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谈新高考下有机化学基础的教学策略
谈新高考下《有机化学基础》的教学策略
蔡佩芸
(汕头市下蓬中学广东汕头515041)
摘要:
本文就课程标准和新高考教学环境下,如何实现教学效益最大化,使学生的学习能力、高考答题能力得到提高,对《有机化学基础》的教学策略进行了实践、探索;并从运用正确方法构建知识体系,运用问题探索法认识物质的性质,利用探究式教学、挖掘实验资源三个方面进行论述。
关键词:
课程标准;新高考;教学策略;问题探索法;实验;有机化学基础
课程标准实施至今,已经经历了三个完整循环、三届高考,纵观这三届高考考题,试题呈现出:
“知识型向能力型转变,重视过程与方法,全面检测考生的科学素养”等特点,在《2009年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)化学科考试大纲的说明》(下简称《考纲说明》)对学习能力的考核要求有三方面:
“接受、吸收、整合化学知识的能力”“分析问题和解决(解答)化学问题的能力”“化学实验与探究的能力”,这三届新高考考题中,2007年是一个新起点,2008年达到了一个新高度,充分体现了课程标准的精神,2009年基本上维持在2008年的水平,趋于稳定并进行完善。
课程标准决定高考考查内容和题型的设置,对于分值只占7%的《有机化学基础》,如何采取正确的教学策略,使教学效益最大化,拼好高考这一关,是广大一线教师最为关切的问题,下面结合本人的教学实践谈谈对《有机化学基础》教学策略进行的一些探索:
1在构建有机化学知识体系时,运用恰当方法,提升学生知识整合的能力。
有机化学知识体系的构建强调“从典型到一般”,“结构决定性质,性质决定用途”的思想,在学习有机化学的过程中应使学生深刻体会到这种学科思想,将“学科知识加以组织,使之系统化、简约化”,使学生“尽可能拥有活力----迁移”,为后续各类有机物的学习搭建一个理论方法的平台。
教材的编写意图是学生在必修2已经学习了个别重要的有机化合物之后,再继续系统研究有机物的组成和结构,即以官能团为核心,以官能团之间的相互转化为纽带实现有机物知识的学习,逐步实现由特殊物质到同系物、由简单到复杂的教学过程。
在具体的教学中,有效利用结构与性质的关系,利用好官能团的特点对有机物分类并引导学生认识有机反应,对有机反应的预测等通过合理的教学策略传递给学生。
1.1将知识系统化,培养学生整合迁移的能力。
如在“烷烃和烯烃”的教学中,教师可引导学生从回忆必修2知识入手,通过结构上的相似性理解化学性质上的相似性,通过结构上的递变性了解某些物理性质的变化,从而将甲烷、乙烯的性质迁移到烷烃、烯烃上来,类似的情形很多,如乙炔(炔烃)、乙醇(醇类)、乙酸(羧酸类)、乙醛(醛类)、丙酮(酮类)等;又如当学完乙醇的各种化学反应以后,可以及时提出“是否所有醇都能发生以上反应?
”这个问题,让学生根据反应机理进行具体分析,使学生更深刻了解醇的各种反应的本质,从而顺利实现从个别到一般的迁移。
这种能力的考查在近年的高考题中屡有出现。
例1(2009全国高考卷Ⅱ12)
1molHO
与足量的NaO
H
溶液充分反应,消耗的NaOH的物质的量为
A.5molB.4molC.3molD.2mol
此题给出了一个陌生的有机物,所承载的化学核心知识是酚、酯、醛的主要化学性质,首先学生必须从给出的复杂结构简式分析该有机物含有一个酚羟基,还有两个酯基,再由苯酚和乙酸乙酯的性质迁移推出该化合物能与NaOH溶液反应既能发生中和反应(酚羟基),又能发生水解反应(脂基),还要考虑酯基与NaOH水解反应时,不是生成羧酸而是生成羧酸钠,特别是水解得到的酚还要继续消耗NaOH(这一点容易被学生遗忘),才能得出正确答案A。
类似题目要求学生掌握常见类型物质的性质、变化,具有系统化思维,能将知识整合迁移,一定能轻松应对。
1.2将知识网络化,培养学生归纳演绎能力。
有机化学中各类物质的联系常利用知识网络图来表示,如下图
引导学生把以上物质的转化关系具体化,如“转化需要什么条件?
”“属于什么反应类型?
”“有没有特殊性?
