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關鍵詞 有機化學 實驗 教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.045
Discussion on Experimental Teaching of Organic Chemistry
WANG Gang[1], WANG Bin[2], DU Guangfen[1]
([1]School of Chemistry and Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832000;
[2] Xinjiang Xinyuan No.2 Middle School, Yili, Xinjiang 835800)
Abstract Organic chemistry experiment is basic course, material, chemical, chemical and chemistry. In order to improve the organic chemistry experiment teaching, the author combined with their own teaching experience, put forward some suggestions.
Key words organic chemistry; experiment; teaching
1 優化教學內容,提高自身素質
目前我校的實驗內容主要有三部分,一部分基礎操作實驗,一部分合成實驗,還有一個提取實驗(茶葉里提取咖啡因)。①個人認為應該加上性質實驗,在有機理論課考試中,都會有鑒別題,如烷烯炔的鑒別,醇的鑒別,鹵代烴的鑒別、醛酮鑒別、胺的鑒別、糖類的鑒別等,此類題目基本上都是依據各種化合物的性質不同進行區分,但現實情況是大部分同學都會失分較多。如果能將性質實驗加入實驗課程中,可以加深同學的印象,更好地掌握化合物的性質。合成實驗內容安排上可以安排一些簡單的藥物合成。如乙酰水楊酸(阿司匹林)的制備,在實驗中可以向學生介紹阿司匹林的用途,學生可以更好的理解記憶實驗內容。在做提取實驗時,內容選擇與生活相關的應用性實驗,如從茶葉中提取咖啡因,從紅辣椒中分離紅色素等。采用常見的實驗原料,可使同學們對有機化學的學習產生興趣。
另外在實驗中可引入一些新技術。比如微波合成法,我們實驗過程中有一個設計實驗時關于肉桂酸的制備,查閱文獻就有使用到微波合成的。大量的研究實驗表明,微波合成法技術進行有機反應具有操作簡便、產率高及產品易純化、安全衛生等特點,因此,微波有機反應在有機化學實驗中迅速發展。②
對于設計實驗,應該給學生提供更廣闊的選擇,采用不同的合成路線,不同的合成方法達到同一目的地,對比各實驗方法的優劣。若因藥品限制或儀器限制大家都只能采用一種方法做,達不到設計實驗想鍛煉學生自己查閱文獻,設計實驗并最終完成實驗的目的。
教師在教師育人的過程中要思考哪些是學生可以終身受益的。教師在教學過程中要不斷充實自己,做到課前充分準備,對所講授實驗內容了如指掌,把實驗中可能出現的一些問題都在上課前弄清楚,這樣才可以在課堂做到有問能答、有問必答,真正起到指導作用。并把自己所從事的科研工作介紹給同學們,這樣可以使學生在課堂上產生濃厚的學習興趣,把被動的學習狀態轉變成主動,老師們在從事實驗教學中貫穿融入最新的科研成果,使知識更加豐富更能吸引學生,從而提高學生的學習的主觀能動性,除此之外,教師在進行實驗過程的教學中培養學生獨立思考的能力,讓學生通過實驗課上認真觀察,從而對發生的實驗現象獨立做記錄,主動提出問題,分析問題,從而得出實驗結論,在做實驗的過程中讓學生主動參與其中,這樣會使課堂氣氛很快地活躍起來,也能促使學生的創新思維能力得到更好的培養。③
2 注重實驗教學中的安全教育
有機化學實驗具有其他實驗課不具有的特點:教學中會常使用到低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品,會用到一些密閉性的裝置和儀器,這些都是教學中的安全隱患。這要求老師在課前對學生進行安全教育。可以印發實驗室安全手冊(可包含常見低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒等藥品物理參數及儀器使用的注意事項及其安全注意事項)及常見危機處理。最常見的一些問題比如學生進實驗室第一件事情就是穿好實驗服,稱量藥品尤其是有腐蝕性及毒性的藥品,一定要謹慎,如有同學實驗過程中不小心將溫度計打碎了,第一時間將可見汞珠集合在一起,放入盛有水的燒杯,然后再溫度計破碎區撒上硫磺,徹底清除殘余汞等等。教師可以先告知同學藥品存在某方面的危險性,并要求學生通過自己查閱實驗所需藥品的物理參數和特性,讓學生通過查閱相關資料從而了解藥品中存在的危害,從而在實驗的過程中進行嚴謹防范。
3 多介紹專業詞匯
現在各專業的一些高端文獻都是以英文發表的,為了解專業前沿動態,需時時跟蹤文獻,文獻里就涉及很多的專業詞匯。為了學生能更好地獲取前沿知識,可以在實驗教學過程中對于一些常用實驗技術及玻璃儀器,教師可以通過中英文穿插的方式講解實驗,如實驗中在前期原料純化或者后期產品處理中可能用到蒸餾(distillation)、回流(reflux)、重結晶(recrystallizaiton)、干燥、(drying)等技術,實驗中使用到的玻璃儀器,如錐形瓶(beaker flask)蒸餾頭(distillation head)冷凝管(condenser)、三頸瓶(three-neck flask)及球形回流管(ball-return pipe)等,要求學生盡快記住它們的中英文名稱,為學生將來做畢業論文查閱文獻積累專業詞匯,為進一步的學習打下牢固的基礎。
4 實驗過程中對學生嚴格要求
實驗過程中會接觸到有毒有害試劑,且涉及的基礎操作內容較多如蒸餾、減壓蒸餾、回流、分餾、分液、重結晶、升華、熔點測定、薄層色譜柱色譜等,所以對學生一定要嚴格要求。實驗操作是有機化學實驗的核心環節,操作是否規范準確,實驗過程的有序性、安全性及實驗結果的準確性均在此環節中體現。
按照目前的實驗條件,學生實驗時依然是分組,2人一組,這就存在有同學在實驗過程中依賴隊友,不動手動腦,全聽隊友指揮。為避免這種情況發生,在實驗教學中要嚴格要求學生。
(1)要求學生在課前寫預習實驗報告,預習報告可以占實驗課成績的10%~20%左右,引起學生思想上的重視。預習報告的書寫很關鍵,不是單單抄書,給學生提出要求:預習報告需要查閱相關物質的物理參數,寫出實驗原理、實驗的操作步驟及其可能出現的實驗現象,提出問題,讓學生帶著問題做實驗,讓學生明白為什么要這么做。
(2)在實驗過程中要求學生注意操作細節,仔細觀察實驗現象,糾正錯誤的操作,講解這樣操作可能帶來的危害,并對實驗結果作出準確評價,每次實驗都給予打分并告知學生,這樣也方便學生在下次實驗時及時糾正,不斷提高學生的操作能力。
(3)實驗結束后教師要檢查學生的實驗結果,并要求學生整理好自己的實驗臺面,各類儀器分類整齊擺放,這樣方便下一組同學實驗室,同時可以鍛煉學生有始有終的做事態度。
(4)要求學生獨立完成實驗報告,若實驗失敗,要讓學生獨立分心并且詳細寫出失敗的原因,并能做出合理的解釋。
5 重視教學過程中的情感效應④⑤
在教學過程中因情感因素不同而導致結果不同的現象所謂情感效應。我們也經歷過學生時代,會發現當學生喜歡某位教師時,也會對教師所授內容產生極大的興趣;相反,當學生心里害怕、厭惡某位教師時,也會對教師所授內容產生厭倦。正所謂“愛人者,兼其屋上之烏;不愛人者,及其胥余”。而且實驗課老師和同學是近距離接觸,老師的情感對學生有更直接的影響。
教學過程是教師和學生共同參與的雙向交流過程,這個過程中,教師通過在教學活動中正確地運用情感,就能為教學開辟一條通過非智力因素改善智力因素的直接通道。情感是教學過程中不容忽視的一個重要因素。俗話說“感人心者,莫先乎情”, “親其師才能信其道”。教師在教學中應帶著深厚的感情關心、愛護學生,且要有親和力。要從學生的角度理解他們的思想,體驗他們的情感,否則會阻礙師生情感交流,影響教學效果。
6 申請大學生訓練項目,或者是進入老師課題組學習⑥
現在學校有大學生創新訓練計劃項目,對一些基礎較扎實、求知欲較強且對有機化學有濃厚興趣,可以通過申請項目來施展自己在實驗課學到的本領。學生可以選擇好指導教師,在教師引導下先進入實驗室了解科學研究的基本方法,熟悉研究內容,實驗過程,工作完成后,讓學生獨立完成研究性論文或報告,從而使提高學生的實踐能力和創新意識得到提升。
7 結束語
有機化學實驗是有機化學教學計劃中最重要的環節之一,在高校有機化學教學中占據十分重要的地位。提高有機化學實驗的教學效果,關鍵在于細節和落實。在實驗教學上應優化內容,提高自己素質。加強實驗教學環節,考慮到每位學生的個體差異,總結經驗,因材施教,從而提高學生獨立自主的學習興趣和動手動腦能力,并且教學過程中對學生投入情感,嚴格要求,打牢學生有機化學知識基礎,切實提高有機化學實驗教學效果,培養學生獨立進行和分析實驗能力和創新的能力。
注釋
① 薛梅,李文娟,韓亞杰,吳建寧,劉巖,馬曉偉,張潔.有機化學實驗教學改革初探[J].石河子大學學報(哲學社會科學版),2014.28:99-100.
