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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)有機化學(xué)的重要性,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關(guān)鍵詞] 有機化學(xué);緒論;教學(xué);興趣
[中圖分類號] G423[文獻標識碼]C [文章編號]1673-7210(2011)04(a)-126-02
Design for introductory class medical organic chemistry
LI Shuang, WANG Haijun
(Qiqihar Medical College, Heilongjiang Province, Qiqihar 161006, China
[Abstract] Organic chemistry is a basic course in medical college. It is significant to learn organic chemistry. The introduction of organic chemistry is the first lesson to freshmen. It is important to them for the future study. Students understood the purpose of organic chemical by introduction “what is”, “what to learn”, “why to learn” ”how to learn” through our explaining of introduction class. Develop their interest in learning organic chemistry.
[Key word] Organic chemistry; Introduction; Teaching; Interest
有機化學(xué)是醫(yī)學(xué)高等院校開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程,其教學(xué)目的是為了使學(xué)生掌握與醫(yī)學(xué)有關(guān)的有機化學(xué)的基本概念、基本理論及其應(yīng)用知識等,對學(xué)好醫(yī)學(xué)知識有重要的作用,特別是為后續(xù)的生物化學(xué)、藥理學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)[1]。但對于一年級的醫(yī)學(xué)生來說,他們往往未能了解有機化學(xué)課的重要性,常認為只要學(xué)好那些直接講授醫(yī)學(xué)知識的課程就行,而對有機化學(xué)課不夠重視,這給有機化學(xué)的教學(xué)帶來相當大的壓力。如何在短時間內(nèi)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的興趣,并不斷鞏固和增強這種興趣,筆者認為上好緒論課是關(guān)鍵。那么緒論課應(yīng)該講什么、怎么講?結(jié)合幾年的執(zhí)教經(jīng)驗,為了使學(xué)生明確有機化學(xué)“是什么”、“學(xué)什么”、“為什么學(xué)”和“怎么學(xué)”這幾個問題,本文從有機化學(xué)緒論課如何設(shè)計與講授入手,為學(xué)生學(xué)好有機化學(xué)建立一個良好的開端[2]。
1 什么是有機化學(xué)
在講解這個問題時,不要簡單直接地給出一個抽象的概念,而要從教材內(nèi)涵出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生。首先要簡單地介紹一下有機化學(xué)的發(fā)展史及成就。在講解這一發(fā)展史時可以引出“有機”一詞的歷史根源及它的建立和不斷發(fā)展過程。接著介紹一下不同時期對有機化學(xué)的發(fā)展做出重大貢獻的化學(xué)家。如首先將有機化學(xué)和無機化學(xué)分開的著名化學(xué)家柏哲里(Berzelius),打破生命力學(xué)說的韋勒(Wohler)、柯爾柏(Kolbe)和柏賽羅(M. Berthelot),提出分子軌道對稱守恒原理的有機合成大師伍德沃德(Woodward)和量子化學(xué)家霍夫曼(Hofmann)等。通過這一部分的介紹和學(xué)習(xí),能使學(xué)生領(lǐng)悟到一門學(xué)科發(fā)展的漫長和艱辛及這些化學(xué)家熱愛科學(xué),獻身科學(xué)的崇高精神,從中受到啟迪和教育[3]。
2 有機化學(xué)學(xué)習(xí)什么內(nèi)容
這一部分主要是講解有機化學(xué)研究的內(nèi)容。有機化學(xué)是研究有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學(xué)。我們主要研究的內(nèi)容包括有機化合物的特點、分類方法、構(gòu)造式的表示方法、有機反應(yīng)的基本類型以及它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。這就是我們有機化學(xué)研究的范疇。通過講解有機化學(xué)研究的內(nèi)容,不僅使學(xué)生明確了“學(xué)什么”的問題,還使學(xué)生對有機化學(xué)有了進一步的理性認識,對學(xué)生學(xué)好有機化學(xué)有著積極的促進作用[4]。
3 醫(yī)學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)有機化學(xué)
通過前兩個問題的講述,學(xué)生對有機化學(xué)這門課有了初步的認識。接下來要向?qū)W生解釋的問題就是“醫(yī)學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)有機化學(xué)”。討論這個問題主要是讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)這門課程的目的。這部分主要是討論醫(yī)學(xué)與有機化學(xué)的關(guān)系。有機化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系非常密切。醫(yī)學(xué)的研究對象是人體的生命過程,人體是以生命物質(zhì)為基礎(chǔ)構(gòu)成的,而生命物質(zhì)絕大多數(shù)是有機化合物,如糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸等。生命過程本身就是無數(shù)有機化學(xué)反應(yīng)的綜合表現(xiàn),例如糖類分為單糖、低聚糖和多糖。血液中還有0.1%的葡萄糖,由血液輸送到全身,在組織中發(fā)生代謝,提供人體所需要的能量。糖原是由許多葡萄糖聚合而成的,人體能把多余的葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃瓋Υ嫫饋?,需要時糖原再水解生成葡萄糖,以滿足人體需要。人的肝臟和肌肉中都儲存有大量的糖原。核酸是人體內(nèi)一類含有磷酸基團的大分子化合物,它在細胞內(nèi)常與蛋白質(zhì)結(jié)合以白質(zhì)的形式存在。一切生物體內(nèi)均含有核酸。隨著醫(yī)學(xué)各學(xué)科的研究向分子水平的發(fā)展,越來越多的生命現(xiàn)象歸結(jié)為最基本的化學(xué)過程。再例如,某些疾病的發(fā)生與體內(nèi)自由基的產(chǎn)生及消除的失衡有關(guān);體內(nèi)某些大分子的細微空間結(jié)構(gòu)的改變可能是某些知名疾病的誘因。此外,有機化學(xué)還是研究藥物構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)。近年來,隨著新試劑和新反應(yīng)的大量出現(xiàn),對生物的不對稱合成反應(yīng)以及外消旋藥物的拆分方法研究已成為發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。這部分內(nèi)容的講解及舉例能使學(xué)生認識到有機化學(xué)無論對現(xiàn)階段其他醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),還是將來從事的臨床工作都有舉足輕重的作用,從而引起學(xué)生對學(xué)習(xí)有機化學(xué)的重視。
4 怎樣學(xué)習(xí)有機化學(xué)
有機化學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的一門基礎(chǔ)課程,為后續(xù)的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),一般都在第一學(xué)年第二學(xué)期開課,面對的是剛剛邁入大學(xué)校門的新生。由于剛?cè)氪髮W(xué)不久,對大學(xué)和高中的區(qū)別,尤其是教與學(xué)的區(qū)別可能沒有深刻體會,會繼續(xù)用高中的學(xué)習(xí)方法。因此必須讓他們明白,大學(xué)開設(shè)的課程一般具有課本內(nèi)容多,上課進度快、信息量大、輔導(dǎo)課和習(xí)題課少、自習(xí)時間相對較多的特點。要想盡快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)生活,必須做到三點:刻苦、自學(xué)和掌握適合自己的學(xué)習(xí)方法。有機化學(xué)的學(xué)習(xí)方法很多,比如:歸納法、比較法、結(jié)構(gòu)分析法、讀書指導(dǎo)法、理解記憶法、聯(lián)想記憶法、復(fù)習(xí)記憶法等。這些學(xué)習(xí)方法并不是對每個人都適應(yīng),因為自身條件和興趣愛好不同,所以一定要根據(jù)自身的特點而選擇適合自己的學(xué)習(xí)方法。教師在介紹這些學(xué)習(xí)方法時,應(yīng)該結(jié)合具體實例進行講解。如介紹比較法時,可以結(jié)合甲烷、乙烯、苯、苯酚在一定條件下都能跟溴單質(zhì)反應(yīng),但反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)類型都不同,學(xué)習(xí)時進行重點對比,加深記憶[5]。介紹復(fù)習(xí)記憶法時,讓學(xué)生以烷烴或烯烴為原料合成羧酸及其衍生物, 再將羧酸及其衍生物制備成鹵代烴[6]。不管用什么學(xué)習(xí)方法,學(xué)生在學(xué)習(xí)有機化學(xué)過程中,都要抓住一條主線:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。
俗話說的好,好的開端是成功的一半,緒論作為有機化學(xué)的第一堂課,其作用不言而喻。如果能夠在緒論部分的學(xué)習(xí)中使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生對有機化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,將對后續(xù)的教學(xué)工作有很大的幫助。
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[關(guān)鍵詞]藥學(xué)專業(yè);有機化學(xué);教學(xué)改革
有機化學(xué)是研究有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)規(guī)律的一門學(xué)科,是藥學(xué)專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是生物化學(xué)、藥物化學(xué)、藥物合成、藥物分析、天然藥物化學(xué)等專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)[1]。在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),有機化學(xué)的基本概念、基本理論和化學(xué)反應(yīng)繁多且復(fù)雜,在課堂學(xué)習(xí)中學(xué)生感覺有機化學(xué)難記、難學(xué)且枯燥無味,甚至部分學(xué)生對有機化學(xué)課程產(chǎn)生厭倦情緒[2]。如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好有機化學(xué),為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ),積極探索教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,是值得我們認真探討的問題。筆者結(jié)合近幾年教學(xué)經(jīng)驗對教學(xué)方法進行改革探討。
1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)積極性
有機化學(xué)課程知識點多,結(jié)構(gòu)性質(zhì)多,反應(yīng)多且易混淆,概念抽象,反應(yīng)機理抽象難理解,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺枯燥,難懂難學(xué),易失去信心,從而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。此外,地方院校的學(xué)生,基礎(chǔ)稍顯薄弱,在高中階段部分學(xué)生對化學(xué)就不感興趣,進入大學(xué)后對化學(xué)類學(xué)科還殘留一些不“感冒”心理?!芭d趣是最好的老師”,因此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。首先,我們在第一次課講講生活中的“衣食住行”與有機化學(xué)的關(guān)聯(lián)性。如一些食品安全問題都是由于此類化合物濫用引起的,比如“吊白塊”、“西瓜膨大增甜劑”、“面粉增白劑”、“反式脂肪酸”、“增塑劑”等[3];講講有機化學(xué)與藥學(xué)互相關(guān)聯(lián)的例子,比如磺胺類藥物的發(fā)現(xiàn),簡述喹諾酮類藥物的構(gòu)效關(guān)系等,這些能讓學(xué)生充分認識到有機化學(xué)在生活中的重要性,在藥學(xué)專業(yè)中的重要地位,從而讓學(xué)生從內(nèi)心感受到學(xué)好有機化學(xué)的重要性。其次,可以講有機化學(xué)諾貝爾獎獲得者的勵志故事,從人文思想上陶冶學(xué)生,無形中會增加學(xué)生對有機化學(xué)的興趣與重視程度。最后,老師第一次上課在形象、教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)方式上要根據(jù)學(xué)生特點進行精心琢磨。比如,我院藥學(xué)專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)普遍相對薄弱,對有機化學(xué)有愄具心理,第一次上課適時鼓勵他們就顯得相當重要?,F(xiàn)在的大學(xué)生平時學(xué)習(xí)積極性不高,普遍課前不預(yù)習(xí),課后不復(fù)習(xí),這樣容易造成知識點越積越多,學(xué)習(xí)越來越吃力,慢慢產(chǎn)生“放縱式”學(xué)習(xí),這種現(xiàn)象值得我們深究。我們平時把學(xué)生分成幾個學(xué)習(xí)小組,多布置團體作業(yè)給他們,這樣無形中可增加團隊協(xié)作精神和能力,無形中促進他們要學(xué)習(xí),不能拖團隊的后腿,從而保持學(xué)習(xí)積極性。此外,我們組織學(xué)生在課余時間進行有機化學(xué)學(xué)習(xí)交流會,由高年級學(xué)生分享學(xué)習(xí)有機化學(xué)的心得,談?wù)剾]有學(xué)好有機化學(xué)導(dǎo)致以后在學(xué)習(xí)藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)等專業(yè)課程時的困境,“前車之鑒”有一定的鞭策作用。提高積極性的方法還很多,根據(jù)實際情況靈活運用,會有不錯效果。
2改革教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)手段多元化
有機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容稍顯陳舊,這就要求我們對教學(xué)內(nèi)容進行一些改革,以適應(yīng)教學(xué)發(fā)展和創(chuàng)新藥學(xué)人才需要。首先,我們根據(jù)自身院校辦學(xué)特色并結(jié)合學(xué)生整體情況,對教學(xué)內(nèi)容進行精講、略講與自學(xué)等不同層次進行分類。比如波譜解析的知識和糖、氨基酸、蛋白質(zhì)等內(nèi)容作調(diào)整。其次,對教學(xué)內(nèi)容進行整合,如李霞[4]、劉玉梅[5]等人對有機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的整合很有借鑒意義。我們借鑒前人的教學(xué)經(jīng)驗,加以改進形成一套適合自身院校的教學(xué)內(nèi)容。此外,在教學(xué)過程中緊緊圍繞藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)體系的特點,把藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥物分析等專業(yè)課程知識與有機化學(xué)緊密結(jié)合,比如:講酚這一章時,講酚羥基性質(zhì),可以聯(lián)系藥物化學(xué)有酚羥基的藥物,讓學(xué)生課后去尋找歸納總結(jié),然后再課堂討論總結(jié),這樣既能豐富有機化學(xué)視野,又可讓學(xué)生體會基礎(chǔ)學(xué)科的重要性,從而提高教學(xué)效果。有機化學(xué)教學(xué)手段不斷發(fā)展,形成很多不同特色的教學(xué)方法。我們在教學(xué)中根據(jù)不同章節(jié)加以應(yīng)用,形成多元化特色。如我們可以用案例教學(xué)法講馬氏規(guī)則,親核加成反應(yīng)等;可以用啟發(fā)式教學(xué)法[6]講化合物的命名、性質(zhì)等;采用多媒體,把一些抽象知識形象化,提高學(xué)生的認知效果;當然,傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法也必不可少,特別是機理解釋,習(xí)題講解時,板書的現(xiàn)場推理,能更好地讓學(xué)生對知識點的理解掌握。當然,有機化學(xué)教學(xué)手段還很多,根據(jù)自身教學(xué)特色,創(chuàng)新性地結(jié)合應(yīng)用,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。
3調(diào)查總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,科學(xué)建立試題庫
有機化學(xué)課程內(nèi)容多,很多知識點易混淆,如果課后不復(fù)習(xí),很容易學(xué)了后面的忘了前面的,達不到好的學(xué)習(xí)效果。為了平衡考察學(xué)生對知識的掌握情況,提高教學(xué)效果,我們建立試題庫。這樣方便學(xué)生課后利用試題對知識點深入了解,同時期末還可用來作考察學(xué)生的試題,這樣可以達到每屆平衡科學(xué)考察學(xué)生。我們建立試題庫,根據(jù)自身院校特色與學(xué)生綜合情況,調(diào)查總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,精心鉆研,每年不斷改進。首先,根據(jù)每屆期末考試試卷分析情況,對試題難易程度、得失分情況、題型變化、知識點掌握等作個匯總,逐步建立題型多樣的試題庫。其次,通過發(fā)放問卷調(diào)查,調(diào)查學(xué)生對知識點的理解,掌握情況,對某些知識點講解所用教學(xué)方法,容易混淆的知識點等作個匯總,根據(jù)教學(xué)大綱要求科學(xué)平衡建立試題。再次,讓學(xué)生參與建立試題庫,根據(jù)他們在學(xué)習(xí)過程中容易混淆,容易忘記,難于理解的知識來出題,然后老師篩選出一套試題庫,這套試題庫用于學(xué)生以練題促進對部分知識點的理解掌握。通過學(xué)生出題,可以提升他們的學(xué)習(xí)能力。
4創(chuàng)新實驗教學(xué),優(yōu)化考核方法