”等,促进学生深刻理解各类物质转化的一般性和特殊性,进一步明确知识之间的结构序列,有利于培养学生的归纳演绎能力,同时强化记忆能力。
例2(2009全国卷Ⅱ
30)(15分)
化合物A相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧。
A的相关反应如右图所示:
已知R-CH=CHOH(烯醇)不稳定,很快转化为
。
根据以上信息回答下列问题:
(略)
解答此题的关键点是由A(通过简单计算可得A的分子式为C4H6O2)性质引申出来的有机物之间的转化,由于A可以发生聚合反应,说明含有碳碳双键,在硫酸存在条件下生成两种有机物,则为酯的水解,即A中含有酯基。
根据不饱和度,没有其他功能团;由A的水解产物C和D的关系可判断C与D中的碳原子数相等,均为两个。
则A的结构为CH3COOCH=CH2,因此A在酸性条件下水解后得到CH3COOH和CH2=CHOH,碳碳双键的碳原子上接羟基不稳定,转化为CH3CHO,A聚合反应后得到的产物B为在酸性条件下水
解,除了生
成乙酸还有此类题型是有机化学最常见的
推断题,只有当学生对有机物的转化关系以及转化条件非常熟悉,对提供信息能接受、吸收、整合,那就一定能应对自如。
2在认识有机物性质的过程中,运用问题探索法,提升学生分析问题、解决问题的能力
近几年高考题中,有一种有机题型一再出现,那就是表格数据分析题,它的考查重点是学生“分析问题和解决(解答)化学问题的能力”,该题型是学生通过题目中提供的信息对数据进行分析处理,然后按其内在联系抽象成知识与规律,进而达到解决问题的目的。
例3(2007广东高考28).已知苯甲醛在一定条件下可以通过Perkin反应生成肉桂酸(产率45~50%),另一个产物A也呈酸性,反应方程式如下:
C6H5CHO+(CH3CO)2O→C6H5CH=CHCOOH+A
苯甲醛肉桂酸
(3)取代苯甲醛也能发生Perkin反应,相应产物的产率如下:
取代苯甲醛
产率(%)
15
23
33
0
取代苯甲醛
产率(%)
71
63
52
82
可见,取代基对Perkin反应的影响有(写出3条即可):
①;②;③;
还有2008广东高考题26
(2)(略),2009广东高考题20
(2)(4)(略)。
可以说这已经演变成一种固定的题型,也是广东高考试题的一大亮点,但是对于高三一线教师和学生来说却是苦不堪言,这类题目对学生的思维能力、分析能力、抽象能力还有语言表达能力有很高的要求,每年的得分率都不高,这种现象值得我们全体化学教师深思,我们的教学目的达到了吗?
我们的教学还有哪些不足?
如何改进?
教材中有哪些素材可以引领学生提升这方面的能力呢?
采用什么教学策略能达到目的呢?
教材《有机化学基础》信息呈现中有一个突出特点,就是通过表格归纳整理物质的性质、结构、反应规律以及不同物质的性质、结构比较,还有化应原理的比较等,此类素材在教材中共有20处,如“比较溴乙烷的取代反应和消去反应,并完成下表,体会反应条件对化学反应的影响”“由于烷烃、烯烃的结构不同,使其化学性质也存在着较大差异,请完成下表的空白,并加以对比总结”等,前苏联著名教育学家巴班斯基认为:
“当教材内容是指向于形成相应科学领域的概念、规律和理论”时采用“问题探索法特别有效”(问题探索法就是指“通过独立思考问题来掌握新教材”的一种教学方法),所以当教材中出现以上类似问题时,不要急于把结论教给学生,而是要充分利用这些素材,它引导学生对问题进行探索、对比、分析,发现异同,进而总结出规律或形成概念,最终达到提升学生归纳总结的能力。
例如,在学习烷烃和烯烃的物理性质的规律性变化时,教材是先呈现部分烷烃、烯烃的沸点和相对密度,让学生根据表格所提供的数据进行画图,由图像直观地总结出“随碳原子数的递增,沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大”的结论,学生在这个过程中收获的不仅是以上的结论,而且还获得了归纳规律的方法和能力,也让学生觉得很有成就感,对于这个能力的要求,《考纲说明》中有明确要求:
“能够…用…图表、模型、图形等表达”,都是通过提供表格数据让学生分析,从中揭示某种变化关系,或依据某种变化推理求解,这种能力不是一朝一夕就能达到,而是必须经过教师在课堂中的有序、有备去进行培养,所以我们要充分利用教材中的这些例子让学生在掌握知识、运用知识、提高认识的同时获得能力的培养。
如在课堂中要多引导学生对一些表面现象进行深入地比较、理解、归纳、整理、抽象出规律,就是教师要多问几个为什么,鼓励学生思考并用语言记录下来,如“乙烯为什么比乙烷活泼,关键点是什么?
