有机化学实验教学探讨

时间:2022-07-01 07:15:32

有机化学实验教学探讨

摘 要 有机化学实验是应化、材料、化工、化学等化学学科的基础课。针对如何提高有机化学实验的教学效果,笔者结合自身教学体会,提出一些建议。

关键词 有机化学 实验 教学

中图分类号:G424 文献标识码: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 优化教学内容,提高自身素质

目前我校的实验内容主要有三部分,一部分基础操作实验,一部分合成实验,还有一个提取实验(茶叶里提取咖啡因)。①个人认为应该加上性质实验,在有机理论课考试中,都会有鉴别题,如烷烯炔的鉴别,醇的鉴别,卤代烃的鉴别、醛酮鉴别、胺的鉴别、糖类的鉴别等,此类题目基本上都是依据各种化合物的性质不同进行区分,但现实情况是大部分同学都会失分较多。如果能将性质实验加入实验课程中,可以加深同学的印象,更好地掌握化合物的性质。合成实验内容安排上可以安排一些简单的药物合成。如乙酰水杨酸(阿司匹林)的制备,在实验中可以向学生介绍阿司匹林的用途,学生可以更好的理解记忆实验内容。在做提取实验时,内容选择与生活相关的应用性实验,如从茶叶中提取咖啡因,从红辣椒中分离红色素等。采用常见的实验原料,可使同学们对有机化学的学习产生兴趣。

另外在实验中可引入一些新技术。比如微波合成法,我们实验过程中有一个设计实验时关于肉桂酸的制备,查阅文献就有使用到微波合成的。大量的研究实验表明,微波合成法技术进行有机反应具有操作简便、产率高及产品易纯化、安全卫生等特点,因此,微波有机反应在有机化学实验中迅速发展。②

对于设计实验,应该给学生提供更广阔的选择,采用不同的合成路线,不同的合成方法达到同一目的地,对比各实验方法的优劣。若因药品限制或仪器限制大家都只能采用一种方法做,达不到设计实验想锻炼学生自己查阅文献,设计实验并最终完成实验的目的。

教师在教师育人的过程中要思考哪些是学生可以终身受益的。教师在教学过程中要不断充实自己,做到课前充分准备,对所讲授实验内容了如指掌,把实验中可能出现的一些问题都在上课前弄清楚,这样才可以在课堂做到有问能答、有问必答,真正起到指导作用。并把自己所从事的科研工作介绍给同学们,这样可以使学生在课堂上产生浓厚的学习兴趣,把被动的学习状态转变成主动,老师们在从事实验教学中贯穿融入最新的科研成果,使知识更加丰富更能吸引学生,从而提高学生的学习的主观能动性,除此之外,教师在进行实验过程的教学中培养学生独立思考的能力,让学生通过实验课上认真观察,从而对发生的实验现象独立做记录,主动提出问题,分析问题,从而得出实验结论,在做实验的过程中让学生主动参与其中,这样会使课堂气氛很快地活跃起来,也能促使学生的创新思维能力得到更好的培养。③

2 注重实验教学中的安全教育

有机化学实验具有其他实验课不具有的特点:教学中会常使用到低沸点、易燃易爆、有腐蚀性、有毒、致癌的药品,会用到一些密闭性的装置和仪器,这些都是教学中的安全隐患。这要求老师在课前对学生进行安全教育。可以印发实验室安全手册(可包含常见低沸点、易燃易爆、有腐蚀性、有毒等药品物理参数及仪器使用的注意事项及其安全注意事项)及常见危机处理。最常见的一些问题比如学生进实验室第一件事情就是穿好实验服,称量药品尤其是有腐蚀性及毒性的药品,一定要谨慎,如有同学实验过程中不小心将温度计打碎了,第一时间将可见汞珠集合在一起,放入盛有水的烧杯,然后再温度计破碎区撒上硫磺,彻底清除残余汞等等。教师可以先告知同学药品存在某方面的危险性,并要求学生通过自己查阅实验所需药品的物理参数和特性,让学生通过查阅相关资料从而了解药品中存在的危害,从而在实验的过程中进行严谨防范。

3 多介绍专业词汇

现在各专业的一些高端文献都是以英文发表的,为了解专业前沿动态,需时时跟踪文献,文献里就涉及很多的专业词汇。为了学生能更好地获取前沿知识,可以在实验教学过程中对于一些常用实验技术及玻璃仪器,教师可以通过中英文穿插的方式讲解实验,如实验中在前期原料纯化或者后期产品处理中可能用到蒸馏(distillation)、回流(reflux)、重结晶(recrystallizaiton)、干燥、(drying)等技术,实验中使用到的玻璃仪器,如锥形瓶(beaker flask)蒸馏头(distillation head)冷凝管(condenser)、三颈瓶(three-neck flask)及球形回流管(ball-return pipe)等,要求学生尽快记住它们的中英文名称,为学生将来做毕业论文查阅文献积累专业词汇,为进一步的学习打下牢固的基础。

