有機合成思路范文
時間:2023-10-30 18:00:19
導語:如何才能寫好一篇有機合成思路,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
有機推斷與合成是高考中有機化學考查的重點題型,要想做好此類,學生首先要掌握好書本的知識,掌握好各種官能團的特征反應;其次要掌握好各類物質之間的相互聯系,也就是要建立系統的知識網絡體系。近幾年的高考主要考點有以下幾個。
1.綜合應用各類有機化合物(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、乙醇、溴乙烷、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羥基醛酮、氨基酸、蛋白質等)的性質,進行推導未知物的結構簡式,或是相關的問題。
2.組合多個化合物的化學反應,合成具有指定結構簡式的產物。
一、有機物推斷
(一)一般思路
1.順(逆)推法。以有機物結構,性質和實驗現象為主線,(逆)正向思維得出正確經驗。如順推法可圖解為:
2.分離法。根據題意,分離出已知條件與未知條件,再據已知條件對未知條件一一求解。
(二)常用推斷方法
1.通式推斷法。具有相同通式的物質類別可以歸納如下:CnH:烯烴、環烷烴;CnH:炔烴、二烯烴、環烯烴;CnHO:醇、醚;CnHO:醛、酮、烯醇;CnHO:羧酸、酯、羥醛;CnHO:芳香醇、芳香醚。
2.化學反應環境聯想法。環境聯想可以分解為官能的特征反應,有機反應的條件,有機物的結構簡式和分子組成的變化,等等。對于有機推斷題首先要熟悉各種官能團的性質,其次對各類有機反應的條件要記牢。
(三)尋找解答有機推斷題的題眼
題眼通常是我們所說的解題的突破口,教師應教會學生根據反應條件、根據組成和結構的變化,特別是官能團的變化等方面來尋找突破口。下面就是尋找題眼的具體的方法。
1.根據物質的性質推斷官能團
如:能使溴水反應而褪色的物質含碳碳雙雙鍵、三鍵“―CHO”和酚羥基;能發生銀鏡反應的物質含有“―CHO”;能與鈉發生置換反應的物質含有“―OH”;能分別與碳酸氫鈉液和碳酸鈉溶液反應的物質含有“―COOH”;能水解產生醇和羧酸的物質是酯,等等。
2.根據性質和有關數據推知官能團個數
如:―CHO2AgCuO;2―OHH;2―COOH(CO)CO
3.根據某些反應的產物推知官能團的位置如:(1)由醇氧化得醛或羧酸,―OH一定連接在有2個氫原子的碳原子上;由醇氧化得酮,―OH接在只有一個氫原子的碳原子上。
(2)由消去反應產物可確定“―OH”或“―X”的位置。
(3)由取代產物的種數可確定碳鏈結構。
(4)由加氫后碳的骨架,可確定“C=C”或“CC”的位置。
二、有機合成
(一)有機合成的實質
學生通過有機化學反應或題目提供信息,使有機物增長或縮短碳鏈,或碳鏈和碳環之間相互轉變,或在碳鏈和碳環上引入、轉換各種官能團,以制備不同有機物。要求學會設計有機合成題的正確路線和簡捷的途徑。首先分析要合成的有機物屬于何種類型,帶有什么官能團,與哪些信息有關。其次是根據現有原料、信息和有關反應規律,盡可能合理地把目標有機物解剖成若干片斷;或尋找官能團的引入、轉換方法,或設法將各小分子拼接衍變,盡快找出合成目標有機物的關鍵和突破點。
(二)有機合成遵循的原則
1.起始原料要一般為規定的原料(實際合成中要選用廉價、易得、低毒、低污染的原料),通常是四個碳以下的單官能團或單取代苯。
2.應盡量選擇步驟最少的合成路線。為了減少合成步驟,應盡量選擇與目標化合物結構相似的原料。步驟越少,產率越高。
3.合成路線要符合“綠色、環?!钡囊蟆?/p>
(三)解題思路
1.正確判斷需要合成的有機物的類別,它含有哪些官能團,與哪些知識和信息有關。
2.根據現有的原料、信息和有關的反應規律,盡量能合理地把目標化合物分成若干個片斷,或者尋找官能團的引入,轉換、保護方法,或者是設法將各個片斷拼接衍變,盡快找出合成目標化合物的關鍵。
3.將正向推導和逆向推導得出的若干個合成路線加以綜合比較,選擇出最佳的合成方案。
其解題思路可簡要列表如下:
(四)合成的具體方法
1.官能團的引入和轉換
(1)碳碳雙鍵的形成主要有:一元鹵代烴在強堿的醇溶液中消去HX;醇在濃硫酸存在的條件下消去HO;烷烴的熱裂解和催化裂化。
(2)碳碳三鍵的形成主要有:二元鹵代烴在強堿的醇溶液中消去兩分子的HX;一元鹵代烯烴在強堿的醇溶液中消去HX;實驗室制備乙炔原理的應用。
(3)鹵素原子的引入方法:①烷烴的鹵代(主要應用與甲烷);②烯烴、炔烴的加成(HX、X);③芳香烴苯環上的鹵代;④芳香烴側鏈上的鹵代;⑤醇與HX的取代;⑥芳香烴與X的加成。
(4)羥基的引入方法:①烯烴與水加成;②鹵代烴的堿性水解;③醛的加氫還原;④酮的加氫還原;⑤酯的酸性或堿性水解。
(5)醛基或羰基的引入方法:①醇的催化氧化;②烯烴的催化氧化;③炔烴與水的加成;④烯烴的臭氧氧化分解。
(6)羧基的引入方法:①醛的催化氧化;②苯的同系物被酸性高錳酸鉀溶液氧化;③酯的水解;④肽、蛋白質的水解。
(7)酯基的引入方法:①酯化反應的發生;②酯交換反應的發生。
(8)硝基的引入方法:硝化反應的發生。
2.官能團的消除
消除不飽和雙鍵和叁鍵,可以通過加成反應;經過酯化、氧化、與氫鹵酸、消去等反應,可以消去羥基;通過加成和氧化可以消去醛基;通過水解可以消去酯基或是肽鍵。
3.縮短碳鏈的方法
(1)苯的同系物被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
(2)烷烴的催化裂化。
(3)烯烴、炔烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
4.成環(信息題)
(1)形成碳環:雙烯成環。
(2)形成雜環:通過酯化反應形成環酯。
篇2
[關鍵詞]產城融合;高新區;產業結構
[中圖分類號]F062.9 [文獻標識碼]A [文章編號] 1002-736X(2013)09-0031-04
經過20多年的發展,高新區已經發展成為一個嶄新的城市空間和帶動城市經濟社會發展的重要極核,在區域經濟和城市發展中發揮了極其重要的作用,不但成為區域產業的聚集基地,而且越來越多地影響和改變著城市的經濟社會活動及空間結構。但由于很多高新區在發展初期把其作為工業區進行規劃建設,以工業經濟作為主要發展取向,對服務業和基礎配套設施建設重視不足,導致了城市建設和社會職能滯后于產業發展。而當前,不管是高新區發展的內在訴求還是經濟社會發展的使然,產業與城市的融合發展已是必然,這也就要求高新區必須跳出工業經濟或產業園區的局限,更加注重知識經濟、創新文化、現代生態文明及和諧社區的建設,由單一的“經濟體”或產業園區向產城融合的科技新城或創新型新城轉型。因此,以產城融合理念為指導,根據高新區的產業發展方向及城市發展規劃,調整高新區空間布局和完善城市功能,是促進高新區可持續發展、優化區域產業結構和推進新型城鎮化建設的題中之意和有效突破口。
一、產城融合是經濟社會發展的必然趨勢
產城融合理念的提出由來已久,盡管不同學者對產城融合的理解存在差異,但對該理念提出的現實基礎——產業園區生活空間優先于生產空間、產業功能與城市功能分離、社會事業滯后于經濟發展的認識卻趨于一致。產城融合強調以產業的集聚發展實現人口的集中,為城市化提供基礎支持;以城市的服務功能為產業發展、人口集中創造條件。產城融合不是一個簡單的空間組織方式問題,它包含了產業新融合的產業業態融合和城市新形態的城市形態融合,產業與城市是相互獨立又相互包容的融合體,或是由于交叉滲透而演變成為包含了多個變體的復合體或復合形態。在產城融合理念下,產業的發展不僅要求城市功能與之相配套,而且還要突出產業的特色;城市的發展在完善城市功能與發展環境的基礎上,還要構建與之相適應的現代產業體系和產業集群。
產業的發展與城市的發展是一對互促共進和相互融合的共同體:產業是城市發展的基礎,城市與非農產業發展緊密相關。沒有非農產業支撐的城市無異于一座“空城”,是缺乏支撐力和驅動力的;同樣地,城市功能不完善或者城市功能滯后的區域其產業發展也必將顯得舉步維艱。在經濟全球化縱深發展和科技創新能力日益提高的當今時代,唯有調整產業結構和促進其轉型升級,大力發展高端產業、新興產業,并形成科學的現代產業體系和產業集群,城市或者區域才能獲得持續的競爭力。我們面臨的問題恰恰是,城市經濟發展對傳統產業依賴度過高,城市服務業發展相對滯后,經濟結構、產業結構不合理,高技術新興產業發展嚴重不足等問題十分突出。而經濟發展實踐證明,經濟結構的失衡與城市化水平密切相關,我國經濟結構失衡和工業轉型升級困難的一個重要因素就是因為城市化水平偏低。當前,我國正處于優化產業結構、轉變經濟發展方式的關鍵時期,大力推進新型城鎮化和全面建成小康社會是我國經濟社會發展的重要戰略及目標導向,在這種背景下,加快推進經濟結構調整和產業轉型升級顯得尤為重要和緊迫。但是,產業與城市發展的互促性與融合性又決定了產業的發展必須建立在城市同步發展并且與之相協調的基礎上才能具有更強的可持續性和發展力,為此產城融合就成為了產業結構調整的一種內在需求和經濟社會發展的必然。
二、高新區的可持續發展應融入產城融合理念
