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浅析师范院校有机化学教学探索与实践

2018-03-29韩满意

赤峰学院学报·自然科学版 2018年3期
关键词:多媒体教学教学效果化学

韩满意

(淮北师范大学 化学与材料科学学院,安徽 淮北 235000)

有机化学是化学本科专业的基础课程,该课程主要研究以碳原子为中心的有机化合物的结构和性质.随着有机化学的快速发展并与其它学科相互渗透形成了一系列的有机化学分支,如金属有机化学和生物有机化学等.伴随着社会经济的快速发展,有机化学的成果已广泛应用于环境、材料、能源和生命等领域中并一直发挥着重要的作用.作为化学学科领域中发展较为迅猛的一个领域,有机化学的内容越来越多、体系也越来越丰富.因此,通过有机化学的学习,可以使学生快速掌握有机化学的基本的知识.经过有机化学实验充分验证有机物的基本物理化学性质,不仅培养学生的操作能力,而且有利于培养学生分析问题和解决问题的能力.在综合性实验课教学中,学生的科研能力和科学素养逐步提升,创新能力和应用能力也在逐渐加强.同时,有机化学的开设也为后续课程如波谱分析、生物化学等课程奠定了基础.因此,有机化学课程的开设在培养有机化学专业人才中起着重要的作用.

作为师范院校承担本科教学任务的专业教师,不仅要完成有机化学的教学工作,更要激发学生学习热情,让学生有进一步思考在现实生活中化学所面临困境以及寻求解决办法的决心.然而,目前在有机化学教学中依然存在着一些问题.(1)与有机化学的发展速度相比,教学内容陈旧,教学方法单调,难以激发学生的求知欲,导致学生学习兴趣不足.在传统有机化学教学中,教师主要讲授经典的有机化学反应,而最新的科技前沿知识很少涉及,这显然与学科发展相脱节.虽然学生可以学习基础知识,但学生知识面窄,学科视野短浅,不利于培养创新性人才[1].(2)与传统教学手段相比,现在的有机化学课程主要采用多媒体技术进行教学.多媒体教学虽然信息量大,但在具体授课中播放速度较快,学生难以理解和记笔记,学生容易产生抵触情绪,造成教学质量下降.另外,在多媒体教学之中,教师与学生的互动性下降,学生与教师的交流主要通过多媒体.尤其是新进的年轻教师,在未掌握传授知识的技巧时,应用多媒体教学不利于他们积累教学经验和锻炼教学能力.(3)理论与实验教学不同步,学生对实验的重视程度低.大学生在校期间,对实验课的重视程度远远低于理论课.一是学生对实验课的认识不足,认为只要学好理论知识就好,实验课只是附属课程.二是教师重视不够,开设的实验主要集中在验证性实验,而综合性实验匮乏.同时,由于开设实验内容与理论课不同步,学生兴趣很难调动,因此不利于提高学生学习兴趣.针对学生兴趣不高,教师教学效果不佳的情况,笔者在从事有机化学的教学过程中,积极探索新的教学方法,在具体实践过程中取得了较好的教学效果.

1 重视绪论,激发学生兴趣

大学期间,学生对新知识有着浓厚的求知欲,特别是与生产实践、日常生活相关的内容.通过绪论课的教学讲授与有机化学生产生活相关的知识,能够激发学生学习兴趣.因此,教师要充分意识到第一节绪论课的重要性[2].如何引入和介绍有趣的化学现象,教师应精心挑选经典案例,充分备课,这样易于引起学生的兴趣.例如,在中国民间俗称为“打摆子”的疟疾,在全球范围内已肆虐了几千年,患者得病后一般浑身发抖、高烧不退,严重者会引起死亡.虽然氯喹-奎宁衍生物是治疗疟疾的特效药,但是疟原虫对氯喹产生了耐药性后使得疟疾再次爆发.中国从1964年起开始研究抗疟药物,在具体实验过程中屠呦呦提出用乙醚作为提取剂是发现青蒿粗提物有效性的关键,为人类治疗疟疾发挥了极大的作用.因此,屠呦呦获得了诺贝尔奖.通过在绪论课中讲述抗疟药青蒿素的发现过程及其发现者-屠呦呦的科研历程,有助于提高学生对科研的热情和兴趣.在近代化学史上,苯的空间结构的发现也是学生感兴趣的一件事情.著名的有机化学家凯库勒在研究苯的化学结构时,遇到了一个跟以往实验现象不相符的难题.一天晚上,他在睡梦之中梦见了一条蛇咬住了自己的尾巴,受到此梦境的启迪,他提出了苯的六个碳原子首尾相连组成一个环状结构,因此解决了苯环结构的问题.除此之外,有机化学与我们的日常生活也紧密相关.例如日常生活中使用的天然气就是低级烷烃,它在燃烧过程中可以释放出大量热量,作为重要的能源物质被广泛使用.然而,在井下作业时遇到的瓦斯爆炸也是低级烷烃-甲烷在起作用.有机物不仅可以用作燃料,也可以作为药物服务于大众.沙利度胺药物曾被欧洲广泛用于降低女性怀孕早期呕吐的药物,然而大量“海豹畸形婴儿”出生让人们意识到手性的重要性.因此,通过引入化学故事使教学内容生活化,易于吸引学生的注意力.

