时间:2023-08-16 17:28:26
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇如何学好有机化学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
有机化学是中学化学的一个重要组成部分,由于其种类繁多、结构复杂、与生产生活联系甚为密切,使之成为高考的热点。不少同学抱怨有机化学难学,甚至成为化学学习的分化点。基于这种现象,笔者针对学生学习有机化学的常见困难进行了汇总、分析,并结合自己的教学总结出了一些有机化学的学习方法,希望对广大同学有所帮助。
一、转变思维定势,入好有机化学之门
俗话说:“好的开始,就是成功的一半。”有机物和无机物是化学领域中相对独立的两大块,不仅理论上存在较大差异,学习的思维方法也各不相同。有机初学者往往惯于拿以往的学习无机的思维方法来学习有机物,结果越学越难学,逐渐失去对有机化合物的学习兴趣。因此,对于初学者,必须转变这种思维定势,明确有机物和无机物的差异,学会正确的有机学习方法,入好有机化学之门。比如:对于无机物的性质,我们通常是机械地记住就行了,但对于有机物的性质,一定要抓住它的结构特点,理解官能团的变化才能掌握好它的性质;再如:大多数无机物的组成简单,种类少,记它们的化学式并不难,但是有机物种类繁多,结构复杂,加上表示的式子多,死记是行不通的,一定要联系有机物名称、官能团以及碳四键的结构特点来书写有机物结构式或结构简式,并注意结构式、结构简式、分子式、电子式的区别。例如写乙醇的结构式时,名称中的“乙”表示有2个碳原子,“醇”表示含羟基-OH,先写出2个碳的骨架,再接上-OH,最后根据碳四键原则补足H。按照这样的方法,其它的有机物(醇类、醛类、羧酸类)等的书写也迎刃而解了。
二、注重课堂上教师的形象化演示,深刻理解有机反应原理
有机化合物的种类再繁多,都离不开碳四键的基本原则,结构再复杂,也都离不开常见的几种官能团组成。因此,抓好有机物结构特点和变化规律,理解各种有机反应原理是提高有机物解题能力的关键。由于有机物结构抽象,教师往往运用实物、模型或多媒体等手段将抽象的内容形象化,学生一定要注重课堂上教师演示的各种有机物的分子模型(球棍模型和比例模型),记清楚各种有机物的结构特点和官能团,并通过观察老师的演示深刻理解有机反应原理。我们除了注重多媒体、模型等这些教师常用的演示之外,还可用“人”来模拟想象有机反应过程,因为人的四肢正如碳的四个键。例如:甲烷的一元取代就好比人的一只手上的东西换了另一种东西,二元取代就好比双手上东西都换了,三元、四元取代以此类推;乙烯的加成反应过程也可以用“人”来模拟,如果伸展的四肢代表四个单键的话,那么双手相握就好比容易断裂的双键,当握着的双手打开后就变成了伸展的四肢,就如双键断开变成了单键。理解了这点后,加聚反应也就容易理解了:好象无数个人由自己双手相握变成手拉手的过程。我们还可以根据以上的模拟过程联想其它的有机反应原理:比如消去反应、酯化反应等。
三、善于总结规律,学会学习方法
学习有机物的一般规律:先从代表物的结构性质用途制法,然后类推到一类物质。学生在学习有机物时要抓住这条规律进行学习,特别是结构与性质的关系――结构决定性质,性质反映结构。这条规律贯穿所有有机物部分内容,指导有机化合物的学习方法和解题思路。必修二第三章开始进入有机物的学习,由甲烷牢固的正四面体结构决定它的性质稳定,一般情况下不能跟强酸强碱以及强氧化剂反应,特定条件下能发生燃烧、取代以及分解反应,然后由性质决定它的用途,最后由甲烷的性质类推到跟它结构相似的一类烷烃的性质。接着乙烯的学习也是从结构特点出发,乙烯含有一个容易断裂的碳碳双键,它的化学性质就表现在这个双键上,结构决定性质,其中加成反应、加聚反应、消去反应都涉及双键的断裂和形成,因此乙烯能发生以上这些反应,最后类推到含有碳碳双键的烯烃,也具有与乙烯相似的化学性质。在以后的有机物学习中,基本上都按照这条规律进行:结构性质用途制法一类物质。
四、以官能团之间的联系为主线,构建知识框架
将各类物质或官能团的性质分别突破以后,我们会觉得知识有些散乱,此时我们不防以一些重要物质或官能团为主线,建立它们之间的联系,从而构建有机知识框架,为有机合成和推断提供明确的思路。有机化学的基础知识是中学化学教学内容的重要组成部分。学生掌握简要而系统的有机化学基础知识,可以加深和拓宽对化学知识的全面理解。学好有机化学知识可以从以下几个方面加以尝试。1、联系结构,记清性质2、对比种类,记准性质 3、举一反三,用活性质。
总的来说,有机化学在高考中占有相当的比重。有机化学式和化学方程式的书写、反应原理、官能团之间的转化关系是高考的重点也是学习的难点。要学好有机化学,突破有机化学难点,学生要从常规课堂切入:转变学习的思维方法,入好有机化学之门;注重课堂上教师的形象化演示,深刻理解有机反应原理;善于总结规律,学会学习方法;以官能团之间的联系为主线,构建知识框架。
参考文献:
[1]周立典. 高中有机化学教学应重视四个环节[J]. 广西教育, 2007, (29) .
