醫學院校有機化學教學方法探討
佚名
作者:黃祖良,程金生,韋柳斌,陸海峰
【關鍵詞】 院校,醫科;化學,有機;教學方法
近年來,隨著高校的大規模擴招,升學率大為提高,在校生人數出現了跳躍式增長。而醫用化學作為面向非化學專業醫學醫藥類本科生的公共基礎課,也遇到了前所未有的挑戰,如學生的綜合素質有所下降而教學大綱的要求并沒有下降,甚至在要求不變的情況下課時數大為減少[1,2],如何在有限的課時內讓學生掌握知識,真正做到保證教學質量是一個嚴峻的挑戰;其次每個授課班級的人數也由擴招前的50~60人增加到了目前的100~200多人的大班教學中[3],在班級開展互動教學比較費力,如果課堂組織不好會出現課堂秩序混亂等問題。因此如何在大班教學中既調動學生的學習積極性,又能保證教學質量,就成為每個講授大學公共基礎課的老師需要思考的問題。我們經過幾年的探索,掌握了一套行之有效的醫用有機化學的教學方法,使學生的學習興趣增強,掌握的知識量增加。
1 上好第一次課 大多數學生甚至授課教師對第一次課不是很重視,原因在于他們把第一次課認為只是上緒論課而已,而緒論則主要是介紹該學科的發展簡史及一些基本概念,而這部分內容在期末考試中所占比例不大。但筆者認為必須重視第一次課教學,因為良好的開端是成功的一半。第一次課除了要講授緒論中的一些必講內容之外,還要強調以下兩方面問題:首先是把有機化學課的特點、對學生學習的具體要求以及自己授課的方法、計劃等給學生作簡單的介紹,使學生對該課程體系與結構框架有一個大概了解,其次讓學生明白該以何種態度、采取哪些措施學習該課程。比如,在無機化學考試中不及格的學生,可能會認為自己在化學方面學不好,擔心有機化學很難學好。我們可以告訴他們有機化學與無機化學教學中的聯系并不緊密,主要用到部分物質結構知識,并且會在緒論課中進行復習,所以對無機化學課程學得不夠理想的學生在有機化學課程學習中影響不是太大。通過這樣的說明讓這些學生消除對有機化學課程學習的恐懼心理,幫助他們樹立起學習的信心。在第一次課中,告訴學生授課老師的辦公地點、聯系方式、答疑的具體時間和地點,每個學生都可以在答疑時間向老師請教學習過程中遇到的各種難題,也可以請教學習方法和做人的道理。 該方法能縮短教師和學生之間的距離,給學生一種親近感,從而激發學生的學習興趣與動力。其次是介紹有機化學與相關專業的關系,使學生了解有機化學對其專業學習的重要性,引起學生對有機化學的高度重視。如:醫學醫藥類科學與有機化學有著十分密切的關系,該課是學好后續課程如生物化學等必修課程的基礎;而且學習和研究醫學科學,必須運用有機化學的理論、知識及研究方法,深入探討構成生物體、藥物等的各種有機化合物的結構、性質及其在生物體內運動和變化的規律,從而達到控制這些過程的目的。對第一次課進行這樣的處理,往往第一節課就能成功地吸引學生的注意,激發學生對有機化學的學習興趣,為整個學期教學奠定良好的基礎。
2 精心設計教學內容和講授過程,做好備課工作 在備課過程中,教師必須刻苦鉆研教材,精心設計教學過程,使知識變得淺顯易懂、生動有趣。現在的有機化學教材有許多版本,教師對不同教材的側重點應心中有數,雖然非化學專業對化學知識的要求不如化學專業深,但作為教師,備課時最好能多參考一些相關的教材,進行分析比較、歸納總結,這樣才能避免片面偏頗。在解釋同一問題時,不同的教材有不同的角度,對教材的提煉可以將知識轉化為條理清晰的脈絡,把文字轉化為生動的語言,有利于學生的理解和記憶。也可以通過總結規律來整理教材,如:物質的結構與其化學性質之間有著必然的聯系,從其化學鍵的性質及官能團的性質可以推測其可能發生的化學反應;再如:烷烴的取代反應、苯的取代反應和鹵代烴的取代反應,雖然都是取代反應,但由于這些化合物的結構不同,導致不同的反應歷程,即:①烷烴(非極性C—C鍵,弱極性C—H鍵)→易均裂→自由基反應(光照下或高溫反應);②苯(穩定的、富電子芳環,極性C—H鍵)→易異裂→親電取代反應(鐵或鐵鹽催化);③鹵代烴(極性C—X鍵,C原子帶部分正電荷,X易離去)→親核取代反應。用對比方法講解上述反應,使其不同之處凸現出來。 在講課過程中,應采取精講,突出重點。精講部分是學生必須掌握的基礎知識及書上的重點、難點等。講課時,一定要講清思路。教師的思路往往成為學生學習的模式,因此教師首先應將思路理順。講課時也不必完全按照教材的順序,如何講解學生容易接受?教師應從心理學角度去考慮,這在備課階段就應事先設計好。