② 李芳良,李月珍,農蘭平.微波技術在化學中的應用新進展[J].廣西科學,2004.11(2):121-126.
③ 田婧.有機化學實驗教學應貫徹的基本原則[J].綿陽師范學院學報,2013.23(5):152-155.
④ 吳曉丹.教學中應重視師生的“情感效應”[J].廣西教育,2008.4:19-20.
【關鍵詞】課堂教學 教學模式 實驗教學 教學質量
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)22-0060-02
有機化學是研究有機化合物的組成、結構、性質、反應、合成、反應機制以及化合物之間相互轉變規律的一門科學。學習有機化學對培養學生運用有機化學知識分析問題和解決問題的能力,同時對滿足藥學、臨床、檢驗和生物技術等專業學生對所需的基礎知識的掌握和運用都有著重大的作用。故而,有機化學的課堂教學就顯得尤為重要。
近十多年來,隨著教學改革的發展,課堂教學有了不少新的教學組織形式,更開始注重學生的主動投入。而傳統的課堂教學是以教師為中心,多采用講授法這種單一形式。它之所以在實踐中能長期存在的一個重要原因是其操作性強,但也存在著明顯的弊端,其后果是封殺了教師在理論和創新意義上探索教學工作的需求,也封殺了學生的學習主動性、創造性。筆者認為采取適當的教學形式、方法和手段,在課堂教學的過程中做到以學生為中心,以教師為組織者、指導者、幫助者及促進者,將有利于學生主動性、積極性的發揮和開發學生的創新能力,如果使課堂教學的過程能成為一種多邊活動的教育過程,就會調動學生的潛能,激發學生的學習興趣,從而,從“要我學”轉變為“我要學”,就會提高他們的創新能力和綜合素質。本文就這一問題結合多年教學實踐,對課堂教學模式進行了探討,現總結如下:
一 理論課教學變單一講授為多樣化教學
我們課題組要求授課教師每節課至少有三分之一的時間讓學生主動學習,這就需要靈活運用多種課堂教學組織形式。常用的組織形式如下:
1.加強課堂教學中的提問
提問是一種非常好的引發學生思考、提高學生學習積極性的教學方法。首先,在每次講授新課之前,都要堅持課堂提問,檢查教與學的效果;其次,導入新課。對提問的要求是提問的重點和質量,旨在加深學生對重點內容的掌握和理解,使教學安排得詳略得當,內容主次分明。再次,通過提問設疑,造成學生思維上的懸念,使學生積極開動腦筋,把好奇引導到對知識的探索上來,如在講立體化學基礎一章時,常用的抗菌藥物左氧氟沙星為什么在氧氟沙星之前冠之以“左”,類似這樣的問題提問,就會激起學生的學習興趣,點燃學生思維的火花,對教學能產生積極的效果。最后,瞄準教學模糊點提問并加以點撥,可引導學生找出其內在聯系,分清其不同之處,消除錯誤印象。如親核取代反應和親核加成反應的異同點問題,通過對比性提問,就會讓學生在學中思、思中學,這樣不僅能提高課堂利用的時效性,還能切實達到“有比較才能鑒別”的教學效果。
2.充分利用現代化教學手段,如多媒體及教具
藥學有機化學的教學可謂是“任務重,時間緊”,雖然教學經過篩選,但內容依然十分豐富,信息量大,涉及大量的分子結構式、構型、構象、化學反應方程式以及應用的案例等。將這些信息在黑板上寫出來,需要很多時間。應用高水平多媒體課件能很快將這些內容展示出來,通過圖形、文字、動畫等多種媒體信息使有機分子的結構和空間形狀變得十分形象和直觀,真正實現交互式教學,活躍課堂氣氛,提高教學效果。尤其是課件在展示分子立體結構方面具有直觀性、高效、快捷的長處。
在有機化合物的立體結構教學中,初學者往往覺得難以建立有機化合物的空間結構,教師主要采用立體模型教具,讓學生與教師一起搭建分子模型,配合化學繪圖軟件的分子三維圖進行教學,取得了較好的效果。并采用立體三維結構式,以動畫演示的方式讓學生充分掌握各基團間的連接部位與方式。充分利用多媒體課件對分子結構圖直觀、靈巧的優勢,多進行結構特點的剖析。
3.分組討論
教師設置問題(提前給出)―預先查閱資料―討論問題,讓學生有充分的發言機會,以暴露學習中存在的各種問題與障礙,讓學生各自的觀點在爭論中碰撞、比較,從而形成共識。也可讓學生將自己探討的過程展示在黑板上,由同學們自主評說。這樣做,不同層面的學生都有發言的機會,既能體現合作的價值,又能在教室空間里建立起學習的聯合體,讓學生感受到集體的智慧。
4.習題答疑
筆者根據多年的教學經驗感悟認為,有機化學的教學更適合課堂理論與習題答疑相結合。即在理論講解的過程中穿插習題講解,理論與應用相結合。課堂授課后往往留下習題作業,用以反饋學生對授課內容的掌握情況。學生作業中存在的問題以及學生對習題所提出的問題,可以進行有針對性的答疑。
5.小講課
有機化學的重點是有機化合物的結構與性質的關系,這是有機化學的精髓所在,也是同學們今后能否靈活運用有機化學的知識和方法去分析解決問題的關鍵,然而這一部分需要善于總結。針對有機化學學科的這一特點,教師在每一章節講述的最后,總是讓學生總結這一章節的結構與性質。針對有機化學機理是教學難點,引導學生去總結親電加成,親電取代,親核加成,親核取代,自由基反應,離子型反應。另外,如何設計化合物的合成路線,也是有機化學的教學難點。啟發學生逆向思維后,要求同學們能從產物的結構特征出發,從中找到合適的切入點。
6.提高學生興趣,督促學生對所學內容進行比較、總結、歸納
教學中可以采用比較教學法、形象教學法、分析教學法等多種形式幫助學生學習記憶。我們在講述每一個反應時,都會對它的反應物和產物特征進行對比、分析。并要求學生自己進行各類官能團化合物的反應與合成方法小結。鑒于有的章節內容多,化學性質及反應條件、應用條件復雜,可以采用表格的形式進行系統的歸納和闡釋,力求使一些復雜的問題簡單化、抽象的理論形象化、深奧的知識通俗化。
7.課下網絡交流
課堂教學由于受到時間、環境的限制,不可能滿足學生的所有要求,有待利用課下時間進行交流和信息反饋,作為教學補充,如在固定時間利用QQ答疑,有針對性地解決學生自學、作業中遇到的問題等。
另外,利用學院建立的網絡平臺使學生能通過網絡得到有機化學學科豐富的學習資料,這樣就有效地拓展了教學時空,充分調動了師生教與學的雙重積極性,增強了學生探究問題的興趣和獲取知識的方法、能力,讓學生由被動的接受者變成自主學習和探究創新者,把單純的講授知識過程轉變為學生自主發現和解決問題的過程。
