有機化學核心素養(yǎng)范文
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篇1
為了適應社會發(fā)展的要求,我國進行了基礎教育改革,以素質(zhì)教育為根本目的構(gòu)建了基礎教育新課程體系,實施了新的課程標準,其中《普通高中化學新課程標準》明確提出:高中化學課程是科學教育的重要組成部分,對提高學生的科學素養(yǎng)有著不可代替的作用。新課程改革對科學素養(yǎng)教育提出了新要求,如何把學科教學和科學素養(yǎng)教育有機融合,提高學生的科學素養(yǎng)是新課程改革的一個重要方面。
一、化學新課程對科學素養(yǎng)教育提出的要求
科學素養(yǎng)教育主要是指學生在主動學習中達成對知識的掌握,科學思維方式的培養(yǎng),對科學的理解、科學態(tài)度和價值觀的形成,解決問題能力提高的過程。新課程對科學素養(yǎng)教育提出了明確的要求,新一輪課程改革的核心目標是“為了中華民族的復興,為了每位學生的發(fā)展”,在課程目標、課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程實施、課程評價等方面進行的深刻改革充分體現(xiàn)了這一核心理念。新課程強調(diào)學生的主體性和自主性,認為課程教學就是學生主動完成的真實、科學的探究過程,教師在課程中對學生的研究給予必要的理解和指導,師生合作完成研究課題。在教學過程中,無論是研究過程還是研究結(jié)果都可以轉(zhuǎn)變成在科學素養(yǎng)教育中有教育意義和發(fā)展價值的資源。新課程確立了學生的主體地位,立足于學生適應現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要,著眼于提高公民的科學素養(yǎng),改變傳統(tǒng)化學教學與科學素養(yǎng)培養(yǎng)脫節(jié)、把化學教學主要看成是化學知識傳授的簡單過程,真正重視學科教育與科學素養(yǎng)教育二者之間的內(nèi)在統(tǒng)一關系,化學新課程要求教學必須做到知識傳授和能力培養(yǎng)并重。
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學的理論、規(guī)律及應用都是通過對大量實驗事實、資料進行分析、概括、綜合和總結(jié)的基礎上建立起來的,化學家的設想、假說、理論都要求通過科學實驗或?qū)嶋H生活的驗證?;瘜W課程為科學素養(yǎng)教育在學習內(nèi)容、學習方法和學習過程等方面提供了豐富的素材,在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)方面有著廣闊的空間。重視學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升是新課程賦予化學教育的重要任務,在教學實踐中真正貫徹落實新課程的理念和要求是化學新課程改革的關鍵所在。
二、化學教學中科學素養(yǎng)的滲透融合
科學素養(yǎng)的內(nèi)涵非常豐富,不僅包括科學知識,還涵蓋科學態(tài)度、科學方法、科學精神和科學價值等多方面的內(nèi)容。在化學教學實踐中,提高學生的科學素養(yǎng)應主要從提高學生的知識水平和智力水平,培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)和科學精神、學生的社會責任感等方面來進行。結(jié)合學科特點,在化學教學中滲透科學素養(yǎng)教育主要有以下幾方面:
1.利用化學實驗培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。通過化學實驗可以讓學生掌握科學知識學習的過程方法,培養(yǎng)學生對科學的學習熱情和實事求是的工作態(tài)度?;瘜W實驗對培養(yǎng)科學能力有獨到的優(yōu)勢。在教學過程中,任何一個實驗在設計和實施過程中都會涉及到各種各樣的科學思想和科學方法,因此,實驗教學是培養(yǎng)學生科學能力的最好方式之一,這就要求教師改變以往為求得單純化學知識的演示實驗或簡單的操作實驗的做法,在教學中對學生的學習過程要善于引導,指導學生開展探究學習,將科學方法潛移默化地滲透到實驗教學中。此外,在實驗教學中,要求學生對實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)的記錄要尊重實驗事實,不能憑空猜想,胡亂編造,應培養(yǎng)學生事實求是的科學工作態(tài)度。
在化學教學中對實驗要進行精心設計和恰當分析,利用化學實驗中的各種實驗現(xiàn)象,讓學生產(chǎn)生新奇的感受,并使之帶著這些新奇的感受進入化學知識殿堂,體驗科學研究過程,去分析、猜想產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,從而達成對知識的理解和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。例如,在金屬鋁的性質(zhì)學習的教學設計中,利用學生熟知的“銅樹”圖片,引導學生設計實驗制作“銅樹”,觀察、記錄實驗現(xiàn)象,剖析實驗原理。在這一教學過程中,學生普遍對銅樹的生成和產(chǎn)生的氣體產(chǎn)生了濃厚的興趣,積極、主動地探討實驗現(xiàn)象和分析實驗原理,讓學生理解了學習知識學習的過程,培養(yǎng)了學生進行學習科學的能力,在潛移默化中完成了科學素養(yǎng)教育,提高了學生的科學素養(yǎng)。
2.科學設計綜合實踐課題讓化學與其他學科融合提高學生的科學素養(yǎng)。自然科學各學科之間是交叉、滲透的,化學作為一門基礎學科,與環(huán)境科學、生命科學、材料科學等學科之間相互交叉、相互聯(lián)系。把這些課程人為地割裂,有礙于學生科學素養(yǎng)的整體提高。而注重學科間的滲透,開展一些綜合實踐活動則可以彌補學科課程的局限。
切合教材中環(huán)境保護的相關內(nèi)容為基礎設計了綜合實踐課題“溫室氣體與全球氣候變暖”,在這一課題中,學生探討、研究了二氧化碳的化學產(chǎn)生過程以及大量砍伐樹木導致二氧化碳進入大氣,利用模擬實驗驗證二氧化碳氣體產(chǎn)生溫室效應,探討了二氧化碳大量排放在社會經(jīng)濟發(fā)展方面的原因。學生通過收集資料,從環(huán)境科學、地質(zhì)學、生物科學等方面分析了全球氣候變暖為人類帶來的危害,最后,學生從新能源的開發(fā)、新材料的應用、植樹造林、改變經(jīng)濟增長方式等多個視角設計了如何應對和解決全球氣候變暖的方案。由此可以看出,綜合實踐活動課題不受學科知識體系的束縛,注重多學科之間的交叉、滲透、整合。學生通過綜合實踐課程獲得綜合性信息用以彌補學科課程按知識體系分科學習的不足,有利于知識的綜合運用以及能力的均衡發(fā)展,有利于培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,有利于還原自然科學學習的本來面貌,形成正確的科學態(tài)度。
3.充分利用化學史材料展現(xiàn)科學的本質(zhì)?;瘜W史是化學科學的發(fā)展史,既包括發(fā)現(xiàn)的化學知識、發(fā)現(xiàn)知識的科學方法,更包括化學家為之奮斗的忘我精神、堅忍不拔的創(chuàng)新過程,具有趣味性、故事性、思想性、情感性和過程性等特點?;瘜W史可以作為教學中科學本質(zhì)教育的原始材料,通過化學史可以展現(xiàn)科學的本質(zhì)。
依據(jù)新課程理念的要求,從化學史料中選擇能激發(fā)學生興趣且與教學內(nèi)容相關的歷史史料作為科學本質(zhì)教學的原始材料。比如,以“普通高中課程標準實驗教科書《化學與技術》”中“我國制堿工業(yè)的先驅(qū)――侯德榜”為材料,可以讓學生在認識科學的道路上要不怕困難,積極思考,勇于創(chuàng)新,培養(yǎng)學生勇于探索的科學精神。在“原子結(jié)構(gòu)”、“元素周期律”等的學習中依據(jù)史料,首先讓學生認識化學知識的繼承性和發(fā)展性,認識、理解科學知識不是絕對真理,只是對當時客觀世界在一定層次上的正確認識,是隨著認識的深入發(fā)展而變化的;門捷列夫?qū)Υ罅吭乩砘再|(zhì)進行觀察分析,結(jié)合理論進行推理,總結(jié)出元素周期律, 通過對這一史料的介紹、剖析讓學生認識到觀察與推理不僅是化學知識的學習方法,更是科學研究的重要方法?;瘜W史是科學探究過程的最好呈現(xiàn),通過化學史可以讓學生更好地理解科學探究的過程。通過剖析原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展歷史,展現(xiàn)了觀察自然―發(fā)現(xiàn)問題―提出假說―驗證假說的典型科學探究過程。
在化學教學中,恰當運用化學史,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生們理解科學探究的過程,掌握科學探究的方法,體會先輩們?yōu)榭茖W所付出的艱辛,使他們在精神上受到感染,情操得到陶冶,意志得到磨練,能夠正確理解人和自然、人和社會的關系。讓學生理解科學總是曲折前進的,了解化學史,也許可以在今后的科學探究過程中少走彎路,這些都與發(fā)展學生的科學素養(yǎng)密切相關。
篇2
【關鍵詞】醫(yī)學院校藥學專業(yè);有機化學;學困生;轉(zhuǎn)化策略;學習興趣;學習動力;思政教育;學生主體性
有機化學是醫(yī)學院校的一門重要基礎課程,開設的專業(yè)范圍很廣,例如我校藥學、中藥學、臨床醫(yī)學、醫(yī)學檢驗、護理、衛(wèi)生檢驗與檢疫、口腔醫(yī)學、生物醫(yī)學工程等多個專業(yè)都開設了有機化學。學生通過高考進入同一所醫(yī)學院校,文化課成績相差不多,但經(jīng)過一學期的有機化學課程學習,部分學生因無法達到教學要求而成為有機化學學困生。有機化學是醫(yī)學院校培養(yǎng)藥學人才的重要必修課程,為后期學習生物化學、藥物分析、藥物化學、天然藥物化學等專業(yè)課程奠定堅實的基礎,有機化學學困生在后續(xù)的專業(yè)課程學習中將會面臨更大的困難。因此,分析醫(yī)學院校藥學專業(yè)有機化學學困生的成因、研究有機化學學困生的轉(zhuǎn)化策略刻不容緩。
1有機化學學困生的成因
1.1不適應教學方式的轉(zhuǎn)變
有機化學是醫(yī)學院校藥學專業(yè)大一學生的必修課程,是高中化學知識的延伸,但是兩者的教學方式完全不同。高中化學強調(diào)理論學習,學生對化學知識是填鴨式學習,每節(jié)課都有大量的習題,高三更是刷題無數(shù),學生習慣于老師“手把手”的教,習慣于通過大量的背誦和習題強化鞏固化學理論知識,這就造成學生發(fā)散思考和自主學習的能力較弱。藥學專業(yè)有機化學作為一門內(nèi)容多、課時少、理論性強的基礎學科,教師在突出重點的同時,更多的是教授如何應用,而且講授進度較快,有時一節(jié)課會講解教材十幾頁甚至幾十頁的內(nèi)容,這就要求學生合理利用課余時間,積極思考,自主學習。此外,高中化學對化學實驗能力的要求相對薄弱[1],而藥學有機化學實驗是有機化學課程的重要組成部分,尤其對于醫(yī)學院校藥學專業(yè)的學生而言,將有機化學理論知識應用于實驗研究,培養(yǎng)分析問題解決問題的能力,對以后的學習和工作至關重要。因此,不適應教學方式的轉(zhuǎn)變是部分學生成為學困生的原因之一。
1.2思想消極,缺乏學習動力
高中學習的動力多來源于高考壓力,學生廢寢忘食的學習,過著兩耳不聞窗外事的生活,很多家長與老師為了緩解學生的高考壓力,常常將“大學不掛科就好”“大學可以談戀愛”“大學可以打游戲”等思想傳遞給學生。部分學生信以為真,來到大學后,在社交、戀愛、游戲等方面投入了大量的時間與精力,迷失了方向,導致學業(yè)變差。我們現(xiàn)在處于信息爆炸的自媒體時代,學生通過智能手機等電子設備接觸到各式各樣的文化思想,俗話說積極的文化思想使人奮進,消極不良的文化思想使人墮落,初入大學的學生心智還不成熟,很容易受不良文化思想的影響,產(chǎn)生功利、任性攀比、不勞而獲等消極思想,失去了學習動力,嚴重的還走上違法犯罪的道路[2],例如大學生被人哄騙參加傳銷組織、為了攀比陷入網(wǎng)貸泥潭等事件。因此,思想消極、缺乏學習動力是有機化學學困生的成因之一。
