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有機化學(xué)入門知識精品(七篇)

時間:2023-09-18 17:04:37

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇有機化學(xué)入門知識范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

有機化學(xué)入門知識

篇(1)

一、激活學(xué)習興趣,激發(fā)學(xué)習動力

做好無機化學(xué)和有機化學(xué)的有效過渡,讓學(xué)生充滿信心,消除畏懼心理,樂觀地面對以后的學(xué)習,為有機化學(xué)的學(xué)習打下堅實的基礎(chǔ)。有機化學(xué)的學(xué)習首先使學(xué)生將了解新事物的積極性和好奇心轉(zhuǎn)化為自身學(xué)習動力,然后把教學(xué)方法的選擇和教具的使用與學(xué)生的學(xué)習方法融合在一起,最終將有機知識體系打造為學(xué)生自身知識網(wǎng)絡(luò),達到融會貫通的效果。

二、廣泛了解學(xué)情,促進知識遷移

通過與各層次學(xué)生交流,了解他們的學(xué)習情況和心理;通過聽課請教,獲取、分析課堂實錄,在個人的教學(xué)實踐中,不斷總結(jié)思考。

1.找到一個好的抓手――結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途,由個別到一般,讓學(xué)生“有法可依”。無機化學(xué)教學(xué)中強調(diào)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的思想,這為各類有機物的學(xué)習“有法可依”。在有機化學(xué)入門學(xué)習階段,教師要及時給予學(xué)生學(xué)法指導(dǎo),在教學(xué)中處理好結(jié)構(gòu)與有機物性質(zhì)之間的關(guān)系,結(jié)構(gòu)理論指導(dǎo)性質(zhì),性質(zhì)幫助理解結(jié)構(gòu),由典型有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)推測出同系物的性質(zhì),體現(xiàn)由個別到一般的思想。

2.用生活素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習情境,從生活走進有機化學(xué)?!盎瘜W(xué)與社會生活實際有著廣泛而緊密的聯(lián)系?!被瘜W(xué)知識的形成來源于自然,來源于生活。教師在教學(xué)中應(yīng)有所創(chuàng)新,要注意從學(xué)生熟悉的身邊現(xiàn)象入手,引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)問題,展開探究,以獲得有關(guān)的知識和經(jīng)驗。要緊密結(jié)合學(xué)生的生活實際,使他們感受身邊的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)變化,增強學(xué)習化學(xué)的興趣。如:在乙酸教學(xué)中創(chuàng)設(shè)醋的傳說,在乙醇教學(xué)中介紹中國的酒文化及酒駕入刑等社會問題,激發(fā)學(xué)生求知的欲望,并滲透愛國情感和價值觀教育。再如選修模塊《有機化合物的分類》一節(jié),可事先讓學(xué)生收集身邊的常見藥品,查閱它的說明書,從俗名、分子式、結(jié)構(gòu)式、官能團及物質(zhì)的類別對身邊的常見藥品進行分析,引導(dǎo)學(xué)生了解有機化合物的分類方法,認識一些重要的官能團。

3.利用電教技術(shù),活化教學(xué)銜接。多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被引入課堂教學(xué),在一定程度上代替了粉筆、黑板等傳統(tǒng)媒體,實現(xiàn)了它們無法實現(xiàn)的教育功能。使用微觀模擬軟件可以幫助學(xué)生跨越宏觀微觀的思維障礙。如在學(xué)習立體結(jié)構(gòu),再現(xiàn)價鍵的斷裂與形成,擴大了課堂的時間與空間,化抽象為具體,化腐朽為神奇。同時,積極整合傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué),揚長補短,相得益彰,提高了教學(xué)的有效性。

4.積極開展校本課程,通過研究性學(xué)習,聯(lián)系無機化學(xué)與有機化學(xué),拓寬學(xué)生的視野。校本課程的開展為學(xué)生研究性學(xué)習提供了有力保障,能夠發(fā)揮學(xué)生的個性特長和想象力,培養(yǎng)學(xué)生的這些本領(lǐng)和能力,滿足他們終身發(fā)展的需要。研究性學(xué)習打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式,讓學(xué)生聯(lián)系課堂的知識去拓展,又應(yīng)用于課堂,給學(xué)生們以研究過程的體驗,激發(fā)其對科學(xué)研究的意識和興趣。如我校開設(shè)的《化學(xué)與烹飪》選修課程,探索實施STS教育,使學(xué)生通過實踐獲得直接體驗;再如指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)習工具――修正液,提出“修正液的成分分析及利弊探討”,也收到了很好的效果。

三、在反思中進步,在實踐中成長

篇(2)

1.醇羥基

醇羥基中的O-H鍵并不容易斷裂,因而醇類的酸性弱于水,制取醇類相對應(yīng)的鹽只能用Na、K等活潑金屬與醇反應(yīng)。

醇羥基能被O2(CuO)、KMnO4等氧化劑氧化,當羥基所接的碳原子上有2個以上的H時,羥基被氧化為醛基;當羥基所接的碳原子上只有1個H時,羥基被氧化為羰(酮)基;當羥基所接的碳原子上沒有H時,羥基無法被氧化。

醇羥基的另一重要特性是消去反應(yīng),一般使用濃硫酸作催化劑,使醇類脫去羥基生成含雙鍵的有機物。消去反應(yīng)的本質(zhì)是羥基與β位上的一個H原子共同脫去生成H2O的反應(yīng),因而能發(fā)生消去反應(yīng)的醇類必須要有β-H原子。

醇類是有機合成中最常見的中間產(chǎn)物,通過醇的氧化制醛,進而制得羧酸,醇和羧酸再反應(yīng)生成酯,這是高中有機化學(xué)中考查的熱點。

2.酚羥基

酚羥基的活性較大,O2、酸性KMnO4溶液等都能氧化酚羥基。酚羥基由于受苯環(huán)的影響,在水溶液中能發(fā)生微弱電離呈現(xiàn)弱酸性,但比碳酸的酸性弱。

酚羥基也能活化苯環(huán)的鄰、對位,因而酚類與濃溴水反應(yīng)生成能溴代物沉淀。酚羥基還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

3.醛基與酮基

醛基既能發(fā)生氧化反應(yīng),又能發(fā)生還原反應(yīng)。醛基催化加氫即可得到-CH2OH基團,醛基被氧化便可得到羧基。高中階段提到了三種氧化醛基的方法:O2催化氧化、新制Cu(OH)2氧化、銀氨溶液氧化,對后兩種應(yīng)該重點掌握。

醛基、酮基可以發(fā)生加成反應(yīng),在高中課本中一般涉及到醛與HCN、氫氣的加成。

酮與醛在性質(zhì)上的最大區(qū)別在于酮基不能被新制Cu(OH)2、銀氨溶液等弱氧化劑氧化。酮類的化學(xué)性質(zhì)在高中階段要求不高。

4.羧基

由于羧基上的氫原子較容易電離,因而羧酸是最典型的有機酸。羧酸的酸性一般都強于碳酸,因而羧酸能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體或溶解CaCO3固體。而將CO2氣體通入羧酸的鈉鹽溶液中并不會生成該種羧酸。

酸的酯化反應(yīng)及酯的水解反應(yīng)可以說是有機化學(xué)題目中考得最頻繁的內(nèi)容。酯化反應(yīng)的實際機理比較復(fù)雜,而從反應(yīng)的結(jié)果上來看,羧酸提供了羥基而醇提供了氫,生成酯和H2O,因而酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。

