楊素華
(赤峰學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的探索
楊素華
(赤峰學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
為了解決當(dāng)前有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)少這一矛盾,介紹了作者多年來在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐和體會(huì),圍繞著如何改進(jìn)有機(jī)化學(xué)教學(xué)方法,著重從課前、課中和課后幾個(gè)方面的教學(xué)方法改革進(jìn)行了論述.
多媒體課件;化學(xué)史;比喻;分組
有機(jī)化學(xué)是我?;瘜W(xué)化工學(xué)院的四大基礎(chǔ)課之一,隨著科技的發(fā)展,有機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域的新觀點(diǎn)、新理論、新研究熱點(diǎn)不斷涌現(xiàn),體現(xiàn)出了發(fā)展迅速、內(nèi)容不斷豐富這一特點(diǎn),然而伴隨著教學(xué)改革的不斷深入,有機(jī)化學(xué)的教學(xué)時(shí)數(shù)卻在不斷地減少,這就產(chǎn)生了本課程教學(xué)內(nèi)容多而課時(shí)少這一矛盾[1].針對本學(xué)科實(shí)用性強(qiáng)、我院學(xué)生考研率較高的事實(shí),在課時(shí)少的情況下,如何教好這門課,使培養(yǎng)出來的學(xué)生具備較強(qiáng)的專業(yè)技能以及不減少考研率,需要我們不斷地思考和探索.筆者經(jīng)過近幾年的教學(xué)實(shí)踐,嘗試了一些方法,取得了一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),也得到了同學(xué)們的認(rèn)同和較好的教學(xué)效果.
雖然同學(xué)們在高中就已經(jīng)接觸有機(jī)化學(xué)內(nèi)容,但是進(jìn)入大學(xué)之后,往往因?yàn)閷W(xué)習(xí)內(nèi)容多,知識點(diǎn)繁雜,需要記憶的名稱、性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)多,反應(yīng)歷程知識艱深,立體化學(xué)抽象等諸多問題而失去學(xué)習(xí)信心,影響教學(xué)效果.筆者針對以往同學(xué)們出現(xiàn)的問題,積極地在備課過程中解決這一問題.
1.1 在有機(jī)物的名稱上,著重講授烷烴的命名
先簡單復(fù)習(xí)高中化學(xué)知識,在同學(xué)們有積極性的基礎(chǔ)上,舉幾個(gè)高中化學(xué)沒接觸過的例子,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,再由淺入深地介紹大學(xué)要掌握的命名原則,讓同學(xué)們分組練習(xí),掌握效果很好;然后加上要考慮的含有雜原子的官能團(tuán),官能團(tuán)主要有兩種:一種是含有碳原子的,編號時(shí)作為一號碳,另一種是不含碳原子的,編號時(shí)優(yōu)先考慮官能團(tuán),命名時(shí)要列出官能團(tuán)的位置,其它大體遵從烷烴的命名規(guī)則,最后給同學(xué)們列出官能團(tuán)的優(yōu)先次序.在其它各章節(jié)中即使花費(fèi)時(shí)間不長,同學(xué)們對命名也掌握地較好.
1.2 在立體化學(xué)上,搞好構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)象三個(gè)層次的教學(xué)
同學(xué)們在高中只是在構(gòu)造這一層次上識記有機(jī)物,到了大學(xué)后如果有機(jī)物的立體構(gòu)型以及構(gòu)象學(xué)不好,會(huì)直接影響很多有機(jī)反應(yīng)歷程、有機(jī)反應(yīng)事實(shí)的學(xué)習(xí),因此在此環(huán)節(jié),把有機(jī)物的構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象放在一起比較,讓同學(xué)們知道立體化學(xué)的精髓所在,能起到非常大的作用.具體是在構(gòu)型介紹中引進(jìn)構(gòu)型表示方法的楔形式,在構(gòu)象中引入鋸架式、紐曼投影式.
1.3 通過預(yù)先講授化學(xué)鍵的斷裂方式以及活性中間體研究反應(yīng)歷程
有機(jī)化學(xué)的斷鍵方式有兩種:均裂和異裂,分別產(chǎn)生游離的中性原子(游離基)和帶正負(fù)電荷的陽、陰離子,在同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上,先溫習(xí)一步反應(yīng)即舊鍵斷裂與新鍵形成同時(shí)進(jìn)行,再引入兩步反應(yīng)也就是舊鍵斷裂后新鍵形成,斷鍵產(chǎn)生的中性原子以及離子就是反應(yīng)活性中間體,此情況中中間體是什么,就稱為什么反應(yīng)類型,并強(qiáng)調(diào)這與加成以及取代反應(yīng)不是一種分類方式.然后再在后續(xù)課程中討論每一章節(jié)的主要反應(yīng)歷程.