有機化學(xué)是理論和實踐很強的一門課程,通過實驗教學(xué)不但可豐富理論知識,還可提高學(xué)生動手能力和思考、發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力,因此實驗教學(xué)在有機化學(xué)教學(xué)中起著重要作用。但如果學(xué)生做實驗按照實驗指導(dǎo)書按部就班進行,實驗效果并不好,學(xué)生的積極性和主動性普遍不高。為適應(yīng)藥學(xué)人才培養(yǎng)發(fā)展需求,提高實驗課教學(xué)質(zhì)量,我們對實驗教學(xué)進行試探性改革。首先,精選實驗內(nèi)容,改編部分教學(xué)內(nèi)容。有些實驗內(nèi)容陳舊,我們根據(jù)藥學(xué)專業(yè),把部分有機化學(xué)實驗進行改編。其次,安排綜合性實驗,開設(shè)創(chuàng)新性實驗。有機化學(xué)與其他課程有交叉滲透,我們會開設(shè)綜合性實驗,指導(dǎo)學(xué)生完成。最后,為進一步提升實驗教學(xué)質(zhì)量,豐富教學(xué)內(nèi)容,鼓勵教師對實驗內(nèi)容和方法進行改革。我們有機化學(xué)考核分為平時成績、實驗成績、期中成績和期末成績。我們可以科學(xué)創(chuàng)新改革,建立多元化考核體系。首先,可以在平時成績這一塊增加比重和考核類別。如課題討論、課后習(xí)題、小組討論、團隊作業(yè)(PPT形式)、調(diào)查總結(jié)報告等,這樣不斷促進他們學(xué)習(xí),慢慢提高學(xué)習(xí)積極性。其次實驗成績,我們對平時的動手操作和實驗結(jié)果很重視,把它作為實驗成績考核的一部分,這樣無形中讓學(xué)生平時增加對實驗的重視程度,起到好的實驗效果。期末時,我們會組織實驗操作考核,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生平時實驗動手能力的培養(yǎng)。期中成績,我們在教學(xué)中段進行期中考試,作為階段性考察學(xué)生學(xué)習(xí)情況?,F(xiàn)在的學(xué)生較懶散,有中段考核,在一定程度上能讓他們保持學(xué)習(xí)積極性。有機化學(xué)隨著藥學(xué)專業(yè)學(xué)科建設(shè)的發(fā)展而不斷發(fā)展,為適應(yīng)社會發(fā)展需要,培養(yǎng)創(chuàng)新藥學(xué)人才,我們必須對有機化學(xué)教學(xué)不斷創(chuàng)新改革。在教學(xué)中,根據(jù)不同院校辦學(xué)特色與學(xué)生綜合情況,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗和理念,不斷豐富課堂文化,在改革探索中形成特色教學(xué)體系。如何更好地促進有機化學(xué)教學(xué)發(fā)展和改革創(chuàng)新從而提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,需要教學(xué)工作者進行長期深入研究。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:有機化學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)效果
課堂教學(xué)是學(xué)校最基礎(chǔ)、最核心的教學(xué)工作,是培養(yǎng)人才過程中的重要環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的途徑之一,教學(xué)質(zhì)量直接影響著人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心因素。有機化學(xué)作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,通過學(xué)習(xí)有機化學(xué)的基本概念和理論,有機化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),有機化合物的合成及相互之間的轉(zhuǎn)化[1],可以培養(yǎng)學(xué)生正確選擇有機化合物的合成、分離提純,及時掌握現(xiàn)代有機合成分離鑒定的手段以及提高分析問題、解決問題的能力。但有機化學(xué)內(nèi)容繁雜,加上一些理論較為抽象,不少學(xué)生反映有機化學(xué)比較難學(xué)。目前我國處于進一步深化教育改革、提高教育質(zhì)量的階段,在課堂教學(xué)中如何真正做到以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo),在傳授基本理論知識和技能的同時,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,提高教學(xué)質(zhì)量,是近幾年河南工業(yè)大學(xué)有機化學(xué)教學(xué)團隊一直在探討的重要課題。團隊根據(jù)多年來有機化學(xué)課程的教學(xué)經(jīng)驗,結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點和學(xué)生的實際水平,對有機化學(xué)課堂教學(xué)進行了深入研究和探討。
一、根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,進行明確的定位
同一課程在不同的大學(xué)以及不同的辦學(xué)層次應(yīng)該有不同的培養(yǎng)目標,其教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時和教學(xué)方法等也應(yīng)有不同的定位[2]。河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是介于化學(xué)和化學(xué)工程與工藝之間的專業(yè),培養(yǎng)理工結(jié)合,以工為主的應(yīng)用型人才。諾貝爾獎獲得者李遠哲教授說過:“應(yīng)用科學(xué)的研究要想真正解決工業(yè)上一些比較重要的科學(xué)問題,必須要有非常良好的基礎(chǔ)訓(xùn)練”,因而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的人才必須有堅實的理論知識和解決實際問題的能力。根據(jù)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標,結(jié)合現(xiàn)在的學(xué)生具有多元化價值觀的實際情況,在有機化學(xué)教學(xué)目的和要求上進行了改變。
這就要求基礎(chǔ)課教師在教學(xué)過程中不僅要傳授相關(guān)的基礎(chǔ)知識,將該課程及其所在學(xué)科的最核心內(nèi)容展示出來,更要注意傳授基本的思想方法,注意培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的思想方法去分析、認識、歸納、總結(jié)知識的能力,讓學(xué)生切實感受到有機化學(xué)課程及學(xué)科的魅力及精華所在。為了達到這一目的,我們必須將授課內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標聯(lián)系起來。同時,隨著近些年招生人數(shù)的增加,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,但學(xué)生都是可以培養(yǎng)造就的。因而教學(xué)中要注意到學(xué)生的個體差異,通過分層教學(xué)、能力分組、抓兩頭帶中間等教學(xué)組織形式,既能適應(yīng)個別差異又有較高效率實現(xiàn)最優(yōu)發(fā)展、面向全體,以達到良好的教學(xué)效果。
二、構(gòu)建學(xué)生為主體,教師重引導(dǎo)的教學(xué)模式
現(xiàn)代教學(xué)理論認為,教師在教學(xué)活動中應(yīng)是組織者、引導(dǎo)者;學(xué)生是學(xué)習(xí)的真正主人,教學(xué)的成敗往往取決于學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動性[3]。有機化學(xué)教學(xué)的根本目的是在傳授有機化學(xué)基本知識的同時,不斷提高和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。要想達到這一目的,就要用學(xué)生自學(xué)為主,教師講授重點、難點為輔的教學(xué)模式,而不再是以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在教學(xué)中教師應(yīng)是教學(xué)活動中的編導(dǎo),要創(chuàng)設(shè)各種情景和條件,引發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),善于提出問題讓學(xué)生思考;同時要尊重學(xué)生,信任和鼓勵學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。如教師可以選取新反應(yīng)較少的取代酸、雜環(huán)等章節(jié),鼓勵學(xué)生充分利用圖書館等平臺查閱資料,在學(xué)生先自學(xué)總結(jié)的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生寫出教案并指導(dǎo)其修改后,由學(xué)生作為教師進行講授,以充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,鼓勵學(xué)生主動獲取知識、應(yīng)用知識解決問題。開展學(xué)生共同參與、分組討論的課堂教學(xué)活動,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高教學(xué)效果。也可以提前指定內(nèi)容讓學(xué)生在查閱文獻資料的基礎(chǔ)上,與其他同學(xué)進行討論,最后以講座或報告的方式進行匯報交流。這種以學(xué)生討論為主的學(xué)習(xí)方式,不但有利于學(xué)生對有機化學(xué)課程所學(xué)知識的理解,也能加深對化學(xué)發(fā)展及有機化學(xué)對人類生產(chǎn)生活的重要性的認識,有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。通過課堂教學(xué)和自主學(xué)習(xí)的合理分配,讓學(xué)生積極主動參與,教師還可以根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時調(diào)整自己的教學(xué)。這些成為學(xué)生自主獲取知識、提高學(xué)習(xí)效率、深化理解書本知識的手段,是提高教學(xué)效果非常有效的方法。
三、理解學(xué)科特點,引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法
有機化學(xué)作為一門獨立的學(xué)科,其研究對象為有機化合物,“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”[4]。在有機化學(xué)課程教學(xué)中,一是要教會學(xué)生根據(jù)有機化合物的結(jié)構(gòu)理解、歸納有機化合物的性質(zhì)與反應(yīng);會通過性質(zhì)與反應(yīng)確認有機化合物的結(jié)構(gòu)。這就要求教師在教學(xué)過程中要善于由結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出性質(zhì),將化合物的性質(zhì)反應(yīng)與其結(jié)構(gòu)特征緊密聯(lián)系起來。例如:通過分析醛酮中化學(xué)鍵的特征,可以理解其結(jié)構(gòu)并歸納出其性質(zhì)。醛酮的官能團是碳氧雙鍵即羰基,所以醛酮的性質(zhì)主要由羰基決定。我們在講授同系列的化合物時,應(yīng)注意找一種有代表性的化合物,著重講解它的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的聯(lián)系后,再歸納出這類化合物的通性。同時,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)有機化合物的性質(zhì)時,不能拋開有機化合物的結(jié)構(gòu)孤立地羅列、記憶性質(zhì)與反應(yīng),而應(yīng)該緊緊抓住主線:結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法一系列物質(zhì),從而系統(tǒng)掌握有機化學(xué)的知識。二是要在課堂教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用“相似類比”的學(xué)習(xí)方法?!跋嗨祁惐取笔亲R記知識,掌握及應(yīng)用有機化學(xué)知識的重要方法之一,可以幫助學(xué)生了解掌握各類有機化合物的相互聯(lián)系和彼此間的異同,不僅能提高學(xué)生對有機化學(xué)知識的科學(xué)性與系統(tǒng)性的認識,而且有助于理解和掌握有機化學(xué)的基本內(nèi)容。例如:烯烴和醛酮的官能團分別為碳碳雙鍵和羰基,結(jié)構(gòu)相似,二者都由一個σ鍵和一個π鍵構(gòu)成,屬于不飽和化合物,因而醛酮像烯烴一樣易發(fā)生加成反應(yīng)、α-H的反應(yīng);但碳碳雙鍵是非極性鍵,而醛酮的碳氧雙鍵中氧原子電負性大是極性鍵,因此烯烴碳碳雙鍵易發(fā)生離子型親電加成反應(yīng),而羰基上的加成反應(yīng)是親核加成。同時,醛和酮的結(jié)構(gòu)相似但也有區(qū)別,醛有一個氫原子直接與羰基碳相連,能發(fā)生氧化反應(yīng)等,而酮通常情況下不發(fā)生此類反應(yīng)。通過“相似類比”的方法,尤其是對于容易混記的有機化學(xué)知識能夠得到清晰認識,這樣既會增強記憶效果,又會掌握得比較準確。
四、合理運用新知識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在有機化學(xué)教學(xué)計劃的安排上,我們教學(xué)團隊結(jié)合學(xué)生的實際情況,選用教材上的內(nèi)容作為參考,在教學(xué)中注意保持課程體系自身的科學(xué)性、邏輯性、系統(tǒng)性和完整性,并適當?shù)匾牒蜕鐣嶋H相關(guān)的知識成果來豐富教學(xué)內(nèi)容。如,在有機化學(xué)中講到酯化反應(yīng)和苯環(huán)上親電取代的烷基化反應(yīng)時,傳統(tǒng)上分別用硫酸、路易斯酸等作為催化劑,但在實際工業(yè)生產(chǎn)中存在腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境、后處理復(fù)雜等問題。現(xiàn)在新型的催化劑如固體雜多酸、活性生物酶等對環(huán)境友好且原子經(jīng)濟化已被廣泛使用。還有根據(jù)諾貝爾化學(xué)獎獲得者Crutzen等在臭氧層空洞方面的最新研究成果來引入有關(guān)自由基、鏈反應(yīng)和光化學(xué)反應(yīng)中的一些知識等,不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)有機化學(xué)的實際意義;與此同時,還可以結(jié)合溫室效應(yīng)、蘇丹紅一號以及三聚氰胺等事例進行講解,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感,還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。
五、分析課程內(nèi)容,選擇合適的教學(xué)手段
現(xiàn)在課堂教學(xué)方式不再是單一的以教師用粉筆寫板書的方式來進行,多媒體由于其生動、形象的教學(xué)效果得到了廣泛的應(yīng)用。那么,如何把板書方式的傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體的現(xiàn)代教學(xué)方式有機地結(jié)合起來,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就顯得尤為重要。多媒體教學(xué)因其包含信息量大,為教學(xué)提供了圖形、聲音和語言等而表現(xiàn)出逼真動人的效果,從而使教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩且富有吸引力;有機化學(xué)中的重點和難點如有機化合物的空間立體結(jié)構(gòu)、有機化學(xué)反應(yīng)歷程等內(nèi)容,學(xué)生感到比較抽象,只用傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段來講述,學(xué)生難以理解掌握,但用多媒體教學(xué)可以通過動畫放映等形式使微觀內(nèi)容宏觀化,抽象內(nèi)容形象化,從而更有利于學(xué)生理解掌握化學(xué)變化的本質(zhì)。但多媒體信息量大,如果處理不好,反而不利于課堂上生師互動反而可能不如傳統(tǒng)教學(xué)。結(jié)合實際情況我們有機化學(xué)教學(xué)團隊開發(fā)了適合我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的有機化學(xué)課件。在教學(xué)中并不是每一節(jié)課都使用多媒體授課,而是從有機化學(xué)課程的實際出發(fā),從學(xué)生的實際出發(fā),注意將多媒體教學(xué)手段和傳統(tǒng)板書教學(xué)方式在課堂上有機地結(jié)合起來,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)地位,加強了學(xué)生對于重點難點知識的理解,從而有效地提高了有機化學(xué)的教學(xué)效果。此外,網(wǎng)絡(luò)課堂作為輔助教學(xué)手段也是傳統(tǒng)教學(xué)模式的有效補充,把好的教學(xué)課件和豐富的教學(xué)資源進行共享,不僅加強了教師之間的溝通和交流,也拉近了師生的距離;既鞏固了課堂所學(xué)知識,又培養(yǎng)了學(xué)生對新知識的關(guān)注和探討。
六、加強交流學(xué)習(xí),提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
“教學(xué)永遠是一門缺憾的藝術(shù)”。教師要通過多種途徑加強交流學(xué)習(xí),不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。一是不斷自我反思,提高自身素質(zhì)。不斷對自己的教學(xué)進行自我觀察、自我調(diào)節(jié)和評價后提出問題,以促進教學(xué)能力的提高。學(xué)無止境,教無止境,教案要不斷修改,要經(jīng)常調(diào)整。要從教學(xué)問題研究入手,通過自我反思,重點分析影響教學(xué)有效性的各種教學(xué)觀念,尋找解決問題的對策,以提高課堂教學(xué)效果。二是組織觀摩課,并進行交流。“他山之石,可以攻玉?!痹谟^摩課中,分析其他教師的課堂教學(xué)組織情況以及這樣組織教學(xué)的效果;將自己的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)效果與他人相比異同之處在哪,從他們的教學(xué)中受到什么啟發(fā)等。開放互動的研討能夠促進教師更有效地進行反思,促使把實踐經(jīng)驗上升為理論。三是開展教研活動,發(fā)揮教學(xué)團隊作用。如進行集體備課,可以使教師共同交流教學(xué)經(jīng)驗,也可邀請學(xué)校中富有經(jīng)驗的老教師、優(yōu)秀教師開展講座,并加強聽后的交流與切磋。加強交流,促進課堂教學(xué)的改革,把教研活動不斷引向深入。鼓勵大家參加校內(nèi)外的各種研討活動,掌握新的教改信息,把握新的動態(tài)。此外,教師也要參與科研工作,不斷了解學(xué)科前沿和掌握新的學(xué)術(shù)成果,并運用到教學(xué)中,做到精益求精。
總之,“國家興盛,人才為本;人才培養(yǎng),教育為本?!苯處熓菍崿F(xiàn)學(xué)校教育目的的主要力量,如何提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量是我們需要不斷研究的問題。在教學(xué)過程中,只有不斷提高自己,不斷改革創(chuàng)新,將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段、教學(xué)方法有機地結(jié)合在一起,才能讓學(xué)生學(xué)會思考問題、分析問題的方式方法,,從有機化學(xué)角度解決問題的技巧,讓學(xué)生領(lǐng)略到有機化學(xué)這門學(xué)科的內(nèi)涵,從而達到教學(xué)目標。
參考文獻:
[1] 游利琴,毛璞,夏萍.有機化學(xué)教學(xué)中的實踐與體會[J].廣東化工,2011,(10):178.
