学好大学有机化学课程探究

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[摘要]对于多数学习大学有机化学课程的学生来说，掌握有机化学课程结构，熟悉有机化学课程内容，理清课程内容间的逻辑关系是学好有机化学的前提。但在实践教学中发现，大多数学生对于学习有机化学并没有明确的思路和方法。为了促进学生熟悉该课程，优化学习方法，本文将以有机化学教材内容为出发点，结合自身教学实践，提出利于学生学习有机化学课程内容的三大核心教学框架。

[关键词]有机化学课程；核心框架；教学改革

大学有机化学课程包括物质的结构、物质的性质、物质的效应原理等主要内容，根据有机化学教材编写的思路，我们不难发现其呈现出一定的规律性，各章节内容具有一定的逻辑顺序，但章节与章节之间内容的联系并不明显，导致学生在学习有机化学时容易出现“断层”现象，无法将各种所学的化学物质的内容联系起来进行理解学习并记忆，从而在学习有机化学课程时容易对课程内容产生繁多杂乱的感觉，影响学生学习有机化学的积极性。除此之外，教师的授课方式和策略对学生学习有机化学也存在着一定的影响，若是教师就照着教材的知识念，直接阐述教材内容的教学方式显然不能有效的促进学生学习有机化学以及激发学生的学习兴趣，那么教师更应该注重将教材知识内化，将较抽象的知识具体形象化，这样才能有效提升学生的学习效果和学习兴趣，同时有助于优化学生的学习思路和方法。为了引导学生对有机化学课程内容有更清楚地认识，以及加深学生对各章节课程内容之间的逻辑联系，达到更好的教学效果，提高有机化学课程的教学质量，我们将基于大学有机化学教材内容，结合自身教学实践，提出该课程的三大核心教学框架。首先对高等教育出版社出版的有机化学教材第五版进行简单分析，其分有上下两册书，共包含二十一个章节，由简单到复杂采取一定的循序渐进式编写思路。为了将理论知识生动化，我们将主要的三个核心知识教学框架分别比喻成人的“骨骼”、“血肉”和“灵魂”，让学生体会到学习有机化学如同交新朋友一样简单有趣。以下将分别对三个核心框架进行具体阐述：

1框架一：有机化学的“骨骼”——有机分子的结构

从有机分子的结构出发，教材中几乎每个章节都涉及到各种有机分子的结构，学生若是能够意识到这一点就相当于在各章节之间搭建了隐形的桥梁，再运用比较学习法[1]发现各种有机化学物质结构的相同点与不同点，加以总结归纳，则为后续化学性质的学习打下坚实的基础。下面将举例说明如何通过掌握有机化学的“骨骼”以达到加深对各章节有机物质结构的认识与理清之间逻辑关系的目的。将以第二章烷烃、第三章单烯烃以及第四章中的炔烃为例：学生通过对烷烃的学习，可以知道烷烃具有碳碳之间是以单键相连的结构特点，并且教材中以具体的甲烷为实例描述了甲烷分子具有正四面体构型，并且中心碳原子采取SP3杂化。在对烯烃进行学习时，可以知道烯烃中存在碳原子与碳原子以双键方式连接的碳碳双键，并且教材中以具体的乙烯为实例，描述了乙烯分子是平面型分子，并且乙烯分子中的两个碳原子都是采取SP2杂化。在对炔烃进行学习时，可以知道炔烃中存在碳原子与碳原子以三键连接的碳碳三键，并且教材中以具体的乙炔为实例，描述了乙炔分子是平面型直线型分子，并且阐述了乙炔分子中的两个碳原子都是采取SP杂化。看似没有关系的三个章节，若学生能够运用比较的学习方法对其进行学习，不难发现烯烃与炔烃的结构都是建立在烷烃的基础上只是存在细微的变化，即分别含有烷烃没有的双键、三键这些能够代表自身化学特殊性质的官能团。学生在学习其他的章节时也可以尝试运用比较学习法[1]来学习关于有机化学物质结构的一系列知识内容并发现内容之间的联系，便于牢记各物质之间的差异，且不容易混淆。同时在教师教学的过程中也应将这种比较学习的思想渗透到教学过程中，利于发展学生学习有机化学的能力，又能让学生在学习有机化学时体会到有机化学的乐趣。

