高中化學化學選修⑤的內(nèi)容分析與教學設(shè)計蘇教版選修五

1、有機化學基礎(chǔ)內(nèi)容分析與使用建議有機化學基礎(chǔ)是普通高中化學課程的6個選修模塊之一，供對有機化學感興趣的高中學生選擇學習。作為選修課程，有機化學基礎(chǔ)學習的基礎(chǔ)是義務(wù)教育階段化學課程和普通高中必修化學課程中的有機化學知識。根據(jù)普通高中化學課程標準（實驗）編寫的有機化學基礎(chǔ)模塊教材按專題組織教學內(nèi)容，共分5個專題：專題1“認識有機化合物”、專題2“有機物的結(jié)構(gòu)與分類”、專題3“常見的烴”、專題4“烴的衍生物”、專題5“生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)”。      在普通高中化學課程標準（實驗）中，有機化學基礎(chǔ)的內(nèi)容主題分為4個，分別是：主題1“有機化合物的組成與結(jié)

2、構(gòu)”、主題2“烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用”、主題3“糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)”和主題4“合成高分子化合物”?？梢?，教材的專題1和專題2涵蓋了內(nèi)容標準中主題1的內(nèi)容，專題3和專題4涵蓋了內(nèi)容標準中主題2的內(nèi)容，專題5的內(nèi)容即內(nèi)容標準中主題3的內(nèi)容，而內(nèi)容標準中主題4的內(nèi)容主要被安排在教材的專題3和專題4中。一、教材的內(nèi)容體系1內(nèi)容結(jié)構(gòu)專題1“認識有機化合物”分為兩個單元：有機化學的發(fā)展與應(yīng)用、科學家怎樣研究有機物，分別介紹有機化學的發(fā)展歷史及其研究方法。在必修的化學2中，學生對一些具體的有機化合物有了感性認識，因此在專題2中，教材對有機化合物的命名與分類的知識作了介紹。在接下來的專題3、4、5中，以“

3、官能團”為組織線索，分別對脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的作了介紹。教材的結(jié)構(gòu)見表1所示。 表1有機化學基礎(chǔ)教材的內(nèi)容結(jié)構(gòu)專題1認識有機化合物專題2有機物的結(jié)構(gòu)與分類專題3常見的烴專題4烴的衍生物專題5生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)第一單元有機化學的發(fā)展與應(yīng)用第一單元有機化合物的結(jié)構(gòu)第一單元脂肪烴第一單元鹵代烴第一單元糖類  油脂第二單元科學家怎樣研究有機物第二單元有機化合物的分類和命名第二單元芳香烴第二單元醇  酚第二單元氨基酸蛋白質(zhì)核  酸第三單元醛  羧酸2內(nèi)容簡析 考察整個教學內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，教材在注重呈現(xiàn)有機化學基本知識的同時，

4、十分注重將有機化學知識與生產(chǎn)、生活的實際相聯(lián)系。例如，專題1“認識有機化合物”從有機化學學科的視角來認識有機化學發(fā)展軌跡的同時，也強調(diào)有機化學對社會發(fā)展的功能，即有機化學在人類提高生活質(zhì)量、改善生存環(huán)境、解決發(fā)展問題的過程中所起的巨大作用。有機物的結(jié)構(gòu)、分類和命名知識是學習有機化學的基礎(chǔ)。由于在必修化學的學習階段學生對具體的有機化合物（如甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙醛、乙酸等）已經(jīng)有了感性認識，因此，在專題2“有機物的結(jié)構(gòu)與分類”中介紹有機化合物的結(jié)構(gòu)、分類、命名就有了一定的前概念，對有機化合物結(jié)構(gòu)的介紹重點并不在于具體的有機化合物，而是較抽象或規(guī)律性的有機化學基本知識，如有機物中碳原子的成鍵特點

5、、有機物結(jié)構(gòu)的表示方法、同分異構(gòu)體的識別等。教材在對常見的烴、烴的衍生物、生命活動中的有機物等各類有機物進行介紹時，十分重視各類有機物在生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，以及新工藝、新方法的介紹，例如石油制品的應(yīng)用、綠色化學工藝等。二、教材編寫思路分析1教材編寫所遵循的原則    社會發(fā)展原則化學科學的發(fā)展已經(jīng)滲透到社會生活的方方面面，社會所面臨的許多問題，如環(huán)境問題、能源危機、食品安全等，都與化學密切相關(guān)。因此教材編制要遵循社會發(fā)展原則，盡可能讓學生學習真實的社會情景下的化學知識。有機化學研究成果對社會發(fā)展起到了一定的促進作用，給人類的生活帶來了方便，提高了人類的生活

