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有机化学的应用范文1
[关键词]计算机化学软件;有机化学教学;教学效率
随着互联网新时代的到来,计算机给我们工作的各个领域带来了生机的同时,也给我们的学习工作带来了福音,因此,在大学有机化学教学中扮演重要角色的计算化学软件凸显出了其魅力所在,计算化学软件可以把一串串化学元素符号不再是以前传统的二维平面展示学习,替代它的是最新的三维模式,使化学元素在课堂上表现得栩栩如生,吸引住了当代大学生好奇的眼球,并且同时还可以更彻底理解有机物质的内部构造,给想象力空间感差的学生带来了学习的兴趣,提高了同学们主动学习的浓厚的兴趣,从而改变同学们过去被动学习的坏习惯,再到现在的发现问题解决问题的能力的培养,这种模式改变了投影仪加幻灯片的传统上课模式,不但对传统教学的缺陷加以弥补,而且培养了同学们的学习有机化学的兴趣,高效的达到了大学有机化学教学的目的。
一、大学有机化学现阶段面临的问题
(一)同学对有机化学立体结构存在想象力欠缺问题
通过对中学有机化学的学习,我们了解了有机物中,简单的有机分子内部结构及其性质,但是在大学的有机化学学习中,对有机化学中有机物的研究更趋于专业化,多元化。所以我们所接触的有机物的内部立体结构也变得极其变化多端,往往在复杂结构的大前提下,所伴随发生的变化也五花八门,一种性质微小的改变就可导致整个反应产物的改变,所以大部分同学对有机物内部立体结构的学习也就产生了恐惧和厌倦心理,长久发展下去也就对有机化学的学习失去了信心,对于大学有机教学中所存在的这个问题,学者也进行了综合分析,导致这一情况发生的根本原因就是同学普遍存在空间想象力欠缺的问题,为了弥补同学们普遍存在的这个问题,所以引进计算软件的普及显得尤为重要。
(二)传统的上课模式失去了兴趣
众所周知,兴趣是最好的老师,进去了大学,老师运用传统的ppt讲课,对于新时代的大学生也就失去了新鲜感,吸引不住大众的眼球,导致学生接受知识很被动,被传统的教学模式感到厌倦,所以同学们不能在课堂上积极的活跃起来,久而久之同学就对这种传统的上课模式上课感到疲惫,也就失去了学习有机化学的兴趣,而对于现阶段的最新计算软件的提出,对这个问题的出现也可以得到及时解决,不仅可以解决老师备课难的问题,更可以活跃课堂气氛,抓住学生的眼球,使每节课都可以达到教学大纲上高效的达到目的。
(三)相对于发达城市,教学条件的落后
由于我国各个城市经济发展并不均衡,导致教育水平也有所差距,在沿海发达城市的教育水平相对于内地相对较高,我国坚持科教兴国,人才强国的伟大战略,教育水平的决定性因素除了软件设施之外,硬件设施更是一个难以逾越的因素,许多地区至今仍然使用传统的教学仪器,无法与现代化教学相接轨,大大落后与当代水平,比如现代计算软件的使用,给贫困地区带来了极大困扰,利用现代化计算机软件可以很大程度调动孩子的学习积极性,培养孩子独立思考和解决问题的能力,在大学有机化学学习展现的尤为突出,通过传统的教学模型已经远远不能达到教学目的。
二、计算软件对于有机化学教学的立体模型的展示
传统的有机化学教学模式,在有机分子立体结构通过教材的讲解,以及实验室所提供的曲棍模型对有机分子内部结构了解,这种途径使同学很难理解较为复杂有机物质的内部构造,无法突破有机化学教学中的重难点,这样的教学模式仅仅处于表面的学习,很难进一步深入学习,更无法到达活学活用的教学理念,可见在有机化学的教学中,有机分子的立体结构的想象变得尤为重要,也是有机化学教学中的难点突破口,突破了物质内部结构以及包含的键和自由基的类型,可以准确判断该物质所发生的变化及其产物。因为它与物质所发生的化学及其物理变化所发生的变化类型和结构有着密切关联,而科技的发展,巧妙地弥补了这个缺陷,比如可以利用现在较为普遍的软件chemoffice等相关化学辅助类的教学软件,可以清楚的展示有机化学分子的立体构造,使同学透彻理解有机化学分子的本质,我们用Gaussian03软件研究甲烷分子结构,步骤也较为简单:首先需要建立甲烷分子模型,之后对甲烷分子立体模型进行优化,为了有效体现甲烷的立体结构,就需要改变四个C–H键之间的角度,将scan输入其中,最后对整体进行调整,达到稳定的立体结构。可以形象的展示出来甲烷的立体结构及其内部所包含的键的类别。