2.1 利用多媒體授課,增加課堂容量
因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)內(nèi)容多,反應(yīng)方程式和反應(yīng)機(jī)理數(shù)目繁多,書寫費(fèi)時(shí)費(fèi)力,特別是涉及立體化學(xué)的時(shí)候:在黑板上表示分子的立體構(gòu)型時(shí)得用平面式子表達(dá)立體含義,非常費(fèi)時(shí),耽誤課堂教學(xué)時(shí)間,盡管賦予了其立體含義總體上也是不直觀,另外如果用平面結(jié)構(gòu)來表達(dá)大分子和高分子的結(jié)構(gòu)如:蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)在黑板上根本就實(shí)現(xiàn)不了,因此借助多媒體有利于直觀地模擬立體空間結(jié)構(gòu),展示立體構(gòu)型,便于學(xué)生對立體化學(xué)知識的掌握,將微觀現(xiàn)象宏觀化,抽象概念形象化;除此之外多媒體有利于增加課堂教學(xué)的信息量和容量,鞏固和提高學(xué)生所學(xué)的知識,從而提高課堂教學(xué)效率.但是多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中一直也存在著一些弊端:有時(shí)影響老師與學(xué)生之間的互動(dòng);課件容量大,重難點(diǎn)不突出,影響學(xué)生對知識的接受[2,3],針對以上可能存在的不足,筆者在課件的制作過程中努力嘗試:在演示屏幕的設(shè)計(jì)中,每張幻燈片盡可能表現(xiàn)一個(gè)完整的內(nèi)容,同一級標(biāo)題字體、字號以及顏色都相同,不同級標(biāo)題之間字體,字號以及顏色都有區(qū)別,重點(diǎn)內(nèi)容在版面上出現(xiàn)時(shí)字體加粗,著重強(qiáng)調(diào);版式設(shè)計(jì)簡練,適用性強(qiáng),基本沒有太過花哨的內(nèi)容;針對同學(xué)們在老師用傳統(tǒng)黑板授課時(shí)與老師互動(dòng)性好這一特點(diǎn),筆者近幾年來把此課件經(jīng)過無數(shù)次推敲修改,每一節(jié)內(nèi)容基本做到了與黑板授課沒有差異,即使是一個(gè)公式,有時(shí)也在放映過程中一步一步出現(xiàn)讓同學(xué)們有思考時(shí)間,能跟著老師啟發(fā)的思路走.討論問題時(shí),先通過黑板上的設(shè)問,最終再出現(xiàn)結(jié)論,同學(xué)們就沒有光聽沒有思考或是在思考過程中已經(jīng)被落下的情況出現(xiàn).
2.2 講課過程中引入化學(xué)史教育
化學(xué)史教育是在化學(xué)教學(xué)中根據(jù)具體情況適當(dāng)?shù)卮┎寤瘜W(xué)史實(shí)而進(jìn)行的一種教學(xué)活動(dòng),目前世界上許多發(fā)達(dá)國家十分重視化學(xué)史教育,有機(jī)化學(xué)這門課程涉及的人名反應(yīng)很多,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中引入化學(xué)史的教育對于教學(xué)改革具有非常大的幫助[4],例如在緒論中介紹有機(jī)化學(xué)發(fā)展史時(shí)講到1781年,拉瓦錫將他的燃燒理論應(yīng)用在有機(jī)化合物的分析上,杜瓦提出氮的分析法,李比希(Liebig)進(jìn)一步改進(jìn)了分析方法,使碳?xì)浞治龀蔀榫_的定量分析技術(shù).關(guān)于李比希向同學(xué)們介紹如下:是一位德國化學(xué)家,他最重要的貢獻(xiàn)在于農(nóng)業(yè)和生物化學(xué),但他創(chuàng)立了有機(jī)化學(xué).截止1955年,他的學(xué)生以及學(xué)生的學(xué)生中諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者就有40人.其中有機(jī)化學(xué)家有凱庫勒,范霍夫,武茲,費(fèi)林,羅賓森,霍夫曼,珀金、拜耳、狄爾斯、阿爾德、費(fèi)歇爾等.這些有機(jī)化學(xué)家在后面的章節(jié)中都有介紹,由此可見李比希對有機(jī)化學(xué)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn).在講格林尼亞試劑時(shí)提出:1912年瑞典皇家科學(xué)院鑒于格林尼亞發(fā)明的格氏試劑對當(dāng)時(shí)有機(jī)化學(xué)發(fā)展產(chǎn)生的重要影響,決定授予他諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).對同學(xué)們強(qiáng)調(diào)因?yàn)榘l(fā)明一種試劑而獲獎(jiǎng),可見此試劑的重要性,所以同學(xué)們對于格氏試劑的合成以及反應(yīng)印象就比較深刻.在教學(xué)過程中有關(guān)這樣的化學(xué)史教育很多,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候引入既可以激發(fā)同學(xué)們的愛國熱情又可以增加同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣.
