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有機化學基本概念范文1
關鍵詞:概念;策略;特點
一、高中有機化學概念的特點
1.種類較多
高中有機化學概念的數目很多,比如:有機物的分類和命名、同分異構體、結構式、結構簡式和有機化學反應類型等等,這就使得學生需要記住的東西很多。
2.重復率比較高
在高中有機化學的學習中,很多基本的概念會重復的出現,例如,“同系物”首次出現于學生在學習烷烴時,但在之后在學習烯烴、炔烴、芳香烴的時候也碰到了這個概念。
二、高中學有機化學基本概念的應該采取的教學策略
1.采取典型的例子讓學生知道有機化學的概念
在教學過程中采取典型的例子讓學生去學習,學生在比較、分析之后就會比較容易好理解,而不會因為單純的學習概念而感到枯燥,而且會記得比較牢固。比如:同系物是指結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質。在學習同系物概念時,教師可以用甲烷、乙烷等相鄰烷烴來舉例子。
2.運用循序漸進的認知規律讓學生了解概念
在教學過程中,不要一次就把所有的知識都灌輸給學生,而是循序漸進地讓學生進行學習。如:在學生剛接觸同系物概念的時候,學生只要了解這個概念就可以了,但在以后的學習中,同系物的概念再次反復地出現時候,教師就應該全面地介紹,并且強化前面所學到的知識,讓學生對這個概念有系統的理解。
3.運用比較的方法讓有機化學概念明確
比較法是教師在授課的過程中采用的最好的方法,可以讓學生對以前所學知識的強化,還可以系統地認識新的知識。掌握所有的有關概念。另外,通過比較,可以讓學生知道各類有機物的組成成分、分子結構等等,讓學生了解有機物之間的共同點和差異點。
高中有機化學的概念復雜而且繁多,教師在教學的過程中要做到系統地給學生傳授知識,在學生學習的過程中,要多種方法進行使用,不能讓學生覺得困難而放棄學化學,教師在學生學習有機化學的概念時起到很大的作用,教師有條理地分析各類概念,把各種概念之間的聯系,差異見解清楚,可以提高學生學習的興趣,學好高中有機化學。
參考文獻:
[1]徐敏.人教版《有機化學基礎》教學難點成因及突破策略的探究[D].首都師范大學,2012.
[2]陳立.高中化學復習課教學中合作學習的研究[D].內蒙古師范大學,2008.
[3]何瑞.高中化學必修課程與選修課程有機化學知識銜接教學研究[D].內蒙古師范大學,2013.
有機化學基本概念范文2
關鍵詞:電負性;有機化學;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)06-0192-02
在大學有機化學的教學中,有機化學反應機理的內容繁雜、抽象、易懂難記,更難以應用,因此往往成為學生在學習過程中的主要難點[1]。為了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,筆者在教學實踐中一直在努力尋找一種行之有效的教學方法,幫助學生更好地掌握有機化學反應機理。通過長時間的教學實踐,筆者發現,學生能夠很好地理解元素電負性的意義,并以它作為一種有力的工具靈活地運用這一概念去進一步學習和理解有機化學的其他理論知識,在學習中往往能夠取得較好的學習效果。
電負性概念最早由Pauling(鮑林)在1930年提出,定義為“分子中原子將電子吸引向它自身的能力”[2]。在隨后的幾十年里,化學家對電負性的研究經久不衰,至今已提出幾十種電負性標度[3-7]。在基礎有機化學的教學中,對有機物分子中原子及基團電負性的討論貫穿于整個教學過程的始終。下面筆者將結合自身的教學實踐,對電負性在大學基礎有機化學教學中的重要性進行探討,并提出自身在教學過程中的一些體會,希望與同行進行交流。
一、電負性是學生建立有機化學思維方法的基礎
學生在大學階段學習有機化學時,會明顯感到與中學化學的學習存在比較大的區別,中學有機化學教材的編寫基本上沿用的是實驗感知式和事實陳述式的敘事方法,主要是基于表象和經驗的歸納與概括,鮮有對結構與性質關系的深入探究[8],因此很多學生會沿用這種思維習慣,認為大學有機化學的學習主要也是靠對各類有機物化學性質及其反應式的死記硬背。在這種情況下,應從開始學習有機化學時就要向學生強化“結構決定性質,性質反映結構”這一思想。為了使學生不會對結構與機理問題產生畏難心理,在學習本課程的最初階段,從一個學生并不陌生并且容易理解的角度開始分析有機化學問題是非常重要的。元素的電負性正是學生開始試著去分析有機化學問題的一個合適的開端。在介紹電負性這個概念時,筆者會向學生強調,電負性的本質是原子核對核外電子的吸引能力(主要是價電子)。對于學生來說,以學生已有的物理與化學的知識儲備,對這個概念的理解并不困難。以此為出發點,學生會繼續學習共價鍵的極性、分子的極性、共價鍵的斷裂方式、有機化學反應類型等內容。在這一過程中,教師實際上在潛移默化地訓練學生運用有機結構理論去分析有機化學問題,這為學生接下來的學習奠定了基礎。
