时间:2023-08-04 16:47:43
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇有机化学的性质,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
一、运用广义知识分类理论对有机化学知识的分析
以认知心理学广义知识分类的观点为依据,结合有机化学学科的特点,将有机化学知识分为陈述性知识与程序性知识两大类。
陈述性知识又称“言语信息”,指个人具有有意识的提取线索,因而能直接陈述的知识。如有机物名称或符号、有机物的简单命题或事实以及有机物特点规律等。陈述性知识绝大多数是可以用语言表达的,同时也可以通过内心回忆、再认、以及与其它知识的联系等方式表现出来。
程序性知识是个人没有有意识提取线索,只能借助某种作业形式间接推论其存在的知识。
二、信息技术与陈述性有机化学课程整合策略
首先,教师应考虑如何帮助学生去掌握这种知识,这是教学设计的重点。教师在进行教学设计时,首先应确定教学目标是通过回忆知识,学生能口头或书面陈述学过的知识。在教学中教师要充分利用多媒体工具提供与学生的生存本能的需要或好奇心吻合的内容以激发学生学习的兴趣。丰富联想的线索,减少机械记忆,增加理解记忆,这样才能减轻学生的记忆负担,提高记忆效率。其次,学生对新知识的理解过程是新知识与认知结构中原有的有关知识建立联系并发生作用的过程。教学设计时必须考虑信息呈现的方式、直观教具的使用等。在教学设计中,教师要多方收集资料,特别是影像资料,以形象直观的方式呈现。再次,为便于学生记忆、理解陈述性知识,教师应尽可能使知识内容结构化、网络化、条件化、策略化、形象化,并注意记忆规律的应用。这就要求教师在设计时要给学生提供跨课堂,甚至跨学科的知识,以便对知识进行对比,归类,整理等。显然在常规教学条件下很难完成。
基于上述考虑,笔者查阅大量资料,借鉴其他学科优秀整合经验的基础上,结合有机化学知识特点提出以下整合策略。
1.创设情境,多种感官参与策略
新课程强调从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,关注人类面临的与化学相关的社会问题,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。
多媒体技术是非常有效的知识表达和信息传输的工具,在教学中,信息技术与有机化学整合,通过二维或三维动画形式,进行信息处理和图像输出,在显示屏幕上,进行微观放大,宏观缩小,瞬间变慢,短时间内调动学生多种感官参与活动,使学生获取动态图像信息,从而形成鲜明的感性认识,为进一步形成概念,上升为理性认识奠定基础,并使学生由被动学习变为主动学习。通过化静为动、化动为静、化大为小、化小为大等,从而提高学生的学习热情和学习效果。多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。设计教学时应充分考虑到学生的注意、情感和思维的心理活动规律的特点,使学生注意力的聚焦点得到合理调控和分配。
2.提供背景,情境激励策略
《化学课程标准》从课程内容的选择上注意从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题,生活中有许多熟悉的物质与有机化学密切相关。用源于学生生活经验的素材组织教学,还可以创设发现生产、生活中有意义的化学问题的情境,进而展开实验探究,增进学生探究问题的愿望。
情境激励策略,就是通过信息技术与课程整合,创设教学情境,开展课堂智力激励,要求学生对问题情境,积极迅速设想出解决的各种方案。在教学过程中,学生的情感和非智力因素,在学生的学习过程中起到非常重要的保障作用,可以说学科教学的成功与否,很大程度上取决于学生对本门学科的兴趣,首先要解决学生爱学、想学的问题。并通过增进师生的情感交流等有效的手段,激发学生探索和发现的热情,引发学习动机,学生积极主动参与新知识的学习。有效地培养学生的注意力、观察力、意志力、记忆力。
3.多角度呈现,思维训练策略
信息技术与课程整合,激发了学生思考的热情,有助于教师加强对学生思维的敏捷性、深刻性、灵活性和广阔性的训练,还有助于对学生思维的创造性(发散性、逆向性、求异性)等进行有效的培养。《化学课程标准》始终体现一个鲜明的理念,即培养学生的创新精神,鼓励学生创新,体现出创新性。当前,视屏交互系统、实物投影以及许多教学软件都可以在思维训练方面提供良好的支持。如仿真化学实验室可为学生提供自己动手、探索问题的机会;学生还可以使用仿真化学实验室自己做实验来发现、验证、总结一些化学现象和规律。
4.知识点切入,全方位拓展策略
运用现代信息技术媒体围绕知识点的阐述揭示、归纳、展开、总结等环节,进行有效的教学,有效地开展课程整合。有机化学知识体系的构建强调“从典型到一般”,“结构决定性质,性质决定用途”的思想,在学习有机化学的过程中应使学生深刻体会到这种学科思想,将“学科知识加以组织,使之系统化、简约化”,
需要指出的是,由于同样的知识在教学的不同阶段应作为不同类型来对待,因此整合策略也是动态的。基于篇幅所限,关于程序性有机化学知识与信息技术的整合策略本文暂不讨论。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京:人民教育出版社,2003年:4
随着人们认识的水平的提高,科学技术的发展,无机化学和有机化学的界限已经越来越模糊,二者之间的联系也慢慢被开发出来。
1无机化学与有机化学的基本内容
无机化学是对所有化学元素及化合物的性质和反应进行研究。近代的无机化学的发展主要分三个步骤,一是搜集科学知识,化学最注重的就是实验,搜集事实就是为实践做验证,自然界的现象变化复杂,通过直接的观察不能够得到事物的本质,而且两个事物之间在一定的条件作用下有可能发生反应,这些现象都必须通过更可靠的实验进行验证。只有获得了正确的事物事实,然后根据熟练的技术和科学的仪器来对这些进行检验。二是确定定律,定律是通过归纳相似的事实而成,而相似的事实是大量科学的所在,并将这些科学的知识进行比较分析,取其精华。三是学说的建立,化学定律中是互相联系的,只有建立一个学说才能够将其中的联系进行总结。有机化学是研究碳元素的结构和性能,有机化学中都具有碳原子,其中有机化合物的结构是共价键,这也是有机化学和无机化学联系的关键。通过对有机化学的研究,可以了解到生物的呼吸作用和整个新陈代谢的过程。有机化学的合理应用可以对疾病的预防、控制等起到中间的作用。
2无机化学在有机化学中的应用
无机化学中的分子化合物是通过共价键联合起来的,无机化学中的分子结构不但包括共价键,还离不开离子键和金属键的发展。共价键也称电子配对,或者分子轨道,是在分子内进行运动。对于无机化学的共价键讲述的是无机物的形成和发展的本质,在充分利用好模型的同时,建立了轨道的空间形象,并对简单的有机分子构成进行了更为科学的描述,为有机化学的分子结构形成和发展打下坚实的基础。分子的轨道理论是从分子的运动出发,去研究每个电子的运动状态。无机化学中对分子的应用主要是通过分子轨道理论进行的,但是却通过共价键的理论解释的,这些都建立起了有机化学和无机化学间的联系。通过对共价键的研究,将无机化学中的内容进行总结和整理,再运用到有机化学的分子中去,这两种理论互为补充,二者共同作用到有机分子中去。比如两种有机分子是平面结构的共同体系,在定域键的作用下,通过共价键理论,就构成了分子的骨架,有机化学中的碳元素加入到平面结构中构成一个垂直的轨道,通过各种平面的组合重叠构成一个中心键,并在整个骨架中进行反复的运动,最后可以形成离域键。离域键的性质与有机化合物的性质相关性很大,在一个酸性的离域中加入一些有机化合物可以减轻碱性物质,稳定离域,这样才能够将无机化学合理的应用到有机化学中。无机化学中无论是共价键还是其他键都有固定的参数,这个参数结合了无机物可以更好的描述分子的空间,参数的强弱代表着电极的正负,在有机化学中这就是共价键的基本属性。有机物中即使是相同性质的键也存在着不同的分子变化,因为有机物组成的复杂性,原子间还会相互影响,这就会导致不同键之间的变化。有机分子的应用就是通过不同键的功能实现的,具体的正负极性是通过键来衡量的,而无机化学的分子的正负极性拥有更为详细的描述,然后再通过空间模型的构建消除或者抵消之间的排斥性,为有机化学的发展打下基础。共振理论是无机化学应用到有机化学中的重要理论基础。这一理论的发现和发展证明了离域键的存在,而且一些化合物的性质和结构并不相符,这剧需要利用共振来重新定位。共振理论对有机化学的分子结构和性质的解释有着重大的作用,在现代的化学体系中也是较为先进的。在无机化学中的分子结构也得到了相关的应用。不同的化学符号结构中的长度不尽相同,通过共振理论能够将分子结构进行合理的安排。在一些含氧酸的元素中酸性较强,这可以通过共振来进行研究,通过共振理论,可以对无机化学和有机化学进行更多的解释。
3结语
无机化学和有机化学都是化学界的基础,构成了化学的重要理论,只有将无机化学和有机化学进行良好的结合,并将无机化学有效的运用到有机化学之中,无论是有机化学还是无机化学,只有将二者结合起来研究才能够创造出更好的化学理论和技术,完成更高的目标,只是单一的发展无机化学或是有机化学,都无法对化学界的发展进行有效的质变。
参考文献:
[1]定性及定量共振论[J].张爱清,沈长虹.中南民族大学学报(自然科学版).2014(02).
