你的课堂你做主——“乙烯”教学实录

2016-04-09 08:11胡珺晶
化学教与学 2016年2期
关键词:乙烯决策探究

胡珺晶

(江苏省华罗庚中学 江苏常州 213200)



你的课堂你做主——“乙烯”教学实录

胡珺晶

(江苏省华罗庚中学江苏常州213200)

摘要:提高决策能力是社会发展以及新课改提出的要求。培养学生的决策能力即培养学生运用所学知识去研究、解决问题的一种综合水平。据此,作者设计了“乙烯”这节课,希望借由此节课让学生体会“我的课堂我做主”,即整节课由学生决定课堂教学内容的传授顺序和方式,让学生对“科学风险的认知”具有初步的了解,培养学生的决策能力。

关键词:乙烯;决策

早在1983年,美国国家学院前数学、理科、技术科学理事委员会就提出:“课程必须围绕真实生活问题、问题解决技能、个人与社会决策而组织。”其中,赫德断言,决策必须是所有理科课程的一部分,每个人在各种环境中都要做出决策。其实,“做决策”在科学教育中并不是全新的目标,它是由原先的课堂探究和解决问题活动发展而来的,并在社会、个人生活的背景下被进一步扩展了。提高决策能力是社会发展以及新课改提出的要求。培养学生的决策能力即培养学生运用所学知识去研究、解决问题的一种综合水平。

“决策能力”是随STS教育理念的提出而引入教育领域的,并在2001年首次出现在义务教育阶段化学课标中,该课标的教学建议指出“教师在化学教学中需设计一些开放性的学习主题,有意识地引导学生从多个视角对相关问题做出价值判断,培养学生的参与意识、决策能力、科学及人文精神”。2003年,普通高中化学课程标准在谈及课程的基本理念时也指出,要“帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的和化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识及决策能力”。由此可见,培养学生的决策能力已在化学课改中得到关注。

据此,笔者设计了“乙烯”这节课,希望借由此节课让学生体会“我的课堂我做主”,即整节课由学生决定课堂教学内容的传授顺序和方式,让学生对“科学风险的认知”具有初步的了解,培养学生的决策能力。

一、教学分析

1.教材分析

本节课的内容位于苏教版化学必修2的专题三的第一单元——化石燃料与有机化合物中的乙烯部分。本单元教材以三种化石燃料的存在、加工和利用为线索,讲解人们从化石燃料中可以获得哪些重要的有机化合物。教材把STS教育与烃的基本知识(组成、结构、性质、用途)的教学有机地结合起来。帮助学生在学习有关烃的基础知识的同时,了解化学在帮助人类合理利用自然资源方面所起的作用。

乙烯在教材中的地位举足轻重。从教学内容看,教材删去了乙烯的实验室制备、乙烯的燃烧和加聚反应等内容,只保留了乙烯的结构、乙烯的性质(使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色)两部分内容;教材中乙烯的最后部分是以“问题解决”的形式呈现乙炔的性质(老教材中,乙炔是以整个章节的形式出现的),其目的是通过加成反应的原理推测乙炔的性质,从而,进一步巩固加成反应的原理。因此,从中不难看出,乙烯的结构、性质和加成反应的原理是教学的重点。

2.学情分析

本节课是借班上课,面对的学生是江苏省常州市金坛区某中学的高一普通班的学生。学生的学习基础较弱,层次不高。在本节课之前,学生已经学习了甲烷和烷烃的性质,学生能初步从组成和结构的角度认识甲烷的性质,但需要对“结构与性质”的关系进一步强化认识;乙烯的教学就能起到这种作用。另外,学生能从生活实际出发,认识乙烯的广泛应用,再学习它们的性质,初步学习如何进行理论联系实际,使学生能够学以致用。在前一节课,学生也掌握了碳的四价理论,理解了饱和烃的概念,为本节课不饱和烃的引入铺垫基础。

二、设计思路

备课之初,我问了自己三个问题:

(1)常态课上如何真正让学生“动”起来?

