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关键词: 实验教学方法 有机化学实验 动手能力 创造意识
化学是一门以实验为基础的学科,其中有机化学是高等院校中化工、医学、制药及相近专业的一门重要基础课[1]。随着有机化学研究和应用的深入发展,要求学生掌握的内容不断增加,这对有机化学教学提出了新要求。化学实验课是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式。实验是一种学生认识客观世界,了解生产、生活实际和社会问题的工具,是十分重要的教学内容[2]。近年来,笔者多次承担有机化学实验教学工作,对教学方法和实验成绩考核方面做了一些经验总结,认为在教学方法方面:将所学实验内容和科研及当下社会问题有效结合,重视培养学生的学习兴趣和创新意识;在实验成绩考核方面:注重对学生实验过程的操作考核和做好课后实验总结督促学生的每一个实验环节,有效培养他们的动手能力。
一、教学方法方面
根据有机化学实验课程的教学大纲,详细阐述所学实验的目的和意义,不是简单地照搬,照读书本上简单的目的,要深入扩充该实验的重要性,扩展应用领域及其在社会生活中的应用实例。让学生了解学科发展与科技创新的前沿领域,进而受到良好的科技氛围的熏陶,培养学生的浓厚实验兴趣。例如:在学习茶叶中咖啡因的提取这一实验时,首先介绍学生日常熟知的各种茶叶,然后提问茶叶中的主要成分有哪些,随后引入学习的主题一咖啡因。然后具体介绍咖啡因在茶叶中所起的作用,比如:咖啡因能使中枢神经系统兴奋,能够增加警觉度,使人警醒,有快速而清晰的思维,集中注意力和保持较好的身体状态。咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经中枢和利尿等作用,它也是复方阿司匹林(APC)等药物的重要组分[3]。告诉学生适量饮茶对人体是有益的。同时要告诉学生大剂量或长期使用咖啡因也会对人体造成损害,特别是它也有成瘾性,会引起阵发性惊厥和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病,甚至导致吸食者下一代智能低下,肢体畸形。从两方面让学生更进一步了解咖啡因。因此,有效提取茶叶中的咖啡因具有重要意义。随后,可以继续引申,很多中草药活性组分大部分也要从天然植物中提取。可以再举例,如:青蒿素是从黄花蒿中提取分离得到的一种化合物,是目前世界上公认的最有效治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物青蒿素。紧接着自然提到青蒿素治疗疟疾的发现者屠呦呦――第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家。全方位多角度地挖掘一切和实验相关的人、事、物,不断向学生传递实验的正能量。鼓励学生在生活中善于发现,善于创造,更要珍惜每一次实验。这样有意识地把实验学习和社会生活联系,不仅激发学生实验的兴趣,而且培养学生的创新意识。
二、实验考核方面
对学生实验课程学习进行考核,是实验教学中的一个重要环节,也是实验教学改革的重要手段。在实验中我采取了课堂考核、课后考核和期末考核相结合的考核方式。第一部分是课堂考核,包括签到、操作考核、签退、产率考核等。签到即每一位学生按照学号依次签到,排除代签名;此外,实验过程中不定时检查操作是否规范;最后,实验做完之后需要签退,即学生实验完成后需到老师处按照先后顺序登记,这里主要考察学生的实验效率、合成的产品及产率和仪器的后处理。第二部分是课后考核。主要包括学生的每一次实验的预习情况、实验完成的报告撰写情况,其中每个人还要写实验总结,字数不少于一百五十字,主要总结实验成功的经验和失败的原因分析。最后期末考核包括实验基本理论方面的笔试与基本操作综合评估。这样,不仅调动了学生的实验积极性,而且促使学生更重视有机化学验课。
通过对大学有机化学实验教学过程中实验教学方法和实验考核的探索,笔者将理论联系实际,全面分析学生,注重培养学生的创造意识和动手能力,以期实现化学实验教育的培养目标。但是,随着有机化学的发展,有机化学实验教学应当与时俱进,这对从事有机化学实验教学的教师而言,任重而道远[4]。
参考文献:
[1]王志伟,张田梅.以创新教育培养创新型科技人才[J].中国高等教育,2007(24):29-30.