4 实验过程中对学生严格要求

实验过程中会接触到有毒有害试剂,且涉及的基础操作内容较多如蒸馏、减压蒸馏、回流、分馏、分液、重结晶、升华、熔点测定、薄层色谱柱色谱等,所以对学生一定要严格要求。实验操作是有机化学实验的核心环节,操作是否规范准确,实验过程的有序性、安全性及实验结果的准确性均在此环节中体现。

按照目前的实验条件,学生实验时依然是分组,2人一组,这就存在有同学在实验过程中依赖队友,不动手动脑,全听队友指挥。为避免这种情况发生,在实验教学中要严格要求学生。

(1)要求学生在课前写预习实验报告,预习报告可以占实验课成绩的10%~20%左右,引起学生思想上的重视。预习报告的书写很关键,不是单单抄书,给学生提出要求:预习报告需要查阅相关物质的物理参数,写出实验原理、实验的操作步骤及其可能出现的实验现象,提出问题,让学生带着问题做实验,让学生明白为什么要这么做。

(2)在实验过程中要求学生注意操作细节,仔细观察实验现象,纠正错误的操作,讲解这样操作可能带来的危害,并对实验结果作出准确评价,每次实验都给予打分并告知学生,这样也方便学生在下次实验时及时纠正,不断提高学生的操作能力。

(3)实验结束后教师要检查学生的实验结果,并要求学生整理好自己的实验台面,各类仪器分类整齐摆放,这样方便下一组同学实验室,同时可以锻炼学生有始有终的做事态度。

(4)要求学生独立完成实验报告,若实验失败,要让学生独立分心并且详细写出失败的原因,并能做出合理的解释。

5 重视教学过程中的情感效应④⑤

在教学过程中因情感因素不同而导致结果不同的现象所谓情感效应。我们也经历过学生时代,会发现当学生喜欢某位教师时,也会对教师所授内容产生极大的兴趣;相反,当学生心里害怕、厌恶某位教师时,也会对教师所授内容产生厌倦。正所谓“爱人者,兼其屋上之乌;不爱人者,及其胥余”。而且实验课老师和同学是近距离接触,老师的情感对学生有更直接的影响。

教学过程是教师和学生共同参与的双向交流过程,这个过程中,教师通过在教学活动中正确地运用情感,就能为教学开辟一条通过非智力因素改善智力因素的直接通道。情感是教学过程中不容忽视的一个重要因素。俗话说“感人心者,莫先乎情”, “亲其师才能信其道”。教师在教学中应带着深厚的感情关心、爱护学生,且要有亲和力。要从学生的角度理解他们的思想,体验他们的情感,否则会阻碍师生情感交流,影响教学效果。

6 申请大学生训练项目,或者是进入老师课题组学习⑥

现在学校有大学生创新训练计划项目,对一些基础较扎实、求知欲较强且对有机化学有浓厚兴趣,可以通过申请项目来施展自己在实验课学到的本领。学生可以选择好指导教师,在教师引导下先进入实验室了解科学研究的基本方法,熟悉研究内容,实验过程,工作完成后,让学生独立完成研究性论文或报告,从而使提高学生的实践能力和创新意识得到提升。

7 结束语

有机化学实验是有机化学教学计划中最重要的环节之一,在高校有机化学教学中占据十分重要的地位。提高有机化学实验的教学效果,关键在于细节和落实。在实验教学上应优化内容,提高自己素质。加强实验教学环节,考虑到每位学生的个体差异,总结经验,因材施教,从而提高学生独立自主的学习兴趣和动手动脑能力,并且教学过程中对学生投入情感,严格要求,打牢学生有机化学知识基础,切实提高有机化学实验教学效果,培养学生独立进行和分析实验能力和创新的能力。

注释

① 薛梅,李文娟,韩亚杰,吴建宁,刘岩,马晓伟,张洁.有机化学实验教学改革初探[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2014.28:99-100.

② 李芳良,李月珍,农兰平.微波技术在化学中的应用新进展[J].广西科学,2004.11(2):121-126.

③ 田婧.有机化学实验教学应贯彻的基本原则[J].绵阳师范学院学报,2013.23(5):152-155.

④ 吴晓丹.教学中应重视师生的“情感效应”[J].广西教育,2008.4:19-20.

⑤ 何明茂,魏东,黄维兵.试论教学过程中的情感互动效应[J].四川畜牧兽医学院学报,2002.16(3):63-65.

⑥ 唐倩,龚成斌.有机化学实验教学改革研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013.38(3):155-167.

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