韓滿(mǎn)意
(淮北師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,安徽 淮北 235000)
有機(jī)化學(xué)是化學(xué)本科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程,該課程主要研究以碳原子為中心的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì).隨著有機(jī)化學(xué)的快速發(fā)展并與其它學(xué)科相互滲透形成了一系列的有機(jī)化學(xué)分支,如金屬有機(jī)化學(xué)和生物有機(jī)化學(xué)等.伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,有機(jī)化學(xué)的成果已廣泛應(yīng)用于環(huán)境、材料、能源和生命等領(lǐng)域中并一直發(fā)揮著重要的作用.作為化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域中發(fā)展較為迅猛的一個(gè)領(lǐng)域,有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容越來(lái)越多、體系也越來(lái)越豐富.因此,通過(guò)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生快速掌握有機(jī)化學(xué)的基本的知識(shí).經(jīng)過(guò)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證有機(jī)物的基本物理化學(xué)性質(zhì),不僅培養(yǎng)學(xué)生的操作能力,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.在綜合性實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)逐步提升,創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力也在逐漸加強(qiáng).同時(shí),有機(jī)化學(xué)的開(kāi)設(shè)也為后續(xù)課程如波譜分析、生物化學(xué)等課程奠定了基礎(chǔ).因此,有機(jī)化學(xué)課程的開(kāi)設(shè)在培養(yǎng)有機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才中起著重要的作用.
作為師范院校承擔(dān)本科教學(xué)任務(wù)的專(zhuān)業(yè)教師,不僅要完成有機(jī)化學(xué)的教學(xué)工作,更要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生有進(jìn)一步思考在現(xiàn)實(shí)生活中化學(xué)所面臨困境以及尋求解決辦法的決心.然而,目前在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中依然存在著一些問(wèn)題.(1)與有機(jī)化學(xué)的發(fā)展速度相比,教學(xué)內(nèi)容陳舊,教學(xué)方法單調(diào),難以激發(fā)學(xué)生的求知欲,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足.在傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,教師主要講授經(jīng)典的有機(jī)化學(xué)反應(yīng),而最新的科技前沿知識(shí)很少涉及,這顯然與學(xué)科發(fā)展相脫節(jié).雖然學(xué)生可以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),但學(xué)生知識(shí)面窄,學(xué)科視野短淺,不利于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才[1].(2)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相比,現(xiàn)在的有機(jī)化學(xué)課程主要采用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué).多媒體教學(xué)雖然信息量大,但在具體授課中播放速度較快,學(xué)生難以理解和記筆記,學(xué)生容易產(chǎn)生抵觸情緒,造成教學(xué)質(zhì)量下降.另外,在多媒體教學(xué)之中,教師與學(xué)生的互動(dòng)性下降,學(xué)生與教師的交流主要通過(guò)多媒體.尤其是新進(jìn)的年輕教師,在未掌握傳授知識(shí)的技巧時(shí),應(yīng)用多媒體教學(xué)不利于他們積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和鍛煉教學(xué)能力.(3)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同步,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度低.大學(xué)生在校期間,對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論課.一是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)不足,認(rèn)為只要學(xué)好理論知識(shí)就好,實(shí)驗(yàn)課只是附屬課程.二是教師重視不夠,開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要集中在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而綜合性實(shí)驗(yàn)匱乏.同時(shí),由于開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論課不同步,學(xué)生興趣很難調(diào)動(dòng),因此不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.針對(duì)學(xué)生興趣不高,教師教學(xué)效果不佳的情況,筆者在從事有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,積極探索新的教學(xué)方法,在具體實(shí)踐過(guò)程中取得了較好的教學(xué)效果.