[2]马祥梅,王斌,张晓梅,邢宏龙,何杰.关于大学有机化学实验教学的思考[J].宿州学院学报,2013(28):110-111.
关键词:PBL教学模式;有机化;化学实验教学
近年来,科学技术呈现出大幅度的跃进,各个领域的竞争也更加的激烈,对于创造性思维和自主学习能力为主的现代社会,传统的教学方式已经难以满足现有学生的需求,因此高校的教学改革成为了当前的重要任务之一。二十一世纪是一个以科技创新为主要发展点的时代,科学技术是强国富民的重要因素,因此改革高等教育的任务刻不容缓,而怎样才能形成独具时代特征的教育思想和观念,并且使构建成的人才培养体系更加适应经济时代的发展和建设,都是当前教育领域所需要解决的重要问题。PBL教学模式是一种以问题为基础的教学方式,它的设计理念、实施方式以及考核和评估体系都与传统的教育模式不同。PBL教学模式在我国已有一些研究和应用,并取得了一定的成效,然而在有机化学实验教学方面的应用研究却并不成熟。
1PBL教学模式在有机化学实验中的应用现状
(1)优势。PBL教学模式是一种以学生为主体的教学方式,教师在课程开始前会提前布置问题,让学生们通过各种渠道和方法,寻找到解决问题的方案,不仅能够激发学生的学习积极性,还能够促进学生由被动学习转变为主动学习。学生们为了解决问题需要查阅大量的资料和文献等,能够有效拓展学生们的知识面,而且学生在寻找问题解决方法的过程中,往往会跟其他同学进行交流和探讨,从而使得相互间的知识形成互通,这种自主探讨和研究的学习方式,能够让学生有效掌握知识和技能。而且,因为学生们是带着问题投入到学习中的,因此在解决问题的过程中常常会使用多种思维认知方式,能够有效提高学生们的思维能力和综合分析能力。(2)弊端。因为在PBL教学模式种,学生们需要花费大量的时间去查找资料、研究问题以及寻找解决问题的方法,因此大量的学习压力加上消耗的精力,都会严重影响到学生的学习热情。而且有些学生因为自身知识和能力的不足,难以适应这种教学方式,也就无法培养出学习的自主性。在PBL教学模式中,要想深入开展课程就需要优秀的师资力量,而现有的大多数高校却普遍存在着教师经验不足且师资力量不够的问题,加上教学资源的限制以及评价体系的不合理,使得PBL教学模式在有机化学实验中的应用受到了极大的限制。
2PBL教学模式在有机化学实验教学中的应用策略
(1)课前准备。当前面一节的实验课程结束后,教师可以将下次的实验内容、思考题以及所需查找的资料范围等内容提前布置下来,让学生们在课前能够通过资料和信息的查找,分析和整体出实验的过程和注意事项,并上交简单的预习报告。教师还可以安排实验小组协助整个实验的准备过程,如试剂的配置、实验过程的观摩以及事先的接触等环节,从而有效提高学生的实际动手能力。(2)课程教学。实验教学是一种需要将理论和实践、形象思维和抽象思维结合在一起的教学过程,只有以感性的认识为基础,在实际的现象中才能够验证其中所蕴含的基本理论和概念,只有理论和实践相结合的方式才能够使学生的知识和能力得到提高,可以说实验教学其实是理论教学的延伸、拓展和深化。PBL教学模式在实验教学中的应用能够使课堂教学中的教师为主体转变为学生为主体,学生们在自主学习实验原理和知识的过程中,教师只是充当了引导者的角色,这种方式不仅能够培养学生的发散性思维,还能够让学生在试验中充分理解课堂学习中的理论知识,进而发挥出学生的主观能动性。在实验课程的讲解结束后,可以将学生分成若干个小组进行实验,教师在巡视的过程中发挥指导的作用,以便于观察并纠正学生们在实际操作过程中的问题以及不规范行为,在巡视以及回答学生问题的过程中,还能够重点针对能力不强以及基础较差学生进行重点辅导。需要注意的是,在发现问题后,教师不仅需要引导学生们发现问题存在的原因,还可以亲自动手示范,从而培养学生良好的操作行为和习惯。