生活中的有机化学的应用范文

时间:2023-12-18 17:58:25

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生活中的有机化学的应用

篇1

教学生活化可以调动学生对于学习的积极性,提高学生对于学习的热情。生活化教学可以使学生通过相关素材拉近学生与知识间的距离,使学生更好地理解所学的知识,帮助学生全面了解学习的内容,进而增加学生自主运用知识的兴趣。

二、高中数学教学走进生活在实践中需要注意的问题

(一)数学不等于生活

生活化教学并不是将生活实例照搬到课堂上,而是将生活素材加工利用转化成数学问题。一味地给学生讲实际生活实例,引导学生思考其中存在的数学问题的做法是错误的,因为数学不等于生活,生活中的问题也不能全部用到数学。所以,教师需要对素材进行修改,这样同学才能够通过生活素材联想到相应的数学知识,进而学会在生活中运用所学的知识。

(二)教学方法的多样性

一种教学方式的课堂模式让学生感到枯燥、乏味、对学习提不起兴趣,这样会影响学生的学习效率。对此,教师就需要反思,对课堂模式进行改进,只有课堂模式多样化,才可以活跃课堂氛围,调动学生的积极性,让学生学到更多的知识,教学效果才会好。

(三)培养学生的能力

学习是一个长期的事情,我们要活到老学到老。学习方法在学习的过程中是非常重要的,学生找到好的学习方法,自身的能力会提高,综合素质也才会得到的培养。然而数学教师为了应付高考一味地提高学生的成绩而不注重学生能力的培养,认为学好数学就是要靠题海战,这是错误的,急需改进和注意。要提高学生自身的能力,教师就要引导学生主学习。

三、高中数学生活化教学方法实际分析

(一)注重对教学素材的选择、加工、利用

虽然提倡高中数学教学生活化,但教学并不是生活,真实的生活素材也并不一定适合教学,这就需要老师根据实际情况对素材进行加工。高中数学素材生活化就需要老师对素材筛选、加工和利用。比如,在学习立体几何的时候,教师就可以利用周围的建筑,在建筑中建立合适的X轴、Y轴、Z轴,增强学生的立体感,这样会更容易让学生理解,这样也实现了在生活中取材。函数贯穿整个高中数学,对此老师就需要准备大量的生活素材,加工之后再引导学生思考分析。同时,学生在学习函数的时候可以对比教学生活素材,看其中有没有关联的地方,找出相同点,这样可以加深理解,学得更牢固一些。在学习解析几何的时候,老师可以让给学生通过观看大量的建筑照片,感受这些建筑里面的图形。教师可以根据图形改编成解析几何的问题,再将相关的一些条件提供给学生,让学生根据条件自己解答出来。最后,教师公布正确的结果。这样会大大提高学生的兴趣。他们将题目解出来会有一种当设计师的感觉,会有一种荣誉感,在学习中就会发现更多的乐趣。

(二)利用多种手段,使多种教学方式相结合

一些学生觉得数学抽象深奥,学习起来很难;一些学生不能很好地理解问题与条件之间存在的联系,想象不出来抽象内容里面的具体情况,无法形成清晰的条理。这时教师需要正确引导学生,帮助学生走出困境。如立体几何问题,教师可以利用多媒体形象的将问题描述出来,将条件与问题之间内在的联系展现出来,使学生可以根据问题一步一步地往前推,找到相应的条件。学生也可以根据条件一点一点的地往后整理思路,得出需要的问题。再如,对于学生最头疼的组合排列问题,老师可以拿来不同的糖果让学生自己排列。这种寓学于乐的方法会更受学生的欢迎,这也将更有利于学生对于深奥问题的理解。

(三)培养学生的动手能力

篇2

关键词:有机化学 课程 教学 化工

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-164-02

有机化学作为中职学校化工学生的必修课,其教学质量的好坏直接影响后续基础课的学习。提高有机化学的教学质量,对于培养高素质化工人才具有重要意义。近几年,地区各部门对化工行业的投入在与日俱增,化工行业在地区越来越受到了重视。在这样一片大好前景下,我校根据就业市场的需求不断的对教学及课程上进行改良和创新,希望能培养出更多符合化工企业要求的合格人才。我校在2004年就已经着手进行一系列的程创新和教学改革。其中,有机化学是化工分析专业一门必修的化学基础课程。化工专业学生学好有机化学对于后续专业课的学习具有非常重要的意义,现将教学过程中一些经验与体会总结如下,希望能对以后的工作有所促进:

1学习有机化学课程的目的

在接触本课程之前,我校化工分析专业三年制中专学生已经系统的学习了《基础化学》、《无机化学》等重要的化学基础课程,对于化学学科的理论体系已经有了初步认识。针对化工分析专业的专业实用性特点,后续的有机化学作为一门理论与实验并重的课程,使学生在学习无机化学的基础上,比较系统地获得有机化学的基本理论、基本知识、基本实验技能及学习有机化学的基本思想和方法,为进一步学好后续专业课程打下坚实基础,也使学生能根据今后工作的需要,进一步学习和钻研与化工分析专业发展密切相关的有机化学方面知识。 尤其是学生在完成一系列实验内容的过程中既可以不断提高自身的创新意识和操作技能,又能够进一步巩固本课程理论知识,在理论与实践相结合的基础上努力做到融会贯通。

我国中职学校人才培养目标由服务型人才正在向创新型人才转变,对于化工专业的学生来讲,有机化学是一门重要的基础专业课程,它是后两年开设的专业课知识体系的基础,我校在有机化学教学中注重灵活运用所学知识、提高分析和解决问题能力的培养,达到进一步提高综合运用知识能力的目的,让学生用思维来分析、判断,依靠自己的推理得到结论提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题、创新能力的培养起着重要作用。

2课程设置结构

按职业教育的要求,理论教学要遵循“必需、够用”原则,要加强学生动手能力的培养,加强实践性环节的教学。我校有机化学总学时数为128学时,每周8学时,理论学时80学时,实验学时48学时,理论课时和实践性环节的课时比例达到5:3。在课程结束时还设有专门的实验操作考试。学生的总成绩由每次实验报告成绩、操作考试成绩以及理论考试成绩按比例总合而成。本课程设置的实验内容包括:苯和甲苯的性质、醛和酮的性质与鉴别、己二酸的制取等。

3该课程的教学效果

我在有机化学的教学实践中不断探索与实践,发现学生经过系统学习,他们的逻辑思维能力有明显的提高。具体可以表现在:

例如有机同系物的教学,为学生树立物质的量变引起质变的观点,提供了极好的条件。因为,有机物的每一个同系列中,每两个化合物在分子组成上相差一个或若干个CH2,随着CH2数目的增加,碳链逐渐增长,同系列中各物质的性质和状态也发生着有规律的递变。各类有机物间相互转化的知识,有助于学生进一步树立物质间联系、运动与发展的观点。而且同分异构体的推导,有机物的命名、合成、鉴别、推断等对学生的逻辑思维能力的培养有积极的作用。

其次,有机化学实验的准备过程也是思维能力的训练。做实验前一星期,我会提前将本次实验的具体内容告诉给学生。在进行每次实验之前学生都有充足的时间预习本次实验的内容以及操作步骤。对于实验中涉及的理论知识,学生可以有针对性的查找相对应的理论教材,这种预习过程也是对以往所学知识的巩固与加强。常使学生感到新鲜和有趣,势必能起到激发他们的求知欲望和学习兴趣的作用此外,在每次实验开始时,任课教师都会对实验中的重点内容和注意事项作提醒,帮助学生更好的掌握实验中应该出现的现象及可能出现的问题。

本课程实验中的使用的大部分仪器设备是建立在学生已经完成的《基础化学》、《无机化学》及等课程彼此联系的知识点上,所以通过有机化学的实验课,学生们经历的是一个温故而知新的过程,对他们原有知识的融会贯通会有很大的帮助。此外,在有机化学的理论考试中,我们也会考察学生对于实验中的一些知识点以及注意事项的掌握情况,促使一些对实验原理不求甚解的学生能认真复习,也可以使学习态度认真的同学脱颖而出。对于能认真完成实验内容,独立写出实验报告的同学而言,他们并不需要再花费许多时间复习准备理论考试也能顺利通过考核,通过有机化学的课程学习,学生逐步获得必需的有机化学基本理论、基本知识和基本技能,这对我校化工分析专业学生以后课程的学习及工作打下良好的基础。

