生活情境在有機化學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)用

導(dǎo)語：生活情境在有機化學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]介紹生活情景與有機化學(xué)實驗基本操作的相通性，點燃學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的好奇心；啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生將自己經(jīng)歷的生活情景在實驗教學(xué)中應(yīng)用，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的興趣；在綜合實驗中，師生共同探索生活情景在有機化學(xué)實驗中的應(yīng)用，感悟生活、感悟科學(xué)研究，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的方法，激活學(xué)生科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的精神和品德，提升創(chuàng)新能力和實踐能力，提高有機化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]生活情境；有機化學(xué)實驗；好奇心；興趣；創(chuàng)新

戴安邦先生提出了全面的化學(xué)教育，強調(diào)化學(xué)實驗教學(xué)是實施全面化學(xué)教育的最有效教學(xué)形式[1]。全面的化學(xué)教育，不僅要注重傳授化學(xué)知識和技術(shù)，更應(yīng)重視知識的探索過程和取得方法，通過實驗訓(xùn)練科學(xué)方法和思維，培養(yǎng)科學(xué)精神和品德[2-3]。有機化學(xué)實驗是化學(xué)類本科專業(yè)重要的基礎(chǔ)實驗課程，也是生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)及藥學(xué)等學(xué)科本科生必修專業(yè)課，因此，提高有機化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量既是適應(yīng)時展的需求，也是實施全面化學(xué)教育的關(guān)鍵所在。有機化學(xué)實驗的教學(xué)目的[4-5]是訓(xùn)練學(xué)生掌握實驗基本操作技能，熟悉有機化合物的基本合成方法、分離提純、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鑒定技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)良好的實驗工作方法和工作習(xí)慣，以及實事求是的科學(xué)態(tài)度。

哈佛大學(xué)教授何毓琦，在寧夏大學(xué)做的“決策和控制理論的基礎(chǔ)及其在日常生活中的應(yīng)用”報告中提出，最好的教育理念是教育學(xué)生，從而使學(xué)生掌握獨立學(xué)習(xí)的能力，掌握提出問題而不僅僅是解決問題的能力?？梢妼W(xué)生學(xué)會提出問題是培養(yǎng)學(xué)生各項綜合能力的起點，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升過程中核心。將生活情境與有機化學(xué)實驗操作聯(lián)系類比，使得學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗具有親近感，學(xué)生更樂于去求知、探索、思考、實踐、創(chuàng)新，學(xué)生有更多的機會提出生活中和實驗中的問題，進而用生活常識解決實驗中的問題或者用實驗的知識技能去解決生活中的問題，提高學(xué)習(xí)興趣和效率，進而開啟培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力大門。在學(xué)習(xí)的過程中融入生活情景，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、認真思考、總結(jié)歸納、認知遷移、實踐檢驗、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實踐的科學(xué)方法和科學(xué)思維。進一步提高有機化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)會生活的化學(xué)人才。