[2]共振论与有机化合物的酸碱度[J].李钦玲.青海师专学报.2015(03).
作为一名化学教师,我经历了新课程改革的全部过程,对比旧版的化学,改革后的化学课程主要有这样几个特点:
一、内容、知识点变化不大,但侧重点有所不同,旧版重视理论,新版更注重生活生产实际。
二、旧版注重知识点的教学,新版更注重能力、情感、态度与价值观的培养。
三、老师的角色由传统的传授者、领导者转变为引导者、合作者。根据我们学生的特点我就新课改下的有机化学教学略表自己一孔之见。
一、学习有机化学的重要性
有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用,?以及有关理论的科学。有机化合物与人类的关系非常密切,在人们的衣、食、住、行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术等领域中都起着重要的作用,越来越多的有机物不断地充实着人们的物质、精神生活,促进了经济的发展和社会的进步。有机化学是高考试题中的重要组成部分,如何激发学生学习有机化学的兴趣、指导学生学习方法、提高学生学习有机化学的能力,一直以来是我们每个从事高中化学教学工作的教师不断为之思考、探索、实践的课题。学好有机化学对于每一位要参加化学高考的同学来说都非常重要。
二、新课改下有机化学高考的特点
在内容选择上,积极关注与化学相关的社会问题,力求反映现代化学研究的成果,选材新颖而又贴近学生实际。依托教材,注重基础,考题新而不偏,活而不难,突出化学意识的考查,能力与素质的检验。如近年高考中出现的工业染料“苏丹红1号”、治疗禽流感药物达菲的原料莽草酸等,要求考生关注社会热点,注意用所学知识解释与生活、生产科技等相关的问题,做到理论联系实际。
三、激发学生学习有机化学的兴趣和求知欲
如今有机化合物制品已广泛地渗透到人们的日常生活当中,食品、化妆品、洗涤剂、衣料、医药、农药等,无不和有机化学密切相关。在教学中列举生活中的例子,如:人们用甘油保持皮肤水分,肥皂的制取与使用原理等。神秘的化学原理广泛应用于日常生活中的衣食住行,使学生产生强烈的求知欲,也使学生真实地体会到化学是当今世界无可非议的核心科学,而有机化学则是这一核心科学的重要组成部分。化学故事可以激发学生的学习兴趣。我发现学生对学习有机化学有相当浓厚的兴趣,同时他们还从中学习到化学家们锲而不舍、一丝不苟、实事求是的科研、学习精神。生动有趣的化学实验是产生兴趣的催化剂,变幻莫测的化学实验现象可以满足学生的好奇心与求知欲,如在上银镜反应分组实验时,我鼓励学生做出最光亮的试管作为纪念品,学生实验时兴致极高。为了避免学生动手的盲目性,我因势利导,使学生把单纯的兴趣转化为学习的动力。
四、引导学生探索学习有机化学的方法
“授之以鱼,不如授之以渔”。结束了繁杂的无机化学的学习,学生对有机化学兴趣很浓。同时,所有的学生几乎又回到了同一起点,这是再一次激发学生学习兴趣的好机会,更是指导学生学习方法的最佳时期。
1.顺藤摸瓜学习法
针对有机化学的“面”,我让大家顺藤摸瓜:烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)烃的衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)糖类(单糖、二糖、多糖)油脂(硬脂酸甘油酯、软脂酸甘油酯、油酸甘油酯)蛋白质。针对有机化学的“点”,我总结了一般方法:一个分子式(同分异构)结构(官能团)性质(物理性质、化学性质)用途制法(工业制法、实验室制法)一类物质。我称之为顺藤摸瓜法。
2.模型教学法
在“乙炔”这一节的教学中,我先给同学们展示炔分子的比例模型,让同学们结合烯烃的知识分析炔的组成,然后由组成讲到化学键类型、分子的极性、空间构型;再展示炔分子的球棍模型得出乙炔的不饱和程度,得出乙炔是分子中含有碳碳三键的不饱和烃。再由此结构推测其物理、化学性质。在苯等教学中,我也使用了模型教学法,同时结合常规教学法,效果较好。
3.组建知识网络
有机化学知识点多,有机物性质各异,学生学习时感到难以掌握和记忆,但各类有机物之间可以相互转化。在教学中我指导学生通过分析比较,寻找前后知识的联系,把分散的知识系统化、条理化、网络化。如以结构—性质—制法的逻辑关系为桥梁,以官能团为主线,建立烃的知识网络图。在学完烃的衍生物以后,我让学生对本章知识进行列表总结。要求以典型代表物的化学式、结构简式、官能团、化学性质、实验室制法为基本框架,寻找知识的联系与区别,以提高学习效率。
五、提高学生学习、分析有机化学问题的能力
1.自学能力
根据有机化学的特点,在传授知识和指导教学方法的同时,我还加强了学生自学能力的培养。在学生基本上都掌握了有机化学的一般学习方法的基础上,我让学生自己阅读教材,自己总结。比如“苯”这一节的教学,通过约15分钟的阅读,同学们自己列提纲,然后复述,重点围绕苯的结构特点、物理性质(展示样品)、化学性质等进行了讨论。通过这样的训练,学生不但强化了阅读搜索信息的能力,更提高了自学能力。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—183—02
有机化学是医学类专业的一门重要的必修课和基础课。对于医学类专业的学生而言,学好有机化学这门课程非常重要,它是学好后续医学课程(如药理学等课程)必要的基础。有机化学在化学学科中属于较难学的一门课程,它涉及了大量的有机物质的性质、结构以及反应方程式、有机反应机理等等。在学习有机化学物质性质及结构时,许多有机物质结构和性质相近,许多学生易混淆;而在学习有机化学有机反应机理时,许多学生往往感觉非常吃力,这是有机化学教学中存在的普遍现象。高职院校生源复杂,有来自技校、中专和职校的学生,也有来自高中的学生。不同的生源对有机化学的掌握程度相差极大,他们的有机化学基础参差不齐,这给教学带来严峻的挑战。因此,本文对如何在高职医学专业有效开展有机化学教学展开讨论。
1 了解学生化学基础,因材施教
