基于“任務驅(qū)動”優(yōu)化教學設計的課例研究

摘要：通過“任務驅(qū)動”進行“乙酸乙酯的制取”的教學設計，把任務分解為思考酯化反應的特點、選擇酯化反應條件和裝置設計系列任務。教學實踐表明，“任務驅(qū)動”有利于提高學生實驗設計能力和創(chuàng)新能力，讓學生體會到知識的實踐意義；使用“任務驅(qū)動”教學模式時，需要根據(jù)學生的知能基礎把主任務分解成適當?shù)娜蝿障盗校槐仨殘猿忠詫W生為主體，激發(fā)他們的積極思維，發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性，同時教師也要起好引導和輔助作用。

關鍵詞：任務驅(qū)動；乙酸乙酯的制取；有機物制備實驗教學；教學設計；課例研究

文章編號：1005–6629（2016）7–0035–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

2011年，筆者曾經(jīng)分析學生不善于將學過的有機物制備原理應用到新的問題中，并經(jīng)常遺忘如何選擇試劑、使用儀器的成因，嘗試設計主動性學案來解決問題[1]。如今，隨著上海會考和等第考新方案的逐步實施，高中化學基礎課教學的課時和教學內(nèi)容都開始了新的調(diào)整和變化，如何在有限的課時中，通過調(diào)整、優(yōu)化教學模式，激發(fā)學生的學習興趣，學會主動學習，成為一線教師必須思考的新問題。

“任務驅(qū)動”是建立在建構(gòu)主義理論基礎上的一種教學模式，它將教學的重點和難點設計在一個或幾個典型的任務當中，讓學生在這些典型任務的驅(qū)動下主動地進行學習活動，通過解決學習任務展開教學。學生在挑戰(zhàn)難度適當?shù)膶W習任務中，會自發(fā)地運用已有的知識、技能，通過一定的過程和方法，去解決實際問題[2]。“任務驅(qū)動”對學生來講是一種主動的、非灌輸式的學習方法，它自然會成為我們進一步改進有機物制備教學的一種合理選擇。為此，筆者以“乙酸乙酯的制取”新授課為例，對如何利用“任務驅(qū)動”來優(yōu)化化學教學設計進行探索、研究。

1 教學內(nèi)容分析

“醋和酒香”是上海高二化學“初識生活中的一些含氧有機化合物”中的一節(jié)，其中“乙酸乙酯的制取”教學內(nèi)容一直是本節(jié)課教學的重點和難點。通過對該內(nèi)容的教學，可以讓學生進一步理解有機合成反應的特點。乙酸乙酯的制取實驗是高中有機物制備的重要實驗之一，出現(xiàn)在溴苯、硝基苯制備實驗之后，是必修課中學生接觸到的最后一個有機物制備實驗，該實驗的裝置設計和提純方法有別于溴苯和硝基苯，是對有機物制備方法的一個提升。教材中關于有機化合物制備教學內(nèi)容的設計，有利于在螺旋上升中完善學生有機物制備的知識體系。

本節(jié)課的教學重點和難點是引導學生掌握乙酸乙酯制備的原理和方法。該實驗裝置設計中，藥品添加的順序和用量、選擇水浴加熱的原因、導管的作用，以及飽和碳酸鈉溶液的作用都是制備實驗中教學的重點，也是學生學習的難點。

按照以往的教學經(jīng)驗，對該內(nèi)容的教學往往是先分析反應原理，演示實驗過程，分析飽和碳酸鈉溶液的作用，最后介紹乙酸乙酯的性質(zhì)。由于相應的學習方式是接受式的，學生對于酯化反應條件的選擇和反應現(xiàn)象容易遺忘。

筆者認為，這是一節(jié)新授課，如果從有機物沸點低、有機反應副產(chǎn)物多的特點引導學生真正掌握有機合成的特點，學生就能夠舉一反三，利用已有的知識，去進行新的有機物合成。到了高三拓展課程中，利用本節(jié)課的教學思路去學習乙酸丁酯制備的課程，自然就水到渠成了。由此可以嘗試以任務驅(qū)動、引導學生積極思考酯化反應的特點，從而搞好酯化反應條件的選擇和裝置設計的重點教學。

2 學生實際情況分析

學生對有機合成的認識始于硝基苯和溴苯的制備，對硝基苯中混酸的配置、加入苯的方法，以及硝基苯和溴苯的提純所需要的藥品和操作方法已經(jīng)有所了解。但是制備乙酸乙酯的原料和產(chǎn)物的性質(zhì)與硝基苯和溴苯的制備是有所不同的。如何將已有的知識遷移到新的問題中來，是本節(jié)課學生要解決的主要問題。

3 教學設計及過程

“乙酸乙酯的制取”是本節(jié)課學生要完成的主要任務，在設計任務時，需要將它分解成一個個容易完成的小任務，形成系列學習模塊，通過系列任務的完成來實現(xiàn)總的學習目標。圖1為教學過程設計圖。