三、对有机物的特性研究分析
对于有机物的某些潜在性质的研究,除了观察其发生的化学,物理反应来进行判断,还可以运用辅助软件进行透彻模拟,例如我们进行有机物的周围电子的存在形式,凭借纯粹的想象,想象电子的跃迁,从基态变为激发态,其中电子的得失,仅凭想象很难达到学习应有的效果,可以运用计算软件帮助学生理解概念性的知识,这样可以把抽象的概念转化为生动形象的动画来进行演示,可以一目了然的表达效果,不仅降低了学生学习时的难度,更缓解了老师备课时的压力,可谓一举两得,通过对有机物的相对参数和物理特性分析,我们可以借助che-moffice软件辅助完成教学任务,可以分为以下几个步骤:首先打开chemoffice来描绘一个苯环的分子结构式,接下来通过点击view菜单下的选项进一步计算其相对分子量,其中包含的π键数目,从上图我们可以一目了然地看出苯环属于有碳碳键交替构成的6元环,键角也可以更透彻明了的看出来,从我们实验室的实验可以得出,苯不能使溴水或酸性KMnO4褪色,这说明苯中没有碳碳双键。进来研究证明,苯环主链上的碳原子之间并不是由以往所认识的单键和双键排列(凯库勒提出),所以每两个碳原子之间的键均相同,是由一个既非双键也非单键的键连接(叫大π键)。(可理解为平均化的价键,介于单键与双键之间,兼具二者性质,既可以取代,又可以加成),进而我们对苯环的研究更深入了一步。
四、演示动态情况下的反应机理
在有机化学反应中,往往伴随着内部能量的变化和新产物的产出,我们运用新计算软件将其抽象的过程加以模拟化,使反应机理过程所伴随的变化得到展现,使我们将其难点一网打尽,牢固掌握核心课程内容,我们以一氯甲烷取代卤素的反应为例子进行论证分析,可以使用Gaussian03软件进行模拟,首先分别对反应物CH3CL+Br-和对应产物的分子模型进行构建,使用QST2方法搜索反应物过度的中间产物,得出整个反应过程的发生情况,在整个反应过程中,可以看到亲试剂Br-从基态的CL-的背面逐步接近中心的碳原子,逐步形成Br–C键,同时中心的碳原子也发生了变化,其上部的基态氢原子也向离去基态的方向发生偏转,当在中间过渡态时,中心碳原子呈现的为sp2杂化,而在同时其他三个3个基态原子与形成的直线在同一平面上,最终完全离开基态中心形成产物,整个取代过程展现的由抽象变得更形象。
五、总结
分析表明,信息量大,理论性强,空间感强等是高等化学的显著特点,而要摆脱这一要素的困扰,我们必须借助现代化的条件对其进行以另外一种方式展示,根据其物质的本质及其属性发生的变化也极为复杂,所以我们必须紧跟时展,采取一定的辅助措施,在教学活动中,紧随科技的发展的潮流,巧妙高效的运用计算机软件辅助教学,利用计算机软件辅教学,可以极大的调动同学学习化学的热情,使同学积极思考,探讨,及时发现问题和处理问题,在这一过程中可以牢固的掌握相关知识,同时也培养了同学学习的能力,计算机走进有机化学的教学课堂,使传统的教学模式得到改善,由原来的抽象化到现在的简单化,与此同时积极鼓励同学使用掌握现代化的计算机软件,可以培养同学对有机化学微观世界的研究,给教学质量起到如虎添翼的益处,使同学们在今后的大学有机化学学习的当中受益匪浅。
参考文献:
[1].高圆,张立,杨开元等.高等化学研究性教学的实践与思考[J].华中农业大学学报(社会科学版),2016,95(5):132-134.