二、電負性是學生理解有機化學規律的突破口
電負性作為一個基礎性的概念,貫穿于有機化學教學的整個過程。教師從這一概念出發,層層推進,由淺入深地向學生介紹取代基的電子效應、有機化合物的酸堿性、親核取代反應機理、親核加成反應機理等重要內容。在教學過程中,每次運用這一概念時,筆者總會先向學生提問:“電負性的本質是什么?”從教學效果來看,運用電負性的概念的確能夠幫助學生更好地理解有機化學理論中的其他概念與規律。
在學生學習有機化學反應機理時,經常會有學生提出這樣的疑問:“為什么進攻試劑進攻的是底物的這個位置,而不是其他的位置?為什么是這個鍵斷開,而不是那個鍵斷開?”如果在課堂教學中,沒有及時地將學生的種種疑問解釋清楚,學生會不愿意繼續學習,直接影響學習效果。所以在講授有機化學反應機理時,筆者會和學生一起思考、分析這樣的問題,在學生接受了反應的原因后,再繼續學習下面的內容。例如,在講授“親核取代反應機理”時,筆者會先對鹵代烷發生親核取代反應的原因進行分析。在鹵代烷分子中,由于鹵原子的電負性比碳原子大,所以碳鹵鍵的共用電子偏向于鹵原子,使α-C帶有部分正電荷,容易受到具有給電子能力的親核試劑的進攻,從而導致碳鹵鍵發生異裂,鹵原子帶著一對電子,以鹵負離子的形式離開。因此,該反應是一個受到親核試劑進攻,導致舊鍵斷裂,底物中的鹵素原子最終被親核性基團所取代的反應,這也是這一反應類型名稱的由來。到這里,學生已經能夠理解鹵代烷進行親核取代反應的原因了,教師將繼續介紹親核取代反應具體的兩種反應歷程及相關規律。
此外,在不同版本的有機化學教材中,對內容的組織不盡相同。有的教材將反應機理從具體的化合物類型中分離出來,集中討論。但筆者認為,這么做可能會導致學生在閱讀或聽課時,引起一些不必要的疑問。以“親核取代反應機理”為例,如果將該機理放在鹵代烷這部分講授,那么教師會在講授親核取代反應機理前,先對鹵代烷的結構特點進行詳細的分析,在此基礎上,再學習親核取代反應,學生會有較強的代入感,不會覺得內容突兀,也比較容易接受;反之,脫離具體類型的化合物,僅就反應機理進行先行學習,學生會覺得抽象,不容易理解。但在繼續學習醇和醚等內容時,還會接觸到這一反應類型,這時教師就要有意識地引導學生打破依據官能團對化合物分類的習慣性思維方式,指出這些化合物在進行相關反應時,在反應本質上的一致性,使學生做到對知識點的融會貫通,這是學習有機化學反應基本理論過程中非常重要的一個思考方式的轉變過程。
三、結語
綜上說述,利用元素的電負性這一基本概念,既可以在學生初學有機化學時引導學生從結構的角度分析有機化學問題;又能夠在學生學習其他有機化學重要概念和規律時,成為分析與解決問題的突破口。像元素電負性這樣的重要概念,在有機化學中還有很多,比如極化、電子效應、空間位阻效應等,對這些概念的深刻理解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,具有重要的意義。因此,在教學過程中,教師應充分重視這些基本概念,使其成為學生學習有機化學的“金鑰匙”,獲得理想的教學效果。
參考文獻:
[1][美]韋德.有機化學[M].第5版.萬有志,譯.北京工業出版社,2005:175-223.
[2]Pauling L. The nature of the chemical bond IV. The energy of single bonds and the relative eletronegativity of atoms[J]. Journal of the American Society,1932,(54):3570-3582.
[3]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part I. General nature[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):112-118.
[4]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part II. Applications[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):227-231.
[5]Bratsch S G. Electronegativity equalization with Pauling units[J]. Journal of Chemical Education,1984,(61):588-589.
[6]Smith E. W. A new method of estimating atomic charges by electronegativity equilibration[J]. Journal of Chemical Education,1990,67(7):559.
