觀念建構(gòu) 活動引領(lǐng) 學(xué)以致用

陳倩倩

【摘 要】高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)的核心目標(biāo)之一是發(fā)展學(xué)生對有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的認(rèn)知。以“羧酸”教學(xué)為例，引導(dǎo)學(xué)生建立“組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”的基本觀念，通過乙酸性質(zhì)逐步上升到對羧酸性質(zhì)的認(rèn)識，由此構(gòu)建有機(jī)化合物學(xué)習(xí)的方法。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)與性質(zhì);觀念;活動

1 設(shè)計(jì)思想與理論依據(jù)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》對“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”模塊的功能定位是，使學(xué)生初步掌握有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性能等方面的基礎(chǔ)知識;認(rèn)識有機(jī)化合物在人類生活和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要意義。因此，“羧酸的性質(zhì)和應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計(jì)就不能僅限于講授具體的化學(xué)知識，而應(yīng)體現(xiàn)知識的功能和價(jià)值，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體把握并建構(gòu)化學(xué)觀念，促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。

2 學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展分析

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，在必修模塊教學(xué)中，以典型有機(jī)物為切入點(diǎn)，讓學(xué)生在初中有機(jī)物常識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)的角度，加深對有機(jī)物整體認(rèn)識。選修模塊建立在必修模塊“重要的有機(jī)化合物”的基礎(chǔ)上，目的就是引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)、深入學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識。因此，在進(jìn)行本課學(xué)習(xí)時(shí)，可以借鑒學(xué)習(xí)醇、醛等烴的衍生物的方法，指導(dǎo)本課時(shí)知識的學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過對乙酸性質(zhì)的探究活動，了解羧酸具有酸性的原因，認(rèn)識酯化反應(yīng)的特點(diǎn)。

（2）通過羧酸中羧基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合其酸性和酯化反應(yīng)，體會結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相互關(guān)系。

（3）通過羧酸應(yīng)用的了解，感受化學(xué)對人類社會發(fā)展和個(gè)人生活的貢獻(xiàn)。

4 多角度認(rèn)識有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)活動設(shè)計(jì)

4.1教材呈現(xiàn)

教材主要從三個(gè)方面構(gòu)建本節(jié)內(nèi)容的體系：

（1）生活——化學(xué)——生活，構(gòu)建化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值體系。

本節(jié)教材在體系構(gòu)建過程中從食物中常見的有機(jī)酸入手，引出與之相關(guān)的羧酸性質(zhì)探究，最后又通過羧酸的酯化反應(yīng)制取PET，為現(xiàn)實(shí)生活創(chuàng)造一類不可或缺的有機(jī)高分子材料，從而讓學(xué)生體會化學(xué)學(xué)科對人類生活的貢獻(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值認(rèn)識。

（2）結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途，構(gòu)建化學(xué)學(xué)習(xí)的思維體系。

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途是化學(xué)學(xué)習(xí)過程中非常重要的思維體系。盡管乙酸的結(jié)構(gòu)在必修模塊已經(jīng)出現(xiàn)，但本教材中仍用了一段文字描述乙酸的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式，就是希望能構(gòu)建性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的思維體系，并且關(guān)于甲酸性質(zhì)的預(yù)測就是這一思維的實(shí)際應(yīng)用。

（3）典型——普遍——特殊，構(gòu)建化學(xué)學(xué)習(xí)的研究體系。

羧酸是按照官能團(tuán)分成的一類物質(zhì)，但是如何研究羧酸的性質(zhì)，教材盡管沒有明確指明，但卻從其內(nèi)容呈現(xiàn)上給出了答案——從典型推知共性，把握共性關(guān)注特性這一體系。如，教材一開始就把乙酸呈現(xiàn)出來就是由于其典型、常見，而且能體現(xiàn)一般羧酸具有的性質(zhì)，接著呈現(xiàn)甲酸，是由于甲酸除了有一般羧酸的性質(zhì)外，還有其自己獨(dú)有的醛的特性。

4.2學(xué)習(xí)活動的設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)1 創(chuàng)設(shè)情境，認(rèn)識身邊的羧酸類物質(zhì)

[創(chuàng)設(shè)情境]學(xué)生品嘗酸奶，桔子，果醋，山楂等食物。

[問題1]你嘗到了什么味道？

[多媒體投影]食物中各種常見有機(jī)酸的結(jié)構(gòu)。

[問題2]這些有機(jī)物的結(jié)構(gòu)中都含有的官能團(tuán)是什么？

[小結(jié)]羧酸的定義、分類。

設(shè)計(jì)意圖：

①從食物入手，通過感受到的甜味、酸味、香味與我們學(xué)習(xí)的物質(zhì)聯(lián)系起來，降低了學(xué)生的陌生度;

②引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)的角度研究物質(zhì)，為下一環(huán)節(jié)研究羧酸的性質(zhì)做準(zhǔn)備;

③借助學(xué)習(xí)醇、醛的方法，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

環(huán)節(jié)2 從官能團(tuán)和化學(xué)鍵入手預(yù)測羧酸的性質(zhì)

