【摘要】教会学生学会正确、快捷地求知,通过探究性学习使学生个性潜能得以充分发展,并帮助学生学会自我教育和适应未来社会的方法已经成为一个刻不容缓的任务。如何在高中课程中贯彻该理念,又要注重课堂教学的实效性,进行有效教学,本文笔者在教学中进行了尝试性探索。
【关键词】化学 探究性学习 观察对比 互动交流
联合国教科文组织对世界各国基础教育发布的德洛尔报告强调,未来社会的合格公民应具有基本的创新品质和社会实践能力,并指出学会认知、学会做人、学会共同生活、学会生存是基础教育的四大支柱,教会学生学会正确、快捷地求知,已经成为一个刻不容缓的任务。
探究性学习以学生发展为本,其目的在于培养学生创新精神和实践能力。他一般分为六个基本程序,即“提出问题、做出假设、收集证据、形成解释、评估成果、表达与交流。”当然,针对不同的课题,程序也可以有一定的变动。
根据《高中化学课程标准》中的课程基本理念之一:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学习的创新精神和实践能力。”如何在高中课程中贯彻该理念,又要注重课堂教学的实效性,在教学中进行了尝试性探索,本例选取的高一必修2《乙醇》教学课中的教学实例片断。
导入:以带“酒”的古诗词,讲述我国的酒文化源远流长,早在四千多年前,我们的祖先就会酿酒,酒中含有酒精,它的化学名称为乙醇,今天我们就要学习它的物理性质,主要从探究它的结构中,来达到学习它的化学性质的目的。
板书:乙醇
教师:首先我们先了解乙醇的物理性质。根据对乙醇观察,由学生得出结论,提出问题,我们在以前就学习过研究分子式的确定,那么如何确定乙醇的分子式?
板书:探究乙醇结构。
学生:燃烧,根据乙醇、二氧化碳和水的质量来确定。
教师:很好,乙醇的分子式为C2H6O,如果没有氧原子的话它是什么物质?
学生:乙烷。
教师:现在乙烷分子中再添加一个氧原子,可以形成哪些结构呢?
学生:动手搭建。(大部分学生搭成CH3CH2OH结构,少数同学搭成CH3OCH3结构)。
师生互动:教师要求学生继续寻找第三种结构。教师出示乙烷结构,分析键的类型,寻找氧原子插入方式。得出结论:C2H6O只有两种同分异构体。
板书:两种可能结构。
教师:既然是同分异构体,请分析比较两种结构的不同之处。
引导:学生观察各个原子的连接方式,寻找等效氢,分析比较两种结构。
教师:通过结构研究,它的性质是否与水相似,那么水会和什么物质反应?
学生:可以和钠反应,回忆钠与水的反应现象;学生描述反应现象;学生补充完善。引导学生猜测并探究气体成分。
师生互动:一起设计实验方案:教师进行实验验证:得出“钠与无水乙醇缓慢反应生成氢气”的结论,从而得出乙醇中的氢比水中的氢更难断裂。
教师:请问由此反应是否能够确定乙醇的结构?
学生:大多数学生说不能,少数的学生说能,请双方对自己的观点做出解释。
教师:由于乙醇分子的可能结构只有两个,要证明乙醇属于何种结构,科学上通常有两种思想,即想办法证明是某个结构或排除某个结构。
学生:有一位学生回答:根据等效氢,假设是CH3OCH3推导出乙醇分子的结构,则氢原子全以碳氢键的形式存在,金属钠与之反应会生成氢气,他们之间是1:3的关系,如果是CH3CH2OH的结构,金属钠与生成的氢气之间是2:1的关系。
另一位学生回答:钠保存在煤油中,而煤油中含有大量的`碳氢,可见钠并不能破坏碳氢键,因此它不可能是CH3OCH3结构。
教师:充分肯定学生的科学推断,同时提出疑问:万一CH3OCH3中O原子对碳氢键产生影响,使碳氢键能断裂呢?(引导)想办法寻找更可靠的实验依据,证明氢气中的氢原子到底源自何处? 学生:测量氢气体积。
教师:通过定量实验测定。
师生互动:讨论测定原理——利用钠与乙醇反应。预期结果——乙醇与氢气的物质的量之比。讨论实验关键——钠过量。 一定量无水乙醇(称量)。 气体体积测定要准确。
教师:先用引导学生选出合适仪器组成测定装置,然后用进行动画演示气体体积测定过程。出示实验记录。
学生:计算,得出“乙醇与氢气的物质的量之比为2:1”,由此推出结论:(1)乙醇分子结构为CH3CH2OH。(2)钠只能取代羟基上的氢原子。
教师:(拓展)如果乙烷中有两个氧又如何确定它的结构?
学生:同样与钠反应,根据氢气的量来确定。
教师:如果有两个羟基,会怎样,如果有一个羟基又会怎样?发现什么规律了吗?
学生:讨论:有一位学生回答:羟基的个数与钠有关系。
教师:很好,有什么样的关系?
学生:羟基的个数与钠1:1。
教师:太好了,所以钠可以确定醇中所含的羟基个数。举例说明:甘油。
教师:一个大问题解决了,现在大家再看看乙醇的结构,它还与什么物质相像?还会有什么性质?你们根据它的结构来推断,我们下节课来研究。
拓展性练习。结束。
经教学实践检验,教学目标达成度较高。组织学生对乙醇分子结构进行探究,则可以三举并得:能让学生了解科学研究的一般方法,习得由事物的表象分析事物的本质、变化,获得知识迁移扩展、因果判断分析等多方面的技能。能培养学生相信科学、尊重事实的科学态度和勇于思考、勇于探究、勇于创新的科学精神。能使学生更好地体会和理解有机化学中“结构决定性质、性质反映结构”的化学思想,同时不断地在培养学生良好化学思维品质。通过本次尝试,我感悟到,教师不能仅仅教教材,而是要创造性地用教材去组织教学,有时候仅一个小小的改变(研究角度、教学方法等),就能获得很大的收获。