有機化學基本概念范文3
一、有機化學教學中存在的問題
目前的有機化學教學主要存在以下5個方面的問題:
第一、在教學內容上,知識更新較差,專業知識之間的聯系較少,課程之間重復脫節現象嚴重。
第二、在教學方法上,教師普遍采用填鴨式的傳統教學方法,學生的主體作用得不到重視和發揮。
第三、在教學手段上,偏重于平面式的黑板教學,用靜態的描述方式來表述動態的化學反應過程和機理。
第四、在實驗教學上,內容比較簡單,引入現代化多媒體技術的實驗教學尚不多見。
第五、在考試測評上,方法單一,拘泥于基礎知識,忽視了學生素質和能力的全面發展。
二、有機化學教學改革的思路
有機化學教學改革總的思路是以學生為主體,以創新能力培養為中心,加強師生互動,采用多種教學方法,提高教學質量與效果。
第一、以學生的創新能力培養為作為配置優化課程的基礎,使學生獲得的知識、技能真正滿足社會的需求。
第二、注重專業基礎知識和實驗技能的結合,培養學生綜合運用知識和技能的能力。
第三、以就業為導向,強化學生創新能力的培養,以突出應用型人才培養的目標,對學生進行更多如何解決問題的能力訓練,綜合開發學生的職業能力。
第四、增強課程的靈活性,形成模塊化、彈性化的課程體系,適應行業和社會對應用型人才規格多變的需求。
三、有機化學課堂教學中創新能力的培養
1、廣度:拓寬學生知識結構
有機化學這門課程的龐雜內容和應用性的特點,要求學生在學習中不僅要把握與其它相關學科的知識關聯,又要和生產、生活中的實際應用結合起來。
(1)建立以“大化學”概念為前提的有機化學教學體系
隨著信息時代的到來,傳統的無機、有機、分析、物化四大專業分支之間的界限日趨模糊。教師在教學中應該改變過去過于強調學科之間界限的做法,構建以“大化學”概念為前提的有機化學教學體系,加強無機、有機、分析、物化知識點之間的內在聯系,把相對分散的化學知識形成相互關聯的知識網絡,使學生在“大化學”的體系中更好地把握有機化學。
(2) 把化學知識與生產、生活結合起來
有機化學知識被廣泛地應用于各個領域,與生產、生活息息相關。教師可通過一些具體的實例介紹有機化學與生產、生活的聯系,豐富學生的知識體系。如講述芳烴時,可讓學生知道多環芳烴的致癌作用,在工業中廣泛使用的多氯聯苯(PCB)已造成全球性的環境污染。學習鹵代烴時,可介紹電冰箱用的致冷劑氟利昂是破壞臭氧層的殺手,應改用氟化烴作致冷劑。在講蛋白質變性時,可講解熟石膏會使豆漿中的蛋白質發生變性而成了豆腐。此外,還有像甘油為什么可以作為化妝品的重要成分等等。這些知識的介紹,不僅能激發學生的學習熱情,還能夠使他們感到課堂知識與自身息息相關,有機化學就在自己身邊。
2、深度:引導學生深入分析
教師既要在教學內容上系統深入,又要在教學步驟上循序漸進。
(1)教材內容系統化
有機化合物種類繁多,但官能團相同的化合物,特別是同系物之間的性質相似。根據這一特點,可將有機化學知識編織成一個完整和諧的知識體系。比如在講酯化反應時,可以聯系醇醛、羧酸的性質,乙醇氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙酸和乙醇發生酯化反應等。這樣,學生對于有機反應中的氧化和還原反應就有了更深刻的認識,有利于形成知識點之間的內在聯動體系。
(2)教學步驟循序漸進
在課堂教學中可以采用由知識鞏固到能力提高、再到研究討論的“三步走”的循序漸進教學方式。在知識鞏固階段,注重基本概念、基本原理、基本反應的理解,引導學生盡快掌握有機化學的學習方法和基本要求。在能力提高階段,注重綜合運用所學知識、提高分析和解決問題的能力。在研究討論階段,結合教材內容、學科前沿等進行研究方法的介紹和討論。
3、新度:更新教學內容和手段
(1)新內容
在重視基礎內容教學的同時,還應關注有機化學領域不斷出現的新理論、新反應和新方法。這些既能說明有機化學自身的擴展,也反映了有機化學與邊緣學科的交叉滲透。比如可以介紹烯烴的生物加成,鹵代烴中的生物甲基化試劑,脂肪酸的生物合成等,把學科前沿的新知識介紹給學生,開闊學生的視野,引導并培育他們的創新精神。
(2) 新手段
