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根據(jù)目前高中物理課程的設(shè)置情況和物理課的教學(xué)特點(diǎn),遵循由淺入深、循序漸近、個(gè)個(gè)擊破的教學(xué)原則,整個(gè)高中物理能力培養(yǎng)可分為過渡階段、正常階段、提高階段、完善階段四個(gè)階段完成。
1過渡階段。學(xué)生由初中進(jìn)入高中,由于知識(shí)臺(tái)階較大,加之一開始就遇到受力分析、力的矢量運(yùn)算運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)力學(xué)等問題,學(xué)生會(huì)感到困難重重,束手無(wú)策。因此,在高一第一學(xué)期的教學(xué)中,教師除按要求培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)記、理解和簡(jiǎn)單應(yīng)用能力外,要著重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣上下功夫。剛上高一的同學(xué),自學(xué)能力較差,課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的任務(wù)難以落實(shí),可根據(jù)課文,每節(jié)課給學(xué)生適量的閱讀時(shí)間,教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文,以培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力;為減少課堂的單調(diào)呆板氣氛,可采用啟發(fā)、演示、討論等多種方法教學(xué),以調(diào)動(dòng)思維,活躍氣氛,激發(fā)興趣;可將主要概念、定律、定理等內(nèi)容通過聽寫方式讓學(xué)生記錄,既控制了學(xué)生的注意力,又培養(yǎng)了學(xué)生的手腦并用和速記能力;可設(shè)置一些課堂作業(yè),讓學(xué)生在限定時(shí)間內(nèi)完成,以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和速算能力。
2正常階段。通過第一學(xué)期的教學(xué),大部分學(xué)生都應(yīng)適應(yīng)高中物理的教學(xué)特點(diǎn),達(dá)到正常學(xué)習(xí)狀態(tài)。這時(shí),教師的重點(diǎn)要放在按教學(xué)大綱和會(huì)考大綱的要求實(shí)施教學(xué)方面來。吃透教材,把握重點(diǎn)、難點(diǎn),在每節(jié)課中貫徹落實(shí)能力培養(yǎng)目標(biāo)。通過第二學(xué)期和高二學(xué)年的教學(xué),全面完成會(huì)考大綱中要求的能力培養(yǎng)目標(biāo)任務(wù),使學(xué)生達(dá)到會(huì)考的能力和水平要求,順利通過會(huì)考關(guān)。
3提高階段。會(huì)考是水平考試,高考是能力考試。進(jìn)入高三后,由于理科學(xué)生要參加物理高考,而力學(xué)和電學(xué)部分又是高考的重點(diǎn),所以,在選修課教學(xué)中,在重點(diǎn)提高力學(xué)和電學(xué)知識(shí)水平的同時(shí),要著重開拓學(xué)生的智能,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及獨(dú)立創(chuàng)新的能力。教師的精力應(yīng)放在精選習(xí)題、優(yōu)化和組合試題上來,通過高質(zhì)量的習(xí)題和試題,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練,以提高學(xué)生的五大能力,使之接近高考的能力水平。
4完善階段。根據(jù)近年來物理高考試題考查知識(shí)點(diǎn)多、覆蓋面大、命題新穎、題型多樣化、智能性強(qiáng)等特點(diǎn),在總復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師要確定好復(fù)習(xí)目標(biāo),制定出教學(xué)策略,處理好教師與教材、教師和學(xué)生、學(xué)生和教材之間的矛盾,把握好以下的原則:重點(diǎn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化———抓各部分知識(shí)的中心點(diǎn),將知識(shí)以此中心組織起來,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),找出各網(wǎng)絡(luò)間物理量的相互關(guān)系。
