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關(guān)鍵詞:高職教育;機(jī)械;課程;優(yōu)化整合;改革;現(xiàn)狀
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)32-0185-02
當(dāng)前,高職教育主要是為了培養(yǎng)動(dòng)手能力強(qiáng)的技能型實(shí)用人才。這就要求在人才培養(yǎng)的過(guò)程中要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。于是,很多院校采用了“2+1”的人才培養(yǎng)模式。學(xué)生在校學(xué)習(xí)時(shí)間大為縮短,致使高職教育機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程在一定程度上不能滿足目標(biāo)的需要,而現(xiàn)行教材又存在理論性強(qiáng)而實(shí)踐性差、學(xué)校學(xué)的知識(shí)用不上、社會(huì)需要的知識(shí)沒(méi)學(xué)到的現(xiàn)狀。這就要求高職教育必須推進(jìn)構(gòu)建專業(yè)課程新體系的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接。作為高職學(xué)校的教師,應(yīng)該根據(jù)自己學(xué)校的情況,結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn),對(duì)當(dāng)前學(xué)校所用的教材及教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)地整合和改革。
一、機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程存在的現(xiàn)狀及原因分析
1.課程設(shè)置不符合教學(xué)目標(biāo)的要求。高職院校培養(yǎng)的是高端技能型人才,也就是通常所說(shuō)的實(shí)用型人才。這要求他們有一定的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),更要有扎實(shí)的實(shí)踐能力。因此勢(shì)必要推進(jìn)產(chǎn)教結(jié)合,實(shí)行校企合作、工學(xué)結(jié)合,促進(jìn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)對(duì)接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接。而要達(dá)到職業(yè)教育的培養(yǎng)要求,學(xué)校就應(yīng)在培養(yǎng)學(xué)生過(guò)程中,注重實(shí)踐,以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力為主。而從現(xiàn)有的課程設(shè)置看,很多課本知識(shí)理論性內(nèi)容偏重,明顯與生產(chǎn)實(shí)際要求脫節(jié)。以《金屬切削原理與刀具》這門課為例,目前我院使用的教材存在內(nèi)容偏多、理論偏深,理論與實(shí)踐聯(lián)系內(nèi)容相對(duì)不足的現(xiàn)象。拿“車刀切削部分的幾何角度”來(lái)說(shuō),目前我們主要還是以理論為主。由于學(xué)生空間想象能力較差,他們很難想象刀具的一些幾何角度,真正操作機(jī)床刀具時(shí),遇到問(wèn)題也不知道怎么解決。教學(xué)過(guò)程抽象空洞,不能滿足人才目標(biāo)的需要。
2.教學(xué)內(nèi)容偏難,不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。高職學(xué)校大部分學(xué)生的理論基礎(chǔ)比較薄弱,對(duì)所學(xué)專業(yè)的理論知識(shí)比較難以理解;以致他們學(xué)習(xí)的興趣不高,對(duì)理論知識(shí)缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。以《金屬材料與熱處理》這門課程為例,該課程主要強(qiáng)調(diào)金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響。高職學(xué)生大多文化基礎(chǔ)比較薄弱,想象力不足,他們聽(tīng)起課來(lái)就覺(jué)得枯燥乏味且不易理解。對(duì)此,他們掌握知識(shí)的難度加大,極易失去學(xué)習(xí)興趣。而他們一旦失去學(xué)習(xí)的興趣,聽(tīng)課時(shí)就更加會(huì)萎靡不振、打不起精神。
3.教學(xué)內(nèi)容存在多科重復(fù)現(xiàn)象。當(dāng)前,企業(yè)對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力要求越來(lái)越高。為增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和增多實(shí)習(xí)時(shí)間,很多高職院校采用了“2+1”的人才培養(yǎng)模式。這就要求學(xué)校在制定課程設(shè)置時(shí),要滿足夠用和實(shí)用。而現(xiàn)行的教材很少采用新模式、新特色,部分內(nèi)容陳舊,缺乏對(duì)科學(xué)技術(shù)最新進(jìn)展的體現(xiàn),有些內(nèi)容在不同的課程間存在重復(fù)。例如,專業(yè)基礎(chǔ)課中的《機(jī)械制圖》和《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,這兩門課的內(nèi)容在制定教學(xué)大綱有重復(fù)現(xiàn)象。就拿‘螺紋連接’這部分內(nèi)容來(lái)說(shuō),兩門課都講到了螺紋的形成和螺紋的結(jié)構(gòu)要素等內(nèi)容,只不過(guò)側(cè)重點(diǎn)不同而已。理論課程內(nèi)容編排重復(fù),理論總學(xué)時(shí)就會(huì)增多;而在“2+1”人才培養(yǎng)模式下的學(xué)生在校時(shí)間只有兩年,他們又要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),因此理論課程和實(shí)踐課程的矛盾就會(huì)凸顯出來(lái)。
二、機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程優(yōu)化整合的可行性
1.符合高職教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要。高職教育人才培養(yǎng)的目標(biāo),以經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需求為依據(jù),重點(diǎn)培養(yǎng)高端技能型人才。專業(yè)基礎(chǔ)課程的優(yōu)化整合,促進(jìn)課程內(nèi)容和職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的融通,實(shí)踐性性更強(qiáng)。這遵循了經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人的發(fā)展規(guī)律,強(qiáng)化了職業(yè)教育的辦學(xué)特色,增強(qiáng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人的全面發(fā)展的能力。
2.符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。現(xiàn)在的高職學(xué)生大多數(shù)文化基礎(chǔ)薄弱,立體幾何知識(shí)空間想象能力也較弱,同時(shí)對(duì)理論不太感興趣。課程的優(yōu)化整合,簡(jiǎn)化教材和理論知識(shí)的講解,將所講授的理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系,使教材里的理論知識(shí)通俗易懂,實(shí)用性更強(qiáng),更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,極大地增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.符合時(shí)展和社會(huì)需求。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)設(shè)備不斷更新?lián)Q代,現(xiàn)在社會(huì)用人單位對(duì)高職學(xué)生的使用目的性很強(qiáng)。企業(yè)對(duì)技術(shù)工人的要求越來(lái)越高,對(duì)熟練掌握高精尖設(shè)備操作技術(shù)、具有技術(shù)革新和創(chuàng)造力的高級(jí)技能人才的需求量越來(lái)越大。而現(xiàn)行的高職教材,大多沒(méi)有隨著企業(yè)新工藝、新設(shè)備的引進(jìn)而適當(dāng)作出調(diào)整,因此,對(duì)機(jī)械類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課的整合符合時(shí)展和社會(huì)需求。
三、機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課優(yōu)化整合的措施
1.深化專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革,創(chuàng)新課程設(shè)置體系。提升高職教育的辦學(xué)水平,提高辦學(xué)質(zhì)量,要推進(jìn)產(chǎn)教合作,強(qiáng)化行業(yè)的指導(dǎo)作用;明確本行業(yè)技能型人才需求,讓企業(yè)參與高等職業(yè)教育專業(yè)設(shè)置和建設(shè),指導(dǎo)并參與人才培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì);深化專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革,創(chuàng)新課程體系。
2.根據(jù)企業(yè)需要和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,提煉專業(yè)必備知識(shí)。學(xué)校應(yīng)組織老師到企業(yè)實(shí)踐、學(xué)生實(shí)習(xí)。老師依據(jù)所學(xué)的專業(yè)特點(diǎn),明確今后的崗位所用的知識(shí),充分把握企業(yè)的需要;適應(yīng)學(xué)生的知識(shí)和能力水平,結(jié)合學(xué)生的感受、興趣以及接受能力;適當(dāng)降低理論知識(shí)的難度,形成以實(shí)用性為主線,理論教學(xué)圍繞實(shí)際應(yīng)用展開(kāi);按照學(xué)以致用的原則,以學(xué)生能力的提高為培養(yǎng)目標(biāo);克服“繁、難、偏、舊”的弊端,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),把今后崗位所用的應(yīng)知應(yīng)會(huì)的知識(shí)加以分析,精心篩選書本內(nèi)容,注重基本概念及其在實(shí)踐中的應(yīng)用,提煉專業(yè)必備知識(shí)。
3.刪減合并課程內(nèi)容。由于現(xiàn)行機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課程與教材體系存在教學(xué)內(nèi)容多科重復(fù)、科目過(guò)多和知識(shí)缺乏整合的現(xiàn)狀,因此在內(nèi)容設(shè)計(jì)上,教師把那些重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一的刪減合并,幾門課能合在一起的,合在一起統(tǒng)編教材,內(nèi)容如果在一門課程中出現(xiàn)了就不應(yīng)該在另一門課程中再出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和橫向聯(lián)系,增強(qiáng)教材的整體性和綜合性。例如,可以考慮將《機(jī)械制圖》和《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》合并,在《機(jī)械制圖》這門課講解齒輪這部分內(nèi)容時(shí),也應(yīng)把傳動(dòng)原理的內(nèi)容講解清楚,而不需要又在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門課程中又把基本概念重復(fù)講解。
四、結(jié)語(yǔ)
課程經(jīng)過(guò)整合后,我們的課程設(shè)置更具合理性和針對(duì)性,教學(xué)內(nèi)容將更符合高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)生花在理論課上的學(xué)習(xí)時(shí)間會(huì)有所減少,但所應(yīng)掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)卻不會(huì)減少。他們可以有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐練習(xí),同時(shí)對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)將更加感興趣、更有熱情。并且這樣在有限的時(shí)間里讓學(xué)生學(xué)到更多的、更切合實(shí)踐的知識(shí),也符合高職教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)。學(xué)生不僅學(xué)到知識(shí),還能學(xué)會(huì)動(dòng)手、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)存在,滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才的需要。
參考文獻(xiàn):
[1]王磊.高職高專辦學(xué)必須堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向[J].職業(yè)教育研究,2006,(1).