利用羧酸的酸性可制取相應(yīng)的鹽類,以便增加有機物在水中的溶解度和有機物的穩(wěn)定性。羧酸與醇,或自身具有羧基和羥基兩種官能團的有機物(如乳酸)在濃硫酸中加熱便可合成酯。高中階段中通過酯化反應(yīng)涉及到三種類型的酯類:一是由羧基和羥基結(jié)合成的普通的酯,其中酸和醇都可能不止1分子,如乙酸乙酯、甘油三酯、已二酸二乙酯等。二是形成環(huán)酯,有三種情況,第一種是羥基酸中分子內(nèi)的羧基和羥基結(jié)合,由一分子有機物形成環(huán)酯,又稱內(nèi)酯;第二種是兩分子的羥基酸通過酯化反應(yīng)聚合成環(huán)酯,產(chǎn)物中相同基團處在對位位置上,最典型的例子便是乳酸(CH3CH(OH)COOH)分子所形成的二聚乳酸;第三種是二元酸與二元醇通過酯化反應(yīng)聚合成環(huán)酯,如乙二酸與乙二醇的聚合物。三是形成高聚酯。小分子的二元酸和二元醇可通過酯化反應(yīng)形成長鏈,聚合成高分子化合物。這種反應(yīng)是縮聚反應(yīng),有多少分子的羧酸和醇聚合,就有多少分子的H2O生成。

5.酯基

酯類(包括油脂)最主要的性質(zhì)便是水解。酯水解有兩種方式,經(jīng)酸化處理后得到的是酸和醇;在堿性條件下,反應(yīng)生成的酸與堿中和,促進反應(yīng)的進行,使酯化反應(yīng)進行得比較徹底。

酯類中有一類非常特殊的物質(zhì)――甲酸酯。它們的官能團酯與醛的特性,既能水解,又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)等醛基的特征反應(yīng)。

篇(3)

基于“三重表征”和“深度學(xué)習”理論,以魯科版高中化學(xué)《化學(xué)2(必修)》“甲烷”教學(xué)為案例,探索在高中有機化學(xué)教學(xué)中運用“三重表征”教學(xué)模式,促進學(xué)生進行高中有機化學(xué)的深度學(xué)習。

[關(guān)鍵詞]

三重表征;深度學(xué)習;有機化學(xué)

有機化學(xué)比較抽象,反應(yīng)機理與反應(yīng)呈現(xiàn)方式和無機化學(xué)不同,學(xué)生入門較難。甲烷是最簡單的有機化合物,是學(xué)習有機物一個很好的切入點。通過對甲烷的學(xué)習,可以幫助學(xué)生認識有機物的一般性質(zhì);從甲烷的結(jié)構(gòu)特點可以拓展到乙烷、丙烷、丁烷及其同分異構(gòu)現(xiàn)象以及碳原子的成鍵方式的多樣性,從結(jié)構(gòu)的多樣性初步認識種類繁多的有機物;從甲烷的取代反應(yīng)認識有機反應(yīng)的機理與特點?!凹淄椤钡膶W(xué)習過程及方法將對以后學(xué)習其他有機物起到“樣板”的作用,相關(guān)的學(xué)習方法和策略將在以后的學(xué)習中得到遷移。本文以魯科版高中化學(xué)《化學(xué)2(必修)》“甲烷”教學(xué)為例,探索運用“三重表征”教學(xué)模式,促進學(xué)生進行高中有機化學(xué)的深度學(xué)習。

一、理論基礎(chǔ)

(一)三重表征

表征是現(xiàn)代認知心理學(xué)的核心概念之一,知識的表征是指“信息在人腦中呈現(xiàn)和記載的方式”[1]?;瘜W(xué)在宏觀層面上研究物質(zhì)的性質(zhì)及其變化,同時也要深入微觀層面研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu),為了方便交流與研究,就有必要設(shè)計一套獨特的、系統(tǒng)的符號來表示物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化過程等。因此,在化學(xué)學(xué)習過程中就形成了對物質(zhì)及其變化的三種表征形式:宏觀表征、微觀表征和符號表征。

宏觀表征主要是指物質(zhì)的物理性質(zhì)以及在化學(xué)變化過程中可觀察到的現(xiàn)象等在大腦中記載和呈現(xiàn)。微觀表征主要是指構(gòu)成物質(zhì)的相關(guān)微粒的結(jié)構(gòu)、微粒間的相互作用、微粒的運動、變化等微觀知識在大腦中記載和呈現(xiàn)。符號表征主要是指一系列具有特定含義英文或拉丁文字母組成的符號或圖形在大腦中記載和呈現(xiàn)。

化學(xué)學(xué)習就是從宏觀、微觀、符號三重表征的水平上認識、理解、記憶并應(yīng)用化學(xué)知識,同時建立三者之間的有機聯(lián)系,形成化學(xué)學(xué)習的獨特思維模式。

(二)深度學(xué)習

深度學(xué)習是當代學(xué)習科學(xué)理論提出的新概念。學(xué)習科學(xué)是20世紀70年代出現(xiàn)的新的一門綜合性的科學(xué),是研究教與學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域(包括認知科學(xué)、教育心理學(xué)、計算機科學(xué)、管理學(xué)、社會學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和其他領(lǐng)域)。

深度學(xué)習是指學(xué)習者在理解的基礎(chǔ)上批判性地學(xué)習新知識,將它融入原有的認知系統(tǒng)中,與認知系統(tǒng)中的其他知識進行聯(lián)系,并將獲得的知識遷移應(yīng)用到新的情境中,決策解決相關(guān)問題[2]。深度學(xué)習倡導(dǎo)學(xué)習者積極主動地探索,強調(diào)理解與批判地學(xué)習,注重對知識的整合與建構(gòu),并在學(xué)習、生活中實踐、遷移應(yīng)用與反思。

二、基于“三重表征”的高中有機化學(xué)教學(xué)案例剖析

(一)教學(xué)內(nèi)容

此教學(xué)案例選取魯科版高中化學(xué)《化學(xué)2(必修)》中第3章第1節(jié)“認識有機化合物”第一課時“有機化合物的性質(zhì)”為教學(xué)內(nèi)容,以“甲烷”為例學(xué)習有機化合物的性質(zhì)。

(二)教學(xué)目標

知識與技能目錄:了解甲烷的物理性質(zhì);掌握甲烷的重要化學(xué)性質(zhì);認識甲烷的空間結(jié)構(gòu),初步具有空間想象能力;了解取代反應(yīng)的概念及反應(yīng)機理。

過程與方法目標:通過實驗探究,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析推理并解決問題的能力以及合作精神;引導(dǎo)學(xué)生運用觀察、實驗和查閱資料等各種手段獲取信息;通過各種模型認識甲烷分子的空間構(gòu)型;通過動畫演示,理解甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的機理;通過“三重表征”教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生運用“宏觀―微觀―符號”的聯(lián)系解決問題的化學(xué)思維。

情感、態(tài)度與價值觀目標:通過甲烷的性質(zhì)認識有機物的性質(zhì),培養(yǎng)從個別到一般的認識規(guī)律;通過實驗激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對有機物的好奇心和探究欲,提升學(xué)習興趣;體會有機物與生活、生產(chǎn)、社會環(huán)境及其他科技領(lǐng)域的廣泛聯(lián)系和相互作用,確立可持續(xù)發(fā)展的思想和社會責任感。

(三)教學(xué)過程主要板塊

教學(xué)板塊1:創(chuàng)設(shè)情境――宏觀表征

教師活動:展示一套“西氣東輸工程竣工”的紀念郵票。郵票分別為“氣源開發(fā)”和“管道建設(shè)”,兩枚組合在一起,并用一條鮮明的紅線標示4000多千米的管道走向,是當代中國的“能源動脈”。請問“西氣”的主要成分是什么?你對該氣體有哪些了解?

