时间:2023-08-16 17:28:49
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。
[关键词]有机化学大科学探究能力培养分析探析
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)10-0029-02近几年来,大学素质教育改革不断深入,如何更好地开展大学教学工作,是摆在所有大学教学人员面前的重要问题。大学有机化学作为大学教育的重要部分,对于提升学生有机化学学习水平以及能力意义重大。本文主要探讨学生科学探究能力培养策略,为大学有机化学老师在学生科学探究能力培养方面的进一步提升提供借鉴。
一、树立信心,鼓励探究
大学有机化学是一门比较复杂难学的学科,学生心中充满对于大学有机化学的困惑与迷茫是必然的。为此,在实际的大学有机化学教学过程中,老师应该首先从学生的心理入手,逐渐地消除学生的心理障碍,克服在大学有机化学学习过程中存在的畏难情绪,鼓励学生在大学有机化学学习过程中,努力做到大胆尝试。这样可以使得学生在初步学习有机化学的基础上体验成功的快乐,从而增强学生进行大学有机化学学习的乐趣与信心。另外,大学有机化学学习应该做到循序渐进,成功不是一蹴而就的,应该让学生从思想上认识到大学有机化学学习的历程,逐步做到由简单到复杂,由容易到困难,层层推进,逐步深入。举例来讲,为了进一步使得学生更深入地了解大学有机化学,老师可以带领学生深入实践、深入生活、深入社区、深入工厂以及实验室,对于所学到的大学有机化学做一些简单的实验与调查,从而使得学生了解化学在工农业生产以及实践中的重大作用,从而使得学生逐步增强对于大学有机化学的学习兴趣,进而激发学生的求知欲。在这些基本的实验以及调查的基础上,老师还可以进行进一步的因势利导,进一步提升学生进行有机化学学习的兴趣,进而提升学生进行有机化学学习的积极性以及主动性。
二、加强指导,学会探究
在实际的大学有机化学教学过程当中,老师应该充分认识到学生才是大学有机化学的主体,让学生学会如何在大学有机化学中进行探究性学习,这才是老师教学的关键。首先,有机化学老师应该加强对学生问题解决能力的培养,让学生要掌握探究式有机化学学习的方法以及步骤,尤其是对于有机化学问题的分析、解决以及探讨方法进行深入研究,这是做好有机化学探究式教学的关键。其次,大学老师应该鼓励学生学会调查资料、搜集证据、解释现象,通过自己的调查资料进行分析,从而得出大学有机化学结论。其次,大学有机化学老师除了要做好课堂教学之外,还应该鼓励学生参与到社会生活当中,用有机化学的角度看待周围事物的变化。最后,大学有机化学老师还应该努力创建学习情境,通过不断地引导学生发现问题,分析问题,从而指导学生进行问题解决,最终激发学生有机化学学习兴趣以及学习欲望。
三、创造环境,便于探究
大学有机化学教学探究性学习并不是一朝一夕所能完全得到的,探究性学习是一项复杂长期的过程,唯有为学生创造一个适合学生进行探究性有机化学学习的环境,才可以激发学生进行有机化学学习的积极性与主动性。首先,大学课堂教学中,教室的布置最好要体现出艺术性、科学性以及激励性,例如可以设置一些比较激励人心的口号,让学生置身于科学研究的氛围当中,让学生在潜移默化中养成有机化学探究性学习的能力。其次,在实际的大学有机化学教学过程当中,老师应该努力开展合作式以及分组式教学,将学生分组成为若干个学习型小组,对于大学有机化学学习比较好的,可以担任组长,带领本组成员进行探究性学习。再次,在实际的大学有机化学教学过程中,老师应该尽量尊重学生的差异性,毕竟不同学生的有机化学探究能力是不同的,尊重学生差异性,努力为学生创造和谐民主的学习气氛,在这种气氛中,学生有机化学学习的积极性才可以调动起来。语言要既要和蔼,又要生动活泼、富有感染力,同时又不失科学性、启发性。在表述上要多用启发性的语句,如你已知道了什么?是否还有其它可能性呢?要留给学生思考的余地。最后,充分利用学校资源。化学教材中安排“活动与探究”、 “拓宽视野”、“化学、技术、社会”等资料,资料安排更加贴近学生的生活实际,重视学科间的联系,增加了跨学科的内容,同时新教材还注重学法指导,这些都有利于学生进行自主学习、合作探究。
四、利用实验,进行探究
近几年来,有机化学实验教学是有机化学学科的特色性教学形式,实验教学不同于其他教学形式,化学实验教学可以为学生创设亲身参与有机化学研究的情景,具有育德、求真、获知、循理的功能。有机化学实验教学包括演示实验、学生实验两大部分。下面对这两种有机化学实验教学形式进行分析。首先,演示实验。在大学有机化学学习过程中,演示实验是重要的实验教学形式之一。演示实验可以使得学生获得化学实验、化学知识的系统知识与能力,可以为学生提供必要的化学事实。将演示实验作为有机化学教学的重要方法,可以使得学生在实验中多看、多想、多研究,同时为学生提供轻松、和谐、积极思考的氛围,这样有利于学生积极主动地去探索问题,找出问题的关键所在,使得学生在大学有机化学学习中得到创造性思维锻炼,进而促进学生化学学习的综合素质与能力。其次,学生实验。大学化学教材中的学生实验大多是验证性实验,其实验原理、步骤、现象、结论等均已详细列出。探究性实验是由老师和同学共同提出实验课题,学生自己设计实验方案,列出所需仪器和药品,进行动手实验,正确处理实验结果的一类实验方式。这样的实验使学生的实验积极性和参与意识增强,他们千方百计翻书查资料,设计出最好、最合理的方案来,有的同学还能找到连老师都没想到的简单易行好方案来。
五、改变评价,促进探究
进行教学评价的目的是为了更好地改进大学有机化学教学存在问题,分析大学有机化学探究性教学策略,更好地为大学有机化学学习提供参考。教学评价大学有机化学教学的关键环节,因此,进行教学评价改进意义重大。目前来看,改进有机化学教学评价,主要从两大方面入手:第一,改变对于学生的评价内容。学生的评价内容,出发点有两个,一个是学生大学有机化学学习过程的评价,包括学生资料搜集、设计方案、观察记录以及实验报告、单元总结等内容。同时,老师还应该做好差异性评价,对于不同的学生采取不同的评价标准以及评价方式,关注学生大学有机化学学习,不断督促学生之间做好自我评价以及学生相互评价。另外,对于学生的大学有机化学学习评价应该要有阶段性,即使是同一学生也要根据不同的阶段,进行阶段性评价。对于学生哪怕是一点点的进步,老师都应该进行及时肯定与表扬,这是学生学好大学有机化学的催化剂。第二,改变对于教师课堂教学的评价内容。教师课堂教学的评价内容主要包括两大方面,一是教学内容的评价,二是教学过程的评价。无论是教学内容的评价还是教学过程的评价,老师都应该注意学生才是化学教学的主体,一切化学教学活动都应该以学生为中心,关注学生有机化学学习能力与水平的提升。另外,发现问题、分析问题以及解决问题是大学有机化学探究性教学的最重要理念,在发现问题的基础上,学生学会对问题进行实验、调查、假设,通过创设研究情景,使得学生自己去努力分析与研究,从而在不断的分析研究中,提升自己的探究与思考能力。
总结
综上所述,在实际的大学有机化学学习过程中,老师应该努力创造有机化学探究式学习情境,使得学生可以通过自身的努力,不断学会用自己的脑子去思考问题,从而不断提升学生的探究以及创新能力。大学有机化学老师在学生科学探究能力培养方面积累了丰富的经验,取得了重大的突破,但是在实际的学生科学探究能力培养过程中,很多问题的存在,严重影响着学生有机化学科学探究能力的提升,影响着大学有机化学教学质量的提高。为此,深入研究大学有机化学中学生科学探究能力培养存在问题,创新学生科学探究能力培养策略,是今后大学有机化学老师在学生科学探究能力培养教学方面的重要方向与课题。
[参考文献]
[1]贾芳.大学有机化学教学中的科学探究能力培养探析[J].成都教育学院学报,2011,(7).
[2]杨静.高师化学教育专业学生科学探究能力培养研究[D].河北师范大学,2012.
[3]穆丽.培养科学探究能力,提高化学教学质量的实践研究[D].天津师范大学,2012.