[2]慈風(fēng)梅.中職機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課教材的優(yōu)化整合[J].教學(xué)研究,2006,(7).
關(guān)鍵詞:化學(xué)高考 “有機(jī)合成”題目 備考策略
在新課程、新高考的背景下,以具體的的有機(jī)合成工藝流程為載體的“有機(jī)合成”題目是廣東高考比較固定的題型。其通過(guò)將合成工藝以流程圖的形式表示出來(lái),根據(jù)合成過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)進(jìn)行設(shè)問(wèn),形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的“有機(jī)合成”題目。
一、研究目的
從2007年新課程實(shí)施后的第一次高考開(kāi)始,到2011年理科綜合的考查模式,5年來(lái),廣東高考試題中的“有機(jī)合成”題目特征明顯,風(fēng)格穩(wěn)定。其以化工工藝為背景,主要以合成和推導(dǎo)為考查形式,通過(guò)框圖的分析推導(dǎo),著重考查有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化,包含基本的反應(yīng)類型、化學(xué)方程式的書寫、官能團(tuán)的性質(zhì)、同分異構(gòu)的推導(dǎo)、物質(zhì)組成以及結(jié)構(gòu)的推導(dǎo)等基礎(chǔ)有機(jī)知識(shí);同時(shí)結(jié)合題目的信息,考查學(xué)生閱讀能力、分析能力、知識(shí)的遷移能力。研究該題型的考查特點(diǎn),對(duì)提高高考備考的針對(duì)性、有效性都具有重要的意義。
二、研究過(guò)程
(一)廣東高考“有機(jī)合成”題目的統(tǒng)計(jì)與分析,表1
從以上數(shù)據(jù)分析可知,2007年-2009年在“X科”背景下,“有機(jī)合成”題目的必答題難度不大,都在0.7以上,選做題難度屬于中等。從2010年開(kāi)始實(shí)行“理科綜合”考查模式后,取消了選做題,“有機(jī)合成”題目難度屬于中等,2011年分析數(shù)據(jù)暫時(shí)未公布。這說(shuō)明不同類型的學(xué)生都有潛力取得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。
(二)廣東高考“有機(jī)合成”題目考查范圍的統(tǒng)計(jì)與分析
通過(guò)對(duì)比2007年-2011年廣東高考“有機(jī)合成” 題目,作者認(rèn)為無(wú)論是考查的形式、范圍,設(shè)問(wèn)的特點(diǎn)還是能力的要求,2010年、2011年的題目更接近于2007年-2009年的必做題,而可能受“理科綜合”考試模式的影響,導(dǎo)致難度反而接近原來(lái)的選做題。因此2007年-2009年的題目只統(tǒng)計(jì)分析必做題,表2。
縱觀2007年-2011年這5年的廣東高考“有機(jī)合成”題目,主干知識(shí)年年必考,考查難度層次分明,每年也都有些微調(diào),處處體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的核心思想。
1、題目中核心物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)在整個(gè)工藝流程圖中,主要物質(zhì)基本都成環(huán)狀,含有苯環(huán)(或具有苯環(huán)的某些性質(zhì));
(2)主要物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)一般比較陌生,但分子所具有的官能團(tuán)都很常見(jiàn)。例如:苯環(huán)、羥基、羧基、醛基、碳碳雙鍵、碳碳三鍵、鹵素原子、酯鍵等。
2、問(wèn)題設(shè)置的范圍
(1)圍繞常見(jiàn)官能團(tuán)的性質(zhì)進(jìn)行設(shè)問(wèn)。例如:羥基與鈉的置換反應(yīng)、羥基與羧基的酯化反應(yīng)、碳碳雙鍵與溴的四氯化碳溶液的加成反應(yīng)、碳碳雙鍵與酸性高錳酸鉀溶液的氧化反應(yīng)等官能團(tuán)性質(zhì)幾乎每年都考;
(2)考查基本的反應(yīng)類型。一般以取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、消去反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)等為考查對(duì)象,并考查相關(guān)反應(yīng)方程式的書寫。
(3)考查有機(jī)物的組成與結(jié)構(gòu)。例如寫出相關(guān)分子的分子式、結(jié)構(gòu)式等。
(4)考查提取信息,進(jìn)行知識(shí)遷移的能力。
3、問(wèn)題設(shè)置的難度
研究這幾年的“有機(jī)合成”題目,難度設(shè)置一般分成三個(gè)層次:
(1)考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)。單獨(dú)考查某物質(zhì)的基本性質(zhì),檢驗(yàn)考生對(duì)基本概念、基本性質(zhì)的熟悉程度。如烴的概念、官能團(tuán)的性質(zhì)、分子式的推導(dǎo)、簡(jiǎn)單的計(jì)算等,不需要借助流程圖作答。
(2)考查學(xué)生應(yīng)用能力。結(jié)合流程圖,通過(guò)物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化,考查考生對(duì)基本反應(yīng)特點(diǎn)、有機(jī)化學(xué)方程式是否掌握,能否借助常見(jiàn)有機(jī)物的性質(zhì)推導(dǎo)陌生有機(jī)物的性質(zhì),借助流程圖推導(dǎo)未知物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)。
(3)考查學(xué)生自學(xué)能力、知識(shí)遷移能力。題目提供一些新的信息,學(xué)生通過(guò)閱讀理解信息,發(fā)現(xiàn)新的性質(zhì)、規(guī)律,并遷移運(yùn)用到一個(gè)新的環(huán)境中。
三、研究結(jié)果
從以上的研究可以看出,“有機(jī)合成”題目考查范圍主要以常規(guī)知識(shí)為主,兼顧考查學(xué)生信息遷移的能力,題目設(shè)置的難度以中等難度為主,經(jīng)過(guò)有針對(duì)性的復(fù)習(xí)備考,各個(gè)層次的學(xué)生都能取得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。針對(duì)此類題型的特點(diǎn)制定以下備考策略:
(一)夯實(shí)基礎(chǔ)
1、首先幫助學(xué)生梳理、歸納各種有代表性的有機(jī)物的相關(guān)知識(shí)。如:組成、結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)方程式等。在復(fù)習(xí)反應(yīng)方程式時(shí)特別要從官能團(tuán)的變化、化學(xué)鍵的斷裂與形成這個(gè)角度去理解并記憶相關(guān)方程式。
2、通過(guò)以常見(jiàn)有機(jī)物作為載體,復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)的相關(guān)概念。如烴(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等)、烴的衍生物(鹵代烴、醇、酚、羧酸、醛、酯等)、同系物、同分異構(gòu)體、分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、結(jié)構(gòu)式等。
3、強(qiáng)化學(xué)生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”,“官能團(tuán)反映物質(zhì)性質(zhì)”的意識(shí)。借助常見(jiàn)有機(jī)物的性質(zhì),幫助學(xué)生整理相關(guān)官能團(tuán)的性質(zhì),理解、記住官能團(tuán)在化學(xué)反應(yīng)前后的變化情況,并逐步培養(yǎng)學(xué)生利用官能團(tuán)判斷陌生有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的能力。
4、梳理各種反應(yīng)類型。通過(guò)讓學(xué)生對(duì)比常見(jiàn)有機(jī)物在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中斷鍵與成鍵特點(diǎn),以及元素的變化情況,重新劃分反應(yīng)類型。
(1)取代反應(yīng)(涵括鹵代反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、硝化反應(yīng)等)
(2)加成反應(yīng)
(3)消去反應(yīng)
(4)聚合反應(yīng)(包括加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng))
