《高分子材料》課程中“聚氯乙烯”的微課教學設計*

劉智勇，張宗瑞，林 英，宋慶平，高建綱

(安徽工程大學化學與環境工程學院，安徽 蕪湖 241000)

信息化時代大背景下，學習資源豐富，信息獲取途徑多元，但現有的學習資源仍然滿足不了學生個性化的學習需求，這就要求教師要不斷更新教學理念、創新教學模式、提升教學技能，提供更多的優質學習資源。當下國內“疫情”最困難的時期雖已度過，但教師在“疫情”期間線上授課積累的寶貴經驗可以多加利用，將重要知識點的教學過程以視頻的形式記錄，作為傳統線下教學方式的重要補充和拓展，有利于提高學生的知識豐富度和認知水平，也就是“微課”。本文主要結合《高分子材料》課程中“聚氯乙烯”部分的線上和線下的教學經驗，對其重要知識點進行微課教學設計，具體包括教學內容分析、教學目標及重難點、教學設計的理念與思路、教學活動設計四個方面，旨在通過微課的形式改善教學效果，提高教學質量，滿足信息時代學生的多元化學習需求。

1 教學內容分析

根據本校高分子材料與工程專業的培養方案，本課程選用教材為化學工業出版社出版的《高分子材料(第二版)》，其中“聚氯乙烯”是該教材第二章第四節的內容，是本課程教學內容中的重難點之一。本部分教學內容旨在讓學生首先通過分析聚氯乙烯的化學結構特點，理解其性能優缺點，然后根據優點了解聚氯乙烯的應用領域，并引導學生結合已掌握的高分子材料相關知識點，針對聚氯乙烯在應用中的缺點提出改性方案。在這一過程中，不僅需要學生掌握聚氯乙烯的新知識，還對學生已有知識的理解深度和廣度提出新要求，達到“溫故而知新”的目的。教師要不斷幫助學生搭建知識框架，理順知識脈絡，為學生后續的學習奠定良好的知識遷移基礎。

2 教學目標及重難點

2.1 教學目標

2.1.1 知識和技能目標

(1)認識聚氯乙烯的化學結構，理解聚氯乙烯結構與性能之間的本質關系。

(2)提出合理可行的物理或化學改性方案，改善或克服聚氯乙烯在實際應用中的性能缺點。

2.1.2 情感、態度與價值觀目標

(1)通過學習聚氯乙烯結構與性能的相關性，理解事物現象與本質的關系，掌握對立與統一的規律。

(2)通過認識聚氯乙烯性能的缺點，提出改性方案，培養學生理論聯系實際、多方位思考問題的思維模式，樹立“有志者事竟成”的觀念。

2.2 教學重難點

2.2.1 教學重難點

(1)深刻理解聚氯乙烯結構與性能之間的內在本質關系。

(2)針對聚氯乙烯的性能缺點，結合其結構特點和已學習的相關知識點，提出改性方案并分析可行性。

2.2.2 對教學重難點的處理

教師在設計教案時，合理運用學習理論，有助于指導教學過程，提高教學質量和學生的學習效率。建構主義認為，任何知識都具有一定的內涵、邏輯外延和心理外延，知識的意義要通過知識的應用來理解。基于建構主義的學習遷移理論實際上是知識在新條件下的重新建構，這種建構同時涉及知識的意義和應用范圍兩個方面。在教學過程中，教師不僅要引導學生意識到新舊知識間的聯系并對知識進行總結，還要注重練習內容的變通性和練習方法的多樣性，使知識與一定的使用情境聯系起來。因此，教師可首先由生活中常見的聚氯乙烯制品啟發學生思考這些制品的性能特點，進而理解聚氯乙烯化學結構與性能的關系，并著重分析聚氯乙烯在應用中的優點和缺點。然后結合先導課程如《高分子化學》、《高分子物理》以及《高分子成型加工原理》中所學知識點，引導學生針對聚氯乙烯性能的缺點提出合理可行的改性方案。如此促使學生把學習新知識的過程和認知舊知識的過程相結合，主動探索新知識，自主完成知識建構，感受高分子材料的魅力。

3 教學設計的基本理念與思路

根據建構主義的學習遷移理論，在教學過程中，如何促進學生的知識遷移是非常重要的問題，因此合理解決這一問題就是本次教學設計的基本理念和思路，可從以下四個方面進行：

(1)在教學過程中，教師要善于引導學生主動把學習新知識和回顧舊知識兩個過程建立聯系，利用已經構建的舊知識體系去“同化”新知識、新問題，從而建立新的認知結構，使知識實現從“舊”到“新”的縱向遷移，不斷完善知識體系。

(2)在教學過程中，教師可以利用思維定勢的積極因素，促進知識正遷移。思維定勢是指人們習慣于用同一種傾向去解決問題。那么我們運用不同學習情境中的共同要素原理，通過設計相似的學習環節就可以激發學生的類比思維，進而促使知識正遷移。