4对有机化学课程所做改革

(1)树立教学目标,优化教学课堂:明确教学目标是教学成功的前提,它直接影响教学效率,只有教与学的目标明确,教学才能成为双方自觉地追求,教学双方才能有效地配合,使学生能真正融入有机化学教学中。有机化学内容复杂,只有选好教材,研究比较各类教材的特点,博采众长,取其精华,按照学科逻辑和特点,精心组织教学内容,才可化解这一矛盾,提高教学质量,同时给学生指定参考书,对每一种参考书的特点加以介绍,以便于生根据个人实际情况选用。此外必须改革教学方法和手段,采用新型、灵活多样的教学方式,提高学生的学习兴趣和积极性,开拓学生的视野和扩大学生的知识面。

(2)加大实验投入:由于有机化学、分析化学等化学课程是工业分析与检验专业学生重要的基础课程,学校在教学实验中心化学实验室设备的投入上非常支持。除了更新大批旧设备,学校近几年还投入了大量资金支持实验室购买药品和新型的实验仪器。例如:电子天平、原子吸收光谱仪等。这些设备使用方便、记录数据准确,大大提高了仪器的使用效率,也提高了学生的学习积极性;此外加大学生对实验室知识的培训,实验室全天向学生开放,让学生可以随时到实验室做实验,增强实际操作能力,加深对有机化学知识的理解,同时让学生参与管理实验室,使学生既有实验任务,也有管理责任,让实验室成为知识运用、知识融合、知识创新的基地。

(3)改进传统的考试方法:原有的考试重分数、轻能力,不能适应当前素质教育的形势,只注重了抓结果、重一时,而放弃了对学生学习有机化学漫长过程的监控、管理和引导,不利于技术应用型人才的培养,因此,我减少了以再现书本知识为主的考试内容,加强了对学生理解知识,应用知识,特别是综合、创造性地应用知识能力的考核。这样的考试,可使学生思维活跃,更易激发学生的创新意识,培养学生综合运用知识的能力,避免学生死记硬背、考时抄袭等不良行为的发生,承认学生的个性差异,尊重学生的天性与特长,因材施教,使学生在学习内容和要求上有选择的余地,能充分发挥每名学生的潜能,从而让学生不再把有机化学课程的学习考试当作一个沉重的负担。

(4)制作多媒体课程教学课件:有机化学课程内容多、难点多、抽象、灵活,学习难度大,为了深化教学改革,提高教学质量和教学效率,我们对实验的原理、实验的操作演示部分制作出多媒体教学课件,帮助学生能更为直观的理解和掌握实验中的重点问题。此外利用多媒体的交互性和图文声像并茂的媒体特点,将抽象的概念和理论以形象的、易于接受的形式展现给学生。激发学生的学习兴趣和学习积极性,增强理解和记忆,突破难点、突出重点,提高教学效率。

(5)精选教材,优化教学内容:教学内容直接反映了教学目的和人才培养目标,是教育创新的核心。教材是教学内容的载体,好的教材是教学质量的基本保证。有机化学内容丰富、理论深刻、实践性强,必须根据不同专业、不同层次的教学要求自编教材,在强化基础知识的同时,及时引入与现代科学关系密切的有机化学新成果、新技术、新方法。将有机化学经典理论与学科前沿发展相结合,保证教学内容的科学性和先进性。

(6)密切联系生产生活实际,扩大学生的知识面:有机化学与人类生产生活关系密切。广泛运用周围的实际事例,有助于学生建立概念。我们还把身边的化学物质、生活中的化学引入课堂,例如瘦肉精对人体的危害、中毒后的症状和处理措施;通过不断地将新知识和生活中的化学引人有机课堂教学,开阔了学生视野,使他们觉得化学就在自己身边,课堂的知识与自身息息相关,从而对所学内容留下了深刻的印象,提高了学生的科学素养,为日后成为合格化工技术人员奠定了基础,为了顺应社会发展的需要,我们要用与时俱进的态度不断完善有机化学课程的内容,帮助学生提高自身的综合竞争能力,从而更好地培养出对化工企业能做出贡献的优良人才。

(7)提高学生积极性,增强学习自主性:爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”,兴趣是学生学好有机化学的直接动力之一,首先结合本学科前沿动态和发展方向,展现有机化学在化工技术领域中研究与应用的前景,这样可以帮助学生树立良好的学习动机;此外把课程制作成多媒体,图文并茂的讲课,就可以使教学内容变得生动形象,灵活运用各种教学法.要运用启发式教育理论为指导,采用启发式、讨论式教学方法,不光可以帮助老师从重复性的劳动中解放出来,而且对同学听讲也是一种吸引;同时也可以介绍有机化合物在生产、生活中的广泛应用,以及它对生产、生活起着重要作用,同时通过大量生动形象的图片、事例来反映有机化学世界的奇妙,先引起学生的关注,激发学生的求知欲,让学生带着问题学习,带着兴趣学习,自然激发学习需求和兴趣,形成“教与学”的和谐发展,使学生学会求知,学会创新。

5结语

有机化学作为化工专业的基础课程具有重要作用,本文对有机化学教学实践中的一些经验和体会进行了总结,说明了灵活运用各种教学方法,借助现代化的教学手段,提高学生学习有机化学的积极性,必定可以大大加深学生对教学内容的理解,改善课堂效果,提高教学质量。实践表明,这套教改方案突出了基础性、实践性和创新性, 使学生能系统掌握有机化学知识体系,通过将有机化学机理与具体反应结合起来,增强学生对有机化学的学习兴趣,全面提高学生的综合素质,有利于学生的个性发展。

参考文献:

[1]王添惠等编.有机化学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008年10月.

[2]黄时海,汪晟,白先放,卢洁,李湘萍. 计算机辅助教学在仪器分析课教学中的应用[J]. 中国科教创新导刊, 2009,(35).

[3]黄艳仙,黄敏,揭永文.有机化学教学的探讨与实践[J]. 科技资讯, 2009,(01).

篇3

关键词:苹果;有机化学;苹果酸;酚类;有机合成

文章编号:1008-0546(2017)07-0059-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.017

一、一个苹果中的有机化学

有机化学是高中化学的重要组成部分,且其在浙江省高考中占有很高的分值。考查的落脚点多是官能团的性质与相互转化关系,有机物结构简式的推断,有机物的合成与分离。有机化学结构种类多而复杂,性质各有不同,要想扎实掌握高中有机化学知识,就要将高中有机化学主干知识通过一条主链串联起来,由点及面,最后形成立体而全面的知识网络。

苹果是我们日常生活中非常常见的水果,具有丰富的营养价值,深受人们的喜爱。同时苹果与有机化学的联系也非常紧密。苹果果皮的果蜡,就是一种烃类物质。苹果的果肉中含有丰富的糖类物质,如淀粉纤维素等多糖物质、葡萄糖等单糖物质。成熟苹果的独特香气以酯类和某些醇类物质等挥发性物质为主。切开的苹果颜色褐变的原因与有酚类物质的氧化有关。未成熟的苹果的酸味主要由苹果酸等酸类物质引起。此外苹果中还含有少量的氨基酸成分。苹果中的有机物几乎涵盖了高中有机化学所有物质种类。

有机化学知识与社会生产生活实际结合紧密,对高三有机化学教学设计中应注重化学关联生活,突出生活中的化学素材在化学教学中的理解、融合和勾连作用。挖掘苹果中的有机化学教学素材,重视与学生生活情境相结合。对各类有机物进行串联复习,增强学生的主动参与性和探究兴趣。化学关联生活,拓展和深化学生对有机化学的认识,形成有机化合物的转化与合成的核心素养。素养一旦养成,就会伴随学生终身。若干年后,学生可能会忘记有机化学的具体知识,但是如果学生看到苹果,就会联想曾经学生时代所学的有机化学相关知识,是对核心素养教学最好的褒奖。

二、教学设计

1. 有机化合物结构简式的推断――苹果酸结构简式的推断

某有机化合物A广泛存在于多种水果中,经测定,A的相对分子质量为134,A仅含碳、氢、氧三种元素,且分子中没有甲基。A既可以与乙醇发生酯化反应,又可以与乙酸发生酯化反应,且测得A与乙醇完全酯化所得有机产物的相对分子质量为190。试推断A的分子式与结构简式。

设计意图:未成熟的苹果中的酸味主要由苹果酸引起,苹果酸对苹果的口味有着重要的影响,由于苹果酸的存在,使得苹果具有甜中带酸的独特口感。市场中也有各种苹果醋饮料,因此苹果酸在生活中较为常见。通过对苹果酸结构简式推断,让学生感悟官能团性质与相互转化关系,掌握有机化合物结构推断的一般方法。