”“水、醇、酚、羧酸电离氢的能力大小,为什么?
”“烯烃、苯、醛酮都能发生加成反应有何不同?
”“烷烃的卤代、烯烃与卤素单质和卤化氢的加成得到的产物有什么不同?
”“酯在酸性条件和碱性条件下的水解有什么不同?
”“苯和甲苯在性质上有什么相同,什么不同?
”“醇的催化氧化与醛的催化氧化有什么不同?
蛋白质的盐析与变性有何异同?
”
众所周知,教学的最终目的是使学生成为一个独立的、自主的、高效的学习者,使学生在离开教师后还能继续学习,因此教学过程应该尽量引导学生思考、探究、感悟和体验学习的过程、方法,提升学生分析问题、解决问题的能力,提高学生表格数据分析题的答题能力。
3挖掘教材的实验资源,充分利用探究式教学,提升的学生的探究能力
化学是一门以实验为基础的学科。
在传统的实验教学方式中,学生基本上是被动接受实验现象和结论,新课程倡导在传授新知识的过程中让学生主动参与实验探究,利用实验探究方式授课能极大地调动学生学习化学的激情,提高学生感知的正确性和识记的牢固性,全面提高学生的操作能力、观察能力、表达能力、思维能力,这对教学大有益处。
虽然在近几年高考中有机化学对“化学实验与探究的能力”考查较少,但是探究性试题是广东高考题的最大亮点,也是考试得分的拦路虎,不管上哪一模块对化学素养的要求都是相通的,有机化学基础也不例外。
《有机化学基础》教材中,实验资源丰富,在教学中,要充分利用这些资源,如“碳酸、苯酚、乙酸的酸性强弱比较”,“在苯酚分子中,苯基影响了羟基的活性,那羟基是否影响苯环的活性”,“乙醇、苯酚中都有-OH,其性质是否相同”等问题都可以通过设计实验方案进行探究,强化化学实验是研究物质性质的一个重要手段。
对富含探究要素的知识或验证性实验要采用探究式的教学策略,比如在学习苯酚的性质这个知识单元中,教材把苯酚的物理性质直接给出,然后再通过演示实验来进入化学性质的教学,这种处理方式既浪费了实验资源,又让学生很被动接受苯酚的物理性质,如果改为取出苯酚样品,让学生“闻一闻”,“看一看”,“做一做(溶解性比较)”,然后再让学生归纳总结得出结论,这样所花的时间最多几分钟,实验后的苯酚溶液还可以作为后续化学性质探究的再利用,这种变化与直接呈现的认知途径完全不同,学生的情感体验和能力提升都不可同日而语,这种方法在溴乙烷、乙醛、乙酸等液体物质的教学中都可以采用;又如教材中安排演示“乙醇与重铬酸钾酸性溶液的反应”,我在备课时却发现此反应现象不对,与教材中的图片不符,经过多次实验之后,发现教材中对该实验的描述过于笼统,其中的“酸性溶液”由于思维定势只是简单理解为只要呈酸性就行,所以只加了几滴的稀硫酸,结果总是得不到理想现象,我经过反复实验研究得出,所谓酸性实际上应该是“强酸性”更合理,此时我灵机一动,何不把此实验改成探究性实验?
上课时我把问题抛给学生,看谁的实验结果跟课本的描述最接近。
在实验前,先提示学生注意记录操作步骤,特别是实验所使用药品的量;最后我把他们的作品拿到讲台上展示评比,请实验现象比较理想的两组同学在讲台上进行演示,结果发现一组同学很快并成功完成,另一组同学结果总是不理想,这时我让他们把自己的做法当场跟同学交流,分析成败的关键所在,同时要求其他学生对他们的方案进行评价并加以修改和补充。
整个过程虽然花的时间多了点,但学生在这个过程中收获的不仅仅是重铬酸钾把乙醇氧化,自身被还原,颜色从橙色变为暗绿色等知识,更重要的是,学生懂得了量的意义,懂得了实验探究的一般的方法,体验了发现的快乐,激发了批判的精神和探究的热情。
教学实践充分表明:
只要做到教学方法正确、策略得当,一定能引领我们达成课程目标,并出色通过高考这一关。
2009年6月
参考文献:
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[6]朱怀义,挖掘验证性实验内涵提升验证性实验功能[J]中学化学教学参考,2008,(5):
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- 新高 有机化学 基础 教学策略
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