1點燃學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗好奇心

有機化學(xué)實驗的一個重要內(nèi)容是合成新物質(zhì)，如何合成、如何表征、有何用途？帶著眾多問題，走進課堂，充滿好奇展開探索有機化學(xué)實驗的創(chuàng)新之路。眾所周知魯班發(fā)明了鋸子。據(jù)傳魯班在一次伐木的時候，手被草葉劃一個口子，還滲出血。他摘下一片葉子，仔細觀察發(fā)現(xiàn)，葉子的邊緣長著鋒利的齒。他用草葉的邊緣在手背上輕輕一劃，真的劃破了手。他想能否做一個類似這種葉子的工具用來伐木，認真思考過后，多次試驗，終于發(fā)明了伐木的鋸子。另一個應(yīng)用仿生學(xué)的例子是尼龍粘扣的發(fā)明。我們在草叢走過時，會在褲子上粘上一些球狀的植物果實——蒼耳。西方的一位有心人，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象以后，仔細觀察蒼耳，初看蒼耳的外表面上是一些細小的尖刺，通過放大鏡再細致觀察，實際上刺的前端有小鉤。這些帶鉤的小刺使得蒼耳在我們走過草叢時可以掛在我們的褲子上。這位西方人士受到蒼耳粘結(jié)現(xiàn)象的啟發(fā)發(fā)明了尼龍粘扣。這兩個在生活中經(jīng)常會遇到的現(xiàn)象，對于普通人來說，僅僅是增加了生活的煩惱。而對于有心人來說，煩惱即為施展才華的機遇。他們細致觀察，認真思考，勤于實踐，勇于嘗試，雖有困難，但是積極探索，敢于試錯，終究利用自己的學(xué)習(xí)積累，創(chuàng)造出了變革型的新事物，改變或方便了人們的生活。屠呦呦于2015年10月，因為發(fā)現(xiàn)青蒿素治療瘧疾的新療法而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。她是如何提取到青蒿素的？關(guān)鍵的操作和突破口是什么？她綜合應(yīng)用了回流提取、蒸餾、減壓蒸餾、重結(jié)晶和柱色譜等有機化學(xué)實驗的基本操作，而且查閱資料，受古醫(yī)術(shù)上一句話的啟發(fā)，創(chuàng)造性的使用低沸點的乙醚作為提取溶劑，經(jīng)過大量的試驗、失敗、再試驗，終于成功提取到了青蒿素，為后續(xù)的研究奠定了堅實的物質(zhì)保障?？梢娬莆沼袡C化學(xué)實驗基本操作和技能是可以大有作為的，以此點燃學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的興趣，感悟科學(xué)研究的求真、嚴謹、創(chuàng)新、勤奮不懈、樂于協(xié)作的精神品德。

2提升學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗興趣

做好有機化學(xué)實驗，作一個懂化學(xué)會生活的人。某個具體操作和生活情景類比，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生大膽的提出想法和創(chuàng)意，探索如何實踐應(yīng)用，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的興趣。與學(xué)生探討如何做好有機化學(xué)實驗？與生活情景的燒水煮飯具有相通性。如何做才能既煮了飯，又煮成可口的飯？用什么容器、加熱的工具、煮多少水、用多少米、如何把水燒開、何時將米加入水中、需要多長時間、燒水煮飯過程中需要怎么操作，若有特殊情況怎么處理？等等一系列的事項，如何統(tǒng)籌考慮？飯后如何處理容器和器具等。燒水煮飯的過程需要認真準備，仔細勞作，全身心的投入方可成功煮出可口的飯菜。做好有機化學(xué)實驗亦然。做好一個實驗，要知道做什么實驗、需要什么試劑和器材，涉及哪些基本操作、實驗步驟如何、如何做好每一步、如果出現(xiàn)意外如何處理、實驗結(jié)果如何、實驗的收獲如何、得到什么樣的認識、如何處理實驗中遇到了什么的困難(困惑)、對自己的啟發(fā)是什么等？具體實驗的具體問題，一環(huán)緊扣一環(huán)，使得學(xué)生在實驗中獨立操作，積極思考，提高學(xué)生的實驗興趣和注意力。實驗過程中培養(yǎng)了獨立思考能力，持之不懈形成習(xí)慣。重結(jié)晶實驗中熱過濾使用的菊花形濾紙折疊較不容易，但生活中紙扇子的折疊方法眾人皆知。關(guān)于濾紙的折疊方法，書中描述方法較繁瑣，不易學(xué)習(xí)，將紙扇子的折疊方法遷移到此處，輕松解決。具體操作為：先將圓形濾紙折成半圓形，沿著半徑折疊約15°的小扇形，正折一次，反折一次，直至半圓形濾紙變?yōu)橐粋€小的折疊扇子，此時將雙層濾紙從中間撐開，即為類似于菊花形的濾紙。干燥劑的用量多少為最合適？由于在合成、分離洗滌、分液操作時的個性化差異，導(dǎo)致每人的產(chǎn)品中含水量不同，加干燥劑的量也就不同，如何準確判斷所加干燥劑的量合適與否？類比于檫黑板時，粉筆灰落在手上，如果手是干燥的則拍拍手，手就干凈了；如果手是濕潤的，則需要洗手，手才會干凈。邊加干燥劑邊搖晃瓶子，直到瓶壁上不再粘附干燥劑即可。通過類比生活情景，將生活小技巧遷移到繁雜的操作技能中化繁為簡、化難為易。學(xué)生在實踐過程中，將生活技巧遷移到實驗中，不僅掌握基本操作，而且操作中加入了自己的創(chuàng)意，使得自己小有成就感，有了繼續(xù)探索的好奇心，提升了學(xué)習(xí)有機化學(xué)實驗的興趣。實驗結(jié)束，我們將學(xué)生的小創(chuàng)意、經(jīng)驗進行總結(jié)在并微信群署名公布，學(xué)生的成就感和自豪感油然而生。

3生活情景綜合應(yīng)用培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在綜合性實驗中綜合應(yīng)用多種生活情景技巧，開創(chuàng)性的完成實驗的各個環(huán)節(jié)，得到完美的結(jié)果。在生物堿提取實驗的兩個環(huán)節(jié)：提取和升華操作。提取操作中，類似于煮粥時防止粥糊鍋底。提取的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)圓底燒瓶內(nèi)出現(xiàn)固體附著在瓶壁上，隨著實驗的進行，固體會越來越多而且會炭化，造成提取得到的產(chǎn)品減少，燒瓶也不易洗干凈。怎么辦？通過觀察發(fā)現(xiàn)，附著的固體為提取物，第一次虹吸前，瓶壁上沒有附著物，第二次虹吸過程中，瓶壁上開始出現(xiàn)附著物，隨著實驗的進行，瓶內(nèi)乙醇的量的減少附著物逐漸增多，并且會逐漸炭化。進一步的分析探索發(fā)現(xiàn)，開始析出的附著物，很容易通過輕微晃動裝置使得燒瓶內(nèi)的液體旋轉(zhuǎn)(學(xué)生能夠把握好晃動瓶子的力度和頻率進而使溶液順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)，也會有小小的成就感)而溶解下來，所以，提醒學(xué)生在第一次虹吸完成以后，注意觀察燒瓶內(nèi)液體和瓶壁上附著物的變化，及時的晃動燒瓶，避免產(chǎn)品附著在瓶壁上進而碳化，影響產(chǎn)率和燒瓶洗滌的困難。

升華操作中，有一段過程類似于一個常見的水坑的水分揮發(fā)過程。室外下雨后形成的小水坑，雨停后水分逐漸蒸發(fā)，渾濁的水逐漸變成泥糊狀、餅狀、粉狀，這個自然過程可能需要幾天時間。而升華實驗的蒸餾濃縮成糊狀、烘焙成粉狀，大約兩個小時左右。模擬自然過程的發(fā)生，學(xué)生有了從事科學(xué)研究的感覺，進而積極主動的參與到學(xué)習(xí)實踐和創(chuàng)新實踐中。

總之，將生活情景與有機化學(xué)實驗基本操作相類比，減少了實驗的陌生感，降低了學(xué)習(xí)的難度，增強了學(xué)習(xí)的信心，好奇心的驅(qū)動下，對有機化學(xué)實驗的興趣得以提升，潛移默化的得到了科學(xué)訓(xùn)練，了解了科學(xué)研究方法，提高了科研和創(chuàng)新思維能力。最終有效的提高了有機化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量！

參考文獻

[1]戴安邦．全面的化學(xué)教育和實驗室教學(xué)[J]．大學(xué)化學(xué)，1989，4(1)：1-7，30．

[2]戴安邦．實驗教學(xué)是實施全面化學(xué)教育的有效形式[J]．實驗室研究與探索，1994，3：1-5．

[3]陳榮三，楊震．戴安邦先生的化學(xué)教育思想[J]．中國大學(xué)教學(xué)，2018，6：44-46，70．

[4]李厚金，陳六平．有機化學(xué)實驗教學(xué)方法探索與實踐[J]．大學(xué)化學(xué)，2018，33(1)：7-11．

[5]曾和平．有機化學(xué)實驗[M]．北京：高等教育出版社，2014第四版．

作者:朱瑞濤 王松 王慧輝 趙云 李好樣 韓紅斐 郭愛玲 單位:1.太原師范學(xué)院 2.山西中醫(yī)藥大學(xué)