李永紅沈玲侯金松
(滁州學院化學與生命科學系,安徽滁州239012)
有機化學實施“問題導學式教學模式”的探索
李永紅沈玲侯金松
(滁州學院化學與生命科學系,安徽滁州239012)
從三個方面構建有機化學“問題導學式教學模式”。通過《有機化學導學手冊》的編寫與使用;“問題導學式教學模式”的實施;充分體現“問題”的“導學”功能和“教師為主導、學生為主體”的教學思想,有利于提高學生的學習能力和教師的教學能力。
有機化學;問題導學式教學模式;構建;實施
教學方法改革是提高教學質量的重要措施之一。《教育部、財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》(教高〔2007〕1號)文件,明確提出了“高等教育重點放在提高質量上”的要求。本科教學方法改革有兩個基本特征,一是以提高教學質量與發展學生學習能力為根本目的;二是以課程內容體系為載體,為達到教學目標而采取有效的方法[1]。
問題導學式教學模式的構建包括三個方面,一是編寫《有機化學導學手冊》,學生通過手冊,了解學習有機化學的目的、內容、方法和應用,以及考研、就業等問題,把有機化學的教學從課內擴展到課外。二是對每章提出“學習要求”,將重點、難點內容設計出“帶著問題去學習思考題”引導學生思考,思考題具有可思維性和啟發性,能調動學生各種思維活動,合理啟發引導;具有整體性和遷移性,有解決問題能力的梯度;具有明顯的目的性,要以達到教學目標為目的。三是將“穩定性原理”作為教學主線,尋找有機化學的內在規律,將分散在教材中知識點,通過內在的條理與規律,把相關內容有機地串聯起來,形成導學“問題”和教學過程的“問題鏈”,教師的主導作用體現在將大難點化成一系列有內在聯系的小問題。因此,它不同于一般意義上的“課堂提問教學模式”或“問題教學模式”,它不僅重視教師誘導、點拔的教的過程,更注重引導學生主動學習、能力遷移、自主探究的學的過程,教學的核心不在一個“教”字,而在一個“導”字,充分體現了以“以生為本”的教學理念。
《有機化學導學手冊》的內容包括有機化學的學習目的、知識與能力結構、學習方法、教學模式,以及學習資料、重要學術刊物及網站、考研指引和就業指引等。
《有機化學導學手冊》編寫的重點,一方面是將有機化學的知識結構劃分為“有機化學結構理論”、“化合物的命名”、“異構現象”、“有機合成基礎”及“各類化合物”等幾個模塊,使之“系統化”。每一章都有“學習要求”和“帶著問題去學習思考題”,尤其是各類化合物的化學性質,以“穩定性原理”作為主線,研究教學和學習過程的“問題”,使教學內容化繁為簡、條理清晰,通過判斷各種結構(分子、中間體或過渡態、構型、構象)的穩定性;預測反應的趨向;依據實驗現象和結果推導反應歷程;將體系內能的高低、穩定性的大小、結構因素(電子效應、立體效應、空間因素)以及反應活性、反應條件、反應規律融合成一體,尋求有機化學反應的內在規律。
另一方面,有機化學是一系列相關工業的基礎,與化工、材料、醫藥、生命、環境、能源等眾多領域密切相關,《有機化學導學手冊》編寫中,注重有機化學的發展、有機化合物的研究及實際應用等,引導和激發學生對有機化學的興趣,為今后就業和科研尋求方向。同時,注重考研中有機化學的重點內容,引導學生如何備戰考研。
2.2.1 在方法上,重視《有機化學導學手冊》的“導學”功能。
《有機化學導學手冊》的使用,是在開課前發給每一個學生,讓學生了解有機化學課程的學習內容、方法和應用等,引導、激發學生的學習興趣和求知欲望。尤其是《有機化學導學手冊》中每章的“學習要求”和“帶著問題去學習思考題”,可以讓學生在上課前,帶著問題去預習;上課時,帶著問題去學習;課后,帶著問題去復習、鞏固、完成作業,使學生在預習、聽課、復習等各個學習環節都有重點、有指導、有目標。教學的核心從“教”轉向“導”,重在培養學生學習的主動性、自覺性和學習技能,解決“為何學?如何學?有何用?”的困惑,達到“在校學有所成,走入社會學有所用”的目的。
2.2.2 在內容上,研究有機反應的內在規律,設置“導學”問題。
穩定性原理是將有機化合物的結構因素和反應性能等關系辨證地統一起來,從結構因素(電子效應、立體效應等)分析體系(產物、中間體或過渡態)的穩定性,把穩定性的大小和體系的熱力學能量(內能)以及反應活性、反應規律等有機地聯系起來[2]。圍繞著穩定性原理設置一系列導學“問題”,讓學生在解決問題的過程中,尋找有機化學的內在規律,提高學習能力。
如:為什么烷烴鹵代反不同類型氫的應的活性為:3°H>2°H>1°H>CH4?為什么自由基的穩定性順序是:芐基自由基>烯丙基自由基>叔自由基>仲自由基>伯自由基>甲基自由基>芳基自由基>乙烯基自由基?為什么烯烴和芳烴側鏈發生鹵代發生在α位上?為什么烯烴在過氧化物存在下與HBr的加成產物符合反馬氏規則?為什么共軛二烯烴與鹵化氫的加成有1,2-加成和1,4-加成?為什么萘的磺化產物β-萘磺酸比?-萘磺酸穩定?為什么鹵代烴和醇消除反應遵循Saytzeff規則?為什么取代芳烴親電取代反應的產物由定位規律控制?為什么醛、酮、羧酸、酯、硝基化合物的?-H的活性不同?等等。這些問題都可以通過穩定性原理對體系的穩定性分析,得出合乎邏輯的規律。
2.2.3 在課堂上,設置“導學”過程的“問題鏈”。
有機化學反應是有機化學的重點內容,對于典型的反應,總是包含反應歷程、反應活性、反應選擇性和反應用途四個層次,圍繞著這四個層次,設置一系列導學“問題”,通過對典型反應的講解,使學生掌握一個有機反應所涵蓋的內容和學習方法,可以起到以點帶面、觸類旁通的作用。