學(xué)生活動:回顧初中學(xué)習甲烷的相關(guān)物理性質(zhì)及用途。

設(shè)計意圖:以“西氣東輸”為素材創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)生對甲烷可作為重要能源這一宏觀表征有了較為直觀的認識,并回顧了甲烷的相關(guān)物理性質(zhì)。

教學(xué)板塊2:甲烷分子結(jié)構(gòu)的探究――宏觀表征微觀表征符號表征

教師活動:請同學(xué)們設(shè)計實驗證明甲烷含有C、H兩種元素。

學(xué)生活動:分組討論并匯報實驗方案:驗純后點燃甲烷氣體,并在火焰上方罩一個干冷的燒杯,若燒杯內(nèi)壁有水珠生成,證明含有H元素;再往燒杯中加入少量的澄清石灰水,若澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳氣體生成,證明含有C元素。

教師活動:邀請一位學(xué)生共同完成實驗。

學(xué)生活動:觀察并描述實驗現(xiàn)象得出結(jié)論:甲烷含有C、H兩種元素。

教師活動:通過實驗測出了甲烷分子中含C元素75%,含H元素25%。求甲烷的分子式。

學(xué)生活動:計算甲烷分子中n(C)∶n(H)=1∶4,甲烷的分子式為CH4。

教師活動:甲烷分子中一個碳原子與四個氫原子如何形成化學(xué)鍵?碳原子最外層有四個電子,氫原子最外層有一個電子,二者均不易得或失電子,一個碳原子最外層的四個電子。

以分別與四個氫原子形成四對共用電子對,即四個共價鍵??杀硎緸椋?/p>

那么,甲烷分子的空間構(gòu)型是怎樣的?學(xué)生們用水果(橡皮泥)、牙簽制作甲烷分子可能的空間構(gòu)型。

學(xué)生活動:學(xué)生通過小組合作完成甲烷分子可能的模型。

教師活動:科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn),以上空間構(gòu)型中正四面體型最穩(wěn)定。我們把四個相同大小的氣球綁在一起,發(fā)現(xiàn)四個氣球分別指向正四面體的四個頂點,在外力的作用下四個氣球間的夾角發(fā)生改變,但是取消外力作用后又恢復(fù)正四面體構(gòu)型。

小結(jié):

甲烷燃燒的化學(xué)方程式:CH4+2O2[點燃]CO2+2H2O

甲烷分子的電子式和結(jié)構(gòu)式是在二維平面上書寫的,四個碳氫共價鍵分別向上、向下、向左、向右,它們對應(yīng)于三維空間上正四面體結(jié)構(gòu),注意“二維”平面與“三維”空間的轉(zhuǎn)換,做到寫在平面,想在空間。

設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并觀察宏觀實驗現(xiàn)象,探究甲烷的元素組成。通過計算分析甲烷的分子式,并探究甲烷分子中C、H原子的成鍵方式以及分子的空間構(gòu)型,并用結(jié)構(gòu)簡式、電子式、結(jié)構(gòu)式表示,實現(xiàn)了“宏觀表征”“微觀表征”“符號表征”的轉(zhuǎn)換,形成“三重表征”的有機結(jié)合。

教學(xué)板塊3:甲烷的化學(xué)性質(zhì)――宏觀表征微觀表征符號表征

教師活動:演示實驗:將甲烷氣體分別通入盛有加入紫色石蕊試液的鹽酸、加入酚酞的氫氧化鈉溶液和酸性高錳酸鉀溶液的三支試管中。

學(xué)生活動:觀察實驗現(xiàn)象:三支試管中的溶液均不褪色。

教師活動:通常情況下,甲烷的性質(zhì)比較穩(wěn)定,一般不與強酸、強堿、強氧化劑發(fā)生反應(yīng),但是甲烷的穩(wěn)定性是相對的,在特定的條件下也會發(fā)生某些反應(yīng)。

演示實驗:取一個100mL量筒,用排飽和食鹽水的方法收集體積比約為1∶4的甲烷和氯氣,放在光亮的地方。一段時間后觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

學(xué)生活動:觀察到的實驗現(xiàn)象:①生成油狀物;②試管內(nèi)氣體顏色變淺;③倒立于水槽的量筒內(nèi)液面上升。

教師活動:在光照過程中,甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)生成油狀液體,氣體總量減小,且反應(yīng)后生成的物質(zhì)極易溶于水,量筒內(nèi)壓強減小,置于水槽中,液面上升。

教師活動:電腦動畫模擬甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的過程。

球棍模型演示甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的過程,如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

甲烷在光照的條件下能與氯氣發(fā)生反應(yīng),生成多種含氯有機物和氯化氫,其反應(yīng)方程式為:

在上述反應(yīng)中,甲烷分子中的氫原子逐步被氯原子代替。有機化合物分子里的某些原子(或原子團)被其他原子(或原子團)代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)[3]。

設(shè)計意圖:通過對宏觀實驗現(xiàn)象的分析,進而深入研究反應(yīng)的微觀機理,最后用化學(xué)符號表示出甲烷與氯氣的取代反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生從“宏觀表征”入手,用多種“微觀表征”手段逐步深入理解,最后用“符號表征”來表達化學(xué)反應(yīng),使學(xué)生將“三重表征”相互聯(lián)系起來,并在頭腦中形成對該反應(yīng)的“三重表征”的相互轉(zhuǎn)化。

教學(xué)板塊4:知識歸納總結(jié)――“三重表征”總結(jié)及概念建構(gòu)

教師活動:引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)知識,建構(gòu)“三重表征”教學(xué)圖,如圖5所示。

圖5 甲烷的“三重表征”教學(xué)圖

設(shè)計意圖:通過“三重表征”對知識進行歸納,并建立起三者之間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化,能夠在一定程度生促進學(xué)生對相關(guān)知識的理解與應(yīng)用,能夠促進學(xué)生在頭腦中更加有序合理地對知識進行組織和建構(gòu)。

三、基于“三重表征”促進高中有機化學(xué)深度學(xué)習的思考

(一)豐富呈現(xiàn)方式促進深度學(xué)習

多元智能理論認為,每個學(xué)生個體的智能存在差異,每個人都有其特有的智能結(jié)構(gòu),因此每個學(xué)生的學(xué)習風格和學(xué)習傾向是不同。教師要使用各種不同的教學(xué)方法,使每個學(xué)生都能發(fā)揮智能強項以達到深度學(xué)習的目的。在運用“三重表征”教學(xué)模式進行教學(xué)時,由于“符號表征”有固定的形式與特定的含義,不能隨意變更,但是“宏觀表征”與“微觀表征”可以選擇不同的素材、呈現(xiàn)不同的方式以適應(yīng)、發(fā)展不同學(xué)生的智能。

