時間:2023-08-16 17:28:26
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇如何學好有機化學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
有機化學是中學化學的一個重要組成部分,由于其種類繁多、結構復雜、與生產生活聯系甚為密切,使之成為高考的熱點。不少同學抱怨有機化學難學,甚至成為化學學習的分化點?;谶@種現象,筆者針對學生學習有機化學的常見困難進行了匯總、分析,并結合自己的教學總結出了一些有機化學的學習方法,希望對廣大同學有所幫助。
一、轉變思維定勢,入好有機化學之門
俗話說:“好的開始,就是成功的一半。”有機物和無機物是化學領域中相對獨立的兩大塊,不僅理論上存在較大差異,學習的思維方法也各不相同。有機初學者往往慣于拿以往的學習無機的思維方法來學習有機物,結果越學越難學,逐漸失去對有機化合物的學習興趣。因此,對于初學者,必須轉變這種思維定勢,明確有機物和無機物的差異,學會正確的有機學習方法,入好有機化學之門。比如:對于無機物的性質,我們通常是機械地記住就行了,但對于有機物的性質,一定要抓住它的結構特點,理解官能團的變化才能掌握好它的性質;再如:大多數無機物的組成簡單,種類少,記它們的化學式并不難,但是有機物種類繁多,結構復雜,加上表示的式子多,死記是行不通的,一定要聯系有機物名稱、官能團以及碳四鍵的結構特點來書寫有機物結構式或結構簡式,并注意結構式、結構簡式、分子式、電子式的區別。例如寫乙醇的結構式時,名稱中的“乙”表示有2個碳原子,“醇”表示含羥基-OH,先寫出2個碳的骨架,再接上-OH,最后根據碳四鍵原則補足H。按照這樣的方法,其它的有機物(醇類、醛類、羧酸類)等的書寫也迎刃而解了。
二、注重課堂上教師的形象化演示,深刻理解有機反應原理
有機化合物的種類再繁多,都離不開碳四鍵的基本原則,結構再復雜,也都離不開常見的幾種官能團組成。因此,抓好有機物結構特點和變化規律,理解各種有機反應原理是提高有機物解題能力的關鍵。由于有機物結構抽象,教師往往運用實物、模型或多媒體等手段將抽象的內容形象化,學生一定要注重課堂上教師演示的各種有機物的分子模型(球棍模型和比例模型),記清楚各種有機物的結構特點和官能團,并通過觀察老師的演示深刻理解有機反應原理。我們除了注重多媒體、模型等這些教師常用的演示之外,還可用“人”來模擬想象有機反應過程,因為人的四肢正如碳的四個鍵。例如:甲烷的一元取代就好比人的一只手上的東西換了另一種東西,二元取代就好比雙手上東西都換了,三元、四元取代以此類推;乙烯的加成反應過程也可以用“人”來模擬,如果伸展的四肢代表四個單鍵的話,那么雙手相握就好比容易斷裂的雙鍵,當握著的雙手打開后就變成了伸展的四肢,就如雙鍵斷開變成了單鍵。理解了這點后,加聚反應也就容易理解了:好象無數個人由自己雙手相握變成手拉手的過程。我們還可以根據以上的模擬過程聯想其它的有機反應原理:比如消去反應、酯化反應等。
三、善于總結規律,學會學習方法
學習有機物的一般規律:先從代表物的結構性質用途制法,然后類推到一類物質。學生在學習有機物時要抓住這條規律進行學習,特別是結構與性質的關系――結構決定性質,性質反映結構。這條規律貫穿所有有機物部分內容,指導有機化合物的學習方法和解題思路。必修二第三章開始進入有機物的學習,由甲烷牢固的正四面體結構決定它的性質穩定,一般情況下不能跟強酸強堿以及強氧化劑反應,特定條件下能發生燃燒、取代以及分解反應,然后由性質決定它的用途,最后由甲烷的性質類推到跟它結構相似的一類烷烴的性質。接著乙烯的學習也是從結構特點出發,乙烯含有一個容易斷裂的碳碳雙鍵,它的化學性質就表現在這個雙鍵上,結構決定性質,其中加成反應、加聚反應、消去反應都涉及雙鍵的斷裂和形成,因此乙烯能發生以上這些反應,最后類推到含有碳碳雙鍵的烯烴,也具有與乙烯相似的化學性質。在以后的有機物學習中,基本上都按照這條規律進行:結構性質用途制法一類物質。
四、以官能團之間的聯系為主線,構建知識框架
將各類物質或官能團的性質分別突破以后,我們會覺得知識有些散亂,此時我們不防以一些重要物質或官能團為主線,建立它們之間的聯系,從而構建有機知識框架,為有機合成和推斷提供明確的思路。有機化學的基礎知識是中學化學教學內容的重要組成部分。學生掌握簡要而系統的有機化學基礎知識,可以加深和拓寬對化學知識的全面理解。學好有機化學知識可以從以下幾個方面加以嘗試。1、聯系結構,記清性質2、對比種類,記準性質 3、舉一反三,用活性質。
總的來說,有機化學在高考中占有相當的比重。有機化學式和化學方程式的書寫、反應原理、官能團之間的轉化關系是高考的重點也是學習的難點。要學好有機化學,突破有機化學難點,學生要從常規課堂切入:轉變學習的思維方法,入好有機化學之門;注重課堂上教師的形象化演示,深刻理解有機反應原理;善于總結規律,學會學習方法;以官能團之間的聯系為主線,構建知識框架。
參考文獻:
[1]周立典. 高中有機化學教學應重視四個環節[J]. 廣西教育, 2007, (29) .