1.3缺乏良好的學習和生活習慣
部分學生成績無法達到教學要求,成為有機化學學困生,與他們?nèi)狈α己玫膶W習和生活習慣是分不開的。高中時代,學生接受的是固定幾十人的小課堂教學,固定的教室、座位,固定的教師、同學,與老師距離感小,與同學親和力強,家長更是對他們的生活照顧周到,飲食作息非常規(guī)律,這些容易造成學生對外界環(huán)境依賴性強,獨立意識和自我管理能力較差[3]。大學課堂動輒幾個班的百人大合堂,不固定的教室、位子和同學,與教師距離感強,與同學親和力差,對環(huán)境適應能力弱的學生容易注意力不集中,很難進入學習狀態(tài),而自我管理能力差的學生更是飲食作息不規(guī)律,精神萎靡,無力應對學習。面對考試,學生只能死記硬背,記憶過程痛苦且效率低,遇到應用型或開放式的問題依舊不會作答,部分學生便對自己降低要求,只求及格,最終成為了學困生。
2有機化學學困生的轉(zhuǎn)化策略
2.1激發(fā)有機化學學困生的學習興趣
對有機化學學困生而言,有機化學是一門知識繁雜、枯燥無味的課程,因此,他們對有機化學的學習沒有太大興趣。而且大部分有機化學學困生的化學基礎較差,想要學好有機化學,相較于其他學生需要付出更多的時間和精力,這往往使他們對有機化學的學習產(chǎn)生畏難情緒,部分學生甚至還出現(xiàn)厭惡、恐懼等情緒。興趣是最好的老師,應激發(fā)有機化學學困生的學習興趣,使他們體會到學習有機化學的樂趣,幫助他們消除負面情緒,主動學習,愛上學習[4]。2.1.1增強教學內(nèi)容趣味性有機化學發(fā)展已經(jīng)有了幾百年的歷史,每類有機化合物的發(fā)現(xiàn)與合成都離不開化學家的努力,我們在對化合物講解時,不僅要講化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、合成方法、發(fā)展歷史,還要講解相關結(jié)構(gòu)的臨床藥物案例,包括藥物的制備、用途、對人類的貢獻、副作用等。此外,還可以結(jié)合所學知識,引導學生發(fā)散聯(lián)系,讓學生認識到有機化學就在身邊,生活中充滿了有機化學[5]。例如,在“羧酸及其衍生物”的教學中,讓學生查找青霉素、頭孢類抗菌素和阿司匹林等常見藥物的結(jié)構(gòu),分析以上各類藥物有哪些特征官能團、歸屬哪類有機化合物、此類有機化合物具有的化學性質(zhì),進而思考以上各類藥物的合成制備以及影響這些藥物儲存、副作用的因素有哪些。教學重心從掌握知識轉(zhuǎn)向用所學知識分析并解決實際問題,從而激發(fā)學生學習興趣。2.1.2運用現(xiàn)代教學手段針對有機化學反應的結(jié)構(gòu)式復雜、化合物的立體結(jié)構(gòu)抽象、有機反應歷程難懂等問題,我們將現(xiàn)代教學手段應用于教學實踐中,例如鹵代烴SN1反應的立體化學是有機化學中的難點,若用傳統(tǒng)的教學方法,教師花費很多時間講解,學生仍是似懂非懂。在學習此內(nèi)容時,我們展示鹵代烴及親核試劑的的結(jié)構(gòu)模型,同時動畫演示反應歷程、產(chǎn)物形成過程,將復雜知識簡單化,抽象知識形象化,讓學生學得懂、學得輕松,增強學生知識獲得感與成就感,從而激發(fā)學生學習有機化學的興趣。2.1.3建立良好的師生關系良好的師生關系是教育教學活動順利進行的保障,教師的知識水平、性格、興趣等綜合自身素質(zhì)是影響師生關系的重要因素。調(diào)查表明,知識淵博、性格開朗、興趣廣泛的教師與學生的師生關系最好,學生喜歡這位老師的課并且整體成績好[6]。因此,教師應提高自身素養(yǎng),成為學生喜歡的“好老師”,建立良好的師生關系,更有利于幫助學生激發(fā)學習興趣,培養(yǎng)良好的學習習慣。
2.2發(fā)揮有機化學學困生的主體性
科技正在改變傳統(tǒng)課堂,老師講、學生聽的填鴨式教育方法正在離我們遠去??萍际箍菰镫y懂的有機化學知識通過視頻動畫等形式直觀展現(xiàn)在學生面前,學生通過智能設備搜索自己想要了解的內(nèi)容,通過檢索查閱獲得學術前沿的知識,對學生而言,教師不再是知識唯一的傳遞者。學生是學習的主體,我們應該做好引導者,給學困生更多的空間,教會學困生自主學習,充分發(fā)揮他們的主體性。2.2.1改變教學方法我們在教學過程中以平等的態(tài)度對待學困生,鼓勵學困生質(zhì)疑,尊重學困生的想法,以討論或談話等形式解決問題,保護學困生學習的積極性。根據(jù)教學內(nèi)容特點,我們還可以嘗試多種教學方法,如引導式教學法、案例教學法(casebasedlearning,CBL)、團隊教學法(teambasedlearning,TBL)、基于問題的教學法(problembasedlearning,PBL)等[7-9]。例如,課前采用問題的形式來布置學習任務,進行分組學習,學生帶著問題去學習,更有目的性和方向性,小組成員之間可以相互監(jiān)督、相互配合學習,增強協(xié)同合作意識。課上小組匯報學習情況,老師引導學生討論,解決學習過程中遇到的疑難問題,最后老師歸納、總結(jié)本節(jié)課知識點,并作適當延伸拓展。此外,老師對整個學習過程進行評價,以肯定學生的學習成果為主,盡可能發(fā)現(xiàn)每個小組成員尤其是學困生的閃光點,加以表揚,針對學習過程中的不足之處提出可行性的建議,充分調(diào)動學困生的主觀能動性,確立學生在課堂教學中的主體地位和教師的引導作用[10]。2.2.2作業(yè)形式多樣化學習是知識獲得與內(nèi)化的過程,課后復習和課后作業(yè)是強化內(nèi)化學習過程的重要環(huán)節(jié)。背誦化合物的結(jié)構(gòu)和反應類型等記憶型作業(yè),不能幫助學生完全理解掌握知識內(nèi)容,我們可以增加開放式作業(yè),例如采取思維導圖總結(jié)章節(jié)內(nèi)容[11],學生通過制作思維導圖梳理所學內(nèi)容,迅速回憶和提取章節(jié)知識,進一步查漏補缺,有效地構(gòu)建知識體系;也可以撰寫課程論文作為教學內(nèi)容的延伸,老師可以給學生題目,學生也可以根據(jù)自己感興趣的內(nèi)容自選題目完成課程論文,這不僅可以鞏固知識,提高學生查閱文獻能力,還可以為學生今后的科研打下良好的基礎。2.2.3引入線上答疑平臺在學習過程中,學困生經(jīng)常會出現(xiàn)對新知識理解不透徹、無法獨立分析解決問題的情況。教師答疑是學困生解決問題的重要環(huán)節(jié),但由于部分學困生的心理或性格等因素,不愿面對面地與教師交流,為此我們引入線上答疑平臺。線上答疑平臺能夠打破時間和空間的限制,消除學生與教師交流壁壘,讓教師最大限度地為學生答疑解惑,及時解決學困生在學習過程中遇到的問題。教師分析總結(jié)學生提出的問題,對于個性問題,教師針對其個人做出有效的解答,而對于共性問題,教師及時反思,分析問題出現(xiàn)的原因,調(diào)整教學策略,完善教學方法,設計教學活動解決共性問題[12]。另外,利用線上答疑平臺,學生之間也可以在網(wǎng)上互助答疑,在班級內(nèi)形成了一個良好的學習氣氛。
3結(jié)語
有機化學是醫(yī)學院校藥學專業(yè)的必修課程,為后期專業(yè)課程的學習提供理論基礎。有機化學學困生在后期的專業(yè)課程學習中將會面臨更大的困難,因此研究有機化學學困生的轉(zhuǎn)化策略刻不容緩。轉(zhuǎn)化有機化學學困生的過程,不只是幫助他們掌握有機化學的知識,重要的是激發(fā)學困生學習有機化學的興趣,充分發(fā)揮學困生的主體性,滲透思政教育,增強學困生的學習動力,最終幫助有機化學學困生從“因為考試要學習”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙驗閻蹖W要學習”。
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篇3
關鍵詞:有機反應機理;過渡態(tài)理論;可視化教學;多信息勢能面剖面圖
文章編號:1005C6629(2017)3C0045C04 中D分類號:G633.8 文獻標識碼:B
普通高中教育的任務是促進學生全面而有個性的發(fā)展,為學生適應社會、高等教育和職業(yè)發(fā)展做準備,為學生的終身發(fā)展奠定基礎。由于在人類生產(chǎn)和生活的方方面面都涉及到有機化學的知識,比如:生活中吃的、用的、穿的東西都與有機化學密不可分,因此,高中有機化學知識不但是進一步接受高等教育的基礎,而且在生活中也是必需的。但是,不同版本的高中有機化學教材中的內(nèi)容都很抽象,學生掌握有一定的難度。比如:人教版選修5《有機化學基礎》是在必修學習內(nèi)容基礎上的延伸和拓展,其中的反應機理是抽象和繁雜的純理論知識,是學生理解和掌握的難點。但是反應機理是對一個反應過程的微觀描述,有機化學反應機理可以讓學生在微觀上理解新物質(zhì)形成的機制。采用傳統(tǒng)的教學方式容易導致學生對有機化學的學習失去興趣,那么,如何讓學生對有機化學產(chǎn)生濃厚的興趣呢?在已有研究中,知識可視化是一種激發(fā)學生學習興趣的重要手段。而且有關研究顯示[1],人類在閱讀理解記憶過程中的圖像視覺效果要比文本快60000倍。
特別地,今年9月13日《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架的,使教育界對學生核心素養(yǎng)的發(fā)展更為關注。南京藝術學院傳媒學院講師董敏曾在文章中指出[2]:“理解圖像已經(jīng)成為使我們生活豐富多彩、富有生機的必需技能。不去培養(yǎng)視覺素養(yǎng),就意味著一個視覺文盲的誕生?!币曈X素養(yǎng),簡單來說就是讀圖能力。從圖像和文字所傳達信息的角度來看,圖像所傳達的信息包括形象信息和語義信息。圖像信息是指圖像本身所具有的表面特征,如顏色、形狀等;語義信息則包括圖像名稱和圖像所表達的意義。文字只傳達語義信息。因此,相對于文字而言,具有視覺沖擊的圖形,更能抓住學生的眼球,吸引學生的注意力,同時也更能培養(yǎng)學生的視覺素養(yǎng)。
過去的研究通常是將有機分子的3D結(jié)構(gòu)展示給學生,對反應機理的微觀過程的可視化研究甚少,本文基于過渡態(tài)理論,結(jié)合GaussView5.0軟件得到信息更豐富的勢能面剖面圖,從而實現(xiàn)有機化學反應的機理的可視化教學。
1 勢能面剖面圖簡介
勢能面剖面圖是過渡態(tài)理論中的一個概念,用來表示反應歷程與能量之間的關系(如圖1)。勢能面剖面圖中橫坐標表示反應進程,縱坐標表示能量,左邊為反應物的能量,右邊為生成物的能量,處于能量最高點的是反應的過渡態(tài),在多步反應中兩個過渡態(tài)之間的是中間體。在此基礎上,我們將反應物、過渡態(tài)、中間體以及生成物的彩色的3D分子結(jié)構(gòu)放在勢能面的相應位置,分子間相互作用的位置以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成也在剖面圖中給出,我們將這樣的勢能面剖面圖命名為“多信息勢能面剖面圖”。多信息勢能面剖面圖可激發(fā)全腦的活動,包括左腦的邏輯、順序、文本、分析以及右腦的顏色、圖像、想象、空間、整體等,不僅有利于記憶信息,也有利于學生空間思維能力的發(fā)展。
2 GaussView5.0軟件簡介
GaussView5.0是一個專門設計與高斯配套使用的軟件。在繪制有機化合物分子結(jié)構(gòu)方面功能十分強大,可以直接通過選擇模型庫中的基團來繪制分子結(jié)構(gòu),可以通過其剪貼功能添加、刪除或替換原子或基團獲得復雜分子的結(jié)構(gòu),可以任意角度旋轉(zhuǎn)分子,直觀地看到分子在空間的微觀結(jié)構(gòu)。
3 多信息勢能面剖面圖在中學有機化學反應機理可視化教學中的應用
3.1 氯代叔丁烷的水解反應機理的多信息勢能面剖面圖
利用GaussView軟件和PowerPoint對(1)所示反應機理進行可視化設計,便得到氯代叔丁烷的水解反應機理的多信息勢能面剖面圖(如圖2)。
圖2給出了氯代叔丁烷的水解反應機理的多信息勢能面剖面圖,從圖中可直觀地看到反應經(jīng)歷了兩個過渡態(tài)結(jié)構(gòu)和一個中間體。反應首先是C-Cl鍵的異裂產(chǎn)生Cl-和C+離子,然后H2O分子作為親核試劑進攻C+離子形成質(zhì)子化的醇,質(zhì)子化的醇與H2O分子發(fā)生質(zhì)子交換生成叔丁醇,溶液中的Cl-與交換產(chǎn)生的H+結(jié)合形成HCl。圖像的整體變化:從左至右反映的是一個完整的化學反應過程,讓學生產(chǎn)生連續(xù)的思維模式。