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關(guān)鍵詞:生命科學(xué);有機化學(xué);教學(xué)質(zhì)量;教學(xué)任務(wù)
一、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,將生命科學(xué)的例子運用到教學(xué)中
有機化學(xué)在生命科學(xué)專業(yè)中具有十分重要的作用,所以首先要讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)這門課程。一個人只有知道為什么要做一件事情,才會尋找辦法、激發(fā)潛能。對于生命科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,總有一個疑慮:為什么一定要學(xué)習(xí)有機化學(xué)知識呢?有機化學(xué)知識在生命科學(xué)上能用得到嗎?如果存在這些疑慮,勢必會影響到有機化學(xué)的學(xué)習(xí)效果。因此,教師應(yīng)該掌握化學(xué)與生命學(xué)科方面的綜合知識,并融合在課堂講解中。如在講解“乙醇氧化反應(yīng)”時可給學(xué)生介紹乙醇在人體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化過程,使學(xué)生能感受到所學(xué)有機化學(xué)與本專業(yè)的銜接性,從而明確有機化學(xué)作為基礎(chǔ)課的重要性,使學(xué)生在課堂中保持高度的興趣和旺盛的精力來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
二、改革教學(xué)方法,將多媒體教學(xué)手段應(yīng)用在教學(xué)中
為了保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù),除了優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法外,更新教學(xué)手段也是重要措施之一。多媒體技術(shù)輔助教學(xué)作為一種新型的現(xiàn)代化教育模式和手段已經(jīng)逐步應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域。多媒體教學(xué)是由教師主導(dǎo)的,但并不是以教師為中心,而是把“教”建立在“學(xué)”的基礎(chǔ)上,踐行教書育人的宗旨,實現(xiàn)學(xué)生的主體地位,促進學(xué)生的全面發(fā)展。在教學(xué)過程中,學(xué)生不應(yīng)是消極被動的“主體”,而應(yīng)是“學(xué)”的主體。運用多媒體教學(xué)技術(shù),展示分子的立體結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對有機化學(xué)反應(yīng)過程和反應(yīng)機理的動態(tài)模擬,把某些微觀的、抽象的內(nèi)容(如原子軌道、分子軌道等)具體化、形象化、生動化,有利于增進學(xué)生對所學(xué)知識的理解和記憶,有利于學(xué)生想象力和思維能力的培養(yǎng)。
三、關(guān)注學(xué)術(shù)動態(tài),將學(xué)術(shù)前沿引入教學(xué)中
當今世界,科技迅猛發(fā)展,科研成果日新月異。有機化學(xué)雖然是一門基礎(chǔ)學(xué)科,但它滲透到生命科學(xué)、科學(xué)研究、日常生活的方方面面,隨著時代的發(fā)展而發(fā)展的。因此,為了拓寬學(xué)生視野,我們可緊密結(jié)合科研,將研究成果穿插到教學(xué)當中。如向?qū)W生介紹近年來諾貝爾化學(xué)獎的情況,尤其是與生命科學(xué)相關(guān)的方面;結(jié)合自己的科研項目和研究成果向?qū)W生講述與教材相關(guān)的最新科研進展。“教而不研則淺,研而不教則空?!币尳虒W(xué)與科研緊密結(jié)合起來。如當講到“糖、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”時,筆者結(jié)合“懷山藥的藥用成分和它的保健功能”的科研成果,使學(xué)生理解更加深刻,同時對學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到促進作用。
四、完善成績評定形式,將多種考核方式應(yīng)用到教學(xué)中
有機化學(xué)的成績評價分為平時成績和期末考試成績。平時成績的考核機制有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生的課堂參與能力、分析問題能力和創(chuàng)造能力。平時成績的考核主要分為學(xué)生考勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、總結(jié)和單元測驗??记谑且豁椃敝氐墓ぷ?,由于課時緊張,堂堂點名檢查考勤是不現(xiàn)實的,為此,可結(jié)合所授內(nèi)容,靈活地安排兩三道小題目,要求學(xué)生在課堂上做出答案并交上,如此可同時考察學(xué)生的學(xué)習(xí)和出勤情況,實屬一項兩全其美的舉措。每章從課后題中精選一部分留為作業(yè),鼓勵學(xué)生通過作業(yè)發(fā)現(xiàn)問題,提出不同的解題思路。鼓勵學(xué)生利用作業(yè)本與老師加強聯(lián)系,將疑問寫在作業(yè)本上,共性的問題在課堂上抽出一定時間統(tǒng)一解決,個別同學(xué)的問題利用課間休息時間來解決。要求學(xué)生自己分章節(jié)進行書面總結(jié),學(xué)期末交上總結(jié),作為學(xué)生平時成績的一部分。為了充分體現(xiàn)學(xué)生的自主性,期末考試題目設(shè)置部分選做題,這也有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
總而言之,充分結(jié)合生命科學(xué)的內(nèi)容和知識,緊密聯(lián)系生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài),通過靈活多變的教學(xué)方式和方法,使老師和學(xué)生互動起來,不僅可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,而且能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果,因此在今后的教學(xué)中應(yīng)予以加強。
參考文獻:
關(guān)鍵詞: 實驗教學(xué)方法 有機化學(xué)實驗 動手能力 創(chuàng)造意識
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,其中有機化學(xué)是高等院校中化工、醫(yī)學(xué)、制藥及相近專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課[1]。隨著有機化學(xué)研究和應(yīng)用的深入發(fā)展,要求學(xué)生掌握的內(nèi)容不斷增加,這對有機化學(xué)教學(xué)提出了新要求?;瘜W(xué)實驗課是實施全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式。實驗是一種學(xué)生認識客觀世界,了解生產(chǎn)、生活實際和社會問題的工具,是十分重要的教學(xué)內(nèi)容[2]。近年來,筆者多次承擔(dān)有機化學(xué)實驗教學(xué)工作,對教學(xué)方法和實驗成績考核方面做了一些經(jīng)驗總結(jié),認為在教學(xué)方法方面:將所學(xué)實驗內(nèi)容和科研及當下社會問題有效結(jié)合,重視培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識;在實驗成績考核方面:注重對學(xué)生實驗過程的操作考核和做好課后實驗總結(jié)督促學(xué)生的每一個實驗環(huán)節(jié),有效培養(yǎng)他們的動手能力。
一、教學(xué)方法方面
根據(jù)有機化學(xué)實驗課程的教學(xué)大綱,詳細闡述所學(xué)實驗的目的和意義,不是簡單地照搬,照讀書本上簡單的目的,要深入擴充該實驗的重要性,擴展應(yīng)用領(lǐng)域及其在社會生活中的應(yīng)用實例。讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展與科技創(chuàng)新的前沿領(lǐng)域,進而受到良好的科技氛圍的熏陶,培養(yǎng)學(xué)生的濃厚實驗興趣。例如:在學(xué)習(xí)茶葉中咖啡因的提取這一實驗時,首先介紹學(xué)生日常熟知的各種茶葉,然后提問茶葉中的主要成分有哪些,隨后引入學(xué)習(xí)的主題一咖啡因。然后具體介紹咖啡因在茶葉中所起的作用,比如:咖啡因能使中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮,能夠增加警覺度,使人警醒,有快速而清晰的思維,集中注意力和保持較好的身體狀態(tài)??Х纫蚓哂写碳ば呐K、興奮大腦神經(jīng)中樞和利尿等作用,它也是復(fù)方阿司匹林(APC)等藥物的重要組分[3]。告訴學(xué)生適量飲茶對人體是有益的。同時要告訴學(xué)生大劑量或長期使用咖啡因也會對人體造成損害,特別是它也有成癮性,會引起陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫,損害肝、胃、腎等重要內(nèi)臟器官,誘發(fā)呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤等疾病,甚至導(dǎo)致吸食者下一代智能低下,肢體畸形。從兩方面讓學(xué)生更進一步了解咖啡因。因此,有效提取茶葉中的咖啡因具有重要意義。隨后,可以繼續(xù)引申,很多中草藥活性組分大部分也要從天然植物中提取??梢栽倥e例,如:青蒿素是從黃花蒿中提取分離得到的一種化合物,是目前世界上公認的最有效治療腦型瘧疾和抗氯喹惡性瘧疾的藥物青蒿素。緊接著自然提到青蒿素治療瘧疾的發(fā)現(xiàn)者屠呦呦――第一位獲得諾貝爾科學(xué)獎項的中國本土科學(xué)家。全方位多角度地挖掘一切和實驗相關(guān)的人、事、物,不斷向?qū)W生傳遞實驗的正能量。鼓勵學(xué)生在生活中善于發(fā)現(xiàn),善于創(chuàng)造,更要珍惜每一次實驗。這樣有意識地把實驗學(xué)習(xí)和社會生活聯(lián)系,不僅激發(fā)學(xué)生實驗的興趣,而且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
二、實驗考核方面
對學(xué)生實驗課程學(xué)習(xí)進行考核,是實驗教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié),也是實驗教學(xué)改革的重要手段。在實驗中我采取了課堂考核、課后考核和期末考核相結(jié)合的考核方式。第一部分是課堂考核,包括簽到、操作考核、簽退、產(chǎn)率考核等。簽到即每一位學(xué)生按照學(xué)號依次簽到,排除代簽名;此外,實驗過程中不定時檢查操作是否規(guī)范;最后,實驗做完之后需要簽退,即學(xué)生實驗完成后需到老師處按照先后順序登記,這里主要考察學(xué)生的實驗效率、合成的產(chǎn)品及產(chǎn)率和儀器的后處理。第二部分是課后考核。主要包括學(xué)生的每一次實驗的預(yù)習(xí)情況、實驗完成的報告撰寫情況,其中每個人還要寫實驗總結(jié),字數(shù)不少于一百五十字,主要總結(jié)實驗成功的經(jīng)驗和失敗的原因分析。最后期末考核包括實驗基本理論方面的筆試與基本操作綜合評估。這樣,不僅調(diào)動了學(xué)生的實驗積極性,而且促使學(xué)生更重視有機化學(xué)驗課。
通過對大學(xué)有機化學(xué)實驗教學(xué)過程中實驗教學(xué)方法和實驗考核的探索,筆者將理論聯(lián)系實際,全面分析學(xué)生,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識和動手能力,以期實現(xiàn)化學(xué)實驗教育的培養(yǎng)目標。但是,隨著有機化學(xué)的發(fā)展,有機化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)當與時俱進,這對從事有機化學(xué)實驗教學(xué)的教師而言,任重而道遠[4]。
參考文獻:
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[關(guān)鍵詞]有機化學(xué) 綜合能力 教學(xué)方法 教學(xué)手段
有機化學(xué)是化學(xué)類以及與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一,也是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)課程。多年來很多高校教師都致力于有機化學(xué)教學(xué)改革探索[1-5]。為了適應(yīng)教育部“卓越工程師”的培養(yǎng)目標,如何在有限的學(xué)時內(nèi)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高他們對概念和方法的理解能力,是我們在教學(xué)過程中一直致力要解決的問題。有機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要是有機化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系及其相互轉(zhuǎn)化的方法,而其中的有機反應(yīng)的基本規(guī)律、機理及影響因素等則是讓學(xué)生掌握這種關(guān)系之間的聯(lián)系是如何建立起來的。在有機化學(xué)的教學(xué)中,不僅要講清基本概念和基本理論,而且還要讓學(xué)生懂得如何來建立這些概念和理論的化學(xué)方法、思維方法。本文主要闡述了作者在多年的有機化學(xué)教學(xué)中,采用多種手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)效果。
一、知識點的融會貫通
提到有機化學(xué)大多數(shù)同學(xué)都會說:內(nèi)容好多,好難學(xué)!這主要是同學(xué)們在學(xué)習(xí)的過程中往往是單一地去記知識點,而不是去找到其中的規(guī)律。數(shù)學(xué)、物理有規(guī)律可循,對于有機化學(xué)的學(xué)習(xí)同樣是這樣。我們會從某類化合物的結(jié)構(gòu)出發(fā),推導(dǎo)出它所具有的性質(zhì),然后再講解具體反應(yīng)。另外有機化學(xué)對于知識點的掌握,很大程度上取決于應(yīng)用,多用,自然就熟記了,就不會覺得難,那么在有限的學(xué)時內(nèi),要達到這一要求,就需要在授課過程中頻繁運用知識點。
1.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
