整合信息技术与《有机化学基础(选修5)》的微课设计及应用

摘要：在有机化学微课的制作及应用实践中，总结了一些有机化学微课的制作方法，尤其是应用信息技术制作一些动态的模拟有机反应过程中分子变化的动画，把这些动画应用于微课中，取得较好的效果。同时也总结出一些制作不同用途的微课所对应的设计思路。

关键词：有机化学  微课  信息技术

《有机化学基础（选修5）》是在《化学2（必修）》的有机部分的基础上进行学习的，《化学2（必修）》主要介绍了烷烃、烯烃、芳香烃、醇、羧酸、酯、糖类、蛋白质、油脂、有机高分子化合物等常见有机物的简单代表物及其组成、性质、用途。其中还简单介绍了取代反应、加成反应、酯化反应、水解反应、聚合反应等有机反应类型。而在《有机化学基础（选修5）》模块，对有机物的认识基于其所属的类别，要求学生从官能团相互转化及官能团之间相互影响的角度来理解有机反应，突出结构决定性质，将有机物的结构、性质、实验、反应、合成和应用整合成一个有机体。^[1]

学生学习《有机化学基础（选修5）》模块的现状及困扰：（1）该模块知识点多，难度大，按正常课时学完该模块，课堂上很难留时间给学生自主探究、小组合作学习。（2）需要记忆的内容多，且易遗忘，学生需定期复习巩固。（3）有些学生课堂效率低，需加强课前预习及课后复习。基于此，这些年我通过制作及应用有机微课，取得较好教学效果，下面我介绍一下制作及应用不同类型微课的心得。

   1 课前预习型微课

课前预习型微课主要应用于现在流行的“慕课”，“慕课”是对传统的课堂和课后部分翻转。也就是学生在“学习任务单”的指导下，课前观看教师制作的微课视频，并通过适当跟踪练习巩固，掌握本节课的基础知识。课堂时间主要用来深入探究一些问题或解答课前预习时遇到的一些疑难。为了防止因“慕课”加重学生的学业负担，这类微课要控制好时间和深度，注重基础知识讲解。

1.1设计微课的一般思路：

首先要全面了解学生以往的知识经验、认知能力、思维习惯、情感态度等，其次要认真学习课程标准、教学大纲、选择内容、设定目标、理清思路、设计程序等，后录制微课视频，编写强化练习及学生学习任务单。反复多次修改，精益求精。

例如微课《羧酸》制作思路：首先引导学生回忆《必修2》中乙酸的结构特点及性质，然后讲解羧酸的存在、定义、分类、系统命名法、物理性质、化学性质。重点是通过Flash制作的动画来帮助学生理解、记住羧酸参加化学反应时断键、成键位置。至于酯化反应的几种类型、甲酸的特殊性，以及醇羟基、酚羟基、羧酸羟基三者之间性质的比较等，就留在课堂上由学生自主探究，小组学习，总结归纳来解决。

1.2整合信息技术，制作内容丰富、形式多样的动画

有机物结构复杂，种类繁多，但有机反应很有规律，首先要找出参加反应的官能团，其次判断出官能团相互转换时断键、成键位置，为帮助学生理解、记牢官能团转换时断键、成键位置，我用Macromedia Flash 等软件制作了常见有机物参加反应时结构变化的动画，这些动画应用于微课中，取得较好效果。

Macromedia Flash是一款界面直观、操作简单的动画制作软件，可以制作很复杂的平面动画，因为它能很好的将文本文件、图像文件、声音文件、视频文件等结合在一起，所以应用他可以制作出效果极佳的影音文件。同时Flash是运用矢量图形制作动画，所以制作出的影音文件尺寸小、可无损放大。

如乙醇和乙酸发生酯化反应的动画制作步骤如下：（1）用CambridgeSoft公司开发的ChemDraw软件设计出乙醇和乙酸的球棍模型，截屏后得球棍模型平面图，分别导入Macromedia Flash中成图形元件。（2）在Macromedia Flash中把乙醇中羟基氢和乙酸的羟基截取下来分别转换成为另外元件，把乙酸剩余部分中的碳氧单键改成碳氧双键（ChemDraw软件设计出的球棍模型只有单键，没有双键、三键）。（3）四个元件分别拉入四个图层中，移动元件组合成乙醇和乙酸的球棍模型。（4）使用渐变动画功能，让乙醇中羟基氢和乙酸的羟基断开往上移动结合成水，剩余部分对接成乙酸乙酯。具有立体效果的乙醇和乙酸发生酯化反应的动画就完成了。^[2]

又如在《抓断键成键位置，轻松书写有机反应方程式》、《烯烃加聚反应的几种类型》《确定有机物同分异构体数目的几种方法》等微课中，我直接用结构简式制作动画，对学生正确书写有机结构简式、化学方程式帮助很大等。

