應用化學專業有機化學課堂教學探討分析

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有機化學作爲一門獨立的學科,其研究對象爲有機化合物,怎樣應用化學專業有機化學課堂教學探討?

應用化學專業有機化學課堂教學探討分析

課堂教學是學校最基礎、最核心的教學工作,是培養人才過程中的重要環節。課堂教學是實現人才培養目標的途徑之一,教學質量直接影響着人才培養質量的核心因素。有機化學作爲應用化學專業的一門重要基礎課,通過學習有機化學的基本概念和理論,有機化合物的結構及性質,有機化合物的合成及相互之間的轉化[1],可以培養學生正確選擇有機化合物的合成、分離提純,及時掌握現代有機合成分離鑑定的手段以及提高分析問題、解決問題的能力。但有機化學內容繁雜,加上一些理論較爲抽象,不少學生反映有機化學比較難學。目前我國處於進一步深化教育改革、提高教育質量的階段,在課堂教學中如何真正做到以學生爲主體、以教師爲主導,在傳授基本理論知識和技能的同時,培養學生的創新意識和能力,提高教學質量,是近幾年河南工業大學有機化學教學團隊一直在探討的重要課題。團隊根據多年來有機化學課程的教學經驗,結合河南工業大學應用化學專業的特點和學生的實際水平,對有機化學課堂教學進行了深入研究和探討。

一、根據專業培養目標,進行明確的定位

同一課程在不同的大學以及不同的辦學層次應該有不同的培養目標,其教學內容、學時和教學方法等也應有不同的定位[2]。河南工業大學應用化學專業是介於化學和化學工程與工藝之間的專業,培養理工結合,以工爲主的應用型人才。諾貝爾獎獲得者李遠哲教授說過:“應用科學的研究要想真正解決工業上一些比較重要的科學問題,必須要有非常良好的基礎訓練”,因而應用化學專業培養的人才必須有堅實的理論知識和解決實際問題的能力。根據應用化學專業人才培養目標,結合現在的學生具有多元化價值觀的實際情況,在有機化學教學目的和要求上進行了改變。

這就要求基礎課教師在教學過程中不僅要傳授相關的基礎知識,將該課程及其所在學科的最核心內容展示出來,更要注意傳授基本的思想方法,注意培養學生用科學的思想方法去分析、認識、歸納、總結知識的能力,讓學生切實感受到有機化學課程及學科的魅力及精華所在。爲了達到這一目的,我們必須將授課內容與專業培養目標聯繫起來。同時,隨着近些年招生人數的增加,學生基礎參差不齊,但學生都是可以培養造就的。因而教學中要注意到學生的.個體差異,通過分層教學、能力分組、抓兩頭帶中間等教學組織形式,既能適應個別差異又有較高效率實現最優發展、面向全體,以達到良好的教學效果。

二、構建學生爲主體,教師重引導的教學模式

現代教學理論認爲,教師在教學活動中應是組織者、引導者;學生是學習的真正主人,教學的成敗往往取決於學生參與學習的主動性[3]。有機化學教學的根本目的是在傳授有機化學基本知識的同時,不斷提高和培養學生的專業素質。要想達到這一目的,就要用學生自學爲主,教師講授重點、難點爲輔的教學模式,而不再是以教師講授爲主的傳統教學模式。在教學中教師應是教學活動中的編導,要創設各種情景和條件,引發學生的主動性和創造性,引導學生自學,善於提出問題讓學生思考;同時要尊重學生,信任和鼓勵學生,培養學生的問題意識。如教師可以選取新反應較少的取代酸、雜環等章節,鼓勵學生充分利用圖書館等平臺查閱資料,在學生先自學總結的基礎上,要求學生寫出教案並指導其修改後,由學生作爲教師進行講授,以充分調動學生的積極性和主動性,鼓勵學生主動獲取知識、應用知識解決問題。開展學生共同參與、分組討論的課堂教學活動,以培養學生的創新意識,提高教學效果。也可以提前指定內容讓學生在查閱文獻資料的基礎上,與其他同學進行討論,最後以講座或報告的方式進行彙報交流。這種以學生討論爲主的學習方式,不但有利於學生對有機化學課程所學知識的理解,也能加深對化學發展及有機化學對人類生產生活的重要性的認識,有利於提高學生的科學素養,激發學生的社會責任感,培養學生的團隊精神。通過課堂教學和自主學習的合理分配,讓學生積極主動參與,教師還可以根據學生反饋的信息及時調整自己的教學。這些成爲學生自主獲取知識、提高學習效率、深化理解書本知識的手段,是提高教學效果非常有效的方法。