(5)氧化反應(yīng)(增加“氧原子”或減少“氫原子”)
(6)還原反應(yīng)(增加“氫原子”或減少“氧原子”)
通過(guò)重新歸類,讓學(xué)生從化學(xué)鍵的角度去重新觀察、理解有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn),提高他們判斷陌生物質(zhì)的能力。
(二)提升能力
在幫助學(xué)生梳理、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,還必須通過(guò)系統(tǒng)的訓(xùn)練才能提高學(xué)生的解題能力。
1、充分利用近幾年廣東的高考題?!坝袡C(jī)合成”題目的考查方式、設(shè)問(wèn)都比較穩(wěn)定,利用高考真題進(jìn)行訓(xùn)練可以讓學(xué)生盡早熟悉題型,樹(shù)立考試信心。
2、組編考題。教師可以針對(duì)??键c(diǎn),組編相應(yīng)的練習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練,確保大多數(shù)學(xué)生都能拿到基本分;同時(shí)針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)行專題訓(xùn)練,提高復(fù)習(xí)的有效性。
3、提高學(xué)生的解題技巧。在進(jìn)行一定量的練習(xí)后,要培養(yǎng)學(xué)生的解題技巧。
(1)要教會(huì)學(xué)生尋找突破口。通過(guò)觀察官能團(tuán),推導(dǎo)物質(zhì)可能具有的性質(zhì);通過(guò)反應(yīng)條件、試劑、現(xiàn)象也可以推導(dǎo)物質(zhì)可能具有的官能團(tuán),進(jìn)而推導(dǎo)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
(2)要有整體的意識(shí)。物質(zhì)處在整個(gè)工藝流程圖中,物質(zhì)之間可以相互轉(zhuǎn)化,要利用已知物質(zhì)的信息推導(dǎo)未知物;要有靈活的思維,有時(shí)按順序推導(dǎo)比較容易;但有時(shí)卻要用逆推法,利用產(chǎn)物推導(dǎo)反應(yīng)物;有時(shí)還要從中間產(chǎn)物開(kāi)始著手推導(dǎo)反應(yīng)物或者產(chǎn)物。
(3)要充分利用題目給出的新信息,仔細(xì)觀察反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)鍵的斷裂和形成特點(diǎn),并遷移到新物質(zhì)中去,這是解決信息題的重要方法。
參考文獻(xiàn):
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[2] 《考試大綱的說(shuō)明(廣東卷)》2011版.
關(guān)鍵詞:有機(jī)合成;教學(xué)設(shè)計(jì);高三復(fù)習(xí)
一、設(shè)計(jì)理念
高三復(fù)習(xí)課不是“炒冷飯”而應(yīng)該是“蛋炒飯”,教師應(yīng)該讓每一位學(xué)生不僅從知識(shí)上得到發(fā)展,更主要的是幫助學(xué)生學(xué)會(huì)從不同的角度對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使學(xué)生主動(dòng)參與到復(fù)習(xí)中來(lái),讓學(xué)生對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)有更深層次的理解。
《有機(jī)合成》教學(xué)設(shè)計(jì)主要分為兩部分,一是通過(guò)“阿司匹林緩釋片”合成路線的分解讓學(xué)生對(duì)有機(jī)合成的分析方法(逆合成分析)、合成關(guān)鍵(碳骨架的構(gòu)建、官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化)以及合成路線的選擇進(jìn)行歸納整理;二是通過(guò)“阿昔洛韋”中間體的合成讓學(xué)生對(duì)有機(jī)合成題中信息的提取、分析、應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)提升,培養(yǎng)并提高學(xué)生綜合運(yùn)用題給信息解決實(shí)際合成問(wèn)題的能力。
在實(shí)施的過(guò)程中,通過(guò)對(duì)考試說(shuō)明及近三年高考情況分析,目標(biāo)引領(lǐng),激發(fā)了學(xué)生“我要學(xué)”的主動(dòng)性;通過(guò)學(xué)生預(yù)習(xí)案的展示、評(píng)析、補(bǔ)充、完善,促進(jìn)學(xué)生積極生成,讓學(xué)生在寬松的氛圍中充分暴露真實(shí)問(wèn)題,突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,展現(xiàn)學(xué)生“我能學(xué)”的主體性;通過(guò)學(xué)生對(duì)試題的分析,給予充分的展示機(jī)會(huì),表達(dá)自己的所思所想,張揚(yáng)學(xué)生的個(gè)性,體現(xiàn)學(xué)生“我會(huì)學(xué)”的開(kāi)放性;通過(guò)學(xué)生質(zhì)疑、釋疑,讓學(xué)生帶著問(wèn)題探究,與學(xué)生進(jìn)行對(duì)話解決這些問(wèn)題,在已有知識(shí)上對(duì)新的知識(shí)進(jìn)行整合建構(gòu),保證課堂活動(dòng)的有效性和必要性。
二、背景分析
簡(jiǎn)單有機(jī)物的合成路線流程設(shè)計(jì)是江蘇省高考的特色,在近三年高考中均有所涉及,有機(jī)合成內(nèi)容的考題充分考查了學(xué)生的信息素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)試題分析,學(xué)生對(duì)這類題的得分率較低,究其原因,主要有以下幾個(gè)方面:一、官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化生搬硬套,不能靈活應(yīng)用;二、對(duì)題給的信息不能很好地提取、分析和應(yīng)用;三、合成思路狹隘,表達(dá)不規(guī)范。近三年高考考查情況統(tǒng)計(jì)如下(表1):
表1 2011年-2013年江蘇省高考化學(xué)試題中簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的合成考查統(tǒng)計(jì)表
[年份題號(hào)考查的主要問(wèn)題分值難度201117(5)含苯環(huán)有機(jī)物的合成,信息提取(碳鏈增長(zhǎng))5分較難201217(5)含苯環(huán)有機(jī)物的合成,信息提?。ㄩ_(kāi)環(huán)加成)5分中等201317(5)環(huán)狀有機(jī)物的合成,信息提取(碳鏈增長(zhǎng))5分中等]
從近三年統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看,環(huán)狀化合物的合成,信息提取在高考中重現(xiàn)率100%。
三、知識(shí)結(jié)構(gòu)
有機(jī)合成是指利用簡(jiǎn)單易得的原料,通過(guò)有機(jī)化學(xué)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。通過(guò)有機(jī)合成的教學(xué)能幫助學(xué)生有效的復(fù)習(xí)和鞏固有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),并能通過(guò)對(duì)綜合性問(wèn)題的分析和解決讓學(xué)生深刻體會(huì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。解答有機(jī)合成試題的關(guān)鍵在于熟練掌握好各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相互衍生關(guān)系以及重要官能團(tuán)的引進(jìn)和消去等基礎(chǔ)知識(shí),選擇合理而簡(jiǎn)單的合成路線。有機(jī)合成的考查知識(shí)與能力要求如下圖(表2)所示:
表2
四、教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:學(xué)會(huì)常見(jiàn)的官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化的一般方法;能利用不同類型有機(jī)化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系設(shè)計(jì)合理路線合成簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。
過(guò)程與方法:通過(guò)“阿司匹林緩釋片”合成路線的分解培養(yǎng)學(xué)生研究有機(jī)化學(xué)的方法和思想;通過(guò)“阿昔洛韋”中間體的合成培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)生活中實(shí)例,讓學(xué)生感受有機(jī)合成與人類生活緊密相連,尤其對(duì)制藥業(yè)的貢獻(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)價(jià)值觀。
