有机化学的性质范文
时间:2023-06-20 17:17:38
导语:如何才能写好一篇有机化学的性质,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:信息技术,陈述性有机化学知识,整合策略
一、运用广义知识分类理论对有机化学知识的分析
以认知心理学广义知识分类的观点为依据,结合有机化学学科的特点,将有机化学知识分为陈述性知识与程序性知识两大类。
陈述性知识又称“言语信息”,指个人具有有意识的提取线索,因而能直接陈述的知识。如有机物名称或符号、有机物的简单命题或事实以及有机物特点规律等。陈述性知识绝大多数是可以用语言表达的,同时也可以通过内心回忆、再认、以及与其它知识的联系等方式表现出来。
程序性知识是个人没有有意识提取线索,只能借助某种作业形式间接推论其存在的知识。
二、信息技术与陈述性有机化学课程整合策略
首先,教师应考虑如何帮助学生去掌握这种知识,这是教学设计的重点。教师在进行教学设计时,首先应确定教学目标是通过回忆知识,学生能口头或书面陈述学过的知识。在教学中教师要充分利用多媒体工具提供与学生的生存本能的需要或好奇心吻合的内容以激发学生学习的兴趣。丰富联想的线索,减少机械记忆,增加理解记忆,这样才能减轻学生的记忆负担,提高记忆效率。其次,学生对新知识的理解过程是新知识与认知结构中原有的有关知识建立联系并发生作用的过程。教学设计时必须考虑信息呈现的方式、直观教具的使用等。在教学设计中,教师要多方收集资料,特别是影像资料,以形象直观的方式呈现。再次,为便于学生记忆、理解陈述性知识,教师应尽可能使知识内容结构化、网络化、条件化、策略化、形象化,并注意记忆规律的应用。这就要求教师在设计时要给学生提供跨课堂,甚至跨学科的知识,以便对知识进行对比,归类,整理等。显然在常规教学条件下很难完成。
基于上述考虑,笔者查阅大量资料,借鉴其他学科优秀整合经验的基础上,结合有机化学知识特点提出以下整合策略。
1.创设情境,多种感官参与策略
新课程强调从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,关注人类面临的与化学相关的社会问题,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。
多媒体技术是非常有效的知识表达和信息传输的工具,在教学中,信息技术与有机化学整合,通过二维或三维动画形式,进行信息处理和图像输出,在显示屏幕上,进行微观放大,宏观缩小,瞬间变慢,短时间内调动学生多种感官参与活动,使学生获取动态图像信息,从而形成鲜明的感性认识,为进一步形成概念,上升为理性认识奠定基础,并使学生由被动学习变为主动学习。通过化静为动、化动为静、化大为小、化小为大等,从而提高学生的学习热情和学习效果。多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。设计教学时应充分考虑到学生的注意、情感和思维的心理活动规律的特点,使学生注意力的聚焦点得到合理调控和分配。
2.提供背景,情境激励策略
《化学课程标准》从课程内容的选择上注意从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题,生活中有许多熟悉的物质与有机化学密切相关。用源于学生生活经验的素材组织教学,还可以创设发现生产、生活中有意义的化学问题的情境,进而展开实验探究,增进学生探究问题的愿望。
情境激励策略,就是通过信息技术与课程整合,创设教学情境,开展课堂智力激励,要求学生对问题情境,积极迅速设想出解决的各种方案。在教学过程中,学生的情感和非智力因素,在学生的学习过程中起到非常重要的保障作用,可以说学科教学的成功与否,很大程度上取决于学生对本门学科的兴趣,首先要解决学生爱学、想学的问题。并通过增进师生的情感交流等有效的手段,激发学生探索和发现的热情,引发学习动机,学生积极主动参与新知识的学习。有效地培养学生的注意力、观察力、意志力、记忆力。
3.多角度呈现,思维训练策略
信息技术与课程整合,激发了学生思考的热情,有助于教师加强对学生思维的敏捷性、深刻性、灵活性和广阔性的训练,还有助于对学生思维的创造性(发散性、逆向性、求异性)等进行有效的培养。《化学课程标准》始终体现一个鲜明的理念,即培养学生的创新精神,鼓励学生创新,体现出创新性。当前,视屏交互系统、实物投影以及许多教学软件都可以在思维训练方面提供良好的支持。如仿真化学实验室可为学生提供自己动手、探索问题的机会;学生还可以使用仿真化学实验室自己做实验来发现、验证、总结一些化学现象和规律。
4.知识点切入,全方位拓展策略
运用现代信息技术媒体围绕知识点的阐述揭示、归纳、展开、总结等环节,进行有效的教学,有效地开展课程整合。有机化学知识体系的构建强调“从典型到一般”,“结构决定性质,性质决定用途”的思想,在学习有机化学的过程中应使学生深刻体会到这种学科思想,将“学科知识加以组织,使之系统化、简约化”,
需要指出的是,由于同样的知识在教学的不同阶段应作为不同类型来对待,因此整合策略也是动态的。基于篇幅所限,关于程序性有机化学知识与信息技术的整合策略本文暂不讨论。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京:人民教育出版社,2003年:4
[2]普通高中课程标准实验教科书化学选修5有机化学基础[M].人民教育出版社,2007年:12-13
篇2
关键词:高职 医学类专业 有机化学教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—183—02
有机化学是医学类专业的一门重要的必修课和基础课。对于医学类专业的学生而言,学好有机化学这门课程非常重要,它是学好后续医学课程(如药理学等课程)必要的基础。有机化学在化学学科中属于较难学的一门课程,它涉及了大量的有机物质的性质、结构以及反应方程式、有机反应机理等等。在学习有机化学物质性质及结构时,许多有机物质结构和性质相近,许多学生易混淆;而在学习有机化学有机反应机理时,许多学生往往感觉非常吃力,这是有机化学教学中存在的普遍现象。高职院校生源复杂,有来自技校、中专和职校的学生,也有来自高中的学生。不同的生源对有机化学的掌握程度相差极大,他们的有机化学基础参差不齐,这给教学带来严峻的挑战。因此,本文对如何在高职医学专业有效开展有机化学教学展开讨论。
1 了解学生化学基础,因材施教
如前所述,高职院校生源复杂,其中来自技校、中专以及职校的学生,其掌握的化学知识停留在初中的水平,对有机化学的认识非常有限;而来自高中的理科学生,其有机化学基础相对扎实。由于高职医学专业学生的有机化学基础参差不齐,因此许多教师在有机化学教学过程中往往是厚此薄彼,不能面面俱到。课堂教学传授的知识太难,基础较差的学生往往会因为跟不上教师的节奏而对有机化学学习反感,产生排斥心理;而当课堂教学传授的知识太简单时,基础较好的学生则会对有机化学掉以轻心,同样学不好有机化学。因此,在高职医学专业中开展有机化学,要兼顾这两部分学生。笔者认为,在有机化学教学正式开始前,可通过各种形式(如交谈、问卷等形式)了解学生的化学基础。通过对学生情况的了解,设计针对性的教学方案,做的有的放矢,因材施教。如在讲授有机化学时,对于跳跃性比较大的知识点,教师要向学生简单地介绍高中化学中相关的知识点。又比如在每次课堂结束前,向学生介绍下堂课中涉及到的高中化学的知识点,让学生在课前自学相关知识点。