基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)化———打破原教材的排序結(jié)構(gòu),系統(tǒng)地劃分、歸類和排列基礎(chǔ)知識(shí)。難點(diǎn)
知識(shí)問題化———以問題解決難點(diǎn),精編一些含有難點(diǎn)知識(shí)的習(xí)題,讓學(xué)生在解題過程中消化和理解知識(shí),突破難點(diǎn)知識(shí)。
習(xí)題結(jié)構(gòu)梯形化——基、中、難一起練,讓學(xué)生做適量的習(xí)題,提高思路,強(qiáng)化聯(lián)系,加深理解。
復(fù)習(xí)方法多樣化———在研究知識(shí)、研究學(xué)生、精選習(xí)題及教學(xué)方法等方面多下功夫。
二、確定各能力的培養(yǎng)措施
好的培養(yǎng)措施,既可達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),又可省時(shí)省力,起到事半功倍的作用。作為一個(gè)物理教師,應(yīng)該因人、因材科學(xué)地確定每一能力的培養(yǎng)措施。如課堂以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),采用啟發(fā)、講解、指導(dǎo)、討論等措施,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;恰當(dāng)?shù)匕才帕?xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力;讓學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦做實(shí)驗(yàn),觀察自然現(xiàn)象,用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析研究,得出正確的結(jié)論,培養(yǎng)其觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ唤M織學(xué)生進(jìn)行必要的討論,發(fā)表自己的見解,通過對(duì)某一概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建立、知識(shí)的應(yīng)用的探討,培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括、抽象、推理、想象、判斷等思維能力。
三、能力培養(yǎng)在教學(xué)中的具體落實(shí)
各種能力的培養(yǎng)是貫穿于整個(gè)高中物理教學(xué)中自始至終的任務(wù),大到三年的教學(xué),小到每節(jié)課,甚至再小到一個(gè)概念的建立、一道題的解答,都牽扯到能力培養(yǎng)問題。而每一環(huán)節(jié)中,又有具體的能力培養(yǎng)目標(biāo)。因此,教師在教學(xué)中,要根據(jù)教材內(nèi)容及大綱要求,明確每課時(shí)中能力培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生情況,認(rèn)真?zhèn)湔n,確定完成方案,選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,因人因材施教,完成培養(yǎng)方案。
四、檢驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)結(jié)果,完善能力培養(yǎng)措施
一、整體入手,全面安排,精心設(shè)計(jì)課堂結(jié)構(gòu)
講課時(shí),我先從課題入手,讓學(xué)生知道課文寫的是狐貍和烏鴉之間的事,然后指名配樂朗讀全文,其他學(xué)生帶著“一件什么事”的問題一邊聽讀課文,一邊看老師演示投影。這樣,學(xué)生從整體上把握內(nèi)容,感知教材,理會(huì)課文大意。接著,我便按意義段進(jìn)行品詞析句,進(jìn)一步理解課文內(nèi)容和揭示寓意。講第一自然段時(shí),我進(jìn)行了看圖說話的訓(xùn)練,巧妙地達(dá)到了教學(xué)目的。打出投影后,提出問題:樹的上面有什么?里面住著誰(shuí)?樹的下面有什么?里面有誰(shuí)?它倆是什么關(guān)系?圍繞這一系列問題,要求學(xué)生用幾句意思連貫的話講解圖意。這樣,一方面培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力,一方面在課堂情境中訓(xùn)練了學(xué)生的看圖說話的能力,為今后的看圖寫話打下了基矗。
二、分步講讀,局部探索,挖掘事情起因、發(fā)展、結(jié)果及各因素、環(huán)節(jié)的聯(lián)系