摘 要:为探索高中生初学有机化学困难的原因,笔者对进行了有关学习情况的调查,了解到学生初学有机化学的困难根本在于有机知识结构的变化和不当的学习方法,并建议教师改进教学方法帮助学生尽快克服学习有机的心理障碍,提高高一有机化学教学质量。
关键词:有机化学;高一学生;学习困难
一、问题的提出
新课改实施后,原本高二学习的全部化学内容中的一些简单的内容被提到高一下学期来学习,这一部分内容包括甲烷和烷烃、乙烯和苯、乙醇和乙酸,糖类油脂和蛋白质。教材的编排十分合理,充分考虑到高一学生的化学知识并不是特别扎实,所选择的内容都是与生活息息相关,学生易于入手学习的,并且避开了一些复杂的化学反应方程式,只要求知道现象,因此其认知能力已经足以完成这一部分简单有机化合物内容的学习。
虽然有机化合物知识教材编排合理,充分考虑学生的认知特点,但在教学中发现,高中学生初学有机时,都不同程度的感到学习困难,个别学生甚至持续整个有机化学学习阶段一直难以适应,以至于对自己的学习能力产生怀疑,失去学习化学的兴趣,影响他们继续学习化学的信心。在与教师探讨时发现,这一现象非常普遍,而且历届如此。
笔者于某校的调研过程中发现学生在学习高一化学必修2第三章《有机化合物》时出现了从未有过的困难表现。学生在学习了前两节课后很难继续下去,经过几堂课的复习和练习后,才进行了后两节课的学习。好不容易学完了新课,学生基本完成了新课标的要求,但在进行单元检测时,成绩却不尽如人意。
为了深入了解其中缘由,笔者进行了有关学生学习情况和教师教学情况的调查,分析、探讨了如何帮助学生尽快克服学习有机化学的困难,为其高二具体学习有机化学打下坚实的基础和提供有力的方法,希望能够对初学有机化学的高一学生提供一些学法上的指导,更加希望能给高一有机化学的教学提供一些新鲜元素供老师参考。
二、 调查结果分析
调查对象选取在校高一年级的理科学生,调查时间安排在学生学习完人教版化学必修2第三章《有机化学基础》并完成章节考试之后。调查完毕后与几位任课老师交换看法,分析学生的作业、试卷,并与参加调查的部分学生座谈。经过调查研究和讨论,造成高中生初学有机化学困难的主要原因有以下几个方面:
(1)有机化学内容的新特点是造成学习困难的客观因素
有机化学与无机化学相比,除了物质种类繁多、有机反应复杂等新特点外,还要求利用分子的空间结构思考问题,对形象思维能力提出了更高要求。能否对分子的空间结构有明确的认识,直接影响到对结构式、同系物、同分异构现象、有机物种类、有机物之间的转化等一系列基础知识的理解和运用。此前的无机化学学习中对形象思维不作过高的要求,因此学生认知方式、思维模式停留在无机化学的学习上。缺乏对分子三维结构的想象力是初学有机化学最大的思维障碍[1]。
(2)不良的学习习惯和学习方法
学生在各学习环节上方法不当,偏重机械记忆而缺乏深入思考,学习主动性不强,自我调控能力差,对老师的依赖性很强,很少主动采取改进措施,甚至听之任之,知难而退。尤其在学习有坡度、有难度的内容时,不良的学习习惯和学习方法的消极影响,表现得更为突出。在调查中发现,有些学生因为听不懂、记忆的东西多而拒绝听课,这种消极的心理及影响都是极不乐观的,应该及时加以控制,让积极的学习方法盛行起来。
(3)习题偏多、难度偏大
与老师的交流中发现,为了应付考试,几乎每个学生都有几种课外学习参考书和一至二套章节练习题来加强对知识的理解和训练,这些资料来源,质量参差不齐。这些教辅资料不但题量大,而且常掺入难度偏大的习题,超出了初学者当时的能力水平,无疑加大了学习难度,转移了师生教与学的注意力,易使学生脱离课本,没时间深入思考搞清知识的本质和内在联系,把大部分的时间和精力放在对付习题的纠缠上,没有时间认真研究教材,学习基础知识。
(4)教师重视不够,教学过于程式化
教师一般都会发现学生初学有机普遍困难的现象,历届学生都是如此,司空见惯,反倒认为这是一种正常现象。在教学过程中,没有好好地利用有机化学与生活的紧密联系进行教学,复杂的反应和零散的知识点让理科学生有些头大。老师没有针对这些给予学生记忆的规律和技巧,对学生的指导也没有具体的针对某些具体的知识点或习题,未将尽快克服学习困难作为一个明确的教学目标,而采取具体、有效、系统的措施。
三、 解决策略和建议
第一,充分发挥教师的主导作用,帮助学生克服心理障碍。
教材的内容是造成困难的客观因素,学生是学习活动的主体,教师是学习活动的直接组控者,对学习活动提供引导、指导、调整、编排、选择、设计等帮助。初学有机,学生学习兴趣和热情很高,教师就要抓住这个有利契机,未雨绸缪,一开始就要把克服学习困难作为一个整体教学目标,铺设台阶,降低知识难度,优化教学方法,突破思维障碍,使学生尽快适应有机化学学习的新特点、新要求,掌握学习有机化学的方法。
第二,加强学习方法指导,培养学生良好的学习习惯。
在有机化学的教学中,除了掌握好各类有机化合物的结构、性质、用途外,更重要的是要理清有机物之间的相互转化关系,形成结构化的知识网络,从而对有机化学知识有一个整体的认识,有助于知识的融会贯通[2]。教师应该充分利用和发挥有机化学的自身魅力,强调有机化学与生活的紧密联系,激发学习兴趣,充分调动学生的主动性。巩固并强化自觉性、坚持性、自我调控能力的培养。分散知识目标、能力目标,使学生不断获得成功感而树立信心。学习有机,需要记忆的东西很多,也很杂,教师需要引导学生找出学习有机化合物的规律和方法,从规律出发去学习去记忆,会收获好的效果。
第三,精选练习题。
布置作业时,应适当控制习题的数量和难度,以新课标的要求为基准,精心摘选,大胆删除,以符合学生的认知规律,适合当前学生的能力水平,跳出题海,使学生的认知能力顺利发展[3]。
第四,采用先进的教学媒体和教学理念,激发学生学习有机化学的兴趣。
有机化学与生活息息相关,而且高一所学习的内容更是与生活密不可分。在教学时,可以以生活中的应用来建构情境,让学生融入情境,探究式的,解决问题式的学习新内容。可以展示课本插图、球棍模型、投影幻灯、三维动画软件等,充分提供和利用上述多方面的感性材料,与某些实际问题相结合,使学生获得形象的感知、储存、识别,直至建立模型等形象思维活动。笔者发现,在动手制作模型的同时,进行观察、联想、想象,建立起烷烃结构的模型,改变了许多模糊认识。条件允许时,把有机分子及其化学反应制成三维动画,应用于教学中,直观形象,信息量大,效果会更好。
四、结语
笔者旨在通过此次调查研究找出该校高一理科学生在初学有机化学时的困难,并且找出困难原因并一一做了讨论和分析,最后给出了一些解决建议和方法,希望对该届学生及以后的学生学习及教师的教学有一定的帮助。
参考文献
[1] 李忠杰.高中生有机化学学习的思维障碍及其解决策略研究[D];辽宁师范大学:2001.
关键词:计算化学软件;有机化学;应用
近几年来,计算化学软件逐渐得到了人们的重视。在大学有机化学的教学中,它能够通过传统的平面符号将深奥的化学信息传递给学生,并加强他们对化学结构的理解。另外,传统的教学方式已经不能够满足学生对知识的需求,只有结合现代化的辅助工具,才可以达到提升学习效率的目的。
1计算化学软件在大学有机化学教学中的应用
(1)计算化学软件在立体模型方面的分析方式。从本质上来讲,分子立体结构的教学在有机化学中是必不可少的。但传统的方式中,教师仅仅用单一的构图法对知识点进行规划,来将其中的规律呈现在他们面前。这种方法不仅复杂,增加了教师的任务量,也无法使学生彻底的理解知识,并产生了负担。同时,一些想象空间缺失的学生更无法将立体结构展开,体现“具体问题具体分析”的合理性。可见在有机化学中计算软件的应用是必不可少的。首先,大学化学中的重点就是有机化合物的分子结构分析。它能够从化学反应的基本原理出发,构建物质之间的基本联系,并体现其中的演变过程。因此,教师可以通过分子结构的剖析,利用计算软件将排列方式呈现出来,并在多媒体中进行模拟教学,体现教学方法的灵活性。例如:在甲烷分子的构想过程中,教师则可以利用office中的3D处理功能,构建一个立体结构的演示过程,并将分子模型进行优化。同时,为了能够将动态过程体现出来,教师也可以通过“Flash”动画模型的建立做出C-C的360度旋转过程,改变分子形态中的二苗角,来完成计算软件中的曲线剖析动作。最后,教师要利用Gaussian03软件实现分子关联性讲解。将每一分子作为一个数据节点,利用扫描功能对每一部分进行分析,并将对应的势能曲线表达出来。这种教学方法的好处在于能够使学生从全方位看出分子的构象规律,并实现曲线的交叉变换,令他们掌握乙烷的稳定排列形态。(2)计算化学软件对分子光学模拟的分析。有机化学的学习目的是令学生能够用更加全面、灵活的眼光来分析宏观与微观世界。因此,为了体现内容的多样化,教师可以将光谱理念引入到其中。首先,传统的有机化学学习方式主要是以引入仪器的方法来完成,但这些化学辅助工具却无法将有机物分子展开。针对这种情况,教师要利用计算软件进行知识解析。首先,在操作过程中教师以Gaussian03软件为主,以功能的设定为具体方向,对分子光谱进行预测及模拟。例如:在有机分子红外光谱的学习中,教师利用互动模式将学生带入到课堂学习中,将他们两两分为一组,并在建立好的模型上进行演示。而学生要根据模型中的振动频率将关键词Freq输入进去,在文件的处理界面中选择“演示”字样,系统则会选定一个基本频率,以分子振动节点为中心,制定相应的光谱。学生只要点击系统中的“开始”选项,多媒体就会将化合物分子中的伸缩振动过程、光谱曲线、结构对应方向逐一体现出来,实现了教学的动态化。再如:在双分子亲和的教学中,教师要首先建立好相应的计算模型。系统会依照分子之间的运动频率确立核定方式,并将分析中所呈现出的关键词运用到其中。最后,计算软件能够进行分子常态的设定,学生可以从中看出离子的分散过程以及试剂的投入顺序。同时,教师要结合其中的重点内容将相关的理论知识融入进去,使学生根据总结出反应中呈现的状态,并以小组讨论的方式整理好双分子亲和中的关键点。最后,教师以小组为单位进行逐一评定,选取其中比较优秀的一组进行奖励。
2计算化学软件在大学有机化学教学中的意义
(1)深化学生对知识的理解。有机物特性分子在化学教学中是必不可少的。但这部分内容也是学习中的难点,如何将化学知识与其物理特征联系在一起,并直观的呈现在学生的面前是教育的关键。例如:以HOMO化学概念的学习为主,教师只有将分子组合或分裂的排序过程中展现出来,学生才能够真正依照其运行轨迹进行知识学习。而以计算软件为主的教学方式则可以满足这一要求。教师可以在建立基本模型的前提下选择一条分子排列轨道,将演示内容直观、清晰的呈现在学生的面前,深化学生对知识的理解。(2)促进教学方式的转变。由于有机化学的难度逐渐加深,单一的绘图方式已经无法满足学生的需求。因此,教学方式的转变是必然的,也是现代化教育的结果。计算软件能够将分子的构成式逐一展现出来,并将平面图像变为立体形状。因此,如果教师想要适应时代的发展,就要提升自身的教育水平,学习计算化学软件,并令其在课堂中能够得到良好的应用。同时,这种方式也减轻了教师的课业任务,节省了绘图与版面制作的时间。从学生的角度来讲,这种教育模式可以为他们带来新鲜感,激发起学习的兴趣,促进自身能力的提升。
3结语
综上所述,本文主要从两方面入手。第一,以计算软件的应用作为切入点,对其在有机化学教学中的应用进行阐述。第二,探究了计算软件在化学课程中的意义。从而得出:教师要改变原有的教育理念,将现代化的多媒体技术应用到其中,以达到教育创新的目的。同时,计算化学软件能够将抽象的知识结构以直观的方式呈现在学生的面前,有利于学习效率的提升,也可以实现知识的深化,为人才的培养奠定基础。
参考文献:
[1]赵丽娇,钟儒刚,甄岩.计算化学软件在大学有机化学教学中的应用[J].计算机与应用化学,2008(08).