高新區作為城市中的一個功能區,它具有較為豐富的科技創新資源、優惠政策資源,是城市或區域高新技術產業的聚集基地和產業集群的源頭,在推動城市產業結構的調整和產業集群的升級、促進城市經濟的發展、帶動城市勢能的提高和增強城市的輻射力中發揮著重要的推動作用。但是,高新區發展也面臨著空間規劃不科學、產業結構不合理、基礎配套設施不完善和城市功能滯后等問題。這些問題的存在和延續已經極大地制約了高新區的可持續發展,這與我國創新型城市建設、新型城鎮化建設和全面建成小康社會的要求是相悖的,為此,在未來時期,高新區的發展必須融入產城融合理念,實行產業發展與城市發展同步推進、相互協調,這是高新區所肩負的新的歷史使命。
(一)高新區的可持續發展必須解決好產業發展與城市功能的融合問題
縱觀我國高新區的發展,其大部分位于城市的郊區或者是城鄉結合地帶,最初的功能定位為產業聚集區。在以往粗放型的發展模式下,地方的經濟發展帶有濃重的GDP優先和政績追求色彩,在這種非科學理念的指導下,作為“單一經濟體”的高新區的發展更多的是追求工業經濟的增長,走的是“重生產、輕服務;先生產、后服務”的發展道路。而且,在初始階段高新區發展的推動力主要是來自優惠政策的支持和政府的扶持,即高新區發展的外在推動力遠遠大于內生驅動力。上述綜合因素導致的結果是,高新區發展過度追求經濟規模的擴大和經濟效應的增加而對城市功能建設重視不足,生產服務、生活服務嚴重滯后,產業區和城市居住區、消費功能區被割裂分離,交通擁堵,生態環境惡劣,醫療、教育等公共設施配置不足,既制約了高新區自身的發展,又不利于城市化水平的提升。隨著經濟社會的發展,高新區人口不斷集聚、產業規模日益擴大、發展空間日趨受限,產業功能與城市功能分離帶來的矛盾愈加凸顯,高新區在城市和區域經濟發展的定位、功能也隨之改變,在推進工業化、城鎮化和農業現代化的進程中肩負著新的重要歷史使命,它們不再是僅僅是產業集中區,而且還是創新型城區或現代科技城區。這就決定了高新區必須改變以往“重產業、輕城市;重生產、輕服務”的發展模式,而是要轉向產業發展與城市發展相互協調、經濟發展與生態文明建設相互兼顧,唯有如此才能集聚更多的人才、技術、資金和信息等要素,在增強高新區可持續競爭力的同時,加速城市化的進程。事實證明也是如此,產業與城市相輔相成,產業發展好的高新區,城市化水平也隨之提高。上??禈蚬I區,長沙、杭州、自貢、成都、襄陽和昆山等國家級高新區的“產城融合”試點就是最好的體現。
(二)高新區是推進產城融合的有效突破點
產城融合的實現既需要構建科學的產業結構,形成獨具特色的優勢主導產業、完善的現代產業體系、具有一定規模的產業集群,又需要完善的現代服務體系和城市功能,兩者缺一不可。就此而言,高新區應當是一個理想的選擇。因為經過20多年的發展,高新區在主導產業、科技創新資源、人才資源和管理模式等方面已經集聚了諸多優勢,它們已經成為產業發展的主要載體、城鎮化發展的新區和區域經濟發展的主要增長極。從產業發展來看,諸多高新區的產業結構逐步優化,現代產業體系不斷完善,而且逐步形成了獨具特色的主導產業集群,走“科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮”的新型工業化道路已經成為高新區發展的普遍共識和理念。特別是戰略性新興產業上升為國家發展戰略后,各高新區都紛紛結合自身的產業優勢和區域產業發展規劃,制定了較為切實可行的戰略性新興產業發展規劃,明確重點發展的產業類型、產業目標和產業扶持政策,而且高新區還通過構建產業總部基地、實行產業轉移、推進人才發展小高地建設、深化產學研合作和完善政策設計等方式推進產業的可持續發展。從城市功能來看,如今的高新區已經不是純粹的產業集聚區,商業、學校、醫療、派出所和計劃生育等社會服務機構及相關政府職能機構不斷完善,而且還努力優化園區規劃和布局、完善公共基礎設施配套功能、健全行政管理體制和推進生態文明建設,已經發展成為高新區所在城市的集生產、生化、文化等于一體的產業新城。由此可見,高新區對于推進產城融合具有良好的基礎和優勢,是一個有效的結合點和突破點。
三、基于產城融合理念的高新區轉型發展模式探索
(一)完善發展規劃,以空間布局的科學化實現產業化與城市化的協調發展
產業發展與城市發展的協調融合很關鍵的一個因素在于產業布局與各功能區布局的科學性,而布局是否科學合理又往往取決于發展規劃的完善與否。為此,高新區必須對以往的產業規劃布局工作進行總結與反思,根據產城融合發展的要求,立足高新區產業發展的方向,堅持“合理布局、園城同步、用地集約、產業集聚、生態發展”的原則,整合、完善和優化各類規劃,盡可能使其合理化、科學化,形成統一的規劃體系,做到規劃、布局、建設、管理相互統一,促進產業化與城市化協調發展。一方面,要注重做好產業規劃與其他規劃的有效銜接。產業發展與城市發展的融合強調的是兩者的相互促進和滲透融合,在產業規劃制定之時就首先要考慮兩者規劃是否能夠銜接統籌。但現實中也確實存在部分產業園區游離于城市規劃區之外,與城市總體規劃相分離;或者盡管產業園區布局位于城市布局規劃范圍之內,但在用地指標、設施配套和功能安排等方面難以與城市規劃銜接等問題。鑒于此,高新區產業布局規劃的制定必須跳出就產業論產業的局限,而是要把產業布局規劃納入城市發展規劃,增強產業規劃與城市規劃、土地規劃和園區規劃等多種規劃的銜接性,并保證上述各規劃的實施。另一方面,要增強產業區與各功能區的科學性、合理性與協調性。產城融合追求的是產業、城市與生態的一體化發展,其所折射出的是經濟與社會、產業與城市、企業與環境、現狀與未來等多方面、多層次的關系。未來高新區的發展,應在產城融合理念的指導下,妥善解決好上述關系,這也就決定了高新區的空間布局不但要實現主導產業與非主導產業、工業與現代服務業的科學合理布局,而且還要增強產業區、金融區、商務區、休閑娛樂區、住宅區和生態保護區等各功能區的科學性、合理性,保證各功能區的功能都得到充分發揮,并實現互補互利,進而把高新區建設成為產業發達、經濟繁榮、產城統籌、環境生態、幸福和諧和充滿活力的新城區。
(二)構建現代產業體系和產業集群,以產業優化提升高新區發展的內生力和對城市的帶動力
“以產興城、以城促產”是產城融合的核心要義。城市發展水平的提高離不開產業結構的優化,特別是城市要形成錯位發展、凸顯特色就必須形成優勢特色主導產業。高新區作為城市中的重要功能區、創新型新城或者現代科技新城,不管是對以往發展歷程與發展模式的反思,還是出于對新的歷史使命的履行,都必須在產業發展與城市發展的融合中實現新的突破。與以往發展思路不同的是,高新區在未來的發展中,必須牢牢把握好產城融合的理念,堅持以產興城、以城促產,產城互動、一體推進,以集群發展、產業聚集帶動城鎮發展。重點是要把握好以下三點。(1)要注意培育和發展優勢特色主導產業。優勢特色主導產業是高新區競爭力得以增強的一個重要支撐力,也是體現城市發展特征、代表城市形象的重要標志。優勢特色主導產業的選擇要同時考慮高新區產業發展的方向、產業的基礎,城市產業發展規劃,國家產業發展導向及主導產業與其他產業的關聯度等因素,絕不能脫離高新區的實際盲目跟風,以避免與其他產業園區或者周邊城市的產業雷同,造成資源的浪費和惡性競爭。(2)要整合和延伸產業鏈,發展和壯大產業集群。優勢特色主導產業的形成只是產業結構優化和發展的一個方面,更重要的方面在于要形成完善的產業鏈,深化專業分工與合作,構建科學的產業集群,以此來提高產業的整體水平和可持續的競爭力。這就要求高新區必須認真做好園區產業發展規劃、園區產業用地和重點項目等統籌工作,增強其對園區集群化發展的宏觀導向能力;在產業選擇中注重產業的關聯度,以關聯項目形成產業鏈,以產業鏈優化園區產業布局,以產業園區為載體構建產業集群,以產業集群催生特色產業帶。需要注意的是,產業集群的構建不應僅僅局限在高新區某個產業園區或者高新區內部,要勇于、敢于、善于“走出去”,與同城甚至是區域外的其他產業園區形成合作聯盟關系,通過整合、共享資源,發揮專業優勢,在更大范圍和空間形成分工細化、關聯度強、特色突出和效益明顯的產業集群,增強對城市發展的帶動力和支撐力。(3)培育和發展一批龍頭企業。產業集群和現代產業體系的形成必須有一批龍頭企業來帶動和作為支撐。為此,對于具有產業優勢、符合產業發展方向和市場前景廣闊的企業特別是戰略性新興企業要在資金、政策、技術研發等方面給予重點扶持,通過裂變擴張、兼并重組、上市嫁接和協作配套等方式,積極培育一批發展潛力好、關聯度大、附加值高、污染低和吸納就業能力強的龍頭企業,不斷擴大產業規模和提升產業競爭力。
(三)加強園區基礎設施建設,以功能齊全化促進高新區與城市發展的融合