有機化學中的有些內容,如分子結構、分子軌道、能量變化、共軛體系、反應歷程等,利用傳統的教學手段如掛圖、模型等很難表現出它們的連續性、遞變性和立體性??梢岳肅AI課件組織教學,通過動畫的分解、運動,將抽象難懂
的立體異構和化學反應機理多角度、慢速度地展現在學生面前。如CH4(正四面體構型)、C6H6的π66大π健、C60(富勒烯)的結構、DNA的雙螺旋結構等,可使用ChemOffice、ChemWindows、ACDfree等化學軟件與Authorware、Powerpoint、VB相結合設計相應的多媒體課件,來演示這些分子的空間構型,讓各種分子模型在三維空間中旋轉和翻滾,充分比較各類分子的結構特征,深化學生對這些抽象的分子構型的認識和理解。
4、高度:培養學生研究能力
(1)科研教學相結合
科學研究蘊含著深刻的科學與思維方法,體現著多種知識與技能的交叉綜合運用。將科學研究與課堂教學緊密地結合起來,不僅可以充實教學內容,提高教學質量,還能夠使學生了解學術研究的基本思路,提高他們專業知識的理論層次,培養他們的創新精神。
有機化學基本概念范文4
食品研究的主要對象如糖類、蛋白質、淀粉等都是天然有機化合物,食品加工過程中使用的各種助劑和添加劑如保鮮劑、香精香料、甜味劑、防腐劑等大多數為合成有機化合物。食品科學與工程專業主要培養食品的營養健康、食品衛生與安全性評價、食品質量控制及食品加工方面的專門人才。有機化學是食品科學與工程專業重要的基礎課,有機化學知識的掌握程度將直接影響學生對該專業后續的食品化學、生物化學、食品原料學、食品分析等課程的學習。該校食品科學與工程專業近年來以高鴻賓主編的《有機化學(第四版)》作為教材,并根據專業特點,在教學過程中融入食品類與有機化學相關的知識及教學案例。在教學過程中學生反映該課程有機化合物數量龐大難于記憶,有機化學反應機理和規律復雜不好理解,知識零散不好學習等。結合多年的教學經驗,課程組對教材內容進行合理的優化,以官能團為主線進行講解,并將各類化合物有機的融合在一起,將基本理論和反應機理合理的分散。使學生在掌握有機化學基本概念和基本理論的同時,理解所學知識與專業的結合應用。注重有機化合物分子結構和性質及結構與化合物性質之間的相互關系,各類有機化合物之間的聯系及轉化方式。將經典有機化學知識與食品科學特色知識合理的結合,如將動植物油脂內容在烴類中引入,將保鮮劑、香精香料、甜味劑、防腐劑的化學性質、合成及應用在相關章節中均做必要講解。雖然涉及內容不夠全面和深入,也是學生感受到有機化學課程對食品類專業的重要性。適當的增加食品有機化學相關內容,組織一些專題討論,鼓勵學生查閱相關資料后進行自由討論,使學生理解有機化學知識在食品類專業的應用。
二、精選教學案例,培養學習興趣
案例教學法是將理論與實際相聯系,將本專業的相關實際問題精選出來,根據課程特點進行組織分析、講解并探討的一種教學方法。有機化學應用于食品科學與工程專業的教學案例很多。近年來,食品安全問題層出不窮,三聚氰胺、地溝油、增白劑、瘦肉精、塑化劑等給人類生命健康造成了重大威脅和傷害。三聚氰胺俗稱蛋白精,是一種化工原料,添加到牛奶等食品中能提高蛋白質的檢出量,但不等同于蛋白質。2008年7月至今已使1000多名嬰兒患泌尿系統結石,危害極大。面粉中增白劑有效成分是過氧化苯甲酰,對上呼吸道和皮膚具有強烈的刺激性和致敏作用。塑化劑又稱增塑劑,廣泛用于高分子材料如塑料的加工,結構達百余種,某些結構類似于荷爾蒙,又稱“環境荷爾蒙”,其中應用最廣泛的是鄰苯二甲酸酯類化合物。長期食用塑化劑會造成內分泌失調、生殖系統異常、甚至引起畸胎和心血管疾病,塑化劑污染目前已成為重大的食品安全問題。添加于食品中的增稠劑羧甲基纖維素鈉和β-環糊精等,抗氧化劑叔丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)、沒食子酸丙酯(PG)等,防腐劑苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、對羥基苯甲酸的酯類等均為人工合成的有機化合物,不合理使用或濫用會對人類生命健康造成影響。將一些與食品密切相關的有機化學知識經過認真梳理后滲透進不同的章節,不但可以提高食品類專業學生對有機化學學習重要性的認識,還可以培養學生學習有機化學的濃厚興趣。合理的安排與專業相關的教學案例,在教學過程中取得了良好的教學效果,使學生深刻理解到了作為食品科學類專業的基礎課與后續專業課有密切的關系,還使學生平時利用有機化學知識去研究和探索食品衛生和食品安全等方面問題。
