从《乙酸异戊酯的制备》谈化学实践活动课例设计?鄢

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  摘要:化学实践活动是一项引导学生主动探究的活动。在化学实践活动课例设计中,应运用建构主义教学理论及多元智能理论,结合实验内容,以学生为中心,利用情景、协作、交流等学习环境要素,充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神,才能最终达到促进学生有效、主动构建知识的目标。
  关键词:化学实践活动;课例;设计
  中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-C-(2013)01-0052-03
  化学实践活动是一项引导学生主动探究的活动,以实践为主线,着重强调发展学生的能力。化学实践活动课例设计可借助于建构主义及多元智能理论,对化学课程实践活动的设计原则、设计内容、实施方法、活动评价进行研究,从而在实践活动的实施中,调动学生学习专业知识的积极性,培养学生的团队协作精神。
  在2011年江苏省专业课能源化工类“两课”评比活动中,《乙酸异戊酯的制备》课例设计被评为“示范课”,以下就该课例的设计,谈谈我们的体会。
  该课例运用建构主义教学理论及多元智能理论,结合实验内容,以学生为中心,利用情景、协作、交流等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神,最终达到促进学生有效、主动构建知识的目标。本着“学生为主体,教师为主导”的教学理念,该课例运用导入、资讯、计划、决策、实施、评价六步教学法实施项目,组织和指导学生完成任务解析、讨论和完善制备工艺方案、完成制备实验以及实验分析总结等学习任务,以任务为中心引领知识和技能,将“做”、“学”、“教”紧密结合。
  一、分析实验内容,确定教学中的目标
  在课例中,学生已具备初步的逻辑推理能力和分析问题能力。前期学生已学习了合成制备酯的相关知识,掌握了酯化反应特点、影响因素、有利合成条件等基本理论知识,学会了实验仪器的组装使用,会进行基本实验操作。通过学习,学生初识产品制备的一般工作流程,强化学生阅读理解能力、逻辑思维能力、人际交流能力的训练,并进一步渗透安全质量意识和团队合作精神。通过本项目的学习,学生体会了有机化学知识在化工企业中的应用,认识到学习的重要性。在项目实施过程中培养学生严谨细致、实事求是的职业素养,从知识和技能方面锻炼学生有机物制备方案设计能力和实验操作能力。
  二、围绕实验内容,建立概念框架,
  确定知识支点
  在课例设计中,通过对反应原理的学习和分析、有机物质物理常数解读和使用,制备方案的设计、审核、实施、总结、评价反馈等过程,帮助学生感知“制备物质的步骤和方法、制备实验的产率及计算、制备过程中制备反应装置的选择及精制方法的选择”等理论知识,同时提升学生“制备方案的设计和实施”能力,并在实施中进一步强化基本操作,也为学习后续内容做准备。
  课前,运用学案导学,布置任务,让学生在完成学案的过程中查阅教材、课外资料或网上搜索,熟悉目标产品(乙酸异戊酯)的性质;复习酯化反应的原理与特点、化学平衡移动原理与影响因素、制备物质的步骤和方法、液体和固体物质的制备等内容,掌握相关知识,确定知识支点,同时锻炼学生语言智能。
  三、以“激疑”为起点,引导学生进入
  教学情境[1]
  在课例设计中,首先以化工企业为例进行职业概貌介绍,让学生了解产品研发工作流程,说明本课程以“工作过程为导向”的“任务式教学”模式。同时进入课例设计中的“导入”环节,进行教学情境设置:以有机化学实验室作为企业小试车间,教师作为产品研发室主任,学生作为产品研发部的化学合成试验员,按照组织教学形式进行分组。介绍、情境设置和角色分配,使学生了解化工企业的生产模式,进入角色,激发学生的学习兴趣。
  紧接着出示“乙酸异戊酯制备任务单”,下达“设计乙酸异戊酯的制备方案并实施”的任务。通过问题“如何设计乙酸异戊酯的制备方案”探讨,引出化工产品小试研发的一般程序及首要任务。在任务的下达中,充分发挥学生自身的认知能力,进入“任务式”教学模式。
  四、以“设疑”为重点,指导学生进行
  独立探索[2]
  在课例设计的“资讯”环节中,根据产品研发的首要环节(对目标产品进行调研),组织试验员结合学案在工作组内交流学习乙酸异戊酯的性质及用途,然后运用课件进行补充介绍。在熟悉了产品的性质和用途后,紧接着介绍理论知识——产品合理制备路线的确定应具备的四个条件,再出示四个问题:(1)酯化的基本原理是什么?(2)乙酸异戊酯的酯化反应的反应条件?(3)乙酸异戊酯的酯化反应时可能发生的副反应有哪些?(4)催化剂的使用及作用如何?引导试验员对产品合成方法进行探究并落实。问题探究,让学生熟悉研发制备方法的确定过程及原则,培养学生分析解决问题的能力。
  在课例设计的“计划”环节中,从四个方面设计问题: (1)从可逆反应平衡移动原理确定原料辅料的基本用量;(2)结合原料用量及反应特点,选择本工艺所用实验仪器及反应装置; (3)根据副反应的产生原因,制订抑制副反应发生的方法;(4)分析反应时间对反应的影响,确定反应趋于结束的判断方法。通过问题引导学生思考、探索。整个过程中适时适量地加以提示,帮助学生在概念框架中逐步构建对知识的综合性、整体性认识,并将它合理化、理论化。
  五、以“化疑”为终点,组织学生小组
  协商、讨论
  通过讨论、交流,学生可以集思广益、博采众长,发现自己的错误与不足。在共享集体成果的基础上达到对所学知识比较全面、正确的理解,完成对所学知识的意义建构。通过分组讨论,培养学生良好的团队合作精神。在讨论过程中,充分发挥学生学习主体的作用,促进学生主动学习和有效学习。
