整合信息技術(shù)與《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修5）》的微課設(shè)計(jì)及應(yīng)用

黎小兵++黃財(cái)印++朱偉

【摘要】在有機(jī)化學(xué)微課的制作及應(yīng)用實(shí)踐中，總結(jié)了一些有機(jī)化學(xué)微課的制作方法，尤其是應(yīng)用信息技術(shù)制作一些動態(tài)的模擬有機(jī)反應(yīng)過程中分子變化的動畫，把這些動畫應(yīng)用于微課中，取得較好的效果。同時(shí)也總結(jié)出一些制作不同用途的微課所對應(yīng)的設(shè)計(jì)思路。

【關(guān)鍵詞】有機(jī)化學(xué) 微課 信息技術(shù)

【中圖分類號】G634.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）35-0128-02

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修5）》是在《化學(xué)2（必修）》的有機(jī)部分的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的，《化學(xué)2（必修）》主要介紹了烷烴、烯烴、芳香烴、醇、羧酸、酯、糖類、蛋白質(zhì)、油脂、有機(jī)高分子化合物等常見有機(jī)物的簡單代表物及其組成、性質(zhì)、用途。其中還簡單介紹了取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、聚合反應(yīng)等有機(jī)反應(yīng)類型。而在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修5）》模塊，對有機(jī)物的認(rèn)識基于其所屬的類別，要求學(xué)生從官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化及官能團(tuán)之間相互影響的角度來理解有機(jī)反應(yīng)，突出結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，將有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)、合成和應(yīng)用整合成一個(gè)有機(jī)體。[1]

學(xué)生學(xué)習(xí)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修5）》模塊的現(xiàn)狀及困擾：（1）該模塊知識點(diǎn)多，難度大，按正常課時(shí)學(xué)完該模塊，課堂上很難留時(shí)間給學(xué)生自主探究、小組合作學(xué)習(xí)。（2）需要記憶的內(nèi)容多，且易遺忘，學(xué)生需定期復(fù)習(xí)鞏固。（3）有些學(xué)生課堂效率低，需加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。基于此，這些年我通過制作及應(yīng)用有機(jī)微課，取得較好教學(xué)效果，下面我介紹一下制作及應(yīng)用不同類型微課的心得。

一、課前預(yù)習(xí)型微課

課前預(yù)習(xí)型微課主要應(yīng)用于現(xiàn)在流行的“慕課”，“慕課”是對傳統(tǒng)的課堂和課后部分翻轉(zhuǎn)。也就是學(xué)生在“學(xué)習(xí)任務(wù)單”的指導(dǎo)下，課前觀看教師制作的微課視頻，并通過適當(dāng)跟蹤練習(xí)鞏固，掌握本節(jié)課的基礎(chǔ)知識。課堂時(shí)間主要用來深入探究一些問題或解答課前預(yù)習(xí)時(shí)遇到的一些疑難。為了防止因“慕課”加重學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，這類微課要控制好時(shí)間和深度，注重基礎(chǔ)知識講解。

1.設(shè)計(jì)微課的一般思路

首先要全面了解學(xué)生以往的知識經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知能力、思維習(xí)慣、情感態(tài)度等，其次要認(rèn)真學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)大綱、選擇內(nèi)容、設(shè)定目標(biāo)、理清思路、設(shè)計(jì)程序等，后錄制微課視頻，編寫強(qiáng)化練習(xí)及學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單。反復(fù)多次修改，精益求精。

例如微課《羧酸》制作思路：首先引導(dǎo)學(xué)生回憶《必修2》中乙酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)，然后講解羧酸的存在、定義、分類、系統(tǒng)命名法、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。重點(diǎn)是通過Flash制作的動畫來幫助學(xué)生理解、記住羧酸參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)斷鍵、成鍵位置。至于酯化反應(yīng)的幾種類型、甲酸的特殊性，以及醇羥基、酚羥基、羧酸羥基三者之間性質(zhì)的比較等，就留在課堂上由學(xué)生自主探究，小組學(xué)習(xí)，總結(jié)歸納來解決。

2.整合信息技術(shù)，制作內(nèi)容豐富、形式多樣的動畫

有機(jī)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，但有機(jī)反應(yīng)很有規(guī)律，首先要找出參加反應(yīng)的官能團(tuán)，其次判斷出官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)換時(shí)斷鍵、成鍵位置，為幫助學(xué)生理解、記牢官能團(tuán)轉(zhuǎn)換時(shí)斷鍵、成鍵位置，我用Macromedia Flash等軟件制作了常見有機(jī)物參加反應(yīng)時(shí)結(jié)構(gòu)變化的動畫，這些動畫應(yīng)用于微課中，取得較好效果。

