高中化学《化学》选修⑤的内容分析与教学设计苏教版-选修五

有机化学基础内容分析和使用建议有机化学基础是普通高中化学课程的6门选修课之一，使对有机化学感兴趣的高中生可以选择学习。选修课有机化学基础学习的基本是义务教育阶段化学课程和普通高中必修化学课程中的有机化学知识。普通高中化学课程标准（实验）准备的有机化学基础模块教材按照5个主题：主题1“对有机化合物的理解”、主题2“有机物的结构和分类”、主题3“一般碳氢化合物”、主题4“碳氢化合物的衍生物”、主题5“生命活动的物质基础”等主题进行组织。普通高中化学课程标准（实验）至有机化学基础的内容分为四个主题：主题1“有机化合物的构成和结构”、主题2“碳氢化合物及其衍生物的特性和应用”、主题3“糖、氨基酸和蛋白质”和主题4“合成高分子化合物”。教材的主题1和主题2涵盖内容标准的主题1的内容，主题3和4涵盖内容标准的主题2的内容，主题5的内容涵盖内容标准的主题3的内容，内容标准的主题4的内容主要放在教材的主题3和主题4。一、教科书内容系统1.内容结构主题1“对有机化合物的理解”分为两个单元，分别介绍有机化学的发展和应用、科学家研究有机物的方法、有机化学的发展历史和研究方法。在必修化学2，学生对特定有机化合物有感性的知识，因此在主题2，教材介绍了有机化合物的命名和分类知识。以下主题3、4、5分别介绍脂肪族碳氢化合物、芳香碳氢化合物、卤化碳氢化合物、酒精、苯酚、醛、羧酸、糖、脂肪和蛋白质。教材的结构见表1。表1 有机化学基础教材内容结构主题1认识有机化合物主题2有机物的结构和分类主题3一般碳氢化合物主题4碳氢化合物的衍生物主题5生命活动的物质基础第一个单位有机化学的发展和应用第一个单位有机化合物的结构第一个单位脂肪族碳氢化合物第一个单位卤代烃第一个单位糖乳第二个单位科学家如何研究有机物第二个单位有机化合物的分类和命名第二个单位芳香烃第二个单位酒精酚第二个单位氨基酸蛋白质核酸第三个单位醛羧酸2.内容分析如果考察整个教学内容，就会发现教材致力于提出有机化学的基本知识，并将有机化学知识与生产生活的实际联系起来。例如，主题1“对有机化合物的理解”，在从有机化学领域的角度理解有机化学发展轨迹的同时，强调有机化学在改善生活质量、改善生活环境、解决发展问题的过程中所起的作用。有机化合物的结构、分类和命名知识是有机化学学习的基础。在必要化学的学习阶段，学生对某些有机化合物(例如甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙醛、乙酸等)已经有了感性认识，因此，如果在主题2“有机物的结构和分类”中介绍有机化合物的结构、分类、命名法，就不会侧重于某些有机化合物，而是对有机化合物结构有更抽象或规律的有机化学基本知识(例如。教材在介绍一般碳氢化合物、碳氢化合物的衍生物、生命活动中的有机物等各种有机物时，重视对生活、工业、农业生产的应用和新技术、石油产品的应用、绿色化学工艺等新方法的引进。二、教材编辑思路分析1.教材编写遵循的原则社会发展原则化学科学的发展已经渗透到社会生活的各个方面，社会面临的很多问题，如环境问题、能源危机、食品安全等，都与化学密切相关。因此教材应根据社会发展的原则，最大限度地让学生学习实际社会情景的化学知识。有机化学研究成果对社会发展有一定的促进作用，给人类生活带来了便利，提高了人类生活质量。但是不可否认的是，有机化学产品的生产和使用对人类健康和生存环境也有一定的危害。教材开发的社会发展原则是教学内容选择要考虑这两种情况，使学生从社会角度认识有机化学。例如，请看课本第60- 61页)，不仅讲述了卤化碳氢化合物对人类生活的便利，还说明了卤化碳氢化合物对环境的影响(DDT的富集和对氯烃臭氧层的破坏)，图1和图2。图1卤化烃的各种用途图2特定地区土壤中DDT的相对含量知识逻辑的原则教材的内容主要是学科知识，任何学科都有自己的逻辑结构，教材要考虑学科知识的逻辑顺序。有机化学知识可分为两部分。一是有机化学基础理论，包括有机物结构的表达、作用机理、同分性质体、有机物的分类命名方法和有机反应原理等；第二，各种有机物的组成、结构、特性等。