有机化学的应用范文2
一、通过原子结构原子性质迁移,形成有机化学知识原点
学习的迁移,是学生根据已有的知识和经验去辨认新的课题,并把新课题纳入已有的知识系统中的过程。有机化合物是指含有碳的化合物,学生在学习《化学必修2》时对碳原子结构有一定的了解,有机化合物均含有碳原子。在学习的过程中,特别是初学《有机化学基础》的时候,要以碳原子为中心,引导学生围绕碳原子的结构、成键情况进行分析,形成有机化学的知识原点,再通过正确的知识迁移,引导学生对其他有机物的成键情况、化学性质进行预测及分析等,既加深学生的学习兴趣,又能让他们探索有机物的无穷奥秘。在《有机化学基础》第一章第一节的学习时,一方面,先复习碳原子的结构示意图、电子式等,强调碳原子的最外层有4个电子,与非金属结合时会形成4对共用电子对,结合碳的价电子情况分析了C和H结合为CH4的电子式、结构式等。用模型进行演示,还可以组织学生进行“真人演出”,让学生明白:碳原子形成单键是与其他原子以一对共用电子对成键。接着根据上述已有的碳原子4对共用电子对结构的知识进行迁移,引导学生分析C与C相连结合的情况:可共用一对电子对、两对电子对、甚至三对电子对,但不能形成四对共用电子对(单质状态),即可以形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键,但不能形成碳碳四键,然后很轻易地让学生明白碳碳单键是饱和键,碳碳双键和碳碳三键是不饱和键,它们的性质将有所不同。另一方面,复习已经学过的CO2的成键情况和电子对偏移情况,利用“氧的得电子能力强于碳”这一知识点,对C和O结合的情况进行知识的迁移,分析乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯的成键情况,容易得出碳氧共用电子对偏向氧原子,使含氧官能团起主导作用,导致含氧有机物的性质不同于烷烃。通过对碳原子知识的复习,引导学生对知识进行了有效迁移,学生对各种有机物的成键情况有着深刻的理解,培养对有机物的探索欲望,对后来学习的官能团性质、反应断键位置、同分异构等有机化学知识的学习和理解有很大的帮助,起到了知识原点的作用。
二、通过对官能团知识迁移,连成有机化学的知识线
学习迁移要求在教学过程中,抓住知识的共同因素来促进迁移,通过知识规律增强学习效果。有机化合物种类繁多,不同的有机物因为官能团不同性质不同,所发生的反应也不同,然而对于相同的官能团,虽然它们所在的物质不同,但表现的性质几乎一样的(羟基在醇和酚中有区别)。在教学过程中,通常需要对某一种官能团的性质进行详细学习,然后将知识迁移上升到其同系物的物质(甚至具有相同官能团的物质)上,连成有机化学的知识线,让学生轻松掌握同一类物质的性质。例如在学习乙烯的性质时,通过学习,知道乙烯能够发生加成反应和加聚反应,理解乙烯能发生上述反应的原因:碳碳双键其中的一个键容易断裂,与其他共价化合物结合。掌握此性质和原理后,可以将知识在同系物中进行迁移,让学生写出丙烯、1-丁烯、2-丁烯加成反应、加聚反应的方程式,学生就会较为轻松地完成任务,并加深对这两个反应的理解。然后再将知识进行迁移拓展,引导学生掌握1,3—丁二烯的1,2加成、1,4加成和完全加成等反应。又例如学习乙醇与乙酸发生的酯化反应,理解了羟基断开O-H键、羧基断开C-O键后,可以将知识在同系物甚至在具有羟基的物质中进行迁移,让学生写出乙二醇与乙酸、丙三醇与乙酸、乙二醇与乙二酸反应的化学方程式和反应原理,学生完成任务后,可以让学生写出纤维素制造醋酸纤维反应的化学方程式和反应原理。通过对某一个官能团知识的学习认识,不仅让学生掌握该物质的性质,还可以以此为知识线,通过正确引导知识迁移,全方位认识掌握具有相同官能团的物质,使有机化学的学习具有“由此及彼”的连接作用,既提高学生学习效率,也能让他们自主学习,学会分析问题和解决问题,还可以扩宽他们的知识面。
三、通过对不同官能团知识迁移,构成有机化学的知识面