例如,在創(chuàng)設(shè)情境中對甲烷的用途進行“宏觀表征”時,可以選擇“西氣東輸”“可燃冰”“沼氣”等素材為切入點,呈現(xiàn)時可以用圖表、插圖、視頻等形式。再如,在對“甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)”進行“微觀表征”時,可以讓學(xué)生觀看甲烷發(fā)生取代反應(yīng)機理的動畫模擬視頻,形成感性認識,接著教師提供球棍模型模擬反應(yīng)過程,也可以讓學(xué)生自己用球棍模型或水果(橡皮泥)模型來模擬甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的過程,體會反應(yīng)中舊鍵的斷裂與新鍵形成的過程,舊鍵斷裂的位置等。

(二)強化微觀表征促進深度學(xué)習

深度學(xué)習要求學(xué)生能夠?qū)ξ镔|(zhì)的性質(zhì)、變化、用途等宏觀表征進行系統(tǒng)地學(xué)習,并深入微觀層面理解、分析、思考其內(nèi)在原理,形成基本的化學(xué)觀念與化學(xué)思維方法,在相似的問題情境中能“舉一反三”,并把微觀表征抽象為化學(xué)符號。微觀表征具有抽象性和復(fù)雜性,看不見,摸不著,學(xué)生在理解上存在很大的難度,微觀表征的缺失將嚴重影響學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)微觀本質(zhì)的認識,不是建立在微觀表征基礎(chǔ)上的符號表征便只是一些僵化生硬的符號,無法實現(xiàn)“宏觀―微觀―符號”三重表征的有機融合。

例如,在模擬甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的動畫視頻中,教師要引導(dǎo)學(xué)生從以下幾個方面進行觀察:混合體系中分子在不斷地做無規(guī)則運動;兩種分子的空間構(gòu)型不同,直線型的代表氯氣分子,正四面體型的代表甲烷分子;兩種分子在無規(guī)則運動中發(fā)生碰撞,有些碰撞促使甲烷分子中的一個碳氫鍵以及氯氣分子中的氯氯鍵發(fā)生斷裂,其中一個氯原子取代了甲烷分子中的一個氫原子生成一氯甲烷,被取代的氫原子與剩下的一個氯原子結(jié)合形成氯化氫分子;同樣的機理,生成的一氯甲烷可以與氯氣繼續(xù)反應(yīng),逐步生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷以及氯化氫分子。在觀看視頻的同時教師進行引導(dǎo)與講解,讓學(xué)生對甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的歷程有了全面整體的認識,并把畫面保存在記憶中。對甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的機理的深度理解,為以后學(xué)習其他有機反應(yīng)的反應(yīng)歷程提供了一個很好的范本,學(xué)生就可以做到舉一反三、遷移應(yīng)用。

(三)運用多重聯(lián)系促進深度學(xué)習

深度學(xué)習關(guān)注知識的建構(gòu),強調(diào)知識的整合、遷移與應(yīng)用。這就要求教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生透過紛繁復(fù)雜的宏觀現(xiàn)象獲取有用的信息,深入微觀層面深刻理解,并用固定的化學(xué)符號進行表征,方便交流。多重聯(lián)系策略是指在化學(xué)學(xué)習過程中,有意識地將某一化學(xué)知識的宏觀表征、微觀表征具體化、形象化、可視化,并把二者精煉濃縮成抽象圖形或化學(xué)符號,這些符號表征就賦予了特殊的意義,而不是將它當作孤立的符號去機械記憶,從而實現(xiàn)宏觀表征、微觀表征、符號表征的多重聯(lián)系[4]。在教學(xué)中,教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生將某些知識的三重表征聯(lián)系起來,并且形成對這一化學(xué)知識的不同表征間的相互轉(zhuǎn)化,以促進對這一化學(xué)知識結(jié)構(gòu)的自主建構(gòu),促進學(xué)生的深度學(xué)習。

例如:甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

宏觀表征:甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的實驗現(xiàn)象。

微觀表征:通過動畫演示、球棍模型或水果(橡皮泥)模型模擬甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的機理。

符號表征:甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)化學(xué)方程式。

從宏觀現(xiàn)象入手,透過一個特殊的“顯微鏡”――“微觀表征”,放大甲烷分子與氯氣分子,可以“看到”微觀的反應(yīng)過程。再把微觀的反應(yīng)過程通過符號抽象出來,形成了能表達反應(yīng)過程,具有特殊意義的化學(xué)反應(yīng)方程式。應(yīng)用多重聯(lián)系策略,可以將化學(xué)知識統(tǒng)一于結(jié)構(gòu)化、模式化的框架中,有利于學(xué)生對知識的建構(gòu)與遷移,深入理解知識的內(nèi)涵,掌握化學(xué)研究的基本思維模式。

(四)深入交流體驗促進深度學(xué)習

深度學(xué)習是一種基于深度的交流與體驗的學(xué)習,它改變了傳統(tǒng)教學(xué)中把學(xué)生看成“接受知識的容器”,缺乏對知識的建構(gòu)、反思等思維過程。每個學(xué)生都是獨一無二的學(xué)習個體,為了一個共同的學(xué)習目標走進課堂,教師要充分挖掘每個學(xué)生獨特的學(xué)習經(jīng)驗,激發(fā)他們的學(xué)習熱情,在課堂上通過與教師、同伴、文本及自我的平等對話交流碰撞思維、批判反思,對所學(xué)的知識充分理解內(nèi)化,提升學(xué)習品質(zhì),促進深度學(xué)習。

例如,在“探究甲烷分子的空間構(gòu)型”教學(xué)過程中,教師要給予學(xué)生充分的時間進行交流。甲烷分子中碳氫原子個數(shù)比為1∶4,一個碳原子可以與四個氫原子形成四個共價鍵,教師要鼓勵每個學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力,預(yù)測甲烷分子可能的空間構(gòu)型,并與學(xué)習小組的其他成員充分交流。在深入交流后,學(xué)習小組成員一起動手體驗制作模型。學(xué)生經(jīng)過頭腦風暴后制作出的模型有三大類:平面正方型、正四面體型、不規(guī)則四面體型,最后教師引導(dǎo)學(xué)生通過動手制作氣球模型,體驗正四面體型的空間構(gòu)型最穩(wěn)定。如果沒有經(jīng)過以上的交流體驗,而是教師直接把甲烷分子的空間構(gòu)型告訴學(xué)生,那么學(xué)生只是死記硬背,既容易忘記也不利于后續(xù)的學(xué)習。例如,在討論甲烷的二氯代物有幾種結(jié)構(gòu)時,很多學(xué)生根據(jù)二氯甲烷的結(jié)構(gòu)式有兩種形式,而認為二氯甲烷有兩種同分異構(gòu)體。如果學(xué)生對甲烷分子的正四面體型的空間構(gòu)型理解透徹,就不會出現(xiàn)這樣的理解誤區(qū)。

總之,教師在教學(xué)中要積極探索應(yīng)用“宏觀-微觀-符號”三重表征相結(jié)合的教學(xué)模式與策略,培養(yǎng)學(xué)生“宏觀-微觀-符號”三結(jié)合學(xué)習化學(xué)的科學(xué)學(xué)習觀,有利于建構(gòu)科學(xué)的知識體系,掌握化學(xué)研究的基本思路與方法,促進學(xué)生的深度學(xué)習。

[參 考 文 獻]

[1]皮連生.智育心理學(xué)[M].北京:人民教育出版社,1996.

