有机化学教学改革的探索

2014-03-28 22:59:50杨素华
赤峰学院学报·自然科学版 2014年1期
关键词:化学同学教学

杨素华

(赤峰学院 化学化工学院,内蒙古 赤峰 024000)

有机化学教学改革的探索

杨素华

(赤峰学院 化学化工学院,内蒙古 赤峰 024000)

为了解决当前有机化学教学内容多而课时少这一矛盾,介绍了作者多年来在有机化学教学中的实践和体会,围绕着如何改进有机化学教学方法,着重从课前、课中和课后几个方面的教学方法改革进行了论述.

多媒体课件;化学史;比喻;分组

有机化学是我校化学化工学院的四大基础课之一,随着科技的发展,有机化学研究领域的新观点、新理论、新研究热点不断涌现,体现出了发展迅速、内容不断丰富这一特点,然而伴随着教学改革的不断深入,有机化学的教学时数却在不断地减少,这就产生了本课程教学内容多而课时少这一矛盾[1].针对本学科实用性强、我院学生考研率较高的事实,在课时少的情况下,如何教好这门课,使培养出来的学生具备较强的专业技能以及不减少考研率,需要我们不断地思考和探索.笔者经过近几年的教学实践,尝试了一些方法,取得了一些经验和体会,也得到了同学们的认同和较好的教学效果.

1 充分做好课前准备,重点解决几大矛盾

虽然同学们在高中就已经接触有机化学内容,但是进入大学之后,往往因为学习内容多,知识点繁杂,需要记忆的名称、性质、化学反应多,反应历程知识艰深,立体化学抽象等诸多问题而失去学习信心,影响教学效果.笔者针对以往同学们出现的问题,积极地在备课过程中解决这一问题.

1.1 在有机物的名称上,着重讲授烷烃的命名

先简单复习高中化学知识,在同学们有积极性的基础上,举几个高中化学没接触过的例子,引导学生积极思考,再由浅入深地介绍大学要掌握的命名原则,让同学们分组练习,掌握效果很好;然后加上要考虑的含有杂原子的官能团,官能团主要有两种:一种是含有碳原子的,编号时作为一号碳,另一种是不含碳原子的,编号时优先考虑官能团,命名时要列出官能团的位置,其它大体遵从烷烃的命名规则,最后给同学们列出官能团的优先次序.在其它各章节中即使花费时间不长,同学们对命名也掌握地较好.

1.2 在立体化学上,搞好构造、构型和构象三个层次的教学

同学们在高中只是在构造这一层次上识记有机物,到了大学后如果有机物的立体构型以及构象学不好,会直接影响很多有机反应历程、有机反应事实的学习,因此在此环节,把有机物的构造、构型、构象放在一起比较,让同学们知道立体化学的精髓所在,能起到非常大的作用.具体是在构型介绍中引进构型表示方法的楔形式,在构象中引入锯架式、纽曼投影式.

1.3 通过预先讲授化学键的断裂方式以及活性中间体研究反应历程

有机化学的断键方式有两种:均裂和异裂,分别产生游离的中性原子(游离基)和带正负电荷的阳、阴离子,在同学们已经学习了无机化学的基础上,先温习一步反应即旧键断裂与新键形成同时进行,再引入两步反应也就是旧键断裂后新键形成,断键产生的中性原子以及离子就是反应活性中间体,此情况中中间体是什么,就称为什么反应类型,并强调这与加成以及取代反应不是一种分类方式.然后再在后续课程中讨论每一章节的主要反应历程.

2 授课中几大特点

2.1 利用多媒体授课,增加课堂容量

因为有机化学内容多,反应方程式和反应机理数目繁多,书写费时费力,特别是涉及立体化学的时候:在黑板上表示分子的立体构型时得用平面式子表达立体含义,非常费时,耽误课堂教学时间,尽管赋予了其立体含义总体上也是不直观,另外如果用平面结构来表达大分子和高分子的结构如:蛋白质的四级结构在黑板上根本就实现不了,因此借助多媒体有利于直观地模拟立体空间结构,展示立体构型,便于学生对立体化学知识的掌握,将微观现象宏观化,抽象概念形象化;除此之外多媒体有利于增加课堂教学的信息量和容量,巩固和提高学生所学的知识,从而提高课堂教学效率.但是多媒体技术在课堂教学中一直也存在着一些弊端:有时影响老师与学生之间的互动;课件容量大,重难点不突出,影响学生对知识的接受[2,3],针对以上可能存在的不足,笔者在课件的制作过程中努力尝试:在演示屏幕的设计中,每张幻灯片尽可能表现一个完整的内容,同一级标题字体、字号以及颜色都相同,不同级标题之间字体,字号以及颜色都有区别,重点内容在版面上出现时字体加粗,着重强调;版式设计简练,适用性强,基本没有太过花哨的内容;针对同学们在老师用传统黑板授课时与老师互动性好这一特点,笔者近几年来把此课件经过无数次推敲修改,每一节内容基本做到了与黑板授课没有差异,即使是一个公式,有时也在放映过程中一步一步出现让同学们有思考时间,能跟着老师启发的思路走.讨论问题时,先通过黑板上的设问,最终再出现结论,同学们就没有光听没有思考或是在思考过程中已经被落下的情况出现.

