大學有機化學的學習方法2篇
在學習有機化學時,一些同學反映有機物名稱生疏、結構復雜、異構體多、反應式多、難于記憶,因而認為有機化學難學。今天學習啦小編就與大家分享:大學有機化學的學習方法,希望對大家的學習有幫助!
大學有機化學的學習方法一
摘要:本文對大學有機化學實驗的“三層次”遞進式教學模式進行了探究,針對“三層次”的實驗內容:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗,分別設計了“問題引領互動式”、“任務導向參與式”、“專題研討探究式”三種實驗教學方法模型,該方法促進了學生自主學習、自主實驗、自主創新能力的培養,提高了學生綜合素質。
關鍵詞:實驗教學;“三層次”方法;設計
實驗教學作為高等教育中的重要實踐教學環節,是培養學生綜合素質和創新能力的重要教學手段。因此,探索高校實驗教學模式與方法,培養學生自主學習、自主實驗、自主創新(“三自主”)能力是高校實驗教學的重要研究課題[1-2]。有機化學實驗是化學、化工及其他近化類專業學生必修的一門基礎課,近年來,浙江工業大學基礎化學實驗中心在基礎化學實驗國家精品課程建設過程中,對有機化學實驗課程內容重新進行了規劃設計,構建了實驗內容的三個層次,即:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗;在教學方法上不同內容采用不同方法,形成了“三層次”遞進式的教學特色,充分體現了教師為主導、學生為主體的教學理念;在培養學生“三自主”能力方面取得了顯著成效,充分發揮了作為國家級實驗教學示范中心建設單位的示范和輻射作用。
一、有機化學實驗“三層次”遞進式實驗教學模式的設計思路
有機化學實驗開設的時間多數高校是在大學一、二年級,根據學生在不同學習階段(大學低年級)的知識和能力結構的要求,課題組把有機化學實驗內容劃分為基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗三個層次,循序漸進地培養學生的自主學習、自主實驗、自主創新能力,提高學生綜合素質。
第一層次為基礎規范性實驗,是學生學好有機化學實驗的基本原理、基本操作技能的基礎,也是培養學生實事求是的、嚴謹的科學態度,良好的科研素養以及良好的實驗室工作習慣的關鍵。第二層次為綜合設計性實驗,是訓練、鞏固學生基本操作的重要環節,也是提高學生自主學習能力、自主實驗能力的過程;第三層次為研究探索性實驗,是拓展思路、提高科研素質、培育創新意識、鍛煉創新能力的過程。
二、“三層次”遞進式實驗教學模式的分層設計
課題組以培養學生“三自主”能力為目標,圍繞有機化學實驗“三層次”的內容,探索設計了三種教學方法。基礎規范性實驗采用“問題引領互動式”教學,意在調動學生的思維,側重培養學生規范的實驗操作技能、自主學習能力;綜合設計性實驗采用“任務導向參與式”教學,激發學生學習積極性,培養學生自主學習、自主實驗能力;研究探索性實驗采用“專題研討探究式”教學,以科研問題為導向,培養學生自主探索、自主創新能力。
1.基礎規范性實驗———問題引領互動式教學。有機化學基礎規范性實驗包括有機化學基本操作和基礎實驗,目的是強化基本操作技能訓練,夯實基礎。采用問題引領互動式教學,主要通過以下三個環節來完成:第一,實驗前教師要針對每個實驗內容,圍繞教學目標設置問題,讓學生帶著問題去預習,并擬出解決問題的方案,培養學生自主學習能力,提高實驗預習效果。第二,教師要在實驗課堂上啟發學生思路,調動學生思維,引導學生爭論;學生在互動討論問題的同時,思維得到拓展;對實驗的內容也有了更深層次的理解,為動手操作做好了充分的準備。第三,教師總結點評,學生梳理思路,得出結論。通過這種教學方法,學生在實驗操作中思路清晰,錯誤率大大降低,同時,也會及時發現實驗中的問題,有利于培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力,培養學生勤動腦、善思考、細觀察的良好實驗習慣。以上過程可由圖2模型設計展示出來。