3.2 氯乙烯與氯化氫的加成反應機理的多信息勢能面剖面圖
氯乙烯與氯化氫的加成反應是烯烴加成反應的延伸和拓展,屬于親電加成反應[4],反應分步進行[如(2)所示]。
利用GaussView軟件和PowerPoint對(2)所示反應機理進行可視化設計,便得到氯乙烯與氯化氫的加成反應機理的多信息勢能面剖面圖(如圖3)。而且本文采用Gaussian03程序[5],在B3LYP/6-31G**水平上優(yōu)化了HCl和C2H3Cl分子的結(jié)構(gòu),進一步通過自然鍵軌道(NBO)理論計算了HCl和C2H3Cl分子中每個原子的自然電荷(單位為e),所得數(shù)值在圖3對應分子中的每個原子的下方給出。比如,圖3所示HCl分子中H和Cl的電荷分別為0.28e和-0.28e。
氯乙烯與氯化氫的加成反應是學習過程中的一個難點,傳統(tǒng)教學中,教師以文字敘述或板書的形式講述其反應機理,學生難理解、難記憶、難應用。圖3給出了氯乙烯與氯化氫的加成反應機理的多信息勢能面剖面圖,從圖中可以清晰地看到反應發(fā)生的微觀過程,氯原子的吸電子誘導效應和供電子的共軛效應的共同作用使得β碳原子上帶有較多的負電荷,缺電子的親電試劑HCl中的H+進攻CH2=CHCl中富電子的β碳原子形成過渡態(tài)1,過渡態(tài)1中的C=C鍵處于逐漸減弱,但還未斷裂的狀態(tài),C-H鍵處于逐漸形成,但還未完全形成的狀態(tài)。然后形成CH3-C+HCl中間體,生成的碳正離子去捕獲Cl-,C-Cl鍵逐漸形成但還未完全形成的過渡態(tài)2,最后C-Cl鍵完全形成,生成產(chǎn)物1,1-二氯乙烷。該圖將反應發(fā)生的微觀過程、分子(乙烯、氯乙烯、1,1-二氯乙烷,碳正離子中間體,過渡態(tài))的空間結(jié)構(gòu)、反應過程中的能量變化、新舊化學鍵的變化展現(xiàn)得淋漓盡致。因此,只需在圖3展示的基礎上,稍加語言引導,學生便能輕松掌握該反應,突破學習難點。
3.3 溴乙烷的消去反應機理的多信息勢能面剖面圖
鹵代烴是一類重要的烴的衍生物,是聯(lián)系烴和烴的衍生物的重要物質(zhì),在高考中占據(jù)非常重要的地位。根據(jù)《中級有機化學――反應與機理》一書中對鹵代烴消去反應機理的介紹可知,溴乙烷的消去反應屬于E2消去反應[6],反應一步完成[如(3)所示]。
利用GaussView軟件和PowerPoint對(3)所示反應機理進行可視化設計,便得到溴乙烷的消去反應機理的多信息勢能面剖面圖(如圖4)。
關于溴乙烷的消去反應,傳統(tǒng)教學中通常是呈現(xiàn)口頭表述型、文字型或者符號型的反應機理知識,很難調(diào)動學生的學習熱情。根據(jù)學習的金字塔理論,學生只采用聽講的方式進行學習,兩周后的平均學習保持率只有5%,而采用視聽結(jié)合的方式進行教學,兩周后的平均學習保持率可達到20%[7]。江蘇省揚州市邗江區(qū)公道中學的張強老師也在“學習金字塔理論下的高中信息技術教學改進”一文中提到[8]:要重視視聽結(jié)合的教學方法,在課堂講解的過程中加入一些圖片或視頻,不僅能夠吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣,更能提高教學效率。因此采用多信息勢能面剖面圖(如圖4)進行教學,不僅可以清晰地呈現(xiàn)出溴乙烷分子的-CH3中的一H與OH-中的O結(jié)合,C-H鍵與C-Br鍵同時逐漸斷裂,但還未完全斷裂,C=C鍵逐漸形成,但還未完全形成的過渡態(tài)結(jié)構(gòu),然后C-H鍵與C-Br鍵同時完全斷裂,C=C鍵完全形成得到C2H4、H2O和Br-的過程,而且還可以提高學生的學習效率。
近年來,隨著多媒體技術在教育領域應用的不斷深入,各種電教媒體已不同程度地在教學過程中發(fā)揮著作用。目前,幾乎所有的中學都已具備了進行多媒體教學的硬件條件,且中學教師都能夠制作高效的課件。本文中所使用的多信息勢能面剖面圖的制作十分簡單,只需要利用GaussView軟件和PowerPoint最簡單的功能就能完成。而且GaussView軟件界面簡單,操作簡便快捷,安裝簡單,非常適合化學教學和科研工作[9]。因此,中學教師根據(jù)已經(jīng)掌握的有機化學反應機理知識,就很容易將其反應機理通過多信息勢能面剖面圖在課堂上呈現(xiàn),所以,該教學方法適合于中學有機化學反應機理的教學。
4 結(jié)論
學生在有機化學的學習中普遍存在的問題是理解的少,記憶的多,學習興趣不高。通過對氯代叔丁烷的水解反應、氯乙烯與氯化氫的加成反應和溴乙烷的消去反應的反應機理進行可視化的設計,給出了具有3D分子結(jié)構(gòu)和反應發(fā)生歷程的多信息勢能面剖面圖。該圖不僅制作簡單,而且能夠清晰地展現(xiàn)有機化合物分子的空間結(jié)構(gòu)、反應的微觀過程。對培養(yǎng)學生的視覺素養(yǎng),激發(fā)學生的學習興趣,突破學習的難點,提高學習的效率具有重要作用。對于改善傳統(tǒng)教學中學生機械記憶學習,無法進行知識遷移的狀況具有重要意義。
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篇4
關鍵詞:有機化學實驗;教學效果;教學改革;優(yōu)勢學科
中圖分類號:G642.4 ?搖文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)19-0217-02
提高工科學生的綜合素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新能力是目前高等學校教育改革中最根本的指導思想,實驗教學是高校實踐教學中最重要的環(huán)節(jié)之一,是對理論教學內(nèi)容的驗證,加深學生對理論知識的理解。有機化學是一門實踐性和應用性很強的學科,是化學、化學工程與工藝、材料科學等眾多學科的非常重要的基礎理論課程,由于有機化合物種類多和有機反應變化多的原因,有機化學實驗的實驗教學顯得尤為重要,而且化合物的結(jié)構(gòu)直接影響和決定有機反應方向。常州大學每年工科專業(yè)招生的本科生和研究生(如化學工程和技術、高分子材料、環(huán)境工程、輕化工、制藥工程、生物工程和應用化學等)達一千多人,人數(shù)和班級多,而實驗學時相對較少,如何充分使用現(xiàn)有學時培養(yǎng)學生的實驗動手操作能力和應用創(chuàng)新能力等問題逐一突顯,為了解決這一難題,常州大學基礎化學實驗中心依托江蘇省首批基礎課實驗教學示范中心和省高校優(yōu)勢學科的建設,對有機化學實驗的設置、安排和管理進行了相應的改革,實施開設綜合性實驗,為培養(yǎng)具卓越工程技術人才打下堅實的基礎。
一、開設有機化學綜合性實驗的必要性
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展使得各學科相互滲透、廣泛交叉,不斷產(chǎn)生新興學科、交叉學科和邊緣學科,學科之間的界限也越來越被消除?,F(xiàn)代科學技術綜合性和整體化發(fā)展的趨勢越來越強,傳統(tǒng)的基礎化學實驗教學已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,因此,一些相對陳舊的實驗內(nèi)容、較傳統(tǒng)的實驗教學方法等傳統(tǒng)的實驗教學已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代學生的需要,也無法進一步提高學生的研究意識、應用能力和創(chuàng)新能力,因為基礎化學教學方法和內(nèi)容的改革迫在眉睫。而有機化學由于其本身的獨特性,如化合物種類和反應多且復雜,反應機制復雜等。培養(yǎng)出具有綜合科研能力和工程能力的高素質(zhì)和應用創(chuàng)新型人才,如何設置有機化學的實驗內(nèi)容和改革實驗教學方法顯得尤為重要。隨著目前高校素質(zhì)教育和卓越工程技術人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略措施的實施,我校工科學生在保障其基本實驗知識和操作技能熟練的條件下,強化學生有機化學綜合性實驗才能培養(yǎng)出具高素質(zhì)和應用創(chuàng)新能力的學生,培養(yǎng)學生如何發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。
二、有機綜合性實驗的教學內(nèi)容至關重要
有機化學綜合性實驗與其他實驗的區(qū)別在于它的綜合性、應用性和相對獨立性。其綜合性表現(xiàn)在能體現(xiàn)出2至3個知識點,可以讓學生站在較高的位置去思考和探索各個知識點之間的有機結(jié)合,有助于學生對知識的理解,有機化學反應原理能夠在實驗中得到印證,實驗教學與理論教學相銜接,培養(yǎng)學生在實驗中運用綜合知識的能力。應用性主要表現(xiàn)在綜合性實驗內(nèi)容主要來自我校教師的科研項目和工廠生產(chǎn),通過有機化學的綜合訓練熟練掌握了含酚環(huán)己烷的提純、1-溴丁烷的合成、正丁基苯和苯甲酸正丁酯的合成、苯甲酸的精制及熔點測定、乙酰苯胺的合成、肉桂酸的制備和阿司匹林的合成等等。通過有機化學綜合性實驗的開展使學生,特別是研究生掌握了基本的化學文獻檢索、資料查詢的基本方法、掌握現(xiàn)代儀器分析方法(如紅外、HPLC、GC、HPLC-MS和核磁共振)等,具有較高的科學素養(yǎng),具備最基本的運用所學理論和實驗技能進行研發(fā)和經(jīng)營管理能力。國際化學界的綠色5R原則,作為有機化學綠色化和綜合化實驗改革的指導思想?;谏鲜隹紤],有機化學實驗教學引入了多個綜合性和設計性實驗,并由學生自由選擇和設計,由多名有經(jīng)驗的教師指導學生設計實驗,進行實驗可行性分析。此外,每年我校還定期舉行基礎化學實驗技能大賽、設計實驗競賽,多方面、多層次培養(yǎng)和引導學生以主人翁的身份參加科學研究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研能力。另外為了使課堂所授有機化學反應原理能夠在實驗中得到印證,實驗教學與理論教學相銜接,石油化工學院、基礎化學驗中心組織有機化學教研室教學名師和經(jīng)驗豐富的老教師,從實際出發(fā),結(jié)合我校學生的特點和具體要求,結(jié)合我校石油化工大工程觀和科研特色,精編實驗內(nèi)容,編寫適合我校理工科學生使用的教材《有機化學實驗指導》(化學工業(yè)出版社出版)。
三、改進教學方式和方法提高實驗教學效率
傳統(tǒng)的教學是以實驗教師為核心主導實驗課程的進展。有機化學綜合性實驗是以學生為主體,教師為輔的方式,這樣可以充分發(fā)揮學生的積極主動性,又可以發(fā)揮教師的引導作用。在正式進行實驗課程之前,必需考察學生所學的理論知識和對該實驗的理解,讓學生提前做好各方面的準備,讓他們在實驗過程中去思考問題、解決問題和分析問題,通過這種自主學習,極大地提高學生的實驗主動性和積極性,同時又收到事半功倍的效果。綜合性實驗教學方式主要分兩大類型:啟發(fā)式教學模式和開放式教學模式。
另外,多媒體技術和網(wǎng)絡發(fā)展十分迅速,目前已經(jīng)廣泛應用在實驗教學上。我校自制的有機化學CAI課件和網(wǎng)絡教學可以對有機化學反應過程進行微觀的模擬,表現(xiàn)內(nèi)容和方式不僅非常豐富,而且將有機化學課堂教學中非常抽象的原理、反應等表現(xiàn)更加直觀、易懂,簡化復雜的有機化學反應和原理,所以有機化學實驗網(wǎng)絡教學和CAI課件可以將復雜、抽象的有機化學原理和和反應、有機化學實驗中難操作、有一定危險性的實驗過程,以更加直觀、易懂的方式呈現(xiàn)在學生眼前,讓學生在做實驗之前對這些有一定的了解,在實驗過程中更加容易控制實驗時間,達到預期的實驗效果。另外,網(wǎng)絡教學和多媒體課件可以在實驗教學過程中增加學生的信息量,并且可以針對部分學生的需要,對部分實驗內(nèi)容進行動態(tài)的修改,而不是以一成不變的實驗內(nèi)容和方式去培訓學生,根據(jù)學生的需求進行定做實驗,大大提高有機化學實驗教學的效果,達到培養(yǎng)創(chuàng)新型應用型理工人才的目的。
