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关键词:概念;策略;特点
一、高中有机化学概念的特点
1.种类较多
高中有机化学概念的数目很多,比如:有机物的分类和命名、同分异构体、结构式、结构简式和有机化学反应类型等等,这就使得学生需要记住的东西很多。
2.重复率比较高
在高中有机化学的学习中,很多基本的概念会重复的出现,例如,“同系物”首次出现于学生在学习烷烃时,但在之后在学习烯烃、炔烃、芳香烃的时候也碰到了这个概念。
二、高中学有机化学基本概念的应该采取的教学策略
1.采取典型的例子让学生知道有机化学的概念
在教学过程中采取典型的例子让学生去学习,学生在比较、分析之后就会比较容易好理解,而不会因为单纯的学习概念而感到枯燥,而且会记得比较牢固。比如:同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。在学习同系物概念时,教师可以用甲烷、乙烷等相邻烷烃来举例子。
2.运用循序渐进的认知规律让学生了解概念
在教学过程中,不要一次就把所有的知识都灌输给学生,而是循序渐进地让学生进行学习。如:在学生刚接触同系物概念的时候,学生只要了解这个概念就可以了,但在以后的学习中,同系物的概念再次反复地出现时候,教师就应该全面地介绍,并且强化前面所学到的知识,让学生对这个概念有系统的理解。
3.运用比较的方法让有机化学概念明确
比较法是教师在授课的过程中采用的最好的方法,可以让学生对以前所学知识的强化,还可以系统地认识新的知识。掌握所有的有关概念。另外,通过比较,可以让学生知道各类有机物的组成成分、分子结构等等,让学生了解有机物之间的共同点和差异点。
高中有机化学的概念复杂而且繁多,教师在教学的过程中要做到系统地给学生传授知识,在学生学习的过程中,要多种方法进行使用,不能让学生觉得困难而放弃学化学,教师在学生学习有机化学的概念时起到很大的作用,教师有条理地分析各类概念,把各种概念之间的联系,差异见解清楚,可以提高学生学习的兴趣,学好高中有机化学。
参考文献:
[1]徐敏.人教版《有机化学基础》教学难点成因及突破策略的探究[D].首都师范大学,2012.
[2]陈立.高中化学复习课教学中合作学习的研究[D].内蒙古师范大学,2008.
[3]何瑞.高中化学必修课程与选修课程有机化学知识衔接教学研究[D].内蒙古师范大学,2013.
关键词:医学有机化学 教学 探索 知识结构
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(b)-0236-02
有机化学是一门集理论性、实践性和系统性为一体的学科。医学有机化学是医学、药学以及生命科学等相关专业的基础课程之一。它衔接无机化学,并为后续的生物化学、微生物学、免疫学、药物化学、药理学和医学检验等课程提供了必备的基础知识和基本理论。医学有机化学的内容虽与化学、化工、生物工程等专业的有机化学课程大致相同,但教学的侧重点、教学的方法须有所差异,对任课教师也提出了更高的要求。笔者从自身的教学实践出发,从以下4个方面谈医学有机化学教学实践中的
1 了解学生化学基础
笔者所在学校的医学专业面向全国招生,而现阶段各省或地区的高考政策不尽相同,部分新生参加了化学学科的高考,因而具有较为系统的中学化学知识结构,同时对基本的元素、物质以及化学反应有一定的认识,这类学生具备较好的学习医学有机化学的基础;另有部分考生,未参加化学学科的高考,在高中阶段学业水平测试之后便停止了化学的继续学习,这部分新生的中学化学基础薄弱,普遍存在概念模糊,对元素、官能团的认知不清以及对化学反应几乎一无所知的问题,这些问题导致这部分学生学习困难,课堂参与度低,进一步导致学习兴趣和信心的丧失,最终难以顺利完成该课程的学习任务。针对不同生源的中学化学基础参差不齐的情况,我们不仅需要在合班上课时考虑班级合理编排,更需要在课堂教学中照顾到基础薄弱的学生,同时满足基础较好的学生更高的学习需求。另外,我们尝试适当安排时间对基础薄弱的学生单独进行中学化学的重要知识点的回顾和讲解,将有利于这部分学生跟上该课程的课堂教学进度,也有助于他们对后续课程的学习。
