《高分子材料》课程中“聚氯乙烯”的微课教学设计*

刘智勇，张宗瑞，林 英，宋庆平，高建纲

(安徽工程大学化学与环境工程学院，安徽 芜湖 241000)

信息化时代大背景下，学习资源丰富，信息获取途径多元，但现有的学习资源仍然满足不了学生个性化的学习需求，这就要求教师要不断更新教学理念、创新教学模式、提升教学技能，提供更多的优质学习资源。当下国内“疫情”最困难的时期虽已度过，但教师在“疫情”期间线上授课积累的宝贵经验可以多加利用，将重要知识点的教学过程以视频的形式记录，作为传统线下教学方式的重要补充和拓展，有利于提高学生的知识丰富度和认知水平，也就是“微课”。本文主要结合《高分子材料》课程中“聚氯乙烯”部分的线上和线下的教学经验，对其重要知识点进行微课教学设计，具体包括教学内容分析、教学目标及重难点、教学设计的理念与思路、教学活动设计四个方面，旨在通过微课的形式改善教学效果，提高教学质量，满足信息时代学生的多元化学习需求。

1 教学内容分析

根据本校高分子材料与工程专业的培养方案，本课程选用教材为化学工业出版社出版的《高分子材料(第二版)》，其中“聚氯乙烯”是该教材第二章第四节的内容，是本课程教学内容中的重难点之一。本部分教学内容旨在让学生首先通过分析聚氯乙烯的化学结构特点，理解其性能优缺点，然后根据优点了解聚氯乙烯的应用领域，并引导学生结合已掌握的高分子材料相关知识点，针对聚氯乙烯在应用中的缺点提出改性方案。在这一过程中，不仅需要学生掌握聚氯乙烯的新知识，还对学生已有知识的理解深度和广度提出新要求，达到“温故而知新”的目的。教师要不断帮助学生搭建知识框架，理顺知识脉络，为学生后续的学习奠定良好的知识迁移基础。

2 教学目标及重难点

2.1 教学目标

2.1.1 知识和技能目标

(1)认识聚氯乙烯的化学结构，理解聚氯乙烯结构与性能之间的本质关系。

(2)提出合理可行的物理或化学改性方案，改善或克服聚氯乙烯在实际应用中的性能缺点。

2.1.2 情感、态度与价值观目标

(1)通过学习聚氯乙烯结构与性能的相关性，理解事物现象与本质的关系，掌握对立与统一的规律。

(2)通过认识聚氯乙烯性能的缺点，提出改性方案，培养学生理论联系实际、多方位思考问题的思维模式，树立“有志者事竟成”的观念。

2.2 教学重难点

2.2.1 教学重难点

(1)深刻理解聚氯乙烯结构与性能之间的内在本质关系。

(2)针对聚氯乙烯的性能缺点，结合其结构特点和已学习的相关知识点，提出改性方案并分析可行性。

2.2.2 对教学重难点的处理

教师在设计教案时，合理运用学习理论，有助于指导教学过程，提高教学质量和学生的学习效率。建构主义认为，任何知识都具有一定的内涵、逻辑外延和心理外延，知识的意义要通过知识的应用来理解。基于建构主义的学习迁移理论实际上是知识在新条件下的重新建构，这种建构同时涉及知识的意义和应用范围两个方面。在教学过程中，教师不仅要引导学生意识到新旧知识间的联系并对知识进行总结，还要注重练习内容的变通性和练习方法的多样性，使知识与一定的使用情境联系起来。因此，教师可首先由生活中常见的聚氯乙烯制品启发学生思考这些制品的性能特点，进而理解聚氯乙烯化学结构与性能的关系，并着重分析聚氯乙烯在应用中的优点和缺点。然后结合先导课程如《高分子化学》、《高分子物理》以及《高分子成型加工原理》中所学知识点，引导学生针对聚氯乙烯性能的缺点提出合理可行的改性方案。如此促使学生把学习新知识的过程和认知旧知识的过程相结合，主动探索新知识，自主完成知识建构，感受高分子材料的魅力。

3 教学设计的基本理念与思路

根据建构主义的学习迁移理论，在教学过程中，如何促进学生的知识迁移是非常重要的问题，因此合理解决这一问题就是本次教学设计的基本理念和思路，可从以下四个方面进行：

(1)在教学过程中，教师要善于引导学生主动把学习新知识和回顾旧知识两个过程建立联系，利用已经构建的旧知识体系去“同化”新知识、新问题，从而建立新的认知结构，使知识实现从“旧”到“新”的纵向迁移，不断完善知识体系。

(2)在教学过程中，教师可以利用思维定势的积极因素，促进知识正迁移。思维定势是指人们习惯于用同一种倾向去解决问题。那么我们运用不同学习情境中的共同要素原理，通过设计相似的学习环节就可以激发学生的类比思维，进而促使知识正迁移。

