整合信息技術與《有機化學基礎（選修5）》的微課設計及應用

黎小兵++黃財印++朱偉

【摘要】在有機化學微課的制作及應用實踐中，總結了一些有機化學微課的制作方法，尤其是應用信息技術制作一些動態的模擬有機反應過程中分子變化的動畫，把這些動畫應用于微課中，取得較好的效果。同時也總結出一些制作不同用途的微課所對應的設計思路。

【關鍵詞】有機化學 微課 信息技術

【中圖分類號】G634.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）35-0128-02

《有機化學基礎（選修5）》是在《化學2（必修）》的有機部分的基礎上進行學習的，《化學2（必修）》主要介紹了烷烴、烯烴、芳香烴、醇、羧酸、酯、糖類、蛋白質、油脂、有機高分子化合物等常見有機物的簡單代表物及其組成、性質、用途。其中還簡單介紹了取代反應、加成反應、酯化反應、水解反應、聚合反應等有機反應類型。而在《有機化學基礎（選修5）》模塊，對有機物的認識基于其所屬的類別，要求學生從官能團相互轉化及官能團之間相互影響的角度來理解有機反應，突出結構決定性質，將有機物的結構、性質、實驗、反應、合成和應用整合成一個有機體。[1]

學生學習《有機化學基礎（選修5）》模塊的現狀及困擾：（1）該模塊知識點多，難度大，按正常課時學完該模塊，課堂上很難留時間給學生自主探究、小組合作學習。（2）需要記憶的內容多，且易遺忘，學生需定期復習鞏固。（3）有些學生課堂效率低，需加強課前預習及課后復習。基于此，這些年我通過制作及應用有機微課，取得較好教學效果，下面我介紹一下制作及應用不同類型微課的心得。

一、課前預習型微課

課前預習型微課主要應用于現在流行的“慕課”，“慕課”是對傳統的課堂和課后部分翻轉。也就是學生在“學習任務單”的指導下，課前觀看教師制作的微課視頻，并通過適當跟蹤練習鞏固，掌握本節課的基礎知識。課堂時間主要用來深入探究一些問題或解答課前預習時遇到的一些疑難。為了防止因“慕課”加重學生的學業負擔，這類微課要控制好時間和深度，注重基礎知識講解。

1.設計微課的一般思路

首先要全面了解學生以往的知識經驗、認知能力、思維習慣、情感態度等，其次要認真學習課程標準、教學大綱、選擇內容、設定目標、理清思路、設計程序等，后錄制微課視頻，編寫強化練習及學生學習任務單。反復多次修改，精益求精。

例如微課《羧酸》制作思路：首先引導學生回憶《必修2》中乙酸的結構特點及性質，然后講解羧酸的存在、定義、分類、系統命名法、物理性質、化學性質。重點是通過Flash制作的動畫來幫助學生理解、記住羧酸參加化學反應時斷鍵、成鍵位置。至于酯化反應的幾種類型、甲酸的特殊性，以及醇羥基、酚羥基、羧酸羥基三者之間性質的比較等，就留在課堂上由學生自主探究，小組學習，總結歸納來解決。

2.整合信息技術，制作內容豐富、形式多樣的動畫

有機物結構復雜，種類繁多，但有機反應很有規律，首先要找出參加反應的官能團，其次判斷出官能團相互轉換時斷鍵、成鍵位置，為幫助學生理解、記牢官能團轉換時斷鍵、成鍵位置，我用Macromedia Flash等軟件制作了常見有機物參加反應時結構變化的動畫，這些動畫應用于微課中，取得較好效果。

Macromedia Flash是一款界面直觀、操作簡單的動畫制作軟件，可以制作很復雜的平面動畫，因為它能很好的將文本文件、圖像文件、聲音文件、視頻文件等結合在一起，所以應用他可以制作出效果極佳的影音文件。同時Flash是運用矢量圖形制作動畫，所以制作出的影音文件尺寸小、可無損放大。

如乙醇和乙酸發生酯化反應的動畫制作步驟如下：（1）用Cambridge Soft公司開發的ChemDraw軟件設計出乙醇和乙酸的球棍模型，截屏后得球棍模型平面圖，分別導入MacromediaFlash中成圖形元件。（2）在MacromediaFlash中把乙醇中羥基氫和乙酸的羥基截取下來分別轉換成為另外元件，把乙酸剩余部分中的碳氧單鍵改成碳氧雙鍵（ChemDraw軟件設計出的球棍模型只有單鍵，沒有雙鍵、三鍵）。（3）四個元件分別拉入四個圖層中，移動元件組合成乙醇和乙酸的球棍模型。（4）使用漸變動畫功能，讓乙醇中羥基氫和乙酸的羥基斷開往上移動結合成水，剩余部分對接成乙酸乙酯。具有立體效果的乙醇和乙酸發生酯化反應的動畫就完成了。[2]

又如在《抓斷鍵成鍵位置，輕松書寫有機反應方程式》、《烯烴加聚反應的幾種類型》《確定有機物同分異構體數目的幾種方法》等微課中，我直接用結構簡式制作動畫，對學生正確書寫有機結構簡式、化學方程式幫助很大等。