(2)如何真正实现生本课堂?

(3)如何还化学课堂以化学学科的本真,亦即化学的学科味道?

这节课的设计思路就是想让学生“作决策”,使其真正地“动”起来。但如何才能让学生“动”起来呢?教材的编排顺序、我们的教学顺序一定是和每一位学生的认知顺序相符的吗?选择性教育与教育公平我们又该如何理解?学困生就没有能力“作决策”,不需要实验探究,就只能适合平铺直叙的教学吗?带此疑问,笔者先对自己班上的学困生做了调查。调查的结果显示,学生对新事物的探究顺序竟然并不是我们一贯的教学顺序。基于此,笔者最终决定承担风险,采用开放课堂的形式,即授课的知识线顺序完全由学生当堂生成。

本节课由实物展示“番茄”引入,整节课的授课按照学生决策提出的“用途—物理性质—化学性质—结构”顺序进行,课堂中运用微型实验盒以及球、棍让学生对乙烯的化学性质和用途进行了探究,再辅之以F1ash动画以及师生小游戏等手段,使学生对加成反应、加聚反应有了更本质的理解。

整节课一气呵成,知识框架完整,学生参与度高。由于是真正从学生的角度出发,由学生“作决策”。学生摆脱了教师的任务驱动而是完全转化为激疑的内驱力,实验探究也不再是伪探究(即验证性实验),课堂上所有的生成都是最真实的,能让人充分感受到“生命课堂”的魅力。

三、教学目标

1.知识与技能

了解乙烯的来源;认识乙烯的结构特点;认识乙烯的主要物理性质和化学性质;了解乙烯在生产生活中的应用。

2.过程与方法

通过实验探究乙烯与溴水的反应类型,体会化学元素观、转化观、实验观等学科思想的运用。

3.情感态度与价值观

(1)通过对乙烯在日常生活、生产的应用的利弊,对生态环境的影响讨论,激发学习兴趣,形成科学风险认知,树立正确的学科价值观与社会责任感。

(2)通过对乙烯的综合分析,在解决问题的过程中提升决策能力,认识化学在人类生活中的重要意义。

四、教学重、难点分析

1.教学重点:乙烯的结构特点和主要性质;加成反应的定义。

2.教学难点:乙烯的化学性质。

五、教学实录

1.导入新课

引入:[师]这是我带来的番茄(展示实物),你们觉得它熟了吗?

[师]谁愿意来尝尝看呢?(学生踊跃举手,教师将番茄切成了两半,其中一份给了举手最快的同学,另一份给了自己,师生一起品尝,课堂气氛融洽,好多听课的老师和学生都笑了。)

[师]你觉得这个番茄的口感如何?

[生]挺好吃的。

[师]恩,我也觉得。吃到了这样一个口感好的番茄,咱俩可算是今天的“LUCKY STAR”哦,要知道,这样的运气并不是每个人都有的哦。这不,南京市民吕先生就遇到了这样的事情。

(播放视频)西红柿红艳艳有猫腻?

[师]刚刚视频中提到了一种物质——乙烯利。乙烯利在pH值大于3.5以及碱性溶液中分解放出乙烯。乙烯,分子式为C2H4,是一种植物激素,可以用来催熟花木、水果。这点,其实,我们生活中早就遇到过。比如说,同学们有没有买到过比较生而且硬的猕猴桃?(生点头,异口同声的回答:“恩”。)

[师]那你们通常又是怎么做的呀?