经过实践证明,在进行实验的过程中只有严格把关,注重细节,才能够养成学生严谨的学习作风,因此教师在进行指导的过程中应当重视学生的观察记录,并从中推断出结论的合理性。(3)课后总结。当实验课程结束后,教师应当和学生一起完成实验总结,可以通过提问和讨论等方式,深入探究实验中出现的现象,并分析其中所蕴含的原因,最终得出结论,而且在总结结论的过程中,不仅能够从中寻找到自设男的不足,还能够依据不足之处提出改善的策略。尤其是学生们在分享和交流实验环节和收获的过程中,教师的教学水平和学生的学习能力都能够取得有效的提高。在实验的结束后,因为学生们实际体会到了注意事项的重要性,因此对于一些用描述无法阐述清楚的操作原理就更加容易理解,不仅能够从实验中体会到学习的乐趣,还能够确保实验的顺利完成,从而养成严谨的学习作风。
3结论
PBL教学模式在化学实验教学中的应用和实践,是现代教学理念的一种新型尝试,不仅为现有的化学实验教学提供了新鲜的血液,也为教学改革展现出了一种新的发展方向。在进行教学改革和实践的过程中,教师需要用于尝试新的教学模式和方法,学会在实践中加强和学生间的交流与沟通,才能够使学生的发展更加全面,还能够促进自身教学水平的提高。以问题为中心,以学生为向导的PBL教学模式,不仅能够将知识、实践教学和能力培养融为一体,从而协调和统筹理论教学和实践教学的关系,还能够培养教师的各项能力,让师生达到共赢的目的,可谓是一种有效的教学方式。
参考文献:
[1]王翠红,杨中智,李永芳,刘振岭.医学有机化学教学改革的探索[J].中国现代药物应用,2011,5(13):139-140.
【关键词】课堂教学 教学模式 实验教学 教学质量
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)22-0060-02
有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、反应、合成、反应机制以及化合物之间相互转变规律的一门科学。学习有机化学对培养学生运用有机化学知识分析问题和解决问题的能力,同时对满足药学、临床、检验和生物技术等专业学生对所需的基础知识的掌握和运用都有着重大的作用。故而,有机化学的课堂教学就显得尤为重要。
近十多年来,随着教学改革的发展,课堂教学有了不少新的教学组织形式,更开始注重学生的主动投入。而传统的课堂教学是以教师为中心,多采用讲授法这种单一形式。它之所以在实践中能长期存在的一个重要原因是其操作性强,但也存在着明显的弊端,其后果是封杀了教师在理论和创新意义上探索教学工作的需求,也封杀了学生的学习主动性、创造性。笔者认为采取适当的教学形式、方法和手段,在课堂教学的过程中做到以学生为中心,以教师为组织者、指导者、帮助者及促进者,将有利于学生主动性、积极性的发挥和开发学生的创新能力,如果使课堂教学的过程能成为一种多边活动的教育过程,就会调动学生的潜能,激发学生的学习兴趣,从而,从“要我学”转变为“我要学”,就会提高他们的创新能力和综合素质。本文就这一问题结合多年教学实践,对课堂教学模式进行了探讨,现总结如下:
一 理论课教学变单一讲授为多样化教学
我们课题组要求授课教师每节课至少有三分之一的时间让学生主动学习,这就需要灵活运用多种课堂教学组织形式。常用的组织形式如下:
1.加强课堂教学中的提问
提问是一种非常好的引发学生思考、提高学生学习积极性的教学方法。首先,在每次讲授新课之前,都要坚持课堂提问,检查教与学的效果;其次,导入新课。对提问的要求是提问的重点和质量,旨在加深学生对重点内容的掌握和理解,使教学安排得详略得当,内容主次分明。再次,通过提问设疑,造成学生思维上的悬念,使学生积极开动脑筋,把好奇引导到对知识的探索上来,如在讲立体化学基础一章时,常用的抗菌药物左氧氟沙星为什么在氧氟沙星之前冠之以“左”,类似这样的问题提问,就会激起学生的学习兴趣,点燃学生思维的火花,对教学能产生积极的效果。最后,瞄准教学模糊点提问并加以点拨,可引导学生找出其内在联系,分清其不同之处,消除错误印象。如亲核取代反应和亲核加成反应的异同点问题,通过对比性提问,就会让学生在学中思、思中学,这样不仅能提高课堂利用的时效性,还能切实达到“有比较才能鉴别”的教学效果。
2.充分利用现代化教学手段,如多媒体及教具
药学有机化学的教学可谓是“任务重,时间紧”,虽然教学经过筛选,但内容依然十分丰富,信息量大,涉及大量的分子结构式、构型、构象、化学反应方程式以及应用的案例等。将这些信息在黑板上写出来,需要很多时间。应用高水平多媒体课件能很快将这些内容展示出来,通过图形、文字、动画等多种媒体信息使有机分子的结构和空间形状变得十分形象和直观,真正实现交互式教学,活跃课堂气氛,提高教学效果。尤其是课件在展示分子立体结构方面具有直观性、高效、快捷的长处。
在有机化合物的立体结构教学中,初学者往往觉得难以建立有机化合物的空间结构,教师主要采用立体模型教具,让学生与教师一起搭建分子模型,配合化学绘图软件的分子三维图进行教学,取得了较好的效果。并采用立体三维结构式,以动画演示的方式让学生充分掌握各基团间的连接部位与方式。充分利用多媒体课件对分子结构图直观、灵巧的优势,多进行结构特点的剖析。
3.分组讨论
教师设置问题(提前给出)―预先查阅资料―讨论问题,让学生有充分的发言机会,以暴露学习中存在的各种问题与障碍,让学生各自的观点在争论中碰撞、比较,从而形成共识。也可让学生将自己探讨的过程展示在黑板上,由同学们自主评说。这样做,不同层面的学生都有发言的机会,既能体现合作的价值,又能在教室空间里建立起学习的联合体,让学生感受到集体的智慧。
4.习题答疑
笔者根据多年的教学经验感悟认为,有机化学的教学更适合课堂理论与习题答疑相结合。即在理论讲解的过程中穿插习题讲解,理论与应用相结合。课堂授课后往往留下习题作业,用以反馈学生对授课内容的掌握情况。学生作业中存在的问题以及学生对习题所提出的问题,可以进行有针对性的答疑。
5.小讲课
有机化学的重点是有机化合物的结构与性质的关系,这是有机化学的精髓所在,也是同学们今后能否灵活运用有机化学的知识和方法去分析解决问题的关键,然而这一部分需要善于总结。针对有机化学学科的这一特点,教师在每一章节讲述的最后,总是让学生总结这一章节的结构与性质。针对有机化学机理是教学难点,引导学生去总结亲电加成,亲电取代,亲核加成,亲核取代,自由基反应,离子型反应。另外,如何设计化合物的合成路线,也是有机化学的教学难点。启发学生逆向思维后,要求同学们能从产物的结构特征出发,从中找到合适的切入点。
6.提高学生兴趣,督促学生对所学内容进行比较、总结、归纳
教学中可以采用比较教学法、形象教学法、分析教学法等多种形式帮助学生学习记忆。我们在讲述每一个反应时,都会对它的反应物和产物特征进行对比、分析。并要求学生自己进行各类官能团化合物的反应与合成方法小结。鉴于有的章节内容多,化学性质及反应条件、应用条件复杂,可以采用表格的形式进行系统的归纳和阐释,力求使一些复杂的问题简单化、抽象的理论形象化、深奥的知识通俗化。
7.课下网络交流
课堂教学由于受到时间、环境的限制,不可能满足学生的所有要求,有待利用课下时间进行交流和信息反馈,作为教学补充,如在固定时间利用QQ答疑,有针对性地解决学生自学、作业中遇到的问题等。
另外,利用学院建立的网络平台使学生能通过网络得到有机化学学科丰富的学习资料,这样就有效地拓展了教学时空,充分调动了师生教与学的双重积极性,增强了学生探究问题的兴趣和获取知识的方法、能力,让学生由被动的接受者变成自主学习和探究创新者,把单纯的讲授知识过程转变为学生自主发现和解决问题的过程。