[2]王玨.杜威的教育思想與深度學(xué)習[J].教育技術(shù)導(dǎo)刊,2005(9).

篇(4)

關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 理論教學(xué) 微觀結(jié)構(gòu) 宏觀規(guī)律

一、要強化從感性到理性、從具體到抽象的認識規(guī)律

在高中化學(xué)教學(xué)中,給學(xué)生以感性、直觀表象知識能幫助學(xué)生建立理性分析的基礎(chǔ),從而得出規(guī)律。如在講述濃度對化學(xué)平衡的影響這部分內(nèi)容時,課本選用了FeCl,溶液和KSCN溶液的反應(yīng)。也要先弄清楚FeCI,、KSCN、Fe( SCN),、KC1等物質(zhì)在溶液中的顏色和溶液顏色與溶液濃度的關(guān)系,才可進一步認識改變物質(zhì)濃度對平衡移動方向的影響。為了說明降低反應(yīng)物濃度平衡向逆反應(yīng)方向‘轉(zhuǎn)動,常在反應(yīng)體系中加入還原鐵粉以降低FeCI,的濃度,使平衡向逆反應(yīng)方向移動。這種變化可以很容易地通過混合溶液的血紅色變淡而觀察到。但是,F(xiàn)e“可以氧化Fe而轉(zhuǎn)變?yōu)镕e“;Fe“在水溶液中呈淡綠色等,學(xué)生尚未學(xué)習,因此,只有在補充了上述知識后,才可加以應(yīng)用。即只有具備了一定的元素化合物知識,才能通過觀察、思維,形成理論認識的知識體系。

二、適當利用多種教學(xué)媒體,給學(xué)生豐富的隱喻聯(lián)想空間,進而理解理論的內(nèi)涵,達到掌握規(guī)律方法

隱喻聯(lián)想思維,是指個人可以將截然不同的的事物有機地結(jié)合起來。美國創(chuàng)造學(xué)專家戈爾頓對隱喻聯(lián)想思維提出一個形象的口號“將生疏的事物看得熟悉,將熟悉的事物看得生疏。”有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體的判定對于初學(xué)有機化學(xué)的學(xué)生有一定的難度,難點在于對平面結(jié)構(gòu)式建立起立體空間觀念,學(xué)習伊始即應(yīng)打好基礎(chǔ)。如一氯甲烷不存在異構(gòu)體,但結(jié)構(gòu)式可有四種形式,若展示一氯甲烷的球棍模型,與四種結(jié)構(gòu)式寫法比較,學(xué)生會立即否定一氯甲烷有四種異構(gòu)體的想法,并為今后認識有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象奠定了以三維立體空間為思考出發(fā)點的思路。

三、聯(lián)系生活實際,運用比喻,化解難點

聯(lián)系學(xué)生已有的知識和生活實際,運用事物間的相似性,通過以甲喻乙,由此及彼,以降低理論學(xué)習的難度,4使學(xué)生盡快地從具體事物過渡到抽象思維,理解事物本質(zhì),建立理論概念是理論教學(xué)常用的方法。這里,關(guān)鍵在于突破難點。譬如,有關(guān)可逆過程的動態(tài)平衡的性質(zhì)和特征(如化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解平衡等)常用蓄水池進出水流的速度與池內(nèi)蓄水量的變化之間的關(guān)系比喻化學(xué)平衡系統(tǒng)中正、逆反應(yīng)速度與組分百分含量變化的關(guān)系;用蚊蟲逐燈、蜜蜂采蜜、氫原子核外電子照片疊印等比喻模擬電子運動,想象電子云的形象;以“頭碰頭”、“肩并肩”比喻電子云重疊方式等。應(yīng)當明確,比喻具有“啟發(fā)入門”、“搭橋過渡”的作用,利于學(xué)生接受理論,而不是理論本身。要注意不可濫用比喻。

四、運用歸納、演繹方法形成理論,發(fā)展創(chuàng)造性的思維能力

激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,首先要從破除學(xué)生對事物認識上各種固有功能固有的惰性思維人手。這種惰性突出表現(xiàn)為沿襲固有的處事慣例、權(quán)威意識和無批判等現(xiàn)象。化學(xué)基本理論與元素化合物之間存在著內(nèi)在的、本質(zhì)的、統(tǒng)一的聯(lián)系。.基本理論的教學(xué),一方面以元素化合物知識為實際材料,通過歸納演繹的方法建立理論概念和規(guī)律;另一方面又要通過基本理論分析研究具體的元素化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途,系統(tǒng)地掌握元素化合物的知識。兩者相互依存,相得益彰。

1.歸納。為了便于學(xué)生系統(tǒng)地掌握重要的非金屬氣態(tài)氫化物,如氯化氫、硫化氫、氨、水、甲烷等;中學(xué)教學(xué)涉及的某些氫化物如氟化氫、溴化氫、碘化氫、磷化氫、硅化氫、砷化氫、硒化氫、碲化氫等的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,可從分子構(gòu)型與主要化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系進行歸納總結(jié)。

篇(5)

關(guān)鍵詞 食品化學(xué);教學(xué)改革;實踐

中圖分類號 TS201.2-41 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)11-0343-02

食品化學(xué)是高校食品科學(xué)與工程專業(yè)和食品質(zhì)量與安全專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課和主干課程[1],國內(nèi)高校多數(shù)食品院系均將其作為校級和省級以上的精品課程來進行重點建設(shè)。為了適應(yīng)當前高校教學(xué)改革的新形勢和滿足培養(yǎng)高素質(zhì)食品專業(yè)人才的需要,近年來不斷改革和優(yōu)化食品化學(xué)的課程建設(shè),在借鑒省內(nèi)外同行教學(xué)經(jīng)驗[2]的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身多年的教學(xué)實踐和筆者所在學(xué)院學(xué)生實際情況,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點,對食品化學(xué)課程進行探索性改革和實踐,并取得了一定的成效。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點

食品化學(xué)既是食品專業(yè)的基礎(chǔ)課程,同時又是建立在無機化學(xué)、有機化學(xué)等公共課程的基礎(chǔ)之上,因而需要處理好教學(xué)內(nèi)容之間的相互交叉問題,確保教學(xué)重點和方向,使課程更加符合學(xué)科發(fā)展要求。如同屬專業(yè)課的《食品營養(yǎng)學(xué)》《食品酶學(xué)導(dǎo)論》《食品添加劑》《食品生物化學(xué)》等課程均同時安排在同一學(xué)年授課,為協(xié)調(diào)沖突的教學(xué)內(nèi)容,規(guī)避內(nèi)容重復(fù),學(xué)院自2009年開始多次組織學(xué)科方向類似的授課教師進行了專題討論和研究,確定了交叉內(nèi)容在各自課程建設(shè)中的重點和方向,達到內(nèi)容互相補充、互相支撐,使學(xué)生更加系統(tǒng)全面地理解和掌握專業(yè)課程,運行下來效果顯著。對于公共必修課無機化學(xué)、有機化學(xué)等與食品化學(xué)交叉內(nèi)容的調(diào)整問題,食品化學(xué)課程則把教學(xué)重點放在食品加工、保藏過程中發(fā)生并影響食品品質(zhì)變化的內(nèi)容等方面,從而做到有的放矢,使教學(xué)結(jié)構(gòu)變得更加合理。

2 改革教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣

基于食品化學(xué)課程較抽象、偏重理論的特點,低年級學(xué)生通常會感覺學(xué)習內(nèi)容較為凌亂、缺乏系統(tǒng)性,不好把握重點,為了避免初學(xué)者產(chǎn)生畏難心理和情緒,繼而影響學(xué)習熱情,因此有必要采用多樣化的教學(xué)方法,將其穿插教學(xué)全過程,達到調(diào)動并維持學(xué)生對課程學(xué)習的濃厚興趣。

2.1 聯(lián)系生產(chǎn)生活實際,豐富課程內(nèi)容針對性

為了增強所授理論知識的趣味性和實效性,一般常結(jié)合生產(chǎn)實踐中的一些成功事例和生活中的相關(guān)現(xiàn)象,結(jié)合教學(xué)理論中某個知識點,通過聯(lián)系分析生產(chǎn)生活案例、點面結(jié)合、融會貫通的方式傳授給學(xué)生。如通過提問為什么蘋果、土豆削完皮后會變色等問題;還結(jié)合學(xué)院教師的研究成果如筆者所在學(xué)院教師承擔的魔芋多糖成果單獨作為糖類專題講座等。將這些與日常生產(chǎn)生活密切相關(guān)的內(nèi)容融入食品化學(xué)的教學(xué)之中,可以提高學(xué)生的學(xué)習興趣,也激發(fā)了學(xué)生參加課外科研的積極性。通過課堂教學(xué)與生產(chǎn)實踐應(yīng)用的有機結(jié)合,促使學(xué)生更好地掌握食品化學(xué)的基本原理和方法,為學(xué)生將來在食品行業(yè)和相關(guān)行業(yè)的快速入門或者進入研究生階段課題研究以及新產(chǎn)品開發(fā)打下基礎(chǔ)。

2.2 創(chuàng)造主動參與空間,變被動學(xué)習為主動參與

優(yōu)化教學(xué)最好的辦法就是通過營造主動參與氛圍,引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)過程。適當采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方式,將講授法、討論法、自學(xué)指導(dǎo)法、實例教學(xué)法等優(yōu)化組合,充分借助各類教學(xué)資源,達到調(diào)動學(xué)生積極性、啟迪學(xué)生思維和培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目的[3]。如曾以分組的方式對學(xué)生進行討論合作式教學(xué),把某一教學(xué)熱點交給學(xué)生自己查找資料,要求每個學(xué)生以幻燈片形式交由教師審查合格后,在課堂進行互動交流,教師則進行課堂討論的引導(dǎo)和糾正。此方法對調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)、深入學(xué)習知識起到了積極的作用并取得了良好效果,不僅鍛煉了學(xué)生如何進行文獻檢索、論文寫作、自我學(xué)習和與人探討等能力,也激發(fā)了廣大學(xué)生參與的積極性,有力地促進了教學(xué)內(nèi)容的傳授與掌握。

2.3 將課程論文納入教學(xué)體系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣和學(xué)習主動性

在食品化學(xué)教學(xué)中要充分發(fā)揮課程論文寫作的引導(dǎo)作用,使其能在考查學(xué)生對食品化學(xué)綜合知識的理解、掌握情況,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和欲望等方面起到必要的推動,讓學(xué)生主動去探尋論題領(lǐng)域的研究概況,使自學(xué)內(nèi)容超越課堂和教材,達到延伸食品化學(xué)的理論教學(xué)效果。課程論文的內(nèi)容設(shè)置重點考核對相關(guān)領(lǐng)域研究結(jié)果的高度概括性,一般結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的某一章節(jié)開展,形式上則根據(jù)低年級專業(yè)知識掌握特點和班級人數(shù)以總結(jié)歸納相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀和進展的綜述論文為主,或由授課教師根據(jù)當前食品領(lǐng)域的研究熱點,提供參考論題。教學(xué)實踐證明,將課程論文寫作納入食品化學(xué)的教學(xué)過程,有助于營造濃厚的學(xué)習氛圍,不僅能增加學(xué)生自學(xué)時間和拓寬學(xué)生的知識空間,在調(diào)動自學(xué)積極性的同時也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,對創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要意義。

3 課堂教學(xué)與課外指導(dǎo)緊密結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力

3.1 借助科技創(chuàng)新活動,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

根據(jù)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為導(dǎo)向,以理論緊貼實踐為切入點的教學(xué)實踐要求[4],充分結(jié)合畢業(yè)論文課題的設(shè)計和學(xué)校學(xué)院開展的“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目等各類大賽,通過一系列創(chuàng)新活動的開展,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生建立合理的知識體系,鍛煉學(xué)生的人際交往能力和團隊協(xié)作能力。

3.2 參與教師科研項目,培養(yǎng)學(xué)生科研能力

學(xué)生適當參與教師科研項目有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力及綜合素質(zhì)??蒲姓n題研究中有很多實驗設(shè)計是帶有探索性的、嘗試性的,部分內(nèi)容緊貼食品化學(xué)的基礎(chǔ)理論,具有很強的指導(dǎo)性。近年來,部分學(xué)生以畢業(yè)課題的形式積極參與到教師的科研工作之中,使其科研能力有了很大提高。

3.3 開放實驗室,調(diào)整實驗內(nèi)容,提高動手實踐能力

近年來,將實驗室進行彈性管理,建設(shè)了面向本科學(xué)生開放的實驗室,給予其開展食品化學(xué)實驗充足的實驗時間。學(xué)生以實驗小組為單位申請進入實驗室既可以開展如美拉德反應(yīng)、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)等相關(guān)大型綜合性設(shè)計實驗[5-6]工作,也可以對集中開展的基礎(chǔ)教學(xué)實驗進行重復(fù)驗證。學(xué)院近幾年通過實驗室的開放建設(shè)工作,學(xué)生結(jié)合學(xué)校挑戰(zhàn)杯和學(xué)院創(chuàng)新基金開展涉及食品化學(xué)方面的小項目、小研究的積極性和主動性日益提高,所體現(xiàn)的實驗技能和研究水平也逐年提高,也促進了學(xué)生的自我學(xué)習能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師及實驗人員也能因材施教,更好地起到指導(dǎo)作用,對提高業(yè)務(wù)水平起到了良好的推動作用。

此外在第3學(xué)期單獨開設(shè)了綜合性設(shè)計實驗課程,從實驗場所、實驗經(jīng)費和時間上給予保障,達到加強基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、拓寬知識面和重視應(yīng)用[7-8]的效果。對于學(xué)生而言,借助食品化學(xué)綜合性設(shè)計實驗,主動性、積極性能得到充分調(diào)動并變得富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性,從查閱資料、制訂實驗實施方案、后期數(shù)據(jù)處理分析、總結(jié)和撰寫研究報告等方面得到鍛煉,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習熱情,為創(chuàng)新人才培養(yǎng)打下了堅實的基礎(chǔ)[9]。

4 參考文獻

[1] 闞建全.食品化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2008.

[2] 楊華,戚向陽.地方本科高校食品化學(xué)課程合作討論式教學(xué)探討[J].浙江萬里學(xué)院學(xué)報,2008,21(5):115-116.

[3] 張汆,賈小麗,孫艷輝.高校食品化學(xué)實驗課程內(nèi)容設(shè)置的分析與探討[J].中國高教探討雜志,2010,22(4):49-50.

