微觀動(dòng)畫(huà)對(duì)中職有機(jī)化學(xué)教學(xué)的輔助作用

錢秀蘭 彭建亦

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)，教學(xué)，微觀動(dòng)畫(huà)

化學(xué)作為一門公共基礎(chǔ)學(xué)科，是中職生的一門必修科目，而有機(jī)化學(xué)作為中職化學(xué)的重要組成部分，更是能為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)藥品、食品、能源與材料、生物學(xué)等其它各門學(xué)科奠定重要基礎(chǔ)。但由于有機(jī)物質(zhì)種類繁多，結(jié)構(gòu)及反應(yīng)原理復(fù)雜，概念抽象等原因，導(dǎo)致在實(shí)際教學(xué)中，僅僅利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。

隨著科技的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用，多媒體在教育領(lǐng)域發(fā)揮的作用日益顯著，并由此引發(fā)了教育信息化的浪潮，教育信息化促進(jìn)了“三教改革”，促使教師形成與時(shí)俱進(jìn)的教育理念、現(xiàn)代化的教學(xué)方式以及多樣化的教學(xué)方法等。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)以一種勢(shì)不可擋的姿態(tài)迅速闖入了有機(jī)化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中，能夠透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的微觀動(dòng)畫(huà)應(yīng)運(yùn)而生，并在化學(xué)教學(xué)尤其是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域里逐漸展示了其旺盛的生命力及無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

首先，微觀動(dòng)畫(huà)有助于學(xué)生理解化學(xué)基本概念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。與無(wú)機(jī)化學(xué)相比，有機(jī)化學(xué)知識(shí)更是一個(gè)由“形象”到“抽象”、由“現(xiàn)象”到“本質(zhì)”、由“淺顯”到“深入”的過(guò)程，即逐步向系統(tǒng)化、理論化靠近，既重視微觀世界的探索，又重視與宏觀世界的聯(lián)系和有機(jī)統(tǒng)一，更為重要的是要求學(xué)生建立一定的微粒觀、元素觀、結(jié)構(gòu)觀、守恒觀，以上這些要求不僅需要教師口頭表達(dá)清楚，更加需要教師設(shè)法把微觀的變化過(guò)程放大、抽象的事情具體化。微觀動(dòng)畫(huà)能夠?qū)⒉豢梢?jiàn)的原子、分子等形象清晰地展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，其變化運(yùn)動(dòng)等情況也以動(dòng)態(tài)的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的視野中，使枯燥的抽象的有機(jī)化學(xué)變得有聲有色。如在對(duì)取代反應(yīng)概念的理解教學(xué)時(shí)，我們可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力等。如指導(dǎo)學(xué)生觀察到氯氣顏色變淺，有油狀物生成且液面上升等宏觀現(xiàn)象，但即便是這樣，我們還是無(wú)法解釋何為取代反應(yīng)？如何取代的？因?yàn)槲覀儫o(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到微觀層面的原子之間變化的實(shí)際情況，學(xué)生也無(wú)法通過(guò)宏觀的現(xiàn)象去理解取代反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。但是通過(guò)微觀動(dòng)畫(huà)我們就可以將甲烷分子中氫原子被氯原子逐步代替的這個(gè)過(guò)程放慢，并且可以將內(nèi)部變化過(guò)程清晰明了的展示在學(xué)生眼前，視聽(tīng)結(jié)合的方式生動(dòng)形象地揭示了反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。這種新穎的教學(xué)方式不僅大大激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，而且增加了學(xué)生的感知深度，提高了學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，樹(shù)立學(xué)習(xí)信心。

其次，微觀動(dòng)畫(huà)有助于解決學(xué)生難以理解物質(zhì)的微觀空間結(jié)構(gòu)的難題。有機(jī)化學(xué)之所以讓學(xué)生覺(jué)得很難理解和接受，一個(gè)很重要的原因就是有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使構(gòu)成物質(zhì)的原子各類和數(shù)目都相同，但連接方式不同就能形成不同的物質(zhì)，性質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生差異。所以學(xué)生會(huì)產(chǎn)生有機(jī)化學(xué)很難的感覺(jué)。而利用三維微觀動(dòng)畫(huà)將分子內(nèi)部微觀原子連接方式形象地展示在學(xué)生面前則可以大大降低學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生克服恐懼心理，并且可以以其多彩的形式，豐富的表現(xiàn)等獨(dú)特的魅力引導(dǎo)學(xué)生愛(ài)上有機(jī)化學(xué)。如在進(jìn)行同分異構(gòu)現(xiàn)象教學(xué)時(shí)，以分子式為C7H8O的含苯環(huán)的同分異構(gòu)體為例，請(qǐng)學(xué)生嘗試書(shū)寫的過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生感覺(jué)很困難。即便是給學(xué)生模型教具以小組為單位自行搭建也很不順暢。但是在采用微觀動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)之后再引導(dǎo)他們搭建卻發(fā)現(xiàn)效果很好，多數(shù)同學(xué)都可以順利完成。之后再進(jìn)行書(shū)寫也就無(wú)障礙了，難點(diǎn)迎刃而解。