從現實來看,大部分的高新區都經歷過產城分割“兩張皮”的階段,這是制約產城融合的重要因素,也是阻礙高新區可持續發展和亟需解決的難題。實踐證明,走以人為本的產城融合的道路是高新區未來發展的重要方向與選擇。因為產業的發展需要研發、運營和融資等城市功能來支撐,招商引資要靠配套居住、生活和公共服務等投資環境作保障。同時,高新區發展還面臨著土地資源瓶頸、外來務工人員聚集與規模擴大、失地農民權益保障及市民化難度大等諸多問題,這些也都需要發揮城市功能才能得到解決。這也就意味著,必須加強高新區基礎設施和公共服務設施建設,以此來提升高新區的軟環境水平。其一,加強對園區發展的統籌規劃。按照“集約用地、高效利用”的原則,積極推進園區項目用地的布局規劃工作,堅決清理、整頓圈地、占地等行為:抓好閑置土地、低效益利用土地的轉讓或者調整工作,提高土地的集約利用水平;加強土地空間一體化建設,擴大土地的縱向利用空間,減少土地浪費。其二,完善城市配套功能,優化服務環境。完善工商、稅務、規劃、國土以及相關行政部門中心職能,提高服務水平;加強高新區商業、商務、商住、文教、交通、衛生、通信和休閑等公共配套設施建設,促進高新區交通便捷化、服務科學化和環境生態化,解決好產業區與商業區、生活區之間的關系,把高新區建設成為生產、生活和生態一體融合發展的新城區。其三,推進社區社會管理創新。隨著城鄉一體化進程的推進,高新區的社區管理面對的不僅僅是原有的社區居民,而且還有企業員工、外來務工人員,在人口規模不斷擴大和高新區快速發展的背景下,社區的服務內容也將呈現出多層性、多樣化的趨勢。這就要求社區必須轉變管理理念、完善管理職能、創新管理模式,促進社區服務社會化,實現社區服務、志愿服務與市場化服務等多種方式相結合,加強對社會公共服務中介機構的培養和引進,做到有償服務、低償服務和無償服務相互促進、相互補充,拓展社區整體服務功能和增強其可持續發展能力。
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篇3
關鍵詞: 有機合成化學 學習方法 化學教學 教學方法
有機合成化學是我校應用化學專業精細化工方向本科學生專業方向模塊課程,也是高校應用化學專業領域課程。有機合成是有機化學中的一個重要領域,與生化、材料、環保等學科具有密切聯系。有機合成是對整個有機化學基礎知識的綜合運用,是培養學生運用所學理論知識分析問題及解決問題能力的主干課程之一,對提高學生創新能力至關重要[1]-[2]。
1.有機合成化學教學方法現狀分析
現代高?;瘜W教育不僅要求教師傳授知識,而且教給學生學習方法,啟發引導學生鉆研問題和發現規律,培養學生獲得知識、運用知識和創造新知識的能力。由于有機化合物數目龐大,種類繁多,反應復雜,很多學生對這門學科望而生畏,這就要求教師在有機化學課堂教學中,使用多種教學方法和教學技巧,但是傳統有機合成教學方法與一般化學課程的教學方法類似,不能很好地調動學生的積極性。我們以黃培強等人編的有機合成教材為例,可以分成以下幾個章節:緒論;逆合成分析法與有機反應概覽;基于非穩定碳負離子的碳碳鍵形成方法;穩定碳負離子的烴基化和?;环€定碳負離子的縮合反應;基于有機硼、硅、錫、鈀試劑的碳碳鍵形成方法;自由基反應;極性顛倒;成環反應;氧化反應;還原反應;有機合成中的保護基;不對稱合成;合成策略與復雜目標分子的全合成;有機合成化學的近期趨勢。縱觀本教材的各個章節不難發現,在教材的開始和結尾均對合成策略進行相應講解。一般教學方法是分別對每一章節的內容進行學習,最后拿出部分的合成實例進行簡單講解,讓學生有有機合成設計的概念。
但是,通過近幾年教學我發現,傳統教學方法不適合所教學生,主要體現在以下幾點:首先,學生基礎相對較差,相對其他課程,有機化學知識點多且很難聯系在一起,不利于學習記憶,不能很好地掌握基礎有機化學講述的基本知識點;其次,一些同學的學習意識淡薄,只為期末考試及格通過,并試圖靠考前突擊達到目的;再次,對學生學習監測手段不夠高明,期中考試一般不進行,期末考試知識面太窄,難度較淺,不能很好地反映學生的水平。通過以上幾點分析,我們發現部分后果:學生只靠死記硬背學習一些基礎知識,對于反應機理題根本無心學習,考試直接放棄,除非從教材中死記,對于合成題基本沒有明確的解題思路,再加上匱乏的基礎知識,基本無法獨立解決問題。因此,改進有機化學教學手段與方法,使學生對基礎有機化學知識有系統了解和掌握顯得尤為重要。
2.串聯相關知識,進行系統學習
引導學生在錯綜復雜的課程內容中找出知識線索和規律,掌握內在聯系,提高學習效率。縱觀基礎有機化學教材我們發現:雖然需要學習的知識點很多,但是章節之間還是有很多規律可循的。教材大多以官能團不同對內容進行講解,通過不同官能團可以將內容聯系起來,在烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醛酮、羧酸之間我們可以用氧化還原反應將其聯系起來,胺類、亞胺、醛酮肟、重氮、疊氮和硝基化合物可以通過氧化還原聯系起來。按這樣兩條主線進行記憶會使知識點顯得少了很多,記憶的時候也不會那么吃力,有利于同學們學習,但更利于對知識點的運用。我們以氧化反應進行各官能團化合物之間的相互轉化為例:烷烴通過脫氫氧化可以得到烯烴,進一步脫氫可以得到炔烴,烷烴也可以進一步脫氫得到炔烴,當然要求換成氧化性能力更強的氧化劑。上述三種烴可以分別通過氧化反應得到相應的醛酮或酸甚至碳和二氧化碳等,但是,選擇的反應體系肯定千差萬別,這些差別需要我們特別記憶,別無他法,可以死記。但是,我們在記憶的時候也要求靈活,如同樣用烴類化合物氧化合成醛酮和羧酸,對催化體系的要求就大不相同,一般合成醛酮不要考慮氧化性較強的氧化劑,高錳酸鉀體系不能在中性和酸性條件下運用,重鉻酸鉀也不能在中性和酸性條件下運用,那么怎么能達到分級氧化的目的呢?那就是控制氧化體系的氧化性,我們可以用氧化性較低的二氧化錳代替高錳酸鉀同時控制一些輔助條件,如溫度壓力等。這樣我們可以同時記住多種不同的氧化體系。
3.統籌相關知識,學會靈活運用
在系統掌握了基礎知識之后,我們的腦海里應該有一個系統又明確的框架,對于具體的問題還要學會靈活運用。有機合成化學的主要目的是利用已知的、簡單的原料合成所需的目標化合物。換句話說,利用相同的底物合成相同的產物,但是中間可以選擇的路線有很多種,而且不同合成路線需要的基礎知識也是千差萬別的,這就要求我們平時有足夠的知識積累。然而,有了足夠知識積累只是學好有機合成的前提條件,而不是充要條件,接下來我們要解決的主要問題是如何靈活運用所學基礎知識。靈活運用可以說是我們學習知識的最高狀態,幾乎是所有同學都曾遇到的難題。要做到靈活運用,首要問題是靈活掌握,其次才是靈活運用。這就要求同學們把教材中死的知識點學活,例如,同樣是羰基官能團,在有機酮和有機醛中可以表現出不同的化學性質,羰基的活性是由碳氧雙鍵的極性決定的,雙鍵的極性越大則羰基的活性越高,反之則越低。由于碳氧電負性的差異,導致雙鍵電子云向氧原子偏移,從而引發雙鍵的斷裂,即化學反應的發生。由此我們可以推斷:凡是能引起雙鍵電子云向氧原子偏移的因素都可以提高此類化合物的活性,不論是醛羰基還是酮羰基及其他含羰基化合物,那么,為什么醛的活性比酮的活性普遍偏高就不成問題了。反之,改變某個條件有沒有可能使酮的活性比醛的活性高呢?答案是肯定的,我們可以想象把酮羰基的一端或兩端引入強吸電子的基團,進而提高酮的活性達到甚至超過醛。如靛紅這一類化合物的酮羰基的活性非常高有時甚至超過了一般醛的活性,在一般化學反應中可以作為一種特殊結構的醛來應用。
4.結語
在有機合成化學的學習過程中,我們應該首先學會正確的學習方法:串聯相關知識,進行系統掌握,對知識點進行統籌并能靈活運用??傊?,只有把死的分散的知識點進行系統整理掌握,在自己的腦海形成一定的框架,在具體運用中才能手到擒來,才能順利找到相關切入點,才能在遇到復雜的有機化合物的合成時,順利形成相關思路,從而順利解決問題。
參考文獻:
篇4
關鍵詞:對話教學;試卷講評;教學設計;教學實踐
文章編號:1008-0546(2017)05-0030-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.009
有機化學是中學化學的重要內容,是學生學習的重點和難點。高中有機化學內容編排主要分布在必修《化學2》和選修五《有機化學基礎》,課程內容編排呈交叉性、重疊性、層次性等特征,使知識呈現螺旋上升,符合學生的認知發展規律。但是有機化學學科本身“抽”、“亂”、“混”、“偏”的特點[1],使學生在學習的時候很困惑,有機化學與無機化學相比結構不同,性質不同,反應都是千差萬別,學生很難從無機化學思維過渡到有機化學的思維,無法掌握其規律性。學完《有機化學基礎》后,學生對有機物的認知還是零散的,雜亂的,不能建構出完整的知識體系。
近年高考有機化學試題都是以信息題的形式出現,主要考查常見官能團的結構與性質,同分異構體書寫及數目的判斷,有機方程式的書寫以及有機合成,試題綜合性很強。突破有機化學,需豐富認識角度,轉變認識方式,形成穩定的認識思路。
一、 有機化學復習教學現狀
有機化學的復習應該能夠幫助學生構建有機物性質的認識視角:“結構―性質―轉化”,建立研究有機物的基本思路和方法。但是學生在基礎年級的學習并沒有建立正確認識有機物的方式,對官能團的性質掌握也不到位,從高二到高三又有部分知識遺忘,教師覺得學生什么都不會,這要講、那要講,索性像新授課一樣對待,詳實地介紹各個官能團的結構與性質,再通過習題強化鞏固。這樣的復習學生能掌握具體官能團的結構和性質,但是知識的遷移不夠,不會舉一反三,知識之間的聯系不夠,有機物之間的相互轉化還是存在困惑,遇到具體問題時不能有效地提取相關知識去解決問題。