2. 有机化学实验探究――苹果褐变的原因探究

切开的苹果过一段时间后颜色会由白色变成浅黄色,最终变成褐色(食品科学上通常称为“褐变”现象)。引起苹果褐变的原因有多种观点[1]。

观点1:苹果中的亚铁离子被空气中的氧气氧化成铁离子而成黄色。

观点2:苹果中含有氧化酵素和酚类物质,切开后酚类物质与空气中的氧气接触,在氧化酵素的催化作用下,酚类物质被氧化成黄色的醌类物质,生成的醌类物质被继续氧化并聚合为褐色物质。本课教学设计主要对观点2进行实验验证。具体实验设计如下:

(1)将刚刚切开或削皮的苹果立即放入热水中(90~95℃)3~5min后取出,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。

(2)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加少量0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。

(3)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加少量的食用白醋(pH=6)与小苏打溶液(pH=8),观察现象。很快苹果发生褐变现象。

(4)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加Vc溶液和Na2SO3溶液,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。

实验结论:苹果褐变的速率受酚氧化酵素的活性及含量、酚类物质的含量、接触氧气的浓度等几个因素的影响。所以使用酵素抑制剂(如柠檬酸、苹果酸等)、使用防止酚类物质被氧化的强还原剂物质(如Vc溶液、Na2SO3溶液等)、将苹果切片与空气隔绝(如浸泡于冷开水、盐水或用保鲜膜包起来等),都可以防止或延缓苹果的褐变。

设计意图:由于《有机化学基础》主要是陈述性知识,不利学生理解和记忆。在教学设计中应重视引导学生进行交流讨论,通过苹果变色原因的交流与讨论使学生掌握氧化、还原等基本的有机反应类型。同时应重视探究实验,引导学生设计实验,组织实验和对实验结论进行科学判断,提高学生的有机化学核心素养。

3. 有机化学合成――乙酸己酯的合成

苹果有独特的香味,未成熟苹果无香气,果实的挥发性物质以己醛、2-己烯醛等为主;成熟苹果有香气,果实的挥发性物质以酯类和某些醇类物质为主。苹果中的酯类物质种类繁多,其中富士苹果主要香气成分以乙酸己酯为最多[2]。乙酸己酯合成实验设计如下[3]:

将8.0mL己醇和9.6mL冰醋酸加入到干燥的100mL圆底烧瓶中,摇动下慢慢加入2mL浓硫酸,充分混合均匀,加入沸石,装上回流冷凝管,在石棉网上小火加热回流,保持状态1h。反应完全后,稍冷后拆除回流装置。 将烧瓶中的反应液倒入分液漏斗,用20mL冷水分几次淋洗烧瓶内壁,洗涤液并入分液漏斗。充分振荡,静置,待分液清晰后,分去下层水溶液。用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤,静置后分去下层水溶液。再用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤一次,至水溶液对pH试纸呈碱性为止。然后酯层用7mL饱和氯化钠溶液洗涤一次,分出水层。酯层转入锥形瓶中。加入1g无水硫酸镁干燥。 过滤除去干燥剂,将滤液滤入普通蒸馏装置,加入沸石后加热蒸馏,用干燥的量筒收集138~142℃馏分,量取体积,计算产率。

思考:

(1) 酯层用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤所除去的物质。

(2)酯层用7mL饱和氯化钠溶液洗涤所除去的物质。

(3)用无水硫酸镁干燥酯层的原因。

设计意图:有机合成是有机化学的主要组成部分之一,且在浙江省化学选考中占较大分值,考查的知识点主要是有机药物及有机药物中间体的合成。乙酸乙酯的合成也是陌生有机物的合成,与有机药物的合成有相通之处。同时,乙酸己酯合成实验设计是对课本中乙酸乙酯合成实验的拓展和深化,结合《实验化学》的相关知识,使学生了解合成有机酸酯的反应原理,掌握萃取、洗涤、蒸馏及纯化液体有机物的实验技术,可以加深学生对有机合成与实验化学的相关知识的认识。用实验有目的地渗透和强化有机合成的意识,确定有机化学最终服务于社会的思想。

三、教学反思

有C化学复习需要兼顾有机化学内在的规律性和系统性,注意把握有机化学的学科特点,建立“有机化合物―官能团―有机化学反应―性质―有机合成―应用”之间的联系。苹果是有机化合物复习素材的宝库,可以根据实际需要,对复习课内容进行拓展和补充,如烃类物质、醇类物质、糖类物质及氨基酸等复习。也可以设计成系列微课,让学生课后进行自主学习。

教无定法,教师在教学设计过程中应根据高中课程改革和高考改革的要求,结合学生的实际情况,充分挖掘苹果中有机化学复习的资源,对教学内容和教学环节进行适当的调整与创新,从而使学生感受有机化学的规律性和系统性,提高学生基本的有机化学学科素养。

参考文献

[1] 任雪明,吴文中.高中化学教学疑难问题研析[M].杭州:浙江教育出版社,2015:111-115

篇4

一、合理选择教学策略和教学方式

有机化学课程是由很多个分散的知识点组合构成的,应注意领会每个章节的地位、作用和价值,考虑学生的学习情况和具体的教学条件,采取有针对性的教学方式,优化教学策略,提高教学质量。为此我也在不断更新教学观念,在教学中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习,帮助学生形成终身学习的意识和能力。

在讲解时应力求通俗易懂、深入浅出,要紧密联系学生己有的有关物质及其变化的经验与知识,尽可能通过化学实验或引用实验事实帮助学生理解。同时还要利用各种模型、图表和现代信息技术,提高教学质量和效率。引导学生学习有机化学的核心概念、重要物质以及基本实验操作的技能和方法,加强有机化学与生活、社会的联系,创设能促使学生主动学习的教学情景,引导学生积极参与探究活动,激发学生学习有机化学的兴趣。旨在帮助学生形成基本的科学素养,同时也为学生学习专业课程打下基础。

二、巧用信息技术,活化化学课堂教学

学生获取和学习化学知识本来就应该是多渠道的,其中互联网上的化学资源是非常丰富的。这些知识对于学生来说无疑是非常有益的,应该鼓励学生利用互联网去学习更多的化学知识,开辟化学学习的“第二课堂”。计算机附加多媒体和网络技术被引入课堂教学领域,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。如在回忆复习甲烷、乙烯的结构和性质――通过计算机课件展示甲烷、乙烯的立体结构模型;通过实验录像再现甲烷、乙烯的燃烧,以及它们与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应,引导学生讨论甲烷、乙烯的结构和性质的相似点和不同点,过渡到烷烃和烯烃的结构和性质的相似性和差异性上。

三、突出有机化学特征,更好地发挥实验的教育功能

要培养学生的科学探究能力,我觉得利用学校现有的实验条件开展探究性实验教学尤为重要,以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。

实验教学要求培养学生发展性学习能力,兼顾创造性学习能力的培养,并发展学生喜欢有机化学、赞赏有机化学的个性。所以,可利用教材中的学生实验和研究性课题。多开展一些有趣的小实验。化学实验的教学和活动形式必须更多样和多元化。化学实验有助于激发学生学习有机化学的兴趣,提高学生的动手能力,更好地帮助学生理解和掌握化学知识。

篇5

摘 要:为探索高中生初学有机化学困难的原因,笔者对进行了有关学习情况的调查,了解到学生初学有机化学的困难根本在于有机知识结构的变化和不当的学习方法,并建议教师改进教学方法帮助学生尽快克服学习有机的心理障碍,提高高一有机化学教学质量。

关键词:有机化学;高一学生;学习困难

一、问题的提出

新课改实施后,原本高二学习的全部化学内容中的一些简单的内容被提到高一下学期来学习,这一部分内容包括甲烷和烷烃、乙烯和苯、乙醇和乙酸,糖类油脂和蛋白质。教材的编排十分合理,充分考虑到高一学生的化学知识并不是特别扎实,所选择的内容都是与生活息息相关,学生易于入手学习的,并且避开了一些复杂的化学反应方程式,只要求知道现象,因此其认知能力已经足以完成这一部分简单有机化合物内容的学习。

虽然有机化合物知识教材编排合理,充分考虑学生的认知特点,但在教学中发现,高中学生初学有机时,都不同程度的感到学习困难,个别学生甚至持续整个有机化学学习阶段一直难以适应,以至于对自己的学习能力产生怀疑,失去学习化学的兴趣,影响他们继续学习化学的信心。在与教师探讨时发现,这一现象非常普遍,而且历届如此。