[生]和苹果放一起。

(播放图片)

[师]这是因为成熟的苹果就会释放出乙烯,因此,猕猴桃被催熟了。有关乙烯的催熟功能其实早在1864年就被发现了。

(PPT)1864年,美国人发现一件奇怪的事情,煤气灯泄漏出的气体可使附近的树木提前落叶。1892年,在亚速尔群岛,有个木匠在温室中工作时,无意中将美人蕉的碎屑当作垃圾烧了起来,结果美人蕉碎屑燃烧的烟雾弥漫开来后,温室中的菠萝一齐开了花。在1908年,美国有些康乃馨的培育者将这种名贵的花卉移植到装有石油照明灯的芝加哥温室中,结果花一直未开。你知道是为何么?(学生摇摇头)

[师]这是因为芝加哥温室中石油照明灯放出的乙烯,抑制了康乃馨花儿的开放。原来啊,这些都是因为乙烯搞的鬼。看来,乙烯能不能对所有的植物催熟啊?

[生]不能,有局限性。

设计意图:由于本节课是借班上课,笔者特意以师生共同品尝西红柿并结合新闻视频引入,拉近了授课教师与学生的距离,后又结合PPT图片、学生的生活经验逐步引发学生的认知冲突,为后续内容的教与学设下伏笔。

2.学生决策

[师]我们要熟悉一种物质一般是从哪些方面去了解的呀?

[生]结构、物理性质、化学性质、用途……

[师]说的很好。那今天啊,老师难得到我们学校来做客,我想啊,不如客随主便,今天这节课的学习顺序完全由同学们来决定,你们最先想了解乙烯的哪个方面呢?请选择。

[生]用途。

(播放PPT,图片展示)并简单的讲述。

[师]有关乙烯的用途,我们就先简单的了解到这儿。接下来,大家准备看哪个部分呢?

[生]物理性质。

[师]恩,可以,但是在了解之前,大家能否预测一下呢?恩,我好像听到了又同学提到了苹果,能否具体说一说呢?

[生]刚我们提到过苹果催熟猕猴桃,也就是说,苹果就能释放出乙烯,那我猜测,乙烯应该是无色、无味的气体。

[师]恩,很好。乙烯的确是一种无色的气体,但是,稍有气味,一般不易察觉。大家看看它的分子式,比较一下它的分子量与空气的平均分子量,你能判断它的密度大小了吗?

[生]比空气密度略小。

[师]说的真好。乙烯还是一种难溶于水的气体。在了解了乙烯的物理性质之后,大家又想知道乙烯的什么性质?

[生]化学性质。

设计意图:打破从“结构→物理性质→化学性质→制备→用途”的传统授课顺序,让学生“作决策”,选择学习内容的先后。这样的设计不仅有新意,更重要的是“心意”。一直以来,教师都会陷入一个误区,即我提供学生的一定是对学生最合适、最优化的。其实不然,我们给学生的往往不是学生最想要的。因此,此环节的设置,真正将课堂交还给学生,任其“我的课堂我做主”。

3.实验探究

[师]化学是建立在实验基础上的学科,希望大家能从下面的实验中去寻求答案。接下来,就请同学们阅读实验单,利用手边的实验盒完成实验,并及时记录现象。

(学生前后四人一组,完成实验并交流各自完成的实验内容,表述实验现象,板演相关方程式。)

[师]你觉得乙烯的化学性质仅限于此吗?

[生]还有的,实验筐里还有溴水。

[师]很好,那就试试看吧。

(学生分组实验、观察现象并及时记录。)

[师]你能尝试着写一写这个反应的方程式吗?

[师]那到底是哪种更合理呢?(学生在小声地讨论,赞成第一种的更多。)

[师]请大家仔细观察这两个方程的差异在哪儿?能不能设计实验做出推断呢?

(学生经讨论,给出实验方案。)

(教师演示实验,pH试纸颜色变化不明显。)

[师]我们刚才只是通过实验观察了其表象,对其微观的变化过程理解了吗?(学生们摇头。)那大家觉得,要解决这个疑问,我们应该怎么办呢?

