化學史輔助有機化學教學的探索

王元++吳偉娜

摘 要：有機化學較強的專業(yè)性與基礎性，使很多同學在學習過程中產(chǎn)生枯燥感。而化學史涉及有機化學的發(fā)展史及許多著名科學家的經(jīng)典事例，比較生動有趣。把這些內(nèi)容引入有機化學的教學過程中，不僅提高了課堂的趣味性，提高了同學們的學習積極性，而且激勵同學們向這些偉大的科學家學習，培養(yǎng)堅韌的品質(zhì)和勇于探索的精神。

關鍵詞：有機化學；化學史

有機化學是材料、環(huán)境、化工、輕工食品類及臨床醫(yī)學等各專業(yè)必修的一門化學基礎課程。有機化學研究的對象是有機化合物，而有機化合物內(nèi)容豐富、知識點零碎繁多，而且，各個章節(jié)既具有一定的關聯(lián)度，又有相對的獨立性。不像數(shù)學與物理學那樣有很強的規(guī)律性。因此，時常給學習者造成“反應繁雜”、“無規(guī)律”和“不易掌握”的感覺。加上有機化學在有機化合物反應機理與立體結(jié)構方面具有一定的深度與理解難度，這些都大大降低了學生的學習興趣，極易產(chǎn)生枯燥感[1-3]。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“興趣是最好的老師?！比绾渭ぐl(fā)學生的學習興趣和積極性，是上好有機化學這門課程的關鍵。

作者曾從事過化學史這門課程的教學，因此在有機化學的授課過程中，自然而然就把相關的歷史和涉及到的科學家的生動故事引入課堂，使課堂氣氛變枯燥為活躍，提高了學生的學習積極性，并可以加深對相關知識點的印象。而且這些科學家的偉大成就的背后無不是辛勤的汗水、頑強的努力以及他們創(chuàng)造性的思維方式，就像著名的物理化學家和化學教育家傅鷹（1902-1979）曾說過的那樣：“化學可以給人以知識，化學史可以給人以智慧?！痹谑谡n過程中同學們會潛移默化的受到感染，由敬佩之情轉(zhuǎn)變?yōu)閭€人奮發(fā)向上的動力，由此產(chǎn)生的效果遠比干巴巴的說教要好。

1 通過有機化學發(fā)展史增強對有機化學的興趣

一門課程的第一次課通常都是緒論，其中并不涉及課程的主要內(nèi)容，但是講好緒論的重要性卻絕對不容我們忽視。提高課堂的教學質(zhì)量，關鍵是要提高學生學習的主觀能動性。而第一次課緒論的講解，會直接影響學生對有機化學的興趣。如果學生先入為主認為有機化學枯燥無味，在后面的教學中再想提起學生的興趣和積極性就比較難了。

而如何才能講好緒論呢？僅僅依靠課本內(nèi)容是不行的。課本中緒論主要涉及無機化學中已經(jīng)講過的軌道理論、酸堿理論，以及有機化學和有機化合物的基本概念，僅僅講解這些是相當枯燥的。但是如果我們是從有機化學的發(fā)展史引出有機化學和有機化合物的概念，那效果就完全不同了。從最早的有機物醋、酒、蔗糖等→“生命力學說”：有機物只能由有生命的動植物體中才能得到→維勒在實驗室中由無機物氰酸銨制得尿素→打破“生命力學說”的束縛→進入有機化學迅猛發(fā)展的合成時代：到目前為止，有機化學相關的Nobel化學獎個數(shù)仍然是所有化學學科的半數(shù)以上→引出有機化學和有機化合物的基本概念。在講解的過程中穿插一些生動的圖片或小視頻，更加生動形象，使同學們比較容易接受，并且認識到有機化學并不是什么高大上的學科，而是與我們的生活密切相關的，克服對這門課的心理恐懼感。其間還可以簡要介紹幾個有機化學相關的Nobel化學獎的例子，激發(fā)同學們的學習積極性。

2 通過背景介紹加深對化學反應及原理的認識

有機化學的主要特點是理論性強、內(nèi)容零碎繁多。如果僅僅照本宣科地介紹理論或化學反應是相當無趣的[4]。但是如果我們在介紹這些原理或化學反應時適度地引入一些相關的背景故事，會使整個課程變得豐滿起來，更能吸引學生，還可以加深學生對課程內(nèi)容的記憶。這里簡單舉幾個例子，比如：Wolff-Kishner-黃鳴龍反應，這個反應的產(chǎn)生純屬偶然。黃鳴龍在美國做訪問學者期間跟隨費塞（LouiseFieser）做研究。費塞讓黃鳴龍做一個Wolff-Kishner實驗，此反應需要連續(xù)回流50h，但開始反應后黃鳴龍臨時有事要去紐約，臨行前讓隔壁一個黎巴嫩籍的同學幫忙照看。但是，黃鳴龍走后，處在回流中的燒瓶軟木塞逐漸松動，開了個口子。黎巴嫩同學因為只答應照看反應，從而沒有幫忙把軟木塞扶正。其結(jié)果是反應物中的肼和生成的水全跑光了。黃鳴龍回來一看非常意外，反應非但沒有失敗而且產(chǎn)率還很高。后來他又經(jīng)過反復的實驗摸索出了新的反應條件，使回流所需時間從50h縮短至3h，產(chǎn)率從40%提高到90%，論文發(fā)表以后迅速成為標準方法。于是Wolff-Kishner-黃鳴龍反應就這樣誕生了，這也是唯一一個以中國人的名字命名的有機反應。除此之外，還有苯的結(jié)構，從法拉第第一次從照明氣中分離得到苯→凱庫勒做夢得到苯的六元環(huán)結(jié)構（可介紹凱庫勒的生平，如何由建筑學轉(zhuǎn)入化學）→分子軌道理論，前后經(jīng)歷了一個世紀，終于得到苯的最準確真實的結(jié)構：正六邊形，碳碳鍵鍵長平均化，環(huán)形離域大π鍵分布在分子平面的上下方。烯烴親電加成反應的馬氏規(guī)則（又稱馬爾科夫尼科夫規(guī)則），從最初提出時由于相關輔助實驗做得太少而不被認可，到半個世紀后美國著名化學家鮑林由共振論解釋清楚，馬氏規(guī)則經(jīng)過了大約60年才被廣泛認同，等等。這樣將知識點融入故事中，充分調(diào)動起了學生的學習興趣，課堂氣氛輕松，學生容易接受且印象深刻。