[2]王亮. 從多個角度進行有機化學的復習[J]. 中學生數理化(教與學), 2009, (06) .
1激發學習興趣,提高學習積極性
有機化學課程知識點多,結構性質多,反應多且易混淆,概念抽象,反應機理抽象難理解,讓學生在學習過程中感覺枯燥,難懂難學,易失去信心,從而產生厭學情緒。此外,地方院校的學生,基礎稍顯薄弱,在高中階段部分學生對化學就不感興趣,進入大學后對化學類學科還殘留一些不“感冒”心理。“興趣是最好的老師”,因此激發學生學習興趣至關重要。首先,我們在第一次課講講生活中的“衣食住行”與有機化學的關聯性。如一些食品安全問題都是由于此類化合物濫用引起的,比如“吊白塊”、“西瓜膨大增甜劑”、“面粉增白劑”、“反式脂肪酸”、“增塑劑”等[3];講講有機化學與藥學互相關聯的例子,比如磺胺類藥物的發現,簡述喹諾酮類藥物的構效關系等,這些能讓學生充分認識到有機化學在生活中的重要性,在藥學專業中的重要地位,從而讓學生從內心感受到學好有機化學的重要性。其次,可以講有機化學諾貝爾獎獲得者的勵志故事,從人文思想上陶冶學生,無形中會增加學生對有機化學的興趣與重視程度。最后,老師第一次上課在形象、教學內容、激發方式上要根據學生特點進行精心琢磨。比如,我院藥學專業學生化學基礎普遍相對薄弱,對有機化學有愄具心理,第一次上課適時鼓勵他們就顯得相當重要?,F在的大學生平時學習積極性不高,普遍課前不預習,課后不復習,這樣容易造成知識點越積越多,學習越來越吃力,慢慢產生“放縱式”學習,這種現象值得我們深究。我們平時把學生分成幾個學習小組,多布置團體作業給他們,這樣無形中可增加團隊協作精神和能力,無形中促進他們要學習,不能拖團隊的后腿,從而保持學習積極性。此外,我們組織學生在課余時間進行有機化學學習交流會,由高年級學生分享學習有機化學的心得,談談沒有學好有機化學導致以后在學習藥物化學、天然藥物化學等專業課程時的困境,“前車之鑒”有一定的鞭策作用。提高積極性的方法還很多,根據實際情況靈活運用,會有不錯效果。
2改革教學內容,教學手段多元化
有機化學教學內容稍顯陳舊,這就要求我們對教學內容進行一些改革,以適應教學發展和創新藥學人才需要。首先,我們根據自身院校辦學特色并結合學生整體情況,對教學內容進行精講、略講與自學等不同層次進行分類。比如波譜解析的知識和糖、氨基酸、蛋白質等內容作調整。其次,對教學內容進行整合,如李霞[4]、劉玉梅[5]等人對有機化學教學內容的整合很有借鑒意義。我們借鑒前人的教學經驗,加以改進形成一套適合自身院校的教學內容。此外,在教學過程中緊緊圍繞藥學專業培養體系的特點,把藥物化學、天然藥物化學、藥物分析等專業課程知識與有機化學緊密結合,比如:講酚這一章時,講酚羥基性質,可以聯系藥物化學有酚羥基的藥物,讓學生課后去尋找歸納總結,然后再課堂討論總結,這樣既能豐富有機化學視野,又可讓學生體會基礎學科的重要性,從而提高教學效果。有機化學教學手段不斷發展,形成很多不同特色的教學方法。我們在教學中根據不同章節加以應用,形成多元化特色。如我們可以用案例教學法講馬氏規則,親核加成反應等;可以用啟發式教學法[6]講化合物的命名、性質等;采用多媒體,把一些抽象知識形象化,提高學生的認知效果;當然,傳統的板書教學方法也必不可少,特別是機理解釋,習題講解時,板書的現場推理,能更好地讓學生對知識點的理解掌握。當然,有機化學教學手段還很多,根據自身教學特色,創新性地結合應用,不斷提高教學質量。
3調查總結學生學習情況,科學建立試題庫
有機化學課程內容多,很多知識點易混淆,如果課后不復習,很容易學了后面的忘了前面的,達不到好的學習效果。為了平衡考察學生對知識的掌握情況,提高教學效果,我們建立試題庫。這樣方便學生課后利用試題對知識點深入了解,同時期末還可用來作考察學生的試題,這樣可以達到每屆平衡科學考察學生。我們建立試題庫,根據自身院校特色與學生綜合情況,調查總結學生學習情況,精心鉆研,每年不斷改進。首先,根據每屆期末考試試卷分析情況,對試題難易程度、得失分情況、題型變化、知識點掌握等作個匯總,逐步建立題型多樣的試題庫。其次,通過發放問卷調查,調查學生對知識點的理解,掌握情況,對某些知識點講解所用教學方法,容易混淆的知識點等作個匯總,根據教學大綱要求科學平衡建立試題。再次,讓學生參與建立試題庫,根據他們在學習過程中容易混淆,容易忘記,難于理解的知識來出題,然后老師篩選出一套試題庫,這套試題庫用于學生以練題促進對部分知識點的理解掌握。通過學生出題,可以提升他們的學習能力。
4創新實驗教學,優化考核方法
