新型教学方式在“有机化学”教学中的融汇应用

王晔峰

摘 要 “有机化学”是化学、化工、材料、生物、食品、环境、医学等专业的基础课程，相对于其它化学课程具有内容多、范围广、系统性强、规律性差、抽象难理解的特点。并且，应近年来教学改革的要求，课堂教学学时数进一步压缩，脱离高考压力的学生自主学习的积极性也明显下降，综合以上因素都造成了“有机化学”教学过程中教师教起来枯燥、学生学起来乏味的局面。

关键词 教学方式 有机化学 教学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.06.057

Abstract "Organic chemistry" is a basic course in chemistry， chemical engineering， materials science， biology， food， environment， medicine and other professional， with more content， scope， system， law， abstract and difficult to understand the characteristics of relative to other chemistry course. And in recent years， the requirement of teaching reform， further compression of the classroom teaching hours from the pressure of college entrance examination students autonomous learning enthusiasm also decreased significantly， based on the above factors caused "organic chemistry" in the process of teaching， teachers teach boring， students learn boring situation.

Key words teaching methods； organic chemistry； teaching

教学过程本身应该是一种知识再加工的脑力劳动过程，其成效取决于对知识产生、运用的研究性探索程度，因此教学方式的差异会严重影响学生的学习效果。我国传统的课堂教学模式属于经验传授型教学，教学形式机械地以教师为中心，即教师向学生单向传授知识，学生被动接受知识、继承知识。课堂教学方式单一，教学内容仅限于知识的讲解，学生的任务就是消化、理解教师所讲授的知识，讨论互动学习较少。在这一过程中，学生的认识主体作用被忽略，评判性思维能力也未受到培养，绝大部分学生不爱问“为什么”，形成了一种盲目崇拜书本和老师的思想。这一传统教学模式在“有机化学”教学中的弊端更加明显，更加难以激发学生的主动性和积极性。因此，根据教学内容改善教学方式、教学手段，实行启发式、互动式等灵活多样的教学方法，激发学生的学习兴趣，是改善“有机化学”教学效果的必由之路。近年来，信息技术的发展在教育领域也掀起了一股对传统教育的颠覆性变革，多种新型的以学生为中心，突出“主体性”的教学模式应运而生。

慕课（MOOC，massive open online courses），即大型开放式网络课程，2012年兴起于美国。它突破了传统课程时间、空间、人数的限制，依托互联网整合了多种社交网络工具和多种形式的数字化资源，使用客观、自动化的线上评量系统。微课，即微课例或微课堂，以视频为主要载体，记录教师围绕某个知识点（重点难点疑点）或环节而开展的教学活动过程。翻转课堂，即Flipped Classroom，指重新调整课堂内外的时间，教师不再占用课堂的时间来讲授知识，这些信息通过学生在课外自主学习完成，课堂变成了老师与学生之间、学生与学生之间互动的场所，老师的主要责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识，从而将学习的决定权从教师转移给学生。

不同的教学模式根据其特点有其特定的适用范围。慕课教学是一种分众的教学方式，发端于非正式学习，具有资源多元化、易于使用、受众面广、参与自主性强的特点。它将知识传授过程放到教室外，打破传统课堂先教后练，课内讲授课外练习的学习模式。从以教师为中心转变为以学生为中心，增加了学生和教师之间的互动和个性化的接触时间，创造了让学生对自己学习负责的环境，帮助老师成为学生身边的教练，而不是在讲台上的圣人。它不同于传统学校的高等教育教学组织形式，而是采用了同侪互助的教学策略，强化了学习者之间的相互沟通交流。其大规模不仅体现在参与教学的人数众多，更体现在学习者人数庞大。基于众多学习者的基础差异，慕课作为课堂正式学习和教学的支持和辅助手段，它适用于学生对课程章节内容的泛学习和预学习。学生通过自我组织、借助慕课在线学习平台，通过学习者之间的互动、交流、分享、沟通，完成相应知识内容的初步了解和建构。

微课既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学形式，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。相对于传统教学模式中一节课要完成众多复杂的教学内容而言，微課选取的教学内容一般只涉及一两个知识点，一个微课就是一个主题，即知识碎片化、细节化。微课素材以一定的组织关系和呈现方式共同营造出一个半结构化、主题式的资源单元应用小环境，教师和学生在这种真实、具体、典型的案例化教与学情景中可以实现隐性知识及默会知识的学习，并实现教学观念、技能、风格的模仿、迁移和提升，从而迅速提升教师的课堂教学水平、促进教师的专业成长，提高学生学业水平。虽然微课教学中没有了复杂的课程体系，也没有众多的教学目标与教学对象，看似没有系统性和全面性，但是微课是针对特定的目标人群、传递特定的知识内容，一个微课自身仍然需要系统性，一组微课所表达的知识仍然需要全面性。因此微课的主题需要经过审慎筛选和凝炼，要做到明确和精准。教师往往需要通过教学经验积累、课后教学反思、学生意见反馈等途径，才能总结形成一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的微课主题。因此，这种教学模式更适合典型、明确的小知识点的讲解。