(二)教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):掌握鍵的變化和官能團(tuán)轉(zhuǎn)換的技巧,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)合理的有機(jī)合成路線。
教學(xué)難點(diǎn):有機(jī)合成中信息的采集、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。
(三)教學(xué)設(shè)計(jì)
【課前預(yù)習(xí)案】
常見(jiàn)官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化一般方法
[官能團(tuán)引入轉(zhuǎn)化(反應(yīng)類型)>C=C<-X-OH-CHO-COOH]
乙烯是一種重要的化工原料,從乙烯出發(fā),請(qǐng)寫出由乙烯合成乙酸(盡可能多)和乙二醇的合成路線圖。合成路線流程圖示例如下:
由異丁烯合成甲基丙烯酸的過(guò)程。
通過(guò)預(yù)習(xí)案的完成,你還有哪些問(wèn)題,請(qǐng)記錄下來(lái)。
設(shè)計(jì)意圖:課堂預(yù)習(xí)案的內(nèi)容設(shè)計(jì)旨在為課堂導(dǎo)學(xué)案的完成掃清障礙,問(wèn)題設(shè)計(jì)都是圍繞課堂教學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)案的完成,對(duì)常見(jiàn)官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化、有機(jī)化學(xué)的主線即“烴鹵代烴醇醛酸”的轉(zhuǎn)化過(guò)程有更清晰的認(rèn)識(shí)。
【課堂導(dǎo)學(xué)案】
活動(dòng)單元一:有機(jī)合成基礎(chǔ)
【例題1】阿司匹林緩釋片是一種解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥,同時(shí)也是一種抗血小板藥,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。
問(wèn)題1:1mol該物質(zhì)消耗________molNaOH,合成該物質(zhì)所需要的最簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)有機(jī)物質(zhì)可能是什么?試寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
設(shè)計(jì)意圖:從目標(biāo)產(chǎn)物出發(fā),倒推一步尋找上一步反應(yīng)的中間體,該中間體同輔助原料反應(yīng)可以得到目標(biāo)化合物,依次倒推直至基礎(chǔ)原料,這就是有機(jī)合成的一般思路――逆向合成分析法。
問(wèn)題2:見(jiàn)預(yù)習(xí)案2
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)乙烯合成乙二醇路線設(shè)計(jì)讓學(xué)生體會(huì)單官能團(tuán)轉(zhuǎn)化為雙官能團(tuán)的方法。通過(guò)乙烯合成乙酸不同路線設(shè)計(jì),投影展示部分同學(xué)的預(yù)習(xí)案,生生交流,師生共同總結(jié),得出有機(jī)合成路線評(píng)價(jià)的一般原則:綠色性、科學(xué)性、可行性、簡(jiǎn)約性等。
問(wèn)題3:見(jiàn)預(yù)習(xí)案3
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)合成路線評(píng)析,讓學(xué)生體會(huì)有機(jī)合成的關(guān)鍵是通過(guò)有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)化合物的分子骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需要的官能團(tuán)。同時(shí)對(duì)預(yù)習(xí)案中常見(jiàn)官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化共同完善,對(duì)有機(jī)合成的知識(shí)整合建構(gòu)。
問(wèn)題4:如何由鄰甲苯酚來(lái)合成水楊酸呢?
【信息提示】目前合成水楊酸的方法之一流程如下:
其中步驟①③的作用_______________
設(shè)計(jì)意圖:由鄰甲苯酚來(lái)合成水楊酸對(duì)于學(xué)生來(lái)講有難度,通過(guò)信息提示的形式讓學(xué)生意識(shí)到在選擇合成路線時(shí)需要注意的問(wèn)題比如:注意官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化時(shí)的保護(hù)和還原,官能團(tuán)引入的順序等。
活動(dòng)單元二:以信息為載體的有機(jī)合成
【例題2】(2013南通三模節(jié)選)莫沙朵林是一種鎮(zhèn)痛藥,它的合成路線如下:
(5)已知:?;衔锸呛铣煽共《舅幇⑽袈屙f的中間體,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案以為原料合成該化合物。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)典型例題分析(學(xué)生分析),讓學(xué)生意識(shí)到有機(jī)合成在高考中的考查是以信息為載體的,而信息的攝取主要從兩個(gè)方面,一是已知信息,二是隱藏在流程中的信息。讓學(xué)生體會(huì)有機(jī)信息的處理的一般流程:提取信息分析信息應(yīng)用信息,而信息的提取與反應(yīng)機(jī)理的分析是解決有機(jī)信息問(wèn)題的關(guān)鍵。
【反思質(zhì)疑】通過(guò)本堂課的學(xué)習(xí),你還存在哪些問(wèn)題,提出來(lái)共同解決。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)反思質(zhì)疑來(lái)解決學(xué)生在預(yù)習(xí)和課堂上存在的問(wèn)題,讓學(xué)生解決在學(xué)習(xí)過(guò)程中包括預(yù)習(xí)過(guò)程中的存在問(wèn)題,真正讓學(xué)生成為課堂的主人。
五、教學(xué)反思與評(píng)價(jià)
反思整個(gè)教學(xué)過(guò)程,個(gè)人認(rèn)為還存在著以下三點(diǎn)不足:一、對(duì)第二部分的處理略顯倉(cāng)促,整個(gè)課堂留給學(xué)生質(zhì)疑的時(shí)間偏少;二、對(duì)學(xué)生的“放手”程度還不夠,比如:例題1中四種基礎(chǔ)有機(jī)物質(zhì)的尋找完全可以放手讓學(xué)生去完成,但是由于我的層層設(shè)問(wèn),降低了學(xué)生對(duì)問(wèn)題思考的難度和深度;三、對(duì)整個(gè)課堂的把握,駕馭課堂的能力還有待加強(qiáng),比如:當(dāng)學(xué)生提出有機(jī)合成的關(guān)鍵“注意官能團(tuán)轉(zhuǎn)化時(shí)條件對(duì)其他官能團(tuán)帶來(lái)的影響”,我沒(méi)有因勢(shì)利導(dǎo)回到問(wèn)題2的分析,導(dǎo)致“為整理而整理”,略顯脫節(jié)。
南通市教研員沈主任這樣評(píng)價(jià):傳統(tǒng)的有機(jī)合成復(fù)習(xí)課從正向合成、逆向合成、向中合成三個(gè)角度分析,但是這堂課跳出了這樣的條條框框,能從教師的教向?qū)W生的學(xué)轉(zhuǎn)軌,從教師合成的課向?qū)W生合作的課在轉(zhuǎn)變,不但教師設(shè)計(jì)精妙,而且學(xué)生學(xué)得精彩,符合學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的原則。從教學(xué)本質(zhì)來(lái)講主題的出示,思路的分析,解題的關(guān)鍵的指導(dǎo)到學(xué)生在信息上的提取都很好,并且能從高考層面去理解合成原理,和學(xué)生一起研究,一起學(xué)習(xí),課堂上學(xué)生參與度高,發(fā)言踴躍,思維飽滿,教師點(diǎn)撥充分,教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度好??傊?,站在學(xué)生的角度去復(fù)習(xí),這樣復(fù)習(xí)效果好,整個(gè)課堂符合如東中學(xué)提出的“生態(tài)?生長(zhǎng)”的主題課堂特色。
