基于核心概念应用的竞赛有机化学教学方法研究

基于核心概念应用的竞赛有机化学教学方法研究

　　基于核心概念应用的竞赛有机化学教学方法研究

　　徐海波

　　（湖北省宜昌市第一中学）

　　摘 要：从一个如何在竞赛有机化学教学中提高教学效率的角度展开话题，通过对常态的竞赛有机化学教学方法弊端的分析，在对竞赛有机核心概念分析的基础上，结合布鲁纳的结构认知理论以及发现学习理论，提出了基于核心概念应用的竞赛有机化学教学方法。

　　关键词：化学竞赛；有机化学；教学方法；学科结构；发现学习

　　受一位朋友之托，用六天的时间给他的侄子讲讲竞赛化学的内容。我也觉得是个挑战，所以稍有犹豫之后，接受了这个任务。接受任务还有一个重要原因，那就是在从事多年化学竞赛培训之后，我觉得确实应该重新反思一下过去：化学竞赛到底是培养了学生的记忆能力，还是分析解决问题的能力；是造就了一只完美的知识容器，还是激发学生潜力，培训学科的科学素养。

　　正是基于这种想法，准备的过程成为一件十分痛苦的事情，尤其是看到厚厚的两大本《基础有机化学（邢其毅版）》，而只有六个小时，这种压力尤其让我感到痛苦。在压力和责任面前，促使我在不断地自我否定和肯定中，艰难地寻找着有效的教学方法。当然我要做的第一件事是明确常态的竞赛有机化学是怎么教的，学生是如何学的。

　　一、常态的竞赛有机化学教学方法

　　教学后的反思让我充满了恐惧，我真的把学生当成知识的容器了吗？我从来不关心学生高中化学对他们学习的作用吗？我不在乎学生在课堂上的兴趣吗？

　　在竞赛课上，当教师拿了一本一本的教科书发给学生，学生买了一本又一本的化学练习册去做，这些行为背后已经把常态的竞赛课堂的教学生态以最原始的方式暴露出来了，即陈述性知识、程序性知识的记、背、算等简单认识能力的训练。新的知识是通过大量机械训练得到的，知识的存储是呈点状、线状的。

　　从教学过程来看，“查缺补漏”教学法是不过分的。如羰基化合物性质的教学，通常在呈现完纷繁复杂的各种类型的反应之后，教师就开始“卖关子”了，为什么会有这些性质呢？这个时间就是老师讲诱导效应，讲共轭效应，讲亲核试剂的时候了。似乎很完美，不过学生真的学到了什么？学生在这个过程中化学的认识能力真的提高了吗？

　　过去的问题就是我们太在意教给学生“是什么”“怎么做”的问题，而过于忽视学生解决问题的策略和能力的训练，而这正是竞赛化学要帮助学生学会的。

　　在评价方面，通过卷子检查学生这些知识记住了没有，记准确了没有。但竞赛的最终目标是学生解决化学问题的能力提高了没有，这种通过简单的陈述性知识的记忆程序的检测几乎是无效的，也就是说这种高一级的认知能力一定要通过对学生的思维进行测量，外显学生的思维过程，了解学生思维能力的发展情况。

　　因此，要让化学竞赛能成为撬动学生发展潜力的杠杆，改进教学方法势在必行。近五年的有机化学试题，内容可谓丰富至极，物质涉及烯烃、芳香烃，醇、醛和酮、羧酸和羧酸衍生物、含氮有机化合物等，反应类型包括亲电加成反应、亲核取代反应、亲核加成反应等，还考过命名、异构……基础有机里所涉及的内容几乎都出现在了竞赛考试中。当看到这些，也就明白了为什么各种各样的培训机构组织的培训都会找到各类名气十足的大学教授了——高中老师确实有点搞不定呀。

　　不是反对教授这些内容，但是这些真是竞赛有机的核心化学知识吗？核心化学知识是如何体现在各类物质、各种反应类型中的呢？基于对这些问题的反思，我提出了基于核心概念应用的有机化学教学方法。

　　二、基于核心概念应用的竞赛有机化学教学方法

　　基于核心概念的教学方法，力图改变传统的培训过程重知识、忽视解决问题能力的倾向，强调对学生认知结构的重构和高级认知能力的培养，重视对学生认知过程外显化评价方式的开发，让学生的知识和能力螺旋式上升。