[生]先了解乙烯的结构。

[师]大家的手边就有小球和棍儿,为何不尝试着自己搭搭看呢?友情提醒:乙烯的分子式是C2H4,一个C原子伸4只手,一个H原子伸1只手,大家试试看吧。

(学生们分组边讨论,边搭乙烯的球棍模型。很快就有同学因为搭建好了而激动的大叫起来。)

[师]请同学们把你们搭建好的球棍模型举起来。(同学们都高高举起了,很有成就感。)都很棒。请大家观察一下这个模型中的所有的球都在同一个平面上吗?(学生异口同声的说:“是。”)

(PPT)乙烯的球棍模型和比例模型。能根据你们搭建的模型尝试着写一写乙烯的电子式、结构式、结构简式吗?

(学生独立完成。)

[师]大家也可以从乙烷的结构进行知识迁移来思考乙烯的结构。(播放相应的动画,演绎乙烯的电子式、结构式。)我们对乙烯的结构了解到这里,大家对乙烯和溴水的反应机理是不是就了解了呢?(竟然还有学生很茫然,有的在摇头。)

(PPT)资料卡:1.乙烯分子中碳氢键的键能(414kJ/mo1)较大,不易断裂;2.乙烯分子内碳碳双键的键能(615kJ/mo1)小于碳碳单键键能(348kJ/mo1)的两倍。

(师)乙烯中碳碳双键中有一根键易断裂,当乙烯遇到溴水时,这根键断裂,Br-Br键断裂,然后C、Br小手牵小手。(播放F1ash)这下能理解了吗?(学生点头并露出微笑。)(PPT)

有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应。

(师)乙烯除了能和溴水发生加成反应以外,还能与水、氢气、氯气、氯化氢等发生加成反应。你能尝试着写出它们的方程式吗?(选取4位学生上黑板板演,其余同学在笔记本上完成。)

(学生点评完成情况。)

设计意图:本节课的宗旨就是要学生“作决策”、自己的课堂自己做主。而在本环节中,学生通过自主微型实验探究、球棍模型搭建等方式,对乙烯的结构、化学性质、加成反应等知识点完成自我建构。因为自主完成为主,故学生从中收获的成就感、喜悦感溢于言表。

4.游戏解惑

(师)乙烯和乙烯自身能发生加成反应吗?(学生面面相觑。)

(教师随机选取了6位同学站在讲台上,教师和这6位同学站成一排,将左右手放置在胸前并且左右手相握当做是那根易断的碳碳键,而每个人就是一个乙烯分子。随着教师口令“1,2,3”,大家一起松手,然后很自然地大家都彼此将手牵起。教师趁机解释,“瞧,这就是乙烯和乙烯分子之间发生的加成反应。我们把这样的反应叫做加聚反应。”)

(PPT)

聚合反应:分子量小的化合物分子(单体)互相结合成分子量大的化合物(高分子化合物)。

加聚反应:加成聚合反应。

(师)这儿提到的“聚乙烯”,大家瞧,老师刚才装番茄的这个塑料袋的主要成分就是“聚乙烯”。

设计意图:通常课堂游戏是出现在小学课堂之上的,大多数师生头脑中关于高中课堂上“做游戏”是幼稚、做作、无效的。可事实上,在上一个环节学生实验探究、模型搭建、动画观摩等之后,此时,出现“游戏”环节,不仅不突兀,反因换了一种方式而并非简单重复以令学生更有新鲜感。再加上整节课进行至此,学生已经了解本节课并不是故作“花架子”,而是实实在在的由他们自己做主的课堂。并且,有了前面环节的铺垫,学生们已然接受并乐于自我“决策”、自我探究,主动参与课堂,因此,该游戏环节的设置更利于学生对加聚反应的理解,起到了事半功倍的效果。

5.学以致用

(PPT)海南地区盛产香蕉,早在八十年代初,很多人就想把香蕉运到北方去卖,可结果却损失惨重。你知道原因吗?学完这节课,你能帮忙解决这个问题吗?(学生小组讨论后,给出答案)①香蕉还没运送到北方就已经熟过头,烂了,因此,造成经济损失。

②解决方案:可以将七八成熟的香蕉摘下来,用浸有高锰酸钾的纸包住,防止香蕉烂掉。到达销售地后若香蕉还未熟,就喷洒点乙烯利,过几天就熟了。

(师)说的真是太棒了!为大家点赞!