(3)在教学过程中，教师还应防止知识的负迁移。由于学生受到认知结构、思维定势以及学习方法等因素的局限，导致学生在学习新知识时可能产生知识负迁移。因此教师在进行讲解时一定要做到准确无歧义，同时可以利用比较法，引导学生主动分析总结新知识与旧知识的不同点，提高其辨误能力，避免学生因理解新知识不透彻，混淆新旧知识而发生的知识负迁移现象。

(4)在教学过程中，教师可从学生熟知的高分子材料制品入手，结合学生的生活经验，创设生动、直观的生活情景，引导学生运用新知识发现新问题，探讨解决方案。这样有利于激发学生的联想思维，促进知识的正迁移。

4 教学活动设计

根据上述对教学内容的分析、重难点的处理方法以及教学设计的基本理念和思路，本次课程内容主要从新课导入、探索新知、分析总结、迁移应用四个环节设计教学活动。

新课导入是正式教学的启动，是指教学开始前，授课教师有意识地将学生课前分散的注意力转移到课堂，并使学生处于积极的学习状态的教学行为。新课导入是教学活动中非常重要的一个环节，是上好一堂课的前提，也直接影响课堂教学效果。常见的新课导入方法众多，比如情感导入法、设问导入法、直接导入法和情境导入法等。这些方法各有利弊，需依据教学内容而定。高分子材料与我们的日常生活密切相关，聚氯乙烯制品更是不可或缺，因此可以采用情境导入，从常见的聚氯乙烯制品如雨披、雨靴、防水桌布、凉鞋和下水管等着手，使本次教学内容贴近学生的日常生活，让学生切实感受到本次教学内容主讲的聚氯乙烯的存在，提高学生的学习兴趣，让学生更容易集中注意力到本次教学内容上，避免学生感到理论知识的枯燥乏味感。

探索并获取新知本应是一件令人愉快的过程，但由于学生以往多是以被动的形式获取新知，因此学生对获取新知逐渐感到疲惫。为了避免学生对新知识的抵触情绪，教学应多注重获取新知识的过程，增强学生的主动参与感，适当提高获取新知的难度，这样学生在经历过探索未知，最终获取新知后，学生的成就感会更强，对新知的认识程度也更深，取得的教学效果也更好。在教学过程中，教师必须要意识到学生并非一无所知，而是有一定的相关知识储备，这是教师讲解新教学内容的良好基础，因此教师应善于结合学生已学的旧知识和待学的新知识，帮助学生进行知识迁移，使学生能够主动探索，最终自主构建新的知识框架。结合本次教学内容，教师可以发现聚氯乙烯的化学结构与已经学习的聚丙烯结构非常相似，如图1所示，区别仅是侧基不同，因此可以引导学生回顾聚丙烯的知识点，重点对比结构式中氯原子和甲基的不同可能有哪些影响，比如分子间作用力、热稳定性和加工性能等，进而推导出聚氯乙烯的性能等特点及其制品常见的应用领域。

图1 聚氯乙烯和聚丙烯的化学结构式

适时地分析总结可以帮助学生理顺知识脉络，突出学习的重点，突破学习的难点。在教师的实际教学中，为了方便学生理解新知识，教师往往会进行相关知识点的拓展，但是这些拓展的知识点可能会分散学生的注意力，因此教师就有必要及时的分析总结本次教学内容的重点和难点，让学生有针对性的学习。分析总结的过程中还可以帮助学生复习知识点，及时的发现问题并解决。对知识点总结必然要求学生对已学习的知识点有足够清晰的认识，因此学生必须主动再学习一次，这样有利于学生对知识的巩固和记忆。总结还可以承上启下，为后续的学习奠定良好的知识迁移基础。针对本次教学内容，教师应帮助学生分析总结出聚氯乙烯结构与性能的关系，聚氯乙烯的性能优缺点以及改性方案。

迁移应用指学生能够根据已获得的知识、技能和方法对新的知识和技能产生积极的影响，并且有能力解决应用中的问题。教师应知道，学生如果只是记住本次教学内容所讲解的知识点是不够的，更重要的是要对知识进行迁移应用，这才是教学的最终目的。因此，教师应帮助学生创设更多的情境，促使学生积极对所学知识点进行思考，完成知识的迁移和应用。针对本次教学内容，教师可以引导学生根据聚氯乙烯的优点设想更多的应用场景，根据缺点提出合理的改性方案。主要教学活动安排如表1所示。

表1 主要教学活动安排表

5 结 语

本次基于建构主义理论的微课教学设计，旨在通过精心设计的多媒体课件和严谨的教学活动，引导学生认识聚氯乙烯的化学结构，理解结构与性能的关系，总结性能特点和应用领域。并针对聚氯乙烯在应用中的缺点，探讨出合理可行的改性方案。由此使学生在学习和应用新知识的过程中，不断夯实旧知识基础，建立新旧知识之间的联系，自主完善知识体系，提高学习效率。