教材在编排教学内容时要考虑这些知识之间的逻辑关系。有机化学基础组织教育内容时，首先提出知识的第一部分，从而创造学习知识第二部分的条件。知识的逻辑结构如图3所示。图3 有机化学基础的知识逻辑学生发展原则教材的内容和呈现方式必须符合学生的心理发展水平和认知规律，这是教材编写的另一个重要原则。高中生与中学学生相比，抽象思维能力有很大的发展，所以高中生在选修有机化学课程的时候，要以感性认识和生活经验为基础，发展归纳、演绎、类比等逻辑思维能力。因此，有机化学基础教材将从学生熟悉的生活事实和已经拥有的知识经验中分析化学事实，学习化学知识。例如对脂肪和蛋白质的知识在义务教育、高中必修、高中选择性化学课程的三个学习阶段都相关，但对第三阶段知识水平的要求却大不相同。这些差异反映了从具体到抽象、从感性到理性的变化过程，反映了用教材编写的学生发展原理(见图4)。图4中学化学课程第三阶段的油和蛋白质知识2.教材编写的概念教科书有机化学基础编制的理念是将目标和课程相结合的编制模式、课程功能的价值取向放在学科性和社会性的统一上，应用考虑基础和时代性的知识选择原则。将目标模式与过程模式结合起来教材的目标模式要以系统的、高水平的课程目标为教材的核心，构建教材的内容，才能为学生提供有效的学习经验。教科书编写过程强调学生对知识的积极构成，并将学习过程放在核心。教材有机化学基础编制模式是将目标模式和流程模式结合起来的方法。一方面，教材是教材编写的核心，以普通高中化学课程标准规定的课程目标和内容标准为中心，即知识和技术、过程和方法、情感态度和价值等三维目标。另一方面，教材的重点是为学生提供主动积累知识的基础，并创造根据他们的兴趣扩大有机化学知识的条件。例如，设置的“扩展视野”列的知识内容不会出现在课程标准中，但这些知识有助于扩大学生的化学视野，创造学生独立构建知识的条件。纪律和社会统一课程功能的学科定位侧重于课程的学术性和知识的遗产，而课程功能的社会定位侧重于将知识应用于社会，强调在生产、生活问题的情况下学习化学。教材有机化学基础将有机化学课程的功能定位于学科性和社会性的统一。也就是说，重视将学生对有机化学知识系统的初步知识和有机化学知识连接到社会应用领域。特别是教材一方面组织了有机化合物的命名、结构性书写、同分异构体识别、各种有机化合物的化学性质等基本有机化学知识体系，另一方面将这些知识与生活和生产领域联系起来。例如，在“对有机化合物的理解”主题中，第一单元和第二单元分别根据有机化学的社会作用线索和学科线索组织教育内容(见图5)。图5主题1的两个内容构成线索基本和时代考虑知识是人类多年积累的学科和技术体系，在课程设计过程中，不可能将人的所有知识反映在教科书中。因此，选择知识是课程设计的第一步。传统的有机化学过程追求要素主义知识观。也就是说，教材在人类的知识体系中提出了永恒不变的“要素”，对强调基础知识和基础技术的学习给予了极大的关注。在编写教材的过程中，编辑充分考虑了知识的基本，将最基础的有机化学知识纳入教科书内容体系，同时将知识的时代性，即比较新的有机化学研究成果纳入内容体系的一部分。例如，教科书介绍了一些新知识，包括不对称合成、异丙苯自身固体酸催化生产工艺、直接甲醇燃料电池、人类蛋白质组学计划等。另一个例子，教材用流程图(见图6)比较了异丙苯两种生产工艺(AlCl3催化工艺和分子筛固体酸催化工艺)，反映了化学知识的时代性。图6异丙苯生产的两种化学工艺比较三、教材编写特点分析1.教育内容的组织聚合和发散以学科为中心的科学课程重视科学的学科结构。例如，结构主义课程论的创始人布鲁纳(J . s . Bruner)解释说，任何学科都有基本结构，他说：“无论选择什么领域，都要让学生了解该学科的基本结构。”布鲁纳也指出，学科的基本结构不是静态的，而是随着学科知识的持续扩展和深化，逐渐变化和改善的，但学科结构必然需要组织聚合教材内容，留给学生的空间。在编写教材的过程中，编辑考虑有机化学学科的基本结构，重视教材内容的发散性，扩大了学生的化学视野。教材从有机化学学科的介绍(研究对象、研究方法等)到有机化合物的基本知识和技术介绍(有机化合物的分类、命名等)，到各种有机化合物的学习(按官能团分类)，满足有机化学最基本的学科结构要求。