向麗(重慶師范大學,重慶 沙坪壩 401331)
有機化學實驗是一門發(fā)展中的實驗學科,教學的主要目的在于培養(yǎng)學生形成良好的動手、觀察和思考能力,激發(fā)學生對于相關(guān)知識探索的欲望,提高學生學習的興趣。但在實際有機化學實驗教學中仍然存在一些問題。一是在實際進行有機化學實驗教學中所采用的設備、儀器較為老舊,比如很多院校還在使用B型管進行測熔點實驗。二是在理論與實驗教學銜接方面存在問題,主要體現(xiàn)在實驗教學在理論教學之前進行課程安排。三是有機化學實驗教學內(nèi)容與實際應用之間存在差距。四是很多學校教師依然在應用課前學生預習、課堂學生講解實驗原理,然后教師進行示范性操作,學生再按照教師的示范和指導進行實驗的方法,這種有機化學實驗教學方法不僅非常單調(diào)而且非常枯燥,從而無法有效激發(fā)學生的學習興趣和積極性。五是過于注重培養(yǎng)學生的動手操作能力,而忽視了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力,從而無法符合當今新課改培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才目標的要求。
基于此,有機化學實驗教學無法產(chǎn)生良好的教學效果。首先,學生在實驗的過程中,不會主動發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題,只能機械性的按照教師的指示進行實驗操作;其次,學生無法將實驗課程所學應用到實際之中,也不知道應用到何處,從而沒有良好的學習興趣;最后,因為上述問題導致學生沒有良好的學習自主性,從而學習態(tài)度不端正,對待課堂教學內(nèi)容非常消極,進而無法形成良好的思考和操作能力。
在有機化學實驗教學中,基礎(chǔ)操作實驗具有非常重要的意義,通過基礎(chǔ)操作實驗可以為綜合實驗和多步合成實驗教學奠定良好的基礎(chǔ)。但對于基本操作實驗教學內(nèi)容進行改革非常難,無論任何《有機化學實驗》教學版本,其基本操作實驗內(nèi)容大同小異。因此,在進行基本操作實驗教學過程中,應該通過與實際生活相聯(lián)系來豐富實驗內(nèi)容,從而激發(fā)學生的學習興趣,提高學生利用所學知識解決實驗問題的能力。
例如,在進行“折光率”教學過程中,測定折光率可以在定性分析、物質(zhì)純度定量分析中得到良好應用。液體折光率是有機化學實驗教學中的基本操作實驗內(nèi)容,一般在簡單蒸餾實驗之后會安排測定液體折光率實驗教學,一般情況下,是測定學生提純丙酮、乙醇等產(chǎn)品,這種實驗內(nèi)容非常單調(diào),從而無法培養(yǎng)學生形成良好的數(shù)據(jù)分析、處理以及解決實際問題的能力。因此,可以對實驗內(nèi)容進行改進。首先采用測試濃度分別為10%到60%的乙醇水溶液進行液體折光率測試,并且需要對所有樣品進行3次測定,最后取3次測定結(jié)果的平均值。其次,測定3次位置濃度的乙醇水溶液樣品,也要取平均折光率值。最后,根據(jù)第一實驗步驟中的實驗樣品折光率、濃度進行作圖,對折光率、濃度兩者之間的關(guān)系進行分析。再者通過對位置濃度乙醇水溶液樣品折光率測試的結(jié)果,推測其濃度,同時對樣品的測試數(shù)據(jù)、實際值兩者之間的誤差進行分析,從而對方法的影響因素、可行性進行分析。通過以上改進方法之后形成的折光率測定實驗教學,不僅擁有非常豐富的實驗教學內(nèi)容,同時與實際之間產(chǎn)生良好的聯(lián)系,促使學生可以將所學知識應用到實際生活中,并且有效培養(yǎng)學生形成良好的數(shù)據(jù)分析能力。