有機化學是理論和實踐很強的一門課程,通過實驗教學不但可豐富理論知識,還可提高學生動手能力和思考、發現、解決問題的能力,因此實驗教學在有機化學教學中起著重要作用。但如果學生做實驗按照實驗指導書按部就班進行,實驗效果并不好,學生的積極性和主動性普遍不高。為適應藥學人才培養發展需求,提高實驗課教學質量,我們對實驗教學進行試探性改革。首先,精選實驗內容,改編部分教學內容。有些實驗內容陳舊,我們根據藥學專業,把部分有機化學實驗進行改編。其次,安排綜合性實驗,開設創新性實驗。有機化學與其他課程有交叉滲透,我們會開設綜合性實驗,指導學生完成。最后,為進一步提升實驗教學質量,豐富教學內容,鼓勵教師對實驗內容和方法進行改革。我們有機化學考核分為平時成績、實驗成績、期中成績和期末成績。我們可以科學創新改革,建立多元化考核體系。首先,可以在平時成績這一塊增加比重和考核類別。如課題討論、課后習題、小組討論、團隊作業(PPT形式)、調查總結報告等,這樣不斷促進他們學習,慢慢提高學習積極性。其次實驗成績,我們對平時的動手操作和實驗結果很重視,把它作為實驗成績考核的一部分,這樣無形中讓學生平時增加對實驗的重視程度,起到好的實驗效果。期末時,我們會組織實驗操作考核,這樣可以培養學生平時實驗動手能力的培養。期中成績,我們在教學中段進行期中考試,作為階段性考察學生學習情況?,F在的學生較懶散,有中段考核,在一定程度上能讓他們保持學習積極性。有機化學隨著藥學專業學科建設的發展而不斷發展,為適應社會發展需要,培養創新藥學人才,我們必須對有機化學教學不斷創新改革。在教學中,根據不同院校辦學特色與學生綜合情況,不斷總結教學經驗和理念,不斷豐富課堂文化,在改革探索中形成特色教學體系。如何更好地促進有機化學教學發展和改革創新從而提高教學質量,培養創新人才,需要教學工作者進行長期深入研究。
作者:謝華松 林大都 黃思涵 張聲源 單位:嘉應學院
參考文獻:
[1]伍國云,申,肖臘梅,等.高職院校藥學專業有機化學教學改革探討[J].廣東化工,2015,42(16):256-257.
[2]周建波,曾明,陳文.藥學專業有機化學教學經驗總結[J].當代教育實踐與教學研究,2015,06:180.
[3]裴強.食品安全問題在有機化學教學中的應用探討[J].廣東化工,2011,39(20):151-153.
[4]李霞,謝龍,吳曉青,等.有機化學教學改革—提高學生自主性學習[J].廣東化工,2015,43(10):192-193.
1充分發揮學生的主體作用
要取得良好的教學效果,必須使學生具有認真的學習態度,為此,一定要上好第一堂課,從有機化學的含義引出有機化學發展史,比如:為什么叫有機化學?世界上第一個有機物的人工合成等;從有機化學的重要性,講到如何學習有機化學,比如:有機化學對國民經濟的影響和與人們日常生活息息相關等;從本專業的一些典型例子入手,讓學生了解有機化學與本專業的密切關系,比如:染料的合成及染色過程織物和染料的相互作用等;通過讓學生感受到學好有機化學的重要性,能做到學以致用,激發學生的學習興趣、提高學習信心、端正學習態度。由于有機化學的課程特點:理論性強,有機化合物種類多,反應機理復雜,學生最難做到的就是持之以恒、堅持不懈的學習。為了更多的學生能得到鍛煉,達到要求,可以發揮團隊的力量。以宿舍為小集體,班級為大集體。每個宿舍選擇一位要考研或化學基礎好的學生作為組長,負責引導和組織同學一起學習和討論有機化學知識,創造良好的學習氛圍。班長或組長及時向老師反應同學們的學習情況以及學習中遇到的困難。對學生在學習和討論過程中的疑點、難點老師及時解決,使學生對接下來的課程內容更有興趣,更有學習動力,產生一個良性循環。
2轉換教師角色,發揮教師的主導作用
古語有云,“授人以魚不如授人以漁”。教師的角色不應該僅僅是知識的傳授者,教師更應該是學生學習的組織者、合作者和引導者。組織學生有激情、有效率的學習,一起討論相關的有機化學熱點或難點問題,引導學生運用有機化學知識去思考并解決問題,比如,以偶氮染料“對位紅”的合成為例,以苯胺為起始原料,其合成主要有3步:①對硝基苯胺的制備②重氮化反應③偶合反應。合成路線如下:從上面的合成路線中,我們可以引導學生去思考:①由苯胺合成對硝基苯胺為什么不直接硝化?由此引入官能團為什么要保護、如何保護的問題,啟發學生總結有機化學中其他官能團(酚羥基、醛羰基等)保護的方法;②為什么偶氮化合物會有顏色?由此補充有機化合物分子結構與顏色的關系,并可以安排學生自己去查閱資料,了解偶氮染料的發展和應用情況。這樣不僅可以激發學生的學習興趣,培養學生的學習能力,也能加強學生對本專業的認識,了解有機化學的重要性。
3有機化學理論課程的實施
