朱瑞+丹媛媛+蔡星偉+王超
摘 要:通過問卷調查探討了有機化學教學方法的改進,并且以有機化學教學內容為實例講解了模型教學法、啟發教學法,歸納教學法在大學有機化學教學中的應用。
關鍵詞:有機化學 ?問卷調查 ?教學方法 ?提高途徑
中圖分類號:G642 ? ?文獻標識碼:A ?文章編號:1674-098X(2014)11(b)-0164-02
有機化學是應用化學專業,生物技術專業,化學分析檢驗專業等的一門重要專業基礎課,是研究有機化合物的組成、結構、性質及其變化規律和合成方法的科學。它與化學的其它分支是互相聯系、互相滲透、互相促進的,所以無論從事化學中的哪一個領域的工作,都必須具備有機化學基礎知識。通過該課程學習可使學生掌握有機化學的一些基礎知識,培養學生的分析問題、解決問題的能力,并為后續課程如《有機化學品工藝》,《精細化工合成》,《生化產品檢測與分析》等打好基礎。為了進一步搞好教學,真正實現該校培養實用型人才的教學目標,明確教學改革方向,筆者對該校已學過這門課程的在校學生和部分有實際工作經驗的畢業生進行了問卷調查,直接聽取了他們的反饋意見。
1 調查對象與方法
本次調查對象限于該校應用化學專業2012級和2013級學生80人,2013級生物技術專業31人,以及2009級畢業生15人,共計126人。
調查采取無記名問卷方式,在教師的指導下由學生當場填寫。共發出問卷126份,收回125份,回收率為99.2%。數據分析由計算機處理。
2 內容與結果
(1)在回答“有機化學理論課學時安排是否合適”時,有23.7%的學生認為較多,18.4%的學生認為較少,57.9%的學生認為合適。
(2)在回答“有機化學實驗課學時安排是否合適”時,有2.6%的學生認為較多,66.1%的學生認為較少,31.3%的學生認為合適。
(3)在回答“做有機化學實驗的目的”時,有25.8%學生是為了考試成績,有63.7%的學生為了提高自己的動手能力,加深對理論知識的理解,有10.5%的學生是因為對實驗課更感興趣。
(4)在回答“應加強哪些章節的教學”時,需加強的教學內容有:環烷烴的結構和性質(64.8%),對應異構(80.1%),不需要加強的有:烷烴(93.4%),烯烴(85.8%),碳水化合物(72.6%)。
(5)在回答“影響你上課注意力的因素”時41.1%的學生認為主要在于教師的教學方式,20%的學生認為主要因素是課堂氣氛,38.9%的學生認為化學反應繁而多,理論知識枯燥難懂。
(6)在回答“影響你有機化學學習成績的最大因素”時理論部分太深太枯燥讓人失去興趣,15.3%的學生認為與教師的教學水平有關,65.2%的學生認為與自己是否努力有關。
3 討論
3.1 加強實踐教學,已成為同學們的共識
調查表明,57.9%的學生認為理論課的教學課時數合適,而對于實驗課時的安排,66.1%的學生認為實驗課的時數安排較少。可見加強實踐是學生們的共同愿望,雖然本課程的實驗課學時安排已經占理論課學時的38%,顯然還遠遠沒有達到學生的要求,另一方面也說明與理論知識的學習相比,實驗更能激發他們的好奇心和對知識的探索欲;在回答做有機化學實驗的目的時,雖然63.7%的學生是為了提高自己的動手能力 同時使實踐和理論相結合,但有25.8%的學生是為了考試成績,可見一部分學生做實驗的目的不是很明確;針對這些問題,首先我院應該加大有機化學實驗的教學學時,再次要改進實驗教學過程,使學生不單純為了成績而實驗,重視課前預習,通過預習先讓學生認真理解實驗原理,弄清操作步驟和和注意事項,寫出簡明扼要的預習報告,然后才能進入實驗室;實驗過程中如果發現實驗現象和理論不符合,應該先尊重實驗事實,并認真分析和檢查原因,有疑問時力爭學生自己解決問題,實在不明白可以詢問老師,培養學生自己獨立思考,分析問題,解決問題和創新能力;最后有些學生對實驗課不重視,認為來了實驗室,交了實驗報告就可以合格了,針對這種情況,要增加具體相應的考核方法,以提高學生的實際操作能力。
3.2 改革教學模式,提高教學效率