2框架二：有机化学的“血肉”——反应类型及机理

结构决定性质是化学中的一个准则，若学生能够掌握所学的有机化学的“骨骼”，那么对其化学性质的学习则存在一定的促进作用。从有机化学物质的化学性质谈起，若教师在教学过程中，能够采用一些启发式的教学方法引导学生发现该课程的“主线路”——“烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸”，让学生在具有条理性的教学思路下学习，学生就不容易对有机化学内容产生繁杂无章的感觉。除此之外，教师在课堂上应该强调每类有机化学物质所对应的相关常见化学反应类型，以便学生能够通过反应类型与该物质的交叉联系从而加深对该类化学物质及其对应的化学反应类型的认识，能够进一步促进学生对不同反应类型的理解，同时能够进一步优化学生自身的学习方法。于此，我们将结合教材内容与自身教学实践举出实例：从有机化学的反应类型出发，有机化学常见的四大类化学反应类型分别是取代反应、加成反应、消除反应、重排反应。那么通过取代反应，我们可以找到与之对应的常发生取代反应的有机化学物质，例如甲烷在光照条件下发生的自由基取代反应，当教师在讲述该知识点内容时就可以强调该反应为取代反应类型；又如，通过加成反应，我们也可以找到与之对应的常发生加成反应的有机化学物质，例如烯烃、二烯烃、炔烃等有机化学物质，当教师讲述乙烯能够与溴水发生亲电加成反应的内容时要强调该反应属于加成反应，同时还可以将该反应与前面所学的取代反应进行比较学习，有利于让学生进一步加深对不同有机化学反应类型的理解，有助于学生加强对不同有机化学反应类型的记忆，从而减轻学生学习有机化学的压力，激活学生对有机化学的学习兴趣。与此同时，教师在教学过程中也应该注重各章节内容的联系。那么“该如何将章节内容联系起来？”，我们将结合教材内容举出实例：以第十一章醛酮内容中出现的歧化反应为例子，通过教师给学生强调该反应的概念即没有阿尔法氢原子的醛与强碱共热时，两分子该醛分别作为氢的供体和受体，前这被氧化生成对应的酸后者被还原成对应的醇。在学生对概念有所认识和理解之后，教师可以提出“同学们还知道那些将醛变为醇或者酸类的反应吗？”这样类似的问题，采用问题驱动[2]的教学方法，引发同学们对已知的醛、醇、酸内容的思考，并且教师可以适当地提及到前一章所学习的醇，让学生知道醇还可以由烯烃加成得到或者将醛或酮与格氏试剂反应得到，从而达到加强章节与章节内容联系的目的，进而又能达到让学生回顾旧知的效果。在上述例子中，不但强调教师要以学生为中心[3]，更强调教师引导学生对已学的有机化学知识进行再现思考的重要性。学生通过对有机化学“血肉”的具体认识，将会被有机化学的魅力所吸引，进而为进一步深入学习打下基础。

3框架三：有机化学的“灵魂”——“两大效应”

