鄧華明
(廣東嶺南職業技術學院,廣東 廣州 510663)
有機化學是我校醫學檢驗技術等多個專業的專業基礎課,與其他專業基礎課相比,具有課程內容繁多、知識點銜接緊密的特點,學生需掌握大量分子結構、反應機理、化合物性質等知識重點,才能解決鑒別、推斷等知識難點。
本課程的授課模式主要有兩種:純理論教學、理實相結合教學。從教學反饋來看,學生學習該門課程積極性較低,學習效果不理想。總結原因,有以下幾點:①課程內容繁雜且抽象。調查發現,我院本專業80%的學生高中時為文科生,在高中階段對化學的學習甚少,導致其在學習過程中困難重重;②課時少,內容多,所以教師容易“填鴨式”的講授,學生被動的接受知識,師生互動少;③不能及時了解學生課前預習、課中學習、課后復習的狀態,因而教師也就不能及時的調整教學策略;④考核方式多以期末考試為主,易導致學生課前預習不上心、課上學習不專心、課后復習不走心,臨考前抱佛腳,因而考核結果也不能真正反映學生的知識水平[1-3]。
雨課堂是學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發的智慧教學工具,現已成為高校教學改革的研究熱點[4-7]。鑒于有機化學在教學中存在的問題,筆者嘗試將雨課堂運用到教學中,拓展教學的時間和空間,通過增加師生互動,提高學生課堂的參與程度和學習興趣?,F就以醇單元教學為例,從教學分析、教學策略、教學過程、教學反思四個方面進行教學設計和實踐。
本單元理論教學內容屬于含氧衍生物模塊中的醇,醇是連接烴類及含氧衍生物的橋梁化合物。課程學時:2學時。
知識目標:能總結醇類化合物的理化性質;能說出常見的重要醇類化合物在醫藥衛生行業的應用。技能目標:能利用系統命名法命名;能夠根據理化性質列舉出鑒別醇類化合物的方法。素養目標:培養學生遵守交通規則,安全出行的意識;培養學生消防安全意識和火災應對能力;培養學生綠色化學理念。
重點:能總結醇類化合物的理化性質;能利用系統命名法命名醇類化合物。
難點:能根據性質鑒別醇類化合物。
課程教學對象是醫學檢驗技術專業一年級學生,他們思維活躍,反感被動灌輸,喜歡動手操作,樂于嘗試使用智能移動終端設備開展學習。通過學習,學生已掌握烴類化合物的命名、結構和性質,但綜合應用理化性質鑒別化合物的能力還有待提高。
基于以學習者為中心,以成果為導向的理念,采用任務驅動法、小組合作探究法,利用雨課堂、微課、視頻、思維導圖、球棍模型等資源開展教學。
教師在課前將預習課件、微課、預習題等資料發布到雨課堂,并推送至學生手機微信端。學生接收預習任務,觀看預習課件,完成客觀題和預習思考題:①總結烴類及醇類化合物命名的思維導圖;②查閱資料,用一句話闡述便攜式酒精測試儀的工作原理;③臨床上常用酒精作為外用消毒劑,酒精的濃度越大,消毒效果越好嗎?
教師通過教學平臺查看、分析學生預習成果,了解學生對醇的鑒別、命名及化學性質尤其是消去反應知識掌握較為薄弱,對醇的官能團和結構知識掌握較好,最終確定教學方案。
本實施過程分初識醇類、解讀醇類、應用醇類、總結點評四個教學環節。
3.2.1 初識醇類
首先,教師展示交警測酒駕的圖片,創設酒測情境,結合預習思考題,提出問題:交警是如何快速判斷駕駛員是否酒后駕駛,酒駕檢測的指標、檢測工具、檢測原理是什么,引發學生思考和討論,引入醇的學習,培養學生安全駕駛的意識。
然后,教師講授系統命名法:①通過flash動畫展示乙醇的三維分子結構,引出醇的官能團。②利用球棍模型解釋R-O-H中O原子的sp3雜化軌道狀態,引出R-O-H的鍵角和空間立體結構;并以C5H12O為例,使用球棍模型演示官能團異構和碳鏈異構。③通過舉例常見的醇,闡述醇的分類,并從碳原子類型知識點出發引發學生思考:有沒有季醇,為什么,并通過雨課堂平臺隨機抽選學生回答。④通過雨課堂平臺隨機抽選學生溫故化合物系統命名的三步驟:選主鏈、編號、命名,總結歸納醇的系統命名法,并舉例示范。
接著,教師通過雨課堂平臺實時推送命名習題和錯誤率高的預習題,學生通過手機端限時完互動練習。通過練習,糾正了學生書寫不規范的問題,預習題的正確率也由課前的67%提高到92%,解決了預習難題。
最后,教師通過展示學生預習思維導圖的成果,引導優秀學生講解總結思路,使學生相互學習,有效促進學習的積極性和提升學習成效。