3.1 通過“任務驅(qū)動”引導學生了解乙酸乙酯制備反應的特點

[任務1]提供學案，并交流討論酯化反應的特點。

中國名酒“女兒紅”起源于晉代浙江紹興風俗：父親在女兒出生后將糯谷釀成黃酒，仔細裝壇封口深埋在后院桂花樹下，待到女兒十八歲出嫁時，用酒作為陪嫁的賀禮，恭送到夫家。長時間的陳放，使酒十分香醇。酒中的香醇是哪里來的呢？為了科學地回答上述問題，人們進行化學分析，發(fā)現(xiàn)其化學成分中98%是水和乙醇，1%～2%是呈香味的微量組分，主要包括有機酸、酯、醇和芳香族化合物等。酒香的成分很復雜，不同品牌的酒香有所不同。乙酸乙酯是各類酒中常有的一種酯。酯的含量雖然很少，但對酒香的形成有著重要的作用。

[學生活動]閱讀，討論，交流。

任務設計意圖：酯化反應來源于生活，能夠激發(fā)學生的學習動機，使學生產(chǎn)生閱讀分析材料的積極性。通過任務讓學生發(fā)現(xiàn)酯化反應“慢、可逆、產(chǎn)品不純”，與工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)應該“多、快、好”產(chǎn)生矛盾的特點，激發(fā)學生解決問題的欲望。

3.2 通過“任務驅(qū)動”引導學生運用已有知識解決乙酸乙酯合成遇到的問題

[任務2]如何在一節(jié)課有限的時間里合成出純凈的乙酸乙酯？

[學生活動]討論，回答。

任務設計意圖：在短時間內(nèi)合成出純凈產(chǎn)品的任務和該反應的特點發(fā)生了矛盾，學生需要運用原有認知中的原理和元素化合物知識來解決新任務。在任務解決的過程中，化學反應速率和平衡移動原理，以及一些元素化合物的知識得到了復習、鞏固，提高了學生解決問題的能力，使學生在解決問題的過程中，成就感油然而生，體會到化學學科的魅力。

3.3 通過“任務驅(qū)動”引導學生優(yōu)化制備方案endprint

[任務3]根據(jù)教師提供的藥品和儀器，選擇合適的反應裝置和反應條件，制備、提純乙酸乙酯。

在解決問題的過程中，如果教師完全放手，讓學生運用自己擅長的方式來完成任務，能有效地提高學生的自學能力和創(chuàng)造力，但就教學時間和學習效率而言，這種方式和教學的實際情況存在著矛盾。所以，需要教師在教學過程中，設計一些梯度任務，給予學生一定的指導。

[小任務1]要想在今天課堂有限的時間里制得乙酸乙酯，就必須要加快這個反應的化學反應速率，如何實現(xiàn)呢？結(jié)合表1提供的數(shù)據(jù)，進行思考。

[學生活動]根據(jù)實驗原理，結(jié)合在無機部分學到的化學反應速率理論，可以通過選擇適當?shù)拇呋瘎┖吞岣叻磻獪囟葋硗瓿扇蝿铡?/p>

在學生提出加熱的方法后，教師演示直接加熱反應物的實驗，3分鐘后學生觀察到產(chǎn)物變黑。經(jīng)過討論后，學生得出水浴加熱的實驗條件，同時提出了水浴加熱耗時較長的缺點。

[小任務2]如何盡可能多地生成乙酸乙酯？根據(jù)教師提供的乙酸和乙醇的價格，解決這個任務。

[學生活動]運用化學平衡移動理論，選擇增大廉價反應物的濃度，或者減小生成物濃度來解決任務。

[小任務3]根據(jù)表1和表2中的數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)品中可能有哪些雜質(zhì)？設計制備純凈乙酸乙酯的方法。

[學生活動]根據(jù)有機物沸點較低的特點，分析產(chǎn)物中會混入有乙酸和乙醇。利用元素化合物知識，選擇飽和碳酸鈉溶液可以實現(xiàn)產(chǎn)品的提純。

[教師]邊介紹操作要點，邊演示向飽和碳酸鈉溶液中滴加酚酞的作用和導管插入的方式等。（為縮短反應時間在課堂演示中采用了套管試驗，該裝置為上海市東昌中學吳民生老師設計，裝置圖見表3，采用蒸氣浴加熱，3分鐘反應基本結(jié)束）

[小任務4]準備實驗的時候，教師曾使用了兩套不同的裝置來制取乙酸乙酯，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)率有所不同。實驗現(xiàn)象及產(chǎn)品有關數(shù)據(jù)見表3。請分析兩套裝置的差異，談一談為什么產(chǎn)品的產(chǎn)率有明顯的差別。

[學生活動]觀察后發(fā)現(xiàn)第二套裝置導管較短，產(chǎn)品振蕩除雜后有機層消失得比較多，進而主動總結(jié)出冷凝回流裝置在有機合成實驗中的重要意義。

