缩略图

高中有机化学基础教学中官能团性质与反应机理的整合探究

作者

王海生

内蒙古通辽市奈曼旗第一中学 028300

引言

有机化学属于高中化学里的关键部分,大多时候因为其内容有抽象性以及复杂性,变成学生学习时的难点所在,传统教学方法大多是以官能团当作纲领,分章节单独讲授各类有机物的性质以及反应,教学内容虽说覆盖范围较为广泛,然而知识点相互之间缺少有机联系,学生大多时候陷入对繁杂反应式的被动记忆之中,对于性质差异背后的深层次原因了解得非常少,很难把所学知识有效迁移运用到解决新问题上,这和核心素养导向的教育改革要求相互违背。推动教学设计发生深刻变革,从根本层面优化学生的认知路径以及思维方式,显得特别迫切。

一、传统教学模式的局限与整合教学的必要性

(一)知识碎片化与思维固化

在传统教学序列里,各类含有官能团的有机物被放置在相互分离的章节之中给予讨论,这样的编排形式上保证了知识体系完整,然而在认知方面却造成了知识碎片化,学生学习醇,酚,羧酸时,分别记住它们与钠反应的现象,但对于反应活性存在的差异却没有本质理解,这种只知其然不知其然的学习方法。使得学生面对稍微复杂些的陌生情境时,就难以展开有效的逻辑推理以及知识迁移,长此以往,学生思维容易被限制在“一类物质,几点性质”的僵化框架内,不利于其高阶思维能力和问题解决能力的培育。

(二)核心素养培养目标的缺位

在新时期的化学教育领域,着重强调将学科核心素养的培育作为根本目标,然而传统的以知识传授为核心的教学模式,其重点大多时候落在教学大纲的达成程度上,对于学生科学剖析精神、批判性思维以及社会责任感的培养却关注不够,倘若教学仅仅停留在讲述乙烯能使溴水褪色,却不引导学生去剖析这一现象背后的 π 键断裂以及加成反应机理,那么化学学习就会演变成对事实的简单堆砌。把反应机理的教学进行整合,可把抽象的化学概念和具体的剖析过程结合起来,为学生搭建起分析、推理以及验证的平台,这是实现核心素养培养不可缺少的关键路径。

二、官能团与反应机理的整合教学策略

(一)构建“结构- 性质- 机理”的认知主线

整合教学的关键之处在于突破以官能团作为单位的传统章节界限,而是围绕着关键的反应机理或者反应类型来重新构建教学内容,以此建立起“结构决定性质,性质体现机理”这样的认知主线,就好比在探讨“亲电加成反应”这个单元的时候,可以把烯烃、炔烃以及苯的同系物进行整合教学。借助对比分析这些物质都有的不饱和键结构,引领学生去理解亲电试剂怎样进攻电子云密度比较高的区域,深入领会加成反应的普适性规律以及特殊性差异,这样的设计可帮助学生形成一个动态且相互关联的知识网络,而不是静态、孤立的知识点集合。

(二)实施“问题引导- 实验探究”的教学过程

以“问题引导—剖析”式教学作为机理引入的实践路径颇为适宜,教师可创设出有启发性的问题情境,以此激发学生产生认知冲突,比如在讲解苯酚的性质时,可提出这样的问题:“ 同样都含有羟基,为何苯酚的酸性会比乙醇强很多,甚至还可以和 Na2CO3 发生反应呢? ” 这个问题会直接促使学生不只是观察现象,深入思考苯环的p - π 共轭效应怎样对酚羟基中氧氢键的极性产生影响,最终理解其容易电离的内在机理。基于此,可以引导学生自主设计对比实验,借助观察苯酚、乙醇分别与石蕊试液、 Na2CO3 溶液作用时出现的现象,亲自验证自己的假设,在 “ 做中学 ” 以及 “ 思中学 ” 的过程里实现知识的内化与能力的提升。

(三)创设联系实际的项目式学习情境

项目式学习即 PBL 可把知识应用和能力培养融合在一起,是达成深度整合教学的有效载体,教师可挑选和生活实际联系紧密的项目,像“身边酯类化合物的合成与鉴定”,在这个项目里,学生要以小组合作的方式,自己查阅文献,设计乙酸乙酯或者其他果味酯的合成路线,这个过程促使他们要“知道”酯化反应的原理,还要从反应机理的角度去思索催化剂的选择、反应温度的控制、产物分离提纯的方法等一系列实际问题。凭借完成项目、展示成果,学生把有机化学知识用于解决真实问题,其团队协作能力、信息素养以及创新实践能力也都得到了综合锻炼。

三、整合教学模式下的评价体系革新

(一)融合过程性评价与终结性评价

要想全方位呈现学生的学习成果,评价方式不能仅局限于单一的终结性测试,在整合教学模式里,过程性评价的关键性较为突出,教师需要留意学生在问题剖析时的课堂表现、实验报告的规范性以及思考深度、项目进程中的分工协作情况、对反应机理的阐述和辩论等方面,这些过程性数据可动态体现学生知识掌握程度、能力发展状况以及情感态度的变化,为教师及时调整教学策略给予依据,同时也让评价本身成为推动学生成长的有效工具。

(二)引入多元化评价主体

评价主体应由单一的教师评价转变为多元化评价,鼓励学生开展自我评价与反思,促使他们审视自身在剖析活动中的收获及不足,这对培养其自我管理和持续学习习惯颇为有益,积极推进小组互评与同伴互评,让学生在相互借鉴与启发里,学会从不同角度审视问题,提升沟通与合作技巧。比如在一个合成实验结束后,各小组可相互展示成果,并针对实验方案的创新性、操作的严谨性、结论的合理性展开交叉点评,形成一个积极互动的学习共同体,这种多元化评价方式,让评价过程本身成为了一个深化理解、共同进步的学习进程。

四、结语

官能团性质和反应机理的整合教学是突破高中有机化学教学困境的关键途径,这种教学方式可打破知识之间的界限,帮助学生构建起系统的认知体系,还可以在剖析过程中培育学生的科学思维以及实践能力,符合核心素养教育的目标,虽然整合教学对教师素养和教学资源提出了更高的要求,但是只要以学生认知发展为核心,不断优化教学策略以及评价机制,就可引导学生从被动记忆转变为主动剖析,切实实现有机化学学习的深入学习以及能力迁移,为其终身化学素养的形成打下坚实的基础。

参考文献

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[2] 许白存 . 基于核心素养导向的高中有机化学单元教学设计研究 [J]. 智慧少年 ,2023(28):0079-0081

[3] 许艳艳 .“问题引导——探究”式教学在高中有机化学实验教学中的应用 [J]. 数理化解题研究 ,2023(9):117-119