3 通過相關科學家的科研經(jīng)歷培養(yǎng)學生堅韌的品質(zhì)

愛因斯坦說過：“優(yōu)秀的性格和鋼鐵般的意志比智慧和博學更為重要——智力上的成就在很大程度上依賴于性格的偉大。這一點往往超出人們通常的認識?！鄙鐣罅μ岢刭|(zhì)教育，事實上在有機化學的教學過程中也可以潛移默化的進行。

比如，在“鹵代烴”這一章中涉及的“格利雅試劑”，介紹反應的同時，不妨講一下“格利雅——浪子回頭金不換”的故事，教大家在遭遇失敗和挫折時該如何面對，是該自暴自棄，還是該發(fā)奮圖強。家庭的溺愛使很多孩子缺乏面對失敗的承受力，而人生不如意十之八九，這種承受能力是一個人在社會上立身做事所必備的能力，如果缺乏這種能力，當面對生活的種種波折時便會心神不寧，影響正常的學習生活和工作。這些科學家的故事則可以為同學們樹立良好的榜樣，對提高同學們的挫折承受力具有良好的引導作用。

再比如，“單環(huán)芳烴”這一章中的“共振論”，它是由美國著名化學家，量子化學和結(jié)構生物學的先驅(qū)者之一萊納斯·卡爾·鮑林（LinusCarlPauling，1901-1994）提出的。鮑林于1954年和1962年分別獲得諾貝爾化學獎和諾貝爾和平獎，是唯一一位單獨獲得兩次諾貝爾獎的科學家。但是，就是這么一位偉大的科學家，在晚年由于提出了維生素作用的新觀點，尤其是主張超大劑量服用維生素C，而飽受譏諷。路透社在報道鮑林逝世的消息時曾說，他是“20世紀最受尊敬和最受嘲弄的科學家之一”。直到鮑林去世之后，其觀點才被逐（下轉(zhuǎn)第頁）（上接第頁）步認可。在維生素C作用與劑量的這場大論戰(zhàn)中，鮑林幾乎是“孤軍作戰(zhàn)”地與全球眾多醫(yī)學權威機構和權威人士論爭，他為此而受到的嘲弄和輕蔑是一位著名學者，也是一般人難以忍受的?？甚U林在長長的20多年時間里，義無反顧地奮起捍衛(wèi)自己的觀點，這種勇氣和探索精神令人深深敬仰。美國19世紀著名的演說家羅伯特?英格索曾說過：“勇氣的最大考驗是承受失敗卻不失去信心?！滨U林對待科學的探求精神非常值得我們學習，同學們了解這些故事將受益匪淺。

4 結(jié)語

以上教學方法的嘗試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學生對有機化學的學習興趣有了很大的提高，學習的積極性和熱情有明顯的增加，整個教學效果有顯著提高。教學是個雙向的過程，它涉及到教師的教和學生的學，最后的關鍵點還是落實在教學的效果，其主要評價標準為學生知識水平的提高程度。所以教學過程中，尤其是高校的教學過程中，應該以培養(yǎng)大學生的學習能力和興趣為主旨[5]。在教學方法上，應該注重減輕學生的對有機化學的恐懼感和提高學生學習有機化學的興趣，將學生的被動學習改為主動的以及具有創(chuàng)造性的學習，從而達到較好的學習和教學效果。有機化學的教學改革是一項長期的工程，需要相關教師在教學實踐中不斷地探索、總結(jié)、交流與改進。以上僅為本人從自己的教學經(jīng)驗與實踐出發(fā)，利用化學史方面的知識，在培養(yǎng)學生學習有機化學的濃厚興趣方面的實例與體會。

參考文獻：

[1]徐壽昌.有機化學[M].北京：高等教育出版社，1993.

[2]劉秀英.有機化學課程的教學實踐與探索[J].廣東化工，2014，41（24）：111.

[3]陳樹峰.提高有機化學課程教學效果的幾點體會[J].廣州化工，2012，40（20）：138.

[4]周遠明，楊愛萍.有機化學教學方法探索與實踐[J].大學化學，2009，24（6）：19.

[5]陳云峰，尹傳奇，袁華.關于提高有機化學教學效果的探討[J].廣東化工，2011，38（9）：185.