笔者于某校的调研过程中发现学生在学习高一化学必修2第三章《有机化合物》时出现了从未有过的困难表现。学生在学习了前两节课后很难继续下去,经过几堂课的复习和练习后,才进行了后两节课的学习。好不容易学完了新课,学生基本完成了新课标的要求,但在进行单元检测时,成绩却不尽如人意。

为了深入了解其中缘由,笔者进行了有关学生学习情况和教师教学情况的调查,分析、探讨了如何帮助学生尽快克服学习有机化学的困难,为其高二具体学习有机化学打下坚实的基础和提供有力的方法,希望能够对初学有机化学的高一学生提供一些学法上的指导,更加希望能给高一有机化学的教学提供一些新鲜元素供老师参考。

二、 调查结果分析

调查对象选取在校高一年级的理科学生,调查时间安排在学生学习完人教版化学必修2第三章《有机化学基础》并完成章节考试之后。调查完毕后与几位任课老师交换看法,分析学生的作业、试卷,并与参加调查的部分学生座谈。经过调查研究和讨论,造成高中生初学有机化学困难的主要原因有以下几个方面:

(1)有机化学内容的新特点是造成学习困难的客观因素

有机化学与无机化学相比,除了物质种类繁多、有机反应复杂等新特点外,还要求利用分子的空间结构思考问题,对形象思维能力提出了更高要求。能否对分子的空间结构有明确的认识,直接影响到对结构式、同系物、同分异构现象、有机物种类、有机物之间的转化等一系列基础知识的理解和运用。此前的无机化学学习中对形象思维不作过高的要求,因此学生认知方式、思维模式停留在无机化学的学习上。缺乏对分子三维结构的想象力是初学有机化学最大的思维障碍[1]。

(2)不良的学习习惯和学习方法

学生在各学习环节上方法不当,偏重机械记忆而缺乏深入思考,学习主动性不强,自我调控能力差,对老师的依赖性很强,很少主动采取改进措施,甚至听之任之,知难而退。尤其在学习有坡度、有难度的内容时,不良的学习习惯和学习方法的消极影响,表现得更为突出。在调查中发现,有些学生因为听不懂、记忆的东西多而拒绝听课,这种消极的心理及影响都是极不乐观的,应该及时加以控制,让积极的学习方法盛行起来。

(3)习题偏多、难度偏大

与老师的交流中发现,为了应付考试,几乎每个学生都有几种课外学习参考书和一至二套章节练习题来加强对知识的理解和训练,这些资料来源,质量参差不齐。这些教辅资料不但题量大,而且常掺入难度偏大的习题,超出了初学者当时的能力水平,无疑加大了学习难度,转移了师生教与学的注意力,易使学生脱离课本,没时间深入思考搞清知识的本质和内在联系,把大部分的时间和精力放在对付习题的纠缠上,没有时间认真研究教材,学习基础知识。

(4)教师重视不够,教学过于程式化

教师一般都会发现学生初学有机普遍困难的现象,历届学生都是如此,司空见惯,反倒认为这是一种正常现象。在教学过程中,没有好好地利用有机化学与生活的紧密联系进行教学,复杂的反应和零散的知识点让理科学生有些头大。老师没有针对这些给予学生记忆的规律和技巧,对学生的指导也没有具体的针对某些具体的知识点或习题,未将尽快克服学习困难作为一个明确的教学目标,而采取具体、有效、系统的措施。

三、 解决策略和建议

第一,充分发挥教师的主导作用,帮助学生克服心理障碍。

教材的内容是造成困难的客观因素,学生是学习活动的主体,教师是学习活动的直接组控者,对学习活动提供引导、指导、调整、编排、选择、设计等帮助。初学有机,学生学习兴趣和热情很高,教师就要抓住这个有利契机,未雨绸缪,一开始就要把克服学习困难作为一个整体教学目标,铺设台阶,降低知识难度,优化教学方法,突破思维障碍,使学生尽快适应有机化学学习的新特点、新要求,掌握学习有机化学的方法。

第二,加强学习方法指导,培养学生良好的学习习惯。

在有机化学的教学中,除了掌握好各类有机化合物的结构、性质、用途外,更重要的是要理清有机物之间的相互转化关系,形成结构化的知识网络,从而对有机化学知识有一个整体的认识,有助于知识的融会贯通[2]。教师应该充分利用和发挥有机化学的自身魅力,强调有机化学与生活的紧密联系,激发学习兴趣,充分调动学生的主动性。巩固并强化自觉性、坚持性、自我调控能力的培养。分散知识目标、能力目标,使学生不断获得成功感而树立信心。学习有机,需要记忆的东西很多,也很杂,教师需要引导学生找出学习有机化合物的规律和方法,从规律出发去学习去记忆,会收获好的效果。

第三,精选练习题。

布置作业时,应适当控制习题的数量和难度,以新课标的要求为基准,精心摘选,大胆删除,以符合学生的认知规律,适合当前学生的能力水平,跳出题海,使学生的认知能力顺利发展[3]。

第四,采用先进的教学媒体和教学理念,激发学生学习有机化学的兴趣。

有机化学与生活息息相关,而且高一所学习的内容更是与生活密不可分。在教学时,可以以生活中的应用来建构情境,让学生融入情境,探究式的,解决问题式的学习新内容。可以展示课本插图、球棍模型、投影幻灯、三维动画软件等,充分提供和利用上述多方面的感性材料,与某些实际问题相结合,使学生获得形象的感知、储存、识别,直至建立模型等形象思维活动。笔者发现,在动手制作模型的同时,进行观察、联想、想象,建立起烷烃结构的模型,改变了许多模糊认识。条件允许时,把有机分子及其化学反应制成三维动画,应用于教学中,直观形象,信息量大,效果会更好。

四、结语

笔者旨在通过此次调查研究找出该校高一理科学生在初学有机化学时的困难,并且找出困难原因并一一做了讨论和分析,最后给出了一些解决建议和方法,希望对该届学生及以后的学生学习及教师的教学有一定的帮助。

参考文献

[1] 李忠杰.高中生有机化学学习的思维障碍及其解决策略研究[D];辽宁师范大学:2001.

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关键词:有机化学;趣味性;策略

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)10-0245-120

DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.10.003

有机化学是高等院校化学、生物、材料、医学、环境、土木等专业的专业必修课程,在专业培养计划中具有不可替代的地位。通过有机化学课程的学习,学生可以掌握有机化学专业知识,如有机化学的发展历史,相关概念及理论、物质的合成和分离。一般,鉴于化学这门课程本身以化学实验为基础,故会开设有机化学实验。通过有机化学实验,学生可以将实验与理论课程相互联系且融会贯通,锻炼动手操作的能力与实践能力。

近年来,高等学校教学过程中,过多地关注教学知识能够通过教学过程直接传授给学生,忽视了教学中应用多样的教学方法,在保证量的前提下,让学生能够掌握好所学知识。此时,如果在教学过程中,将趣味性贯穿整个教学过程,可以改善教学过程中理论知识的生涩难懂的状况。教学过程中的趣味性的原则指的是在教学过程中教师运用幽默生动的语言、灵活的教学技巧、直观形象的表演以及富有感染力的激情等来最大限度地增加课堂活力、激发学生的学习兴趣、增强学习效果的一种教学方式,它要求在教学中教师应该以学生为中心,把枯燥、难懂的课堂变得生动而富有感染力[1]。所以,如何在有机化学教学中,采取不同的策略使课堂显得趣味横生就显得尤为重要。

一、充分应用多媒体,从视听角度激发学习兴趣

传统的一支粉笔的教学模式早已不再适用于现在的课堂教学,随着多媒体技术的出现,各种多媒体软件的广泛应用已经成为现实。通过教学课件,讲授的内容至少可以增加百分之三十左右,课件制作过程中,除了可以增加图片以及图标外,还可以穿插各种视频短片。关于环己烷的椅式构象的翻转过程中,学生难以从生涩的表述中理解构象的翻转过程,所以在教学中,我通过自己制作的构象翻转的小短片,使学生理解构象翻转的全过程,在这个过程中学生对于生涩的东西不再排斥,从而产生兴趣。

二、利用化学实验教学,调动学生的好奇心与学习兴趣

大多数人对化学的兴趣大部分来源于奇妙有趣的实验。从根本上来说,化学是一门实验学科,因此在有机化学课程的教学中,利用化学实验将产生不可估量的作用。戚洪彬等人[2]在《大学化学实验课程体系的建设》中就指出化学实验的趣味化、生活化的重要性。