第二、三自然段是故事的起因。教學(xué)第二自然段,教師提問:“烏鴉找到肉后為什么不自己先吃?為什么要站在窩旁?”指導(dǎo)學(xué)生按一定情節(jié)展開思路,正確捕捉與體會(huì)烏鴉顯耀的心理。教學(xué)第三自然段,用投影打出第二幅畫面后,提問:“這時(shí)樹下誰(shuí)出來了?他看見烏鴉叼著肉,有什么表現(xiàn)?”讓學(xué)生展開想象的翅膀,看圖說說狐貍的饞樣,他心里會(huì)怎么想?這樣,課堂教學(xué)突破了課本的局限,有機(jī)地彌補(bǔ)了教材的“空白處”,同時(shí),訓(xùn)練了學(xué)生的聽說能力。第四至七自然段是故事的經(jīng)過,是全文的重點(diǎn),我讓學(xué)生自己讀這幾段的時(shí)候,用筆畫出狐貍的話,數(shù)數(shù)有幾次。學(xué)生一邊讀書,一邊動(dòng)手勾畫,一邊動(dòng)腦思維,既培養(yǎng)了學(xué)生閱讀、想象、動(dòng)手的能力,又教給學(xué)生讀書的方法,幫助他們形成一個(gè)好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。狐貍第一次向?yàn)貘f問好,烏鴉不作聲。鑒于前文的基礎(chǔ),學(xué)生很快就得出結(jié)論:烏鴉找到肉是給自己的孩子吃的,一張嘴肉就會(huì)掉下去,所以它沒張嘴。第二次,狐貍向?yàn)貘f的孩子問好,烏鴉看了狐貍一眼。從“孩子好嗎”、看了“一眼”兩處學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)到狐貍的狡猾與烏鴉的動(dòng)心。“烏鴉還是不作聲”,這是為什么?學(xué)生得出結(jié)論:烏鴉知道嘴一張,肉就沒了,就不能給孩子吃了。狐貍第三次贊美烏鴉。“烏鴉的羽毛真的漂亮嗎?噪子真的好聽嗎?狐貍的話切合實(shí)際嗎?它說的是什么話?”通過這些問題,學(xué)生已明白了狐貍的目的與用意。然后,我進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生,通過想象,說說烏鴉聽了狐貍的話,心里感到怎樣?使學(xué)生明白此時(shí)鳥鴉高興到了極點(diǎn),到了忘記一切的地步。這使得學(xué)生的想象能力得以發(fā)揮,表達(dá)能力得以鍛煉。
至此,我適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分角色、帶感情反復(fù)朗讀這三次問話,學(xué)生的朗讀就更到位了。
念好“基”字經(jīng)
“基”是指基本口算。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的口算分為基本口算、一般口算和特殊口算三類。這三類口算以基本口算的內(nèi)容為主,它是計(jì)算的基矗基本口算必須要求熟練,而熟練的程度是指達(dá)到“脫口而出”,其它兩類口算只要求比較熟練或?qū)W會(huì)。因此,教學(xué)時(shí)要注意抓好如下幾個(gè)方面:
1.直觀表象助口算。
從運(yùn)算形式看,小學(xué)低年級(jí)的口算是從直觀感知過渡到表象的運(yùn)算。如教學(xué)建立9+2的表象:先出示裝有9個(gè)皮球的盒子,另外再準(zhǔn)備2個(gè)皮球,讓學(xué)生想一想,“應(yīng)該怎樣擺才能一眼就看出一共有幾個(gè)皮球?”很快有學(xué)生說:“我從盒子外面的2個(gè)皮球中拿1個(gè)皮球放進(jìn)盒子里,盒子里就有10個(gè)皮球,外面還有一個(gè),一共11個(gè)。”我表?yè)P(yáng)了這個(gè)同學(xué)說得好,并說明這種方法叫做“湊十法”,即看到9就想到9和幾湊成10。這樣,表象建立了,口算的準(zhǔn)確性也就有基礎(chǔ)了。
2.理清算理助口算。
基本口算的教學(xué),不在于單一的追求口算速度,而在于使學(xué)生理清算理,只有弄清了算理,才能有效地掌握口算的基本方法。因此,應(yīng)重視抓好算理教學(xué),例如教學(xué)8+5=13時(shí),要從實(shí)際操作入手,讓學(xué)生理解:8比10少2,求8與5之和,
應(yīng)把8+5分成2和38+5
8與2組成1023
10加3得13。10
并畫出口算8+5=13的思維過程圖。在學(xué)生充分理解了算理的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)縮思維過程,抽象出進(jìn)位加法的法則:“看大數(shù),分小數(shù),湊成10,再加幾。”最后,再引導(dǎo)學(xué)生想一想“5+8”怎樣算。這樣,學(xué)生理解了算理,亦就掌握了口算的基本方法。
3.說理訓(xùn)練助口算。
抓好說理訓(xùn)練,能使學(xué)生有效地掌握基本口算,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。例如教學(xué)20以內(nèi)的退位減法,上課一開始先出示“13-8=?”,問學(xué)生“13-8等于幾呢?”“等于5。”又問:“是怎樣想出來的?”“做減法,想加法。”再鼓勵(lì)學(xué)生:“能不能想出另外的口算方法呢?”在學(xué)生說出幾種口算方法后,歸納出不同的退位減法,并要求學(xué)生就不同的方法加強(qiáng)說理訓(xùn)練,以提高口算的速度。