這類微課忌諱把所有知識講深講透，學生只需在家里觀看老師講課視頻，然后通過做大量習題來鞏固，完全被動地接受知識，從而導致我們的教學又回到以前的“填鴨式”老路上了。

由于微課是經老師反復修改，精心制作成的，同時我們也可借鑒或直接使用其他教師開發的優秀微課，因此這些微課比傳統課堂教學更精煉，條理更清晰，更有利于學生掌握基礎知識，從而減輕學生負擔。尤其是對于接受能力較弱的學生可通過多次觀看學習來掌握知識，從而較好地解決了一個班級學生個體差異給教師上課帶來的困擾。自然這類與教材配套的完整系列化的微課，也能讓部分對《有機化學基礎（選修5）》有興趣但學校又沒開設這門課程的學生開展自學。

二、課后復習、提升型微課

1.該類型微課的內容和作用

這類微課的內容主要包括：（1）重點知識。（2）典型例題。（3）學生學習過程中普遍存在的具有代表性的疑難問題（4）易遺忘的知識。

這類微課主要作用有：（1）學生課后利用這類微課復習提升。（2）學生在課堂上某個知識點沒聽懂，可以在課外有選擇性地觀看微課，查漏補缺。（3）某個知識點因時間長而遺忘，可通過微課來復習鞏固。

2.微課《有機物中原子共線、共面問題分析》制作思路

該微課屬于講解典型例題型的微課，該例題題目是“某有機物的結構簡式請判斷其最多有個原子在同一條直線上；最多有個原子在同一平面上。”

該微課制作過程如下：（1）用ChemDraw軟件分別設計甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯的球棍模型，并從不同角度旋轉各球棍模型，用CamtasiaStudio等錄屏軟件錄制旋轉過程，截取效果最好的視頻片段保存備用。（2）通過講解甲烷的旋轉視頻，從而推理出飽和碳原子及其直接相連的四個原子，即中1—4原子構成一個四面體，碳原子5在四面體中間。也可引導學生把1、2原子想象成一個人的兩支手，3、4原子想象成一個人的兩支腳，碳原子5想象成人的肚子，若兩支手1、2和肚子5構成一個平面，那么兩支腳3、4就分別在該平面一前一后，好像一個人在做伸展運動；通過講解乙烯的旋轉視頻，從而推理出碳碳雙鍵的兩個碳原子及其直接相連的四個原子，即中1-6原子處于同一平面；通過講解乙炔的旋轉視頻，從而推理出碳碳三鍵的兩個碳原子及其直接相連的兩個原子，即中1-4原子在同一條直線上。通過講解苯的旋轉視頻，從而推理出苯環中1-12原子同一平面，且鍵角均為120°；通過講解甲苯的旋轉視頻，引導學生把甲苯中苯環想象成圓桌面，甲基中3、4、5三個氫原子構成的圓想象成汽車方向盤，碳原子1、2之間的單鍵想象成方向盤軸，在苯環平面且可以旋轉，方向盤平面和苯環平面垂直，因此3、4、5三個氫原子最多有一個可旋轉到于苯環平面。（3）把結構簡式變形為，從而總結出最多有6個原子（即1-6原子）在同一條直線上，最多有30個原子在同一平面上（8、9、10三個氫原子最多只有一個在該平面上，11、12、13三個氫原子最多只有一個在該平面上）。

多媒體信息技術應用于微課制作，可以將原本微觀的、靜態的、抽象的、模糊的信息，宏觀、動態、形象、直觀地表現出來，從而有效幫助學生對知識的理解、記憶，深受學生歡迎。

三、有機實驗型微課

費茨（T.M.Fitts）和波斯納（M.I.Posner）說：“在動作技能學習的起始階段，首先要通過對示范動作的觀察，對刺激情境的知覺，來形成一個內部的動作意向，以作為實際操作時的參照”[3]。由于高二學生對有機實驗還比較陌生，處于模仿階段，在傳統課堂教學過程中，我們常常用很長時間演示、講解一個有機實驗，學生自然就沒時間動手操作，而且后排學生無法觀察清楚實驗操作及現象。基于此我制作了一些有機實驗型微課。

例如微課《乙烯的實驗室制取和性質》，我在實驗室錄制了制取乙烯和驗證其性質的各個實驗步驟及注意事項的視頻（也可網上下載）。將該視頻導入CamtasiaStudio軟件中，對關鍵步驟重點講解，加入旁白。在學生正式進入實驗室進行實驗的前一天，我把微課視頻、強化練習及學生學習任務單發給學生，學生順利完成實驗預習。對比傳統的實驗教學，這種在微課支持下的實驗教學效率更高，學生對實驗了解得更充分。而且學生對實驗步驟及注意事項已經了然于心，自然就不會對化學實驗產生膽怯心理。

對于有些有機實驗較危險、較難成功或者時間很長，我們沒必要給學生演示，用實驗微課進行教學可達到很好的教學效果。

微課支持下的機化學教學比傳統教學具有很大優勢，尤其是現代化教學手段應用于有機化學微課制作，大大提高了微課教學效果，但目前高中有機化學微課還零散雜亂不夠全面，有些方面被大量重復制作，有些方面無人問津，這極大制約了有機微課的使用。因此今后有機化學微課制作應往系統化、模塊化方向發展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]陳廣余.微課，讓化學教學更具個性化[J].化學教學，2014，（5）：25-28.

[3]皮連生.教育心理學[M].上海：上海教育出版社，2011.