[2]王亮,张玉敏,彭望明,胡思前.微课在大学“有机化学”教学中的应用现状及探索[J].新课程研究(中旬刊),2016(02).
[3]郑燕,孙文新.计算机化学软件在大学有机化学教学中的应用研究[J].石家庄学院学报,2014(03).
[4]付婧婧,黄丹,廖奕.计算化学软件在高中化学教学中的应用[J].中国校外教育,2014(06).
关键词:化学 教学 不饱和度
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)05-0207-02
不饱和度是中学有机化学教学的重要内容,学生不饱和度掌握程度直接关系到有机化学掌握程度,所以在有机化学教学中必须十分重视不饱和度的教学。不饱和度在高中有机化学教学中什么时候引入比较恰当?在教学过程中如何深化?本文从上述二方面介绍不饱和度在中学有机化学中的教学。
虽然高中化学教材中不涉及不饱和度的内容,但此概念能够帮助学生更好地理解有机物的通式、结构,在有些问题的解决上更加便捷,所以不饱和度的教学应贯穿整个有机化学教学的始终。那么,在教学中什么时机介入比较恰当?以人教版为例,笔者认为,在学生学习了选修5第二章烃和卤代烃中的脂肪烃和芳香烃后专门用一课时介绍较为适宜。通过前面内容的学习,学生已经掌握了烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃和苯的同系物的通式,在教学过程中教师应强调烯烃、二烯烃、炔烃、芳香烃通式和烷烃通式的关系,即每增加一个双键(或环)比烷烃少二个氢原子,每增加一个叁键比烷烃少四个氢原子,而苯环相当于三个叁键和一个环故比烷烃少八个氢原子。烷烃通式为CnH2n+2,所以烯烃(或环)的通式CnH2n+2-2即CnH2n,二烯烃或炔烃的通式为CnH2n+2-4即CnH2n-2,苯和同系物的通式为CnH2n+2-8即CnH2n-6。在此基础上引入不饱和度的概念,即比烷烃每少二个氢原子定义不饱和度(Ω)为1,在计算烷烃、烯烃(环烷烃)、二烯烃(炔烃)、苯的同系物的不饱和度的基础上,引入计算不饱和度度的通式,即CnHm的不饱和度Ω=(2n+2-m)/2。至此,不饱和度介绍和引入基本完成。
为了使学生认识不饱和度的重要性,也为了使学生熟练掌握不饱和度的概念,可编制一些练习加以应用,例如:
1、鲨鱼是世界是唯一一种不患癌症的动物,科学研究表明鲨鱼体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性。已知角鲨烯分子中含有30个碳原子及6个碳碳双键,且不含环状结构,则其分子式为____________。
2、写出分子式为C8H8属于芳香烃的结构简式。
3、某烃分子中含有一个苯环、两个碳碳双键和一个碳碳叁键,则其分子式可能为:
A、C9H12 B、C17H20 C、C20H30 D、C12H20
4、写出下面键线式表示的有机物的分子式________________
5、某芳香化合物分子式为C8H8Cl2,该化合物的苯环上的一溴取代物只有一种,则其所有的可能的结构简式是
在第三章烃的衍生物教学中,每学习一种新物质,都把不饱和度的计算作为一个教学内容并且经常引导学生在解题中应用,不饱和度就能成为学生解决有机化学问题的重要手段。通过第三章烃的衍生物教学过程中不饱和度的运用,学生对烃的衍生物之间的关系理解将更到位,并在练习过程中引导学生将不饱和度作为解题的突破口,以下组题主要训练学生通过不饱和度确定有机物的分子式,以期运用不饱和度解题成为学生的解决有机化学问题的钥匙。
1、下面的键线式表示维生素A的分子结构:
则维生素A的分子式为____________
2、下图是一种驱虫药山道年的结构简式,试确定其分子式
3、某有机物结构简式如图所示,该有机物的分子式为
4、一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构如下图,该有机物的分子式为_______________
5、下图是4-氯醋酸素的结构简式,试确定其分子式
6、人们使用四百万只象鼻虫和它们的215磅粪物,历经30年多少年弄清了棉子鼻虫的四种信息素的组成,它们结构可表示如下:
以上四种信息素中互为同分异构体的是
A、(1)和(2) B、(1)和(3) C、(3)和(4) D、(2)和(4)
7、肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中,工业上可通过下列反应制备:
请写出同时满足括号内条件的B的所有同分异构体的结构简式
______________________________________________________
(分子中不含羰基和羟基;是苯的对二取代物;除苯外不含其它环状结构。)
通过上述训练,学生比较熟练掌握了不饱和度的应用,可再选做一些有机综合题,学生可以感觉到不饱和度是复杂有机化学综合题的突破口。
1、已知A是一种药品,A-G均是芳香化合物,根据下题转化关系,回答问题:
(1)写出下列物质的结构简式:
H_______________________________________
2、有机物A是最常用的食用油氧化剂,分子式为C10H12O5,可发生如下转化:
已知B的相对分子质量为60,分子中只含一个甲基。C的结构可表示为:
(其中X、Y均为官能团)
(1)A的结构简式为_______________________
(2)C有多种同分异构体,写出符合下列要求的同分异构体的结构简式
____________________。(要求:含有苯环,能发生银镜反应该,不能发生水解反应)
参考文献
[1]田钟华. 有机物不饱和度的计算及应用[J]. 高中数理化,2011,01:58-60.