[2]王亮. 从多个角度进行有机化学的复习[J]. 中学生数理化(教与学), 2009, (06) .
1激发学习兴趣,提高学习积极性
有机化学课程知识点多,结构性质多,反应多且易混淆,概念抽象,反应机理抽象难理解,让学生在学习过程中感觉枯燥,难懂难学,易失去信心,从而产生厌学情绪。此外,地方院校的学生,基础稍显薄弱,在高中阶段部分学生对化学就不感兴趣,进入大学后对化学类学科还残留一些不“感冒”心理。“兴趣是最好的老师”,因此激发学生学习兴趣至关重要。首先,我们在第一次课讲讲生活中的“衣食住行”与有机化学的关联性。如一些食品安全问题都是由于此类化合物滥用引起的,比如“吊白块”、“西瓜膨大增甜剂”、“面粉增白剂”、“反式脂肪酸”、“增塑剂”等[3];讲讲有机化学与药学互相关联的例子,比如磺胺类药物的发现,简述喹诺酮类药物的构效关系等,这些能让学生充分认识到有机化学在生活中的重要性,在药学专业中的重要地位,从而让学生从内心感受到学好有机化学的重要性。其次,可以讲有机化学诺贝尔奖获得者的励志故事,从人文思想上陶冶学生,无形中会增加学生对有机化学的兴趣与重视程度。最后,老师第一次上课在形象、教学内容、激发方式上要根据学生特点进行精心琢磨。比如,我院药学专业学生化学基础普遍相对薄弱,对有机化学有愄具心理,第一次上课适时鼓励他们就显得相当重要。现在的大学生平时学习积极性不高,普遍课前不预习,课后不复习,这样容易造成知识点越积越多,学习越来越吃力,慢慢产生“放纵式”学习,这种现象值得我们深究。我们平时把学生分成几个学习小组,多布置团体作业给他们,这样无形中可增加团队协作精神和能力,无形中促进他们要学习,不能拖团队的后腿,从而保持学习积极性。此外,我们组织学生在课余时间进行有机化学学习交流会,由高年级学生分享学习有机化学的心得,谈谈没有学好有机化学导致以后在学习药物化学、天然药物化学等专业课程时的困境,“前车之鉴”有一定的鞭策作用。提高积极性的方法还很多,根据实际情况灵活运用,会有不错效果。
2改革教学内容,教学手段多元化
有机化学教学内容稍显陈旧,这就要求我们对教学内容进行一些改革,以适应教学发展和创新药学人才需要。首先,我们根据自身院校办学特色并结合学生整体情况,对教学内容进行精讲、略讲与自学等不同层次进行分类。比如波谱解析的知识和糖、氨基酸、蛋白质等内容作调整。其次,对教学内容进行整合,如李霞[4]、刘玉梅[5]等人对有机化学教学内容的整合很有借鉴意义。我们借鉴前人的教学经验,加以改进形成一套适合自身院校的教学内容。此外,在教学过程中紧紧围绕药学专业培养体系的特点,把药物化学、天然药物化学、药物分析等专业课程知识与有机化学紧密结合,比如:讲酚这一章时,讲酚羟基性质,可以联系药物化学有酚羟基的药物,让学生课后去寻找归纳总结,然后再课堂讨论总结,这样既能丰富有机化学视野,又可让学生体会基础学科的重要性,从而提高教学效果。有机化学教学手段不断发展,形成很多不同特色的教学方法。我们在教学中根据不同章节加以应用,形成多元化特色。如我们可以用案例教学法讲马氏规则,亲核加成反应等;可以用启发式教学法[6]讲化合物的命名、性质等;采用多媒体,把一些抽象知识形象化,提高学生的认知效果;当然,传统的板书教学方法也必不可少,特别是机理解释,习题讲解时,板书的现场推理,能更好地让学生对知识点的理解掌握。当然,有机化学教学手段还很多,根据自身教学特色,创新性地结合应用,不断提高教学质量。
3调查总结学生学习情况,科学建立试题库
有机化学课程内容多,很多知识点易混淆,如果课后不复习,很容易学了后面的忘了前面的,达不到好的学习效果。为了平衡考察学生对知识的掌握情况,提高教学效果,我们建立试题库。这样方便学生课后利用试题对知识点深入了解,同时期末还可用来作考察学生的试题,这样可以达到每届平衡科学考察学生。我们建立试题库,根据自身院校特色与学生综合情况,调查总结学生学习情况,精心钻研,每年不断改进。首先,根据每届期末考试试卷分析情况,对试题难易程度、得失分情况、题型变化、知识点掌握等作个汇总,逐步建立题型多样的试题库。其次,通过发放问卷调查,调查学生对知识点的理解,掌握情况,对某些知识点讲解所用教学方法,容易混淆的知识点等作个汇总,根据教学大纲要求科学平衡建立试题。再次,让学生参与建立试题库,根据他们在学习过程中容易混淆,容易忘记,难于理解的知识来出题,然后老师筛选出一套试题库,这套试题库用于学生以练题促进对部分知识点的理解掌握。通过学生出题,可以提升他们的学习能力。
4创新实验教学,优化考核方法
