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关键词： KingDraw   高中有机化学   教学整合  

摘要： 在化学学科中,新课程标准强调应重视信息技术的应用,提倡学生运用计算机软件技术学习化学。随着湖北省新课程改革后,有机化学不仅内容增多,难度和地位都有所提升。为了提高有机化学的教学效率和教学效果,笔者结合自己的教育教学经验以及前辈们的意见和建议,选择KingDraw软件研究化学软件在高中有机化学教学中的应用。通过实践研究与结果分析,发现应用KingDraw软件辅助化学物质结构教学能帮助学生建立宏微结合的思想,构建宏观-微观-符号间的联系。与传统教学相比,利用KingDraw软件辅助有机化学教学可提升物质结构的直观程度,激发学习兴趣和提高积极性。实践表明,K i n g D r a w软件辅助有机化学教学能够提高教学质量。本文共分为四个部分:第一部分为绪论,主要包括研究背景和意义;国外和国内研究现状;核心概念的界定;研究内容和方法。其中,研究背景论述了教育改革、高中化学课程标准改革对计算机软件辅助教学的需要。研究综述主要总结了国内外计算机辅助教学的现状。第二部分论述了KingDraw软件在高中有机化学教学中的应用的理论依据。笔者以化学新课程标准为指导依据,从现代教育思想(包含素质教育思想和创新教育思想)、现代学习和教学理论(行为主义理论、认知主义学习理论、人本主义理论和建构主义学习理论、多元智能理论)以及信息技术与化学教学的融合三个维度阐述了本文的理论基础。第三部分主要研究KingDraw软件在有机化学教学中的应用分析和教学案例设计。首先对软件进行了分析,再对其应用可行性、应用类型进行分析。最后根据KingDraw软件应用类型进行相应的教学案例设计。选取《有机化合物中碳原子的成键特点》、《同分异构体》、《乙烯与有机高分子材料》、《高考模拟题—原子共平面问题》4课时内容进行展示。第四部分是KingDraw软件研究效果评价及结论。研究结果表明,应用KingDraw软件辅助物质结构教学能够使微观结构更直观、更具体,让抽象的结构可视化,帮助学生建立空间立体感,从而帮助学生建立微观结构、宏观物质、化学符号之间的联系。有利于提高学生对微观知识的认识,培养其化学学科素养。总体而言,KingDraw软件的使用丰富了教师的教学手段,降低学生的学习难度,提高学生学习兴趣和积极性,使学生地位转变为课堂的主体,提高了中学化学教学质量,充分体现了普通高中新课标要求,顺应教育发展趋势。

关键词： 高中化学教材   比较研究   有机化学基础  

摘要： 2017版课程标准的更新指导着2019版教材的编制,教材作为学校教育的主要教学用书,在教学过程中具有不可替代的作用。2019版教材的出现为教师的教学工作带来了新的改变与挑战,基于教材与课程标准之间密切的关系以及教材在教学中的地位和作用,在2019版教材使用初期与2004版教材进行对比研究,能够为教育工作者提供一定的教学参考与启示,帮助其领悟到学科核心素养的重要性。研究主要采用文献法、统计法、比较研究法进行了以下几个方面的研究:人教版2019版、2004版高中化学选择性必修3教材《有机化学基础》与课程标准的对比研究主要比较两版课程标准的结构、内容差异及新旧两版教材与课程标准的一致性分析。教材《有机化学基础》整体内容的对比研究主要包括教材结构的对比、内容编排情况、呈现方式的对比;具体内容的对比研究主要包括概念、教材课时内容、内容难度的对比及教学案例开发。研究结果表明,2019版教材的优势在于与课程标准契合度更高,教学内容的侧重点把握得更好,逻辑性更强,同时提高了对学生认知水平的要求。呈现方式上强调了教材作为直接学习资源的重要性,利用好教材中的栏目和插图,重点培养学生的类比迁移能力,能够类比迁移解决实际问题。注重学生实验设计和操作强调发展学生科学探究与创新意识素养。根据研究结果提出以下教学建议1.在有机化学部分的习题中增加真实的情境;2.开展基于真实问题的教学;3.注重实验探究的开展;4.建立抽象的思维模型。