(3)在教學過程中，教師還應防止知識的負遷移。由于學生受到認知結構、思維定勢以及學習方法等因素的局限，導致學生在學習新知識時可能產生知識負遷移。因此教師在進行講解時一定要做到準確無歧義，同時可以利用比較法，引導學生主動分析總結新知識與舊知識的不同點，提高其辨誤能力，避免學生因理解新知識不透徹，混淆新舊知識而發生的知識負遷移現象。

(4)在教學過程中，教師可從學生熟知的高分子材料制品入手，結合學生的生活經驗，創設生動、直觀的生活情景，引導學生運用新知識發現新問題，探討解決方案。這樣有利于激發學生的聯想思維，促進知識的正遷移。

4 教學活動設計

根據上述對教學內容的分析、重難點的處理方法以及教學設計的基本理念和思路，本次課程內容主要從新課導入、探索新知、分析總結、遷移應用四個環節設計教學活動。

新課導入是正式教學的啟動，是指教學開始前，授課教師有意識地將學生課前分散的注意力轉移到課堂，并使學生處于積極的學習狀態的教學行為。新課導入是教學活動中非常重要的一個環節，是上好一堂課的前提，也直接影響課堂教學效果。常見的新課導入方法眾多，比如情感導入法、設問導入法、直接導入法和情境導入法等。這些方法各有利弊，需依據教學內容而定。高分子材料與我們的日常生活密切相關，聚氯乙烯制品更是不可或缺，因此可以采用情境導入，從常見的聚氯乙烯制品如雨披、雨靴、防水桌布、涼鞋和下水管等著手，使本次教學內容貼近學生的日常生活，讓學生切實感受到本次教學內容主講的聚氯乙烯的存在，提高學生的學習興趣，讓學生更容易集中注意力到本次教學內容上，避免學生感到理論知識的枯燥乏味感。

探索并獲取新知本應是一件令人愉快的過程，但由于學生以往多是以被動的形式獲取新知，因此學生對獲取新知逐漸感到疲憊。為了避免學生對新知識的抵觸情緒，教學應多注重獲取新知識的過程，增強學生的主動參與感，適當提高獲取新知的難度，這樣學生在經歷過探索未知，最終獲取新知后，學生的成就感會更強，對新知的認識程度也更深，取得的教學效果也更好。在教學過程中，教師必須要意識到學生并非一無所知，而是有一定的相關知識儲備，這是教師講解新教學內容的良好基礎，因此教師應善于結合學生已學的舊知識和待學的新知識，幫助學生進行知識遷移，使學生能夠主動探索，最終自主構建新的知識框架。結合本次教學內容，教師可以發現聚氯乙烯的化學結構與已經學習的聚丙烯結構非常相似，如圖1所示，區別僅是側基不同，因此可以引導學生回顧聚丙烯的知識點，重點對比結構式中氯原子和甲基的不同可能有哪些影響，比如分子間作用力、熱穩定性和加工性能等，進而推導出聚氯乙烯的性能等特點及其制品常見的應用領域。

圖1 聚氯乙烯和聚丙烯的化學結構式

適時地分析總結可以幫助學生理順知識脈絡，突出學習的重點，突破學習的難點。在教師的實際教學中，為了方便學生理解新知識，教師往往會進行相關知識點的拓展，但是這些拓展的知識點可能會分散學生的注意力，因此教師就有必要及時的分析總結本次教學內容的重點和難點，讓學生有針對性的學習。分析總結的過程中還可以幫助學生復習知識點，及時的發現問題并解決。對知識點總結必然要求學生對已學習的知識點有足夠清晰的認識，因此學生必須主動再學習一次，這樣有利于學生對知識的鞏固和記憶。總結還可以承上啟下，為后續的學習奠定良好的知識遷移基礎。針對本次教學內容，教師應幫助學生分析總結出聚氯乙烯結構與性能的關系，聚氯乙烯的性能優缺點以及改性方案。

遷移應用指學生能夠根據已獲得的知識、技能和方法對新的知識和技能產生積極的影響，并且有能力解決應用中的問題。教師應知道，學生如果只是記住本次教學內容所講解的知識點是不夠的，更重要的是要對知識進行遷移應用，這才是教學的最終目的。因此，教師應幫助學生創設更多的情境，促使學生積極對所學知識點進行思考，完成知識的遷移和應用。針對本次教學內容，教師可以引導學生根據聚氯乙烯的優點設想更多的應用場景，根據缺點提出合理的改性方案。主要教學活動安排如表1所示。

表1 主要教學活動安排表

5 結 語

本次基于建構主義理論的微課教學設計，旨在通過精心設計的多媒體課件和嚴謹的教學活動，引導學生認識聚氯乙烯的化學結構，理解結構與性能的關系，總結性能特點和應用領域。并針對聚氯乙烯在應用中的缺點，探討出合理可行的改性方案。由此使學生在學習和應用新知識的過程中，不斷夯實舊知識基礎，建立新舊知識之間的聯系，自主完善知識體系，提高學習效率。