[4] 趙國華.食品化學(xué)實驗原理與技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[5] 王志兵,邱芳萍,彭悅.對食品化學(xué)課程教學(xué)改革的思考[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報:高教研究版,2010,31(2):84-85.

[6] 付莉,楊愛麗,顧英.《食品化學(xué)》與創(chuàng)新型實踐教學(xué)[J].遼寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報:社會科學(xué)版,2010,8(2):78-79.

[7] 侯方麗,徐金瑞,胡勇.關(guān)于食品化學(xué)實驗教學(xué)改革的思考[J].大眾科技,2010(9):182-183.

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論文摘 要:根據(jù)材料化學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標和材料化學(xué)學(xué)科專業(yè)特點,通過改革原有的課程體系,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),修訂完善了材料化學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案。新的培養(yǎng)方案更好地體現(xiàn)了材料化學(xué)專業(yè)的特色,體現(xiàn)了“厚基礎(chǔ)、強能力、重實踐”的人才培養(yǎng)要求。

材料化學(xué)作為化學(xué)和材料科學(xué)的一個交叉學(xué)科,受到了各國政府的重視,許多高校紛紛設(shè)立材料化學(xué)專業(yè)。為適應(yīng)21世紀社會對材料化學(xué)專業(yè)人才的需求,經(jīng)安徽省教育廳批準,我校于2003年增設(shè)了材料化學(xué)本科專業(yè),并在當年正式招生,目前已經(jīng)有5屆畢業(yè)生,學(xué)生就業(yè)情況良好。材料化學(xué)作為材料科學(xué)與工程學(xué)科的二級學(xué)科專業(yè),培養(yǎng)的是應(yīng)用型理科人才,所以材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生不但要加強數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)及材料學(xué)科等基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習,還必須接受更多的應(yīng)用性、實踐性的知識教育。如何完成這一培養(yǎng)目標,使材料化學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)能夠滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展對本專業(yè)人才的需求,是高校材料化學(xué)專業(yè)教育工作者必須面對的現(xiàn)實問題。只有進一步轉(zhuǎn)變教育思想和觀念,深化教育改革,革新教學(xué)體系,優(yōu)化課程體系中實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),才能培養(yǎng)出掌握基本理論知識,動手能力強,富有創(chuàng)造精神的材料化學(xué)專業(yè)人才,才能辦出高水平的材料化學(xué)專業(yè),以滿足經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的需求。

1 材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案基本框架

從“厚基礎(chǔ)、強能力、重實踐”的人才培養(yǎng)總體要求出發(fā),設(shè)計培養(yǎng)方案、課程體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。我校材料化學(xué)專業(yè)教育內(nèi)容和知識體系由公共基礎(chǔ)課程、通識教育課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課程和實踐性課程五大部分內(nèi)容構(gòu)成。

公共基礎(chǔ)課程包括:思想教育,體育活動,大學(xué)英語和計算機基礎(chǔ)等。

通識教育課程包括:人文社會類,自然科學(xué)和藝術(shù)類等知識體系。

專業(yè)課程包括:大類平臺專業(yè)基礎(chǔ)課程和材料化學(xué)專業(yè)課程。

專業(yè)選修課程包括:材料化學(xué)專業(yè)方向性選修課程。

實踐性課程包括:課程設(shè)計、畢業(yè)實習、畢業(yè)論文、社會實踐、科技活動等材料化學(xué)專業(yè)實踐訓(xùn)練知識體系。

2 材料化學(xué)專業(yè)課程體系設(shè)計

材料化學(xué)作為化學(xué)和材料科學(xué)的交叉學(xué)科,其課程要求學(xué)生掌握材料化學(xué)的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論,培養(yǎng)學(xué)生具有材料的制備、表征、技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)的基本能力。在構(gòu)建材料化學(xué)專業(yè)課程體系時,我們一直強化教學(xué)環(huán)節(jié)的科學(xué)性、系統(tǒng)性和綜合性,將所有教育環(huán)節(jié)分為公共基礎(chǔ)課程、通識教育課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課程和實踐性課程五個知識體系。其專業(yè)課程體系以無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)和物理化學(xué)的理論課程和實驗課程基礎(chǔ),把材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料化學(xué)、材料物理等作為本專業(yè)的入門專業(yè)課程。在經(jīng)過這些課程的學(xué)習之后,陸續(xù)學(xué)習高分子化學(xué)、高分子物理、材料性能學(xué)、材料現(xiàn)代分析技術(shù)、機械制圖等專業(yè)課程,在此基礎(chǔ)上通過專業(yè)選修課程的學(xué)習形成專業(yè)特色方向。并通過開設(shè)材料科學(xué)導(dǎo)論、納米材料導(dǎo)論等任選課程拓寬學(xué)生的知識面。為了淡化專業(yè)界限,我校材料化學(xué)專業(yè)和化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實施按大類培養(yǎng),統(tǒng)一設(shè)置通識教育和基礎(chǔ)教育平臺。在2011年修訂的材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,課程教學(xué)計劃課內(nèi)總學(xué)時為2633學(xué)時,學(xué)生畢業(yè)應(yīng)取得總學(xué)分為154學(xué)分,其中,通識教育和基礎(chǔ)教育與我?;瘜W(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一致;專業(yè)教育、實踐教學(xué)和綜合教育的課程體系與化學(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有區(qū)別的開設(shè),更加突顯材料化學(xué)的特色。

3 構(gòu)建相對完善的實踐教學(xué)體系

3.1 構(gòu)建新的實踐教學(xué)體系

材料化學(xué)作為一門實踐性很強的交叉學(xué)科,在教學(xué)計劃中強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),確保實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實施。按照本專業(yè)人才培養(yǎng)目標的定位,我們優(yōu)化完善了實踐教學(xué)體系。將實踐教學(xué)體系分為三個層次:一是基礎(chǔ)實驗層次,注重基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的觀察和分析能力;二是測量實驗層次,注重專業(yè)技能訓(xùn)練,設(shè)置了課程設(shè)計、綜合性和設(shè)計性實驗等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實踐能力;三是綜合實踐層次,注重綜合素質(zhì)訓(xùn)練,設(shè)置了畢業(yè)設(shè)計(論文)、社會實踐、科技競賽和創(chuàng)新性實踐活動等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運用能力。

3.2 更新重組實踐教學(xué)內(nèi)容

在2011年修訂的人才培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)為35學(xué)分,占總學(xué)分的22.7%。實踐教學(xué)內(nèi)容重點強調(diào)以能力培養(yǎng)為核心,優(yōu)化和重組了原四大化學(xué)(無機、有機、分析和物理化學(xué))實驗教學(xué)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu),將實踐教學(xué)內(nèi)容分層次進行教學(xué),確立了基礎(chǔ)實驗、測量實驗和專業(yè)實驗三層次的實驗教學(xué)體系,涵蓋了驗證性實驗、綜合設(shè)計性實驗和研究性實驗等教學(xué)內(nèi)容。同時,積極推進實踐教學(xué)內(nèi)容的更新和方法手段的改革,減少驗證性實驗,積極創(chuàng)造條件增開綜合性、設(shè)計性實驗、研究性實驗,強化畢業(yè)論文實踐環(huán)節(jié)的檢查和指導(dǎo);加強校企合作,積極安排生產(chǎn)實習和社會實踐活動,進一步加強對學(xué)生實驗技能、實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程體系的探索和完善將是在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下我們今后多年的一大工作任務(wù)。要堅持以就業(yè)為導(dǎo)向定位人才培養(yǎng)目標,結(jié)合社會需求和學(xué)科發(fā)展實際,研究建立專業(yè)人才培養(yǎng)模式,提高材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)能力;以能力培養(yǎng)為本位構(gòu)建專業(yè)課程體系,提高學(xué)生的理論知識水平,課程體系遵循“厚基礎(chǔ)、強能力、重實踐”的人才培養(yǎng)模式制定教學(xué)計劃,在四年教學(xué)計劃的基礎(chǔ)上,分析理論教學(xué)相關(guān)課程,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,合理分配理論課程學(xué)時數(shù),使課程體系逐漸趨于科學(xué)、規(guī)范,達到構(gòu)建合理的專業(yè)課程體系、優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和促進專業(yè)人才培養(yǎng)的目的。

