許杏
摘 要:高中有機化學的學習內容是學生最能直觀認識、最常接觸到的,在課堂教學中,以有機化學的化學發展史、化學家故事、有機化學在生活中的應用以及能源與環境為情境背景,進行有效的情境創設,使得在化學課堂中滲透道德教育,幫助學生樹立理想信念、培養學生道德情操、提高學生科學素養,使學生養成生態文明意識。教學情境的創設既提高教學效率,也進行立德樹人,實現德育潛入科學課程。
關鍵詞:情境創設;立德樹人;有機化學
新一輪的課程改革強調,立德樹人為教育的根本任務,根據教學實際情況把立德樹人融合到基礎教育中,是中學教師的重大責任。高中化學學科教學中,在培養學生的學科核心素養的同時,也必須落實立德樹人,促進學生全面發展。化學是一門自然科學,在遵循客觀規律,依據理論事實的教學中,滲透德育也是可行的,教學情境創設就是一個很好的載體。
一、基于立德樹人的教學情境創設
教學情境創設是指在教學過程中,教師根據教學內容,給學生提供一種與學習活動相關或生成學習行動的環境或背景的教學活動。身臨其境的學習更具主動性。因此,教師在課堂教學中創設合適的情境,不但能提高課堂教學效率,使學生樂學,也能融入德育。
根據考試大綱“一體四層四翼”的要求,基于立德樹人的情境創設的素材內容必須具有以下特點。一是正面性,教學應該創設積極正面的情境素材,引導學生正確客觀認識化學知識的應用。在教學中,正面素材更有利于立德樹人,幫助學生形成科學世界觀、人生觀與價值觀。二是真實性,教學情境創設的目的是使學生有身臨其境的情感。基于生活,來源于實際的教學情境最能引起學生情感共鳴。三是誘導性,教學情境不是教學內容本身,但暗含著知識問題,誘發學生的課堂學習。情境素材不但導學,也應該深挖其德育內涵,使情境素材“物盡其用”。四是關聯性,教學情境為課堂教學服務,素材必須與教學內容存在關聯,不能為了德育而創設偏離教學內容的情境。
二、有機化學的教學情境創設
有機化學是最為學生所熟知的生活中的化學知識,以生活、生產中的應用實例作為課堂教學的情境素材,不僅能激發學生學習興趣,獲得良好的課堂教學效果,也更容易落實立德樹人教學目標。筆者在教學實踐中,通過各種形式的情境創設開展教學,以達到立德樹人、培養核心素養的教學目標。
(一)以有機化學發展史為情境素材,幫助學生樹立理想信念
情境創設案例——《有機化合物的結構特點》。
有機化學領域發展初期,化學家對有機化合物中原子的排列與結合形式有很多的理論分歧。最早理論認為有機化合物由正電荷與負電荷兩部分通過靜電作用力結合。事實上有機物溶液大多數不導電。1832年,德國化學家李比希與維勒提出了基團說;1858年,德國化學家凱庫勒提出價鍵的定義,并重新設想有機物的結構表達,首創短線表示有機物分子由原子連接的方式。凱庫勒還提出,在有機物分子中,碳原子既可以連接碳原子,也可以與其他原子形成價鍵,但只能形成一定數目的價鍵。1874年,荷蘭化學家范霍夫和法國化學家勒貝爾分別提出碳價四面體學說。該理論認為碳原子在有機化合物中形成四個價鍵,但不是在同一平面的,而可能是空間立體結構。這一理論成功解析一些當時弄不清的異構現象,例如酒石酸存在對映異構、二氯甲烷沒有同分異構等。碳價四面體是有機化學三位空間結構學說的基礎。由于化學上的巨大貢獻,1906年范霍夫成為第一位獲得諾貝爾獎的化學家。
設計意圖:有機化合物種類繁多,是龐大的化合物“家族”,這與碳原子的成鍵特點和碳原子之間的結合方式有關,借助這一段化學史的情境素材,學生認識科學理論的發展規律,也深刻理解碳原子的四面體價鍵特點。化學家們在科學探索上不斷求真、鍥而不舍、破舊立新的精神激勵學生樹立遠大的理想信念。