2.3 用生動(dòng)、形象的生活實(shí)例講解,使同學(xué)們樂學(xué)易懂
在教學(xué)過程中總會(huì)有一些難懂、難理解以及同學(xué)們感覺矛盾難識記的內(nèi)容,在處理此類情況時(shí)則采用形象的比喻來幫助學(xué)生理解:如在介紹烷烴與氯氣和溴單質(zhì)的自由基取代反應(yīng)時(shí),為什么溴對伯氫仲氫叔氫的選擇性更強(qiáng),針對溴單質(zhì)與烷烴反應(yīng)慢而氯氣反應(yīng)快這一事實(shí),把它們的反應(yīng)比喻為很強(qiáng)的百米賽跑運(yùn)動(dòng)員,當(dāng)所有人速度都很快時(shí)不容易看清誰先到終點(diǎn)(相當(dāng)于氯氣與三種氫的反應(yīng)),但是放慢鏡頭(相當(dāng)于溴單質(zhì)與三種氫的反應(yīng)的)就可以看清了即三種氫原子的區(qū)別凸顯了.再比如介紹鄰基參與的時(shí)候,此反應(yīng)是有形成三員環(huán)這一過程的,而在學(xué)習(xí)環(huán)烷烴時(shí)同學(xué)們已經(jīng)對三員環(huán)不穩(wěn)定五、六員環(huán)穩(wěn)定這一事實(shí)印象很深刻,因此給同學(xué)們比喻如下,如果我們要放一串鑰匙在衣服兜里,假設(shè)有兩個(gè)兜一個(gè)很深鑰匙不容易滑出,但是放的時(shí)候費(fèi)勁(相當(dāng)于化學(xué)中的焓有利),另一個(gè)兜較淺容易滑出,但是放的時(shí)候容易(相當(dāng)于化學(xué)中的熵有利)如果我們不匆忙一般會(huì)把鑰匙放到保險(xiǎn)系數(shù)大的兜里,而如果我們有特別著急的事情,需要很快騰出拿鑰匙的手的時(shí)侯,可能我們就選擇容易放入的兜里了.鄰基參與本身是一個(gè)動(dòng)態(tài)的反應(yīng),有三元環(huán)的形成過程但最后還是要開環(huán)的,因此反應(yīng)時(shí)就選擇了熵有利過程.通過諸如此類的比喻就把一些晦澀難懂的問題解決了,同學(xué)們都為自己聽懂而高興,教學(xué)效果也很完美.
對于每一門課,如果都僅靠課堂上的學(xué)習(xí),是不可能牢靠地被掌握的,因此課下要求同學(xué)們總結(jié)上堂課的知識框架,并著重識記重點(diǎn)反應(yīng)類型以及機(jī)理.對于每章節(jié)中的類型反應(yīng)以及特殊反應(yīng)每節(jié)課前都拿出2-3分鐘時(shí)間進(jìn)行溫習(xí)鞏固練習(xí),開始前兩個(gè)月是老師示范把上節(jié)課內(nèi)容總結(jié)回顧,中期是同學(xué)們對所學(xué)前一次課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧,既培養(yǎng)了同學(xué)們總結(jié)概括能力又培養(yǎng)了準(zhǔn)確表達(dá)能力,后期就是每節(jié)課之前要求學(xué)生寫出反應(yīng)主要產(chǎn)物,督促同學(xué)們課下學(xué)習(xí)以及抓住反應(yīng)重點(diǎn).
對于作業(yè),由于網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)以及同學(xué)們有惰性思想,有不少同學(xué)存在抄襲現(xiàn)象,基本上全班同學(xué)就存在一兩個(gè)母本,其余的都差不多,為了解決這個(gè)問題,課下作業(yè)進(jìn)行分組批改,對于每組4-6名同學(xué)老師一對一批改作業(yè),通過老師講,同學(xué)問的形式基本掌握同學(xué)們什么題真正懂了,什么題比較模糊以及哪道題根本沒有思路,每次講解都做到同學(xué)們確實(shí)每道題都會(huì)了,然后這些同學(xué)再去批改其他同學(xué)的作業(yè),因?yàn)槊棵瑢W(xué)只批改幾本作業(yè),批注細(xì)致準(zhǔn)確,每次作業(yè)都實(shí)現(xiàn)全班同學(xué)的作業(yè)全部被批改.最后通過課余時(shí)間給同學(xué)們上習(xí)題課,可以有針對性地處理同學(xué)們作業(yè)中的共性問題.通過這種批改作業(yè)的方式,同學(xué)們抄襲作業(yè)的現(xiàn)象少了,習(xí)題課的質(zhì)量也提高了.
如何教好有機(jī)化學(xué)這門課,解決在新形勢下的一系列的問題和矛盾,是一項(xiàng)長期而艱巨的工程,需要我們不斷地探索、改革、總結(jié)和完善.
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