如前所述,高职院校生源复杂,其中来自技校、中专以及职校的学生,其掌握的化学知识停留在初中的水平,对有机化学的认识非常有限;而来自高中的理科学生,其有机化学基础相对扎实。由于高职医学专业学生的有机化学基础参差不齐,因此许多教师在有机化学教学过程中往往是厚此薄彼,不能面面俱到。课堂教学传授的知识太难,基础较差的学生往往会因为跟不上教师的节奏而对有机化学学习反感,产生排斥心理;而当课堂教学传授的知识太简单时,基础较好的学生则会对有机化学掉以轻心,同样学不好有机化学。因此,在高职医学专业中开展有机化学,要兼顾这两部分学生。笔者认为,在有机化学教学正式开始前,可通过各种形式(如交谈、问卷等形式)了解学生的化学基础。通过对学生情况的了解,设计针对性的教学方案,做的有的放矢,因材施教。如在讲授有机化学时,对于跳跃性比较大的知识点,教师要向学生简单地介绍高中化学中相关的知识点。又比如在每次课堂结束前,向学生介绍下堂课中涉及到的高中化学的知识点,让学生在课前自学相关知识点。
2 保持高职医学专业学生学习有机化学的兴趣
相对于其它化学学科,有机化学相对较难,存在知识点多、易混淆、反应机理复杂难懂等特点。对于化学基础较差尤其是来自技术、中专和职校等没有高中化学基础的学生而言,学习有机化学是一件非常头痛的事情。在学习有机化学的过程中,他们容易因为强烈的失败感而失去学习有机化学的兴趣和信心。俗话说,兴趣是最好的老师。一旦学生对有机化学产生浓厚的兴趣,他们就会克服各种阻力,争取学好、学精这门课。激发学生学习有机化学的方法有很多。(1)有机化学是一门与我们的生活息息相关、实用性非常强的学科,因此可以在课堂教学中通过结合学生生活中的有机化学,吸引学生的注意力,很容易激发他们的兴趣。如向学生讲述他们生活中常用到的洗涤剂,就是一种有机物,那么洗涤剂拥有什么独特的结构让它有洗涤作用,它起洗涤作用的原理又是什么呢?通过这种结合生活实例的设问式教学,吸引学生的注意力,势必激起他们学习有机化学的兴趣。(2)强化学生作为一名医学专业学生的神圣感和责任感,强调有机化学是学好后续课程的关键。通过大量的实例让学生明白,学好有机化学的重要性。目前市场上95%的药物是通过有机合成的有机物。如常用的感冒药的主要成份为对乙酰氨基酚,具有解热镇痛作用,可用于感冒发烧、关节痛、神经痛、偏头痛及手术后止痛。对这种常用的感冒药的主要成份就是通过硝基酚钠还原成对氨基酚,然后再酰化制得的。
3 多媒体技术在有机化学教学中的应用
多媒体教学相对于传统板书式教学具有许多优点:(1)多媒体教学具有无可比拟的直观性、趣味性。多媒体技术可以非常直观地向学生展示复杂难懂的有机物结构等。在讲到有机化合物的结构时,可以通过多媒体向学生演示模型。比如讲到化合物成键时,可以向学生展示碳、氧、氢和氮等元素是如何互相连结形成有机化合物的。用红色带有四个孔的小球代表碳原子,用绿色带有三个孔的小球代表氮原子,用蓝色带有两个孔的小球代表氧原子,用白色带有一个孔的小球代表氢原子,再用一个圆柱小棍代表键。同时,向学生解释碳原子、氮原子、氧原子和氢原子分别可以连接四个、三个、两个和一个键,通过棍与球之间的连接,可以非常直观地向学生展示有机物的成键过程,这就是典型的球棍模型。如讲到甲烷的结构时,教师可以事先做好多媒体动画,先出现一个红色的小球表示碳原子,然后四根圆棍接在碳原子上表示四个键,然后再将四个白色的小球连接在圆棍上,表示形成四个碳—氢键,最后就形成甲烷分子。同时,对于复杂的有机反应过程,可以通过动画分割成多个可见的步骤,让学生直观明了地“观察”反应过程。(2)多媒体教学可通过结合视频、图像、声音和文字等充分调动学生学习兴趣,从而提高学生自主学习的积极性。(3)对于传统的有机化学教学,教师需要书写大量的板书,而学生需要在有限的时间内记录老师书写的笔记用于课后复习。在传统课堂经常存在学生来不及记笔记现象,这严重打击了学生学习有机化学的热情,甚至有学生因此而对学习有机化学产生抵触心理。同时,由于学生在课堂上忙于记笔记,自主思考的时间非常有限。通过多媒体教学,学生只需要适当地记笔记,大部分的时间可以跟着教师的思路并做积极的思考。课后学生可以复制教师上课使用的课件,在课后即可以对相关知识点进行再学习。
4 适当地开展探究性学习
在传统的有机化学课堂教学中,往往都是教师在讲,学生在听,这种教学方式不利于培养学生自主思考的能力,不利于培养创新性人才。也正因如此,教育部对我国的教育提出了探究性学习这一要求,而探究性学习对于化学学习来说尤为重要。探究性学习是在教师的引导下,通过对学科中的某一个问题产生怀疑、设计解决的方案并实施验证并最后通过交流讨论等一系列探究学习的过程。探究性学习彻底改变了传统教学的模式,让学生在探究性学习的过程中积极主动思考,发挥学生的自主性。笔者认为,虽然探究性学习与传统教学相比具有许多优点,但是在高职医学类专业的所有的有机化学课堂均开展探究性学习很不现实。探究性学习的主体不是教师而是学生,因此需要在课堂上预留大量的时间供学生进行思考和讨论,这严重影响了课程的进度,对课堂教学进度提出了巨大的挑战。同时,高职医学专业学生的有机化学基础总体而言还是相对薄弱,还是要以打基础为主要目的。因此,笔者认为,在高职医学类专业的有机化学教学可适当地开展探究性学习,但是还是应以传统教学为主,为学习后续医学课堂打下牢固的基础。探究性学习适合在有机化学教学初始阶段,用来激发学生学习有机化学的兴趣。同时,探究性学习也适合在难点和疑点较多的章节开展,因为探究性学习能够引导学习积极主动思考,有利于学生掌握并吃透这些难点。
5 培养学生学习有机化学的正确思维
对于来自技校、中专以及职校的学生而言,其化学知识水平几乎是停留在初中化学。有机化学在初中化学中鲜有涉及,其学习的思维模式也不尽相同。初中化学主要是注重学习化学物质的性质,而忽略其结构,即化学教学工作者常说的“初中化学重性质轻结构”。因此,初中化学可以通过记忆大量的物质的性质而取得较好的成绩。但是,对于有机化学,虽然它也涉及到许多有机物的性质,但是它更多地关心有机物质的结构以及有机物质之间的反应及反应前后物质的变化。因此,有机化学学习要“重结构轻性质”。可见,有机化学学习与初中化学学习的思维方式是截然不同的。但是,许多来自技校、中专以及职校的学生很容易就会照搬初中化学的学习思维,从而表现为学习有机化学时非常吃力。因此,高职院校医学类教师在开展有机化学教学前,要先培养学生学习有机化学的正确思维,从而让学生做到事半而功倍。同样地,教师在教学有机化学时,也要更多地从有机物质的结构入手,才能达到更好的教学效果。
6 培养学生归纳有机化学知识点的策略
有机化学存在知识点多、易混淆以及反应机理复杂等特点。因此,学生很难仅仅通过课堂教学就可以很好地掌握所学的相关知识点。即使教师在课堂上对有机化学知识进行详细讲解,且学生已完全明白这些知识点,但是,如果学生课后不及时对这些知识点进行归纳总结,很容易又遗忘或产生混淆。笔者认为,学好有机化学,更多的需要靠学生在课后进行总结。因此,教师在传授知识点的同时,要将归纳知识点的方法也传授给学生。对于有机化学,其归纳方法还是要从有机化学这门学科的本质出发。也就是说,要让学生明白,要通过有机物的结构(一般是官能团)对比,对相近有机物质的性质及反应特性进行归纳总结。比如,从乙烷出发,可以衍生出很多的知识点,如卤代乙烷、乙醇、乙酸、乙醛及乙酸乙酯等。通过比较,可以非常轻松地记住这些有机物涉及的知识点。