学习迁移并不是自然而然地发生的,实际上是在新旧两种事物或情景非常相像的情况下发生,需要学生自己通过主观上的积极努力才能实现某些知识的迁移。有机化合物某些官能团之间是有一定的相似性和一定的内在联系的,可以从组成、结构、性质等多方面进行研究分析,再将知识迁移到相关的官能团,让学生对比着学习,形成完整的知识面。例如在学习乙醇的性质时,教材给出了对“一起严重化学事故”的材料,要求学生讨论“用水还是用乙醇来消除钠的安全隐患”。可以通过讨论得出解决方案,再根据钠与水反应剧烈、钠与乙醇反应平缓得出结论:乙醇和水均有O-H键,O-H键的共用电子对向氧原子偏移,而水中的H-和乙醇中的CH3CH2-均为供电子基团,供电子能力CH3CH2-大于H-,所以对O-H键影响结果不同,导致水中的O-H键比乙醇中的H更易电离,所以钠与水反应较乙醇与水反应剧烈。通过这知识点的学习,可以进行知识迁移,让学生根据乙酰基比苯基得电子能力强来比较乙酸、苯酚分别与钠反应的剧烈程度,他们会在水和乙醇的基础上进行分析:苯酚和乙酸均有O-H键,苯基和乙酰基均是得电子基团,且得电子能力乙酰基比苯基大,所以O-H键极性增大,两者均能电离出H+而显酸性,且乙酸酸性比苯酚强,所以与钠反应的剧烈程度顺序为乙酸>苯酚>水>乙醇,有的学生经过知识迁移学习后,甚至还总结出“有连在氧上的氢均能被钠转换出H2”的结论。同理可以利用学习迁移法,比较乙醛、乙酮、乙酸、乙酸乙酯等中的乙酰基结构活泼性的大小,这里就不作详述了。通过这样的迁移,学生将不同的官能团联系起来理解,通过对比找出相同部分和不同部分,真正体会“结构决定性质”的真谛,对有机物有更深入的认识,构成有机化学的知识面,激发他们学习、探索、研究有机化学的结构性质的热情。
四、通过对有机合成知识迁移,建立有机化学知识空间
有机化学的应用范文3
[关键词]实验视频;有机化学;教学;共享
在高校有机化学实验教学中,既要培养学生的基本实验操作技能,又要注重学生的综合实验能力的培养。这就要求在有限的教学课时内,需要合理安排教学内容,特别是需要改革和优化现有的教学模式。[1]有机化学实验具有内容多、操作复杂的特点,要想培养学生扎实的实验技能和良好的实验素养,仅靠教师课堂讲授和演示是远远不够的。这就需要我们在现有的基础上引入新的教学方法,增强学生的学习积极性和主动性,提高实验课的教学效率和教学质量。目前课堂教学中,多媒体教学已经得到了广泛的应用。[2][5]而将有机化学实验录制成视频,并引入实验教学中,必然会大大提高实验课的教学效果。实验视频可以更清晰的显示出实验过程中的重点、难点以及需要注意的操作细节。借助视频资料,学生还能够在课下进行有效的预习和复习,增强学生的自主学习能力。随着网络教学[3]以及MOOC、微课的发展[4],教学视频还可以为广大师生提供可共享的教学资源,实现校际间的交流。
一、高校有机化学实验教学中存在的不足
(一)教学方式不够生动
传统的有机化学实验教学方式采用注入式,教师先讲授和演示,然后学生照葫芦画瓢,只知道按照老师所讲就可以完成实验、得到结果,不会自己分析,难以激发学生的学习积极性和主动性。[4]有机实验用到的仪器装置多,操作比较复杂,实验内容多,讲授时间长,学生难以长时间集中注意力听讲,容易遗漏实验中的部分内容,在实验过程中很容易出错。特别是实验操作方面的错误,学生往往难以自行发现和更正,导致学生的基本实验操作技能不够扎实。
(二)实验演示时间有限
在有限的实验时间内,既要求教师进行讲授和示教,又要求学生进行实验操作,记录实验数据和完成实验报告,因此教师通常只会讲授一遍实验的基本原理、步骤和注意事项,同时演示实验中的一些基本操作,学生需要仔细听讲并记住教师的实验操作方法和实验流程。实际在实验中,经常可以发现学生的错误操作,表明在有限的演示时间内,学生难以熟练掌握基本操作技能,教学效果不理想。
(三)教学资料不易共享
在现有的教学模式下,教师可支配的教学资料主要有教材和教案,教学传承主要是通过听课学习的方式来进行。而学生可支配的教学资料只有教材。纸质教材的内容形式单一,更新速度慢,特别是针对实验操作仅有图片和文字叙述,缺乏生动性。学生利用纸质教材进行预习,仅仅能对实验内容有所了解,对实验操作则难以获得直观的印象。这样既不利于学生自主学习,也难以实现师生之间的共享和交流,因此难以满足日益发展的教学需求。
(四)多媒体技术需更好地融入实验教学
多媒体教学方法已经被广泛地应用于高校的课堂教学中,成为有效的教学辅助手段。[2][5]然而,多媒体教学更多地用于理论课教学中。在实验课教学中,由于设备以及观念上的滞后,多媒体技术的应用还处于起步阶段。实验教学更强调培养学生的动手能力,然而教师不能像多媒体课件一样,能无数次的反复操作,这就需要我们将多媒体技术融入实验教学中,来帮助教师提高教学效率。
二、视频资料在实验教学中的作用
(一)丰富教学方式,提高教学效果