二 實驗教學的模式轉變
有機化學是一門實踐性很強的學科,實驗課在有機化學教學中起著舉足輕重的作用。有機化學實驗是藥學等專業學生必修的一門重要的實踐性和操作性課程,其應堅持的指導思想是:“全面推進素質教育為根本目的,以培養學生創新精神,提高學生實踐能力和操作能力為重點,構建以基礎訓練―綜合應用―研究創新為主線的實驗課程教學體系”。它對培養學生周密思考、仔細觀察、主動探索問題,促使學生掌握化學實驗的基本操作方法和實驗技能、提高學生學習能力、激發學習興趣、培養其科研能力方面具有重要作用,同時也是提高學生綜合素質、培養學生創新能力的重要途徑。
在傳統實驗教學中,實驗教師是教學的主體,而學生則被動地接受知識和技能。學生按教師所講對照實驗指導書按要求操作、運行一遍取得數據即可。顯然這種模式存在許多弊端:(1)理論課上講解一個定理,而實驗課上用實際的數據來驗證這個定理,可以說幾十年不變,內容單一枯燥,其結果是一門課程學完后仍有很大一部分學生對其所學的課程沒有實際應用的感受,所學不知何用;(2)教師經常在講解某個實驗的同時進行演示,造成學生對老師的依賴;(3)學生對實驗設備的運行原理、運行情況了解不深,連一些簡單的故障都不能排除。
可采用的改進方法有:(1)在實驗前,通過網絡指導學生進行預習和主動性的進行實驗設計,將學生推到實驗的主置,使學生從具體實驗入手,查閱文獻資料,設計實驗方案,實施實驗步驟并做出分析等。(2)在實驗中,由2人一組進行實驗,教師作簡單講解后學生獨立完成實驗,整個實驗過程中,教師對學生的操作能力、知識能力、研究能力和創新能力等進行觀察、記錄,作為考核依據,從而掌握有機化學實驗的各項技能和有機化學研究問題的一般方法。(3)在實驗后,指導學生正確撰寫實驗報告,并通過課堂展示優秀實驗報告。注重實驗結果的分析與討論,培養學生分析問題和解決問題的能力。(4)增加綜合型實驗和設計性實驗,在實驗教學過程中,學生有目的地自選實驗課題、儀器設備,自行制訂實驗步驟,分析和處理實驗數據和實驗結果。實驗教師只是做方向性的指導及輔助工作。這種方式才能充分調動學生學習的積極性,激發學生的興趣與信心,培養科學的思維方式和應用能力,提高其主動性和創造性。
總之,近年來,我們致力打破過去傳統的教學模式,從課堂教學的過程、教學內容、教學手段、師生互動等多方面,對有機化學教學模式進行改革實踐。力圖以課堂教學活動進行整體優化設計為切入點,使每一個教師在每一節課中,把握好教學設計與課堂學生狀況的互動關系,從而,感受到課堂中生命的涌動和成長,感受到學生的存在與力量,不斷構建相宜的課堂教學過程,讓學生真正成為情感體驗的主體、思維的主體、思想的主體、自我生命的主體,構建課堂教學新景觀,提高教學質量。
參考文獻
[1]郭春芳.淺談化學教學中的創新教育[J].中國科教創新導刊,2011(25):23~25
[2]趙蘇芳.論化學教學與創造性思維的培養[J].太原城市職業技術學院學報,2006(4):126~127
[3]楊方.論教師課堂提問策略[J].揚州大學學報(高教研究版),2008(3):88~89
[4]于開慶.關于優化化學課堂教學方法的研究[J].中國校外教育,2010(15):27
[5]劉愛蘭.淺談比較法在化學教學中的運用[J].鄂州大學學報,2008(5):67~70
選擇具有代表性的實驗項目,在實驗項目的學習過程中,能更多的鍛煉學生的動手操作能力,能更好的與理論教學結合起來,加深鞏固學生在課堂中所學到的理論知識.實驗項目的類型可以從演示性、驗證性、綜合性、設計研究及其它幾個方面著手設計,由淺入深,由基本操作的學習到合成再到研究性學習,讓學生能夠循序漸進的掌握有機化學實驗的操作及其科學研究的基本素養,培養學生解決實際問題的能力.有機化學實驗常用教材有吳江主編的《大學基礎化學實驗》、蘭州大學版的《有機化學實驗》、黃濤主編的《有機化學實驗》.以蘭州大學版的《有機化學實驗》為例,常見的演示性實驗為有機化學實驗的一般知識,包括實驗室的安全,事故的預防、處理與急救;實驗預習、記錄和實驗報告;常用裝置圖;儀器的清洗、干燥和塞子的配置;化學試劑的取用和轉移;手冊的查閱和有機化學文獻簡介.對于這一部分知識可以借助于多媒體教學,圖文并茂地闡述,并配以操作演示,讓學生在愉悅的學習環境中潛移默化的接受實驗室的一般知識及其安全注意事項.常見的驗證性實驗為有機化合物物理常數的測定;固體有機化合物的分離與提純;液體有機化合物的分離與提純;萃取;色譜分離技術;鑒別結構的波譜方法.這一部分實驗鍛煉了學生的基本操作能力,為以后的合成研究性實驗打下夯實的基礎.綜合性和設計研究性實驗為有機化學實驗中的重點教學內容,主要指有機化合物的合成實驗及其天然物的提取實驗,這一部分實驗綜合了課堂上學到的理論知識以及前面所掌握的基本操作,在一定的自我創新基礎上合成出產品化合物.在這一部分的教學實驗過程中,應注意充分調動學生的獨立思考能力和創新能力,注意培養學生科學素養和科研能力.教師可以提前2-3周把實驗題目及要求下發給學生,學生可以自行查閱資料,寫出詳細的實驗預習報告,然后交予老師檢查、修改,再在老師的指導下獨立完成實驗內容.但是實驗結束后應讓學生自我反思評價,最后教師應做總結,將常見的問題講解分析.
2培養學生對有機化學實驗的興趣
努力激發學生的學習興趣,使學生享受學習的樂趣,是化學教學的任務之一,也是減輕學生學習負擔和提高課堂教學質量的有效途徑.要想提高學生的興趣,除了以自己的興趣去感染學生以為,還應該闡述“有機化學”在學科專業中的重要地位.“有機化學”與“無機化學”、“分析化學”、“物理化學”并稱為“四大基礎化學”,它對后續專業課的學習起著至關重要的作用.化學專業學生畢業后就業或者升學,動手操作能力是必備的一個基礎條件,是學生想要有所發展的基石,使學生重視有機化學實驗,進而激發出學生的學習興趣.另外,在每堂課的實驗講解應多穿插一些化學史和前沿動態,并且引導學生多多查閱相關資料,這樣不但可以拓展學生的科學知識,提高學習興趣,增強求知欲,更有利于培養學生的自學能力.