自2010年江苏省教育厅出台“五严”规定以来,高中化学教学普遍面临课时少、内容多、时间紧的突出问题。加之学生对选修科目重视程度的减弱,使得化学教学面临着前所未有的困难局面。如何才能在有限的教学时间里达到甚至超越原有的教学效果呢?笔者认为,优化教学方法、转变学习方式、激发学习兴趣、提高课堂教学效率是行之有效的办法,其在有机化学的教学中作用尤为突出。
化学高考中有机化学部分占分值20分左右,是高中化学的一个重要组成部分。在普通高中新课程中有机化学在两部分呈现:必修教材《化学2》中的第三章有机化合物以及选修教材《有机化学基础》,包括了烃、烃的衍生物、糖类、氨基酸、蛋白质、高分子化合物等物质的组成、结构以及性质与应用。对学生而言,有机化学是一个全新的内容。因为,自初中到高一以来学生一直学的是无机化学,进入高二后突然转变成有机化学,在内容和学习方法上与无机化学明显不同,一下子不能适应。虽然有机化学基础知识比较简单,但由于有机结构的复杂多变性、反应的机理抽象难以理解,让学生觉得有机化学难学甚至出现畏惧心理,从而形成学习上的压力,影响学习的效率。因此,有机化学的有效教学应从以下三个方面来实施。
一、做好化学实验,实施有效教学
学生对化学科目的兴趣直接影响到他们的学习效率。作为一种无形的学习动力,教师应该把提高学生学习化学的兴趣作为化学有效教学的一个重要途径。托尔斯泰曾经说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”作为教师,我们应想方设法将兴趣教学渗透到化学教学中去,让学生既感受到学习的动力又享受学习的快乐。从而实现有效教学,高效课堂。在课堂中,教师充满激情地用生动、形象、幽默的语言进行教学,可点燃学生的兴奋点,使学生对化学知识产生兴趣,增强学习的内在驱动力,可有效提高课堂效率。例如,在对取代反应、加成反应的概念进行讲解时可用“一上一下,有进有出”“只进不出”这样一些词语形象地描述取代反应的特点。这种形象的、富有感染力的语言使得原本枯燥的教学过程变得生动有趣,使得难以理解的概念变得浅显易懂,在活跃课堂气氛的同时又使学生对知识产生浓厚的兴趣,加深了对有机化学概念、规律的理解。
化学是一门以实验为基础的学科。合理的实验教学不仅能激发学生学习的积极性,还能培养和锻炼其思考问题、分析问题和解决问题的能力。对于简单易做的实验在条件许可的情况下,教师应让学生亲自去做(如乙醇、苯等有机物的性质等实验),也可由教师课堂演示;对于较复杂的实验,教师可通过视频呈现(如甲烷的取代反应等实验)。在有机化学教学中的探究性实验有助于学生更好地掌握物质的性质,教师可以根据教学内容的性质和教学目标的需求设计合理的探究性实验来组织课堂教学(如可让学生进行苯酚与浓溴水的实验,看到浓溴水褪色且有白色沉淀现象产生再引出问题:苯酚与浓溴水发生的是加成反应还是取代反应,如何设计实验加以证明?最后通过实验得出结论:酚羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得更活泼,易被溴取代)。
二、运用现代技术,促进有效教学
传统化学教学中,由于知识点较多且零散、板书多、容量少、课时拖延,使得课堂教学死气沉沉、缺乏活力,导致效率低下。如今,多媒体教学辅助技术的快速发展使得枯燥乏味的讲课转变为将图片、文字、声音等有机组合在一起的授课过程。化学课堂从静态变为了动态,从抽象变 为了具体,更生动、更形象、更直观地从不同方面对学生进行了感官刺激,激发了学生的学习兴趣。同时又在潜移默化中让学生学习到了新的知识,使有机化学知识中一些难以理解的反应机理变得直观易懂。此外,多媒体技术在有机物空间构型、原子的共平面等问题中的用处很多,例如CH1空间构型为正四面体结构,仅从书本、图片、模型中很多同学不一定能看出来,但利用多媒体动画将空间结构中的几个原子连起来,学生一下子就明白了。
分子结构模型在有机化学知识的学习中也有着重要的作用,可以培养学生的空间想象能力。有些立体感很强的有机结构可利用球棍模型帮助学生了解分子的立体结构和原子的相对位置;在同分异构体教学中也可利用模型让学生亲手操作,了解书写同分异构体的一般规律。这种看得到摸得着的直观的教学手段更能激发学生的学习兴趣,提升学习效率。
三、联系生活实际,丰富有效教学
《化学新课程标准》明确指出:“化学与社会生活有着广泛而紧密的联系”。从日常生活中熟悉的有机化学物质入手引导学生发现和提出问题进而展开探究,感受身边的有机物质和有机物之间的转变,让知识变得亲切、可信、具体。例如,在讲“醇”的时候可以谈谈假酒的危害,解释一下是含甲醇的缘故;讲“醛”的时候可介绍装修材料中各种油漆、涂料和胶黏剂释放的甲醛对人体的危害是致癌的;讲“葡萄糖还原性”的时候,可介绍医疗上曾用Cu(OH)2来检测是否患有糖尿病,等等。像这样在教学过程中将有机化学与实际应用适当地结合,不仅扩大了学生的知识面,还让他们认识到学习有机化学的重要意义,有助于进一步提升学生的求知欲望。
总之,对于学生而言有机化学是一个全新的体系,在教学过程中必然会遇到各种意想不到的问题。只要教师在教学过程中将化学教学的知识性与趣味性有机地结合起来,有目的地为学生营造愉快和谐的学习环境,让学生变得愿学、乐学,积极主动地参与到学习中去,就一定能真正实现有效教学,高效课堂。
关键词:有机化学实验;教学方法;改革
有机化学实验课程是高等学校药物化学、化学化工、高分子材料等学科的一门重要的基础实验课程,开设此课程的目的是让学生掌握有机化学实验的基本操作技能,训练学生的科研思维能力,培养学生求真务实的科学态度以及分析问题和解决问题的能力,因而有机化学实验在大学基础实验课程中的教学地位就显得尤为重要。人才来源于教育,教师在教授课程时,应兼顾传授知识、培养能力、提高素质、发展个性特长等,将几个方面作为一个有机整体去把握。但传统的有机化学实验教学模式存在实验内容相对固定、教学模式死板等问题,使得学生在实验过程中只能依照教师教授的方法去模仿、验证结果,不能达到预期的教学效果。本文分析有机化学实验教学中的问题, 提出一些改进教学效果的措施。
一、有机化学实验教学中存在的问题
1.学生对实验课的重要性认识不足,缺乏兴趣
很多学生没有认识到实验课的重要性,认为实验只是理论课的附属课程。有机化学基础实验都是验证性实验,没有所谓的创新性, 致使学生实验过程照搬硬套, 被动地验证,机械地重复,实验报告照抄教材,对做过的实验记忆不牢, 认识不深。
另外,不同地区间教学水平的差距导致来自不同区域的学生在语言、实验操作技能等方面存在差异,并不能满足所有学生个性化、差异化的需求。有学生认为教学内容过于简单,希望接触更多、更新的知识技术;有学生会感觉内容过多,学习起来很吃力。
2.学生课前不注重预习
实验需要学生对实验原理、操作步骤以及可能遇到的困难都了然于胸才能顺利进行。如果课前没有预习,在实验过程中学生可能会遇到许多意外情况,比如加错试剂或忘记加某个试剂,遗漏实验步骤,用错实验仪器等,从而导致实验失败。另外,预习方法不当也会影响实验的效果。实验书上的描述用语比较简略,通常一段内容里会包含几个甚至更多具体的操作步骤。很多学生在预习时往往只将书上的内容照抄一遍,导致实验时遗漏步骤或前后弄混操作步骤的情况经常出现。
3.“老师讲,学生听”的教学方式造成学生的惰性思维
教师先讲解实验原理、操作步骤和注意事项,然后学生按步骤模仿操作。这种教学方式的好处是学生可按照教师规定好的实验步骤,在较短时间内将实验做完,出现意外情况的概率比较小,教师也可在有限时间内完成教学任务。但这种“填鸭式”的教学模式,使学生缺乏主动性思考,只要按照教师讲解的步骤机械地操作即可完成任务,久而久之必定会造成学生的思维定式,不能达到有机实验教学能力培养的目的,也不利于创新性应用型人才的培养。
4.教学模式单一,教学效果欠佳
传统的实验课教学模式一般为教师以板书形式列出实验目的、原理、步骤等,这种教学模式比较单一,不易激发学生的学习兴趣,学生不能主动地思考,影响教学效果。
二、针对现存问题,探索实验教学方法的改革
1.引导学生认识和重视实验课,兼顾学生个体差异
每次实验课教师要尽可能多地列举一些身边发生的事例来说明有机化学的重要性,使学生明确有机化学与生活密不可分,激发学生对有机化学实验的兴趣。另外,调整部分有机实验内容,增加更具实用性和综合性的实验,比如药物制备、植物有效成分提取与分离等实验,让学生明白有机化学实验是非常“有用”的。另外,针对不同区域学生间的差异,掌握实验进度,真正做到实验教学以人为本。
2.要求学生做好预习环节
安排学生在实验前先查出所用试剂及产物的性质,并完成预习报告,了解实验步骤和实验装置,对所用试剂的性质和实验过程可能出现的意外状况进行预先估计,找到实验成功的关键步骤。课堂上,通过提问了解学生的预习情况。此外,一学期找一两次机会抽选学生讲解实验流程。
3.采用以问题为中心的启发式教学方法,培养学生的创新思维
改变以教师为中心的传授方式。教师在讲解实验时,只对实验过程中可能涉及的安全问题和实验过程中关键点重点讲授,而不对具体的操作步骤花过多时间讲解,让学生自己在动手过程中思考实验,这样有利于培养学生独立发现问题和解决问题的能力,避免保姆式的教学方式。
教师在教学环节中针对教学内容设计问题,然后结合教学内容引导学生围绕问题找出解决方法,从而使学生由被动接受转变为主动学习。比如在“乙酰乙酸乙酯的合成实验”中,可以设计以下问题:如何进行无水操作?反应结束后为什么要加入醋酸调节pH值?如何对产品进行分离提纯?学生通过思考可以知道:无水操作需要对试剂、仪器进行干燥预处理,实验过程需加干燥管防止空气水分进入反应系统;在反应体系中是碱性环境,反应结束实际得到的是乙酰乙酸乙酯的钠盐,需要加入酸生产乙酰乙酸乙酯;由于乙酰乙酸乙酯在常压下沸点为181℃,常压蒸馏加热会导致其分解,故需要减压蒸馏提纯。这样的教学模式,可变学生被动接受为主动思考,加深其对实验原理的思考。
4.丰富教学模式
可将传统的板书授课方式与幻灯播放形式相结合,用动画形式展示仪器装置的搭建、模拟实验过程和实验现象等,可激发学生的学习兴趣,对实验内容留下深刻的印象。同时将新的教学理念、方式引入实验教学中,比如“慕课”“翻转课堂”等,两者的完美结合,可为实验教学带来新的思路。
三、结论
“教学有法”但“教无定法”,教师在授课过程中必须不断创新实验课程教学方法,才能有效激发学生的学习积极性,提升教学效果,提高教学质量。有机化学实验教学方法的改革,还需要不断探索和努力,尚待在实践中进一步完善。
参考文献:
[1]何树华,张淑琼.有机化学实验教学方法和教学手段改革初探[J].长江师范学院学报,2011,27(6):148-150.
