)提升教學(xué)效果和學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深層思維的能力，主要學(xué)習(xí)內(nèi)化丙二酸酯在有機(jī)合成中如何轉(zhuǎn)化這一難點(diǎn)問(wèn)題。

依據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的Robert Talbert模式（如圖1所示），翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)成由課前（自主學(xué)習(xí)）和課中（深層知識(shí)的內(nèi)化）兩部分完成的。本模型的特點(diǎn)是順序性比較強(qiáng)，活動(dòng)細(xì)節(jié)安排比較詳細(xì)，能夠很大程度上突出教學(xué)主體發(fā)揮主動(dòng)的作用。結(jié)合《有機(jī)化學(xué)》理論教學(xué)特點(diǎn)和師范生的培養(yǎng)要求，在本設(shè)計(jì)中，筆者以作業(yè)+導(dǎo)學(xué)案的形式設(shè)計(jì)課前部分。丙二酸酯和乙酰乙酸乙酯二種化合物中有都存在活潑亞甲基和活性H原子，因此化學(xué)性質(zhì)上具有相似性。按照教學(xué)大綱和周歷，學(xué)習(xí)“丙二酸酯在合成中的應(yīng)用”之前，我們學(xué)習(xí)了乙酰乙酸乙酯的結(jié)構(gòu)及在合成中的應(yīng)用，對(duì)乙酰乙酸乙酯的分子結(jié)構(gòu)中的亞甲基上的活性H原子的酸性，酸性的強(qiáng)弱及其影響其酸性的因素就行了系統(tǒng)的討論，布置了相應(yīng)的作業(yè)題。學(xué)生完成乙酰乙酸乙酯合成應(yīng)用的課堂學(xué)習(xí)和作業(yè)，就是丙二酸酯在合成中的應(yīng)用部分學(xué)習(xí)的理論鋪墊，以此為基礎(chǔ)形成了“丙二酸酯在合成中的應(yīng)用”教學(xué)部分的翻轉(zhuǎn)課堂的課前部分。據(jù)此，我們對(duì)整體翻轉(zhuǎn)教學(xué)的內(nèi)容做了如下的設(shè)計(jì)（圖2）。

如圖2所示，翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)有7個(gè)模塊組成，其中模塊1、2、3、4和5構(gòu)成了Robert Talbert模式中翻轉(zhuǎn)課堂的課前部分。模塊1屬于“乙酰乙酸乙酯在合成中的應(yīng)用”課堂教學(xué)的主要部分，此部分重點(diǎn)分析乙酰乙酸乙酯的分子結(jié)構(gòu)、酮式結(jié)構(gòu)和烯醇式結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)變。由于二者分子結(jié)構(gòu)相似，從而推導(dǎo)出丙二酸酯類有機(jī)化合物也存在類似的酮式結(jié)構(gòu)和烯醇式結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)變（模塊2），由模塊1和2推出模塊3，即得出總結(jié)1：乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在結(jié)構(gòu)上相似，在堿的作用下失去H生成碳負(fù)離子，可以作為親核試劑。模塊4是模塊1的課后作業(yè)，學(xué)生在完成模塊4的基礎(chǔ)上，自主完成模塊5。模塊5屬于Robert Talbert模式中課前和課中的過(guò)渡部分，此部分由學(xué)生自主完成，屬于筆者設(shè)計(jì)中的導(dǎo)學(xué)部分。因此模塊5的設(shè)計(jì)依據(jù)是主題探索性原則結(jié)合誘思原則，在整體翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)中所占的比重非常大，屬于非常重要的課前部分。如果學(xué)生此部分完成的效果不好，那么后面的模塊6就無(wú)法有效的進(jìn)行。

翻轉(zhuǎn)課堂的課上部分是模塊6，這一部分的活動(dòng)方式是與學(xué)生互動(dòng)、協(xié)作的翻轉(zhuǎn)課堂形式。具體是通過(guò)小組討論，學(xué)生代表展示的、教師點(diǎn)評(píng)的形式完成。由于課前的部分學(xué)習(xí)和作業(yè)已經(jīng)完成，在模塊6的完成過(guò)程中，學(xué)生對(duì)丙二酸二乙酯在堿性條件下產(chǎn)生碳負(fù)離子部分知識(shí)完全掌握和理解，主要存在的問(wèn)題應(yīng)該集中在如何通過(guò)丙二酸二乙酯和鹵代烴合成取代乙酸這一問(wèn)題的討論和剖析上，這也是Robert Talbert模式中的課中部分，是解決問(wèn)題促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程?？梢韵扔煞趾玫男〗M進(jìn)行小組討論，然后每組選出代表針對(duì)上述的合成問(wèn)題進(jìn)行闡述。闡述的主要問(wèn)題是：（1）目標(biāo)產(chǎn)物取代乙酸的分子骨架結(jié)構(gòu)如何何切割才能與原料分子對(duì)應(yīng)？（2）合成中選擇的輔助試劑有哪些？（3）優(yōu)化合成路線，使之步驟少，成本低。教師根據(jù)學(xué)生對(duì)上述三個(gè)問(wèn)題的闡述判斷出學(xué)生完成模塊5的情況，是否對(duì)丙二酸二乙酯在合成中應(yīng)用的核心問(wèn)題做到了真正的理解，同時(shí)對(duì)學(xué)生闡述的內(nèi)容進(jìn)行糾正、引導(dǎo)，并得出相應(yīng)的推論：根據(jù)合成目標(biāo)取代乙酸的分子骨架來(lái)推測(cè)，選用何種鹵代烴為原料進(jìn)行合成，合成路線的實(shí)施中如何控制合成條件、選擇輔助試劑。小組討論這個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生之間相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高協(xié)作能力、增強(qiáng)集體意識(shí);但是在此環(huán)節(jié)要求教師為每位參與討論的同學(xué)創(chuàng)建平等參與機(jī)會(huì)的同時(shí)還要有效控制討論的主題和現(xiàn)場(chǎng)的紀(jì)律。

最后教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本次課的內(nèi)容進(jìn)行綜述和總結(jié)，即Robert Talbert模式中的“反饋總結(jié)部分”，得出的合成路線確定的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，也為后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容“有機(jī)合成路線”做了一次理論上的鋪墊。

結(jié)合《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，分析翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，目前仍存在如下問(wèn)題需要解決：（1）文獻(xiàn)中報(bào)道的翻轉(zhuǎn)課堂的形式與《有機(jī)化學(xué)》理論教學(xué)自身特點(diǎn)的有效結(jié)合;（2）教學(xué)環(huán)節(jié)孤立，教學(xué)前提缺失，知識(shí)點(diǎn)割裂和教學(xué)效果的真實(shí)有效評(píng)估問(wèn)題;（3）教師引導(dǎo)度的把握和學(xué)生主體地位的體現(xiàn)的協(xié)調(diào)問(wèn)題;（4）《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)中，仍有很多細(xì)節(jié)問(wèn)題需要完善，課堂各個(gè)環(huán)節(jié)之間的磨合和潤(rùn)滑，使之成為一個(gè)有機(jī)協(xié)作的一個(gè)教學(xué)整體。所以在《有機(jī)化學(xué)》理論教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂這個(gè)研究背景之下，如何設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，以提高師范院校學(xué)生《有機(jī)化學(xué)》學(xué)科素養(yǎng)，重視師生互動(dòng)、生生協(xié)作、重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力等方面尚有很大的探索空間。

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