2 引导学生系统建立有机化学知识结构
多数有机化学教材,包括该校使用的医学有机化学教材均按照化合物类型(如烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白质……)进行章节编排,虽利于学生依据化合物类型建立知识结构,但各章节内容仍稍显分散,知识点较为繁杂,学生掌握不易。为了学生能够从最基本的有机化学概念、原理出发建立完善的有机化学知识体系,我们有意识地加强了绪论部分尤其是关于有机结构和有机反应的基本理论的阐述。比如:绪论中我们介绍有机化学反应包含两个基本的组成:反应物共价键的断裂以及产物共价键的生成。共价键的断裂方式只有两种:异裂和均裂。前者产生自由基,后者产生离子对,两者均为有机反应的活性中间体,大多数有机反应与这两种活性中间体的生成及参与有关,从而派生出有机反应的三个基本类型:自由基反应、离子型反应(亲核或亲电反应)以及协同反应。在后续章节的讲解中,我们将具体反应归属到上述基本反应类型进行讲解。比如:讲解烯烃的化学性质时,引导学生关注碳正离子如何形成、如何稳定以及如何参与化学反应;讲解羟醛缩合时,引导学生关注碳负离子如何形成、如何稳定以及如何参与亲核反应。这样不仅让学生能够从根本上理解反应,并且能够围绕基本反应的类型及活性中间体,将内容庞杂的知识点进行归类并逐步建立相应的知识体系。
3 注重有机化学与医学的学科交叉
有机化学之所以成为医学专业的基础课程,不仅因为有机分子是构成动物、植物体的基本单位,体内的物质转换及能量传递也均与有机化学反应息息相关。在医学有机化学的教学中,我们有意识地引入相关的医学知识,在强化对知识点理解的同时,阐释相关的生物学或医学现象,从而提升学生对有机化学的学习兴趣和热情。例如:在讲解立体化学这一章节时,我们开篇即以“反应停”(沙利度胺)事件为例,让学生认识到确定化合物立体构型的重要性。在20世纪50~60年代,“反应停”在临床上被普遍用于抑制孕妇的妊娠反应,但随之而来的大量“海豹畸形婴儿”的出生使该药物被禁止使用。后来的研究表明,当时使用的药物“反应停”实际为一对对映体混合物,即安全的R构型及致畸的S构型的混合物。通过这一实例,学生自然意识到立体化学对于有机化合物结构的重要性,课堂专注度也显著提高。
在具体章节的讲解中,我们还尝试以常见药物分子为例来阐释相关的官能团或者分子片段,做到医学、药学知识与有机化学知识点的融合。比如:在羧酸及其衍生物的讲解中,我们以青霉素等为例向学生介绍了含特殊结构片段――“β-内酰胺”的一类抗生素,使学生对酰胺的理解得以强化。同时,我们还对青霉素的发现、发展和临床应用背景进行了介绍,从而一定程度上激发了学生对医学研究的兴趣。如图1
4 传统教学手段与现代教学手段相结合
有机化学虽然是一门经典的理论学科,但是课程讲授中也需要表达有如电子轨道、分子轨道、化合物空间结构以及反应机理、反应历程等较为具象化的内容,因而多媒体的使用可以帮助学生理解和记忆相关内容、培养空间思维能力,从而提高教学效果。多媒体课件中,内容的呈现方法还应做到多样而丰富,比如:我们课堂上利用Flas等形式向学生展示反应历程、反应现象以及部分实验的操作方法,取得了很好的效果。此外,在教学中仍然需要板书课堂内容的提纲和要点,以便于学生课堂记录并迅速把握重要的知识点。
参考文献
[1]陆阳,刘俊义.有机化学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013.