有机化学的“灵魂”可以说是有机化学课程的核心知识就像人的灵魂一样重要，这也是很多学生在学习关于这方面知识时感到费劲的一个因素，因为有机化学的“灵魂”的学习是建立在学生对有机化学的“骨骼”和“血肉”有一定的自我认知并到达一定的掌握程度的基础之上。换句话说，若学生在对有机化学的“骨骼”和“血肉”的学习存在漏洞，则会影响对有机化学的“灵魂”的学习。那么，教师在授课时就应该有意识地强调有机化学“灵魂”的重要性，并将这部分内容与有机化学的“血肉”结合起来一起教学，让学生更容易接受所学的新知识。那该如何让有机化学的“灵魂”不再成为学生学习有机化学时的难题呢？首先，教师应引导学生将该课程所学的化学反应进行归类，并引导学生发现经过分门别类的各种有机化学反应的机理异同点，便于学生利用比较学习的方法去深入理解其中的原理并发现有机化学的奥秘。举个简单的例子，在教授“共轭效应”这个内容时，可以将其与之前所学的“诱导效应”进行比较授课，强调之间易混淆的点，学生能够对这两个效应知识有更深入的理解，并为学生解答疑问点，促进学生学习该课程。其次，在教学过程中应注重培养学生思维发散的能力[4]，不断提出引发学生思考的问题，让学生产生“头脑风暴”快速搜查脑中已有的相关知识，同时利于学生发现自身对该知识点还存在的不足。更重要的是，教师在首次向学生教授“诱导效应”和“共轭效应”的知识内容时，不仅要将这些知识的概念表述清楚，还可以将较抽象难理解的知识转化为比较具体生动形象的实例来阐述知识的核心。例如，“诱导效应”是指在有机分子中引入一原子或基团后，使分子中成键电子云密度分布发生变化，从而使化学键发生极化的现象。这时，教师可以用学生常见的“拔河比赛”来使该知识点生动化，将“拔河比赛”所需要的绳子看作是化学键，绳子的长度可看作是成键电子云密度，当成键的两个原子都是碳原子时，意味着绳子两边的人数和力气程度是相同的，因此分布在两边的绳子长度也是一致的，此时不发生“诱导效应”；当将一个具有“大力气”拉力的氯原子——电负性较大的原子，引入到左边成键碳原子上时，此时“拔河比赛”左边的人数和力气都大于右边的，因此能够将原本属于左边的绳子拉到右边来，进而使左边带氯原子的碳原子上的电子云密度大于右边碳原子的电子云密度，从而导致化学键极化而发生“诱导效应”。利用“拔河比赛”的实例能够有效的降低学生理解“诱导效应”的难度，有利于学生在较短时间内理解该效应。又如，教师在教授“共轭效应”的内容时可以将“男女传花球游戏”引入到该知识点的讲解中，“共轭效应”是指共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子(或p电子)分布发生变化的现象，将“男女传花球游戏”中的男生和女生的排列看成是双键并且这个男女双人组拥有一个能够传递给下一对男女双人组的花球，把男生和男生或者女生和女生的排列看作是单键，例如1,3-丁二烯上的排列属于男生-女生-女生-男生，此时前两个男女拥有的花球就可以传递给后两个男女，后两个男女所拥有的花球也可以传递给前一对男女，从而形成了单双建相互交替的共轭体系，π电子——花球能够在该共轭体系中进行运动。若是将最左边碳上的一个氢原子替换成氯原子，氯原子拥有一对为成键的电子对——p电子，这时氯原子相当于一个拥有花球的男生，这个花球同样可以传递给前面所述的男女双人组，就相当于解释了p-π共轭效应。通过这个“男女传花球游戏”的例子，将共轭效应的实质具体形象化，使学生更好的理解什么是“共轭效应”。总的来说，有机化学的“灵魂”是教学的难点，也是学生学习容易产生困惑的点，那么在教学过程中教师的教学方法对学生的该内容有一定的影响，同时学生在学习过程中也应主动学习、积极思考，相信在学生与老师共同的努力之下，学生再也不用为学不好有机化学的“灵魂”而发愁啦。

4结语

有机化学课程内容的三大核心教学框架在本文中分别被比喻成了人的“骨骼”——有机分子的结构、“血肉”——反应类型及机理及“灵魂”——“两大效应”，如此比喻也是想表达这三大框架在有机化学课程中的重要性犹如骨骼、血肉和灵魂对人们的重要性，若是将这三大核心教学框架思想融入到有机化学课程的教学中，这将有利于学生更清晰更有条理地认识并掌握有机化学课程内容的框架，也能够让更多学生进一步体会到有机化学的神奇与奥秘，到达激发学生学习该课程兴趣的效果，同时为提高有机化学教学质量献出一份力量。

参考文献

[1]杨森．比较学习法实施探讨[J]．文学教育，2011(04)：72-72．

[2]惠海涛．化学课堂教学中驱动性问题的设计策略[J]．化学教育，2018(10)：57-59．

[3]吕志凤，姜翠玉，战风涛，等．学生为中心的有机化学课堂教学改革与实践[J]．化学教育，2016，37(14)：17-19．

[4]吴发媛．培养学生发散思维的策略[J]．基础教育研究，2019(08)：23-24．

作者:黄国保 桂岑林 李芸 李秀英 陶萍芳 单位:玉林师范学院 化学与食品科学学院