与有机化合物的生产、在生活中的应用、有机化学新产品、新技术等应用相关的知识内容散发出来，打开学生的化学视野，为学生提供思考空间。例如，让学生调查有机物的应用，利用实验说明群体之间的相互作用等教育内容的组织注重与其他领域的联系。目前，大多数课程组织仍然是下属组织。但是综合学科形成的综合讲座是现代课程发展的趋势，已经付诸实施。综合课程旨在将具有固有逻辑或价值相关的分科课程内容结合在一起，消除各种知识之间的界限，使学生形成对世界的整体性和全息的概念。有机化学基础不是综合讲座，但它对有机化学与其他学科的整合进行了初步尝试。生命科学、高分子科学等学科和有机化学具有自然联系，因此教材在内容组织中将有机化学知识与生命科学、高分子科学等学科的内容多次相关联(见图7)。例如，主题5的“生命活动的物质基础”包含了很多与生命科学有关的内容，例如镰刀型贫血、酶催化、人类蛋白质组学计划、基因工程等。介绍醛，在高分子科学中介绍了“线型”和“体形”酚醛树脂。图7有机化学与其他领域的关系知识内容的呈现符合认知心理学的原理创建有效的“前导组织者”美国著名教育心理学家奥苏贝尔(DavidP .Ausubel)等提出的有意义的理论是，在有意义的学习过程中，新知识形成了学生认知结构中已经存在的观念和有意义的实际关系。因此，教教材的组织要起到“先行组织者”的作用。在编写教科书的过程中，编辑充分考虑这一原理，在学习新知识之前，组织尽可能有效的先行组织者。例如，在介绍有机分子的三维结构之前，教科书以“化学史”的形式再现了科学家发现的有机分子三维结构的历史(见图8)，在学生思维中形成了先行组织者，为有机分子三维结构知识的有效学习创造了条件。图8有机分子结构从二维扩展到三维创造合理的问题情境图8有机分子结构从二维扩展到三维目前教科书内容呈现也仍然考虑信息加工理论这一认知心理学原理，但信息加工理论挑战的情况认知理论已经受到教材作者的关注，并在实际应用中发挥了作用。情境认知理论认为，知识不是心理的内部表现，而是个人与社会或物理状况之间连接和相互作用的产物。因此，参与基于社会状况的一般文化实践是个人知识结构形成的源泉。学习不仅仅是为了获得事实知识，还要求把学习安排在知识创造的特定社会或物理情况下。教科书有机化学基础内容提出的心理学原理侧重于有效先行组织者的提出，提供学生同化新知识的条件等，不仅考虑了信息处理理论，还考虑了情境认知理论。教科书所创造的学习情景，学生已经有经验或与社会事实紧密相关，通过这种学习情况，学生可以更主动、更有效地学习有机化学知识。例如，教材首先让学生调查苯酚在化学生产中的应用，介绍苯酚对水的污染风险。这种情况为学习苯酚测试提供了良好的情况。也就是说，为了让学生认识到有机物在生活中被广泛使用，教材将展示体育用品、饮料、食品、洗涤剂、服装、药物等多种生活有机物和有机产品。这些物品在学生的生活观中很常见，但不一定知道与有机物的关系，所以提出这种问题情况很容易引起学生的知识欲望，引起学生对学习的兴趣，学生在交流和讨论等学习活动中也发挥主导作用，达到良好的学习效果。四、教科书使用建议1.前后结合知识内容，强调内在规律主题1是从整体上介绍有机化学的发展过程、社会功能和研究方法的一个主题，主要使学生对有机化学有全球知识，切身感受到该学科的重要社会价值，引起学习兴趣；主题2是学习有机化学的几种知识库、有机物的结构、分类、命名法和异构体的认识，贯穿有机化学的整个学习过程。主题3、4、5介绍了与结构、特性、准备和应用相关的所有类型的有机化合物。前两个主题是学习后三个主题的基础，可以看出，在教学设计中要重视知识的前后，加强对各种有机化合物学习的理论知识的指导作用，使学生初步了解有机化合物之间的内在联系和变化规律。例如，“结构决定，特性反映结构”是化学哲学中的一个重要原理，学生们已经知道了必需的化学过程，但是在有机化学基础过程中，这个原理还必须融入到对各种有机化合物的学习中，这需要结合前两个主题的知识。重视直观教育，培养空间思维能力。立体化学知识在有机化学中起着非常重要的作用，在有机化学基础模块中，这种知识涉及的更多。教科书中出现了很多有机化合