三、改革實驗教學,加強能力培養
以前有機化學實驗內容不分專業特點,均是通用實驗,針對性不強。通過對該校食品科學與工程專業有機化學實驗教學效果調查,發現有學生反映實驗內容與食品專業關系不大,學生實驗過程中不愿思考,學習興趣不高。針對這種情況,該校有機化學課程組認真對有機化學實驗內容進行了探索性的優化,在安排2~3次實驗講解有機化學實驗基本知識、培養實驗基本操作能力之后,其它實驗均選取與食品專業相關內容。苯甲酸、苯甲酸乙酯、苯甲醇、薄荷酮、肉桂酸等均是食品中常用的防腐劑、香料和食品添加劑的合成中間體,在講解這些化合物用途的基礎上,在實驗中安排學生制備這些化合物。從胡蘿卜中提取β-胡蘿卜素、從茶葉中提取咖啡因、從花生仁中提取花生油及從牛乳中提取分離酪蛋白和乳糖實驗的開設,使學生對天然有機化合物及其提取分離方法有了更深刻的認識。在綜合與應用實驗中安排了香料洋茉莉醇和葵子麝香的合成,也有學生做了葡萄糖酸鋅的制備。通過實驗教學一系列探索和改革,逐漸形成了以實驗基本理論和基本技能為基礎,以物質制備和提取分離為主線,結合食品科學與工程專業相關內容為特色的,專業性較強的有機化學實驗教學新體系。這一新的實驗教學體系極大地提高了學生學習興趣,提高了教學質量和學生專業技能的培養。
四、改革考核方式,注重過程監督
有機化學基本概念范文5
關鍵詞:有機化學;教學改革;教學效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)42-0092-02
有機化學作為應化專業四大基礎課程之一,學習結果直接影響后續課程如有機合成化學、有機立體化學、高等有機化學、生物有機化學等各門課程的學習,同時影響學生畢業后考研或就業的方向選擇。農林院校有機化學課程作為一門公共基礎課,幾乎涉及所有的專業范圍,包括在食品科學與工程、制藥工程、葡萄酒、生物技術、動物科學、植物科學與技術等各專業中。隨著有機化學學科的快速發展,教學改革的不斷深化,如何提高教學質量,讓應化專業學生在農林院校的各專業中凸顯“專業”優勢,為下一步的專業課及其他訓練奠定良好的基礎,成為現階段亟待解決的問題之一。針對有機化學課程教學中存在的一些問題和弊端,結合學科特點,我們在有機化學課程教學體系的構建及改革上進行了探索,主要在以下五個方面進行了嘗試:增加課時、選用合適教材;調整教學內容、理論和實驗相結合;更新教學方法和手段;建設高水平教學團隊、設置2+2上課模式;增加隨堂測驗、課程論文設計、增設presentation等考核方式。這四方面的工作顯著提高了應化專業有機化學課程的教學效果,在教學反饋中評價較好。
一、課時及教材建設
以前應化專業有機化學課程設置為兩個學期,64+40,共104學時。以胡宏紋版的《有機化學》教材為例,上、下冊共三十一章,按照教學大綱要求,教師對教學內容反復精簡,采用“滿堂灌”的教學方式,也只能將書中的基礎內容點到為止,很難顧及學生的消化、理解能力,更談不上學習興趣的培養或知識擴展,很多學生跟不上教師的教學思路,慢慢放棄有機化學的學習。另外,由于時間限制,沒辦法在課堂列舉相應實例或集中講解每章節的課后習題,結果導致很多學生反映,課堂上教師所講的內容聽懂了、理解了,但做課后習題卻無從下手。所以,課程改革首要解決的問題就是保證課時數,我們將有機化學課時數調整為64+64,共128學時。保證時間,才能讓學生全面了解基礎有機化學知識,掌握基本化學反應及原理。其次,教材的選用,我們一直選用胡宏紋版的《有機化學》,這本教材有些輕理論,偏合成和機理?;A有機化學,要重在“基礎”,強調從整體上初步理解有機化學知識體系。鑒于學生的學習、理解能力和考研內容范圍,我們以胡宏紋版的《有機化學》教材為主,王積濤版《有機化學》和刑其毅版《基礎有機化學》為輔,從基礎概念到官能團的性質,再到化學反應及合成方法,最后是機理,由簡入深地完成教學課件制作及課堂講解。另外,從裴偉偉版《基礎有機化學習題解析》和朱瑋版《有機化學學習指導-解讀、解析、解答和測試》中精選類型豐富的教學例題來增加課堂練習環節,使學生更好理解所講知識要點、突破教學難點,為增強教學效果奠定基礎。