有机化学是理论和实践很强的一门课程,通过实验教学不但可丰富理论知识,还可提高学生动手能力和思考、发现、解决问题的能力,因此实验教学在有机化学教学中起着重要作用。但如果学生做实验按照实验指导书按部就班进行,实验效果并不好,学生的积极性和主动性普遍不高。为适应药学人才培养发展需求,提高实验课教学质量,我们对实验教学进行试探性改革。首先,精选实验内容,改编部分教学内容。有些实验内容陈旧,我们根据药学专业,把部分有机化学实验进行改编。其次,安排综合性实验,开设创新性实验。有机化学与其他课程有交叉渗透,我们会开设综合性实验,指导学生完成。最后,为进一步提升实验教学质量,丰富教学内容,鼓励教师对实验内容和方法进行改革。我们有机化学考核分为平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末成绩。我们可以科学创新改革,建立多元化考核体系。首先,可以在平时成绩这一块增加比重和考核类别。如课题讨论、课后习题、小组讨论、团队作业(PPT形式)、调查总结报告等,这样不断促进他们学习,慢慢提高学习积极性。其次实验成绩,我们对平时的动手操作和实验结果很重视,把它作为实验成绩考核的一部分,这样无形中让学生平时增加对实验的重视程度,起到好的实验效果。期末时,我们会组织实验操作考核,这样可以培养学生平时实验动手能力的培养。期中成绩,我们在教学中段进行期中考试,作为阶段性考察学生学习情况。现在的学生较懒散,有中段考核,在一定程度上能让他们保持学习积极性。有机化学随着药学专业学科建设的发展而不断发展,为适应社会发展需要,培养创新药学人才,我们必须对有机化学教学不断创新改革。在教学中,根据不同院校办学特色与学生综合情况,不断总结教学经验和理念,不断丰富课堂文化,在改革探索中形成特色教学体系。如何更好地促进有机化学教学发展和改革创新从而提高教学质量,培养创新人才,需要教学工作者进行长期深入研究。
作者:谢华松 林大都 黄思涵 张声源 单位:嘉应学院
参考文献:
[1]伍国云,申,肖腊梅,等.高职院校药学专业有机化学教学改革探讨[J].广东化工,2015,42(16):256-257.
[2]周建波,曾明,陈文.药学专业有机化学教学经验总结[J].当代教育实践与教学研究,2015,06:180.
[3]裴强.食品安全问题在有机化学教学中的应用探讨[J].广东化工,2011,39(20):151-153.
[4]李霞,谢龙,吴晓青,等.有机化学教学改革—提高学生自主性学习[J].广东化工,2015,43(10):192-193.
1充分发挥学生的主体作用
要取得良好的教学效果,必须使学生具有认真的学习态度,为此,一定要上好第一堂课,从有机化学的含义引出有机化学发展史,比如:为什么叫有机化学?世界上第一个有机物的人工合成等;从有机化学的重要性,讲到如何学习有机化学,比如:有机化学对国民经济的影响和与人们日常生活息息相关等;从本专业的一些典型例子入手,让学生了解有机化学与本专业的密切关系,比如:染料的合成及染色过程织物和染料的相互作用等;通过让学生感受到学好有机化学的重要性,能做到学以致用,激发学生的学习兴趣、提高学习信心、端正学习态度。由于有机化学的课程特点:理论性强,有机化合物种类多,反应机理复杂,学生最难做到的就是持之以恒、坚持不懈的学习。为了更多的学生能得到锻炼,达到要求,可以发挥团队的力量。以宿舍为小集体,班级为大集体。每个宿舍选择一位要考研或化学基础好的学生作为组长,负责引导和组织同学一起学习和讨论有机化学知识,创造良好的学习氛围。班长或组长及时向老师反应同学们的学习情况以及学习中遇到的困难。对学生在学习和讨论过程中的疑点、难点老师及时解决,使学生对接下来的课程内容更有兴趣,更有学习动力,产生一个良性循环。
2转换教师角色,发挥教师的主导作用
古语有云,“授人以鱼不如授人以渔”。教师的角色不应该仅仅是知识的传授者,教师更应该是学生学习的组织者、合作者和引导者。组织学生有激情、有效率的学习,一起讨论相关的有机化学热点或难点问题,引导学生运用有机化学知识去思考并解决问题,比如,以偶氮染料“对位红”的合成为例,以苯胺为起始原料,其合成主要有3步:①对硝基苯胺的制备②重氮化反应③偶合反应。合成路线如下:从上面的合成路线中,我们可以引导学生去思考:①由苯胺合成对硝基苯胺为什么不直接硝化?由此引入官能团为什么要保护、如何保护的问题,启发学生总结有机化学中其他官能团(酚羟基、醛羰基等)保护的方法;②为什么偶氮化合物会有颜色?由此补充有机化合物分子结构与颜色的关系,并可以安排学生自己去查阅资料,了解偶氮染料的发展和应用情况。这样不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力,也能加强学生对本专业的认识,了解有机化学的重要性。
3有机化学理论课程的实施