在講授某一類化合物的性質(zhì)前,我們會從它的結(jié)構(gòu)出發(fā),推測它可能具有的性質(zhì),這樣同學(xué)對這一類化合物的總體性質(zhì)有一個大概的理解。例如:我們再講到醛酮這一章時,我們會從最基本的電負性開始,由于氧的電負性比碳大,必然導(dǎo)致碳氧雙鍵的電子云偏向于氧,那么使得氧顯電負性,而羰基碳顯電正性。這樣同學(xué)們就能理解羰基碳容易與親核試劑發(fā)生加成反應(yīng)。接下來吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)可沿著碳鏈傳遞,那么就導(dǎo)致α碳上的氫具有弱酸性,容易被強堿奪去。一旦被強堿奪去,那么α碳上則帶有負電荷,這個負電荷會與旁邊的碳氧雙鍵形成p-π共軛體系,形成了烯醇式負離子,就形成了烯醇氧負離子和α碳負離子兩個共振式。這樣同學(xué)們就可以理解除了α碳具有親核性之外,羰基氧可以作為親核試劑進行反應(yīng)。這樣同學(xué)們就能記住對于羰基化合物,發(fā)生反應(yīng)的位點可以是羰基的親核加成反應(yīng),或者是α碳的烯醇負離子作為親核試劑的反應(yīng)。
接下來再講親核加成和α氫的反應(yīng),就容易多了。
2.最大限度地將知識點融合在一起
大家都知道有機化學(xué)各類化合物之間都有著或多或少的關(guān)聯(lián),往往我們在學(xué)習(xí)一種化合物的性質(zhì)和反應(yīng)時經(jīng)常用到其他類化合物的性質(zhì)和反應(yīng)。比如我們講到醇,醇的制備就要用到了鹵代烴的堿性條件下水解反應(yīng)、烯烴的水合等等。以往這些知識都是老師總結(jié)好的,或者有的教材上直接給出的,但是同學(xué)們僅僅是學(xué)過、看過,沒有真正去理解這些制備跟前面化合物或者后面要講的化合物之間的聯(lián)系。在講課過程中我們就要同學(xué)們自己來總結(jié),醇的制備方法有哪些?在給同學(xué)們復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識的同時,又讓他們知道了這幾類化合物之間的聯(lián)系。再有講到醇的親核取代反應(yīng)時,我們會將鹵代的親核取代反應(yīng)與之進行對比,這樣同學(xué)們會覺得:醇的反應(yīng)跟鹵代很像啊,那么鹵代的親核取代反應(yīng)和消除反應(yīng)掌握后,那么醇的反應(yīng)就迎刃而解了。再如我們講鹵代烴會講到有機金屬試劑―格氏試劑的應(yīng)用,這個問題會提到格氏試劑與醛酮的反應(yīng),那么我們就把醛酮的親核加成反應(yīng)在這里做了講述。當講到醛酮部分內(nèi)容時,再進行講解并加入例題進行鞏固,那么這部分內(nèi)容就很容易掌握。
3.潛移默化講授知識點
有些知識點我們可以進行單獨講解,但收效不好,因此我們將這樣的知識點融入到平時章節(jié)的教學(xué)當中,這個知識點就會反復(fù)被提及并使用,學(xué)生學(xué)起來就非常輕松。例如對于有機化合物的合成設(shè)計這一部分內(nèi)容,幾乎所有的教材都是放在了二羰基化合物這一章的后面來講的。我們曾經(jīng)按照教材上進行講授,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對著一塊的內(nèi)容很難掌握,于是我們將這一部分內(nèi)容融合在每一章里面,我們在講到這一類化合物的合成時,會給出很多例子或者以課后題目為例進行鞏固練習(xí),我們就利用合成設(shè)計這章的方法―反合成分析進行講解。剛開始學(xué)生不理解為什么會這么做?讓他們自己做題目的時候也無從下手,但我們從第二章烯烴開始,就讓同學(xué)們接觸到這一方法,那么到了課程結(jié)束,幾乎所有的同學(xué)都可以利用反合成分析的方法來解決合成題目了。
二、教學(xué)手段的多樣化
1.多媒體與板書同時應(yīng)用。
多媒體教學(xué)已經(jīng)是目前主要的教學(xué)手段,它極大地節(jié)約了板書時間,使得上課內(nèi)容信息量大增,就可以將大量的例題運用其中,起到鞏固知識點的作用。但它也有不足之處就是多媒體演示速度快,往往有些同學(xué)不能很好地理解。而板書剛好彌補了這一不足,對于重要知識點,我們通常板書和多媒體同時應(yīng)用。在板書地書寫過程中也是同學(xué)們認真思考的過程,只有經(jīng)過思考才能提出問題,這樣老師在講解過程中同學(xué)們就能很好地理解知識點了。
2.分子模型的應(yīng)用。
這一手段在講述立體化學(xué)這一章起到了重要的作用。環(huán)己烷的椅式構(gòu)象,利用分子模型可以很直觀地看出a鍵、e鍵,以及a鍵、e鍵之間的相互轉(zhuǎn)化,同時在環(huán)上的取代基的順反異構(gòu)現(xiàn)象就迎刃而解;在手性碳的命名中,利用模型來解釋如何確定手性碳的構(gòu)型是R型還是S型[6];在寫Fisher投影式時,如何解釋豎直方向的兩個基團是朝黑板面里面的,橫向兩個基團是指向黑板面外的,有了模型同學(xué)們會覺得這個問題很簡單。
3.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。
網(wǎng)絡(luò)的存在可以將教學(xué)拓展到課堂之外,多媒體教學(xué)的利用使得課堂信息量大增,有些內(nèi)容同學(xué)們并沒有很好的理解、掌握、消化和吸收,我們將多媒體課件上傳至網(wǎng)絡(luò),同時開展了網(wǎng)絡(luò)答疑交流。建立網(wǎng)絡(luò)交流最初的目的是教師利用課外時間幫助同學(xué),幫他們解決學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題。在進行網(wǎng)絡(luò)交流過程中,我們發(fā)現(xiàn)不單單我們授課教師在幫助同學(xué)解答疑問,對于有些問題同學(xué)們自己會討論交流,老師只是起到了一個引導(dǎo)作用。在他們討論的過程中我們發(fā)現(xiàn)同學(xué)們思考的問題,有部分是我們在教學(xué)過程中很少能考慮到的問題,同時達到了教學(xué)相長的作用。
4.課后作業(yè)找出弱點,強化練習(xí)
大學(xué)教學(xué)很大程度依賴于同學(xué)們的自學(xué)能力,除了網(wǎng)絡(luò)交流答疑外,課外作業(yè)有利于授課教師了解學(xué)生對于知識點的掌握情況。我們會根據(jù)大綱要求給學(xué)生布置一定量的課后作業(yè),教師會及時批改,可以發(fā)現(xiàn)哪些知識點同學(xué)們掌握的比較好;哪些知識點掌握的不好,可以針對性地進行講解,針對性給出相應(yīng)的練習(xí),讓學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)。
三、教學(xué)方法的多樣化
興趣是最好的老師,但大多數(shù)同學(xué)在學(xué)習(xí)《有機化學(xué)》課程時都有一種畏難心理。如何幫助同學(xué)們克服這一心理,提高他們對這門課程的興趣,在教學(xué)過程中至關(guān)重要。
1.利用生活中的實例來激發(fā)他們的興趣
食品安全問題是當前比較熱門的一個話題,我們在講解有機化學(xué)這門課程的重要性時,會將食品添加劑內(nèi)容引入進來。將同學(xué)們平時經(jīng)常吃的零食的包裝袋給同學(xué)們看看它們的配料表,給他們講解相關(guān)的食品添加劑的作用,比如苯甲酸鈉是防腐劑、BHT是抗氧化劑等等。當然我們會告訴同學(xué)們在食品安全級別內(nèi)添加這些添加劑對于人們對身體健康是無害的,只是為了增加食物的色香味,讓吃食物的人有一種愉悅感。了解了有機化學(xué)在日常生活中的用途,學(xué)習(xí)過程中就不是單單為了學(xué)分而學(xué)習(xí)了。
在講到烯烴時,我們會給同學(xué)們講吃大蒜后,很多人覺得嘴巴里的大蒜味道很難聞,為什么呢?因為大蒜素是一種含硫的烯烴,它是讓我們嘴巴里留有氣味的罪魁禍首!那么如何出去這個味道呢?這個問題可以留在后面講醇醚的時候解答,留一個懸念;也可以直接講有機硫化物的只是簡單介紹,并告知最簡單的方法就是喝點牛奶,就可以消除這個味道。
日常生活中這樣的例子有很多很多,我們可以充分利用它們來為我們的教學(xué)服務(wù)。
2.啟發(fā)式、提問式教學(xué)
啟發(fā)式教學(xué)方法我們需要在基礎(chǔ)理論知識講解之后采用的,掌握了基礎(chǔ)理論知識,在講授化合物的性質(zhì)的時候,我們就可以采用啟發(fā)式教學(xué),讓同學(xué)們自己來分析這一類化合物可能具有哪些性質(zhì)?例如在講醇的化學(xué)性質(zhì)的時候,我們會引導(dǎo)同學(xué)們根據(jù)電負性差異,來分析醇可能具有的化學(xué)性質(zhì):氧原子的電負性比碳的大,那么就可能導(dǎo)致氧和碳共用的一對電子的電子云偏向于氧原子,這就導(dǎo)致碳原子略顯電正性,那么它就可以和顯電負性的基團發(fā)生反應(yīng)。這樣啟發(fā)學(xué)生,讓他們自己分析出化合物的性質(zhì),比我們直接講授結(jié)論更有利于同學(xué)們記憶。
在教學(xué)過程中始終使用提問式教學(xué),化合物之間都是相關(guān)聯(lián)的,在講授過程中也是前后密切相關(guān)的,因此在講課過程中,經(jīng)常使用提問式教學(xué)方法來幫助同學(xué)們鞏固前面講過的相關(guān)知識,這樣既鞏固了前面的知識,又達到了知識點的交叉關(guān)聯(lián),有利于學(xué)期末知識點的總體融合,起到了事半功倍的效果。
3.課堂練習(xí)鞏固知識點
有機化學(xué)的學(xué)習(xí),要想很好地掌握知識點,還要有相應(yīng)的練習(xí)跟上。課后的習(xí)題是為了課后同學(xué)們自己復(fù)習(xí)鞏固來用的,那么如何知道同學(xué)們上課是否已經(jīng)掌握了相應(yīng)的知識點呢?我們在課堂上,對于重要的知識點內(nèi)容,都配有一定量的課堂小練習(xí),通過這個小練習(xí),教師可以很好地知道班級里大概有多少同學(xué)已經(jīng)很好地掌握了,有多少同學(xué)還沒有掌握,那么就可以根據(jù)情況對相應(yīng)的知識點在進行詳細講解;同時教師可以根據(jù)上課同學(xué)們掌握的情況,將課后的相應(yīng)部分的習(xí)題留給同學(xué)們自己做,達到進一步鞏固的目的。
在當前綜合能力培養(yǎng)的前提下,通過以上方法和手段我們不但提高了學(xué)生對于有機化學(xué)的興趣,使得看似很難的問題,讓同學(xué)們學(xué)會了如何去學(xué)習(xí)它、攻克它,同時也培養(yǎng)了他們利用學(xué)過的基礎(chǔ)理論來分析問題、解決問題的能力。當然還有其他資源有待提高他們的利用率,尤其是網(wǎng)絡(luò)資源,我們現(xiàn)在正著手建設(shè)我們的有機化學(xué)教學(xué)網(wǎng)站,希望能通過網(wǎng)絡(luò)進一步提升我們的教學(xué)效果,使學(xué)生們的綜合能力得到進一步提高。
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1.精選實驗項目,滲透綠色化學(xué)觀念
在選擇實驗時,確保內(nèi)容上與理論相呼應(yīng),除了培養(yǎng)學(xué)生研究自然科學(xué)的正確態(tài)度與思維外,更有利于驗證理論。充分考慮各專業(yè)的培養(yǎng)目標,根據(jù)不同專業(yè)對有機化學(xué)的需求安排教學(xué)項目,例如針對生物工程和化工工程的學(xué)生,對學(xué)生進行了基本操作技能的訓(xùn)練,要求掌握玻璃管的簡單加工,玻璃儀器的清洗與干燥,常用玻璃儀器的裝配和拆卸,加熱和冷卻,回流、蒸餾、萃取和洗滌、重結(jié)晶和過濾、液體和固體有機物的干燥,沸點和熔點測定和溫度計的校正,同時還開設(shè)了環(huán)己烯的制備以及環(huán)己酮的制備兩個合成實驗;而對于應(yīng)用化學(xué)與高分子化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,增加了乙酸乙酯的制備、甲基橙的制備以及呋喃甲酸和呋喃甲醇的制備這三個合成實驗項目。另外,在實驗室條件允許的條件下,提供了一些開放性的實驗項目,例如電化學(xué)還原馬來酐合成丁二酸、微波法合成二苯甲酮、超臨界二氧化碳流體萃取南瓜籽油、相轉(zhuǎn)移催化法制備苯甲醇以及納米二氧化鈦薄膜催化氧化降解苯胺,鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生在教師的指導(dǎo)下利用課余時間查閱文獻,設(shè)計實驗方案,裝配反應(yīng)裝置,觀察實驗現(xiàn)象以及記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。筆者發(fā)現(xiàn),學(xué)生對于這類實驗非常有興趣,看著自己制備出的產(chǎn)品,很有成就感。在實驗教學(xué)過程中,通過選擇實驗教學(xué)內(nèi)容、微型化實驗、連續(xù)性實驗、合理處置“三廢”等方面,有效促進有機化學(xué)實驗的綠色化改革。傳統(tǒng)的萃取實驗是用乙醚萃取醋酸溶液中的醋酸,乙醚沸點為35℃,其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱極易燃燒爆炸;此外乙醚具有很強的滲透性,實驗中易出現(xiàn)滲液和漏液現(xiàn)象大;而且利用乙醚作為萃取劑用量大,成本高,還會污染環(huán)境。以水為萃取劑,從醋酸與乙酸乙酯混合溶液中的醋酸萃取出來,乙酸乙酯毒性低,分液后上層溶液中的乙酸乙酯可以用碳酸鈉溶液洗滌后回收利用,整個實驗操作簡單,分層速度快,對環(huán)境友好,而且萃取效率高。在環(huán)己烯的制備中,傳統(tǒng)方法是采用濃硫酸或者濃磷酸液相脫水環(huán)己醇,收率一般只有46~56%,同時硫酸的腐蝕性強,炭化嚴重,而磷酸的成本較高。而且用濃硫酸或者濃磷酸作為催化劑制備環(huán)己烯,副產(chǎn)物多,對實驗造成較大影響。采用環(huán)己醇氣相脫水制備環(huán)己烯,六水合三氯化鐵代替濃硫酸或者濃磷酸作為催化劑,后續(xù)處理工藝簡單,并且產(chǎn)率較高,同時催化劑可以重復(fù)使用,有效減低實驗成本。在實際教學(xué)過程中利用這些措施,從源頭和過程中盡可能減少原料的用量,節(jié)約了成本,同時降低對環(huán)境的污染。實踐證明,教學(xué)效果與傳統(tǒng)實驗教學(xué)一樣,能達到鍛煉學(xué)生實驗動手能力的目的,在提高學(xué)生能力的同時,增強了學(xué)生的環(huán)保意識,從而有效提高教學(xué)質(zhì)量。
2.現(xiàn)代化教學(xué)手段的運用
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式采用的是“填鴨式”,致使學(xué)生失去了主動學(xué)習(xí)的興趣,并且傳統(tǒng)的教學(xué)手段(掛圖、模型、幻燈等)無法生動表現(xiàn)神奇的化學(xué)微觀世界。在實驗教學(xué)活動中引入多媒體技術(shù),利用其集合文字、聲音、圖像、動畫于一體的特點,極大激發(fā)學(xué)生獲取新知識的興趣,從而提高課堂效率。有機化學(xué)實驗的第一個內(nèi)容是有機化學(xué)實驗單元操作錄像,給學(xué)生一個感性認識,使枯燥的教學(xué)活動以形象靈活的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前,或娛樂課堂氣氛,縮短了教學(xué)時間,收到了較好的效果。通過向?qū)W生展示回流、蒸餾和分餾、水蒸氣蒸餾、干燥、洗滌、重結(jié)晶以及熔點的測定等過程中的儀器安裝以及操作演示的正確方法,使學(xué)生對基本操作的了解更加直觀,為后續(xù)的實驗奠定良好的基礎(chǔ),同時向?qū)W生介紹實驗室安全與防護知識,基本常識與技巧以及常用儀器與設(shè)備的維護,提高學(xué)生有機化學(xué)實驗水平,提升教學(xué)質(zhì)量。
3.改革實驗教學(xué)方法
實驗課教學(xué)不僅僅是單純傳授操作技能的訓(xùn)練以及對理論知識的驗證,同時還對學(xué)生進行科學(xué)研究能力的培養(yǎng),以及培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)以及實驗室工作習(xí)慣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),適應(yīng)社會發(fā)展的需求。遵循“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念,力圖在教學(xué)中實現(xiàn)教與學(xué)的互動,促進師生互動,同時培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。要求學(xué)生在實驗課前認真做好預(yù)習(xí),寫好預(yù)習(xí)報告,為使預(yù)習(xí)具有針對性,教師先提些思考題,這樣學(xué)生才能認真思考,通過理論課已經(jīng)掌握的知識,對實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象做出解釋。此外,還要求學(xué)生查閱常見有機化合物的物理常數(shù),對不同合成路線的利弊進行分析,該模式扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的按照實驗教材“照方抓藥”的現(xiàn)象。指導(dǎo)教師講解實驗?zāi)康脑?、演示儀器的正確操作后,對于實驗操作中需要注意的事項以隨機問題的方式要求學(xué)生回答,以檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,對于學(xué)生理解不透徹的地方再次強調(diào)。在實驗進行過程中,要求學(xué)生獨立完成儀器的裝備、實驗操作條件的控制,對于不規(guī)范的操作及時糾正,并且要求如實記載實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),培養(yǎng)嚴謹求是的科學(xué)態(tài)度。還增加了幾項設(shè)計性實驗等方法,供有余力或者是感興趣的學(xué)生提供實驗條件,在教師的指導(dǎo)和參與下,學(xué)生利用課余時間開展,通過網(wǎng)絡(luò)以及圖書館查閱文獻資料等手段,貫穿綠色化學(xué)的理念,通過采用綠色催化劑、溶劑、氧化劑、減少原料用量等方法來實現(xiàn)有機化學(xué)實驗綠色化,鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生獨立工作和初步的科學(xué)研究能力。
4.學(xué)習(xí)成績的評價
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,主要通過考查學(xué)生的實驗結(jié)果以及實驗報告的撰寫來判定學(xué)生的實驗成績,再作為平時成績以一定的比例計入學(xué)生的總成績,所占比例較小,學(xué)生忽視了實驗課的重要性。為了切實提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和解決實際問題的能力,有必要對實驗課程的考核方法和對學(xué)生學(xué)習(xí)成績的評分標準進行改革。將“有機化學(xué)實驗”課作為單獨的一門必修課,綜合平時成績和期末考核成績計入總成績。平時成績主要考查學(xué)生回答問題的情況,資料查閱情況、實驗過程中操作的規(guī)范性、實驗結(jié)果與分析、實驗報告的撰寫以及與同學(xué)的協(xié)作精神等方面,全方位衡量學(xué)生的能力。在全部實驗項目結(jié)束后,將有機化學(xué)實驗課進行閉卷考核,內(nèi)容涉及所開設(shè)實驗項目的原理,儀器的操作方法以及事故的處理方法,有效督促學(xué)生對實驗課的重視,養(yǎng)成良好的學(xué)生習(xí)慣,同時有利于教師總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法,做到了全方位、客觀地評價學(xué)生的實驗課成績,改變了以往實驗考核體系中僅依靠單一的實驗數(shù)據(jù)和實驗報告來評價實驗成績的弊端,有效提高了學(xué)生獨立的實驗操作技能和分析問題解決問題的能力。
二、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:課程改革 高中化學(xué) 知識體系
G633.8
總所周知,高中所學(xué)的化學(xué)知識的課本本身其實就是一個知識結(jié)構(gòu),所以老師在傳授知識的時候,就更應(yīng)該結(jié)合書本加強學(xué)生對知識構(gòu)建能力的培養(yǎng),這種能力不僅能夠快速提高學(xué)生的化學(xué)成績,也可以對學(xué)生以后在生活中對問題的解決也有結(jié)構(gòu)概念。所以高中化學(xué)老師要重視這個方面,幫學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系。
一、高中化學(xué)教學(xué)中對于幫學(xué)生構(gòu)建知識體系的重要意義
對于一般的高中學(xué)生來說,構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)是相當?shù)闹匾瑢窈蟮膶W(xué)習(xí)生活有著極其重大的影響。
(一)有利于串聯(lián)知識
在學(xué)習(xí)過程中通過建立知識體系,可以將雜亂無雜的理論知識串聯(lián)起來,方便以后學(xué)生在以后的實際應(yīng)用中更快、更準確的自由運用,從而提高學(xué)生在考試中的化學(xué)成績。
(二)有利于在考試中有效節(jié)約時間
現(xiàn)在我國的教育一般都是應(yīng)試教育,對于高中學(xué)生最重要的也就是高考,隨著課程的改革,學(xué)生所面對的化學(xué)考試題目也發(fā)生了很大的改變,像推理題、計算題往往比以前更要復(fù)雜了,對于這樣的變化,高中學(xué)生不能再采取以往的方式進行逐一的計算,因為這樣會耗費很多時間,最終影響到考試的成績。而且眾所周知的,告示都是規(guī)定了時間的,所以需要在有限的時間里盡可能的多進行答題,所以構(gòu)建知識的體系非常有效,這樣能幫助學(xué)生在答題時能夠游刃有余,盡可能為其他題六出足夠的時間。
(三)可以培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)方法
高中化學(xué)中含有很多實驗內(nèi)容,對于這部分的知識不僅僅是對概念熟記,還要對實驗的化學(xué)物質(zhì)的屬性、實驗器材、以及最終實驗結(jié)果進行詳細記憶,但是因為這部分知識很零碎,記起來就十分不容易。但是如果能夠構(gòu)建知識體系,就可以很輕松的解決這些問題。通過對知識長期的積累,可以養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)方法,加深學(xué)生對知識點的記憶。只有這樣子,學(xué)生會在提高成績上比較輕松。
二、引導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)知識的具體方法
在課程改革以后,很多學(xué)校的教學(xué)方式其實仍然沒有發(fā)生本質(zhì)性的變化,學(xué)生的表現(xiàn)也不盡人意。大概是體現(xiàn)在自己創(chuàng)新和思考的能力很差。于是很多老師開始要求學(xué)生對知識進行構(gòu)建,并取得了很好的效果,但是在這構(gòu)建知識的體系過程中出現(xiàn)了一些問題,需要不斷的進行改進。
(一)進行課前、課中、課后的知識梳理
學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的時候,很多情況下需要在老師的引導(dǎo)下進行學(xué)習(xí)。所以在課前、課中、課后都應(yīng)該加強對學(xué)生所學(xué)知識的梳理。在課前,老師應(yīng)該學(xué)生對這部分的知識進行大體了解;課中要有結(jié)構(gòu)的進行知識的講解,比如對于一種化學(xué)物質(zhì)的介紹首先是對它概念進行學(xué)習(xí),然后詳細介紹它在實驗中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),并延伸到器材的使用,這樣學(xué)生就可以進行發(fā)散性的思維;課后。老師應(yīng)該布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù),使學(xué)生在課后對知識進行一個回顧。
(二)從整體出發(fā),顧全全局
在知識的構(gòu)建過程中,需要把高中的化學(xué)知識進行整合,所以在低年級的時候,老師應(yīng)該主要培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建知識的思想和意識,當進入高三的時候就應(yīng)該從全局入手進行知識的復(fù)習(xí)和構(gòu)建。在這個階段,由老師引導(dǎo)學(xué)生對高中化學(xué)的整體認識,構(gòu)建出知識的框架,例如化學(xué)的概念、化學(xué)的實驗、化學(xué)物質(zhì)屬性、計算推論等等。然后進行延伸和補充,讓學(xué)生對高中化學(xué)有整體的認識,對重難點進行分析,有利于在答題中提高對題目的解析能力。
(三)加強對細節(jié)的學(xué)習(xí)
學(xué)習(xí)框架確定以后,接下來是對知識的完善,從細節(jié)入手掌握化學(xué)的細小部分。對于一些基本概念的學(xué)習(xí),可以采用貫穿整個知識點的方式來學(xué)習(xí),也可以利用化學(xué)中的平衡等式來計算,不管是在化學(xué)中還是其他學(xué)科中,我們所學(xué)到的都是等式的兩邊相等。比如水的電解、電離子這些理論都可以通過一個知識點來進行闡述,這樣就能夠?qū)瘜W(xué)系統(tǒng)來進行明了的學(xué)習(xí)。
而對于高中化學(xué)的實驗部分,應(yīng)該分兩個方面來進行知識構(gòu)建,首先是化學(xué)實驗中的實驗器材,再然后就是化學(xué)物品。通過記憶化學(xué)實驗中所需要的器材和藥品,可以延伸到該藥品的自身屬性,以及藥品通過實驗以后的屬性,將整個知識點進行結(jié)合,構(gòu)建出層次分明的只是習(xí)題,以免知識混淆。
在對于化學(xué)元素框架構(gòu)件時候,最重要的事對化學(xué)元素進行記憶,可以將有關(guān)的化學(xué)元素結(jié)合在一起進行記憶,并且對化合物的屬性進行總結(jié)歸納,同時對于將元素與化合物二者之間的關(guān)聯(lián)進行有效的整合,讓其在知識框架中更加具體和規(guī)范,條理性更清楚。
對于學(xué)習(xí)有機化學(xué)的這部分,通常是把感官加進去,也就是所說的官能團,老師可以引導(dǎo)學(xué)生去記憶官能團的一些主要性質(zhì),充分了解到有機化學(xué)的規(guī)律,然后將兩部分知識結(jié)合起來,建立起詳細的有機化學(xué)知識體系。在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,會牽扯到大量的運算,對于這部分的學(xué)習(xí),可以通過構(gòu)建物質(zhì)量來作為中心,老師要引導(dǎo)學(xué)生對于各種單位不同量之間進行準確的轉(zhuǎn)換,將化學(xué)中的各種化學(xué)概念牢靠的掌握,比如我們很熟悉的摩爾定律、溶液濃度,對他們進行區(qū)別記憶、以免對知識不熟悉發(fā)生的混記現(xiàn)象。
(四)將全體進行整合,構(gòu)建知識體系
通過上述部分,我們對各部分的知識都建立相應(yīng)的框架體系,最后的過程就是將框架進行完善,然后將其進行整合。首先將一些基本概念進行整合變?yōu)橐粋€整體,比如對于化學(xué)物質(zhì)的特點、基本概念、化學(xué)實驗這些知識點就可以串聯(lián)在一起。并且可以采取想象的記憶,加深印象,將知識進行融會貫通,時常復(fù)習(xí),避免對知識點的遺忘。在復(fù)習(xí)過程中如果發(fā)現(xiàn)對知識點的記憶發(fā)生模糊現(xiàn)象,就應(yīng)該加大學(xué)習(xí)力度反復(fù)理解,將知識點化為應(yīng)對考試的利器,進而提高學(xué)習(xí)成績。
三、結(jié)語
總的來說,在高中化學(xué)知識的學(xué)習(xí)中對于學(xué)生構(gòu)建知識體系是非常必要的,它能夠有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。這不僅僅需要學(xué)生的努力,同時也需要老師很好的進行引導(dǎo)。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:微型實驗;綠色化學(xué)教育;環(huán)保意識;教育模式
Mini-experimental and green chemistry education: approach to implement environmental education in the chemistry experimental teaching
Gu Chunxiu, Wang Zijun, Li Ying, Zhang Tong, Liu Cheng, Ma Aiqi
Beijing Union University, Beijing, 100023, China
Abstract: "Education is the foundation of environmental protection ". In order to achieve sustainable development, we pay attention to penetrating environmental awareness education in the analytical experimental teaching, and focus on the quality of environmental education and skill training and development. Combining teaching contents and processes, based on practice, we focus on the environmental awareness education and environmental knowledge penetration during the practical experimental teaching process. In this way we have accumulated a certain amount of experiences in experimental teaching and have achieved good results.
