李軍 羅孟君 曾明慧
[摘 要] 有機化學是大專的各大學科中非常重要的一門基礎課程,和藥學、檢驗等專業有著密不可分的聯系,是這些專業的基礎課程。有機化學具有自身特點突出、辨識度高的知識體系。提高學生的學習質量和對有機化學知識的應用能力是當下教學界熱門的話題。對大專有機化學中存在的教學困境進行探討和研究,并針對有機化學的教學模式提出相應的對策和
建議。
[關 鍵 詞] 有機化學;教學困境;教學對策
[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2019)01-0152-02
有機化學的教學目的在于加強學生的基礎理論知識,拓寬專業口徑。這門專業的實踐性和應用性比較強,可以有效培養出復合型高素質的化學人才。因此,教師進行有機化學的教學時,應從多學科的交叉基礎研究以及學科應用入手,幫助學生有效鍛煉科學思維,開展科學實驗。
一、有機化學的教學困境
有機化學是一門涵蓋范圍廣泛的學科,在藥物檢測、藥品的質量和安全、藥品制造等領域都有著重要的學科價值。隨著科學的發展,許多新出現的有機化學知識已經超出了傳統的有機化學知識范疇。再加上近年來專業的擴展化以及教育部強調的對學生綜合素質的培養,一些沒有理科基礎的文科生也需接觸有機化學內容。這些因素造成學生的知識底蘊薄弱,有機化學的施教困難,學生對知識內容的吸收力差,難以做到“學以致用”,有機化學專業的教學效率出現了滯緩。如果在教學中不拓寬學生的學科視野,幫助學生掌握有機化學中的基礎理論,增強學生的動手操作能力,學生便很難建立完備的有機化學知識體系并將其進行實際運用。
所以,如何帶領學生適應學科發展,提升學生的知識基礎和能力水平,是任課教師需要重點研究的目標。在實際教學中,教師要結合學生的專業方向,通過合理的改良、細化教學方法,創造系統化、規律化的教學模式,將有機化學的教學內容傳授給學生。如許多學習有機化學知識的學生都是藥學、檢驗等專業。因此教師可以在教學內容中適當添加不對稱合成以及天然產物的提取和合成的知識內容,因材施教,讓制藥專業的學生增進天然產物合成印象和對手性藥物的理解。在教學過程中,教師要試著將合適的教學內容展開一個適當的編排處理,運用精致巧妙的教學方法讓學生對所學知識更加受用,并能為后續課程的學習展開打下一個結實的基礎。
二、有機化學的教學對策
(一)娛樂化的教學方法,觸類旁通的教學模式
有機化學是一門比較枯燥的專業,學生在學習過程中很容易產生厭倦心理,教師在教學中可以盡量采取娛樂的教學模式把重要的不同化合物之間的反應巧妙的編制成游戲。所有的知識其實都存在相通的地方,運用這一學科的知識方法來解決那一學科中問題,某些時候能起到非常顯著的效果,也就是我們常說的“觸類旁通”。有機化學中的思路與辦法能夠有效運用到其他學科或日常生活中存在的焦點問題上。這種變通的思路讓學生既能產生新奇感,起到對有機化學知識重復記憶消化的作用,又能讓學生對化學知識的實際語用能力得到鍛煉。例如,學生在記憶英語的單詞的時候,能夠將有機化學中的逆向分析法套用過來。這不僅能讓學生對有機化學的學習方法更熟練,更重要的是,這種觸類旁通的教學辦法能讓學生打開思路,將知識靈活運用。
(二)為學生設置挑戰目標,幫助學生發散思維
要讓學生有學習的積極性和進取心,教師就需要訓練學生對于課本中知識重點的搜尋和把握能力。教師在教學中應適當為學生設置一些挑戰目標,迫使他們對學習投入更多的注意力。如規定學生在限定的時間內完成對一定內容的閱讀任務,并在其中挑出知識重點填入列好的框架內,又或是自行將知識重點進行提煉總結。教師還能為學生設置在短時間完成規定練習題目的挑戰,以此提高學生在學習中的注意力和效率。
學生在學習上遭遇難題的時候,其腦回路要做到以發散的形式去思考,從不同的方面最大限度地尋找到能解決問題的辦法,通過這種方法才能奠定好解決問題的基礎,再然后用聚斂的形式在這些方法中一一篩選,尋找具備可行、有效、簡潔于一體的解決路線。我們以醛的制備為例子,制備的原料分為包含無羰基和羰基的兩個部分,在無羰基原料的選擇上,學生可以運用發散性的思維在知識海中挑選烷烴、烯烴、醇等,而包含羰基的原料則可以把想到的所有羧酸衍生物包含在內。這種發散性的思維能夠幫助學生盡可能地拓寬學習思路,對原料的選擇做到多樣化、自由化,然后學生再采用聚斂的方式來挑選這些組合中能夠在現有的化學條件下生成醛的物質,并排除掉其中無法進行反應生成醛的物質。這種方法也能適用到其他的有機化合物的合成過程當中。通過將產物用逆向分析的方法在各種鍵接位置進行斷鍵,便能發現不同的合成子,從而產生不同的合成條件和合成路線,之后在運用聚斂在試劑到產物的過程中進行科學性的選擇,就能更準確、更快捷地完成化合物的制備。
(三)增強學生對文獻的檢索,培養班級間的團結協作
通過在課堂上進行傳統的講課教學方式給學生灌輸課本知識,傳授學習方法、分析以及解決相應的學習問題,對學生而言,其實是一種很被動的學習模式。課本上的基礎知識雖然成熟完備,但本身比較陳舊。如果要讓學生跟上有機化學所涉及的各種領域的前沿知識,教師需要培養他們主動搜尋知識的自覺性。
通過與學科中前沿性的知識信息進行接觸,可以很好地滿足年青學生的好奇心以及挑戰意識,讓學生能夠準確有效地扣住專業知識中的主體。在對知識的檢索過程中,學生可以敏銳地找到所學內容和實際生活密切關聯的部分,如讓學生檢索胍衍生物藥物,將收集到的信息歸納總結,得到相應的制備方法、機理,然后提出改善性能的建議。這樣不但能促進學生使用圖書館或者網絡渠道等工具搜索知識、整理知識的能力,而且也能提高其對胍類化合物知識的理解和掌握,開拓學生的知識面,進一步完善學生的知識基礎和知識體系。在得到信息的同時,學生彼此間也要以團隊的形式將自己手里的信息進行交換和分析,針對有機化學中的問題進行討論,并總結出解決辦法,小組之間要推選代表將小組的分析思路以及結論總結下來,之后教師可以從這些總結報告中選出最優結論用以激勵學生。
(四)教學結合時代步伐,授課提高課堂效率
當下是信息時代,計算機網絡技術正在以驚人的速度迅速發展著。教師除了要鼓勵學生多運用網絡時代檢索文獻,增進知識,自身也要學會利用多媒體技術革新教育手段。由于有機化學的嚴密性和復雜性,教師在教學過程中需要編寫非常詳細的教案,而在技術手段允許的情況下,教師可以將立體化學部分的內容用動畫的形式展示出來。教師可以在網上下載Flash的制作工具,并輔以ChemSketch、Swish、Photoshop和3DMAX
等軟件制作關于有機化學專業的CAI課件。在教學過程中,教師可以依靠多媒體工具將有機化學中那些抽象難懂的問題進行一個生動形象的處理,在傳授給學生。如碳原子的三種主要雜化方式,即sp3、sp2和sp,每種雜化方式都有各自不同的碳原子空間結構。教師如果在傳授這方面知識時利用多媒體工具直接將分子或者原子模型展示給學生,他們就能非常直觀地認識這方面的內容。再比如,溴甲烷堿性水解為親核取代反應,這個反應機理包含有分子構型的轉化,教師如能用動畫的方式來演示其反應過程則能讓學生有效掌握到該反應機理的立體結構的特點。此外,由于多媒體課件具有直接、顯著等優點,運用多媒體教學能節省不少教師板書的時間,可在很大程度上提高教學效率。教師還能夠以科學詩的方式將化學內容編寫成詩歌,通過將化學知識內容做一個通俗化的處理,讓一些化學基礎不牢固的文科生學生可以更好地接受其知識內容。
除了將教學內容生動化、具象化外,有機化學的實驗部分也是整個教學中的重要組成部分,化學實驗是學生對課本知識的掌握程度和實際運用的一個考驗和鍛煉。在過去的傳統實驗課中,教師通常都會將實驗仔細講解一遍,把實驗過程需要添加的藥品種類、藥品量還有其作用原理進行一個詳細的說明。這種教學方法會導致學生只注重實驗結果,而實驗過程只是“依葫蘆畫瓢”。因此教師在教學過程中要嘗試根據學生所學專業的訴求,對實驗內容展開周密翔實的安排,將策劃的所有實驗復核一遍,另外,還要讓學生進行課前預習,使其對實驗的反應原理、操作步驟以及注意事項提前得到較為全面的了解。在實驗的講解過程中教師要隨機對學生提問,讓學生自己把實驗的過程和影響實驗結果的關鍵講述出來。在學生動手實驗的過程中,教師要認真觀察,注意學生是否按規定操作,如果出現問題教師要及時提醒學生,糾正他們的錯誤操作。在實驗結束后,教師應當要求學生將實驗現象和實驗數據如實記錄,并再次對學生強調實驗過程的重要性。對學生提供的實驗數據和結果,教師要幫助學生進行分析,以此培養學生分析問題、解決問題的能力,并根據實驗結果,結合學生在實驗中的具體情況給出實驗成績并簽名。
三、結語
有機化學知識在各行各業中都占據著舉足輕重的地位,改良有機化學的教學方法,提高教學效率,是目前基礎教育改革發展的必然趨勢。為了能讓學生更加深刻、更加有效地掌握有機化學,教師要盡可能將教學知識變得通俗易懂、輕松有趣,降低學生對化學知識的學習門檻。尤其是針對一些知識基礎并不扎實的學生,教師需要保持更大的耐心、付出更多的精力。在未來的教學過程中,教師應當通過巧妙的教學手段和方法,解決教學中的困境,讓課堂效率得到全面提升。
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編輯 陳鮮艷