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關(guān)鍵詞:有機化學;綠色化;實驗;教學模式
前言:要想實現(xiàn)有機化學實驗的綠色化必須是從思想上抓起,從人們的思想意識上改變,從每個化學老師的思想開始。對整個化學實驗的過程嚴格把關(guān),在材質(zhì)上采用安全、無污染的材料,催化劑的使用也要注意安全性,對于一定會產(chǎn)生污染的實驗要注意污染的處理。從自身坐做起,為學生做好榜樣。
1.有機化學實驗的含義及意義
有機化學是化學中極為重要的一門分支,又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備的學科。
有機化學實驗對化學的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,對化學工業(yè)的發(fā)展也是相當?shù)闹匾袡C化學實驗是現(xiàn)在的普通高?;瘜W、化工、材料、藥學、食品、生物、環(huán)境、農(nóng)學等專業(yè)以及相近專業(yè)本科生一門必修課。在有機化學實驗過程中經(jīng)常會用到有毒性的試劑,溶劑,有的時候也會合成一些有毒性的物質(zhì),這是化學發(fā)展中必然會產(chǎn)生的污染,但是現(xiàn)在全世界都在提倡綠色環(huán)保,低碳的概念,因此化學實驗中的這些有毒物體就必然引起公眾的反感,包括一些具有高腐蝕性的催化劑,實驗后產(chǎn)生的廢棄、廢渣、廢液處理不當對環(huán)境也會造成很大的污染,這種影響比一般的污染所持續(xù)的時間也會更久。因此,如何實現(xiàn)有機化學實驗的環(huán)保性,這是有機化學的發(fā)展中一個新的課題,一個主要的研究方向,高校如何構(gòu)建有機化學的綠色實驗化成為迫在眉睫的問題,在試驗中和教學中,如何向?qū)W生灌輸“綠色化學”的概念是現(xiàn)在高校教師首要考慮的問題,必須做到學生從觀念和認識上意識到環(huán)境保護,可持續(xù)發(fā)展才是根本的發(fā)展。從根源上認識到環(huán)境的發(fā)展和環(huán)境的保護,提高實驗教學的質(zhì)量同時也要注意可協(xié)調(diào)發(fā)展的重要。
2.我國有機化學實驗教學的現(xiàn)狀
我國的有機化學發(fā)展的相較于西方來說,發(fā)展的速度和技術(shù)都相對來說是落后的,我國的有機化學實驗也停留在最初的模式上,采用的是傳統(tǒng)的教學模式,我國傳統(tǒng)的有機化學實驗采用的是基本操作實驗+基礎(chǔ)合成實驗+性質(zhì)實驗。相較于西方對化學的重視,我國在教學上仍然采用的是照本宣科,遵從教材,缺少積極主動的改革和創(chuàng)新,這是化學實驗要不得的思想,現(xiàn)在的高校教學實驗仍是簡單的基本技能,蒸餾、分餾、回流、水蒸氣蒸餾、干燥、過濾、加熱、冷卻、攪拌、萃取、重結(jié)晶等。這些基本的合成、提煉實驗都存在著諸多的弊端,首先,材料的選擇上存在著對人身的威脅以及對環(huán)境的污染,毒性較大,易揮發(fā),而且部分材質(zhì)還存在著高腐蝕性的缺點;其次,這種具有諸多缺點的試劑的使用量還很大,將會產(chǎn)生很多的廢棄物,普通人用眼看不到,但是長此以往,環(huán)境將會被破壞;再次,我們做過實驗的人都知道,這只是一堂課,課堂結(jié)束后我們的實驗結(jié)果都是直接的傾倒,不會經(jīng)過任何的處理,這對環(huán)境的污染是相當?shù)膰乐氐?,而且這種基本的實驗反復的做,是沒有實際意義的。從這些分析中不難看出這都是違背環(huán)境發(fā)展原則的,違背了綠色化學的基本概念,這些在威脅我們這一代身體健康的同時也會為人類帶來無法消除的永久性威脅。面對這種情況,改變是必須的,而且是迫在眉睫的。
3.有機化學實驗綠色化教學模式及實施方案
3.1 新型教學模式
有機化學實驗綠色化教學模式就是從化學實驗的每一步去改變,達到實驗從頭到尾無污染,是有機化學實驗發(fā)展的目標。這種教學模式相較于傳統(tǒng)的模式,更加符合我國發(fā)展的要求和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求。新的模式從原料的選取到試劑的使用以及用量都是有一定的標準的,在教學手段上也運用了先進的現(xiàn)代化媒體,在試驗的方法方式上注重環(huán)保的概念,三者的配合促成了新型的有機化學實驗綠色教學模式的發(fā)展。
3.2 具體的實施方案
當設(shè)計好實驗的方式后,具體實施的時候要注意每個環(huán)節(jié)的把關(guān),在有機化學實驗的課程中,包括很大一部分基本的實驗,傳統(tǒng)的基本實驗采用的都是有毒性的物質(zhì)或者高度揮發(fā)的對環(huán)境有污染的材質(zhì),只要在不違背教學意義的基礎(chǔ)上,基礎(chǔ)實驗是可以采用簡單的無污染的試劑達到教學的目的,訓練學生的操作技能以及讓學生掌握實驗的基本目的。這種做法在達到環(huán)保的同時也達到了教學的目的。教學目的的實踐中還包括合成實驗的操作,合成實驗教學目的是讓學生充分了解化合物的制備方法,并且對基本實驗掌握的更加純熟,新的教學模式本著綠色教學的目的對合成實驗進行了改革,包括題目的選擇以及相關(guān)科研結(jié)果的使用,甚至包括多步驟的實驗,多步驟的實驗相對于單步驟的實驗產(chǎn)生的廢棄物變少,變廢為寶,是環(huán)境發(fā)展的根本要求。而且在部分高校中還出現(xiàn)了設(shè)計型實驗,也就是學生和老師共同發(fā)揮想象,創(chuàng)造新的實驗,這種實驗的要求是本著綠色化的理念,所運用的材料也要求安全、無污染,這在提升學生創(chuàng)意空間的同時也對有機化學的發(fā)展做出了貢獻,是一舉雙得的好事,值得提倡。
在進行實驗過程中,我們都選用了低污染或者無污染的材質(zhì),但是不能保證合成過程中不會產(chǎn)生廢氣物,不會對環(huán)境造成污染,因此,對實驗的方法、過程要嚴格把關(guān),保證每一步的實驗安全且穩(wěn)定,產(chǎn)生的污染要盡可能的降低,實驗的每一步都要有相關(guān)污染的處理環(huán)節(jié)。在部分條件好的高校,采用了世界先進的技術(shù)和設(shè)備,相對產(chǎn)生的廢棄物就少,但是對條件相對較差的學校就要注意實驗的步驟,以及對每一步的廢棄物有回收利用和清理的程序。從實驗的手段到實驗的過程都需要嚴格密切的注意,不論是運用傳統(tǒng)的方式還是現(xiàn)代化的方式都要注意培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。
樹立學生的學習信心
近幾年,由于高考的改革,中學采取模塊式教學,學生根據(jù)高考需要,可以選擇不同課程學習,導致許多學生根本沒有學過有機化學。而高校授課學時的壓縮又導致學生無機化學的理論基礎(chǔ)非常薄弱,所以很多學生擔心有機化學很難學好??梢愿嬖V學生有機化學與無機化學聯(lián)系并不緊密,對有機化學的學習影響不是太大,主要用到部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識,我們會在課堂中復習,消除學生的恐懼心理。還應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點,介紹有機化學與專業(yè)的關(guān)系,有機化學知識在相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用及重要性,使學生了解有機化學學習的重要性,并讓學生感受到有機化學是可以學以致用的,從而提高學生的學習信心及積極性。如:針對生物制藥類專業(yè)的同學,可著重講述有機化學在藥物合成中的作用。現(xiàn)今,95%的藥品都來自化學合成,沒有有機化學的發(fā)展就沒有新藥物開發(fā),就沒有現(xiàn)代醫(yī)學。過去曾長期危害人類健康的結(jié)核病、霍亂、傷寒、瘧疾、傳染性肝炎等疾病,由于特效藥的出現(xiàn)已得到有效的治療[2]。針對環(huán)境科學的同學可重點介紹與環(huán)境治理相關(guān)的有機化學知識,如:室內(nèi)裝修甲醛、甲苯的危害,墨西哥灣漏油事件,各種固氣體廢棄物的處理等。針對高分子專業(yè)的同學則要重點介紹有機高分子材料如:聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂、雙酚A等的制備與應(yīng)用。這樣能成功地吸引學生的注意力,激發(fā)學生對有機化學的學習興趣,為課程的教學奠定良好的基礎(chǔ)。