2 精选教学内容,引入生物化学知识

有机化学的原理复杂、反应较多,具有较强的理论性,在有限的时间内学生往往因为教学内容过多而产生厌学情绪.再者,学生在学习过程中遇到难以理解反应机理会进一步产生畏难情绪,致使学习热情下降并影响学习效果.针对以上问题,应精选教学内容并重点讲解各类反应的基本特点.有机化学主要涉及各类官能团的基本知识以及相互转化的经典反应,学生在理解基本反应的基础上在掌握特性反应,往往能够达到较好的学习效果.比如,在讲解烯烃化合物时,应抓住烯烃的主要结构特点讲解烯烃.烯烃的主要官能团是碳碳双键,该双键包含一个富电子п键.正是由于п键在反应过程中的极易极化的性质,决定了其主要反应类型为亲电加成反应.因此,在掌握结构特点的基础上理解反应过程,往往达到事半功倍的效果.此外,在授课过程中穿插讲解亲电加成反应的前沿化学知识,不仅扩大学生知识面,而且会进一步提高学生分析问题和解决问题的能力.

然而,在单纯的有机化学理论课的教学过程中,需要理解记忆的知识较多,学生往往感到枯燥无味、缺乏兴趣,因此按照传统教学方式难以激发学生创新意识.而生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的化学组成及生命过程变化规律的科学,在有机化学课程的教学过程中,将生物化学的部分知识整合到有机化学的教学过程中,让学生充分认识到有机化学在生物化学中的重要性.通过穿插生物化学知识,不仅扩大学生知识视野,更进一步增强学生的创新意识.

3 强化科研成果的作用和渗透绿色化学概念

随着科技知识的快速发展,科学技术知识已经广泛应用于生产生活之中,并影响着人们的生活.然而,最新的科研成果难以在有机化学的基础教学过程中展现.学生仅仅掌握书本知识,难以加深其对前沿化学的理解,甚至出现严重脱节的现象.因此,专业教师应及时的将前沿科技成果补充到教学中去,让学生在掌握基础知识的基础上进一步了解当前研究的热点问题.通过对前沿化学知识的理解,为学生今后从事科学研究奠定基础[3].

目前,在中国出现了大气污染、水污染和土壤污染等严重的环境问题,社会和国家也极其关注环境问题,并在环境治理方面做出了大量努力.为减少污染,国际学术界提出绿色化学概念,其主要宗旨是在从生产源头上消除污染,充分利用每个原子并在无害条件下生产对环境友好的化学品,最终实现生产中废物的“零排放”.因此,在基本教学过程中应逐渐渗透绿色化学的概念,让学生意识到在具体的反应过程中如何设计更好的绿色反应的重要性.比如在烯烃亲电加成反应过程中需要用到硫酸等试剂,反应不仅原子利用率比较低而且对环境也造成污染.因此,在授课过程中进行反应设计时应强化提高原子利用率、降低废液的排放的绿色化学意识.目前,有机反应基本都需要使用有机溶剂,在普遍倡导绿色生产的时代开发水作为溶剂的反应体系具有较高的科学意义和实用价值.特别是使用太阳光催化有机反应,减少能源浪费并且反应条件温和,同样具有较高的开发前景[4].

4 多媒体教学与传统教学进行优势互补

有机化学的基本知识较多、反应原理复杂,加之新技术新知识的涌现,利用传统教学方法难以完成课堂教学任务.为顺应时代发展和新的教学环境,多媒体教学已经被广泛引入到有机化学的教学中[5].通过多媒体技术,可以将传统教学中难以描述的问题利用文字、图像、声音和影像等形式传递给学生,表达方式更直观、更形象化.通过多媒体教学,不仅节省教学时间,也能够激发学生的学习热情、提高教学效果.然而,在实际教学过程中也存在着一些问题.比如,多媒体教学的信息量大,学生在较短时间内无法分清重难点并难以做好完整的课堂笔记,致使学生学习兴趣下降,教学效果不佳.另外,如果教师仅仅追求多媒体的优势,而忽视了教师的主导作用,那么多媒体的优势荡然无存.因此,在引入多媒体时,应该精心安排教学内容,适当利用多媒体展示抽象概念和知识以增加学生的感性认知.但通过多媒体教学仅是锦上添花,而不能忽视传统教学的优势.因此,应将传统教学与多媒体教学相结合,实现优势互补后才能更好地提高教学效果和教学质量.

总之,根据师范院校学生特点在教学过程中积极探索有机化学课程的教学方法.只有这样才能激发学生兴趣并提高教学效果.在授课过程中逐渐渗透绿色化学概念并强化科研成果作用,逐步培养学生的科学素养并提高学生的创新能力.

参考文献:

〔1〕余兆菊,有机化学实验教学改革的探索与实践[J].实验科学与技术,2007,5(1):65-67.

〔2〕裴伟伟.有机化学课程教学改革的设想[J].大学化学,1998,13(5):12-14.

〔3〕石先莹,科研成果在有机化学教学中的渗透[J].大学化学,2015,30(5):26-31.

〔4〕姜海燕,姜永峰,有机化学试验的绿色化[J].理化检验-化学分册,2010,46(11):1337-1339.

〔5〕李西安,浅析多媒体技术在有机化学教学中的应用[J].延安大学学报,2004,23(3):56-59.

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