王正兵
摘要:針對“乙酸”內容的特點,教師在學生最近發展區搭建學習支架進行智慧引領,通過“導入、導學、導議、導悟、導達”的教學活動,不僅引導學生完成乙酸知識的學習,更重要的是幫助學生建立“宏觀-符號-微觀”之間的內在聯系,形成 “三重表征”思維方式,促進學生化學知識的意義建構。
關鍵詞:五導;高中化學;教學模式;乙酸
文章編號:1005–6629(2017)6–0045–04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 “五導”教學模式介紹
近年來,江蘇省大港中學開展“導學、精講、勤練”教學模式的研究,并在各學科進行實踐,取得良好的效果,如今已成為學校常態的教學模式。筆者根據化學學科特點,借鑒化學組前期取得的課改經驗,設定“五導”教學模式?!拔鍖А笔侵附處熢趯W生最近發展區搭建學習支架進行智慧引領,通過“導入、導學、導議、導悟、導達”的教學方式,讓學生在“聞、講、辯、覺、練”的活動過程中,實現“激趣、感知、理解、深化、遷移”的認知過程,在潛移默化中培養“三重表征”思維方式,發展學生化學學科核心素養。具體的模式框架見圖1。
“五導”的基本意蘊在于改變教學中的師生關系,使學生成為教學的主體,教師轉變為指導者和輔助者[1]。在這種模式中,教師扮演“引”和“導”的角色,在不同的教學階段善于“挖池塘”,將教學智慧滲透、內化于各個“角落”,充分調動學生的積極性,讓他們參與其中,實現認知過程的不斷深入,通過師生間的對話、交流與活動,分享師生、生生間的智慧,引發思維的碰撞,形成一種嶄新的思維方式,促進學生有意義學習。
2 教學思路及過程
“乙酸”是蘇教版《化學2》專題3第二單元的內容,該部分內容雖然知識層面要求不高,易于學生自學,但讓學生建立有機物“結構-性質-用途”的認知關系,并形成化學學科特有的“宏觀-符號-微觀”三重表征思維方式,教師圍繞教材開展教學活動很難達成目標。另外,羧酸在有機合成中是重要的中間體,起著承上啟下的作用,而乙酸作為羧酸的代表性物質,重視和掌握乙酸的反應原理對羧酸以及有機物的后續學習都具有指導意義?;诖?,筆者依據教材設計教學思路如圖2所示。
2.1 導入,在激趣中滲透科學精神與社會責任
[投影]鎮江有名特產的圖片資料。
[引言]鎮江是座歷史文化名城,承載著三千多年豐厚的歷史文化底蘊,飲食文化內容豐富,特色鮮明,流傳有三怪:“香醋擺不壞、肴肉不當菜、面鍋里面煮鍋蓋”。香醋是生活中常用的調味品,大家知道香醋中含有哪種重要的有機物?