精致課件,提高有機化學的趣味性
多媒體教學具有傳統(tǒng)教學方式無法比擬的優(yōu)勢,利用多媒體可以達到事半功倍的效果。它不但能增加課堂教學傳播的信息量,提高教學效率,而且能使教師教學更形象生動,提高教學質(zhì)量。選用圖文并茂、數(shù)據(jù)翔實、多彩多色的PPT教學來取代傳統(tǒng)黑板板書,可以讓抽象內(nèi)容形象化、直觀化,學生學習起來就會覺得生動有趣而不再枯燥乏。根據(jù)課程需要精致一套切實可用的課件非常必要,課件制作太呆板會使學生產(chǎn)生視覺疲勞而厭倦,而過于花哨的課件又會過于分散學生的注意力,影響學生思考[2]。一般來講,樸素的底色配以清晰的文字、版面簡潔、題目醒目的多媒體課件很受歡迎。利用Flas制作技術(shù)及PPT動畫設(shè)計功能,可以將每一個分子的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)及反應(yīng)機理,反應(yīng)中反應(yīng)物的立體變化等演變歷程清楚地呈現(xiàn)在學生的面前,從而使有機反應(yīng)更生動、明了、直觀、逼真。利用三維立體圖,輔助動態(tài)效果以及聲音,能夠?qū)碗s的立體結(jié)構(gòu)及反應(yīng)過程生動形象地表示出來。這些將抽象內(nèi)容形象化的多媒體教學,可以使學生更直觀地了解抽象的反應(yīng)過程,降低接受理解的難度,從而對知識掌握得更深刻更全面。
[關(guān)鍵詞] 有機化學;緒論;教學;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
有機化學是醫(yī)學高等院校開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程,其教學目的是為了使學生掌握與醫(yī)學有關(guān)的有機化學的基本概念、基本理論及其應(yīng)用知識等,對學好醫(yī)學知識有重要的作用,特別是為后續(xù)的生物化學、藥理學課程的學習打下必要的基礎(chǔ)[1]。但對于一年級的醫(yī)學生來說,他們往往未能了解有機化學課的重要性,常認為只要學好那些直接講授醫(yī)學知識的課程就行,而對有機化學課不夠重視,這給有機化學的教學帶來相當大的壓力。如何在短時間內(nèi)激發(fā)學生學習有機化學的興趣,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,為了使學生明確有機化學“是什么”、“學什么”、“為什么學”和“怎么學”這幾個問題,本文從有機化學緒論課如何設(shè)計與講授入手,為學生學好有機化學建立一個良好的開端[2]。
1 什么是有機化學
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),引導學生。首先要簡單地介紹一下有機化學的發(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的發(fā)展做出重大貢獻的化學家。如首先將有機化學和無機化學分開的著名化學家柏哲里(Berzelius),打破生命力學說的韋勒(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)和量子化學家霍夫曼(Hofmann)等。通過這一部分的介紹和學習,能使學生領(lǐng)悟到一門學科發(fā)展的漫長和艱辛及這些化學家熱愛科學,獻身科學的崇高精神,從中受到啟迪和教育[3]。
2 有機化學學習什么內(nèi)容
這一部分主要是講解有機化學研究的內(nèi)容。有機化學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。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)和化學性質(zhì)。這就是我們有機化學研究的范疇。通過講解有機化學研究的內(nèi)容,不僅使學生明確了“學什么”的問題,還使學生對有機化學有了進一步的理性認識,對學生學好有機化學有著積極的促進作用[4]。
3 醫(yī)學生為什么要學習有機化學
通過前兩個問題的講述,學生對有機化學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)學生為什么要學習有機化學”。討論這個問題主要是讓學生明確學習這門課程的目的。這部分主要是討論醫(yī)學與有機化學的關(guān)系。有機化學與醫(yī)學的關(guān)系非常密切。醫(yī)學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)學各學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生認識到有機化學無論對現(xiàn)階段其他醫(yī)學基礎(chǔ)課的學習,還是將來從事的臨床工作都有舉足輕重的作用,從而引起學生對學習有機化學的重視。
4 怎樣學習有機化學
有機化學是醫(yī)學院校的一門基礎(chǔ)課程,為后續(xù)的專業(yè)課程的學習打基礎(chǔ),一般都在第一學年第二學期開課,面對的是剛剛邁入大學校門的新生。由于剛?cè)氪髮W不久,對大學和高中的區(qū)別,尤其是教與學的區(qū)別可能沒有深刻體會,會繼續(xù)用高中的學習方法。因此必須讓他們明白,大學開設(shè)的課程一般具有課本內(nèi)容多,上課進度快、信息量大、輔導課和習題課少、自習時間相對較多的特點。要想盡快適應(yīng)大學的學習生活,必須做到三點:刻苦、自學和掌握適合自己的學習方法。有機化學的學習方法很多,比如:歸納法、比較法、結(jié)構(gòu)分析法、讀書指導法、理解記憶法、聯(lián)想記憶法、復習記憶法等。這些學習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習方法。教師在介紹這些學習方法時,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,學習時進行重點對比,加深記憶[5]。介紹復習記憶法時,讓學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]。不管用什么學習方法,學生在學習有機化學過程中,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,緒論作為有機化學的第一堂課,其作用不言而喻。如果能夠在緒論部分的學習中使學生明確學習目的、內(nèi)容,激發(fā)學生對有機化學學習的興趣,將對后續(xù)的教學工作有很大的幫助。
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【關(guān)鍵詞】情境教學法;高職院校;有機化學