化学实验,可以激发学生的学习兴趣,特别是充满趣味性的实验,可以带给学生无穷的惊奇和求知欲。作为一名化学专业的教师,应当穷尽自己的专业知识和教学技能,在课堂上展示给学生千变万化的实验现象,并且得到严密的实验结论。那么,教师如何设计实验,使得实验具有趣味性就是一个需要考虑的问题。有机化学,是一门实践性与应用性较强的学科,是一门渗透进社会生活各个方面的学科,也就是化学物质、化学现象以及化学变化无时无刻不在、无处不在。因此,教师应根据这些原则,设计实验。在实际的教学中,把这样一些生活中的物质带进化学实验室,并且设计成各式各样的趣味实验,比如,纸币为何点不着,猪肝中有酶存在吗、牛奶中掺了豆浆怎么检查等等这样一些实验。通过这些实验,既调动了学生的好奇心,又在潜移默化中产生了有机化学学习的兴趣。

三、应用趣味教学方法,让课堂更富立体感

教学方法,指教师为了完成教学任务所进行的根据教学内容因材施教、化难为易来理解理论和练习实践的活动途径,它是一种实现教学任务的方法和手段[3]。

教师可以根据化学专业的特色,收集以下各方面的材料进行教学方法的改进。

第一,利用比喻、拟人的手法,将有机化学中,种类繁多的化学名称、反应机理等进行比喻和拟人,吸引学生的注意力。将碳比喻为人,对于碳一般最多只能连接另外四个原子,学生可以记忆为人只有两只手和两只脚,另外一个人想要抓住他只能拉手或者是拉着脚。对于亲核反应机理来说,反应过程中需要越过能垒,这时,可以比喻为人翻大山,体质较弱的人由于缺少能量,翻不过大山,也就不能完成任务,即无法反应。

第二,适当引入成语、谜语,使课堂充满趣味。中华文明博大精深,现今流传的成语很多都蕴含了丰富的化学知识。在课堂上适时运用成语,可以达到拓展学生知识面,增加学生的学习兴趣的作用。如信口雌黄、饮鸩止渴、沙里淘金、百炼成钢和灵丹妙药等。故用“甘之如饴”来引入有机化学中关于糖类这一章,让学生了解祖先早有由粮食中制取糖类的技术。学生都有一定的求知欲,把化学知识转化为更具趣味性的谜语,就可以激发学生的学习兴趣,提高课堂教学的效率。比如,有机化学实验中经常使用的直型冷凝管,可以出这样的谜语“直直肠来有肚皮,肠内肠外不通气,肠外冷来,肠内热”,便可形象地刻画直型冷凝管。

第三,生活离不开化学,兴趣能够产生在于其贴近生活。由于日常生活和工业生产都离不开化学,在课堂教学过程中要充分认识到这一点,联系实际,激发学习的兴趣,最终引导学生运用化学知识解决实际问题。比如,在讲到研究“对映异构体”的重要性的时候,可以拓宽知识面,联系生活中常用的药物,如沙利度胺,存在一对对映异构体S与R构型,其R构型具有抑制反应活性,而S构型有致畸性,可以导致胎儿四肢短小甚至缺失,通过这些引入可以让学生对对映异构体的研究的重要性产生更多的兴趣和深刻的认识。

总之,在有机化学教学过程中,运用趣味教学的原则,可以打破“满堂灌”,生涩难懂难记忆的问题。从个人教学过程的例子出发,总结教学中的一些启发,希望能够给有机化学教学中的趣味教学原则的应用扩展提供一些参考。

[1] 马书云,王慧,吴方平,刘翠翠.自主趣味实验提高自主学习能力

的实践[J].实验技术与管理,2015(9):194-196.

[2] 戚洪彬,梁树平,姜浩.大学化学实验课程体系的建设[J].实验技

术与管理,2011(10): 335-339.

[3] 韩维东.课堂趣味研究[D].河南大学硕士学位论文,2010.

Application of Interest-oriented Teaching in Organic Chemistry Class

WANG Qian-qian

(Technique Department, Xinyang Normal University Huarui College,Xinyang Henan,464000,China)

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【关键词】有机化学;视频;图像;教学

由天津工业大学环化学院有机化学课程组开设的《有机化学》课程是天津市市级精品课程。近年来,课程组全体成员一直致力于提高有机化学教学质量的研究中,并取得了杰出的成绩。有机化学是一门重要的基础学科,已成为各理工专业,如化学、化工、材料、纺织、生物、食品、制药、环境等专业的必修基础课程。该课程具有较强的系统性、理论性和应用性,与许多专业课程联系密切,因此,其教学质量将直接影响到后续课程的学习,甚至影响系统专业知识的构架和培养人才的质量。然而,有机化学的教学内容相对庞杂,理论抽象,如果教师只是按部就班地讲述教材内容,不仅会使同学们感到枯燥乏味,并且也不利于学生理解和掌握所学知识。综观高校的有机化学教学,以往用于传统教学的技术手段主要依靠任课教师的一张嘴和一支粉笔,此时学习者的状态往往比较被动,学生在课堂上走神,开小差的情况屡有发生。因此,如何进一步提高有机化学的教学质量,丰富和完善有机化学课程的教学形式,就成为摆在我们面前的一个重要课题。

随着现代科技的创新和发展,教学手段变得越来越多样化。在现代的教学中,图像和视频资源的作用越来越重要[1]。图像、视频资源在每一门学科的教学中,都起着举足轻重的作用。就图像而言,它蕴含极为丰富的信息,对学生具有强烈的吸引力,学生在课堂上有机会进行有意识的、有目的的感知,有利于培养和发展学生的智力。视频则更为直观生动,利用视频来辅助教学是一种新型的行之有效的教学手段和方法,它可以起到调动学生的情感,激发学习兴趣,拓展学生积极思维的空间,培养创新精神,优化课堂教学结构,提供更多、更新、更广的知识点,开阔视野等作用。因此,充分利用图像和视频资源,教学效果就能得到最大程度的发挥,教师的教学工作也能达到事半功倍的效果。

由传统教学向现代化的教学手段迈进,是落实素质教育,提高教学质量的有效途径,因此也需要任课教师提高自己相关方面的技能。对高校有机化学教学来讲,上述这些资源替代了教具的使用,教师不需要再带一些实物给学生们展示[2]。例如,教师不必再实际地给学生演示一些比较危险,或者比较难成功的实验。很多实验视频清晰度高,还带有解说,可以节省时间,也很方便。而一些生活中的例子,很难用语言去形容,视频就解决了这一难题。学生们通过视频可以直观地看到一些现象,不仅更容易理解,还会留下深刻的印象[3-4]。

鉴于此,笔者对有机化学课程的教学模式进行了改革,突破了有机化学教学的传统模式,在教学过程中植入了新的元素。通过天津工业大学环化学院有机化学课程组全体成员的一致努力,制作了生动的有机化学电子教案,录制了完整的有机化学课程教学视频,并将上传于《有机化学》精品课程网站上,以供学生们下载学习。以下,笔者将简单介绍此次对有机化学课程视频教学模式的探索。

(1) 精选教学内容,编写并完善教学大纲

有机化学的教学内容相对庞杂,理论抽象,在规定的学时内讲完所有有机化学知识,时间非常紧迫,而且学生也难以理解和掌握重点的理论知识。因此,需要有机化学课程组成员们重新商讨、完善有机化学课程的教学大纲,筛选和精简教学内容,尽量做到知识脉络清晰,学习重点突出。

此外,我校为工科院校,在有机化学的教学过程中,也应该融入和渗透与化工相关的有机化学知识,让学生真正能够学以致用。经过有机化学教研组全体教师的商讨,确定了最终的有机化学教学大纲,并将上传于有机化学精品课程网站上。

(2) 制作生动形象、重点突出的电子讲义

根据所编写的教学大纲,制作有机化学电子讲义。鉴于目前有机化学教学所使用的电子课件都是由任课教师自己制作的,难免会出现教学重点不统一的状况,对学生课后的学习、交流和探讨会产生诸多的不便,直接影响到学生课后的复习,以及教学的效果。因此,需要结合我校专业设置情况和课时分配现况,针对所有开设有机化学课程的专业,制作一套重点明确的有机化学电子讲义。针对不同专业同学产生的教学重点的差异,也可以在电子讲义中直接标注出来,使每个专业的学生都能明确自己学习的重点,做到有的放矢的学习。