念好“教”字經(jīng)
“教”就是教給學(xué)生口算方法和規(guī)律。
當(dāng)學(xué)生都能熟練基本口算之后,就應(yīng)轉(zhuǎn)入拔高訓(xùn)練,即教給學(xué)生口算方法和規(guī)律:
(一)用“湊十法”口算。
根據(jù)式題的特征,應(yīng)用定律和性質(zhì)使運(yùn)算數(shù)據(jù)“湊整”:
1.加數(shù)“湊整”。
如14+5+6=?啟發(fā)學(xué)生:幾個(gè)數(shù)相加,如果有幾個(gè)數(shù)相加能湊成整十的數(shù),可以調(diào)換加數(shù)的位置,把幾個(gè)數(shù)相加。
2.運(yùn)用減法性質(zhì)“湊整”。
如50-13-7,啟發(fā)學(xué)生說出思考過程,說出幾種口算方法并通過比較,讓學(xué)生總結(jié)出:從一個(gè)數(shù)里連續(xù)減去幾個(gè)數(shù),如果減數(shù)的和能湊成整十的數(shù),可以把減數(shù)先加后再減。這種口算比較簡(jiǎn)便。
3.連乘中因數(shù)“湊整”。
如25×14×4,25與4的積是100,可直接口算出結(jié)果是140。
(二)運(yùn)用“分解法”口算。
就是把題目中的某數(shù)“拆開”分別與另一個(gè)數(shù)運(yùn)算,如25×32,原式變成25×4×8=10×8=80。
(三)運(yùn)用一些速算技巧進(jìn)行口算。
1.首同尾合10的兩個(gè)兩位數(shù)相乘的乘法速算。
即用其中一個(gè)十位上的數(shù)加1再乘以另一個(gè)數(shù)的十位數(shù),所得積作兩個(gè)數(shù)相乘積的百位、千位,再用兩個(gè)數(shù)個(gè)位上數(shù)的積作兩個(gè)數(shù)相乘的積的個(gè)位、十位。如:14×16=224(4×6=24作個(gè)位、十位、(1+1)×1=2作百位)。
2.頭差1尾合10的兩個(gè)兩位數(shù)相乘的乘法速算。即用較大的因數(shù)的十位數(shù)的平方,減去它的個(gè)位數(shù)的平方。如:48×52=2500-4=2496。
3.采用“基準(zhǔn)數(shù)”速算。
如623+595+602+600+588可選擇600為基數(shù),先把每個(gè)數(shù)與基準(zhǔn)數(shù)的差累計(jì)起來,再加上基數(shù)與項(xiàng)數(shù)的積。
4.掌握一些運(yùn)算規(guī)律。
例如,兩個(gè)分母互質(zhì)數(shù)且分子都為1的分?jǐn)?shù)相減,可以把分母相乘的積作分母,把分母的差作分子;兩個(gè)分母互質(zhì)數(shù)且分子相同,可以把分母相乘的積作為分母,分母相減的差再乘以分子作分子,等等。
(四)熟記常用數(shù)據(jù)。
如:1.1~20各自然數(shù)的平方數(shù);2.分母是2、4、5、8、10、16、20、25的最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的小數(shù)值,也就是這些分?jǐn)?shù)與小數(shù)的互化;3.圓周率近似值314與一位數(shù)各自的積。
念好“練”字經(jīng)
“練”是指口算要經(jīng)常訓(xùn)練。口算能力的形成,要通過經(jīng)常性的訓(xùn)練才能實(shí)現(xiàn),且訓(xùn)練要多樣化。
1.分散集中結(jié)合練。
例如,在“20以內(nèi)進(jìn)位加法和退位減法”基本口算訓(xùn)練中,先集中練“進(jìn)”、“退”位的口算,然后分散練9加幾、8加幾……;11減幾、12減幾……,最后集中起來訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生整理出:“20以內(nèi)進(jìn)位加法表”和“20以內(nèi)退位減法表。”
這樣,通過集中———分散———再集中的反復(fù)性訓(xùn)練,使學(xué)生達(dá)到脫口而出的程度。
2.每堂課上安排練。
每節(jié)數(shù)學(xué)課教師視教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際,選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間,安排3~5分鐘的口算練習(xí),這樣長(zhǎng)期進(jìn)行,持之以恒,能收到良好的效果。
