(長沙醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 湖南長沙 410219)
微課是指運(yùn)用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律,呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源,熱點(diǎn)、高等學(xué)校、中小學(xué)等[1]?;瘜W(xué)課程已經(jīng)有多校,在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用相對(duì)比較多,但醫(yī)學(xué)院校的少。微課制作的方式主要以先制作PPT,再錄屏為主(占80%以上),可以更豐富ppt中插入動(dòng)畫、視頻等,也有用手寫板書的方式來進(jìn)行(網(wǎng)易公開課可汗學(xué)院有機(jī)化學(xué)講堂)錄制[2-5]。微課和課堂教學(xué)一樣必須有教學(xué)設(shè)計(jì),但是經(jīng)過處理之后變得精簡,能夠獨(dú)立解釋問題。優(yōu)點(diǎn)是短小精悍,更有利于快速選擇學(xué)習(xí)和傳播、更有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),將課堂內(nèi)容延伸到課外,可以進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí);缺點(diǎn)是單向?qū)W習(xí)、缺乏表達(dá)和溝通。
教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),課件制作(包括資料、模型、動(dòng)畫、視頻等),使用camtasia studio 6.0進(jìn)行視頻錄制、剪輯等,將人衛(wèi)版中第二章立體化學(xué)手性分子的教學(xué)內(nèi)容制作成4個(gè)微視頻,每個(gè)視頻時(shí)長為5~10分鐘,簡要教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1,。在微信群內(nèi)發(fā)布4個(gè)微視頻,布置課堂討論的問題、學(xué)習(xí)任務(wù)。
學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行微課學(xué)習(xí)。
微課視頻1
學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握手性分子的定義以及判斷依據(jù)
問題1:如何判斷分子是否有手性,是否一定要有手性碳?
學(xué)生討論5分鐘,作答:與鏡像不能重疊的分子是手性分子。乳酸分子有一個(gè)手性碳而沒有對(duì)稱面,不能和鏡像重疊,是手性分子。手性碳和手性分子沒有必然聯(lián)系。手性碳之外,還有手性氮;沒有手性碳但是沒有對(duì)稱面的分子也有可能是手性分子。
判斷手性分子的最可靠的依據(jù)是對(duì)稱面,有對(duì)稱面就可以通過平移與鏡像重合,所以不是手性分子。
微課視頻2
學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握手性分子的命名方法
問題2:費(fèi)歇爾投影式的要求是什么,微課視頻中最后的習(xí)題構(gòu)型標(biāo)記?
學(xué)生討論5分鐘,作答:費(fèi)歇爾投影式將手性碳上的朝向自己的兩個(gè)基團(tuán)投影在橫線上,將背向自己的兩個(gè)基團(tuán)投影在豎線上,橫線和豎線的交點(diǎn)為手性原子。嚴(yán)格的Fischer投影式要求將主鏈放在豎線上,主官能團(tuán)在上方。R/S構(gòu)型標(biāo)記法屬于絕對(duì)構(gòu)型法,適用于所有具有手性手性中心的分子標(biāo)記。手性中心連接的4個(gè)取代基按原子序數(shù)依次排列,將最小的基團(tuán)位于觀測(cè)者的對(duì)面(固定),其它3個(gè)基團(tuán)或原子從大到小順時(shí)針方向排列稱為R型,而按逆時(shí)針方向排列者稱為S型。D/L-構(gòu)型標(biāo)記法在生化中更常用,D-或L-的命名是以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn),將之寫成嚴(yán)格的Fischer投影式,不對(duì)稱碳原子所結(jié)合的氫原子的位置在投影式處于主碳鏈的左邊的這種立體結(jié)構(gòu),稱為D-構(gòu)型,其對(duì)映的立體結(jié)構(gòu)為L-型。
微課視頻3
學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握手性分子的旋光性
問題3:旋光度的大小與哪些因素有關(guān),外消旋體、內(nèi)消旋化合物的區(qū)別是什么?
學(xué)生討論5分鐘,作答:旋光度的大小和方向除了與該物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還與濃度、溫度、光的波長、溶劑、旋光管的長度等有關(guān)。外消旋體、內(nèi)消旋化合物的區(qū)別:前者是一對(duì)對(duì)映體的等量混合,是混合物;后者是純凈物.
教師補(bǔ)充:旋光儀能夠準(zhǔn)確得到手性分子的旋光度大小和方向,但卻不能得到絕對(duì)構(gòu)型(R或S型)。
微課視頻4
學(xué)習(xí)目標(biāo):了解幾種重要的手性分子
問題4:手性分子有哪些應(yīng)用?
學(xué)生討論:左旋多巴和右旋多巴是一對(duì)對(duì)映體,但是只有左旋多巴具有抗帕金森病的藥效作用。左西替利嗪正在替代西替利嗪成為更高效更安全的抗過敏藥物。
學(xué)生回答:
教師補(bǔ)充:手性合成、手性藥物,非對(duì)稱催化是完全可能的,但是這無法解釋生命分子中單一手性的集中性. 非對(duì)稱催化只是說產(chǎn)物的ee值不為0,但是即使使用不對(duì)稱催化劑也很難達(dá)到95%以上的ee,這個(gè)ee值取決于催化時(shí)兩種手性底物過渡態(tài)的能量差(假設(shè)對(duì)稱的催化劑對(duì)兩種底物的結(jié)合能相同),而在自然界中,生命分子的ee值之高,這個(gè)能量差理論上是不對(duì)稱催化永遠(yuǎn)達(dá)不到的.
教師全程記錄學(xué)生討論和回答問題情況,作為形成性評(píng)價(jià)材料。最后進(jìn)行課堂小結(jié),并布置課后復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)任務(wù)。
基于微課的手性分子教學(xué)中,學(xué)生通過課前學(xué)習(xí)初步掌握了學(xué)習(xí)內(nèi)容,課堂節(jié)約出更多時(shí)間用于交流討論、問題解決,體現(xiàn)了以學(xué)生為中心自主學(xué)習(xí),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高,學(xué)習(xí)效果相對(duì)于講授法教學(xué)也有改善,教師評(píng)價(jià)和學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果良好。教師將教學(xué)微視頻上傳,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)或引入到課堂上,幫助學(xué)生從不同角度理解物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及化學(xué)性質(zhì),提高學(xué)習(xí)效率,為后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。