通過以上教學方法、教學內(nèi)容等幾方面的改革,能夠最大程度上調(diào)動學生學習的興趣,我校工科專業(yè)的畢業(yè)生受益非淺,近5年來就業(yè)率一直達100%,我?;は嚓P專業(yè)工科學生考研錄取率穩(wěn)步上升,并在歷屆江蘇省大學生化學實驗技能競賽中均獲得優(yōu)秀成績。全校多屆理工科學生在畢業(yè)論文(設計)環(huán)節(jié)和在以后的社會工作崗位上的表現(xiàn),畢業(yè)論文指導教師反映學生的動手能力和實驗設計能力都比較好,用人單位反饋我們理工科畢業(yè)生在工作崗位上工作能力、動手操作能力都很強。由此可見開設有機化學綜合性實驗的必要性和重要性,我們要以江蘇省化學工程與技術優(yōu)勢學科建設為契機,對提高有機化學綜合性實驗,提高學生應用和創(chuàng)新能力進行較全面、系統(tǒng)的探索與改革,有效的提高有機化學實驗課堂教學效果,為培養(yǎng)面向21世紀高素質(zhì)的具創(chuàng)新能力的應用型人才打下堅實的基礎。
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篇5
關鍵詞: 綠色化學;微型有機化學實驗;教學內(nèi)容
中圖分類號:O6-3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)07-0307-02
0 引言
近年來,國家對高等教育的重視程度進一步加深,有機化學實驗的教學方法改革開始受到越來越多學者和高校的重視。有機化學實驗課已經(jīng)成為高?;瘜W和化工專業(yè)學生的必修課程,實際上,它在提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力上意義重大,但它在帶來利益的同時,也給人類帶來了一些負面影響。因此,如何減少化學實驗對環(huán)境造成的負面影響,是值得人們深思的問題。就目前來說,對有機化學實驗教學進行改革,提高學生的環(huán)保意識和綠化意識,是行之有效的一種治理方法。
有機化學實驗的綠色化是大勢所趨,是實驗教學改革的正確方向,而真正有效的綠色化措施,是有機化學實驗的微型化教學。因此,我們應當對微型有機化學實驗教學有一個相對全面的了解,才能將其正確的應用到實踐中去。
1 樹立綠色化學意識
要從行動上轉(zhuǎn)變教學方式,應該首先從思想上轉(zhuǎn)變教學理念。要實現(xiàn)有機化學實驗教學,應當從轉(zhuǎn)變教師的教學理念出發(fā),樹立教師的綠色化意識,在樹立意識的基礎上對實驗過程進行優(yōu)化,運用安全的試劑進行實驗,從而實現(xiàn)微型優(yōu)化化學實驗教學。具體來說,可以給高師化學和化工等專業(yè)設置一些有關綠色化理念的課程,譬如設置《綠色化學》課程或者綠色化學和化工過程》等。為了不給學生造成太多的負擔,這些課程的設置應該采用選修課的形式。在化學實驗課程中深入貫徹《綠色化學》中的十二項原則,對于提高教師和學生的綠色化意識很有幫助。
綠色化學并不屬于化學領域原有的概念,是近些年來新的化學研究領域,它以樹立人們的化學意識為先導,將新興的環(huán)保理念和化學技術應用于整個化學品和化學反應過程中,最大限度的降低化學實驗對人類環(huán)境和健康帶來的損害。使化學反應的資源得到充分利用,盡可能不使實驗產(chǎn)生副產(chǎn)物,從而實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。綠色化學實驗是從根本上減少或者消除實驗對環(huán)境產(chǎn)生的不利影響,尋求無害于環(huán)境和人類健康的實驗原材料,從而最大限度的節(jié)約有限的化學實驗資源,從細微處實現(xiàn)無污染的化學實驗。隨著綠色化學理念的逐步推廣,越來越多的國家認識到對高校學生進行綠色化教育的重要性,也有許多學校已經(jīng)開設了與綠色化學有關的課程。我校近些年也開設了貫徹綠色化學意識的相關課程,對轉(zhuǎn)變我校學生的化學理念具有重大意義。
2 微型化學實驗概述
微型化學實驗產(chǎn)生于八十年代的美國,是一種新興的化學實驗方法,歷史上最為著名的微型有機化學實驗是Mayo等人在大學中進行的減少試劑用量以及降低實驗容量等實驗,在實驗前,他們本著保護環(huán)境和保證實驗安全性這兩個理念進行實驗準備,最終成功的實現(xiàn)了預期目標。科學技術的進步,啟發(fā)了人們保護環(huán)境的意識,聯(lián)合國和各國政府開始對三廢問題以及空氣中有害物質(zhì)問題進行全面性討論,并制定了最高允許濃度等統(tǒng)一的國際或國內(nèi)規(guī)定。
據(jù)有關資料顯示,有機化學教學實驗中存在著一系列容易導致環(huán)境污染的原材料、藥品種類、實驗操作和反應,會給環(huán)境帶來污染,從單個實驗來說,可能造成的污染并不大,但是我們不能忽視其累積效應。針對這些問題,我們有必要遵循綠色化學中的十二項基本原則分別對預防有毒物質(zhì)排放問題,可持續(xù)利用實驗材料使用問題進行全面改革。從這個角度來看,微型有機化學實驗是符合綠色化學理念的,不管是在對環(huán)境保護上還是對學生科學素養(yǎng)的培育上,都應該對該種實驗進行普遍推廣。在我國高校教育中推廣微型化學實驗,是實現(xiàn)低劑量、低污染實驗的要求,也是強化學生環(huán)境保護意識的要求,更是培養(yǎng)學生綠色化學精神的必要條件,對發(fā)展學生的創(chuàng)新思維和職業(yè)操守具有重大作用。
3 利用綠色化學理念改革有機化學實驗教學的內(nèi)容
3.1 在有機化學實驗課中開始綠色化的教學內(nèi)容,加強學生的環(huán)境保護意識 與常規(guī)化學實驗相比,微型實驗具有更高的要求,包括對實驗技能的高要求,對實驗精確度的高要求和對學生綜合素養(yǎng)的高要求等等。要實現(xiàn)高效有機化學實驗課的全面改革,我們必須遵循三個原則,首先,教師應當引導學生正確的觀察實驗過程,并將實驗中觀察到的現(xiàn)象進行對比分析,觀察其化學或者物理變化;其次,教師應該進行示范教學,確保學生學會分離和提純等化學操作方式,保障學生受到專業(yè)和規(guī)范的化學操作訓練;最后,在實驗完成后,教師還應該確保每個學生都對實驗提純出的產(chǎn)品進行相關標準鑒定,以查證實驗是否成功。為了實現(xiàn)著三個原則,我校為化學和化工等專業(yè)的學生配置了便攜式的微型玻璃實驗儀器。在使用該種儀器的基礎上,學校專門設置出一種小量式實驗方式,即每次實驗使用的原材料大致保持在一到兩克,這樣既能夠培養(yǎng)學生的操作能力,又能培養(yǎng)學生對化學的學習興趣,從而增強化學實驗的有效性。除了儀器和原材料的調(diào)整外,我們還對化學實驗的內(nèi)容進行了綠色化調(diào)整。綠色化有機化學實驗教學最核心的問題便是實現(xiàn)綠色化的教學內(nèi)容,所謂綠色化教學內(nèi)容,主要包括以下內(nèi)容:使用沒有毒害性的催化劑和溶劑,選用沒有毒害的原材料,從而得出沒有毒害性的產(chǎn)品。我們常見的有毒害性的原材料有硝基苯和苯胺等,它們都是容易致癌的物質(zhì),其中苯還會對人體造血系統(tǒng)進行破壞,造成苯中毒。此外,甲醇也會對人體造成一定損害。針對這些問題,實驗中,我們將所有含有苯等有害物質(zhì)的原材料全部取消了,改用甲基加乙醇來完成該項產(chǎn)品,此外,實驗還使用了許多無毒的溶劑,包括環(huán)乙烷、石油醚代等。
3.2 合理運用多步驟微型合成實驗 為了提高學生進行化學實驗的積極性,教師們努力改變教學方法,讓學生由被動的學轉(zhuǎn)為主動的學,譬如,在教學前,教師先讓學生自主查找相關實驗知識和實驗方案,讓學生自主完成一個感興趣的化學實驗,從而實現(xiàn)了良好的教學效果。通過開設多步驟微型合成實驗的方式,讓學生反復多次進行實驗,實現(xiàn)熟練完成有機化學實驗的目標,對于學生綜合能力培養(yǎng)來說,是十分必要的。譬如,在合成聚乙酰胺和聚已內(nèi)酰胺時,筆者讓所帶班級的學生分步驟多次進行有機合成實驗,對每一個細節(jié)和產(chǎn)品的質(zhì)量濃度進行分析,再將前一次分析的結(jié)果與下一次實驗進行對比,鍛煉了學生細心操作和全局性操作意識。在這種分步驟實驗法教學下,學生熟練掌握了許多有機化學反應的機理,明白各個實驗之間的聯(lián)系以及每個實驗細節(jié)的把握。此外,學生在多次訓練之后,得出的產(chǎn)品往往都能夠?qū)崿F(xiàn)充分有效的利用,不僅減少了資源浪費,還減少的環(huán)境污染量,充分體現(xiàn)了綠色化理念。
4 結(jié)語
通過文章分析可知,對高校學生進行綠色化教育和微型有機化學實驗教學,能夠充分凸現(xiàn)出微型化學教學法的優(yōu)勢,這些優(yōu)勢分別是:能夠有效減少實驗試劑用量,降低三廢排放量,充分培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識;能夠提升學生的綜合能力,包括熟練運用微型化學實驗儀器的能力,操作能力、觀察能力、創(chuàng)新能力和動腦能力。可見,綠色化學理念下的微型有機化學實驗教學法是值得我們普遍推廣的教育方式,應該受到更多的關注和給用更多的資金支持。
參考文獻:
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篇6
關鍵詞:混合式教學法;有機化學;課程教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)12-0175-02
《有機化學》(Organic Chemistry)課程是材料、生命、環(huán)境資源等專業(yè)的重要基礎課,也是這些專業(yè)核心課程群中的統(tǒng)領性課程。它不僅為學生在工作或科研活動中提供必備的理論知識,也對后續(xù)專業(yè)類課程的學習起到打基礎的作用。為了在提高教學質(zhì)量的同時增強學生的學習興趣,提高學生的主觀能動性,探索一種符合當前《有機化學》教育現(xiàn)狀的新型教學模式勢在必行。
一、《有機化學》的教學現(xiàn)狀
近年來,教育界的課程改革如火如荼,各高校為改變傳統(tǒng)教學模式進行了一系列的創(chuàng)新,但由于學生的基礎知識水平參差不齊,這種創(chuàng)新出現(xiàn)了種種不足,許多時候,課程改革不僅沒有產(chǎn)生理論成效,更是導致了課時壓縮、學科交叉的現(xiàn)象常常出現(xiàn)。
傳統(tǒng)的《有機化學》課程教學主要以課堂講授為主,教師僅依靠教材、PPT、板書的方式進行課堂面授,學生通過課后練習的方式鞏固上課所學的知識。為了在有限的課時中完成教學任務,教師常忽視了學生對知識的吸收與消化過程,在課堂中只對重點理論知識進行講解,周邊知識則一筆帶過。這種“填鴨式”的教學模式存在著教學形式單一,學生的課堂地位弱化等缺陷,影響了實際的教學效果。除此之外,有機化學作為大部分工科的基礎課程,具有涉及內(nèi)容廣泛、反應方程式眾多、反應機理復雜等特征,在這種情形下,盲目地擴大教學信息量導致學生在課堂上只會被動地聽講,缺乏自我思考能力和思維拓展能力。這也是“聽懂容易、記住較難、運用更難”的怪圈形成的主要原因。久而久之,學生在這種教學環(huán)境中會自我松懈,失去學習興趣,導致課堂喪失活力。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,多媒體課件的身影也常常出現(xiàn)在許多課程教學中,《有機化學》也不例外。因為多媒體課件不僅可以豐富學生的學習內(nèi)容,增強課堂氛圍,提供課后復習渠道,也能為教師間的交流提供便利。但教師在課堂中傳授學生知識、指引學生學習方向、解答學生疑惑的作用并不能被多媒體課件完全取代。因此,將傳統(tǒng)教學模式與網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢結(jié)合起來的教學方法,即混合式教學法(Blended Learning),現(xiàn)已成為各高校教學方法改革的趨勢,且勢必成為各高校教學改革的最終結(jié)果。
二、混合式教學法
