微课在“同分异构体”教学中的应用

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  1 “同分异构体”在传统教学中存在的问题
  同分异构体是选修五第一章认识有机化合物第二节有机化合物的结构特点中第二课时的内容,再了解了有机物的成键特点的基础上,认识同分异构现象- 碳链异构,位置异构,官能团异构,为下一步学习“系统命名法”做准备,课时建议1课时。在实际的配套练习和相关检测中,本节内容涉及到的知识点包括类型和数目的判断、烷烃、烯烃、炔烃、醇和苯的同系物的同分异构体的书写以及等效氢的判断,若要全面的系统的掌握同分异构体相关的知识,所需课时量为4到6课时之间。因此如何在有限的课时内让学生扎实的掌握同分异构体系统的知识框架,是我们每一次教学中面对的一个问题。所以,我们将微课融入到本节教学中,通过与多媒体技术的有效融合,培养学生的自学能力,预习能力以及帮助学生巩固知识点,从而建立起同分异构的知识框架,并为后续的有机物的命名的学习打下坚实的基础。
  此外,在实际的教学中,由于班级学生层次差别较大,有的同学在掌握了同分异构体的书写规则后能够举一反三,总结出其规律,有效的迁移到烯烃,炔烃及苯的同系物的同分异构体的书写,并且能够快速的判断出各物质同分异构体的种类,而还有一部分同学对于基础知识掌握不扎实,在判断的时候总是漏写少写,但课堂上时间有限,不能兼顾到各个层次的学生,在实际教学中容易故此非彼。
  2 基于“同分异构体”的微课的设计与制作
  随着多媒体技术的发展,微课作为信息技术发展的产物,为实现教育变革技术与课程深度的融合提供了思路,在日常的教学中逐渐被广大师生加以应用,微课程本身是一套以微视频为核心,辅之以相应的教学资源与学习支持的学习资源。微课程可以单独讲解一个知识点,这个知识点可以是学科知识点、例题习题、疑难问题、实验操作,可以是生活中的科普知识或社会文化,可以是在职学习,考试培训等,为了便于一线教师对微课的理解和时间开发的可操作性,微课可以划分为知识讲授型、解题演算型、实验演示型、角色扮演型、学习活动型。 本次微课的制作经过了选题、制作课件、教学录制、后期整合和教学反思五个步骤。
  2.1 微课的选题
  微课程的特点是容量小,即一个课程仅围绕一个特定的知识点或者技能点;时间短,即教学视频不长于10分钟;自足性,即课程中包含一些必要信息,如:教学的目标、教学活动、教学评价等;易传播,即适合移动学习、泛在学习、碎片化学习等新型学习方式,基于这些特点,本次微课设计的选题并不是系统的讲解同分异构体学科知识,而是立足于如何通过一定的方法快速的判断出同分异构体的数目以及写出其结构简式。
  2.2微课的编写
  结合同分异构体在课标的内容要求,本次微课题的时间为10分钟,制作主题紧紧围绕“同分异构体的书写方法”,教学过程遵循学生的原有认知结构和认知差异,循序渐进的引导学生建立同分异构体的书写规则,在此基础上快速的判断出烯烃、炔烃、醇类以及醛类物质的同分异构体个数,从而培养学生将归纳法、对比法应用在化学学习中的能力。
  2.3 微课的制作
  本节微课使用的是2013版powerpoint+,相对于2003版、2007版、2010版,2013版PPT的特点主要体现在加强了演示的功能,图形绘制的操作得到了升级,在操作过程中可以预览道路径重点,并且能够加载应用程序,在储存的过程中通过后缀的编写,可以更加容易实现文档的收集、转换和集成。在“同分异构的书写”这一小节中,共设计了10页PPT,页面配白色背景和黑色字体,设计简洁。完成PPT设计后,将每页要说的话录成一段一段的小音频,录制时选择安静的环境,避免杂音的干扰,通过premiere软件将转化为视频的PPT和音频融合在一起,在此过程中借助PPT中的标记工具,突出教学内容的重难点,然后导出视频合集进行保存,保存类型为视频格式。制作后期主要是找错纠正,检查视频中出现的书写错误,严禁知识性错误的存在,对于教学过程中设计不合理之处,及时删减,使内容结构层次分明。同时,注意音频中的语速、语调和停顿,切忌音频语速过快,力求音频和视频的流畅整合。
  2.4微课的实录
  同分异构体的书写方法,在高一必修2的学习中我们知道戊烷的同分异构体包括正戊烷、新戊烷和异戊烷。让我们一起观察一下这三种结构有的特点,请同学们思考一下:每种物质主链上最多有多少个碳原子?是否含有支链?含有几个支链?
  大家可以看到正戊烷最长的碳链有五个碳原子,异戊烷主链上有四个碳原子并有一条支链甲基,新戊烷主链上有三个碳原子,中间的碳原子上上下各连接了一个甲基,这个过程的形成就是我们今天要说的第一种方法:降碳对称法。以C7H16为例,第一步,首先将分子写成直链形式。第二步,从直链上去掉一个甲基,依次链接在剩余碳链中心对称一侧的各个碳原子上。甲基可连在2,3号碳原子上。第三步,再从主链上去掉一个碳,形成一个乙基或者两个甲基分别取代5个碳原子的主链上的氢。此时,当取代基为一个乙基时,由于对称关系只能接在3号碳原子上;當取代基为两个甲基时,在主链上先定一个甲基,按照位置由近至远的顺序依次移动另外一个甲基,注意不要重复,同学们可以想一下,这里哪些位置是重复的?针对练习:以碳链异构的方式写出C8H18的同分异构的碳骨架。第二种方法:取代法,以C5H12O为例,先碳链异构,再位置异构,适用于醇、卤代烃同分异构的书写,针对练习:判断丁醇和戊醛的同分异构的个数并写出其碳骨架。第三种方法:插入法,丁烯为例,先根据给定的碳原子数写出烷烃的同分异构体的碳骨架,再将官能团插入碳链中,适用于烯烃、炔烃和酯的同分异构的书写,针对练习:判断戊烯的同分异构的个数并写出其碳骨架。
  3 微课教学反思
  本节课的设计从戊烷的三种同分异构体入手,逐步引导学生观察其结构特点,从而延伸出同分异构书写的三种方法,对于学习能力较强的学生,我们采用的是课前观看预习,将预习中所出现的问题带入到课堂教学中,通过和老师同学的交流,以及相对应的练习,有效的提高学生课堂听课质量。对于基础较差的学生,我们将本次微课程作为课后学习课程,学生可以根据自己的接受能力和掌握程度进行自主播放,在播放的过程中或慢或快,及时查缺补漏,归纳小结,拓实化学基础知识。在实际操作过程中,我们会根据学生的反馈,对课程的时间安排、内容排版、以及微课的语速进行了调整,而如何以团队的形式制出作系统性的微课程并广泛的应用于学校的日常教学,是我们之后努力的方向。
  参考文献
  化学选修五教师教学用书【M】  人民教育出版社
  蔡跃   微课程设计与教程【M】  华东师范大学出版社
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