“能夠培養和發展學生認識的教學是高水平的教學,是將化學知識轉化為學生化學認識的教學,是使學生將化學知識內化了的教學”[2]。因此,有機化學的高三復習教學需要改進。
二、 有機化學復習教學的功能分析
有機化學復習教學主要達成兩方面的目標,一是促進知識的結構化,讓學生形成有機化學的知識網絡,建立研究有C物的基本思路和方法。有機化學教學的核心思想:“結構決定性質,性質體現結構”。復習教學中我們應該通過認識具體官能團的結構,分析其性質,再類推含有相同官能團物質的性質,也就是從單一的結構具體的物質同類有機物的性質,縱向認識有機物的基本思路。除此之外,我們還應建立有機物橫向之間的聯系,也就是官能團之間的相互轉化,如圖1:
因此,知道官能團的性質,了解官能團之間的衍變,有機合成也就能水到渠成。
二是提高學生運用知識解決問題的能力。學習的目的不僅僅是為了認識一種有機物,會書寫一個有機方程式,更重要的是運用知識解決問題。
“基礎教育化學課程的主要目的是發展學生的化學認識素養,即培養和發展學生從化學視角認識客觀事物的方式和結果的水平?!盵3]研究發現,學生掌握了相應的知識,但卻沒有解決相關問題的能力,也就是通過教學學生的認識并沒有得到發展。如何通過教學讓學生不但掌握知識,又能促進其認識的發展呢?本文主要從四個方面闡述促進學生認識發展的高三有機化學復習教學策略。
三、 高三有機化學復習教學策略
1. 重視學生的已有知識,搭建學生認識發展的平臺
最近發展區理論告訴我們,教學必須要考慮學生已達到的水平并要走在學生發展的前面。復習教學不僅是溫故的作用,更是讓學生將零散的知識形成網絡,并且融會貫通,最終將這些具體的知識轉化為認識。盲目地復習只能使學生“原地踏步”,對學生的發展沒有促進作用。所以任何形式的教學之前都要先了解學生,知道學生已有的知識水平和通過教學學生應該達到的水平,并分析跨越這兩種水平需要的知識準備,然后再探討搭建跨越這種差距所需的平臺,建構認識發展的層級模型,只有符合學生認識發展規律的教學才是有效的[3]。
案例1:同分異構體教學中學生的兩種水平分析
同分異構體內容學生認識發展的層級:會判斷常見的同分異構體多角度建構簡單有機物同分異構體的書寫的方法建立書寫有限制條件同分異構體的認識思路應用認識思路解決實際問題。分析學生同分異構體知識的兩種水平,如圖2。
2. 重視實驗的教育功能,豐富學生的認識角度
有機化學中烴、鹵代烴、烴的含氧衍生物的學習,都可以增加學生對有機物類別、官能團種類、結構和性質方面的知識,豐富學生的認識角度。但是教學發現,學完有機化學,學生不一定有相應的認識角度。由于受無機化學學習思維方式的影響,學生在描述有機物性質的時候往往忽略反應試劑、條件和轉化等認識角度,他們只注重“反應的結果”,不考慮“反應的過程”。在常規教學中,教師也會不斷強調反應條件的重要性,但是即使強調學生還是忘記,或忽略這個認識角度。怎樣才能讓學生有比較全面、豐富的認識角度,并且能記住這些認識角度?著名教育家陶行知說過“行是知之始”,化學教學中“實驗”是最好的“行”的方式。筆者在教學實踐中采取這樣的措施:第一,通過實驗控制不同的反應的試劑條件,觀察現象,并檢驗產物,讓學生在真實的實驗情境中認識到試劑條件不同,產物不同,深刻體會有機反應試劑條件的重要性;第二,將知識外顯,就是將認識角度羅列出來,讓學生知道有這些認識角度,然后讓學生分別從這些角度去認識有機物的性質,在認識實踐的過程中建構認識角度。
案例2:鹵代烴教學中豐富學生認識角度的教學設計
(1)溴乙烷水解和消去的對比實驗
試劑:溴乙烷、10%氫氧化鈉溶液、氫氧化鈉的乙醇溶液、0.1%的高錳酸鉀溶液、溴水、硝酸銀溶液、硝酸溶液。
主要實驗儀器:圓底燒瓶、鐵架臺、洗氣瓶、試管、大燒杯。 按圖3所示,搭建裝置。
第一組,溴乙烷的水解。在圓底燒瓶中加入2mL10%氫氧化鈉溶液、5mL溴乙烷和10mL水。用40℃的水浴加幔并且不斷振蕩燒瓶。反應一段時間,高錳酸鉀溶液不褪色。從圓底燒瓶反應液中取出1mL上層清液,滴加硝酸酸化,再加硝酸銀,觀察有淡黃色沉淀。
第二組,溴乙烷的消去。將第一組實驗中的圓底燒瓶換成裝有5mL溴乙烷和8mL飽和氫氧化鈉的乙醇溶液,用50℃-60℃的水浴加熱,并且振蕩圓底燒瓶。反應一段時間,試管中有大量氣泡,高錳酸鉀溶液褪色。
按書本進行實驗反應速率慢、現象不明顯,所以進行上述改進,由于實驗條件限制,學生實驗只能用振蕩來增加反應的接觸面積,后演示實驗改成磁力攪拌器,反應速率更快,現象更明顯。相同的裝置,相同的反應物,不同的反應試劑條件,導致截然不同的實驗現象和實驗結果。學生在觀察、比較中感悟試劑條件對反應的影響。
(2)有機物性質認識角度細化表,見表1。
通過表格的形式將認識角度展示出來,給學生直觀、清晰的印象,也使學生容易接受;通過表格也可以引導學生發現:反應物相同,反應試劑條件不同,產物不同,斷鍵位置不同,官能團的轉化類型不同。學生在分析、比較中認識到反應試劑、條件的重要性,以及結構對性質的影響,學生自然而然也會關注這些角度。
3. 展示本質的教學,提高學生認識方式類別
有機化學教學中,教師往往通過官能團的視角來指導學生認識有機物,這種教學主要通過類比的方法讓學生掌握同類有機物的性質,學生容易接受也便于理解,但隨著時間的推移容易遺忘,不能讓學生很好地去建構對有機物性質的認識方式。教學實踐發現,追求本質的教學能夠提高學生的認識方式類別,促進學生的認識發展。在學生有了一定知識儲備的基礎上,展示本質的復習教學可以幫助學生提煉知識的本質,有利于學生形成較高層次的認識方式;升華學生對知識的理解和認識,使學生透過現象抓本質;提升學生自我建構的能力,形成研究問題穩定的認識思路。
案例3:鹵代烴教學中展示本質的教學設計
要讓學生知道為什么鹵代烴有這樣的性質,先要引導學生分析官能團中的化學鍵,以溴乙烷為例,讓學生知道由于官能團溴原子的吸電子能力較強,使C―Br鍵的極性增強,反應活性增強,所以在一定條件下C―Br鍵容易斷裂發生取代或消去反應。再引導學生從反應類型、反應試劑條件、斷鍵位置、生成物、官能團的轉化這些角度認識溴乙烷的性質。
從分析具體官能團的結構,到認識有機物性質的過程,讓學生不但知其然,更要知其所以然。這種展示本質的教學,可以培養學生從化學鍵的角度認識有機物的性質,并且增加新的角度認識有機物性質,使學生的認識由孤立變為系統。因此,展示本質的教學可以培養學生微觀、系統的認識方式類別。當然本質的教學也要適當,盡量符合學生的認識水平。
4. 重視規律總結和方法指導,理清學生的認識思路
促進學生的認識發展離不開規律的總結和方法的指導。有機化學的學習中有很多規律可循,教學中教師往往把規律、方法蘊涵于過程中,沒有特意去把規律、方法展示或羅列出來,這樣大多數學生不能自主地從中提取規律和方法,沒有形成一定的認識思路,更談不上應用。教學研究發現,有規律的總結和方法的指導可以有效地幫助學生找到解題的思路和方法,有利于學生形成思維范式。所以教學中,通過學生之間的交流與思考,學生的自主探究等活動,讓學生自己歸納,總結,將規律和方法外顯,讓學生解題時有法可循,使學生形成穩定的認識思路,促進學生認識的發展。
案例4:培養學生有機合成思路的教學設計
有機合成一直是學習的難點,在有機合成的教學中,首先要讓學生總結常見官能團引入和消除的方法;其次,讓學生討論交流,歸納有機合成解題的基本思路,如圖4;最后在具體有機合成解題情境中感悟規律方法的指導作用。
參考文獻
[1] 徐敏. 人教版《有機化學基礎》教學難點成因及突破策略的探究[D]. 北京:首都師范大學,2012
篇5
關鍵詞:有機化學試題;命題來源;啟示
高考結束后,高考試題再次成為廣大一線教師研究的熱點??傮w感覺近年有機合成與推斷題的難度略有下降,解題思路具有相似性,信息較為新穎,能力立意明顯,強化考查學生思維的廣度和靈活性。以醛類化合物性質為信息背景成為高考有機試題新的熱點,現統計分析如下表:
表1 近年高考化學有機試題與醛有關的背景信息統計
[試題背景信息題目分值2014山東(34)HCHO+CH3CHO[OH-,]CH2=CHCHO+H2O12分2013江蘇(17)①
②
(R表示烴基,R′和R″表示烴基或氫)15分2013全國新課標I(38)RCOCH3+R′CHO[一定條件]RCOOH=CHR-15分2013天津(8)18分2013四川(10)17分2013海南(18-Ⅱ)14分2013北京(25)17分2013全國大綱(30)15分]
結合上表不難看出醛類化合物成為考查的新熱點,且有的信息在高考中的重現率較高,如羥醛縮合反應[1]等。下面僅以2013年江蘇高考化學試題17題為例分析其命題來源,揭示其對教學的啟示。
一、試題解析
例(2013江蘇17)化合物A(分子式為C6H6O)是一種有機化工原料,在空氣中易被氧化。A的有關轉化反應如下(部分反應條件略去):
已知:①
②
(R表示烴基,R′和R″表示烴基或氫)
(1)寫出A的結構簡式:__________。
(2)G是常用指示劑酚酞。寫出G中含氧官能團的名稱:__________和__________。
(3)某化合物是E的同分異構體,且分子中只有兩種不同化學環境的氫。寫出該化合物的結構簡式:__________(任寫一種)。