如:對較難理解的共軛效應,應采取由淺入深的方法,從回顧l,3-共軛二烯開始,講共軛雙鍵的電子云分布及軌道重疊情況,由于形成共軛而電子離域,鍵長、電子云密度分布平均化,電子效應導致其能發生1,4-加成;由l,3-共軛二烯再引伸至含較多共軛?鍵的鹵代烯分子,講共軛效應對其的影響;之后講含有羰基的共軛體系,電子云密度的改變按交替方式傳遞至共軛鏈的另一端;最后講苯環上共軛效應的傳遞情況,而不是象教材那樣只講鹵代烯的共軛。這樣學生較易理解,問題也討論得全面深入。這對后續知識的學習很有幫助,一方面幫助學生理清思路,突出重點;另一方面反復提及又可加深印象,幫助記憶。如講述單糖的構象時,先復習烷烴的構象與環己烷的構象,再講單糖的構象。這種承前啟后的方法不但有利于學生對新知識的理解,也有利于對以前學習內容的記憶,所用時間不多,但收效顯著。 有機化學的最大特點是化學反應方程式多,學生普遍反映記不住,認為有機化學繁而雜,系統性、規律性不強。針對這種情況,在討論各類有機化合物的基本結構與性質時老師應強調規律性和內在聯系,明確“結構——性質”的關系。在授課時注意用相似類比的方法增強知識的前后聯系,增加一些重要的基本理論和反應方程式在教學中出現的次數,這樣有利于理解和記憶,學生覺得多次見面,反復運用,自然就容易記住了。例如,在討論羰基化合物時將>C=O和>C=C<對比,一方面它們相似,均由雙鍵構成;另一方面它們又有差異,一個為碳氧雙鍵,另一個為碳碳雙鍵,這就決定>C=O發生親核加成,>C=C<上發生親電加成,這樣使學生對>C=C<的親電加成有了進一步理解,不會與>C=O的親核加成相互混淆。此外,講完每一節每一章都進行概括總結,課后則對全書進行系統的總結,使學生對所學的知識有清晰系統的了解,從而達到書本知識從厚到薄的學習效果。
3 充分利用課前課間課后十分鐘,加強師生的溝通交流 第一,擴招、大班教學,學生人數激增,教師在課堂中根本無暇顧及學生,也難以開展課堂中的師生互動[4]。教師在課堂中很難認識學生,更談不上師生相互交流和溝通。教師對學生的生活學習情況不了解,學生對教師的學術水平,人品等都是一無所知。 第二,隨著高科技的迅速發展,多媒體教學也逐漸步入課堂。多媒體的介入,確實對傳統的教與學起到了補充、發展和優化的作用。但同時那一幅屏幕也成為師生之間交流的一道屏障,昔日的那種曾以為自豪的抑揚頓挫的聲音以及那種督促與被督促,教與學的和諧,似乎已經遠離了教學課堂。 教師應當充分利用課前課間課后10min的時間主動走到學生中,與學生面對面交談,認識學生同時也讓學生了解老師,和他們交朋友,了解他們的學習、生活等多方面情況,傾聽他們的心聲,幫助學生解決學習上的難題和思想上的困惑,了解他們對教師在教學等方面的要求等等。這樣對于加強師生溝通和交流,融洽師生關系,提高學生的學習興趣,以至提高教學效果都有著積極的意義。
4 利用問題設計教學調動學生的學習思維,擴大學生學習知識渠道 問題設計的形式是調動學生課堂思維的有力武器。在化學教學中,一個深奧的理論往往令學生望而生畏,但如果把它拆解并設計為更簡單而又具有聯系的幾個問題,就會使之變得既易懂又有利于思維訓練。如在雜化軌道理論一節中,為了討論原子雜化情況,我們設計了一系列的問題:原子軌道在什么時候雜化? 軌道為什么要雜化?哪些軌道可以相互雜化?雜化后軌道形狀和電子云形狀有什么變化?sp、sp2、sp3雜化軌道有哪些不同,如何區別?又如在緒論中,我們將論述設計為:化學的定義是什么,為什么它被譽為“21世紀的中心科學”?醫學生為什么要學“有機化學”?它涵蓋哪些內容?它僅是后續課程的基礎嗎?其獨特的思維能否供醫學所借鑒呢?怎樣才能學好有機化學? 有機化學作為公共基礎課能給醫學生打下一定的理論基礎。基于學習時間的限制等因素,很多的有機化學學習內容是不可能在課堂教學中解決的。醫學生真正要弄懂有機化學并把它運用于醫學研究中,還需更深入地學習。但怎樣才能正確地引導他們自學呢?筆者認為,教師的目光仍應落在問題設計上,即可以在每章的結尾有意地擺出些與剛剛所教的理論不太一致的實驗事實造成懸念,引起學生的疑問和思索。每章沒有講的內容也可以設計為問題去誘使同學們課后自學,如原子結構一章我們僅介紹了價鍵理論,但這一理論卻解釋不了順磁性。我們就啟發學生“分子軌道理論能說明這個問題嗎?”,鼓勵他們進一步學習探討。 總之,問題設計是醫學化學課堂教學改革的重要環節,甚至說是突破口,抓住了它,就能發揮醫學生的學習主動性,也可為他們創新與理科素質的培養打下良好的基礎。