Macromedia Flash是一款界面直觀、操作簡單的動畫制作軟件，可以制作很復(fù)雜的平面動畫，因?yàn)樗芎芎玫膶⑽谋疚募D像文件、聲音文件、視頻文件等結(jié)合在一起，所以應(yīng)用他可以制作出效果極佳的影音文件。同時(shí)Flash是運(yùn)用矢量圖形制作動畫，所以制作出的影音文件尺寸小、可無損放大。

如乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的動畫制作步驟如下：（1）用Cambridge Soft公司開發(fā)的ChemDraw軟件設(shè)計(jì)出乙醇和乙酸的球棍模型，截屏后得球棍模型平面圖，分別導(dǎo)入MacromediaFlash中成圖形元件。（2）在MacromediaFlash中把乙醇中羥基氫和乙酸的羥基截取下來分別轉(zhuǎn)換成為另外元件，把乙酸剩余部分中的碳氧單鍵改成碳氧雙鍵（ChemDraw軟件設(shè)計(jì)出的球棍模型只有單鍵，沒有雙鍵、三鍵）。（3）四個(gè)元件分別拉入四個(gè)圖層中，移動元件組合成乙醇和乙酸的球棍模型。（4）使用漸變動畫功能，讓乙醇中羥基氫和乙酸的羥基斷開往上移動結(jié)合成水，剩余部分對接成乙酸乙酯。具有立體效果的乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的動畫就完成了。[2]

又如在《抓斷鍵成鍵位置，輕松書寫有機(jī)反應(yīng)方程式》、《烯烴加聚反應(yīng)的幾種類型》《確定有機(jī)物同分異構(gòu)體數(shù)目的幾種方法》等微課中，我直接用結(jié)構(gòu)簡式制作動畫，對學(xué)生正確書寫有機(jī)結(jié)構(gòu)簡式、化學(xué)方程式幫助很大等。

這類微課忌諱把所有知識講深講透，學(xué)生只需在家里觀看老師講課視頻，然后通過做大量習(xí)題來鞏固，完全被動地接受知識，從而導(dǎo)致我們的教學(xué)又回到以前的“填鴨式”老路上了。

由于微課是經(jīng)老師反復(fù)修改，精心制作成的，同時(shí)我們也可借鑒或直接使用其他教師開發(fā)的優(yōu)秀微課，因此這些微課比傳統(tǒng)課堂教學(xué)更精煉，條理更清晰，更有利于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，從而減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。尤其是對于接受能力較弱的學(xué)生可通過多次觀看學(xué)習(xí)來掌握知識，從而較好地解決了一個(gè)班級學(xué)生個(gè)體差異給教師上課帶來的困擾。自然這類與教材配套的完整系列化的微課，也能讓部分對《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修5）》有興趣但學(xué)校又沒開設(shè)這門課程的學(xué)生開展自學(xué)。

二、課后復(fù)習(xí)、提升型微課

1.該類型微課的內(nèi)容和作用

這類微課的內(nèi)容主要包括：（1）重點(diǎn)知識。（2）典型例題。（3）學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍存在的具有代表性的疑難問題（4）易遺忘的知識。

這類微課主要作用有：（1）學(xué)生課后利用這類微課復(fù)習(xí)提升。（2）學(xué)生在課堂上某個(gè)知識點(diǎn)沒聽懂，可以在課外有選擇性地觀看微課，查漏補(bǔ)缺。（3）某個(gè)知識點(diǎn)因時(shí)間長而遺忘，可通過微課來復(fù)習(xí)鞏固。

2.微課《有機(jī)物中原子共線、共面問題分析》制作思路

該微課屬于講解典型例題型的微課，該例題題目是“某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式請判斷其最多有個(gè)原子在同一條直線上；最多有個(gè)原子在同一平面上。”