(4)F和D互為同分異構體。寫出反應EF的化學方程式:__________。
(5)根據已有知識并結合相關信息,寫出以A和HCHO為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:
解析:根據題給信息,易知A為苯酚,B為環己醇,由D或E逆推易得C為環己酮,則D為。由限定條件可知E的同分異構體有較高的對稱性,采用等效氫法可得其結構有2種 或。E發生消去反應時可生成2種產物,其中D為,則F為。對比目標產物和原料的碳架可知合成目標產物需要增長碳鏈,由逆合成分析法可得:,
即其合成路線流程圖為
評析:本題是一道常規的有機合成與推斷綜合題,著力考查學生閱讀有機合成路線的設計、提煉題設信息并用于解決實際問題的能力,考查學生思維的整體性以及獲取信息的敏銳程度和處理信息的靈活程度。本題涉及到有機化合物性質與轉化、常見官能團、同分異構體推理和書寫,合成路線流程圖設計與表達,重點考查學生思維的敏捷性和靈活性,對學生的信息獲取和加工能力提出較高要求。
二、命題來源研究
表2 命題來源分析
[題目來源命題立意三維目標重點與難點題目創新(1)格氏反應
(2)魏悌希反應
(3)酚酞合成方法的改進題目以重要的有機合成反應為信息情景,考查學生對常見有機物性質及其轉化的理解程度,考查學生解決實際問題的能力及思考問題的深廣度。知識與技能:了解常見官能團及其性質,常見有機物的轉化
過程與方法:培養學生應用化學知識分析和解決實際問題的能力,養成認真審題和縝密思考問題的良好習慣。
情感態度與價值觀:培養學生嚴謹求實的科學態度,養成關注化學在生產、生活中的應用的習慣,培養創新思維能力。此題的重點在于將常見有機物性質及轉換遷移到新情景中,解決實際問題。
難點是模仿已有的有機合成路線設計并準確表達新物質的合成路線。題目將多個重要的信息整合到有機物的合成中,既有助于落實常見有機物性質及轉化的基本知識,又能拓展學生分析和解決實際問題的能力。
該題摒棄了往年的某醫藥中間體合成路線,刪繁就簡,盡量使學生消除畏難情緒。其中信息①是著名的格氏反應,來自教材《有機化學基礎》[2]的拓展視野欄目。在陌生的流程中,熟悉的信息給學生親切感,可以增強學生解決問題的自信心。鹵代烴(RX)與鎂于室溫下在干燥乙醚中反應,生成鹵化烴基鎂(RMgX)即格氏試劑:
RX+Mg[干燥(C2H5)2O室溫]RMgX
格氏試劑很活潑,能與許多物質發生反應。與具有活性氫的化合物(HY)作用,生成相應的烴:
RMgX+HYRH+(Y=-OH、-OR、-X、-NH2、NHR、-CCH等)
它還能與具有羰基結構的化合物(醛、酮等)發生加成反應,產物水解成醇:
如圖1所示,格氏試劑(烴基鹵化鎂)在有機合成中有十分廣泛的應用,可用于合成烷烴、醇、醛、羧酸等多種有機化合物,極大地推動了有機化學的發展。
圖1 格氏試劑在有機合成中的應用
信息②稱為魏悌希反應[3]即魏悌希試劑(又稱磷葉立德)作為親核試劑與醛、酮反應直接生成烯烴的反應,通??梢员硎救缦拢?/p>
魏悌希反應具有操作簡單、條件溫和、產率高等優點,因此在有機合成中引入雙鍵有廣泛應用。該信息曾經在2012年四川高考題中出現過。
這2個信息均與諾貝爾化學獎有關,是很好的STSE教育素材。上述信息也是有機合成中常見的增長碳鏈的方法,有助于學生對結構決定性質的理解,啟迪學生思維,培養學生分析和解決實際問題的能力。另AG的轉化來自《酚酞合成方法的改進》一文,以實用的改進工藝為背景命題意在引導中學化學教化學,關注有機化學在前沿科技與生產、生活中的實際應用和貢獻,激發學生熱愛化學的積極情感。
三、對教學的幾點啟示
(一)日常教學中注重基礎,適度拓展
通過對高考試題和各大市模擬試題的認真研究不難發現,很多題目總有似曾相識的感覺,可以在教材的某些欄目或課后習題中找到原型。因此,在日常教學中我們應注重基礎知識的落實和基本方法的培養,認真研究教材整合教學資源,充分挖掘教材各部分內容和各欄目的教育功能。創造性地利用習題課或復習課,適度拓展教學內容,培養學生分析和解決實際問題的能力。
(二)復習備考時完善體系,激活思維
注重培養學生建構科學、完善的知識體系,突出主干知識的落實。教學實踐中,引導學生主動建構條理化、系統化的知識體系,通過探究活動促進學生對反應原理的深入理解并能靈活遷移解決實際問題。通過多樣化的問題情境激活學生思維,引導學生反思命題意圖,培養學生信息素養,提高學生分析和解決問題的能力。近年高考試題有回歸課本的傾向,這也為我們的教學和學生的復習備考提供了方便與借鑒。所以,認真鉆研考試說明和近年高考試題以及大市模擬試題可以從中總結發現命題規律,找準復習的方向。考前及時回顧課本查缺補漏,有利于培養學生科學嚴謹的思維習慣。
(三)試題的命制聯系實際,科學規范
今年江蘇高考化學試題進一步體現了“寬基礎、厚實踐、重能力”的命題特色,注意理論聯系工業生產實際,增強了試題的科學性和導向性。教師平時命制和選擇練習題時需要加強試題的科學性和規范性,及時更新教學觀念,轉變學生的學習方式。以真實的生產工藝流程為載體,將基本知識和技能融合到問題解決的過程中,增強試題對知識與技能的考查意義和價值,切實培養學生規范答題的良好習慣。
[參 考 文 獻]
篇6
關鍵詞:精細有機合成技術;項目化教學;考核評價
《精細有機合成技術》是精細化學品生產技術專業的專業核心課程,是承擔學生職業核心能力培養的一門課程。本課程的教學內容是由十多個有機合成單元反應組成的,各個單元反應既相互獨立又相互聯系,也是一系列經典反應的抽象總結。傳統的教學方法是將這些反應的規律與特點全部灌輸給學生,然后安排期中、期末考試,進行理論知識的考核。這種傳統教學方法的弊端在于,課程的理論性較強、考核手段單一,實踐動手與理論脫節。如何有效地開展該課程的教學,一直是比較棘手的問題。
項目化教學具有項目載體、任務驅動、工學結合等特點,受到了國內外職業院校教師的普遍認可。為了解決上述問題,我們對《精細有機合成技術》課程開展了項目化教學的改革嘗試,取得了解決問題的一些思路和方法。我們在三年制高中后大專的精細化工0711、0721班的第4學期進行了項目化改革的初步嘗試。在項目化教學改革中,學生的基礎知識已經具備,通過設立一些教學項目,以完成項目的方式,達到實踐動手與理論知識的充分結合。這些項目主要是依據現實工作項目的具體過程分析而確定的,其主要特點是項目載體、任務驅動、學生主體、素質滲透、工學結合,學生各種能力的訓練、素質的培養、知識的運用全部體現在項目完成過程之中。教學方式的改變,同時也改變了考核的方式,由過去傳統的一份試卷決定學生學習成績的考核方法改為項目化的過程考核。那么,這種項目教學實施后的教學效果如何評價?學生學習的質量如何考核?項目化過程考核的過程是怎樣進行的?筆者從以下幾個方面進行了探索。
改造企業案例成為適合教學的項目
項目教學的特點之一就是項目載體,通過項目訓練實現學生知識的滲透、能力的掌握、素質的培養,因此,項目的選擇十分重要。在項目的選擇中不能單純為了做項目而找項目,為了將所學的知識與將來的工作結合在一起,我們尋找了一些企業案例,并將此作為學生的項目。這樣,既能讓學生從課本上學習到知識,又能夠將學習到的知識運用到工作中去,并能夠從所做的實驗中進行分析、總結,實現知識的提升,真正達到在做中學、在學中做的效果。如何尋找這些企業案例,并使這些案例能夠適應學校教學的現狀,就成為一項比較艱苦的需要花大力氣的工程。
由于企業案例與市場相關,也與企業的生產能力、經營狀態等有很大關系,所以不太適合直接作為學生的訓練項目。在將有關的案例作為項目時,就需要將所選擇的案例進行改造,使之成為適合教學和學習的項目。開發這些項目時,需要結合學校的師資、社會與化工企業的資源情況,首先確定精細化學品技術專業要求學生達到的職業技能、基本培養目標與核心技能目標。然后根據這些目標,由學校和企業共同組成專門人員負責從企業案例中尋找合適的項目、任務作為知識載體并由學校的教師最終開發成教學項目。所選項目必須是典型的,將其開發成教學項目后,要真正將知識與實踐結合在一起。
例如肉桂酸的合成是企業里一個很大的項目,因為肉桂酸是重要的有機合成工業中間體之一,廣泛用于醫藥、香料、塑料和感光樹脂等化工產品中。在選擇這個項目時,我們考慮了學校的實際情況,將合成過程安排在實驗室完成,同時要求學生通過大量查閱資料,進行理論上的放大,產生了很好的教學效果。
項目的編排要符合學生的認知規律
由于精細有機合成所涉及的內容過于廣泛,很難用一個項目涵蓋所有的知識點,所以在選擇項目時,應針對不同的知識點,選擇企業中有關的案例作為項目。為了達到所有知識點的融合,在針對不同單元反應設計了8個項目后,又設計了2個綜合項目,以求實現學生知識與能力的綜合訓練和提高。
教學項目在制定后,就需要按照從易到難、循序漸進的順序進行排列。只有這樣,才能夠培養學生學習的積極性,有利于學生在工廠內和學校的實習實訓基地學到盡可能多的知識,提高學習的效率。
筆者進行的第一個項目就是硝基苯的制備,這個實驗只要一步完成,實驗現象也比較明顯。在完成這個項目的過程時,學生反映利用以前所學的有機化學知識和文獻檢索知識,很容易找到有關的解決方案。在完成這個項目的時候,既培養了學生進行項目化學習過程的學習興趣,也使學生更容易歸納、總結出一些合成的基本知識。同時,學生熟悉了項目化的教學的過程后,所掌握的知識會更加牢固和易于應用。