3注重實驗教學中的安全教育
有機化學實驗相對于其它實驗危險性比較大,教學中會常使用到低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品,會用到一些密閉性的裝置和儀器,這些都是教學中的安全隱患.學生是未來的希望,國家的棟梁,但他們經驗匱乏,知識系統性不強.所以教師在每個實驗開始之前應該強調這個實驗的安全注意事項,并將這些實驗的安全注意事項成文成稿的印發給學生.教師可以介紹引起這些危險的原因和機理,讓學生做實驗時能夠心中有數,明白究竟,最后能夠舉一反三.教師應該將教學中使用到的低沸點、易燃易爆、有腐蝕性、有毒、致癌的藥品羅列總結并粘貼在實驗室的墻上,要求學生在預習實驗時查閱實驗所需藥品的物理參數,讓學生自己通過資料的查閱了解藥品中存在的危害.對于儀器的使用,應將儀器使用的注意事項及其安全注意事項成文成稿粘貼在儀器旁邊,以備學生查閱.
4貫徹低碳環保、綠色和節約理念
有機化學實驗是學生認識低碳環保綠色化學的基本途徑,所以在有機化學實驗的教學過程中應充分貫徹低碳環保和節約理念,教學中滲透低碳綠色化學內容,加強學生的環保綠色意識,具有極其深刻的意義.在實驗教學中,教師應注意補充和介紹一些具有時代性并與低碳環保理念有關的內容,如綠色化學的定義和內涵;低碳生活與地球溫室效應的關系.教師可以改進某些實驗內容,以期達到節約和環保的目的.比如說在做某些合成實驗時,若藥品的危害性比較大,可以按比例減少藥品的用量;在做熔沸點的測定時,可以選擇低熔點的物質萘,這樣就可以將加熱介質濃硫酸換成水,減少了濃硫酸的危險和污染;在做萃取實驗的時候可以將課本中的萃取劑乙醚換成乙酸乙酯,因為乙醚沸點低、用量大、滲透性很強、有毒而且危險,而乙酸乙酯毒性低、污染小、萃取能力強、分層速度快、現象明顯、操作簡單.在實驗過程中應注意資源循環使用,比如說讓低年級的學生用上一年級制備的乙酰苯胺做重結晶及過濾實驗;學生自己做的乙酸乙酯進而可以做萃取實驗;實驗中產生的三廢,不允許直接排入外界,應分門別類地做好廢物回收再利用,盡量做到除產品外的零排放.在實驗教學中,注重學生節約用水和節約用電的教育,因為水和電是每個實驗的必需品,節約了水電,也就間接的體現了綠色化學的思想,也就減少了水電生產過程中的污染,而水電也是生活的必需品,學生也能將這一思想用到生活中,更能體現綠色思想的應用.在實驗過程中,應該減少學生重取藥品、重做實驗的情況.雖然有機化學實驗中學生所用的藥品、用量和反應條件完全一樣,但是出來的實驗現象和實驗結果可能會完全不一樣,所以有的學生覺得自己做的不正確,擔心不能合成出產品,所以重做.但是這完全是沒有必要的,教師應該耐心地向學生解釋,出現差異性是必然的結果,開始現象不對,不一定結果比其他同學差.教師可以引導學生思考實驗現象出現差異性的原因,培養學生分析解決問題的能力.
5盡量多的介紹專業詞匯
目前,隨著全球一體化步伐的加快,以專業英語作為工具獲取知識的能力必將成為擇業和就業的強有力武器.在實驗教學過程中常涉及到具體的操作演示以及儀器的實物介紹等,所以較多地介紹專業詞匯是比較容易讓學生接受的.教師可以通過中英文穿插的方式講解實驗,對于實驗中經常出現的玻璃儀器,如錐形瓶(beakerflask)、蒸餾頭(distillationhead)、三頸瓶(three-neckflask)、冷凝管(condenser)、球形回流管(Ballreturnpipe)等,要求學生盡快記住它們的中英文名稱,但需注意循序漸進,由中文名稱到英文名稱,由簡單到復雜的學習.在學期結束時,可以安排開放實驗的討論,讓學生用英文交流討論實驗方法及改進、討論實驗現象及原因、分析數據得出結論、討論實驗成功或者失敗的原因.將這一部分討論也列入期末考試的一部分,這樣將更有效的提高學生的英文口語及寫作能力,而且積累了很多專業詞匯,為進一步的學習打下牢固的基礎.
6對學生提出嚴格的要求
學生的自控能力有限,自我的學習方法還未形成,避免學生人浮于事,為了實驗而進行實驗,在實驗教學中應對學生提出嚴格的要求.首先課前讓學生寫實驗預習報告,把它作為評價實驗平時成績的一個重要指標.預習報告需要寫出實驗原理及其可能出現的實驗現象、查閱相關物質的物理參數、提出問題,讓學生帶著問題做實驗,這樣不僅可以使學生知道怎么做,還可讓學生懂得為什么要這么做.其次,教師在實驗過程中應認真負責,及時發現并糾正不正確的操作,講解錯誤操作可能帶來的危害,反復強調常見錯誤,如若屢次不改應給予懲罰.再次,要求學生獨立完成實驗報告,以鞏固理論知識并培養學生的分析總結能力,但應嚴防抄襲.最后,若學生實驗失敗,應詳細寫出失敗原因,并給出合理的解釋.
7建立有效的評價、考核方法
大多數的實驗考核主要是由平時成績和期末指定實驗操作考核兩部分構成,這些考核的實驗項目是完全相同的,操作也是可以互相模仿的,所以這種考核方法是體現不出學生的水平,而且很大程度上挫傷了學生學習的積極性.為了改變這種局面,建立有效的評價、考核方法,對學生進行較為全面的考核是非常重要的.可以對學生進行分組,每組人數不必太多,十個學生左右即可,實行教考分離原則,注重實驗內容和基本技能操作兩個方面的考核,考試采用口試和基本操作技能考試相結合的方式.基本操作技能和口試成績的比例可以視具體情況而定,他們相輔相成,基本操作技能主要是指學生對指導教師所指定實驗項目的操作規范、熟練程度等;口試考試在操作過程中進行,即教師隨機提問,包括有機實驗安全知識、實驗原理、實驗儀器設備、基本操作和實驗裝置方面的理論性和技術性問題、以及實驗安全注意事項等.這樣不僅全面考核了學生的實驗操作技能及其基本知識,而且還可以檢查教學目的的實施情況,反饋教學成果.
8實驗教師要不斷自我提升
作為教書育人的教師,在育人的過程中要思考,通過自己的教授能夠給學生留下哪些終身受益的東西,而現在的網絡發達,信息的傳播速度快,所以教師在教學過程中要不斷充實自己,應將每個實驗的基本教學知識把握清楚,應將實驗中可預見的一切問題未雨綢繆,還應拓展知識將最新的科研成果貫穿到實驗教學中去,激發學生的學習興趣,保證學生的實驗安全.實驗教師應該參與科研工作,這不僅能更新自己原有的知識,而且能夠了解化學的發展以及相關領域的最新進展,并把這些信息融入到實驗教學中,以彌補在教材中缺乏對實驗背景知識及相關領域進展介紹的不足.蘭州大學版的有機化學實驗書對實驗藥品、用量和實驗步驟都敘述相當詳細,學生常常依葫蘆畫瓢,只能獲得一些表觀印象.但實際上有機化學實驗能非常有效的鍛煉學生的實驗操作能力,而且還能培養學生的科學素養.教師可以在實驗課堂上的前半個小時的講解中穿插科技前沿知識,這樣不僅能夠更新教學內容,使科研與教學有機的結合起來;而且還可以拓寬學生的知識面,增強學習興趣.除此之外,教師在實驗過程中應該引導學生獨立思考,讓學生觀察記錄實驗現象,提出問題,分析原因,得出結論,培養學生的科學思維能力.如在做乙酰苯胺的制備實驗中,可以介紹其在醫藥方面的應用,稍帶講解最新的退燒藥尼美舒利替代品(呱西替柳干混懸劑);在做乙酰水楊酸的制備實驗中可以講解乙酰水楊酸的發現史及其應用價值,提出開放式問題,為什么解熱鎮痛藥要用乙酰水楊酸代替水楊酸;在做從茶葉中提取咖啡因的實驗時,讓學生自己查閱資料詳細敘述脂肪提取器的原理及其使用方法,并分析脂肪提取器的優點.但所有這些僅僅是為實驗教學提供服務,不可喧賓奪主大幅度展開討論,否則會影響實驗教學的進度.