二、調整教學內容,理論和實驗相結合
適當增加課時數,確定選用教材后,我們對章節內容進行了調整和整合,例如將第二十四章的碳-碳重鍵的加成反應調整到第七章的烯烴和二烯烴之后講解;將第四章的對映異構和二十一章的立體化學內容合并;將第八章的芳烴、第二十五章的芳環上的取代反應以及第三十一章的芳香性也進行了合并。我們還對教材內容進行了適當的取舍,如自學質譜、類脂、萜類和甾族化合物等。每章節內容講完之后會適當介紹與之相應的有機化學拓展性知識和化學發展史??紤]到應化專業沒有設置專業外語課程,所以在基礎有機化學課上我們適當增加雙語教學內容,一方面為后續的有機立體化學全英文授課做鋪墊,另一方面,也讓學生開展實驗設計時查找英文文獻更加得心應手。有機化學是一門以實驗為基礎的科學,以往都是實驗課比理論課晚一學期,理論和實驗不同步,達不到預期的鞏固理論知識和培養學生興趣的目的。現在,我們開展理論課教師兼帶實驗課的教學模式,理論課和實驗課同步進行!將理論學習直接應用到實驗中,從直接觀察到的現象和測得的數據引出基本理論和規律,增加真實感。該模式可以及時反饋實驗中出現的問題,然后在理論課上針對實驗中出現的現象進行理論分析。另外,我們還將實驗內容劃分為基礎實驗、綜合性實驗和創新實驗。基礎實驗重在有機實驗操作技能的全面訓練,針對學生對有機化學實驗重操作,輕設計的現象,在完成基礎實驗后,增設1~2個綜合實驗和創新實驗,即由教師指導,學生通過查閱大量的文獻,設計實驗方案、合成、處理、測試、分析實驗結果等,以此促進學生創新性思維的發展。
三、教學手段和教學方法建設
傳統有機化學教學手段是簡單地將教材內容搬到屏幕、黑板上;或者一味地教師講,學生聽,課堂乏味,學生的主體作用得不到發揮。面對無法阻擋的技術進步,我們也勇敢嘗試新技術,提高教學質量。首先,選用多媒體授課的教學模式,可以使大量的信息引入課堂,以豐富的背景材料支撐教學內容,教學效果非常好。動畫技術的運用使教學課件的設置符合學生的認識規律和思維過程,以直觀的方式揭示化學的思想本質,加深學生對有機化學基本概念、機理的理解。其次,重視模型在教學中的直觀作用,它比單純的語言描述更加形象、逼真、生動,無疑會提高教學效果。再次,我們試圖嘗試“翻轉課堂教學模式”,傳統的教學模式是老師在課堂上講課,布置作業,讓學生課下練習。與傳統課堂不同,在“翻轉課堂教學模式”下,學生課下完成知識的學習,而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所,包括答疑解惑、知識的運用等,讓學生成為老師,老師成為導師,從“以教為主”慢慢過渡到“以學為主”,讓教與學真正相長,從而達到更好的教學效果。最后,我們充分利用網絡媒介,利用FTP進行課件公開,方便學生查閱;創建QQ群進行討論和答疑,并在QQ空間上將典型問題列出并加以解釋,這種方法促進了學生的主動學習,并且可以及時獲得疑難問題的針對性解答,有效提高了教學效果。
四、教學團隊和2+2上課模式建設
建設一支高水平的教學團隊,對本科教學質量的提高尤為重要。傳統的有機化學教學都是一位教師獨立承擔所有的教學任務,包括課件制作、授課、批改作業、答疑、出卷、閱卷、成績錄入等,使教師力不從心,達不到最佳的授課狀態。針對這一問題,我們組建了由師德好、業務精、有能力的教授為主,有發展潛力的中青年教師為輔的有機化學課程教學團隊。老教師培養青年教師,充分發揮其傳、幫、帶作用。團隊除上好每一次課外,成員之間定期討論教學內容,整合思路,集思廣議,搜集整理教學資源和備課元素,制作有機化學電子教案及編寫適合學生期中、期末和考研的習題庫。另外,不定期邀請國內外高校的有機化學教學名師來校示范教學,對教學團隊成員進行培訓,提高教學團隊成員的授課能力。