总而言之,在高职医学类专业开展有机化学教学确实存在许多挑战。因此,这就要求高职院校有机化学课堂教师做到耐心、细心。教学前要准确掌握学生的化学基础,制定合理的教学计划,因材施教。通过积极地调动学生学习有机化学的兴趣、适当地应用多媒体教学、开展探究性学习、培养学生正确的有机化学学习思维以及归纳有机化学知识点的策略,相信可以有效地在高职医学类专业中开展有机化学教学。
参考文献:
[1] 朱梅英,李献锐,倪瑞星.关于医用化学教学改革的探索[J].河北医科大学学报,2005,26(6).
[2] 王建.有机化学教学面临的难题和解决思路[J].连云港化工高等专科学校学报,2012,15(3).
[3] 李红.高职院校医学专业有机化学教学方法刍议[J].科教文汇(下旬刊),2011(07).
[4] 张正英.高职医用化学的教学现状及应对措施[J].读与写杂志,2010,7(10).
1 eChem的主要功能
eChem软件的主要有三个功能: Construct(构建)、Visualize(观察)和Analyze(分析)。Construct(构建)即可以方便自主地在工作区创建有机分子结构,软件自动形成三维的分子空间结构(默认是球棒模型),通过移动鼠标,就可以从不同角度观察这些空间结构(见图1)。此时如果点击Visualize(观察)菜单,软件底部的下拉列表就可以方便地对于所构建的分子模拟出球棒模型(Ball and Stick)、键线式(Wirefram)和比例模型(Space Fill),非常直观(见图2)。当按住鼠标的左键,就可以自由地全方位旋转窗口中的三维分子模型,观察到分子的三维空间和各个原子排列状况。当选择Analyze(分析)模块,软件会提示“Do you want to analyze just some of your molecules,or all of them at once?”(是否立即分析全部或部分分子?)这其中有两个选项,一个是部分分子(Some molecules),如果选择了就可以选择特定的分子进行性质比对;如果选择了所有分子(All molecules),则会把所有已经创建的分子进行比对;比对的内容是这些分子的参数,如熔点、沸点、分子量、原子数目、碳原子数量、偶极距、表面积等,便于分析了解构建分子的物理性质以及分子组成状况(见图3)。在操作中可以通过Choose Property(性质选择)项一个一个地列表出来,如果所选择的数据没有,就显示Unknown(未知)。
图1 eChem的构建(Construct)界面
总之,eChem软件简洁、小巧、实用,由于该软件是共享版的,不需要授权(License),可以免费共享给同学们课后自习和复习之用,也方便同学们自己来研究探讨分子的立体结构,提升学习兴趣。
2 eChem在有机化学教学中的应用
笔者在教学中通过软件非常方便地显示三维立体图形的特点为学生讲解和演示了有机分子的空间结构,取得了不错的效果;同时,还可以利用该软件进行有机分子的物理性质和立体化学的分析与讲解。
图2 eChem的观察(Visualize)界面
图3 eChem的分析(Analyze)界面
2.1 性质列表比较
有机化学结构复杂,性质有一定的差异,通过合适的分析(Analyze)列表对照,可以很好地比较各种有机物的物理性质(如:沸点、熔点等),如图4(右)就分别列举了乙烷、乙烯和乙炔的熔点、沸点等物理参数进行对照比较,便于讲述烷烯炔的物理性质差异;而图4(左)则列举了丙烷和乙醇的沸点差异,从而引入氢键对沸点的影响的讲述。这样增强了学习者的视觉刺激,帮助学习者对知识点的记忆。
图4 (左)丙烷、乙醇性质列表;(右)乙烷、乙烯、乙炔性质列表
2.2 立体化学的空间展示
有机化学的空间展示和立体异构一直是一个教学难点,通过eChem软件,可以帮助教师展示分子的三维空间,更方便地为学生分析分子的空间结构差异。
我院许多学生是文科生,对于空间想像能力不是很强,在讲述烯烃的“顺反异构”时(如图5所示的1-溴-1-丙烯的一对顺反异构体),学生会产生疑惑:氢原子和溴原子为什么不能通过双键碳原子的旋转交换位置?不理解含有双键的分子中会出现顺反异构体?笔者运用多媒体教学,应用eChem软件的立体三维图形,显示了氢原子和溴原子的位置是不可交换的,很好地展示了有机分子的空间结构,帮助学生很好理解了两个分子的空间结构的不同性和差异性,成功解释了顺反异构体的存在。
同样,在讲述对映异构的时候,可以利用eChem软件显示对映体之间的三维立体结构上的区别,通过把R-对映体和S-对映体的对照,并旋转对映体可以清楚的演示出两个对映体之间是无法完全重叠的,以及它们之间的镜像关系(见图6右),从而帮助学生从立体空间角度更好地理解了对映异构的概念,也方便了教师的讲解。
图5 1-溴丙烯的顺反异构体
图6 (左) 1-溴丙烯的三维球棒模型;(右)R-对映体和S-对映体的对映关系
eChem计算机分子建模软件使得我们能够借助计算机的多媒体教学系统,方便有效地构建分子模型及其三维空间,使教师更加简便地为学生演示分子空间的立体结构以及各种常见的性质,帮助学生更好地理解碳原子的杂化和化学键和有机分子比较真实的立体空间模型,提升了空间想象能力,同时也令学生加深了对微观世界的认识,而空间想象能力的培养对于学好有机化学是非常重要的。当然eChem也有一些不足之处,譬如软件自带数据库里的资源(如分子的分子量、熔点等)过少等,但是,eChem依然是一款有机分子三维空间展示的好软件,是学生学习和教师教授有机化学的好帮手。
一、有机化学教学研究现状
1.对有机物内在规律的研究
目前,有些文章总结了脱水反应常见的几种类型及其存在的规律;也有一些文章总结了有机物燃烧存在的规律及应用。例如,潘伟巧妙地将有机化学的反应整理成通俗易懂的歌诀,希望能够提高学生有机化学的学习效率;周利斌指出有机物结构十分复杂,一定要掌握好有机物的命名,他对有机物的命名作了一些具体分析,希望能够解决学生学习中存在的困惑。
2.对有机化学实验的研究