9小結
關鍵詞 醫用化學 護理專業 教學方法 實驗教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.10.045
Research for Teaching of Medical Chemistry in the Nursing Major
LI Minghua, LAN Ting, WANG Baolong, GAO Peng, ZHANG Junna , HE Wei*
(Department of Chemistry Fourth Military Medical University, Xi'an, Shaanxi 710032)
Abstract Medical Chemistry is a required course for the nursing major, in order to improve teaching effectiveness, analyzed the situation of students, explored teaching methods, and combined with experiments to enhance the cognitive, good results have been achieved.
Keywords Medical Chemistry; nursing major; teaching methods; experiments
隨著社會的快速發展,護理觀念也發生了轉變,高級護理人才不僅要具備扎實的專業基礎,還要有合理的知識結構,同時具備一定業務能力。“醫用化學”是護理專業的必修課,對于這門課程的學習,力求使學生全面了解醫用化學的內容,拓展知識面,為之后的學習提供必要的基礎知識和技能。這篇文章從學生現狀入手,對教學方法進行探索,同時注意加強實驗教學,在實踐中取得良好效果。
“醫用化學”是我校護理專業的必修課,覆蓋面廣,知識繁多,總課時6時,其中理論課60學時(無機部分26學時,有機部分34學時),實驗課時,通過醫用化學的學習,同學們既掌握了溶液、原子結構、分子結構、膠體等基礎化學的知識,又掌握了有機化學的知識,含有不同類別官能團的化合物在本課程中逐一講到,包括鏈烴、環烴、鹵代烴、醇酚醚、醛酮醌、羧酸、含氮化合物、糖類化合物等等,對于學生后續的課程及實踐奠定堅實的理論基礎。如何加強護理專業學生的化學理論基礎,提高她們對于化學知識理論與實踐的應用,是高等教育工作者需要探索和思考的問題。然而,我校的護理專業的同學根據學前情況分析可知,護理專業的學生學習程度層次參差不齊,一少部分學生高中學的理科,有一定的化學基礎,另有一部分學生高中學的文科,化學基礎相對薄弱。此外,課程的學習主要以講授基礎知識和基本理論為主,缺乏和臨床實踐的緊密聯系,而導致學生對醫用化學的重要性認識不足,缺乏學習的積極性。基于上述問題,我們在教學過程中進行了一系列的改革。
1 教學方法研究
教學過程是由教師和學生兩個方面構成,改進教學方法,提高教學效果是每一位教師義不容辭的責任,針對學生自身及思想上的問題,筆者認為應采取適合的教學方法來克服學生在學習中的困難,因此對教學方法進行研究。
1.1 激發學生興趣,注重醫學和化學的聯系
興趣是最好的老師,興趣一種特殊的意識傾向,是產生學習動機的重要因素。上課的時候針對重點內容提出一系列問題,引起學生興趣。例如講授醇類物質時,可以從較為簡單的乙醇入手,乙醇是學生都十分熟悉的物質,具有特殊氣味,臨床上可以用于消毒,它的結構中有一個羥基,羥基的存在使得乙醇具有特殊的化學性質,它怎樣影響化學性質呢,從此引入醇類物質化學性質。學生從自己熟悉的物質應用開始,增加她們學習化學性質的興趣。
1.2 改善授課方式,避免灌輸式教學
“醫用化學”這門課程內容繁多,包括無機化學部分和有機化學部分,有大量的基礎知識和理論,按照課本純粹講授這些內容,學生會覺得枯燥乏味,所以授課時要避免灌輸式教學。在教學中要改善授課方式,可以多運用一些教學方法,在教學中可以對學生進行啟發,增強學生學習的主動性;可以進行舉例,增強學生的認識;可以在課堂上與學生通過提問進行互動,活躍課堂氣氛;還可以通過比較增加學生記憶。在教學中將幻燈片和板書聯合使用,力求將知識點講得清楚透徹。
隨著信息化教學的日益發展,教育信息化給教育領域帶來了巨大的變革,教育者和學習者可以借助越來越多的現代媒體,教育資源和方法進行雙邊活動。網絡課程是較為傳統的信息化教學方式,我校已建立了醫用化學的網絡課程,同學們可以用學號登錄網站,在線答題,復習課程,向老師提問;同時,老師也定期登錄網站,給同學們答疑,這樣一來學生和老師不用去教室就可以解決學習中的問題,達到很好的教學效果。除網絡課程之外,一些新興的信息化教學方式也逐漸發展起來,微課、慕課、電子書包更是信息化教學發展的新熱點,對于新鮮的教學方式老師和學生都需要進一步的學習和了解。微課是一些短小精悍的視頻,這些視頻可以用于同學們的自主學習,我校網站上有微課的教學資源,同學們在課后可以通過微課復習或預習知識點,起到很好的自學作用。
1.3 教授學生自主學習的方法
任何課程的學習都需要及時的歸納總結,醫用化學亦是如此,尤其是其中的有機化學部分,有機化合物的種類繁多、結構復雜且與生產生活聯系密切,因此有機化學是醫用化學的難點之一,但是通過學習,同學們會發現有機化學有很多共性的東西,所以在學習中需及時復習,并且多歸納總結。在學習中,老師和同學們總結出了許多有趣的學習方法,如比喻記憶法、比較記憶法、聯想記憶法、口訣記憶法等,通過歸納總結提高了學生的學習興趣最終達到提高教學效果的目的。比如在含氮有機化合物中講到的氨基酸,通過學習同學們都知道氨基酸是一類具有特殊意義的化合物,它是蛋白質的基本組成單位,蛋白質是生命活動的物質基礎,所有器官組織都有蛋白質,沒有蛋白質就沒有生命,因此,氨基酸的重要性也就不言而喻,在學習中對于氨基酸的學習,同學們要掌握它的結構和8種必需氨基酸,這8種必需氨基酸在記憶的時候,同學們反映不是很好記,就算當時記住了過后也會忘記,如何能夠讓同學們簡單輕易地牢記呢?老師想出了一個好辦法,可以將8種氨基酸變成一句簡單的話語“笨蛋來宿舍晾一晾鞋”采取諧音的方式讓同學們牢記,“笨”對應苯丙氨酸,“蛋”對應蛋氨酸,“來”對應賴氨酸,“宿”對應蘇氨酸,“舍”對應色氨酸,“晾”對應亮氨酸,“一晾”對應異亮氨酸,“鞋”對應纈氨酸,這樣一來,同學們對于這8種氨基酸的記憶就非常深刻。
2 理論聯系實踐 注重實驗教學
化學實驗是化學教學中不可或缺的一部分內容,如何使學生快速掌握基礎知識和基本技能,提高靈活運用知識的能力,培養和發展學生思維能力和創新能力,化學實驗起著舉足輕重的作用,通過實驗教學集中體現學生的知識、技能和各種能力。實驗課程的設置可以激發同學們學習的積極主動性,將實驗現象和理論課知識結合起來,比如阿司匹林的合成實驗,理論課上已經講過了鄰羥基苯甲酸,酸酐和乙酰水楊酸的結構式,物理性質和化學性質。通過實驗,同學們可以實際觀察原料鄰羥基苯甲酸的顏色,性狀,再通過與乙酸酐的反應生成乙酰水楊酸(阿司匹林),實驗完畢再對酚羥基進行鑒別,理論課上講過酚羥基遇到三氯化鐵會呈現紫色,同學們在實驗中可以實際觀察到顏色變化,結合理論知識進行解釋,這樣一來,同學在實驗中有更加深刻的感性認識,同時鍛煉了同學們的實驗操作能力。
2.1 實驗組織階段
在實驗課上課之前,同學們要了解本次實驗的實驗目的和實驗條件,熟悉本次實驗的理論知識,在規定的三個學時內按照要求完成實驗教學任務。
2.2 實驗進行階段
實驗課開始后,教師要對各位同學的實驗進度以及同學們提出的問題進行講解,充分調動學生的學習興趣,對于實驗中出現的現象要能夠讓同學們自己聯系理論知識,以理論聯系實踐,實踐驗證理論的方式掌握課本中的知識。
2.3 實驗總結階段
實驗課結束后,對實驗中出現的問題,教師要及時總結歸納,與學生進行探討,最終以實驗報告的形式提交。通過實驗總結,可以理清學生的思路,形成科學的思維方式,培養學生良好的科研素質。
參考文獻
[1] 謝夏豐,孫東.護理專業醫用化學教學改革探索[J].醫學教育探索,2009.5.8(5):523-526.