有機化學作為高職院?;瘜W相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,是學生學習后續(xù)課程的基礎(chǔ)課程之一。隨著有機化合物應(yīng)用不斷滲透到各個領(lǐng)域,鑒定、分析有機化合物就成了化學分析常規(guī)的工作。有機化學作為一門“實用性”的學科,它在材料能源、工程技術(shù)及環(huán)境科學等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,為學生畢業(yè)后從事水質(zhì)及化學分析、檢驗等工作奠定了基礎(chǔ)。作為具有初高中化學基礎(chǔ)能力的高職院校學生,思維活躍,具備一定查找分析信息的能力,如何激發(fā)學生學習有機化學的興趣,調(diào)動學生參與、探究科學的熱情,是高職院?;瘜W教師必須面對以及克服的難題。本文就情境教學法應(yīng)用于高職《有機化學》教學實踐進行一些探討。
1情境教學法簡介
在教學活動中,教師通過有目的地創(chuàng)設(shè)生動、具體的場景,使學生獲得初步的情感體驗,進而幫助學生理解教學內(nèi)容,最終發(fā)展學生的認知機能的教學方法———情境教學法。情景教學法起源于20世紀30年代,從1960年以后開始已經(jīng)為英國的外語教學界所采用,并逐步擴展到更多的學科領(lǐng)域的教學實踐中。以教師的主動講授、學生的被動接受為主要特征的傳統(tǒng)教學法,在授課過程中,教師主要通過單純的語言來傳授知識。在教學活動中尤為突出教師的主導地位,而常常忽略學生的主體地位[1]。有些老師不乏滿腹珠璣,但講起課來平淡的語調(diào),使整節(jié)課成為“獨角戲”,而講臺下的學生卻顯得興趣缺乏,導致整個課堂氣氛沉悶異常。筆者認為,傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式往往忽視了教學中的情感因素。與以往以教師講授為主的教學過程相比,情景教學法充分體現(xiàn)了學生的主體性。它是以“建構(gòu)主義”基本理論為基礎(chǔ)形成的。該理論認為,學習者獲得新知識主要不是靠教師的傳授,而是自身在教師或?qū)W習伙伴的幫助下,搜集一些必要的學習材料,并與學習情境相結(jié)合,通過有意義的建構(gòu)方式獲得?!敖?gòu)”既是對新知識意義的一種建構(gòu),同時又包含對原有經(jīng)驗的改造和重組[2]。通過創(chuàng)建教學環(huán)境,讓學生帶著具體的問題去學習。在整個活動中,學生通過對問題的探索,實現(xiàn)主動學習,教師能動地引導和激發(fā)學生的學習興趣,使學生真正掌握知識內(nèi)容,并通過任務(wù)的完成實現(xiàn)舉一反三[3]。因而,情景教學法與傳統(tǒng)教學法相比,其基本特征是:以學生為中心,以任務(wù)或問題為動力和手段,學生在實踐中運用已有的知識、技能進行延伸和擴展,獲得新知識和提高技能[4]。
2情境教學法在《有機化學》教學中的應(yīng)用
筆者以高職有機化學教學中“有機化合物的概念”為例,從“問題導入—啟發(fā)思考—共同分析—交流評價—構(gòu)建知識”五個具體教學環(huán)節(jié)進行實施。
2.1問題導入
教育學家贊可夫指出:“我們要激發(fā)學生獨立的、探索的思想,而這種思想又是跟活生生的情緒有機地聯(lián)系著的。好的情緒使學生精神振奮,反之則會抑制他們的智力活動[5]。”在有機化學教學過程中,從身邊熟悉的實例入手,結(jié)合實際生活,引導學生發(fā)現(xiàn)問題、啟發(fā)學生思考問題,從而獲得一定知識?!坝袡C化合物的概念”是學習有機化學的第一個重要概念,單純的文字概念及其枯燥乏味甚至難于理解,這就要求教師在教學過程中,首先提出問題:“什么是有機化合物?有機化合物在組成上有什么特征?”通過導入問題,讓學生結(jié)合已有的化學知識來思考,在腦海中形成一個初步的概念。
2.2啟發(fā)思考
在完成問題導入之后,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)直觀生動的學習情境,引導學生思考,激發(fā)學生積極主動地學習新知識。例如,一首打油詩“地溝油的油條,蘇丹紅的蛋,三聚氰胺的奶,甲醇勾兌的酒,雙氧水的立蝦,尿素的豆芽,石蠟翻新的米飯,硫磺熏的饅頭。和這些相比,毒膠囊實在只是個小小的新發(fā)明而已……”,在這些食品添加劑中哪些是有機化合物?引導學生分析問題特征,先自己總結(jié)得到有機化合物的概念。通過這些與我們生活息息相關(guān)的實例,激發(fā)學生的好奇心,進而增加他們學習的動力。
2.3共同分析
在進行具體分析前,教師將每八個學生分為一組,要求各組組內(nèi)討論“根據(jù)已有的化學知識分析哪些是有機化合物?”使每個學生都參與到討論過程,鼓勵學生參與交流,然后整組協(xié)作,共同分析總結(jié)。在學生討論過程中,教師從旁指導,鼓勵學生充分發(fā)表自己的意見,并針對學生出現(xiàn)的問題及時糾正。
2.4交流評價
在分組進行分析后,要求每組指派一名學生對自己小組的討論結(jié)果進行匯報,其它小組進行評價。最后,教師要對每一組的討論結(jié)果進行總結(jié),得出出有機化合物的概念,進而引出關(guān)于有機化合物的兩個經(jīng)典定義。這一過程不僅使學生更好的掌握理論知識,同時可以使學生獲得學習的成就感,從而提高學習效率和興趣。
2.5構(gòu)建知識
通過討論總結(jié)發(fā)現(xiàn):有機化合物含有碳元素,引出有機化合物就是含碳化合物這一概念。在整個情境教學過程中,體現(xiàn)了有機化學與日常生活息息相關(guān),通過學生參與,教師引導,激發(fā)學習興趣,調(diào)動學生學習積極性,同時配合形象化的圖片等教學手段,便于學生理解和掌握有機化學的基本概念。
3結(jié)束語
筆者將情境教學法應(yīng)用于《有機化學》教學中,經(jīng)過實踐,獲得了良好的教學效果。有效的改變了以往“一言堂”的教學方法。學生在情境教學過程中,主動探索及研究,教師的的主導性地位變?yōu)楦嗟匾龑А⒃u價,并適時總結(jié)、歸納。另外,情境教學法轉(zhuǎn)變了學生的學習方法,使學生明確了學習的目的性,主動地查閱材料參與討論,提高了學生的綜合素質(zhì)及參與學習的自信心。因此,作為高職院?;瘜W教師,選擇合理的教學方法,并結(jié)合多媒體等現(xiàn)代教學技術(shù),讓學生變被動學習為主動學習,不斷激發(fā)學生學習有機化學的興趣。
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參照國內(nèi)各級各類院校環(huán)境科學專業(yè)的基礎(chǔ)化學課程內(nèi)容體系及多所院校的教學計劃,考慮環(huán)境科學專業(yè)后續(xù)環(huán)境化學、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學等專業(yè)課程的內(nèi)容,結(jié)合我校實際情況,我們將環(huán)境科學專業(yè)的基礎(chǔ)化學類課程分設(shè)為現(xiàn)代化學基礎(chǔ)及分析化學兩門課程?,F(xiàn)代化學基礎(chǔ)分兩個學期完成,理論課時共計136學時。課程的學科內(nèi)容包括現(xiàn)代無機化學、物理化學、有機化學等。通過對化學熱力學、化學動力學、化學平衡、化學反應(yīng)的基本規(guī)律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、膠體和表面化學、環(huán)境科學相關(guān)的重要元素及其化合物、有機化合物等基礎(chǔ)知識的學習,學生可以了解現(xiàn)代化學的基本概念、基本原理、基本技能;學生學習后能以化學的觀點、思維方法和研究方法,激發(fā)創(chuàng)新意識,在未來實際工作中以化學觀點觀察物質(zhì)變化的現(xiàn)象,對一些涉及環(huán)境科學及生活、社會實際的化學問題,具有一定的分析、解決和創(chuàng)新的能力。