邝代治等人讨论了现代教育技术以及“绿色化学”的理念,对有机化学实验开始采用多媒体进行辅助教学,并探讨了“绿色化学”理念下,对有机化学实验教学课件进行创新设计应遵循哪些原则;冯银富针对有机化学实验教学,分别运用了实验法、问卷调查法以及访谈法等,进行了调查,调查结果显示学生对比能力、观察能力和缺乏必要的自我监控能力是导致问题出现的主要原因,同时教师自身的问题也对实验功能的发挥存在一定的影响,并在此基础上提出了有机化学实验教学的相关策略。
3.对有机化学学习方法的研究
白成娥等指出作为中学化学的一个重要知识点,有机物也是高考的重点,她总结了加成反应、取代反应、加聚反应、缩聚反应、消去反应、氧化反应以及显色反应,希望可以帮助提高学生对有机化学的学习兴趣;高志农等人指出在有机化学中,取代基效应与化合物自身的物理性质、反应活性、酸碱性以及反应的类型、速度等有密切关系,如果熟知官能团的特性,就可以利用取代基效应将一系列有机化合物的物理性质和化学性质有机地结合起来,更加利于学习和掌握。
二、有机化学中的科学观念
1.实验观
1828年,德国著名化学家弗里德里希・维勒经过艰辛探索,最终发表了《论尿素的人工合成》,维勒认为这是借助人力从无机物中制造出有机物的一项成功范例,对当时占据重要统治地位的“生命力论”产生了重要冲击,成功动摇了“生命力论”的根基。他指出不论是在氰与氨的反应、氰酸与氨的反应或氰酸银与氯化铵的反应中,氰酸最终都在实验室里变成了尿素。维勒合成尿素的成功范例表明探究一切物质的性质和组成的最科学合理有效方法就是进行实验。
2.分类观
化学研究基本观念之一就是分类的思想,在有机化学的主要研究历程中,分类的观念最初体现在“基团”的学说中,基的学说就是物质分类观的具体体现,其不仅在一定程度上改变了对复杂有机化合物的认识,而且简化了处理方法。如果再深入研究,可以根据各种原子团之间的异同与亲疏关系,在族与族之间建立起一定的联系,这样就可以把所有的有机化合物建立起井然有序的联系。这是一个非常大的进步,有机化学能够成为具有科学体系的学科,也就是从这时起步的。
3.转化观
化学实质上是一门研究物质转化的科学,物质的存在并不是静止不动的,而是彼此之间相互转化的。有机化合物的碳与碳之间是以共价键相连的,因此有机合成相对来说比较困难,常常要用加热、加催化剂、光照、加压等反应条件。19世纪20年代起,化学家不断合成各种功能各异、性能卓越的有机物,有机合成化学飞速发展。20世纪70年代以后,有机合成的新领域开始迅速发展,一些新的方法与理论如反应机理、构象分析以及各种物理方法等方面的进展,对有机合成化学的发展起着极大的推动作用。
三、科学观念为本的有机化学教学策略
1.充分应用教材,发挥知识优势
教师首先要对本学科的知识结构有很好的了解与掌握,知识结构的构建是培养学生科学观念的重要基础,学科知识结构中都隐含着重要的科学观念。有机化学的学习主线就是官能团及其转化,所以教师在教学时不仅要让学生很好地领会知识结构,还要引申并强化“物质结构决定物质性质,物质性质决定物质用途”这一化学观念。教学过程中,教师把现行的有机化学知识与有机化学发展史结合起来,帮助学生理解和掌握有机化学知识,形成良好的科学态度和科学价值观等,以达到全面提高学生科学素养的目的。
2.设计合理教学方式,增加科学体验活动
在科学观念的形成过程中,科学探究的学习方式具有不可替代的作用。新课程积极倡导探究学习,重视实验,只有在实验中才能让学生真正体验到有机化学反应的多变性与复杂性,只有通过对反应生成物的分析、实验条件的控制,才能使学生摆脱真正摆脱“理想实验”造成的狭隘的物质转化观,学会综合分析问题、解决问题的能力。
3.拓宽渠道,用好各种教学资源
现代媒体技术的飞速发展,使信息渠道也变得更加通畅,教学中多多借助于网络资源,可实现有机化学教学置于生产、生活中,可以变抽象为形象,还可以打破课堂教学的空间与时间限制。此外,有机化学与我们的生活息息相关,教师在教学过程可把具体的化学知识与社会生活相联系,为学生创设一个参与交流与表达的机会,增强对有机化学的学习兴趣。
【关键词】 有机化学; 医学 教学
20世纪下半叶,生命科学迅速发展的标志是分子生物学的兴起。从分子水平上理解生物体和生命过程,实际上也就是从化学的观点去从事现代生命科学的研究。这种发展趋势不仅对有机化学提出了新的挑战,也使得医用有机化学在高等医学院校公共基础课中提到了更高的战略地位。医用有机化学所涉及的内容广泛,概念比较抽象,分子结构复杂,化学反应多,但是由于课时的限制,不能深入展开讲解,学生普遍感到难于理解,难于掌握。因此,作为授课教师,如何达到预期教学目的,取得良好的教学效果是笔者经常思索的问题。笔者近年来在承担该门课的教学工作中,积累了一些经验,认为如果能根据学生的实际水平,把握医用有机课程的特点,处理好教学中的几个重要环节,灵活运用各种教学手段,将会取得事半功倍的效果。
1 精心设计绪论课教学,激发学生学习兴趣
在高等医学院校,一般将《医用有机化学》放在大学一年级第二学期,与《医用有机化学》同时开设的还有《解剖学》等专业基础课程。许多学生只重视专业课,对学习化学兴趣不大。针对这种现状,笔者认为必须重视绪论课的教学,要认真钻研教材,精心备课,用心安排好绪论课的内容,要使学生充分认识到医学离不开化学,化学是医学发展的基础,学不好化学不可能成为一名合格的医务工作者,更无法攀登医学科技的高峰,激发学生学习有机化学的热情。
为此,笔者认为在绪论课上除了介绍有机化学的发展简史外,还要讲授以下两个方面内容:一是有机化学新的成就和贡献以及有机化学与生命科学的关系。这就要求我们不能局限于教材,备课时应该查阅文献,了解有机化学的前沿,激发学生学习兴趣。例如,可以通过列举上世纪80年代以来诺贝尔化学奖的主要工作来分析化学的发展方向。因为通常诺贝尔化学奖所表彰的工作是10年前甚至20年前完成的,但是这一评选则是以现代科学发展的眼光来进行的,一定程度上反映了对化学发展趋势和方向的看法。[1]值得注意的是直接与生命科学有关的化学诺贝尔奖至少有10项之多。近年来,随着人类的约80000条基因测序工作的完成,接下来的后基因工作就是寻找相应的小分子去调控这80000条基因,包括天然产物和它们的类似物去调控基因的表达过程或直接作用于基因本身。这些实例能够激发学生科学地认识到化学在生理过程、疾病的防治、诊断、治疗中的重要作用。人类全面揭开遗传、变异繁殖、疾病、死亡等生命的奥秘必须依靠化学、医学、分子生物学家们共同努力。二是有机化学学科的特点、自己对学生的具体要求、以及授课计划等。使学生对教材知识结构有一个大概的了解,并且让学生明白应如何学习该课程。有机化学教材一般是按有机化合物的官能团体系划分章节,在每一章节,先学习命名,然后对其中一种或几种典型物质进行结构、性质、应用等内容的学习,并掌握它们同系物的相似性和规律性,有很强的系统性。医学专业学生要通过学习简单有机分子的反应,掌握有机化学的普遍原理,并初步具备联系体内复杂反应的能力。例如,醛与醇的亲核加成反应是糖的环状结构形成以及成苷反应的基础;含氮化合物的性质是蛋白质和核酸中涉及的一些反应的基础。这就要求我们要授予学生有机反应历程的理论知识,而不是孤立地陈述一个个具体的反应。因此绪论课上有必要介绍有机化学反应几大类型,使学生初步接触自由基、亲核试剂、亲电试剂等概念,对有机化学反应过程形成初步认识。