在理論課程教學當中,最重要的兩方面是:一、結合專業特點,精選教學內容;二、選擇合適的教學方法,激發學生學習興趣。課堂教學內容的選擇一定要體現以學生為主體的指導思想。明確所授學生的專業培養目標,理解輕化專業學生學習有機化學的目的和要求。教學過程中不要追求面面俱到,而應有所側重和取舍,重點講解與本專業相關的知識點和難點,對于本專業涉及較少或涉及不到的、以及很容易的知識點可以不講或讓學生作為課后知識自學。課堂教學方法的選擇應以能激發學生學習興趣、培養學生創新思維能力、提高學習效率為依據??梢詮囊韵?個方面進行探討:①在教學過程中可以結合啟發式、討論式、研究式等教學方法,使教師與學生在愉快、和諧的氣氛中討論,這能充分調動學生的學習積極性,挖掘學生的學習潛能,培養學生可持續發展的學習能力;②將多媒體教學與板書相結合,可以大大提高教學效果。比如對一些反應的過程和機理的動畫效果采用多媒體的方式等,更能吸引學生的注意力,并易于學生理解。但不能過分依賴于多媒體,龐大的信息量會使學生產生疲勞感,也不利于做好課堂筆記。要根據講授內容,適時地結合板書講解,放慢節奏,增加師生之間的互動。
4有機化學實驗課程的實施
化學是一門實踐性科學,有機化學實驗是有機化學學習的重要組成部分。通過有機化學實驗的學習,有助于激發學生的學習興趣;提高學生的實驗操作技能,鞏固對有機化學理論知識的掌握和運用;啟迪學生的科學思維;培養學生的科學態度和價值觀;全面提高學生的科學素養,對有機化學理論課程的教學也能起到很好的促進作用。我校輕化工程專業在后續課程中設置了助劑和染料合成等有機合成實驗,更能幫助學生理解有機化學理論知識和掌握基本實驗技能。在有機化學實驗課程中,逐步實施綠色化的實驗教學模式,讓學生在做實驗過程中自覺養成綠色化的環保意識。
5結語
有機化學課程內容多、機理抽象、課時有限,一直以來是輕化工程專業學生比較難學的課程。因此對本專業有機化學課程的教學改革勢在必行。學生是學習的主體,教師的教學方法、理論和實驗課程的實施都要以能發揮學生的主觀能動性為目標。同時,通過更科學、更合理的教學模式的實施可以加強學生的能力培養和綠色環保概念理解。
作者:于涼云張奇單位:鹽城工學院紡織服裝學院
論文摘要:基于新形勢下的學生特點,對如何提高農業院校有機化學教學質量,提出了自己的觀點:了解學生,因材施教,努力培養良好的師生關系,營造輕松的教學環境,用各種方式培養學生興趣,激勵學生勤奮學習。注重理論知識與生活的結合,在學習知識的同時,提高學生的綜合素質。同時還簡要介紹了多媒體課件制作與使用的心得和課程組織的思路。
有機化學是農林院校的一門重要基礎課,是學生知識鏈的重要組成部分,也是農林科技工作者必備的知識基礎,有機化學教學的目的不僅僅是讓學生掌握有機化學的知識,更重要的是培養學生科學思維的方法和嚴謹的科學態度。因此,有機化學教學效果如何,直接影響著學生后續課程的學習質量,也影響著所培養學生的綜合素質和競爭能力。
如何使學生在較少的學時內掌握有機化學的精髓、提高化學素質是大家共同關注和探討的課題。本文就新形勢下如何提高學生對有機化學課的學習興趣,提高有機化學教學效果,提出自己的觀點和看法。
一、了解學生,因材施教
由于高考的改革,中學采取板塊式教學,學生根據高考需要,可以選取不同課程學習,其結果導致許多學生中學階段所學有機化學知識很少,甚至根本沒有學過有機化學,高校新生有機化學水平參差不齊,為高校有機化學的教學增加了難度。作為高校的教師,只有因材施教,有的放矢,創造性地設計教學思路,才能使每個學生都在原有的基礎上得到發展,收到理想的教學效果。因此在課程教學初期,了解學生化學基礎成為教師的一個非常重要的任務。教師可通過問卷、交談、課堂討論等方式了解學生,掌握學生的不同情況,有針對性地設計教學方案,精選課程內容,采取不同的教育方法和適當的節奏進行教學。此時的教學,教師一定要有耐心,問題解釋詳細清楚,由淺到深,盡可能讓學生能及時消化理解所學知識,培養學生學習有機化學的興趣和積極性。
加強師生交流,通過師生交流,及時掌握學生的學習動態,及時對存在的問題進行解析答疑,對學生遇到的困難提供幫助;盡快地根據學生反饋的信息,修正和完善自己的教學思路和方案;在交流過程中,積極發現學生的閃光點,充分調動學生學習的積極性。通過交流,加強師生的了解,建立良好的師生關系,良好的師生關系是學生愉快學習的基礎。
二、活躍課堂氣氛,激發學生興趣
愛因斯坦曾說:“興趣是最好的老師”。同樣,興趣也是學生學好有機化學的關鍵因素。我們都有這樣的經驗,對某一門課程興趣大小,很大程度上取決于老師的培養,教師靈活多樣的教學方法、生動有趣的語言敘述、巧妙而具有懸念的提問,對學生往往有較強的吸引力,往往會迅速點燃學生思維的火花,把學習不斷引向深入,使學生積極主動參與知識的發現,教師及時的恰如其分的鼓勵和贊許,往往會使學生產生巨大的成就感,從而進發出巨大的學習熱情和動力。如果我們的教學,只是照本宣科,那會使課程索然無味,如果將所教的有機化學內容與工農業生產和日常生活緊密結合,邀請學生用所學知識解釋日常生活問題,則會使我們所教的知識具有強大的親和力和趣味性;通過將所學知識用于對日常生活問題的解釋,學生增強了學習的成就感及學習熱情。同時利用對問題解決方法的討論,加強了教學互動,活躍了課堂氣氛,避免了教學過程氣氛沉悶、教學方法刻板的現象。