在理论课程教学当中,最重要的两方面是:一、结合专业特点,精选教学内容;二、选择合适的教学方法,激发学生学习兴趣。课堂教学内容的选择一定要体现以学生为主体的指导思想。明确所授学生的专业培养目标,理解轻化专业学生学习有机化学的目的和要求。教学过程中不要追求面面俱到,而应有所侧重和取舍,重点讲解与本专业相关的知识点和难点,对于本专业涉及较少或涉及不到的、以及很容易的知识点可以不讲或让学生作为课后知识自学。课堂教学方法的选择应以能激发学生学习兴趣、培养学生创新思维能力、提高学习效率为依据。可以从以下3个方面进行探讨:①在教学过程中可以结合启发式、讨论式、研究式等教学方法,使教师与学生在愉快、和谐的气氛中讨论,这能充分调动学生的学习积极性,挖掘学生的学习潜能,培养学生可持续发展的学习能力;②将多媒体教学与板书相结合,可以大大提高教学效果。比如对一些反应的过程和机理的动画效果采用多媒体的方式等,更能吸引学生的注意力,并易于学生理解。但不能过分依赖于多媒体,庞大的信息量会使学生产生疲劳感,也不利于做好课堂笔记。要根据讲授内容,适时地结合板书讲解,放慢节奏,增加师生之间的互动。
4有机化学实验课程的实施
化学是一门实践性科学,有机化学实验是有机化学学习的重要组成部分。通过有机化学实验的学习,有助于激发学生的学习兴趣;提高学生的实验操作技能,巩固对有机化学理论知识的掌握和运用;启迪学生的科学思维;培养学生的科学态度和价值观;全面提高学生的科学素养,对有机化学理论课程的教学也能起到很好的促进作用。我校轻化工程专业在后续课程中设置了助剂和染料合成等有机合成实验,更能帮助学生理解有机化学理论知识和掌握基本实验技能。在有机化学实验课程中,逐步实施绿色化的实验教学模式,让学生在做实验过程中自觉养成绿色化的环保意识。
5结语
有机化学课程内容多、机理抽象、课时有限,一直以来是轻化工程专业学生比较难学的课程。因此对本专业有机化学课程的教学改革势在必行。学生是学习的主体,教师的教学方法、理论和实验课程的实施都要以能发挥学生的主观能动性为目标。同时,通过更科学、更合理的教学模式的实施可以加强学生的能力培养和绿色环保概念理解。
作者:于凉云张奇单位:盐城工学院纺织服装学院
论文摘要:基于新形势下的学生特点,对如何提高农业院校有机化学教学质量,提出了自己的观点:了解学生,因材施教,努力培养良好的师生关系,营造轻松的教学环境,用各种方式培养学生兴趣,激励学生勤奋学习。注重理论知识与生活的结合,在学习知识的同时,提高学生的综合素质。同时还简要介绍了多媒体课件制作与使用的心得和课程组织的思路。
有机化学是农林院校的一门重要基础课,是学生知识链的重要组成部分,也是农林科技工作者必备的知识基础,有机化学教学的目的不仅仅是让学生掌握有机化学的知识,更重要的是培养学生科学思维的方法和严谨的科学态度。因此,有机化学教学效果如何,直接影响着学生后续课程的学习质量,也影响着所培养学生的综合素质和竞争能力。
如何使学生在较少的学时内掌握有机化学的精髓、提高化学素质是大家共同关注和探讨的课题。本文就新形势下如何提高学生对有机化学课的学习兴趣,提高有机化学教学效果,提出自己的观点和看法。
一、了解学生,因材施教
由于高考的改革,中学采取板块式教学,学生根据高考需要,可以选取不同课程学习,其结果导致许多学生中学阶段所学有机化学知识很少,甚至根本没有学过有机化学,高校新生有机化学水平参差不齐,为高校有机化学的教学增加了难度。作为高校的教师,只有因材施教,有的放矢,创造性地设计教学思路,才能使每个学生都在原有的基础上得到发展,收到理想的教学效果。因此在课程教学初期,了解学生化学基础成为教师的一个非常重要的任务。教师可通过问卷、交谈、课堂讨论等方式了解学生,掌握学生的不同情况,有针对性地设计教学方案,精选课程内容,采取不同的教育方法和适当的节奏进行教学。此时的教学,教师一定要有耐心,问题解释详细清楚,由浅到深,尽可能让学生能及时消化理解所学知识,培养学生学习有机化学的兴趣和积极性。
加强师生交流,通过师生交流,及时掌握学生的学习动态,及时对存在的问题进行解析答疑,对学生遇到的困难提供帮助;尽快地根据学生反馈的信息,修正和完善自己的教学思路和方案;在交流过程中,积极发现学生的闪光点,充分调动学生学习的积极性。通过交流,加强师生的了解,建立良好的师生关系,良好的师生关系是学生愉快学习的基础。
二、活跃课堂气氛,激发学生兴趣
爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师”。同样,兴趣也是学生学好有机化学的关键因素。我们都有这样的经验,对某一门课程兴趣大小,很大程度上取决于老师的培养,教师灵活多样的教学方法、生动有趣的语言叙述、巧妙而具有悬念的提问,对学生往往有较强的吸引力,往往会迅速点燃学生思维的火花,把学习不断引向深入,使学生积极主动参与知识的发现,教师及时的恰如其分的鼓励和赞许,往往会使学生产生巨大的成就感,从而进发出巨大的学习热情和动力。如果我们的教学,只是照本宣科,那会使课程索然无味,如果将所教的有机化学内容与工农业生产和日常生活紧密结合,邀请学生用所学知识解释日常生活问题,则会使我们所教的知识具有强大的亲和力和趣味性;通过将所学知识用于对日常生活问题的解释,学生增强了学习的成就感及学习热情。同时利用对问题解决方法的讨论,加强了教学互动,活跃了课堂气氛,避免了教学过程气氛沉闷、教学方法刻板的现象。