2 保持高职医学专业学生学习有机化学的兴趣
相对于其它化学学科,有机化学相对较难,存在知识点多、易混淆、反应机理复杂难懂等特点。对于化学基础较差尤其是来自技术、中专和职校等没有高中化学基础的学生而言,学习有机化学是一件非常头痛的事情。在学习有机化学的过程中,他们容易因为强烈的失败感而失去学习有机化学的兴趣和信心。俗话说,兴趣是最好的老师。一旦学生对有机化学产生浓厚的兴趣,他们就会克服各种阻力,争取学好、学精这门课。激发学生学习有机化学的方法有很多。(1)有机化学是一门与我们的生活息息相关、实用性非常强的学科,因此可以在课堂教学中通过结合学生生活中的有机化学,吸引学生的注意力,很容易激发他们的兴趣。如向学生讲述他们生活中常用到的洗涤剂,就是一种有机物,那么洗涤剂拥有什么独特的结构让它有洗涤作用,它起洗涤作用的原理又是什么呢?通过这种结合生活实例的设问式教学,吸引学生的注意力,势必激起他们学习有机化学的兴趣。(2)强化学生作为一名医学专业学生的神圣感和责任感,强调有机化学是学好后续课程的关键。通过大量的实例让学生明白,学好有机化学的重要性。目前市场上95%的药物是通过有机合成的有机物。如常用的感冒药的主要成份为对乙酰氨基酚,具有解热镇痛作用,可用于感冒发烧、关节痛、神经痛、偏头痛及手术后止痛。对这种常用的感冒药的主要成份就是通过硝基酚钠还原成对氨基酚,然后再酰化制得的。
3 多媒体技术在有机化学教学中的应用
多媒体教学相对于传统板书式教学具有许多优点:(1)多媒体教学具有无可比拟的直观性、趣味性。多媒体技术可以非常直观地向学生展示复杂难懂的有机物结构等。在讲到有机化合物的结构时,可以通过多媒体向学生演示模型。比如讲到化合物成键时,可以向学生展示碳、氧、氢和氮等元素是如何互相连结形成有机化合物的。用红色带有四个孔的小球代表碳原子,用绿色带有三个孔的小球代表氮原子,用蓝色带有两个孔的小球代表氧原子,用白色带有一个孔的小球代表氢原子,再用一个圆柱小棍代表键。同时,向学生解释碳原子、氮原子、氧原子和氢原子分别可以连接四个、三个、两个和一个键,通过棍与球之间的连接,可以非常直观地向学生展示有机物的成键过程,这就是典型的球棍模型。如讲到甲烷的结构时,教师可以事先做好多媒体动画,先出现一个红色的小球表示碳原子,然后四根圆棍接在碳原子上表示四个键,然后再将四个白色的小球连接在圆棍上,表示形成四个碳—氢键,最后就形成甲烷分子。同时,对于复杂的有机反应过程,可以通过动画分割成多个可见的步骤,让学生直观明了地“观察”反应过程。(2)多媒体教学可通过结合视频、图像、声音和文字等充分调动学生学习兴趣,从而提高学生自主学习的积极性。(3)对于传统的有机化学教学,教师需要书写大量的板书,而学生需要在有限的时间内记录老师书写的笔记用于课后复习。在传统课堂经常存在学生来不及记笔记现象,这严重打击了学生学习有机化学的热情,甚至有学生因此而对学习有机化学产生抵触心理。同时,由于学生在课堂上忙于记笔记,自主思考的时间非常有限。通过多媒体教学,学生只需要适当地记笔记,大部分的时间可以跟着教师的思路并做积极的思考。课后学生可以复制教师上课使用的课件,在课后即可以对相关知识点进行再学习。
4 适当地开展探究性学习
在传统的有机化学课堂教学中,往往都是教师在讲,学生在听,这种教学方式不利于培养学生自主思考的能力,不利于培养创新性人才。也正因如此,教育部对我国的教育提出了探究性学习这一要求,而探究性学习对于化学学习来说尤为重要。探究性学习是在教师的引导下,通过对学科中的某一个问题产生怀疑、设计解决的方案并实施验证并最后通过交流讨论等一系列探究学习的过程。探究性学习彻底改变了传统教学的模式,让学生在探究性学习的过程中积极主动思考,发挥学生的自主性。笔者认为,虽然探究性学习与传统教学相比具有许多优点,但是在高职医学类专业的所有的有机化学课堂均开展探究性学习很不现实。探究性学习的主体不是教师而是学生,因此需要在课堂上预留大量的时间供学生进行思考和讨论,这严重影响了课程的进度,对课堂教学进度提出了巨大的挑战。同时,高职医学专业学生的有机化学基础总体而言还是相对薄弱,还是要以打基础为主要目的。因此,笔者认为,在高职医学类专业的有机化学教学可适当地开展探究性学习,但是还是应以传统教学为主,为学习后续医学课堂打下牢固的基础。探究性学习适合在有机化学教学初始阶段,用来激发学生学习有机化学的兴趣。同时,探究性学习也适合在难点和疑点较多的章节开展,因为探究性学习能够引导学习积极主动思考,有利于学生掌握并吃透这些难点。
5 培养学生学习有机化学的正确思维
对于来自技校、中专以及职校的学生而言,其化学知识水平几乎是停留在初中化学。有机化学在初中化学中鲜有涉及,其学习的思维模式也不尽相同。初中化学主要是注重学习化学物质的性质,而忽略其结构,即化学教学工作者常说的“初中化学重性质轻结构”。因此,初中化学可以通过记忆大量的物质的性质而取得较好的成绩。但是,对于有机化学,虽然它也涉及到许多有机物的性质,但是它更多地关心有机物质的结构以及有机物质之间的反应及反应前后物质的变化。因此,有机化学学习要“重结构轻性质”。可见,有机化学学习与初中化学学习的思维方式是截然不同的。但是,许多来自技校、中专以及职校的学生很容易就会照搬初中化学的学习思维,从而表现为学习有机化学时非常吃力。因此,高职院校医学类教师在开展有机化学教学前,要先培养学生学习有机化学的正确思维,从而让学生做到事半而功倍。同样地,教师在教学有机化学时,也要更多地从有机物质的结构入手,才能达到更好的教学效果。
6 培养学生归纳有机化学知识点的策略
有机化学存在知识点多、易混淆以及反应机理复杂等特点。因此,学生很难仅仅通过课堂教学就可以很好地掌握所学的相关知识点。即使教师在课堂上对有机化学知识进行详细讲解,且学生已完全明白这些知识点,但是,如果学生课后不及时对这些知识点进行归纳总结,很容易又遗忘或产生混淆。笔者认为,学好有机化学,更多的需要靠学生在课后进行总结。因此,教师在传授知识点的同时,要将归纳知识点的方法也传授给学生。对于有机化学,其归纳方法还是要从有机化学这门学科的本质出发。也就是说,要让学生明白,要通过有机物的结构(一般是官能团)对比,对相近有机物质的性质及反应特性进行归纳总结。比如,从乙烷出发,可以衍生出很多的知识点,如卤代乙烷、乙醇、乙酸、乙醛及乙酸乙酯等。通过比较,可以非常轻松地记住这些有机物涉及的知识点。
总而言之,在高职医学类专业开展有机化学教学确实存在许多挑战。因此,这就要求高职院校有机化学课堂教师做到耐心、细心。教学前要准确掌握学生的化学基础,制定合理的教学计划,因材施教。通过积极地调动学生学习有机化学的兴趣、适当地应用多媒体教学、开展探究性学习、培养学生正确的有机化学学习思维以及归纳有机化学知识点的策略,相信可以有效地在高职医学类专业中开展有机化学教学。
参考文献:
[1] 朱梅英,李献锐,倪瑞星.关于医用化学教学改革的探索[J].河北医科大学学报,2005,26(6).
[2] 王建.有机化学教学面临的难题和解决思路[J].连云港化工高等专科学校学报,2012,15(3).
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[5] 尹宏月.有机化学教学方法探究[J].黑龙江教育学院学报,2011,30(6).