二 实验教学的模式转变
有机化学是一门实践性很强的学科,实验课在有机化学教学中起着举足轻重的作用。有机化学实验是药学等专业学生必修的一门重要的实践性和操作性课程,其应坚持的指导思想是:“全面推进素质教育为根本目的,以培养学生创新精神,提高学生实践能力和操作能力为重点,构建以基础训练―综合应用―研究创新为主线的实验课程教学体系”。它对培养学生周密思考、仔细观察、主动探索问题,促使学生掌握化学实验的基本操作方法和实验技能、提高学生学习能力、激发学习兴趣、培养其科研能力方面具有重要作用,同时也是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径。
在传统实验教学中,实验教师是教学的主体,而学生则被动地接受知识和技能。学生按教师所讲对照实验指导书按要求操作、运行一遍取得数据即可。显然这种模式存在许多弊端:(1)理论课上讲解一个定理,而实验课上用实际的数据来验证这个定理,可以说几十年不变,内容单一枯燥,其结果是一门课程学完后仍有很大一部分学生对其所学的课程没有实际应用的感受,所学不知何用;(2)教师经常在讲解某个实验的同时进行演示,造成学生对老师的依赖;(3)学生对实验设备的运行原理、运行情况了解不深,连一些简单的故障都不能排除。
可采用的改进方法有:(1)在实验前,通过网络指导学生进行预习和主动性的进行实验设计,将学生推到实验的主置,使学生从具体实验入手,查阅文献资料,设计实验方案,实施实验步骤并做出分析等。(2)在实验中,由2人一组进行实验,教师作简单讲解后学生独立完成实验,整个实验过程中,教师对学生的操作能力、知识能力、研究能力和创新能力等进行观察、记录,作为考核依据,从而掌握有机化学实验的各项技能和有机化学研究问题的一般方法。(3)在实验后,指导学生正确撰写实验报告,并通过课堂展示优秀实验报告。注重实验结果的分析与讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力。(4)增加综合型实验和设计性实验,在实验教学过程中,学生有目的地自选实验课题、仪器设备,自行制订实验步骤,分析和处理实验数据和实验结果。实验教师只是做方向性的指导及辅助工作。这种方式才能充分调动学生学习的积极性,激发学生的兴趣与信心,培养科学的思维方式和应用能力,提高其主动性和创造性。
总之,近年来,我们致力打破过去传统的教学模式,从课堂教学的过程、教学内容、教学手段、师生互动等多方面,对有机化学教学模式进行改革实践。力图以课堂教学活动进行整体优化设计为切入点,使每一个教师在每一节课中,把握好教学设计与课堂学生状况的互动关系,从而,感受到课堂中生命的涌动和成长,感受到学生的存在与力量,不断构建相宜的课堂教学过程,让学生真正成为情感体验的主体、思维的主体、思想的主体、自我生命的主体,构建课堂教学新景观,提高教学质量。
参考文献
[1]郭春芳.浅谈化学教学中的创新教育[J].中国科教创新导刊,2011(25):23~25
[2]赵苏芳.论化学教学与创造性思维的培养[J].太原城市职业技术学院学报,2006(4):126~127
[3]杨方.论教师课堂提问策略[J].扬州大学学报(高教研究版),2008(3):88~89
[4]于开庆.关于优化化学课堂教学方法的研究[J].中国校外教育,2010(15):27
[5]刘爱兰.浅谈比较法在化学教学中的运用[J].鄂州大学学报,2008(5):67~70
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]计算机化学软件;有机化学教学;教学效率
