摘 要: 本文在分析了有機化學的知識特點的基礎之上,提出了高中生學習有機化學所必須具備的四種能力,即觀察能力、實驗能力、知識建構能力和解決實際問題能力,這些能力的提出可以為廣大高中教師在有機化學教學中進行策略選取時提供一些幫助。
關鍵詞: 有機化學;能力;幫助
中圖分類號: G427 文獻標識碼: A 文章編號: 1992-7711(2013)22-077-1
有機化學學科的特點是:有機化合物結構的多樣性,轉化的復雜性,實驗的繁瑣性,應用性強。從具體到抽象、從微觀到宏觀、從本質到現象、從直觀到理論和規律,需要記憶的東西與其他學科相比較多且難,這對學生學好有機化學提出了很高的能力要求。
針對有機化學系統性很強,知識網絡清晰和靈活性較大等諸多特點,筆者經過幾年的教學經驗總結,認為學生在有機化學模塊的學習過程中,需要具備觀察能力、知識建構能力、實驗能力和解決實際問題的能力等諸多能力,注重這些能力的培養可以幫助學生在學習有機化學時收到事半功倍的效果。
一、觀察能力
有機物的結構變化多樣,在有機化學教學中,為了更好地再現有機物的豐富的空間結構,出現了大量的有機結構模型,比如甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛等常見有機物的結構模型,學生需要仔細觀察這些模型,從而理解一些特殊的空間構型,再如,在講到立體異構時,需要讓學生親手搭建模型,進而仔細觀察,才能更為深刻地理解立體異構是怎么回事。但是,還有很多有機物的結構式是沒有模型可以參考的,這個時候需要學生能夠對寫出的結構式進行觀察,并想象其應有的空間構型,這就對學生的觀察能力提出了更高的要求。同時有機化學的實驗相對比較復雜,這就要求學生對實驗裝置以及不同條件下可能產生的不同實驗結果進行細致入微的觀察才能歸納出準確到位的實驗結論。
在有機化學課堂教學中對學生觀察能力的培養應該是潛移默化的,要讓學生對被觀察的事物有濃厚的興趣,并要善于觀察,具體應做到以下幾點:首先對于每次觀察的目的要明確,重點突出,盡量能做到觀察敏銳、快速和細致;其次要具備從宏觀觀察折射到到微觀想象的能力,例如要能把擺在面前的“死”的分子立體模型“活”化;再次要能夠去粗取精,去偽存真和比較鑒別,并能對觀察到的宏觀現象進行分析、綜合和概括,并總結出一些相對應的結論,還要會用較為簡煉的語言描述一些記憶方法和規律。
二、實驗能力
《普通高中化學課程標準(實驗)》中明確指出,化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用,有助于激發學生學習化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,培養學生的科學態度和價值觀。由此可見,學生在《有機化學基礎》模塊的學習過程中要注意分析教材中實驗的內涵及其操作,當學生看到具體的實驗現象時,對有些知識的理解不再是抽象的,而是實實在在的。學生通過實驗的研究,既有利于他們對概念的理解,又有助于學生學習興趣的提高。
同時,新教材變演示實驗為“活動與探究”,這相比較過去的教師演示實驗而言,學生的參與性增加了,教師給學生提供一定的實驗用品,引導學生根據所學知識,獨立設計實驗方案對問題進行探究,即變驗證性實驗為探究性實驗。例如有機化學教材中有關醇、酚的性質實驗,原來學生只需“按方抓藥”不用做過多的思考,這樣的結果是學生的主動性和創造性根本得不到發揮,因此,我們有必要引導學生將部分性質實驗改變為探究性實驗。可以說,學生提出的方案越多,思考的角度就越廣,思維就越深刻。與此同時,學生經過交流討論,碰撞出許多創造性思維的火花,不僅給學生增加了活動的機會,讓學生親歷實驗操作的過程,而且還讓學生體驗了科學探究的方法,更能培養學生科學探究的能力。有機化學實驗的繁瑣性要求學生具備較強的實驗理解能力和動手能力。
三、知識建構能力
有機化合物轉化的復雜性就要求學生要有很強的建構知識結構的能力。一門學科理想的認知結構理應是一個充滿層次感的金字塔結構,包括范圍最大的那些概念位于金字塔的頂點,它們容納了那些概括性越來越低的一些事實材料。學生自身具備的有關某一學科的認知結構雖然與教材結構是不完全相同的,但主要是由教材結構轉化而來的。對于高中有機化學來說,學生應該建立的認知結構是以有機物的分類(即官能團)為基本框架,以各種官能團的相互轉化為橫向線索的,同時適當的穿插一些陳述性的材料,比如有機化學的發展史、有機化合物的類型和特性等。教學中有效地進行知識組塊能夠梳理知識,使知識網絡化、系統化,這就是具體的良好認知結構的構建。所謂建模,就是建立模型,即建立知識模塊一知識的組織。
四、解決實際問題能力
《有機化學基礎》模塊以有機化合物的組成、結構、性質和應用等為核心內容,同時滲透了STS理念,比如,有機化學可以為解決環境污染問題提供解決方案;另一方面,有機化學還體現了學科的時代發展趨勢,例如,合成高分子部分融入了材料科學的相關知識;糖類、氨基酸和蛋白質部分融入了生命科學的相關知識,有機化學在醫藥方面也是全方位的滲透,因此,學習該模塊對提高學生的科學素養有著重要的意義,有機化學與生產生活的這種聯系應用的廣泛性要求學生具備較強的解決生產生活中實際問題的能力,在有關有機化學的知識出現的時候,能夠及時與我們的生產生活加以聯系并運用。