大學(xué)期間,學(xué)生對(duì)新知識(shí)有著濃厚的求知欲,特別是與生產(chǎn)實(shí)踐、日常生活相關(guān)的內(nèi)容.通過(guò)緒論課的教學(xué)講授與有機(jī)化學(xué)生產(chǎn)生活相關(guān)的知識(shí),能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.因此,教師要充分意識(shí)到第一節(jié)緒論課的重要性[2].如何引入和介紹有趣的化學(xué)現(xiàn)象,教師應(yīng)精心挑選經(jīng)典案例,充分備課,這樣易于引起學(xué)生的興趣.例如,在中國(guó)民間俗稱(chēng)為“打擺子”的瘧疾,在全球范圍內(nèi)已肆虐了幾千年,患者得病后一般渾身發(fā)抖、高燒不退,嚴(yán)重者會(huì)引起死亡.雖然氯喹-奎寧衍生物是治療瘧疾的特效藥,但是瘧原蟲(chóng)對(duì)氯喹產(chǎn)生了耐藥性后使得瘧疾再次爆發(fā).中國(guó)從1964年起開(kāi)始研究抗瘧藥物,在具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中屠呦呦提出用乙醚作為提取劑是發(fā)現(xiàn)青蒿粗提物有效性的關(guān)鍵,為人類(lèi)治療瘧疾發(fā)揮了極大的作用.因此,屠呦呦獲得了諾貝爾獎(jiǎng).通過(guò)在緒論課中講述抗瘧藥青蒿素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程及其發(fā)現(xiàn)者-屠呦呦的科研歷程,有助于提高學(xué)生對(duì)科研的熱情和興趣.在近代化學(xué)史上,苯的空間結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)也是學(xué)生感興趣的一件事情.著名的有機(jī)化學(xué)家凱庫(kù)勒在研究苯的化學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí),遇到了一個(gè)跟以往實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相符的難題.一天晚上,他在睡夢(mèng)之中夢(mèng)見(jiàn)了一條蛇咬住了自己的尾巴,受到此夢(mèng)境的啟迪,他提出了苯的六個(gè)碳原子首尾相連組成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),因此解決了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題.除此之外,有機(jī)化學(xué)與我們的日常生活也緊密相關(guān).例如日常生活中使用的天然氣就是低級(jí)烷烴,它在燃燒過(guò)程中可以釋放出大量熱量,作為重要的能源物質(zhì)被廣泛使用.然而,在井下作業(yè)時(shí)遇到的瓦斯爆炸也是低級(jí)烷烴-甲烷在起作用.有機(jī)物不僅可以用作燃料,也可以作為藥物服務(wù)于大眾.沙利度胺藥物曾被歐洲廣泛用于降低女性懷孕早期嘔吐的藥物,然而大量“海豹畸形嬰兒”出生讓人們意識(shí)到手性的重要性.因此,通過(guò)引入化學(xué)故事使教學(xué)內(nèi)容生活化,易于吸引學(xué)生的注意力.
有機(jī)化學(xué)的原理復(fù)雜、反應(yīng)較多,具有較強(qiáng)的理論性,在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)生往往因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容過(guò)多而產(chǎn)生厭學(xué)情緒.再者,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到難以理解反應(yīng)機(jī)理會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生畏難情緒,致使學(xué)習(xí)熱情下降并影響學(xué)習(xí)效果.針對(duì)以上問(wèn)題,應(yīng)精選教學(xué)內(nèi)容并重點(diǎn)講解各類(lèi)反應(yīng)的基本特點(diǎn).有機(jī)化學(xué)主要涉及各類(lèi)官能團(tuán)的基本知識(shí)以及相互轉(zhuǎn)化的經(jīng)典反應(yīng),學(xué)生在理解基本反應(yīng)的基礎(chǔ)上在掌握特性反應(yīng),往往能夠達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果.比如,在講解烯烴化合物時(shí),應(yīng)抓住烯烴的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)講解烯烴.烯烴的主要官能團(tuán)是碳碳雙鍵,該雙鍵包含一個(gè)富電子п鍵.正是由于п鍵在反應(yīng)過(guò)程中的極易極化的性質(zhì),決定了其主要反應(yīng)類(lèi)型為親電加成反應(yīng).因此,在掌握結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上理解反應(yīng)過(guò)程,往往達(dá)到事半功倍的效果.此外,在授課過(guò)程中穿插講解親電加成反應(yīng)的前沿化學(xué)知識(shí),不僅擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,而且會(huì)進(jìn)一步提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.
然而,在單純的有機(jī)化學(xué)理論課的教學(xué)過(guò)程中,需要理解記憶的知識(shí)較多,學(xué)生往往感到枯燥無(wú)味、缺乏興趣,因此按照傳統(tǒng)教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí).而生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的理論和方法研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成及生命過(guò)程變化規(guī)律的科學(xué),在有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,將生物化學(xué)的部分知識(shí)整合到有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到有機(jī)化學(xué)在生物化學(xué)中的重要性.通過(guò)穿插生物化學(xué)知識(shí),不僅擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)視野,更進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).