关键词 民办本科院校;有机化学;实验设备
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)27-0107-02
近年来,民办本科院校得到快速发展。但是,随着办学规模的不断扩大,在教学中出现越来越多的问题。在化学化工、环境工程、生物工程等专业当中,有机化学和有机化学实验是两门必修的基础课。有机化学内容相当丰富,课堂讲授学时相对较少,如何提升这门课程的教学质量,调动学生学习的积极性和兴趣,不断提升学生的基础理论知识和有机化学实验技能,仍然需要同行不断进行创新研究。
在有机化学教学中,让学生系统掌握有机化学的基础理论、基本知识和基本技能,适当了解有机化学领域的新成就、新发展、新理论、新技术、新方法,仍然是每个有机化学教育者不断追求的目标。目前,已有教育者总结了这方面的先进经验[1-5],但是教学同样是一个需要不断创新、改革实践的过程,如何提升民办本科院校有机化学教学质量,仍然是一个研究的挑战。笔者主要对民办本科院校中有机化学教学中存在的问题进行分析,并提出解决的合理对策。
1 民办高等本校院校在有机化学教学中遇到的问题
1.1 学生基础较差,对基础知识的领悟较差
大多数民办本科院校学生的录取分数线较低,生源基础较差,对高中有机化学基础知识掌握不够,对基本有机化学概念不熟悉。大学丰富的有机化学知识使学生更难以掌握,学生对基础知识的灵活应用较差。
1.2 学生学习氛围较差,学生自我控制力差
从高中的封闭式管理到大学的开放式管理,很多大学生一下难以适应,一些学生整天沉溺于网络、游戏当中,导致学习的氛围较差,平时对有机化学的重视程度不够,学习成绩和能力难以提高。
1.3 实验课教学与理论课教学脱节
民办高校研究经费紧张,实验设备较少,实验课开设学时相对较少;实验课教学与理论课教学脱节,导致学生对有机化学知识的掌握处在一个记忆的阶段,动手能力较差,科研创新能力较弱。
1.4 不同专业之间差别较大
在高等有机化学教学中发现,不同专业学生之间的差距很大:化学专业学生对有机化学的学习比较重视,成绩相对较好;而非化学专业尤其生物工程、制药、环境工程等专业学生认为化学非他们的专业课,因此对有机化学学习兴趣不高,成绩相对较差。
2 提高有机化学教学质量应采取的措施
2.1 精心设计教学过程,采用多媒体等现代教学手段
转变观念,转变思想,细心备课,精心设计教学课件,不断转变传统的粉笔板书的讲课方式,结合计算机等多媒体手段进行授课。如在讲授亲核取代反应时,学生对SN2亲核取代反应和SN1亲核取代反应中遇到的立体化学很难理解,教师可以适当做一些动画方案,或结合化学结构教具、模型,让学生对反应过程的立体结构变化有更深入的理解,使这些抽象的化学反应变得通俗易懂。同样,在讲解立体化学判断手型分子R、S构型时,涉及分子的空间结构,对这部分内容,初学有机化学的学生也是不容易理解,教师就可以采用多媒体手段,结合分子的球棒模型来授课,让分子的空间结构变得更加直观,大大提高学生学习的兴趣,从而提高教学质量。
2.2 结合有机化学反应的机理,突破教学的难点
