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——“乙醇分子结构推断”探究活动设计的案例及分析
摘 要:设计并分析“乙醇分子结构推断”探究活动案例,讨论探究教学选题的基本准则,介绍了探究活动模式选择及协作环境设计的一些具体作法与思考。
1 背景分析
探究式教学作为培养学生科学素质的有效手段之一,已成为了教育研究者和一线教师们关注与研究的热点。然而,如何将先进的理念转化为教学中的具体方案呢?在教学实践中,老师们常感困惑,如找不到设计探究活动的题材,不知怎样设计探究教学活动方案等等,因而想“探究”而无从下手,要“探究”却少米下炊。
化学作为一门自然科学,其内容反映的均为科学家“探究”的成果:化学原理的形成、化学物质的发现(合成)、化学性质的测定等,其探究过程本身对“学生用以获取知识,领悟科学家的思想观念,领悟科学家研究自然界所用的方法(美国《国家科学教育标准》)”有着重要作用,也能为老师们设计探究教学方案提供启示,甚至示范。可以说,《化学》教材本身就是我们设计探究方案的题材之“库”,方法之“源”。若能很好地挖掘,整合这些知识,并且充分考虑中学实际,中学生的年龄特征、知识、能力水平等,由此设计成探究教学方案,必将是行之有效的。“乙醇分子结构推断”是人民教育出版社全日制普通高级中学教科书《化学》第二册,(试验修订本必修加选修)164页的一个内容[1]。是指根据乙醇分子式C2H6O,提出它可能的两种结构为

根据乙醇能与钠反应生成氢气的性质,由乙醇与氢气的体积的定量关系,推断出乙醇的结构为(Ⅱ)式。[2-4]
作者在为化学教育本科生开设的《中学化学教材分析与教学设计》课程中,以此内容为题材设计了“乙醇分子结构推断”探究活动案例,籍此讨论探究教学题材选择与方案设计(主要分析教学模式的选择及协作环境设计),收效甚好,现介绍之。
2 活动案例
2·1 围绕乙醇分子式C2H6O可能结构的探究活动设计
提出问题 分子式为C2H6O其结构可能有多少种?
探究实验 在保证碳四价、氧二价、氢为一价的前提下,让学生用球、棍(或马铃薯、牙签)尽可能多地构建分子模型,如图1所示:

交流与讨论 展示各种分子模型、观察、比较。a为(I)式,其它分子模型改变其观察角度,均与b相同,为(II)式。得出结论 分子式为C2H6O的物质,结构只有二种:(I)式和(II)式。
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