(3) 将《有机化学》全部课程内容录制成完整的教学录像

以制定的教学大纲和电子讲义为依托,录制完整的有机化学课程教学录像。教学录像在学生后期学习和复习过程中都是重要的参考资料,对于尚未掌握的基础理论知识,学生可以通过观看教学视频的方式回顾和理解所学知识。然而,虽然有机化学课程是市级精品课,但是目前只有“烯烃”和“醛、酮”两个章节有部分教学视频以供学生参考,其他大多数的教学章节都没有教学视频资源。针对这一现状,课程组将重新完整录制有机化学课程的全部教学视频,并将其上传至有机化学精品课网站上,以便学生们用来参考和学习。

有机化学是一门看似很难,但是学习起来却很有技巧,很有乐趣的学科。通过如上所述的电子教案的制作和教学视频的录制,学生们不仅可以在课后自主的学习有机化学课程相关教学内容,而且对于要求掌握的重点和难点内容,也可以通过反复观看教案、视频的方式得以掌握和巩固。这样,学生拥有了更丰富的有机化学学习资源,原本枯燥乏味的有机化学课程变得生动起来,对提高学生的学习兴趣,学习热情,建立有机化学知识框架,加深学生对于理论知识的理解和掌握程度,提升有机化学课堂教学效率,起到了事半功倍的效果。因此,该方法值得广大有机化学教学工作者尝试推广使用。因此,通过有机化学视频教学的实践和发展,对进一步提高有机化学的教学效果必然会具有极其重要的意义和推动作用。

参考文献:

[1] 高文伟. 浅谈视频在专业教学中的作用[J]. 科技信息,2009,(10):502.

[2] 宋克让. 试论视频教材在化学教学中的作用[J]. 陕西教育(高教版),2011,(Z1):103.

[3] 任素华. 多媒体在化学教育中的作用[J]. 锦州师范学院学报(自然科学版),2003,(1):30-31.

[4] 余丽蓉,侯汉娜. 多媒体在化学课堂教学中的效率分析[J]. 培训与研究-湖北教育学院学报,2004,(2):53-54.

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关键词:环境学科专业;有机化学教学;教学改革

有机化学是高等院校化学、化工、环境、制药、医学和材料等专业的重要的基础学科,有机化学教学包括理论教学和实验教学,理论课程教学内容包括各类有机化合物的组成、结构、性质、应用以及各类有机化合物之间相互转化等[1]。随着科技的迅速发展,在内蒙古地区环境(大气、水、土壤)污染日益严重,而环境污染检测与治理人才匮乏,少数民族人才更为稀少,针对这一现象内蒙古师范大学化学与环境科学学院2004年开设环境科学专业,2015年向蒙古族考生招生,培养地方性、民族性的环境专业复合型技术和管理人才。在我学院环境学科专业课程设计中有机化学在无机化学、分析化学等理论基础上开设的必修理论课程,其教学质量对于学生的建立完整的知识结构,培养获取和应用知识的能力以及创新能力有重要作用。然而,从有机化学课程性质而言,理论性强,有机化合物种类繁多,各种官能团结构性质不同而反应机理不同,不过众多有机化合物只有C、H、O、N少数原子组成,各类官能团的化学反应有规律可循,其影响因素主要与诱导效应、共轭效应等电子效应和空间效应有关。虽说学生常常感到难理解和掌握,但是通过教学改革创新,有机化学完全可以让学生简单易懂,且记忆深刻的学科。另外,由于教学内容颇多,而课时相对少,正所谓时间紧任务重。导致学生在学习过程中出现学习压力大,查询相关文献的时间相对少,从而学习兴趣不高,失去学习积极主动性,因此达不到预期的教学目标。目前,加强环境科学专业有机化学教学改革迫在眉睫,面对有机化学教学存在的问题,立足于地方性和民族特性,从提高学生学习兴趣入手,以教学内容和方法改革提高教学质量。

1有机化学课程的教学改革

内蒙古师范大学是培养基础教育、民族教育师资和蒙汉兼通少数民族复合型人才的重要基地,奔着培养环境人才为目标,化学与环境科学学院对环境专业设置了合适的培养方案及目标。对环境专业学生而言,有机化学课程为必修理论课程,其教学内容要服务于后续开设的环境专业课程,要起到其上承下的作用。并其教学目的为:通过比较系统和全面地学习有机化学理论知识熟悉有机化合物微观结构与物理、化学性质之间的关系,掌握有机基本的反应类型及反应机理;并引导学生认识和分析环境问题,激发探究能力和创新能力,达到运用有机化学理论学习有关专业课程,解决实际问题。根据学校特色和环境专业特性对有机化学课程教学改革要求,应优化课程内容,体现专业特性。

1.1精选教材和教学内容

以我校环境专业的课程设置来看,大二学年要完成学校开设的必修课程学习以外,环境专业必修课程学习,有机化学和物理化学及其实验等基础课程学习,有机化学学习分为理论和实验部分,其中理论教学在一个学期。不同专业,有机化学内容侧重点不同。首先,根据环境专业要求,精选教材。我学院通过比较非化学专业使用的教材,选用了高等教育出版社出版的由汪小兰主编的“有机化学”进行课堂教学。这本教材涵盖了有机化合物的基本性质、结构、命名等基本理论知识和分子轨道理论以及现代光谱学原理等内容,重点介绍了反应机理和立体化学。其次,结合实际情况,精选教学内容。结合目前课时少,内容多的情况,制定了环境科学专业有机化学教学计划。由于后续开设了有机分析和波谱分析等相关课程,所以对有机化合物的分离提纯,结构分析以及光谱在有机化学中的应用等内容进行删减。除此之外,含硫和含磷有机化学其结构和性质,与含氧和含氮化合物类似,作为学生自学内容。

1.2体现环境科学专业特色

非化学专业学生普遍存在“重专业知识,轻化学知识”的观念,于是学习有机化学首要任务是使学生认识到其重要性,从而触发学习激情[1]。自入学起,环境学科的学生有困惑,那就是环境专业为何学化学知识?于是要求教师讲授有机化学时,注重与环境学科之间链接。有机化学理论知识与实验手段与环境科学专业后续开展的环境学、环境化学、环境检测等环境专业必修及其实验课程和相关选修课程内容都是息息相关的。教师将有机化学理论知识与环境实际问题结合起来,可以结合地方特性,举出身边的例子,比如黄河水内蒙古段干、直流水源是呼和浩特市人民主要饮水来源,其中有机污染物直接危害到本地区的人民(包括学生本人),来详述有机污染物的来源,结构,检测以及治理方法等。另外,教师通过介绍国内外环境科学的发展情况和先进的科学技术在环境治理中的应用,比如白色污染塑料等高分子材料通过化学手段降解形成燃料,使学生豁然开朗,提高学习积极性,主动查阅文献,切身感受到有机化学的重要性及其在环境科学中应用[2]。

2课程教学方法的改革

在有机化学教学过程中,以课堂教学为主,在环境专业有机化学教学中,结合环境科学国内外发展、地方和学校实际情况、环境科学专业课程设置与理论需求、学生学习状态,以教师深入学生,以提高学习兴趣,以使用先进的教学手段,以查阅学科前沿为辅助,以进行针对性的实验等改革教学方法,提高教学质量。

2.1因材施教,培养学生环境责任感

在教学活动中,学生是主体。环境科学专业的有机化学教学过程中,出现教师注重理论的教育忽视专业特色。因此,教师应因材施教,以培养环境科学人才为目标,针对环境专业的特色进行系统的有机化学理论教学的同时发挥专业特长,以介绍国内外环境污染情况,污染根源以及治理措施并用专业角度分析其原理等,培养学生环境责任感。

