发布时间:2023-10-13 15:36:44
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随着高等教育大众化的不断推进和高考科目设置的改革,高职院校招生考试时对学生高中所选科目没有限制,导致同一专业的学生化学、生物、物理等课程的基础不同。众多高校针对公共基础课的教学,如数学和英语,采取了分层式教学[1][2],并且成效显著。而对专业基础课,如化学和物理,因所涉及的学生规模较小,且各专业侧重点不同,更多的是强调教学过程中“因材施教”的理念。有机及生物化学是将有机化学和生物化学两门专业基础课整合重组为一门课程,主要是面向生物工程系的各个专业开设,总课时90个学时,本课程在学生一年级上学期就开设,意在为后续专业课的学习打好基础。本研究通过对江苏农林职业技术学院生物工程系350名学生化学学习情况的调查分析,提出在有机及生物化学教学过程中应采取有效的教学策略,让不同的学生在学习上得到最佳的发展。
一、对差异现象的观察与思考
1.化学教育背景的差异。本校生物工程系的学生为统招的高职生,74%的学生生源地是江苏,26%的生源地是外省。所调查的学生中仅30%的学生高考是选考化学的,70%的学生参加了普通高中学业水平考试。高考选考化学的这部分学生基础相对较好,但所占的比例小。仅参加过化学普通高中学业水平考试的这部分学生所占的比例大。再加上不同的地区化学教学的差异,学生的化学基础参差不齐,而高职生的知识功底本来就比较薄弱,这给我们的教学提出了巨大挑战。
2.学习态度的差异。调查中仅55%的学生对化学的学习一直有兴趣,45%的学生没有兴趣。兴趣的不同就会产生学习动机和方式的不同,感兴趣的学生就会去认真听课,积极钻研,而不感兴趣的学生就会缺乏学习动力。幸运的是调查中有96%的学生认为化学的学习对专业学习有帮助,仅有4%的人认为没有帮助或不清楚是否有帮助。
学生学习主动性调查结果表明,10%的学生会经常制定学习计划,80%的学生偶尔制定学习计划,10%的根本不制定学习计划。10%的学生学习主动性是很高的,85%的一般,5%主动性不高。以上情况表明,大部分学生没有具备良好的自主学习习惯。
3.学习策略的差异。调查中,仅有6%的学生课前经常预习,65%的学生偶尔预习,29%的学生根本不预习。14%的学生课后经常复习,47%的学生课后有时复习,33%的学生临考前才复习,6%的根本不复习。预习和复习是学好知识的良好习惯,大学学习科目很多,及时的预习和复习就显得尤为重要。调查结果表明,仅少部分的学生有经常预习和复习的习惯,因此要加强对学生学习方法的指导,注重学习习惯的培养。值得高兴的是,调查中70%的学生认为上课必须记笔记,25%的学生偶尔记,5%的学生根本不记笔记。有机及生物化学课程内容多,难度大,课堂上边听课边记笔记,可以促使学生思考,也能使学生集中精力听课。同时还有助于加强学生记忆和回忆课堂上讲过的基本内容和材料,也为课后复习和将来深入钻研准备参考材料。
4.学习效率的差异。31%的学生认为课堂学习效率高,61%认为一般,8%认为不高。学生课堂学习效率有待提高。
二、尊重差异,实施有效的教学策略
教学策略是为实现一定的教学目标而制定的、付诸于教学过程实施的整体方案,它包括合理组织教学过程,选择具体的教学方法和材料,制定教师与学生所遵守的教学行为程序。针对本校学生在化学学习方面的上述差异性,结合有机及生物化学的课程特点,应采取如下的教学策略:
1.教学目标分层。根据学生的学习基础、学习态度、学习策略等方面的差异设立多层次的弹性学习目标。大致可分为三层:基础性目标、提高性目标和发展性目标。比如说在有机化学教学中,基础性的教学目标是要求全体学生要熟练掌握各类有机物官能团的结构和典型性质;提高性的教学目标要求大部分学生掌握各类有机物的命名和主要性质;发展性的教学目标要求学优生在提高性的教学目标的基础上还要掌握含有两个官能团以上的有机物的命名和化学性质。这样既考虑到学困生的能力,又考虑到学优生的发展和提高。
教学目标分层要求教师首先要考虑教学内容的合理性,兼顾到各层次学生的需要;其次要预设不同层次学生学习中出现的问题,有的放矢,轻松应对;教学内容要有一定的弹性,预设发展性内容,为学优生提供更广阔的学习和思维空间。
2.重视最基本知识点的教学。70%的学生化学仅达到参加普通高中学业水平考试合格水平,30%参加了高考的这部分学生高考成绩C居多,总之,学生的化学基础知识薄弱。因此,教学过程中要重视最基本的知识和理论的教学,既有助于学困生的学习又有助于学优生的复习。而从基本知识点的理解到知识的应用则需要学生提高课堂效率,及时掌握和灵活运用。比如说在讲解有机物命名时,一定要详细讲解烷烃和烯烃的命名,并配以大量的习题,只有这个基础打好了,其它有机物的命名就很容易掌握。
3.多联系生活中的实例,提高学生的学习兴趣
兴趣是学生学习的原动力,调查中我们发现有接近一半的学生对化学的学习不感兴趣。而有机及生物化学是与我们生活密切相关的一门课程。教学过程中多运用比喻,多联系生产生活实际,使抽象的概念变得生动具体,有助于师生互动,教学相长,从而提高学生的兴趣和课堂效率。比如在讲解蛋白质结构作用力二硫键时,可借助于烫卷发这个例子让学生深刻理解什么是二硫键。烫卷发是学生比较关注的话题,举这个例子学生会非常感兴趣,还能活跃课堂气氛。
4.采用多元化的教学手段。有机及生物化学总学时90学时,其中有机化学部分30学时,生物化学部分60学时。总体来说,本课程知识体系庞大,内容复杂抽象,知识点交叉联系,系统性和逻辑性强。要想学好这门课程不是轻而易举的事情,尤其是对于学困生,在有限的学时内学好这门课有难度。教学中可借助于模型、多媒体和板书等手段来帮助教学。比如在讲解烷烃的构象、旋光异构、蛋白质的结构等这些抽象知识点时可借助于模型来帮助学生理解;通过动画观看蛋白质和DNA生物大分子的三维结构;借助于幻灯片来理解三大物质代谢、能量代谢的关系;有机物的命名和化学反应边板书边讲解,更有利于学生的学习。
5.重视学生自主学习能力的培养。从学生的学习态度和学习策略的调查结果看,大部分学生没有良好的自主学习习惯。
有机及生物化学在大学一年级上学期就开设,学生还停留在高中的学习模式,养成了依赖教师的被动学习习惯。教师要提醒学生改变学习方法,由被动学习变为自主学习。学习过程中,要把握好预习、听课、复习、总结、作业几个重要的环节,有目的地研究学习规律,选择适合自己特点的学习方法,提高学习效率。调查中大部分学生学习主动性不是很高,而有机及生物化学是一门实用性很强的课程,教师应从本课程的特点上注重激发和提高学生的学习动机,使学生“愿学”、“乐学”,养成主动学习的意识,提高学生自主学习的能力。
6.重视实验课教学。有机及生物化学是一门理论与实验密切结合的课程。尽管教学时数减少,但必须重视实验课的教学。实验是培养发展学生动手能力、探究能力、创新能力的重要手段之一,是使之成为技术应用型、技术技能型、高技能操作型、创新型人才的最佳途径之一[3]。调查中发现学生对实验课非常感兴趣,要求增加实验课的学时。实验课教学时数现为18学时,实验教育中首先重点是对学生基本实验技能的培养,如基本实验操作,基本仪器的规范使用,为日后其它实验课的学习打下良好的基础。其次适当增加操作性和应用性强的实验,如红辣椒中红色素的测定、蛋白质等电点的测定、还原性糖含量的测定等。当然对于一些性质或验证性试验,可拍成录像,课堂播放,如烃的性质、酶的底物专一性等。再次应该将实验室开放,给有需要的学生提供有利的条件,鼓励学生自带实验课题进入实验室,为学生创造自主探索的环境。
总之,在教学中教师要尊重和照顾学生的差异,运用各种教学策略提高教学效果,最终实现因材施教的目标。
参考文献:
高职和大学的教育存大着一定的差别,其表现主要有两点分别是: 在培养的标准上,高职主要培养技术型人才; 在培养的形式上,高职以社会的需求为目的,以适用的能力为主设计相对应的培养方案,以学生的应用能力为重点进行培养人才。有机化学属于药学专业一门比较重要基础性课程,可以直接称其为药学的核心。在经过对有机化学的学习后能让学生更好的学习药物的组成结构及其性质合成,了解药物的结构及药效的相互联系。为以后的药物生产,药物质量的检测及新药的研发打下坚实的基础。在高职,有机化学教育的改革实践中出现了很多非常出色的教育工作人员。针对教育方法他们提出了很多观点。从总的方面来看,所有高职院校的有机化学课的学习还没有更有效的方法。本文以高职院校学生学习水平差课时少有机化学知识应用广的一些主要特点,提出了在有机化学的教学中着重关注的问题,为培养合格的药学专业人才尽一份力。
1有机化学与药学的关系
药学和有机化学的是同时存在的,他们一同走过了极为久远的历史路程。有机化学是在19世纪初其出现的,有机化学当时注重的是关于有机体的问题,针对的目标大多数是,从有机体中经过分离纯化的有机化合物。药学的持续发展,也在带动着有机化学的进步。我们坚信药学和有机化学在将来的社会发展中它们依旧会相互紧密结合,共同促进发展。因此学生们如果能把有机化学学好可以为药学专业起到非常大的作用。
2有机化学的课程特点
有机化学所研究的是有机化合物这一门科学。研究其结构,理化性质、合成方法、应用及命名,以及有机化合物相互间的转变所遵照的规律等。针对有机化学的课程来说,最主要的特点是其整体性特别强,大多数教学内容都遵照各官能团化合物来给章节顺序排列,但它们没有被孤立也不是零散个体,他们都有着很强的联系。因此把握好有机化学教学的结构,对于学好这门学科是比较有益的。
3有机化学在高职药学专业中,探讨内容整合、编排方式及教学方法
在选择教材的,高职医药类专业大都选择用刘斌主编《有机化学》,内容主要以官能团教授各有机化合物的相关的主要化合物,着重讲述构效关系有机化学原理。在结合高职教材的基础理论问题,以基础知识和基本理论为重点介绍,让学生可以从整体上理解并运用有有机化学的相关知识,避免针对性的理论知识讲述,应尽可能的采用药学普遍的化合物及化学现象的案例,增强实际应用性。在有机化学的教学经验中了解到,如一程不变的按原来的课本的顺序拿过来应用,在学习的过程中教学人员与学生都会感到自如,但当把教材的内容学完后大多数的学生都会感觉有机化学的知识太过复杂,各种化合物品种众多,需要硬背的知识太多。在这样一种问题上,依照大学的有机化学课本,对高职的教学内容进行一定的编排和调整,全部的课程分为三个部分。第一部分有绪论、命名和异构 ,这一部分是讲述,有机化学的历史、基本理论概念这些基础性的内容。学习有机化学这类学科的内容,对于高职学生来说并没有什么自信心。如果在学习的初期学生对学习就没产生兴,让学生对这一学科失去自信心的话,那么在以后的教学中,对老师和学生都会是一种折磨。因此开始对基础内容的理解程度,对于学生和老师来说非常重要的。这就使教师用简洁易懂、有趣的方法把有机化学的内容在药学中的作用,展现给学生。用易懂的形式把有机化学的理论知识解释给同学,让学生深入理解,让学生树立学好有机化学的信心。第二部分,几章化合物的相关内容。这几种化合物比较简单,主要的难点就是对学生清楚讲述基础的有机化学中的基础概念及术语,讲述的目的是让学生深入的理解。教师在教学过程中要注重引导学生自主的学习提高学习的水平。第三部分,讲从醇到药用,高分子材料的内容。这一章节化合物的理化性质有些杂乱不好理解,如果我们仔细分析便会察觉,其化合物的理化性质是由其自身的结构特点位判定的。因此本章的重要学习内容是在了解各化合物的性质结构及其变化的基础上,深入清楚并分析各类化合物其结构特征和理化性质之间的联系,主要是各类化合物电子效应,只要掌握其分析的方法,推测其自身的理化性质就容易多了。并且是高职学生对有机化学学习的主要目的。第四部分,有机合成的简介,在有机化学中,最难学习的部分便是有机合成,其主要是熟悉和掌握各类化合物的理化性质和相互转化反应的基础上,建立适合的逆合成分析思路。使学习者对整体内容关于化合物性质归类汇总,在其思想中形成一套完整的体系,然后经过多多的练习来设计形成思路。对于高职的学生这章的内容难度较大。
4结束语
在我们的教学中,首先必须要跟学生说明有机化学这门学科,其在药学专业中的地位是不可替代,不可动摇的。在引导学生对学习产生兴趣的基础上,再把有机化学这一学科的基本特征展现给学生,循序渐进的进入到主题的内容上。此种方式的学习经进实际的实践,得到了很好的效果。但是,教学没有固定的模式和方法法,教师的教学方式与方法也应随着目标人才培养、学生自身的能力发生改变。
参考文献:
[1]许玉芳.高职药学专业有机化学教学探索[J].漯河职业技术学院学报,2011.
[2]黄声岚.高职药学专业有机化学教学法探讨[J].海峡药学,2014,26(03).
高中有机化学知识建构在学生已有知识和经验之上.从内容上看,九年级化学出现了煤和石油、天然气、乙醇、蛋白质、糖类、油脂和有机合成材料的相关知识.让学生知道一些基本的常识,了解有机化合物特点,为高中《化学2》中有机化学和《有机化学基础》的学习奠定了基础,符合认知规律,体现了课程标准提出的“认知性学习目标”、“技能性学习目标”、“体验性学习目标”的水平从低到高的要求.有机化合物的组成与结构有机物的结构、分类和命名是学习有机化学的基础.确定有机物的组成和结构时,教材介绍了科学家及现代化学中常用的一些方法.有机物结构的介绍并没有涉及具体的有机化合物,重点放在系统的、较抽象、具有规律性的有机化学基本知识上,如有机物中碳原子的成键方式、有机物结构的表示方法、同分异构体的识别等.有机化合物的性质与反应结构决定性质,有机化学中,官能团决定了有机化合物的类别和化学性质.教材中介绍有机物的性质和反应时,均是通过典型物质的性质来归纳、演绎具有相同官能团的同一类别的物质的性质和反应.也是在学习有机物性质的同时认识了基本的有机反应类型:取代、加成、氧化、加聚、缩聚等.有机化合物的合成与应用教材在介绍完有机物的性质之后,紧接着出现了有机物的合成.从简单的由乙烯合成乙酸乙酯,再到稍微复杂的有机物的合成.对学生而言,合成时要考虑到选料的选择,经历的过程,还要综合考虑需要的条件.当然学生学习有机物的合成和应用还能更直接的体会到有机化学的价值,可以更好的服务和造福人类.
二、高中有机化学的知识体系的特点
组成与结构的复杂性和无机物相比,有机物数目众多,其原因是:①有机物组成丰富.不同的有机物中,碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个.很多有机物不仅含有碳、氢元素,还含有S、O、N、P、Cl、Br等元素.②有机物结构多样性.首先,碳原子的成键方式多样;其次,有机物存在同分异构现象.分类与表征的困难性有机化合物的反应主要是官能团发生变化,官能团是对有机物分类的依据之一.然而,很多有机物拥有两个或两个以上的官能团,此时,对它们进行分类就显得比较复杂.此外,描述有机物可以采用多种方法.有结构式、结构简式、键线式等.有机物还可以直接用分子式、最简式、电子式表示,也用比例模型和球棍模型表示其空间构型.性质与反应的丰富性有机物在发生反应时,分子的各部分可能都受影响,使得有机反应就变得非常复杂.具体体现为:①副反应很多.由于有机物的分子中各部分相互影响,就使得反应并不限定在分子某一特定部位发生,往往并不是按照某一个反应定量进行,常常会多种反应同时进行.②反应条件影响大.反应条件的变更往往会产生完全不同的产物,有机化学反应的条件控制就显得更为重要.③不同官能团之间相互影响.很多有机物往往含有多个官能团,而官能团的不同决定了性质的不同,所以很多有机物在与另一种物质反应时往往会发生多重反应.合成与应用的多样性不同的官能团性质不同,转化的方式也不同,有机物的合成有时就会出现多种选择.比如:由乙烯合成乙酸乙酯,最终是乙醇和乙酸发生酯化反应得到,乙醇来自乙烯先与水的加成,乙酸则可以有多种路线合成:可以先由乙醇催化氧化到乙醛,乙醛再氧化到乙酸;也可以由乙烯氧化到乙醛,乙醛再氧化到乙酸;还可以乙烯直接氧化到乙酸.
中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)07-0331-01
有机化学虽然在高中化学内容上占有重要比重,但有机化学并不难学习。学生只要掌握好一定的学习方法,认真学习并在解题过程中仔细认真,很容易得满分。而且有机化学与之前所学的化学知识关联性并不大,所有学生站在同一条起跑线上,只要学生认真学习,就可以改善目前的学习状况。下面是笔者在化学教学中总结的学习有机化学的方法。
1.培养学生学习有机化学的兴趣
1.1通过化学实验,吸引学生注意力。学习化学的一个有趣之处就是化学有许多实验,教师可以通过这些化学实验吸引学生注意力,从而激发学生学习化学的兴趣。有机化学本身也有很多化学实验,如实验室制乙烯,实验室制甲烷,实验室蒸馏石油等等。值得注意的是有机化学的实验有很多会释放出有毒气体,可能对学生和教师的身体造成损伤,对环境也会有一定的影响。所以教师应该对实验进行控制,尽量避免由实验带来的不利影响。
1.2将有机化学带入学生日常生活中。有机化学与人们的生活息息相关,教师可以将日常生活中的有机知识讲给学生听,给予学生一种亲切感与熟悉感,由此增加学生学习有机化学的兴趣。比如让学生查看衣服铭牌了解布料中有哪些有机物、生活中哪些物体是由有机物构成的、塑料分解原理等等。
1.3运用多媒体教学。现如今,国家对学生的教育愈发重视,教学设备也得到改进,几乎每个中学都配有多媒体设备。教师应该充分运用多媒体设备,在讲课过程中,配上视频教学、动画教学。采取视听结合的方法,帮助学生对所学知识有更深的理解。利用多媒体,可以扩宽学生知识面,让学生在学习有机化学时,并不只是局限于书本表面上的知识点。另外值得一提的是,有机化学的有些实验不方便教师直接演示,教师可以通过在网上查找相应的视频资料,帮助学生更加直观的了解整个实验过程。当然教师也应该注意到使用多媒体的程度,不能让学生因此产生惰性,也不能让教师自身对多媒体产生过多依赖。
1.4学生参与有机化学教学。传统的的教学方式是教师讲,学生听,这种学习方式有其可取之处,但也有其不可取之处。只采取传统的教学方式,很容易让学生感到厌倦。针对这种情况,教师可以让学生参与到有机化学的教学过程中。如在课堂上加强与学生的互动,让学生自己动手做实验,将学生分组,一起讨论问题等等。在讲授同分异构体时,教师可先在黑板上写出分子式,选不同的学生写出该分子的同分异构体,教师此时只需要对学生的错误进行指正,帮助学生加深记忆即可。让学生亲自参与到有机化学的教学中,既可以减轻教师的教学负担,也可以锻炼学生的自主学习能力、独立思考能力等等。
2.学生自我学习能力的培养
学生在最初接触有机化学的时候,可能会觉得有机化学枯燥难懂,但有机化学是高中化学中一个十分有规律的部分,教师在引导学生学习一定的章节后,可让学生自学,培养学生的自我学习能力。比如教师在讲授完甲烷以后,让学生根据教师讲授甲烷的教学步骤,先讲出甲烷的分子结构,再讲出甲烷的物理性质、化学性质等,总结出乙烯的组成结构,物理、化学性质及在工业上怎样制取等等。这样不仅锻炼了学生的自学能力,同时也锻炼了学生的举一反三的能力。
3.提高学生课堂效率
教师所讲内容需要教师仔细进行研究,根据课改要求及高考考点要求,认真备课,对学生讲出最有利学生学习的部分。因此学生不能避重就轻,忽视课堂的作用。有机化学内容较多,学生要认真做好笔记,教师在课堂中务必监督学生做好课堂笔记,所谓好记性不如烂笔头,光是课堂上的听讲远远不够,学生还应该经常拿出笔记巩固所学内容,自己多加思考,总结有机化学的学习规律。教师在课堂中也需要加强与学生的互动,通过提高学生注意力来提升课堂效率。
4.掌握有机化学的基础内容
每一门学科的学习都需要学生夯实基础,不要好高骛远。在有机化学的学习中也不例外,有机化学的基础知识点格外多。学生必须清楚的知道每一个有机物的分子结构,物理性质,化学性质,容易与哪种物质发生化学反应等等。有机化学的主要基础就是记住官能团的性质,因为官能团的可以推断出物质能够发生哪些反应。只有理解了有机化学的基础内容后,才有可能做好后面的练习和考试。
5.总结有机化学的学习规律
有机化学中,有很多规律可言。尤其是在学习结构相似的有机物的时候,只需要掌握一个典型内容即可。比如在学习有机化学的加成反应时,学生在了解加成反应的定义:有机分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团结合生成新的化合物的反应之后,然后只需要通过了解乙烯与溴的反应模式,就可以很容易的推出氢气、水等与乙烯的反应方式。有机化学有许多规律可言,这是有机化学好学的一大重要原因,教师在课内外都需要帮助学生总结出有机化学的学习规律。
6.寻找合适的记忆方法
有机化学的内容繁多且较为零散,也需要学生的大量记忆。学生如何进行有效的记忆,不模糊概念,需要一定的记忆方法。首先,应该建立完善的知识体系,前文已经提到过,结构相似的有机物往往具有相似的特点,在建立知识体系时,就需要学生将相似的内容总结放在一起记忆,减少记忆负担。另外也可采取有趣的记忆方式,趣味的记忆方式可以引起神经兴奋,达到记忆的最佳效果。趣味的记忆方式有浓缩记忆法、口诀记忆法、会意记忆法、联想记忆法、谐音记忆法等等。比如在有机溶剂中Br2、I2的溶解度增大,颜色加深,溴溶在有机溶剂中溶液显"橙红",碘溶在有机溶剂中溶液显"紫红"。所以可会意记作"溴橙碘黄水中藏,橙紫双红有机相。"
【摘 要】通过教学实践,提出给学生建立有机化学理论体系的重要性,指出突出理论教学,引进原版英文教材,实行双语授课,利用网络资源,加强与科研、生活的联系等几个方面有利于提高有机化学的教学效果。
关键词 基础理论;双语教学;有机化学;教学效果
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)05-0092-01
基金项目:本文系2010年度河南理工大学精品课程建设和重点课程建设资助项目“2010年重点建设课程—有机化学”(编号:201002)的研究成果。
有机化学是应用化学、化学专业的一门重要专业基础课, 也是材料化工、资源环境、生命科学等学科的基础课。有机化学涉及范围广,理论性强,就课程本身来说它有三个主要的特点:其一,有机化合物和有机反应种类繁多;其二,有机反应受反应条件的影响极大,虽有规律可循,但例外情况也比较常见;其三,化合物性质对结构,有机反应对机理的依赖性强。学生在学习过程中容易出现轻逻辑推理,重机械记忆的错误认识。导致出现知识点混淆、易忘记,一些重点和难点内容难以理解,面对实际问题无从下手等学习困难,很容易产生厌烦情绪,从而失去学习兴趣。如何在课堂教学中为学生建立起有机化学的理论框架,使学生从繁重的记忆任务中解脱出来,提高学习信心与积极性,就成为有机化学教师必须思考的重要问题。
一、重视有机化学的基本概念、基础理论,以及化合物的结构和立体化学教学,建立有机化学的理论体系
建立起正确的有机化学理论体系,对于学好有机化学有非常重要的作用。许多学生在学习有机化学过程中,不重视有机化学的基本理论,认为有机化学主要靠机械记忆就能学好,这是非常错误的认识。需要从下面几个方面着手来指导学生掌握有机化学的理论体系。
1.首先建立起结构(Structure)、性质(Property)、机理(Mechanism)和反应(Reaction)四者之间相互联系的逻辑关系。在这个关系中,结构和机理是基础,性质和反应是衍生。首先要让学生掌握化合物的结构特点,理解结构与性质的相互关系;掌握反应的机理,用反应来验证机理,用机理来推测反应。只有从根本上理解每类化合物的结构,才能掌握其性质;只有从根本上理解每类反应的机理,才能掌握各种化学反应。
2.掌握并理解有机化学中常用的基本概念。有机化学基本概念是有机化学基础知识的重要组成部分,是系统学习有机化学理论的基础。有机化学基本概念与其他学科有着广泛的联系,特别是无机化学。从教学实践来看,大多数学困生都不理解常见的概念性问题。
