史瑞欣+孙才英+于朝生+施连旭
摘要:文章以奥苏贝尔有意义学习理论为指导,对高中、大学有机化学在教学内容与教学深度上的关系进行了分析,提出了教师在大学基础有机化学教学过程中,应注重高中与大学有机化学知识间的联系,促进学生实现有意义学习,并帮助学生掌握科学的有机化学思维方法。
关键词:高中有机化学;大学有机化学;关联性
有机化学是高校化工、环境、材料、生命等学科的重要专业基础课程,对学生后续的专业课程学习提供重要的有机化学理论基础。有机化学是一门内容丰富、涵盖面广、富有活力的科学,涉及大量的有机化学反应和相关的物理性能数据。在有机化学反应理论中,一个基本规则在某一具体反应实例中的适用程度会受到各种因素的影响和制约。学生在学习过程中往往发现,一个规律性的原理对这个化合物是适用的,但对另一个化合物可能受到某个因素的影响又变成可以忽视的了。因此,学生在初学有机化学这门课程时,往往会感到十分困难。在教学过程中,学生反映比较集中的问题是上课听老师的分析,认为很有道理,能听懂,也能理解。但课后在自己做题时经常感觉无从下手,没有解题的思路,看答案好像会了,但再碰到类似的问题,还是不会做。针对学生在有机化学学习中遇到的上述问题,教师需要在教学实践中充分遵循认识论的规律,并在讲授新的知识点时与学生在中学阶段所学习的有机化学知识联系起来,“温故而知新”,通过将学过的知识应用到新的问题情境中,帮助学生加大思维深度,提升学生的科学思考能力,从而,帮助学生实现思维方式从具象到抽象的转变。
一、奥苏贝尔有意义学习理论
有意义学习是美国认知教育心理学家奥苏贝尔提出的,与机械学习相对的概念。奥苏贝尔认为,有意义学习过程的实质,就是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立非人为的、实质性的联系。奥苏贝尔重视学习者已有的认知结构在有意义学习中的重要作用,认为它是影响学生学习效果的最重要因素。他认为学生进行的有意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关概念相互作用才得以發生的,这种相互作用的结果,导致新旧知识意义的同化,而同化是有意义学习的心理机制。
教是为了学,教法必须以学法为依据,因此教法改革应回归到学习理论中去寻找心理学依据。按照有意义学习理论,教师在教学过程中,为了使学生进行有序并富有成效的学习,应在讲授新知识之前,充分了解“学习者已经知道了什么”,即学生原有的认知结构、学习基础和学习潜能,这是教学的起点;而学生已经具备的,与所讲内容相关的知识经验和能力水平等则决定着学习起点的定位。教师须准确找到学生已有经验和新知识之间的切入点,积极引导学生主动地把新知识与其认知结构中原有的适当知识进行联系,并且教师要运用多种教育教学方法与技术充分揭示新旧知识间的联系和区别,帮助学生掌握和理解新知识,这样才能有效推进新旧知识的顺利联结与同化。在教学实践中,如果教师不能明确教学的起点和新旧知识的联系点在什么地方而盲目施教,将导致学生不能有效地掌握新知识。
二、高中与大学有机化学的联系
首先,在教学内容的安排上,高中所学习的有机物类别与大学基本一致,但高中阶段主要是针对各类有机物的代表性物质进行学习,学习代表性有机物最基本的物理性质和化学性质。在大学有机化学课程中,把这些代表性有机物的物理性质和化学性质的知识扩展与延伸到族群中那些不具有典型性的一般有机物中。也就是说,代表性有机物的相关知识在大学的学习中起到了一个“桥梁或纽带”的作用,通过它将高中与大学有机化学知识有效地联系起来。
其次,从知识的深度上,大学有机化学知识是对高中有机化学知识的拓展和深化。高中阶段侧重对代表性有机物性质的了解与识记,对于物质的结构问题只是简单的介绍,对反应机理则涉及的更少;大学阶段在学习有机化合物的性质和有机化学反应时,会着重引导学生从物质结构的角度和反应机理方面去分析与理解各种有机化学问题,并将知识点与有机化学的学科基本结构融合在一起,以一种由浅入深、由简入繁的逻辑顺序逐渐帮助学生实现知识迁移。对学生来说,进入大学后伴随着年龄的增长与阅历的逐渐丰富,学生在空间知觉、抽象思维能力和认知能力等方面都获得了较大程度的提高,这也为学生在大学有机化学的学习中实现在高中学习基础上思维方式的转变奠定了基础。
总之,高中与大学有机化学知识间是紧密联系的,高中有机化学知识是学生学习大学有机化学知识的基础,大学有机化学知识是对高中有机化学知识的拓展与深化。学生在掌握了高中有机化学知识的前提下,才有能力学习大学有机化学知识;而大学有机化学的学习将使学生实现对有机化学这门学科在范围上的扩大,在广度和深度上的提高。因此,教师在实际教学过程中,要善于利用这种关联性,科学地运用有意义学习理论,采取合理、有效的教学方法和手段,帮助学生及时地调整学习状态与学习方法,从而提高学习效果。
三、大学有机化学教学对高中有机化学知识的应用
复习法、提问法是大学有机化学课堂教学中,教师利用学生在高中阶段所形成的知识经验和认知结构来进一步学习有机化学新知识的常用教学方法。通过对高中阶段已学习过的有机化学知识的复习与提问,以及针对学生已有的知识背景,向学生提供一些与所要讲授内容密切相关的生产、生活实例,能够促使学生将头脑中已有的知识经验和认知结构提取出来,与所学的新知识进行整合,从而形成新的知识经验和认知结构,达到掌握新知识的目的。
例如,在讲授醇类物质的化学性质时,学生在高中阶段对醇的化学性质是通过乙醇为代表性化合物学习的,学生已学习的知识点包括乙醇与金属钠反应,生成氢气;乙醇在浓硫酸的催化作用下,脱水生成乙烯;乙醇与氢溴酸反应,生成溴乙烷;乙醇被重铬酸钾溶液氧化,使重铬酸钾溶液颜色发生变化等。也就是说,关于醇类物质的弱酸性、亲核取代反应、消去反应与氧化反应等主要化学性质,学生已经通过乙醇有了基本的了解,并且在高中阶段的学习中,教师会对上述反应现象利用图片或演示实验的方式向学生进行展示,使学生具有直观的感性认识。在此基础上,教师在讲授大学有机化学内容时,要充分利用学生已有的知识经验。以乙醇的弱酸性为例,教师先对学生进行提问:“如果向一个盛有乙醇的烧杯中,加入一小块钠粒,我们会观察到什么实验现象?”学生会回忆起高中教师的演示实验,回答出有氢气释放。教师进一步提问:“为什么乙醇能够与钠反应,释放出氢气?”由此开始,和学生一起分析乙醇分子的结构,从电负性的角度向学生讲授乙醇所具有的弱酸性,并进一步从RO-在液相中的溶剂化作用对醇酸性的影响,深入讨论不同类型的醇所具有的酸性的相对强弱规律。
总之,在教师带领学生对高中知识点进行复习的过程中,多向学生抛出问题,多问“为什么”,激发学生对反应发生的原因产生好奇心,从而使学生由被动变为主动学习,积极地跟随教师的思路一起思考,从而获得问题的答案。这种质询的态度、对有机化学问题的思考习惯、以及科学的思维方式的培养,其意义远远大于对某一反应实例或规律的死记硬背。
四、结论
学生在大学有机化学的学习过程中,由于受到中学化学教育和学习方法的影响,习惯于对具体有机物性质和有机化学反应实例等知识点的识记,当需要他们运用自己的思维来分析、判断某一有机化学问题发生的原因,依靠自己的推理来获得结论时,学生往往感到无处着力,非常茫然,这是导致很多学生认为大学有机化学难学的重要原因。作为教师,我们要充分利用学生已有的知识经验与知识结构,从学生熟悉的知识点入手,充分调动学生对已学习过的知识点进一步探寻、质疑的好奇心和求知欲,将学过的知识应用到新的问题情境中,巩固原有知识,加大思维深度,提升学生的科学思考能力,从而实现对创新型人才的培养目标。
参考文献:
[1]秦川,荣国斌.有机化学教学中加强案例教学·化工高等教育[J].2006(2): 84-85.
[2]王惠来.奥苏伯尔的有意义学习理论对教学的指导意义.天津师范大学学报[J].2011(2): 67-70.
[3]张秀莲,陈承声,肖建彬.化学课程与教学论[M].广东高等教育出版社,2013.