《有机合成》教学设计(冯桂明)

科学取向教学论指导下的高级技能课《有机合成》教学设计

广州市培正中学冯桂明

一、教学设计理念

科学取向的教学论对教学实践的重要贡献，就是它认识了不同类型的学习与教学策略、教学评价之间的必然联系。根据该教学论可将现有中学化学课堂教学分为如下几类课型：元素化合物课、概念课、原理课、基本技能课、高级技能课、复习课等。

1. 高级技能课显性教学任务：形成解决某些复杂化学问题的思维方法和策略（分析、评价、创造）。

2. 高级技能课一般教学结构：

（1）对问题形成表征，明确解决问题所需要的知识：创设任务情境，指导学生形成对特定问题的表征，明确解决问题所需要的知识。

（2）形成解决问题的策略：在解决问题的过程中，建构相应的方法和策略。并对解决问题的方法和策略不断反思、描述、评价、提炼。（教师指导学生对思维进行监控，而不能代替学生思维）

（3）运用策略解决新问题：通过情境变化但本质相近的新任务，使解决问题的方法和策略产生迁移、发展。（长期过程）

本节教学设计基于科学取向教学论的理论指导，针对本节教材内容与学生学习能力起点、教学目标（终点）等进行任务分析，通过创设任务情境，复习再现各类有机物之间的转化关系，建构转化关系网络，运用逆合成法等策略，力图帮助学生在解决有机合成相关问题的过程中，建构有机合成相应的方法和策略，最终能运用策略解决新的问题。

二、教材分析

1. 定位与功能

有机合成安排在人教版《有机化学基础》第三章第四节，在前面的学习中，学生学习了有机物的分类、结构、性质、转化。从本节课的安排来看，本课承载的价值有以下两个方面：（1）从学科价值角度看：一方面，有机合成承载了整合有机反应的任务，通过有机合成的学习进一步建立起物质之间的转化关系。从这个角度看，本节课兼有复习课的功能；另一方面，在合成的过程中使学生学会有机合成的方法，特别是逆推的方法，使学生学会观察目标产物的结构特点，从化学键的角度分析断键的位置，还原出中间体及基础原料，并从目标产物与各中间体的组成变化找到辅助原料的思维方法，以使学生学科思维能力方面进一步提高。

（2）从其社会价值来看，通过具体的事例让学生了解到有机合成在医药、化工、生产、生活中的广泛应用以及这门课程存在的价值，开阔学生的视野，了解有机合成的发展及现阶段所获得的成绩。

总而言之，有机合成的学习是有机物性质和有机反应的学习的一个结合点，是对整体有机化学部分的总结和熟练应用。让学生知道从有机物组成及结构的变化可以分析有机物的相互转化、探讨合成有机物的路线和方法，并让学生了解有机合成在现在的发展状况，体会化学对人类生活和生产所起的重要作用。

2．学生分析

经过半个多学期的学习，学生已经掌握了高中常见有机物：脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸和酯的性质，并对有机物官能团的性质有了全面的了解，学生已经具备了一定的基础知识和分析问题、解决问题的能力。

同时由于所学有机物种类繁多，我们通常说有机物相关知识“点多，面广”，学生“易学，难记”，对官能团性质掌握不熟练，甚至混淆，彼此之间的转化容易出差错，因此需要教师及时引导学生对所学知识此时进行归纳、梳理、整合。

三、教学目标

1、通过对有机化学合成的发展成果介绍，激发对有机合成这一技术的兴趣，体会化学对人类生活和生产所起的重要作用。了解有机合成的任务。

2、通过观察已知合成路线，能够分析出各物质转化过程中断键、成键位置，判断反应类型，并能够写出相应的化学反应方程式。

3、复习再现烃和烃的衍生物之间的相互转化，构建转化关系网络。

4、通过具体物质的合成路线分析，了解逆合成分析法的运用，并能应用知识网络分析简单的有机合成问题。

四、教学的重、难点

1、教学重点：

（1）建构各类有机物之间相互转化关系网络。

（2）逆合成分析法在有机合成过程中的应用。

2、教学难点：逆合成分析法思维能力的培养。

五、课时安排

本节内容分为两个课时“有机合成的任务、原则和过程”及“逆合成分析法”。

第一课时的重点在于对官能团的引入或转化的归纳，建构各类有机物相互转化关系网络，梳理及储备有机合成所需的知识。

第二课时重点是关于“逆合成分析法”的学习以及应用。了解逆合成分析法的基本思路，掌握键的切断和官能团转换的一些技巧。对于高考有机化学试题中要求的“看懂陌生有机物合成线路图”循序渐进，与高三的能力要求做一些铺垫。

六、教学过程设计

第一课时

环节1：有机合成的影响意义，感受有机合成的神奇和伟大。

【引入】人类活动离不开有机合成世界！你知道为什么吗？

【展示图片】生活中的合成材料：合成橡胶、合成纤维、塑料、合成洗涤剂、合成药物。【讲述】1828年，德国化学家维勒发表了“论尿素的人工制成”一文，标志着第一次人工合成有机物。

【展示图片1】例如维生素B12的合成。这是一种复杂的有机物，合成该物质的原料却很简单（展示结构）。是由美国科学家伍德沃德与来自14个国家的110位化学家，经过了11年的时间，完成了近1000个复杂的实验合成的。

【展示图片2】海葵毒素，其同分异构体数目为271个，目前最复杂的化合物，但已被科学家全合成。1989年经8年之久由哈佛大学的Kishi领导24名博士和博士后完成。

【讲述】有机合成中有激动、有探险、也有挑战，也可包含着伟大的艺术。你觉得有机合成有着怎样的“魔力”？在这个过程中要解决什么问题？

【回答】有机合成可以把简单的原料变成复杂的产物；一步一步地“建造”出产物的结构。【归纳】有机合成就是利用简单、易得的原料，通过有机反应，合成我们想要的具有特定结构和功能的有机化合物。

【板书】有机合成→含义。

环节2：创设任务情境，建构各类有机物转化关系网络，明确有机合成所需的知识。

【过渡】我们暂时不可能完成像前面例子那样复杂的有机合成，但是我们可以通过简单的合成例子，体会合成过程，以及过程中物质的变化，下面我们来分析案例1。

案例1：乙酸乙酯(CH3COOC2H5)，是一种常用香料原料。在工业上可以通过最基本的石油化工产品乙烯为原料合成，请你完成任务1。

任务1：请你以乙烯为原料（其它无机试剂任选），合成乙酸乙酯，写出合成线路图。

【投影】展示合成线路的范例。

【学生】讨论、书写，学生代表发言、交流。

路线1：

【投影】主线1：官能团种类的转化。烯烃→卤代烃→醇→醛→羧酸→酯

醇