3.掌握常用的基本理论。如价键理论、杂化轨道理论、分子轨道理论、共振论、微观可逆性原理等。这些理论有的抽象,如分子轨道理论,虽然不要求理解分子轨道理论的数理基础,但是对分子轨道具体成键的特征必须掌握,像分子轨道对称性的特点,节点变化的规律,成键轨道、反键轨道和非键轨道数目的确定等,有些理论比较具体,如共振论,就不仅仅是理解的问题,而是必须熟练的掌握,这样才能更好理解反应机理和一些特殊的反应现象。
4.正确书写有机化学中常见的表达式。如Lewis结构式、共振式和反应机理等。必须强调有机化学中常用表达式的书写规则,特别是最基本的Lewis结构式的正确书写。否则学生无法判断共振式书写的对错,也无法比较共振杂化体的稳定性和推导正确的反应机理。
5.重视绪论的教学,对有机化学课程的整体框架及相关内容做适当的调整。通常在教学中安排绪论章节来学习有机化学的预备知识,作为随后按官能团分类学习有机化学的基础。在有机化学绪论课上,不仅要告诉学生有机化学的目的和任务,还要联系实际讲述有机化学和其他学科的关系和重要性,激发学生的学习热情。
二、实行双语教学,引进英文原版教材,提高学生自主学习的能力
1.实行双语教学,引进英文原版教材的必要性。双语教学有助于学生更深入的掌握有机化学知识点,了解有机化学学科的前沿动态。由于近代化学学科发源于西方,而绝大多数重要的化学类期刊(包括我国化学期刊)使用的语言都是英语,为使学生更准确的把握有机化学的知识脉络,理解化学家的思维模式,通过中英双语教学,引入英文原版教材,就显得非常必要。
由于使用英语课件授课,学生在课堂上接受知识的难度增大,为了更好地在课堂上理解教师所讲的内容,学生就必须提前预习所学课程,以求对教师即将讲授的知识有初步的了解。这样就在客观上提高了学生的自主学习的积极性,使得学生能够锻炼独立思考问题、解决问题的能力,为以后的工作和学习打下良好的基础。
2.实行双语教学的可接受性。有机化学适合双语教学。双语教学的最大难点是需要掌握大量的专业词汇,但是对于有机化学而言,这些词汇都可以利用简单的、已经学过的单词通过构词法快速掌握。例如,有机化合物的命名问题,只要掌握常见的十几种碳链的命名和各类官能团化合物的词尾(头),便能快速识别出这些专业词汇的意思。
在有机化学的教学过程中,仍然采用以前的中文教材,但必须是加入专业英语内容的双语课件,课件与所采用的中文教材保持内容的一致性,但把每一章节的大小标题、人名反应、常见的专业术语和化合物的名字都采用双语标记的办法,缓解学习者的语言压力,减轻紧张感,增强学习热情和信心,长此下去,学生通过课后进行中英文的对照、复习,经过一个循序渐进的过程,可逐渐熟悉和接受英文的教授,从而达到双语教学的目的。
三、有效利用网络资源,快速搜索自己需要的知识,提高学生获得化学知识的能力
网络上的有机化学资源十分丰富。目前,国内很多有机化学精品课程网站和世界上重点大学的有机化学课件,如哈佛大学等都在官网免费公开,介绍学生上网搜索,观摩学习。
四、与生活、科研相结合,提高学生的学习兴趣,不断更新课件内容
化学是理论与实践相结合的学科。在平时的授课中要把生活中常用的有机化学品或生产活动与化合物和有机反应原理的学习相结合,使学生充分认识到有机化学的重要性,切实感受到有机化学的魅力,激发学习有机化学的热情。
总之,一方面要加强有机化学基本概念和基础理论教学,引入双语授课,指导学生阅读原版教材,使学生掌握正确的学习方法;另一方面, 可以根据教学内容, 综合运用各种教学资源,提高学生获得化学知识和自主学习的能力,认识有机化学对社会生活的重要性,激发学习有机化学的热情和创造性的学习能力,再加上教师的丰富教学手段,就一定能提高有机化学的教学效果。
参考文献:
[1]郑彧,等.高校有机化学双语教学探索与实践[J].辽宁中医药大学学报,2012,14(8):153-154.
有机化学的中心问题是性质与结构的关系问题,把握性质与结构的关系是学好有机化学的基本.首先学习理解化合物的结构,掌握有机化合物的性质特征,包括物质的物理性质和化学性质.结构决定性质是学习有机化学的有力武器.例如烷烃化学性质的稳定性由其单键结构决定,而相应的烷烃的特征反应为取代反应;不饱和烃化学性质比较活泼,因为不饱和烃中的双键、叁键易断裂,相应的其特征反应为加成反应和加聚反应;由于苯环结构的特殊性使苯芳烃具饱和烃和不饱和烃的双重性质,能发生加成和取代反应;烃的衍生物官能团的性质决定其性质,如葡萄糖、乙酸乙酯,尽管它们不属于醛类,但它们含有醛基,因而具有醛的化学性质(如与斐林试剂反应出现砖红色沉淀等),甲酸(H―CO―OH)从结构看,既有―CHO,又有―COOH,所以甲酸具有醛和羧酸的双重性质.由此可见可根据物质官能团种类分析烃衍生物的性质.
有机化学学习的一般方法与规律:结构性质用途制法物质.有机化学学习的基本思想理念――“结构决定性质,性质反映结构”及思维方法――“归纳推理,演绎推理,类比推理”.
二、弄清机理,类比迁移
学习每类有机物时,把握有机物的反应机理是关键,例如:当化学反应发生时,何处断键?何处连键?需要什么样的反应条件?是什么样的反应类型?这些都需要理解记牢.之后利用类比迁移等方法来分析思考问题.例如已知某物质的结构式,则根据其拥有的官能团分析它具备的性质――观察到醇羟基便想到醇的性质,观察到酚羟基便想到酚的性质等等.写化学方程式时按照该类物质的反应机理书写,即常说的照葫芦画瓢.在学习有机化学性质与结构过程中,以抓住官能团结构特征作为分析有机物的起点与终点,进一步全面认识官能团的性质,推导含该官能团的化合物性质,并分析各种官能团之间联系,例如相互关系、性质的影响.弄清机理,类比迁移可谓是学习有机化学中的法宝.
三、经常归纳,沉淀记忆
学习完一章后,及时复习,并把该章的内容按表格形式进行归纳总结.从中找出各类物质的相似与不同,着重记忆不同的知识点.长此以往,在做题时便会清晰明了,不再混淆题目信息.学完有机化学后归纳总结,各章比较记忆,重要的性质不断重复记忆,逐渐形成永久性记忆.此外还可利用巧记法,如:高中有机化学知识“四项基本原则”、顺口溜等等.利用多样的方法帮助学生记忆.例如表1,归纳三者(乙烷,乙醇,溴乙烷)之间的联系.
四、学练结合,活学活用
理科光学不练等于白学.例如部分同学对有机物的性质记得很牢固,背的很熟练,解释起来也头头是道,但是做起题来便
表1乙烷乙醇溴乙烷结构简式CH3CH3CH3CH2OHCH3CH2Br结构特点(官能团)无―OH―Br结构中相同部分烃基部分均为乙基结构中的相同点烃基部分都是饱和的化学
性质取代反应√√√消去反应×√√其他被氧化,与钠反应手足无措,无法将所学灵活运用在做题上,这便是存在知识学与用隔阂的问题.我认为在日常的学习中就应看重知识与典型练习题的结合,做题不仅加深对知识的印象,还有助于做题思路的形成.“题海战术”虽然不提倡,但是要学会做题,做典型例题,自己心里要明白,哪些题是自己不会的,要学会分析自己不会的原因,从课本上找到相对应的知识点,学透,这一类的题就能触类旁通,所学知识点就能很好地运用到做题上,事半功倍,活学活用,同时,也要避免盲目做题,为了做题而去做题,不要只在乎数量,而不求质量,做题的目的是要让我们更好地理解知识点.另外,要做好错题整理与归纳,将自己做错的题整理,归纳,比较,避免以后再犯类似错误.例如:在学习酯的物理性质时,酯不溶于水,且密度比水大,便可向学生提问:水与酯混合现象是怎么的?学生做出回答:出现分层现象,上层液体是水,下层液体是酯.在练习中总结经验,在经验中巩固知识,触类旁通,下一次遇到类似问题的时候就很容易找到切入点,这个过程是最有效的学习方法.
五、掌握联系,融会贯通
在学习有机化学过程中,不仅要掌握好各类有机物的性质、应用,更要掌握有机物之间相互转化的关系,理顺知识间的联系,形成知识网络,是自己对知识的融会贯通.
例如重要烃及烃的衍生物的相互转化关系可表示为:CHCHCH2=CH2CH3CH3 CH3CH2ClCH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3
在有机物的相互转化中,要掌握转化过程的反应类型、反应方程式,更要明白转化过程与物质性质、制备、用途的关系.