從標題2內容與結果(4)中我們可以知道學生對環烷烴及對映異構章節的內容掌握的不好,需要加強教學,我們知道環烷烴重點和難點主要在于環己烷的結構以及它的構象,而對映異構是屬于立體化學的基礎,這些都比較抽象,對于學生理解起來比較困難,因此我們要選擇適合學生的教學方法,提高課堂授課效果,從標題2內容與結果(6)中我們也看到學生上課注意力之所以不集中一個重要的原因就是教師的教學方法;學生的學習過程不是被動的消極的接受過程,而是積極能動的認識過程和發展過程,應避免注入式授課的機械式學習,應采用各種方式調動學生的學習積極性,從而促進課堂教學質量的提高。有機化合物的結構復雜,構像之間的轉化很抽象,往往學生難以接受。首先,教師可以采用模型教學,模型教學形象、直觀、立體感強,能真實反映實物特征。如在講授環己烷構像時,利用模型使同學們直接觀察到環己烷的各種構像之間的轉化過程及氫原子之間距離大小的相對變化,從而得出了環己烷有無數種構像,其中典型的構像有四種,分別為對位交叉式,鄰位交叉式,部分重疊式,全重疊式[1],每旋轉到一種構象的時候表示出它的能量相對大小,畫出它們的能量變化圖;能量最低的就是最穩定的椅式構象,能量最高的就是最不穩定的船式構象。而且我們可以把各種構象比喻成人的睡覺姿勢,睡覺姿勢可以各種各樣,就相當于環己烷的各種構象,而在無數種睡姿中你總能找到一個最合適的姿勢,也就相當于各種構象中最穩定的構象。這樣更加容易記憶和理解,所以,恰當使用分子模型以及利用生活中的一些現象進行舉例教學,通過這些不僅能夠幫助學生正確認識研究對象,激發學生的學習興趣,積極參與探討問題,提高課堂教學的有效性而且有利于發展學生的觀察、想象和思維能力。其次是啟發式教學方法,例如對映異構屬于立體化學的基礎,它指的是一種空間結構[2],比較難以理解,我們在教學的時候可以先讓同學們看一些鏡像圖片,比如焦山和它的鏡像,再比如鴨子在水中的鏡像等等,提問同學們這些物質和他們的鏡像是不是完全一樣,然后讓同學們觀察自己的雙手,有什么樣的聯系和區別,從而引出手性和手性分子的概念,理解了手性分子,對映異構提也就很簡單了,繼而讓同學們思考手性分子它會和非手性分子有何區別,結構決定性質,既然手性分子有這種特殊的結構,一定具有它特殊的額性質,從而引出物質的旋光性。再比如對醇的化學性質教學時,首先給出醇、水和鹵代烴的結構式,然后對學生進行啟發式提問:醇和水、鹵代烴有何相似點和不同點?積極引導學生從結構方面對三種物質進行對比分析,學生可以推理出醇應當具有類似水的酸性以及具有似鹵代烴的親核取代和消除反應活性,再進一步引導學生利用誘導效應來比較它們的反應活性的差異。最后還可將結構擴展到其他類化合物比如,羧酸及其衍生物,胺類化合物等,通過誘導效應一起分析他們的酸性,總結出普遍性規律。通過啟發教學模式不僅鍛煉學生的交流能力,更重要的是激發了學生的學習積極性和主動性。再次是歸納總結教學方式,我們知道因為有機化學是一門理論性很深的課程,而且難以理解導致學生失去學習的興趣從而影響考試成績,那我們如何把這些枯燥的眾多理論性的知識系統化呢?通過歸納總結可以引導學生把有機化學中的知識點系統化,條理化,從而掌握有機化學知識的規律,例如在講述Saytzeff 規則時,可以概括成“減少”規則,即鹵代烴進行消除反應時,優先消除連接氫原子數的β-碳上的氫原子[3]。這個時候盡量與之前學習的Markovnikov規則想比較,Markovnikov規則“加多”規則,即烯烴與鹵化氫加成時,氫原子優先加成在連接氫原子數多的雙鍵碳上;這兩個規則分別應用于兩個相對的反應——消除反應和加成反應,講述時建議學生進行比較歸納,理解效果會更好;學生獲取知識的本身也是自覺或不自覺地將新知識與已學知識不斷進行比較,這符合人們認識事物的過程,學生就容易接受新知識,且避免了混淆,加深了記憶;又如講到對映異構體的R,S構型命名的時候,與D,L構型命名以及烯烴里的Z,E命名法進行比較分別講授他們的異同點,進行歸納總結。
總之,根據問卷調查結果,有機化學實驗課學時應該適當增加,增加環烷烴和對映異構章節的教學內容,鼓勵學生參與教學,采用多樣式的教學方法比如啟發,引導,歸納等并加以綜合應用,將教師由知識傳授的主導者轉變為教學活動的組織者、引導者;在學習的過程使學生不僅僅是學到了有機化學知識,并能從學習中收貨快樂。同時讓學生成為自己學習的主人,成為教學活動的主體,激發學生學習有機化學的積極主動性,擺脫其對有機化學學習的畏難情緒,為今后其他學科的學習和終身發展奠定良好的基礎。
參考文獻
[1] 高鴻賓.有機化學[M].4版.北京:高等教育出版社,2005.
[2] 周遠明,楊愛萍.有機化學教學方法探索與實踐[J].大學化學,2009,24(6):19-22.
[3] 孟祥明,張澤.大學《有機化學》的教學方法探討[J].大學教育,2012(8):101-102.endprint