在有机化学教学中,重视反应机理的教学,通过反应机理的讲解,使学生更加容易理解有机化学反应的规律。如在自由基取代反应中,烷烃与溴水在光照下反应,结合自由基取代反应机理,通过自由基的稳定性顺序来决定最终产物。烯烃高温α-H的卤代、芳烃侧链α-H的卤代同样属于这一类型的反应,通过解释自由基的稳定性顺序解释最终的产物,举一反三,提高教学质量。烯烃与溴化氢在过氧化物存在下的自由基加成时,同样决定产物最终结构的为中间体自由基的稳定性。
通过有机化学反应机理教学,不断培养学生的创新思维和意识。在讲到烯烃与不对称试剂发生亲电加成反应时,加成产物符合马氏规则,为什么是这样呢?通过讲解亲电加成反应机理,以中间体碳正离子的稳定性来解释最终的主要产物。同时举一反三,如烯烃、炔烃与水、次卤酸的反应,都主要属于亲电加成反应。
2.3 重视教学的各个环节,培养学生学习的兴趣
兴趣是最好的老师,由此可见学生学习兴趣的重要性。在教学中,要重视教学的各个环节,做好课堂讲授的同时,通过课堂讨论或提问,使更多的学生参与课堂讨论,调动学生学习的积极性和兴趣。同时,每章结束后都布置一定量具有代表性的习题,通过习题的训练,让学生对课堂所学的基本知识点能够进行灵活应用。教师应对作业中出现的问题集中进行课堂讲解。教师每周应抽取至少半天的时间采用固定地点进行答疑,也可采用网络等不同方式进行答疑,解答学生在课后复习中遇到的难点。
教师应融入学生,以微笑的姿态对待每一个学生和每一个问题,不断提高学生学习有机化学的热情。同时介绍一些优秀的课外辅导书,或组织知名的专家教授做学术报告,让学生进一步了解学习书本以外的知识,不断开拓学生的视野。
2.4 重视实验课教学,理论联系实际
在民办高校中,研究经费紧张,实验室和仪器设备简陋,实验课学时相对较少。学校应采取各种措施克服遇到的困难,大力加强实验课教学,培养学生的动手能力和使用所学知识解决实际问题的能力。如在讲授有机化学烷烃、烯烃、炔烃的鉴别、不同卤代烃的鉴别、醇的鉴别及胺的鉴别等内容时,教师可以通过动画演示实验,让学生更好地理解。如条件允许,最好在实验室进行实验,使学生由单纯的记忆实验现象变为自己动手进行操作,提高学生通过实验更加牢固掌握有机化学知识的能力。在实验课教学中加强有机合成实验的教学工作,让学生通过有机合成实验进一步熟悉基本的化学反应和实验操作技能,把所学的理论应用到实际合成中去,培养学生动手进行科研创新的能力。
3 结论
本文对民办院校有机化学教学出现的问题进行分析和总结,并提出四点提高有机化学教学质量应采取的措施。当然,提高有机化学的教学质量还需要不断进行改革和尝试,不断进行教学创新,提升有机化学的教学效率,巩固学生有机化学的理论基础知识,培养学生的创新思维和实验动手能力,为我国培养复合型人才做出贡献。
参考文献
[1]黄继秋.民办高校提高有机化学课堂教学效果的探索和实践[J].创新教育,2009(34):125.
[2]陈鸶,杨英杰.有机化学教学方法改革的研究与实践[J].吉林化工学院学报,2011(12):63-66.
[3]刘亚群.有机化学教学改革的实践和探讨[J].中北大学学报:社会科学版,2006(3):79-81.