关键词： 有机化学   SOLO分类理论   思维水平  

摘要： 有机化学是高中化学课程中重要的组成内容,它与人类的健康、物质生活、科学技术息息相关,因此学好有机化学基础知识是非常有必要的。在新一轮的课程改革中,针对学习有机化学知识学生需具备的思维能力的要求有所提高,如何合理设计有助于提高学生思维水平的有机化学教学就显得尤为重要。SOLO（Structure Of Observed Learning Outcome）分类理论是一种从思维方式和反应水平两个维度来描述学生认知发展的理论,因此它能为完善当前课堂教育评价体系提供一些思路,并能为高中有机化学的教学给予比较有说服力的理论框架结构。笔者研读所查相关文献资料,进行基于SOLO分类理论有机合成教学研究。本研究主要涵盖以下几个方面:首先利用SOLO分类理论对《高中化学课程标准（2017）》中针对高中有机化学选修模块的学业要求以及近14年来全国卷1中高中有机化学选修五的相关试题进行分析;其次基于SOLO分类理论设计测试题检验教学效果;最后以人教版选修五第一章第四节研究有机化合物的一般步骤和方法、第三章第二节醛以及第三章第四节有机合成为例构建基于SOLO分类理论的高中有机化学教学设计,并展开教学实践。得出结论如下:一、国家对高中有机化学选修模块学生思维水平的要求主要集中在单点结构水平、多点结构水平以及关联结构水平,对抽象拓展结构水平要求不大;二、SOLO分类理论不仅可以评价学生的思维水平,而且还能够指导教学目标的确立,确定适宜的教学重点以及选择合适的教学方法等;三、SOLO分类理论应用于有机化学的教学实践中可以明显地促进学生的思维能力的发展。其中优等生的思维水平由关联结构水平向抽象拓展结构水平过渡;中等生由多点结构水平向关联结构过渡;后进生由比较均匀地分布于单点结构和多点结构水平转变为全部分布于多点结构水平。教学实践前后男生在有机化学模块的思维水平略高于女生,因此,在教学过程中任课教师应该更加关注女生思维水平的变化。四、SOLO分类理论可以丰富教学评价手段,克服传统课堂教学评价大多比较单一的缺陷,有效准确地检测出学生的思维水平层次。

关键词： 有机化学   应用型人才   教学改革  

摘要： 有机化学作为理工科专业尤其是材料科学与工程专业的一门必修基础课,重点介绍基本的理论知识和实验技能,学生掌握此门课程,对后续学习乃至走上工作岗位都具有非常重要的意义。针对有机化学本身的学科特点,同时为更好地适应新时代的人才培养模式,吸取前辈的教学经验,同时结合这几年教学中遇到的困惑,对有机化学这门课程进行了相应的教学改革,旨在提高理工科学生的培养质量,更好地适应新时代职业对大学生提出的要求。

关键词： 有机化学   中等专业教育  

ISBN: (纸本)9787030667168

摘要： 本教材以“立德树人”为目标，以教育部“中等职业教育化学课程标准”为依据，以中职生“核心素养”培养和“关键能力”培养为框架，对教材进行了深入改革：教材思政化。教材深入挖掘了化学课程中的德育要素，培养学生精益求精的工匠精神、严谨求实的科学态度和勇于开拓的创新意识；引领学生逐步形成正确的世界观、人生观和价值观。在内容上按照教育部相关课程标准进行组织和编排之外，还根据学生未来岗位要求，以贴近岗位、工学结合为原则进行内容遴选和拓展。教材内容以模块方式进行整合，形成了烃类化合物、含氧衍生物、含氮衍生物、营养与生物类化合物模块；在实践与技能模块上，形成“基本知识与技能模块”、以及“化合物性质的实践模块”。抽象理论形象化。依据中职生形象思维强、抽象思维弱的特点，将繁缛抽象的电子理论形象化为分子或者原子模型，提高学生理解力。体例上按照当代中职生的学习心理进行架构。以促进学生主动学习和自我发展为目的，设计了观察与思考，交流与讨论、知识探究、实验探索；活动与探究、观察与思考等探索性、合作性学习环节；以促进学生关心社会，参与社会活动为目的，设计了社会、医药、生活案例和社会活动。全书按照72学时编写，各学校可以按照培养方案和目标，适当增减。