混合式教學,又叫混合式學習(Blended Learning),就是把傳統(tǒng)課堂學習與新興的網(wǎng)絡化學習(E-Learning)相結(jié)合,取其精華去其糟粕,在兩者原有優(yōu)勢的基礎上進行創(chuàng)新,將學習方法、學習資源、學習環(huán)境和學習媒體相融合,將面對面教學與在線教學相融合的一種新型教學模式。該模式下教師既可發(fā)揮教學中的主導作用,傳授學生新知識,也能作為學生興趣的發(fā)掘者,改善傳統(tǒng)的應試教育現(xiàn)狀;學生則可以在這種教學模式下發(fā)揮作為學習主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。
混合式教學法是基于一定的學習理論基礎發(fā)展起來的新型教學模式,它將認識主義、構(gòu)建主義和人本主義相融合,利用自身的優(yōu)勢與特點,將多種教學方式融合在一起。這種教育革新不僅對傳統(tǒng)教學模式產(chǎn)生了極大的沖擊,也對新型教學模式的發(fā)展和突破產(chǎn)生了領導性作用。該模式下的教師能夠在教學法中保持自己的主導作用;學習者也可以合理分配自己的學習時間,使用適合自己的學習工具和學習方式獲取能夠滿足自身需求的學習資源。學生能夠更加開放、自主、靈活地學習,教師也能夠提高教學質(zhì)量和學習效率。
三、《有機化學》混合式教學法的設計
1.明確學生的學習需求。在傳統(tǒng)《有機化學》教學課堂中,教師主要從基本概念入手,結(jié)合基本反應,從立體化學的角度解析反應機理,在混合式教學法中,這些內(nèi)容仍然是教學的重點。該課程通常在大學一年下學期開設,不僅關系到專業(yè)課的掌握程度,更會在很大程度上直接影響到后續(xù)科研活動的展開。所以學生對《有機化學》課程的需求就不能局限在畢業(yè)設計和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目設計的需求,還應從專業(yè)人才的培養(yǎng)角度出發(fā),努力培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng),如對突發(fā)化學事件的思考與處理能力等。在混合式教學實施過程中,高校應以滿足學生認知需求和非認知需求的最大化為導向,實現(xiàn)知行合一的終極目標。
2.教學設計。在符合《有機化學》教學大綱的基礎上,根據(jù)學生對各個知識點的理解能力以及各知識點在不同專業(yè)體系中的重要程度與難易程度,將課程內(nèi)容分為講授部分和自學部分。教師在課堂上只對重點、難點內(nèi)容進行講授,在課后設立網(wǎng)上在線答疑和在線交流手段為學生解答疑難問題,學生通過課后的網(wǎng)絡學習和網(wǎng)絡自測對知識點進行復習和鞏固,在網(wǎng)絡自學平臺上,學生還可以在課余時間進行討論、交流、信息檢索、資料共享、成果展示等。采用這種混合式教學法不僅可以加強學生學習的積極性,也可以解決學生害怕老師不敢當面提問的情況;老師也可以利用這種教學法隨時掌握學生學習動態(tài),及時為學生解答疑難困惑,解決了學生問題積壓的情況。
四、《有機化學》混合式教學法的評價標準
由于混合式教學法與傳統(tǒng)教學法的不同,其評分體系也與傳統(tǒng)標準有所區(qū)別?;旌鲜浇虒W法的評分體系由:平時成績、期末考試、個人發(fā)展成績?nèi)糠纸M成。其中,期末考試既可采用傳統(tǒng)紙質(zhì)試卷,也可利用在線教學平臺公布測試題進行評價,且期末考試測評應當占有較大比例;平時成績的主要評分依據(jù)為學生在課堂上的積極性和活躍度;個人發(fā)展成績由在線教學評價和發(fā)展性教學評價構(gòu)成:在線教學評價為老師通過資源庫隨機抽取一定量試題構(gòu)成試卷,對學生復習內(nèi)容進行考核,該部分也可布置成開放性試題,考查學生提取關鍵問題和資源獲取能力;發(fā)展性評價是所有評價中較為靈活的一個評價方式,該評價主要考查學生對所學知識的運用程度、文獻查閱能力、資料分析能力以及分析問題和解決問題的能力。
五、結(jié)語
隨著近年來教學領域的重大革新,《有機化學》課程也在不斷適應當下的教育環(huán)境。如何利用有限的課時進行合理的教學安排,如何使學生有效率地接受大量新知識、新內(nèi)容勢必成為教育界交流的熱門問題。混合式教學法是將傳統(tǒng)教學法和在線教學法融合,并不斷補充和完善。它具有的自身優(yōu)勢和特色:在充分發(fā)揮教師主導地位的同時,激發(fā)學生對化學知識的渴求與探索;在保證學生主體地位的同時,培養(yǎng)學生在科學領域的積極性與創(chuàng)造性。該教育法不僅能夠提高學生的學習效率,更能夠增強學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,無論對以后參與科研活動還是繼續(xù)學習專業(yè)知識都有著可視優(yōu)勢。
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篇7
一、說題的認識
所謂說題是以題目為基本研究對象,解說它的特點、設置原理和依據(jù)、解答方法等,與之相聯(lián)系的理論、知識及教與學相關問題的一種教研教學活動。說題活動可以在教師之間或教師與學生之間或?qū)W生與學生之間開展,選擇的題目可以是試題包括高考試題或質(zhì)檢試題,也可以是平時教學中的習題,說題可以應用于教師的集體備課中,或高三總復習教學別是第二輪復習中,也可以在平時新課教學中,甚至運用于教學比賽中。
二、說題的策略
1.選好題是說題的前提
所謂說題就是對題目進行解說,因此挑選值得說即有價值的題目,此次活動是針對2013年全國各省市中考、高考試題,這些題目是經(jīng)過命題專家深思熟慮的題目,有一定的原創(chuàng)性,能體現(xiàn)新課程理念。選好題的標準是什么?
(1)選擇的題目能體現(xiàn)化學學科的核心知識和技能,能體現(xiàn)化學學科的基本觀念,如轉(zhuǎn)化觀、分類觀、守恒觀、微粒觀等,能考查學生的基本學習能力,如分析問題和解答化學問題的能力,接
受、吸收、整合化學信息的能力,化學實驗與探究能力,答案表述說明能力。
(2)根據(jù)說題者的特點,應該選擇較好駕馭的題目,涉及的內(nèi)容、思想、方法都是較熟悉的,這樣說起題目就順暢。
(3)根據(jù)教師教學的需要,為了促進學生有效掌握教學知識,應該選擇與教學內(nèi)容相匹配,有針對性的題目來說。
2.針對學生答題的情況來說題
說題者應關注學生解答題目的過程,以學生應有的認知水平來考慮問題,回答問題,解答過程呈現(xiàn)的合理答案和不足答案及不成熟或錯誤的思維,還有解答不嚴密和暴露出的錯誤及原因,以此分析題目考查學生的得與失。
3.針對命題者的命題意圖來說題
說題首先要了解命題者出這個題目的價值取向,為什么要這樣命題,有什么目的,達到什么要求,能否很好地考查學生的知識、方法、能力要求,是否有很好的區(qū)分度,即把不同的層次的學生通過試題解答達到很好的區(qū)分,說題應把命題者的用意、思考說出來,即說題的隱性內(nèi)容。
4.將學生答題引向命題意圖來說題
將學生答題呈現(xiàn)的問題與不足和命題意圖設計的能力點、控分點結(jié)合起來思考,將反思說出來,如何啟發(fā)引導學生按照命題意圖所包含的思維方法或研究方法來思考問題,解決問題,即尋找學生答題和命題意圖思維差異及原因來說題。
5.說題的主體不同,關注說題的角度和側(cè)重點有所不同
對于課堂教學中的說題,可以嘗試學生來說,說給教師或其他同學聽,這時更關注說的是如何來思考這個題目,分析這個題目,及形成表達該題目問題的解答,通過其他同學或老師來評判這個說題過程的合理性及存在的不足,再來反思與標準答案的差異性,尋找其差異的原因,反思其癥結(jié)。
若說題的主體是教師的話,說給其他教師聽或同學聽,則更側(cè)重的是站在命題者的角度,來思考題目的價值取向,包含的思想方法,支撐這個題目的理論性問題,如何依據(jù)提供的素材把能力點、控分點表現(xiàn)出來考查學生,即試題的隱性內(nèi)容展示給學生,讓學生明白看到試題就自覺站在命題者的角度,用命題者的思維方法來解決問題,這樣就站得更高,解決問題就不容易犯錯。
三、說題的內(nèi)容
1.說基礎知識
說試題考查的核心知識與技能,當然應是中學教學要求和考試說明所要求的,并采用怎樣的情境式方式表現(xiàn)出來,主要揭示題目和教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。
2.說思路和方法
說解答試題的思維過程、分析過程,解答題目問題的突破口在哪,應用哪些思維方法和研究方法及試題答案如何規(guī)范表達,特別是把由已知信息達到正確答案的思維評判、矯正、優(yōu)化過程表達出來。
3.說觀念和能力
說試題隱含哪些學科觀念,觀念是學科的靈魂,包含試題浸潤的情感態(tài)度與價值觀及教育思想等,另外試題體現(xiàn)哪些能力要求,這些能力要求在問題解答過程是如何體現(xiàn)出來的。
4.說拓展和延伸
說試題還可怎樣變式拓展,改變條件,改變能力點,改變結(jié)論,用類比思想進行延伸,以此題為載體進行一題多變、一題多問或類似題組,這樣使考查知識更寬廣、考查的方法更多樣、考查的能力更高、考查的思維更開放。
5.說反思及感悟
試題通過考查學生后能得到學生答題方面的情況,而有些情況能反映出命題者的本意,而有些題目就不能很好考查學生的真實水平,甚至是無效題目,這個時候思考為什么,是高估學生的能力要求,還是低估能力要求,反思命題思維和應答者思維契合程度,不能契合部分是為什么?甚至反思平時教學中存在的不足和問題,如何針對學生的實際情況,突破教學中的難點,思考高考復習中對學生的檢測與高考如何更接近些,更合拍些,提高復習效益、教學效益。
四、說題的意義
1.通過說題能有效提升學生應用知識解答試題的能力
在課堂教學中,通過教師或?qū)W生的說題,使學生能真正理解試題,把握試題,提高審題、分析試題的能力,能抓住試題的題眼,尋找解題的突破口,形成自覺以命題者的思維來分析問題,聯(lián)系所學的核心知識,思考如何應用、如何考查、如何進行規(guī)范性的答題,若學生來說題,還可增強學生語言表達能力,在學生面前闡述自己的觀點,對學生的作用是明顯的,解題能力增強,語言表達能力增強,同時也提升學生的自信心。
2.通過說題能有效提升教師講評試題的技能,促進專業(yè)成長
說題可以作為一種課堂教學,也可以作為一種教學研究,是提高教師教學技能的有效措施,通過說題,教師把握題目,駕馭題目的能力增強,提高講評的針對性、有效性,提升試題講評能力,多從命題者角度來思考一個題目的得與失,思考學生答題的得與失,從而反思平時教學的得與失,多說高考試題,多領悟高考試題,自覺提升教師與高考合拍的能力,更深刻領會高考綜合能力測試的要求,促進教師化學素養(yǎng)、教學素養(yǎng)的提高。開展教師間的說題活動,促進教師間的交流和切磋,促進教師對試題的研究,有利于提高教師選取試題、使用試題的能力,不被題海所左右,把學生從題海中解脫出來,培養(yǎng)教師獨立思考和創(chuàng)新能力。
五、說題實例
下面以2013年福建省高考理綜試題化學第32題為例,分析說題過程:
32.[化學-有機化學基礎](13分)
已知:■
為合成某種液晶材料的中間體M,有人提出如下不同的合成途徑
■
(1)常溫下,下列物質(zhì)能與A發(fā)生反應的有______(填序號)
a.苯 b.Br2/CCl4 c.乙酸乙酯 d.KMnO4/H+溶液
(2)M中官能團的名稱是______,由CB反應類型為______。
(3)由A催化加氫生成M的過程中,可能有中間生成物■
■和___________(寫結(jié)構(gòu)簡式)生成。
(4)檢驗B中是否含有C可選用的試劑是______(任寫一種名稱)。
(5)物質(zhì)B也可由C10H13Cl與NaOH水溶液共熱生成,C10H13Cl的結(jié)構(gòu)簡式為______。
(6)C的一種同分異構(gòu)體E具有如下特點:
a.分子中含―OCH3CH3
b.苯環(huán)上只有兩種化學環(huán)境不同的氫原子
寫出E在一定條件下發(fā)生加聚反應的化學方程式______。
1.解題思路的分析
該題主要有三部分:第一是題目提供的信息;第二是題目給予有機合成流程;第三是題目給予的問題部分。此題的關鍵是運用題目給予的已知信息結(jié)合題目提供的合成途徑,結(jié)合DC的條件CO、HCl一定條件,利用已知信息就可推出C的結(jié)構(gòu)簡式
■填入C空格中,這樣該合成途徑物質(zhì)就完整了,然后利用A、M、B、C、D物質(zhì)的官能團結(jié)構(gòu)來回答選項。
(1)A中物質(zhì)的官能團是―CHO和>C=C
(2)M的結(jié)構(gòu)含有的官能團是羥基(-OH),根據(jù)流程可知C結(jié)構(gòu)含有官能團是醛基(-CHO),B的官能團是羥基(-OH),所以CB的反應類型為還原反應(或加成反應)。
(3)有機物A含有碳碳雙鍵和醛基(-CHO)兩種官能團,這兩種官能團都可以和H2發(fā)生加成反應,所以產(chǎn)物還有可能是不完全加成生成■或■。
(4)有機物B中是否含有C,其實檢驗C中官能團醛基(-CHO)的試劑應是新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液。
(5)物質(zhì)B是醇可由鹵代烴在NaOH水溶液共熱水解生成,所以C10HBCl結(jié)構(gòu)簡式為■。
(6)物質(zhì)C滿足a、b條件同分異構(gòu)體E發(fā)生加聚反應的方程式為■
2.學生答題易錯點分析
(1)不懂結(jié)合已知信息,根據(jù)流程條件推出C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式。
(2)沒有認真審題,認為A、M物質(zhì)是苯環(huán)結(jié)構(gòu)。
(3)與A發(fā)生反應的選項漏選或錯選。
(4)審題未看清,要求回答的是官能團名稱和試劑名稱,結(jié)果寫成符號或化學式。
(5)C物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式寫錯,導致第(2)(6)小題不會做或?qū)戝e結(jié)構(gòu)簡式。
(6)書寫結(jié)構(gòu)簡式未規(guī)范書寫,少寫或多寫H原子,或連接不到位,E的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式不會書寫。
(7)加聚反應方程式不會書寫,漏n,生成物高分子結(jié)構(gòu)簡式寫錯。
3.試題考點及其思想方法(命題意圖)分析
(1)考查的官能團有羥基、碳碳雙鍵、醛基、氯原子,考查的化學性質(zhì)有:
碳碳雙鍵:與Br2/CCl4反應,與KMnO4/H+溶液反應,發(fā)生加聚反應,與H2加成反應。
醛基:用新制Cu(OH)2懸濁液或銀氨溶液檢驗,與H2加成反應還原生成醇。
-Cl:與NaOH溶液加熱水解生成醇(-OH)。
(2)考查的化學用語有官能團名稱、試劑名稱書寫、反應類型名稱書寫,結(jié)構(gòu)簡式和化學方程式書寫,同分異構(gòu)體的書寫。
(3)考查的思想方法:有機綜合題中利用有機新信息完成有機物的合成,合成有機物可以有不同的合成途徑,結(jié)構(gòu)性質(zhì)是學習有機化學的本源思想,該題主要考查多種官能團及其性質(zhì)且官能團之間可互變,體現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化觀思想,化學用語是學習有機化學最重要的表達形式,審題是解答好題目前提。
4.試題拓展延伸及變式分析
(1)A、M、B、C、D進一步氧化,考查試劑的選擇。
(2)醛(A、C)進一步氧化生成酸,考查酸、醇酯化反應,書寫化學方程式。
(3)C的一種同分異構(gòu)體E限制條件變化,如:a.E能使FeCl3溶液顯色反應;b.苯環(huán)上只有兩種化學環(huán)境不同的氫原子,書寫E的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式。
5.試題的反思及感悟
(1)《有機化學基礎》應是高中學習化學的不可或缺的重要組成部分,可是目前我省《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》和《有機化學》的并列選考,考生選《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》是一邊倒,選《有機化學》已是寥寥無幾,在這種情況下,有機化學試題的命題已是不能再簡單為止,與外省有機題來比較,我省有機題似乎不是高考有機題了,在這種背景下,命題者盡力體現(xiàn)有機化學思想,提供最簡單的有機信息,最簡的有機合成流程,考查最重要的官能團結(jié)構(gòu)和性質(zhì),把考查有機試題核心的化學用語體現(xiàn)出來,即今年有機試題既注重基礎又彰顯能力??疾橛袡C信息獲取、加工能力,知識吸收、遷移信息能力,在新情景下解決(解答)有機化學問題的能力,運用文字、化學符號正確表達問題的答案的能力。
(2)命題者盡力體現(xiàn)學習有機化學并不復雜,抓住結(jié)構(gòu)性質(zhì)來學習,抓官能團拓展物質(zhì)性質(zhì),重視化學用語的表達和規(guī)范書寫,善于比較的方法學習官能團的結(jié)構(gòu)互變和差異來學習不同有機物的性質(zhì)。
篇8
⑴舉例說明烴類物質(zhì)在有機合成和有機化工中的重要作用,有機合成說課稿。
⑵認識鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點,知道它們的轉(zhuǎn)化關系。
二、教學背景分析
1.學習內(nèi)容分析:
有機合成是本章的最后一節(jié),在以往的教科書中沒有專門講解。本節(jié)教學要在幫助學生復習再現(xiàn)烴及烴的衍生物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化的基礎上,初步學習有機合成的過程;理解有機合成遵循的原則;初步學會使用逆推法合理地設計出有機合成的線路;同時培養(yǎng)并提高學生綜合運用所學知識解決實際合成問題的能力,為學生順利學習本模塊第五章進入合成有機高分子化合物時代及選修一《化學與生活》的學習奠定基礎;同時讓學生感受合成的有機物與人們生活的密切關系,使學生認識到有機合成是有機化學服務于人類的橋,是有機化學研究的中心,是化學工作者改造世界、創(chuàng)造未來最重要的手段,對學生滲透熱愛化學、熱愛科學的思想教育。
2. 學生情況分析:有機合成是有機物性質(zhì)的應用,要求學生在前兩章及本章前三節(jié)的學習基礎之上熟練掌握好各類有機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互衍生關系以及重要官能團的引入和消去等基礎知識。因此在本節(jié)之前我們上了一節(jié)《烴及烴的衍生物》的鞏固課,幫助學生把學過的有機化學知識形成知識網(wǎng),使學生能夠正確理解官能團結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的辯證關系,掌握重要有機物相互轉(zhuǎn)化關系,能夠從斷鍵、成鍵的角度正確書寫化學方程式,讓學生的認知盡可能達到其“最近發(fā)展區(qū)”,這樣為我們本節(jié)的學習打下了堅實的基礎。
基于以上分析,我制定了本節(jié)課的教學目標
三、本節(jié)課教學目標
1.知識目標:①使學生掌握烴及烴的衍生物性質(zhì)及官能團相互轉(zhuǎn)化的一些方法
②讓學生初步了解逆向合成法的思維方法
2.過程與方法:
①通過小組討論、歸納、整理知識,培養(yǎng)學生對有機物性質(zhì)和官能團轉(zhuǎn)化方法的歸納能力。
②通過有機物的合成方法的學習,培養(yǎng)學生的逆合成分析法的邏輯思維能力以及信息遷移能力。
③通過分析有機合成過程鞏固各類有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關系。
3.情感、態(tài)度與價值觀:
①體會新物質(zhì)的不斷合成是有機化學具有的特殊的科學魅力,對學生滲透熱愛化學的教育。
②培養(yǎng)學生將化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識。
③加強學生的溝通能力和合作學習能力;以化學主人翁的身份體會化學學科在生產(chǎn)、生活中的實用價值,激發(fā)學習化學的興趣。
四、教學設計流程與教學設計
㈠教學設計理論依據(jù)
布魯納認知結(jié)構(gòu)理論、皮亞杰建構(gòu)主義學習理論、維果茨基“最近發(fā)展區(qū)”理論。
㈡教學策略與方法選擇標準
根據(jù)教學目標的內(nèi)容與層次,化學教學內(nèi)容的具體特征,高二學生的年齡與思維發(fā)展情況,我班學生的知識儲備和能力特征,化學學科的特征(研究方法、基本思想、邏輯結(jié)構(gòu)),教師的教學優(yōu)勢能力及我?;瘜W教學的技術條件,教案《有機合成說課稿》。
㈢教學策略
小組合作式教學、啟發(fā)式教學
㈣重、難點突破
本節(jié)的學習重點逆合成分析法,我首先讓學生閱讀教材,初步了解逆合成分析法,再讓學生自主探究學習來理解逆合成分析法的思維方法,最后利用圖表引導學生掌握合成草酸二乙酯的逆推法,體會逆合成分析法的思維過程。
五、教學過程
【活動1】
我利用多媒體展示有關福島核電站起火爆炸、核輻射危害、核輻射防護服及生活中的有機合成材料,通過社會的熱點問題的呈現(xiàn),吸引學生的注意力引出本節(jié)要學習的主要內(nèi)容,讓學生了解有機合成在人類社會進步中的意義,同時激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望。
【活動2】
學生自學教材初步了解有機合成的定義、任務、過程。本環(huán)節(jié)的設計目的是:讓學生獨立利用教材內(nèi)容資源進行學習,了解什么是有機合成、明確要進行有機合成的任務是什么、要完成有機合成需要怎樣的過程、如何進行思考等,培養(yǎng)學生的閱讀能力和信息素養(yǎng)。
【活動3】
學生小組討論用盡可能多的方法合成乙烯、氯乙烷、乙醇。本活動的目的是:從學生已有的知識出發(fā),為學生搭建學習平臺,以便學生在原有的學習和掌握的規(guī)律的基礎上積極主動建構(gòu)知識。學生通過思考、交流、評價不僅知道了如何制取乙烯、氯乙烷、乙醇,更重要的是還知道了可以用過已經(jīng)學過的有機化學反應用多種方法制取同一物質(zhì),激活了學生理解新知識的橋梁。為順利完成活動4提供了真實的學習情境。
【活動4】
學生通過完成練習歸納完成問題導學3,再現(xiàn)官能團間的轉(zhuǎn)化關系。目的在于讓學生在利用活動3中原有認知結(jié)構(gòu)中的知識經(jīng)驗去同化當前學習到的新知識,以引發(fā)學生的認知沖突,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生親身感受到某種官能團的轉(zhuǎn)化有多種方法,同時培養(yǎng)學生的歸納總結(jié)能力。滲透在實際應用進行物質(zhì)合成時,必須依據(jù)某些原則選取合理的方法,從而順利過渡到逆合成分析法。
【活動5】
學生自學教材體會“逆合成分析法”在有機化學中的應用,并展示合成草酸二乙酯的逆推法。
本活動的內(nèi)容是本節(jié)的重點及核心知識,讓學生在原有知識的基礎上通過自主合作探究性學習理解這些重點知識、核心知識的形成過程,學案上采用圖表引導學生構(gòu)建乙二酸二乙酯逆合成分析法的思維過程。讓學生初步學會利用逆合成分析法設計簡單的有機化合物的合成路線,通過交流展示培養(yǎng)學生的合作學習的能力及自信心,進一步體會如何利用逆推法解決具體有機合成問題,培養(yǎng)學生綜合運用已有知識解決實際問題的能力,給學生充分表現(xiàn)的機會,感受成功的喜悅,從而學會學習。
【活動6】
學生討論小結(jié)有機合成的原則,在前面的活動中已經(jīng)滲透了有機合成的一些原則,在此基礎上讓學生通過討論歸納總結(jié)。考慮到本節(jié)是有機合成的第一節(jié)基礎課,鑒于學生的基礎,可能總結(jié)不夠全面,我再利用大屏幕幫助學生完善。這樣可為以后評價合成線路打下基礎。
學生觀看大屏幕“20世紀在有機合成方面獲諾貝爾化學獎的重要事件” ,對學生滲透熱愛化學、熱愛科學的思想教育。
【達標訓練】
達標訓練共安排了兩道題,一題涉及的是正合成分析法,另一題是逆合成分析法。難度逐漸加深。
【活動7】
學生完成達標訓練1,再小組討論,最后板演展示化學方程式。