　　1.竞赛有机化学中的核心概念

　　对24届、25届、26届化学竞赛中有机化学内容进行统计分析，提炼出有机化学中的核心知识和方法：

　　（1）电子效应；

　　（2）常见的中间体产生，以及稳定性，各类有机物的活化位置；

　　（3）亲电试剂、亲核试剂的特征，亲电反应、亲核反应的实质。

　　2.教学流程的设计

　　教学流程的设计总是起源于学情的分析的，由于篇幅的原因，我们假设学生已完全掌握高中化学之物质结构课程标准的内容。从元素周期律、电负性、共轭等高中基本概念出发，按照从原子到分子，从熟悉到陌生的原则挑选素材，通过三个核心内容之间层次递进的关系，让学生以渐进的方式使用所学的知识，在学习“说题”的过程中外显学生的思维过程，分析知识、方法、技能上的问题，并及时进行补救性教学。

　　教学流程的设计主要体现以下几个特点：

　　（1）例子由浅到深，弱化定义性概念，核心过程的推进呈现螺旋上升的特点

　　弱化定义性概念的学习，是为了减少陈述性知识的记忆，而突出对概念实质的理解，也避免为了概念的严谨性而偏离教学的主轨道。例如，共轭效应的教学，以乙烯中的p-p共轭为基础引入，从结构上分析产生共轭的原因，共轭的结果，进而引出p-π、π-π、σ-p等各种类型的轭，结合原子电负性谈及+C和-C；例子也由乙烯到苯酚，乙烯醛，叔丁基碳正离子，由浅入深，由熟悉到陌生，但始终围绕着电子云流动、平均化，以及额外的稳定性为主线。学生学的不是共轭概念的言上之意，而是共轭的言下之意，是在学习知识结构之后，通过反复地使用结构去应用新的素材，在应用的过程中掌握核心概念。

　　（2）在做中学，通过“说题”外显思维过程，根据思维过程缺陷，及时进行补救教学

　　通过对已有知识结构的重构，强调在不断地使用新的知识的过程中学习，这也是基于核心概念应用教学方法中“应用”二字的含义。在“做中学”，一是形成内容丰富知识“库”，二是要促进知识“库”的结构化。因此，强调两个重要的过程，一是对期望未果的解释，二是编排索引。

　　学生错了，不知道是怎么错的——由于知识、方法，甚至思维习惯的问题，都会出现这种情况，因此，及时对学生进行结果评价是很重要的它是引起学生反思、建构的导火索。对错误的分析，是老师讲的，还是学生自己发现的，对于学生能真正地发现自己的问题也是重要的。我提倡学生独立钻研，这将有利于学生进一步重建认知结构，学生的认知能力也只能在这样的过程中得到完善。

　　三、基于核心概念应用的教学方法心理学假设：从结构中“发现学习”

　　1.“教”结构

　　学科基本结构具有以下重要性：（1）它能使学科更容易理解；（2）不易遗忘；（3）保证训练的充分迁移；（4）缩小“高级”知识和“低级”知识之间的间隙。因此，突出有机核心概念的教学，是为学生理解、分析复杂问题服务的。但是绝对不能忽视学生的主动性，只把学生当成被动的知识接受者，而应该让学生自觉、主动地参与到知识的建构，掌握知识的整体和事物普遍性的联系。

　　因此，教应该是广义上的教的过程，即教和学，在强调教师的引导作用时，同时也注重学生的主动建构。

　　2.“用”结构

　　“用”有迁移、转换之意，也就是指将知识处理成适应新任务的过程。从过程的角度上来看，用的过程包括以下几个方面的特征：

　　（1）用科学家的视角去探索，实现“再发现”。

　　（2）科学、动态编排检索，促进正迁移。

　　（3）根据评价，反思、重构。

　　这些特征正是布鲁纳的发现教学所具有的基本特征。因此，基于本文中应用的科学心理学含义就是发现学习。

　　当我和学生一起沉醉于对化学原理、物质结构、化学实验、元素化学的解构、整合，形成单元教学整体教学的方式，基于核心概念应用教学方法的建构——这些变化都让我们欣喜若狂。

　　以课后反思为基本方式的教学反思，从更新课堂教学价值观开始，基于不同教学对象、内容、认知能力水平等进行的课堂教学改革，一定会充分展现它具有巨大生命力的一面。