[2] 韓美芬.化學實驗在教學中的重要作用[J].新課程改革與實踐,2011.6(10):168-169.
[3] 劉慶昌.論教學活動藝術化的實質[J].教育學報,2010.8.6(4):43-48.
[4] 吳芳輝.大學基礎化學教學研究[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2010.9.27(5):119-120.
[5] 胡榮華,隋巖,方小牛.探究教學在大學有機化學教學中的應用[J].化學教育,2011(9):39-41.
[6] 李小紅,沈雁英,孫繼紅.完善教學質量控制管理體系對臨床護理教學的作用[J].中華護理雜志,2011.9.46(9):937-938.
[7] 徐偉,凌偉堅,林珠燦.中藥化學教學方法改革探討[J].基礎醫學教育,2011.5.13(5):433-435.
實踐性教學對藥學本科教學非常重要。目前國內各藥學專業都開設了相應的實驗課程,如有機化學實驗、化學分析及儀器分析實驗、藥物化學實驗、天然藥物化學實驗、生藥學、藥劑學實驗及藥理學實驗等,這些單元實驗課程對培養藥學本科生的基本動手能力非常重要。但從研究生的培養情況及制藥企業對藥學本科生的反饋中得知,學生掌握這些基本操作后,并不能將所學知識靈活運用到后續的學習和工作中去,對新藥研發的基本流程沒有系統的認識,僅對單一實驗有印象,整體把握能力差,對知識掌握分散,自主學習能力不強。基于此,很多高校都積極改革實驗教學,提高教學成效。筆者所在學院提出了藥學創新實驗,該課程是將藥物化學、藥物分析、藥物制劑、藥理學這四個基礎實驗模塊進行科學整合,以實現多學科交叉融合,培養學生對于藥物研發的全局觀和基于學科交叉的創新觀念。按照藥物研發的程序進行課程設計,通過教師引導,學生自主探索、查閱資料、設計實驗方案、自主完成實驗,使學生體驗藥物研發的全過程,了解藥物研發并不僅僅涉及某一門課程,一個藥物從設計、研發到上市需經過多個系統性的實驗,涉及多個學科。在實施過程中主要在實驗方案設計、實施、實驗報告提交等方面進行了創新改革。
1.實驗方案的設計
本實驗課程將學生進行分組,每組3名學生,以組為單位進行課程方案設計及實施。在課程結束后,以組為單位提交課程的相關考核內容。與學生之前接觸的基礎實驗模塊不同,該課程為創新實驗,需要學生在任課教師給定的實驗題目下,自行查閱資料,設計實驗方案。本課程選擇阿司匹林為研究對象來了解藥物研發的完整流程,阿司匹林為經典的解熱鎮痛藥,其合成、分析、制劑、藥理方法等均有文獻報道,且原料易得,難易程度適中。以此為教學內容方面學生能通過文獻的查閱與分析,設計得到較合理的實驗方案,在有限的學時內完成藥物研發的全過程,實現藥學創新實驗的預期目標。而不會因為題目太過于創新而遇到某一知識模塊無法完成,影響課程的整體推進。另一方面,學生也可基于文獻方法對其感興趣的部分或不合理的地方進行改進,滿足學生創新的需要,提高其創新意識。
在具體方案設計時,因學生并未系統地學習過文獻檢索,由指定任課教師先講解中國知網(CNKI)、維普等中文數據庫以及SCIF英文數據庫的查閱方法,然后由各任課教師階段性地布置學生查閱本單元要求的相關資料,并以提問的方式引導學生文獻查閱的方向和重點。學生初步完成方案設計后,在指定時間段內與各負責教師討論,任課教師就實驗方案提出問題,啟發學生提出修改意見,再進一步查閱資料、完善設計方案,反復幾次,最終形成合理可行的實驗方案。例如,任課教師在給學生布置阿司匹林的合成路線設計時,先請學生仔細分析阿司匹林的結構,初步推測其可由水楊酸乙酰化制得,再進一步請學生結合已學過的有機化學知識,分析該乙酰化反應適合的試劑、是否需要催化劑等,這些引導有助于學生分析判斷所查閱文獻的合理性,進而制訂可行性較強的合成路線。待學生初步確定實驗方案后,提問學生按照方案設計的反應完成后,反應體系里有哪些物質,每一步后處理的目的是什么,得到粗品后如何進一步純化,常用的純化方式有哪些,哪一種更適合阿司匹林,為什么?通過這些啟發和引導,讓學生進一步完善和明確實驗設計。同時,任課教師要將藥物研發的整體思路貫穿在學生的方案設計中,如提問學生合成時要投多少原料才能制得滿足分析、制劑及藥理部分需要的阿司匹林。由此引導學生在方案設計時要有全局觀,要對合成、分析、制劑、藥理的方案統籌分析,做到環環相扣,首尾兼顧,達到藥學創新實驗的目的。
2.實驗方案的實施
本課程教學實施前制定了詳細的教學計劃,主要包括資料的查閱與整理、實驗方案的設計與討論、阿司匹林的合成及純化、阿司匹林原料藥的鑒別及性質考察,阿司匹林納米乳的制備與性質研究、阿司匹林納米乳的解熱鎮痛作用研究,最后進行數據處理與總結,形成實驗報告。各教學模塊都有指定的相關專業的任課教師負責。
每組學生在規定的時間范圍內按照設計的實驗方案在各負責教師的指導下完成各實驗模塊。區別于以往的基礎實驗,學生需自己提交試劑購買計劃,然后按照文獻方法自行處理試劑,選擇儀器。而在以前的實驗中,這些工作均由準備室教師完成,學生接觸不到。在本課程改進方案中,任課教師除按照設計方案指導學生實驗外,還將儀器的適用范圍、使用方法、維護保養的知識貫穿其中,潛移默化的培養學生的科研能力。在學生按照設計方案進行實驗的過程中,任課教師就實驗中的一些現象和數據與學生進行討論,尋找解決問題的創新性途徑,如學生在進行阿司匹林的重結晶時,按照文獻方法得不到純品,任課教師引導學生從阿司匹林和其雜質的溶解度差異的角度考慮,重新嘗試不同的重結晶溶劑,經過反復實驗,最終得到阿司匹林純品。又如納米乳的制備過程中,如何得到適合的粒徑、載藥量及包封率的納米乳至關重要,教師通過引導,使學生認識到實驗中的每一個環節,包括實驗設計,對實驗結果均會產生很大的影響。
在本課程的實施過程中,學生意識到每個實驗模塊都是對下一個實驗模塊的保障,一定要保質保量地完成,而不是照著操作簡單復制一遍。在遇到實驗難點時,將文獻與實驗相互反饋,反復實踐,力爭解決問題,達到預期目標。這些都激發了學生對科研的興趣,挖掘了學生的潛力,培養了學生主動學習的能力,增加了學生對藥物研發的全局觀。
3.實驗報告的提交
實驗完成后,學生先將數據整理、匯總,然后以小組為單位形成書面的實驗報告。本課程在成績評價體系方面也有所創新,評分標準涉及實驗方案設計、儀器試劑的準備、實驗過程的安排、實驗操作的規范程度、實驗討論、創新點及學生的科學作風等多方面,而且更側重于學生對實驗的思考和討論,更注重學生對實驗整體過程的把握而非實驗結果。在此評分標準的基礎上,本課程先給小組評分,再在小組評分的基礎上給予個人差異化,有助于增強學生的團隊協作精神。
4.教學反思與評價
經過三屆學生的教學實踐檢驗,該課程教學效果良好。實驗過程中學生的積極性很高,勤于思考,通過文獻和實驗數據的相互反饋,不斷改進,最終都順利完成了課程學習,并撰寫了總結報告。