有机化学是高校化学系四大基础课程之一, 具有课程内容丰富, 社会应用性强等特点。当今有机化学已经广泛渗透到生命科学、材料科学、环境科学、能源科学等诸多学科领域中。人们的现代生活也处处显现出有机化学的重要地位和作用,使得高校有机化学在有限的学时与不断膨胀的课程内容之间的矛盾日益突出。既要完成教学计划、保证教学质量, 又要重视学生素质的培养和创新能力的提高, 有机化学教学改革已是日益重要。在新的有机化学教学背景下,要应对新挑战,提高教学质量的重要出路就是针对专业、课时、教学对象等变化,构建满足新形势要求的教学新模式[1]。
一、展示有机化学的魅力,体现其重要性,激发学生学习兴趣
《有机化学》 的学习由于有机物数量之大、 结构复杂、 反应式繁多且理论很抽象,学生普遍感到难掌握。 在教学过程中我们发现,部分学生的有机化学基础知识非常薄弱,学生总体知识体系层次不齐,大多数学生对有机化学的学习缺乏信心和兴趣,并且对有机化学学习的重要性认识不足。有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的科学。人类的衣、食、住、行离不开有机物质。国防、石油化工、合成材料、医药、农药、染料、 香料、日用化学品都依赖于有机化学。生物体的组成除了水和一些无机盐外,绝大多数都是有机化合物。生物体内的新陈代谢、遗传变异都涉及到有机化合物的转变,生命过程说到底是一个有机化学问题。有机化学与生物学、物理学等学科的密切配合,预计将来在征服疾病、控制遗传、延长寿命等方面起巨大的作用。如果没有抗生素和化学药物,人的平均寿命就会缩短.让学生们充分认识有机化学的魅力,提高学习兴趣。
二、改革课程体系
课程体系改革是教学改革的核心, 也是重点和难点, 考虑学生的就业及个性发展, 在不影响整个有机化学知识的系统性和完整性的前提下, 借鉴国内一些高校的改革经验, 对有机化学的课程体系进行了调整, 建立以有机化学基础理论课为主线,以有机合成、有机波谱解析、精细有机合成和立体化学为辅线的课程网络体系, 使学生对有机化学有一个系统的全面认识,选修课程的开设使学生进一步巩固了有机化学所学的知识, 同时也拓宽了知识面, 既有利于学生就业和考研的需要, 也克服了学生“ 学一点、忘一点、学到最后剩一点” 的现象。
三、改革教学内容
21 世纪的新一代大学生, 他们思维活跃, 见多识广, 富于思考,作为一门化学基础课, 如果我们一味照本宣科, 就很容易使学生感到枯燥无味, 从而达不到好的教学效果, 因此, 我们必须对教材的内容进行系统的分类, 可以按章节顺序, 也可以分成几个专题进行讲解, 但在内容上一定要有所取舍与填补, 对于中学已涉及的知识可以一带而过, 而对于某些反应在实际生活中的应用则应添加进来,例如: 在讲醇的氧化反应时可以介绍用此反应而生产的测量人体内酒精含量的呼吸测量仪, 用来检测司机是否酒后驾车,这样便会激发学生的学习兴趣,化学的生动有趣和引人入胜之处就在于化学现象的复杂多变又如此的贴近生活, 具有强烈的实在感,21 世纪的化学又有其新特点, 即与各学科间的交叉关系进一步发展, 其中和高新技术、环境、材料, 以及生命科学的关系更加密切, 因此在教学内容的编排上, 要大胆创新, 关注前沿, 将当代科学技术的新成就、新思想和新发展及时传授给学生,为学生的创造性学习开拓思路,以满足时展的需要[2]。
四、教学手段上继承和创新并举,提高课堂教学质量
在改革教学方法的同时,要充分利用教学资源[3],应用现代教育技术,更新教育教学手段,拓宽学生思维能力,不断提高教学质量.在有机化学教学中结合教学的实际需要,我们应用多媒体技术手段辅助课堂教学,不但扩大了课堂教学容量,而且充分利用多媒体教学形象、直观的特点,增强课堂教学的表现力。使学习内容生动有趣,容易记忆和理解,同时注意发挥传统教学特有的随机、灵活、节奏感与互动性强的优势,来弥补多媒体教学课件即定性、程序化、交流少等不足。 各教师在此基础上自制多媒体课件, 拥有自我发挥的空间, 展示教师的个性和发挥教师的主导作用,同时课件可以让学生拷贝, 使学生上课时不再急于记笔记。因此有利于节省学时, 提高教学效率和质量, 缓解学时减少与教学内容日益膨胀的矛盾。但必须注意到多媒体课件只是一种教学手段, 在教学中存在既定性、程序化和交流少等缺陷, 因此在教学中仅起辅助作用, 必须发挥教师的主导性, 将传统教学特有的随机、灵活、节奏感和互动性强的特点与多媒体教学有机地结合起来, 优势互补, 才能获得较好的课堂教学效果。
五、 理解知识体系,传授学习方法
有机化合物数目庞大,种类众多,反应复杂,若不能掌握正确的学习方法,往往容易对这门学科感到望而生畏.现代有机化学的教育任务不仅是传授知识,更要教给学生学习方法,引导学生把握体系规律,加强理解提高记忆效果.学习有机化学可根据结构影响性质,性质决定用途,机理控制合成这种模式进行学习,在此基础上学会整理笔记,在笔记中把重要的化学性质进行总结。有机化合物之间不是孤立的,是可以相互转化的,只要条件允许,一类化合物可转为另一类化合物.掌握官能团间的转变关系,对于相同反应物,条件不同产物也会不同.因此,要求学生着重掌握化合物的性质及转变的条件[4]。
参考文献:
[1] 薛红艳,吴晓旭.构建有机化学目标型课堂教学模式[J],高师理科学刊,2007,27(1): 64-66.
一、转变思维定势,入好有机化学之门
俗话说:“好的开始,就是成功的一半。”有机物和无机物是化学领域中相对独立的两大块,不仅理论上存在较大差异,学习的思维方法也各不相同。有机初学者往往惯于拿以往的学习无机的思维方法来学习有机物,结果越学越难学,逐渐失去对有机化合物的学习兴趣。因此,对于初学者,必须转变这种思维定势,明确有机物和无机物的差异,学会正确的有机学习方法,入好有机化学之门。比如:对于无机物的性质,我们通常是机械地记住就行了,但对于有机物的性质,一定要抓住它的结构特点,理解官能团的变化才能掌握好它的性质;再如:大多数无机物的组成简单,种类少,记它们的化学式并不难,但是有机物种类繁多,结构复杂,加上表示的式子多,死记是行不通的,一定要联系有机物名称、官能团以及碳四键的结构特点来书写有机物结构式或结构简式,并注意结构式、结构简式、分子式、电子式的区别。例如写乙醇的结构式时,名称中的“乙”表示有2个碳原子,“醇”表示含羟基-OH,先写出2个碳的骨架,再接上-OH,最后根据碳四键原则补足H。按照这样的方法,其它的有机物(醇类、醛类、羧酸类)等的书写也迎刃而解了。
二、注重课堂上教师的形象化演示,深刻理解有机反应原理
有机化合物的种类再繁多,都离不开碳四键的基本原则,结构再复杂,也都离不开常见的几种官能团组成。因此,抓好有机物结构特点和变化规律,理解各种有机反应原理是提高有机物解题能力的关键。由于有机物结构抽象,教师往往运用实物、模型或多媒体等手段将抽象的内容形象化,学生一定要注重课堂上教师演示的各种有机物的分子模型(球棍模型和比例模型),记清楚各种有机物的结构特点和官能团,并通过观察老师的演示深刻理解有机反应原理。我们除了注重多媒体、模型等这些教师常用的演示之外,还可用“人”来模拟想象有机反应过程,因为人的四肢正如碳的四个键。例如:甲烷的一元取代就好比人的一只手上的东西换了另一种东西,二元取代就好比双手上东西都换了,三元、四元取代以此类推;乙烯的加成反应过程也可以用“人”来模拟,如果伸展的四肢代表四个单键的话,那么双手相握就好比容易断裂的双键,当握着的双手打开后就变成了伸展的四肢,就如双键断开变成了单键。理解了这点后,加聚反应也就容易理解了:好象无数个人由自己双手相握变成手拉手的过程。我们还可以根据以上的模拟过程联想其它的有机反应原理:比如消去反应、酯化反应等。
三、善于总结规律,学会学习方法
学习有机物的一般规律:先从代表物的结构性质用途制法,然后类推到一类物质。学生在学习有机物时要抓住这条规律进行学习,特别是结构与性质的关系――结构决定性质,性质反映结构。这条规律贯穿所有有机物部分内容,指导有机化合物的学习方法和解题思路。必修二第三章开始进入有机物的学习,由甲烷牢固的正四面体结构决定它的性质稳定,一般情况下不能跟强酸强碱以及强氧化剂反应,特定条件下能发生燃烧、取代以及分解反应,然后由性质决定它的用途,最后由甲烷的性质类推到跟它结构相似的一类烷烃的性质。接着乙烯的学习也是从结构特点出发,乙烯含有一个容易断裂的碳碳双键,它的化学性质就表现在这个双键上,结构决定性质,其中加成反应、加聚反应、消去反应都涉及双键的断裂和形成,因此乙烯能发生以上这些反应,最后类推到含有碳碳双键的烯烃,也具有与乙烯相似的化学性质。在以后的有机物学习中,基本上都按照这条规律进行:结构性质用途制法一类物质。
四、以官能团之间的联系为主线,构建知识框架
将各类物质或官能团的性质分别突破以后,我们会觉得知识有些散乱,此时我们不防以一些重要物质或官能团为主线,建立它们之间的联系,从而构建有机知识框架,为有机合成和推断提供明确的思路。有机化学的基础知识是中学化学教学内容的重要组成部分。学生掌握简要而系统的有机化学基础知识,可以加深和拓宽对化学知识的全面理解。学好有机化学知识可以从以下几个方面加以尝试。1、联系结构,记清性质2、对比种类,记准性质 3、举一反三,用活性质。
总的来说,有机化学在高考中占有相当的比重。有机化学式和化学方程式的书写、反应原理、官能团之间的转化关系是高考的重点也是学习的难点。要学好有机化学,突破有机化学难点,学生要从常规课堂切入:转变学习的思维方法,入好有机化学之门;注重课堂上教师的形象化演示,深刻理解有机反应原理;善于总结规律,学会学习方法;以官能团之间的联系为主线,构建知识框架。
参考文献:
[1]周立典. 高中有机化学教学应重视四个环节[J]. 广西教育, 2007, (29) .
做好无机化学和有机化学的有效过渡,让学生充满信心,消除畏惧心理,乐观地面对以后的学习,为有机化学的学习打下坚实的基础。有机化学的学习首先使学生将了解新事物的积极性和好奇心转化为自身学习动力,然后把教学方法的选择和教具的使用与学生的学习方法融合在一起,最终将有机知识体系打造为学生自身知识网络,达到融会贯通的效果。
二、广泛了解学情,促进知识迁移
通过与各层次学生交流,了解他们的学习情况和心理;通过听课请教,获取、分析课堂实录,在个人的教学实践中,不断总结思考。
1.找到一个好的抓手――结构决定性质、性质决定用途,由个别到一般,让学生“有法可依”。无机化学教学中强调“结构决定性质,性质决定用途”的思想,这为各类有机物的学习“有法可依”。在有机化学入门学习阶段,教师要及时给予学生学法指导,在教学中处理好结构与有机物性质之间的关系,结构理论指导性质,性质帮助理解结构,由典型有机物的结构和性质推测出同系物的性质,体现由个别到一般的思想。
2.用生活素材创设学习情境,从生活走进有机化学。“化学与社会生活实际有着广泛而紧密的联系。”化学知识的形成来源于自然,来源于生活。教师在教学中应有所创新,要注意从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题,展开探究,以获得有关的知识和经验。要紧密结合学生的生活实际,使他们感受身边的化学物质和化学变化,增强学习化学的兴趣。如:在乙酸教学中创设醋的传说,在乙醇教学中介绍中国的酒文化及酒驾入刑等社会问题,激发学生求知的欲望,并渗透爱国情感和价值观教育。再如选修模块《有机化合物的分类》一节,可事先让学生收集身边的常见药品,查阅它的说明书,从俗名、分子式、结构式、官能团及物质的类别对身边的常见药品进行分析,引导学生了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。
3.利用电教技术,活化教学衔接。多媒体和网络技术被引入课堂教学,在一定程度上代替了粉笔、黑板等传统媒体,实现了它们无法实现的教育功能。使用微观模拟软件可以帮助学生跨越宏观微观的思维障碍。如在学习立体结构,再现价键的断裂与形成,扩大了课堂的时间与空间,化抽象为具体,化腐朽为神奇。同时,积极整合传统教学和现代教学,扬长补短,相得益彰,提高了教学的有效性。
4.积极开展校本课程,通过研究性学习,联系无机化学与有机化学,拓宽学生的视野。校本课程的开展为学生研究性学习提供了有力保障,能够发挥学生的个性特长和想象力,培养学生的这些本领和能力,满足他们终身发展的需要。研究性学习打破了传统课堂教学模式,让学生联系课堂的知识去拓展,又应用于课堂,给学生们以研究过程的体验,激发其对科学研究的意识和兴趣。如我校开设的《化学与烹饪》选修课程,探索实施STS教育,使学生通过实践获得直接体验;再如指导学生结合学习工具――修正液,提出“修正液的成分分析及利弊探讨”,也收到了很好的效果。
高中有机化学的教学问题是结构与性质的相互依托关系,结构决定性质,性质反映结构,如何把握结构与性质的关系是学好有高中机化学的基础.因此在复习过程中要牢牢抓住一些官能团的特点,抓住一些常见官能团所具有的化学性质以及能发生的相关反应,构成官能团相互转化网络体系,便于复习和理解.
例如甲酸虽然属于羧酸类,具有羧基,羧酸的一切所有性质,但是从结构上看甲酸除了羧基以外还有醛基,因此甲酸具有醛基和羧基的双重化学性质,是一种比较特殊的羧酸.因此我们在掌握该有机物具有的性质的时候,不是看所属的类别,更重要的是根据该有机物具有什么样的官能团,然后再去推测其具有的化学性质.我们的学生不要感觉该有机物的结构复杂繁琐而感到胆怯,其实再复杂的有机物都是由一些我们熟悉的官能团所组成,要透过现象的表面看透该结构中真正所含有的官能团,理清转化过程中的一系列的变化和区别,而其性质也就变得清晰了很多.
二、理透机理,环比迁移,发散解题新思维.
在有机化学方程式的记忆中,一些学生往往不是靠死记硬背,就是照搬照抄,其实不然,学习的关键在于理解,牢牢掌握发生有机化学反应的过程(即反应机理)是最为关键.何处断键?何处成键?反应条件是什么?官能团如何转化?反应类型是什么?性质有何改变等等.只有通过真正理解有机反应转化之机理,然后运用类比迁移模拟等一系列的思维方法来分析解决问题.如乙醇和乙酸的酯化反应.酯基的形成在于乙酸和乙醇的如何断键,通过对同位素的标记,其实质就是酸脱羟基醇脱氢的反应.理清究竟哪里实现酯基的构成,以及酯形成的反应条件等等.下次碰到同样类似问题也就简单了许多,例如硝酸与甘油形成三硝酸甘油酯的反应,其实也就是如何形成酯的过程.掌握了化学反应规律和转化的机理,解题能力也会相应提高,复习的效率也就随之大幅度的上升,在有机化学复习的过程中做到能触类旁通,举一反三之效果.
三、养成归纳,理解相互转化的习惯,沉淀记忆.
有机化学中非常重要的一块就是物质间的相互转化,而在高考中常见的题型就是有机推断与合成.因此我们学生要在充分理解有机物官能团相互转化关系的基础上,实现对有机物的有效转化.譬如我们要想合成一种聚合物,就要以寻找该聚合物单体为目标,依据该单体的结构特点进行分析递变.一般官能团转化的路线为烯烃卤代烃醇醛酸酯,只要我们的学生能真正理解这些官能团相互间的转化,有机物间的物质转化也就变得得心应手了.因此,我们在有机化学复习的教学中最为关键的一步就要求学生记忆官能团转化的一般路线并加以一定的灵活应变,达到对知识的融会贯通之目的,也对我们解决有机题大大提供了捷径.在有机化学学习到一定程度,必然要再进行归纳与总结,比较与记忆,最后一些重要有机物的性质和常见转化要不断沉淀.在此基础上还可借鉴一些有机巧记法,如:高中有机化学知识“四项基本原则”、四类平面结构、四类取代反应.运用多种方式帮助学生记忆和分析,寓知识记忆于趣味之中,也让学生感觉到有机化学的学习其实并不辛苦.
四、讲练结合,学会前后对照比较的思想.
在有机化学题中合成推断是一种比较常见的题型,我们学生往往感到较为头疼或无从下手,从而导致失分较多.其实要解决好这类问题,减少失分的关键在于我们学生在练习的过程中一定要以对照比较为宗旨,仔细观察两者有机物在转化前后中的区别,变的是什么不变的是什么,抓住本质,这个官能团的变化是如何实现的,利用我们的现有的有机基础知识充分解决内在的关系.由难变易,由繁变简,充分培养学生的解题应答能力,从而实现课堂的高效率.
五、有效针对训练,寻找突破,实现自主学习.
理想课堂的主题在于我们教师要将课堂还给学生,将被动学习回归到自主学习.如果我们的教师一味的追求高分,从而忽视了学生能力的培养,必将导致教学的悲哀.所以学生可以根据自己的掌握情况来自主分配,有针对性的进行专项训练,以练带讲,以学生为主体,以教师为主导,寻求学习有机化学教学的捷径,在课堂上提倡学生在自主学习过程中要勤观察,勤思考,勤比较,勤记忆,寻求突破口.摆脱以往的“题海战术”、“填鸭式”,其实也是对我们教学的负责任.既要重视知识深度和体系广度,又要注重对知识掌握的“全”、“细”程度,更要追求学生综合能力的培养;对于训练试题的选择性上既有典型性、针对性、层次性,又要具有启发性、时代性,力求做到答一疑会一类,明一知百,练一题习一法,举一反三.
例药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得:
下列有关叙述正确的是().
A.贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B.可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
C.乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3 溶液反应
[中图分类号] G423[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2011)04(a)-126-02
Design for introductory class medical organic chemistry
LI Shuang, WANG Haijun
(Qiqihar Medical College, Heilongjiang Province, Qiqihar 161006, China
[Abstract] Organic chemistry is a basic course in medical college. It is significant to learn organic chemistry. The introduction of organic chemistry is the first lesson to freshmen. It is important to them for the future study. Students understood the purpose of organic chemical by introduction “what is”, “what to learn”, “why to learn” ”how to learn” through our explaining of introduction class. Develop their interest in learning organic chemistry.
[Key word] Organic chemistry; Introduction; Teaching; Interest
有机化学是医学高等院校开设的一门重要基础课程,其教学目的是为了使学生掌握与医学有关的有机化学的基本概念、基本理论及其应用知识等,对学好医学知识有重要的作用,特别是为后续的生物化学、药理学课程的学习打下必要的基础[1]。但对于一年级的医学生来说,他们往往未能了解有机化学课的重要性,常认为只要学好那些直接讲授医学知识的课程就行,而对有机化学课不够重视,这给有机化学的教学带来相当大的压力。如何在短时间内激发学生学习有机化学的兴趣,并不断巩固和增强这种兴趣,笔者认为上好绪论课是关键。那么绪论课应该讲什么、怎么讲?结合几年的执教经验,为了使学生明确有机化学“是什么”、“学什么”、“为什么学”和“怎么学”这几个问题,本文从有机化学绪论课如何设计与讲授入手,为学生学好有机化学建立一个良好的开端[2]。
1 什么是有机化学
在讲解这个问题时,不要简单直接地给出一个抽象的概念,而要从教材内涵出发,引导学生。首先要简单地介绍一下有机化学的发展史及成就。在讲解这一发展史时可以引出“有机”一词的历史根源及它的建立和不断发展过程。接着介绍一下不同时期对有机化学的发展做出重大贡献的化学家。如首先将有机化学和无机化学分开的著名化学家柏哲里(Berzelius),打破生命力学说的韦勒(Wohler)、柯尔柏(Kolbe)和柏赛罗(M. Berthelot),提出分子轨道对称守恒原理的有机合成大师伍德沃德(Woodward)和量子化学家霍夫曼(Hofmann)等。通过这一部分的介绍和学习,能使学生领悟到一门学科发展的漫长和艰辛及这些化学家热爱科学,献身科学的崇高精神,从中受到启迪和教育[3]。
2 有机化学学习什么内容
这一部分主要是讲解有机化学研究的内容。有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。我们主要研究的内容包括有机化合物的特点、分类方法、构造式的表示方法、有机反应的基本类型以及它们的物理性质和化学性质。这就是我们有机化学研究的范畴。通过讲解有机化学研究的内容,不仅使学生明确了“学什么”的问题,还使学生对有机化学有了进一步的理性认识,对学生学好有机化学有着积极的促进作用[4]。
3 医学生为什么要学习有机化学
通过前两个问题的讲述,学生对有机化学这门课有了初步的认识。接下来要向学生解释的问题就是“医学生为什么要学习有机化学”。讨论这个问题主要是让学生明确学习这门课程的目的。这部分主要是讨论医学与有机化学的关系。有机化学与医学的关系非常密切。医学的研究对象是人体的生命过程,人体是以生命物质为基础构成的,而生命物质绝大多数是有机化合物,如糖类、脂肪、蛋白质和核酸等。生命过程本身就是无数有机化学反应的综合表现,例如糖类分为单糖、低聚糖和多糖。血液中还有0.1%的葡萄糖,由血液输送到全身,在组织中发生代谢,提供人体所需要的能量。糖原是由许多葡萄糖聚合而成的,人体能把多余的葡萄糖转变为糖原储存起来,需要时糖原再水解生成葡萄糖,以满足人体需要。人的肝脏和肌肉中都储存有大量的糖原。核酸是人体内一类含有磷酸基团的大分子化合物,它在细胞内常与蛋白质结合以白质的形式存在。一切生物体内均含有核酸。随着医学各学科的研究向分子水平的发展,越来越多的生命现象归结为最基本的化学过程。再例如,某些疾病的发生与体内自由基的产生及消除的失衡有关;体内某些大分子的细微空间结构的改变可能是某些知名疾病的诱因。此外,有机化学还是研究药物构效关系的基础。近年来,随着新试剂和新反应的大量出现,对生物的不对称合成反应以及外消旋药物的拆分方法研究已成为发展最快的领域之一。这部分内容的讲解及举例能使学生认识到有机化学无论对现阶段其他医学基础课的学习,还是将来从事的临床工作都有举足轻重的作用,从而引起学生对学习有机化学的重视。
4 怎样学习有机化学
有机化学是医学院校的一门基础课程,为后续的专业课程的学习打基础,一般都在第一学年第二学期开课,面对的是刚刚迈入大学校门的新生。由于刚入大学不久,对大学和高中的区别,尤其是教与学的区别可能没有深刻体会,会继续用高中的学习方法。因此必须让他们明白,大学开设的课程一般具有课本内容多,上课进度快、信息量大、辅导课和习题课少、自习时间相对较多的特点。要想尽快适应大学的学习生活,必须做到三点:刻苦、自学和掌握适合自己的学习方法。有机化学的学习方法很多,比如:归纳法、比较法、结构分析法、读书指导法、理解记忆法、联想记忆法、复习记忆法等。这些学习方法并不是对每个人都适应,因为自身条件和兴趣爱好不同,所以一定要根据自身的特点而选择适合自己的学习方法。教师在介绍这些学习方法时,应该结合具体实例进行讲解。如介绍比较法时,可以结合甲烷、乙烯、苯、苯酚在一定条件下都能跟溴单质反应,但反应条件、反应现象、反应类型都不同,学习时进行重点对比,加深记忆[5]。介绍复习记忆法时,让学生以烷烃或烯烃为原料合成羧酸及其衍生物, 再将羧酸及其衍生物制备成卤代烃[6]。不管用什么学习方法,学生在学习有机化学过程中,都要抓住一条主线:结构决定性质,性质决定用途。
俗话说的好,好的开端是成功的一半,绪论作为有机化学的第一堂课,其作用不言而喻。如果能够在绪论部分的学习中使学生明确学习目的、内容,激发学生对有机化学学习的兴趣,将对后续的教学工作有很大的帮助。
[参考文献]
[1]赵雪梅.浅谈医用有机化学的教学体验[J].中国科技信息,2009,21(24):312-313.
[2]张,尹战海,李霞.浅谈生物化学绪论课教学[J].西北医学教育,2008, 16(3):608-609.
[3]李钦玲.有机化学绪论课讲解初探[J].青海师专学报,1991,11(3):79-82. [4]徐春祥.有机化学[M].北京:高等教育出版社,2009:1-8.
有机化学是高等职业技术学校制药专业一门必修的基础课程,在所学的学科中占有及其重要的地位。通过对有机化学的学习,使学生能够掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本技能。对该课程知识内容掌握的好坏,直接影响后继几门课程的学习,如药物化学、药物分析、药理学等。然而,有机化学的教学状况不容乐观,如何搞好制药专业有机化学的教学,使学生即具有一定的理论水平,又具备较强的专业技能,能够适应社会对药学人才的需求,笔者能过对化学理论的学习及教学实践,取得一些经验与体会,为了满足教学的要求,对有机会化学教学方法进行一些探索,以供交流。
一、目前制药、药剂专业有机化学教学存在的一些问题
由于有机化学学科本身具有涉及的概念多、理论性强、分子结构复杂、反应众多、反应机理抽象的特点,因此学习难度较大,难于理解、掌握和应用,再者,存在着教学内容繁多与教学时数一再减少的矛盾,所以学生的有机化学知识不够扎实,在后续课程的学习中,普遍感到有机化学知识不够用,解决后续课程中一系列问题出现困难。而且有机化学与后续课程存在脱节现象,例如在“有机结构与药物性质”方面仍缺乏一定的联系。此外,有机化学中的“药物”实例与中药、药化的联系也不够,如由于学时的限制,在有机药物中有着重要地位的生物碱、杂环化合物、萜类、甾体等都没有得到更多的介绍,至于如蛋白质、核酸、酶等就更少讲授,而酶化合物、蛋白质化合物在药物中有重要地位,也是新药发展的一个方向。
二、有机化学教学的改进建设
1、突出重点,优化教学内容
有机化学作为一门学科有自身的系统性和完整性,因此,在教学中需把握好“重点内容与系统性”,有机化学教材的编排内容通常是各类有机化合物的分类、命名、结构、性质和制备等,侧重于各类化合物系统性介绍,若如此按部就班地讲授,由于教学时数不允许,会出现重点不够突出的情况,学生也会感到单一、乏味。因此,在不违背课程标准的前提下,有必要对现行教材进行合理取舍,制药、药剂专业相对于药学、中药专业来说基础稍有差距,教学内容应以各类有机化合物的结构、主要化学性质为主线,弱化其他内容,选择回避与“药”专业相关性小的内容(如用于有机合成的反应),删去过于抽象、深奥的部分(如重氮甲烷以及卡宾、苯炔中间体等),在教学中从结构特征入手,重点介绍主要的化学性质,分析透彻结构和性质之间的相互联系,注重反应类型和反应机理的归纳,通过循序渐进的学习,使学生最终能通过结构特征分析其主要性质,由性质推测其结构,进行合成和应用,这样,既可突出重点,又保证了有机化学教学的系统性和完整性,使学生既能拓展思维,又打下扎实的理论基础。
2、将现代化多媒体技术应用到有机化学课堂教学中,与传统教学相结合,提高讲授效率
例如:立体化学基础和有机反应机理是有机化学中的一个重点和难点,如果采用传统教学方式,教师只能用二维空间讲述分子的三维结构,即使借助分子模型,也难表现复杂分子的结构。而对于一个连续的化学反应更是无法用动态的方式对反应过程进行描述,借助于现代化多媒体技术,可使复杂的三维立体结构形象化,亦可模拟反应过程中化学键的变化及反应中间体的产生与转化,使学生理解易、掌握快。使用多媒体课件授课,对于有着繁多的反应方程式的有机化学作用尤为明显,既可提高效率,又可增加教学信息量,有利于知识的引伸,拓宽学生的知识面,为学生今后的学习奠定“必需”和“够用”的理论基础。
3、新旧知识建立联系,恰当运用比较法教学
学生的学习过程是一个新、旧知识与技能互相作用的过程,是学生运用已有知识与技能不断获取新知识、获得新技能的过程。在教学过程中要引发学生将头脑中原有的知识经验与新信息、新知识相互作用、相互链接,使学生原有知识得以巩固,并产生新的生长点和能力。比较法是认识对象间异同点的逻辑方法,通过比较各种对象的相同点和不同之处,能加深人们对事物的理解,正确区分事物的类别,掌握事物之间的相互联系和内在规律。有机化学的教材都是按照官能团分类来安排的,在教学中,要充分把新旧知识点联系起来,并运用比较法教学对新旧知识点进行比较,如碳碳双键和碳碳三键、醇和酚、醛和酮等等。通过对前后知识点进行归纳、比较,加深学生的印象,收到事半功倍的效果。
4、紧扣专业知识,打下坚实基础
有机化学课程是药学专业的基础课,这就要求教师在有机化学教学中强调与专业课的紧密联系,结合药物化学、生物化学、药物分析等相关知识讲述,注重知识的融合性,广泛性和实用性。简单举例,苯酚很容易被氧化,无色的苯酚在空气中能逐渐被氧化而显粉红色、红色或暗红色,产物复杂,做药用果导片时,一方面药典规定要检测杂质,另一方面要注意贮存方法;讲解烯烃顺反异构现象时,可以结合维生素A,其可以防治角膜软化症、干眼症、夜盲症、皮肤干燥等,其结构中具有4个双键,全部是反式构型,如果其中出现顺式构型,则生理活性大大降低;讲解旋光异构时,对映体的生理活性不同,为让学生更加透彻的理解此知识点,可以举例,如上世纪60年代一种镇静药沙利度胺(中国在仿制时称作反应停),它不但是良好的镇静药物,而且孕妇服用它之后可以减轻孕妊呕吐反应而被她们乐意使用。很快发现,特别是欧洲,其中一部分生产的婴儿是缺乏上肢,手掌直接连在肩上的畸胎,亦称作为海豹儿。这一现象震惊医学界。后来发现,由于当时使用的药物是消旋化合物造成了畸胎,原因出自代谢转化产物。S-(-)构型体内代谢物可渗入胎盘,干扰胎儿的发育,造成畸胎;而R-(+)构型不会产生相同的代谢物,因而并不致畸,这样解释不仅能激发学生学习热情,并且加深对知识点的理解和印象。
一、有机化学学习障碍的形成原因
1.缺乏足够的思想准备
有机化学开篇时,一些学生习惯全套照搬学习无机化学的经验,不能适应有机化学的学习,觉得有机化学内容繁杂,毫无规律,渐渐地失去学习兴趣和信心。他们没有把握有机化学学习的下列特点:
①有机化合物通常用结构简式表示;
②有机化合物性质与结构的关系密切;
③有机化合物空间构型的认识,需要一定的空间想象能力。
学生学习上难以适应得状况,如果不能调整过来,后续学习就会产生困难。
2.学习基础、认知水平障碍
学习有机化学,需要学生本文由收集整理具有丰富的空间想象能力。由于学生的空间立体观念较差,对于分子的立体结构常常想象不出来。
例如,学习同分异构体概念后,总还有不少学生把
二氯甲烷(ch2cl2)分子(如图所示)的二个平面结构说成是同分异构体。
3.对官能团的结构特征、主要性质掌握不牢
有些学生对许多官能团的意义理解不透,区分不清。在学习或解题时,若不能辨清相关的官能团,就会出现思维障碍,从而导致错误。
例如,阿斯匹林的结构简式为:
则1mol阿斯匹林跟足量的naoh溶液充分反应,消耗naoh溶液的物质的量为多少?
在解题中,学生知道羧基、酯基能与naoh溶液反应,但忽略了水解产物中有酚,酚也能与naoh溶液反应。
4.逆向思维能力差,系统性不强
练习呆板,常常是"照葫芦画瓢",缺乏创造性,抑制了学生思维能力的拓展,对掌握的知识难以深化巩固。
例如,以乙醇为原料设计合成 ,如果缺乏知识的系统性和有机合成常用的解题方法--逆推法,就难以达到合成的目的,这就是正向思维抑制了逆向思维的发展。
二、解决有机化学学习障碍的对策
1.激发和保持学生的学习兴趣
俗话说得好,兴趣是最好的老师。要想学生能够学好有机化学,必须使教学能够吸引学生,让学生产生兴趣,提高学习效果。在有机化学教学中,我们应精心准备、认真安排教学内容,并穿插一些学生颇感兴趣的生活知识,特别是在知识的重难点教学中,挖掘能激发兴趣的内容,以保持学生的学习兴趣。
例如,在同分异构体的命名与书写教学中,提出"天干"十字的同时,不妨带出"地支"十二字,学生对"子、丑、寅、卯......"等字是感兴趣的,因为在他们的记忆中,这些字是属于卜卦先生的,这样他们就容易接受"天干"十字。还有,在同分异构体的书写训练时,不妨让学生练习"碳架"结构书写,同时可展示"碳架"结构模型,有条件和学校还可让每一学生配备一套塑料的分子小模型,以增强教学直观效果,提高学生学习兴趣。
2.循序渐进,平稳过渡
在新课的教学过程中,要对学生的整体水平及特点作充分摸底,消除学生的恐惧心理。对初学者也不宜提过高要求,一般以会考标准为宜,不足之处可在练习或单元复习中弥补。
例如,在《乙醇》教学中,要求学生了解乙醇的组成和主要性质及重要应用,而乙醇的化学性质中,与活泼金属反应只限于钠,氧化反应限于催化氧化,脱水反应限于分子内脱水成烯。在习题课中深化要求,如消去反应能否发生、哪些醇能被氧化为醛等。作业的布置应注意难度和梯度。这样,将难点分散到各个阶段环节,循序渐进、各个击破,最后达到完整认识醇的目的,以利于学习过渡。
此外,加强直观教学,采用挂图、模型、演
示实验和学生分组实验等手段,培养学生观察力和想象力,让抽象的知识形象化,便于学生理解和记忆。
3.总结归纳,掌握学习的一般方法
学生刚接触到有机化学,兴趣很浓。但由于有机化学的显著特点是:多、杂、乱,其种类繁多、结构复杂、与生产生活联系密切,使之成为中学化学的难点,会考、高考的热点,其学习的方法又与无机化学的学习有明显的不同之处。如果不帮助学生总结有机化学的特点及学习的一般方法,学生将很难入门。
(1)结构决定性质,进行归纳学习
有机化学学习的一般方法是:结构→性质→用途→制法→同类物质。因此,从结构出发,抓住官能团的特性是学好有机化学的关键。
例如,醛类物质的官能团为醛基(-cho),由于醛基的特殊结构决定了醛类物质的化学性质为既可以发生还原反应(与h2加成反应)又可以发生氧化反应(银镜反应、与新制氢氧化铜的反应)。而含有醛基的物质均可以发生上述反应,如:甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等都可以发生银镜反应。
(2)加强针对练习,及时总结规律
通过章节学习得来的知识是零散无序的,在一单元或一专题学完之后,帮助学生进行整理,多加强不同类型题的训练就显得尤其重要。教师要引导学生在练中找规律,在做中总结经验,学以致用,触类旁通,以提高解题速度,培养归纳能力。
①"价键守恒"原理即碳四键、氧二键、氢一键,这是推导、书写结构式的重要依据。
②根据有机物的衍变关系:烃→醇→醛→羧酸→酯,推断有机物的结构,找出衍变关系中的突破口,然后逐层推导得出结论。
③分子组成为cnh2no的有机物完全燃烧后,生成的二氧化碳和水蒸汽的物质的量相等。
④具有相同最简式的有机物,无论以何种比例混合,只要总质量恒定,完全燃烧时耗氧量和生成的co2和h2o的量均为定值。