2 以“性质结构”作为教学主线,提高学生学习效率
笔者在历年的教学中发现学生在学习有机化学时觉得有机化学内容太多,头绪太乱,难记难学。其实有机化学课程的中心内容就是有机化合物的结构和性质,因此学习有机化学的重点应该放在认识化学结构上,结构决定性质,性质反映结构,“结构性质”就是掌握有机化学的“金钥匙”。
在各章的教学中, 讲解化学性质之前, 以“结构决定性质”为出发点, 对各类官能团的结构特征, 反应特性作全面的剖析, 使学生在接触具体性质之前, 对结构这一内因对化学性质的决定性影响先有一个轮廓认识。有了这种理论对实际的指导作用, 学生就会摆脱“不知其所以然”、“规律难寻”的状况。以《醛酮》一章的教学为例。醛、酮的分子中都含有官能团羰基,羰基碳原子为sp2杂化,碳氧双键由于碳氧的电负性不同而呈现较强的极性,电子云偏向氧原子一方,使氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷,亲核试剂首先进攻碳原子,发生亲核加成反应。由于羰基吸电子诱导效应的影响,使α氢活泼,能发生一系列反应。由于醛羰基的极性比酮羰基的极性大,空间阻碍也较小,因而在相同条件下醛比酮一般较易起反应。醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:
这样, 学生在学习醛酮的亲核加成、氧化、碘仿、羟醛缩合等反应时, 不仅不会有凌乱无序的感觉, 反而产生了刨根问底的求知欲,带着浓厚的兴趣,更加牢固地掌握繁琐的有机化学反应。
转贴于
在讲授有机物性质和结构的过程中,还应注意引导学生运用有机结构理论,从空间位阻效应和电子效应等方面综合分析有机物结构特征,以及由此引起的化学性质的微妙差异。引导学生从更高层次上理解结构和性质的辩证关系,从而更加全面深刻地把握整个学科体系。例如, 在讲不对称烯烃与不对称试剂的亲电加成时, 如果不从电子效应来分析, 学生即使记住了马氏规则, 遇到下列情况时, 做错了题也不知为什么。CH3CH=CH2+HCl;CCl3CH=CH2+HCl;ClCH=CH2+HCl这三个反应都是单烯烃的加成反应,但是加成方式是一样还是不一样呢?影响上述加成反应的结果是共轭效应还是诱导效应?这时学生就可能就老师的提问,根据所学知识而给出种种可能的解释。再经教师指导性释疑,他们就会茅塞顿开,既明白了何种情况下是诱导效应或共轭效应在起作用,又提高了学生分析判断问题的能力。
3 突出重点,分散难点,运用多种教学手段教好立体化学
立体化学是有机化学的一个重要组成部分,是有机化学课程教学中的一个难点,但立体化学知识对于医学院校学生充分了解酶促反应、药物疗效等知识有着重大的基础作用,不仅要讲,还要把基本概念和关键问题讲深讲透。
适用医学专业的有机化学教科书一般都设有专章进行讨论,差异在于把这一章放在全书中的哪一部分,是否在其他章节提前介绍基本概念和理论。目前我们选用的是卫生部规划教材吕以仙主编的《有机化学》,在讨论烃类化合物之后便安排立体化学这一章,并且在烃的各章中就开始介绍一些有关的立体概念,例如烷烃和环烷烃的构象分析,烯烃和环烷烃的顺反异构现象以及烯烃加成反应的立体化学等[2]。这种安排有利于教学,使学生在开始接触简单有机物的分子时就树立一个正确的立体概念。在立体化学专章中是以旋光异构现象为重点,对这方面的基础知识不仅要系统介绍,还要注意同其他章节或其他课程的配合。对已经学过的有关内容,可以扼要地再提一下,加深学生对这些基本概念和基本原理的印象;对需要留待以后章节中才讨论的内容,有些也需要及时地予以指出,为后面的讲授埋下一条伏线。例如在引出本章重点内容旋光异构现象之前扼要地小结一下烷烃、环烷烃及烯烃的构象及构型问题,就会有利于全面了解立体异构现象的概况,对问题的提出也感到比较自然,有利于引导学生进一步认识分子立体结构的重要性。
为了使医学生能学好立体化学知识,我们使用了大量的分子模型,使学生能比较直观地学习,同时我们充分利用多媒体教学手段,把化学结构绘图软件Chemwin与Powerpoint结合起来,将立体感极强的分子立体图形展示给学生。通过这些手段,我们使学生较快较好地掌握了立体化学的基础知识。我们在基础课教学中主要使用球棍式模型(Kekule模型),这种模型代表价键的小棍可适当选择其长度,便于观察分子中各原子在空间的相对位置,学生可以获得立体异构体的清晰表象,认识到立体异构体分子中各基团在空间的排列本质。但这种模型构成的分子与真实分子的形象相差甚大,因此在适当时机还需要用Stuart模型做一些典型化合物的分子结构进行示范和比较,使两种模型取长补短,更有利于帮助学生认识分子结构的立体形象[3]。
理解概念力求准确,这是学好立体异构的关键。对于概念的模糊或误解往往会导致错误的判断。例如:“旋转”和“翻转”这两个概念,顺反异构体产生的条件之一是“分子中存在不能自由旋转的因素”,如果误解为“翻转”,分子中各基团在空间的相对位置无任何变化,不能产生产生顺反异构体。旋光异构体的费歇尔投影式不能离开纸平面“翻转”,只能在纸平面上“旋转”偶数倍构型保持不变。如果“翻转”,使得费歇尔投影式表示旋光异构体的基团前后位置交换,其实质是改变了旋光异构体的构型,恰好变成它的对映体,所以不能“翻转”。由此看来,准确理解概念至关重要,来不得半点马虎。此外,本章中还要注意结构和构造、构型和构象、手性和手性碳、顺/反和Z/E、D/L 和R/S等概念的区别和联系。
诚然,在医用有机化学的教学过程中,有许多方面的问题值得我们探索、研究、解决。而每位教师因各自的教学方式不同,对上述问题可能有不同的理解。因此在这里提出的几个问题仅仅是笔者通过几年的教学实践总结出来的,供大家商讨,它对提高学生的学习兴趣,增强其学习主动性,改善教学效果均有一定作用。
【参考文献】
1 吴毓林,陈耀全.化学迈向辉煌的新世纪.化学通报,1999,62(1):3~9.