(小结)在这节课的最后,我想借用王朔的一部小说来形容乙烯,即“一半是火焰,一半是海水。”任何事物都有其两面性,乙烯也不例外。只有当我们走近乙烯,熟悉乙烯,在日常的生产生活中合理使用乙烯,我们有理由相信,乙烯必定会给我们的生活带来别样的精彩!

设计意图:该环节不仅仅是对本节课所学内容的总结,更是对该内容学习的升华,亦是与课的开头部分的呼应。由生活到化学,再由化学到生活。了解“化学是一把双刃剑,要想扬功避过、化过为功,关键在于使用它的人”这一观点,进而树立正确的学科价值观与社会责任感。

六、教学反思

1.学生决策、生命课堂

本节课的传授内容、方式、推进全是由学生“决策”实现的。学生决策这一形式虽然对于授课教师的课前预设来说增加了困难,但于学生而言,这样的课堂生成才是最真实、最有效,这样的课堂才能算作生命课堂。当学生意识到教师的放手不是流于形式而是真实可行时,他们呈现出来的是自己作决策、做课堂主人的兴奋和热情,同时,也可使其随着学习内容的深入而真切感受“风险”及时调整策略等。

2.关注热点、回归生活

本课课题的引入和问题解决都围绕社会关注的热点问题开展教学,贴近实际,贴近生活。这样设计的目的是让学生认识社会发展和化学应用的密切关系,感受化学已经并且将会在许多领域改变、丰富我们的生活,引导学生辩证地看待化学品的使用对人类生活与环境的影响,提高公民的科学素养,以防止类似“乙烯利催熟西红柿有毒”错误报道的再度出现。

3.结构严谨、前后呼应

本课从与乙烯有关的新闻报道引入,探究乙烯的结构和性质,再利用学到的知识解决新闻中的化学问题,循序渐进、环环相扣、前后呼应,形成一个有机整体。教学中蕴含着“结构决定性质,性质反映结构”的化学思想,乙烯的结构和性质互相印证,体现了有机化学学习的基本思维方式。

4.模型搭建、突破难点

由于分子结构理论抽象、深奥,且学生缺乏相关的立体几何知识,因此,为了突破乙烯结构、加成、加聚反应原理这些难点,笔者在教学中让学生亲手搭建模型,上台游戏、电脑动画辅助等手段将抽象的问题具体化,复杂的问题简单化,学生易于接受和理解,教学效果很好。

5.问题引领、合作探究

本课设计了一系列探究活动,如乙烯结构的探究,加成原理的探究、水果的催熟和保鲜的探究……这些探究活动都是以学生决策为引领,放手课堂让学生做主,唤醒学生探究意识,引导学生寻根究底,让学生在问题解决的过程中体验探究的快乐。在问题引领、合作探究的过程中,将新课改所提倡的“探究、自主、合作”的学习理念融入到课堂教学中。

本节课通过学生“作决策”来确定传授内容的顺序和方式,实现了将知识问题化、问题情境化、情境生活化;实现了问题、实验探究双线平行,利用学生“作决策”产生的课堂主人意识以及其认知冲突,从定性的角度让学生自主构建概念,从定量的角度让学生深化理解概念;实现了核心知识到知识应用的转化,提升了学生科学的评价水平和决策能力,培养了学生的思维能力,提升了其思维品质,让学生成为课堂真正的“主人”。

参考文献

[1]杨晓东.“乙烯”的教学设计[J].化学教与学,2012,(5):85-87

[2]许志勤.基于自主学习的“乙烯”教学设计及反思[J].化学教与学,2015,(6):59-73

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.020

文章编号:1008-0546(2016)02-0062-05

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

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