Key words: mini-experimental; green chemistry education; environmental awareness; education model
1 問題的提出
綠色化學(xué)理念應(yīng)用于實驗教學(xué)可有效提高學(xué)生的環(huán)境意識。對于高校來說,實驗室特別是化學(xué)類實驗室是不容忽視的污染源,應(yīng)引起高度的重視。開發(fā)與研究微型實驗,讓學(xué)生參與微型實驗設(shè)計的過程就是一種非常好的綠色化學(xué)教育形式。對于學(xué)生環(huán)境意識的滲透與實驗操作技能的培養(yǎng)同等重要[1,2]。要使學(xué)生認識到實驗過程所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境所產(chǎn)生的危害,并盡可能將廢棄物回收、利用、化害為利,變廢為寶[3],包括對暫時不能利用的廢物進行無害化處理,培養(yǎng)學(xué)生樹立綠色化學(xué)觀念[4],至關(guān)重要。微型實驗從環(huán)保綠色的角度出發(fā),對有毒有害的實驗內(nèi)容或試劑進行微型化、綠色化改進,旨在提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)、增強其綠色環(huán)保意識與解決環(huán)境問題的本領(lǐng)[5]。
2 本實驗課題研究的目標
本研究所涵蓋的范圍是高校化學(xué)、生物、醫(yī)藥等相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)類實驗。從試劑用量入手,用盡可能少的試劑,獲得較明顯、清晰的反應(yīng)結(jié)果。使常規(guī)實驗微型化,做到實驗藥品的微型化與綠色化,實驗儀器的微型化,改進實驗教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)微型化和綠色化實驗,提高實驗教學(xué)效能,是我們研究的目標[1]。研究的內(nèi)容涉及生物醫(yī)藥系學(xué)科專業(yè)實驗,如無機與分析、基礎(chǔ)化學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)等實驗課程內(nèi)容。研究從綠色化學(xué)的角度出發(fā),針對課程實驗中涉及有毒有害化學(xué)試劑、有毒有害生物材料、價格昂貴或?qū)Νh(huán)境污染嚴重的實驗內(nèi)容、實驗項目進行微型化、綠色化改造。
具體目標[5]:
(1)不改變實驗方法,保持常規(guī)實驗儀器,從試劑用量入手,進行半微量和微量探索,力求在符合常量分析滴定準確度和精密度的前提下,減少試劑用量,降低實驗成本。
(2)推廣使用微型實驗儀器,縮短實驗時間,節(jié)約藥品,提高實驗安全性。
(3)對易產(chǎn)生有毒有害廢氣、廢液的實驗進行綠色化改造,降低藥品濃度,降低實驗排廢量,提高實驗效果,減少環(huán)境污染。
(4)對大量使用“有機溶劑”和“有機試劑”,因產(chǎn)生“三廢”對環(huán)境污染嚴重的實驗進行微型化改造,重新設(shè)計實驗路線和實驗方法,根除污染源。
(5)對實驗內(nèi)容進行選擇,改進實驗教學(xué),盡量做到溶劑、原料及產(chǎn)品無毒或低毒,盡可能少用或不用劇毒的有機物,開發(fā)微型循環(huán)實驗,提高實效性。
3 實驗微型化、綠色化改造
綠色化的根本是從根源上去除污染,而不是先污染后治理。理想的綠色化方法是不再使用有毒、有害的試劑、原料,不再產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物,不用再處理廢物,達到“零排放”。將綠色化學(xué)的新理念用于預(yù)防化學(xué)污染,開展微型實驗是對常規(guī)實驗進行改造和發(fā)展的必然結(jié)果。
3.1 實驗藥品試劑的微型化與綠色化
有機試劑大多有毒、易燃、易揮發(fā),若按常規(guī)實驗量進行,既消耗試劑,又增加成本,而且污染大、三廢處理困難。在微量化學(xué)實驗中縮減試劑用量可節(jié)約藥品、降低成本,降低事故發(fā)生率和危害性,縮短時間,減少污染,節(jié)能減排。如1-溴丁烷的制備有機實驗,可以將藥品正丁醇由原來的10 g減為5 g,無水溴化鈉由原來的15.5 g減量為8 g,濃硫酸由20 mL減為10 mL,進行微量化改造。又如乙酸乙酯的制備實驗,可改用微型實驗裝置[6],試劑冰醋酸由14.3 mL減為2.0 mL,乙醇由23.0 mL減為3.0 mL,濃硫酸由7.5 mL減為1.0 mL,達到優(yōu)化教學(xué)的目的。在無機與分析[7]―莫爾法沉淀滴定實驗中,降低AgNO3標準滴定溶液濃度,從常用的0.1 mol/L降到0.02 mol/L時,其測定結(jié)果的相對偏差仍可達到0.5%以內(nèi)的要求;滴定終點的磚紅色仍很敏銳,由于試劑量降低,產(chǎn)生的廢物相應(yīng)減少,污染程度明顯降低,減少了硝酸銀貴重試劑的用量,降低了實驗成本。而且實驗的AgNO3廢液通過AgCl,Ag2CO3逐級轉(zhuǎn)化,再經(jīng)高溫加熱分解得到單質(zhì)銀,徹底解決了含銀廢水對環(huán)境的污染問題。
3.2 開發(fā)微型循環(huán)實驗,提高實效性
高校各化學(xué)類實驗室實驗產(chǎn)物的簡單回收和實驗廢液的長期積累,造成的直接結(jié)果是污染危害程度加劇,同時面臨實驗廢物處理費用的高昂支出。如果我們進行各實驗間的串聯(lián)[8],將無機及分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗、儀器分析化學(xué)實驗、普通化學(xué)實驗與綜合實驗各實驗項目有機整合,開展循環(huán)實驗,可使產(chǎn)物變?yōu)椴糠謱嶒灥脑?。如將有機合成實驗中無水乙醇的制備的產(chǎn)物無水乙醇作為茶葉中咖啡因的提取實驗的提取溶劑;茶葉中咖啡因的提取實驗的產(chǎn)物咖啡因作為儀器分析實驗紫外光譜測定飲料中的咖啡因的標準品等。在萃取或重結(jié)晶操作化學(xué)實驗中[10],產(chǎn)生的廢有機溶劑,如乙醇、石油醚、乙酸乙酯、丙酮等,提純后都可用于后續(xù)實驗。如乙醇可反復(fù)用于茶葉中咖啡因的提取、柱色譜分離等實驗。適當開設(shè)多步合成實驗,將多個單元操作實驗串聯(lián)在一起,如開設(shè)的有機物或藥物的合成與表征實驗,將?;?、氧化、水解、酯化、熔點測試、薄層色譜技術(shù)和紅外分析等單元操作有機地結(jié)合在一起。串聯(lián)實驗,不僅可以實現(xiàn)多學(xué)科交叉和高度的綜合,全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗技能,還可以提高化學(xué)試劑的使用率,降低實驗成本,使學(xué)生養(yǎng)成不輕易排放廢物的習(xí)慣,減少化學(xué)實驗室的污染,對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育,增強學(xué)生的環(huán)保意識,從而推進化學(xué)實驗綠色化。
3.3 選擇毒性低的藥品及原料―用無毒或低毒試劑代替高毒試劑
及時修訂實驗內(nèi)容[8-11],制定適宜的實驗教學(xué)計劃。盡量采用無毒、低毒試劑,用天然產(chǎn)物代替毒性高的化學(xué)試劑。在水蒸氣蒸餾實驗中將原教材中毒性較大、不易自然降解的有機試劑改成從一些天然產(chǎn)物中提取揮發(fā)性油,如從橙皮中提取橙皮油或八角茴香水蒸氣蒸餾等,原料來源廣泛,產(chǎn)物處理簡單,低毒性替代品的使用,既可減少污染又可達到實驗教學(xué)的標準,增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
如不選用苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷等作為溶劑或原料的實驗[11],不選用重鉻酸鉀等毒性大、污染嚴重的試劑作氧化劑,不選用硝基苯或苯胺作為產(chǎn)品的實驗。提純試劑盡量使用綠色溶劑―水。盡量選擇低毒、污染較小且后處理容易的實驗項目。在應(yīng)用波譜解析液相色譜實驗流動相的選擇時,倡導(dǎo)盡量使用環(huán)境污染小、毒性小、危險性小、三廢處理容易的流動相溶液。
3.4 實驗儀器的微型化改造
儀器微型化不但能減少試劑在器皿上的附著量,還能克服實驗時儀器裝置復(fù)雜、易燃易爆藥品和副反應(yīng)多以及污染環(huán)境等缺點。在有機實驗和藥物合成與天然藥物提取實驗中,我們將實驗儀器進行微型化改造,采用微型實驗制備儀,同時將試劑用量縮減,在完成整個操作的同時,學(xué)生還可以根據(jù)實驗的特點開發(fā)新的微型實驗。如在天然大蒜油的提取實驗中,學(xué)生采用微型儀器對市售大蒜進行大蒜素的提取,試劑的減量使微型實驗時間大大縮短,學(xué)生可以根據(jù)實驗過程對大蒜素實驗條件進行正交實驗設(shè)計,并可以充分利用課堂時間完成實驗方案的開發(fā)。為此類有機制藥類實驗提供了參考。
4 充分利用各種途徑進行環(huán)境綠色化教育
在各種化學(xué)類及專業(yè)實驗中,教師對實驗廢物的態(tài)度對學(xué)生環(huán)境綠色化意識的培養(yǎng)具有直接示范和表率作用。教師應(yīng)是“綠色化學(xué)實驗”的積極倡導(dǎo)者,努力做到實驗無害化,處理廢氣、廢水,變廢為寶;實驗微型化,節(jié)約藥品,減少對環(huán)境的污染。
4.1 以活動為載體的環(huán)境意識培養(yǎng)
在教學(xué)中,我們讓學(xué)生結(jié)合一些問題,搜集大量資料,展開討論,進行展覽宣傳,強化環(huán)境意識。同時,開展社會實踐,滲透環(huán)境知識。如組織參觀污水處理廠、密云環(huán)保局、密云水庫,并請專家介紹講解,從實際出發(fā),以環(huán)境知識滲透為重心,開展教育活動。學(xué)生在社會活動中探究學(xué)習(xí),真題真做,提高綜合素質(zhì)。通過實驗使學(xué)生掌握污水來源、測定意義,樹立可持續(xù)發(fā)展觀、生態(tài)觀,樹立經(jīng)濟效益與環(huán)境效益相統(tǒng)一的觀念。
4.2 開展第二課堂,掌握環(huán)保技能
化學(xué)類、生物制藥類實驗廢液種類多,每次實驗后,對污染大、毒性大的溶液進行專項回收,然后利用第二課堂活動進行溶液處理[12]。由于學(xué)的是生物、醫(yī)藥專業(yè),學(xué)生完全可以在本專業(yè)知識的基礎(chǔ)上通過查閱資料,尋找方法,對溶液進行處理。由于將所學(xué)知識運用在解決實際問題中,學(xué)生表現(xiàn)出極大的熱情和興趣,同時認識到自己所學(xué)專業(yè)的重要性和實際意義,通過環(huán)?;顒?,使學(xué)生掌握一定的環(huán)保技能。
4.3 進行環(huán)保法制教育
化學(xué)類及生物制藥類實驗課不是法律課,不能在課堂上大量講授法律,只能利用滲透的方式,在講到某個知識點時,自然引入相關(guān)的法律知識:介紹某物質(zhì)或某操作方法可能產(chǎn)生的危害―相關(guān)法律條款―消除污染的方法,以增強學(xué)生的環(huán)保意識。
5 教育評價
多年來的綠色化學(xué)教學(xué)實踐證明,在化學(xué)類實驗教學(xué)中實施環(huán)境素質(zhì)教育具有如下特點:
(1)以實踐教學(xué)為載體,將綠色化學(xué)實驗教學(xué)與環(huán)境意識培養(yǎng)相結(jié)合,學(xué)生在提高專業(yè)素質(zhì)、實驗技能的同時,大大提高了環(huán)保意識。
(2)促進了學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。
(3)強化了環(huán)境教育的滲透,有利于學(xué)生整體綜合素質(zhì)的提高和個性的發(fā)展。
(4)互動式綠色化學(xué)教學(xué)有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和創(chuàng)造力,創(chuàng)造輕松的學(xué)習(xí)氛圍。
(5)環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源與能源的浪費等是人為造成的,讓學(xué)生理解這些問題的出現(xiàn)不是化學(xué)本身造成的,而這些問題的解決必須依靠化學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生正確的環(huán)境道德觀念。
(6)實驗教師通過微型實驗方案設(shè)計和靈活多樣的教學(xué)方法及手段的運用,豐富環(huán)境教育的內(nèi)涵。
(7)從綠色化學(xué)教育現(xiàn)實出發(fā),聯(lián)系社會與環(huán)境,使教學(xué)內(nèi)容與形式更生動、更靈活、更充實。
從環(huán)境的角度去認識綠色化學(xué),利用各種教學(xué)資源,提供參與多層次應(yīng)用綠色化學(xué)知識解決環(huán)境問題、研究綠色化學(xué)的機會,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識,養(yǎng)成良好的環(huán)境行為習(xí)慣[5]。讓學(xué)生在研究活動中思考問題,保護環(huán)境,獲得綠色化學(xué)與環(huán)境問題有關(guān)的新知識、新技能,增強用綠色化學(xué)知識解決環(huán)境問題的本領(lǐng),使學(xué)生樹立環(huán)境道德觀、環(huán)境價值觀。
綠色化學(xué)教學(xué)中素質(zhì)教育的目標之一是“讓學(xué)生了解與化學(xué)有關(guān)的環(huán)境、資源、能源等問題,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會、關(guān)心環(huán)境的情感,樹立環(huán)境保護意識和人類的生存、發(fā)展意識”。在與環(huán)境密切相關(guān)的化學(xué)學(xué)科(各類污染中化學(xué)污染占80%~90%)中,結(jié)合環(huán)境教育及可持續(xù)發(fā)展的思想對學(xué)生進行教育,提高學(xué)生對環(huán)境問題的感知和對環(huán)境保護的認識,努力將環(huán)保意識轉(zhuǎn)化為一種自覺心理,一種潛意識,最終使每人、每時、每刻、每處都感受著保護環(huán)境的必要性,并在日常生活中成為一種自覺的行動,自覺地為環(huán)境保護做出貢獻,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞 化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生 綠色化學(xué)意識 綠色化學(xué)原則 綠色化學(xué)素養(yǎng)建構(gòu)
近年來,隨著科技的進步、社會的發(fā)展,資源與能源消耗逐漸加大,大量生活垃圾和工業(yè)污染物的排放,以及化學(xué)品的濫用,使人類的生存環(huán)境日益惡化,這不僅嚴重威脅到人類的健康、生存與發(fā)展,更危及子孫后代的前途和命運。然而,幾乎所有的環(huán)境問題都與化學(xué)有著直接或間接的關(guān)系。就化學(xué)化工本身來說,傳統(tǒng)上,一方面化學(xué)家在開發(fā)化學(xué)物質(zhì)合成方法時,主要考慮效率,另一方面合成化學(xué)家在開發(fā)與設(shè)計如何合成所需化學(xué)品的方法時,只重視化學(xué)工程的始端,往往忽略處于過程末端的廢物處理問題。所以,許多已存在的化學(xué)過程,在獲得滿意經(jīng)濟效益的同時,卻對環(huán)境和人類健康造成了極大的負面影響。為了保護環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展的道路,培養(yǎng)具有社會責(zé)任感的年輕一代,在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色環(huán)保理念是非常必要的?;瘜W(xué)教師不但應(yīng)是科學(xué)文化知識的傳播者,更應(yīng)成為綠色環(huán)保理念的創(chuàng)導(dǎo)者和踐行人。為了有針對性地對化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生進行綠色化學(xué)教育,筆者就化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)的認識進行了調(diào)研。
1.調(diào)查方案的設(shè)計
以綠色化學(xué)的概念、作用及原則為主要調(diào)查內(nèi)容,通過查閱相關(guān)文獻資料,進行問卷設(shè)計;采用問卷調(diào)查及訪談方法對山西晉中學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院2—4年級化學(xué)(含師范)及應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生進行調(diào)查。對獲得的第一手資料進行統(tǒng)計,并對有關(guān)問題進行綜合分析,在此基礎(chǔ)上參閱相關(guān)文獻給出相應(yīng)對策與建議。本次調(diào)查采用以班發(fā)放問卷、現(xiàn)場答卷與收卷方法。實發(fā)問卷400份,收回有效問卷364份。
2.調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計
化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)認識的調(diào)查統(tǒng)計見表1。
3.調(diào)查結(jié)果分析