以前應化專業四個班,120人左右的課堂,坐在后面的學生有時根本聽不清教師在講什么,很難達到師生互動,課上經常出現玩手機、睡覺、聊天、學其他課程的現象。針對這一問題,我們將大班化成小班,即設置成2+2的上課模式。這樣,課前、課上提問或者課堂上互動困難的現象都得到了緩解,增加互動,拉近了師生距離,有機化學的學習良性循環,有效提高了教學質量和效果。
五、考核方式建設
以往有機化學的考核方式是平時成績占30%,期末考試成績占70%。平時成績的評定以出勤和作業為準,靠點名評定出勤,浪費時間;一百多人的課堂,不可避免地存在作業抄襲現象。因此,以出勤和作業來評定平時成績存在很大弊端。基于這些問題,我們對考核方式進行了改革:首先,增設隨堂測驗環節。一學期進行四次隨堂測驗,用以督促學生及時復習所學知識。這樣,一方面減少學生期末的考試負擔,另一方面前幾章內容的充分理解消化,為后面章節的學習打好基礎。其次,增加設計性、綜述性的課程論文設計。文獻查閱、分析討論、綜述寫作,這一系列工作的完成,對學生思維的創新性和縝密性要求很高,能夠真實地反映出學生在有機化學方面的理解水平,同時也為以后本科畢業論文設計奠定良好基礎。最后,增設presentation環節。學生自由選擇發表內容,如有機化學課程學習感觸;感興趣的某類反應;進入實驗室的學生,也可以把自己的實驗內容、結果、收獲等和大家分享。
通過上述五方面改革措施的實施,我們初步構建了適合農林院校應化專業的有機化學教學體系,該教學課程體系可以使學生較準確地把握有機化學的學習方向,對學生創新思維的培養打下良好的基礎。有機化學教學改革需要不斷進行觀念和方法更新,我們將在實際教學工作中不斷積累經驗,以便更好地為學生服務、為教學服務。
參考文獻:
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有機化學基本概念范文6
“科學素養”這一名詞是伴同20世紀五六十年代美國的課程變革運動而建立起來。把科學素養作為科學教育的目標與意義,已在世界各地取得共識。西方理論的教育理論中關于“科學素養”存在著兩個意思:一個是指有學問,另一個是指可以瀏覽,可以書寫,目標是日常的普通大眾。我國關于科學修養的理解是人在處理與自然、社會的關聯中應當具備的知識、精神因素和實際本領,即人具有的科學文化知識和利用科學文化知識處理問題的能力。我國學者對科學素養從四個方面來進行分析與闡述:一是科學知識、技能和科學方法,二是科學本領,三是科學觀,四是科學品質。科學素養是在家庭、學校和社會的教學情況中逐步形成的,是一個耳濡目染的過程。不能不強調的是,科學素養的內涵是動態的,是隨著人們意識的不斷深入和社會條件的變化而成長的。
二、阻礙學生科學素養提升的因素
從對周圍從事有機化學教學相關人員的教學工作之觀察,以及相關同人的交流與探討,造成當前大學生科學修養不高的因素是多方面的,首先國內缺少培養科學素養的泥土,其次是教育體制弊病、教學活動主體思想認識偏差等要素。筆者結合幾年來從事有機化學的教學以及科研的實際情況,認為在有機化學教學中主要存在以下因素阻礙學生科學素養的提升。
1.受中小學教育的影響。
我國目前在中小學的教學中實行的是應試教育,這類教育體制具有兩個致命缺點:其一是中小學不看重科學素養教育的習慣在高校中被延續;其二是學生長時間疲于應對考試成為測驗機器,即使到了進修環境相對輕松的高校也依然沿用以往在中學時形成的學習方法和學習態度,對于科學素養養成的重要性認知不足?,F在,全國大部分的高校仍缺少針對大學生的專門科研活動,只有部分高校將大學生科研活動作為一項長效機制固定并且堅持下來,但是,缺乏專門機構做出引導和安排,在某種意義上這類體制上的遺憾使得大學校園缺少濃郁的科學素養氛圍,不利于大學生科學技術的磨煉與培育。
2.教材內容陳舊、難學的問題。