2.2 讲课过程中引入化学史教育

化学史教育是在化学教学中根据具体情况适当地穿插化学史实而进行的一种教学活动,目前世界上许多发达国家十分重视化学史教育,有机化学这门课程涉及的人名反应很多,在有机化学教学中引入化学史的教育对于教学改革具有非常大的帮助[4],例如在绪论中介绍有机化学发展史时讲到1781年,拉瓦锡将他的燃烧理论应用在有机化合物的分析上,杜瓦提出氮的分析法,李比希(Liebig)进一步改进了分析方法,使碳氢分析成为精确的定量分析技术.关于李比希向同学们介绍如下:是一位德国化学家,他最重要的贡献在于农业和生物化学,但他创立了有机化学.截止1955年,他的学生以及学生的学生中诺贝尔奖金获得者就有40人.其中有机化学家有凯库勒,范霍夫,武兹,费林,罗宾森,霍夫曼,珀金、拜耳、狄尔斯、阿尔德、费歇尔等.这些有机化学家在后面的章节中都有介绍,由此可见李比希对有机化学发展的巨大贡献.在讲格林尼亚试剂时提出:1912年瑞典皇家科学院鉴于格林尼亚发明的格氏试剂对当时有机化学发展产生的重要影响,决定授予他诺贝尔化学奖.对同学们强调因为发明一种试剂而获奖,可见此试剂的重要性,所以同学们对于格氏试剂的合成以及反应印象就比较深刻.在教学过程中有关这样的化学史教育很多,在适当的时候引入既可以激发同学们的爱国热情又可以增加同学们的学习兴趣.

2.3 用生动、形象的生活实例讲解,使同学们乐学易懂

在教学过程中总会有一些难懂、难理解以及同学们感觉矛盾难识记的内容,在处理此类情况时则采用形象的比喻来帮助学生理解:如在介绍烷烃与氯气和溴单质的自由基取代反应时,为什么溴对伯氢仲氢叔氢的选择性更强,针对溴单质与烷烃反应慢而氯气反应快这一事实,把它们的反应比喻为很强的百米赛跑运动员,当所有人速度都很快时不容易看清谁先到终点(相当于氯气与三种氢的反应),但是放慢镜头(相当于溴单质与三种氢的反应的)就可以看清了即三种氢原子的区别凸显了.再比如介绍邻基参与的时候,此反应是有形成三员环这一过程的,而在学习环烷烃时同学们已经对三员环不稳定五、六员环稳定这一事实印象很深刻,因此给同学们比喻如下,如果我们要放一串钥匙在衣服兜里,假设有两个兜一个很深钥匙不容易滑出,但是放的时候费劲(相当于化学中的焓有利),另一个兜较浅容易滑出,但是放的时候容易(相当于化学中的熵有利)如果我们不匆忙一般会把钥匙放到保险系数大的兜里,而如果我们有特别着急的事情,需要很快腾出拿钥匙的手的时侯,可能我们就选择容易放入的兜里了.邻基参与本身是一个动态的反应,有三元环的形成过程但最后还是要开环的,因此反应时就选择了熵有利过程.通过诸如此类的比喻就把一些晦涩难懂的问题解决了,同学们都为自己听懂而高兴,教学效果也很完美.

3 课前以及课下对学生的要求

对于每一门课,如果都仅靠课堂上的学习,是不可能牢靠地被掌握的,因此课下要求同学们总结上堂课的知识框架,并着重识记重点反应类型以及机理.对于每章节中的类型反应以及特殊反应每节课前都拿出2-3分钟时间进行温习巩固练习,开始前两个月是老师示范把上节课内容总结回顾,中期是同学们对所学前一次课内容进行总结回顾,既培养了同学们总结概括能力又培养了准确表达能力,后期就是每节课之前要求学生写出反应主要产物,督促同学们课下学习以及抓住反应重点.

对于作业,由于网络发达以及同学们有惰性思想,有不少同学存在抄袭现象,基本上全班同学就存在一两个母本,其余的都差不多,为了解决这个问题,课下作业进行分组批改,对于每组4-6名同学老师一对一批改作业,通过老师讲,同学问的形式基本掌握同学们什么题真正懂了,什么题比较模糊以及哪道题根本没有思路,每次讲解都做到同学们确实每道题都会了,然后这些同学再去批改其他同学的作业,因为每名同学只批改几本作业,批注细致准确,每次作业都实现全班同学的作业全部被批改.最后通过课余时间给同学们上习题课,可以有针对性地处理同学们作业中的共性问题.通过这种批改作业的方式,同学们抄袭作业的现象少了,习题课的质量也提高了.

如何教好有机化学这门课,解决在新形势下的一系列的问题和矛盾,是一项长期而艰巨的工程,需要我们不断地探索、改革、总结和完善.

〔1〕杨宇婴.用现代教育理念深化大学有机化学教学改革[J].广州化工,2011,39(12):157-158.

〔2〕蒲侠.多媒体技术在有机化学中的教学实践与体会[J].广东化工,2006,33(6):99-101.

〔3〕胡峰恺,李长江.多媒体应用于有机化学教学的实践与体会[J].黄山学院学报,2004,6(6):74-76.

〔4〕陈爽.《有机化学》课程教学中引入化学史教育的尝试[J].广东化工,2004(8):47-48.

〔5〕党金宁.高职高专院校有机化学教学方法探究[J].时代教育,2008(4):58.

G642

A

1673-260X(2014)01-0220-02

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