如皋石莊中學(xué)陸校長(zhǎng)這樣評(píng)價(jià):導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)合理,特別是預(yù)習(xí)案的設(shè)計(jì)讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有著充分的準(zhǔn)備,在教學(xué)過(guò)程中教師充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官,特別是對(duì)學(xué)生練習(xí)的展示,暴露了學(xué)生的思維,加深學(xué)生的體驗(yàn),學(xué)生學(xué)得主動(dòng)、生動(dòng)、靈動(dòng),在整理歸納過(guò)程中,教師與學(xué)生情感的交流,思維的碰撞,真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng)和共同發(fā)展。
[參 考 文 獻(xiàn)]
有機(jī)化學(xué)是發(fā)展最迅速的化學(xué)學(xué)科,利用有機(jī)合成可以生產(chǎn)出人們所需要的具有特殊功能的有機(jī)物,而這正是基于對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究。本節(jié)課從反應(yīng)機(jī)理出發(fā)研究有機(jī)反應(yīng),以逆合成分析理論為指導(dǎo)合成有機(jī)物,讓學(xué)生對(duì)有機(jī)合成有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),為學(xué)生將來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)打好基礎(chǔ)。通過(guò)本課的學(xué)習(xí)也可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的意義,對(duì)立志于從事化學(xué)相關(guān)職業(yè)的學(xué)生有一定的指導(dǎo)價(jià)值。
二、教材分析
“有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究”屬于蘇教版選修模塊《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題1的內(nèi)容。該專題介紹了科學(xué)家研究有機(jī)物的方法,教材按照有機(jī)物組成的研究
有機(jī)物結(jié)構(gòu)的研究有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究這樣的順序編排,使得學(xué)生對(duì)研究有機(jī)物的方法有一個(gè)系統(tǒng)的了解,而關(guān)于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究不僅鞏固了必修2中所學(xué)的有機(jī)反應(yīng)類型,并且對(duì)有機(jī)反應(yīng)的本質(zhì)有了更加深刻的解讀,為后續(xù)有機(jī)的推斷和有機(jī)的合成的學(xué)習(xí)奠定了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、學(xué)情分析
學(xué)生通過(guò)必修2專題3的學(xué)習(xí),已經(jīng)具備了一定的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),這對(duì)學(xué)習(xí)本節(jié)課提供了必要的知識(shí)儲(chǔ)備,本節(jié)課中的逆合成分析理論,有機(jī)反應(yīng)機(jī)理是屬于大學(xué)有機(jī)內(nèi)容,難度較大,需要教師進(jìn)行簡(jiǎn)化處理以適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
認(rèn)識(shí)反應(yīng)機(jī)理在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究中的重要性;能用同位素示蹤法解釋簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng);知道甲烷鹵代反應(yīng)、酯化反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)機(jī)理。
2.過(guò)程與方法
通過(guò)小組討論的方式培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),通過(guò)查閱資料的方式培養(yǎng)學(xué)生的收集信息等能力,通過(guò)理論與生活、生產(chǎn)、科研的聯(lián)系,提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)科學(xué)史料的介紹激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱情,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)力;使學(xué)生了解化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,為學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃作指導(dǎo)。
五、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:有機(jī)反應(yīng)在有機(jī)合成中的價(jià)值體現(xiàn)
PPT展示 屠呦呦以及青蒿素的分子結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。
教師:屠呦呦獲得了2015年的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理獎(jiǎng),她獲獎(jiǎng)的原因是什么?
學(xué)生:發(fā)現(xiàn)了青蒿素。
教師:那么人們是從哪里獲取青蒿素的呢?
學(xué)生:從青蒿這種植物中提取出來(lái)的。
PPT展示 青蒿素資料。青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物之一,目前青蒿素主要從植物黃花蒿中分離提取得到,由于黃花蒿中青蒿素含量極低,加上黃花蒿的種植又會(huì)受自然災(zāi)害、地理?xiàng)l件和種植技術(shù)等因素的影響,使得青蒿素的產(chǎn)量并不穩(wěn)定,對(duì)于貧困地區(qū)的患者來(lái)說(shuō)青蒿素的價(jià)格過(guò)于昂貴。
相較于植物提取,科學(xué)家想到了依靠有機(jī)合成的方法合成青蒿素,讓青蒿素的生產(chǎn)不再依賴于一年一茬的黃花蒿,以保證穩(wěn)定供應(yīng)。
總結(jié):通過(guò)有機(jī)合成可以獲得大量有特殊功能的有機(jī)物,如人們現(xiàn)在使用的西藥都是通過(guò)有機(jī)合成獲得的。作為高中生需要了解有機(jī)合成的方法和規(guī)律,為將來(lái)從事相關(guān)職業(yè)打好基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)意圖:以2015年重大科學(xué)成就――屠呦呦獲得諾貝爾獎(jiǎng)為素材創(chuàng)設(shè)情境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,同時(shí)借助合成有機(jī)物這一載體將本節(jié)課的主題“有機(jī)反應(yīng)的研究”滲透其中。
問(wèn)題探究 乙酸乙酯是一種非常重要的有機(jī)化工原料和極好的工業(yè)溶劑,可用作香料。如何合成乙酸乙酯?
學(xué)生1:乙酸和乙醇通過(guò)酯化反應(yīng)得到
學(xué)生2:將乙醇先氧化得到乙醛,再將乙醛氧化獲得乙酸,最后將乙酸和乙醇酯化。
學(xué)生3:乙烯先和水反應(yīng)生成乙醇,乙醇再氧化得到乙醛,乙醛氧化得到乙酸,最后乙酸和乙醇酯化。
教師:那么選擇哪種原料好呢?
學(xué)生4:第1種方法好,因?yàn)椴襟E少。
學(xué)生5:第3種方法好,因?yàn)橐蚁┰蠌V泛,成本低。
教師:很好,合成有機(jī)物選擇的原料應(yīng)滿足廉價(jià)易得,綠色環(huán)保的要求。
設(shè)計(jì)意圖:合成乙酸乙酯沒(méi)有直接給出原料,有一定的開(kāi)放性,有利于拓展學(xué)生的思維。通過(guò)比較幾種原料,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到合理選擇原料的重要性。
環(huán)節(jié)二:有機(jī)反應(yīng)研究的重要方向――反應(yīng)機(jī)理
1.酯化與水解反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
教師:有機(jī)反應(yīng)是有機(jī)合成的基礎(chǔ),對(duì)于有機(jī)反應(yīng)哪些方面是值得我們研究的?
學(xué)生1:反應(yīng)類型、反應(yīng)條件、影響因素。
教師:從微觀角度分析,乙酸和乙醇酯化時(shí)的斷鍵情況如何?
學(xué)生2:酸脫羥基、醇脫氫。
教師:如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法證明呢?
學(xué)生3:同位素示蹤法。
教師:很好!同位素示蹤法是研究反應(yīng)機(jī)理的有效方法之一,請(qǐng)同學(xué)們描述一下實(shí)驗(yàn)方法。
學(xué)生4:將乙醇中的氧原子用放射性的18O標(biāo)記,反應(yīng)后觀察18O是在水中還是在乙酸乙酯中從而判斷斷鍵的位置。
教師:同位素示蹤法是由匈牙利化學(xué)家海維西獲發(fā)現(xiàn)的,他也因此獲得了1943年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
設(shè)計(jì)意圖:以乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)為例,教師分別從濃硫酸的作用、反應(yīng)溫度、乙酸乙酯的產(chǎn)率、乙酸和乙酸的斷鍵情況等角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到有機(jī)反應(yīng)可以從反應(yīng)條件、影響因素、反應(yīng)機(jī)理等方面去研究。同時(shí)介紹同位素示蹤法的發(fā)現(xiàn)者海維西獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)研究需要?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)。
2.甲烷和氯氣的反應(yīng)機(jī)理學(xué)生活動(dòng) 書寫甲烷和氯氣反應(yīng)的方程式(反應(yīng)物和生成物均用結(jié)構(gòu)式表示),并描述甲烷和氯氣反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
學(xué)生:甲烷和氯氣的反應(yīng)屬于取代反應(yīng),甲烷中一個(gè)碳?xì)滏I斷裂,同時(shí)氯氣中的氯氯鍵斷裂,氯氣中的一個(gè)氯原子代替了甲烷中的一個(gè)氫原子,生成了一氯甲烷和氯化氫。生成的一氯甲烷繼續(xù)和氯氣發(fā)生類似的反應(yīng)生成二氯甲烷和氯化氫,以此類推分別生成三氯甲烷和四氯甲烷。
教師:甲烷和氯氣按體積比1∶4混合,反應(yīng)后產(chǎn)物的成分是什么?
學(xué)生1:只有四氯甲烷和氯化氫。
學(xué)生2:有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氫。
教師:到底是哪位學(xué)生正確呢?下面我們就來(lái)研究一下這個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們思考甲烷和氯氣是否是同時(shí)斷鍵,同時(shí)交換原子呢?(展示表1中數(shù)據(jù))
學(xué)生:由于氯氣中的氯氯鍵比甲烷中的碳?xì)滏I鍵能更小,因此更容易斷裂。
教師:很好,請(qǐng)同學(xué)們觀察一下甲烷和氯氣反應(yīng)機(jī)理的圖片(見(jiàn)圖2),并根據(jù)微觀符號(hào)描述一下該反應(yīng)的歷程。
學(xué)生:光照后氯氣分子首先發(fā)生斷裂生成氯原子,氯原子和甲烷分子碰撞生成氯化氫和?CH3,?CH3再和氯氣分子碰撞生成一氯甲烷和氯原子,氯原子接下去又發(fā)生碰撞,從而使反應(yīng)延續(xù)下去。
教師補(bǔ)充:化學(xué)家對(duì)氯氣和甲烷的反應(yīng)提出如下的假設(shè):
自由基理論很好地解釋了甲烷和氯氣產(chǎn)物的復(fù)雜性,隨著科技的發(fā)展自由基反應(yīng)已經(jīng)不再是一種假設(shè),利用電子順磁光譜可捕捉到反應(yīng)過(guò)程中自由基信息,證實(shí)了自由基歷程的真實(shí)性。
設(shè)計(jì)意圖:甲烷和氯氣反應(yīng)產(chǎn)物眾多,學(xué)生在沒(méi)有學(xué)習(xí)該反應(yīng)的機(jī)理前往往會(huì)認(rèn)為書本上甲烷和氯氣的反應(yīng)是逐步進(jìn)行,通過(guò)自由基反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí)可以有效地糾正學(xué)生的這一錯(cuò)誤觀點(diǎn),并且使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)好反應(yīng)機(jī)理的重要性。
學(xué)以致用 已知有機(jī)分子中同一碳原子上連接兩個(gè)羥基是不穩(wěn)定的,會(huì)自動(dòng)脫水。
請(qǐng)?jiān)诜娇蛑刑顚懠友跹趸闹虚g產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。
要證明這兩種過(guò)程哪一種是正確的,我們?nèi)匀粶?zhǔn)備用同位素原子示蹤法。用18O2和銅催化劑在一定的溫度下氧化乙醇,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是
(填字母序號(hào))。
A.若18O只存在于產(chǎn)物H2O分子中,則說(shuō)明醇的氧化是按①的過(guò)程進(jìn)行
B.若在產(chǎn)物H2O分子中含有18O,則說(shuō)明醇的氧化是按①的過(guò)程進(jìn)行
C.若在產(chǎn)物乙醛分子中含有18O,則說(shuō)明醇的氧化是按②的過(guò)程進(jìn)行
D.若醇的氧化按②的過(guò)程進(jìn)行,則18O只能存在于產(chǎn)物乙醛分子中
設(shè)計(jì)意圖:及時(shí)鞏固反應(yīng)機(jī)理以及同位素示蹤法等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),做到學(xué)以致用。
環(huán)節(jié)三 逆合成分析理論的具體應(yīng)用
交流討論 對(duì)于較復(fù)雜的有機(jī)物的合成,美國(guó)化學(xué)家科里提出的逆合成分析理論可以給我們提供幫助。逆合成分析法即分析目標(biāo)分子結(jié)構(gòu),斷開(kāi)化學(xué)鍵將其拆解為更簡(jiǎn)單、更容易合成的前體和原料,從而完成路線的設(shè)計(jì)。請(qǐng)同學(xué)們找出下列有機(jī)物的斷鍵位置并推測(cè)合成原料。
學(xué)生:高聚物可以斷開(kāi)主鏈2號(hào)碳和3號(hào)碳之間的碳碳鍵,推測(cè)出原料為乙烯和丙烯。環(huán)酯可以斷開(kāi)酯基中的碳氧鍵,推測(cè)出原料為乳酸。
能力提升 草酸二乙酯是合成醫(yī)藥的重要中間體,請(qǐng)你以乙烯為原料采用逆合成分析理論推導(dǎo)出合成該物質(zhì)的方法。
寫出有機(jī)合成路線圖。
設(shè)計(jì)意圖:逆合成分析理論是有機(jī)合成的重要理論之一,但僅僅介紹該理論并不能使學(xué)生有深刻印象,通過(guò)分析幾個(gè)常見(jiàn)有機(jī)物的合成方法,將逆合成法的思路應(yīng)用到具體的實(shí)例中去,有利于提高學(xué)生的有機(jī)推斷能力,也使學(xué)生明白該理論在有機(jī)合成中的重要意義。
六、板書設(shè)計(jì)
七、教學(xué)反思
1.本節(jié)課的部分教學(xué)內(nèi)容不屬于高考考試范疇,因此有很多教師將教材中的這塊內(nèi)容簡(jiǎn)單處理或者忽略不講,其實(shí)從教材的編排上看本專題是要告訴學(xué)生研究有機(jī)化學(xué)的方法是什么,以及過(guò)往的化學(xué)家是如何研究有機(jī)化學(xué)的,因此該章節(jié)更多的是側(cè)重于過(guò)程與方法以及情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。學(xué)生在高一已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)必修1中的有機(jī)化學(xué),該專題內(nèi)容既是對(duì)高一內(nèi)容的總結(jié)又是對(duì)后續(xù)不同種類有機(jī)物的學(xué)習(xí)做鋪墊,同時(shí)也將高中有機(jī)化學(xué)和大學(xué)有機(jī)化學(xué)相銜接,拓展了學(xué)生的視野,有利于學(xué)生對(duì)將來(lái)是否從事有機(jī)化學(xué)研究提早進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃。因此筆者認(rèn)為本節(jié)內(nèi)容不僅不能舍棄,還應(yīng)充分挖掘教材中的素材,力求使課堂教學(xué)更加飽滿,更加有內(nèi)涵。
2.本節(jié)課的設(shè)計(jì)分為三個(gè)環(huán)節(jié):環(huán)節(jié)一以合成青蒿素為背景使學(xué)生認(rèn)識(shí)有機(jī)合成的意義;環(huán)節(jié)二以學(xué)生已知的合成乙酸乙酯為素材總結(jié)有機(jī)合成的一般方法;環(huán)節(jié)三以合成復(fù)雜有機(jī)物為例使學(xué)生了解逆合成分析理論在有機(jī)合成中應(yīng)用。三個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,并將有機(jī)反應(yīng)條件的選擇、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的研究融入其中,從而使學(xué)生對(duì)有機(jī)合成的流程有了更加全面的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中還不斷滲透情感、態(tài)度和價(jià)值觀的教育,如將屠呦呦和青蒿素,美國(guó)化學(xué)家科里和匈牙利化學(xué)家海維西獲得諾獎(jiǎng)及電子順磁光譜檢測(cè)自由基等科學(xué)界的成就及現(xiàn)代前沿科技介紹給學(xué)生,使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)不僅僅是停留在課本上的知識(shí)而且還是一門很有研究?jī)r(jià)值的學(xué)科。
關(guān)鍵詞:精細(xì)有機(jī)合成技術(shù);項(xiàng)目化教學(xué);考核評(píng)價(jià)
《精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)》是精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程,是承擔(dān)學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的一門課程。本課程的教學(xué)內(nèi)容是由十多個(gè)有機(jī)合成單元反應(yīng)組成的,各個(gè)單元反應(yīng)既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系,也是一系列經(jīng)典反應(yīng)的抽象總結(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是將這些反應(yīng)的規(guī)律與特點(diǎn)全部灌輸給學(xué)生,然后安排期中、期末考試,進(jìn)行理論知識(shí)的考核。這種傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端在于,課程的理論性較強(qiáng)、考核手段單一,實(shí)踐動(dòng)手與理論脫節(jié)。如何有效地開(kāi)展該課程的教學(xué),一直是比較棘手的問(wèn)題。
項(xiàng)目化教學(xué)具有項(xiàng)目載體、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、工學(xué)結(jié)合等特點(diǎn),受到了國(guó)內(nèi)外職業(yè)院校教師的普遍認(rèn)可。為了解決上述問(wèn)題,我們對(duì)《精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)》課程開(kāi)展了項(xiàng)目化教學(xué)的改革嘗試,取得了解決問(wèn)題的一些思路和方法。我們?cè)谌曛聘咧泻蟠髮5木?xì)化工0711、0721班的第4學(xué)期進(jìn)行了項(xiàng)目化改革的初步嘗試。在項(xiàng)目化教學(xué)改革中,學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)具備,通過(guò)設(shè)立一些教學(xué)項(xiàng)目,以完成項(xiàng)目的方式,達(dá)到實(shí)踐動(dòng)手與理論知識(shí)的充分結(jié)合。這些項(xiàng)目主要是依據(jù)現(xiàn)實(shí)工作項(xiàng)目的具體過(guò)程分析而確定的,其主要特點(diǎn)是項(xiàng)目載體、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)生主體、素質(zhì)滲透、工學(xué)結(jié)合,學(xué)生各種能力的訓(xùn)練、素質(zhì)的培養(yǎng)、知識(shí)的運(yùn)用全部體現(xiàn)在項(xiàng)目完成過(guò)程之中。教學(xué)方式的改變,同時(shí)也改變了考核的方式,由過(guò)去傳統(tǒng)的一份試卷決定學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的考核方法改為項(xiàng)目化的過(guò)程考核。那么,這種項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施后的教學(xué)效果如何評(píng)價(jià)?學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量如何考核?項(xiàng)目化過(guò)程考核的過(guò)程是怎樣進(jìn)行的?筆者從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索。
改造企業(yè)案例成為適合教學(xué)的項(xiàng)目
項(xiàng)目教學(xué)的特點(diǎn)之一就是項(xiàng)目載體,通過(guò)項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)的滲透、能力的掌握、素質(zhì)的培養(yǎng),因此,項(xiàng)目的選擇十分重要。在項(xiàng)目的選擇中不能單純?yōu)榱俗鲰?xiàng)目而找項(xiàng)目,為了將所學(xué)的知識(shí)與將來(lái)的工作結(jié)合在一起,我們尋找了一些企業(yè)案例,并將此作為學(xué)生的項(xiàng)目。這樣,既能讓學(xué)生從課本上學(xué)習(xí)到知識(shí),又能夠?qū)W(xué)習(xí)到的知識(shí)運(yùn)用到工作中去,并能夠從所做的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行分析、總結(jié),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的提升,真正達(dá)到在做中學(xué)、在學(xué)中做的效果。如何尋找這些企業(yè)案例,并使這些案例能夠適應(yīng)學(xué)校教學(xué)的現(xiàn)狀,就成為一項(xiàng)比較艱苦的需要花大力氣的工程。
由于企業(yè)案例與市場(chǎng)相關(guān),也與企業(yè)的生產(chǎn)能力、經(jīng)營(yíng)狀態(tài)等有很大關(guān)系,所以不太適合直接作為學(xué)生的訓(xùn)練項(xiàng)目。在將有關(guān)的案例作為項(xiàng)目時(shí),就需要將所選擇的案例進(jìn)行改造,使之成為適合教學(xué)和學(xué)習(xí)的項(xiàng)目。開(kāi)發(fā)這些項(xiàng)目時(shí),需要結(jié)合學(xué)校的師資、社會(huì)與化工企業(yè)的資源情況,首先確定精細(xì)化學(xué)品技術(shù)專業(yè)要求學(xué)生達(dá)到的職業(yè)技能、基本培養(yǎng)目標(biāo)與核心技能目標(biāo)。然后根據(jù)這些目標(biāo),由學(xué)校和企業(yè)共同組成專門人員負(fù)責(zé)從企業(yè)案例中尋找合適的項(xiàng)目、任務(wù)作為知識(shí)載體并由學(xué)校的教師最終開(kāi)發(fā)成教學(xué)項(xiàng)目。所選項(xiàng)目必須是典型的,將其開(kāi)發(fā)成教學(xué)項(xiàng)目后,要真正將知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合在一起。
例如肉桂酸的合成是企業(yè)里一個(gè)很大的項(xiàng)目,因?yàn)槿夤鹚崾侵匾挠袡C(jī)合成工業(yè)中間體之一,廣泛用于醫(yī)藥、香料、塑料和感光樹(shù)脂等化工產(chǎn)品中。在選擇這個(gè)項(xiàng)目時(shí),我們考慮了學(xué)校的實(shí)際情況,將合成過(guò)程安排在實(shí)驗(yàn)室完成,同時(shí)要求學(xué)生通過(guò)大量查閱資料,進(jìn)行理論上的放大,產(chǎn)生了很好的教學(xué)效果。
項(xiàng)目的編排要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律
由于精細(xì)有機(jī)合成所涉及的內(nèi)容過(guò)于廣泛,很難用一個(gè)項(xiàng)目涵蓋所有的知識(shí)點(diǎn),所以在選擇項(xiàng)目時(shí),應(yīng)針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn),選擇企業(yè)中有關(guān)的案例作為項(xiàng)目。為了達(dá)到所有知識(shí)點(diǎn)的融合,在針對(duì)不同單元反應(yīng)設(shè)計(jì)了8個(gè)項(xiàng)目后,又設(shè)計(jì)了2個(gè)綜合項(xiàng)目,以求實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)與能力的綜合訓(xùn)練和提高。
教學(xué)項(xiàng)目在制定后,就需要按照從易到難、循序漸進(jìn)的順序進(jìn)行排列。只有這樣,才能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有利于學(xué)生在工廠內(nèi)和學(xué)校的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地學(xué)到盡可能多的知識(shí),提高學(xué)習(xí)的效率。
筆者進(jìn)行的第一個(gè)項(xiàng)目就是硝基苯的制備,這個(gè)實(shí)驗(yàn)只要一步完成,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也比較明顯。在完成這個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程時(shí),學(xué)生反映利用以前所學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)和文獻(xiàn)檢索知識(shí),很容易找到有關(guān)的解決方案。在完成這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候,既培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過(guò)程的學(xué)習(xí)興趣,也使學(xué)生更容易歸納、總結(jié)出一些合成的基本知識(shí)。同時(shí),學(xué)生熟悉了項(xiàng)目化的教學(xué)的過(guò)程后,所掌握的知識(shí)會(huì)更加牢固和易于應(yīng)用。