3.2.2 解讀醇類
基于“結構決定性質,性質反映結構”的基本理念,在本環節授課過程中,我們從結構入手,利用球棍模型教具,演示醇的結構特點和化學反應過程,通過觸感演練增加學生對抽象性質的理解,實現“做中學、學中做、做中教”。
教師借助醇的球棍模型,引導學生分析醇的結構歸納醇溶解性、酸性、酯化、取代、脫水、氧化、鄰二醇特性等反應性質,剖析重、難點。學生觀摩教師球棍模型展示操作,并根據結構,推測O-H鍵、C-O鍵、α-H鍵、β-H鍵斷裂發生的反應類型。
接著,教師通過雨課堂發布球棍模型演示任務:①制作2-丙醇和甘油;②展示乙醇分子間脫水反應過程;③展示乙醇的羥基被鹵素原子取代的過程;④展示乙醇氧化成醛的過程;⑤完成在線性質練習題。學生分小組合作,完成球棍模型演示任務和在線性質題測試,對不理解的演示任務,隨時通過手機端雨課堂平臺觀看醇化學性質球棍模型演示微課,化解難點。
然后,教師播放醇消去反應、氧化反應等教學視頻,使抽象、復雜的反應形象化、具體化。學生通過觀看教學視頻,領悟醇的性質反應,突破性質重點。
最后,教師通過雨課堂平臺推送鑒別主觀題:請用化學方法區分乙醇、甘油和乙醚。學生經過討論,總結出乙醇、甘油特異性的鑒別方法:利用金屬鈉推斷出乙醇,利用新制氫氧化銅推斷出甘油,在沒學醚性質的前提下,排除法推測出乙醚。接著,教師趁熱打鐵,繼續在線推送伯、仲、叔醇鑒別客觀題,利用習題化解鑒別難點。
3.2.3 應用醇類
首先,教師展示新冠疫情期間的消毒酒精著火的案例,提出問題:使用75%消毒需要注意什么事項,如果著火要怎么處理,引發學生思考和討論。
接著,教師播放消防員撲滅酒精著火的視頻,學生通過學習消毒酒精使用注意事項及著火處理方式,培養消防安全的意識。
然后,教師展示學生預習思考題的語音成果,并發布閱讀和討論任務:①閱讀課本60~61頁,查閱資料,回答下列問題:1. 酒精作為燃料、消毒、預防褥瘡、物理退熱等作用的濃度分別是多少;②舉例重要的醇在生活、醫藥、工業上的應用。通過任務引導學生分析歸納醇的應用,培養學生主動探究學習的能力和綠色化學的環保意識。
最后,結合教學內容,設計“一分鐘化學”環節,通過榴蓮的氣味引入生活中有趣的化學關聯知識——乙硫醇,引發學生的學習興趣,擴展知識面。
3.2.4 總結點評
在總結點評環節,教師使用XMind思維導圖工具引導學生即時歸納總結醇的分類、結構和命名特點、化學性質、鑒別方法,培養學生的構建系統、嚴密的知識架構的能力。
教師在教學平臺上發布課后作業,實現知識的鞏固和遷移拓展。學生登錄雨課堂平臺,通過實地調查、查閱文獻等方式按時完成課后思考題,拓展職業能力。本章課程結束后,通過雨課堂平臺完成單元測驗,檢驗學習水平。其中,測驗分數<80分的同學,需完成學習筆記,鞏固基礎知識。同時,教師總結歸納雨課堂平臺學生點擊“不懂”的PPT,關注討論區留言,就學生私信提出的問題進行答疑。
本課程利用雨課堂平臺進行教學,擴展教學的時間和空間,實現在線教學和實體課堂教學的融合。教學采用信息化手段和傳統的球棍模型演示的手段相結合,幫助學生充分理解醇的結構、命名以及性質,實現復雜問題簡單化,抽象問題形象化,化解了教學難點。在教學過程中,教師根據學生學習狀態和成果,發布個性化教學任務,因材施教,并根據課程內容實施課堂實時考核,學生能及時了解自己的學習情況,有效促進學生學習的積極性和自我約束。在教學成效方面,絕大多數學生完成了“懂結構、會命名、知性質、識鑒別”的課程預期學習成果。在課堂實時考核和課后考核中實現了相應的知識目標、技能目標和素養目標。
今年疫情猝不及防的蔓延給傳統教育帶了一些應對的改變,例如延期開學、云端教學。經過上半年的教學實踐證明,云端教學從開始的“權宜之計”儼然已成為一種潮流,它既是一次嚴峻的挑戰,更是教育改革的契機,促使我們重新認識信息化教學在應對突發公共危機事件中所具有的功能,主動思考和建構適合新時期和面向未來的教學方式,加快完善線上教學機制。在后續的教學研究中,我們將進一步開發信息化教學資源,精簡“應試”教育的內容,增加科學防控疫情等“應世”教育內容,把生活需求、職業需求相關的有機化學知識通過信息化手段融入課堂教學,提高學生課程學習的參與程度,讓課程的學習變得更開放、便捷,以實現師生共同進步。