[小任務5]根據(jù)不同的有機物制備特點，結(jié)合學過的溴苯和硝基苯的制備實驗，總結(jié)有機物制備的裝置和除雜規(guī)律。

任務設計意圖：通過前面3個小任務，引導學生解決了乙酸乙酯制備中的困難，實現(xiàn)了反應的“快、多、好”。在合成任務完成后，找到了實驗中的拓展點，即通過小任務4，讓學生對實驗裝置的優(yōu)劣進行比較。在比較的過程中，學生的主觀能動性被激發(fā)，自主地總結(jié)出冷凝回流裝置的作用，完善了有機合成的知識體系。小任務5是整節(jié)課的整合環(huán)節(jié)。因為前面任務的完成，只是完成了教學的基本要求，大部分學生未必能夠自發(fā)地將新的知識和已有的知識整合成系統(tǒng)的、有邏輯的知識體系，形成解決新問題的能力。所以，在課堂教學的最后一部分，設計了由學生來整合教學內(nèi)容的環(huán)節(jié)，為選修化學的學生今后學習乙酸丁酯的制備打下了基礎。這樣的設計既能控制整體教學進度，又便于因材施教，發(fā)揮學生的學習主動性，激發(fā)創(chuàng)造欲望。

4 教學反思

“任務驅(qū)動”的實踐最終取得了使師生都很滿意的教學效果。經(jīng)過反思，筆者進一步認識到：

4.1 “任務驅(qū)動”教學模式有利于提高學生實驗設計能力和創(chuàng)新能力

在完成教學任務時，如果直接將教材中學生實驗的內(nèi)容呈現(xiàn)給學生，他們可能會比較容易理解教材裝置設計的意圖，但是很難自發(fā)地將乙酸乙酯的制備方法和已經(jīng)學過的溴苯和硝基苯的制備方法聯(lián)系在一起，不會主動思考其中的不同和相似之處，其解決問題的能力也得不到發(fā)展。“任務驅(qū)動”的教學模式，將實驗中的重點和難點分解成有聯(lián)系的、層層深入的任務模塊，學生在解決問題的過程中，自己評價、選擇、設計合成裝置，再對教材的裝置進行分析和評價，體會到了有機合成的特點，激發(fā)了他們再創(chuàng)造的欲望，在任務解決的過程中提高了學生的實驗設計能力和創(chuàng)新能力。

4.2 “任務驅(qū)動”教學模式有利于讓學生體會到知識的實踐意義

“乙酸乙酯的合成”教學內(nèi)容出現(xiàn)在高二第二學期的教學任務中，如何讓學生體會到之前學過的化學原理和元素化合物知識在科學研究中的應用，是設計本節(jié)課時教師要呈現(xiàn)給學生的重要內(nèi)容。“任務驅(qū)動”教學模式成為了非常有效的載體。通過有效的“任務驅(qū)動”，引導學生通過分析、比較、歸納等科學方法，體會到化學理論對解決實際問題的重要意義。在解決問題的過程當中，學生形成了設計實驗的策略性經(jīng)驗，這才是實驗教學的重要任務和成功的法寶。

4.3 使用“任務驅(qū)動”教學模式時，需要根據(jù)學生的知能基礎對主任務作適當?shù)姆纸猓纬扇蝿障盗?/p>

設計好化學學習任務是“任務驅(qū)動”教學模式的關鍵。為了達成教學目標而設計的主要任務往往是比較復雜的，需要學生具有比較強的問題解決能力。如果任務解決過程中，學生感到無從下手，耗費的時間過多，解決問題的積極性就會受到影響。教師在設計學習任務時，要根據(jù)學生實際的認知基礎和能力基礎，對一節(jié)課的主要任務進行適當?shù)姆纸猓纬删哂羞壿嬯P系、難度逐層遞進的子任務，形成任務系列。這樣的任務系列可以驅(qū)動學生在積極思考后，找到問題解決的方法，激發(fā)學習興趣，同時又有利于教師控制教學進度，在有限的學時中高效地完成教學任務。

4.4 使用“任務驅(qū)動”教學模式時，必須堅持以學生為主體，激發(fā)他們積極思維，發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性，同時教師也要發(fā)揮引導和輔助作用

在進行任務設計時，必須堅持以學生為主體，設計的任務盡量來自于生活和生產(chǎn)中真實的情境，只有真實的任務才能激發(fā)學生積極思維，發(fā)揮學習的主動性和創(chuàng)造性，讓學生在任務解決的過程中體會到化學知識的魅力。由于“任務驅(qū)動”的教學模式具有一定的開放性，學生提出的任務解決方案有時也會五花八門、各有千秋，這樣比較開放的課堂，就需要教師能夠靈活地對學生的方案進行分析和評價，做好課堂的輔導工作，引導學生找到最佳的任務解決方案。

參考文獻：

[1]王瑤.“乙酸丁酯的制備及凈化實驗”學案設計[J].化學教學，2011，（10）：41～43.

[2]吳俊明，黎良枝.探索“任務驅(qū)動”下的化學教學設計與實施[J].化學教育，2004，（1）：32～34.endprint