通過一系列項目的訓練,既能有效地利用學生的課余時間以及圖書館資源,又可充分進行知識的歸納總結。到筆者進行最后的綜合項目時,學生已經感覺不到太大的難度,符合學生學習的認知規律。
建立適當的項目化教學過程與考核方案
傳統的教學方法是教師講,學生聽,而傳統的考核方式是用一張試卷決定學生的學習效果。這在某種程度上并不能真實反映學生的學習效果。因為學生的學習過程及對合成基礎知識的動手操作能力是沒有辦法考核的。
采用項目化教學方法與傳統方法有著明顯不同,課堂的主體是學生自己,他們要完成具體的工作任務,一切都圍繞著項目(或任務)來進行。學生在項目完成過程中探討問題、研究問題、思考問題、討論問題、分析問題,學生要闡述自己的觀點,用自己充分的理由說服對方,說服項目委托方代表(項目形成時,模擬現實場景,教師作為項目的委托方代表,由學生競爭、投標,獲得項目),還要運用查閱的資料、實驗的數據、理論的根據等證明自己所做的事情是對的。也就是說,學生是自主學習知識,并且運用知識解決實際工作問題。隨著項目化教學的實施,教師的身份、行為、結果都是不斷變化的。項目布置時,教師的身份是項目委托方的代表;項目進行時,教師的身份可能有如下六種:一是提醒者,二是巡視者,三是咨詢者,四是自由參與者,五是過程控制者,六是問題記錄員。只有點評結果時,才是指導教師。
采用項目化的教學過程,建立針對操作過程的考核方式,用學生平時的動手能力、知識的歸納總結能力等來考核學生的學習情況,可以改善對學生學習效果的評價,通過一系列考核方式的改變,大大提高學生平時學習的積極性。學生在完成整門課程后,也反映這種教學方法和考核方式可使大家的注意力集中到如何通過自己的努力以及團隊的合作完成一個項目,通過對這些項目的總結,對個人理論知識、動手能力的提高都有很大幫助。
在這個項目化教學過程中,筆者實施的項目化教學是首先建立項目化的情境,委托學生進行項目的投標,學生根據項目情況在實施之前做好人員分工,確定好各自的角色,做好相關的資料準備。
其次,為了不使學生僅僅為了完成項目而單純地去做項目,在項目正式實施前,建立項目引導文,讓學生能夠在做項目之前把必需的理論知識先行鞏固,在這個過程中,筆者把有關的電子教案、電子課件都提供給學生,供學生參考使用。
再次,進行項目投標,在這個過程中,由于項目化注重的是平時考核,所以在這里,筆者進行了有關項目投標(匯報)過程中所涉及的有關內容的考核,加強考核的針對性??己朔桨傅闹攸c放在對資料的檢索以及方案的形成上,通過學生的匯報和學生的互評來完善這一考核方案。在學生就投標的內容進行互評時,筆者發現有些學生不能及時確定實驗方案,而且一些操作與理論會有些許脫節,所以,教師應適時對一些關鍵點進行引導和補充,使學生形成可以實施的方案,以便進入下一個環節。
又次,在學生形成自己的方案后,讓學生進入實驗室,實施自己形成的實驗方案。對實驗過程進行考核,按照實驗室的要求進行,要求學生規范操作實驗、按記錄格式要求記錄實驗過程、及時解決實驗中出現的問題。依據實驗過程及最終產品的質量來對學生進行全面考核。
最后,學生完成了項目的實施階段,將進入的環節是對項目的總結。這時,為了充分發揮學生的能動性,由學生在實驗完成后,對相應單元合成的有關內容進行總結,并將所總結內容進行匯報。筆者在對這部分內容進行考核時,是按照學生所交試驗報告以及學生匯報的內容進行綜合評定,要讓學生真正對自己的實踐成果進行匯總,而不是簡單地查找課本進行知識的羅列。
項目化教學成果總結
對學生進行的教學效果調查顯示,超過90%的學生認為這種學習方法學到了以前課程上學不到的許多知識,并且將理論知識與動手能力結合得很好,并表示希望這種教學方法一直延續。學生從中得到一個啟示:實驗的過程并不是僅僅完成一個實驗,而是一類合成中的一個特例。
項目化教學也存在一個難點,需要指導教師具有豐富的知識儲備,能夠及時解決學生提出的各種預先設想不到的問題。
總之,項目化教學的方法不同于傳統教學方法,在這種教學過程中,教學項目的確立、教學過程的實驗、教學效果的考核評價,都融合于項目的完成過程之中;學生各種能力的訓練、素質的培養、知識的運用也全部體現在項目完成過程之中。項目化教學有利于提高職業院校學生的綜合能力,有利于培養高職應用型人才。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞: 有機化學 推斷題 解題策略 解題思路
一、從高考命題角度對有機化學知識進行分析
在近年來的高考命題當中,作為選修部分,通常只會出現一道有機化學推斷題,且考查的知識點內容比較固定,包括以下幾點:①有機反應類型的名稱;②有機物結構當中的官能團及官能團名稱;③同分異構體的數目判定或者對同分異構體結構簡式進行書寫;④重點化學方程式的書寫。上述知識點主要是對學生基礎知識的延伸,因此,要正確解析有機化學推斷題,首先需要具備扎實的化學基礎知識,從最基本的羥基、醛基和羧基等重點的官能團入手,掌握基本結構和性質關系,并從乙酸、乙醛、乙醇等典型代表物質引申出該類化合物的主要性質,從性質入手,逐步掌握官能團的引入、保護和移除,以及碳鏈增減知識,等等,從而利用這些綜合知識對有機合成進行合理分析和正確認識,達到理清解題思路的目的。
二、有機化學推斷題的解題策略分析
(一)推斷題知識點總結
首先要把握包括烷烴、烯烴、炔烴、二烯烴、芳香烴的各類烴,以及各類烴中碳碳鍵、碳氫鍵的主要性質和化學反應,而且能夠舉一反三地結合類似原理對上述知識進行應用。其次以一些典型的烴類衍生物(如乙醇、乙醛、苯酚)為例掌握化合物中官能團的運用,了解和把握主要官能團的化學反應和屬性。再次通過以上各種化合物的化學反應,掌握有機反應的主要類型。最后綜合運用各種化合物的不同屬性,進行區分、鑒別、提煉和推理未知化學物質的結構,綜合各種化合物的不同類型的化學反應,合成具有相應化學結構簡式的生成物。
(二)推斷題考點透視
有機框圖題是高考的??碱}目,一般情況下占理科綜合試卷的14-15分,判斷反應類型的試題占3分;寫出指定有機物中官能團及其名稱占2分;按要求答出指定化學物質的同分異構體占3分;答出起始反應化學物的分子或者結構簡式占3分;答出相應的化學方程式占3-4分。有機化學物質的推斷題通常有下面幾種類型:①由分子結構推斷化學有機物;②由化學性質推斷化學有機物;③由化學實驗推斷化學有機物;④運用計算推斷化學有機物。
(三)推斷題解題策略分析
化學有機物推斷的解題思路分為順延推導法、逆向遞推和論證猜測法。順延推導法根據題目所給條件順序或層次為解題突破口,運用正向思維層層遞進式分析推導,逐步得出結論。逆向推導法將最后的化學物質作為突破口,向上逐步推導,最后得出結論。逆向推導法是化學有機合成推斷題中運用最普遍的方法。論證猜測法是依據題目給出的已知條件大膽做出假設,然后運用歸納、猜測、選擇等方法,確定合理的假設區間,最后得出結論。為了最大限度地提高考試得分,有必要將化學有機推斷題中的熱點和難點類型歸納總結出來。
以醇為例,類型一通常為催化氧化反應,生成物是醛(或酮)和水,在這一類型的辨析過程中應注意如果B仍然能與銀氨溶液反應或與新制氫氧化銅試劑反應,則說明B一定是醛,而A則為伯醇,否則,說明B一定是酮,而A為仲醇。類型二是消去反應,在生成物中引入不飽和碳碳雙鍵或者三鍵,消去一個羥基可以引入一個不飽和碳碳雙鍵,消去兩個羥基可以引入兩個碳碳雙鍵或者引入一個碳碳三鍵。類型三是酯化反應,生成物常見為鏈酯、環酯、聚鏈酯和水。這種類型中應當注意αD羥基羧酸化合反應產生六元環酯(分子間酯)或三元環酯(分子內酯):βD羥基羧酸化合反應產生八元環酯(分子間酯)或四元環酯(分子內酯)。
三、推斷題中常見的突破口
在解析有機推斷題時,需準確把握解題著眼點,根據有機物性質對官能團進行推斷,由于有機物的官能團通常具備特征反應和特殊的化學性質,因此這些信息均能作為解題的突破口,例如發生銀鏡反應的通常都含有醛基,可與碳酸氫鈉溶液發生化學反應產生氣體,則分子中含有羧基,能發生消去反應的就一定是鹵代烴或者醇。在解題過程中,反應條件也常作為解題突破口,如“光照”則發生取代反應,“NaOH醇溶液,加熱”則是鹵代烴發生消去反應,“濃硫酸,加熱”可以是物質之間發生酯化反應,也可以是醇發生消去反應。還可根據相關數據對官能團的數量進行推斷,例如:每1mol氫氣的產生即對應2mol羥基,每2mol銀的生成則對應1mol醛基,等等。此外,可利用化學產物對官能團的位置進行推斷,例如在遇到能被氧化為羧酸或者醛的羥基一定處于鏈端,而能被氧化為酮的羥基則一定處于碳鏈中間,無法被氧化的羥基碳上一定沒有氫原子存在,這些知識均可作為解題的切入點,對理清解題思路起到促進作用,從而正確解有機推斷題。
綜上所述,在解析有機化學推斷題過程當中,需重視審題環節和分析題意環節,以反應物定量變化、官能團變化結合平時所學的化學知識尋找“題眼”作為突破口,根據題目給出的相關信息,理清解題思路,通過合理的推理演算實現解題突破。
參考文獻:
[1]楊慶濤,徐以杰.有機推斷題專項突破[J].新高考:理化生,2012,(4):26-29.