对我们高中学生来说,对高中有机化学的认识还比较窄,我们一般运用比较、分析和归纳等思维方式,从而对高中有机化学知识及其问题进行推论和判断,以提高高中生的有机化学知识水平。但是,我们对有机化学思维的形成一般是建立在学生对有机化学知识理解的基础上的,进而提高我们运用有机化学思维解决实际问题的能力。然而,有机化学学生思维在形成的过程中存在很多障碍,这些思维障碍主要是来自教学方式不完善,进而就会影响我们知识结构和思维模式的建立。
1.高中生有机化学思维障碍的形成原因
在高中生形成对有机化学概念的认识过程中,他们一般是先通过已知的知识结构对外界吸收的知识进行信息加工,从而形成一种能够掌握的知识体系,以便高中生能够较好地掌握。这种情况下,已知的知识就会在高中生的思维中发挥积极作用,导致原有的知识结构不断出现分化和进行重组等,使得高中生能够获得新的知识。高中生有机化学思维障碍形成的原因主要包括以下两个方面:第一,在高中有机化学教学的过程中,高中化学教师一般不根据学生的实际情况进行有机化学思维教学,而是以教师自身的思维模式进行教学过程,这样就会造成学生缺乏能力解决实际的有机化学问题;第二,当新接收的知识与学生已知的知识结构不相符合时,这些新的知识就会受到严重的排斥。因此,一旦教师的教学方式脱离了学生的实际情况,就会造成新旧知识无法形成系统化的统一,从而影响高中生形成较好的有机化学思维。
2.高中生有机化学思维障碍的突破策略
2.1因材施教,培养高中生良好的学习方法
在高中有机化学的教学过程中。高中化学教师应该根据学生的学习情况因材施教,以培养高中生良好的学习方法。尤其是在教师进行新知识的讲解时,教师应该以学生的有机化学基础为中心,认识到学生对有机化学知识认识的差异,以学生的主体意识为主,激发学生的主动学习精神,以培养学生良好的学习方法。同时,教师在进行有机化学教学时应该注重学生学习有机化学兴趣的培养,进而在最大程度上防止学生形成有机化学思维障碍。当然,教学的目标应该针对学生学习的实际情况而制定,使得高中生明确有机化学学习的目标,从而提高高中生学习有机化学的信心。因此,提高高中生的有机化学意识是突破有机化学思维障碍的一个重要环节。
2.2突破高中生的常规思维,消除思维定势
在高中有机化学的教学过程中,教师不仅仅重视有机化学知识的教授,培养高中生的思维能力应该是高中有机化学教学过程中的一个重要组成部分。教师应该主动发现学生的思维问题,突破学生的思维定势,这对突破学生的思维障碍至关重要。同时,为了更好地消除高中生的有机化学思维障碍,教师可以主动与学生进行交流,提前了解学生的产生有机化学思维障碍的原因,从而帮助学生解决有机化学思维定势。当然,有时教师也可以开展一些讨论进行有机化学教学,通过对问题的讨论,正确引导学生形成正规的有机化学思维。通过不断暴露学生的思维问题,以消除消极的有机化学思维定势对学生的影响。当然,教师还积极促进学生进行有机化学思维的培养,旨在培养学生独立思考的能力,发展学生思维的创造性也是帮助学生突破有机化学思维障碍的有效途径。
2.3结合高中有机化学教学的实际,积极渗透诱导
在进行高中有机化学教学时,教师应该结合学生的实际情况进行教育,使得高中有机化学的教学过程能够反映出学生的实际能力。同时,教师还应该根据高中生的有机化学思维问题而改变教学方法,以帮助学生解决其有机化学思维定势问题。尤其是针对一些灌输式的教学方式,教师更加应该结合有机化学教学的实际情况,积极渗透诱导加强突破高中学生的有机化学思维障碍。同时,教师应该重视了解学生的基本情况,这样使得教师在讲解新的知识时能够保证课程的设计能够符合学生的实际情况。按照高中生的有机化学水平,以高中生为主体,培养高中生的有机化学思维。
3.结语
【关键词】有机化学 教学研究 教学设计
一、有机化学教学研究现状
1.对有机物内在规律的研究
目前,有些文章总结了脱水反应常见的几种类型及其存在的规律;也有一些文章总结了有机物燃烧存在的规律及应用。例如,潘伟巧妙地将有机化学的反应整理成通俗易懂的歌诀,希望能够提高学生有机化学的学习效率;周利斌指出有机物结构十分复杂,一定要掌握好有机物的命名,他对有机物的命名作了一些具体分析,希望能够解决学生学习中存在的困惑。
2.对有机化学实验的研究
邝代治等人讨论了现代教育技术以及“绿色化学”的理念,对有机化学实验开始采用多媒体进行辅助教学,并探讨了“绿色化学”理念下,对有机化学实验教学课件进行创新设计应遵循哪些原则;冯银富针对有机化学实验教学,分别运用了实验法、问卷调查法以及访谈法等,进行了调查,调查结果显示学生对比能力、观察能力和缺乏必要的自我监控能力是导致问题出现的主要原因,同时教师自身的问题也对实验功能的发挥存在一定的影响,并在此基础上提出了有机化学实验教学的相关策略。
3.对有机化学学习方法的研究
白成娥等指出作为中学化学的一个重要知识点,有机物也是高考的重点,她总结了加成反应、取代反应、加聚反应、缩聚反应、消去反应、氧化反应以及显色反应,希望可以帮助提高学生对有机化学的学习兴趣;高志农等人指出在有机化学中,取代基效应与化合物自身的物理性质、反应活性、酸碱性以及反应的类型、速度等有密切关系,如果熟知官能团的特性,就可以利用取代基效应将一系列有机化合物的物理性质和化学性质有机地结合起来,更加利于学习和掌握。
二、有机化学中的科学观念
1.实验观
1828年,德国著名化学家弗里德里希・维勒经过艰辛探索,最终发表了《论尿素的人工合成》,维勒认为这是借助人力从无机物中制造出有机物的一项成功范例,对当时占据重要统治地位的“生命力论”产生了重要冲击,成功动摇了“生命力论”的根基。他指出不论是在氰与氨的反应、氰酸与氨的反应或氰酸银与氯化铵的反应中,氰酸最终都在实验室里变成了尿素。维勒合成尿素的成功范例表明探究一切物质的性质和组成的最科学合理有效方法就是进行实验。
2.分类观
化学研究基本观念之一就是分类的思想,在有机化学的主要研究历程中,分类的观念最初体现在“基团”的学说中,基的学说就是物质分类观的具体体现,其不仅在一定程度上改变了对复杂有机化合物的认识,而且简化了处理方法。如果再深入研究,可以根据各种原子团之间的异同与亲疏关系,在族与族之间建立起一定的联系,这样就可以把所有的有机化合物建立起井然有序的联系。这是一个非常大的进步,有机化学能够成为具有科学体系的学科,也就是从这时起步的。
3.转化观
化学实质上是一门研究物质转化的科学,物质的存在并不是静止不动的,而是彼此之间相互转化的。有机化合物的碳与碳之间是以共价键相连的,因此有机合成相对来说比较困难,常常要用加热、加催化剂、光照、加压等反应条件。19世纪20年代起,化学家不断合成各种功能各异、性能卓越的有机物,有机合成化学飞速发展。20世纪70年代以后,有机合成的新领域开始迅速发展,一些新的方法与理论如反应机理、构象分析以及各种物理方法等方面的进展,对有机合成化学的发展起着极大的推动作用。
三、科学观念为本的有机化学教学策略
1.充分应用教材,发挥知识优势
教师首先要对本学科的知识结构有很好的了解与掌握,知识结构的构建是培养学生科学观念的重要基础,学科知识结构中都隐含着重要的科学观念。有机化学的学习主线就是官能团及其转化,所以教师在教学时不仅要让学生很好地领会知识结构,还要引申并强化“物质结构决定物质性质,物质性质决定物质用途”这一化学观念。教学过程中,教师把现行的有机化学知识与有机化学发展史结合起来,帮助学生理解和掌握有机化学知识,形成良好的科学态度和科学价值观等,以达到全面提高学生科学素养的目的。
2.设计合理教学方式,增加科学体验活动
在科学观念的形成过程中,科学探究的学习方式具有不可替代的作用。新课程积极倡导探究学习,重视实验,只有在实验中才能让学生真正体验到有机化学反应的多变性与复杂性,只有通过对反应生成物的分析、实验条件的控制,才能使学生摆脱真正摆脱“理想实验”造成的狭隘的物质转化观,学会综合分析问题、解决问题的能力。
3.拓宽渠道,用好各种教学资源
现代媒体技术的飞速发展,使信息渠道也变得更加通畅,教学中多多借助于网络资源,可实现有机化学教学置于生产、生活中,可以变抽象为形象,还可以打破课堂教学的空间与时间限制。此外,有机化学与我们的生活息息相关,教师在教学过程可把具体的化学知识与社会生活相联系,为学生创设一个参与交流与表达的机会,增强对有机化学的学习兴趣。
【参考文献】