隨著我國經(jīng)濟、教育事業(yè)的飛速發(fā)展,很多高校的基礎(chǔ)實驗條件都得到了良好的改善,很多學校投入了大量的經(jīng)費,先后引進和更新了如微博化學反應合成儀、偏光顯微鏡等多種基礎(chǔ)實驗教學的大型儀器,從而大幅度改善了高校有機化學實驗教學條件,也為有機化學實驗教學的開發(fā)和完善提供了良好的基礎(chǔ)。因此在當今時代的有機化學實驗教學中,應該對實驗教學的新方法提高重視,積極開發(fā)新實驗。
在設計新實驗的過程中,對實驗儀器的特點要充分掌握和利用,對有機學科中的新技術(shù)和方法要提高重視,同時將新技術(shù)、新方法引入到教學實踐之中,從而對有機化學實驗內(nèi)容進行有效更新。例如,在進行熔點測定實驗教學中,首先要讓學生明確熔點測定實驗的主要用途。第一,可以對化合物的純度進行定性;第二可以對固體樣品進行較為粗略的鑒定;第三,可以對不同的兩個樣品進行確定,確定兩者是否同屬于一個化合物。另外,通過熔點測定實驗,還可以對化合物的相變過程有較為初步的了解。當前,一般都是應用乙酰苯胺或者是萘為熔點測定樣品,樣品在加熱過程中,一般只能觀察固體融化,最后轉(zhuǎn)變成為液態(tài)的情況,這種相變現(xiàn)象較為單一,同時也無法在化合物相變中了解熔點測定的主要應用。基于此,就可以設計出新的實驗方案—4-己氧基苯甲酸的合成,以及測定熔點、清亮點的相關(guān)實驗。4-己氧基苯甲酸屬于液晶化合物,在對4-己氧基苯甲酸進行加熱的過程中,會出現(xiàn)由固體到向列相液晶態(tài)、或者是向列相液晶態(tài)到各向同性液體等多種不同的相變過程。在具體實驗的過程中,實驗所用的反應原料分別為溴代正己烷、羥基苯甲酸兩種,然后將這兩種原料加入到含有NAOH的乙醇、水的溶液之中,進行加熱回流工作,然后制備4-己氧基苯甲酸,制備的過程中需要采用Wil-liamson反應。在觀察產(chǎn)品加熱中的相變過程時候,可以采用偏光顯微鏡進行觀察,同時將觀察到的結(jié)果與一般數(shù)字顯示熔點儀產(chǎn)生的實驗結(jié)果進行比較,從而就可以促使學生理解相變研究過程中,物質(zhì)的熔點測定實際應用。
在有機化學實驗考試中,主要是為了明確學生學習過程中尚存的不足之處和問題,從而以此為出發(fā)點,采取相應的措施進行改進。在進行有機化學實驗教學中,促使學生形成規(guī)范化操作只是最基礎(chǔ)的基本要求,有機化學實驗教學的重要目的在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造、設計、思維能力。傳統(tǒng)有機化學實驗教學中,教師都以學生的實驗操作水平對學生進行打分,因此,教師應該摒棄這種傳統(tǒng)的方式。首先,教師可以篩選學生所學的理論知識,將其中較為重要,但是步驟簡單的藥物分子結(jié)構(gòu)布置給學生,對學生進行分組,每組學生選擇一個藥物分子,然后通過討論等方式設計出相應的合成路線,最后整理出實驗報告,同時要求報告中要明確寫出所有的詳細實驗步驟、原因。另外,在進行正式考試之前,需要學生對于自己設計的路線進行講解,同時還可以正確回答出其他同學的質(zhì)疑,然后再次進行討論后形成最終實驗方案,在此之后,以此方案為基礎(chǔ)進行實驗操作,在操作的過程中隨時觀察、記錄問題,并且對新發(fā)現(xiàn)的問題要進行進一步的討論。如此,不僅可以有效激發(fā)學生的興趣,還可以促使學生積極參與到實驗教學中,消除學生“完成任務”的心理,培養(yǎng)學生形成良好的發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力。
綜上所述,有機化學實驗教學可以幫助學生對理論知識形成更好的理解,同時提高學生的動手、創(chuàng)新、思考等多方面的能力。當前我國有機化學實驗教學中存在一些問題,需要教師不斷對教學方法、理念進行深入研究,從而有效改進當前有機化學實驗教學現(xiàn)狀,提高有機化學實驗教學的效率和質(zhì)量。