該微課制作過程如下：（1）用ChemDraw軟件分別設(shè)計(jì)甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯的球棍模型，并從不同角度旋轉(zhuǎn)各球棍模型，用CamtasiaStudio等錄屏軟件錄制旋轉(zhuǎn)過程，截取效果最好的視頻片段保存?zhèn)溆谩＃?）通過講解甲烷的旋轉(zhuǎn)視頻，從而推理出飽和碳原子及其直接相連的四個(gè)原子，即中1—4原子構(gòu)成一個(gè)四面體，碳原子5在四面體中間。也可引導(dǎo)學(xué)生把1、2原子想象成一個(gè)人的兩支手，3、4原子想象成一個(gè)人的兩支腳，碳原子5想象成人的肚子，若兩支手1、2和肚子5構(gòu)成一個(gè)平面，那么兩支腳3、4就分別在該平面一前一后，好像一個(gè)人在做伸展運(yùn)動；通過講解乙烯的旋轉(zhuǎn)視頻，從而推理出碳碳雙鍵的兩個(gè)碳原子及其直接相連的四個(gè)原子，即中1-6原子處于同一平面；通過講解乙炔的旋轉(zhuǎn)視頻，從而推理出碳碳三鍵的兩個(gè)碳原子及其直接相連的兩個(gè)原子，即中1-4原子在同一條直線上。通過講解苯的旋轉(zhuǎn)視頻，從而推理出苯環(huán)中1-12原子同一平面，且鍵角均為120°；通過講解甲苯的旋轉(zhuǎn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生把甲苯中苯環(huán)想象成圓桌面，甲基中3、4、5三個(gè)氫原子構(gòu)成的圓想象成汽車方向盤，碳原子1、2之間的單鍵想象成方向盤軸，在苯環(huán)平面且可以旋轉(zhuǎn)，方向盤平面和苯環(huán)平面垂直，因此3、4、5三個(gè)氫原子最多有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)到于苯環(huán)平面。（3）把結(jié)構(gòu)簡式變形為，從而總結(jié)出最多有6個(gè)原子（即1-6原子）在同一條直線上，最多有30個(gè)原子在同一平面上（8、9、10三個(gè)氫原子最多只有一個(gè)在該平面上，11、12、13三個(gè)氫原子最多只有一個(gè)在該平面上）。

多媒體信息技術(shù)應(yīng)用于微課制作，可以將原本微觀的、靜態(tài)的、抽象的、模糊的信息，宏觀、動態(tài)、形象、直觀地表現(xiàn)出來，從而有效幫助學(xué)生對知識的理解、記憶，深受學(xué)生歡迎。

三、有機(jī)實(shí)驗(yàn)型微課

費(fèi)茨（T.M.Fitts）和波斯納（M.I.Posner）說：“在動作技能學(xué)習(xí)的起始階段，首先要通過對示范動作的觀察，對刺激情境的知覺，來形成一個(gè)內(nèi)部的動作意向，以作為實(shí)際操作時(shí)的參照”[3]。由于高二學(xué)生對有機(jī)實(shí)驗(yàn)還比較陌生，處于模仿階段，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中，我們常常用很長時(shí)間演示、講解一個(gè)有機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自然就沒時(shí)間動手操作，而且后排學(xué)生無法觀察清楚實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象。基于此我制作了一些有機(jī)實(shí)驗(yàn)型微課。

例如微課《乙烯的實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)》，我在實(shí)驗(yàn)室錄制了制取乙烯和驗(yàn)證其性質(zhì)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)的視頻（也可網(wǎng)上下載）。將該視頻導(dǎo)入CamtasiaStudio軟件中，對關(guān)鍵步驟重點(diǎn)講解，加入旁白。在學(xué)生正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前一天，我把微課視頻、強(qiáng)化練習(xí)及學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單發(fā)給學(xué)生，學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。對比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這種在微課支持下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率更高，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)了解得更充分。而且學(xué)生對實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)已經(jīng)了然于心，自然就不會對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生膽怯心理。

對于有些有機(jī)實(shí)驗(yàn)較危險(xiǎn)、較難成功或者時(shí)間很長，我們沒必要給學(xué)生演示，用實(shí)驗(yàn)微課進(jìn)行教學(xué)可達(dá)到很好的教學(xué)效果。

微課支持下的機(jī)化學(xué)教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)具有很大優(yōu)勢，尤其是現(xiàn)代化教學(xué)手段應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)微課制作，大大提高了微課教學(xué)效果，但目前高中有機(jī)化學(xué)微課還零散雜亂不夠全面，有些方面被大量重復(fù)制作，有些方面無人問津，這極大制約了有機(jī)微課的使用。因此今后有機(jī)化學(xué)微課制作應(yīng)往系統(tǒng)化、模塊化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳廣余.微課，讓化學(xué)教學(xué)更具個(gè)性化[J].化學(xué)教學(xué)，2014，（5）：25-28.

[3]皮連生.教育心理學(xué)[M].上海：上海教育出版社，2011.