有機化學是一門應用性、實踐性較強的學科,有必要將有機化學的最新動態、前沿理論引入教材。然而,現在各個高校所使用的有機化學的主流教材基本上是相對比較經典的有機化學內容,其中反映現代科學技術前沿的內容很有限;方程式和人名反應繁雜,難以理解和記憶;立體化學和反應機理抽象,難以掌握理解;有機化學的課時數相對較少,使得在課堂上教師與學生之間缺乏有效的互動,從而使得教學效果不理想。
3.部分教師科研觀念淡薄,無法實現有機化學教學與科研相長。
目前,在有機化學教學與科研人員的配置中,仍然存在這一現狀:長期從事教學的教師基本不搞科研,而大量從事科研工作,并且成果非常優秀的教師基本不擔任講授任務。這樣的人員配置有利于實現人才的專業化和高水平科研成果的產出。但是,教學與科研的完全脫離,使得科研無法促進教學;而在教學中發現的問題,也無法為科研提供有效素材和動力。
4.多媒體教授方式與傳統講授方式缺乏有效整合。
目前,有機化學存在傳統教學和多媒體教學兩種方式,二者各有利弊。多媒體教學在有機化學中的應用能夠實現從平面式教學向立體式教學的轉變,有利于學生加倍形象地、直觀地了解分子結構特點;從靜態展示向動態模擬的轉變,有利于學生提高對化學反應機理的理解;從封閉式教學向開放式教學的轉變,有利于豐富有機化學教學內容。不過,多媒體教學可能會阻礙師生的有效交流,造成教學中的形式主義。因此,需對有機化學多媒體講授形式與傳統講授形式進行優化整合,發揮各自的比較優勢。但是,從有機化學的教學實踐來看,有些教師偏重于多媒體教學模式,有些教師偏重于傳統教學模式,二者缺乏有效整合。
三、提高學生科學素養的途徑
在有機化學教學中對學生科學素養的培養與提升,要求學生對有機化學中的基本概念、科學方法、反應機理等等具有充分的認識和理解,形成穩定的心理素質。因此,在有機化學教學中,提升大學生們的科學素養與品德,可從以下幾個方面進行考慮。
(一)編寫與時俱進的有機化學教材
建立有機化學教材的定期更新機制,積極更新有機化學教材,將有機化學發展中的前沿理論、前沿知識、最新動態引入有機化學教材中。在20世紀90年代初,為了解決傳統有機合成方法以及傳統有機合成工業對環境造成的巨大污染與破壞,化學家們提出“綠色化學”的概念,即從源頭減少、甚至消除污染的產生,通過鉆研和改良化學化工工藝,從本質上減少和消除副產物的產生,達到保護和改善環境的目的。在有機化學教材的編著中就可以引入“綠色化學”的內容。在有機化學教學中,適當增加與有機化學相關的社會熱點問題、事件,比如三聚氰胺事件,激發學生的學習熱情及興趣。現在高等學校所開的有機化學方面專業選修課以及必修課內容枯燥,專業性強,不利于化學專業以外的其他需要學習化學課程的相關專業學生學習,提不起學生在選修課中對化學或者有機化學的興趣,就更別談提高科學素養。因此應該加大有機化學中與生活密切相關的教學內容,例如糖為什么是甜的?醋為什么是酸的?以及生命現象的起源等等,這些內容不僅可以讓學生更深入了解身邊的生活,更讓學生增強對有機化學的學習興趣,進而提高學生的科學素養。
(二)創新有機化學教學方式
充分發揮多媒體與傳統教學法這兩種教學法的各自優勢,克服各自的缺點,最大限度地提高教學效果。精心設計多媒體課件,利用多媒體豐富多彩的表現形式,有利于模擬反應進行的過程,從而使學生了解反應機理。將相應的化學反應、發明、應用及相關歷史資料短時間內呈現給學生,提高學生對有機化學的學習興趣,擴大學生的知識面。在基礎有機化學課程教學中將原理與案例結合起來,采用案例作為解釋、證實實驗原理和方法的資料,使學生學得更加靈活與自如,理解知識能夠更加全面和深入。激發和培養學生的創新精神。
(三)強化有機化學實驗的教學改革
實驗教學能夠激發起學生學習的興趣,從而培養學生動手本領,增強科研能力,提高學生綜合水平,培育學生的創新能力。改革傳統實驗教材,使實驗教材與理論課講授結合更加緊密。在當今相當一部分高校中,有專門選拔一些對化學有興趣,并通過一定考核的本科學生,使他們直接進入該校的特定課題組,在組內協助研究生及導師完成他們所承擔的科研項目,并取得一定的學分。此方法不僅使學生增強了動手本領,更使學生提早接觸科研氛圍,有利于學生綜合能力的提高。
(四)培養學生的問題意識,倡導“探究取向”