通過(guò)一系列項(xiàng)目的訓(xùn)練,既能有效地利用學(xué)生的課余時(shí)間以及圖書館資源,又可充分進(jìn)行知識(shí)的歸納總結(jié)。到筆者進(jìn)行最后的綜合項(xiàng)目時(shí),學(xué)生已經(jīng)感覺(jué)不到太大的難度,符合學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律。
建立適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目化教學(xué)過(guò)程與考核方案
傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師講,學(xué)生聽(tīng),而傳統(tǒng)的考核方式是用一張?jiān)嚲頉Q定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這在某種程度上并不能真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程及對(duì)合成基礎(chǔ)知識(shí)的動(dòng)手操作能力是沒(méi)有辦法考核的。
采用項(xiàng)目化教學(xué)方法與傳統(tǒng)方法有著明顯不同,課堂的主體是學(xué)生自己,他們要完成具體的工作任務(wù),一切都圍繞著項(xiàng)目(或任務(wù))來(lái)進(jìn)行。學(xué)生在項(xiàng)目完成過(guò)程中探討問(wèn)題、研究問(wèn)題、思考問(wèn)題、討論問(wèn)題、分析問(wèn)題,學(xué)生要闡述自己的觀點(diǎn),用自己充分的理由說(shuō)服對(duì)方,說(shuō)服項(xiàng)目委托方代表(項(xiàng)目形成時(shí),模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,教師作為項(xiàng)目的委托方代表,由學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)、投標(biāo),獲得項(xiàng)目),還要運(yùn)用查閱的資料、實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、理論的根據(jù)等證明自己所做的事情是對(duì)的。也就是說(shuō),學(xué)生是自主學(xué)習(xí)知識(shí),并且運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工作問(wèn)題。隨著項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施,教師的身份、行為、結(jié)果都是不斷變化的。項(xiàng)目布置時(shí),教師的身份是項(xiàng)目委托方的代表;項(xiàng)目進(jìn)行時(shí),教師的身份可能有如下六種:一是提醒者,二是巡視者,三是咨詢者,四是自由參與者,五是過(guò)程控制者,六是問(wèn)題記錄員。只有點(diǎn)評(píng)結(jié)果時(shí),才是指導(dǎo)教師。
采用項(xiàng)目化的教學(xué)過(guò)程,建立針對(duì)操作過(guò)程的考核方式,用學(xué)生平時(shí)的動(dòng)手能力、知識(shí)的歸納總結(jié)能力等來(lái)考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,可以改善對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià),通過(guò)一系列考核方式的改變,大大提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生在完成整門課程后,也反映這種教學(xué)方法和考核方式可使大家的注意力集中到如何通過(guò)自己的努力以及團(tuán)隊(duì)的合作完成一個(gè)項(xiàng)目,通過(guò)對(duì)這些項(xiàng)目的總結(jié),對(duì)個(gè)人理論知識(shí)、動(dòng)手能力的提高都有很大幫助。
在這個(gè)項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中,筆者實(shí)施的項(xiàng)目化教學(xué)是首先建立項(xiàng)目化的情境,委托學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的投標(biāo),學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目情況在實(shí)施之前做好人員分工,確定好各自的角色,做好相關(guān)的資料準(zhǔn)備。
其次,為了不使學(xué)生僅僅為了完成項(xiàng)目而單純地去做項(xiàng)目,在項(xiàng)目正式實(shí)施前,建立項(xiàng)目引導(dǎo)文,讓學(xué)生能夠在做項(xiàng)目之前把必需的理論知識(shí)先行鞏固,在這個(gè)過(guò)程中,筆者把有關(guān)的電子教案、電子課件都提供給學(xué)生,供學(xué)生參考使用。
再次,進(jìn)行項(xiàng)目投標(biāo),在這個(gè)過(guò)程中,由于項(xiàng)目化注重的是平時(shí)考核,所以在這里,筆者進(jìn)行了有關(guān)項(xiàng)目投標(biāo)(匯報(bào))過(guò)程中所涉及的有關(guān)內(nèi)容的考核,加強(qiáng)考核的針對(duì)性??己朔桨傅闹攸c(diǎn)放在對(duì)資料的檢索以及方案的形成上,通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)和學(xué)生的互評(píng)來(lái)完善這一考核方案。在學(xué)生就投標(biāo)的內(nèi)容進(jìn)行互評(píng)時(shí),筆者發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生不能及時(shí)確定實(shí)驗(yàn)方案,而且一些操作與理論會(huì)有些許脫節(jié),所以,教師應(yīng)適時(shí)對(duì)一些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)和補(bǔ)充,使學(xué)生形成可以實(shí)施的方案,以便進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。
又次,在學(xué)生形成自己的方案后,讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施自己形成的實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行考核,按照實(shí)驗(yàn)室的要求進(jìn)行,要求學(xué)生規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)、按記錄格式要求記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及最終產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核。
最后,學(xué)生完成了項(xiàng)目的實(shí)施階段,將進(jìn)入的環(huán)節(jié)是對(duì)項(xiàng)目的總結(jié)。這時(shí),為了充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成后,對(duì)相應(yīng)單元合成的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),并將所總結(jié)內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)。筆者在對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行考核時(shí),是按照學(xué)生所交試驗(yàn)報(bào)告以及學(xué)生匯報(bào)的內(nèi)容進(jìn)行綜合評(píng)定,要讓學(xué)生真正對(duì)自己的實(shí)踐成果進(jìn)行匯總,而不是簡(jiǎn)單地查找課本進(jìn)行知識(shí)的羅列。
項(xiàng)目化教學(xué)成果總結(jié)
對(duì)學(xué)生進(jìn)行的教學(xué)效果調(diào)查顯示,超過(guò)90%的學(xué)生認(rèn)為這種學(xué)習(xí)方法學(xué)到了以前課程上學(xué)不到的許多知識(shí),并且將理論知識(shí)與動(dòng)手能力結(jié)合得很好,并表示希望這種教學(xué)方法一直延續(xù)。學(xué)生從中得到一個(gè)啟示:實(shí)驗(yàn)的過(guò)程并不是僅僅完成一個(gè)實(shí)驗(yàn),而是一類合成中的一個(gè)特例。
項(xiàng)目化教學(xué)也存在一個(gè)難點(diǎn),需要指導(dǎo)教師具有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備,能夠及時(shí)解決學(xué)生提出的各種預(yù)先設(shè)想不到的問(wèn)題。
總之,項(xiàng)目化教學(xué)的方法不同于傳統(tǒng)教學(xué)方法,在這種教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)項(xiàng)目的確立、教學(xué)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)效果的考核評(píng)價(jià),都融合于項(xiàng)目的完成過(guò)程之中;學(xué)生各種能力的訓(xùn)練、素質(zhì)的培養(yǎng)、知識(shí)的運(yùn)用也全部體現(xiàn)在項(xiàng)目完成過(guò)程之中。項(xiàng)目化教學(xué)有利于提高職業(yè)院校學(xué)生的綜合能力,有利于培養(yǎng)高職應(yīng)用型人才。
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