关键词
少学时;有机化学;教学改革
有机化学课程是化学类相关专业非常重要的一门基础课程。有机化学课程主要研究有机化合物来源、组成、结构、制法、性质、用途及其相关理论等问题,是许多有关学科的理论基础或技术基础。因此,学好有机化学对学习有关专业知识非常重要。
一、课程内容的革新
1.注意与高中所学相衔接
有机化学是螺旋式上升的课程,在新的课程标准中高中有机化学主要是让学习者初步掌握有机化学的基本知识,了解有机化学研究的基本方法,认识有机化学知识在日常生活和社会发展中的重要作用和意义。然而,本科有机化学则是在高中有机化学的基础之上进行一定的升华,学生得到一个完整的认识过程,使知识系统化。理论部分是在中学的基础上加以提高,在理论教学过程中,充分引用生活中常见的与有机化学相关的现象与实例,扩展和改变学生的思维,将理论与实践联系起来并应用于实践。
2.注意课程内容的取舍
有机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是短时间内可以掌握的和了解的,更不可能在如此少的学时内完成这一任务,这也要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点、难点,对于简单而必须了解和掌握的学生必须学会自学。从内容上分为基本理论和知识、主干内容(饱和烃、不饱和烃、卤代烃、醇酚醚、醛酮,羧酸等)。基本理论包括绪论里的内容(共价键的知识、杂化理论),还有命名,异构现象,电子效应、结构和表征,基本性质等。主干内容包括各类有机化合物的化学性质。每一类化合物中必有一个特征反应,或是亲电取代、或是亲电加成,或是亲核取代,或是亲核加成,这个和官能团的结构有着密切的关系,也是这一类化合物首先要掌握的反应。其次有的一类化合物还有氧化还原反应、α-H的反应,氧化、还原等等也是必须要学会的反应。还有的一类化合物独有的反应必须要着重讲明,如卤代烃和金属镁的反应。有的还要结合所讲专业的特点将某个章节重点突出讲解,以达到学习有机化学的目的。有些知识可以略讲或留给学生自学,如物理性质、聚合反应,等等。
3.注重教材选择
教材是学生学习的重要资源,课堂学习的参照,教材的重要性不言而喻。目前,工科类有机化学教材很多,我们选用的是天津大学高鸿宾主编的《有机化学简明教程》第二版,这本书增加了一些与有机化学相关的在生产和生活方面有实用价值的内容,与专业相关性连接紧密。我们学院还自己编写了习题集《有机化学导学》,这些习题结合上课内容,对学生针对性的联系很有帮助,实际效果良好。
二、实验教学的改进
工科的有机化学实验课时也较少,所以所做实验一定要突出有机实验基本操作、有机化合物合成的基本步骤、提纯的方法,为了更好的达到实验效果,就需要在有机化学实验教学中渗透创新性能力的培养。我们将实验教材中提到的知识点逐一加以分析,选择能够包含这些知识点的连续合成实验代替原有化合物的性质操作练习,以合成产物作为下一步合成的原料,此实验方案解决了长期以来学生对有机化学实验兴趣不高的现实,学生每步的实验过程都是最终产品的一个重要组成部分,强化了有机实验过程的逻辑性,使学生主动了解实验过程,分析实验成败与得失,在过程中不仅学习了实验基本操作,更以系统的观点掌握有机化学实验的要点。任课教师要不断提高自身的教学能力,加强实验教学的研究,提高实验教学质量。理论课老师兼带实验的模式可以跟好地将理论与实践相结合,在理论课上讲授基本原理,在实验过程中教师可以引导学生自行设计更优的实验方法,使学生的创新性思维得以发展。
三、授课方法的改革
苏霍姆林斯基说过:“不能使学生参与是教师的最大过失。”这就是说,只有教学过程中多与学生互动,才能引起学生对教学内容的高度关注,才能有兴趣去关心现实问题。在课堂教学中,可以适时向学生提问,或提出问题与学生共同讨论,用启发性的语言诱导学生的思维活动,使学生根据教师讲授的线索进行独立思考,开展积极思维活动,真正成为主体。启发式教学是以充分调动学生的主观能动性为教学指导思想的教学活动,启发式教学方法是现代大学教学方法的主要特征。启发式教学强调教师在教学中最大限度地调动学生的思维和学习的自觉性,引导学生融会贯通地掌握知识、培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
第一,在每章开始前把该章的教学目的、重点、难点明确告诉学生。在讲授时,对重难点讲深讲透,根据有机化学的特点辩证施教。学习有机化学需要抓住以下几点并联系起来看问题。一是结构决定性质,性质反应结构。所以知道化合物的结构至关重要,也要深入并用自己的语言来理解价键理论、杂化轨道理论等重要理论。二是官能团的定义。官能团是活泼的容易发生反应的原子或基团。有机化学课本都是根据官能团分类的结果来分配成相关章节讲解的,所以每一章中官能团首当其冲会发生反应。三是有机化学反应就是旧键的断裂和新键的生成。一定要看反应的部位和有机化合物中主要的碳原子的去向。四是电子效应(诱导效应、共轭效应和场效应)、立体效应。这两个效应是以影响有机化合物的结构和有机化学反应的重要因素,考虑问题时需要时刻考虑的。五是有机化学稳定性原理,从反应物到中间体再到生成物,越稳定越容易反应。
第二,短学时的课程注重知识间的衔接、对比和总结。烷烃、烯烃和炔烃是铺垫章节,重点让学生掌握sp、sp2、sp3杂化:有机化合物中主要的原子是碳原子,它都是杂化了以后去形成化合物的。不饱和烃、芳烃和卤代烃要深深理解官能团的特征反应(亲电取代、亲核取代、亲电加成和亲核加成)的意思。芳烃由于共轭效应形成了芳香大π键,所以虽有双键不容易加成而是取代的特殊一章,此章总结性讲解,五个化反应,一取代到二取代,二取代到三取代。卤代烃和醇,醇和酚,酚和芳烃,醛酮和羧酸及其衍生物中有相似的化学性质,可以对比着讲解。
第三,课堂中渗透学习有机化学反应的方法,学习起来就会变得容易很多。抓住官能团及其附近是容易发生反应的部位,再看旧键新键的变化、碳原子的去向以及一些规则就可以很好的记住化学反应方程式。第四,遇到上节课有重要的化学性质或理论时,都会回忆上节课所学习的内容,形式可以多样化,比如让学生回答上节课所学内容或者针对上节课的重点做几道相关的习题,并给学生进行打分制,记录到平时成绩里,这样可以使得学生关注每节课所讲的知识,使学生的知识由感性上升到理性,由分散到系统化、完整化,完成教学上的又一次升华。
总之,通过几年的有机化学教学,我们逐步探索出了一套少学时有机化学课程的教学规律和方法,优化了教学内容,改善了课堂教学效果,提高了有机化学的教学质量,取得了较好的效果。当然,有机化学的教学建设与改革仍在不断地向前发展,需要我们不断地提高教学水平,研究和分析少学时课程教学规律仍将是我们提高教学质量的一项重要工作。
作者:杨卉 李松波 郝燕 王延铭 单位:内蒙古科技大学化学与化工学院
参考文献:
就近两年的浙江高考化学试题而言,尽管学生的大体情况不是很理想,但分析有机化学的相关试题学生定能有所收获.
