王 帥
(內(nèi)蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 內(nèi)蒙古呼和浩特 010022)
總結(jié)性教學(xué)在大學(xué)有機化學(xué)教學(xué)改革中的重要性
王帥
(內(nèi)蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院內(nèi)蒙古呼和浩特010022)
針對大學(xué)有機化學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容多、理論難記憶、知識點分散、有機反應(yīng)式多、反應(yīng)條件復(fù)雜,使得學(xué)生容易混淆重要知識點,對有機化學(xué)產(chǎn)生抵觸和畏難的問題,結(jié)合自己的實踐教學(xué)經(jīng)驗,提出了“總結(jié)性教學(xué)”這樣的改進教學(xué)思想和理念。通過邊學(xué)邊總結(jié)的方式引導(dǎo)學(xué)生理清知識點和教材的脈絡(luò),使學(xué)生對繁多的反應(yīng)式和復(fù)雜對機理重拾自信,激發(fā)學(xué)生對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生的綜合能力,強化學(xué)生對知識的吸收,真正做到有效提高教學(xué)效果,提升教學(xué)質(zhì)量。
有機化學(xué) 教學(xué)改革 總結(jié)性教學(xué)
有機化學(xué)這門學(xué)科在大學(xué)教育中占有著不可替代的地位,尤其在理工科專業(yè),有機化學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)課程,是構(gòu)成學(xué)生理論知識體系的不可缺少的重要組成部分,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以至畢業(yè)后的工作提供良好的基礎(chǔ)和實驗技能。[1]
有機化學(xué)作為化學(xué)學(xué)科中涉及最為全面的領(lǐng)域,已經(jīng)廣泛滲透到生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域中。其內(nèi)容的不斷豐富給有機化學(xué)的教學(xué)與實踐提出了新的挑戰(zhàn)。而 如今的大學(xué)有機化學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容多、理論難理解難記憶、知識點分散、有機反應(yīng)式多、反應(yīng)條件復(fù)雜,使得學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的時候,很容易混淆重要知識點,從而對有機化學(xué)產(chǎn)生抵觸、害怕、畏難的思想,不但不能提高當(dāng)代大學(xué)生對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性,而且學(xué)生對知識的吸收程度將會越來越低,嚴重影響這門課程的學(xué)習(xí)效果。尤其是生物系的有機化學(xué)課,課時量少,但只是覆蓋面卻跟化學(xué)專業(yè)的大綱相近。為確保教學(xué)質(zhì)量,同時注重學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高,打破傳統(tǒng)的單一的教學(xué)方法,尋求一種新的教學(xué)模式是至關(guān)重要的。針對這樣的問題,我提出自己在教學(xué)中認識到的一些經(jīng)驗。
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)主要采用教師和課本為中心的教學(xué)模式, 老師往往嚴格按照教學(xué)大綱進行備課準備,在課堂講授時也會嚴格按照教科書知識點順序傳授給學(xué)生。我覺得這樣的教學(xué)方式缺乏總結(jié)性,比如同一類型反應(yīng)的總結(jié)、同一理論的總結(jié)以及同一實驗結(jié)果的總結(jié)等等。而學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候面對眾多化學(xué)反應(yīng)、眾多反應(yīng)條件、眾多理論并不能準確的對整本書的相同知識點進行總結(jié), 這就容易使學(xué)生感到枯燥和混亂,從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降, 影響了課堂教學(xué)效果。所以我認為可以在課堂上加入總結(jié)性教學(xué)課堂來引導(dǎo)學(xué)生,使其對有機化學(xué)的知識脈絡(luò)更加清晰,對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)更加有信心,提高對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,也能強化學(xué)生對知識的吸收。