以教师为主体,将实验操作过程录制成视频资料,丰富和完善了现有的教学模式。动态的视频资料可以有效的活跃课堂气氛,也增强了学生的学习积极性和主动性。[6]在实验课上,教师讲授和演示实验后,可以重复播放实验视频,学生根据需要随时观看视频,通过对比发现实验操作中的错误并及时纠正。而且,通过局部放大的功能,实验视频更能突出实验过程中需要注意的操作细节,这样比教师演示实验时口头提醒学生更有效。由此可见,在课堂上播放实验视频能够加强学生基本操作技能的培养,显著提高实验课的教学效果。
(二)提供可共享的教学资源
视频资料也为广大师生提供了生动的教学资料。可以对视频资料不断地进行更新和完善,教师间可以更好地进行教学交流和传承。同时,可以将视频资料放在学校教学网络平台上,使其成为师生共享的教学资源。学生可以随时在网络平台上观看实验视频,进行实验前的预习和实验考核前的复习,有效地增强学生的自主学习能力和学习兴趣。此外,在今后的专业课学习中,如果需要用到这些实验技能时,学生也可通过观看视频迅速回忆起来,为专业课的学习打下一个坚实的基础。视频资料可以生动地演示实验的整个过程,为爱好化学的其他专业学生也提供了一个良好的学习平台。
(三)加强校际间交流
随着计算机网络的迅速发展,网络教学以及MOOC等以视频教学形式为主的教学资料也越来越丰富,但是,由于实验操作过程相对于理论课讲授过程的拍摄难度大,实验教学的视频资料还比较匮乏。实验仿真动画[7]虽然对教学有一定辅助作用,然而与记录实验操作过程的视频资料相比,仍然不够生动和直观。因此,我们改由专业摄像师拍摄了高清晰实验视频资料,不仅可以为本校师生提供优质的教学资源,还可以提供给其他高校的化学专业学生使用,增强校际间的教学交流。
三、视频资料的准备
课题组拍摄实验视频共用了一年的时间。首先是有机教研室的各位老师一起讨论实验视频的拍摄内容。考虑到学生的基本操作技能普遍不够熟练,确定拍摄以有机化学基本实验操作为主的内容,包括实验中常用的回流、蒸馏、分馏、减压蒸馏等实验。之后准备实验材料,编写实验拍摄脚本,由教师演示实验操作过程,拍摄出实验视频的样片。视频样片已经在部分中药专业班级中进行了试用,学生反馈良好。然后让教师集体观看视频样片,讨论并完善了实验视频内容和拍摄脚本。最后邀请专业摄像师使用专用设备,拍摄出高清晰的实验视频成片,通过后期录音及合成,最终完成了实验教学视频的录制工作,并将视频资料存入实验视频资料库中。
四、视频资料的应用
有机化学的应用范文4
【摘要】结合本教学小组在独立学院有机化学课程教学实践,分析了包括教学方法多元化,学习方式多元化,教学媒体多元化,教学环境多元化,评估方式多元化在内的多元互补教学法在有机化学理论课教学中的发展及应用情况。
【关键词】多元互补教学 独立学院 有机化学
有机化学作为一门基础学科已经广泛渗透到化学工程、环境科学、化工制药、生命科学、能源科学等众多学科领域。是农业院校20多个专业的重要基础课程,该课程学习效果直接影响学生对后续专业课程的认知能力。在多年的课堂教学中发现,由于有机化学理论性强,内容抽象,较易使学生产生畏难情绪。加之有机化学理论发展迅速,内容不断拓展和更新,使得教学体系中有限的课堂容量与不断膨胀的课程内容之间的矛盾日益突出,如何合理安排课堂教学环节,把培养学生的创造性思维和创造力融于有机化学课堂是我们需要解决的问题。
独立学院学生在录取时,来自不同的省份,对有机化学的理解接受能力存在差异,因此,如何开展适合独立学院的切实可行的有机化学教学方法和教学手段研究, 构建有效的有机化学课堂, 使学生在较短时间内适应大学的授课模式,提高学习兴趣,排除畏难情绪,有效提高课堂教学的教学质量,为后续课程的学习奠定良好的基础非具有重要意义。
1 多元互补教学法在理论课教学中的发展
目前国内外的重点大学和一般高等院校均积极开展教学手段和教学方法的改革以提高理论课的授课效果,但专门针对独立学院学生开展的有机化学教学方法和教学手段研究目前还未见文献报道。王立升[1]对广西大学的有机化学理论课教学的研究表明,在有机化学的教学中应注重精讲与自学,注意增加一些讨论性内容,增加学生对知识的运用能力,同时应增加实验研究方法的讲解,以增强学生的科学研究能力。薛红艳,吴晓旭[2]等研究表明构建有机化学目标型课堂教学模式研究中认为应积极开展教学方法、教学手段、考核模式的改革,并提出课堂教学中应改变传统以教师为中心的“一言堂”、“单向式”、“满堂灌”的教学方式,运用开放式、讨论式、启发式、探索式的教学方法,启发学生独立思考能力。黄绍重,秦振华[3]研究认为在有机化学教学实践中应遵循大学生的生理和心理特点以及教学的基本规律,激发学生学习有机化学的兴趣,着力培养学生探究问题的能力,以及积极创设问题情景,培养学生分析问题和解决问题的能力等。
