石國芳
(荊州職業(yè)技術學院,湖北荊州 434020)
有機化學是研究有機化合物的組成、結構、性質、制備方法、相互之間的轉化關系與應用的科學。它作為基礎學科,在醫(yī)學、藥學、營養(yǎng)學、食品科學、生物工程、化學工程、紡織印染等多個專業(yè)具有重要作用,是專業(yè)的核心課程。然而課程具有內容多、抽象概念及相關機理多、理論知識理解和記憶難、理論與實踐難以融合的特點,使學生在學習中缺乏興趣與熱情從而極大影響了教學效果。如何使《有機化學》科學知識形象化,抽象知識具體化,分散知識系列化,復雜問題簡明化,直觀地呈現(xiàn)整個知識骨架,便于學生接受、學習,有效提高學生的學習積極性,發(fā)掘學生學習本課程的興趣,提高課堂教學的質量,尋求適合學生的學習新方法成為有機化學傳統(tǒng)教學方法改革的重中之重。突出以學生為中心的參與式教學是職業(yè)教育的必然趨勢,利用“圖示教學法”是創(chuàng)新教學方法改革的重要途徑。
“圖示教學法”是一種以圖形為主要方式,揭示事物現(xiàn)象、內部結構、本質特征、相互關系、相對比情況等,激發(fā)學生思維,使其更好地掌握知識,加快教學進程的教學策略。其實質是使科學知識形象化,抽象知識具體化,分散知識系列化,復雜問題簡明化,直觀地呈現(xiàn)整個知識骨架,便于學生接受、學習。具有有利于形象記憶,有利于強化知識的信息,有利于知識的聯(lián)想,有利于信息的傳遞等優(yōu)點。圖示教學法把抽象的文字表述轉化為生動的直觀圖示,把枯燥的語言傳輸變?yōu)閺娏业囊曈X刺激,給學生留下深刻的印象。圖示教學法能夠展現(xiàn)抽象的“思維”過程,使講解有所依掛,思考有所指向,教師教得輕松,學生學得愉快,是一種有效而高效的教學方法。
在圖示法教學中借助直觀圖形來確定思考方向,尋找思路,調動學生觀看分析或填寫,求得解決問題的方法。常用的圖形有:組織圖、柱狀圖、甘特圖、雷達圖、流程圖、SWOT圖、維恩圖、產品優(yōu)勢圖、腦圖、魚骨圖等。
在有機化學教學中,教師要根據(jù)主要教學內容,首先進行圖示法設計,再結合主要知識點特征確定具體采用的圖示法。
在教學中,教師要根據(jù)課程主要知識點進行圖示法及其應用設計。有機化學教學圖示法設計方案如表1所示。
圖1 醛酮化學性質組織邏輯關系
表1 有機化學教學圖示法設計方案
表2 苯環(huán)親電取代反應的教學目標
圖2 烷烴系統(tǒng)命名法的流程圖
圖3 鹵代烷烴的親核取代反應類別
在有機化學教學中,教師針對主要知識點,通過導入、展示簡圖(或未完整的圖)、設疑、對話、補充圖示、分析、再補充成完整圖、歸納、評價和遷移等步驟,引導學生“看、記、思、析、畫、寫、練、創(chuàng)、講”,讓學生參與教學,教學效果明顯提升。
2.2.1 組織圖的應用
組織圖描述一個組織的組成結構及分支關系的示意圖。有機化學的知識點是有組織的,知識點間具有很強的邏輯關系。如描述醛酮化學性質時用圖1表示。
圖4 苯環(huán)親電取代反應和定位規(guī)律的解釋
圖5 烯烴和炔烴加成反應的異同點
在課堂上,調動學生用圖1歸納醛酮的化學性質,并寫出相應的化學反應式,利于學生系統(tǒng)掌握醛酮化學性質的類別,便于學生比較性識記醛酮的化學性質。
2.2.2 流程圖的應用
流程圖是描述一個工作過程中各環(huán)環(huán)相扣步驟的示意圖。如描述烷烴的系統(tǒng)命名法時用圖2表示。
圖6 有機化合物合成路線選擇設計的優(yōu)劣分析
在課堂上,用圖2所示的流程圖清晰地描述了烷烴的命名步驟及方法,“是”:朝主流方向繼續(xù)進行;“否”:分流回前一步或繼續(xù)到另一個工作流程。便于學生識記與掌握。
2.2.3 腦圖的應用
腦圖,也稱思維導圖或概念圖,是用來組織和表征知識的工具。通常將某一主題的有關概念置于方框中,然后用連線將相關概念或命題連接,標明二者之間的關系。如描述鹵代烷烴的親核取代反應類別時用圖3表示。
在課堂上,調動學生用圖3歸納鹵代烷烴的親核取代反應類別,并寫出相應的化學反應式,形象直觀簡捷,啟動發(fā)散思維,提升注意記憶,增強創(chuàng)新意識。
2.2.4 魚骨圖的應用
魚骨圖,也稱因果分析圖或石川圖,用于幫助人們分析有一種以上明顯原因的事物或復雜的關系,并把它們直觀地表達出來。用來確定討論問題,匯總可能原因,列出主要原因,找出具體原因。如描述苯環(huán)的親電取代反應和定位規(guī)律及解釋時用圖4表示。
在課堂上,由學生在黑板上根據(jù)此圖填寫化學反應方程式,或由學生將事先做好的卡片(每張卡片只寫一個反應方程式)張貼在黑板上,通過添加、移動和更換,匯總可能原因,列出主要原因,找出具體原因,調動學生進行分析、討論、判斷、評價,得出結論。有效達成了如表2所示的教學目標。
2.2.5 維恩圖的應用
維恩圖,也叫文氏圖,用于顯示元素集合重疊區(qū)域的圖示,是用來區(qū)分和分析機構關系的一種方法。如描述烯烴和炔烴的加成反應異同點時用圖5表示。
在課堂上借助于圖5所示,使教學內容的系統(tǒng)性和條理性得到進一步體現(xiàn),便于所學知識的融會貫通,易于獲得明確的概念,便于比較和分析,提高學生分析問題的能力。
2.2.6 SWOT圖的應用
SWOT圖,也稱模型分析圖,是用來分析來自內部的優(yōu)勢與劣勢,外部的機會與威脅示意圖。如描述有機化合物合成路線設計時用圖6表示。
在課堂上,調動學生用圖6對有機化合物合成路線設計進行優(yōu)化分析,厘清學生合理設計有機物合成路線的思路。
“圖示教學法”的應用,可形象直觀簡捷地描述課程主要知識點,啟動學生發(fā)散思維,提升注意記憶,增強創(chuàng)新意識,引導學生參與。能充分調動學生學習的積極性,讓學生自己分析和解決問題,得出結論。使學生感到教學是民主的、平等的,是溝通的、合作的,是互動的、交往的,是創(chuàng)造性的。圖示教學法調動學生參與式學習,通過腦、眼、手、圖的共同作用引導大腦有效地進行思維,使課堂教學效果和教學質量都能得到提高。