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化學(xué)是中學(xué)教學(xué)中的一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科,掌握一定的化學(xué)知識是每個現(xiàn)代公民必須具備的科學(xué)素質(zhì)之一。在化學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習的能力,是廣大化學(xué)教師在新課程改革的過程中要解決的關(guān)鍵問題,而要解決學(xué)生自主學(xué)習問題的關(guān)鍵在教師。作為化學(xué)教師應(yīng)充分利用化學(xué)與生活、化學(xué)與社會、化學(xué)與環(huán)境以及一些趣味實驗等有利條件,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習方法,是其成為對社會有用的人才,在教學(xué)過程中,教師要有意識地指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自主能力。以下是我對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習能力的一些思考和做法。

一、創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習興趣

蘇霍姆林斯基說:“所有智力方面的工作都要依賴于興趣。”興趣是最好的老師,興趣作為一種自覺地動機和認識傾向,對學(xué)生自主學(xué)習具有定向、推動和激勵作用。教育家夸美紐斯曾說:“興趣是創(chuàng)造一個歡樂和光明的教育環(huán)境的主要途徑之一。興趣是學(xué)生積極參與教學(xué)活動的心里傾向,興趣是推動學(xué)生學(xué)習的內(nèi)驅(qū)力?!笨梢娕d趣是學(xué)生自主學(xué)習的內(nèi)驅(qū)力,當學(xué)生對學(xué)習感興趣時,他們就會很樂意地去學(xué)習,并表現(xiàn)出高度集中的注意和敏銳的感知,而那些對學(xué)習缺乏興趣的學(xué)生,則常常把學(xué)習看成是一種負擔,對待學(xué)習敷衍了事,對困難容易產(chǎn)生消極情緒。因此,作為化學(xué)教師的我們一定要充分地利用好課堂這個主陣地,在課堂上靈活地運用教學(xué)手段,生動有趣的教學(xué)語言,創(chuàng)設(shè)情境,豐富教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣,提高學(xué)生學(xué)習化學(xué)的主動性。

情境創(chuàng)設(shè)需根據(jù)課堂教學(xué)的實際情況從實際生活、化學(xué)實驗、化學(xué)史、新聞事件、相關(guān)學(xué)科、化學(xué)工業(yè)等方面進行。例如在“鋁的性質(zhì)”的教學(xué)中,可以這樣進入新課。上課前用相機拍攝教室和學(xué)校內(nèi)的一些鋁制品和鐵制品,并做成課件,上課時對比展現(xiàn)給學(xué)生,然后提出問題:⑴根據(jù)金屬性順序表鐵和鋁誰更活潑?⑵實際上那種金屬更容易生銹,為什么?強烈的知識沖突,更能激發(fā)學(xué)生的求知欲。這些來自實際生活的問題情境,拉近了知識和生活的距離,激發(fā)了學(xué)生的好奇心,讓學(xué)生情不自禁地投入到學(xué)習中。再如,化學(xué)學(xué)科與物理、數(shù)學(xué)、生物、技術(shù)等學(xué)科都有著緊密的聯(lián)系。在甲烷的分子構(gòu)型的教學(xué)中,先引入正四面體的概念和模型,使學(xué)生對正四面體有一個比較形象的認識,然后再結(jié)合甲烷的球棍模型來研究甲烷的分子模型。這樣學(xué)生可以簡單直觀的掌握其分子的構(gòu)型,化解有機物學(xué)習的難度,是學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習有機化學(xué)的興趣,快速地入門到有機物的學(xué)習中。

二、利用實驗,提高學(xué)生自主學(xué)習能力

以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一,化學(xué)實驗對于提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,全面落實和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣,促進學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀具有重要的作用。許多教師對化學(xué)實驗沒分類產(chǎn)生了誤解,認為整個教材不再分演示實驗和學(xué)生分組實驗了。其實,新課程教材中不再分演示實驗和學(xué)生實驗,其目的在于:一時要根據(jù)實驗的內(nèi)容和各學(xué)校的條件,盡量為學(xué)生自主探究,親自動手做實驗創(chuàng)設(shè)條件;二是要減少演示實驗,盡可能多做學(xué)生分組實驗,或把演示實驗改為邊講邊實驗,或?qū)W生探究實驗等,以此來增強學(xué)生主動探究、獨立觀察和動手創(chuàng)造等能力。當然化學(xué)實驗還可以幫助學(xué)生理解和掌握一些學(xué)習過程中易錯的問題。比如在講到金屬活動性時,很多學(xué)生會認為金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)會有銅析出。針對這一錯誤教師可讓學(xué)生上講臺演示實驗:將金屬鈉投入硫酸銅溶液中,讓學(xué)生仔細觀察是否有銅析出,演示結(jié)果給得出錯誤答案的學(xué)生一個驚奇,此時教師可追問為什么,讓學(xué)生討論、思考得出正確結(jié)論,這樣不僅可以使學(xué)生加深印象,增強學(xué)生的理解,避免錯誤的再現(xiàn),還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力以及解決問題的能力。

三、引導(dǎo)學(xué)習反思,促進學(xué)生自主學(xué)習

“一個有反思精神的民族必將有光明的前途?!笔欠裼蟹此寄芰κ菍W(xué)生學(xué)習能力的一個重要標志。反思能提高提高學(xué)生學(xué)習化學(xué)的積極性,有利于培養(yǎng)他們的獨立性、自主性和自我發(fā)展、自我成長的能力。在交流中反思還能讓學(xué)生更清楚的認識自己的優(yōu)勢和不足,并能學(xué)會正確地評價自己和他人。

我們在教學(xué)實踐中讓學(xué)生反思的方式有:課堂教學(xué)中,充分利用課本中“想一想”,“你知道了嗎”,“找一找”,鼓勵學(xué)生去反思;教師每節(jié)課結(jié)束不由教師為學(xué)生總結(jié),而通過以提問“你這節(jié)課學(xué)到了什么?”“你還有什么疑惑和困惑?”來促進學(xué)生進行自我反思,將所學(xué)知識內(nèi)化;每章教學(xué)內(nèi)容結(jié)束,通過“知識整理與歸納”中的知識線索等讓學(xué)生去反思;還有學(xué)期學(xué)習的反思,測試后的反思等。在反思中學(xué)生的學(xué)習效率得到了提高,學(xué)習的自覺性也得到了加強,可謂事半功倍。