翻转课堂，由于改变了夸美纽斯以来的传统课堂结构，对学生的学习过程进行了重新架构，从而可以有效提升学生的自主学习能力，发展学生的思维能力，促使学生对知识获得更深层次的理解。通常情况下，学生的学习过程由两个阶段组成：第一阶段信息传递，即通过教师和学生、学生和学生之间的互动来完成知识的初步了解；第二个阶段吸收内化，即学生自己通过各种形式完成对知识的理解、掌握和应用。传统教学模式中，吸收内化阶段由于缺少教师的互动和同侪的参与，常常会让学生产生挫败感，丧失学习的积极性和成就感。翻转课堂则反转了传统教学模式中的这两个阶段。信息传递由学生在课外完成，吸收内化则调整在课堂上通过互动来完成。在这一教学模式中，教师通过精心设计问题和疑点，给学生提出与讲授内容紧密相关、需要深思的关键问题，进而引导学生针对问题展开讨论。讨论过程中，教师还可以采用对比教学法，引导学生通过演绎的方式分析对比相关知识点的共性与个性，使学生从正确的角度对知识进行分解、细化、重组，从本质上认识问题、掌握知识的脉络，帮助学生把孤立的、零散的知识串联起来，掌握知识的内在规律性，并在更高的层面上加深对知识的理解和消化，逐步建立起自己的知识逻辑关系。因此，问题设计是翻转课堂设计的核心，要把教学重点难点或其它知识点转化为问题提出来，使学生在解决问题的同时把握这些要点。这一环节也是把传统的知识点灌输转化为任务驱动、问题导向的自主学习的关键，也是实现翻转课堂的根本所在。因此，翻转课堂这种教学模式更适合于糅合多个知识背景的知识点的教学。

（下转第126页）（上接第120页）

在教学过程中根据不同的教学内容采用不同的、行之有效的新教学模式，是提高学生学习的主动性、改善学习效果的有效措施。以《有机化学》（汪晓兰主编，高等教育出版社出版，第四版）中，“烯烃”一节所涉及的“烯烃结构”和“亲电加成反应”为例，分析如何引入新模式来开展更为高效的课堂教学（如图1所示）。

传统课堂教学模式中对于烯烃结构的导入，都是由碳原子的sp2杂化开始的，进而引入到p轨道肩并肩重叠生成键，最后以新的立体异构——几何异构的产生（进而命名）结束。采用新型教学模式，可以由学生在课前通过慕课，对烯烃的结构、特征化学性质——亲电加成反应进行预学习，明确烯烃具有了不同于烷烃特征反应——自由基型取代反应的化学性质。在课堂中，引导学生找到特征性质的根源——键的存在，进而提出“为什么会产生键”这一问题，通过“碳原子的三种不同杂化方式”这一主题微课，使学生了解碳原子杂化方式由烷烃碳的sp3变成烯烃碳的sp2，是键产生的本质原因。进而，在sp2杂化方式中，未参与杂化的p轨道会在成键原子的原子核连线外侧发生肩并肩式的重叠——生成键，这种并未沿p轨道对称轴的方向发生轨道重叠的成键方式，导致键具有了异于 键的“不能旋转”的特征，正是源于此产生了几何异构。在几何异构这个知识点，具有键并不是产生几何异构的必要条件，因此就“产生几何异构现象的条件”为主题开展翻转课堂，引导学生明确旋转受限是几何异构产生的根本原因，除键外，环的存在也是一种限制旋转的方式，最终掌握“有限制旋转的因素，且连接不同基团”才是这种立体异构现象存在的必要条件。

对于烯烃的特征反应——亲电加成反应，传统教学模式都是以实例讲解来完成。新教学模式下，学生对该反应的基本了解通过慕课完成，辅以教材中的多个亲电加成反应实例，该知识点非常适合于以多个微课、翻转课堂来开展更深入的学习。首先，对于亲电加成反应，学生对于加成反应已在中学阶段熟知，但是反应中涉及的亲电试剂是新阶段的新知识，因此可以围绕进攻试剂的类型——亲电试剂、亲核试剂为主题，以微课的形式让学生了解两类试剂的结构/性质，引导学生分析、总结常见亲电试剂、亲核试剂的类型。其次，通过慕课和教材的学习，开展以“亲电加成反应的步骤或历程”为主题的翻转课堂，分解这一知识点，引导学生归纳反应步骤，并讨论每个步骤的产物。最后，在亲电加成的产物判断中，重要的知识点“马氏规则”在教材中的讲解非常有限，此部分适合以翻转课堂的形式展开，引导学生通过碳正离子的稳定性和电子效應两方面的分析，总结出马氏规则的实质以及适用范围。

教育的过程应该是教、学结合，以学为主。在构建新型课堂教学模式，全面提高学生专业素质方面，现代教育技术有着毋庸置疑的优势。教师在教学过程中科学地进行教学设计，合理地组合运用现代教学媒体，实现教学多元化，有效地调动学生认知的积极性和主动性，将传统的指令性教学变成建设性学习服务，改变教师是学生的权威知识源的观念，转换角色，从单纯的知识传授者变为导学者、助学者、促学者、评学者，发展信息化教学能力，能够在网络环境中开展有效教学，使教育内容有形、有声、有色，这些必将有效地提高课堂教学效率，切实训练学生的敢于思考、善于思考和解决实际问题的能力。