隨著科技知識(shí)的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)知識(shí)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活之中,并影響著人們的生活.然而,最新的科研成果難以在有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中展現(xiàn).學(xué)生僅僅掌握書(shū)本知識(shí),難以加深其對(duì)前沿化學(xué)的理解,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象.因此,專(zhuān)業(yè)教師應(yīng)及時(shí)的將前沿科技成果補(bǔ)充到教學(xué)中去,讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題.通過(guò)對(duì)前沿化學(xué)知識(shí)的理解,為學(xué)生今后從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)[3].
目前,在中國(guó)出現(xiàn)了大氣污染、水污染和土壤污染等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,社會(huì)和國(guó)家也極其關(guān)注環(huán)境問(wèn)題,并在環(huán)境治理方面做出了大量努力.為減少污染,國(guó)際學(xué)術(shù)界提出綠色化學(xué)概念,其主要宗旨是在從生產(chǎn)源頭上消除污染,充分利用每個(gè)原子并在無(wú)害條件下生產(chǎn)對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)品,最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中廢物的“零排放”.因此,在基本教學(xué)過(guò)程中應(yīng)逐漸滲透綠色化學(xué)的概念,讓學(xué)生意識(shí)到在具體的反應(yīng)過(guò)程中如何設(shè)計(jì)更好的綠色反應(yīng)的重要性.比如在烯烴親電加成反應(yīng)過(guò)程中需要用到硫酸等試劑,反應(yīng)不僅原子利用率比較低而且對(duì)環(huán)境也造成污染.因此,在授課過(guò)程中進(jìn)行反應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)強(qiáng)化提高原子利用率、降低廢液的排放的綠色化學(xué)意識(shí).目前,有機(jī)反應(yīng)基本都需要使用有機(jī)溶劑,在普遍倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)的時(shí)代開(kāi)發(fā)水作為溶劑的反應(yīng)體系具有較高的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值.特別是使用太陽(yáng)光催化有機(jī)反應(yīng),減少能源浪費(fèi)并且反應(yīng)條件溫和,同樣具有較高的開(kāi)發(fā)前景[4].
有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)較多、反應(yīng)原理復(fù)雜,加之新技術(shù)新知識(shí)的涌現(xiàn),利用傳統(tǒng)教學(xué)方法難以完成課堂教學(xué)任務(wù).為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和新的教學(xué)環(huán)境,多媒體教學(xué)已經(jīng)被廣泛引入到有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中[5].通過(guò)多媒體技術(shù),可以將傳統(tǒng)教學(xué)中難以描述的問(wèn)題利用文字、圖像、聲音和影像等形式傳遞給學(xué)生,表達(dá)方式更直觀、更形象化.通過(guò)多媒體教學(xué),不僅節(jié)省教學(xué)時(shí)間,也能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高教學(xué)效果.然而,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中也存在著一些問(wèn)題.比如,多媒體教學(xué)的信息量大,學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)無(wú)法分清重難點(diǎn)并難以做好完整的課堂筆記,致使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降,教學(xué)效果不佳.另外,如果教師僅僅追求多媒體的優(yōu)勢(shì),而忽視了教師的主導(dǎo)作用,那么多媒體的優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存.因此,在引入多媒體時(shí),應(yīng)該精心安排教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)利用多媒體展示抽象概念和知識(shí)以增加學(xué)生的感性認(rèn)知.但通過(guò)多媒體教學(xué)僅是錦上添花,而不能忽視傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì).因此,應(yīng)將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)后才能更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量.
總之,根據(jù)師范院校學(xué)生特點(diǎn)在教學(xué)過(guò)程中積極探索有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)方法.只有這樣才能激發(fā)學(xué)生興趣并提高教學(xué)效果.在授課過(guò)程中逐漸滲透綠色化學(xué)概念并強(qiáng)化科研成果作用,逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.
參考文獻(xiàn):
〔1〕余兆菊,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2007,5(1):65-67.
〔2〕裴偉偉.有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)改革的設(shè)想[J].大學(xué)化學(xué),1998,13(5):12-14.
〔3〕石先瑩,科研成果在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的滲透[J].大學(xué)化學(xué),2015,30(5):26-31.
〔4〕姜海燕,姜永峰,有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)的綠色化[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2010,46(11):1337-1339.
〔5〕李西安,淺析多媒體技術(shù)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].延安大學(xué)學(xué)報(bào),2004,23(3):56-59.
赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版2018年3期