随着互联网新时代的到来,计算机给我们工作的各个领域带来了生机的同时,也给我们的学习工作带来了福音,因此,在大学有机化学教学中扮演重要角色的计算化学软件凸显出了其魅力所在,计算化学软件可以把一串串化学元素符号不再是以前传统的二维平面展示学习,替代它的是最新的三维模式,使化学元素在课堂上表现得栩栩如生,吸引住了当代大学生好奇的眼球,并且同时还可以更彻底理解有机物质的内部构造,给想象力空间感差的学生带来了学习的兴趣,提高了同学们主动学习的浓厚的兴趣,从而改变同学们过去被动学习的坏习惯,再到现在的发现问题解决问题的能力的培养,这种模式改变了投影仪加幻灯片的传统上课模式,不但对传统教学的缺陷加以弥补,而且培养了同学们的学习有机化学的兴趣,高效的达到了大学有机化学教学的目的。
一、大学有机化学现阶段面临的问题
(一)同学对有机化学立体结构存在想象力欠缺问题
通过对中学有机化学的学习,我们了解了有机物中,简单的有机分子内部结构及其性质,但是在大学的有机化学学习中,对有机化学中有机物的研究更趋于专业化,多元化。所以我们所接触的有机物的内部立体结构也变得极其变化多端,往往在复杂结构的大前提下,所伴随发生的变化也五花八门,一种性质微小的改变就可导致整个反应产物的改变,所以大部分同学对有机物内部立体结构的学习也就产生了恐惧和厌倦心理,长久发展下去也就对有机化学的学习失去了信心,对于大学有机教学中所存在的这个问题,学者也进行了综合分析,导致这一情况发生的根本原因就是同学普遍存在空间想象力欠缺的问题,为了弥补同学们普遍存在的这个问题,所以引进计算软件的普及显得尤为重要。
(二)传统的上课模式失去了兴趣
众所周知,兴趣是最好的老师,进去了大学,老师运用传统的ppt讲课,对于新时代的大学生也就失去了新鲜感,吸引不住大众的眼球,导致学生接受知识很被动,被传统的教学模式感到厌倦,所以同学们不能在课堂上积极的活跃起来,久而久之同学就对这种传统的上课模式上课感到疲惫,也就失去了学习有机化学的兴趣,而对于现阶段的最新计算软件的提出,对这个问题的出现也可以得到及时解决,不仅可以解决老师备课难的问题,更可以活跃课堂气氛,抓住学生的眼球,使每节课都可以达到教学大纲上高效的达到目的。
(三)相对于发达城市,教学条件的落后
由于我国各个城市经济发展并不均衡,导致教育水平也有所差距,在沿海发达城市的教育水平相对于内地相对较高,我国坚持科教兴国,人才强国的伟大战略,教育水平的决定性因素除了软件设施之外,硬件设施更是一个难以逾越的因素,许多地区至今仍然使用传统的教学仪器,无法与现代化教学相接轨,大大落后与当代水平,比如现代计算软件的使用,给贫困地区带来了极大困扰,利用现代化计算机软件可以很大程度调动孩子的学习积极性,培养孩子独立思考和解决问题的能力,在大学有机化学学习展现的尤为突出,通过传统的教学模型已经远远不能达到教学目的。
二、计算软件对于有机化学教学的立体模型的展示
传统的有机化学教学模式,在有机分子立体结构通过教材的讲解,以及实验室所提供的曲棍模型对有机分子内部结构了解,这种途径使同学很难理解较为复杂有机物质的内部构造,无法突破有机化学教学中的重难点,这样的教学模式仅仅处于表面的学习,很难进一步深入学习,更无法到达活学活用的教学理念,可见在有机化学的教学中,有机分子的立体结构的想象变得尤为重要,也是有机化学教学中的难点突破口,突破了物质内部结构以及包含的键和自由基的类型,可以准确判断该物质所发生的变化及其产物。因为它与物质所发生的化学及其物理变化所发生的变化类型和结构有着密切关联,而科技的发展,巧妙地弥补了这个缺陷,比如可以利用现在较为普遍的软件chemoffice等相关化学辅助类的教学软件,可以清楚的展示有机化学分子的立体构造,使同学透彻理解有机化学分子的本质,我们用Gaussian03软件研究甲烷分子结构,步骤也较为简单:首先需要建立甲烷分子模型,之后对甲烷分子立体模型进行优化,为了有效体现甲烷的立体结构,就需要改变四个C–H键之间的角度,将scan输入其中,最后对整体进行调整,达到稳定的立体结构。可以形象的展示出来甲烷的立体结构及其内部所包含的键的类别。