例如,我们在讲授烯烃的聚合特性时,自然会提到塑料袋的使用,会联想到塑料袋为我们带来的方便,同时,会联想到它为环境带来的污染,引导学生思考发现不具污染的替代品。
在讲授胺类化合物硝化问题时,自然会讲到仲胺的致癌作用,自然会提及食品保鲜添加剂亚硝酸钠,让学生了解亚硝酸钠致癌的化学反应原理,列举出哪些食品含有亚硝酸钠较多,如何控制食用量。"
在讲到化合物丙烯酰胺时,会提示学生丙烯酰胺可能致癌。而在高温油炸淀粉类食品很容易产生,卫生部的公告列出了丙烯酰胺含量较高的食物名单,薯类(薯条和薯片)是第一位,谷物油炸是第二位。由于这些食品是学生喜爱的食品,因而学生反响强烈,情绪较高。
在介绍醇的性质时,我们通常会提到车用乙醇汽油(90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成)取代无铅汽油的使用,介绍两种汽油的各自特点,扩展所学知识,培养环保意识。
在讲到酯类化合物时,结合大家比较喜欢的水果的不同香味的主要成分,介绍不同酯类化合物的结构组成,学生记忆深刻,课堂气氛活跃,在轻松的氛围中掌握了相应的知识。
类似的例子不胜枚举,有机化学与现实生活联系密切,在课堂上将化学知识用来解释生活现象,会使学生减小对有机化学知识的抽象感和神秘感,使他们感觉所学知识就在自己身边,具有较强的亲切感,提高了学习兴趣。
有机化学课程的特点是条理清晰,逻辑严谨,主次分明,重点突出。但内容太多,抽象的反应式太多,满堂灌的教学方式肯定会使课堂气氛沉闷,平铺直叙的讲授往往使学生昏昏欲睡,学生难以在整个教学过程中保持旺盛的精神和很强的注意力。教师应科学地安排设计教学内容,除用生动的语言艺术表达有机化学的魅力外,在课堂的某一时段,适时地穿插一段精彩的化学史或化学家的有趣故事,一方面可令学生适当放松休息,同时更能让课堂氛围轻松而活泼,更重要的是让学生了解知识的来龙去脉和动态演变,学习科学家们严谨治学、孜孜以求的科学精神、科学态度和极富感染力的人格魅力,使学生从中受到多方面的教育。
比如我们在讲醛酮的还原反应时,引用我国科学家黄鸣龙的故事,1946年,黄鸣龙在美国哈佛大学工作,在做凯惜纳一沃尔夫还原反应时,出现了意外的漏气情况,但他并未放弃,而是继续研究下去,结果得到出乎意料的好产率。经研究总结,他改进的反应大大缩短了反应时间,降低了反应成本和反应难度,解决了一个国际性的难题,得到科学界的认同,许多有机化学教科书将这一反应简称“黄鸣龙还原法”。同时教育学生做实验时,一定要认真观察实验现象,在反应中出现了异常现象时,应尽可能地将反应结果弄明白,实事求是、坚持真理。通过类似的我国科学家对科学作的贡献的事例,也提高了学生的民族自豪感。
重氮和偶氮反应是有机合成中非常重要的反应,需要学生重点掌握,在介绍相关知识时,我们可穿插一个故事:奎宁曾经是一种治疗疟疾的特效药,由于原料的限制,价格昂贵。18岁的帕琴尝试以甲苯胺制备奎宁,实验的结果却得到一种黑糊糊的沉淀物,他知道这又是一个失败的反应。当他加酒精进行清洗时,黑糊糊的沉淀物立刻变成了鲜艳的紫色。一种新的染料诞生了,当时的英国女王维多利亚非常喜欢这种颜色,她穿了这种颜色的裙子出席集会,产生了强烈的广告效应,人们竞相模仿,风靡一时。而这个反应的实质是发生了偶氮反应。
在讲到立体化学时,范特霍夫创建立体化学则是一个生动的故事,他首次提出“碳的正四面体构型学说”,随后又在《空间化学》一文中,首次提出“不对称碳原子”的新概念,奠定立体化学的基础,标志着分子的空间结构假说的诞生。在这过程中,范特霍夫遭遇了许多权威的反对、阻挠、讽刺和排挤。但再强的阻挠也不能阻止他探索发现真理的脚步。范特霍夫在有机立体化学上取得了杰出成就及在其他领域取得的成果赢得了人们的尊敬,并于1901年荣获世界上第一个诺贝尔化学奖。"
通过穿插这些妙趣横生的化学史故事,让学生置身于化学发现、探索过程中,体验科学家们追求、探索、发现的经历,感受他们猜测想象的欢乐及成功的喜悦,使学生了解科学研究、探索的乐趣,从而唤起学生浓厚的学习兴趣。同时也让学生明白:有机化学并不总是枯燥的,在曲折艰难的攀登路上,随时会有命运之神的馈赠,只要我们锲而不舍地努力,一定能品尝到胜利果实的甘甜。
三、精制课件,改善教学
随着学校招生规模的扩大和学校教学资源的限制,作为基础课的有机化学通常以大班形式教学,一般将5或6个自然班合成一个教学大班,由于教室大,人数多,采用以往的黑板加粉笔的授课形式已严重地影响教学效果,使坐在后排的学生看不清教师的板书。因此,在教学中让学生看得清,听得明,是保证有机化学教学质量的基础。采取多媒体教学已成为必然。