表1顯示,多數(shù)學(xué)生對綠色化學(xué)的屬性有較好的理解與認識;不少學(xué)生對綠色化學(xué)的作用理解與認識不足,甚至是錯誤的。如約74.2%的學(xué)生誤認為“綠色化學(xué)使化工過程含有廢物處理環(huán)節(jié),因而會使整個費用增加”。這些學(xué)生不懂得,先污染后治理,不僅難度大,費用不菲,而且多數(shù)需要停產(chǎn)整頓,隨之而來的是更大的經(jīng)濟損失。如果化工過程實現(xiàn)了綠色化,即做到五個“R”:第一Reduction——“減量”,即減少“三廢”排放;第二Reuse——“重復(fù)使用”,即重復(fù)使用催化劑、載體等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指對一些無法替代、無法回收、無法再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用,這就能有效實現(xiàn)節(jié)省資源、能源,減少污染,變廢為寶,降低成本的目標,避免出現(xiàn)先污染后治理的惡劣情況。僅約54.2%的學(xué)生能夠認識到“綠色化學(xué)追求高選擇性化學(xué)反應(yīng),極少副產(chǎn)品,甚至達到原子經(jīng)濟性”。原因是不少學(xué)生缺少對原子經(jīng)濟性的認識。原子經(jīng)濟性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,指原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實現(xiàn)廢物“零排放”??梢?,綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟性反應(yīng),首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地減少廢物的排放。
表1中選項8-19是綠色化學(xué)的12條原則。學(xué)生對其中9條原則有較好的理解與認識。但僅約52.7%的學(xué)生能夠認識到綠色化學(xué)要求“能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟的影響”。以前化學(xué)家在設(shè)計化學(xué)過程時,往往考慮的是如何提高產(chǎn)率,而忽略了能量問題,認為該問題是工程師的事情,使得化學(xué)工業(yè)成為了耗能大戶。生產(chǎn)和使用能量的工程,往往也會造成污染,如以煤為燃料所提供的熱能,多用一份能量,就多一份污染。因此,設(shè)計化工過程的化學(xué)家需要對化工各階段進行調(diào)節(jié)與優(yōu)化,從根本上改變其對能量的需求,從而使能量最低,減小對環(huán)境和經(jīng)濟的影響,減輕對能源危機帶來的壓迫。僅約42.3%的學(xué)生能夠認識到,化工過程應(yīng)盡量避免不必要的衍生步驟。衍生步驟會帶來更多的副產(chǎn)物,消耗更多的資源與能量。更多的產(chǎn)物意味著可能會對環(huán)境產(chǎn)生更多的污染和破壞,必然產(chǎn)生需要處理更多廢物的費用;更多能量的使用會使成本變高,造成不必要的能源浪費。因此,在化工過程中應(yīng)最大限度地避免衍生步驟,以降低原料的消耗及對人類健康與環(huán)境的影響。僅約32.4%的學(xué)生能夠認識到化工過程中催化試劑優(yōu)于化學(xué)計量試劑?;瘜W(xué)化工專業(yè)學(xué)生應(yīng)該明確,催化反應(yīng)不僅具有提高原料利用率與降低廢物產(chǎn)生的益處,而且催化劑可以降低反應(yīng)活化能,既利于控制,也可以降低反應(yīng)發(fā)生所需要的溫度。選擇性催化劑是綠色化學(xué)的重要工具和重點研究方向。
4.思考與建議
不少學(xué)生對綠色化學(xué)的作用、原則缺少認識,其主要原因:一是學(xué)校對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育重視不夠,缺少要求;二是化學(xué)類專業(yè)課的課堂教學(xué)缺少綠色化學(xué)思想與原則的滲透;三是沒有開設(shè)“綠色化學(xué)”課程,學(xué)生缺少了對綠色化學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的機會。樹立綠色化學(xué)思想,不僅是化學(xué)家與化工專家的事,而且是所有從事與化學(xué)有關(guān)的人們關(guān)注的事。作為專門培養(yǎng)化學(xué)化工專業(yè)高級人才的高校,應(yīng)把綠色化學(xué)理念滲透到化學(xué)教育的全過程中,并作為課改與教改的指導(dǎo)思想。
4.1在化學(xué)類的基礎(chǔ)課教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想
化學(xué)教材中蘊涵有大量綠色化學(xué)的素材,因此,在課堂教學(xué)中要時時體現(xiàn)綠色化學(xué)的原則和思想。通過環(huán)境污染及其危害的具體事例,讓學(xué)生了解我國乃至全球環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀,并探討相應(yīng)的解決措施,使學(xué)生認識到石油、天然氣、煤炭等能源與資源作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇,從而對環(huán)境保護、資源與能源的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認識,明確發(fā)展經(jīng)濟不能走先污染再治理的老路。把“原子經(jīng)濟性理論”、現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)與方法滲透到理論課與實驗課中,就如何優(yōu)化定量與定性實驗、物質(zhì)合成及當前資源利用、環(huán)境污染、化學(xué)品亂用等重大問題與學(xué)生進行討論,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思想及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,為學(xué)生在校學(xué)習(xí)與以后的工作中能夠充分發(fā)揮化學(xué)的正面作用,更好地造福于人類社會奠基。
4.2在化學(xué)實驗課中培養(yǎng)綠色化學(xué)理念
化學(xué)化工專業(yè),各類實驗課所占的比重很大,實驗過程中往往會產(chǎn)生、排放大量的污染環(huán)境的有毒有害物質(zhì),這就需要實驗教師盡量改進傳統(tǒng)實驗,應(yīng)用先進的實驗研究新成果,以綠色化學(xué)思想與原則指導(dǎo)實驗儀器和試劑的選擇,指導(dǎo)實驗設(shè)計、實驗方法與實驗“三廢”的處理,在每一個實驗中力求減少或避免有毒有害廢物的產(chǎn)生,為師生和工作人員提供安全的工作環(huán)境。為此,首先,在實驗中盡量采用無毒無害的反應(yīng)原料。在進行無機、有機、分析、物化等實驗時,在滿足教學(xué)需要的情況下,為避開毒害品的使用,可考慮尋找替代品,變更反應(yīng)路線,設(shè)計綠色實驗方案,如用維生素B1替代劇毒的KCN做催化劑進行安息香縮合反應(yīng);以葡萄糖替代有致癌作用的苯為起始原料,用遺傳工程獲得的微生物為催化劑合成已二酸;用新型的固體溴化劑四丁基三溴化銨替代Brz與苯酚、苯胺反應(yīng)制備對位的一溴代物,不僅反應(yīng)產(chǎn)物更易于控制,避免了使用Br2帶來的有毒、易揮發(fā)、不便準確量取等弊端,而且還具有可回收利用等優(yōu)點。其次,使用封閉實驗裝置,回收實驗廢料。注意化學(xué)實驗內(nèi)容的選擇、設(shè)計和呈現(xiàn)體現(xiàn)綠色化。一方面盡量減少污染很嚴重的實驗,另一方面對一些實驗過程中產(chǎn)生有毒有害氣體、且污染環(huán)境的實驗,進行改進與創(chuàng)新,想方設(shè)法將其設(shè)計成為封閉的實驗裝置。包括:氣體發(fā)生與收集裝置、氣體性質(zhì)反應(yīng)容器、尾氣收集與處理、導(dǎo)氣裝置等。在無法封閉的情況下,要注意回收、通風(fēng)或采取其他防護措施。對實驗過程中產(chǎn)生的廢料,設(shè)法予以回收或適當處理。第三,采用微型實驗。在微型化的條件下對實驗進行重新設(shè)計與探索,以達到用盡可能少的試劑來獲取盡可能多的化學(xué)信息。
4.3開設(shè)專門的綠色化學(xué)課程
首先,從課程設(shè)置上滿足培養(yǎng)具有綠色環(huán)境意識的新一代化學(xué)工作者和公民的需要出發(fā),借鑒國內(nèi)外大學(xué)的經(jīng)驗,開設(shè)“環(huán)境生態(tài)化學(xué)”、“零排放有機化學(xué)”、“環(huán)境友好催化”、“綠色生態(tài)材料”、“生物技術(shù)”、“綠色能源”、“綠色化學(xué)導(dǎo)論”等綠色化學(xué)選修課程。其次,使綠色化學(xué)課程內(nèi)容體現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性與時代性。教學(xué)內(nèi)容以綠色化學(xué)的12條原則為主線,圍繞綠色化學(xué)的基本問題展開討論,介紹綠色化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,綠色化學(xué)的概念、原理、應(yīng)用、主要研究成果及動向。第三,依據(jù)綠色化學(xué)課程內(nèi)容的特點,采用講授、討論、研究、參觀、調(diào)查和文獻研究等適當?shù)慕谭ǎ岣呓虒W(xué)質(zhì)量,把學(xué)生的心留在課堂上。
一、教師改變已有的形象,讓學(xué)生樂意接受
以往在教學(xué)過程中,教師有居高臨下的感覺,一切都是以教師為中心,學(xué)生是絕對的服從。但現(xiàn)在,教師應(yīng)該放下架子,與學(xué)生打成一片,方能達到令人滿意的指導(dǎo)效果。
那個把“你抄,或者不抄,分數(shù)就在那里,不增不減”寫在黑板上的監(jiān)考老師,還有那個把文言文改寫成網(wǎng)絡(luò)流行語的成都語文老師。就連幼兒園的潮人老師都開始用微博布置作業(yè),用QQ群聯(lián)系學(xué)生和家長,如果學(xué)生上博客和老師進行交流,還會得到小紅花。大多數(shù)人都認為,老師們新潮的教學(xué)方式和開放的個性教學(xué),改變了以前老師一本正經(jīng)的面孔,大大拉近了師生之間的距離。代溝減小了,學(xué)生們更是喜歡這樣新鮮有趣的教學(xué)方式,“太有意思了,創(chuàng)意無處不在啊,這樣的學(xué)習(xí)有趣又有料!“親其師才能信其道”同學(xué)們一般對這樣的個性老師更樂于接受和真心喜愛。
因此我們一定不要再做那個一臉嚴肅、八股死板的“先生”了,否則就不能適應(yīng)社會的發(fā)展。
二、教師改變觀念,變傳授為引導(dǎo)
為了改變傳統(tǒng)教學(xué)帶來的弊端以及彌補其存在的不足,我們當前正在經(jīng)歷著一場深刻的教育變革,新課程提出了三大學(xué)習(xí)方式,目的是改變傳統(tǒng)教學(xué)中單一的“接受式”為主的課堂教學(xué),進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及培養(yǎng)他們的個性品質(zhì)。
在學(xué)校教育中,我們不可能教給學(xué)生全部的知識,只能通過培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使其在獨立的情況下也能獲取相應(yīng)的知識,獲得更大的發(fā)展空間。教師要善于在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生求知欲之間創(chuàng)設(shè)問題情境。在教學(xué)中,要根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點,注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并使之保持和發(fā)展,努力使學(xué)生產(chǎn)生從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。
1.教學(xué)生活化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在有限的課堂教學(xué)中,讓學(xué)生獲得盡可能多的知識,將是教師面臨的新問題,對此教師要轉(zhuǎn)變思想,創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
高考方案對化學(xué)學(xué)科的教學(xué)有一定的影響,現(xiàn)在的學(xué)生“怕吃苦、怕動腦”,大多數(shù)選擇了逃避學(xué)習(xí)。因此,在教學(xué)中,應(yīng)設(shè)法激發(fā)興趣,學(xué)生有了興趣就不會感到乏味。化學(xué)與社會、環(huán)境、人類健康息息相關(guān),在化學(xué)教學(xué)中,盡可能地將所學(xué)內(nèi)容與社會、生活相聯(lián)系,使學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)變得好奇有趣、輕松愉快。
如在學(xué)習(xí)有機化學(xué)時,介紹汽油、柴油的提價與環(huán)境污染以及節(jié)能減排問題。在講金屬材料時,就可以自然而然的引入世博會的建筑材料等方面的相關(guān)內(nèi)容;在講重金屬離子中毒的時候,可以引入生活中的一些常用方法:牛奶、豆?jié){、雞蛋清解毒等。讓化學(xué)更貼近我們的現(xiàn)實生活,使學(xué)生認識到化學(xué)學(xué)科的重要性,增強學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
2.運用化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。生動形象的化學(xué)實驗對學(xué)生具有很強的吸引力,將演示實驗轉(zhuǎn)變成學(xué)生自主實驗,將課本結(jié)論實驗變?yōu)樘骄繉嶒?,大大提高學(xué)生的觀察能力,也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
在實驗教學(xué)中,設(shè)置恰當?shù)膽夷?,激發(fā)學(xué)生思考,如將二氧化硫通入紫色石蕊試液中,學(xué)生會根據(jù)已學(xué)的理論知識得出“紫色石蕊試液變紅”的結(jié)論;當紫色石蕊試液變紅后又褪色時,學(xué)生會感到奇怪。此時利用學(xué)生的認知沖突,引導(dǎo)學(xué)生回想氯氣通入紫色石蕊試液所產(chǎn)生的現(xiàn)象,從而分析SO2和C12的漂白原理有何不同;另外在講到油脂的水解時,我們可以進行演示實驗,向?qū)W生介紹肥皂的生產(chǎn)原理,學(xué)生既獲得了求知和探索的滿足,同時也在潛意識上激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣。
3.利用多媒體創(chuàng)設(shè)活潑立體的學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)生主動思維。要使教學(xué)中師生有效互動、教學(xué)流程有創(chuàng)意、效果好,可充分運用集文字、圖像、聲音、動畫、影視等信息傳輸手段為一體的多媒體教學(xué),以營造具體生動立體的教學(xué)氛圍。學(xué)生邊聽邊看邊思考,寓學(xué)于樂,充分調(diào)動學(xué)生多種感官來認識理解化學(xué)的現(xiàn)象和本質(zhì),從而有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高分析理解能力,增強學(xué)習(xí)的主動性。
尤其是有的實驗危險性大、污染大、受條件限制,實驗室很難實現(xiàn),多媒體課件中的動畫、視頻播放等手段可有效彌補這方面的缺失。而對于太快或太慢的化學(xué)反應(yīng),如氯水分解反應(yīng)速度非常慢,課堂上難以演示;Na與H2O反應(yīng)實驗,通過投影實驗?zāi)苁谷w學(xué)生基本看清,但反應(yīng)太快,學(xué)生完整描述實驗現(xiàn)象有困難。這時可將該實驗的視頻文件反復(fù)播放,這樣學(xué)生就能將實驗的整個過程看得十分清楚;
關(guān)鍵詞 無機化學(xué) 雙語教學(xué) 教學(xué)方法
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Freshman Inorganic Chemistry Bilingual Teaching
Problems and Teaching Methods
HE Zhen
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha, Hu'nan 410083)
Abstract This article describes some of the problems encountered in bilingual programs opened inorganic chemistry at the university of freshmen, the analysis of the causes of these problems and how to solve these problems for the introduction of the personal teaching experience and teaching effectiveness, from teaching methods level to explore how to improve the level and teaching quality of bilingual teaching in Chinese universities.