活動1：根據(jù)羧酸的結(jié)構(gòu)和有機(jī)化學(xué)知識，預(yù)測羧酸的溶解性

結(jié)論：碳原子數(shù)較少的羧酸能與水互溶，碳原子數(shù)越多，溶解度越小。

設(shè)計(jì)意圖：隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生所學(xué)知識日漸豐富，學(xué)生應(yīng)當(dāng)慢慢發(fā)展起能根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)分析比較解釋預(yù)測有機(jī)物性質(zhì)的能力，所以引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)——官能團(tuán)和烴基結(jié)構(gòu)入手，聯(lián)系烷烴，醇類物質(zhì)的溶解性，認(rèn)識到官能團(tuán)，烴基對溶解度的影響。

活動2：回顧乙酸的化學(xué)性質(zhì)，預(yù)測羧酸的主要化學(xué)性質(zhì)

[問題1]通過醇、醛的學(xué)習(xí)，我們知道掌握一類有機(jī)物的性質(zhì)主要抓住它所含的官能團(tuán)，那么-COOH性質(zhì)我們可以找哪個(gè)物質(zhì)來突破？

[問題2]乙酸的主要化學(xué)性質(zhì)有什么？預(yù)測羧酸的主要化學(xué)性質(zhì)？

[問題3]酯化反應(yīng)的機(jī)理？如何增大乙酸乙酯的產(chǎn)率？

設(shè)計(jì)意圖：通過一系列問題作為驅(qū)動，啟發(fā)學(xué)生的思維，認(rèn)識“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想，不僅要讓學(xué)生了解某類有機(jī)物具有的主要化學(xué)性質(zhì)，還應(yīng)使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的角度簡要地說明為什么這類物質(zhì)有這樣的性質(zhì)，從而使學(xué)生感受到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的規(guī)律性，最終達(dá)到能夠分析結(jié)構(gòu)、預(yù)測性質(zhì)的認(rèn)知目標(biāo)。

活動3：通過觀察甲酸結(jié)構(gòu)，預(yù)測其特性

[創(chuàng)設(shè)情境]生活小常識“被蚊蟲叮咬后，可用濃肥皂水或小蘇打水涂抹可迅速止癢”。你能用化學(xué)知識解釋這現(xiàn)象背后的原因嗎？

[教師點(diǎn)撥]蚊蟲叮咬時(shí)能在人的皮膚內(nèi)分泌出蟻酸-甲酸刺激皮膚，從而使皮膚腫痛。

[學(xué)生活動]寫出甲酸的結(jié)構(gòu)式，小組討論甲酸可能具有的性質(zhì)。

[小結(jié)]甲酸結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

設(shè)計(jì)意圖：通過一個(gè)生活常識引起學(xué)生的共鳴，再次讓學(xué)生感受到化學(xué)就在我們的身邊，認(rèn)識到學(xué)好化學(xué)的重要性。對甲酸結(jié)構(gòu)的分析，讓學(xué)生感受需要從更本質(zhì)的結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識有機(jī)物的性質(zhì)。

環(huán)節(jié)3 體驗(yàn)化學(xué)的生活背景，將化學(xué)應(yīng)用于日常生活

[創(chuàng)設(shè)情境1]介紹礦泉水瓶的材質(zhì)——PET材料，一種高分子化合物，同時(shí)也是磁帶和膠卷的片基，3D打印機(jī)的一種重要耗材。

[教師點(diǎn)撥]PET是由和反應(yīng)制得的高分子化學(xué)物，它們是如何形成高分子化合物的呢？

[學(xué)生活動]討論反應(yīng)機(jī)理，得出PET可能的結(jié)構(gòu)。

[創(chuàng)設(shè)情境2]乳酸在一定條件下可以縮聚得到聚乳酸（PLA）。在自然界中，PLA可以被微生物降解為二氧化碳和水，因而PLA能有效防止白色污染，是時(shí)間公認(rèn)的環(huán)保材料。采用PLA為材料制成的新型固定螺釘，用于骨折接合手術(shù)時(shí)，在人體內(nèi)可保持3～6個(gè)月的固定狀態(tài)后再被人體逐漸吸收，且對人體物任何毒副作用。

[學(xué)生活動]寫出乳酸縮聚反應(yīng)的方程式

設(shè)計(jì)意圖：

①對于一些隱藏在我們身邊的高科技材料，更能激發(fā)學(xué)生的探究欲，而學(xué)生可以運(yùn)用已有的官能團(tuán)性質(zhì)，自主或者合作完成這一探究過程，讓學(xué)生體會到學(xué)有所用。

②學(xué)習(xí)過程中引導(dǎo)學(xué)生親身體驗(yàn)，有助于知識的遷移和重組。老師在這一過程中及時(shí)捕捉課堂上動態(tài)生成的資源，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，提高課堂效率。

5 教學(xué)反思

為了幫助學(xué)生多角度認(rèn)識羧酸的性質(zhì)，本節(jié)課采用“學(xué)生從生活情境中獲取羧酸性質(zhì)信息→從官能團(tuán)和化學(xué)鍵入手預(yù)測性質(zhì)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證羧酸的性質(zhì)→從基團(tuán)之間的相互影響角度深入理解羧酸的性質(zhì)→總結(jié)遷移的教學(xué)思路”的教學(xué)思路。內(nèi)容呈現(xiàn)體現(xiàn)了注重認(rèn)知過程的層級性和漸進(jìn)性，對學(xué)生認(rèn)識素養(yǎng)的培養(yǎng)起到了積極的作用。

教學(xué)過程中學(xué)生遇到的困難，也提醒教師要更多地關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的過程，給基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生搭設(shè)臺階，從而發(fā)展學(xué)生從多角度認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)。