关键词： 结构化学模型   高中化学   有机化学   教学策略  

摘要： 有机化学在高中阶段是必修模块之一,同时也是学习的难点之一。其中,有机物化学性质的知识既处于基础且核心的地位,也是学生学习最吃力的部分。客观原因在于有机物性质杂、乱、多,需要理解和记忆同步到位,主观原因在于学生缺乏科学的学习策略,往往采取死记硬背的方式,导致了有机化学的学习困境。因此,本研究提出基于结构化学模型的教学策略,应用在高中有机化学中有机物性质的教学中,对广州地区某高中的两个班级的同学进行实验研究,得出了结论:(1)基于结构化学模型的教学策略对高中生有机物化学性质的学习有显著帮助效果;(2)基于结构化学模型的教学策略对性质丰富的物质(如烯烃、醇、芳香化合物等)的学习有显著帮助效果;(3)基于结构化学模型的教学策略对高中男生的有机物性质学习有显著帮助效果;(4)基于结构化学模型的教学策略对学业水平中后段的高中生的有机物性质学习有显著帮助效果。 论文主要分为以下五个章节:第一章针对当前现状下高中生有机物化学性质的学习困难进行分析;第二章梳理国内外相关文献,对结构化学、模型、教学策略等核心概念进行界定,结合教育理论建立基于结构化学模型的教学策略与教学设计;第三章开发调查问卷与统计量表,进行教学实验研究和并用spss 23软件前测与后测问卷数据分析;第四章根据数据结果,得出本研究所提出的结构化学模型对高中生有机物性质学习的影响的研究结果;第五章基于研究结果,提出必要结构化学知识的学习对有机物化学性质的学习有积极促进意义的研究结论,为后续不断的新课程改革提供参考经验。

关键词： 概念图   PBL   复习课   有机化学  

摘要： 《普通高中化学课程标准(2017)年版》的基本理念中提出要重视开展“素养为本”的教学,国家对人才培养的要求更加追求创新思维、合作意识和问题解决能力。为发展学生的化学学科核心素养和培养社会需要的人才,寻求新的化学教学模式很有必要的。为了落实高中生的化学学科素养的教学目标,重点提升学生的创新思维、合作意识和问题解决能力,以情境学习理论、建构主义学习理论等四大理论作为理论基础,本文提出了基于问题的学习(Problem-Base Learning,PBL)联合概念图在高中化学复习课中的实践研究策略。本研究分为两个阶段:前期为准备阶段,阅读相关文献了解PBL和概念图的研究现状,通过教师访谈了解目前化学复习课的授课比例、复习方法、实际教学效果及对本复习策略的态度和建议;后期为实践阶段:选择成绩无显著差异的两个班级作为实验班和对照班,对实验班的学生进行PBL及概念图的相关培训,实验班采取PBL联合概念图的策略复习人教版选修五第三章:烃的含氧衍生物,对照班则采取传统复习方法进行复习,并进行后测。通过课堂分析、后期跟进、访谈学生和学生后测成绩分析,表明将PBL联合概念图应用到高中化学复习课中,对学生的学习成绩有明显的促进作用,其中对中等生的影响最大、优等生次之,最后是学困生。此教学策略既可以帮助学生构建完整的化学知识体系,通过绘制概念图学生也能达到自我检测知识的目的,学生能在深度理解概念关系的基础上掌握知识内容,提升复习效率,也可以培养学生的创新思维、合作意识和问题解决能力,学生的学习由机械地接受转变主动的构建,有效的提升了学生的学习兴趣和积极性;教师通过实施PBL联合概念图的复习模式,可以转变教学方式和更新教学理念,所绘制的概念图,可以在教学中多次使用,也可以作为学习资源分享给学生自主复习。此外,有机化合物的结构和性质是人教版选修五的重要内容,也是高考中选做题的知识基础。将PBL联合概念图应用到此部分内容的复习课中,有助于梳理有机物结构和性质,实现知识的结构化。

关键词： 有机化学   酸催化   醌类化合物   酚类化合物   氧化还原链式反应   去芳构化螺增环反应  

摘要： 酸催化反应是有机化学中历史最悠久的反应之一。在催化量的超强酸催化剂作用下，许多原本需要剧烈条件的反应只需温和的条件即可高效进行。而在酸性条件下，醌与酚类化合物均有较高的反应活性。温和的条件下完成醌与酚的直接官能化反应对于合成众多含有醌和酚骨架的天然产物和药物分子而言具有重要意义。本文主要针对酸催化下醌与酚碳氢键的官能化反应进行研究。　　在第一部分的工作中，我们开展了酸催化的醌与蒽类化合物的氧化还原链式反应研究。在以超强Br(o)nsted酸HNTf2的催化下，对苯醌和9-苯基蒽几乎没有发生预期的环加成反应，取而代之的是获得了意料外的取代产物9-蒽基芳基醚。各种仪器测试与反应机理控制实验表明该反应为醌参与的氧化还原链式反应机理。使用这一方法，在室温下即可构建多种9-蒽基芳基醚。通过额外添加氧化剂的方式得到多种酚取代的蒽产物。同时，串联反应的应用使得邻苯二芳基甲醇酯底物同样可以与醌反应得到对应9-蒽基芳基醚产物。生成的醚产物被发现是新型荧光分子的潜在支架。　　在第二部分工作中，我们开展了酸催化的醌与烯烃的氧化还原链式反应研究。在Br(o)nsted酸TfOH的催化下，烯烃作为亲电试剂完成了与对苯醌的烷基化反应。机理研究实验表明，这一反应为氧化还原链式机理。通过调节反应条件，我们规避了文献中报道过的对苯醌与烯烃在酸性条件下可能发生的[3+2]和[4+2]环化反应，得到了取代产物。使用这一方法，我们以极高的原子经济性获得了多种烷基取代的对苯醌。　　在第三部分工作中，我们开展了酸催化的酚类化合物与炔烃的[4+1]螺增环反应研究。在Lewis酸Bi(OTf)3或Br(o)nsted酸邻苯二磺酸的催化下，邻苯二乙炔和邻位乙炔基取代的苯甲醇酯分别作为亲电试剂与苯酚衍生物发生去芳构化螺增环反应。在底物普适性研究中，我们获得了除螺环产物外的并环产物。反应的区域选择性取决于酚底物的结构。在机理研究中，反应中间产物的分离验证了该反应为两步傅克反应过程。这一反应条件温和高效、操作简单。产物分子中含有末端双键和羰基，具有进行后续官能化的潜力。

关键词： 有机化学   脱羧溴代反应   质子酸催化  

摘要： 羧酸是一类重要的有机化合物，在自然界中广泛存在。烷基溴化物是合成化学常用的合成砌块，作为亲电试剂在取代反应和偶联反应中发挥重要作用，同时可以制备格氏试剂和有机铜试剂。芳基溴化物同样在过渡金属催化的偶联反应中扮演主要角色，也可以用来制备格氏试剂和苯基锂试剂。天然产物和有机染料中也有芳基溴化物的片段。羧酸的脱羧溴代反应，在合成中有着不可替代的应用价值。　　烷基羧酸自由基脱羧反应已经得到了长足的发展，主要分为两种方式:一是直接氧化脱羧，二是将羧酸制备成为活性酯通过还原脱羧。不涉及电子转移的中性脱羧反应的例子却不多。　　本文主要利用DBI(二溴异氰尿酸)试剂为溴源，质量分数40％的浓氢溴酸水溶液作为质子酸催化剂(20mol％)，成功发展了质子酸催化的羧酸脱羧溴代反应，以较好的收率实现了一系列溴代化合物的合成。这一绿色温和的脱羧溴代反应，相比之前的方法，是不涉及电子转移的中性脱羧溴代反应，不仅适用脂肪羧酸，还适用于芳香羧酸。

关键词： 变式教学   有机化学   程序性知识  

摘要： “变式”是对指向知识本质的原型问题的变化形式。“变式教学模式”是通过非本质特征迭代变化,逐渐深化学生对知识本质特征认知和把握的教学模式。本文拟在如下三方面展开研究:(1)当前学生学习有机化学程序性知识的实际情况是怎样的?(2)基于现状,如何构建变式教学模式下的有机化学程序性知识复习课?(3)变式教学模式下有机化学程序性知识复习课成效如何?本文的研究方法是文献研究、问卷调查、访谈研究和个案研究,结论如下:实验组中不同学业水平学生对有机化学程序性知识“有机合成与推断”的掌握均较为薄弱,三类学生的学习障碍及其成因均不同。本研究基于文献研究和心理学相关认知理论构建了以“创设原型问题”、“构建变式问题”和“铺设循环路径”为主要教学环节的变式教学模式。实施变式教学前后学生有机化学程序性知识水平有显著性差异,对学业中等水平学生有机化学程序性知识水平的提升更具成效。此外,研究发现,变式教学模式不仅能同时满足不同学业水平学生的学习需求,还能有助于教师教学能力及命题能力的提升。故此,本研究认为变式教学模式为减轻学生学业负担,提升教师素养指明了一条行之有效的道路。