創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目的的教育,是素質(zhì)教育的核心。創(chuàng)新教育具有:①前瞻性,即創(chuàng)新教育的立足點(diǎn)是面向21世紀(jì),面向未來。重點(diǎn)是開發(fā)潛能,啟迪心智,增強(qiáng)后勁。具體辦法是要教給學(xué)生會(huì)走的能力,使學(xué)生具有終身學(xué)習(xí)的能力。②全面性,創(chuàng)新教育是面向全體學(xué)生和學(xué)生成長(zhǎng)的每一個(gè)過程和方面。雖然不同學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的強(qiáng)弱和創(chuàng)新能力的大小不同,但每一個(gè)正常的學(xué)生都具有創(chuàng)新潛能,都能通過創(chuàng)新教育開發(fā)出來。③層次性,不同的學(xué)生智力水平的高低是有差異的,創(chuàng)新能力及發(fā)展層次也是有差異的。因此創(chuàng)新教育也具有不同的層次和方法。必須正確把握“講深講透”與“留有余地”以及“循序漸進(jìn)”與“滲透跳躍”等的創(chuàng)新教育過程。④創(chuàng)新性,在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的過程中,學(xué)生的創(chuàng)新性表現(xiàn)在異中見同,同中見異,平中見奇。
二、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑
1.創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
興趣是求知欲的外在表現(xiàn),但它是促進(jìn)學(xué)生思考、探索、創(chuàng)新、發(fā)展思維、激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的原動(dòng)力。而學(xué)生的興趣總是在他們的創(chuàng)造欲望得到充分滿足時(shí)才能進(jìn)入最佳狀態(tài)。所以教師在教學(xué)中要善于創(chuàng)設(shè)良好的能激發(fā)學(xué)生興趣的情境。
如,在化學(xué)的啟蒙篇教學(xué)中,增設(shè)了《有趣的化學(xué)》專題。具體做法是把有關(guān)“化學(xué)史知識(shí)”、“著名科學(xué)家的故事”、“生活中的化學(xué)”、“化學(xué)與物質(zhì)”等內(nèi)容編成講義,制成圖片,部分內(nèi)容則采用多媒體向?qū)W生展示。最后,通過“魔棒生煙”、“燒不壞的手帕”、“水上游龍”、“變色魔師”等十幾個(gè)趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示,把學(xué)生帶入一個(gè)奇妙的化學(xué)世界里。由于化學(xué)啟蒙篇的教學(xué)大大激活了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,使學(xué)生在整個(gè)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中保持了很高的學(xué)習(xí)積極性。
在初中化學(xué)“催化劑”概念的教學(xué)中,補(bǔ)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):在兩個(gè)石棉網(wǎng)上分別放兩堆白砂糖,一份混少量香煙灰,一份不混香煙灰,分別用火柴點(diǎn)燃。結(jié)果,未混香煙灰的蔗糖不能燃燒;混有香煙灰的蔗糖很快燃燒起來。燃燒結(jié)束后,學(xué)生可觀察到香煙灰依然存在。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣,其中二氧化錳只“催化”,本身沒有轉(zhuǎn)化為生成物。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)中香煙灰的作用,它是蔗糖燃燒的催化劑。雖然學(xué)生對(duì)蔗糖和香煙灰這兩樣物品比較熟悉,但對(duì)蔗糖在香煙灰催化下的燃燒卻很新奇,一方面加深了對(duì)“催化劑”的認(rèn)識(shí),一方面引起了對(duì)“二氧化錳”以外的催化劑的濃厚興趣。
在“氧氣的制法和性質(zhì)”教學(xué)結(jié)束后,讓每一個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一盒火柴。上課后先向?qū)W生介紹:火柴頭是用紅磷、氯酸鉀和二氧化錳等混合制成,火柴盒側(cè)面是硫磺和其他物質(zhì)的混合物。接著讓學(xué)生點(diǎn)燃一根火柴仔細(xì)觀察,這時(shí)學(xué)生發(fā)現(xiàn)火柴被點(diǎn)燃時(shí)先冒白煙,還聞到一股刺激氣味。結(jié)合已學(xué)過的氧氣的性質(zhì)和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法,學(xué)生就能分析出火柴燃燒時(shí)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):紅磷燃燒;氯酸鉀在二氧化錳催化下受熱分解;硫磺燃燒;火柴梗燃燒。劃火柴讓學(xué)生既鞏固了所學(xué)知識(shí),又認(rèn)識(shí)到生活中處處有化學(xué),還能總結(jié)出紅磷比硫磺易燃燒,硫磺比木條易燃燒。
2.巧妙置疑,培養(yǎng)創(chuàng)新
科學(xué)創(chuàng)造,貴在置疑,創(chuàng)新往往是從“置疑”開始。古人云:“學(xué)起于思,思起于疑”。著名的科學(xué)家愛因斯坦說:“提出一個(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要,因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題,往往是一個(gè)數(shù)學(xué)技巧而已,而提出一個(gè)新問題,新的可能性,從新的角度看舊的問題,都要有創(chuàng)造性的想象力而標(biāo)志著科學(xué)的進(jìn)步。”因此,教師在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生善疑多問,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。同時(shí)還要多創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境。
學(xué)完“燃燒”后,可讓學(xué)生思考下列問題:
①生煤爐的時(shí)候,為什么先要用紙片引燃木柴,再用木柴的火焰使煤發(fā)火?
②你能說出可燃、自燃、助燃三者的區(qū)別和聯(lián)系嗎?
③有些物質(zhì)的燃燒有火焰,有些物質(zhì)的燃燒卻沒有火焰。火焰是怎樣形成的?
④為什么內(nèi)焰亮,溫度卻低,外焰暗,但溫度高。火焰的亮度是怎樣產(chǎn)生的?
⑤想一想,可做哪些實(shí)驗(yàn)來證明火焰的外焰溫度最高?
由于上述題目學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)尋找全部答案有一定困難,就會(huì)產(chǎn)生較多疑問。這時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問,對(duì)問題展開分析。給學(xué)生提供蠟燭、紙片、玻璃管、火柴等材料,并向?qū)W生介紹法拉第表演的蠟燭實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中尋找問題的答案。
以上問題的解決會(huì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,學(xué)習(xí)知識(shí)不僅要知其然,還要知其所以然。
有機(jī)化學(xué)教學(xué)中要以基本概念、反應(yīng)類型、物質(zhì)性質(zhì)和基本計(jì)算為教學(xué)重點(diǎn),同時(shí)對(duì)這些知識(shí)要不斷優(yōu)化組合、適當(dāng)深化拓寬,最終達(dá)到活化知識(shí),發(fā)展思維,提高能力。
一,化學(xué)式的拆分組合
有機(jī)物的化學(xué)式可拆分成殘基和水分子、二氧化碳組合的形式,即有機(jī)物用CXHYOZ(H2O)n、CXHYOZ(CO2)n、CXHYOZ(H2O)n(CO2)m的形式表示,在化學(xué)式的組合、拆分中推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu),發(fā)展創(chuàng)新思維。
例1,有機(jī)化合物A、B的分子式不同,它們只可能含有碳、氫、氧元素中的兩種或三種。如果將A、B不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時(shí)所消耗的氧氣和生成的水的物質(zhì)的量也不變。根據(jù)上述情況,回答以下問題:
(1)若有機(jī)物A是甲烷,則符合上述條件的化合物B中,相對(duì)分子質(zhì)量最小的是(寫出分子式),并寫出相對(duì)分子質(zhì)量最小的含有甲基(─CH3)的有機(jī)物B的2種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(2)A、B兩有機(jī)物的組成必須滿足的條件是。
(3)當(dāng)B中含有3個(gè)碳原子時(shí),其分子式為,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(任寫一種)。
設(shè)疑探究:①在等物質(zhì)的量的前提下,兩種有機(jī)物燃燒后生成的水的物質(zhì)的量相同,說明有機(jī)物的化學(xué)式有什么共同點(diǎn)?(氫原子數(shù)目相同)
②如果設(shè)A的化學(xué)式CXHYOZ(z可以為0),則B的化學(xué)式?
(CXHYOZ+(CO2)n或CXHYOZ-(CO2)n)
③當(dāng)A的化學(xué)式為CH4時(shí),符合條件的B的化學(xué)式通式為?(CH4(CO2)n)
當(dāng)n取不同值時(shí),B的化學(xué)式為?(C2H4O2、C3H4O4、C4H4O6等)
④C3H4O4的分子式可進(jìn)一步拆分成C2H4O2(CO2),則C3H4O4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可看成
取代了乙酸或甲酸甲酯中的一個(gè)H原子,由此可推知C3H4O4的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?
(HOOC-CH2-COOH或HCOOCH2COOH)
二,不飽和度的運(yùn)用
烴(CXHy)的不飽和度的求算公式為Ω=2X+2-y/2;當(dāng)是鹵代烴時(shí),可把鹵原子折成氫原子,再求不飽和度;如是多官能團(tuán)化合物(CXHYOZ),仍可用Ω=2X+2-y/2求算,但得到的結(jié)果是總不飽和度。不飽和度的求算,可推知有機(jī)物的基本結(jié)構(gòu)特征,為結(jié)構(gòu)式的導(dǎo)出提供證據(jù),具體見下兩例。
三,類別異構(gòu)的深化
中學(xué)化學(xué)中的類別異構(gòu)主要有七大類:烯烴和環(huán)烷烴、炔烴和二烯烴、醇和醚、酚和芳香醇和芳香醚、醛和酮、羧酸和酯、氨基酸和硝基化合物,但如果教師不研究試題和高考
命題趨向,則學(xué)生所學(xué)的是僵化的知識(shí),因此在教學(xué)中要注意充實(shí)類別異構(gòu)的內(nèi)涵、擴(kuò)寬
類別異構(gòu)的外延,并由整體遷移到局部類別異構(gòu),在知識(shí)學(xué)習(xí)和更新中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
1,充實(shí)類別異構(gòu)的內(nèi)涵
醇和羧酸反應(yīng)得到羧酸酯,此外還有硝酸酯和磷酸酯等,還有些酯從結(jié)構(gòu)上講可以看成是由羧酸和酚反應(yīng)后得到。習(xí)題教學(xué)中要綜合考慮各種可能,才能在習(xí)題解答中有所創(chuàng)新。
2,拓寬類別異構(gòu)的外延.
除了上面所述的七大類類別異構(gòu)外,還有些類別異構(gòu)在化學(xué)習(xí)題中經(jīng)常出現(xiàn),如烯醇式結(jié)構(gòu)的物質(zhì)和醛、酮,羥基醛和羧酸、酯之間的關(guān)系也屬于類別異構(gòu)。例如羥基乙醛和乙酸及甲酸甲酯互為同分異構(gòu)體。
3,由整體異構(gòu)到局部類別異構(gòu)
有機(jī)同分異構(gòu)體的推斷中,除要注意運(yùn)用整體思維外,還要抓住主要矛盾,進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,推導(dǎo)出新的同分異構(gòu)體.
例2,分子式為C8H8O3的芳香族化合物有多種不同的結(jié)構(gòu),其中A、B、C、D四種有機(jī)物苯環(huán)上一氯取代只有兩種,等物質(zhì)的量的A、B、C、D分別和足量的NaOH溶液完全反應(yīng)時(shí),消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為1:1:2:3
(1)A可發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng);B能發(fā)生銀鏡反應(yīng);C遇FeCl3溶液顯色,其分子內(nèi)含有羧基,翰林匯則A、B、C、的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為ABC
(2)D可以看成是酯類,則D和足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
設(shè)疑探究:①分子式C8H8O3的不飽和度?(5)
②A、B、C、D苯環(huán)上一氯代物只有二種,說明側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置關(guān)系?(對(duì)位)
③A中含有哪些官能團(tuán)?(苯基、羧基及醇羥基)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?
④B中含有哪些官能團(tuán)?(苯環(huán)、醇羥基、酚羥基和醛基)
B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?
⑤C中除羧基外還含有什么官能團(tuán)?(酚羥基)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?
⑥D(zhuǎn)和C相比較,都含有酚羥基,但D比C多中和一分子NaOH,D的結(jié)構(gòu)可看成C結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈如何轉(zhuǎn)化而成?(把C中側(cè)鏈中的羧基轉(zhuǎn)化成酯基,且可看成是由酚和乙酸生成的酯).
D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?
從整體上看,B、C、D結(jié)構(gòu)差異僅在于側(cè)鏈.是由于側(cè)鏈異構(gòu)而引起整體結(jié)構(gòu)異同.B中側(cè)鏈中含有羥基醛,和C中羧酸結(jié)構(gòu)及D中酯基結(jié)構(gòu)屬于局部類別異構(gòu),D的酯基又看成是由羧酸和苯酚形成,本題包含了上述三種類別異構(gòu)新情況。
四,有機(jī)復(fù)合式方程式的書寫
有機(jī)化學(xué)教材中所有的化學(xué)反應(yīng)都是單官能團(tuán)參與,還有很多多官能團(tuán)的烴的衍生物,綜合了各個(gè)官能團(tuán)的特性,在某些化學(xué)反應(yīng)中,多官能團(tuán)同時(shí)參與反應(yīng),這類化學(xué)方程式稱為復(fù)合式化學(xué)方程式,復(fù)合式方程式的書寫不僅訓(xùn)練了綜合思維能力,更有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
例3,化學(xué)式為C8H13O2Cl的有機(jī)物A在不同條件下發(fā)生如下圖所示的一系列轉(zhuǎn)化。
試解答下列問題
(1)寫出下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A________B________C________
(2)用化學(xué)方程式表示下列過程(有機(jī)物必須寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)
①A和NaOH溶液共熱:_______________②F與KOH的醇溶液共熱________________
③C氧化生成G_______________
設(shè)疑探究:①A的不飽和度為?(2)
②可能含有的結(jié)構(gòu)有?(酯基和雙鍵)
③乙酸乙酯在酸和堿作催化劑時(shí)水解產(chǎn)物是否相同?(醇是相同的)A在酸和堿水解條件下產(chǎn)物各不相同,可能的原因是什么?(酯中的氯原子在堿性條件下同時(shí)還發(fā)生了水解)A中氯原子位置?(可看成在生成酯的醇中)
④推斷物質(zhì)鏈的順序?yàn)椋浚℅-H-D-E-F-B-A-C)
⑤由G結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推知H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?
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D一方面是A的水解酸性條件下水解產(chǎn)物之一,另一方面又可以水解得到二元醇,則D的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?
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D經(jīng)催化氧化可得E,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?()
⑥在KOH、醇溶液和加熱條件下,E可轉(zhuǎn)化為F,參加反應(yīng)的官能團(tuán)有哪些?
(氯原子和羧基)各種官能團(tuán)分別發(fā)生的反應(yīng)類型?(消去反應(yīng)和中和反應(yīng))
⑦由B和D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為?
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