6、質(zhì)量。然而，不可否認的是，有機化學產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用對人類的健康和生存環(huán)境也造成了一定的危害。教材研制的社會發(fā)展原則要求教學內(nèi)容的選取兼顧這兩種情況，讓學生從社會角度來認識有機化學。例如，教材在“鹵代烴”部分（見教材第60- 61頁）不但介紹了鹵代烴給人類生活帶來的方便，也介紹了鹵代烴對環(huán)境造成的危害（DDT的富集和氟氯烴對臭氧層的破壞），見圖1和圖2。     圖1 鹵代烴的各種用        圖2 某地土壤中DDT的相對含 知識邏輯原則教材內(nèi)容主要是學科知識，而任何學科都有其自身的

7、邏輯結(jié)構(gòu)，教材編制應(yīng)考慮到學科知識的邏輯順序。有機化學知識可分為兩個部分：一是有機化學基礎(chǔ)理論，包括有機物結(jié)構(gòu)的表示、官能團、同分異構(gòu)體、有機物的分類和命名和有機反應(yīng)原理等；二是各類有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等。教材在安排教學內(nèi)容時，必須考慮這些知識間的邏輯關(guān)系。有機化學基礎(chǔ)在組織教學內(nèi)容時，首先給出第一部分知識，這樣就為學習第二部分知識創(chuàng)造了條件。知識的邏輯結(jié)構(gòu)見圖3。圖3 有機化學基礎(chǔ)中的知識邏輯 學生發(fā)展原則    教材的內(nèi)容和呈現(xiàn)方式要符合學生的心理發(fā)展水平和認知規(guī)律是教材編寫的另一個重要原則。高中階段學生與初中階段的學生相比，其抽象思維能力有了較大的發(fā)展，

8、因此高中學生在學習選修有機化學課程時，要在感性認識和生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上發(fā)展歸納、演繹、類比等邏輯思維能力。因此，有機化學基礎(chǔ)教材的編制從學生熟悉的生活事實和已有的知識經(jīng)驗入手，通過分析化學事實學習化學知識。     例如，雖然有關(guān)脂肪和蛋白質(zhì)的知識在義務(wù)教育、高中必修和高中選修化學課程的三個學習階段均涉及，但三個階段對知識層次的要求卻有較大差異，這種差異反映了從具體到抽象、從感性到理性的變化過程，符合教材編寫的學生發(fā)展原則(見圖4)。 圖4 中學化學課程三個階段中的油脂和蛋白質(zhì)的知識2教材編制的理念教材有機化學基礎(chǔ)編制的理念包括：采取目標與過程相結(jié)合的編制模式、將課

9、程的功能的價值取向定位于學科性與社會性的統(tǒng)一、運用兼顧基礎(chǔ)性與時代性的知識選取原則。 目標模式與過程模式相結(jié)合教材編制的目標模式要求將系統(tǒng)的、層次的課程目標作為教材編制的核心，教材的內(nèi)容要進行結(jié)構(gòu)化的組織才能為學生提供有效的學習經(jīng)驗；而教材編制的過程模式卻強調(diào)學生對知識的主動建構(gòu)，將學習過程放在核心的位置。教材有機化學基礎(chǔ)的編制模式采取目標模式與過程模式相結(jié)合的方法，各取其所長。一方面，教材編制圍繞普通高中化學課程標準中規(guī)定的課程目標和內(nèi)容標準進行，即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等三維目標是教材編制的核心；另一方面，教材又十分注重為學生搭建主動構(gòu)建知識的平臺，為他們根據(jù)自己的興趣拓

10、展有機化學知識創(chuàng)造條件。例如，設(shè)置的“拓展視野”欄目中的知識內(nèi)容在課程標準中并沒有出現(xiàn)，然而這些知識卻有利于開拓學生的化學視野，為學生自主建構(gòu)知識創(chuàng)造了條件。 學科性與社會性統(tǒng)一課程功能的學科取向關(guān)注課程的學術(shù)性和知識的傳承，而課程功能的社會取向則關(guān)注知識在社會中應(yīng)用，強調(diào)在生產(chǎn)、生活問題的情境中學習化學。教材有機化學基礎(chǔ)將有機化學課程的功能定位于學科性與社會性的統(tǒng)一，即既讓學生對有機化學知識系統(tǒng)有初步了解，又十分注重將有機化學知識與社會應(yīng)用相聯(lián)系。具體而言就是，教材一方面組織基本的有機化學知識系統(tǒng)如有機化合物的命名、結(jié)構(gòu)式的書寫、同分異構(gòu)體的識別、各類有機化合物的化學性質(zhì)等，另一方面又將這些