2.2旁搜远绍,激发学生学习兴趣

培养学生学习兴趣,激发学生创新能力。教师在环境专业有机化学教学中,引导学生关注身边的环境问题,培养环境责任感的同时激发应用所学的知识去改变世界的创新想法。教师巧用具体例子,促使学生认识学习有机化学理论的重要性。比如,在绪论中讲述有机化学的进展,日常生活中的有机化学,有机污染物以及药物有机化合物等内容,使学生感受到有机化学与人和社会息息相关;在讲述烷烃过程中,汽油的“辛烷值”、汽油柴油的区别、石油醚的成分等为例,讲别能够发生化学反应的基团,其化学反应在官能团的周围发生,而且化合物之间一定条件下可以相互转化,引发学生的探究能力,使学生带着兴趣去掌握和应用有机化学理论知识;从介绍苯系物对环境污染及其对人类健康的影响,介绍此类化合物的机构、性质等,引导学生去查阅文献,使了解污染源以及治理方法;以举实例如“三聚氰胺”的形成及其危害、“复旦大学的投毒案”、叠氮化合物的爆炸性、禁用偶氮染料的结构性质及生态环境的危害等等,详述含氮化合物的结构、化学性质及其相互转换等,使学生对其产生浓厚的兴趣同时培养学生环境责任感。另外,教师布置学生查阅学科前沿文献,扩展知识体系。在我学院环境科学专业学生在第一学年有“专题讲座”课程,三位环境专业科班出身、具有出国留学背景、承担国家和自治区科研项目并具有硕士研究生导师资格的教师承担这门课程,系统的介绍学科发展,学术前沿。在此基础上,教师在有机化学教学过程中,特定的内容布置相关的查阅文献任务,组织小组讨论,总结写查阅文献报告。使学生了解国内外的环境学科中有机化学理论的应用,进一步体现有机化学与环境学科之间的衔接,培养查阅文献能力,文献总结归纳能力。另外,使学生产生浓厚的兴趣,培养探究能力;扩展知识体系,初步形成科研意识[3]。

2.3殊途同归,适当使用多媒体教学手段展示不同内容

有机化合物结构复杂,反应机理中涉及到电子转移、重排以及立体化学,教师使用单一的讲述形式,使学生感到枯燥,缺乏空间想象力的同学无法跟上课程进度,从而很难达到教学目标。不同教学内容选用适当的多媒体手段,可提高教学质量和效率。比如,讲述旋光异构现象时,使用FLASH展示物质的实物和镜像不重叠的性质———手性,用图表列示物质的异构现象以及旋光异构的范畴,使用PPT简单的动画形象的描述手性物质的费歇尔投影式表示方法;在烯烃的亲电加成和卤代烃的亲核取代反应中的立体化学的讲述假如使用传统的板书展示,学生很难领悟其中立体变化,使用简单的动画视频演示物质结构和反应中的立体化学可克服此类困难;再如,单糖的结构特征,结构转换以及通过不同糖苷键形成不同类型的双糖、寡糖和多糖,氨基酸的结构特征以及通过肽键形成多肽和蛋白质,蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构和四级结构,这两个章节内容较多,涉及到的结构复杂,使用板书讲述耗去大量的课堂时间,无法重复展示和对比介绍,使用生动的PPT和简单的动画演示,使教学内容简单易懂,同时克服课时少,内容多的弊端。然而,多媒体是一种教学辅助手段,教师在课堂上需要积极与学生互动,观察学生的反映来调整进度,重复放映或者进行对比,忌讳教师脱离主体,唱“独角戏”[4]。

2.4学以致用,理论和实验相结合

环境科学专业学生在后续开设的专业实验操作与有机化合物密不可分,需要选作针对性的实验,理论和实验相结合,掌握有机化合物的研究方法和手段,提高学生动手能力、解决和分析问题的能力。有机化学实验课程内容包括:(1)物理常数测定实验:固体化合物的熔点测定、液体化合物的沸点和沸程、旋光活性物质的旋光度的测定、液体化合物的折光率的测定等,使学生掌握有机化合物的物理常数的测定操作,了解物理常数与结构之间的关系,进一步体会物质结构决定性质的原理;(2)分离提纯实验:蒸馏方法分离提纯有机化合物、重结晶和升华的方法提纯固体有机化合物、纸上层析的方法分离氨基酸,使学生熟练的掌握有机化合物的分离提纯的方法和手段,有机化合物的物理化学性质是其分离提纯的依据;(3)简单合成实验:合成简单的环烃、醚、羧酸衍生物等有机化合物,使学生了解有机化合物之间的相互转化,熟悉根据反应物质和反应产物设计合理的实验步骤,力求达到较高的转化率,熟练掌握有机化合物的合成、分离提纯以及相关的操作手段;(4)性质实验:在有机化学理论教学中,醛酮的化学反应较复杂、反应种类多,学生很难记牢,通过性质验证试验加深理论知识,经过观察反应速度和沉淀颜色等实验现象,分析其原因,培养学生分析问题的能力。而在后续环境化学实验中,设计到有机化合物的元素定量分析、用气质联用法测定室内空气中的苯系物测定等实验,使学生进一步认识到有机化学理论和实验课程的重要性、延伸性以及实践性[5]。

2.5南腔北调,教学语言母语外语兼用

目前环境问题日益严重新型词汇屡屡涌现,有机化学教学语言需要南腔北调,解决目前出现的教学难题。我校介于少数民族地区高等院校,汉语授课班需要使用汉语兼英语教学,蒙语授课班需要蒙语兼汉语、英语进行教学,以此克服某些教学中专业术语难解释、难理解的困难。教师在专精专业有机化学教学改革中,结合地方性和学科实际情况合理制定教学目标,结合学科的专业要求精选教材和教学内容,根据整体培养计划注重环境学科专业的其他课程的衔接。结合实际情况,将教师、学生、多媒体、学科前沿、实验、教学语言等五个因素有机融入到教学实践中,实现有效的教学活动,提高教学质量。

参考文献

[1]张素玲.非化学专业有机化学教学实践创新探索———以环境专业为例[J].教育教学论坛,2016,2(5):134-136.

[2]陈春钰.培养环境工程专业应用型人才的有机化学教学改革研究[J].科技资讯,2015,13(22):1672-3791.

[3]常雁红,李天昕,陈月芳,等.兴趣教学法在有机化学教学中的应用[J].中国冶金教育,2013(5):1-3.

[4]何兴权,刘大军.有机化学教学方法与手段的改革实践[J].现代教育科学,2009(S1):98.

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一、有机化学教学中存在的问题

目前的有机化学教学主要存在以下5个方面的问题:

第一、在教学内容上,知识更新较差,专业知识之间的联系较少,课程之间重复脱节现象严重。

第二、在教学方法上,教师普遍采用填鸭式的传统教学方法,学生的主体作用得不到重视和发挥。

第三、在教学手段上,偏重于平面式的黑板教学,用静态的描述方式来表述动态的化学反应过程和机理。

第四、在实验教学上,内容比较简单,引入现代化多媒体技术的实验教学尚不多见。

第五、在考试测评上,方法单一,拘泥于基础知识,忽视了学生素质和能力的全面发展。

二、有机化学教学改革的思路

有机化学教学改革总的思路是以学生为主体,以创新能力培养为中心,加强师生互动,采用多种教学方法,提高教学质量与效果。

第一、以学生的创新能力培养为作为配置优化课程的基础,使学生获得的知识、技能真正满足社会的需求。

第二、注重专业基础知识和实验技能的结合,培养学生综合运用知识和技能的能力。

第三、以就业为导向,强化学生创新能力的培养,以突出应用型人才培养的目标,对学生进行更多如何解决问题的能力训练,综合开发学生的职业能力。

第四、增强课程的灵活性,形成模块化、弹性化的课程体系,适应行业和社会对应用型人才规格多变的需求。

三、有机化学课堂教学中创新能力的培养

1、广度:拓宽学生知识结构

有机化学这门课程的庞杂内容和应用性的特点,要求学生在学习中不仅要把握与其它相关学科的知识关联,又要和生产、生活中的实际应用结合起来。

(1)建立以“大化学”概念为前提的有机化学教学体系

随着信息时代的到来,传统的无机、有机、分析、物化四大专业分支之间的界限日趋模糊。教师在教学中应该改变过去过于强调学科之间界限的做法,构建以“大化学”概念为前提的有机化学教学体系,加强无机、有机、分析、物化知识点之间的内在联系,把相对分散的化学知识形成相互关联的知识网络,使学生在“大化学”的体系中更好地把握有机化学。

(2) 把化学知识与生产、生活结合起来

有机化学知识被广泛地应用于各个领域,与生产、生活息息相关。教师可通过一些具体的实例介绍有机化学与生产、生活的联系,丰富学生的知识体系。如讲述芳烃时,可让学生知道多环芳烃的致癌作用,在工业中广泛使用的多氯联苯(PCB)已造成全球性的环境污染。学习卤代烃时,可介绍电冰箱用的致冷剂氟利昂是破坏臭氧层的杀手,应改用氟化烃作致冷剂。在讲蛋白质变性时,可讲解熟石膏会使豆浆中的蛋白质发生变性而成了豆腐。此外,还有像甘油为什么可以作为化妆品的重要成分等等。这些知识的介绍,不仅能激发学生的学习热情,还能够使他们感到课堂知识与自身息息相关,有机化学就在自己身边。