在其他课程的理论教学中,也积极开展教学方法和教学手段的研究与实践,邵阳[4]积极探讨了“问题教学”在政治理论课中应用,研究表明这种教学模式通过教师的设问为引导,学生的提问为切入点,能激发学生主动学习。李带好[5]等研究了“三步教学法”对基础会计课程教学的应用。王策,尚茜,孙新等从教学艺术的角度讨论了有机化学这门学科的个别重点、难点和在教学中遇到的一些问题,针对这些问题提出了“简结教学法”。此外,在高等教育的理论课教学中被研究和应用的方法还有“设计教学法”,“逻辑推理法”,“案例教学法”,“任务教学法”等。
2 多元互补教学法内容及应用
2.1 学习方式多元化
传统学习方式把学习建立在人的客体性、受动性、依赖性上,过分强调接受与掌握,冷落和忽视学生的自主发现与探究,学习成了纯粹被动地接受、记忆的过程。因此,改变原有单一、被动的学习方式,建立和形成充分调动、发挥学生主体性的多元学习方式,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习,学习方式多元化就是要把学习过程之中的发现、探究、研究等认识活动突显出来,使学习过程更多地成为学生自主地去发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。同时,要注重培养学生的自主意识和协作精神, 切实提高学生综合应用能力。
2.2 教学媒体多元化
目前学生的学习的材料和手段非常丰富, 教材、教参、教辅书籍琳琅满目,有声资料(VCD、DVD) 和各类软件很多,网络资源方便快捷,为教师的授课及学生的学习提供了便利的条件和材料基础,因此,在众多的资源中挑选适合学生特点及有效反应教学内容典型素材对于教学效果的全面提高非常重要。充分发挥多元化媒体的作用,可收到事半功倍的效果。
2.3 教学环境多元化
任何内容的学习,学习环境均十分重要。课堂教学要尽可能地创造一个更生动的教学环境。使教学环境多元化,采取的方式为:多媒体课堂教学+网络课堂教学+自主学习中心”的多元教学环境。(1)多媒体课堂教学与网络课堂教学中对素材要精选,细作。制作适用的课件,充分调动学生听觉和视觉,上课时让学生边看生动形象的投影画面, 呈现新的知识点,同时注意让学生整体感知教学内容,对内容的整体性系统性要有很好的把握。(2)自主学习中心。在自主学习中心里, 学生能自主选择适合自己需要的材料进行学习,弥补课堂教学的不足,利用网络课堂的讨论功能与自测功能全面了解学生对已学知识点的认识。
2.4 评估方式多元化
采用师生双向交互式评估,包括正式的测试、课堂观察、师生自我评估以及其他有关的方式。(1)学生自评。学生自评,一方面能及时地修改自己学习中的错误,另一方面能主动地学习他人的学习计划、内容、方法等, 并将他人的优点结合到自己的学习中。并且还要主动深入探究自己的学习内容,从而提高自己的学习水平。(2)学生互评。每个学生对知识点的理解和掌握都不一样, 在评价他人学习的过程中,自己可以提高学习能力, 培养创造能力。(3)教师评估。学生练习完成后, 教师将在课堂上即时点评, 同时, 教师还就每位学生平时作业的批改、课堂发言、网络学习情况以及出勤情况进行综合评价。(4)系统评估。通过网络学习, 教师可以对个人平时作业和平时测验进行评估, 及时发现学生的对知识点的理解与把握情况, 再借助网络将信息反馈给学生, 从而实现多个角度、实时评价与点评。
3 结束语
目前,在有机化学的教学中,教师所使用的教学方法有系统法、设计教学法、简洁教学法、模拟教学法、任务教学法等,但从理论上讲,根据不同的教学对象、教学内容和教学班级的大小,综合不同的教学方法,进行多元互补型教学,综合各教学法流派之长为不同的教学目的服务应是教学法运用中的最高境界,因此,针对有机化学不同章节的各自特点,以及不同专业学生特点,不拘泥于一种教学方法,对各种方法进行融合、折衷,在教学内容方面根据所授学生的专业特点调整不同的教学内容,才能有效提高学生的听课热情,改善学习效果。
参考文献
[1] 王立升.高等有机化学教学方法改革探讨.广西大学学报,1999,(24):73-74.
[2] 薛红艳,吴晓旭.构建有机化学目标型课堂教学模式.高师理科学刊,200,27(1):64-65.
[3] 黄绍重,秦振华.有机化学教学应注重培养学生的综合素质.学科教育,2007(2):100.
