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摘要:有机化学在对学生进行人文素质教育方面独具优势,在有机化学教学过程中,要充分利用人文素材和人文教育契机,发挥其独特优势,保障人文素质教育的实施。文中从运用化学史对学生进行爱国主义教育、在教学过程中渗透人文素质教育、在实验过程中强化人文素质教育等方面论述了人文素质教育的具体实施。
关键词:有机化学;人文素质;教育;培养
近年来发生一系列的校园投毒事件,应引起化学教育工作者的深思,明确自己肩负的责任,增强对人文素质教育重要性的认识。教师的使命,不仅在于传授知识,更重要的是构建学生健全完善的人格。教师应在所承担的课程中,充分挖掘人文资源,教学过程中向学生渗透人文精神[1]。有机化学有着丰富的人文素材和人文教育契机,在对学生进行人文素质教育方面有着得天独厚的优势,结合多年的教学实践,谈谈在有机化学教学过程中如何实施人文素质教育。
1运用化学史,培养学生人文素质
化学史是关于化学学科的形成、产生和发展及其演变规律的科学史[2]。有机化学课程涉及很多的人名反应和人名机理,人文素材比较丰富,在教学过程中渗入化学史教育,可使学生受到多方面的教育。
1.1培养学生爱国主义教育
化学史包含丰富的爱国主义教育素材。如我国古代有机化学工艺:火药和造纸术的发明、石油和天然气的开发、酿酒和染色技术的发展,表明中国历史上劳动人民在有机化学方面的卓越贡献[3]。近代化学史上也有很多杰出化学家,他们放弃海外优越的物质生活和先进的科研条件,回国做出了卓越的贡献。如我国近代化工先驱侯德榜,拒绝国外多家公司的高薪聘请,回到祖国,发明了著名的“侯氏制碱法”;留美化学家陈光旭1946年回国,在国内制成液体感光树脂板,为中国培养了很大一批有机化学人才。把爱国主义教育渗入到有机化学日常教学中,使学生了解我国有机化学家的非凡成就和有机化学工业的迅猛发展,以激发学生的爱国主义热情,提高民族自豪感[4]。
1.2培养学生科学思想和科学方法
化学史是关于化学科学研究方法的历史,通过化学史教育,能使学生学会分析问题、解决问题的科学方法[3]。在有机化学课堂教学过程中,联系化学史实,介绍化学家们在研究过程中的研究方法以及成功、失败的经验教训,启迪学生思维[5]。譬如Wolff-Kishner-黄鸣龙反应,最初是由Wolff和Kishner在1912年发现的,但由于反应条件苛刻、反应时间较长而反应产率低,一直没有得到广泛应用。1946年我国化学家黄鸣龙在哈佛大学做这个实验时,瓶塞漏气出现了意外情况,但他没有停止反应而是认真地继续下去,结果发现产率反而提高。他从这一异常现象中获得启示,仔细分析原因,反复进行实验,不断改进探索,使反应时间由原来的100多小时减少到数小时,产率也由原来的50%提高到90%,从此该反应在醛酮的还原中得到了广泛应用,国际上称为Wolff-Kishner-黄鸣龙反应,中国人名字首次出现在有机化学反应名中,他的成功取决于他锲而不舍的探索精神、精益求精的工作作风和严谨的治学态度。在教学过程中,穿插介绍这样的事例,能使学生从化学家的成败中得到方法论的启示,通过训练,形成科学的研究方法[6]。
1.3培养学生坚强意志和崇高品质
有机化学中有很多人名反应、人名规则和人名历程,之所以这样命名,首先是肯定他们的研究成果,同时也是为了纪念他们做出的贡献。在讲授这些内容的时候可以介绍一下科学家的研究工作,使学生全面了解所学的内容,加深记忆,同时可以学习科学家们的坚强意志和崇高品质。诺贝尔一生研究炸药遭到过许多的不幸,但初衷不改,经长期研究,解决了炸药的引爆问题,并获得专利带来的巨大利益,为了科技的进步和发展,捐出所有财产,设立了举世瞩目的诺贝尔奖。意大利化学家塔纳在德国有机化学家齐格勒的催化剂基础上,发明了立体定向催化剂,获得诺贝尔化学奖,塔纳坚持与齐格勒共享这一荣誉,成为诺贝尔化学奖的一段佳话。在教学中把这些人文知识寓于有机化学知识的传授之中,教师再进行引导和开发,学生就会形成尊重科学、敢于质疑、追求真理、与人合作的崇高品质,彰显有机化学在人文素质教育中的独特作用。
2在教学过程中,渗透人文素质教育
2.1从杂化轨道,谈人文素质教育