分析化學單獨設(shè)課,其一,是因為分析化學素有“科學的眼睛”之稱,是環(huán)境科學甚至其他任何與化學相關(guān)的學科進行科學研究的基礎(chǔ),學生打下扎實牢固的分析化學基礎(chǔ)是非常重要而必需的。其二,分析化學的課程特色主要是“量”,與其他基礎(chǔ)化學相比較,更強調(diào)“量”的概念,以及相應(yīng)的思維方式和理念。系統(tǒng)學習這門課程可促使學生掌握分析化學的基礎(chǔ)知識和基本理論,結(jié)合實驗牢固樹立準確“量”的理念,并掌握獲得準確“量”的正確操作技術(shù)。這是環(huán)境科學專業(yè)的學生進行專業(yè)科學研究以及未來的工作中必不可少的基礎(chǔ)。其三,分析化學也是學生學習后續(xù)的專業(yè)課程環(huán)境化學、環(huán)境監(jiān)測的重要基礎(chǔ)。
采用上述課程結(jié)構(gòu)體系,避免了教學內(nèi)容的無謂重復,節(jié)約了大量的教學課時。同時也使一些環(huán)境科學專業(yè)非常需要的化學知識如膠體化學、表面化學、電化學、分析化學等得到了加強。
二、教材改革
教材是教學內(nèi)容的載體,一本好的教材能使學生提高學習的興趣,便于理解和掌握知識。但目前國內(nèi)還沒有完全與我們的現(xiàn)代化學基礎(chǔ)課程教學體系相配套的教材。針對上述情況,在教學過程中,根據(jù)環(huán)境科學專業(yè)的人才培養(yǎng)目標及特點,結(jié)合本校的課程結(jié)構(gòu)體系,我們對選用的教材內(nèi)容進行了適當?shù)貏h減和補充,采取了教材為主,補充講義為輔的使用方式。目前選用胡忠鯁主編的《現(xiàn)代化學基礎(chǔ)》作為主教材。但其中元素化學,有機化學兩部分教學內(nèi)容則結(jié)合環(huán)境科學專業(yè)的特點,編寫補充講義。元素化學部分側(cè)重于講授常見重要元素、重要污染元素及其化合物的性質(zhì),有機化學部分則系統(tǒng)地介紹各類有機化合物的物理性質(zhì)及化學性質(zhì)。對于有機合成則不作要求。通過上述調(diào)整后,課程教學內(nèi)容的針對性和實用性得到了提高??紤]到現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測方法中經(jīng)常需要使用儀器分析和檢測的特點,我們選用了華東理工大學及四川大學化工學院編寫的《分析化學》(第五版)作為教材。這本教材具有如下特點:一是教學內(nèi)容包括了化學分析和儀器分析兩部分,與我們的課程結(jié)構(gòu)體系相吻合;二是該課程教學內(nèi)容的編寫注重應(yīng)用,簡化了某些公式的推導,加強了數(shù)據(jù)處理和儀器分析的內(nèi)容,能滿足環(huán)境科學專業(yè)的需要。
三、教學內(nèi)容改革
目前,國內(nèi)一些非化學化工專業(yè)的基礎(chǔ)化學課程雖然在結(jié)構(gòu)體系方面與化學專業(yè)相比具有自己的特點,但由于教材編寫者基本都是純化學專業(yè)出身,缺乏對相應(yīng)學科的專業(yè)知識與背景的深入認識和了解,因此教學內(nèi)容的設(shè)置基本沿用化學專業(yè)的內(nèi)容,只是在深度和難度上作些調(diào)整,沒有結(jié)合專業(yè)特點,脫離生產(chǎn)實際,學生認識不到化學知識在本專業(yè)中的應(yīng)用前景與重要性,難以激發(fā)學習興趣。針對上述情況,我們對環(huán)境科學專業(yè)的基礎(chǔ)化學課程在教學內(nèi)容方面進行了如下的改革:
(一)夯實基礎(chǔ),注重“雙基”扎實牢固的化學基礎(chǔ)知識是與化學相關(guān)專業(yè)的學生學習化學知識進而將其應(yīng)用于認識解決本專業(yè)問題的重要基礎(chǔ)。因此,我們在教學中始終不渝地堅持為學生打下牢固的化學基礎(chǔ),注重基礎(chǔ)知識、基本概念和基本原理的教學和應(yīng)用。為達到此目的,我們有針對性地精選了近1500道與課程內(nèi)容相關(guān)的習題,編寫成課后練習集,讓學生通過習題練習來鞏固所學知識。
(二)結(jié)合專業(yè),偏重應(yīng)用在重視基礎(chǔ)知識、基本概念、基本原理的同時,我們注重選用大量環(huán)境科學中的實例來作為知識應(yīng)用的案例,培養(yǎng)學生用化學原理和知識解決環(huán)境問題的能力。如表面化學、氧化還原與電化學、電解質(zhì)溶液、化學動力學等章節(jié)的教學案例都選用了大量環(huán)境科學中的例子。又如元素化學部分,重點講述若干和環(huán)境科學密切相關(guān)的元素,P區(qū)元素主要講了Al,Si,Pb,N,P,As,O,S等常見或與環(huán)境科學密切聯(lián)系的元素及其化合物的性質(zhì);過渡元素部分則著重介紹了Cd,Hg,Cr等污染元素,以及Fe,Mn等常見元素及其化合物的性質(zhì)。再如,有機化學部分講到苯基型鹵代烴的性質(zhì)時,以多氯聯(lián)苯、二噁英等持久性有機污染物為例來講,使教學內(nèi)容變得結(jié)合實際、生動有趣。又如分析化學中的應(yīng)用實例也都選用環(huán)境科學中的應(yīng)用來講,如高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧的測定、COD的測定、總磷的測定等。
我校的“有機化學實驗”課程作為基礎(chǔ)化學實驗(Ⅱ),是國家精品課程(基礎(chǔ)化學實驗)的重要組成部分,其教學對象面向化學工程與材料學院、藥學院、生物與環(huán)境工程學院、健行學院、建工學院以及教科學院的20多個全日制本科專業(yè),量大面廣。目前,有機化學實驗課程總學時64學時,教學內(nèi)容主要包括“基本操作和基本技能實驗”、“有機合成實驗”、“基礎(chǔ)綜合實驗”三大塊,根據(jù)化合物的結(jié)構(gòu)種類開設(shè)12個左右的實驗。有機化學實驗的教學采用實驗前指導教師講解、學生獨立實驗、教師糾正、規(guī)范實驗操作等方式,考核采用平時成績與期末考核相結(jié)合的方式,期末考核分筆試與操作考試兩部分。在日常教學過程中,我們也深刻地體會到現(xiàn)行的有機化學實驗教學模式和教學內(nèi)容還存在許多不足之處,主要是以下3個方面:
(1)有機化學理論知識學習“僵化”。學生不能正確地運用所學理論知識來解釋實驗現(xiàn)象,解決實際問題,將學習有機化學的重點只放在記憶有機化學中的基本理論、基本概念和一些反應(yīng)式,不能理論聯(lián)系實驗地深刻理解有機化學的反應(yīng)規(guī)律,造成“有機化學理論空洞學,有機化學實驗盲目做”的被動局面。
(2)實驗內(nèi)容零散,相互獨立分割,重點不突出。實驗的主要內(nèi)容過多地局限于基本技能訓練、基本操作實驗和一些簡單的制備實驗,實驗與實驗之間無關(guān)聯(lián),系統(tǒng)性不強,學生只能“零打碎敲”地做實驗,對實驗的“統(tǒng)籌性”、“整體性”把握能力較弱。
(3)實驗教學中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的源動力不夠。教學效果背離有機化學實驗教學設(shè)計的初衷。在設(shè)計有機化學教學實驗時,本意是將有機合成的全過程,即“文獻查閱—原料提純—條件優(yōu)化—實驗操作—產(chǎn)品表征”等環(huán)節(jié)貫穿其中,培養(yǎng)學生獨立完成一個完整的操作流程的能力,但由于教學時數(shù)的限制或其他課程的沖突,學生只能按課本作“機械式”的操作練習,大家同一步驟、同一進度,缺乏創(chuàng)造性的激勵機制。
2深化有機化學實驗教學改革的理念與思路
有機化學實驗教學應(yīng)以“培養(yǎng)學生的思維能力、觀察能力、設(shè)計實驗的能力、動手操作能力、提出實驗中遇到的問題并設(shè)計方案來解決問題的能力、以實驗為基礎(chǔ)理解化學理論的能力”為重點,特別是要以培養(yǎng)具有基礎(chǔ)科研能力的人才為教學目標。在教學中,需要培養(yǎng)學生對有機化學的思維方式,對有機化學實驗現(xiàn)象的觀察、分析、比較、綜合、歸納、演繹、推理等能力,也必然地要求教師在教學過程中,積極轉(zhuǎn)變教學觀念,整合、深化教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學手段,以學生發(fā)展為中心,充分調(diào)動學生的學習主動性,對有機化學實驗教學進行大膽的探索與創(chuàng)新。我們的改革思路是首先對學生強化與實驗內(nèi)容相關(guān)的理論知識,使學生全面了解實驗的基本原理和相關(guān)反應(yīng)的機理,幫助學生從理論上分析實驗過程可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果,再按化合物結(jié)構(gòu)類型,采用理論與實踐貫通的專題式實驗教學方式,將某一化合物的“制備實驗、應(yīng)用實驗、同類型拓展實驗”等組成一個專題,用“組合式”實驗替代原有教學體系中分散化的實驗。從以下3個方面入手:
(1)跟蹤學科發(fā)展,創(chuàng)新教學內(nèi)容。堅持理論聯(lián)系實際的原則,把傳授知識與培養(yǎng)能力融為一體,引導學生用有機化學的理論知識去關(guān)注實驗中的一些基本問題,培養(yǎng)學生獲取、掌握、鞏固和運用知識的能力。在具體教學內(nèi)容的安排上,除保留基本技能訓練、經(jīng)典的合成實驗外,將一些新技術(shù)和教師的最新科研成果引入教學實驗中,加大文獻實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗和研究型實驗的比重,使課程內(nèi)容與創(chuàng)新教育密切結(jié)合,與學生課外科技活動有機結(jié)合。
(2)以學生為主體,改變教學方式。有機化學實驗屬于應(yīng)用性、實踐性都很強的專業(yè)技術(shù)課程,因此,在教學方法設(shè)計上,應(yīng)根據(jù)學生實驗基本技能訓練和分析、解決問題能力培養(yǎng)的要求進行,進一步體現(xiàn)學生的主體地位、教師的主導作用和以學生能力提高為本位、關(guān)注學生可持續(xù)發(fā)展的教學理念。在每一個專題實驗中,讓學生帶著明確的任務(wù)進行實驗操作,讓學生實驗前查閱相關(guān)資料,完成預習報告。教師要了解學生對整個實驗原理、步驟的理解,指導學生獨立進行實驗操作、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果,做好實驗報告,對實驗過程中出現(xiàn)的問題積極探討總結(jié),引導學生把理論知識和實驗過程中獲得的感性知識結(jié)合起來,把整個實驗過程中所涉及的知識點連接起來,使學生對所學知識和實驗操作技能有系統(tǒng)的認識,把實驗過程推進到“理論—實踐—再理論”的過程,激發(fā)了學生獨立思考的積極性和主動性。
(3)加大實驗信息量,拓展學生知識面。根據(jù)有機化學學科的特點,通過查閱有機化學實驗文獻,了解、比較目標產(chǎn)物的各種合成方法,是實驗教學的一個重要環(huán)節(jié)。通過有針對性地查閱、收集和利用各種有價值的文獻信息資源,使學生清楚該化合物目前的研究進展、合成時的影響因素、表征方法、應(yīng)用領(lǐng)域等知識,學生的知識面得到拓寬,改變傳統(tǒng)實驗中“一本教材、一種方法”,學生預習時不假思索地照抄照搬書本的不良現(xiàn)象。
3專題式有機化學實驗教學的實施方案
影響實驗教學效果的最重要因素是實驗內(nèi)容和實驗方法,實驗內(nèi)容應(yīng)該具有先進性和綜合性,實驗方法則應(yīng)以新技術(shù)、新方法和新手段為主。在現(xiàn)有有機化學實驗教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上,按化合物種類劃分若干專題,如鹵代烴、醇、酮、酸、酯、胺等,每一個專題中包含該類化合物的“制備實驗”、“應(yīng)用實驗”、“拓展實驗”等。實驗反應(yīng)機理、實驗條件、實驗中出現(xiàn)的相關(guān)問題等要求學生從理論的高度給予正確解釋。在“應(yīng)用實驗”、“拓展實驗”中進一步增大實驗的信息量,將相關(guān)的新技術(shù)、新方法引入實驗教學中。實驗前要求學生預習專題實驗內(nèi)容所涉及的理論知識和實驗基本操作。實驗技能方面要求學生根據(jù)合成的目標化合物的不同選用不同的反應(yīng)裝置,學會各種裝置的使用方法和應(yīng)用范圍,并且明確各個反應(yīng)裝置的作用,安裝反應(yīng)裝置時應(yīng)注意的事項等。在實驗過程中必須利用基礎(chǔ)理論知識解決一些常見的問題。實驗結(jié)束后,根據(jù)文獻查閱、實驗情況進行討論,比較實驗方案的利弊,解釋實驗結(jié)果,并對實驗結(jié)果進行比較和評價。在專題的拓展實驗和應(yīng)用實驗中,可以采取項目組的形式,按實驗產(chǎn)品的不同分成若干小組,分工合作,歸納總結(jié),從而加深對有機化學理論的理解。這就不僅要求學生統(tǒng)盤考慮實驗進程,更重要的是要讓學生在理論指導下學會創(chuàng)新和創(chuàng)造,在實驗訓練中學會設(shè)計實驗,利用理論知識去分析實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果,啟發(fā)和激勵創(chuàng)新意識,鍛煉實際的綜合創(chuàng)新能力,最終達到學會初步科研的能力。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:化學競賽;有機化學;教學方法;學科結(jié)構(gòu);發(fā)現(xiàn)學習
受一位朋友之托,用六天的時間給他的侄子講講競賽化學的內(nèi)容。我也覺得是個挑戰(zhàn),所以稍有猶豫之后,接受了這個任務(wù)。接受任務(wù)還有一個重要原因,那就是在從事多年化學競賽培訓之后,我覺得確實應(yīng)該重新反思一下過去:化學競賽到底是培養(yǎng)了學生的記憶能力,還是分析解決問題的能力;是造就了一只完美的知識容器,還是激發(fā)學生潛力,培訓學科的科學素養(yǎng)。
正是基于這種想法,準備的過程成為一件十分痛苦的事情,尤其是看到厚厚的兩大本《基礎(chǔ)有機化學(邢其毅版)》,而只有六個小時,這種壓力尤其讓我感到痛苦。在壓力和責任面前,促使我在不斷地自我否定和肯定中,艱難地尋找著有效的教學方法。當然我要做的第一件事是明確常態(tài)的競賽有機化學是怎么教的,學生是如何學的。
一、常態(tài)的競賽有機化學教學方法
教學后的反思讓我充滿了恐懼,我真的把學生當成知識的容器了嗎?我從來不關(guān)心學生高中化學對他們學習的作用嗎?我不在乎學生在課堂上的興趣嗎?
在競賽課上,當教師拿了一本一本的教科書發(fā)給學生,學生買了一本又一本的化學練習冊去做,這些行為背后已經(jīng)把常態(tài)的競賽課堂的教學生態(tài)以最原始的方式暴露出來了,即陳述性知識、程序性知識的記、背、算等簡單認識能力的訓練。新的知識是通過大量機械訓練得到的,知識的存儲是呈點狀、線狀的。
從教學過程來看,“查缺補漏”教學法是不過分的。如羰基化合物性質(zhì)的教學,通常在呈現(xiàn)完紛繁復雜的各種類型的反應(yīng)之后,教師就開始“賣關(guān)子”了,為什么會有這些性質(zhì)呢?這個時間就是老師講誘導效應(yīng),講共軛效應(yīng),講親核試劑的時候了。似乎很完美,不過學生真的學到了什么?學生在這個過程中化學的認識能力真的提高了嗎?
過去的問題就是我們太在意教給學生“是什么”“怎么做”的問題,而過于忽視學生解決問題的策略和能力的訓練,而這正是競賽化學要幫助學生學會的。
在評價方面,通過卷子檢查學生這些知識記住了沒有,記準確了沒有。但競賽的最終目標是學生解決化學問題的能力提高了沒有,這種通過簡單的陳述性知識的記憶程序的檢測幾乎是無效的,也就是說這種高一級的認知能力一定要通過對學生的思維進行測量,外顯學生的思維過程,了解學生思維能力的發(fā)展情況。
因此,要讓化學競賽能成為撬動學生發(fā)展?jié)摿Φ母軛U,改進教學方法勢在必行。近五年的有機化學試題,內(nèi)容可謂豐富至極,物質(zhì)涉及烯烴、芳香烴,醇、醛和酮、羧酸和羧酸衍生物、含氮有機化合物等,反應(yīng)類型包括親電加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)、親核加成反應(yīng)等,還考過命名、異構(gòu)……基礎(chǔ)有機里所涉及的內(nèi)容幾乎都出現(xiàn)在了競賽考試中。當看到這些,也就明白了為什么各種各樣的培訓機構(gòu)組織的培訓都會找到各類名氣十足的大學教授了――高中老師確實有點搞不定呀。
不是反對教授這些內(nèi)容,但是這些真是競賽有機的核心化學知識嗎?核心化學知識是如何體現(xiàn)在各類物質(zhì)、各種反應(yīng)類型中的呢?基于對這些問題的反思,我提出了基于核心概念應(yīng)用的有機化學教學方法。
二、基于核心概念應(yīng)用的競賽有機化學教學方法
基于核心概念的教學方法,力圖改變傳統(tǒng)的培訓過程重知識、忽視解決問題能力的傾向,強調(diào)對學生認知結(jié)構(gòu)的重構(gòu)和高級認知能力的培養(yǎng),重視對學生認知過程外顯化評價方式的開發(fā),讓學生的知識和能力螺旋式上升。
1.競賽有機化學中的核心概念
對24屆、25屆、26屆化學競賽中有機化學內(nèi)容進行統(tǒng)計分析,提煉出有機化學中的核心知識和方法:
(1)電子效應(yīng);
(2)常見的中間體產(chǎn)生,以及穩(wěn)定性,各類有機物的活化位置;
(3)親電試劑、親核試劑的特征,親電反應(yīng)、親核反應(yīng)的實質(zhì)。
2.教學流程的設(shè)計
教學流程的設(shè)計總是起源于學情的分析的,由于篇幅的原因,我們假設(shè)學生已完全掌握高中化學之物質(zhì)結(jié)構(gòu)課程標準的內(nèi)容。從元素周期律、電負性、共軛等高中基本概念出發(fā),按照從原子到分子,從熟悉到陌生的原則挑選素材,通過三個核心內(nèi)容之間層次遞進的關(guān)系,讓學生以漸進的方式使用所學的知識,在學習“說題”的過程中外顯學生的思維過程,分析知識、方法、技能上的問題,并及時進行補救性教學。
教學流程的設(shè)計主要體現(xiàn)以下幾個特點:
(1)例子由淺到深,弱化定義性概念,核心過程的推進呈現(xiàn)螺旋上升的特點
弱化定義性概念的學習,是為了減少陳述性知識的記憶,而突出對概念實質(zhì)的理解,也避免為了概念的嚴謹性而偏離教學的主軌道。例如,共軛效應(yīng)的教學,以乙烯中的p-p共軛為基礎(chǔ)引入,從結(jié)構(gòu)上分析產(chǎn)生共軛的原因,共軛的結(jié)果,進而引出p-π、π-π、σ-p等各種類型的軛,結(jié)合原子電負性談及+C和-C;例子也由乙烯到苯酚,乙烯醛,叔丁基碳正離子,由淺入深,由熟悉到陌生,但始終圍繞著電子云流動、平均化,以及額外的穩(wěn)定性為主線。學生學的不是共軛概念的言上之意,而是共軛的言下之意,是在學習知識結(jié)構(gòu)之后,通過反復地使用結(jié)構(gòu)去應(yīng)用新的素材,在應(yīng)用的過程中掌握核心概念。
(2)在做中學,通過“說題”外顯思維過程,根據(jù)思維過程缺陷,及時進行補救教學
通過對已有知識結(jié)構(gòu)的重構(gòu),強調(diào)在不斷地使用新的知識的過程中學習,這也是基于核心概念應(yīng)用教學方法中“應(yīng)用”二字的含義。在“做中學”,一是形成內(nèi)容豐富知識“庫”,二是要促進知識“庫”的結(jié)構(gòu)化。因此,強調(diào)兩個重要的過程,一是對期望未果的解釋,二是編排索引。
學生錯了,不知道是怎么錯的――由于知識、方法,甚至思維習慣的問題,都會出現(xiàn)這種情況,因此,及時對學生進行結(jié)果評價是很重要的它是引起學生反思、建構(gòu)的導火索。對錯誤的分析,是老師講的,還是學生自己發(fā)現(xiàn)的,對于學生能真正地發(fā)現(xiàn)自己的問題也是重要的。我提倡學生獨立鉆研,這將有利于學生進一步重建認知結(jié)構(gòu),學生的認知能力也只能在這樣的過程中得到完善。
三、基于核心概念應(yīng)用的教學方法心理學假設(shè):從結(jié)構(gòu)中“發(fā)現(xiàn)學習”
1.“教”結(jié)構(gòu)
學科基本結(jié)構(gòu)具有以下重要性:(1)它能使學科更容易理解;(2)不易遺忘;(3)保證訓練的充分遷移;(4)縮小“高級”知識和“低級”知識之間的間隙。因此,突出有機核心概念的教學,是為學生理解、分析復雜問題服務(wù)的。但是絕對不能忽視學生的主動性,只把學生當成被動的知識接受者,而應(yīng)該讓學生自覺、主動地參與到知識的建構(gòu),掌握知識的整體和事物普遍性的聯(lián)系。
因此,教應(yīng)該是廣義上的教的過程,即教和學,在強調(diào)教師的引導作用時,同時也注重學生的主動建構(gòu)。
2.“用”結(jié)構(gòu)
“用”有遷移、轉(zhuǎn)換之意,也就是指將知識處理成適應(yīng)新任務(wù)的過程。從過程的角度上來看,用的過程包括以下幾個方面的特征:
(1)用科學家的視角去探索,實現(xiàn)“再發(fā)現(xiàn)”。
(2)科學、動態(tài)編排檢索,促進正遷移。
(3)根據(jù)評價,反思、重構(gòu)。
這些特征正是布魯納的發(fā)現(xiàn)教學所具有的基本特征。因此,基于本文中應(yīng)用的科學心理學含義就是發(fā)現(xiàn)學習。
根據(jù)教學的安排,新年伊始,有機化學課就要開篇。學生剛從輕松的假期進入到緊張的新學期學習中,良好的開始和過渡是最重要的。有機化學的第一章就是緒論,第一節(jié)課教師一般會講三個方面:第一,教師的自我介紹;第二,介紹該學科的發(fā)展簡史及一些基本概念,有機化學對醫(yī)學藥學的重要性;第三,有機化學課的特點,對學生的具體要求以及教師的具體授課方法等。第一節(jié)課對學生是最重要的,良好的開始是成功教學的基礎(chǔ)。增加學生的興趣,教師的引導是至關(guān)重要的。教師在自我介紹的時候不必要太過謙虛,應(yīng)該實事求是的介紹自己,像自己的學歷、研究工作、出國經(jīng)歷、發(fā)表過的論文以及課題等,尤其對自己擅長的科研工作要詳細介紹,給學生打開一扇近便的求知和探索之門。甚至能向一些學生發(fā)出邀請參與自己的課題,與學生在以后的學習中探討一些科研問題。該方法能盡快的縮短與學生之間的距離,給學生一種親近感,從而激發(fā)學生的學習興趣和動力。把有機化學大的框架知識和發(fā)展史介紹給學生,能使學生對有機化學有個全面的了解?;仡櫽袡C化學的發(fā)展史,首先講到有機化學一詞是1808年瑞典化學家柏齊利烏斯提出來的,經(jīng)過300多年的發(fā)展,現(xiàn)在人們已知的有機化合物達到3,000多萬個,常用的化學反應(yīng)達到200多個。從1902-2005年共97次Nobel化學獎中,約有25項是有機合成領(lǐng)域的杰出貢獻而獲獎。有機化學的發(fā)展經(jīng)歷了三個重要的階段:一是從19世紀初到1858年有機化學的“萌芽”時期;二是從1858到1916年的“經(jīng)典”有機化學時期;三是從1916年至今的現(xiàn)代有機化學時期。有機化學經(jīng)歷了高速的發(fā)展階段,正在不斷地改變?nèi)嗣竦纳睢,F(xiàn)代有機化學不是局限于以前的純有機化學,與其他學科的交叉融合日趨嚴重,先后出現(xiàn)了天然有機化學、有機合成、元素有機化學、物理有機化學、有機分析和立體化學。把有機化學課程與交叉學科的相互密切關(guān)系一一簡介。使學生了解有機化學對其專業(yè)學習的重要性,引起學生對有機化學的高度重視。讓學生了解醫(yī)學醫(yī)藥類科學與有機化學有著密切的關(guān)聯(lián)。最后教師要鼓勵學生克服畏懼心理,掌握科學的學習方法,樹立起能學好有機化學的信心。
2參與式教學法,激發(fā)學生成就動機,促進自主學習
大學學習過程中學生自主學習是一個很重要的環(huán)節(jié)。在教學過程中,教師要更多地采用正確的行之有效的教學方法和激勵方法,引導和鼓勵學生自覺學習、自己來解決問題,進行自主學習。引導學生往自主學習的方向發(fā)展,改被動接受的思想和意識為自主學習。如何激發(fā)學生的自主學習的動機、培養(yǎng)學生自主學習的積極性,全力提升學生自主學習的能力,教師的引導和鼓勵顯的尤為重要。在一般的教學考核中,教師一般將成績分為考試成績和平時成績,考試成績主要來源于期中和期末成績;另外一種重要的成績就是平時成績,平時成績主要來源于考勤、作業(yè)、實驗成績。平時成績的合理給分能有效地促進學生的自主學習。在多年的教學中,作者一直有一個特色的評分方式。針對選用的教材,鼓勵大家在發(fā)現(xiàn)教材中的錯誤,哪怕是標點符號的錯誤。在這個實施過程中,學生為了找到教材中的錯誤,必須仔細地研讀課本,同時還要找相關(guān)的專業(yè)書比較,反復的閱讀、理解、考慮才能判斷一個錯誤。同樣的錯誤先提出的同學得到加分,所以大家能獨立自主的學習,不會像做作業(yè)一樣出現(xiàn)抄襲的現(xiàn)象。實驗成績的給分主要注重學生的動手操作,而不是只看實驗報告。在每個學期的學生糾錯課本中,學生一般會找到明顯的標點符號錯誤或文字錯誤20余處,介紹知識點錯誤2-3處,課外習題或答案不嚴謹10余處。通過教學內(nèi)容、教學方法和教學手段的改革,將教師由知識傳授的主導者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W活動的組織者、引導者;每個學期可以根據(jù)授課內(nèi)容設(shè)置幾個專題給同學們自學,查閱資料,相互探討。最后在課堂講解自己的所學所想所得。這一過程可以歸納為,設(shè)置專題-查閱資料-學生整理資料-小組探討-學生課堂講解-教師點評。學生能很好的參與教學的章節(jié)是第六章醇酚醚,因為在高中階段大部分學生對醇酚的性質(zhì)有了比較深刻的理解。因此每個小組都能自己查閱資料,并做出漂亮的PPT,能簡單詳細地介紹醇酚的結(jié)•127•構(gòu)、命名和主要化學性質(zhì)。但是醇分子內(nèi)脫水成烯,伴有重排的反應(yīng)是本章的難點,學生還是難于講透,教師需要在后面的總結(jié)中強調(diào)。讓學生成為自己學習的主人,激發(fā)學生學習有機化學的積極主動性,為今后其他學科的學習和終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
3教師與學生角色互換
教學傳統(tǒng)的教學方式是教師講,學生聽,學生被動,學習熱情不足。上課時有睡覺的,玩手機的、看電腦的、玩游戲的,可謂言者諄諄、聽者藐藐。如何激發(fā)學生的學習主動性,讓學生來做課堂的主人,我的課堂我做主?教師可以和學生進行角色互換,比如每次講解新內(nèi)容之前對上節(jié)課講的內(nèi)容進行復結(jié),承前啟后,加強記憶的同時為本節(jié)課新內(nèi)容的講解做準備。這個過程可以讓學生來完成,教師從旁指導。學生可以根據(jù)教師上節(jié)課的課件進行改編,自己重新總結(jié),用自己的語言把前面講過的內(nèi)容重述總結(jié)出來,教師最后可以進行補充完善。還有就是化合物的命名,每個章節(jié)基本上都有化合物的命名,書上的命名原則講的已經(jīng)很清楚,很有條例。教師可以給出分子結(jié)構(gòu)式,給出自己的PPT,讓學生預習后來給大家講命名的步驟并給出結(jié)果,在講完之后,允許學生糾錯,同時允許其他學生補充遺漏,這樣不僅調(diào)動了每個學生的積極性,而且記憶深刻。讓學生參與到簡單教學工作中來,充分發(fā)揮學生的積極主動性和多樣性,實現(xiàn)師生互動,師生互換,氣氛融洽,能很好的跟學生溝通。能有限地減少厭學、逃學現(xiàn)象的發(fā)生;通過每學期不定時的點名10次,發(fā)現(xiàn)學生很少出現(xiàn)無故缺課逃課現(xiàn)象。學生自主參與教學同時為學生展示自己魅力提供了平臺,為鍛煉學生提供了最好的舞臺。通過多層次多渠道提高學生的學習興趣,對近4年來同一專業(yè)的學生學習成績進行分析,發(fā)現(xiàn):從2010-2011學年開始注重激發(fā)學生的學習興趣,學生考試成績有大幅提高,平均分由原來的60多分提高到了70多分,將近80分;考試通過率超過90%。
4科研教學,鼓勵參加各種化學類的相關(guān)競賽
【關(guān)鍵詞】中學化學;內(nèi)綜合;教學;特點
前言:化學學科內(nèi)綜合是指以化學的“雙基”為出發(fā)點,以化學在自然、社會和科學技術(shù)中的應(yīng)用為背景,通過化學學科內(nèi)各部分知識的交叉、滲透和整合,構(gòu)建成完整的化學學科知識體系。如何促進化學學科內(nèi)知識的遷移和應(yīng)用,形成學科內(nèi)的綜合能力是化學綜合教學的重點內(nèi)容之一。
一、化學學科內(nèi)綜合教學的作用
化學學科內(nèi)綜合教學強調(diào)化學學科內(nèi)知識之間的交叉、滲透和綜合,并進行各種類型的綜合訓練。強調(diào)化學理論知識在自然、社會、生產(chǎn)、生活和科學技術(shù)中的應(yīng)用;注重化學的學習方法和學習能力,以及學生科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的培養(yǎng);尊重學生的個性和發(fā)展的差異性,給學生更多學習選擇的機會,使每個學生都得到全面發(fā)展。化學學科內(nèi)綜合在中學化學教學中占有十分重要的地位和作用。
1.基礎(chǔ)性
化學的“雙基”是人類幾千年文明成果的結(jié)晶,它們是化學研究中最基礎(chǔ)、最重要的內(nèi)容。理解和掌握化學的“雙基”,是學習和研究化學的最基本要求,是人類探索自然界、改造自然界的必備條件,也是中學化學教學的基本出發(fā)點。教師只有掌握了化學學科內(nèi)綜合所需的“雙基”和基本教學方法,才能將化學的知識向其他學科的知識進行發(fā)散和遷移,建立起更加廣泛的化學知識體系。
2.交叉性
化學學科自身缺乏完全獨立的子學科,學科內(nèi)部知識的聯(lián)系十分緊密,是一門具有很強的綜合性特征的自然學科。所以,化學學科中各基本知識單元和基本技能之間是不能獨立割裂的。這些基本知識單元中存在著基礎(chǔ)知識之間的交叉和互動。例如,在HCL的性質(zhì)和制備中,既含有HCL溶解的電離過程和原子、分子的結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)理論的知識;又含有物質(zhì)的量、化學計算等基本概念的知識;還含有實驗裝置等基本實驗技能的知識。所以,強調(diào)和加強化學學科內(nèi)的知識交叉是化學教學的重要課題。
3.滲透性
化學學科還是一門實踐性很強的學科,它與人們的生活、生產(chǎn),與人類所處的自然環(huán)境、社會發(fā)展有著千絲萬縷的聯(lián)系。例如,SO 的性質(zhì)與煤的燃燒、與酸雨的形成、與環(huán)境污染、與硫酸的工業(yè)制取和與竹藤制品的漂白等人類活動都有廣泛的關(guān)聯(lián),這體現(xiàn)了化學基礎(chǔ)知識對人類活動的滲透性。
4.階段性
化學學科知識在中學生不同的學習階段中具有不同的綜合性,在初中、高中前期和高中后期不同的階段,學科的綜合性都不一樣,知識的綜合性也是完全不一樣的。例如,高一階段在講鹵素時,綜合性只能在初中化學和高一化學已學知識的前提下進行,只能與原子結(jié)構(gòu)簡圖、化學實驗、物質(zhì)的量等內(nèi)容綜合;而高三復習鹵素時,應(yīng)增加原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、化學平衡、元素周期律以及有機化學的鹵素反應(yīng)等內(nèi)容的綜合。所以,把握好學科綜合知識的階段性是理解和掌握化學學科內(nèi)知識的綜合規(guī)律,是學好、教好化學的關(guān)鍵。
二、化學學科內(nèi)綜合教學的特點
化學學科內(nèi)綜合教學不同于化學的“雙基”教學?!半p基”教學強調(diào)縱向性、專業(yè)性和專業(yè)研究性,而“綜合教學”強調(diào)的是橫向性、滲透性和融合性。綜合教學強調(diào)學科內(nèi)知識的內(nèi)在聯(lián)系,強調(diào)理論聯(lián)系實際,強調(diào)化學知識與科學技術(shù)相結(jié)合;強調(diào)學科知識與學生的生活實際、情感問題相聯(lián)系?;瘜W學科內(nèi)綜合教學具有以下幾個特點。
1.知識的基礎(chǔ)性和經(jīng)典性
化學學科內(nèi)綜合是以化學學科基礎(chǔ)知識為前提條件的綜合?;瘜W學科知識是人類幾千年文明的結(jié)晶,屬于基礎(chǔ)和經(jīng)典的知識,在其基礎(chǔ)上建立的綜合性知識也具有基礎(chǔ)性和經(jīng)典性。只有加強化學學科“雙基”知識的鞏固和掌握,才有可能搞好化學學科內(nèi)的教學,才能培養(yǎng)和提高學生解決各種復雜化學問題的能力。
2.內(nèi)容的綜合性和廣泛性
化學學科內(nèi)綜合教學的內(nèi)容相當豐富,它不僅涵蓋了整個化學學科領(lǐng)域,還充分體現(xiàn)了化學教學的學科優(yōu)勢,即化學學科在科學觀上的優(yōu)勢(物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的作用、物質(zhì)的作用決定物質(zhì)對人類社會的影響)?;瘜W教學中切忌將基礎(chǔ)知識孤立地教學,必須考慮到整個學科內(nèi)各個知識單元之間的交叉和滲透。同時,要聯(lián)系學生的實際生活和情感進行教學,使學生能主動地將所獲得的化學知識與現(xiàn)實生活和社會熱點相聯(lián)系,學以致用。并且,還要將化學學科知識與新技術(shù)相結(jié)合,體現(xiàn)化學的綜合性和廣泛性的結(jié)合。這也是化學教學改革的關(guān)鍵所在。