较大,因此,学好有机化学是高考成功必不可少的条件。但是,由于有机化合物的种类繁多,结构复杂
,各类有机物的性质差异大,学生普遍感觉理解与记忆困难,容易产生枯燥乏味的情绪,逐渐失去对有
机化合物的学习兴趣。本文从自己多年教学经验出发谈谈如何学好高中有机化学。
【关键词】有机化学碳碳双键官能团
有机化学是高中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。必修课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
关键词: 有机化学 学习方法 思维障碍
目前,大部分学生对有机化学的相关知识不能够完全掌握,要实现有机化学的教学目标,首要任务就是创新学习、打破常规。有关常规认知和现代信息理论研究证明知识信息渗透力越强,学生的理解力就随之增强,进而能够提高学生整体的学习效率。据此可以系统归纳一般的学习程序:首先,学生要做到全面认知学习材料,进一步深入了解知识信息,全面掌握材料内容。其次,认真分析材料内容,并熟知材料中各个部分的意思及其深层联系。再次,根据之前所学,系统记忆,把材料中各个部分的内容有机结合,将所有知识信息融会贯通,提炼知识要点,列出大致知识提纲,结合之前所学,消化理解转为自己的知识,为以后学习所用。最后,反复消化学习,定时复习强化记忆。
1.有意义的有机化学知识的学习
(1)图表学习法。
图表学习法,顾名思义就是用图表的形式表示归纳好的相关化学知识。这种方法的优点是从绘制好的表格和图形上可以清楚简明地分析相关知识信息,便于记忆理解,提高学习效率。对不同的有机物结构、特性和相关用途的归纳整理,有利于掌握完整系统的知识结构。
(2)系统学习法。
将相关的有机化学知识全面精简,进而系统化、精华化,形成联系紧密的知识网的方法就是系统学习法。这种方法有利于学生把所掌握的分散、独立的化学知识有效联系起来,形成完整系统的信息网,全面认知和理解有机化学知识。比如学生可以系统地将化学知识间的深层联系绘制出特殊的知识网,有利于加强记忆。
(3)规律学习法。
有机化学内容中的有机物间的化学反应复杂多样,但相互之间有一定的规律。在学习中不断总结不同有机物间的规律,有利于更好地强化学习。比如及时总结各有机物间的化学反应规律、同系物间的规律等。
(4)比较学习法。
比较学习法就是比较有机化学知识中的相似相同和不同之处,即在不同有机化学物间找出相似及相同的地方,或者在相同或相似的有机物间找出不同。通过比较,更加及时准确地纠正学习中出现的错误及误区。如通过比较碳水化合物及酸碱醇等,区别出所含基团的不同和特的不同,促进有效学习,避免陷入误区。
(5)结构学习法。
将所学的整体化学知识信息按照某种联系,如相似、相关或相反等关系,与零散的部分知识系统结合,形成完整的知识结构,例如醇类的羟基特性及其用途等结构分析。
2.无意义的有机化学知识的学习
(1)联想想象学习法。
一般通过联想和想象的方法学习无意义有机化学知识。无意义化学物知识相对孤立零散,可通过生活中的常识及无意义有机化学物间的相似和不同设定关系,进而加强记忆。比方说苯、四氯化碳分别与水混合后,有机物漂浮在上面还是沉在下面,这就联系到各物质间的密度大小问题。据此可以作类似深想想象并结合生活经验,“苯”和“笨”,两个字的结构近似进而形象记忆,竹在上木字在下,木头浮在水上,可以简单地记住苯在水的上层。也可以发挥想象,只要便于个人记忆理解就行。
(2)借助操作增强学习法。
在化学学习过程中有很多动手实验,在个人动手实验的过程中,结合理论知识,将理论与实践相结合,总结相关化学知识信息,有助于知识的深刻记忆。
(3)学生之间争论学习法。
教师教学可以设置不同的知识误区,进而引导学生思考,有利于正确记忆,提高学习的积极主动性。
3.学知识的组织策略是良好认知结构的构建
(1)列出经典实例,让学生准确理解基本概念的属性。
什么是概念呢?就是用符号所代表的拥有相同属性的一类事物。在有机化学的学习中,基本的化学概念一般分为概念名称、概念定义、概念实例和概念属性等方面。所以对于中学有机化学概念需要全面掌握,学生死记硬背化学定义和专属化学名称是不正确的,学生需要以主动积极的学习态度和丰富的思维过程系统认知化学概念。细而言之,通过教学中的实例分系,系统地对化学概念总结和归纳,从而让学生全面掌握不同化学物间的相似特性,进而提高学习能力。在化学概念学习的一般程序中,如何正确合理地选择经典的化学实例和科学分析是至关重要的。倘若教学中实例不足,会导致学生仅仅是单纯地记忆了化学概念的定义和名称,对其属性不能够正确理解,不利于对化学概念的全面掌握。只有在教学过程中,选择合理的不同的化学实例,才能正确引导学生对化学概念全面理解。并通过实例的分析和科学总结让学生做到创新思维,在比较分析和思考中举一反三,正确掌握化学概念的本质属性,加强对化学概念的理解,明确学习化学概念的基本特性及功能用途,等等。举例说明,如化学中同系物的基本概念,材料定义是:“结构相似,在分子组成上相差一或若干个CH原子团的物质互称同系物。”学习此概念,教师可以引导学生正确理解该化学概念,先说明同系物概念的基本属性,强调“结构相似”和“在分子组成上相差一个或若干个CH原子团”两个关键。之后列举经典实例,进而引导学生对实例认真比较分析、归纳。如甲、乙、丙、丁等烷类化学物都有相邻烷烃,正因为它们结构上相似,分子组成上相差一个或若干个CH原子团,所以它们互称为同系物。与此类似,学习烯烃时,可以让学生依据同系物概念的属性判断乙烯、丙烯、丁烯等烯烃,它们也属于同系物。
(2)依据循序渐进的学习规律,让学生在层层递进的学习中强化对化学概念的记忆。
许多教师一味地让学生在学习有机化学概念时,急于求成,反而事倍功半。要按照学生一般的认知规律,循序渐进地学习,从基本到特性认知,层层深入,由浅入深,让学生在潜移默化中强化对化学概念的掌握,全面理解化学概念的深层次内涵,把握化学物质的本质属性。只有深入掌握了化学概念的本质内涵,才能做到概念意义上的扩延,思维创新,提高学习效率。
总之,有机化学的学习过程是一个循序渐进的过程,我们需要在学习中摸索,善于总结和思考,才能打破有机化学的思维障碍。
参考文献:
[1]廖运章.数学应用问题解决心理机制的调查与认知分析[J].数学教育学报,2001,(01).
有机化学是各化学化工专业极其重要的专业基础课,其不仅是后续专业课程的基础,而且是培养专业学习思维和自学能力的主要载体课。有机化学的特点是庞大丰富的知识体系,不但基本反应类型下的化学反应众多,而且特定条件下的反应(如人名反应、重排反应等)也众多复杂,理论性综合性强,反应机理抽象,传统课堂教学早就显得捉襟见肘。且目前的国内外的有机化学教材基本是按照官能团编排章节,形式上比较有序,但内容上显得不够系统,特别是面对课时的压缩,教学效果往往大大低于教学设计的预期。为了提高教学质量和教学效果,培养和激发学生对有机化学的学习兴趣,提高自主学习的积极性和主动性,探索或应用一种符合当前有机化学教学要求的新型教学模式势在必行。
1 翻转课堂教学基础
随着信息技术的发展和普及,时间和空间的概念日渐模糊。例证之一是现实的教学传统模式在美国的科罗拉多州的山区镇学校“林地公园高中”化学课上实现了突破,翻转课堂(Flipped Classroom)新教学模式有效解决了学生学习中的山区空间障碍,出人意料地提高了教学效果。
翻转课堂,就是教师创建视频等相关学习资料,学生在家中或课外观看视频等电子资源资料,回到课堂上师生面对面交流和完成作业等这样一种教学形态。翻转课堂是通过颠倒知识传授和知识内化来改变传统教学中师生角色并对课堂时间的使用进行重新规划的新型教学模式,其是基于掌握学习法理论。它将传统的课堂传授知识,课后完成作业的教学模式进行了彻底的翻转。在课前,学生通过观看教学视频、查阅相关资料、教师和同学在线交流等方式,对相关知识进行学习,而教师则在课堂中与学生进行沟通和交流,指导学生解决问题。翻转课堂源于大学课堂,流行于中学课堂,正走向大学课堂实践。“翻转”让学生自己掌控学习,增加了学习中的主动性和课堂教学的互动性。其注重了学习过程,强调了学生活跃的思维方式、学生自主学习习惯和学生合作精神的培养。
实践证明,翻转课堂在激发学生学习兴趣,提高学生考试成绩和提升教师工作成就感等方面都具有促进作用,对于大学的理论和实践课的创新教学有着重要意义。
虽然翻转课堂是一个较为理想的教学模式,然而在实施过程中却存在许多实际问题。除了教师的各环节教学设计外,学生的知识基础和课前自主学习的有效性也是翻转课堂教学模式能否成功的关键,而且大学的专业课程教学不同于中学课程,教学内容和目的因专业而有所不同。因此,翻转课堂在大学课堂的实施需要因时因地因专业进行实践。
2 有机化学翻转课堂教学实践
有机化学知识体系既有深度又有广度,深度上可以拓宽到物理有机化学,广度上可以借调最新的研究成果及其应用。传统的有机化学教学限于大纲框定的三基内容,且常常囿于课时限制,导致基本内容很难讲授完,更谈不上能力的培养和知识面的拓宽。我们教学课堂上强调的自学能力和独立思考能力的培养往往因考试分数的导向而遗憾多多。那么,如何能发挥有机化学课程在专业培养上的最大功用呢?翻转课堂教学也许是个较为理想的选择,因为翻转课堂的教学模式切合了有机化学知识广泛以及自学能力培养的要求。在实施之前,我们仔细研究了翻转课堂在有机化学课中实施的可能性,分析其实施的可操作性,特别是面对应试教育走来的学生及其专业培养目标。经过再三比较权衡,我们决定在小范围有所保留地实行翻转课堂教学,实际就是进行教学试验。以下是我们在有机化学教学过程中的教学设计过程:
首先是学习资源的准备。考虑到学生的自主性不强,我们准备的学习资源包括必看部分和选看部分两大块,必看部分就是基本知识及专业方向关联度比较大的重难点知识,比如烯烃的命名、结构和性质作为基本知识,同时要求重点把握烯烃亲电加成反应机理;选看部分是知识的拓宽,包括从理论上解释反应过程和更多的烯烃反应性质及综合合成上的应用等等。这两部分资料在形式和比重上也各有不同,必看部分是指定的课本相关内容和微视频,首先要求看书本,有助于培养自学能力,还包括归纳总结和探究能力,然后观看微视频,通过观看微视频来比较自己的自学效果和对知识的掌握情况。这部分内容不用占用学生过多的学习时间,因此,资料内容少而精为好。选看部分则没有上限,通过天空教室及相关资源可以尽情地看,但教师在学生自主学习之前就要有所介绍,以便学生有选择的看。
其次是学生的自主学习。这是翻转课堂的关键,为了防止学生无监控下偷懒,我们要求学生必须有有机化学学习实时纪要,包括书本学习痕迹,视屏播放痕迹和QQ或微信问题探讨,移植MOOC的学习形式,并加大平时成绩在这一块的比重,以保证自主学习的有效性。比如我们使用的教材都有插题,要求学生用铅笔在书上进行草稿纸板式的实训,检查时根据字迹一看就知道是不是真正地在自主学习了,其它如视屏和QQ等可以随机查看学生的学习痕迹的,依此给予平时分值。
再次是课堂活动。这部分对学生来说是一个知识内化的过程,我们通常在上课前花上几分钟把相关内容梳理一下,比如烯烃,分析结构连带出性质,这样一来链接学生的自主学习环节,二来整合知识体系,有利于学生有机知识体系的形成。接着就是学生的自由发言,谈知识,谈学习感受,提出问题互相解答,这时的教师角色很重要,也就是课堂的主导,适时抛出问题并组织协调问题探究和讨论。这些问题可以是书本知识的内在衔接,也可以是考研试题等,形式多样,以该堂课内容为中心,自由辐射,这正是发散思维的培养过程,也就是创新思维的训练,也能从中不断提高学生的科学素养和专业素质。此时,教师需要参与到活动中,为学生提供有针对性的指导,并评价学生的课堂活动,赋予学生的课堂活动分,分数作为指挥棒有利于翻转课堂的有效实施。
最后是教学反馈与评价。在实施翻转课堂教学于有机化学课程中时,反馈和评价是需要的,因为有时学生没有在课前很好把握住相关内容,那么老师在教学中就要实时补充相关基本内容。对于那些不爱学习或不善于展现自己的学生,如何兼顾到他们的学习也是一个必须要考虑的问题。比在课堂上讨论问题比较好,但考试就是考不好的学生又如何教学等等。这些反馈都值得我们思考。如果及时发现问题,我们会及时调整和修正教学策略。虽然翻转课堂对于老师来说是“自找麻烦”,增加了老师的工作量,还要面对课堂学生的各种挑战,实属不易,但学生的培养确实上了一个台阶,对他们的学习热情,有机化学自我知识体系的构建和思维能力的培养都是极其重要的,这些都不能从考试分数上看得出。翻转课堂有利于有机化学的教学,有利于层次性人才培养,有利于现代教师主导、学生主体的教学理念落实,应该成为有机化学教学的主流模式。
3 有机化学翻转课堂教学思考
通过对翻转课堂教学模式在有机化学课程中一定程度的实践,我们对此给予了梳理和总结,对该理论实践进行了思考。
翻转课堂教学模式是有机化学课程比较理想的教学模式,能够改变有机化学教学因内容多填鸭式的教学过程,解放了教学思想,实现有机化学课堂教学的有效性,实践着学生主体和教师主导的知识传递和能力培养的教学理念。
然而,教学过程中也发现有许多要改进和认真对待的问题。主要是要认真全面设计翻转课堂教学,包括内容和形式。不仅要设计学习资料还有设计课堂的教学形式,尤为关键的是根据学生特点和知识掌握情况以及专业培养目标进行教学设计,因为中国的学生大多受应试教育和传统的“师为父”思想约束,不善于自主学习和开口辩论。因此,教学设计就必须考虑这一点。教学中也发现不是所有的有机化学内容都适合采用翻转课堂教学,需要适当处理这部分教学内容,有时需要采用混合式教学方式来进行。教学资料的准备上要涵盖培养大纲上的基本内容,形式上要多样、生动有趣,适合不同学生学习习惯的需要,课堂活动要以重难点知识为中心展开多方位的理解和应用讨论,同时问题的讨论要顾及不同层次的学生都能参与互动,这两个环节必须要制定合理有效的灵活性的考评方案,以最大程度调动学生的学习主动性和对知识的探究自学能力的培养。由于学习资料的准备和课外的在线辅导工作量极大,需要教师团队的支撑。因此,翻转课堂也促进了真正教学团队形成及其相关资源的建设利用。
[关键词]地方本科高校;环境工程;有机化学;教学体会
1讲好绪论,让学生体会到学习有机化学的有用性。
思维活跃是九零后大学生的重要特点,感兴趣与否经常成为他们学习动力的出发点,尤其是环境工程专业学生较多是由其它专业调剂而来,他们对环境工程专业不了解,可能更不感兴趣,如果一开始就从专业学习需要的角度引导可能会事倍功半了,起不到激发他们学习兴趣的效果。因此,在绪论开始讲解部分,我们通常以糕点和饼干中常见的氢化植物油例子,通过让学生了解其特点和危害让他们明白本专业的有机化学这门课程可以直接指导他们的日常生活。接着再以阿司匹林的开发,苏丹红事件等事例[3-4],让学生明白有机化学的知识非常重要,既可以来造福人类也可能会危害社会,所以对于知识应当树立正确的态度,同时结合有机化合物分析检测仪器的性能不断发展让他们明白他们所要学习的内容不仅是人们对过去认识总结的书本知识,更会带来新的问题和要求亟待他们去解决和实现。在有机化学发展情况简介方面,以井冈霉素,青蒿素的开发研究,以及有机化学家黄鸣龙的人名反应和屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖的故事,让学生明白我们国家在有机化学研究方面的成绩和差距,从而逐渐克服畏难情绪,激发学习热情。而在有机化学理论知识学习方面,适当引入理论研究者的一些故事,比如在杂化轨道理论学习中,加入其创始人鲍林整个人生的一段争议。让学生能够多角度了解有机化学理论和知识产生的过程,化枯燥的机理知识为生动具体的事例。
2帮助学生认识到有机化学在环境工程专业培养体系中的重要性和价值
正是由于有机化学在日常生活中的广泛应用,有机化合物也成为重要的污染物之一,人们追求有机化学产品的稳定性与耐用性与其废弃物的处理难度之间存在必然的正相关关系,环境工程专业有机化学的学习目的就是帮助学生认识和掌握有机污染物的性质,来源,转化规律等内容。由于有机化学多在大一的课程中开设,学生还没有相应的环境工作知识背景,因而在章节学习过程中应当有必要通过多种方式和手段从环境工程专业素养提升角度展开有机化学知识体系的学习。让他们提前认识到有机化学的知识在环境工程专业学习中的重要性。例如,在醛酮章节部分,通过对甲醛小专题研究,让学生明白为什么甲醛会成为日常生活中常见的有机污染物,如何利用甲醛等室内气体污染物易被臭氧或者催化氧化的特点开发室内空气净化器。
3多种引导形式构建学生学习和应用有机化学知识的平台
3.1帮助学生熟悉有机化学学习基本规律
初学者大多都会感觉有机化学的知识内容繁多,机理深奥难于理解,对于地方本科高校的学生来说,在记忆力和抽象思维能力都是重要考验。因此在实际教学中结合学生以及环境工程专业的学习特点对内容进行了取舍和梳理,着重讲解烃类和有机含氧化合物,有机含氮化合物简要介绍,天然化合物作为自主学习内容。在知识体系上面分为纵横两方面,横向体系从甲烷,乙烯,丙炔,苯开始循序渐进地延伸到饱和烃,不饱和烃以及芳香烃,烃加氧之后有了醇酚醚,醇酚醚,醇初步氧化得到醛酮,再进一步氧化形成羧酸及其衍生物。它们也可以在适当条件下被还原为醛酮,醛酮又可以被还原为羧酸。纵向方面,以命名,典型化合物特点,化学反应规律以及涉及机理为重点进行介绍,最后还要进行相应的专题总结[4]。例如各种机理的归纳汇总,鉴别方法的对比应用,让学生形成一个全局观的知识体系,并在记忆中去不断加深理解。
3.2理论课内容讲授体现环境工程特点
在学生有机化学知识体系形成的同时,还要帮助学生建立有机化学与其它专业之间的关联体系。例如,我们在学习完自由基反应机理之后,引入世界上环境公害之一的洛杉矶光化学烟雾事件。让学生用所学的知识解释环境化学中光化学烟雾的产生原因。在羧酸及其衍生物一章,向学生介绍柠檬酸的发酵制备与环境工程微生物知识中重要的三羧酸循环机理之间的关系,还有环境监测分析中的有机显色反应,快速检测有机试剂的开发等等。
3.3增强有机化学实验的趣味性,提高知识应用能力
针对于地方本科高校学生的特点,以及实验课时现状,有机化学实验更多是操作能力的训练,我们考虑的是将更多的操作糅合在有限的实验课时中,同时多方面增强实验的趣味性和动手能力的培养[5]。例如,我们开设了两个学时的玻璃工操作,通过该课程学习制作出胶头滴管,毛细管,弯管,三通,微生物实验中用到的涂布棒等工具。还开设了香味皂的制作,在基本肥皂制备的基础上,发挥个人想象力改进成各种类型的香味皂[6,7]。在授课过程中加强实验预习的要求,重视操作过程的规范化,减少随意性。在设计性实验教学过程中引入PBL教学法,注重提高学生思考解决问题的主动性和创造性。考核方面结合预习,出勤,实际操作表现以及期末的实验问答多方面综合评判学生的知识掌握情况。
3.4利用新的工具和形式进行知识的传播,兼顾不同化学基础的学生
有机化学的理论知识和反应机理相对抽象和枯燥,尤其是对于地方本科高校学生化学基础参差不齐的现状,经过前期的诱导和激发,大多数学生已经有了比较强烈的学习意愿,接下来则是对授课方式的细致考量。借助于各种形式的视频和动画演示让学生对于所学知识形成具体和形象的认知。同时可以建立课程邮箱,提供上课的各种材料和练习题目供学生自由下载学习,对于学习能力较强的学生还可以在其中提供更多的选学部分的相关资料,并借助该邮箱对学生进行答疑解惑,从而让不同基础的学生都能从中获取自己需要的学习内容。
3.5保障有机化学知识的延续性学习
有机化学课程的结束并非意味着有机化学知识学习的结束,作为一名有机化学教师,还应该采取各种方式为学生后期从事的业余科研,大学生创新创业训练,毕业论文等提供有机化学相关内容的支持和帮助。保持他们对有机化学学习的持久性动力[8]。
4结语
关键词:新课程;高中有机化学;教学策略
从古至今,无论学习什么,都应该学会探索和总结。而在中学学习中,不管是普通化学还是有机化学,安排教学时间相对比其他学科都晚一些。新鲜的事物特别能引起人的兴趣,对待新的改革课程,在教学中应利用这种优势来引发学生的积极性,从而使学生主动探讨这门学科。
一、推陈出新
照搬教材的教学方法已经被淘汰,教师的教学方法虽然是来自教科书,但是也应钻研新教学方法,提出学习新招式。对于新课程教学,大家都是摸着石头过河,当应用在实际教学课程中时,才能发现问题,完善新教学方法。
新课程改革的有机化学,相对未课改之前的课程,难度系数相应增大,对教学要求也对应提高。虽然新课程相对难度增大,但是由于系统性也相对增强。教师教学也能系统化,但也不能对学生要求过高。应让循序渐进代替教学中的一蹴而就,积累新的教学经验,通过师生之间的共同学习,取得共同进步。对于新课程,大家都不熟悉,各个教师的理解也各不相同,教师的教学行为直接影响学生的学习。而今的教学不是让学生适应老师,而是让师生相互适应,这样的方式才能让学生容易接受,在学习知识时更轻松。教学应以鼓励为主,要化被动为主动。教师不是单纯给予学生知识,而是引导学生主动吸取知识。无论课内还是课外,可以设立些提建议环节,争取让每位学生都满意教学,增强学生学习积极性。
二、把学科当成兴趣
让学生对学科产生兴趣来主动学习,是每个学科教学成果的最好体现。应该把学习当成兴趣而不是当成任务。而引导学生产生兴趣就是教师需要努力探讨的难题。培养兴趣的产生,有多种方式,其中最常用的方式是进行生动有趣的实验。实验课时的增加也说明了应该培养学生产生学习兴趣。教学时兴趣小组的设立就是一种较好的培养兴趣方式。兴趣小组活动讲究主动性和实操性,不仅给予学生新的课程体验,还能让学生更深体会化学的具体性。兴趣不是一两天就能养成的,需要教师在教学中坚持。在各种教学活动中,应适当增加活动的竞争性,有竞争才有动力。但是竞争不等同于增加学生学习压力,这就需要教师把握教学的深度,尽可能让学习轻松化。无论以何种方式培养学生兴趣,都应注重学生的主观思考能力,让学生乐于学习来提高学习效率。
三、实操性培养
实操性,就是实际操作能力。学生的培养不仅指的是学习能力培养,更重要的是综合素质的培养。有机化学这门课,作为一门科学,相对比其他学科都更为抽象,只有实验课才能化抽象为具体,才能发展学生的动手创新能力。新课程本就吸引学生学习,但是一旦深入学习,这门学科就更为抽象,最终有可能使兴趣都丧失。教学实验课的增加就不失为一个很好的培养学生兴趣的方法。实验中一些有趣的化学反应,更能吸引学生探讨学习。由于化学实验的一些危险性,在教学实验课程,教师应提醒学生保护自己,在安全前提下进行动手操作。只有通过实验操作才能理论联系实际,对理论知识有更深刻的记忆。科学素质的提高依靠实验摸索。面对一板一眼的教材,实验教学更能引人入胜,培养综合素质强的学生。
实际操作能力也不仅体现在实验课当中。在课堂上,教师应提供化学有机模型。对于有机物模型如何组合拆分、转变,应让学生自己动手。通过自己的制作和组装,了解有机模型,深刻认知,还能激发学生兴趣,使教学活动更吸引人。
四、实施多媒体教学
现今多媒体越来越盛行,采用多媒体教学,有助于学生对化学结构由抽象到具体化,促使学生创造性思维。多媒体教学,有助于放映有机模型,使理论知识不仅在文字描述,还能在影象中表现,具体化了理论知识。在备课、教学中,利用多媒体方式,更方便表现知识网络化和清晰化,使教学系统化。课后,还可以给学生打印课件上的知识点,使学生方便复习,更容易掌握知识。由于多媒体教学的方便性,课上教学不用花时间排版,因此课堂时间能得到充分利用,教学效率相应也能提高。
虽然多媒体教学比较生动,但是也不能让其完全代替课堂教学。相对教师的板书,PPT呈现死板。在学生学习放映当中,遇到知识难点,教师也应书写板书,联系PPT做更详细的讲解。教师教学是利用多媒体,而不是依靠多媒体。电子多媒体教学的盛行,在教师的合理利用下,优化PPT教学,才能提高课堂效率。
五、总结性学习
教学都是由简入深,学习不能捡了芝麻,丢了西瓜。很多学生都是学了后面忘记前面,甚至于消极学习,这就需要学习者学会总结归纳,串联记忆。有机化学中有机物有相似特点,课堂应紧跟教学思路,在课外应懂得总结归纳,自行整理笔记,形成系统化,通过自己的方式整理才能形成深刻记忆。
化学内容本就抽象,加之化学思想的丰富性,使得化学这门课难以掌握。化学作为理科,又跟其他理科科目不一样。化学知识点多,需要记忆的也多。由于化学思想丰富,跳跃性大,就单纯的背诵,并不能把化学学好。有机化学知识点多,而且零散,增加了学生学习的难度。利用多媒体教学,有利于使化学知识网络化,教师应通过PPT引导学生总结、整理。多以学生的角度考虑教学,让学生总结性地学习才能掌握知识。