三、理解學科特點,引導學生掌握學習方法

有機化學作爲一門獨立的學科,其研究對象爲有機化合物,“結構決定性質,性質反映結構”[4]。在有機化學課程教學中,一是要教會學生根據有機化合物的結構理解、歸納有機化合物的性質與反應;會通過性質與反應確認有機化合物的結構。這就要求教師在教學過程中要善於由結構推導出性質,將化合物的性質反應與其結構特徵緊密聯繫起來。例如:通過分析醛酮中化學鍵的特徵,可以理解其結構並歸納出其性質。醛酮的官能團是碳氧雙鍵即羰基,所以醛酮的性質主要由羰基決定。我們在講授同系列的化合物時,應注意找一種有代表性的化合物,着重講解它的結構以及結構與性質之間的聯繫後,再歸納出這類化合物的通性。同時,要求學生在學習有機化合物的性質時,不能拋開有機化合物的結構孤立地羅列、記憶性質與反應,而應該緊緊抓住主線:結構→性質→用途→製法→一系列物質,從而系統掌握有機化學的知識。二是要在課堂教學中注意引導學生學會運用“相似類比”的學習方法。“相似類比”是識記知識,掌握及應用有機化學知識的重要方法之一,可以幫助學生了解掌握各類有機化合物的相互聯繫和彼此間的異同,論文聯盟不僅能提高學生對有機化學知識的科學性與系統性的認識,而且有助於理解和掌握有機化學的基本內容。例如:烯烴和醛酮的官能團分別爲碳碳雙鍵和羰基,結構相似,二者都由一個σ鍵和一個π鍵構成,屬於不飽和化合物,因而醛酮像烯烴一樣易發生加成反應、α-H的反應;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生離子型親電加成反應,而羰基上的加成反應是親核加成。同時,醛和酮的結構相似但也有區別,醛有一個氫原子直接與羰基碳相連,能發生氧化反應等,而酮通常情況下不發生此類反應。通過“相似類比”的方法,尤其是對於容易混記的有機化學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,提高學生學習興趣

在有機化學教學計劃的安排上,我們教學團隊結合學生的實際情況,選用教材上的內容作爲參考,在教學中注意保持課程體系自身的科學性、邏輯性、系統性和完整性,並適當地引入和社會實際相關的知識成果來豐富教學內容。如,在有機化學中講到酯化反應和苯環上親電取代的烷基化反應時,傳統上分別用硫酸、路易斯酸等作爲催化劑,但在實際工業生產中存在腐蝕設備、污染環境、後處理複雜等問題。現在新型的催化劑如固體雜多酸、活性生物酶等對環境友好且原子經濟化已被廣泛使用。還有根據諾貝爾化學獎獲得者Crutzen等在臭氧層空洞方面的最新研究成果來引入有關自由基、鏈反應和光化學反應中的一些知識等,不但激發了學生的學習興趣,還幫助學生理解學習有機化學的實際意義;與此同時,還可以結合溫室效應、蘇丹紅一號以及三聚氰胺等事例進行講解,這樣既培養了學生的環保意識和社會責任感,還提高了學生學習的積極性和興趣。