有机化学的应用范文5
关键词:Diels-Alder反应;有机合成;应用
有机化学是化学科学的一个分支,是一门研究有机化学的科学,它发现的时间不长,但与国民的生活息息相关。高效、高选择性、环境友好的绿色化学,已成为现代有机化学发展的趋势。Diels-Alder反应是有机化学中一个具有里程碑意义的成环反应,这个反应是共轭二烯烃特有的性质,它是合成六元环状化合物的一个重要方法。它通过共轭二烯烃与带有吸电子基团的烯烃作用成环,且产率也很高,也可使杂原子成环。DA反应在合成六元碳环和杂环化合物中以及立体化学领域里有着不可或缺的地位,实现了环烃合成领域的突破,尤其在结构复杂的活性天然产物全合成中应用最广泛。
DA环合反应可在路易斯酸作用下完成,是形成碳碳键的有效手段之一,也是现代有机合成中最常见、应用最广泛的反应类型之一。因为它是没有中间体,只有过渡态的协同反应,它没有离子的参加,故常见的酸或碱对它无任何作用。该反应具有较好的立体专一性和区域选择性。所谓立体专一性是指那些立体结构不同的起始原料,反应后分别得到立体异构不同的产物,这样就能够有计划的控制反应的产物。例如,顺-1,3丁二烯分别与顺型及反型丁烯二酸二甲酯发生双烯合成反应,反应后共轭二烯和亲二烯体的构型仍保留在产物内,即分别得到顺型及反型环己烯-4,5-二甲酸二甲酯。该反应方法合成环状化合物具有操作简单、产率高、原子经济性、材料易得、适用性广等优点,也使得这一合成策略在有机合成中的应用更为重要。
有机合成与推断是高考中有机化学考查的重点题型,本着社会需要科技型和技术型培养人才为原则。从高考的命题趋势上,有机推断题向着培养能力、新信息的方向发展,题材常以新试剂、新药物、新染料及食品添加剂的合成过程为主,从中体验科研的乐趣。特别是有些药物,自然界是不存在的,但是具有特定的性质,为了满足人类的特殊需要,不得不在实验室进行人工合成,这就对学生以后的探究性学习奠定了坚实的基础,而且有利于选择高效、低毒、低污染、零排放、廉价易得的药物,这就涉及所得到的有机物产率问题,都会嵌入试题中。近几年的高考有机化学主要考点有:(1)有多个物质发生多米诺式化学反应,合成具有一定结构的产物。(2)会运用题中所给新信息加以推导和应用。(3)如,将高中教材没有学习过的内容加入,便是信息给予题,把与学过的基础知识综合起来设计为新形式试题,全面提高学生素质,培养学生能力。因此近几年高考不断出现新信息模式嵌入试题中,以下针对DA反应在高中有机合成推断题中的应用进行举例。
根据有机物结构决定性质、性质反应结构的特点,有机物种类繁多,必须要找准关系,按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能前后颠倒以免相互干扰影响产率。阅读好所给新信息并能很好运用,用已有基础化学知识解决实际问题及在问题中巩固知识,导出最佳合成路线是做好有机推断及合成题的关键。
参考文献:
[1]曾绍琼.有机化学:上册.3版.北京:高等教育出版社,1993.
[2]邢其毅.基础有机化学:上册.2版.北京:高等教育出版社,1993.
[3]姚焕英.Diels-Alder反应再认识[J].商洛师范专科学校学报,2002,16(2).
[4]张薇.α-乙炔基二硫缩烯酮类化合物与芳香基亚胺合成喹啉化合物的杂Diels-Alder反应[D].东北师范大学,2007.
有机化学的应用范文6
关键词:项目教学法;有机化学;实验教学
一、前言
项目教学法是围绕教学任务设计出相关的学习项目。它可以改变以往学科教学存在的一系列问题。与传统的学科教学相比,项目教学法的优势在于每个项目是建立在工作过程逻辑的基础上,是在和职业教育工作环境类似的常见的工作任务中研发出来的。在项目教学法中,项目和工作任务高度融合,合二为一;理论学习内容与实践操作环节环环相扣,互相关联。它能够解决传统教学中理论和实践相背离的问题,让学生树立一个比较明确的学习目标,在学习过程中了解需要重点掌握的知识点,熟悉操作方法,提高学习的能力,培养学习的兴趣。
有机化学是药学及其相关专业的重要课程,在实验实训教学中,我们尝试了项目教学法。在探索与应用的过程中,我们取得了一定的成果,但也发现了一些问题。项目教学为学生展现了一个与企业的工作环境极为相似的工作背景。在这个模拟的工作环境中,学生对企业有了深入的了解,对自身如何适应企业的要求有了新的认识,职业能力和职业素养都有了提升,使他们能够与即将开始的职业生涯有个完美的对接。
二、项目教学法在有机化学实验教学中的应用实例
教学实例
项目:乙酸乙酯的制备
模块(一):原料、试剂的准备
知识目标:饱和溶液配制的知识;液态原料体积和摩尔数换算的知识。
技能目标:浓硫酸使用的注意事项;饱和溶液的准备。
模块(二):相关试剂的物性常数的查阅
知识目标:能够在工作中对需要了解的物性常数进行检索,分类和处理。
技能目标:提高资料查阅、自我学习能力。
模块(三):资料查阅――试剂的危险性和急救措施
知识目标:掌握危险品的相关知识,了解危急情况的处理方法。
技能目标:提高自我保护意识,了解有毒有害试剂,在工作中能正确使用化学品,具备处理突发危急事件的能力;
模块(四):仪器设备的准备及装置图的绘制