使用多媒体教学具有许多传统教学方式无法比拟的优势,但也存在着不少问题,其最大问题是,多媒体教学信息量太大,教学节奏往往过快,容易导致部分学生跟不上教师的思路,从而丢掉许多宝贵的信息,特别是一年级学生,由于还不习惯高校的快节奏、大容量的教学方式,他们会感到所接受的信息前后不连贯,这更增加了他们的学习难度。因此,在课件制作和授课时应特别注意控制演示速度,尽可能使可视信息与教师的教学思路同步,与学生接受和记录速度一致,并给学生留出记录和思考空间,使学生及时掌握理解相应的知识。
四、抓住主线,以点带面
有机化学课程内容多、系统性强、结构理论抽象,学生普遍感到理解困难,掌握、运用起来更难。因而,在有机化学的教学过程中,为提升教学质量和教学效果,有很多问题值得我们研究、探索和解决[4-7]。本课题组从激发学生学习兴趣,是保证教学质量的根本;建立理论框架,提高学生自学能力;吃透教材,融会贯通,培养学生全局意识;抓住反应本质,构建有机化学反应中的稳定性规律,注重培养学生理解能力;多条复习主线及多种学习方法相结合,提升学生归纳总结能力;优化问题设计,建立章节典型例题和题解,提高学生运用知识解决问题能力等方面对医学有机化学教学效果的提升进行了实践与研究[8],虽然取得一定的成绩,但教学效果无法保证,有待进一步研究和探索。另外,有机化学实验由于实验条件和学时的限制,大多数医学院校倾向开设一些验证型实验,不仅准备起来数量大,且废液处理起来较麻烦,教学效果微乎其微。近几年,安徽省为了提高高等教育质量,实施了《安徽省支持本科高校发展能力提升计划》和《安徽省高等教育振兴计划》,实验室、实验条件、实验设备得到了大幅度的改善,应该从根本上改变有机化学实验开设的原有现状,删除验证型实验,多开设操作和综合设计性实验。本课题组成员在原实践和探索的基础上,准确把握有机化学课程的特点,注重实效,注重学生动手能力、理解能力、思维能力及科学素养的培养,对有机化学理论和实验教学改革进行进一步实践和探索,教学效果明显,有利于复合型、应用型高级人才的培养。
一、构建有机化学课程学习平台,提升学生自主学习能力
大学期间,根据培养方案,每学期学习任务各不同。学习任务不比中学期间轻。如果学生仅仅停留在教材上,从课堂上学习知识是远远不够的。这就要求教师熟悉教材,把握章节之间知识的连贯关系,课堂上重在精讲,正确引导学生学习方法,学习技巧,注重学生运用知识解决问题的能力的培养;更重要的是课后,课后教师还应该花费大量时间和精力,在如何提高学生自主学习,构建有机化学自主学习平台上下功夫,真正体现教学以学生学习为主体,以质量为导向,有效提高教学效果。具体将收集到的和自制的教学素材分门别类,如:培养方案和课程教学大纲;教案讲稿,课程课件ppt;验证性实验录像及有机化合物反应机理动画;学习讨论;自测练习;考研资料;与有机化学有关诺贝尔获得者简介等按照设计好的功能板块,构建自主学习平台,让学生业余时间全面了解和学习有机化学。另外,作为授课教师,及时加入到学生QQ群,做学生的良师益友,随时随地接受学生的疑问,及时解决实际问题。
二、实施“有机讲堂”,锻炼学生的多种能力
改革注重实效,教师不能仅仅只是传授知识,更重要的是在教学过程中培养学生多种能力。大学,一般按学时数上完,接着考试,这门课就算结束了,至于学生学的怎么样,一般不会多问,最后从试卷分析上体现一下,真正教学效果怎么样,一般不需要知道。其实,从课程授课结束到考试前这段时间有很多事情值得我们去考虑和探究。授课结束,学生所学知识是零散的,还没来得急消化,更谈不上运用知识解决问题,但为了考试,有时候只能靠背,囫囵吞枣。如果采用合适有效的方法和模式,学生掌握所学知识的同时,又锻炼自己多种能力岂不是更好。我们对此进行实践和探索,实施“有机讲堂”活动。
具体做法:
(1)问题设计。有机化学每章内容都多,如果都要掌握,有限时间内,根本行不通。这就要求教师在设计问题时,抓住本章的重点,典型练习具有代表性,由章节问题和典型练习形成活动任务。
(2)准备和要求。授课结束,授课教师下达活动任务,由学习委员及班委,根据活动任务数,将班级学生分成相应组,每组4-5人,每组同学都要积极准备。这锻炼了学生干部的管理能力和工作协调能力。
(3)实施。按照活动任务顺序,依次随意抽取每组某一同学上台讲解。讲解过程,接受老师和其他同学的提问并解答。
(4)总结。“有机讲堂”的实施,首先检验了所学知识;其次能上台讲而且能讲出来,一般自己得理解,这锻炼了学生的胆量、语言组织能力和表达能力;能回答问题并解答,这锻炼了学生的应变能力、理解能力和运用知识解决问题的能力。
从学生反馈来看,实施“有机讲堂”活动效果比较好。不足之处:某组同学可能只对某一章较为熟悉,其它章节可能受到影响。时间允许的话,不分组,任意抽取某一学生实施某一活动任务,效果可能会更好。