五、分析課程內容,選擇合適的教學手段

現在課堂教學方式不再是單一的以教師用粉筆寫板書的方式來進行,多媒體由於其生動、形象的教學效果得到了廣泛的應用。那麼,如何把板書方式的傳統教學手段與多媒體的現代教學方式有機地結合起來,從而提高學生的學習興趣就顯得尤爲重要。多媒體教學因其包含信息量大,爲教學提供了圖形、聲音和語言等而表現出逼真動人的效果,從而使教學內容更加豐富多彩且富有吸引力;有機化學中的重點和難點如有機化合物的空間立體結構、有機化學反應歷程等內容,學生感到比較抽象,只用傳統的板書教學手段來講述,學生難以理解掌握,但用多媒體教學可以通過動畫放映等形式使微觀內容宏觀化,抽象內容形象化,從而更有利於學生理解掌握化學變化的本質。但多媒體信息量大,如果處理不好,反而不利於課堂上生師互動反而可能不如傳統教學。結合實際情況我們有機化學教學團隊開發了適合我校應用化學專業的有機化學課件。在教學中並不是每一節課都使用多媒體授課,而是從有機化學課程的實際出發,從學生的實際出發,注意將多媒體教學手段和傳統板書教學方式在課堂上有機地結合起來,充分發揮學生的主體地位、教師的主導地位,加強了學生對於重點難點知識的理解,從而有效地提高了有機化學的教學效果。此外,網絡課堂作爲輔助教學手段也是傳統教學模式的有效補充,把好的教學課件和豐富的教學資源進行共享,不僅加強了教師之間的溝通和交流,也拉近了師生的距離;既鞏固了課堂所學知識,又培養了學生對新知識的關注和探討。

六、加強交流學習,提高教師的業務素質

“教學永遠是一門缺憾的藝術”。教師要通過多種途徑加強交流學習,不斷提升自身業務素質。一是不斷自我反思,提高自身素質。不斷對自己的教學進行自我觀察、自我調節和評價後提出問題,以促進教學能力的提高。學無止境,教無止境,教案要不斷修改,要經常調整。要從教學問題研究入手,通過自我反思,重點分析影響教學有效性的各種教學觀念,尋找解決問題的對策,以提高課堂教學效果。二是組織觀摩課,並進行交流。“他山之石,可以攻玉。”在觀摩課中,分析其他教師的課堂教學組織情況以及這樣組織教學的效果;將自己的課堂教學環節和教學效果與他人相比異同之處在哪,從他們的教學中受到什麼啓發等。開放互動的研討能夠促進教師更有效地進行反思,促使把實踐經驗上升爲理論。三是開展教研活動,發揮教學團隊作用。如進行集體備課,可以使教師共同交流教學經驗,也可邀請學校中富有經驗的老教師、優秀教師開展講座,並加強聽後的交流與切磋。加強交流,促進課堂教學的改革,把教研活動不斷引向深入。鼓勵大家參加校內外的各種研討活動,掌握新的教改信息,把握新的動態。此外,教師也要參與科研工作,不斷了解學科前沿和掌握新的學術成果,並運用到教學中,做到精益求精。

總之,“國家興盛,人才爲本;人才培養,教育爲本。”教師是實現學校教育目的的主要力量,如何提高應用化學專業有機化學教學質量是我們需要不斷研究的問題。在教學過程中,只有不斷提高自己,不斷改革創新,將教學內容與教學手段、教學方法有機地結合在一起,才能讓學生學會思考問題、分析問題的方式方法,,從有機化學角度解決問題的技巧,讓學生領略到有機化學這門學科的內涵,從而達到教學目標。

參考文獻:

[1] 遊利琴,毛璞,夏萍.有機化學教學中的實踐與體會[J].廣東化工,2011,(10):178.

[2] 侯文華,陳靜.大學化學課堂教學中應注意的一些問題[J].大學化學,2009,(3):22-25.

[3] 張書平.發揮學生的主體作用,促進素質教育[J].職業時空,2011,(9):140-141.