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有机化学知识的价值分析

时间:2023-07-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:这正是有机化学基础模块将“认识实验在有机化合物研究中的重要作用,了解有机化学研究的基本方法,掌握有关实验的基本技能”作为目标的原因所在。

有机化学知识的价值分析

1.有机化学认识发展的整体性要求

中学有机化合物知识的学习,主要以典型代表性有机物甲烷乙烯、苯、乙酸、乙醇等)、类别有机物(各类烃及烃的衍生物)和多官能团有机物(糖类、油脂蛋白质高分子材料)为研究对象,立足有机物结构(分子组成、碳骨架、官能团、基团间相互影响、化学键)与反应(反应的类型、反应物与生成物、反应条件和反应伴随的现象等)的核心视角来研究,从而建立起各种有机化合物的组成与结构、性质与反应、转化与应用等方面的系统认识。

在建立有机物组成、结构、性质、应用系统认识的同时,丰富与发展有机物结构与反应的核心视角,形成“结构决定性质、性质决定应用”的核心观念,建立有机化合物分子结构的认识模型(图3-5-2)和多角度认识有机反应的思维模型(图3-5-3)[17],从而在面对陌生、复杂情境与问题时,能够正确、有序地分析与解决有机物结构的确定、有机物性质的探究、有机合成和有机推断等相关问题。

图3-5-2 有机化合物分子结构的认识模型

图3-5-3 多角度认识有机反应的思维模型

此外,有机物是人类赖以生存的重要物质基础,广泛存在并应用于现代生产、生活、科研等各个领域。人工合成功能性材料,大大改善了人们的生活质量,满足了人们对美好生活的追求。当然,合成材料的使用过程,也带来了一些环境等相关问题,需要人们正视这些问题。因此,有机物组成与结构、性质与应用的学习,还有助于学生认识有机物与人类生产生活的关系,感悟有机化学对提高人类生存质量、促进社会科技发展、提高人类社会文明发展的重大作用,同时让学生能够运用所学知识与思路方法参与有关社会性议题的讨论,权衡利弊、科学决策。(www.xing528.com)

2.有机化学对培育学生化学学科核心素养的价值分析

根据前述有机化学认识发展的要求可知,中学化学有机化学课程体系对全面培育学生五个方面的学科核心素养能起到很好的作用,分析如下:

初中和高中必修有机化学内容,被安排或融入“化学与社会发展”主题;选择性必修模块不仅密切关注烃与烃的衍生物在生产生活中的重要应用,而且强调生物大分子与人体健康的关系、新型高分子材料在高新技术领域的应用等,并提出“从有机化合物及其性质的角度对有关能源、材料、饮食、健康、环保等实际问题进行分析、讨论和评价”“能够参与环境保护、营养健康、材料选择与使用、垃圾处理等与有机化合物性质应用相关的社会性议题的讨论,并作出有科学依据的判断、评价和决策”的要求。显然,这强调了“科学态度与社会责任”核心素养的培育。

有机化学的学习,核心在于认识有机物分子结构特点,建立结构特点与性质反应间的关系,能够对结构与反应等进行描述和符号表征,因此注重对“宏观辨识与微观探析”核心素养的培育。具体表现为:认识有机物分子的组成与结构特点,并对有机物进行分类;能依据有机分子的官能团类别、化学键特征和多官能团的相互作用等分析有机物的性质、有机物反应的特点或对陌生有机物性质进行预测;能对有机物的组成结构、性质、应用等进行互推并建立三者的关系,建立“结构决定性质、性质决定用途”的核心观念等。

有机物分子的结构、性质及其关系的认识,离不开宏观、微观层面的证据,需要结合多样化的证据进行合理推论,从而得出有关有机物的科学合理的结论性认识。这一认识过程,将促进学生建构有机化合物分子结构分析模型和多角度认识有机反应的思路模型。同时,又要求学生根据具体的化学问题情境,选择性地利用所建构的分析思路模型,解释与预测陌生有机物的组成、结构、性质及其应用,并在问题解决过程中结合新的事实证据等进一步完善与发展分析思路模型,最终实现分析推理能力的提升、有机认识模型的完善,从而培育“证据推理与模型认知”核心素养。

有机物的学习,需要建立起各类有机物结构、性质与反应的认识。对有机物的反应与转化的系统认识,需要从反应物与生成物、反应条件、反应类型、反应现象甚至反应动态机理等多角度把握。同时,在掌握有机物反应与转化系统认识基础上,根据生产生活等需要,立足“绿色化学”理念,根据有机物的性质及反应规律,通过合理选择试剂、科学规划路径、有效控制条件,开展有机物的合成,解决实际问题。因此,有机化学的学习过程,是培育与发展学生“变化观念与平衡思想”核心素养的过程。

有机物性质的研究,是根据特定对象、基于性质预测、设计实验方法、运用化学实验开展实验探究的过程;有机物转化与合成的研究,需要根据官能团特征设计实验并进行有机物检验、鉴别、除杂、分类等;有机物结构的确定,是立足探究活动并在获取事实证据基础上,结合结构与性质关系进行推理论证的过程。由于有机物组成、结构、性质等的学习与研究,离不开化学实验,需要创造性地开展探究活动,因而也能很好地培育学生“科学探究与创新意识”核心素养。这正是有机化学基础模块将“认识实验在有机化合物研究中的重要作用,了解有机化学研究的基本方法,掌握有关实验的基本技能”作为目标的原因所在。

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