高中有機化學“直觀教學策略”的應用研究

李 敏趙建寧

（1江蘇省鎮江中學 江蘇 鎮江 212000；2南京金陵中學河西分校 江蘇 南京 210019）

直觀教學法是由17世紀捷克著名教育家Johann Amos Comenius（夸美紐斯）作為一項教學原則正式提出的。直觀教學即利用教具作為感官傳遞物，通過一定的方式、方法向學生展示，達到提高學習的效率或效果的一種教學方式。直觀教學利用多種直觀手段，通過多種形式的感知，從而豐富學生的直接經驗和感性認識，使學生對知識先獲得鮮明的表象，為以后形成正確而深刻的理性認識奠定基礎。

在教學中，直觀手段的運用要注意以下五點：第一必須中心突出、目的明確；第二要符合學生的心理發展規律；第三要講求實用性；第四要適量適當；第五要適應化學教學的規律。

一、“直觀教學策略”應用于有機化學教學的分析

有機化學的學科特點決定了其學習方法、手段的獨特性。研究某種有機物的性質時首先要掌握其結構特點，不像學習元素化合物知識，只要記住它的化學式。而要掌握有機物的結構就必須要有較強的空間想象能力，如果學生沒有一定的空間想象能力，就很難掌握有機物的結構，也就很難勝任對有機物性質及其變化規律的學習。因此在有機化學教學中為達成教學目標、較好地完成教學任務，運用“直觀教學策略”設計教學過程就顯得很有必要。在教學中要充分利用各種圖式和模型，通過強化直觀性認識來逐步提高學生對有機物的空間想象能力。

直觀教學的類型一般有三種，即實物直觀、模象直觀和言語直觀。在有機化學教學中主要以模象直觀教學為主，把一些學生難以想象的分子空間立體構型通過模型形象直觀地展現出來。

以下歸納了有機化學教學實踐中運用 “直觀教學策略”的一些知識點。

二、教學設計與課堂實踐

下面通過課堂教學片斷舉例說明有機化學教學中運用“直觀教學策略”的一些具體做法。

表1 “直觀教學策略”在《有機化學基礎》中的運用舉例

課堂實錄：“同分異構體——順反異構”（蘇教版《有機化學基礎》2009年版）

……

［師］請大家看書上第25頁的“交流與討論”。

［生］開始看書，思考。

［師］現在請大家用手上的球和棍來搭建一個乙烷和乙烯的模型。

［生］兩人一組正在搭建模型。

［師］好了，大家把手上的乙烷和乙烯的結構模型展示一下！

……

現在請大家在已有模型的基礎上，來改搭1，2－二氯乙烷和1，2－二氯乙烯，應該怎么辦呢？

［甲生］這個容易，只要把兩個氫原子換成氯原子就行了??！

［師］好，大家試試看！

［師］請同學們展示一下搭建模型的成果啊。

［生］紛紛舉起手中的模型，大家互相看看對方的成果，過了一會兒，有的同學臉上出現了疑惑的表情。

［師］問：你們發現了什么問題？

［乙生］怎么我的模型和有的同學的不一樣??？氯原子放的位置怎么好像不一樣??！

［師］很好，你觀察的很仔細??！那請大家說說你們搭建的不同的模型的結構是否相同？

［生］滿臉困惑，好像有點難度??！

［師］提示一下，大家可以考慮把碳碳鍵旋轉一下來識別。

［生］紛紛行動起來，還左右小聲討論了一下。

［丙生］老師，我們的結論是：1，2－二氯乙烷只有一種構型，而1，2－二氯乙烯有兩種構型。

［師］具體解釋一下你的思路 。

［丙生］繼續說道：我們在嘗試旋轉1，2－二氯乙烷的碳碳鍵的時候，發現這個碳碳鍵是可以旋轉的，而1，2－二氯乙烯的碳碳雙鍵卻不可以旋轉，如果強行旋轉會有一個鍵斷裂。所以我們認為1，2－二氯乙烷只有一種構型，而1，2－二氯乙烯有兩種構型，即互為同分異構體。

［師］你分析的很有道理，確實如此。碳碳雙鍵的特點請看書上第26頁“信息提示”。

學生開始看書……

［師］大家現在應該明白碳碳雙鍵為什么不能旋轉了吧！

剛才大家手上拿的1，2－二氯乙烯的兩種異構體的構型，有別于以前我們學過的同分異構體，這種異構體我們稱之為立體異構，立體異構又分為順反異構和對映異構。而1，2－二氯乙烯的兩種異構體稱之為 “順反異構”，其中，兩個氯原子在雙鍵同一側的稱為“順式”，兩個氯原子在雙鍵兩側的稱為“反式”。

［生］原來是這樣啊，那一開始老師提的問題我們就自然明白了。

［丁生］丁烷的那兩個結構和1，2－二氯乙烷是一樣的分析思路，是同一種結構，不是同分異構體的關系；而2－丁烯的那兩種構型是互為同分異構體的，而且是互為順反異構，其中，兩個甲基在雙鍵同一側的稱為“順式”，兩個甲基在雙鍵兩側的稱為“反式”。

［師］你們理解的很到位！

［師］看來“順反異構”你們已經弄懂了，那下面我們來看投影上的動畫演示來接著研究乳酸的構型，看看對映異構又是怎么回事吧。

……

三、案例評析與反思

其實，對于學生來說，理解立體異構是有難度的，需要學生具有很強的空間想象能力。這堂課采用了直觀教學的方式，首先讓學生搭建乙烯和乙烷的模型，然后把兩個H原子換成Cl原子再來分析1，2－二氯乙烷和1，2－二氯乙烯的結構，讓學生在動手變換模型的過程中發現問題，并討論出為什么1，2－二氯乙烯有兩種結構，從而很自然地理解了什么是順式、什么是反式，也很容易總結出具備順反異構的有機物必須滿足的結構條件。本節課運用“直觀教學策略”進行教學設計，降低了學生的學習難度，增加了學生的感性認識，收到了很好的教學效果。整節課的教學過程非常流暢，運用“直觀教學策略”進行有機化學教學的優勢得以明顯體現。