最后，微觀三維動(dòng)畫(huà)可以促進(jìn)學(xué)生更加有效地進(jìn)行有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)。我們的中職生是在新技術(shù)下成長(zhǎng)起來(lái)的，他們從小就接觸了各種生動(dòng)活潑有趣的影像資料，如智能手機(jī)和動(dòng)畫(huà)游戲等，所以僅僅依靠具體的模型和教科書(shū)表述等教學(xué)工具對(duì)新一代中職學(xué)生的幫助非常有限。所以我們需要使用更多的方法技巧來(lái)吸引這些學(xué)生的注意力。將微觀動(dòng)畫(huà)等新技術(shù)引導(dǎo)到有機(jī)化學(xué)教學(xué)中來(lái)，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微觀層次的深入觀察，方便學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，從而進(jìn)行有效的高效的學(xué)習(xí)。?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，雖然我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察其變化過(guò)程，但是我們只能看到顏色的變化，氣體或沉淀的生成等宏觀現(xiàn)象，對(duì)分子內(nèi)或分子間尤其是原子間的變化無(wú)法觀察和理解。傳統(tǒng)的利用幾張掛圖、幾個(gè)模型的上課模式，對(duì)于我們中職學(xué)生來(lái)說(shuō)已經(jīng)不能吸引他們的注意力了，同時(shí)由于中職學(xué)生各方面的基礎(chǔ)比較薄弱，而且記憶也不長(zhǎng)久。所以導(dǎo)致學(xué)生在書(shū)寫方程式時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)，從而使學(xué)生怕寫方程式、不喜歡化學(xué)課等。而利用微觀動(dòng)畫(huà)則可以很好地向?qū)W生展現(xiàn)有機(jī)化合物分子的空間構(gòu)型，形象動(dòng)態(tài)地表示有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中原子與原子之間舊鍵斷裂和新鍵形成的過(guò)程，有助于學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，從而認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。例如在乙醇的脫水反應(yīng)中，學(xué)生在寫產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式的時(shí)候，不知道怎么去寫，主要原因是不知道反應(yīng)時(shí)到底斷裂哪些鍵，新化學(xué)鍵又是如何形成的。如圖所示：乙醇分子內(nèi)共有五種不同的化學(xué)鍵，有時(shí)單一斷某一種鍵，有時(shí)會(huì)同時(shí)斷不同的幾種鍵，斷鍵位置情況復(fù)雜，相應(yīng)的新鍵形成也不單一。用傳統(tǒng)的教學(xué)方式對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)很是枯燥無(wú)味，幾乎不能吸引他們的注意力，更不用說(shuō)集中注意力去理解、記憶。我們迫切需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，把學(xué)生的拉回到課堂中來(lái)。而對(duì)于從小就接觸各種影像、影視的這一代中職生來(lái)說(shuō)，三維微觀動(dòng)畫(huà)無(wú)疑是極佳的選擇。微觀動(dòng)畫(huà)有利于幫助他們?cè)谀X海中建立分子結(jié)構(gòu)模型，這種展示分子結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)方式能夠引導(dǎo)他們加深對(duì)化合物及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的理解，有效避免了機(jī)械記憶，有利于歸納總結(jié)，并有利于他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中獲得自信心，更能引導(dǎo)他們樹(shù)立學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的信心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

綜上所述，微觀動(dòng)畫(huà)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中可以將化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種變化過(guò)程以運(yùn)動(dòng)的形式表達(dá)出來(lái)，有助于學(xué)生建立化學(xué)學(xué)科的運(yùn)動(dòng)觀。同時(shí)可以將有機(jī)化學(xué)中抽象的事物變成可活動(dòng)、變化的物體，體現(xiàn)“三教改革”中的教材改革，有利于學(xué)生接受新知識(shí)。由于微觀動(dòng)畫(huà)形象逼真，能以不同的色彩表現(xiàn)不同的原子及其變化過(guò)程，極大地提高了學(xué)生的課堂參與度，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，給學(xué)生一種“畫(huà)面感”，進(jìn)而加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的直觀性，能極大地提高有機(jī)化學(xué)教學(xué)效果。

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