杂化轨道理论是现代价键理论的一部分,以甲烷分子的形成为例:C原子基态时价电子构型为2s22p1x2p1y,当甲烷分子形成时,2s轨道上的一个电子吸收能量,跃迁到2p轨道上,然后2s和三个2p轨道重新组合,形成四个sp3杂化轨道,sp3杂化轨道沿正四体四个顶点的方向伸展,轨道夹角109°28',很好的解释甲烷的分子结构。碳原子在形成其它化合物时,为了尽可能的与其它元素相结合,便让自身的轨道重新分布、组合,并适时调整组合方式(sp2杂化、sp杂化)。讲到这部分内容,让学生深入领会杂化轨道方法的内涵,映射到自己身上,认识自身在不同场合的角色,结合具体场合的特点,对自己的角色进行定位、整合,来适应相应的场合。如果学生能真正理解和深刻体会“碳”的杂化轨道理论,认识到角色融合的重要性,树立社会角色意识和社会归属感,对今后的学习和工作,都具有深远的意义[7]。
2.2从共轭效应,谈人文素质教育
共轭效应是指在共轭体系中由于原子之间的相互影响而使π电子分布发生变化的一种效应[8]。共轭效应强调原子群体之间的互相配合和互相制约,无论配合还是制约都要遵循有机体的结构规律,“共轭”必须在一定的结构模式和结构规则下才能发挥最大效应。在社会交往和社会关系中,也需要通过这种互相配合和互相制约来促进社会的稳定、和谐发展[7]。当代社会是一个信息化、网络化社会,具有很强的开放性和互动性,随着科技的发展和分工的不断细化,职业的种类越来越多,当今社会需要沟通、整合和团结协作,只有融入团队合作,才能实现个人价值,只有团队的发展壮大,个人才华才会得到社会的认可。
2.3结合化学知识的应用,谈人文素质教育
有机化学应用广泛,我们的衣、食、住、行都离不开有机化学。在有机化学课堂教学中,教师除引导学生学好专业知识外,还有责任联系社会生产、生活实际和时事热点,对学生进行人文素质教育。如合成橡胶、纤维、塑料对人类的重大贡献,现代的新型功能高分子材料、智能材料的应用使人们过去的梦想变成今天的现实。但是"有机化学"这个词也越来越让人们望而生畏,因为很多环境问题、食品安全问题、问题、体育运动中的兴奋剂问题等都与有机化学有关,如环境污染问题、三聚氰胺奶粉、塑化剂等。这些问题的出现,化学家及大批化学工作者是无辜的,但他们又是有责任的。我们应教育学生要辨明是非,树立正确的人生观和价值观,将化学的研究成果造福人类[9]。
3在实验过程中,培养学生人文素质
有机化学是实践性较强的一门课程,有机化学实验在培养学生科研能力和人文素质教育中起着重要作用。
3.1培养良好的生活习惯和科研能力
实验是学生观察、动手、分析归纳、总结等能力综合运用的过程,可培养学生良好的科学习惯和团结协作精神。在实验教学过程中,引导学生勤于观察、积极思考,以此激发学生从事科学研究的兴趣,培养科学研究的能力,发挥有机化学实验应该起到的作用。有机实验通常需要同学之间相互合作,要让学生在合作完成实验的过程中,亲身体会到帮助别人在一定程度上也是帮助自己,强化学生团结协作意识。
3.2培养绿色化学的人文意识
有机实验势必涉及到有毒、有害、易燃物品和危险操作,若处理不当,实验产生的有害物质必定会污染环境。在教学过程中,教师要通过改进实验方式、引导学生预习和讨论等措施确保实验安全,同时使学生树立绿色化学理念,认识到减少污染的重要性。在达到相同实验目的的前提下,选用无毒、无害的绿色化试剂代替那些毒性大、危险性大、三废处理困难的试剂,从源头上阻止环境污染[10]。对于危险性大、污染严重但本身不具备绿色化条件的实验,借助仿真实验或者微型实验的方法进行解决。在"三废"处理与循环利用方面,重视实验室"废液"的无害处理,把它做为教学内容的一部分,使学生养成综合利用废弃物、节约资源的自觉行为,用绿色化学理念增强学生的环保意识和社会责任感。
4结束语
有机化学在对学生进行人文素质教育方面有着得天独厚的优势,在有机化学教学过程中,要充分利用人文素材、挖掘人文教育的契机,加强对学生人文素质的培养,然而影响学生人文素质的因素是多方面的,人文素质的提高需要一个潜移默化的培育过程。
参考文献
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[8]程绍玲,王华静,谢运甫.电子效应对单取代苯定位效应和反应活性的影响[J].化学教育,2015(22):19-21.
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[10]张玲,王传虎,吴景梅,等.无机及分析化学实验教学改革与实践[J].科技创新导报,2011(11):149.
作者:吴景梅 周密 李宗群 单位:蚌埠学院材料与化学工程学院