4.1將藥物研發的全局觀和整體性思路引入藥學本科實踐教學體系中
本課程使學生在本科階段了解藥物研發的過程以及所學知識和技能在此過程中所處的地位,注意各學科在藥物研發過程中的相互銜接和配合。在本課程中,學生從藥物研發的起點一藥物合成出發,經過合成、質量分析、制劑研究,最后進行藥效學實驗,完整地完成了藥學研究的全過程。在此過程中,學生是課程的主體,通過分工合作、小組討論的形式,自行設計方案,再和指導教師進行溝通交流,培養了學生獨立思考和交流合作能力。經過自身實踐,學生更加深切地體會到藥學各學科在藥物研發中所處的地位及相互關系,形成了藥物研發的整體概念。
4.2加強了學生對于完整藥物產品開發流程的綜合性認識和框架性梳理,建立起了立體的藥學知識構架通過阿司匹林這個具體的藥物研發項目,學生將課本所學的理論知識靈活應用,融會貫通,指導本課程的實驗工作,再通過實驗數據的反饋信息,進一步加深對所學知識的理解,使學生感受到了‘‘學有所用”,有助于激發學生的學習熱情和動力,更加明確了學習方向,也對藥學知識體系有了進一步的認識。同時,本課程具有交叉學科的優勢,能讓學生充分理解藥物開發需要的知識、技能、研究思路以及研究內容,構建了藥物開發的系統構架。
4.3提高了學生的文獻查閱能力及動手能力,將所學知識與實踐相結合
課程改革的目的之一是發揮學生的主動性,引導其主動學習探索,文獻查閱是這一過程中不可缺少的環節。本課程將文獻查閱的方法逐步灌輸給學生,引導學生獨立查閱文獻,設計實驗方案,解決實驗中遇到的問題。通過這種方式,培養學生的獨立工作能力,使學生在以后的學習工作中受益匪淺。另外,本課程是一門實驗課,實驗室動手能力是完成本課程的關鍵因素之所以本課程也進一步加強了學生各藥學相關學科的操作技能,培養了全能型藥學人才。同時,本項目的完成需要理論和實驗相互支持、反饋、驗證,所以課程的完成過程也是培養學生理論和實踐相結合的過程,具有重要意義。
4.4提高了任課教師的教學水平
由于本課程的設計與以往的實驗不同,沒有固定的實驗操作方法,學生設計的實驗方案不盡相同,這對任課教師的知識面、科研能力、創新思維、溝通能力、教學技巧等都有很高的要求,促使任課教師不斷提升自身科研素質和自我修養。
4.5學生評價較好
完成該門課程的一些小組在實驗報告中寫出了自己的感受和對課程的評價,如‘‘整個實驗過程充滿了很多小插曲,有實驗失敗的懊惱也有解決問題的成就感帶來的快樂。因為是第一次自己設計實驗,而不再是按照實驗教材,老師講解的照搬,個人的能動性就調動了起來。其次是團隊合作也很重要,我們這一組應該是三組中團隊凝聚力最差的,當然作為小組負責人這一點上我也需要反思。我們組在實驗過程中也出現了不少問題,而且在藥化和藥劑實驗上花費了很多時間,重做了很多次方面是因為操作不夠熟練與規范,另一方面是實驗前設計方案時考慮不周全造成的,這說明我們組在優化方案上以及操作上還需要多花些時間。科研需要腦和心,腦即動腦,心即耐心。感謝學院提供了一次這么好的機會給我們進行科研訓練。”“通過討論、查閱文獻、制定方案到實驗方案的實施,提升了我們藥物研發的全局觀、實驗方案設計能力、嚴謹認真、合理安排時間、冷靜應對突發狀況的能力,我們從每一次失敗的實驗中認真反思、吸取教訓、總結實驗規律來彌補實驗經驗欠缺的空白。這是一次成功的實驗學習課,我們提前接觸以后的學習模式,積累了屬于自己的實驗技能。”
[關鍵詞] 行知教育思想 真實課堂
偉大的人民教育家陶行知先生在20世紀30年代提出:生活即教育,社會即學校,教學做合一,強調教育要與生產、生活實際相結合,生活需要什么,就教什么,學以致用,反對死讀書。《普通高中化學課程標準》也明確提出:高中化學課程是在九年義務教育基礎上,以進一步提高學生的科學素養為宗旨,激發學生學習化學的興趣,尊重和促進學生的個體發展,幫助學生獲得未來發展所必須的化學知識、技能和方法,在實踐中增強學生的社會責任感,能運用化學知識解釋生產、生活中的現象,解決與化學有關的一些實際問題。今天,離偉大的人民教育家陶行知先生生活的年代已過去了半個多世紀,新課程改革也已進行了很多年頭,高中化學課堂教學中依然存在著諸多弊端,化學教學脫離實際,割裂化學與生產、生活實際的聯系,忽視學生解決實際問題能力的培養,單純傳授化學知識,為學化學而學化學,學生對學習缺乏興趣,教學效率極其低下。如何搞好新時期高中化學課堂教學?課堂教學與生產、生活實際相結合,構建真實課堂是關鍵。
一、課堂導入真實化 激發學習興趣
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學又是一門在生產、生活實際中有廣泛應用的自然科學。以生產、生活、科學研究、化學實驗中的實際問題導入新課,導入對某一知識點的學習,讓學生感受到化學知識就在自己的身邊,認識到化學知識的重大作用,激發學生學習化學的興趣。例如學習“氮的氧化物”時可用“雷雨發莊家”導入新課;在學習“用途廣泛的金屬材料”時可通過“如何區分電線質量的好壞?” 導入新課;在學習“膠體的性質”時,以“在大河的入海口會出現小島以及不同品牌的墨水混用會堵塞鋼筆”導入新課;在學習“硅及其化合物”時,以從古到今各種硅的化合物在生產、生活中的應用導入新課等等,這樣導入新課,使學生感受到日常生產、生活離不開化學,學好化學能解決很多實際問題,可有效調動學生學習化學的興趣,大大提高課堂教學效率。
二、課堂探究真實化 獲取真知
前蘇聯教育家贊科夫說過:“學生對周圍世界有了多方面的深刻認識,就能夠形成他們鮮明的良好的學習態度,如果把周圍世界的認識壓縮成學生吃不飽的一份‘口糧’,那么這正是學生對學習,對學校失去興趣的原因之一。”在化學教學中如果教師只是紙上談兵,照本宣科,脫離學生實際,忽視學生身邊最熟悉的化學現象及生活經驗,把豐富的化學知識壓縮成一份干巴巴的“口糧”,那么學生學習起來自然就覺得枯燥無味了。
課堂教學過程中教師應注意創設生動活潑、引人入勝的真實的情景,引導學生通過探究,自主構建知識體系,獲取真知。如學習氯氣時以2005年3月29日發生在京滬高速公路淮安段的一起惡通事故為背景(2005年3月29日晚,京滬高速公路淮安段,一輛載有35噸液氯的山東槽罐車與另一輛山東貨車相撞,槽罐被撞裂,導致槽罐車液氯大面積泄漏,造成公路旁3個鄉鎮村民重大傷亡。到30日下午5時,已中毒死亡27人,送醫院治療285人,組織疏散村民近1萬,造成京滬高速公路宿遷至寶應段關閉20個小時,當地消防官兵用吊車將槽罐吊起放入一水塘中,加入大量石灰進行處理。)播放相關視頻,引導學生探究:為什么一罐氯氣泄漏造成如此之大的危害?為什么事發地附近很多綠色植物的葉子變成了白色?為什么可以用石灰消除氯氣的危害?用石灰處理和用水處理哪個更好?為什么?