篇3
结合教学实践,针对医学专业有机化学的特点,提出抓好几个重要教学环节的具体方法,灵活运用各种教学手段,取得良好的教学效果。
【关键词】 有机化学; 医学 教学
20世纪下半叶,生命科学迅速发展的标志是分子生物学的兴起。从分子水平上理解生物体和生命过程,实际上也就是从化学的观点去从事现代生命科学的研究。这种发展趋势不仅对有机化学提出了新的挑战,也使得医用有机化学在高等医学院校公共基础课中提到了更高的战略地位。医用有机化学所涉及的内容广泛,概念比较抽象,分子结构复杂,化学反应多,但是由于课时的限制,不能深入展开讲解,学生普遍感到难于理解,难于掌握。因此,作为授课教师,如何达到预期教学目的,取得良好的教学效果是笔者经常思索的问题。笔者近年来在承担该门课的教学工作中,积累了一些经验,认为如果能根据学生的实际水平,把握医用有机课程的特点,处理好教学中的几个重要环节,灵活运用各种教学手段,将会取得事半功倍的效果。
1 精心设计绪论课教学,激发学生学习兴趣
在高等医学院校,一般将《医用有机化学》放在大学一年级第二学期,与《医用有机化学》同时开设的还有《解剖学》等专业基础课程。许多学生只重视专业课,对学习化学兴趣不大。针对这种现状,笔者认为必须重视绪论课的教学,要认真钻研教材,精心备课,用心安排好绪论课的内容,要使学生充分认识到医学离不开化学,化学是医学发展的基础,学不好化学不可能成为一名合格的医务工作者,更无法攀登医学科技的高峰,激发学生学习有机化学的热情。
为此,笔者认为在绪论课上除了介绍有机化学的发展简史外,还要讲授以下两个方面内容:一是有机化学新的成就和贡献以及有机化学与生命科学的关系。这就要求我们不能局限于教材,备课时应该查阅文献,了解有机化学的前沿,激发学生学习兴趣。例如,可以通过列举上世纪80年代以来诺贝尔化学奖的主要工作来分析化学的发展方向。因为通常诺贝尔化学奖所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的,但是这一评选则是以现代科学发展的眼光来进行的,一定程度上反映了对化学发展趋势和方向的看法。[1]值得注意的是直接与生命科学有关的化学诺贝尔奖至少有10项之多。近年来,随着人类的约80000条基因测序工作的完成,接下来的后基因工作就是寻找相应的小分子去调控这80000条基因,包括天然产物和它们的类似物去调控基因的表达过程或直接作用于基因本身。这些实例能够激发学生科学地认识到化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学、医学、分子生物学家们共同努力。二是有机化学学科的特点、自己对学生的具体要求、以及授课计划等。使学生对教材知识结构有一个大概的了解,并且让学生明白应如何学习该课程。有机化学教材一般是按有机化合物的官能团体系划分章节,在每一章节,先学习命名,然后对其中一种或几种典型物质进行结构、性质、应用等内容的学习,并掌握它们同系物的相似性和规律性,有很强的系统性。医学专业学生要通过学习简单有机分子的反应,掌握有机化学的普遍原理,并初步具备联系体内复杂反应的能力。例如,醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础;含氮化合物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础。这就要求我们要授予学生有机反应历程的理论知识,而不是孤立地陈述一个个具体的反应。因此绪论课上有必要介绍有机化学反应几大类型,使学生初步接触自由基、亲核试剂、亲电试剂等概念,对有机化学反应过程形成初步认识。
2 以“性质结构”作为教学主线,提高学生学习效率
笔者在历年的教学中发现学生在学习有机化学时觉得有机化学内容太多,头绪太乱,难记难学。其实有机化学课程的中心内容就是有机化合物的结构和性质,因此学习有机化学的重点应该放在认识化学结构上,结构决定性质,性质反映结构,“结构性质”就是掌握有机化学的“金钥匙”。
在各章的教学中, 讲解化学性质之前, 以“结构决定性质”为出发点, 对各类官能团的结构特征, 反应特性作全面的剖析, 使学生在接触具体性质之前, 对结构这一内因对化学性质的决定性影响先有一个轮廓认识。有了这种理论对实际的指导作用, 学生就会摆脱“不知其所以然”、“规律难寻”的状况。以《醛酮》一章的教学为例。醛、酮的分子中都含有官能团羰基,羰基碳原子为sp2杂化,碳氧双键由于碳氧的电负性不同而呈现较强的极性,电子云偏向氧原子一方,使氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷,亲核试剂首先进攻碳原子,发生亲核加成反应。由于羰基吸电子诱导效应的影响,使α氢活泼,能发生一系列反应。由于醛羰基的极性比酮羰基的极性大,空间阻碍也较小,因而在相同条件下醛比酮一般较易起反应。醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:
这样, 学生在学习醛酮的亲核加成、氧化、碘仿、羟醛缩合等反应时, 不仅不会有凌乱无序的感觉, 反而产生了刨根问底的求知欲,带着浓厚的兴趣,更加牢固地掌握繁琐的有机化学反应。
转贴于
在讲授有机物性质和结构的过程中,还应注意引导学生运用有机结构理论,从空间位阻效应和电子效应等方面综合分析有机物结构特征,以及由此引起的化学性质的微妙差异。引导学生从更高层次上理解结构和性质的辩证关系,从而更加全面深刻地把握整个学科体系。例如, 在讲不对称烯烃与不对称试剂的亲电加成时, 如果不从电子效应来分析, 学生即使记住了马氏规则, 遇到下列情况时, 做错了题也不知为什么。CH3CH=CH2+HCl;CCl3CH=CH2+HCl;ClCH=CH2+HCl这三个反应都是单烯烃的加成反应,但是加成方式是一样还是不一样呢?影响上述加成反应的结果是共轭效应还是诱导效应?这时学生就可能就老师的提问,根据所学知识而给出种种可能的解释。再经教师指导性释疑,他们就会茅塞顿开,既明白了何种情况下是诱导效应或共轭效应在起作用,又提高了学生分析判断问题的能力。
3 突出重点,分散难点,运用多种教学手段教好立体化学
立体化学是有机化学的一个重要组成部分,是有机化学课程教学中的一个难点,但立体化学知识对于医学院校学生充分了解酶促反应、药物疗效等知识有着重大的基础作用,不仅要讲,还要把基本概念和关键问题讲深讲透。
适用医学专业的有机化学教科书一般都设有专章进行讨论,差异在于把这一章放在全书中的哪一部分,是否在其他章节提前介绍基本概念和理论。目前我们选用的是卫生部规划教材吕以仙主编的《有机化学》,在讨论烃类化合物之后便安排立体化学这一章,并且在烃的各章中就开始介绍一些有关的立体概念,例如烷烃和环烷烃的构象分析,烯烃和环烷烃的顺反异构现象以及烯烃加成反应的立体化学等[2]。这种安排有利于教学,使学生在开始接触简单有机物的分子时就树立一个正确的立体概念。在立体化学专章中是以旋光异构现象为重点,对这方面的基础知识不仅要系统介绍,还要注意同其他章节或其他课程的配合。对已经学过的有关内容,可以扼要地再提一下,加深学生对这些基本概念和基本原理的印象;对需要留待以后章节中才讨论的内容,有些也需要及时地予以指出,为后面的讲授埋下一条伏线。例如在引出本章重点内容旋光异构现象之前扼要地小结一下烷烃、环烷烃及烯烃的构象及构型问题,就会有利于全面了解立体异构现象的概况,对问题的提出也感到比较自然,有利于引导学生进一步认识分子立体结构的重要性。
为了使医学生能学好立体化学知识,我们使用了大量的分子模型,使学生能比较直观地学习,同时我们充分利用多媒体教学手段,把化学结构绘图软件Chemwin与Powerpoint结合起来,将立体感极强的分子立体图形展示给学生。通过这些手段,我们使学生较快较好地掌握了立体化学的基础知识。我们在基础课教学中主要使用球棍式模型(Kekule模型),这种模型代表价键的小棍可适当选择其长度,便于观察分子中各原子在空间的相对位置,学生可以获得立体异构体的清晰表象,认识到立体异构体分子中各基团在空间的排列本质。但这种模型构成的分子与真实分子的形象相差甚大,因此在适当时机还需要用Stuart模型做一些典型化合物的分子结构进行示范和比较,使两种模型取长补短,更有利于帮助学生认识分子结构的立体形象[3]。
理解概念力求准确,这是学好立体异构的关键。对于概念的模糊或误解往往会导致错误的判断。例如:“旋转”和“翻转”这两个概念,顺反异构体产生的条件之一是“分子中存在不能自由旋转的因素”,如果误解为“翻转”,分子中各基团在空间的相对位置无任何变化,不能产生产生顺反异构体。旋光异构体的费歇尔投影式不能离开纸平面“翻转”,只能在纸平面上“旋转”偶数倍构型保持不变。如果“翻转”,使得费歇尔投影式表示旋光异构体的基团前后位置交换,其实质是改变了旋光异构体的构型,恰好变成它的对映体,所以不能“翻转”。由此看来,准确理解概念至关重要,来不得半点马虎。此外,本章中还要注意结构和构造、构型和构象、手性和手性碳、顺/反和Z/E、D/L 和R/S等概念的区别和联系。
诚然,在医用有机化学的教学过程中,有许多方面的问题值得我们探索、研究、解决。而每位教师因各自的教学方式不同,对上述问题可能有不同的理解。因此在这里提出的几个问题仅仅是笔者通过几年的教学实践总结出来的,供大家商讨,它对提高学生的学习兴趣,增强其学习主动性,改善教学效果均有一定作用。
【参考文献】
1 吴毓林,陈耀全.化学迈向辉煌的新世纪.化学通报,1999,62(1):3~9.
2 吕以仙,主编.有机化学.人民卫生出版社,2004,18~104.
篇4
有机化学是高等医学院校重要的专业基础课,我校一般将有机化学课程安排在大学一年级第二学期开设。学生有明显的特点,一年级的学生,学习热情高,往往具有中学时的学习劲头,习惯于多做题,多做笔记,大量的时间花费在做练习题上。特别是部分学生在高中阶段没有系统地学习有机化学,连命名也不懂的学生都存在。对大学繁多的有机化合物感到很大压力。对有机化学的基本理论、反应机理、分子结构复杂感到迷茫和头痛,其化学基础参差不齐。还有部分学生觉得有机化学是专业基础课,对其重视不够,认为自己不学好有机化学也没关系,不影响自己将来做一名好医生。因此,老师在上第一课时就要讲清楚二个问题,第一,为什么学有机化学?第二,如何学好医学有机化学?使学生认识医学有机化学在医学中的重要地位,较好地掌握医学有机化学基础知识,为后续的课程打好基础,必须提高医学有机化学教学质量。首先是要提要高学生对化学的认识,激发学生对医学有机化学的兴趣。要讲清楚学习有机化学不是使大家能直接运用到行医中,但有机化学跟药学联系紧密,医生行医离不开药物,众多的药物结构和名称与有机化学紧密相关。另外一点是学习的过程提高的是学习能力,而不是记住多少书本知识。没有学习的能力,做医生也做不好。同时要介绍有机化学学习的主线;先集中讲授有机化学的相关基本知识,再按照官能团分类,讨论各类有机化合物的基本内容,然后介绍天然有机化合物,以结构为中心,以反应为重点,讨论有机化合物的结构、性质、反应、规律与应用[2]。
2浓缩教材,合理安排教授内容,教学中突出重点和难点
传统的有机化学主要讲授有机物的命名,结构,性质,反应机理及有机波谱分析。在医学有机化学课程教学过程中,教师可以重点讲授物质的结构、命名、性质等基本理论,弱化化学反应机理的解释,同时更要注重联系有关医学药学的实际知识。这样既能使学生掌握基本的知识面,提高学生的学习兴趣,又能使学生时时刻刻意识到有机化学与自身专业息息相关。在教学过程中,应特别注重讲解物质结构、性质与医学药学的联系。教师可以在重点难点知识讲授中引入故事激发学生的学习兴趣。如讲解手性分子的来源和生物作用时介绍[3]。20世纪60年代出现的沙立度胺(Thalidomide)事件,沙立度胺具有镇静催眠作用,还可显著缓解妊娠妇女的呕吐反应,沙利度胺分子结构中含有一个手性中心,从而形成两种光学异构体,其中构型R-(+)-的结构有中枢镇静作用,另一种构型S-(-)-的对映体则有强烈的致畸性,无数妇女服用了消旋药物,减轻了妊娠反应,但随后全球有近万例畸形胎儿出生,沙立度胺事件成为药学史上的沉痛教训。通过事例教学能迅速提高学生的学习兴趣。在讲到硫醇的时候,可以讲授重金属的中毒原理。重金属是指相对原子质量大于65的金属,所以从元素周期表上来看铜以后的金属都是属于重金属。重金属能够使蛋白质的结构发生不可逆的改变,蛋白质的结构改变功能就会丧失,体内的酶就不能够催化化学反应,细胞膜表面的载体就不能运入营养物质、排出代谢废物,肌球蛋白和肌动蛋白就无法完成肌肉收缩等。然后深入到蛋白的中毒原理和解毒原理[4]。最后提到工业的发展,部分土壤中重金属超标,教育学生树立环保意识。
3对知识点进行加工处理,避免平铺直叙
有机化学中描述的内容相当多,教师在教学中如果平铺直叙,面面俱到,学生就会感到枯燥乏味,容易走神睡觉,达不到好的教学效果。教师需要对教材进行深加工处理,根据教学目的对教材内容进行统筹安排,对语言进行加工处理,用通俗易懂的语言讲解深奥的知识点,能最大限度地激发学生的热情和兴趣。电子效应中的诱导效应、共轭效应、超共轭效应等经典理论,在有机化学中应用很广,贯穿于有机化学的始终,利用电子效应可以分析有机化合物的结构,推断有机化合物的性质,判断有机化学反应的产物;对有机化合物反应速度、反应选择性、反应机理等都有着显著影响[5]。在解释有机化学中不对称试剂与不对称烯烃进行加成反应时的加成规律,即著名的“马氏规则”。“马氏规则”的核心是异性相吸。在亲电加成中,一般根据“马氏规则”是“氢多碳原子上(亲)上加氢(亲)”,简称为“氢上加氢”,然后从电荷的分布在讲解原因。这样能使呆板的课堂气氛活跃起来。
4理论与临床结合,提高教学效果
篇5
药用有机化学是药学专业中的基础课程,通过药用有机化学课程的学习,使药学专业学生能够牢靠掌握关于不同有机物的相关知识,并从这些有机物的结构、性质、用途以及合成方法等方面对其进行分析,为学习药物分析、中药分析、天然药物化学、中药炮制等药学核心课程奠定理论基础。因此,提升学生掌握和运用药用有机化学知识的能力,是当前高校药学专业教育工作者普遍关注的课题之一。
二、精选教材知识,做到经典知识与前沿知识并重
在实际教学中,由于药用有机化学的教材内容比较多,但课时有限,因此,教师应该采取不同教学方式来提高药用有机化学课的教学效率,对药用有机化学课程中每个章节的教材内容进行合理的梳理与编选,进一步提高课堂教学的效率。教材内容精选完成后,教师在实际讲解的过程中应该注意以下几个方面的问题:第一, 根据重要著作形成时间、重要事件发生时间以及代表性科学家,向学生介绍药用有机化学的发展简史;第二, 充分认识药用有机化学课程的特点,向学生讲解药用有机化学的具体学习方法,帮助学生建立起一套适合自己的学习体系;第三, 根据有机分析化学与天然有机化学这两个药用有机化学的分支学科,向学生讲解有机化学与药学学科的关系,让学生深刻感受到学习药用有机化学的重要性,加强学生对有机化学的学习意识。对教材内容进行认真精选,既可以提高药用有机化学课的教学效率,也可以帮助学生快速掌握教材的精髓内容。精选教材的内容,是开展拓展性教学的重要前提,只有保证教材内容富有合理性与科学性,才能够充分展现出药用有机化学知识的魅力。[1]
三、理论联系实际,将传统内容与绿色化学进行充分融合
拓展性教学在药用有机化学课中的运用,首先体现在理论与实践的结合上,因此,在实际教学中,教师应尽量将有机化学反应与药学知识的应用紧密联系在一起,真正显示出药用有机化学课程的基础作用。例如,在给药学专业学生讲解卤代烃SN1型反应的时候,应该结合芳香氮芥一类的抗肿瘤生物烷化剂的实际应用进行举例。教师采用理论与实际相联系的教法,应该从药学专业的角度出发, 举例子时,要尽量将有机化学知识紧密结合于药学应用中,使学生在学习药用有机化学知识的同时,提高对相关药学知识的学习兴趣,从而体现出药用有机化学课程的“药用”内涵。另外,由于有机化学在药学专业的应用发展,必须符合人类社会的可持续发展要求,因此,药用有机化学的学科特点与任务要求学生在学习有机化学知识的同时,还要学习绿色化学的相关知识。例如,在讲解腈类化合物的合成方法时,既要介绍常用的NaCN取代法,也要介绍具有环保效应的绿色化学法,即由醛一步氧化后生成腈。就目前的研究状况而言,酶催化有机化学反应不会对环境造成污染,例如,可以用脂肪酶来催化酯基进行水解得到芳胺类物质;在温和条件下,用面包酵母催化芳香硝基化合物进行还原反应,也可以得到芳胺类的物质,这一类绿色催化法可以适时地介绍给学生。这样有利于培养药学专业学生的绿色环保意识,进而形成自觉保护环境的良好习惯。[2]
四、丰富教学方法,充分运用多媒体手段进行教学
在实际教学中,教师可以利用多种方法开展拓展性教学,多样化教学手段在药用有机化学中的运用,是教学活动得以顺利开展的保证。当前,多媒体技术在教学中的应用已经十分普遍,教师可以借助Photoshop绘图、三维动画设计和VisualBasic程序等软件来制作CAI课件, 将有机分子立体形象、有机化学反应过程以及反应过程中的旧键断裂与新键生成等进行直观、生动的模拟。传统教学中,一般采用黑板板书的方式进行教学,这种教学方式具有灵活方便、即擦即用、不受硬件设施限制等优点。因此,教师在实际教学中,可以将多媒体手段与黑板板书进行结合,例如,将标题内容、重要概念、关键词等写在黑板上,利用多媒体软件制作出的CAI课件,则主要是对板书的内容进行说明、阐述以及举例,并结合学生的学习反馈, 及时调整授课的速度,在课堂教学中努力探求不同教学方法之间的最佳结合点,从而充分调动学生对药用有机化学的学习兴趣。
五、增大课堂信息量,采取总结和对比方法开展教学
在课堂教学中,教师除了要传授教材上的知识以外,还要介绍一些相关的课外知识,增大课堂教学的信息含量是拓展性教学的具体要求,也是拓展学生知识视野的基本要求。因此,教师应在不脱离课堂主题的前提下,适当传授一些课外知识, 摒弃囿于教材、照本宣科的教学观念。在介绍烯烃的化学性质时,教师可以引申介绍2005年获得诺贝尔化学奖的烯烃复分解反应,还可以讲解钌金属络合物催化剂的相关知识;在学习立体化学时,补充介绍关于不对称合成的知识。扩大课堂教学的信息量,不仅能够达到活跃学习气氛的目的,而且还可以陶冶学生的心灵,最终实现培养学生综合素质能力的目的。值得强调的是,药用有机化学的知识点较多,学生在学习的过程中,容易混淆相似的知识点,教师在教学过程中,应该注重前后知识之间的联系性与比较性,例如,教师可以引导学生比较亲核加成反应与亲电加成反应之间的区别;比较SN1与SN2反应、E1与E2 反应之间的区别等。在介绍吡啶化学性质的时候,教师可以结合硝基苯的相关知识进行类比讲解;分析烯烃与芳环产生亲电反应时的能量差异。实践表明,采用这种立体交叉、由此及彼、前后联系的立体教学模式,有利于调动学生的学习积极性,从而达到提高教学效果的目的。药用有机化学课程中的知识点较多,涉及到的课外知识也非常广泛,要想拓展学生的知识视野,获得良好的教学效果,教师必须充分认识药用有机化学的学科特性,并做好备课工作,充分利用总结教学、对比教学等方法来激发学生的学习兴趣,进而提升学生综合运用所学知识的能力,达到教学相长、学以致用的目的。[3]
六、增强教学效果,将课堂讨论与习题精讲充分结合起来
在实际教学中,教师仅作为引导者参与其中,学生则是真正的活动主体,充分发挥出学生的主体性,是提高课堂教学效率的关键。对于药学专业的学生而言,突出主体性应该以药用有机化学的教学作为载体,融合药学学科的内涵,精心设计课堂教学的开展形式,例如,集体讨论、小组活动、个人展示以及反馈信息等,以此达到师生之间的良好互动。在学习苯胺时,传统教学方式是:先介绍苯胺结构,然后介绍苯胺性质,最后分析苯胺的具体应用。通过精心设计后可采用以下这种教学形式:①在苯胺中滴入溴水会出现何种现象;②苯胺与苯分别发生亲电取代反应,哪个更容易;③氨基属于哪种类型的定位基团;④如何通过共振理论对其进行合理解释;⑤含氨基合成药物和天然药物的举例。通过设置问题来传递信息,充分激发学生的主动性与创造性,将被动地接受知识转化为主动地汲取知识,这种教学形式,有利于培养学生主动探究、独立思考的学习能力,为学生提供了“自主思考问题、大胆提出问题、积极寻求方案、独立进行引申”等多个学习空间,在师生的互动过程中,体现出“以学生为主体”的教学观念,让学生充分感受到药用有机化学的魅力。[4]
七、夯实基础技能,利用实验教学提高学生的实践能力
药学专业的学生需要具备扎实的实践技能。教师在指导学生开展实验教学时,应该建立一套符合实际的教学体系,体系内容主要包括:预习报告、实验要领、关键操作、现场指导、评价体系等。预习报告要求学生写出预习体会,这样学生能够对实验有一个大致的了解与把握,预习报告达到要求的学生,才可以开展实验操作。教师在讲解实验要点时,要尽量做到“精辟”。例如,在实验开始前,教师应简要介绍装置中各个部分的名称和作用,重点讲解清楚各部分的主要功能以及装配时的注意事项。最后还要强调装置各接口的连接处应该套紧,要求学生重视实验的安全性,并传授一些常见、有效的问题处理方法。这个过程大致控制在20分钟以内,此后由学生进行自主操作。在整个实验操作过程中,教师应对学生的实践操作进行观察,并适时纠正学生的错误,最终要求学生写出评价性的实验报告。学生的实验报告中,要略写实验的原理与步骤, 重点放在实验结果与实验讨论上。教师根据学生的实验报告情况,选出较为优异的学生,并在下次课堂上给予点名表扬,将激励教学法充分融合于实验教学当中。[5]
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关键词:高中教学;有机化学教学;教学策略
部分学生由于对高中有机化学没有掌握到学习要领,因此对化学知识吸收能力不强、不能灵活运用知识,出现知识拖欠情况,逐渐跟不上课堂进度,进而陷入学困境地。针对这一问题,高中化学教师该如何采取有效措施去这一问题的症结所在,是本文中笔者所要重点提出与研究的。
1基于学生的学习兴趣,选择教学的最佳时机
对于任何学习科目而言,良好的学习兴趣都是其能够主动投身到学习过程当中,在课堂上完全跟随教师的思维而展开学习和理解活动的重要基础与前提。所以教师在展开有机化学教学的过程中,要充分把握学生的兴趣点,选择更加符合高中生心理特征、思想特点以及兴趣爱好表现的教学时机,在课堂上引入新内容、新观点以及教学重点等。由于化学本身是与现实生活、人类生活科技进步、乃至于人体机能构造都有着密切联系的学科,因此教师可以通过引入这样一种关联性,有效激发学生的学习兴趣。再例如,整个高中化学教材的设置,其内容划分为有机化学和无机化学两大版块,当无机化学的学习结束之后,学生随即而来接触到的就是有机化学,这个时候就有可能因为接触到一个全新的知识体系,而感到好奇和兴奋,这本身就是一个兴趣拔高点,也是教师可以用来把握教学的第一个最佳时期。
2处理好不同知识模块之间的过渡与衔接
高中有机化学部分的教材内容涉及主要包括两方面内容,即必修板块和选修板块。相对而言,前者是内置于“化学与可持续发展”部分展开的较为笼统的介绍,而后者则是相对独立的教学板块,有非常详尽的有机化学教学内容与模块设置。鉴于此,教师在展开具体的教学活动时,就需要充分处理好这二者之间的关系,做到必修内容和选修内容之间的有效衔接,使学生产生良好的过渡和缓冲心理,具体来说,主要包括下述两方面内容:首先,时刻把握化学课程学习的主题与精髓,即“结构决定性质,性质反应结构”。同时这也是有关有机化学学习的一项非常重要的指导思想,在解决诸多有关该系列内容的题目当中会发挥十分重要的作用。它指的是学生必须充分认知和理解“官能团”在有机化学学习过程中所能起到的作用和所扮演的角色,在通过必修课程模块当中理解和掌握到一定有机化学代表物的基础上,能够根据“官能团”的一致性,由代表性物质引申出一系列具有相似性或关联性的物质,例如从甲烷到乙烷,甲醛到乙醛,甲醇到乙醇的过渡;或者由乙醇过渡到一半醇类化合物和其它经济基化合物等,实现从个性到共性的推论。其次,充分认知和理解自然科学学习的主要方法———“归纳、演绎和类比推理”。例如在学习脂肪烃这一章节的相关内容时,就可以充分采用“复习再现、迁移提高”的教学模式。教师可以首先通过演示甲烷、乙烯等有机化学物质的立体模型,通过复习、总结出个性特点和结构规律;然后通过学习迁移,根据有机化学学习的关键点“结构决定性质”,进一步的出所有有关烷烃、烯烃的结构化学式的表达方法、结构特点以及其性质表现。其目的在于让学生在手动的观察过程中,能够更为清晰和直观到感受到有机化学的空间感、和立体感,从而在由手到眼、再到思考的过程中,不断提升个人的思维判断能力和类比迁移能力。
3利用多媒体或其它现代化的教学设备辅助教学
有机化学当中所涉及到的物质大多具有非常复杂的结构特征,其内部空间排列、次序以及不同元素之间的组合关系都呈现着非常明显的特殊性,会为学生理解和充分认知这一章节与该系列内容的知识带来一定的困难。因此在有机化学教学过程中充分使用各类辅教学资源(挂图、视频影像、立体模型等)就显得十分重要。通过引入各类现代化的辅教学设备,不仅可以让学生对有机体的空间构型、元素比例、结构排列以及同分异构等问题产生非常直观的认知,还能在一定程度上培养学生的空间想象力和思维关联性,从而起到加深学生学习效果与理解力、记忆力的作用。
4注重对学生学习能力和分析能力的培养
对于有机化学的学习者而言,在教材设置促使其必须有传统无机化学转向有机化学进行过渡时,会出现思维上和学习方法上的“不适应”,其不仅表现在解题过程和理解问题中出现的“不适应”,也表现在课堂上传统的思维模式却没有办法接受全新的知识讲解过程,事实上这些都是由有机化学这一全新知识模块其独有的特点所造成的。相对于有机化学,无机化学从整体课程的设置以及内容的排不上来说,所涉及到的知识点、记忆点都比较少,需要强行理解的部分也不多。但是由于有机化学本身是“结构至上”的一系列内容,因此多样的组合导致了多样的变化,也导致了学科的复杂性,这就对学生的综合素质出现了不小的挑战与更高的要求。在这样一种局面下,学生就要打破传统的思维定式,不断提升自我的思维判断能力和逻辑分析能力,以一种全新的视角来展开有机化学的学习。
5结语
综上所述,高中有机化学部分的教学是整个高中化学进程中的关键点与难点。对于化学教师而言,为提高教学质量就需要基于学生的学习兴趣,选择教学的最佳时机;处理好不同知识模块之间的过渡与衔接;利用多媒体或其它现代化的教学设备辅助教学;注重对学生学习能力和分析能力的培养———只有这样才能让学生逐渐克服对于有机化学学习的困境,从而更好地投入到对知识理解和内容吸收的过程当中。
参考文献
[1]周莉.新课改下有机化学教学有效性分析[J]理科考试研究:高中版,2013,20(12):65-66.
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【关 键 词】 高中有机化学;课程整合;教学反思
今年是重庆市高中新课程改革的第6年,我校的课程改革实践从最初的“摸着石头过河”逐渐转化为反思、总结与提升的新阶段。作为一线教师,从最初的努力理解新课程理念以适应改革,逐步发展为思考如何将新课程理念与提高教学质量、减轻学生负担等现实要求相结合。
有机化学是高中化学课程的重要组成板块,在高考中约占化学总分四分之一以上,在整个高中化学教学体系中占有举足轻重的地位。在现行的高中化学新课程中,有机化学被分成两个部分,即《化学必修2》和《选修5有机化学基础》,二者在内容设置、教学难度要求等方面存在较大差别。
在《必修2》涉及有机化学的单元中,教学内容以典型有机物为切入点,在初中学过的常见有机物的基础上拓展学生对有机化学的整体认识。根据课程标准和学时限制,必修模块中的有机化学内容没有完全展现有机化学自身内在逻辑体系,没有强调官能团的概念,更没有根据官能团对有机物进行比较系统分类整理。在这个学段的教学中,教学内容基本上是沿着“物质、性质、用途”这样一条思路对所选取的代表物质进行介绍。由于较少涉及有机物类别概念,这种教学流程与无机化学中元素化合物的教学并没有太大的差别。必修模块的教学内容主要针对未分科前的高一学生,属于化学课程中的“通识教育”阶段,教学内容紧贴学生的生活经验,如天然气中的甲烷、白酒中的酒精、食醋中的醋酸等等。学生在这个阶段的学习中,一方面普遍感觉比较简单,入门相对容易;另一方面,由于削弱了对知识进行有深度的总结等方面的要求,必修部分的知识对于将来选择理科的学生来说显得比较细碎,知识往往停留在识记层面而难以实现理解基础上的体系化。
《选修5有机化学基础》的教学对象是理科生,因此在教学难度、教学目标等方面都有相当大的提升。这种变化对于引导学生比较系统、深入的学习有机化学知识当然是非常必要的,但在课程实施的过程中却存在一定的尴尬,因为如果按照新课程的排布顺序,《选修5》的教学时间是高二下学期,即学完《必修2》的一年后。此时教师往往因为学生已经将有机化学知识基本遗忘而不得不先组织复习,甚至将必修板块的有关知识重新再讲一遍。这样的现状不仅导致时间上的浪费,也在一定程度上加重了学生的学习负担,消磨了学生的学习兴趣。
针对以上问题,包括我校在内的很多学校在课程实践的过程中不断改进。比较常见的做法是将《选修5》的教学时间提前到高二上学期,与《必修2》直接串联,希望从时间上缩短有机化学知识在必修与选修之间的距离。但《选修5》中涉及到化学平衡和价键理论等方面的知识基础需要做必要铺垫准备,否则会对教学带来一定的障碍。所以有机化学知识的衔接不只是教学时间的简单调整就可以完成,需要有意识地对教学内容进行整合,从而最大限度地减少学生的学习负担。为了达到更好的教学效果,我校化学教研组做了大量的尝试和研究,具体而言可以总结为以下几点经验:
1. 贯穿一条主线――结构决定性质,性质反映结构
有机化学强调“结构决定性质、性质反映结构”的研究方法,这应该是有机化学板块教学设计中始终要关注的核心问题。学生在学习有机化学的过程中应该不断地强化这个由个别到一般的基本思想,为后续的各类有机物的学习搭建科学的理论平台。
如在《选修5》的“烷烃和烯烃的结构和性质”的教学中,我们从回忆学生已经学过甲烷、乙烯等物质的结构和性质的关系入手,推演出烷烃和烯烃的结构和性质的差异,归纳同系物在性质上的递变性。这节课的学习重点就是让学生意识到“结构决定性质”是今后研究有机化合物的重要方法,体会分析有机物的官能团推测物质性质的方法。
2. 充分利用探究型实验,切实做好教学衔接
化学是一门以实验为基础的学科,在教学中改变传统的学生被动接受的授课方式,提倡学生主动参与的探究型实验教学模式对提升教学质量大有裨益。在选修模块的教学中,可从学生较熟悉的相关实验入手设计探究实验,以创设认识冲突,提高学生的学习兴趣。
如在必修模块学生已经学习“苯的溴代和硝化反应”,知道苯不能与酸性高锰酸钾发生氧化反应。而在选修阶段学习苯的同系物的化学性质时可先让学生推测甲苯可能有哪些性质,再通过借鉴苯的相关实验自主设计实验验证猜想。在“甲苯与酸性高锰酸钾的作用”探究实验中,可以利用对比试验的方法,引导学生考虑甲基和苯环的相互影响,使学生从官能团相互影响的角度加深理解结构对性质的影响。
3. 利用信息技术,以“慕课”“微课”等形式活化教学衔接
在信息技术高速发展的今天,教育教学的形式更加多样和灵活,学生的学习方式更加强调互动性和趣味性,以“慕课”“微课”等为代表的网络化教学资源日益成为学生课余拓展学习的热点。在“慕课平台”建设方面,我校化学教研组着力于开发研究性学习、生活化实验开发和探究实验选修课等多种主题的系列网络教学资源,丰富化学学习的“第二课堂”,拓展学生的学习视野。尤其在有机化学部分的教学中,通过丰富而具有综合性的课题学习,提前帮助学生熟悉相关化学理论,引导学生联系必修与选修知识体系。
综上所述,必修模块是选修模块的学习基础,选修模块是在必修模块基础上的拓展和深化,教师应从学生实际出发,选择灵活的授课方式,帮助学生将两个模块的知识进行合理的衔接与整合。
【参考文献】
[1] 王东. 必修与选修中有机化学的学习角度与方法[J]. 文理导航(中旬),2013(z2).
篇8
知识是中学化学的五大知识块之一,也是历年高考的必考内容。在中学教材
中,有机化学包括《烃》、《烃的衍生物》、《糖类 油脂 蛋白质》和《合
成材料》四章内容。这部分知识与日常生活、工农业生产、能源、交通、医
疗、环保、科研等密切相联,考查时会在基础知识之上进行拓展和延伸,这
就增加了这部分考题的广度和难度。本文主要针对目前教学存在的问题,提
出一些自己的见解。
一、有机化学的重要性
在初中,学生已学过一些有机物的知识,但所学的知识比较简单,间
隔的时间比较长,而且有机化学是化学学科的一个重要分支,它对国民经济
的发展和人民生活水平质量的提高起着极为重要的作用,学生如能系统的掌
握有机化学的基础知识,有利于在现代社会更好地生存,更好地学习与化学
有关的其他自然科学基础知识,有利于提高学生的科学素养。
从历年的高考情况来看,有机化学在整个试卷中的分值比例大概有25%
~30%的比重;在教材中所占的比例为25%,而且涉及的内容非常多,包括烃
、烃的衍生物、油脂、糖类、蛋白质以及高分子合成材料等。面对如此之多
的重要内容,一个学期的课时量难免有些不足,而对于学生,如此之短的时
间内要掌握这么多的内容,难免会有些不高兴的情绪,因此,教学方法就显
得格外重要。
二、有机化学的教学策略
1.采用多种直观教学手段,强化学生的空间想象能力
在教材中,出现了大量有机化合物分子空间结构,需要学生具有较强
的空间想象能力。学习有机化学时,学生有可能在数学课程中没有学过相关
的立体几何知识,因而在教学中需要多用直观手段让学生有直接的感受,其
中最有效的手段和方法就是采用各种直观教学手段。建议教学中展示球棍模
型、比例模型,也可利用计算机软件绘制有机化合物分子的三维结构图,还
可让学生亲自动手制作有机物的球棍模型等。
例如,在研究烷烃的结构时,可以从甲烷分子的结构入手,让学生自
己动手制作甲烷、乙烷等烷烃的球棍模型,引导学生分析不同烷烃分子之间
的相似点和不同点,得出烷烃的结构特点:以每个碳原子为中心的四面体构
型,碳链为锯齿形,分子中只有单键,每个碳原子的四个价键被充分利用。
又如,在有些模型没有的情况下,我们可借助ACD/ChemSketch等软件
制作有机物分子的各种模型:棍、球棍、镂空比例等,还可旋转任意角度,
帮助学生认识有机物的结构,形成空间想象能力。
2.抓住分子中的断键部位,深化学生对化学性质的理解
有机化学知识庞杂,物质种类繁多,学生不易掌握,教学中要充分利
用好“结构决定性质,性质反映结构”这一重要学科特点,通过分析有机化
合物的分子结构,尤其是官能团的结构,推导出在一定条件下可能断键部位
,将该化学键的断裂与相应的化学反应联系,并通过动画模拟加深理解,然
后将某种物质繁杂的化学性质进行本质归类。在此基础上,再根据同类物质
具有相同的官能团,从而可以轻松地掌握该类物质共同的化学通性,并可以
将该通性演绎到具有该官能团的陌生物质的化学性质的预测中去。
例如,在讲“乙醛”时,重点抓住分子中的官能团:醛基。醛基中-C
-H键断开,可与弱氧化剂银氨溶液、新制氢氧化铜反应,表现出还原性,
发生氧化反应;羰基可与H2发生加成反应,表现氧化性,发生还原反应。
3.采用对比归纳的教学方法,使知识系统化规律化
在教学过程中,教师要充分利用学生已有的认知水平,联系、对比所
学习的有机化合物知识,在教师的指导下“系统知识、识同辨异、探寻规律
”,这不仅能帮助学生构建“知识点”、“知识线”、“知识网”,还可以
顺利突破教学重点,深化对知识的理解,有系统、有规律地掌握知识。
例如,在讲“溴乙烷的化学性质”时,教师可将水解反应和消去反应
篇9
关键词:电负性;有机化学;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)06-0192-02
在大学有机化学的教学中,有机化学反应机理的内容繁杂、抽象、易懂难记,更难以应用,因此往往成为学生在学习过程中的主要难点[1]。为了使学生能够真正理解各类有机反应发生的原因、反应历程及相关规律,笔者在教学实践中一直在努力寻找一种行之有效的教学方法,帮助学生更好地掌握有机化学反应机理。通过长时间的教学实践,笔者发现,学生能够很好地理解元素电负性的意义,并以它作为一种有力的工具灵活地运用这一概念去进一步学习和理解有机化学的其他理论知识,在学习中往往能够取得较好的学习效果。
电负性概念最早由Pauling(鲍林)在1930年提出,定义为“分子中原子将电子吸引向它自身的能力”[2]。在随后的几十年里,化学家对电负性的研究经久不衰,至今已提出几十种电负性标度[3-7]。在基础有机化学的教学中,对有机物分子中原子及基团电负性的讨论贯穿于整个教学过程的始终。下面笔者将结合自身的教学实践,对电负性在大学基础有机化学教学中的重要性进行探讨,并提出自身在教学过程中的一些体会,希望与同行进行交流。
一、电负性是学生建立有机化学思维方法的基础
学生在大学阶段学习有机化学时,会明显感到与中学化学的学习存在比较大的区别,中学有机化学教材的编写基本上沿用的是实验感知式和事实陈述式的叙事方法,主要是基于表象和经验的归纳与概括,鲜有对结构与性质关系的深入探究[8],因此很多学生会沿用这种思维习惯,认为大学有机化学的学习主要也是靠对各类有机物化学性质及其反应式的死记硬背。在这种情况下,应从开始学习有机化学时就要向学生强化“结构决定性质,性质反映结构”这一思想。为了使学生不会对结构与机理问题产生畏难心理,在学习本课程的最初阶段,从一个学生并不陌生并且容易理解的角度开始分析有机化学问题是非常重要的。元素的电负性正是学生开始试着去分析有机化学问题的一个合适的开端。在介绍电负性这个概念时,笔者会向学生强调,电负性的本质是原子核对核外电子的吸引能力(主要是价电子)。对于学生来说,以学生已有的物理与化学的知识储备,对这个概念的理解并不困难。以此为出发点,学生会继续学习共价键的极性、分子的极性、共价键的断裂方式、有机化学反应类型等内容。在这一过程中,教师实际上在潜移默化地训练学生运用有机结构理论去分析有机化学问题,这为学生接下来的学习奠定了基础。
二、电负性是学生理解有机化学规律的突破口
电负性作为一个基础性的概念,贯穿于有机化学教学的整个过程。教师从这一概念出发,层层推进,由浅入深地向学生介绍取代基的电子效应、有机化合物的酸碱性、亲核取代反应机理、亲核加成反应机理等重要内容。在教学过程中,每次运用这一概念时,笔者总会先向学生提问:“电负性的本质是什么?”从教学效果来看,运用电负性的概念的确能够帮助学生更好地理解有机化学理论中的其他概念与规律。
在学生学习有机化学反应机理时,经常会有学生提出这样的疑问:“为什么进攻试剂进攻的是底物的这个位置,而不是其他的位置?为什么是这个键断开,而不是那个键断开?”如果在课堂教学中,没有及时地将学生的种种疑问解释清楚,学生会不愿意继续学习,直接影响学习效果。所以在讲授有机化学反应机理时,笔者会和学生一起思考、分析这样的问题,在学生接受了反应的原因后,再继续学习下面的内容。例如,在讲授“亲核取代反应机理”时,笔者会先对卤代烷发生亲核取代反应的原因进行分析。在卤代烷分子中,由于卤原子的电负性比碳原子大,所以碳卤键的共用电子偏向于卤原子,使α-C带有部分正电荷,容易受到具有给电子能力的亲核试剂的进攻,从而导致碳卤键发生异裂,卤原子带着一对电子,以卤负离子的形式离开。因此,该反应是一个受到亲核试剂进攻,导致旧键断裂,底物中的卤素原子最终被亲核性基团所取代的反应,这也是这一反应类型名称的由来。到这里,学生已经能够理解卤代烷进行亲核取代反应的原因了,教师将继续介绍亲核取代反应具体的两种反应历程及相关规律。
此外,在不同版本的有机化学教材中,对内容的组织不尽相同。有的教材将反应机理从具体的化合物类型中分离出来,集中讨论。但笔者认为,这么做可能会导致学生在阅读或听课时,引起一些不必要的疑问。以“亲核取代反应机理”为例,如果将该机理放在卤代烷这部分讲授,那么教师会在讲授亲核取代反应机理前,先对卤代烷的结构特点进行详细的分析,在此基础上,再学习亲核取代反应,学生会有较强的代入感,不会觉得内容突兀,也比较容易接受;反之,脱离具体类型的化合物,仅就反应机理进行先行学习,学生会觉得抽象,不容易理解。但在继续学习醇和醚等内容时,还会接触到这一反应类型,这时教师就要有意识地引导学生打破依据官能团对化合物分类的习惯性思维方式,指出这些化合物在进行相关反应时,在反应本质上的一致性,使学生做到对知识点的融会贯通,这是学习有机化学反应基本理论过程中非常重要的一个思考方式的转变过程。
三、结语
综上说述,利用元素的电负性这一基本概念,既可以在学生初学有机化学时引导学生从结构的角度分析有机化学问题;又能够在学生学习其他有机化学重要概念和规律时,成为分析与解决问题的突破口。像元素电负性这样的重要概念,在有机化学中还有很多,比如极化、电子效应、空间位阻效应等,对这些概念的深刻理解对于学生建立有机化学的思维方式,掌握有机化学的学习方法,具有重要的意义。因此,在教学过程中,教师应充分重视这些基本概念,使其成为学生学习有机化学的“金钥匙”,获得理想的教学效果。
参考文献:
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[3]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part I. General nature[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):112-118.
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[6]Smith E. W. A new method of estimating atomic charges by electronegativity equilibration[J]. Journal of Chemical Education,1990,67(7):559.
篇10
关键词:双语有机化学;人才培养;双语教学
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1671-0568(2012)11-0065-02
科学技术高度发展决定了知识的创新已成为人类最重要的活动,高等教育要紧跟时代步伐。鉴于此,双语有机化学教学正是新升本科院校适应时展的必开之课程,它重在学生专业知识和英语应用能力的双重提高,并在大学生综合能力的培养上具有举足轻重的作用。双浯有机化学教学与普通教学很大的区别在于:对教师和学生的英语水平都有较高的要求,尤其是由于本科生的英语水平参差不齐,且以前没有接触过双语有机化学,因此在教学准备中要力求以易懂为主,也可为学生准备一些国外教材的资源,熟悉一些专业词汇,等等。
衢州学院原为专科学校,对学生的培养目标是以工科为主的生产一线人才,强调实际操作能力。随着2010年升本,2011年已开设化工和高分子材料两个本科专业。其中化工专业已有两届学生,很快进入大三。由于本科院校已普遍开设双语课程,其中有机化学因其逻辑性、重要性强,成为化学化工类首选的双语课程之一。我院拟在大三开设双语有机化学,以下是笔者对开设此课程的一些初步思考。
一、开设双语有机化学的必要性
首先,新升本科院校开设双语有机化学顺应了中国高等教育发展的趋势。经济的全球化推动了教育的全球化,[1]新升本科院校双语有机化学教学也可以视为顺应时代的需要,适应我国高等教育适应国际化发展的需要。
其次,对于化学专业研究人员来说,用于国际交流的绝大部分科研论文、著作、学术会议都使用英语。而双语有机化学教学则有利于学生在掌握专业知识的同时学习英语,可以为学生获取更多本学科领域最前沿的知识,为从事科学研究与国际交流奠定良好的基础。当前,国际间的交流、合作,以英文写作科学内容日益普遍。按照课程的目标,开展锻炼,可以大大提高学生的实际语言和专业能力。[2]同时让学生检索国外专利中的目标产物合成路线和目标反应,锻炼实际的双语有机化学能力。
再则,新升本科院校采用双语有机化学教学是有机化学学科发展的需要。化学学科的发展日新月异,国际交流日益频繁。作为化学类专业基础课,双语有机化学教学在提高学生专业素养和实践能力中将发挥重要作用。
二、开设双语有机化学的条件
我院原专科学生英语成绩和有机化学成绩普遍较差,毕业时英语四级通过率不足20%。2010年首届化工专业本科生两个班共69人,已有53位学生一次通过英语四级,英语水平与以往专科生相比有很大提高。另外,本科生基础好,学习积极性高,对有机化学的掌握也远超原专科生,成绩一般在70分以上。原专科有机化学为一个学期课程56学时。而本科有机化学为两学期课程80学时。由于多年来拥有较强的师资队伍,有机化学已是我院的老牌精品课程。因此无论英语还是有机化学水平,都已适合开设双语有机化学的课程。另一方面,近年我院先后引进了一些高层次人才,如学科带头人,海外博士等,师资队伍已拥有一些英语水平面较高的教师,有能力开设双语有机化学课。
三、双语有机化学的主要教学语言、教学内容选定和教材选用
双语有机化学教学坚持以英语为主要教学语言,采用多媒体教学,板书和PPT电子教案全部使用英语,但在一些专业术语后面采用中文注释,以方便学生理解。同时,在PPT教案里引入大量的已知反应和机理,附以中英文对照注释;并且引入大量的图片和动画,生动形象地表达教学内容。在课程内容安排上,以一些简单英文表达,然后逐步在教学过程中加大英语的表达难度,直至最后全部教学内容采用一些相对难度的英语表达,这样不仅使学生在课堂上对专业知识点一目了然,很快获得大量的专业英语信息,能够有针对性地学习,而且为学生创设了一个适应的过程,可以很好地进入英语学习状态,增强学习的信心。考虑到学生的基础和特点,分别对不同的教学内容采用因材施教的方法,通过撰写课程报告,加强学生查阅文献,进行文字归纳的能力等。
我院本科有机化学采用高鸿宾《有机化学》教材,学生对有机分子的命名、成键、结构、物理性质、制备、化学性质、应用研究等已有较好的掌握。考虑到双语有机化学的一些特点,笔者认为,双语有机化学的教学内容既不应是大一有机化学的重复,也不应是全新的内容;应把重点放在反应和合成上,与大一有机化学的重复度以20~40%为宜,但即使是相同的反应,也应讲解得更深入、重透切,同时应有更多的应用实例,以激发学生的学习兴趣。
双语有机化学教学要有合适的教材和参考书。国外有很多优秀教材,但因为每个国家的教育体制不同,所以教材的设计也不同。双语有机化学课程使用的主教材是由Wade主编的Organic Chemistry(6th Edition);并选定McMurry的Fundementals of Organic Chemistry为主要参考用书。我院所选用的教材是L.G.Wade,Jr编著的Organic Chemistry(第六版),由王梅、姜文凤改编的双语有机化学教材,该书是突出双语教材特色,既保持原作原汁原味,又适合国内实际的教材,具有国内使用的版权,价格很合理,学生能承受。同时每章结束都有中文总结以及书末的词汇表,解决了有机化学专业术语特别多的困难,部分有机化学专业词汇、术语及化合物名称给出中文注释,方便了学生查阅。该教材涉及内容广,在全国大多数本科院校双语教学中使用。
四、双语有机化学的教学目的
在双语有机化学教学的过程中,让学生积极参与到到课堂活动中,能主动地运用所学的知识,发挥自身的潜能,在愉悦的学习环境中,提高听说读写译等方面的能力。同时,使学生通过学习双语有机化学教材来掌握本课程的专业知识,不仅能够阅读本课程所涉及的专业知识与技能的英文文献资料,而且还能够用英语以口语和书面的形式、采用符合国际惯例的方式,处理和交流与本课程有关的专业事务和信息。学习和掌握双语有机化学基本原理、基本知识和实验基本操作技能,培养严谨的科学态度,提高分析问题和解决问题的能力,为学习后续课程和将来从事化工、环境行业打好基础。在学习中应调动学生的积极性,变被动学习为主动学习。应注重学生能力的培养,可以通过听课,收集阅读参考资料,归纳总结,发现和提出问题,逻辑思维和分析综合,文字表述,口头表达,实验动手,等等。
根据新升本科院校双语有机化学现有教学的现状,笔者认为,今后在师资上应加大专业知识培训,注重培养英语水平较好的中青年教师,同时应提高学生英语水平面,提倡学习与实践相结合,鼓励学生参加科研项目的实践,将课堂所学知识与应用相结合,培养出具有良好的专业英语水平、坚实的理论基础知识的人才,为今后的就业打下良好的个人综合素质基础。也可根据学生的现实情况,建议只为有机化学与英语成绩都比较好的学生选学(限选),采取小班化教学。
参考文献: