劉華 陳鐘文 萬屏南 林艷 王增濤
摘要:有機化學內容覆蓋面廣,知識博大精深,學生在學習時普遍感到內容多、頭緒亂。筆者多年來一直探索一種行之有效的方法,能在“第一堂課”的教學中引導學生真正理解各類有機反應發生的原因、反應歷程及相關規律,消除學生的畏難情緒,激發學生的學習熱情。
關鍵詞:中醫藥類大學;有機化學;教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)25-0113-02
一、學情分析
1.課程特點。一般中醫藥類大學的有機化學課程,是在大一下學期學完無機化學課程后開設的。有機化學理論性強,基本理論多,抽象難懂;涉及的有機化合物種類多,物理、化學性質多樣,知識點多且細,散落在各個章節里;有機反應紛繁復雜,有機反應方程式多到記不住。學生不易理清線索,不易構建出完整的知識體系,也很難形成形象思維和抽象思維,不易發展化學思維和創新能力。
2.學生特點。大一學生,對于有機化學的學習,普遍有畏難情緒。一則同學們對有機化學的認識仍停留在中學學習基礎上,部分學生高中就對內容抽象、思維跳躍較大、趣味性較少的有機化學的學習缺乏吃苦精神和鉆研精神,認為有機化學是基于表象和經驗的歸納和概括,需要對各類有機化合物的化學性質和反應式進行大量的死記硬背。
3.學時特點。和綜合類大學的課程相比,中醫藥類院校的有機化學課程的課時在不斷被壓縮,從上下兩學期的108節,到如今的80節,有的專業甚至只有54節,而且是每周5節課集中在一學期內完成教學。如何解決課程內容多、學時少、進度快的矛盾,這對授課教師和聽課學生都是一種挑戰。
4.第一堂課特點。常規的第一堂課總是把大量的時間放在介紹有機化學學科的發展史及有機化合物的特性上,主要涉及枯燥的理論和定義等,很難激起學生學習的興趣。學生認為不是正文部分,不認真聽,老師也認為這部分內容可有可無,在課時壓力下,為節約時間也往往蜻蜓點水,一帶而過。
二、教學實踐探索
筆者認為第一堂課的教學非常重要。因為良好的開端直接決定學生對任課教師和對該課程的認同度。上好第一堂課對任課老師而言并非易事。如何選擇和把握第一堂課的教學內容,確保基礎知識和前沿知識的融合;如何消除學生的畏難情緒,使學生能夠真正理解各類有機反應發生的原因、反應歷程及相關規律,激發學生的學習熱情;如何給學生“授之以漁”,幫助學生適應未來發展需要而培養學生自主學習的能力;等等這些問題,都成為任課教師所必須面對和思考的,而相關的教學改革也就顯得極為迫切。筆者認為應當從以下幾個方面進行“第一堂課”的教學。
(一)樹立有機化學的“整體知識觀”
所謂“整體知識觀”,即認為全部知識是相互關聯的,并且可以整合成為一個統一的知識體系。作為一名大學的有機化學教師,必須熟悉大學有機化學與高中有機化學知識的異同,尋找規律,找到一條主線,把學生高中已有的零散知識點進行整合,提高有機知識的廣度和深度的結合,形成一個連貫、完整的知識體系,再將這個知識體系傳授給學生,讓學生消除對有機化學學習的畏難情緒,激發學生學習興趣,培養學習獨立性,契合《有機化學》理論性強、實踐性強的學科特點,以實現大學實施綜合性教育的目的。大一的學生已經在高中學習了一些基礎的有機化學知識。但中學關于有機化學知識的介紹一般都是基于表象和經驗的歸納與概括,沒有深入地探究結構和性質間的關系,也就是所謂的“知其然,不知其所以然”。
所以在第一堂課,任課教師要將有機化學課程的特點、教材的編排特點、各章節間的相互聯系告知學生,使學生對有機化學課程體系與結構框架有一個大致的了解,讓學生初步了解所學的內容,消除學生對有機化學課程學習的恐懼心理,幫助他們樹立起學習的信心。而對課程內容的教學要根據學情分析進行整合。有機反應的過程,就是舊共價鍵斷裂、新共價鍵形成的過程。若有機物分子中某些共價鍵的鍵能較小,原子間的作用較弱,那么當它與其他試劑作用時就容易斷裂。或者說形成新鍵的能力較強,這些都有助于有機反應的發生。所以以共價鍵為鏈,將有機化學的知識點串起來,往往能夠取得較好的教學效果。
(二)從結構的視角分析有機化合物
“結構決定性質,性質反映結構”這是有機化學的核心思想。通過長時間的教學實踐,筆者發現,通過有機化合物的結構分析,可以將學生高中認為散落在各個章節看似獨立的各類官能團的化合物的知識進行整合,形成一個彼此間相互關聯的完整本科課程體系,發揮課程體系的整體教育作用,開闊學生視野,提高知識廣度和深度的結合度,形成連貫、完整的知識體系。例如,雖然烷烴、烯烴和炔烴都為烴,但因為發生雜化的方式不同,決定了它們性質的迥然不同。烷烴中的鍵均為sp3雜化形成的鍵,頭碰頭發生最大程度的重疊,而且能繞σ鍵發生自由旋轉,所以表現出來的化學性質是“牢固,穩定”。烯烴和炔烴發生的是sp2和sp雜化,形成了肩并肩重疊的π鍵,所以相比于σ鍵,表現出來的化學性質是“易斷,活潑”。所以烯烴和炔烴的化學反應一般圍繞著π鍵展開的,表現出一些相同的化學性質,如親電加成反應。但因炔烴的兩個π鍵形成了圓柱狀電子云,炔烴的線型分子可以自由旋轉,所以炔烴不和烯烴一樣有順反異構體,更因為炔烴的sp雜化,因有1/2的s軌道成分,對核外電子產生更強的吸引力而有了異于烯烴的親核加成反應。
同樣是因為結構上的差異,造成了雖然烯烴和醛酮的官能團都有不飽和重鍵,但前者發生的是親電加成,而后者發生的卻是親核加成反應。醇(ROH)和酚(ArOH)雖然都有-OH,但從結構上分析,前者R-基團和后者的Ar-基團表現出不同的電性效應,導致了性質上的差異,后者酸性明顯強于前者,前者的親核取代反應能力則強于后者。烯烴和苯都有π鍵,但因為結構的不同,前者發生的是親電加成反應,而后者卻發生親電取代反應。這些內容的講述,使學生意識到結構與性質的關聯非常緊密,對化合物的結構的認識更清晰。
(三)培養學習有機化學的興趣
愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”。如何在第一堂課的教學中激起學生的學習興趣,顯得尤為關鍵。只要激起了學生學習的興趣,有機化學的教學就不再是個難題了。筆者認為在第一堂課上要結合學生的專業特點,重點介紹有機化學與醫藥學的聯系,增加學生的學習興趣。在第一堂課,筆者一般會以屠呦呦團隊因研究中藥黃花蒿中的青蒿素以及發現了治療瘧疾的新療法挽救了全球數百萬人的生命而獲得了2015年諾貝爾生理/醫學獎為例,說明中醫藥研究事業的偉大,激起學生的民族自豪感,并由此展開屠呦呦團隊后期對青蒿素進行結構改造制成抗瘧活性更高的雙氫青蒿素,來說明有機化學在新藥研究中的重要作用。筆者還會以熱門廣告“歐萊雅葡萄籽膜力水”為何可以抗氧化,延緩衰老(如下圖所示),來激起學生探究的興趣。
三、結語
“教學是一門缺憾的藝術”。學無止境,教亦無涯。有機化學是醫藥類院校的一門專業基礎課,是學生必修的課程。因為時代在變化,學情在變化,有機化學的教學還有許多問題值得我們不斷去探索和研究。但從“第一堂課”的角度去展開有機化學的教學,對于學生建立有機化學的思維方式,掌握有機化學的學習方法,都具有重要意義,真正達到了“授人以魚,不如授人以漁”的目的。
參考文獻:
[1]王麗娟,靳菊情.藥學類專業基礎課程有機化學教學現狀的調查分析與對策[J].大學化學,2016,31(5).
[2]劉樂樂,羅素琴,云學英,等.高等醫學院校有機化學課堂教學方法淺談[J].內蒙古醫科大學學報,2013,35(S1).