三、调整有机化学实验内容,着重学生科研素养培养,提高实验技能和动手能力
1.验证型实验进课堂,直观真实,达到认识有机物性质目的
有机化学实验包括三个方面:性质实验,常数测定和合成技能操作。成熟的性质实验现象明显,中学阶段都很熟悉,如果再到实验室滴滴加加只是验证一下没有多大的意义,反而给实验室带来很大的麻烦,如有机化合物种类多,准备起来数量大,且废液处理起来较麻烦,教学效果微乎其微。如果改变方式,将一些典型的性质实验拍成录像带到理论课堂,不缺乏真实性,讲解理论的同时让同学观看,既减少了浪费,保护了环境,又能达到认识有机化合物性质的效果。比如我们把一些典型有机物性质的验证型实验,如:(1)烷烯炔的区别(2)醛酮的区别(3)酮型-烯醇型互变异构(4)兴斯堡反应,区别伯仲叔三种胺实验(5)酮糖与醛糖的区别等,做成录像带到课堂,效果非常好。 2.开设综合设计实验,提高学生科研素养、实验技能和动手能力
将验证性实验改成录像课堂演示,不仅一劳永逸,更重要的是把实验教学实间留给技能操作和综合性实验上,真正起到锻炼动手能力和培养实验技能的目的,增加一些常用的操作实验比如:旋转蒸发仪的使用,减压蒸馏操作,柱分离技术等;开设一些与医学检验、药学、生物学、制药工程专业知识相关的综合性设计实验,比如:阿司匹林的制备,要求学生查阅相关资料,了解阿司匹林的发展史,熟悉反应过程,优化合成路线,分离提纯,结构解析,纯度检验,甚至可以压片制成药片等;一些学生还可以根据自己的兴趣,参加到教师的科研课题中去,学会一般科研方法,科学素养得到培养,真正让学习感觉到大学与中学的不同。同时也让学生充分认识到有机化学对后续专业课的重要作用,这样既能激发学生的学习兴趣,又为专业课打下了坚实基础。
四、利用多媒体辅助教学,培养学生想象力和记忆能力
有机化合物反应复杂,学起来枯燥无味,尤其是涉及构型构象方面的题型,缺乏空间想象力,更是无从下手。如将微观的分子反应用图形,模型或动画表示出来。如:卤代烃消除反应,以2-溴丁烷为例,产物以反式2-烯烃为主,泛泛讲,学生很难理解立体选择性反应概念,如果把反应过程用模型搭出来并做成动画展现出来,就迎刃而解了,从而得出(1)卤素和β-H的相互关系必须符合反式共平面的要求(2)消除反应速率大小与卤代烷采取的构象优劣有关。类似的还有霍夫曼消除反应。再如周环反应中的σ迁移反应,以加热条件下碳的[1,3]迁移为例,在[1,3]迁移时将伴有迁移碳原子的构型转变,如果就停留在平面结构上讲解,学生无法理解和接受,如果将反应过程做成动画,中间过渡态及构型翻转一目了然。这样将微观变为宏观,不仅直观,更有助于对某一反应实质的理解,易懂易记,教学效果较好。
五、结语
有机化学内容多、规律性强、结构理论深奥、应用领域广泛。这就要求教师必须在教学中,不断地进行有机化学理论和实验教学改革,更新教育理念,改变传统的满堂灌教学模式,灵活运用多种教学方法,善于挖掘和尝试新方法、新模式,充分调动学生的学习主动性和积极性,真正体现以学生为中心,以质量为准绳,让学生从被动的学习气氛中解放出来;广泛收集教学素材,建设和完善自主学习平台,急学生之所急,想学生之是想;不断提高计算机水平,利用多媒体辅助教学技术,制备教学模型和动画,变微观为宏观,提高学生的思维能力;畅通答疑解惑通道,随时解决学生学习上遇到的问题,这也给教师提出挑战,需要教师不断更新专业知识;教师应注重学生学习方法的引导、学生多种能力的培养,让学生在宽松、愉快的教学环境中发挥最大的学习潜能,从而达到提高教学质量和学生综合素质的目的,以满足社会对复合应用型人才的需求。
(作者单位:蚌埠医学院化学教研室)
参考文献:
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[关键词] 普通化学教学 化学史教育 必要性 作用
现代教学论认为:全面的化学教育必须知识与能力并重,既要传授系统的化学知识和技能,更需要培养科学的思维和科学的方法,化学史是一部化学科学研究方法和化学智慧的历史,通过化学史教育,学生不仅可以学到知识,而且可以学到科学研究方法。我国化学家傅鹰教授曾说:“化学给人以知识,而化学史给人以智慧”。近20年来,虽然化学史教育在我国化学教育中的情况有一定程度改善,但现行多数普通化学教材中介绍或涉及化学史的内容仍然较少,教学活动中教师重视的程度依然不够,这种情况已经与素质教育的要求不相适应。因此,本文作者结合将化学史教育引入普通化学课程教学的自身体会,就其必要性和在普通化学教学中的作用等议题与同行进行探讨。
一、普通化学教学中实施化学史教育的必要性
1.培养高素质的人才进行化学史教育是必需的