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1.1注重創新思維,重構實踐教學體系
編寫新教材要推陳出新,既要充分考慮有機化學實驗的基本操作訓練,又要注重培養學生的創新思維能力[4]。全書預想分3部分內容:實驗基本技能、有機合成、綜合性與設計性實驗。其中,實驗基本技能部分刪除了原有教材中的一部分陳舊內容,著重介紹和引入了現代的有機實驗內容,如有機化學實驗標準玻璃儀器的選用與裝配、色譜技術、無水無氧操作技術等;介紹經典有機實驗的操作技術,依照簡潔明了、注重實際、便于自學的原則分3部分編寫:實驗原理、實驗內容和方法、注意事項。實驗原理、實驗內容和方法部分多做知識性的介紹,而相應的實驗操作注意事項部分則根據實驗操作要求的實際做詳盡的敘述。這些內容多為教研室成員在長期實驗教學和科研工作中的經驗積累和實踐體會,有助于學生自學。有機合成部分是全書的重點內容,該部分以典型的單元有機反應為主線,結合天然藥物化學的實驗內容,使學生能對合成產品進行提純與分離、結構鑒定、結構修飾等方面有一個全面、系統的訓練。在強化學生有機合成實驗操作技能訓練的同時,綜合性、設計性實驗由教師布置并指導,每3~4名學生為一組,每組學生在兩周時間內完成,并寫出實驗報告。這樣,綜合與創新結合,在基本技能訓練和職業技能訓練的基礎上強化綜合技能訓練,既是培養學生綜合運用所學知識、解決實際問題能力的過程,也是培養學生創新思維的途徑。教學實踐表明,這不僅有利于學生學習和掌握有機反應的基本理論和實驗技能,還有利于培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,尤其有助于引導學生發散思維,培養他們的創新意識。
1.2追求學科發展,注重現代技術的應用
現代性、綜合性、應用性及趣味性是新編有機化學實驗教材追求的特色目標。教材中除了介紹常規的實驗技術之外,還糅合了如蒸餾、分餾、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾、重結晶、萃取、熔點沸點測定等操作,例如在驗證Cannizarro反應中糅合了萃取的操作、在乙酸乙酯的合成中糅合了分餾、普通蒸餾及沸點的測定等基本操作。同時注意各類操作在實驗中的重復次數,使學生能牢固、熟練掌握各類實驗操作的技能。另外,還特別設了一章專門介紹現代有機合成實驗的新技術,例如有機電解合成、光化學合成、相轉移催化合成等,對近年來應用日漸廣泛的無水無氧操作技術也做了適當闡述,并介紹了新穎的半微量重結晶儀器及其操作技術。多數實驗均以反應原理、常規實驗、方案設計、合成實驗、分離提純等內容為主要教學環節,環環相扣,融成一體,以期體現實踐及思維的綜合性。教材中所選擇的合成產物多數為常用藥物,具有一定的實際應用價值,而又與后續課程天然藥物化學、藥物分析等有很好的銜接,這樣做有助于激發學生對有機化學實驗學習的興趣和熱情。
1.3辯證對待驗證性實驗,注重綜合性實驗的開展
驗證性實驗可以讓學生從感性上了解有機化合物的性質與其結構之間的關系,為鑒別、分離提純和選擇合成路線提供依據。但是,在有機化學實驗教學內容的設置中,應當辯證地對待驗證性實驗,驗證性實驗與探究性實驗在化學實驗教學中都有各自不同的作用,不可替代。教學中雖然不可能做完所有的驗證性實驗,但可以選擇一些與專業培養目標聯系緊密的重要化合物官能團的性質、重要的有機化學反應進行驗證,比如一些氧化反應、鹵代烴與盧卡斯試劑的反應以及碘仿反應等,這些化合物的性質與反應實驗可以對理論教學知識進行驗證,并鞏固學生的所學知識。在教學方法上需改變驗證性實驗“照方抓藥”的方式,增強驗證性實驗的探究性[5],因為過多的驗證性實驗會使學生思想僵化,對學生動手能力、分析與解決問題能力的培養不利。在教材內容的選擇過程中,要辯證對待驗證性實驗,注重綜合性實驗的開展。開展綜合性實驗,可以使學生經歷從“照方抓藥”到獨立操作,從“照葫蘆畫瓢”到初步設計的轉變;使學生在查閱文獻、方法選擇與比較、方案設計、數據處理、撰寫報告、交流與協作能力及承受挫折能力等方面得到訓練;使蘊藏在學生身上的創造性品格和學習潛能得以充分發揮,實現學生由知識學習向科學研究的初步轉變。例如,選用“辣椒紅色素的提取和分離分析”這一綜合性實驗,可以把天然產物提取、薄層色譜、樣品紫外-可見吸收光譜測定等知識內容有機聯系起來,形成一套系統的、綜合性的實驗方案,既能訓練學生的基本操作技能,又能使學生對所學知識進行綜合應用,從而提高了學生綜合與創新的能力[6]。經過課程組教師的認真研究與準備,結合藥學專業的特點和實驗大綱的要求,確立了4個綜合性實驗項目,要求學生至少需選做其中兩個實驗項目。綜合性實驗項目及相關操作內容見表1。
1.4構建新的有機化學實踐教學體系
根據以上所述,筆者對有機化學實驗教學體系重新進行了構建,把基本操作與基本訓練以及主要的制備實驗放在教學規定的課時內完成,而把驗證性、設計性和綜合性實驗放在課余時間開展,開放化學實驗室,使學生有充足的時間進行實驗。但在選編各個合成實驗實例時,要十分注意它們彼此間的關聯性。因此,教材中的許多實驗在教學中既可以作為單元反應實驗的教學內容獨立安排,又可作為多步合成實驗教學中的一個環節串聯實施,這樣不僅有助于加強基本操作技能訓練,而且更能增強實驗教學的研究性和探索性,借以加強實驗教學的綜合性訓練[7]。有機化學實驗教學新體系見表2。
2開展大學生創新性實驗,豐富有機化學實驗內容
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一、搭設知識階梯,夯實復習基礎
華羅庚先生說過:把一個復雜的問題“退”成最簡單最原始的問題,把這最簡單最原始的問題想通了,想透了,然后再來一個飛躍上升.沒有對基本規律和方法的深刻理解,也就談不上提高和綜合利用,所以說對基礎知識的全面復習的質量在很大程度上決定了整個高三的復習質量,也會直接影響學生對化學規律理解應用的能力.在對基礎知識復習中要善于搭設階梯,特別注意以下三個方面:重視從不同側面理解知識,拓展情景、靈活運用;建立基本化學模型,歸納基本方法;掌握科學解題思路,養成良好審題、解題規范.
搭設好復習臺階,可以使學生的化學思維能力得以逐步提升.如《必修2》教材中有機化學部分與《有機化學基礎》的復習,可以設計逐步深入的知識復習思路.教師在精心設計和安排好復習內容,為學生搭設好提高的階梯,以實現自我的突破.
二、巧設微專題模塊,建構知識網絡
很多學生掌握了高中化學的基本概念、規律及其一般應用,但往往因為知識在頭腦中以零散的狀態存在,所以化學綜合應用方面就存在很大問題.如何使化學主干知識系統化,幫助學生形成知識網絡,并將化學思想和方法融入綜合題型中,進一步提高學生的解題能力?這就需要結合化學學科特點,在高三適時設置微專題.設置微專題復習目標時需注意:重在發展能力,側重發展分析綜合能力,重在訓練學生運用多知識點綜合解決問題的思路;要兼顧知識上的認識,但不是對知識進行簡單重復;積極關注階梯素質的培養,但采用的是“滲透”方式,積累感性認識,逐步將知識系統化.
微專題設置需要打破章節限制,對熱點、重點、難點問題實行重組.教師需要根據知識的內在聯系合理設計好知識專題:化學計量與實驗基礎、非金屬元素及其化合物、金屬元素及其化合物、化學反應與能量變化、化學反應速率和化學平衡、電解質溶液、有機化學基礎、物質結構與性質.根據高考題型設計題型專題:離子反應和氧化還原反應、物質的轉化與物質的制備、化學工藝流程題型、有關物質的量的相關計算、化學反應速率、化學平衡及化學反應與能量的綜合應用、有機推斷與有機合成、化學綜合實驗探究、原子分子晶體結構與性質.理清考點和要求,提高專題知識的得分點.
知識專題復習仍以有機化學為例.基礎知識復習部分可以安排復習四課時左右,進入專題復習時,可按如下流程進行:高考命題角度、一般題型和難度、高考真題、方法歸納(特別要關注變式訓練,方法歸納,加強與其他章節的綜合聯系).有機化學其實比無機化學規律性更強,只要掌握每一類物質的通性和特性,熟悉各種官能團間的相互轉化,問題就能迎刃而解.如果學生在有機部分總是丟分,還是應該先夯實基礎,熟練掌握有機反應方程式,掌握各類物質的結構、性質和制備等基礎知識,集中進行題型訓練如同分異構體的書寫、有機合成和推斷題、有機實驗題、有機信息題和有機流程圖題等,逐漸增強對有機知識的理解和應用能力,從而不斷提高分析問題和解決問題的能力.