2.綜合設計性實驗———任務導向參與式教學。在實驗教學中要培養學生的“三自主”能力,必須在實驗課堂上為他們創造必要的條件,讓學生通過親自設計實驗、參與實驗,培養他們獨特的思考能力和動手能力[3]。有機化學綜合設計性實驗是一些經典的、有代表性的合成實驗,目的是在加強合成實驗訓練的同時,增強學生綜合實驗能力。任務導向參與式教學是一種以具體教學內容作為任務,實驗前教師要將任務分解,學生以團隊的方式參與到實驗的設計、講解、操作、討論、成績評定等各個環節,這種角色互換的方式可以有效激發學生的學習興趣和潛能,學生的自主學習能力、語言表達能力以及學生的自信心都會大幅提升,同時學生的自主實驗能力也會明顯增強,創新意識提高[4]。由于該方法由學生團隊和教師共同完成,因此,在學期初,教師需要向學生公布實驗教學任務,并組建團隊,一般5~6人為一個團隊。
3.研究探索性實驗———專題研討探究式教學。研究探索性實驗是在基礎規范性實驗、綜合設計性實驗的基礎上開設的。該實驗集“綜合性、設計性、研究性”為一體,以培養科研能力和創新能力為目標,并兼顧實驗內容與實踐的聯系,可以為學生今后就業和從事科研工作打下良好的基礎。專題研討探究式教學,是學生根據某一專題的目的要求,查閱文獻,研究討論,運用相關知識和技能對實驗方法、步驟、儀器等進行設計并實施,最后分析、討論,評價其結果,是“科學探究式”的學習[5]。主要經過實驗準備、開題報告、過程探索、拓展延伸四個階段。經過這樣的訓練,學生學會查閱文獻資料,設計實驗方案,確定實驗步驟,自己選擇實驗儀器,自己操作實驗全過程;發現問題,自己解決;實驗結束,每組同學完成一篇科研論文式的“小論文”,并寫一篇實驗感想。這一過程將科研思維方式和方法引入教學,提高學生綜合利用已有知識不斷創新的科研素質,充分發揮了學生的自主學習、主動探索的積極性和創造性。
“三層次”遞進式的實驗教學,經過浙江工業大學化學工程學院的實驗研究,教學成效顯著,但“教無定法”,只有不斷地改進、創新實驗教學方法,才能有效發揮學生的主動性、積極性和創造性,提高實驗課堂教學質量。
參考文獻:
[1]陳佑清,吳瓊。課堂教學中如何指導學生進行探究[J].中國大學教學,2012,(11):59-62.
[2]姚玉環。制約大學生創新能力發展的教學因素及改革路徑[J].中國高等教育,2008,(8 ):28-44.
[3]李琰,劉學元,劉越。關于目前我國高校實驗教學改革的幾點思考[J].實驗室科學,2012,15(5):30-32.
[4]張俊文,李玉琳,董長吉,代少軍。協同式任務導向教學模式理論體系及實踐[J].高等理科教育,2013,(4 ):22-27.
[5]張清,謝亞娟,馮銳。高校探究性學習有效性研究[J].揚州大學學報,2013,17(6):66-71.
大學有機化學的學習方法二
一、分類方法在有機化學學習中的運用
我們通過研究知道,同系物的概念是為了研究有機化學中的物質而提出的分類標準.在此之后為了研究的方便,有機物被分為烴(烷烴、烯烴、炔烴、苯及苯į40;同系物),烴的衍生物(鹵代烴、醇、酚、醚、羧酸、酯)等各類物質.分類是為了將相關物質歸類,其最終目的是讓我們研究問題時能有舉一反三、觸類旁通的效果,有效地提高學習有機化學的效率,并解決因有機物種類繁多而無法系統研究的難題.