一、回归试题,寻求收获
例1 下列说法正确的是( ).
a.按系统命名法,化合物
ch3 ch2 chch(ch3)2 ch2 ch2 ch(ch3)2的名称为2,6-二甲基-5-乙基庚烷
b.丙氨酸和苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
c.化合物是苯的同系物本文由收集整理
d.三硝酸甘油酯的分子式为c3h5n3o9
分析:这个题目的答案为d.虽说是个选择题,但题目所要考查的知识十分全面.a选项考查的是有机物的系统命名法.b选项考查的是有机化合物之间的反应规律.相对于a选项本题的知识点较易掌握.c选项考查的同系物的定义.d选项则是考查有机化合物的分子式的书写.这个题目集合了有机化学的一部分知识点.有机化学基础涉及的有机物多,知识点多,记忆的内容多,但有机化学又有很好的内在联系和规律,如贯穿有机化学的一条主线是“具有相同官能团的一类有机物的性质相似”,只要掌握了这一规律就能“以一知十”.a选项的系统命名法是有机化学的基础知识,只有掌握了命名才不会颠三倒四、张冠李戴.有机化学物的命名不单单是选项中所包含的两个原则,它还涉及“官能团、主链最少碳原子数”等原则,在解答题目时应以结构为主题,将一些零散的知识串联起来.尤其是b项考查的是有机物不同结构所拥有的不同性质,如羟基可以与碱反应,酯基也可以与碱反应,在做题时不应只想到题目中的几个官能团,应尽可能多地罗列出课本中经常出现的官能团,掌握它们的性质.
对于将有机物的结构、分子式、性质及反应方程式一系列知识综合起来的题目,学生应进行综合解答.这就要求将某一单一有机物混乱的知识串联起来记忆,虽然毫无规律可循,但它跟有机物本身关系密切.在复习时,学生必须借鉴解答类似题目获得的经验和教训,在记忆某一有机物时应将其连串的知识当做一个系统来记忆,这样纵使题目万般变化也能抓住重点进行解答.打破有机物之间的限制,进行学科内综合复习,将知识系统化、条理化.有机化学知识点较多,在复习中可以通过分析对比、前后联系、综合归纳,把分散的知识条理化.
二、复习应兼顾习题
1.题目与知识相互融合巩固记忆
在复习备考时,记忆是关键,只有将知识点全部记忆下来考试时才能灵活运用.有机化学要记忆的东西是有规律可循的,有机物因结构、官能团的不同也会显现出各自不同的性质.有机化学的学习对学生的思维要求层次较高,学生必须具备思维灵活性、适应性,因而有机知识的记忆相对较难.经过实际的调查发现有些学生只是单纯地对照书本及笔记来疯狂地背诵,追根到底是因
为他们错误的记忆方法才导致记忆不够牢固.
习题和考试有着直接的联系,学生不应只针对课本和笔记来记忆,如能够对做过的习题进行复习记忆,那么他们的注意力得到了一定程度转移后兴趣也随之递增,记忆知识就会轻松许多.
2.复习习题能帮助学生改善不良的化学用语习惯
2浓缩教材,合理安排教授内容,教学中突出重点和难点
传统的有机化学主要讲授有机物的命名,结构,性质,反应机理及有机波谱分析。在医学有机化学课程教学过程中,教师可以重点讲授物质的结构、命名、性质等基本理论,弱化化学反应机理的解释,同时更要注重联系有关医学药学的实际知识。这样既能使学生掌握基本的知识面,提高学生的学习兴趣,又能使学生时时刻刻意识到有机化学与自身专业息息相关。在教学过程中,应特别注重讲解物质结构、性质与医学药学的联系。教师可以在重点难点知识讲授中引入故事激发学生的学习兴趣。如讲解手性分子的来源和生物作用时介绍[3]。20世纪60年代出现的沙立度胺(Thalidomide)事件,沙立度胺具有镇静催眠作用,还可显著缓解妊娠妇女的呕吐反应,沙利度胺分子结构中含有一个手性中心,从而形成两种光学异构体,其中构型R-(+)-的结构有中枢镇静作用,另一种构型S-(-)-的对映体则有强烈的致畸性,无数妇女服用了消旋药物,减轻了妊娠反应,但随后全球有近万例畸形胎儿出生,沙立度胺事件成为药学史上的沉痛教训。通过事例教学能迅速提高学生的学习兴趣。在讲到硫醇的时候,可以讲授重金属的中毒原理。重金属是指相对原子质量大于65的金属,所以从元素周期表上来看铜以后的金属都是属于重金属。重金属能够使蛋白质的结构发生不可逆的改变,蛋白质的结构改变功能就会丧失,体内的酶就不能够催化化学反应,细胞膜表面的载体就不能运入营养物质、排出代谢废物,肌球蛋白和肌动蛋白就无法完成肌肉收缩等。然后深入到蛋白的中毒原理和解毒原理[4]。最后提到工业的发展,部分土壤中重金属超标,教育学生树立环保意识。
3对知识点进行加工处理,避免平铺直叙
有机化学中描述的内容相当多,教师在教学中如果平铺直叙,面面俱到,学生就会感到枯燥乏味,容易走神睡觉,达不到好的教学效果。教师需要对教材进行深加工处理,根据教学目的对教材内容进行统筹安排,对语言进行加工处理,用通俗易懂的语言讲解深奥的知识点,能最大限度地激发学生的热情和兴趣。电子效应中的诱导效应、共轭效应、超共轭效应等经典理论,在有机化学中应用很广,贯穿于有机化学的始终,利用电子效应可以分析有机化合物的结构,推断有机化合物的性质,判断有机化学反应的产物;对有机化合物反应速度、反应选择性、反应机理等都有着显著影响[5]。在解释有机化学中不对称试剂与不对称烯烃进行加成反应时的加成规律,即著名的“马氏规则”。“马氏规则”的核心是异性相吸。在亲电加成中,一般根据“马氏规则”是“氢多碳原子上(亲)上加氢(亲)”,简称为“氢上加氢”,然后从电荷的分布在讲解原因。这样能使呆板的课堂气氛活跃起来。