例如,我們在講授烯烴的聚合特性時,自然會提到塑料袋的使用,會聯想到塑料袋為我們帶來的方便,同時,會聯想到它為環境帶來的污染,引導學生思考發現不具污染的替代品。
在講授胺類化合物硝化問題時,自然會講到仲胺的致癌作用,自然會提及食品保鮮添加劑亞硝酸鈉,讓學生了解亞硝酸鈉致癌的化學反應原理,列舉出哪些食品含有亞硝酸鈉較多,如何控制食用量。"
在講到化合物丙烯酰胺時,會提示學生丙烯酰胺可能致癌。而在高溫油炸淀粉類食品很容易產生,衛生部的公告列出了丙烯酰胺含量較高的食物名單,薯類(薯條和薯片)是第一位,谷物油炸是第二位。由于這些食品是學生喜愛的食品,因而學生反響強烈,情緒較高。
在介紹醇的性質時,我們通常會提到車用乙醇汽油(90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調和而成)取代無鉛汽油的使用,介紹兩種汽油的各自特點,擴展所學知識,培養環保意識。
在講到酯類化合物時,結合大家比較喜歡的水果的不同香味的主要成分,介紹不同酯類化合物的結構組成,學生記憶深刻,課堂氣氛活躍,在輕松的氛圍中掌握了相應的知識。
類似的例子不勝枚舉,有機化學與現實生活聯系密切,在課堂上將化學知識用來解釋生活現象,會使學生減小對有機化學知識的抽象感和神秘感,使他們感覺所學知識就在自己身邊,具有較強的親切感,提高了學習興趣。
有機化學課程的特點是條理清晰,邏輯嚴謹,主次分明,重點突出。但內容太多,抽象的反應式太多,滿堂灌的教學方式肯定會使課堂氣氛沉悶,平鋪直敘的講授往往使學生昏昏欲睡,學生難以在整個教學過程中保持旺盛的精神和很強的注意力。教師應科學地安排設計教學內容,除用生動的語言藝術表達有機化學的魅力外,在課堂的某一時段,適時地穿插一段精彩的化學史或化學家的有趣故事,一方面可令學生適當放松休息,同時更能讓課堂氛圍輕松而活潑,更重要的是讓學生了解知識的來龍去脈和動態演變,學習科學家們嚴謹治學、孜孜以求的科學精神、科學態度和極富感染力的人格魅力,使學生從中受到多方面的教育。
比如我們在講醛酮的還原反應時,引用我國科學家黃鳴龍的故事,1946年,黃鳴龍在美國哈佛大學工作,在做凱惜納一沃爾夫還原反應時,出現了意外的漏氣情況,但他并未放棄,而是繼續研究下去,結果得到出乎意料的好產率。經研究總結,他改進的反應大大縮短了反應時間,降低了反應成本和反應難度,解決了一個國際性的難題,得到科學界的認同,許多有機化學教科書將這一反應簡稱“黃鳴龍還原法”。同時教育學生做實驗時,一定要認真觀察實驗現象,在反應中出現了異?,F象時,應盡可能地將反應結果弄明白,實事求是、堅持真理。通過類似的我國科學家對科學作的貢獻的事例,也提高了學生的民族自豪感。
重氮和偶氮反應是有機合成中非常重要的反應,需要學生重點掌握,在介紹相關知識時,我們可穿插一個故事:奎寧曾經是一種治療瘧疾的特效藥,由于原料的限制,價格昂貴。18歲的帕琴嘗試以甲苯胺制備奎寧,實驗的結果卻得到一種黑糊糊的沉淀物,他知道這又是一個失敗的反應。當他加酒精進行清洗時,黑糊糊的沉淀物立刻變成了鮮艷的紫色。一種新的染料誕生了,當時的英國女王維多利亞非常喜歡這種顏色,她穿了這種顏色的裙子出席集會,產生了強烈的廣告效應,人們競相模仿,風靡一時。而這個反應的實質是發生了偶氮反應。
在講到立體化學時,范特霍夫創建立體化學則是一個生動的故事,他首次提出“碳的正四面體構型學說”,隨后又在《空間化學》一文中,首次提出“不對稱碳原子”的新概念,奠定立體化學的基礎,標志著分子的空間結構假說的誕生。在這過程中,范特霍夫遭遇了許多權威的反對、阻撓、諷刺和排擠。但再強的阻撓也不能阻止他探索發現真理的腳步。范特霍夫在有機立體化學上取得了杰出成就及在其他領域取得的成果贏得了人們的尊敬,并于1901年榮獲世界上第一個諾貝爾化學獎。"
通過穿插這些妙趣橫生的化學史故事,讓學生置身于化學發現、探索過程中,體驗科學家們追求、探索、發現的經歷,感受他們猜測想象的歡樂及成功的喜悅,使學生了解科學研究、探索的樂趣,從而喚起學生濃厚的學習興趣。同時也讓學生明白:有機化學并不總是枯燥的,在曲折艱難的攀登路上,隨時會有命運之神的饋贈,只要我們鍥而不舍地努力,一定能品嘗到勝利果實的甘甜。
三、精制課件,改善教學
隨著學校招生規模的擴大和學校教學資源的限制,作為基礎課的有機化學通常以大班形式教學,一般將5或6個自然班合成一個教學大班,由于教室大,人數多,采用以往的黑板加粉筆的授課形式已嚴重地影響教學效果,使坐在后排的學生看不清教師的板書。因此,在教學中讓學生看得清,聽得明,是保證有機化學教學質量的基礎。采取多媒體教學已成為必然。
使用多媒體教學具有許多傳統教學方式無法比擬的優勢,但也存在著不少問題,其最大問題是,多媒體教學信息量太大,教學節奏往往過快,容易導致部分學生跟不上教師的思路,從而丟掉許多寶貴的信息,特別是一年級學生,由于還不習慣高校的快節奏、大容量的教學方式,他們會感到所接受的信息前后不連貫,這更增加了他們的學習難度。因此,在課件制作和授課時應特別注意控制演示速度,盡可能使可視信息與教師的教學思路同步,與學生接受和記錄速度一致,并給學生留出記錄和思考空間,使學生及時掌握理解相應的知識。
四、抓住主線,以點帶面
有機化學課程內容多、系統性強、結構理論抽象,學生普遍感到理解困難,掌握、運用起來更難。因而,在有機化學的教學過程中,為提升教學質量和教學效果,有很多問題值得我們研究、探索和解決[4-7]。本課題組從激發學生學習興趣,是保證教學質量的根本;建立理論框架,提高學生自學能力;吃透教材,融會貫通,培養學生全局意識;抓住反應本質,構建有機化學反應中的穩定性規律,注重培養學生理解能力;多條復習主線及多種學習方法相結合,提升學生歸納總結能力;優化問題設計,建立章節典型例題和題解,提高學生運用知識解決問題能力等方面對醫學有機化學教學效果的提升進行了實踐與研究[8],雖然取得一定的成績,但教學效果無法保證,有待進一步研究和探索。另外,有機化學實驗由于實驗條件和學時的限制,大多數醫學院校傾向開設一些驗證型實驗,不僅準備起來數量大,且廢液處理起來較麻煩,教學效果微乎其微。近幾年,安徽省為了提高高等教育質量,實施了《安徽省支持本科高校發展能力提升計劃》和《安徽省高等教育振興計劃》,實驗室、實驗條件、實驗設備得到了大幅度的改善,應該從根本上改變有機化學實驗開設的原有現狀,刪除驗證型實驗,多開設操作和綜合設計性實驗。本課題組成員在原實踐和探索的基礎上,準確把握有機化學課程的特點,注重實效,注重學生動手能力、理解能力、思維能力及科學素養的培養,對有機化學理論和實驗教學改革進行進一步實踐和探索,教學效果明顯,有利于復合型、應用型高級人才的培養。
一、構建有機化學課程學習平臺,提升學生自主學習能力
大學期間,根據培養方案,每學期學習任務各不同。學習任務不比中學期間輕。如果學生僅僅停留在教材上,從課堂上學習知識是遠遠不夠的。這就要求教師熟悉教材,把握章節之間知識的連貫關系,課堂上重在精講,正確引導學生學習方法,學習技巧,注重學生運用知識解決問題的能力的培養;更重要的是課后,課后教師還應該花費大量時間和精力,在如何提高學生自主學習,構建有機化學自主學習平臺上下功夫,真正體現教學以學生學習為主體,以質量為導向,有效提高教學效果。具體將收集到的和自制的教學素材分門別類,如:培養方案和課程教學大綱;教案講稿,課程課件ppt;驗證性實驗錄像及有機化合物反應機理動畫;學習討論;自測練習;考研資料;與有機化學有關諾貝爾獲得者簡介等按照設計好的功能板塊,構建自主學習平臺,讓學生業余時間全面了解和學習有機化學。另外,作為授課教師,及時加入到學生QQ群,做學生的良師益友,隨時隨地接受學生的疑問,及時解決實際問題。
二、實施“有機講堂”,鍛煉學生的多種能力
改革注重實效,教師不能僅僅只是傳授知識,更重要的是在教學過程中培養學生多種能力。大學,一般按學時數上完,接著考試,這門課就算結束了,至于學生學的怎么樣,一般不會多問,最后從試卷分析上體現一下,真正教學效果怎么樣,一般不需要知道。其實,從課程授課結束到考試前這段時間有很多事情值得我們去考慮和探究。授課結束,學生所學知識是零散的,還沒來得急消化,更談不上運用知識解決問題,但為了考試,有時候只能靠背,囫圇吞棗。如果采用合適有效的方法和模式,學生掌握所學知識的同時,又鍛煉自己多種能力豈不是更好。我們對此進行實踐和探索,實施“有機講堂”活動。
具體做法:
(1)問題設計。有機化學每章內容都多,如果都要掌握,有限時間內,根本行不通。這就要求教師在設計問題時,抓住本章的重點,典型練習具有代表性,由章節問題和典型練習形成活動任務。
(2)準備和要求。授課結束,授課教師下達活動任務,由學習委員及班委,根據活動任務數,將班級學生分成相應組,每組4-5人,每組同學都要積極準備。這鍛煉了學生干部的管理能力和工作協調能力。
(3)實施。按照活動任務順序,依次隨意抽取每組某一同學上臺講解。講解過程,接受老師和其他同學的提問并解答。
(4)總結。“有機講堂”的實施,首先檢驗了所學知識;其次能上臺講而且能講出來,一般自己得理解,這鍛煉了學生的膽量、語言組織能力和表達能力;能回答問題并解答,這鍛煉了學生的應變能力、理解能力和運用知識解決問題的能力。
從學生反饋來看,實施“有機講堂”活動效果比較好。不足之處:某組同學可能只對某一章較為熟悉,其它章節可能受到影響。時間允許的話,不分組,任意抽取某一學生實施某一活動任務,效果可能會更好。
三、調整有機化學實驗內容,著重學生科研素養培養,提高實驗技能和動手能力
1.驗證型實驗進課堂,直觀真實,達到認識有機物性質目的
有機化學實驗包括三個方面:性質實驗,常數測定和合成技能操作。成熟的性質實驗現象明顯,中學階段都很熟悉,如果再到實驗室滴滴加加只是驗證一下沒有多大的意義,反而給實驗室帶來很大的麻煩,如有機化合物種類多,準備起來數量大,且廢液處理起來較麻煩,教學效果微乎其微。如果改變方式,將一些典型的性質實驗拍成錄像帶到理論課堂,不缺乏真實性,講解理論的同時讓同學觀看,既減少了浪費,保護了環境,又能達到認識有機化合物性質的效果。比如我們把一些典型有機物性質的驗證型實驗,如:(1)烷烯炔的區別(2)醛酮的區別(3)酮型-烯醇型互變異構(4)興斯堡反應,區別伯仲叔三種胺實驗(5)酮糖與醛糖的區別等,做成錄像帶到課堂,效果非常好?!?.開設綜合設計實驗,提高學生科研素養、實驗技能和動手能力
將驗證性實驗改成錄像課堂演示,不僅一勞永逸,更重要的是把實驗教學實間留給技能操作和綜合性實驗上,真正起到鍛煉動手能力和培養實驗技能的目的,增加一些常用的操作實驗比如:旋轉蒸發儀的使用,減壓蒸餾操作,柱分離技術等;開設一些與醫學檢驗、藥學、生物學、制藥工程專業知識相關的綜合性設計實驗,比如:阿司匹林的制備,要求學生查閱相關資料,了解阿司匹林的發展史,熟悉反應過程,優化合成路線,分離提純,結構解析,純度檢驗,甚至可以壓片制成藥片等;一些學生還可以根據自己的興趣,參加到教師的科研課題中去,學會一般科研方法,科學素養得到培養,真正讓學習感覺到大學與中學的不同。同時也讓學生充分認識到有機化學對后續專業課的重要作用,這樣既能激發學生的學習興趣,又為專業課打下了堅實基礎。
四、利用多媒體輔助教學,培養學生想象力和記憶能力
有機化合物反應復雜,學起來枯燥無味,尤其是涉及構型構象方面的題型,缺乏空間想象力,更是無從下手。如將微觀的分子反應用圖形,模型或動畫表示出來。如:鹵代烴消除反應,以2-溴丁烷為例,產物以反式2-烯烴為主,泛泛講,學生很難理解立體選擇性反應概念,如果把反應過程用模型搭出來并做成動畫展現出來,就迎刃而解了,從而得出(1)鹵素和β-H的相互關系必須符合反式共平面的要求(2)消除反應速率大小與鹵代烷采取的構象優劣有關。類似的還有霍夫曼消除反應。再如周環反應中的σ遷移反應,以加熱條件下碳的[1,3]遷移為例,在[1,3]遷移時將伴有遷移碳原子的構型轉變,如果就停留在平面結構上講解,學生無法理解和接受,如果將反應過程做成動畫,中間過渡態及構型翻轉一目了然。這樣將微觀變為宏觀,不僅直觀,更有助于對某一反應實質的理解,易懂易記,教學效果較好。
五、結語
有機化學內容多、規律性強、結構理論深奧、應用領域廣泛。這就要求教師必須在教學中,不斷地進行有機化學理論和實驗教學改革,更新教育理念,改變傳統的滿堂灌教學模式,靈活運用多種教學方法,善于挖掘和嘗試新方法、新模式,充分調動學生的學習主動性和積極性,真正體現以學生為中心,以質量為準繩,讓學生從被動的學習氣氛中解放出來;廣泛收集教學素材,建設和完善自主學習平臺,急學生之所急,想學生之是想;不斷提高計算機水平,利用多媒體輔助教學技術,制備教學模型和動畫,變微觀為宏觀,提高學生的思維能力;暢通答疑解惑通道,隨時解決學生學習上遇到的問題,這也給教師提出挑戰,需要教師不斷更新專業知識;教師應注重學生學習方法的引導、學生多種能力的培養,讓學生在寬松、愉快的教學環境中發揮最大的學習潛能,從而達到提高教學質量和學生綜合素質的目的,以滿足社會對復合應用型人才的需求。
(作者單位:蚌埠醫學院化學教研室)
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[關鍵詞] 普通化學教學 化學史教育 必要性 作用
現代教學論認為:全面的化學教育必須知識與能力并重,既要傳授系統的化學知識和技能,更需要培養科學的思維和科學的方法,化學史是一部化學科學研究方法和化學智慧的歷史,通過化學史教育,學生不僅可以學到知識,而且可以學到科學研究方法。我國化學家傅鷹教授曾說:“化學給人以知識,而化學史給人以智慧”。近20年來,雖然化學史教育在我國化學教育中的情況有一定程度改善,但現行多數普通化學教材中介紹或涉及化學史的內容仍然較少,教學活動中教師重視的程度依然不夠,這種情況已經與素質教育的要求不相適應。因此,本文作者結合將化學史教育引入普通化學課程教學的自身體會,就其必要性和在普通化學教學中的作用等議題與同行進行探討。
一、普通化學教學中實施化學史教育的必要性
1.培養高素質的人才進行化學史教育是必需的
在2007年的《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》中,明確指出要大力推進文化素質教育,營造良好的育人環境,要把人文教育和科學教育融入到人才培養的全過程,通過文理交叉、學科融合,實現課程的有機結合,促進大學生綜合素質的全面提高。在中、小學階段的應試教育很難于短時間內改變的情況下,如何通過大學階段的教育,使高校培養的人才符合社會的需要,是擺在高校教育工作者面前的一個重要課題。通過近幾年的教學實踐,我們認為在傳授科學知識的同時,可以通過引入化學史實現科學教育與人文教育的融合,全面提高學生的科學和人文素養。
鑒于普通化學本身的特點和發展規律,化學史在普通化學教學中比之其他化學分支更能充分發揮其巨大作用,可以使普通化學教學不局限于抽象的現成知識,還可以追溯到它活生生的演變過程,揭示化學家在科學發現過程中的科學思維和方法,使學生受到多方面的教育,培養學生獨立工作的能力和創新精神。因此,當今要實施素質教育,在普通化學教學中引入化學史教育是必需的。
2.普通化學的學科特點為進行化學史教育提供了豐富的素材
普通化學作為化學科學的前導,在內容上綜合各分支科學的主要內容。隨著科學的發展,它的基礎性更顯得重要,因為它已成為學習其它科技知識的“載體”。對于當前大學工科普通化學而言,按照教學基本要求,以同濟大學主編、高等教育出版社出版的“十五”國家級規劃教材《普通化學》為例,其內容涵蓋了結構化學、有機化學等分支科學的主要內容。
比如,學習原子結構、化學鍵理論時,系統講授原子結構發現史和化學鍵理論發展的幾個階段等,從而取得加深學生對所學知識理解的效果。有機化學中有許多試劑和反應其最初的發現和其發展過程被文獻記錄下來,并被以發現者的人名來命名。很顯然,要學好和用好有機化學,掌握更多的人名反應并熟悉其發現和發展史是一個素質要求。這些都為在普通化學教學中穿行化學史教育提供了豐富的素材。
二、化學史在普通化學教學中的作用
1.培養學生掌握科學方法和嚴謹的治學態度
科學方法是打開科學大門通向成功的工具和手段,在科學技術迅猛發展和資訊急劇增長的今天,對學生進行科學方法的培養顯得尤其重要。一方面,化學史中要描述科學家是如何提出問題、建立猜想和假設、進行實驗、收集證據、解釋與辯論、表達與交流等活動。另一方面,要描繪問題是怎么“猜”、怎么“假設”,特別是怎么科學地“猜”或“假設”,其中就涉及多種科學思維方法問題。在普通化學教學中結合化學史教育不僅可以讓學生學到知識,端正學習態度,而且可以學到科學的學習方法和研究方法。
如我國著名化學家黃鳴龍先生1946年在美國哈佛大學工作時,從一次實驗瓶塞漏氣,產率反而提高的異?,F象中獲得啟示,通過反復實驗,不斷改進,提出了黃鳴龍還原法。從而第一次以中國人的名字命名了有機化學反應。這樣的事例介紹能使學生學習到科學家對問題的思考方式,獲得方法論的啟發,有利于培養學生科學的理論思維,形成科學的研究方法。
2.加深學生對化學知識的理解和掌握
化學是自然科學的一個重要組成部分,教科書中的化學知識,包括化學理論和定律,隨著科學的發展和人類對客觀事物認識的不斷深入,可能會不斷被修正、完善、甚至被改變。如果在教學過程中,能結合化學史教學,把知識形成過程的活動和知識理論和定律產生、形成或發現的歷史背景和曲折經過,正確和錯誤的矛盾斗爭,以及科學家所采用的其體研究方法等密切結合起來,使學生獲得的不是孤立、死板、僵硬,而是有來龍去脈、有血有肉、有變化發展的化學知識,這樣就有助學生更深刻地理解和更牢固地記憶。
如介紹硼氫化鈉的還原性時,很多教材認為“它只能還原醛、酮”,這種知識就是靜止和孤立的,只能說是一般規律。而事實上在一定條件下,硼氫化鈉可以還原羧酸、腈和酰胺等通常認為氫化鋰鋁才能還原的有機物。如果這時將做過這類還原的化學家及其實驗內容和過程介紹給同學,既可以加深其對相關知識的理解,又能夠教會學生利用發展的眼光看問題。這類事例在普通化學知識體系中有很多。
3.激發學生的學習興趣、學習積極性
“興趣是最好的老師”。研究表明,科學家對科學的熱愛往往源于對科學產生的興趣。同樣,興趣也是學生學好化學的直接動力。對于上普通化學的學生,普通化學是他們的非專業課,很多學生化學理論基礎薄弱,化學興趣不濃厚,如采用歷史的方法,讓學生置身于化學發展和發明的情景和過程中,和化學家一起經歷為追求真理而應用實驗的、理論的研究過程,使學生品嘗到科學研究、探索的樂趣,無疑可以喚起學生濃厚的學習化學、探索化學的內在興趣,激活創造的靈感,從而富有創造性地學習和研究化學。
化學發展史上的一些逸聞趣事是喚起學生探求興趣的好素材。例如,在講授苯環的結構式時,可以講述德國化學家凱庫勒在睡夢中發現苯環結構的小故事,而講聚合物時,就可以講述被稱為“塑料之王”的聚四氟乙烯意外被發現的故事。這些故事讓學生置身于化學史的發展過程中,體會到化學不僅僅是單調的反應方程式,也有豐富多彩的一面,從而使學生對化學產生興趣。
參考文獻:
[1]王洪福,蘇智先等.化學史中科學精神和創新思維的探究[J].綿陽師范學院學報,2008,(11):141-143.