如在“烯烴親電加成反應”中,提出:不同的親電試劑與烯烴加成是否有相同的反應歷程?不同的歷程其中間體的結構是否相同?如何判斷中間體碳正離子的穩定性?為什么親電加成遵循馬氏規則,有沒有局限性?不同結構烯烴親電加成反應的活性如何?烯烴親電加成反應的立體化學如何?烯烴親電加成反應有哪些應用?提出這樣一系列有利于思維活動的問題,可以引導學生在判斷烯烴親電加成反應的產物時,不僅要考慮烯烴的結構,還要考慮不同的親電試劑,不僅要考慮規律的普遍性,還要考慮特殊性。同時注意前后知識的聯系,隨機設疑問題提問,如:碳正離子與碳自由基的穩定性有何聯系?還有其它結構的碳正離子嗎?烯烴還可以發生其它類型的加成反應嗎?激發學生想了解更多知識的欲望,引導學生創造性的思維。
問題導學式教學模式從問題入手,讓問題存在于整個教學過程之中,激發了學生探求未知問題的欲望,在引導學生將一個個問題解決的過程中對有機化學的基本知識和理論,典型反應有深入的理解和掌握,學會分析問題、解決問題的方法和思路,有利于學生智能的發展和創新能力的提高,體現了“授人以魚,不如授人以漁”的理念。問題導學式教學模式體現在課前、課中和課后三個階段,教學方法由“教”轉變為“導”,教學重點由重知識傳授轉變為重能力培養。尤其是《有機化學導學手冊》的使用,解決了學生“為何學?如何學?有何用?”的困惑,對學生就業、科研和考研都有指導作用,使學生終身受用。
有機化學問題導學式教學模式已在四屆四個專業的學生中進行了實踐,通過問卷調查了解到,90%以上的學生感到《有機化學導學手冊》對學習幫助很大,深感學有目標、學有動機,重點、難點易于掌握,學得自覺、有趣,深深體會到“學有所成與學有所用”的關系。將各屆期末考試成績與過去各屆考試成績比較可以看出:平均分提高了,標準偏差降低了,最明顯的變化是原來“完成反應”和“合成”兩類丟分最多的考題大多數學生都得了高分。因此,問題導學式教學模式的構建對提高教學質量,提高學生的學習能力是非常有效的。
問題導學式教學模式的創新之處不僅在于教學中用“問題”來組織教學、引導學生學習,更在于將有機化學課程作為學習的載體,把教學從課內擴展到課外。問題導學式教學模式教學重點突出,有較大的靈活性,打破了常規教學的沉悶氣氛,在課堂上師生易產生互動作用,充分體現了教師的主導作用和學生的主體作用。
《有機化學導學手冊》編寫的過程是對教材、對學生認識的升華,也對就業市場有了全面的了解,充分體現“因材施教”和“以人為本”的思想。在研究教材內容、提出問題、探索規律的過程中,可以加深對教材的理解,開展教學研究,撰寫教研論文。如論文:對《有機化學》教材中“物理性質”的商榷[3]、穩定性原理在有機化學反應中的應用[4]、有機化學反應的實質和規律探討、等等,就是在此過程中產生的。問題式教學模式的實施對教師在知識的儲備、教材的把握、課外材料的收集、設置問題的技巧等各方面提出了更高的要求。同時,“問題導學式教學模式”不僅適用于有機化學課程,還可以推廣到其它課程,尤其是通過各課程的《導學手冊》,使學生學有目的、學有方向。因此,問題導學式教學模式的構建對提高教學質量,提高教師的教學能力是非常有效的。
[1]周宏弟.面向21世紀大學教學方法改革若干特征探析[J].科技進步與對策,2000,17(8):143-145.
[2]履冰主編.物理有機化學導論(第二版)[M].大連:大連理工大學出版社,2004.
[3]李永紅,侯金松,沈玲.對《有機化學》教材中“物理性質”的商榷[J].化學教育,2009,(4):75.
[4]李永紅,沈玲,侯金松等.穩定性原理在有機化學反應中的應用[J].滁州學院學報,2009,(1):55-56.
Abstract:"The problem-guidance teaching model"of organic chemistry is constructed out of three sides:the composition and usage of〈The handbook of organic chemistry〉;the actualization of"the Problem-Guidance Teaching Mode";it fully embodies the"Guidance"feature of"problem"and teaching philosophy of“teacher-led&student-centered",help improve the learning ability of students and teaching ability of teachers.
Key words:organic chemistry;the problem-guidance teaching mode;construction;actualization
責任編輯:陳鳳
EXPLORATION ON"THE PROBLEM-GUIDANCE TEACHING MODEe"OF ORGANIC CHEMISTRY
LI Yong-hongSHEN lingHOU Jin-song
(Department of Chemistry and Life Science,Chuzhou University,Chuzhou Anhui 239012)
G642.3
A
1672-2868(2010)03-0145-03
2010-02-22
本文為安徽省高等學校省級教學質量與教學改革工程項目(項目編號:2008jyxm450)研究成果,并受安徽省應用化學省級重點學科建設項目(項目編號:200802187C)資助。
李永紅(1961-),女,安徽合肥人。安徽省滁州學院高級實驗師,研究方向:有機化學及實驗的教學,精細化學品開發。