三、对有机物的特性研究分析
对于有机物的某些潜在性质的研究,除了观察其发生的化学,物理反应来进行判断,还可以运用辅助软件进行透彻模拟,例如我们进行有机物的周围电子的存在形式,凭借纯粹的想象,想象电子的跃迁,从基态变为激发态,其中电子的得失,仅凭想象很难达到学习应有的效果,可以运用计算软件帮助学生理解概念性的知识,这样可以把抽象的概念转化为生动形象的动画来进行演示,可以一目了然的表达效果,不仅降低了学生学习时的难度,更缓解了老师备课时的压力,可谓一举两得,通过对有机物的相对参数和物理特性分析,我们可以借助che-moffice软件辅助完成教学任务,可以分为以下几个步骤:首先打开chemoffice来描绘一个苯环的分子结构式,接下来通过点击view菜单下的选项进一步计算其相对分子量,其中包含的π键数目,从上图我们可以一目了然地看出苯环属于有碳碳键交替构成的6元环,键角也可以更透彻明了的看出来,从我们实验室的实验可以得出,苯不能使溴水或酸性KMnO4褪色,这说明苯中没有碳碳双键。进来研究证明,苯环主链上的碳原子之间并不是由以往所认识的单键和双键排列(凯库勒提出),所以每两个碳原子之间的键均相同,是由一个既非双键也非单键的键连接(叫大π键)。(可理解为平均化的价键,介于单键与双键之间,兼具二者性质,既可以取代,又可以加成),进而我们对苯环的研究更深入了一步。
四、演示动态情况下的反应机理
在有机化学反应中,往往伴随着内部能量的变化和新产物的产出,我们运用新计算软件将其抽象的过程加以模拟化,使反应机理过程所伴随的变化得到展现,使我们将其难点一网打尽,牢固掌握核心课程内容,我们以一氯甲烷取代卤素的反应为例子进行论证分析,可以使用Gaussian03软件进行模拟,首先分别对反应物CH3CL+Br-和对应产物的分子模型进行构建,使用QST2方法搜索反应物过度的中间产物,得出整个反应过程的发生情况,在整个反应过程中,可以看到亲试剂Br-从基态的CL-的背面逐步接近中心的碳原子,逐步形成Br–C键,同时中心的碳原子也发生了变化,其上部的基态氢原子也向离去基态的方向发生偏转,当在中间过渡态时,中心碳原子呈现的为sp2杂化,而在同时其他三个3个基态原子与形成的直线在同一平面上,最终完全离开基态中心形成产物,整个取代过程展现的由抽象变得更形象。
五、总结
分析表明,信息量大,理论性强,空间感强等是高等化学的显著特点,而要摆脱这一要素的困扰,我们必须借助现代化的条件对其进行以另外一种方式展示,根据其物质的本质及其属性发生的变化也极为复杂,所以我们必须紧跟时展,采取一定的辅助措施,在教学活动中,紧随科技的发展的潮流,巧妙高效的运用计算机软件辅助教学,利用计算机软件辅教学,可以极大的调动同学学习化学的热情,使同学积极思考,探讨,及时发现问题和处理问题,在这一过程中可以牢固的掌握相关知识,同时也培养了同学学习的能力,计算机走进有机化学的教学课堂,使传统的教学模式得到改善,由原来的抽象化到现在的简单化,与此同时积极鼓励同学使用掌握现代化的计算机软件,可以培养同学对有机化学微观世界的研究,给教学质量起到如虎添翼的益处,使同学们在今后的大学有机化学学习的当中受益匪浅。
参考文献:
[1].高圆,张立,杨开元等.高等化学研究性教学的实践与思考[J].华中农业大学学报(社会科学版),2016,95(5):132-134.