在題型專題復習時以選擇題題型復習為例,要強調:審題――審題干、審選項;方法――直接判斷、淘汰排除、特殊賦值、圖像等;訓練――時間分配、方法技巧、重要考點等方面.
在專題復習中例題設計顯得尤為重要,需要注意以下四個方面:(1)主題明確――要有明確的主題;(2)突出方法――專題復習的例題主題應突出解題思路而不僅僅是知識;(3)注重變式――例題內容應該和主題吻合、貼切,因而需要改造,而不是簡單挪用;(4)規范細節――例題應有計劃、有意識地滲透著各種解題素質的提高.
三、關注問題解決,改善復習課生態
高三復習課經常會呈現教師滔滔不絕,學生昏昏欲睡的情況,教師感覺要復習的內容太多,怎么都講不完,學生感覺陷入題海,乏味單調.要改變此現狀,還得從設計課堂開始.
1.重視問題解決
培養和提高學生解決問題的能力不僅是新課改的一項要求,更是高中化學教學的主要目標.進入高三復習,要讓學生經歷發現問題、思考問題、解決問題的過程,這個過程應該成為高三復習課的重點.要幫助學生找到正確的、適合自己的學習方法,教師要堅持授之以漁的復習理念.題目不在于多而在于具有典型性.
2.培養思維習慣
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關鍵字:學案設計;學習經驗;乙酸丁酯;化學教學
文章編號: 10056629(2012)5003202 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B
僅僅記錄課堂學習知識和提供練習題的“學案”并不能稱之為真正的學案,真正的學案能夠有意識地提供背景知識,滲透解決問題的方法,真正的學案是能有效地促進學生自主學習的。
在設計了“乙酸丁酯的制備及凈化實驗”學案并實踐后,反思設計學案的過程,我認為:要讓學生學會學習,在編制和使用學案時要注意引導學生升華學習經驗。
1 讓學生用實踐經驗取代膚淺的表象經驗
我在“乙酸丁酯的制備及凈化實驗”教學實踐中發現,雖然大多數學生在課堂上能夠理解教師對該反應裝置設計原理的闡述以及對反應條件選擇的分析,但很少有學生能夠主動將乙酸丁酯的制備條件與學過的溴苯、硝基苯、乙酸乙酯的制備條件進行比較,進而自發性地歸納出有機物制備的規律和特點,無法將分散的知識進行系統地歸納和應用,因而在碰到陌生的有機物制備問題時,學生往往不善于將學過的有機物制備的原理應用到新的問題解決中來。
照理說,學生在高二已經學習過溴苯、硝基苯、乙酸乙酯的制備原理,不應該出現這種情況。但是在教學實踐中很多學生遇到了這樣的困難,是什么阻礙了學生將已有知識與新問題相聯系,又是什么妨礙了學生養成歸納總結的思維習慣?分析原因發現:在高二的有機物教學中,溴苯、硝基苯制備都是課堂演示實驗,學生沒有動手機會;乙酸乙酯制備雖然是學生實驗,但要求也僅限于對實驗裝置的組裝及實驗現象的觀察,沒有對分離提純提出動手操作的要求。這樣,學生原先形成的經驗是通過觀察、記憶形成的表象,沒有經過思考和操作形成較深的印象,因而比較膚淺,容易消退。真知是從直接經驗發源的,通過該學案的實踐,可以發現,當學生親手完成了乙酸丁酯的制備和凈化時,即用實踐經驗取代膚淺的表象經驗之后,對于分離提純中涉及到操作遇到的問題能夠很順利地解決。針對這個原因,在今后高二教學中應注意增加學生的實踐機會,可以為學生順利完成乙酸丁酯的制備及凈化實驗設計打好基礎。
2 讓學生的感性經驗上升為理性經驗
感覺到了的東西,人們不一定能夠理解它,而理解了的東西卻能更深刻地感覺它。僅僅讓學生增加感性經驗是不夠的,還要注意引導他們把感性經驗上升為理性經驗。這就需要通過思考,將豐富的感覺材料加以去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的改造,形成概念,并且運用概念進行判斷、推理等等,以至于形成比較完整的理性經驗。
思考和討論是實現感性經驗向理性經驗轉化的重要手段,大部分的學生是很難自覺地通過思考和討論來完成這一升華的過程。因此,在高二做過有關實驗之后、在高三“乙酸丁酯的制備及凈化實驗”教學之初,引導學生回憶、思考、討論溴苯、硝基苯和乙酸乙酯制備實驗是非常重要的。教科書礙于篇幅的限制,僅僅對乙酸丁酯制備實驗進行了討論,這就錯失了引導學生學會歸納、演繹有關規律,從感性經驗上升為理性經驗,通過實驗建構、鞏固有關知識的機會。
而在本學案中,設置問題引導學生回憶高二曾經學過的3個有機合成實驗;引導學生通過翻閱教材,回憶并總結3個有機合成實驗的特點,能使學生在完成學案設計的過程中自主地完成學習,由表及里地對有機物合成條件的選擇規律和提純方法進行深入地思考和討論,將零散的知識系統化,從而使學案能夠為學生的建構性學習活動提供必要的支架。
3 讓學生的個別經驗上升為類別經驗
個別實驗所獲得的感覺材料總是帶有特殊性,對 于一般規律而言往往是零碎不全的,不一定符合實際,只有對多個同類實驗進行總結,才能得出正確的理性認識。而且,只有通過多次實踐,使產生的感覺和印象反復多次,才會使學生的認識發生突變(即飛躍),形成概念、形成理性認識。
對多個同類實驗進行總結所得到的經驗是類別經驗,不是個別經驗,類別經驗比個別經驗更加可靠,更能反映本質問題,其適用范圍也更廣。因此,應該注意讓學生的個別經驗上升為類別經驗。學案可以有效地引導學生自覺地完成這一過程,我在“乙酸丁酯的制備及凈化實驗”學案設計中要求學生歸納“當產品的沸點高于原料沸點時,有機物制備有什么特點?反之如何?”以及“產品除雜的原則及分離提純的依據”,“對于可逆反應,在生產中如何提高產率”等,就是出于這種考慮。通過積極思考,學生意識到了反應物與產物的沸點高低是決定裝置選擇的重要因素,就能根據學案所提供的材料主動地將規律應用于新問題的解決中得出“先制備,后提純”的正確決策。在討論乙酸丁酯提純方案時,學生很容易將硝基苯的提純方法遷移到乙酸丁酯的提純上來。這個過程有利于引導學生深刻體會解決有機合成問題的一般思想和方法。
4 讓學生的方法經驗上升為策略經驗
在科學方法的內部結構中,認知策略處于核心的地位,它體現科學活動的指導思想,決定各種科學方法的主要差別,是科學方法的精髓所在。恰當的策略是產生有效科學方法的前提。所以,讓學生具有設計實驗的策略經驗,是實驗教學的重要任務和成功的竅門。對方法、思路等進行分析、比較、歸納,則是使學生的方法經驗上升為策略經驗的有效途徑。
“乙酸丁酯的制備及凈化實驗”學案導言部分的一段話:“在今天的學習中,你們有機會親手合成帶有水果香味的香精――乙酸丁酯;更重要的是:有機會通過比較這幾種有機物質的合成,親自發現有機合成實驗有什么特點、除雜提純的原則以及如何得到又多又好的產品,并學習自行設計乙酸丁酯制備裝置及凈化操作步驟”不但提示了實驗的策略,還進行了活動的定向。
5 讓學生的消極經驗上升為積極經驗
人們在經過失敗之后,從失敗取得教訓,使自己的思想符合于客觀規律,就能變失敗為成功。從這個意義來說,實驗失敗也是一種教學資源。一旦找出失敗原因,找出成功的關鍵,消極經驗就會轉化為積極經驗。所以,如果學生在實驗設計以及實驗中發生失誤,教師應該正確地處置,引導學生反思設計或實驗過程,找到原因所在。學案中安排的實驗,提供了學生動手動眼動腦的機會,并配以適量的、針對性較強的試題,能引導學生回顧本節課的得失,養成勇于反思的好習慣。
6 讓人類的歷史經驗化為學生的個體經驗
在學案的編制中,我還發現學案是向學生展示人類歷史經驗的有效載體。一切真知都是來源于直接經驗。但人不能事事直接經驗,事實上多數的知識都是間接經驗的東西,這就是一切古代的和外域的知識。人類的歷史經驗經歷了長期的實踐檢驗,絕大多數是正確的、可靠的,是人類的精神財富,其中包括化學學科體系、化學問題解決的科學方法、觀念、態度和情感等因素。充分重視人類的歷史經驗的作用,重視將人類的歷史經驗化為學生的個體經驗,是提高學生經驗水平和豐富程度的有效和快捷的途徑。在教學中,學生沒有時間和精力去了解相關化學知識的背景知識,教師可以通過學案,將人類的歷史經驗通過有關背景知識介紹給學生。但為了避免信息量過大,引起學生厭倦,生動、扼要地編寫好背景知識是一件重要的工作。
人們的認識,總是逐步地由低級向高級發展,由淺入深,由片面到更多的方面。只要我們堅持本著讓學生學會學習的理念去編制學案,注意從不同方面適時地升華學生的經驗,就能達到讓學生逐步學會學習的目的。
在編制主動性學案的過程中,我經歷了迷茫不知方向,到公開課痛苦掙扎,直到現在樂此不疲地選擇合適的教學內容嘗試設計學案并進行教學實踐。雖然備課比平時多了一份負擔,但在實踐學案編制的過程中,我備課時的習慣發生了潛移默化的轉變,如何從學生的角度思考問題,該教學內容能夠提升學生哪些學習經驗,變成了我備課時首先要思考的問題,對我的自身發展起到了促進作用。
在學案的編制過程中也有一些問題困擾我,怎樣利用學案培養學生積極的學習情感和態度?如何更有效地增加學案的選擇性使其更變通、更靈活地解決學生的學習困難?我們還能開發出學案的哪些功能?我相信隨著對學案使用理論討論的深入,經過學案教學實踐的探索,我們一定能夠解決現有的一些問題,將學案促進學習方式優化的功能發揮到最大。
參考文獻: