基于教学创新的有机化学论文

2022-04-14

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基于教学创新的有机化学论文 篇1:

BOPPPS教学模式下高职职业基础课混合式教学设计与实践

摘 要:深入分析BOPPPS 教学模式的内涵与价值,结合高职职业基础课的特点和现实困境,重点探索BOPPPS 教学模式下的混合式教学设计,在教学实施中融入翻转课堂“、PBL“”OBE”和对分课堂中的优势,为进一步推动高职教学改革提供参考。

关键词:BOPPPS 教学模式 职业基础课 教学设计

教育部、财政部在《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》中明确指出要“深化教材与教法改革, 推动课堂革命”[1]。高职院校课堂教学质量受到更广泛的关注,多元化的教学方法和理念在课堂教学实践中得到进一步发展,一些区别于传统教学模式且易于课堂实践操作的新兴教学模式逐步涌现。BOPPPS教学模式在国内的应用及实践研究起步较晚,国内学者对BOPPPS 教学模式的研究始于2011 年,直到2018 年才进入快速增长阶段,在不断应用和发展过程中,BOPPPS教学模式在国内的发展已经进入成熟期,然而该模式与其他教学模式结合的可行性研究仍处于探索阶段。[2]应用BOPPPS教学模式的高校绝大多数为应用型本科高校[3],在高职院校课程教学改革中应用较少。因此,本研究以高职院校职业基础课为研究对象,探索在BOPPPS 教学模式框架下混合多种教学模式的策略优势,推进教学改革,以为高职院校教学模式研究提供借鉴和参考。

一、BOPPPS 教学模式的内涵与价值

(一)BOPPPS 的内涵

“BOPPPS”模式由加拿大教师技能培训机构提出,该模式将教学过程流程化,通过分段实施教学步骤,提高学生参与度,激发学生兴趣,充分发挥学生学习的主动性。BOPPPS 根据人的注意力特点将课堂教学环节依次分为六个阶段:导入(Bridge-in)、学习目标(Objective)、前测(Pre- assessment)、参 与式学 习(Participatory Learning)、后 测(Post-assessment)和总结(Summary),构建为一个具有完整体系的闭环教学单元。

因此,BOPPPS 教学模式的关键内涵在于:第一, BOPPPS 模式中的参与式学习是实现有效教学的关键;第二,由于BOPPPS6 个阶段的教学流程与教学曲线理论吻合,能够在学生注意力高峰时段及时引入参与式学习,激发学生的学习热情,促进教与学的交互,是实现有效教学反馈的关键环节;第三,BOPPPS 模型以问题导入、前测和后测等环节诱发教与学的互动,课堂结构表现为教师、学生和课程之间的三维互动形式,促进课堂由“老师教”向“学生学”转变;第四,BOPPPS 模型强化了教学设计的循环迭代,如知识点分解和逐步求精等,并且强调参与式学习策略的选择,如小组合作学习、辩论、两两讨论、角色扮演和角色翻转等,通过多元化和个性化的学习有效增强教学效果。[2]

(二)BOPPPS 的价值意蕴

現阶段的高职教育正在向高质量发展转变,以培养高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠为目标。在实现这一目标的过程中,要求教师在课堂上规范教学流程、转变教学观念、创新教学方法,采用多种教学手段调动学生学习的积极性和主动性。BOPPPS 教学模式针对教学目标设计教学过程,开放兼容多种教学模式的策略优势,实现师生全方位参与式互动,引领学生主动学习,积极建构知识体系,可以解决高职课堂教学中存在的诸多矛盾,具有十分重要的价值。

在国家政策的倡导下,国内学者不断探索和实践各种教学模式,目前被广泛应用的教学模式有:翻转课堂[4](Flipped Classroom)、基于问题的学习[5](Problem- based Learning,PBL)、成果导向教学[6](Outcome- based Educa? tion,OBE)和对分课堂。[7]BOPPPS 教学模式将教学分为6 个阶段,可以在不同教学阶段,针对要完成的教学目标或任务, 混合其他教学模式,让教师灵活选择上述四种被广泛使用的教学模式中的策略进行教学设计(表1),最终达到良好的教学效果。

二、职业基础课BOPPPS 实施的必要性分析

(一)职业基础课教学的现实困境

高职职业基础课是职业技术课的基础,在人才培养方案中是衔接专业基础课与职业技术课的重要课程,在教学过程中面临以下现实困境。

第一,职业基础课偏重理论,高职院校教师普遍采用课堂讲授模式,以教师讲解为主,重视基本知识、基本职业技能的系统讲授,学生对知识的内化吸收效率亟待提高。第二, 职业基础课的学习评价主要取决于学生的期末考试成绩,这种单一的结果式教学评价缺乏对学生高阶思维能力的培养, 致使学生学习动力不足,课堂教学难以取得理想效果。第三,课堂管理是实施有效教学的关键之一。[8]由于职业基础课更偏重理论,高职学生对知识的接受能力、学习习惯和使用的学习方法等不尽相同,对待职业基础课的兴趣难以被激发。因此如何在有限的课堂时间内充分调动学生的积极性成为困扰教师的一大难题。

(二)应用BOPPPS 势在必行

笔者认为应该在坚持BOPPPS 教学模式的核心理念与精髓框架的基础上,结合多种教学模式的策略,适度调整改进传统职业基础课教学,以更好地适应高职学生学情现状与职业基础课的教学目标。

第一,BOPPPS 具有兼容性强的特点,在每个教学阶段教师可以根据要实现的教学目标,灵活选用最优的教学策略。第二,教学评价环节突出过程性评价,强化对学生职业能力、创新实践、团队合作和职业素养的考察。第三, BOPPPS 标准化教学过程,通常情况下BOPPPS 的六部分所占的时间比例大约为5%、5%、10%、60%、10%、10%[9],教师可以根据不同教学阶段的目标,将学生的注意力高潮分散到每个教学片段,在学生掌握知识的同时便于教师对课堂的管理,尤其能帮助教学经验不足的年轻老师快速掌握教学节奏。

三、基于BOPPPS 的混合式教学设计与实践

(一)BOPPPS 下职业基础课教学设计

课题组以旅游类高职职业基础课中的“邮轮岗前培训” 为例,做了为期一学期的教学实践“。邮轮岗前培训”是国际 邮轮乘务管理专業的一门职业基础课,也是国际邮轮乘务管 理专业与企业、行业专家共同开发建设的一门具有校企合作 鲜明特色的课程。本课程包含邮轮公司品牌、邮轮服务标 准、邮轮工作岗位、邮轮乘务核心技能四大模块,强调行业基 本理论知识,以登轮就业为导向,以全面提高邮轮乘务核心 能力为目标。本次课以教学单元“日常基础消毒”为例,以BOPPPS 教学模式作为实现路径,混合翻转课堂、“PBL” “OBE”和对分课堂的教学策略(表2),习得职业知识和形成职业素质。

(二)BOPPPS 下职业基础课教学实施过程

导入(Bridge-in)

融入翻转课堂的教学策略,课前在智慧职教平台发布“三桶消毒”外教实景教学视频、邮轮船长晚宴视频,激发学生的兴趣,让学生自主进行知识与技能的学习。

学习目标(Objective)

融入对分课堂教学策略,利用这一阶段的集中讲授,明确本次课的学习目标是掌握“三桶消毒”方法、标准及流程, 并能熟练运用“三桶消毒法”对邮轮公共区域进行日常消毒。

前测(Pre-assessment)

融入“OBE”的成果导向策略,根据邮轮公司岗位要求,摸底学生行业背景知识了解情况。在智慧职教平台发布关 于“三桶消毒”的理论测试,分析测试结果,为课中深度参与教学活动打好基础。

参与式学习(Participatory Learning)

第一步,分组。融入“PBL”教学策略,将学生分成4 组,每组5 人,其中一名学生作为评审员并负责全程录制操作; 每组分别抽取公共区域日常消毒任务,包括备餐台、吧台、护栏、儿童餐椅等;各组在校内邮轮仿真实训室进行“三桶消毒”的操作比拼;各组评审员将操作视频上传至智慧职教云平台。第二步,融入对分课堂教学策略,组织各组学生严格按照邮轮行业标准对操作视频进行分步骤的评分。教师选取其中一组的操作视频为范例,分步骤点评和讲解范例组在操作中的问题。第三步,在智慧职教平台发布讨论和小组比拼积分榜,在加深知识理解的同时,提高学习的趣味性。第四步,组织每组学生记录并总结操作过程中的不当之处。第五步,根据教师点评范例,学生小组进行第二轮的操作比拼。

后测(Post-assessment)

以“OBE”成果导向策略为基础,邀请校企合作的邮轮公司高管进入智慧职教平台,点评学生发布的第二轮操作比拼的视频,让学生的学习效果及时得到就业单位的检验。

总结(Summary)

第一步,教师总结。分析学生两轮比拼情况的不同及前后变化,巩固三桶消毒方法和操作要领,总结各组的进步之处,增强学生的学习获得感。第二步,引出下一单元的教学内容。融入对分课堂教学策略,利用智慧职教平台发布学案,引识储备。将BOPPPS 模式设计教学过程,融入翻转课堂、“PBL“”OBE”和对分课堂教学模式中的优势策略,通过小组实践操作、评价、再操作的双重练习,大大加强了学生对知识的 理解和技能的习得和运用,实现本节重难点问题的突破。

(三)BOPPPS 模式教学实施效果

实时监控,得以落实。本模式融入翻转课堂信息化教学手段的优势,利用智慧职教平台对教学效果实施全面监控。2018 级邮轮1 班的预习率为95%、互动参与度82%、解决问题9 个、操作训练通过率100%、期末考试通过率100%, 实现预设的教学目标。

目标具体,学有所成。本模式融入“OBE”成果导向理念,学习内容基于邮轮服务岗位具体工作内容,对接行业标准,学生主导课堂走向,教师调控教学活动。校企合作的邮轮公司企业导师跟踪学生的学习进度并开展调研,随时调整指导策略,所有工作案例和任务均由邮轮公司提供,使学生充分体会实际工作的挑战。2018 级邮轮1 班在本课程结束后被邮轮公司录取12 人,占全班总人数的60%,较好地实现了职业技能目标。

四、结语

深入分析BOPPPS 教学模式的内涵与价值,结合高职职业基础课的特点和现实困境,以旅游类高职职业基础课“邮轮岗前培训”为例,探索在BOPPPS 教学模式框架下的混合翻转课堂“、PBL“”OBE”和对分课堂教学模式中的优势策略实施的过程。BOPPPS 教学模式模块化分解课堂,兼容性、可参考性和执行性强,照此模式设计的课堂教学更有序、有效,为高职教育领域从业人员提供借鉴与参考。

参考文献:

[1]教育部,财政部. 关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见[EB/OL](.2019-03-29)[2020-9-23].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A07/moe_737/s3876_qt/ 2019 12/t20191213_411947.html.

[2]周文,李俊,包卫东,等. 国内BOPPPS 模型研究的知识图谱分析[J]. 高等教育研究学报,2019,42(3).

[3]李爽,付丽. 国内高校BOPPPS 教学模式发展研究综述[J]. 林区教学,2020(2).

[4]曾文婕,周子仪,刘磊明. 怎样设计“以学生学习为中心”的大学翻转课堂[J]. 现代远程教育研究,2020,32(5).

[5]陈琪,岳文涛. 翻转课堂和PBL 模式在精准医学教学中的应用[J]. 实验室研究与探索,2020,39(12).

[6]牛佳,张涛,刘江晟,等“.  OBE”教学模式在“水处理生物学”实验课教学改革中的应用探讨[J]. 教育理论与实践,2020,40(36).

[7]袁娅娅. 基于“学案导学”的高职对分课堂教学对策研究[J]. 职教论坛,2020,36(9).

[8]崔允漷. 有效教学[M]. 上海:华东师范大学出版社,2009.

[9]赵淑杰,朱鹤,洪波,等. 以BOPPPS 教学模式设计与实践《有机化学》课程教学[J]. 高教学刊,2020(28).

[10]陈卫卫,李清,李志刚,等. 基于概念图和BOPPPS模型的教学研究与实践[J]. 计算机教育,2015(6).

作者:周伊萌 蒋炯坪

基于教学创新的有机化学论文 篇2:

例谈深度学习与深度教学的关系

摘要:通过对五个教学案例的深度教学与深度学习的探讨,阐明了教师的深度教学可以引导学生进行深度学习、学生的深度学习可以促进教师进行深度教学的辩证关系, 进一步指出了深度教学的核心问题是能够引起学生的深入思考和深入探究,深度学习的核心问题是学生进行了深入思考和深入探究,深入思考和深入探究的“趣味”性决定了培养学生学习兴趣的有效性,同时还说明了深度教学与深度学习中应该注意的问题——防止超课标。

关键词:深度学习;深度教学;有效教学

1 问题的提出

深度学习[1]源于人工神经网络的研究,深度学习的概念由Hinton等人于2006年提出。深度学习的本意是指机器学习领域中对模式(声音、图像等)进行建模、识别的一种方法。深度学习被教育工作者引入教学后,又被赋予教学上的含义。由于深度学习在机器学习领域中本身就是一个刚提出不久的新概念,所以目前教育专家们对深度学习所赋予的含义还没有统一。

不同学者赋予深度学习的含义是互有差异的,如阎乃胜[2]认为深度学习是指“对信息予以深度加工,深刻理解和掌握复杂概念的内在含义,建构起个人情景化的知识体系,以知识迁移推进现实任务的完成”。张浩[3]等人认为“深度学习是一种主动的、批判性的学习方式,也是实现有意义学习的有效方式”,深度学习要求“学习者进行理解性的学习、批判性的高阶思维、主动的知识建构、有效的知识迁移及真实问题的解决”。站在学校现实教育的角度来说,有学生的深度学习,就应该有教师的深度教学。郭永祥[4]从知识的“符号”、“逻辑”、“意义”三方面论述了基于深度学习的深度教学:“有效教学必须超越表层的符号教学,由符号教学走向逻辑教学和意义教学的统一,我把这种统一称为深度教学。”

就笔者对深度学习和深度教学含义的领会和实际教学的体会来说,笔者认为深度学习和深度教学是学校教育的两个重要方面。教师的深度教学对学生的深度学习可以起到引导和激励的作用,学生的深度学习对教师的深度教学可以起到促进和推动作用。从知识体系的角度来说,学生的深度学习包括纵向和横向两个方面的深度学习。纵向,学生应该对某知识点进行深入的探究以达到透彻的理解和深刻的认知;横向,学生应该能够综合利用已学过的本学科知识和相关学科知识探究解决在学习中遇到的各种具体问题。针对学生的深度学习,教师的深度教学就应该从纵横两个方面引导学生进行深入思考和深入探究,综合利用各学科知识研究解答学习中的疑难问题。在此,笔者联系高中化学教学的实际谈谈深度教学与深度学习的关系,并进一步谈谈深度教学与深度学习的含义。

2 基础知识教学中的深度教学与深度学习

深度教学与深度学习应该贯穿于日常教学的始终,在基础知识的教学中力求将教与学引向深入。“乙烯的制取”是高中化学基础知识教学的重点和难点之一,在此,笔者特以“乙烯的制取”为例谈谈基础知识教学中的深度教学与深度学习。

在制取乙烯的教学中,教师一般是先做实验,再简要分析说明实验现象,然后写出如下化学方程式:

为了将教学引向深入,教师常常会引导学生进一步探讨醇类物质脱水成烯的反应条件和醇类物质脱水成烯的结构因素。毫无疑问,教师引导学生进行的这种探究是在进行深度教学,是在引导学生进行深度学习。只是笔者认为这些探究既有超越课标的嫌疑,又超越了实际的教学要求,因为醇类物质脱水成烯的反应条件和结构因素均应该是大学有机化学的教学内容。就实际的教学来说,用乙醇和浓硫酸制取乙烯时,有一个显著的实验现象应该引导学生进行深入的探究,该实验现象就是醇酸混合溶液在加热制取乙烯的过程中变黑了。对于混合物“变黑”这个实验现象,多数教师一般都用“碳化”二字进行简单的交代,没做深入的探讨。笔者认为教师完全应该在课堂上引导学生对醇酸混合物加热“变黑”的实验现象进行较深入的探讨。理由有两点,一是学生已经学习过浓硫酸的脱水性,此处的“变黑”与蔗糖在浓硫酸中脱水形成“黑面包”的实验有什么区别和联系?该问题的探讨有利于学生加深对有机物“碳化”的认识和理解。二是在后续相关的练习中一般都有实验室制取乙烯气体的除杂和净化问题,若不在实验情境中趁热打铁探究清楚的话,后续的习题教学就只能生硬地给学生灌输相关的结论。

为了把醇酸混合物加热“变黑”的实验现象探究清楚,教师的备课应该准备如下两个方面的预案,即实际探究的问题预案和验证探析问题结论的实验预案。醇酸混合物加热“变黑”的现象需探究如下三个问题:

(1)醇与浓硫酸的混合物加热发生碳化反应的原理是什么?

分析对比乙醇分子(CH3CH2OH)与蔗糖分子(C12H22O11)的组成知道,蔗糖分子仅仅脱水就可以碳化,乙醇分子仅仅脱水是不能碳化的。乙醇分子发生什么反应才会碳化呢?经分析可知,乙醇分子在脱水的同时必须发生氧化反应才会碳化。为什么蔗糖在常温下与浓硫酸混合就会发生碳化,乙醇与浓硫酸的混合物必须加热到较高的温度才发生碳化?这是由于蔗糖的碳化仅仅只是分解反应,而乙醇的碳化是在分解的同时发生了氧化反应。乙醇与浓硫酸混合物发生碳化反应的化学方程式如下:

(2)碳化生成的碳单质能否进一步与硫酸反应?

浓硫酸与蔗糖在没有加热发生碳化时,生成的碳与浓硫酸发生了氧化还原反应,从而导致生成的碳像面包一样疏松多孔。乙醇与浓硫酸的混合物是加热到较高温度时碳化的,乙醇在加热条件下碳化生成的碳比常温下蔗糖碳化生成的碳更容易与浓硫酸发生如下氧化还原反应。

(3)如何检验并除掉乙烯中混有的CO2和SO2?

实验验证的内容主要是检验和除掉乙烯中的杂质气体SO2和CO2的实验装置及试剂,一般的教辅资料中都有该实验的装置及相应的试剂。此外,笔者还曾在“用无定形Al(OH)3除掉乙烯混合气中的SO2”[5]一文中探讨了使用无定形Al(OH)3除掉SO2的方法。

以上问题探讨和实验验证是在教师的引导下横向联系比较了蔗糖和乙醇在浓硫酸存在时发生碳化的区别与联系,纵向深入探讨了醇酸混合物加热时发生碳化的原理,深入探讨了检验和除掉乙烯中的杂质气体SO2和CO2的原理和方法。

3 习题教学中的深度教学与深度学习

习题教学是高中化学教学的重要内容之一,习题教学的深度对于培养提高学生的科学素养及应试能力均有十分重要的作用。片面地追求应试得分是不对的,完全不谈应试能力的培养也是不对的。习题教学若能达到一定的深度,学生的应试能力会自然而然地得到提升。笔者在此特以两道中学化学教学中比较常见的习题为例探讨一下化学习题教学中的深度教学与深度学习。

例1 在同温、同压下,某容器充满O2重116g,充满CO2重122g,现充满某未知气体重114g,则该未知气体的相对分子量质量为( )。

A. 28 B. 60 C. 32 D. 44

解析:设容器重为m g,设未知气体的相对分子质量为x,由题意知各气体的物质的量相等,据此可得如下分数连等式。

由此方程组的第一个方程求出m后,将m代入第二个方程可求出x。此解法是实际解题时许多师生常用的基本方法,此解法的缺陷是解题过程中的计算量比较大。教师可以引导学生用等比定律十分简捷地求解出分数连等式中的x。依据等比定律,用分数连等式第二项的分子和分母分别减去第一项、第三项的分子分母并化简得:

相比较而言,用等比定律求解m和x比用方程组法求解要简便得多。在化学教学中,若化学教师能恰当地引导学生运用数学、物理等相关学科的知识求解化学问题的话,常常可以起到事半功倍的效果。求解过程的简化往往能激发学生努力探究简便解题的兴趣,培养学生在解题过程中的创新能力、激发学生的学习兴趣。

本例题的教学主要是横向联系应用数学知识简便解答化学计算题,这种横向联系应用相关学科的知识是深度教学的一个重要方面。

例2 用8.5吨氨通过催化氧化制取63%的硝酸,若NH3的转化率为96%,NO转化为HNO3的产率为92%,则实际制得63%的硝酸的质量为多少吨?理论上所消耗空气的体积为多少m3(标况)?(参考答案:44.16t,94.2×103 m3或98.9×103 m3)

这是一道很有意思的题目,“很有意思”是因为该题第二问的参考答案本身是错误的,且很多师生解答出的答案与题目所给的参考答案相同。笔者曾就此题的解法研究撰写过“简析一道多步反应计算的典型错解”[6]一文发表在《化学教学》2007年第12期上。

解法一:设实际制得63%的硝酸的质量为x吨,理论上消耗的空气的体积(标况、下同)为y m3。有关反应的化学方程式如下:

此解法第一问的解答是正确的,第二问的解答是许多人共同的解答结果,但是是错误的。

解法二(第二问):设氨被催化氧化成NO的质量为m g,氨被催化氧化成NO所需的空气体积为V1 m3,NO转化成HNO3所需空气的体积为V2 m3。则

为什么两种解法得到的第二问的答案互不相同?我们可以就此问题引导学生通过对多步反应计算的原理及上述两种解法进行比较深入的探讨。通过探讨,可以明确如下知识要点:①多步反应计算的原理是:在多步反应中,每一步反应的产物,均是下一步反应的反应物。根据化学方程式,每一步反应的反应物和生成物之间有一定的量的关系,即物质的量之比是一定的。所以,可以利用某中间物质作为“中介”,找出已知物质和所求物质之间的量的关系,简化解题过程。②此题的第一问符合多步反应计算的原理,第二问不符合多步反应计算的原理。在第二问中,NH3与O2反应的比例及NO与O2转化成HNO3的比例是不同的,二者之间找不出用于进行多步计算求解氧气(或空气)体积的“中介”物质,所以此问不属于多步反应的计算。③解法一中第二问的解答是错误的,此解答的错误在于将不符合多步反应计算原理的计算错误地按多步反应进行了计算,解法二中第二问的解答是正确的。

对此题第二问解法的探讨是在对多步计算的化学反应原理进行深入探讨,可以让学生深刻理解错解第二问的原因,可以防止学生在后续的学习中再犯类似的错误。

以上习题的解析既有教师引导学生横向联系深入学习、简便解题的实例,又有教师引导学生纵向探讨深入学习、进一步明确解题原理的实例,可见习题教学是深度教学与深度学习的重要内容。

4 疑难问题解答中的深度教学与深度学习

在教学中,我们常常会在备课和教学中偶遇一些难以直接解答的疑难问题,还常常会遇到一些学生提出的难以回答的疑难问题,面对这些疑难问题,我们该怎么办?有的教师在教学中对疑难问题采取回避的态度,有的教师不经过深入的学习研究随意回答学生提出的疑难问题。笔者认为,每一个疑难问题都是我们引导学生进行深度学习的很好的切入点,我们要深入学习研究疑难问题、充分利用疑难问题引导学生进行深度学习。

曾有学生向笔者提出过这样一个问题:比空气密度大的气体会向低洼处移动聚集,如CO2气体常常会移动聚集到地窖里。臭氧(O3)的密度比空气的大,臭氧为什么不下落到地面的低洼处呢?学生提出的这个问题有理有据,显然是学生深思熟虑后在脑海里产生的一个认知冲突,这个认知冲突是一个需要科学解答的疑难问题。笔者当时并不知道该问题的答案,也就无法直接回答学生的提问,只好在课外专门学习研究后再引导学生探究解答。“臭氧为什么不下落”要从如下两个方面来探究解答,一是大气层的结构和运动,二是臭氧层中臭氧存在的条件和臭氧的性质。解答“臭氧为什么不下落”的问题,需要教师将大气层的结构知识与大气运动的知识同化学知识结合起来进行解答。此问题的简要答案是:臭氧层处在大气层的平流层中,平流层里的臭氧源于太阳光紫外线对氧气的照射。臭氧的密度大于空气,臭氧是要向对流层下落移动的,在下落过程中,臭氧在对流层分解成氧气了。在此教学过程中,学生进行了深度学习,教师进行了深度教学,学生的深度学习促进了教师的深度教学。

又如学生向笔者提出的另外一个问题:将乙烯通入溴水时,乙烯为什么只与溴发生加成反应、不与溴发生取代反应(溴原子取代乙烯分子中的氢原子)?曾有教师这样回答:这是科学测定的实验结果。这回答看起来好像是无可挑剔的,实际上该回答是在糊弄和应付学生;因为该回答没有正面回答学生的“为什么”,没能满足学生的求知欲和探究欲。我们知道,任何一个科学事实都应有其理论上的阐释,当然,目前也还有一部分科学事实暂时还没有很合理的理论解释。存在这种现象的原因是部分科学理论暂时滞后于某些科学事实,相应的科学理论还需要进一步发展和完善。为了满足学生的求知欲和探究欲,教师应该尽量用相应的理论阐释学生针对某些科学事实提出的“为什么”。关于乙烯为什么只与溴加成、不与溴取代的问题,只要教师稍作学习和研究,就可以引导学生从如下两个方面进行探讨。一是探究比较化学键的强弱,乙烯分子中的碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成的,其中的π键比乙烯分子中的C-H弱。在化学反应中,较弱的化学键比较强的化学键更容易被破坏而发生化学反应。二是对比分析几个相似化学反应的反应条件,一个反应是甲烷与氯气在光照条件下的取代反应,另一个是液溴与苯在催化剂存在时的取代反应。通过比较发现,甲烷与氯气发生取代反应及液溴与苯发生取代反应的反应条件均比乙烯通入溴水的反应条件高。通过比较还发现,在溴足量的前提下,若给予满足发生取代反应的条件,乙烯与溴发生加成反应后是可以进一步发生取代反应的。

由这两个教学案例可见,学生的疑难问题是促进教师学习研究、开展深度教学的推进剂,在学生疑难问题的推动下,教师的专业水平和教学技能都可以得到长足的发展。

5 深度教学与深度学习的核心问题

由上述探析可见,深度教学与深度学习是深化教学的两个重要方面,教师的深度教学可以将学生的学习引向深入,学生的深度学习可以推动教师的教学向深度发展。深度教学的核心问题是能否引起深入思考和深入探究,能够引起深入思考和深入探究的教学就是深度教学。深度学习的核心问题是是否进行了深入思考和深入探究,进行了深入思考和深入探究的学习就是深度学习。归结起来可以说:深度教学和深度学习的核心问题是“深入思考和深入探究”。

仔细体味一下深度教学与深度学习的核心问题可见,深度教学与深度学习的一个十分重要的特点是教和学均很有“趣味”,这种教与学的“趣味”不是趣味实验中的热闹有趣,而是思考的趣味和探究的趣味,这种思考和探究的趣味很容易培养学生对化学学科持久的浓厚的兴趣。我们应努力搞好深度教学,努力引导学生进行深度学习。

6 深度教学与深度学习中应该注意的问题

在实际教学中,在深度教学和深度学习的过程中,很容易出现的一个问题是随意拔高教学要求,从而导致实际教学比较严重地超越课标和教材。有些教师错误地认为深度教学是传授难度更大的学科知识,深度学习是掌握更多的学科知识。在这种错误思想的指导下,拔高教学要求、超课标的教学也就被贴上了深度教学与深度学习的美丽标签了。在学习乙烯时探讨醇类物质脱水成烯的反应条件和结构因素,就是一种看起来好像是在进行深度教学与深度学习、实际上是拔高了教学要求的错误行为。

应该承认的是,在深度教学与深度学习的过程中,为了研究解决问题的需要,有时候会不可避免地涉及部分超课标的知识。笔者认为,这种“涉及”应属于深度教学和深度学习过程中的一种自然拓展,这种“涉及”不属于超课标的范畴,只要我们在教学中不把探究中“涉及”的超课标知识作为教学要求就是合理的教学行为。

参考文献:

[1] http://baike.baidu.com/link?url=413i7MAU0wwcHu83zFK_i2ZP4ZRgG7dGQYH9oYmsEggsihtxOebsA0MHDcP6D6jnfFiXi1rsvHEOp4KwxzBT_.

[2]阎乃胜.深度学习下的课堂情境[J].教育发展研究,2013,(12):76~79.

[3]张浩,吴秀娟.深度学习的内涵及认知理论基础探析[J].中国电化教育,2012,(10):7~10.

[4]郭元祥.知识的性质、结构与深度教学[J].课程·教材·教法,2009,(11):17~23.

[5]吴孙富.用无定形Al(OH)3除掉乙烯混合气中的SO2[J].化学教学,2009,(10):11~12.

[6]吴孙富.简析一道多步计算的典型错解[J].化学教学,2007,(12):67.

作者:吴孙富 秦丽 张圣涛

基于教学创新的有机化学论文 篇3:

食物中的营养素的教学设计——糖类维生素的教学案例

1 学生学情分析和教学资源的处理

北京市第五十中学高二(一)班为实验班,在2007年5月学完人教版高二化学第七章糖类油脂蛋白质以后,在糖类的主要化学性质方面有一定的基础,可以在此基础上加以拔高,学习淀粉的消化过程、生理作用、在人体中生理转化过程中所表现出的部分化学性质以及代谢过程中的某些生化反应。同时补充学习维生素的相关知识。这节课是依据五十中学高二(一)班学生的具体学情以及参考了山东科技版高中化学新教材《化学与生活(选修)》主题2课题1食物中的营养素、《有机化学基础(选修)》第2章第3节醛和酮 糖类、《化学2(必修)》第3章第3节饮食中的有机化合物、人教版《生物1(必修)》以及《北京健康手册》等书籍以及营养免疫学的相关网站内容自主设计和开发的一节课,体现了教师是教材的开发者。新课程要求教师“用教材教”,而不是教教材。教师要根据学生的具体情况,因材施教,创造性地开发教材。在教学中,教师要深入分析并准确把握教材内容及其呈现方式所体现的教育理念,切实落实课程目标;不为教材所束缚,使教学过程成为教材内容的持续生成与转化过程,成为学生学会学习和形成正确价值观的过程[1]

2 教学目标

[知识与技能]

认识食物中的营养素,它们的消化过程、生理作用、在人体中生理转化过程中所表现出的部分化学性质以及代谢过程中的某些生化反应。

[过程与方法]

通过模拟淀粉在人体中水解、维生素C还原性探究的实验,学习这些营养素的消化过程和某些生化反应,并培养实验设计、操作、观察等能力。通过对实验现象的分析、综合、对比、归纳等方法的运用,体会科学研究方法,并学会应用化学知识解决生活中遇到的问题,提高科学素养。

[情感态度与价值观]

激发对食物中的营养素的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。能客观评价各种营养素对人体健康的作用,帮助形成科学的饮食习惯。

3 教学重点与难点

教学重点:(1)摄入体内的淀粉的主要生理功能和消化过程中的化学反应,主要抓住淀粉水解为葡萄糖和葡萄糖氧化放热2个反应。(2)维生素C的生理功能、性质、来源及加工食用时的注意事项。

教学难点:淀粉在人体内的消化过程及主要的化学反应,维生素C的还原性的探究。

4 教学过程与教学评价设计

引入教师通过新闻引出案例“爱心医生义诊北大学生顾孝亮”引出有关健康的主题,并组织学生进行交流与研讨活动。你注重营养吗?你日常吃的食物中都含有哪些营养成分?它们对人体健康有什么重要作用

倾听案例,促进反思。学生分组进行交流与研讨活动

通过案例创设学习情景,激发和推动学生的认知活动、实践活动和情感活动。促进学生对于健康的关注,并研讨自己日常食物中的营养成分对于健康的作用

营养素的定义、类别

教师对学生在上述交流与研讨活动中的反馈给予补充、归纳,引出营养素的定义和类别,并进行简单的解释。教师给出本节课主要的问题框架。这些营养素都有哪些主要的生理功能?在人体内经过了怎样的化学反应过程而发挥这些功能的?探究这些问题对于指导我们健康的饮食非常重要,今天我们一起来学习研究在学案上写下重要的知识点,了解各类营养素都从哪些食物中摄取,思考教师提出的问题

在学生原有认知的基础上加以补充,引出营养素的定义和类别,使学生不是被动地等待知识的传递,而是基于自己的经验去建构知识并赋予经验以意义。教师通过具有挑战性的问题驱动并支撑学生的探索、思考与问题解决活动,并使学生体会学习的目的与意义

一、为什么要吃粮食

教师讲述:主食的主要成分是淀粉(starch)。淀粉对人体健康有什么作用呢?我们通过以下4个环节的学习来解决这个问题。

1.实验探究:模拟人体中淀粉的水解

教师在ppt中呈现如下实验步骤,选2位学生代表上讲台演示。

(1)在2支试管中分别加入5 mL 2%淀粉溶液,并各滴加1滴碘水。

(2)向第1支试管中加入少量唾液,充分振荡,并放置于在40℃的温水中。对第2支试管不做任何处理。

对比观察2支试管中的现象有什么不同,根据实验现象你能得出什么结论?教师根据学生情况,给予各种助学技能帮助学生完成该实验探究并进行评价。

2.淀粉在人体内的消化

教师与学生讨论,总结出淀粉在人体内的消化过程及相关的化学反应。教师提问:你能否设计一个化学实验模拟人体中蛋白质的水解?

3.摄入人体内的淀粉的主要生理功能

人体所需热能的60%~70%来自葡萄糖的氧化。还有一部分葡萄糖转化为糖元,少量葡萄糖参与机体的构成或发挥其他生理功能。这就是每日3餐需要吃含淀粉食物的原因。

4.合理摄入淀粉

人体的代谢过程对热能的需求是一定的。思考:如果淀粉摄入不足或者过量,会对人体产生什么影响?

根据教师提出的驱动性的问题,参与各项学习活动:做实验、交流研讨淀粉的消化过程、书写相关的化学方程式、反思自己在日常生活中是否注重合理摄入淀粉,学习相关的健康知识,树立科学的饮食观念

体会研究方法,并尝试设计实验模拟蛋白质在人体中的水解

糖类的教学主要以淀粉为主,将教学内容转化为问题,并将问题转化为学生活动。模拟淀粉在生物体中水解的实验,采用空白实验对比观察,有利于培养学生科学的实验方法。同时培养学生的实验设计、操作、观察等能力。通过对实验现象的分析、综合、对比、归纳等方法的运用,培养学生科学研究方法,并尝试进行迁移和应用到模拟蛋白质在人体中水解的实验设计上,利于培养学生的创新精神与实践能力

让学生书写化学方程式、落实主要知识点

使学生掌握淀粉对人体健康的作用,学以致用

维生素

二、缺乏维生素对身体有什么影响

1.联想·质疑

教师讲述几百年前远洋轮船上的船员病倒后在途经的荒岛上采摘野果充饥并恢复了健康的故事。你知道船员们患的是什么病吗?野果为什么能使他们恢复健康呢?教师对学生的回答补充、归纳出维生素C的主要生理功能和合理摄入量。

2.实验:探究维生素C的还原性

教师做演示实验:

(1)取1片维生素C药片研碎后放入大试管中,加入20 mL蒸馏水并使其充分溶解。

(2)在1支试管中加入2 mL FeCl3溶液,逐滴滴入维生素C的澄清溶液,边滴边震荡,观察颜色变化。

教师提问:你观察到了哪些实验现象?为什么出现这些现象?你能由该实验归纳出维生素C的性质吗?教师补充学生的回答并归纳出:维生素C具有较强的还原性,将Fe3+还原为Fe2+。教师讲解维生素C的主要特性:容易被氧化,易溶于水,不耐热。

(3)为了减少蔬菜在加工、烹调过程中维生素C的损失,应采取哪些措施?

3.重要的维生素及功能简介

教师介绍其他维生素及其主要功能,并引导学生建立如下观念:自然界中没有任何一种食物能同时满足人体对各种维生素的需要,因此我们应使食物品种多样化,食用各种富含维生素的食物并合理的加工、烹调

倾听并思考教师的提问,师生交流,认识维生素C的主要生理功能和对健康的作用

观察、解释实验现象、交流、研讨维生素C的主要性质及在生活中的应用。了解其他维生素的功能

从发现维生素C的故事入手创设情景,介绍其生理功能。然后由实验探究出维生素C的还原性,继而提出其他性质。组织学生根据这些性质研讨为了减少维生素C的损失,应如何加工、烹调蔬菜,学以致用

其他营养素

三、自学其他营养素

教师在学案中提供课后学习资料,并将学生分为4个学习小组,分别学习蛋白质、油脂、矿物质、膳食纤维的内容,课后完成

学生分组学习,并交流研讨

激发学生对于其他营养素的学习兴趣并培养自主学习的能力。通过分组学习、交流,培养合作精神

课堂小结

1.为了维护健康,防病很重要,保持免疫系统的完整和稳定是行之有效的防病手段,你知道哪些因素会影响我们免疫系统的功能?

补充学生的反馈信息,讲授影响免疫的因素除了合理平衡的膳食营养之外,还有睡眠,适量运动,精神调节,情绪乐观等。

2.通过今天这节课的学习,你有什么收获?

教师鼓励学生进行有个性和创意的学习总结。教师根据现场情况进行灵活的处理,给予适当的引导:例如健康观念的建构、营养素知识的总结、如何学以致用形成健康的行为、探究人体内化学反应的研究方法

思考、讨论。观看教师的课件

思考、交流学习收获,在教师的引导和与同学思维的碰撞中丰富和提高自己学习总结的水平

从营养素的知识提升到营养免疫学,提升到健康,通过ppt促进学生多种感官参加学习,扩充学生的知识视野,体现STS(科学、技术与社会)的教育思想

通过开放性的问题促进学生对课堂学习进行总结并培养自主学习能力、抽象与概括的能力和创新精神。帮助学生由基础知识与技能到学科观念、视角和方法到跨学科主题的学习,促进学生由知识的积累到观念的建构到健康行为的形成

作业给学生提供课后学习资料,与学生交流、答疑

自学其他营养素。和家人、同学及老师交流学习收获

扩大学习成果,保护学生积极性并培养自主学习能力、合作交流能力

5 板书设计

食物中的营养素

营养素:食物中含有的营养成分通常被称为营养素。

7类营养素为:糖类、油脂、蛋白质、维生素、矿物质、水以及膳食纤维。

(1)为什么要吃粮食

大米、面粉等主食的主要成分是淀粉,淀粉在人体内先水解为糊精,再进一步水解为麦芽糖和葡萄糖。淀粉的主要生理功能,合理摄入淀粉。

主要化学方程式为:

(2)缺乏维生素对身体有什么影响

维生素C的主要生理功能

维生素C的主要性质

合理加工、烹调蔬菜。

(3)自学其他营养素

了解:平衡膳食,营养与免疫,影响免疫的因素。

6 课后反思与体会

本节课备课花了近1个月的时间,这给新课程下教师的教学提出了严峻的挑战,尤其在化学与生活模块的教学中,涉及很多跨学科的知识。例如本节课就涉及化学、生物、医学、免疫学等多个学科的知识。新课程的教学要求教师更新学科教学知识(简称PCK),包括情景知识、学生知识、学科知识、教学知识等多个领域。在教学资源的处理上要体现教师是教材的开发者,而不是照本宣科地教教材。课堂教学目标贯穿于教学过程的始终,教学思路清晰,课堂结构严谨,突出教师的主导作用,以学生为主体。将教学的主要内容转化为教学的问题,并根据问题组织学生活动。教师在教学问题的设计上注意问题的切入点和问题的层次感。在新课引入时教师提出了本节课主要的问题框架:这些营养素都有哪些重要的生理功能?在人体内经过了怎样的化学反应过程而发挥这些功能?探究这些问题对于指导我们健康的饮食非常重要,今天我们一起来学习研究。然后教师又将大的问题框架分解为若干个层次递进的小问题,以问题驱动学生的学习活动,例如:交流研讨、实验探究、联想质疑、视野拓展、迁移应用等多种学生活动,使学生在基于已有经验的基础上积极主动地构建知识,体会知识的形成过程,并在过程中体会化学的学科视角、观念和方法。教师灵活应用多种助学技能促进学生学习,体现教师作为教学的组织者、促进者和指导者的三重角色。师生精神状态好,气氛民主、生动,学生学习积极主动,学生参与在广度、深度和效度上都表现良好。教师综合运用多种教学手段进行教学,例如化学实验,多媒体辅助教学,设计学案帮助学生学习等。学生主动求知的过程使学生不仅深刻理解新知识同时培养了多种能力。本节课在内容的选择上体现了从生活走进化学,从化学走向社会的新课程理念,体现了化学知识的时代性、基础性和跨学科知识的渗透。学生在回答“通过这节课的学习,你有什么收获?”时提到,教师给了他们特别开阔的视野,学习的知识对生活有用,体会了学习新知识的方法,这种方法是非常重要的,因为现代社会知识更新太快,学习方法和培养能力非常重要。正是因为教师遵循学生的认知规律和心理特点,注重以学生为主体的教学过程,才可以在课结束时得到学生这样的评价。

致谢:本文得到北京师范大学王磊教授和北京教育学院何彩霞老师的指导和帮助,在此表示感谢。

参 考 文 献

[1] 毕华林主编.化学新教材开发与使用.北京:高等教育出版社,2004:17-71

[2] 骆秀云.化学教育,2007,28(6):29-30

作者:胡玉娇

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