11、知識與生活及生產(chǎn)領(lǐng)域相聯(lián)系。例如，在“認識有機化合物”專題中，第一單元和第二單元分別根據(jù)有機化學的社會作用線索和學科線索來組織教學內(nèi)容的（見圖5），體現(xiàn)了上述兩種價值取向的統(tǒng)一。圖5 專題1的兩條內(nèi)容組織線索基礎(chǔ)性與時代性兼顧知識是人類在漫長的歲月中積累的學問和技藝系統(tǒng)，進行課程設(shè)計時不可能將人類所有知識都反映到教材上。因此，對知識進行選取是課程設(shè)計首先必須做的。傳統(tǒng)的有機化學課程奉行要素主義的知識觀，即教材極關(guān)注呈現(xiàn)人類知識系統(tǒng)中永恒不變的“要素”，強調(diào)基礎(chǔ)知識和基本技能的學習。在教材編寫過程中，編者在充分考慮知識的基礎(chǔ)性，將最基本的有機化學知識納入教材內(nèi)容體系的同時也十分注重知識的時代性，

12、即把較新的有機化學研究成果作為內(nèi)容體系的一部分。例如，教材介紹了不對稱合成、異丙苯的分子篩固體酸催化劑生產(chǎn)工藝、直接甲醇燃料電池、人類蛋白質(zhì)組計劃等知識等較新的知識。再如，教材將異丙苯兩種生產(chǎn)工藝（AlCl3催化工藝和分子篩固體酸催化劑工藝）采用流程圖的形式進行對比（見圖6），體現(xiàn)了化學知識的時代性。圖6生產(chǎn)異丙苯的兩種化學工藝對比三、教材的編寫特色分析 1教學內(nèi)容的組織既收斂又發(fā)散以學科為中心的科學課程注重科學的學科結(jié)構(gòu)。例如，結(jié)構(gòu)主義課程論的創(chuàng)始人布魯納（J S. Bruner）認為，任何學科都有一個基本的結(jié)構(gòu)，“不論選教什么學科，務(wù)必使學生理解該學科的基本結(jié)構(gòu)”。雖然布魯納也指

13、出學科的基本結(jié)構(gòu)不是一成不變的，而是隨著學科知識的不斷擴展和加深而逐步改變和完善的，但是“學科結(jié)構(gòu)”必然要求教材的內(nèi)容的組織具有較強的收斂性，留給學生的思考的空間必然會減小。在教材編寫過程中，編者在考慮有機化學學科的基本結(jié)構(gòu)的同時，也注重教材內(nèi)容的發(fā)散性，拓展學生的化學視野。教材從對有機化學學科的介紹（研究對象、研究方法等）到對學習有機化合物基本知識和技能的介紹（有機化合物的分類、命名等），再到各類有機化合物（按官能團分類）的學習，符合有機化學最基本的學科結(jié)構(gòu)的要求；有機物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用、有機化學新產(chǎn)品、新工藝等有關(guān)應(yīng)用的知識內(nèi)容卻具有發(fā)散性，開拓學生的化學視野、為學生提供思考的空間。例

14、如，讓學生調(diào)查有機材料的應(yīng)用、利用實驗說明基團間的相互影響等。 2教學內(nèi)容的組織注重與其他學科相聯(lián)系目前，大多數(shù)課程的組織仍然是分科組織。然而，將學科統(tǒng)整形成的綜合課程是現(xiàn)代課程發(fā)展的一種趨勢，并已付諸實施。綜合課程是將具有內(nèi)在邏輯或價值關(guān)聯(lián)的分科課程內(nèi)容統(tǒng)整在一起，旨在消除各類知識之間的界限，使學生形成對世界的整體性和全息觀念。雖然有機化學基礎(chǔ)不是綜合課程，但其在有機化學與其他學科的整合上作初步嘗試。生命科學、高分子科學等學科和有機化學有著天然的聯(lián)系，因此，教材在內(nèi)容組織上多次將有機化學知識與生命科學、高分子科學等學科的內(nèi)容相聯(lián)系(見圖7)。例如，專題5“生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)”中就有