总而言之,无论有机化学教学策略是新是旧,最终的目的都是培养综合素质强的人才。课改在不断实行,传统的教学方式已经逐渐被淘汰。新的教学方法不断显现,如何使教学顺利有效进行是一个永恒的难题。教学策略应该推陈出新,不断完善来解决这个教学难题。教学是一个不断积累、不断改革的过程。只有在教学实践中不断地总结反思,因材施教,才能优化教学活动。
参考文献:
关键词:有机化学实验 开放 应用型
中图分类号:G641.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(a)-0197-02
《有机化学实验》是高等院校化学、化工类各专业的一门必修的基础课,它是有机化学学科的一个重要的组成部分。这门课程既是学生学习好其他化学课程的基础,又是培养学生科学素质、提升创新能力的重要课程。有机化学实验的主要任务是通过该门实验课程的学习,使学生获得有机化学基本操作及基本技能的训练;同时配合课堂教学,验证和巩固有机化学课堂讲授的基础理论知识;提高学生观察现象、分析问题和解决问题的能力,培养实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风以及优良的工作习惯,为今后进一步的深造学习、科研和工作奠定扎实基础。
传统的有机化学实验教学是在教学计划规定的有限的实验课时内进行的。学生根据实验教材或教师拟订的实验步骤“照方抓药”。这种教学模式注重向学生灌输知识,限制了学生创造性的发挥,学生处于被动地位,教学效果自然不尽人意。为了提高教学质量,适应现工科类高校培养应用型、创新型人才的需要,加强有机实验的开放性和应用性,是行之有效的措施之一。开放式实验教学主要是开放实验时间和空间、实验内容、教学方法、教学手段和管理手段、实验教学评价等,以充分发挥学生的主体作用,激发学生的创新积极性,鼓励学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题,从而启发、培养学生的创新意识和创新能力。
1 开放式实验教学的背景
有机化学实验课程的开放式教学不是凭空想象从天而降的,是基于当前高等教育和高等学校的现状、社会的需求、学生的实际情况等因素,对教学内容、教学方法等方面的创新。
1.1 高等教育改革
随着教育事业的发展,高校的办学规模扩大,学生的人数增加,有机化学实验课程教学的实际情况发生了如下变化:一方面,科技发展变化的日新月异,所学内容不断充实不断更新;另一方面,由于要培养学生的自主学习意识和创新精神,课堂教学学时减少了。如何增强学生的实验动手能力、培养学生分析解决问题的能力和创新精神、提高教学的效果和效率,成为相关课程教师及教学研究人员必须面对和着手解决的问题。这促使高等教育改革向前发展。因此,各种关于有机化学实验课程教学的研究越来越深入,这些研究工作涉及到教学内容、教学方法、教学时间、教学考核等等多个环节。
1.2 传统实验教学中存在的问题
高等教育改革研究的结果表明,在当前情况下,传统的有机化学实验教学确实存在一些问题。
1.2.1 重视程度不一致
社会、高等学校、教师和学生对有机化学实验课程的重视程度不一致。表现在于:社会和用人单位看中实验教学和学生的应用能力,学校和教师重视培养学生的实践能力,学生本人轻视甚至忽视实践动手能力。从社会对人才的需求来看,有机化学实验是很重要的,从事有机化工工作必须要能够熟练的掌握有机化学实验,并能够通过实验来判断、分析和解决实际问题。因此,学校和教师也重视实践教学。可是,社会、学校和教师对实验教学的重视并不能引起所有学生的重视。不少学生认为有机化学实验仅仅是有机化学的“副产品”,处于从属地位。实验原理在有机化学理论学习中已经掌握,花几分钟就能从实验教材中知道实验方法、实验步骤和实验现象,实验结果都是可以预料的,没有必要做实验。
1.2.2 师生角色不恰当
在传统的有机化学实验教学中,学生处于被动地位。老师在实验指导书上指出实验内容,学生按照指导书完成预习,了解实验的目的要求、原理、需要仪器和试剂、实验步骤、实验的注意事项等,到实验课开始的时候,除了一些基本操作需要老师示范,其他的几乎都可以按照指导书的要求来做。学生只需要按照老师要求,在规定时间和指定地点、用给定的仪器设备、按照给定的实验操作步骤完成规定内容的实验。这种情况下,学生一般只有两种选择:一种是严格按照指导书操作,实验效果肯定会比较好,考核的分数也高;第二种是不严格按照指导书操作,实验效果一般会稍差一点,考核分数也低一些。这种传统的教学方式把学生放在被动服从的地位,主要培养的是学生的服从意识和执行能力,很难培养学生的创新能力,就算有部分同学有想法,也无法付诸实践中,久而久之也产生了服从和依赖指导书、倦怠和厌烦实验课程的心理。
1.2.3 实验课程体系不合理
实验课程体系的不合理主要表现在一些基础实验课程(如无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验等)之间以及大学化学实验跟高中化学实验之间在教学内容的设置上各自为政、彼此脱节不协调或衔接不好,部分实验内容专业特色不明显且有重复现象。如“塞子的钻孔”、“简单玻璃仪器加工”等基本技能训练和“加热和冷却”、“溶液配制”等实验单元操作在不同课程的实验课程中都有,既浪费了教学时间和教学资源,又易使学生产生对实验的轻视和厌倦心理。实验课程体系不合理还表现在实验内容更新缓慢,新的实验内容、实验方法和现代化实验设备不能及时被吸纳和运用。
1.2.4 实验时间和内容不协调
由于很多的有机反应时间长、反应条件苛刻(需要高温高压或者高真空、隔绝空气等),反应产物的处理复杂多样化,所以,一个完整的实验一般需要四个小时以上,有些甚至需要更长的时间,所以课堂时间往往不够,需要拖堂;可是,在长时间的有机反应过程中,往往又显得无事可做,一些同学为了节省时间去参加其他的活动,就私自减省实验过程,也达不到很好的教学效果。
1.2.5 考核体系的不完善
在传统的有机化学实验教学考核中,按照指导书做的,操作规范正确的,一般考核分数高,不按照指导书的正确规范操作操作偷工减料的,往往效果不好,分数低,这看起来貌似是公平的。可是学生的综合素质得不到全面、准确的评价,并且容易使学生产生一种实验只是看结果不重过程的错觉和投机取巧的心理。自然扼杀了学生的创新意识和怀疑精神,培养的人才大多是一批合格的操作工,与创新型应用人才的培养目标还有很大的差距。
2 开放实验教学的实施
2.1 建立完善的实验管理制度
完善的管理制度可以保证实验计划的顺利实施。因此,应制定操作性较强的规则,明确教师、学生的责任,建立安全管理制度和教学效果的考核体系等。
2.2 征集确定实验项目
实验项目的确定对完成实验教学任务、培养学生创新能力具有重要的意义。因此首先考虑把系统的实验理论培训、系统的实验技能培训与培养学生综合能力结合起来;其次,考虑到学生实验能力的差异,使实验内容和难度在不同的层面上满足学生实验的需要。鼓励指导教师根据自己的研究方向、时间精力等多因素考虑,申报并最终集体讨论确定实验项目。
2.3 组织学生选定实验项目
公开实验项目、实验时间及要求,组织学生自由选题。提前公布要开设的实验项目,详细列出每个实验项目的具体要求,开设的具体时间,每个实验的分组人数和实验分值,实验指导教师等情况。学生根据个人情况预约实验项目和实验时段,实验的频率和节奏由学生调节。实验室再根据预约情况对实验时段等进行适当调控,以兼顾学生的需要和实验室的资源利用率。
2.4 严格实验过程管理
为保障实验的正常秩序,使实验教学能顺利实施,必须在进行实验前与指导教师和有机化学实验室技术人员联系,由学生自己在开放的规定时间内确定具体的实验时间,确定实验人员组合,并按实验计划的要求写出实验计划报告,学生在进入实验室完成实验前必须提交计划报告。指导教师负责对预习报告进行审查,合格则可以进行实验,否则不能进行实验,实验过程由指导教师进行检查和指导,实验室技术人员提供服务和帮助。开放实验允许其他同学按照要求观摩后。
2.5 实验结果评定
实验结束后,学生应按照要求提交开放实验报告,教师应按照相关的评定细则评定学生的开放实验成绩,实验技术人员应核查学生所借仪器药品是否归还,破损的按照相关管理条例进行赔偿。
3 问题和思考
有机化学实验课程开放实验教学对提高学生的整体素质和能力是有积极作用的,同时,在开放实验教学中,还存在一些问题值得思考。
3.1 安全责任问题
开放实验中的安全问题是一个重大的问题,要引起足够的重视。有机化学实验通常用到一些危险药品和试剂,这些药品和试剂一旦使用不当就会威胁实验人员的健康甚至是生命安全,一旦流出实验室就有可能对人和社会产生极大的危害。
例如:常用的硫酸等强酸、氢氧化钠等强碱、乙醚等危险试剂、甲醇、氯仿、乙酸酐等有毒试剂及易制毒试剂,使用不当就会对人和社会造成极大的危害。
3.2 仪器设备的维护
由于学生操作能力及水平参差不齐,基础知识和基本技能存在差异,需要一个由生疏到熟练的过程,在实验过程中,难免对仪器造成一定程度上的损坏,增加了维护费用和教学工作量。
3.3 对指导教师的要求提高