知识目标:主要设备和仪器的名称、使用方法及注意事项。
技能目标:仪器及辅助用品的充分准备,按照部件之间的连接次序,横平竖直、比例适当地绘制装置图。
模块(五):酯化反应
知识目标:了解反应的特点及为提高产率必须采取的措施。
技能目标:正确安装仪器设备,按操作流程图进行正确操作,生产记录及时准确。
主反应:
副反应:
模块(六):精制
知识目标:饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水、饱和氯化钙溶液、无水硫酸V及蒸馏在提纯过程中的作用。
技能目标:萃取、蒸馏的正确操作。
模块(七):收率计算
知识目标:理论产量及收率的计算知识。
技能目标:熟练上述内容的计算。
模块(八):工作小结
知识目标:复习关于工作小结的书写要求。
技能目标:提高书面表达能力。
根据教学需要,本次项目教学过程将学生分成若干小组。在导入新课前先将项目的背景资料介绍给学生,认真研究项目背景资料,根据背景资料提出任务。通过了解任务,激发学生的学习兴趣。只有将学习兴趣激发出来,学生才会对完成学习任务有充分的信心,进而有尝试的愿望,希望通过自己动手操作练习来获得成果。教师为了实现总体教学目标,要根据教学条件,考虑学生的实际情况,与学生一起分析、提出项目任务书。项目任务书要层层递进,既要包含已经学过的知识又要涵盖需要掌握的新技能。任务书的编制过程中,不仅要调动每一个学生的智慧,更要集思广益,发挥群体的力量,让学生在完成任务的同时,感受到团队的温暖和力量,为学生将来走向社会打下基础,有益于他们今后的学习、生活和工作。
项目任务书举例如下:
模块(一):原料、试剂的准备
模块(二):资料查阅――原料、试剂及产物的物理常数
模块(三):资料查阅――试剂的危险性和急救措施
写出浓硫酸、乙醚的危险性和急救措施。
模块(四):仪器设备的准备及装置图
(1)列出合成及精制过程所需仪器及辅助用品;(2)画出合成反应装置图。
模块(五):合成
(1).根据操作步骤写出乙酸乙酯合成过程流程图(要求:简单明了、操作次序准确、突出操作要点);(2)根据实际工作进行记录。
模块(六):精制
(1)根据操作步骤写出乙酸乙酯精制过程流程图;(2)根据实际工作进行记录。
模块(七):收率计算
(1)计算出乙酸乙酯的理论产量;(2)根据实际产量计算乙酸乙酯的收率。
模块(八):工作小结
根据实际工作写出本次实验工作小结。
学生通过教师的讲解、演示、多媒体教学等教学方式学习操作技能,围绕项目任务掌握项目知识、练习实践操作方法,教师在操作过程中要把操作技巧和容易错的地方给学生重点指出,避免犯类似的错误。在操作练习中,可以让掌握较好的学生指导不熟练的学生。整个教学实践环节,教师的作用是巡视指导,对有问题的学生进行个别辅导,及时发现教学过程中存在的问题。现场操作后,对学生的表现进行评价,找出不足,总结要点,并对表现好的学生鼓励,共同分享成功的快乐。
三、项目教学法教学效果
采用项目教学法的教学过程实际上完成了一个具体的工作内容,这个工作内容是在教师的教和学生的学的紧密围绕下完成的。在一个完整的教学过程中,教师要保证教学思路的连贯性,对工作内容的叙述要有条理,分析工作的重点和难点要保证层次清楚,对工作结果的预判要顺理成章,对学生的操作要给予鼓励,努力创造一个轻松自然的学习环境。学生为了轻松掌握学习内容,要明确学习目的;教师要从学生的认知规律出发,选用有针对性的合适的教学方法,完成任务的顺序就是授课顺序。工作小组式的学习方式是项目教学中采用较多的学习方式,并被广泛应用到教学实践中。在这种学习方式中,学生的特长得到充分的挖掘,对自己的团队有了一定的归属感,进而产生责任感,协作精神和集体荣誉感也得到了增强,在共同克服困难,完成任务的过程中体验到成功的快乐。项目教学法不仅增强了学生主动学习的积极性,而且也给了学生一个积极尝试,勇敢探索的机会。在项目教学的整个过程中,学生成为学习活动的主人,参与到收集相关信息、制订周密计划、选择可行性方案、实施具体目标、反馈有效信息和最终成果评价的方方面面中来。
四、项目教学法中值得注意的问题
一是并不是所有内容都适用项目教学法教学。基本概念和操作就不适宜使用项目教学法教学,因为学生没有基础知识和经验,要完成任务会比较困难。二是项目教学法对职业学校教师的职业素养也提出了较高要求。通常情况下,一个完整的典型的职业工作任务贯穿了项目教学的始终,整个教学内容是围绕着工作任务组织和展开。教师如果没有企业工作经验,只有专业理论知识,就没办法胜任教学工作。所以教师必须具备一定时间的企业实践经验,通常获得实践经验的途径可以是企业工作、企业顶岗实习与阶段性的企业见习。三是在项目教学法中,“项目”的提出是关键,它不仅影响学生的兴趣,更影响学生探索知识的深度和广度。所以在教学过程中,如何开发出激发学生学习兴趣的项目是最为关键的,其次是该项目要具备一定的可操作性与创新性。
五、结束语
在有机化学的实验教学中采用项目教学法,能够激发学生潜在的学习能力,发挥学生的主动性和创造性,培养学生的团队意识,给学生创造一个轻松愉悦的工作环境,为学生更好适应以后的工作岗位,提高业竞争力打下坚实的基础。
参考文献: