林燕莲
【摘要】深度学习是学生最佳的学习状态,有助于学生有效地学习,有利于实现教与学的社会价值。笔者通过生活实例引入,学生实验探究并迁移运用,将深度学习的理念融合到苯酚的教学课堂中。
【关键词】深度学习;实验探究;有效学习;学科核心素养
化学源自生活和生产实践,并随着人类社会的进步而不断发展。通过学习化学,培养学生的学科核心素养,是学生终身学习和发展的重要基础。
如何让学生们由衷地喜欢化学这门学科,如何更好地理解掌握化学知识,如何将学到的化学知识灵活运用到我们生活实践中,是我们化学教育者进行化学教学活动最关注的问题,这就是我们研究化学深度学习的目的所在。
深度学习的最终目的就是要调动学生内在的学习力,让学生完成从被动接受教育到主动学习的转变。学生能够辩证地学习,利用化学课堂演示实验、通过调查等方法进行探究,能够将学习的化学知识灵活巧妙地运用到实际的生活生产中去,让教与学完美对接,课堂40分钟的教学活动才显得更有价值。
下面我们以人教版《有机化学基础》中第三章第一节《醇酚》第二课时《苯酚》的教学设计为案例,谈谈对深度教学的一点体会。
一、深度学习体验课例
苯酚在人教版《有机化学基础》模块中是第二种介绍的烃的衍生物。学习本节课之前,学生对乙醇等内容已经基本掌握,比如官能团在有机物性质中的重要作用,以及结构与物质性质之间的关系,但也容易发现,羟基所连接的原子团不同而使得乙醇和苯酚的性质大相径庭。在此同时,学生也掌握了相关的有机反应,对化学实验有较深的兴趣和探究精神,具有一定的实验探究能力,有强烈的动手欲望。
笔者在《醇酚》第一课时“深度学习”体验课的基础上,引导学生积极主动地参与到第二节体验课堂中,用理解和批判的思维有效地学习新知识,最后迁移运用“新技能”。
二、教学过程
(一)从生活中发现化学,引起学习兴趣,聚集学习焦点
利用生活中常见的事物来开启教学作为新课引入,将化学新知识充分生活化,是学生比较容易接受的学习方式之一,更容易吸引学生的注意力。本节课《苯酚》的教学,以水果葡萄的籽和家庭常见药对乙酰氨基酚为例作为新课引入,观察他们的分子结构,通过对比,我们可以发现两个不同分子结构中居然具有共同的一部分,也就是图片中的共同结构,从而认识最简单的酚——苯酚。
通过多媒体实物展示台展示苯酚药品,引导学生分别从颜色、状态和气味等方面探究苯酚的物理性质。
【学生探究实验】
通过课堂演示实验探究苯酚在水中的溶解度,进一步研究温度对苯酚溶解度的影响(期间应以安全为第一要素,提示学生加热操作实验时的注意事项)。通过多媒体实物展示台让学生清晰观察苯酚在常温和加热两种情况下溶解度的情況。
【学生归纳】通过观察上述实验过程和实验现象,分组讨论,得出:纯净的苯酚是有特殊气味的无色晶体,熔点较低,在水中的溶解度较小,加热到一定程度与水混溶。
【问题思考】苯酚有毒,而且能腐蚀皮肤,如不慎沾到皮肤上,我们应该如何处置呢?
【分组讨论】分组讨论并得出结论:应立即用酒精进行清洗。
展示药品苯酚,从宏观角度认识苯酚。让学生觉得陌生的苯酚其实并不陌生,增添了亲切感,不排斥新知识,也激起学生对苯酚这种新物质的学习兴趣。
让学生动手参与实验探究,认识了苯酚物理性质。实验现象明显,增添了学习乐趣,又增强了对苯酚的印象。拉近学生与苯酚的距离,降低了学习压力,便于学生后期自主地展开苯酚的深度探究学习。
(二)理解与批判地学习,将新旧知识有机融合,调整并促进知识体系建构
认识苯酚的组成与结构,引导学生根据“结构决定性质”的科学观念,结合已经学过的乙醇和苯,分组分别进行两组物质的比较:第一组比较苯酚与乙醇;第二组比较苯酚与苯的结构的异同点。思考问题:苯酚具有哪些化学性质呢?
【学生讨论1】苯酚跟乙醇中都含有羟基,都可能与钠发生置换反应,取代反应等。
【教师释疑1】苯酚中的羟基和苯环直接相连,由于苯环对羟基作用,使得酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异:酚羟基上H比醇羟基更活泼,更容易发生断裂。
【教师再设疑】如何证明羟基上H更加活泼更容易发生断裂,请根据我们所学过的知识设计实验;
【学生自主实验】利用常见的化学药品和实验仪器进行实验1-4探究,通过多媒体实物展示台让学生观察现象,并尝试解释实验现象。
【学生归纳】实验1:可见苯酚无法使指示剂变色。通过实验2和实验3,证明苯酚有酸性,但酸性很弱。实验4:可见苯酚的酸性弱于碳酸,强于碳酸氢根。
【学生讨论2】苯酚结构中有苯环,是否可能存在类似苯的性质。苯环上能否发生取代反应、加成反应呢。
【教师释疑2】苯酚能发生有类似苯的取代反应。
【学生自主实验5】往装有少量苯酚稀溶液的试管滴入过量浓溴水,观察产生的现象并尝试分析。
【学生归纳】实验5证明苯酚是可以与溴水发生取代反应。
由于酚羟基的影响,其邻位和对位均可被取代。
【学生讨论3】苯环和苯类似,是不饱和基团,那苯酚还可以发生什么反应呢?学生在练习册上书写出该化学方程式,并讨论该反应是否需要什么条件。
【学生归纳】苯酚可以与氢气发生加成反应。
学生基于已学过的乙醇和苯,联合苯酚的组成、结构,提出苯酚具有酸性、取代反应和加成反应的假设。经过讨论分析、推理、归纳,设计探究方案,通过层层引导,层层推进,实验论证,理解与批判地对苯酚的化学性质进行了深度学习。并能够“温故知新”,学会举一反三,将新旧知识融合在一起,升级调整知识网络。
(三)知识迁移与灵活运用,能够解决有关社会实践中的化学问题
学生通过阅读课本及观看课件的图片,发现苯酚是一种重要的化工原料,工农业上可以用于制造酚醛树脂、染料、农药,医疗上可用于制造医药等,让学生体验化学与工农业、医疗等民生方方面面的紧密联系。
为了巩固强化学生的对苯酚化学性质认识,确保学生能够将知识点紧密联系,灵活应用,笔者安排了两道习题。
例1.白藜芦醇广泛存在于食物(如桑椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。1mol该化合物与Br2或H2反应的最大用量分别是( )
A.1mol、1mol
B.3.5mol、7mol
C.6mol、3.5mol
D.6mol、7mol
问题1:上图中,白藜芦醇分子有什么官能团?
问题2:每个官能团分别可与Br2发生什么反应?
问题3:白藜芦醇分子中有几个不饱和键?共需要多少个H2?
例2.走近科学:1839年6月,中国近代史上第一位民族英雄林则徐,在广东虎门销毁鸦片总质量两百多万斤。
【想一想】鸦片的主要成分吗啡。为什么林则徐用海水和生石灰销毁鸦片?
问题4:写出海水与生石灰发生的化学反应方程式。
問题5:虎门销烟事件,是利用吗啡的什么化学性质?
问题6:同学们讨论下,林则徐为什么用上述方法,而不直接烧毁,有什么好处?
一道关于现代医药的题目和一道历史题材的问题,这两个紧贴生活情境的问题,成功吸引学生的学习兴趣。既能强化新知识,又锻炼了学生所学知识灵活应用能力,学生能够把生活中的事例与课堂上所学的知识相互联系,做到知识迁移。情感态度价值观的教育上,化学来自生活生产,最后回归生活生产,真正做到“学以致用”,增强了社会责任感。
三、教学体会
(一)本节“深度学习”体验课中,使用生活实例引出苯酚,在轻松氛围中开启深度学习,培养学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养,充分体现“深度学习”联系与建构的特点。
学生积极主动做课堂的主人翁,观察、探究苯酚的物理性质,培养学生“变化观念与平衡思想”的核心素养,充分体现“深度学习”理解与批判的特点。
运用所学旧知识,批判理解新知识,分析结构,充分发挥想象,并大胆猜想预测苯酚可能具有的化学性质,培养了学生“证据推理与模型认知”的核心素养。
根据假设,设计实验,探究并验证,最终分析总结,整合知识内容,调整升级知识结构,并迁移运用新知识,培养学生“科学探究与创新意识”的核心素养。
整个深度学习的过程既实现了学生对所学知识的理解、实践和内化,培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。
(二)在本节体验课的教学过程中,我们把主动权交给了学生,而教师在课堂中的作用是根据学生的自学情况进行点拨和解惑。其实,这样的课堂教师并不需要像传统课堂那样满堂灌,所以教师真正讲解的东西不是很多,课堂上我们能够腾出足够多的时间让学生“消化”。
(三)引导学生完善、升级知识结构,并将所学的知识迁移运用到需要解决的社会实践活动问题中,充分体现“深度学习”迁移与应用的特点。教师需要不断地升级对学科知识的理解,广阔地涉猎生活中有关化学的问题,及时为学生提供正确的引导和解答,因而,深度学习促使教师不断提高自身的专业素养。
(四)以上的深度学习体验课,学生利用化学学科的思想和方法自主探索新知识,从实践层面勇于质疑、创新,关注与化学有关的社会热点问题,实现化学学习的价值,为学生形成正确价值观、必备品格和关键能力提供强有力的支持。
【参考文献】
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[3]普通高中化学课程标准:2017年版2020年修订/中华人民共和国教育部制定.-2版(修订本).北京:人民教育出版社,2020.5.
(责任编辑:张晓东)