这类微课忌讳把所有知识讲深讲透，学生只需在家里观看老师讲课视频，然后通过做大量习题来巩固，完全被动地接受知识，从而导致我们的教学又回到以前的“填鸭式”老路上了。

由于微课是经老师反复修改，精心制作成的，同时我们也可借鉴或直接使用其他教师开发的优秀微课，因此这些微课比传统课堂教学更精炼，条理更清晰，更有利于学生掌握基础知识，从而减轻学生负担。尤其是对于接受能力较弱的学生可通过多次观看学习来掌握知识，从而较好地解决了一个班级学生个体差异给教师上课带来的困扰。自然这类与教材配套的完整系列化的微课，也能让部分对《有机化学基础（选修5）》有兴趣但学校又没开设这门课程的学生开展自学。

2课后复习、提升型微课

2.1该类型微课的内容和作用

这类微课的内容主要包括：（1）重点知识。（2）典型例题。（3）学生学习过程中普遍存在的具有代表性的疑难问题（4）易遗忘的知识。 

这类微课主要作用有：（1）学生课后利用这类微课复习提升。（2）学生在课堂上某个知识点没听懂，可以在课外有选择性地观看微课，查漏补缺。（3）某个知识点因时间长而遗忘，可通过微课来复习巩固。

2.2微课《有机物中原子共线、共面问题分析》制作思路

该微课属于讲解典型例题型的微课，该例题题目是“某有机物的结构简式 请判断其最多有       个原子在同一条直线上;最多有       个原子在同一平面上。”

该微课制作过程如下：（1）用ChemDraw软件分别设计甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯的球棍模型， 并从不同角度旋转各球棍模型，用Camtasia Studio 等录屏软件录制旋转过程，截取效果最好的视频片段保存备用。（2）通过讲解甲烷的旋转视频，从而推理出饱和碳原子及其直接相连的四个原子，即 中1—4原子构成一个四面体，碳原子5在四面体中间。也可引导学生把1、2原子想象成一个人的两支手，3、4原子想象成一个人的两支脚，碳原子5想象成人的肚子，若两支手1、2和肚子5构成一个平面，那么两支脚3、4就分别在该平面一前一后，好像一个人在做伸展运动；通过讲解乙烯的旋转视频，从而推理出碳碳双键的两个碳原子及其直接相连的四个原子，即 中1-6原子处于同一平面；通过讲解乙炔的旋转视频，从而推理出碳碳三键的两个碳原子及其直接相连的两个原子，即 中1-4原子在同一条直线上。通过讲解苯的旋转视频，从而推理出苯环 中1-12原子同一平面，且键角均为120°；通过讲解甲苯的旋转视频，引导学生把甲苯 中苯环想象成圆桌面，甲基中3、4、5三个氢原子构成的圆想象成汽车方向盘，碳原子1、2之间的单键想象成方向盘轴，在苯环平面且可以旋转，方向盘平面和苯环平面垂直，因此3、4、5三个氢原子最多有一个可旋转到于苯环平面。（3）把结构简式 变形为 ，从而总结出最多有6个原子（即1-6原子）在同一条直线上，最多有30个原子在同一平面上（8、9、10三个氢原子最多只有一个在该平面上，11、12、13三个氢原子最多只有一个在该平面上）。

多媒体信息技术应用于微课制作，可以将原本微观的、静态的、抽象的、模糊的信息，宏观、动态、形象、直观地表现出来，从而有效帮助学生对知识的理解、记忆，深受学生欢迎。

3 有机实验型微课

费茨（T.M.Fitts）和波斯纳（M.I.Posner）说：“在动作技能学习的起始阶段，首先要通过对示范动作的观察，对刺激情境的知觉，来形成一个内部的动作意向，以作为实际操作时的参照”^[3]。由于高二学生对有机实验还比较陌生，处于模仿阶段，在传统课堂教学过程中，我们常常用很长时间演示、讲解一个有机实验，学生自然就没时间动手操作，而且后排学生无法观察清楚实验操作及现象。基于此我制作了一些有机实验型微课。

例如微课《乙烯的实验室制取和性质》，我在实验室录制了制取乙烯和验证其性质的各个实验步骤及注意事项的视频（也可网上下载）。将该视频导入Camtasia Studio软件中，对关键步骤重点讲解，加入旁白。在学生正式进入实验室进行实验的前一天，我把微课视频、强化练习及学生学习任务单发给学生，学生顺利完成实验预习。对比传统的实验教学，这种在微课支持下的实验教学效率更高，学生对实验了解得更充分。而且学生对实验步骤及注意事项已经了然于心，自然就不会对化学实验产生胆怯心理。

对于有些有机实验较危险、较难成功或者时间很长，我们没必要给学生演示，用实验微课进行教学可达到很好的教学效果。

  微课支持下的机化学教学比传统教学具有很大优势，尤其是现代化教学手段应用于有机化学微课制作，大大提高了微课教学效果， 但目前高中有机化学微课还零散杂乱不够全面，有些方面被大量重复制作，有些方面无人问津，这极大制约了有机微课的使用。因此今后有机化学微课制作应往系统化、模块化方向发展。

参考文献：

 [1] 中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2] 陈广余.微课，让化学教学更具个性化[J].化学教学，2014，(5)：25-28.

[3] 皮连生.教育心理学[M].上海：上海教育出版社，2011.