在有機化學(xué)教材中有很多同一類型的反應(yīng),最簡單的也是學(xué)生剛接觸有機化學(xué)學(xué)的反應(yīng)就是烯烴的馬爾可夫尼可夫規(guī)則的反應(yīng),也叫“馬氏規(guī)則”的反應(yīng)和“反馬氏規(guī)則”的反應(yīng)。這一部分知識主要是對烯烴的加成反應(yīng)類型進行總結(jié)。馬氏規(guī)則就是當(dāng)不對稱烯烴受到加成時,氫原子主要加到含氫較多的碳原子上。在總結(jié)時,可以為學(xué)生指出,馬氏規(guī)則的加成反應(yīng)一般都發(fā)生在以酸為反應(yīng)物或是催化劑的基礎(chǔ)上,酸中的H+或是以酸為催化劑中的H+會和電子云密度較高的碳原子結(jié)合,而僅以碳、氫組合成的不對稱烯烴中,電子云密度較高的碳原子正是雙鍵兩邊含氫較多的碳原子,這就條理清晰地理解了這個知識點,甚至避免了死記硬背。由于這一部分知識在同一章節(jié),所以總結(jié)起來比較容易。[2]
在有機化學(xué)中,反應(yīng)繁多,而每一個反應(yīng)都有相應(yīng)的反應(yīng)機理,這些反應(yīng)又分散在各個章節(jié),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很容易混淆,記亂。適當(dāng)?shù)募右还?jié)總結(jié)課對知識的吸收將有很大幫助。在學(xué)習(xí)鹵代烴的親核取代反應(yīng)時,第一次接觸了兩個重要的反應(yīng)理論,即SN1和SN2反應(yīng)機理。當(dāng)反應(yīng)速率同時與兩個反應(yīng)物濃度相關(guān),稱這類反應(yīng)為雙分子歷程,其機理為SN2反應(yīng)機理;當(dāng)反應(yīng)速率只與一個反應(yīng)物的濃度相關(guān),稱這類反應(yīng)為單分子歷程,其機理為SN1機理。SN2機理的取代反應(yīng)主要發(fā)生在一些空間阻礙小的分子,從而使分子發(fā)生構(gòu)型翻轉(zhuǎn);而SN1機理的取代反應(yīng)主要是先生成穩(wěn)定的正碳離子,再接受進攻試劑在分子平面兩端的進攻,從而生成一對對應(yīng)異構(gòu)體。除了鹵代烴的取代反應(yīng)以外,其他章節(jié)依然存在類似SN1和SN2反應(yīng)機理的反應(yīng),這就需要老師及時給學(xué)生做好總結(jié),以免邊學(xué)邊忘。其中就有醇與鹵化氫的反應(yīng),實際上這類反應(yīng)正好是鹵代烴水解反應(yīng)的逆反應(yīng),只是進攻試劑由OH-換成了鹵素負離子,其實質(zhì)發(fā)生的依舊是取代反應(yīng)。除此以外,還有不對稱環(huán)氧化合物在醇存在條件下的開環(huán)反應(yīng),同樣存在類似SN1和SN2的反應(yīng)機理,而這里往往是學(xué)生容易忽略的。在堿性條件下直接進攻空間阻礙小的碳原子,而在酸性條件下,H+要先與氧原子結(jié)合,然后生成穩(wěn)定正碳離子,最終完成反應(yīng)的。同樣還有醚的分解反應(yīng),第一步在酸性條件下都是H+先與醚中的氧原子相結(jié)合,如果醚的一端存在能夠生成穩(wěn)定正碳離子的基團(比如叔丁基),那么就會發(fā)生類似SN1的反應(yīng)機理,直接斷鍵生成正碳離子,反之則發(fā)生類似SN2的反應(yīng)機理,進攻試劑會從空間阻礙小的位置進攻從而發(fā)生醚鍵的斷裂。這些反應(yīng)都在不同的章節(jié),分著講也無可厚非,但如果適當(dāng)總結(jié),教學(xué)效果會事半功倍。
在有機化學(xué)反應(yīng)中,有許多反應(yīng)都能得到相同或類似的反應(yīng)結(jié)果。最典型的例子就是增加碳數(shù)的方法。比如增加一個碳的方法,第一個接觸的反應(yīng)就是鹵代烴與格氏試劑的反應(yīng),形成的中間體在與CO2反應(yīng)從而得到增加一個碳的酸。除此反應(yīng)外,在其他章節(jié)仍然有增加一個碳的方法,比如一些有機物被氰基取代后水解,同樣能得到增加一個碳的酸。如果不及時總結(jié),非常影響學(xué)生在做合成題的思路和效率。
綜上所述,在大學(xué)有機化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)加入總結(jié)性教學(xué)課堂是一種全新并實用的有機化學(xué)教學(xué)思想和教學(xué)理念。這種總結(jié)性教學(xué)理念能夠 引導(dǎo)學(xué)生理清知識點和教材的脈絡(luò),不僅重視總結(jié)能力培養(yǎng)、更重視素質(zhì)教育的觀念, 使學(xué)生不會再被繁多的反應(yīng)式和復(fù)雜對機理感到混亂和畏懼。這樣的教學(xué)改革理念可以 激發(fā)學(xué)生對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生的綜合能力,強化學(xué)生對知識的吸收,真正做到有效提高教學(xué)效果,提升教學(xué)質(zhì)量。
[1] 邢其毅, 徐瑞秋, 周政. 基礎(chǔ)有機化學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社,1980.
[2] 汪小蘭. 有機化學(xué)(第四版)[M]. 北京: 高等教育出版社,2005.