(二)以化學家的故事為情境素材,培養學生的道德情操
情境創設案例——《研究有機化合物的步驟和方法》。
1824年,“有機化學之父”李比希開始在吉森大學教書,開創性地建立了學生普通實驗室,他把吉森實驗室向全體學生開放,而不是科學家的私人實驗室,實現研究與教學結合。同時,他用刻苦鉆研的精神與嚴謹的實驗態度,培養出一代又一代的化學家與最多的諾貝爾獎獲得者。這里被譽為“近代化學教育的圣地”。李比希在有機化學領域的創舉很多。在教學上,他認為有機化學的教學從理論知識的學習,到實驗室中分離物質,再進行定性、定量分析,最后進行人工合成。但當時有機物的分析技術還相當落后,他改進有機物燃燒分析法,通過有機化合物在CuO中能充分燃燒,把產生的水和二氧化碳分別用無水氯化鈣與濃氫氧化鉀溶液吸收,能夠精確地確定碳和氫的含量,再根據質量守恒定律求出含氧量。有機化合物的實驗式得以測定。
設計意圖:有機物實驗式的測定是有機物分析的基礎環節,也是重要的化學實驗,學生在閱讀情境材料時,要掌握李比希的元素測定方法,繼而思考實驗試劑、實驗裝置,跟隨科學家的實驗方法學習化學知識,同時也被李比希那種敢于改革、奉獻教育的精神與無私博愛的胸襟所感動。李比希以嚴謹治學的態度教育了他的學生,也教育了我們的學生,有利于學生道德情操的培養。
(三)以生活生產中應用的化學知識為情境素材,培養學生的科學素養
情境創設案例——《生活中常見的有機物——乙醇》。
電工修理電器接線時,先把銅線的塑料燒掉,銅線變黑,迅速用酒精濕布擦拭,使銅線變紅再焊接。當酒精接觸熱的氧化銅時,發生了什么化學變化呢?馬路上,常常看到交通警察對駕駛人員進行現場酒精檢測。酒精檢測儀器中含有橙色的酸性重鉻酸鉀,其遇酒精時由橙色變成綠色,由此確定是否醉駕。原理是什么?飯桌上,可以用一小塊固體酒精給肉菜加熱,燃燒時無味無煙,火焰溫度均勻,溫度可達到600℃左右。安全性比液體酒精較高,廣泛應用于餐飲業、旅游業和野外作業等場合。
設計意圖:乙醇催化氧化生成乙醛,強氧化劑作用氧化為乙酸,燃燒完全氧化生成CO2,都是重要化學性質。通過生活中鮮活的實例作為情景素材,能加深學生對知識的記憶與理解,也更能讓學生體會到化學知識的實用性,從而用科學思維觀察、思考身邊的化學現象,逐步提高科學素養。
(四)以能源與環境的化學知識為情境素材,促成學生的生態文明觀
情境創設案例——《油脂》。
油脂是重要營養物質,在化工應用也十分廣泛。為了便于儲存運輸,常把液態油進行氫化。數據顯示,我國年耗食用油脂量高達1700萬噸,而廢棄的食用油脂量高達250多萬噸。油脂容易回收,不法商人處理成食用油再銷售。有的進行皂化制成洗滌劑產品,更合理地通過技術加以轉化為生物柴油,既解決廢置的環境問題,又能緩解能源問題。生物柴油是環保型燃料,減少抗震劑使用,車尾氣中有毒有機物排放量僅為礦物柴油的10%,顆粒物為20%,CO2和CO排放量僅為10%。開發使用生物柴油對環境保護是一個巨大的貢獻。
設計意圖:學生從情境素材中思考油的氫化,油脂的皂化等化學性質,對于生物柴油與礦物柴油的成分、燃燒的對比,引發學生對能源開發與環境污染等問題的思考,形成能源的開發與利用必須安全、清潔、可持續的新能源觀,從而提高學生環境保護意識,追求人與自然和諧共處。
三、結束語
總之,為了更好落實立德樹人,在課程內容、課堂教學中,無處不可以進行滲透與融合。教無定法,貴在得法。通過情境創設的方法在有機化學課堂進行立德樹人的教學是行之有效的,精心設計情境素材的內容,不但能提高課堂教學效果,也有效做到立德樹人,全方位育人。
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