本題已經(jīng)給出合成路線,只要求學生根據(jù)合成路線寫出各步反應的化學方程式。本題所寫的化學方程式均是以前沒有學過的,但是可利用官能團之間的轉(zhuǎn)化關系正確寫出化學方程式。學案將本題作為達標訓練第一題的目的有三個:一是通過實例讓學生了解如何畫合成路線圖;二是通過化學方程式的書寫考察學生對官能團相互轉(zhuǎn)化關系的掌握情況,同時培養(yǎng)學生靈活應用所學知識的能力;三是讓學生感覺此題并不簡單,但經(jīng)過思考又可以解出正確答案,增強學生的自信心及成就感。
【活動8】
學生用5分鐘獨立完成,用2分鐘組內(nèi)討論合成路線,學生搶答展示合成線路。
篇9
醫(yī)學化學教學模式有效性一、高職化學課與醫(yī)學專業(yè)課有效結(jié)合新模式問題的提出
近年隨著高校畢業(yè)生日益增多,高職生就業(yè)形勢更嚴峻。但令人困惑,一方面,畢業(yè)生就業(yè)難。另一方面,企業(yè)用工荒。原因在于高職院校的專業(yè)設置、職業(yè)技能等方面存在缺失,高職院校對企業(yè)所需的職業(yè)觀念、專業(yè)技能等方面的培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)性。新形勢下,高職院校及時調(diào)整專業(yè)設置,課程體系設置科學,培養(yǎng)更適合企業(yè)需要的人才。
提高高職院校教學質(zhì)量,探索化學基礎課與專業(yè)課有效結(jié)合新模式,為專業(yè)課打好基礎,培養(yǎng)學生自主學習能力,共同提升學生的職業(yè)技能和就業(yè)能力,為企業(yè)培養(yǎng)人才,提高畢業(yè)生就業(yè)率,有效提高高職生就業(yè)能力是解決高職生就業(yè)難關鍵,是本課題研究宗旨。
二、化學課程在醫(yī)學類專業(yè)中的定位
諾貝爾獎獲得者美醫(yī)學教授A.Kornberg提出:“把生命理解成化學?!本僬撌錾且粋€復雜化學過程,每一個生命都是無數(shù)個生化反應的體現(xiàn)?;瘜W是醫(yī)學基礎,二者互相融合,共同發(fā)展,醫(yī)學與化學息息相關,可以說沒有化學就沒有醫(yī)學。
化學課程是高職醫(yī)學類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,對后續(xù)專業(yè)骨干課程起重要作用。學生職業(yè)能力的提升通過專業(yè)課與基礎課有機融合實現(xiàn)。為學生今后學習提供理論基礎,更為今后從事醫(yī)藥學方面工作奠定基礎。因此主要從教學內(nèi)容、教學方法、能力培養(yǎng)、實驗教學等方面對該課程改革。
三、探索高職化學課程與醫(yī)學專業(yè)課程有效結(jié)合新模式
1.改革教學內(nèi)容,是發(fā)展學生職業(yè)能力的前提
我們學院設置藥學專業(yè)和臨床專業(yè),藥學專業(yè)講無機化學、有機化學、分析化學課程;臨床專業(yè)講《醫(yī)用化學》課程。
根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,藥學專業(yè)把無機、有機、分析化學等重組,臨床專業(yè)調(diào)整《醫(yī)用化學》課程內(nèi)容,以必需夠用原則,刪除陳舊,精簡課時,設置與專業(yè)聯(lián)系密切實驗,加大實驗課時,加強化學課程與專業(yè)學科滲透和聯(lián)系,增添與社會生活聯(lián)系緊密內(nèi)容,制定新符合職業(yè)能力發(fā)展的化學課程。
(1)《有機化學》內(nèi)容調(diào)整
《有機化學》基礎模塊有烴、鹵代烴、醇酚醚、芳香烴、醛酮醌、羧酸及衍生物、取代羧酸、含氮化合物等,這些知識是本課程的難點和重點,是核心部分重點講解,以后的雜環(huán)化合物、糖類及氨基酸蛋白質(zhì)以這些知識為基礎,精選通用。
雜環(huán)化合物、糖類及氨基酸蛋白質(zhì)為專業(yè)模塊,專業(yè)模塊了解結(jié)構(gòu),掌握性質(zhì),熟悉用途。脂類、萜類、甾族化合物、醫(yī)用高分子有機化合物作為選修模塊簡單介紹即可
基礎模塊知識要求了解各類物質(zhì)結(jié)構(gòu),重點強調(diào)各類有機物的性質(zhì)特點,注重各類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,掌握簡單物質(zhì)合成,對一些反應歷程、物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)、有機金屬化合物、核酸結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、立體異構(gòu)、波譜等較深的理論直接刪除。
(2)《無機及分析化學》內(nèi)容調(diào)整
《無機及分析化學》選原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、分子結(jié)構(gòu);酸堿質(zhì)子理論;誤差分析與數(shù)據(jù)處理;酸堿平衡與酸堿滴定法;沉淀溶解平衡與沉淀滴定法;氧化還原平衡與氧化還原滴定法;配位平衡與配位滴定法;吸光光度法、氣相色譜等。
原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、分子結(jié)構(gòu)是后續(xù)課程有機化學的基礎,這部分內(nèi)容概念抽象難理解,是本課程難點。作為《無機及分析化學》開篇,為后續(xù)課程奠定基礎。
酸堿平衡、沉淀平衡、氧化還原平衡、配位平衡等四大平衡的理論及其對應的滴定分析方法,是化學平衡理論在各類反應中的具體體現(xiàn)需精講。元素化合物知識略講或做選修內(nèi)容。
(3)《醫(yī)用化學》內(nèi)容調(diào)整
《醫(yī)用化學》和專業(yè)密切相關是有機部分,側(cè)重在有機化學部分。無機化學側(cè)重為溶液、配位化合物、原子結(jié)構(gòu)、化學反應速率、電解質(zhì)溶液和緩沖溶液;有機化學側(cè)重于烴、烴的衍生物系列,特別是脂類、糖類及氨基酸,針對臨床專業(yè),有機化學部分重點強調(diào)各類有機化合物性質(zhì)特點,對一些空間異構(gòu)、反應歷程以及同分異構(gòu)部分等較深理論直接刪除。
(4)化學實驗內(nèi)容調(diào)整
化學實驗要結(jié)合專業(yè)設置,加大實驗課時,化合物制備和性質(zhì)驗證試驗和專業(yè)聯(lián)系很少可略。分析化學中的定量定性試驗要熟悉,學生熟悉實驗室常用玻璃儀器使用,掌握常用標準溶液的配制與標定;集中訓練實驗操作技能,較好地掌握實驗操作技能,培養(yǎng)學生實驗能力,提高學生綜合素質(zhì)。
通過調(diào)整后的教學發(fā)現(xiàn),學生技能得到鍛煉和提升。這樣有目的地調(diào)整教學內(nèi)容,能盡量避免知識重復,根據(jù)專業(yè)需求和職業(yè)能力需求重新定位教學內(nèi)容深度和層次。處理好化學基礎技能與職業(yè)能力的聯(lián)系,把握好化學基礎和重要實驗技能,帶領學生解決生產(chǎn)的實際問題,培養(yǎng)學生應用能力,發(fā)展學生的職業(yè)能力,提高學生學習積極性和主動性。
2.激發(fā)學習興趣,是發(fā)展學生職業(yè)能力的關鍵
高職學生素質(zhì)較低,學習興趣缺失。這樣學生更需要教師鼓勵,重建學生學習信心。愛因斯坦說:“興趣是最好的老師”??梢娕d趣是多么重要!興趣是學生學習最重要的影響因素,也是學生能完成學習任務的重要心理品質(zhì)。由此可見在教學中,學生的興趣非常重要。
(1)利用引入語,激發(fā)學習興趣
教師講述化學課對醫(yī)學專業(yè)重要性,使學生從思想上重視化學課,培養(yǎng)學習興趣。利用引入語新奇,激發(fā)學習興趣。將引入語設計得比較奇妙神秘,關鍵是將學生的注意力引導到教學內(nèi)容,就能使學生很快進入角色。例日本大規(guī)模汞中毒實例,好奇心沉重感和責任感促使學生急于想知其中奧妙,他們會全神貫注投入教學活動。
如講功能高分子材料時通過錄像,介紹功能高分子材料在在醫(yī)學上應用,人造血管、心臟、氣管、肺、骨等應用,以此制造懸念,學生很想知道其中秘密,他們會熱情主動學習。
(2)聯(lián)系生活實際,激發(fā)學習興趣
教學中引導學生聯(lián)系化學知識解決生活實際問題,能有力激發(fā)學生學習興趣。例如,講授乙酸乙酯時,做魚時加點醋和酒?魚的鮮美香味從何而來?生活中被燙傷如何處理?冬天海水為什么不凍?讓學生思考這些問題,分析教材內(nèi)容相互討論。結(jié)果學生興趣濃厚,情緒高漲,學習效果相當好。
(3)利用化學實驗,激發(fā)學習興趣
化學實驗具有直觀性、探索性、趣味性,對激發(fā)學生興趣,有重要作用,充分利用化學實驗的優(yōu)勢,充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性。教學中應將與專業(yè)需求緊密相連知識設計成實驗,讓每個學生親自實驗,身臨其境,感官的認識,神秘的探索,引發(fā)學生的探索體驗,促使學生主動活潑地學習,激發(fā)學生學習興趣,學生才能想學習要學習愛學習。因此學習興趣是形成職業(yè)能力的關鍵。
利用化學實驗的奇妙性引導學生。如鈉投入水中溶液會變成紅色?玻璃為什么可繪畫?學生感到非常奇妙和疑惑不解,思維立刻活躍起來,學生產(chǎn)生了濃厚的興趣和強烈探求愿望。
3.改革化學教學方法,提高教學質(zhì)量,是發(fā)展學生職業(yè)能力的基礎
藥學專業(yè)學生專升本主干課程為有機化學和分析化學。因此設置升本班和就業(yè)班,兼顧升學與就業(yè),實施分層教學,側(cè)重就業(yè),而不是一味追求專升本升學率,偏離高職教育,高職教育才是根本。明確這一點,化學教學才更有方向性和針對性。高職生經(jīng)歷高考,體驗失敗,自信心受不足,重建高職生信心尤關鍵,這要求教師因材施教,鼓勵學生學習。教師多輔導學生學習,讓學生化學成績不斷提高,看到未來希望。
(1)直觀教學法
化學知識抽象難懂,在教學中采用直觀通俗易懂方法教學。例如,講原子核外電子分布,通過模型和圖片,形象展示有機物的分子結(jié)構(gòu),學生學習效果很好。結(jié)合專業(yè)舉例,講取代酸時舉例學生非常熟悉的阿司匹林,相信學生對阿司匹林結(jié)構(gòu)一定印象深刻。
教師進行啟發(fā)式教學。學生素質(zhì)較低,教師教學難度很大。教師事先做調(diào)查,了解學生知識的薄弱,布置好學習任務,要求學生預習。這樣同學大致了解自己薄弱,上課會更認真聽講。教師根據(jù)學生情況,知識要做必要的銜接,這樣才能和學生思路同步,學會知識。
(2)正確運用多媒體教學
多媒體教學軟件有豐富多彩的圖像,色彩鮮艷的圖片,生動活潑的文本,都是能吸引學生聽、看、動手和思考問題的興奮點,對這些因素綜合運用,加上教師及時講解,能大大地激發(fā)學習興趣、提高學生學習的主動性和積極性,進而提高課堂教學效果有效性。注意多媒體手段和傳統(tǒng)教學手段的合理使用。沒有必要把每一節(jié)課、每一個知識點都做成課件,在課堂上,課件列清綱目,板書解釋細節(jié),通過教師板書,更有利于老師對學生進行啟發(fā),細致講解,學生也有更多的時間和空間去思考??傊?,在教學時一定要將兩者有機地結(jié)合,才能起到相得益彰效果。
(3)培養(yǎng)學生自主學習能力
現(xiàn)今知識更新很快,每人都需不斷學習創(chuàng)新。高職學生更需掌握學習方法,對于高職生就業(yè)具有很強現(xiàn)實意義。教師向?qū)W生講述自主學習的重要性,教會學生學習方法,未來更多知識需要自己主動學習。
培養(yǎng)學生自信心是自主學習的前提。教師對學生積極方面給予肯定表揚,對出錯者給予指導鼓勵。在這樣教學下學生得到重視,自信心越來越強,學生自主學習的愿望自然強烈。
培養(yǎng)學生堅強意志是自主學習的關鍵。教師介紹化學家獻身科學的感人事跡,激勵學生拼搏,鍛煉堅強意志,鼓勵自主學習。教師指導學生建立課題小組,提供一些企業(yè)生產(chǎn)課題,鼓勵學生積極探索,與就業(yè)對接,在實踐中鍛煉自主能力,增強自主學習信心與能力。
教學中進行探究式教學,激發(fā)學生好奇心,不要否定學生天馬行空的想法,也許這就是智慧火花。從根本上保護學生學習興趣,激發(fā)興趣,培養(yǎng)興趣。鼓勵學生多思考,讓學生課后自己尋求答案,激發(fā)探究意識,及時反饋評價,培養(yǎng)提高學生自主學習能力。
教師設計每一節(jié)課,從化學知識到專業(yè)能力,從知識目標到情感目標,一切要以專業(yè)技能和職業(yè)能力為中心。教師傳授的知識必須和發(fā)展學生的職業(yè)能力相連,以培養(yǎng)學生的職業(yè)技能為重點,突出學生職業(yè)能力。啟發(fā)學生聯(lián)想日常生活中常見的藥物,理解其原理和合成方法,熟悉有關計算,掌握酸堿、配合滴定方法,并能拓展到對一般藥物的測定過程的理解和應用。
4.發(fā)揮教師主導作用,注重學生主體作用,是發(fā)展學生職業(yè)能力的保障
現(xiàn)代高職教育理念是以生為本,教師是主導,學生是主體。學生必須主動參與,親自查找資料,并與同學積極互動討論,使學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,真正成為學習的主人。鍛煉和提升了自己獨立思考能力,學習富有個性化。
教學中應將與專業(yè)需求緊密相連知識設計成實驗,做實驗要做好預習,才能發(fā)現(xiàn)、驗證、記錄問題,懂得研究問題的方法途徑,這樣才能培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),才能讓學生懂得一個化學實驗的設計、操作、評價,從而達到提高學生自學的能力。
教學中設置情境和創(chuàng)造性題目,引導學生發(fā)現(xiàn)知識,讓學生有成就感,激發(fā)學生主動學習熱情,這樣學生才能追本溯源,最終才能有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造。表揚、引導、激發(fā)、思考,激起學生創(chuàng)造欲望,給予積極性評價,學生求知欲更強烈,主動學習能力進一步提升。
教學中從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),挖掘化學課程,找到學習內(nèi)容與實際生活的結(jié)合點,把學生熟悉的題材引入課堂中,使學生體驗到化學課與日常生活密切聯(lián)系,使學生感受到學習化學課程重要性。真正發(fā)揮學生主動性是發(fā)展學生職業(yè)能力的保障。
5.創(chuàng)造民主平等課堂氣氛,建立和諧師生關系
化學教學有效性的影響因素很多,其中良好的師生關系是非常重要和關鍵的一個因素。民主、平等、和諧的課堂氣氛,學生才會尊重你,喜歡聽你講課,學生往往因喜歡一個老師而喜歡他的課。我們有下列做法:
(1)允許學生出錯,耐心引導幫助找出原因,不呵斥、責怪。
(2)課外溝通。建立亦師亦友的新型師生關系。課堂是老師,課外是朋友。有了良好師生關系,和諧的學習氣氛,使教師的導與學生的學密切結(jié)合,使學生主動、積極學習,突出學生主體性,提高課堂教學有效性。
這就要求每位化學教師努力提高自身素質(zhì)和修養(yǎng),用自己的人格魅力來展現(xiàn)化學的學科魅力,讓學生從心底接受教師,進而接受化學這門學科。
6.培養(yǎng)學生健康的心理素質(zhì)
高職生面對現(xiàn)今學習和就業(yè)壓力很大,感覺前途渺茫,據(jù)調(diào)查大學生自殺率逐年上升。大學里要對學生進行心理健康教育,提高學生抗挫折能力,珍愛生命。此項工作應是每一個任課教師在做,是每一個教育者責任和義務。
教育學生珍愛生命,克服困難。面對成功要謙虛;面對失敗要微笑;面對逆境要堅強,面對順境要自危,提高學生抗挫折能力,能正確對待人生挫折,學會承擔責任,學會扎扎實實工作,培養(yǎng)學生具有良好職業(yè)道德。因此心理素質(zhì)的教育比學習知識更重要。
四、結(jié)語
我們實踐表明,新教學模式才開始,今后需不斷完善。從改革實踐效果看,化學課程講授基本達到了我們預期目的,學生的學習成績有較大提高。使化學真正成為醫(yī)學類高職生后續(xù)專業(yè)課程學習和職業(yè)技能的學科,是我們化學教師的奮斗目標,只要我們在實踐中不斷反思不斷積累不斷完善,就一定能實現(xiàn)理想。
參考文獻:
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篇10
1對學生進行愛國主義教育,培養(yǎng)學生的民族感和使命感
愛國主義是我們對祖國的一種深厚情感,愛國主義是德育教育的重要內(nèi)容,它是形成各種優(yōu)良品德的落腳點。教育學生熱愛祖國,為振興中華貢獻聰明才智,這是我們教育的最終目標,也是學校全部教育工作的基礎。在有機實驗教學過程中,我遵循“寓德育于傳授知識之中”的原則,挖掘教材內(nèi)容,尋找愛國主義與課堂教學的最佳結(jié)合點,對學生進行愛國主義教育。如將與有機實驗有關的我國文明史、現(xiàn)代化建設的偉大成就作為對學生進行愛國主義教育的素材。在學習蒸餾這個重要的基本操作時,介紹我國在公元770~780年,就有關于煮酒的記載,其中煮酒工藝過程中最重要的一步就是蒸餾,這比歐洲早一百多年。在有機合成實驗中,介紹我國于1965年9月,在世界上首次用化學方法成功地合成了具有生物活性的蛋白質(zhì)—結(jié)晶牛胰島素;在1981年11月,我國科學工作者完成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的全合成工作[1]等。在做醛酮的性質(zhì)實驗時介紹1946年黃鳴龍在美國哈佛大學工作時,在做Wolff-Kishner還原反應時,出現(xiàn)了意外的情況—漏氣,但他并未棄之不顧,而是照樣研究下去,結(jié)果得到出乎意外的好產(chǎn)率,于是他仔細地分析原因,并多次試驗,不斷總結(jié),最后終于發(fā)明了“黃鳴龍還原法”[2]等等。通過介紹我國古今的偉大成就,拓寬了學生的知識面,調(diào)動了學生的學習積極性和主動性,激發(fā)了學生民族自豪感和為祖國努力學習科學知識的奮斗精神。
2對學生進行環(huán)保意識教育,培養(yǎng)學生的社會責任感
“環(huán)境保護”是我國的基本國策之一。環(huán)境污染嚴重威脅著人類的生存和發(fā)展。在有機實驗中,應不失時機地對學生進行增強環(huán)境保護意識的教育。有機實驗過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣對環(huán)境的污染非常嚴重,并且一些教師和學生對有機實驗中的環(huán)境污染問題缺乏必要的認識和足夠的重視。因此,在有機實驗教學中加強環(huán)保教育迫在眉睫。
2.1加強藥品和試劑的使用管理有機實驗需要的多為強腐蝕性、強毒性、易揮發(fā)的液體藥品,如管理不善,必然會造成浪費和環(huán)境污染,甚至可能引發(fā)安全事故。因此一定要要求學生在稱(量)取藥品時嚴格按照規(guī)定的方法與用量準確取用,這樣,既培養(yǎng)學生嚴謹、科學的實驗態(tài)度,又節(jié)省藥品,減少排污量,更重要的是保護環(huán)境。
2.2整合實驗內(nèi)容,優(yōu)化有機實驗順序基本操作實驗、有機物性質(zhì)的驗證、有機物的制備是有機化學實驗的基本內(nèi)容。本著加強訓練學生實驗能力為原則、同時注重培養(yǎng)學生環(huán)保意識的教學改革目標,根據(jù)有機化學實驗教學的具體情況,對實驗內(nèi)容進行整合,以有機物的制備為實驗的主線,將基本操作實驗、有機物性質(zhì)的驗證進行分解整合在各個制備實驗中。如乙酰苯胺的制備產(chǎn)物可以用于下一屆學生進行“重結(jié)晶”的基本操作,經(jīng)純化的產(chǎn)品除了可用于熔點的測定和酰胺的性質(zhì)實驗外,還可以作為對乙酰氨基苯磺酰氯的原料,進而制備磺胺藥物對氨基苯磺酰胺。通過整合優(yōu)化,大大的減少了藥品消耗,自然也減少了對環(huán)境的污染。
2.3回收有機實驗廢棄物,減少污染物的排放有機實驗的廢棄物一般由無機酸堿和有機物組成,如隨意排放,不僅對環(huán)境造成污染,而且會淡化學生的環(huán)保意識,養(yǎng)成不良的習慣。因此我們在設計和準備實驗時就制定了處理措施:廢棄的有機物通過萃取、蒸餾等處理后回收再利用;廢酸用于吸收堿性尾氣和除去金屬氧化物;廢堿用于吸收酸性尾氣和除去油污等;對不能再利用的廢棄物,將其分別收集起來,統(tǒng)一進行無害化處理。對實驗過程中要產(chǎn)生有毒有害氣體的,在實驗操作中一定要進行尾氣處理。如溴乙烷的制備中,教材上只要求接引管的支口用橡皮管導入下水道或室外[3],我們則要求學生將產(chǎn)生的有毒氣體用廢堿液進行吸收,避免直接排放到環(huán)境中,造成環(huán)境污染。
3對學生進行科學精神和科學品德教育,培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度
科學精神和科學品德,就是科學家在工作中依據(jù)科學發(fā)展的要求而采取的態(tài)度和在行動與言論中表現(xiàn)出來的特征[4]。傳統(tǒng)的有機實驗教學只注重通過實驗來掌握良好的實驗技能、科學方法和科學思維,而忽視對學生進行嚴謹?shù)目茖W精神和科學品德教育。在有機實驗教學過程中,培養(yǎng)學生良好的科學精神和品德,對他們的成長和事業(yè)的發(fā)展具有相當重要的作用。
3.1尊重實驗事實科學理論都來源于實踐,又接受實踐的檢驗,科學不容有半點虛假。在實驗教學中,教師的一絲不茍的工作作風,嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度對培養(yǎng)學生良好的科學品德有著重要的作用。在實驗中,要求學生如實地記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),尊重實驗事實,即使測定的數(shù)據(jù)與理論上出現(xiàn)了偏差,也不能臆造事實或修改數(shù)據(jù)。對實驗結(jié)果誤差較大的,要求學生仔細查找原因,在實驗室開放時間進行重做,同時要求學生在實驗報告中要如實反應和總結(jié)實驗的過程和結(jié)論,并進行誤差分析。
3.2銳意進取,勇于探索存疑、創(chuàng)新精神,敢于破舊立新是崇尚創(chuàng)新精神的表現(xiàn)。歷史上所有的科學發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都是這種精神的結(jié)果。探索進取就是不滿足于對事物表觀現(xiàn)象的認識,而是不斷地追究事物的本質(zhì)現(xiàn)象,由宏觀進入微觀[5]。實驗失敗、發(fā)生安全事故等都會減弱學生對實驗的興趣,甚至喪失信心,做為教師應及時給予學生指導,幫助學生查找產(chǎn)生失敗的原因,再通過不斷的實驗,直至實驗成功,以鍥而不舍的敬業(yè)精神感染學生。
3.3團隊意識和協(xié)作精神培養(yǎng)學生與他人協(xié)作的能力,使他們學會適應社會,學會與他人合作、與他人分享。在有機化學實驗過程中,往往需要兩個人合作或者多人共用一臺儀器,如學生在減壓蒸餾或抽濾時多位同學共用一臺水泵,在性質(zhì)實驗中,一組同學公用一組試劑,這時,小組成員之間是一種協(xié)作關系,成員之間必須相互信任、共同配合、相互協(xié)作,才能保證實驗順利地完成。因此,在實驗中教師要因勢利導,培養(yǎng)學生的團隊意識和協(xié)作精神。在實驗結(jié)束后要求學生將儀器洗滌干凈,以便下一小組同學可以直接放心使用,這是不同小組成員之間的協(xié)作關系,同樣需要相互信任、共同配合,以保證實驗的順利進行與實驗人員的心情順暢。
4對學生進行勤儉節(jié)約和勞動觀念教育,培養(yǎng)學生尊重勞動成果的良好習慣
培養(yǎng)學生勤儉節(jié)約和熱愛勞動的良好習慣必須從點滴做起,使勤儉節(jié)約和勞動觀念教育滲透在有機實驗的始終[6]。在有機實驗教學中,每次實驗都要求學生嚴格按照實驗要求用量范圍的最少量取藥品,嚴格控制化學試劑的用量。損壞儀器、設備或其他公物要登記,并按實驗室有關規(guī)定進行賠償。有機實驗的儀器不易清洗,可以用實驗回收的有機溶劑、廢酸或廢堿進行少量多次將其清洗干凈。由于有機實驗的整個過程有較大的勞動強度,因此實驗完畢后,要求學生收拾干凈實驗臺,洗凈用過的儀器,并打掃實驗室。教師要以身作則,與學生一起打掃實驗室、整理實驗器材和設備,帶領同學們在勞動中掌握技術,同時樹立正確的勞動觀念。
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