[學生]醋酸、乙酸。
[教師]看一段視頻,了解醋酸的生產與用途。看完視頻后,大家可以交流醋酸在生活中的其他妙用。
[歸納]醋酸除了用于調味品,也是重要的化學試劑,可用于化工生產。
設計意圖:由“鎮江三怪”引出醋酸并讓學生了解醋酸的生產、用途,貼近學生的生活,激發學生學習興趣和學習動機。通過導入,在激趣中滲透學科價值,深刻理解化學與技術、社會以及環境之間的相互關系,贊賞化學對社會發展的重大貢獻。
2.2 導學,在感知中實現宏觀辨識與微觀探析
[教師]這是一瓶醋酸試劑,大家通過以下活動來探究它的物理性質。
[投影]活動探究1:(1)在一試管中倒入1mL醋酸,觀察醋酸的顏色、狀態、氣味以及溶解性等。(2)向試管中加入3mL水,振蕩后靜置,觀察現象。
學生活動:學生通過觀色、聞味以及其他實驗操作獲知乙酸的物理性質。
[歸納]乙酸是一種有強烈刺激性酸味的無色液體,易溶于水和酒精,乙酸凝固點為16.6℃,純的乙酸在低于熔點時會凍結成冰狀晶體,俗稱冰醋酸。
[教師]電影《天下無賊》中有手剝蛋殼的劇情,今天我們一起見證用醋酸剝開蛋殼。
[投影]活動探究2:白醋剝蛋,白醋一小瓶,鵪鶉蛋一個。
[教師]這個實驗說明了醋酸具有什么性質?在它的結構中存在什么官能團?在官能團中是什么鍵斷裂會導致酸性?通過提供的球和棍,拼接出乙酸的球棍模型,并依次寫出醋酸的分子式、結構式與結構簡式。
學生活動:動手實驗,通過現象得出醋酸具有酸性,結構中存在著羧基,酸性是由于羧基中氧氫鍵斷裂所導致的結果。大多數學生結合乙醇、乙醛的結構特點,成功拼接出乙酸的球棍模型,能正確書寫分子式、結構式以及結構簡式。
[歸納]醋酸是弱酸,具有酸的通性,能和石蕊試液、鋅粒、碳酸鈣等物質發生反應。一定濃度的醋酸具有抑菌功能,不需添加防腐劑,這也是香醋久置不壞的原因。
設計意圖:讓學生通過觀察實驗現象和述說結論,獲取乙酸的物理性質和部分化學性質。通過學生的活動、感知,進行新舊知識聯系,拼出乙酸的球棍模型,正確書寫乙酸的分子式、結構式和結構簡式。通過教師的導學,搭建學習支架,讓學生在感知中認識性質與結構之間的聯系,學會運用化學事實來預測乙酸的結構模型。
3.3 導議,在理解中完成證據推理與模型認知
[教師]結構決定性質。乙酸的電離,是斷裂羧基中的氫氧鍵,讓我們繼續觀察乙酸的模型,想一想還有什么化學鍵可能斷裂?
[學生]引發思考,開始討論并大膽猜想,有學生提到羧基中的碳氧鍵也可能斷裂。
[投影]活動探究3:如圖3裝置所示,在甲試管中加入3mL乙醇、2mL濃硫酸和2mL乙酸的混合溶液。按圖3連接好裝置(裝置氣密性良好)并加入混合液,用小火均勻地加熱3~5min。待試管乙收集到一定量產物后停止加熱,撤出試管乙并用力振蕩,然后靜置待分層。

在反應進行的過程中,引導學生思考三個問題:(1)兩支試管中各有什么現象發生?(2)試管乙上方的導管為什么采用球形?(3)實驗中飽和碳酸鈉溶液有什么作用?
學生活動:觀察實驗現象,互相探討,積極回答教師的提問。目測到的實驗現象:甲試管中混合液微沸,乙試管中分層,上層為油狀物,有果香味,溶液的紅色逐漸變淺。
[歸納]乙酸和乙醇在濃硫酸、加熱的條件下能發生反應,該反應屬于酯化反應類型。由于該反應存在化學反應限度,所以方程式書寫時要用可逆符號。
設計意圖:利用乙酸結構特點讓學生積極思考,大膽假設,預測化學變化的可能結果,教師根據學生猜想因勢利導引出乙酸和乙醇在一定條件下進行的酯化反應。通過教師的導議,讓學生參與交流、討論,發表各自的觀點,分享師生、生生間的智慧,潛移默化中讓學生理解證據推理與模型認知的重要性。
2.4 導悟,在深化中增強實驗探究與創新意識
[教師]看乙酸的結構式,見圖4。乙醇與乙酸發生反應的過程中是不是就如剛才這位同學猜想的斷②號鍵?是否還存在其他可能?怎樣進行驗證呢?大家可以交流討論。
學生活動:對于斷鍵的位置,學生討論很激烈,逐漸形成兩種觀點,一種認為酸脫羥基醇脫氫(斷②號鍵),另一種認為醇脫羥基酸脫氫(斷①號鍵),兩大陣營爭論不斷,氣氛熱烈。
[教師]大家學過同位素的知識,能不能在這個方面下功夫,解決大家的爭論呢?
[投影]活動探究4:酯化反應原理的動畫模擬視頻。在觀看的過程中,提醒學生關注示蹤原子的去向,判斷兩種觀點的正誤。
學生活動:觀看視頻,根據示蹤原子的最后歸屬,正確理解酯化反應的機理。
[歸納]同位素示蹤法對于研究化學反應的歷程、機理,至關重要。今天它幫助我們判斷一樁迷案,讓我們確定了乙酸中斷鍵的位置,理解了酯化反應的實質。今后在一些機理學習中大家要善于運用該方法解決問題。
設計意圖:乙酸在一定條件下發生酯化反應,如何斷鍵?這是本節課的重難點。先讓學生提出自己的觀點,兩種觀點都有道理,學生思維開始碰撞,這時需要有新的方法和手段介入佐證。教師運用同位素示蹤法讓學生理解酯化反應的實質,學生在深化中增強實驗探究與創新意識。
2.5 導達,在遷移中體現變化觀念與平衡思想
[教師]今天我們共同學習了乙酸的結構、性質與應用,見證了酯化反應的發生,并理解了該反應發生的機理,這對我們今后的學習很有幫助。為了加深知識的前后聯系,提升同學們分析和解決問題的能力,根據圖5,通過有機物的的結構特點實現下列物質之間的轉化?如果醇為乙醇,按要求書寫化學方程式。
[投影]物質之間的轉化關系圖。
學生活動:懷著急切的心情和濃厚的興趣想揭開它們之間的關系。學生通過查書、交流、討論、發言,完成物質之間的轉化關系。
[歸納]乙酸是羧酸的代表性物質,在有機合成中,常常是重要的中間體,起著承上啟下的作用。通過剛才的學習、交流,我們實現了乙醇、乙醛、乙酸以及乙酸乙酯的部分轉化關系。對于大家剛才提出的乙酸乙酯能否轉化成乙酸和乙醇,這是我們下節課的學習內容。
設計意圖:利用所學的乙酸知識,通過教師的導達,學生將乙醇、乙醛以及乙酸乙酯這些典型的有機物有效結合起來,達到知識的串聯。教師引導學生從不同視角對紛繁復雜的化學變化進行分類研究,逐步揭示各類變化的特征和規律,讓學生獲得用所學知識解決實際問題的成就感,從而避免機械的記憶。
3 結語
朱永新說過,理想的智育就是把知識轉化為智慧,只有在智慧引導下,才可能有真正意義上的心智活動[2]。科學教育的目標不是去獲得一堆由具體事實和理論堆砌的知識,而應該是實現一個趨向核心概念的進展過程[3]?!耙宜帷苯虒W秉承上述教學思想,借助“五導”教學較好地體現新課改的內在要求。教師圍繞化學學科核心素養,科學制定課程目標,設計有邏輯的課程框架,通過“導入、導學、導議、導悟、導達”的教學活動為學生搭建學習支架,一步步地支持、協助學生完成乙酸知識的學習,教學過程中,教師有意識地培養學生從宏觀、微觀和符號三種表征水平上認識和理解化學知識,幫助學生建立三者之間的內在聯系,凸顯“三重表征”的思維形式,促進學生化學知識的意義建構[4]。
參考文獻:
[1]劉志峰,韓雪峰.“先學后教”教學模式在高中化學教學中的應用[J].化學教學,2016,(10):35~38.
[2]朱永新.走進最理想的教育——著名教育家朱永新教育精華[M].桂林:桂林漓江出版社,2007:76~80.
[3]溫·哈倫著.韋鈺譯.科學教育的原則和大概念[M].北京:科學普及出版社,2012:2~3.
[4]孫夕禮等.三重表征:促進學生化學知識的意義學習[J].化學教學,2016,(4):44~47.