二、物性(物理性質)遞變,化性(化學性質)相似
元素周期律表明,同一主族元素及對應的化合物性質存在變化規律,即隨著原子序數變化,對應物質性質存在相似性和遞變性規律.有機化學中是否也存在類似規律呢?比較發現,同系物中物質密度,熔沸點都隨著碳原子數的變化而變化(如同系物中物質的熔沸點隨碳原子數的增加而升高等).對于烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醚、羧酸等同系物,物理性質變化規律就可以輕松掌握了.對于化學性質,不難發現物質因含有特定基團,而表現出特定反應.也就是說同系物中化學性質存在相似性,因此只要研究一類同系物的代表物,我們就能推測特定基團(結構)所表現的性質.如甲烷因為碳原子飽和性,而易于發生取代反應,這樣便可推知烷烴的重要化學性質就是取代反應;乙烯因存在雙鍵,而易于發生加成反應、易被酸性高錳酸鉀溶液氧化,這樣烯烴的重要化學性質就是易于發生加成反應、氧化反應.我們一旦了解代表物的性質,就可以類推這類同系物的性質,體現出研究有機化學的特有的神奇效果——“舉一而反萬”.
三、江山易改,本性難移
再試著探究,之所以有上面“物性遞變,化性相似”的結論,勢必與官能團(特定結構)的存在有必然聯系.要想清楚其中原因,先來剖析幾個概念:1.官能團:決定有機化合物的特殊性質的原子或原子團.2.同系物:化學上,把結構相似,組成上相差一個或若干個某種原子團(中學階段是CH?2)的化合物互稱為同系物.如果關注官能團與同系物定義中“結構相似”之間的聯系,也就不難理解“同系物必須是同類物”這個觀點了.如果思考一下乙烯之所以能成為烯烴的代表,也就不難理解乙炔與炔烴(乙醇與醇類、乙醛與醛類、乙酸與羧酸、乙酸乙酯與酯類等)相似之處.通過分析可以得知,同系物的相關變量對物質化學性質,可以認為不影響或影響很少,而真正影響化學性質的相關結構卻基本不變;因此可以用“江山易改,本性難移”來闡述代表物與同系物化學性質之間的關系.不難發現由溴乙烷→乙醇→乙醛→乙酸的反應過程到RCH?2X→RCH2OH→RCHO→RCOOH的反應過程,是同樣道理;我們可以由一元變為二元(二溴乙烷到乙二醇到乙二醛到乙二酸),甚至三元.實際上,我們也可以這樣說,即使未知物與熟悉的典型代表物不是同系物,但它們具有相同特定的結構,在大多數情況下,我們也可以通過熟悉的代表物推測未知物的化學性質.
四、桔生河南則為桔,桔生河北則為枳
事實證明,甲苯中的甲基與烷烴中的甲基的化學性質存在明顯不同.酚中的羥基與醇中羥基在化學性質上也存在明顯的不同,甲苯、苯、苯酚三者分子中苯基性質也存在明顯的區別.這些都說明了有機物分子中特定基團間相互影響的客觀存在.正是由于基團之間的相互影響,我們才不得不把含有羥基的有機物進行再分類,一類是醇,一類是酚.由化學實驗可知烷烴中甲基,不能被酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑氧化;而甲苯中的甲基可以被酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑氧化為羧基,這就是蘊含著“桔生河南則為桔,桔生河北則為枳”的道理.
五、牢記烴和烴的衍生物參照物通式的運用
我們知道烷烴的通式:,飽和多元醇的通式:.通過不飽和度的有關概念,即與參照物相比當多出一個雙鍵或一個環,在組成要少掉兩個氫原子.叁鍵相當于兩個雙鍵,即多一個叁鍵,將少掉四個氫原子.苯環的存在相當于四個不飽度的存在.由上可以輕松得出,烯烴或環烷烴的通式為;炔烴或二烯烴或環烯烴的通式為;苯及苯的同系物的通式為;醛或酮或烯醇的通式為;飽和一元羧酸,及飽和一元羧酸和飽和一元醇所形成的酯的通式為.
綜上所述,可以得出處理具體問題的一般思路:首先尋找官能團或特定結構,聯想它的代表物的性質,并關注特定基團間的相互影響,如果能同時精選適量經典的例題習題加以練習以鞏固相關知識,有機化學學習也就不那么難了.