2、深度:引导学生深入分析

教师既要在教学内容上系统深入,又要在教学步骤上循序渐进。

(1)教材内容系统化

有机化合物种类繁多,但官能团相同的化合物,特别是同系物之间的性质相似。根据这一特点,可将有机化学知识编织成一个完整和谐的知识体系。比如在讲酯化反应时,可以联系醇醛、羧酸的性质,乙醇氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应等。这样,学生对于有机反应中的氧化和还原反应就有了更深刻的认识,有利于形成知识点之间的内在联动体系。

(2)教学步骤循序渐进

在课堂教学中可以采用由知识巩固到能力提高、再到研究讨论的“三步走”的循序渐进教学方式。在知识巩固阶段,注重基本概念、基本原理、基本反应的理解,引导学生尽快掌握有机化学的学习方法和基本要求。在能力提高阶段,注重综合运用所学知识、提高分析和解决问题的能力。在研究讨论阶段,结合教材内容、学科前沿等进行研究方法的介绍和讨论。

3、新度:更新教学内容和手段

(1)新内容

在重视基础内容教学的同时,还应关注有机化学领域不断出现的新理论、新反应和新方法。这些既能说明有机化学自身的扩展,也反映了有机化学与边缘学科的交叉渗透。比如可以介绍烯烃的生物加成,卤代烃中的生物甲基化试剂,脂肪酸的生物合成等,把学科前沿的新知识介绍给学生,开阔学生的视野,引导并培育他们的创新精神。

(2) 新手段

有机化学中的有些内容,如分子结构、分子轨道、能量变化、共轭体系、反应历程等,利用传统的教学手段如挂图、模型等很难表现出它们的连续性、递变性和立体性。可以利用CAI课件组织教学,通过动画的分解、运动,将抽象难懂

的立体异构和化学反应机理多角度、慢速度地展现在学生面前。如CH4(正四面体构型)、C6H6的π66大π健、C60(富勒烯)的结构、DNA的双螺旋结构等,可使用ChemOffice、ChemWindows、ACDfree等化学软件与Authorware、Powerpoint、VB相结合设计相应的多媒体课件,来演示这些分子的空间构型,让各种分子模型在三维空间中旋转和翻滚,充分比较各类分子的结构特征,深化学生对这些抽象的分子构型的认识和理解。

4、高度:培养学生研究能力

(1)科研教学相结合

科学研究蕴含着深刻的科学与思维方法,体现着多种知识与技能的交叉综合运用。将科学研究与课堂教学紧密地结合起来,不仅可以充实教学内容,提高教学质量,还能够使学生了解学术研究的基本思路,提高他们专业知识的理论层次,培养他们的创新精神。

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课题选择是一项科学研究的开始,是整个研究过程中最具战略意义的一步,同理,高中化学研究性教学中“课堂课题”的选题,也是整个教学过程中最关键的环节,但“课堂课题”不同于真正的科学研究课题,它归根到底是为了学生的学习,因此“课堂课题”的选择要遵循一定的原则:要有利于对教材内容所要求的基本知识的覆盖;要有利于研究过程中科学方法的恰当体现;要有利于学生学习兴趣的激发、学生创新意识的培养以及社会责任感的增强。

一、学情原则——“课堂课题”的背景与依据要基于具体学情

奥苏贝尔在其代表作《教育心理学:一种认知观》中写道:“影响学习者的唯一重要因素就是学习者的已知,要探明这一点并据此进行教学。”认知结构和情感态度决定感受现实、发现问题的水平,因此“课题立项与论证”时须依据具体学情去选择适合新学习内容的“课堂课题”。

学情可依据课程目标的三个维度进行分析:分析学生知识储备与即将学习的新知识之间的关系;分析学生已掌握的化学研究方法与新学习内容所蕴涵的科学方法的相关性;分析新学习内容可承载的情感、态度价值观。

例如,对苏教版《有机化学基础》专题5第一单元“油脂”课时的学情分析:(1)从知识与技能角度,①学生在必修2(苏教版)专题3第二单元“食品中的有机化合物”中,初步学习了油脂的组成、水解性质与皂化实验技能等知识;②酯的水解反应具有可逆性,学生在必修2专题2第一单元已初步学习了化学反应速率与反应限度知识,了解可逆反应的特点;③学生在《有机化学基础》(苏教版)专题4第三单元“醛羧酸”中了解了常见高级脂肪酸的结构简式与性质;④在《实验化学》(苏教版)专题1中,学生学习了物质的分离与提纯,在专题3课题1中学习了甘油的检验方法。而本单元知识内容只是进一步分析油脂的组成与结构。(2)从过程与方法角度,学生学习“有机化学基础”模块已至专题5,基本了解有机化学的特点:有机物种类多,因此学习有机化学应从结构、官能团性质着手,对有机物的性质进行类推分析;有机化学反应、副反应比较多,所以对有机化学反应的分析必须注重反应条件对其的影响。因此,本单元可以根据有机化学的特点对“油脂”作进一步的结构、性质的研究和拓展。(3)从情感、态度价值观角度,油脂是生活中最常见的物质之一,近年来各类媒体对地沟油、反式脂肪酸的相关报道必然会引起学生的注意,因此有必要让学生尝试用所学化学知识对社会反映的化学事件进行客观分析,这也是培养学生化学素养的一种体现。本单元中还有较多涉及食用油脂的知识拓展,可以组织学生作适合的相关研究。因此,可以选择“以地沟油为原料制取生物柴油的实验探究”为“课堂课题”,组织研究性教学。

“课堂课题”的选择不是以课题本身的科学本质为背景、为依据,而是以学生的兴趣与情感为向导,以学生原有的知识储备、思维能力水平为基础,以促进学生化学认知建构的完善和化学素养的提高为目的。

二、目标原则——“课堂课题”的目的与意义要指向教学目标

教学目标也称学习目标,是教学的出发点,也是归宿,或者说,它是教学的灵魂,支配着教学的全过程,并规定教与学的方向。研究性教学的“课堂课题”是学习内容与教学活动的载体,应有利于学生掌握系统的知识、提升解决问题的能力,并在研究过程中体验情感,形成正确的价值观,即“课堂课题”的选择应服从于教学内容应体现的教学目标。

例如,“有机化学基础”油脂单元教学用“以地沟油为原料制取生物柴油的实验探究”为“课堂课题”,课题研究的目的为:“了解地沟油的主要成分与性质”、“探究以地沟油为原料制取生物柴油的实验室可能”。对应于教学内容分析:地沟油的主要成分为油脂,但以煎炸老油(地沟油的一种)为例,地沟油中有部分油脂的结构发生了变化,因此在分析油脂结构与性质时还可以进行同分异构现象等基本概念知识的渗透;在实验室提炼地沟油及地沟油转化生物柴油研究过程中,结合油脂的物理性质、化学性质及用途等知识,可进行实验基本操作训练。可见在本课题的研究与探索过程中,可以承载教学内容应体现的教学目标:(1)通过对“煎炸老油”(地沟油的一种)不能食用的原因分析,让学生建立用科学的观点分析生活中的化学问题,从而让学生能熟练表示油脂的结构简式并分析同分异构现象,了解单、混甘油酯(同酸与异酸甘油酯)概念,并能从分子间作用力大小来判断顺、反式脂肪酸甘油酯的熔点高低;(2)通过对几种食用油脂中脂肪酸组成的数据分析,让学生能从图表中归纳出油与脂肪的组成特点,并能说明油脂氢化的结构原因、油脂氢化的反应特点及油脂氢化的用途;(3)通过从地沟油制取生物柴油的实验,让学生树立环境保护的意识,在转化的实验路线中让学生理解实验条件对化学反应的影响,进一步掌握油脂水解等化学性质,并能合理选择过滤、分液、蒸馏等分离方法,以及能根据反应特点而合理选择水浴加热、冷凝回流等实验基本操作。本课题研究目的所承载的教学内容没有偏离油脂的组成与结构、油脂的物理性质、油脂的化学性质及油脂的用途,在研究过程中能达成课程标准及学科指导意见所规定的教学目标。

“课堂课题”是一种基于问题和情境的探究活动项目,它的中心点是教学目标,学生在提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、搜集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中,掌握化学基础知识,发展科学探究能力,增进对科学探究的理解而达成教学目标。