在2007年的《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中,明确指出要大力推进文化素质教育,营造良好的育人环境,要把人文教育和科学教育融入到人才培养的全过程,通过文理交叉、学科融合,实现课程的有机结合,促进大学生综合素质的全面提高。在中、小学阶段的应试教育很难于短时间内改变的情况下,如何通过大学阶段的教育,使高校培养的人才符合社会的需要,是摆在高校教育工作者面前的一个重要课题。通过近几年的教学实践,我们认为在传授科学知识的同时,可以通过引入化学史实现科学教育与人文教育的融合,全面提高学生的科学和人文素养。
鉴于普通化学本身的特点和发展规律,化学史在普通化学教学中比之其他化学分支更能充分发挥其巨大作用,可以使普通化学教学不局限于抽象的现成知识,还可以追溯到它活生生的演变过程,揭示化学家在科学发现过程中的科学思维和方法,使学生受到多方面的教育,培养学生独立工作的能力和创新精神。因此,当今要实施素质教育,在普通化学教学中引入化学史教育是必需的。
2.普通化学的学科特点为进行化学史教育提供了丰富的素材
普通化学作为化学科学的前导,在内容上综合各分支科学的主要内容。随着科学的发展,它的基础性更显得重要,因为它已成为学习其它科技知识的“载体”。对于当前大学工科普通化学而言,按照教学基本要求,以同济大学主编、高等教育出版社出版的“十五”国家级规划教材《普通化学》为例,其内容涵盖了结构化学、有机化学等分支科学的主要内容。
比如,学习原子结构、化学键理论时,系统讲授原子结构发现史和化学键理论发展的几个阶段等,从而取得加深学生对所学知识理解的效果。有机化学中有许多试剂和反应其最初的发现和其发展过程被文献记录下来,并被以发现者的人名来命名。很显然,要学好和用好有机化学,掌握更多的人名反应并熟悉其发现和发展史是一个素质要求。这些都为在普通化学教学中穿行化学史教育提供了丰富的素材。
二、化学史在普通化学教学中的作用
1.培养学生掌握科学方法和严谨的治学态度
科学方法是打开科学大门通向成功的工具和手段,在科学技术迅猛发展和资讯急剧增长的今天,对学生进行科学方法的培养显得尤其重要。一方面,化学史中要描述科学家是如何提出问题、建立猜想和假设、进行实验、收集证据、解释与辩论、表达与交流等活动。另一方面,要描绘问题是怎么“猜”、怎么“假设”,特别是怎么科学地“猜”或“假设”,其中就涉及多种科学思维方法问题。在普通化学教学中结合化学史教育不仅可以让学生学到知识,端正学习态度,而且可以学到科学的学习方法和研究方法。
如我国著名化学家黄鸣龙先生1946年在美国哈佛大学工作时,从一次实验瓶塞漏气,产率反而提高的异常现象中获得启示,通过反复实验,不断改进,提出了黄鸣龙还原法。从而第一次以中国人的名字命名了有机化学反应。这样的事例介绍能使学生学习到科学家对问题的思考方式,获得方法论的启发,有利于培养学生科学的理论思维,形成科学的研究方法。
2.加深学生对化学知识的理解和掌握
化学是自然科学的一个重要组成部分,教科书中的化学知识,包括化学理论和定律,随着科学的发展和人类对客观事物认识的不断深入,可能会不断被修正、完善、甚至被改变。如果在教学过程中,能结合化学史教学,把知识形成过程的活动和知识理论和定律产生、形成或发现的历史背景和曲折经过,正确和错误的矛盾斗争,以及科学家所采用的其体研究方法等密切结合起来,使学生获得的不是孤立、死板、僵硬,而是有来龙去脉、有血有肉、有变化发展的化学知识,这样就有助学生更深刻地理解和更牢固地记忆。
如介绍硼氢化钠的还原性时,很多教材认为“它只能还原醛、酮”,这种知识就是静止和孤立的,只能说是一般规律。而事实上在一定条件下,硼氢化钠可以还原羧酸、腈和酰胺等通常认为氢化锂铝才能还原的有机物。如果这时将做过这类还原的化学家及其实验内容和过程介绍给同学,既可以加深其对相关知识的理解,又能够教会学生利用发展的眼光看问题。这类事例在普通化学知识体系中有很多。
3.激发学生的学习兴趣、学习积极性
“兴趣是最好的老师”。研究表明,科学家对科学的热爱往往源于对科学产生的兴趣。同样,兴趣也是学生学好化学的直接动力。对于上普通化学的学生,普通化学是他们的非专业课,很多学生化学理论基础薄弱,化学兴趣不浓厚,如采用历史的方法,让学生置身于化学发展和发明的情景和过程中,和化学家一起经历为追求真理而应用实验的、理论的研究过程,使学生品尝到科学研究、探索的乐趣,无疑可以唤起学生浓厚的学习化学、探索化学的内在兴趣,激活创造的灵感,从而富有创造性地学习和研究化学。
化学发展史上的一些逸闻趣事是唤起学生探求兴趣的好素材。例如,在讲授苯环的结构式时,可以讲述德国化学家凯库勒在睡梦中发现苯环结构的小故事,而讲聚合物时,就可以讲述被称为“塑料之王”的聚四氟乙烯意外被发现的故事。这些故事让学生置身于化学史的发展过程中,体会到化学不仅仅是单调的反应方程式,也有丰富多彩的一面,从而使学生对化学产生兴趣。
参考文献:
[1]王洪福,苏智先等.化学史中科学精神和创新思维的探究[J].绵阳师范学院学报,2008,(11):141-143.