再如,學習影響化學反應速率的因素時,可設計如下一組學生實驗:
探究影響化學反應速率的因素
1.取兩支試管各加入2滴洗滌劑,再在其中一支試管中加入2 ml 12%的雙氧水溶液,另一支試管中加入2 ml 4%的雙氧水溶液,觀察氣泡產生的快慢。
2.取3支試管都加入2 ml 12%的雙氧水溶液和2滴洗滌劑,并將其中一支試管置于冰水中,一支試管置于熱水中,觀察3支試管中氣泡產生的快慢。
3.取兩支試管加入2 ml 12%的雙氧水溶液,在其中一支試管中加入少量二氧化錳,觀察兩支試管中氣泡產生的快慢。
4.通過以上三組實驗,觀察、思考影響化學反應速率的因素有哪些?它們是如何影響化學反應速率的?
設計對比實驗,每次改變一個條件,讓學生通過具體的實驗探究、現象觀察,分析總結影響化學反應速率的因素。通過學生的主動參與,獲取相關知識,不僅學習了知識本身,還學習到科學的研究方法,在具體探究過程中,還可以學習到實驗操作技能,培養學生的合作精神。
目前的實驗教學中仍有部分教師以講實驗代替做實驗,這樣做,學生缺乏真實體驗,知識掌握不牢,技能難以形成,脫離實際,紙上談兵,學生解決實際問題的能力很難提高。
三、課堂史料真實化,育人細無聲
讓化學史走進課堂,不僅能使學生對抽象、枯燥的化學內容增加人性的理解,還有助于培養學生實事求是的科學品質和健全的人格。在化學發展的歷史長河中,眾多科學家探索科學真理,努力創新發明,為人類社會的進步和發展作出了巨大的貢獻。正是他們,在給人類留下豐富物質財富的同時,也留下了不朽的精神財富,他們對科學勇于探索和獻身精神,實事求是的科學態度,對國家民族的高尚情懷,對美好事物追求的崇高理想,都會對學生的人生產生深遠的影響。
19世紀德國化學家李比希,在有機化學實驗方面的研究成果多得驚人。1823年的一天,他從食鹽母液中分離出一種深褐色的液體。這種液體與當時已知的氯化碘的顏色、狀態、性質極為相似,因此,他沒有研究,就認定是氯化碘,并在試劑瓶上貼上標簽。3年之后,法國一位年輕大學生巴拉德在得到一種紫色的固體---碘晶體以后,發現母液底部總是沉著一層深褐色的液體,并散發出刺鼻的氣味。他對這種意想不到的奇怪現象詳細地進行了研究,經巴黎科學院嚴格審定,終于證實:這種深褐色的液體是人們還沒有發現的新元素----溴。李比希聽到這個消息,馬上想到自己那瓶“氯化碘”。他對照巴拉德《海藻中的新元素》的論文,認真鑒別自己那瓶“氯化碘”中的物質,確認自己在3年前發現的正是溴!他追悔莫及,由于自己的草率,竟錯過了重大發現。他取下“氯化碘”的標簽,換上“溴”的新標簽。將“氯化碘”的標簽掛在自己床頭上,警醒自己。并在自傳中寫到:“從那以后,除非有非常可靠的實驗根據,我再也不輕率地自造結論了。”事實證明,李比希的確在教訓中成熟起來,他一生在化學方面做出了重大的貢獻,并首先把化學應用于農業,成為農業化學的奠基人之一。
化學史上化學家求真求實的例子還有很多,如瑞利和拉姆塞從第三位小數上存在的差異發現氬,居里夫婦從數噸的瀝青礦中提取0.18g氯化鐳,將這些內容穿插在教學過程中,讓學生了解科學家們求實的過程,不僅可以學習到化學知識,學習到科學的研究方法,訓練學生的思維,使他們從真理本身及真理的發現過程中受到啟迪,春風化雨,潤物無聲……
四、課堂訓練真實化,解決實際問題
課堂訓練要精選習題,選擇哪些在生產、生活、實驗、科學研究中的實際問題引導學生進行研究,讓學生在具體、真實、有趣的情境中,運用所學知識創造性地解決實際問題,如學習醛類有關知識,提問學生如何除去室內甲醛?學習金屬化合物時,引導學生分析人體中胃酸過多應如何處理?若某人胃潰瘍非常嚴重,應指導他服用含Al(OH)3的藥物,還是服用含NaHCO3的藥物?為什么?學習鹽類水解,引導學生分析草木灰與過磷酸鈣能否混在一起施用?學習了銅鹽有關性質后,引導學生分析,如何鑒別真假無水乙醇;學習了影響物質溶解性的因素后,引導學生分析化工生產中為了從溶液中得到某種固體,可以采取哪些措施降低該物質的溶解度等等。通過具體、真實的問題求解,提高學生解決實際問題的能力。
五、課堂延伸真實化,放大化學學習的價值
生活本身是一個巨大的學習課堂,教師應該注意創設大課堂情境,鼓勵學生在日常生活中尋找問題,鼓勵他們運用所學知識解決實際問題,豐富改善自己的生活,在實踐中歷練和提高自己解決實際問題的能力。 如學習“硫和氮的氧化物”后,組織學生開展“酸雨的形成及危害”的研究性學習;學習了電化學知識后組織學生進入社區開展“廢舊電池的危害”義務宣講活動;學習了烴后,要求每一位學生回家針對自家灶具,分析如何提高燃料的利用率、減小污染。
總之,真實化的課堂有利于克服傳統化學教學中只注意知識和技能傳授的弊端,有利于激發學生學習化學的興趣,主動參與學習的熱情,鍛煉和提高學生解決實際問題的能力,體現化學學習的功能和價值,落實新時期課程改革的精神,提高課堂教學效率。
參考文獻:
[1] 黃濟.教育哲學原理[M].山西教育出版社,2000