Key words inorganic chemistry; bilingual teaching; teaching methods
無機化學(xué)是研究無機物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)。無機化學(xué)是化學(xué)、化工、制藥、材料、生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等多學(xué)科多專業(yè)本科生進入大學(xué)后接觸的第一門化學(xué)課程,可以認為該課程在相關(guān)專業(yè)學(xué)生大學(xué)四年學(xué)習(xí)的課程中處于基礎(chǔ)地位,其重要性毋庸置疑。筆者從美國獲得博士學(xué)位后回國工作,教授的第一門本科生課程便是材料科學(xué)與工程專業(yè)大一新生的無機化學(xué)(雙語)。筆者從熟悉教材到編寫教案以及制作多媒體課件,花了兩個多月的時間認真準備。然而,第一堂課講課不到30分鐘,我就觀察到學(xué)生的表情有些迷茫,記筆記的學(xué)生很少,提問也沒有學(xué)生敢回答。我感到了問題的嚴重性。課后通過找學(xué)生座談,向?qū)W院有經(jīng)驗的老教師請教和查閱相關(guān)文獻資料,經(jīng)過認真分析總結(jié),歸納了在大一學(xué)生中開設(shè)無機化學(xué)雙語課程的一些問題。為解決這些問題,筆者主要從教師的教學(xué)方法上做了諸多探索,收到了較好的效果。
1 存在的問題
關(guān)于雙語課程教學(xué),諸多文獻報道了在教材的選擇、教師綜合運用多種語言的能力、學(xué)生的外語水平、教學(xué)模式、教學(xué)評價系統(tǒng)和信息資源等方面存在的問題及對策。①②③④⑤⑥本文僅針對在大一學(xué)生中開設(shè)無機化學(xué)雙語課程存在的問題進行分析,從細節(jié)入手,逐步完善雙語課程的教學(xué)。
(1)無機化學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜,學(xué)生缺少對課程重要性的認識。無機化學(xué)課程涵蓋的基礎(chǔ)知識點多,研究范圍廣泛,化學(xué)科學(xué)中早期的許多規(guī)律和重要概念都是在無機化學(xué)的發(fā)展過程中發(fā)現(xiàn)和形成的,其他化學(xué)學(xué)科都是由此分化出去并發(fā)展起來的。⑦無機化學(xué)研究的對象涵蓋了元素周期表中所有元素及其化合物,除了所涉及的物質(zhì)結(jié)構(gòu)類型眾多、化學(xué)鍵型復(fù)雜、化學(xué)反應(yīng)多式多樣外,熱力學(xué)、動力學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等現(xiàn)代化學(xué)理論與反應(yīng)規(guī)律大多與無機化學(xué)有關(guān)。由于這門課程教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜,專業(yè)知識較難掌握,造成學(xué)生對學(xué)習(xí)重點難以把握,對突破難點信心不足。即使用母語教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)難度也較大,學(xué)起來枯燥無味。在采用雙語教學(xué)時,部分學(xué)生忽略了本課程的主要教學(xué)目的是攝入專業(yè)知識,只一味地注重語言的學(xué)習(xí),以至于毫無學(xué)習(xí)專業(yè)課程的感覺,只是當一門專業(yè)英語來學(xué)。而授課教師不是英語教師,教師授課的重點不是教英語,只是用英語的思維和表達方式來引導(dǎo)學(xué)生分析理解專業(yè)知識,用兩種語言進行溝通與互動,使學(xué)生在掌握學(xué)科知識的基礎(chǔ)上同時掌握相關(guān)專業(yè)英語的表達方法。因此,師生的教學(xué)目的沒有統(tǒng)一,學(xué)生對本課程所涉及的知識領(lǐng)域和學(xué)好本課程基礎(chǔ)知識對后續(xù)課程及未來工作的重要性認識不足,學(xué)習(xí)側(cè)重點定位不準,是在大一學(xué)生中開設(shè)無機化學(xué)雙語課程存在的問題之一。
(2)大一學(xué)生英語交流能力有限。目前我國英語教學(xué)開始的時間趨向于低齡化,許多學(xué)生在進入小學(xué)前就已開始學(xué)習(xí)英語。很多大一的學(xué)生雖然已經(jīng)接受了十年甚至更長時間的英語教育,并且經(jīng)歷過高考英語考試,但大部分學(xué)生的英語水平還停留在應(yīng)付考試的水平,聽力和口語表達能力嚴重欠缺,應(yīng)用英語的能力較差。此外,對于部分來自偏遠地區(qū)的學(xué)生,由于環(huán)境與條件的限制,他們實際接受到的英語語言能力訓(xùn)練還很少。加之在無機化學(xué)雙語課程中,許多專業(yè)詞匯在同學(xué)們之前的英語學(xué)習(xí)中從來沒有接觸過,甚至從普通英漢詞典中都找不到,學(xué)習(xí)起來確實有難度,造成學(xué)生把過多的注意力放在語言形式上,忽視了對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。因此,大一學(xué)生英語水平較低,是在大一學(xué)生中開設(shè)無機化學(xué)雙語課程存在的又一問題。為解決這一問題,國內(nèi)許多高校把雙語教學(xué)課程安排在大三開設(shè)。但筆者所教的學(xué)生是本校與澳大利亞高校聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)生,按培養(yǎng)計劃,在國內(nèi)只有兩年時間學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與專業(yè)課程。為了使學(xué)生在有限的時間內(nèi)既能打好專業(yè)基礎(chǔ),又能在出國后盡快適應(yīng)西方文化教育模式,具有較強的專業(yè)英語交流能力,我們對該班級的學(xué)生在大一就開了設(shè)雙語課程。
(3)教師缺少雙語教學(xué)經(jīng)驗,綜合運用雙語進行教學(xué)的能力有待提高。筆者雖有較好的英語聽、說能力,在課堂上也能較靈活地穿插使用兩種語言進行授課,但在開課伊始未顧及大一學(xué)生的接受能力,講課時用英語太多,用母語太少,語速過快,自以為該講的都講清楚了,但實際上學(xué)生并沒有完全聽懂,從而導(dǎo)致記筆記的學(xué)生不多,敢回答問題的更少。因此,專業(yè)課教師在綜合運用雙語開展教學(xué)方面還缺乏教學(xué)經(jīng)驗,是對大一學(xué)生開設(shè)無機化學(xué)雙語課程存在的又一問題。
2 教學(xué)方法的探索
2.1 借鑒傳統(tǒng)教育思想,采用靈活的教學(xué)方法幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難題
針對無機化學(xué)課程涵蓋的基礎(chǔ)知識點較多、學(xué)生學(xué)習(xí)難度大、學(xué)生對本課程所涉及的知識領(lǐng)域和學(xué)好本課程基礎(chǔ)知識對后續(xù)課程及未來工作的重要性認識不足、學(xué)習(xí)側(cè)重點定位不準等問題,探索使用如下方法開展教學(xué):(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。要想學(xué)生重視本門課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動機非常重要。故在教學(xué)過程中,應(yīng)注重向?qū)W生介紹所學(xué)知識與后續(xù)課程的聯(lián)系以及在國民經(jīng)濟和科技發(fā)展中的作用,增強學(xué)生對本課程的重視;使學(xué)生明確學(xué)習(xí)要求,給學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指明方向;同時引入本學(xué)科的前沿知識以及著名科學(xué)家對本學(xué)科的貢獻,增強學(xué)生的好奇心;鼓勵學(xué)生多讀原版書籍,歸根索源,激發(fā)學(xué)生對課程知識的探究意識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(2)突出重點,主攻難點。無機化學(xué)內(nèi)容多,信息量大,每個章節(jié)內(nèi)容如果按教材完整地講下來,即使全部用母語授課,課時也很緊張,在雙語教學(xué)過程中課時不夠的問題猶顯突出。為了不至于在課堂上趕時間搶進度,任課教師上課前認真閱讀和分析教材,對每個章節(jié)內(nèi)容分為學(xué)生必須掌握和一般了解的兩部分,在學(xué)生必須掌握的部分中挑選出較難的內(nèi)容重點講解,精講多練,讓學(xué)生有足夠的時間理解消化教師所講的內(nèi)容,以此攻克學(xué)生學(xué)習(xí)上的難點;對于較易和一般了解的內(nèi)容只花少量時間帶過,讓學(xué)生課后自學(xué)。(3)進行歸納總結(jié),注重不同知識點的相互關(guān)聯(lián)。無機化學(xué)課程不同章節(jié)內(nèi)容關(guān)系錯綜復(fù)雜,一般初學(xué)者很難將其相互關(guān)聯(lián),應(yīng)用起來容易產(chǎn)生思維混亂。故在教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生將不同章節(jié)的相關(guān)知識內(nèi)容相互串聯(lián),理清思路,既便于理解與記憶,又逐步培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。例如:在“化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)”、“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”和“氧還原反應(yīng)”等多個章節(jié)中均涉及到化學(xué)反應(yīng)吉布斯自由能變()的計算與應(yīng)用,學(xué)生常常對在什么條件下采用什么方法計算容易混淆。但實際歸納起來,對于給定的反應(yīng):,相關(guān)的計算與應(yīng)用就只有以下幾個公式:
① 標準狀態(tài),298K時的計算:
= (產(chǎn)物) (反應(yīng)物)
② 標準狀態(tài),任何溫度下的計算:
() = ()()
③ 任一狀態(tài),任何溫度下()的計算:
() = () +
④ 標準平衡常數(shù)的計算: = ()/
⑤ 標準平衡常數(shù)與及原電池標準電動勢的關(guān)系:() = = =
歸納以后,不同計算公式的適用條件非常明顯,容易理解與記憶。
2.2 創(chuàng)建良好語境,使學(xué)生在潛移默化中提高外語水平
針對大一學(xué)生外語水平不高,不太適應(yīng)雙語教學(xué)的問題,探索用如下教學(xué)方法來提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果:(1)教師在每次授課結(jié)束階段,向?qū)W生簡要介紹下次課的重點與難點,并提供課前整理好的下次課將涉及的相關(guān)專業(yè)詞匯,讓學(xué)生提前熟悉,節(jié)省預(yù)習(xí)時間,快速了解下次課程的教學(xué)內(nèi)容,明確學(xué)習(xí)要求,減少聽課過程中的語言障礙。(2)英文電子課件上的專業(yè)詞匯應(yīng)標注中文解釋,在講課過程中,講到較難懂的專業(yè)詞匯時應(yīng)同時在課件上提示學(xué)生,通過反復(fù)強調(diào)一些重要的詞匯,讓學(xué)生加深印象。(3)按照循序漸進的教學(xué)原則組織教學(xué),不可操之過急,根據(jù)學(xué)生的接受能力逐步提高講授過程中英語的使用比例,開始階段約為50%,后續(xù)階段約為70%。(4)組織課堂討論,逐步提高學(xué)生應(yīng)用英語的能力。我們在教學(xué)過程中,注重創(chuàng)建良好的語境,探索每堂課留一定的時間,由教師有意設(shè)置一些簡單的問題或?qū)W生自主提出一些問題供學(xué)生用英語進行交流討論,鍛煉學(xué)生在不同語言環(huán)境轉(zhuǎn)換的能力。實踐表明,課堂討論環(huán)節(jié)非常重要,由一些英語水平相對較高并自信的學(xué)生帶動了全體同學(xué)主動和老師及同學(xué)交流學(xué)習(xí)中的問題,這樣既為學(xué)生提供了一個英語表達的平臺和展示自己的機會,培養(yǎng)了學(xué)生團隊合作精神和有效交流溝通的技能,也促進了學(xué)生在集體中互幫互學(xué)、教學(xué)相長,在潛移默化中提高了英語水平,無形中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)。
2.3 教師刻苦鉆研,不斷提高自身的綜合素質(zhì)
針對教師自身缺少雙語教學(xué)經(jīng)驗的問題,一是多聽有經(jīng)驗的老教師講課,向他們請教;二是狠下功夫,扎實備好每一堂課,熟悉所教內(nèi)容,在認真編寫教案和多媒體課件的同時,每個教學(xué)內(nèi)容用何種語言講授在教案中有明確規(guī)定,不在課堂上隨意更換語種,課前自己多講多練,努力確保課堂講述流利、語速恰當、聲音宏亮、語言清晰、板書工整、條理清楚、重點突出、概念準確、學(xué)生易懂。通過以上努力,自身的教學(xué)經(jīng)驗和綜合運用英語開展教學(xué)的能力也得到了提高。
3 教學(xué)效果
課程結(jié)束時,采用與中文無機化學(xué)課程相同難度的試題用雙語試卷(中、英文題目各占50%)對授課學(xué)生進行了閉卷考試,學(xué)生考式成績合格率為96%,其中優(yōu)良率56%,與同年級同課程用中文教學(xué)與考試的同學(xué)的成績基本相當。但雙語教學(xué)班級的同學(xué)用英語思維和表達事物的能力有了明顯的提高,達到了課前預(yù)期的教學(xué)目標。學(xué)生對雙語課程越來越喜愛,教學(xué)方法及內(nèi)容得到了學(xué)生的肯定,大多數(shù)學(xué)生認為,這種教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容有助于他們更快、更好地掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識,提高英語交流能力。課后,學(xué)生對任課教師教學(xué)質(zhì)量均給出了優(yōu)秀的評價。
總之,我們通過分析大一無機化學(xué)雙語課程教學(xué)過程中存在的問題,并采取相應(yīng)的對策解決問題,收到了較好的教學(xué)效果,既使學(xué)生較好地掌握了現(xiàn)代無機化學(xué)的基本理論、基本知識,為接下來的專業(yè)課學(xué)習(xí)和今后的工作奠定了基礎(chǔ),又使學(xué)生較好地掌握了專業(yè)英語,培養(yǎng)了學(xué)生的英語聽說讀寫交流能力,為今后學(xué)生接受國際化教育打下了良好的基礎(chǔ)。
基金項目:湖南省普通高等學(xué)?!笆濉睂I(yè)綜合改革試點項目(應(yīng)用化學(xué))
注釋
① 關(guān)成斌,王捷.大學(xué)本科雙語教學(xué)的實踐與思考.創(chuàng)新教育研究,2014.2(1):13-16.
② 彭亮,鄧小燕.醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)雙語教學(xué)中的問題與對策.檢驗醫(yī)學(xué)與臨床,2013.10(3):373-374.
③ 王玉琨,何煒,高鵬,蘭婷,王平安.醫(yī)用有機化學(xué)雙語教學(xué)的探索與思考.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2013.15(4):431-433.
④ 郭生偉,陳宇紅,楊鵬元.大學(xué)化學(xué)雙語教學(xué)模式初探.科技視界,2013(5):107-108.
⑤ 陳靜.高校理工科雙語教學(xué)的問題與對策.教學(xué)研究,2013.36(1):43-44.