15、很多與生命科學聯(lián)系的內(nèi)容，如鐮刀型貧血癥、酶催化、人類蛋白質(zhì)組計劃、基因工程等內(nèi)容；在介紹醛類物質(zhì)時，聯(lián)系高分子科學中“線型”和“體型”酚醛樹脂作介紹。圖7 有機化學與其他學科的聯(lián)系3知識內(nèi)容的呈現(xiàn)符合認知心理學原理 創(chuàng)設(shè)有效的“先行組織者”美國著名的教育心理學家奧蘇貝爾（David P. Ausubel）等提出的有意義理論認為：在有意義學習的過程中，新知識與學生認知結(jié)構(gòu)中已有的觀念建立起有意義的、實質(zhì)的聯(lián)系。因此，教學材料的組織應(yīng)具有“先行組織者”的作用。在教材編制過程中，編者充分考慮這一原理，在學習新知識前盡量組織有效的先行組織者。例如，在介紹有機分子三維結(jié)構(gòu)前，教材以

16、“化學史話”的形式重現(xiàn)科學家發(fā)現(xiàn)有機分子三維結(jié)構(gòu)的歷史（見圖8），在學生思維中形成先行組織者，為有機分子的三維結(jié)構(gòu)知識的有效學習創(chuàng)造條件。圖8 有機分子結(jié)構(gòu)從二維擴展到三維 創(chuàng)設(shè)合理的問題情境圖8 有機分子結(jié)構(gòu)從二維擴展到三維  雖然當前教材內(nèi)容呈現(xiàn)仍然考慮“信息加工理論”這一認知心理學原理，但是，挑戰(zhàn)信息加工理論的“情境認知理論”已經(jīng)受到教材編制者的重視，并在實際中運用該原理。情境認知理論認為：知識并不是心理的內(nèi)部表征，而是個人與社會或物理情境之間聯(lián)系與互動的產(chǎn)物。因此，參與基于社會情境的一般文化實踐是個人知識結(jié)構(gòu)形成的源泉。學習不僅僅是為了獲得事實性知識，學習還要求將其

17、置于知識產(chǎn)生的特定社會或物理情境中。教材有機化學基礎(chǔ)內(nèi)容呈現(xiàn)的心理學原理不僅是考慮信息加工理論（如注重有效的先行組織者的呈現(xiàn)，為學生對新知識產(chǎn)生同化提供條件），而且包括情境認知理論。教材創(chuàng)設(shè)的學習情境與學生已有經(jīng)驗或社會事實緊密關(guān)聯(lián)，這些學習情境使學生學習有機化學知識更主動、更有效。例如，在呈現(xiàn)苯酚檢驗知識前，教材先讓學生對苯酚在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用進行調(diào)查研究，繼而介紹苯酚對水體的污染危害。這種情境為學習苯酚的檢驗提供了良好的情境。 再如，為了使學生認識到有機物在生活中具有廣泛應(yīng)用，教材呈現(xiàn)出多種生活中的有機物及有機產(chǎn)品，包括體育用品、飲料、食品、洗滌劑、服飾和藥品等。這些物品在學生的

18、生活視野中都極常見，但他們未必知道它們和有機物的關(guān)聯(lián)，因此給出這樣問題情境，很容易激發(fā)學生的求知欲望，引起學習的興趣，學生在交流和討論等學習活動中也容易發(fā)揮主動性，取得良好的學習效果。四、教材的使用建議1知識內(nèi)容前后結(jié)合，強調(diào)內(nèi)在規(guī)律專題1是整體介紹有機化學發(fā)展歷程、社會功用、研究方法的一個專題，主要是讓學生對有機化學產(chǎn)生全局性的認識，感受該學科重要的社會價值，以引起學習的興趣；專題2介紹學習有機化學的一些知識基礎(chǔ)，有機物的結(jié)構(gòu)、分類、命名，以及同分異構(gòu)體的識別貫穿在整個有機化學的學習過程中；專題3、4、5是對各類有機化合物的介紹，涉及結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和應(yīng)用等?？梢钥闯觯皟蓚€專題是學習后三個專題的基礎(chǔ)，因此在教學設(shè)計中，要重視知識的前后呼應(yīng)，加強理論知識對各類有機化合物學習的指導(dǎo)作用，讓學生初步理解有機化合物之間的內(nèi)在聯(lián)系和變化的規(guī)律。例如，“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”是化學哲學中一條重要原理，學生在必修化學課程的學習中已經(jīng)有所了解，但在進行有機化學基礎(chǔ)課程教學時，仍應(yīng)將這一原理融合到各類有機化合物的學習中，這就需要結(jié)合前兩個專題的知識。2重視直觀教學，培養(yǎng)空間思維能力立體化學知識在有機化學中起著非常重要的作用，在有機化學基礎(chǔ)模塊中這方面知識涉及較多。在教材中，出現(xiàn)了大量有機化合物分子的立體結(jié)構(gòu)，如果準確掌握這些知識需要學生具有較強的空間思維能