  在课例设计的“决策”环节中,安排各工作组在分析讨论的基础上,派代表进行角色扮演、以试验员身份汇报讨论结果——目标产品的制备方法,听取汇报并记录。通过角色扮演可调动学生主动学习兴趣。汇报中小组间进行交流、补充,加深学生对所学知识的理解,同时培养学生语言表达能力。   针对试验员的汇报情况,再结合理论引导试验员进一步分析,提高完善方案。其间,还利用课件展示常见制备装置及应用,进行理论知识的补充,最后确定制备工艺的操作程序。问题探究可充分发挥学生学习主体的作用,培养学生较好的逻辑思维能力及分析综合能力,同时使学生掌握实验室制备反应的一些常见工艺条件。
  在课例设计的“实施”环节中,布置各工作组结合制备方案,讨论提出实验过程中可能出现的操作难点。通过“化疑”,培养学生自主学习、自我探索的良好习惯。整个过程中教师加强巡视、答疑。
  再结合试验员提出的共性问题,运用多媒体播放制备实验操作过程,并提出操作过程中的注意事项。视频播放过程充分利用教具学具,让每个学生直观感知,培养学生观察、理解能力。[3]
  随后布置试验员按照方案进行实验操作,完成制备实验过程,并及时进行实验记录。试验员在实验过程中巩固实验操作技能,“做中学”、“学中做”。而试验员的实验操作过程对照《项目实施检查控制表》评分。通过“做中学”、“学中做”,培养学生掌握带水分离器的回流操作技术,培养学生实验记录能力,锻炼学生具有良好的职业素质。[4]
  六、在实施效果评价中巩固提升
  在课例设计的“总结评价”环节中,工作组先结合实验操作讨论体会及实验得失,进行个人自评及小组内互评。然后进行角色扮演,以试验员身份汇报实验结果,提出改进意见。通过听取汇报并记录。在学生讨论的基础上,进行总结交流汇报,以加深学生对所学知识的理解,培养学生语言交流能力。
  针对试验员的汇报情况,再结合理论引导试验员进一步分析制备方案中的不足,提出明确的优化措施——对回水分流装置的改进,并进一步介绍目标产品制备新工艺。通过探究和介绍,强化理论知识,培养学生逻辑思维能力及分析综合能力,并使学生了解相关的制备新工艺。
  学生在自我、小组及教师等三方面的评价中,体会到知识内化到自我智能构建、智慧升华的喜悦,感受到存在的不足,激起进一步学习的兴趣和动力。[5]
  课例中为体现“以学生为主体,以就业为导向,以能力为本位”的教学理念,教学设计时通过创设化工企业小试车间的工作情境,以产品研发部的有机合成试验员工作过程为导向,以目标产品乙酸异戊酯的制备工作任务引领,引导学生完成有机化合物的制备这一专业技能学习,使用了“任务式教学”模式和“做中学、学中做” 模式。教学中十分关注学生关键能力的培养和职业素养的养成,增强学生的职业竞争力。
  随着社会对技能型人才质量的要求逐步提高,职业学校十分注重学生技能的培养。新课程改革也极力倡导学生的学习走出课堂、走向社会,积极参与到各项活动中去,开展以生活为题材的探究活动和研究性学习,在活动中发现和解决问题,培养创新精神和实践能力。这些都要求我们对化学实践活动的教学设计给出新的思路,设计出科学的化学实践活动,在提高学生专业理论知识的同时,更注重提高学生的动手能力;配合相关专业技能证书的获取,以提高专业技能为目标,设计化学实践活动,让学生在实践活动中积极地动手动脑,激发自身的学习潜能,促进对理论知识的理解、掌握,开拓创新性思维,提高综合能力。
  参考文献:
  [1]徐志伟,王霞.建构主义教学理论下的创新性和问题解决能力培训方案评析[J].教育技术,2010(2).
  [2]张磊.建构主义学习理论对教学设计的启示[J].辽宁教育,2012(3).
  [3]彭菊花,冯伯虎.多元智能理论对现代化学教育的启示[J].江苏教育学院学报(自然科学版),2005(3).
  [4]张学军.多元智能理论下的化学教学[J].经营管理者,2009(5).
  [5]吴志宏,郅庭瑾.多元智能:理论、方法与实践[M].上海:上海教育出版社,2003.
  (责任编辑:沈彬)
  On the Lesson Design of Chemistry Practice Activities: Case Study
  REN Qian&PAN Xiao-yan
  (Jiangsu Taixing Secondary Vocational School, Taixing 225400, Jiangsu Province)
  Abstract: Chemistry practice activities instruct the students to explore learning actively. In order to give full play to the students' initiatives, enthusiasm and creativity, when designing Chemistry practice activities, constructivist teaching theory and multiple intelligences theory are taken as guidance, student-centered teaching mode is adhered to, and learning environmental elements such as situation, cooperation and communication are taken full advantage of.
  Key words: Chemistry practice activities; sample lesson; design
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