有機化學電子教案的製作和教學實踐

2022-09-14 12:27:04 字數 3248 閱讀 4788

關鍵詞:有機化學;電子教案;分子模型

在有機化學教學中,特別是立體化學部分涉及許多有機化合物的結構構型、構象、旋光異構以及反應機理等,這些內容十分複雜和抽象,在傳統教學中,只能靠語言或少量的模型來描述這些立體和動態過程,越來越難以適應當前已處於大眾化階段的高等教育,學生們很難通過老師在課堂上的板書、講述建立動感的、形象的印象和理解深奧的概念。利用多**技術製作所需的立體結構模型和動畫,可使學生直觀地觀察到分子結構的空間立體形象和動態變化過程,加深其記憶以提高教學效果。本文介紹了有機化學電子教案和相關的有機化學知識的動畫製作方法,並結合筆者的教學實踐**了有機化學多**教學的體會。

一、製作電子教案所使用的軟體

在有機化學電子教案中,既要有文字敘述基本概念和定義,也要有大量的圖形及有機分子結構的動態過程給學生演示。在本教案製作過程中,筆者主要借助本課件採用powerpoint作為電子教案的開發軟體,原因是其已成熟、方便易學也容易與網路相結合。

用chemwindow、chemsketch、photoshop等軟體,製作有機分子的結構式和分子式。再利用flash mx、chemsketch等軟體技術的有機結合,製作有關的動畫課件,使學生能更好地理解所學的內容。

二、電子教案的製作過程

1.有機化合物結構式和分子式的製作

chemwindow3.0比較適合分子式的製作,通過該軟體的模版,可得到有機化合物分子結構簡式,然後直接貼上到課件中。如下分子式。

複雜的結構式採用chemsketch5.0製作,利用該軟體的結構模式視窗,製作十分複雜的結構式,然後直接貼上到課件中。如1,2-二氯乙烷各種構象。

2.有機分子結構模型的製作

有機化學課件的製作中還會遇到大量的3d結構模型,而有機分子3d結構模型的製作是十分複雜。可採用 chemsketch5.0的附件 3d view製作。

如圖1甲烷的分子模型、圖2乙烷的等分子模型。

但該軟體對描述對映異構體所需的正四面體模型(四個取代基不同)的模型時,在製作上有一定的困難,於是筆者採用chemsketch5.0與 flash mx結合的方法,用flash軟體中的放大、重新著色、魔棒等功能,將chemsketch5.0製作的甲烷結構模型改變成外圍四個不同顏色的取代基的小球,用以描述對映體的結構特徵,如圖3所示。

3.有機教案中的動畫製作

除了製作現象直觀的有機物分子模型外,有機教案中涉及許多有機化合物形成和反應機理的過程,利用flash mx、chemsketch5.0軟體的有機結合,可製作二維、三維的動畫。

對於涉及分子形成和反應的過程等情況的動畫,僅用chemsketch5.0就不行了。而對於大多數有機化學教師來說,由於對3d繪圖軟體的使用方法不是十分熟悉,因此他們在課件製作中感到分子的3d結構模型製作是乙個難題。

筆者採用chemsketch5.0和flash mx有機結合的方法,利用chemsketch5.0軟體製作的3d結構模型,就可以減少建立3d結構模型的環節,然後將模型引入到flash mx軟體中,通過flash mx的動畫功能,可以製作出一系列的動畫來。

(1)用動畫展示乙烷、丁烷分子的各種構象及其能量的關係。為了能清楚地說明乙烷、丁烷分子的各種構象以及能量高低的關係,筆者設計用動態變化的方式來形象描述其各種構象。但由於用chemsketch軟體製作的乙烷的3d模型本身不具備描述圍繞c1-c2單鍵旋轉的功能。

於是筆者採用如下方法:先用chemsketch軟體製作出甲烷的兩個不同的模型;分別貼上到flash,利用flash軟體的魔棒工具,將兩個模型分別放入不同的圖層中,見圖4。設計甲烷模型在圖層上繞中心碳原子旋轉360度的幀動作;在flash軟體中製作乙烷各種構象的能量變化圖的幀動作;合成得到乙烷的各種構象的動畫,見圖5。

(2)對映體結構特點的動畫製作。在製作對映體結構動畫時,首先利用chemsketch軟體製作一對甲烷分子模型,然後利用flash軟體的魔棒和著色功能,製作成一對對映體模型,通過動畫比較,推出文字「實物與映象、不能完全重疊」這一形成對映體的兩個條件及結構特點體現出來,以加深學生對這一概念的理解,見圖6。

4.在電子教案中引入有機官能團的鑑定實驗錄影

在有機化學電子教案製作中積極學習同行的先進的教學方法是十分重要的。本課程在教學中涉及有機官能團的鑑定實驗,學生無法通過實驗來觀察,於是引入兄弟院校的《有機化學官能團實驗演示錄影》,把它們分割成單獨的乙個個實驗演示錄影,在有機化學多**教學中穿插使用這些實驗演示錄影,很直觀,教學效果很好,同學反映很多實驗從未看到過,很感興趣。

三、電子教案在有機化學教學中的使用

有了好的電子教案只是上好多**課的乙個必要條件,還不是充分條件。針對多**教學的特點,採用計算機多**課件教學與傳統的黑板板書相結合,而不是一味地僅依賴使用多**課件,因此在教學中應注意以下幾點:

在有機化學教學中,除了大部分用多**課件教學,還要穿插一些板書的過程,因為一些反應歷程等重點、難點內容,對學生們來說是生疏且難以理解和掌握的,這就需要在黑板上邊畫邊講,這樣做到講解與理解同步進行避免在投影畫面上講解太快,達不到深入、全面學習的目的。又如,講解合成題的解題思路與技巧時,採用倒推和切斷的方法,一道合成題很可能有不同的切斷和倒推的路線,這時多**教學顯得比較機械、呆板,無法體現教師的講解、分析、思路指導,相反用粉筆在黑板上邊寫邊講則會使學生理解得更透徹,更有利於培養學生分析問題和解決問題的能力。

課堂教學使用計算機課件帶來的最突出的問題是,教師的講課速度可能大大加快,學生來不及記筆記。解決這個問題必須從師生兩方面人手,首先教師要控制好講課速度;其次,在教學時為學生的課堂和課後複習做好準備。筆者準備了兩套教案,一套是事先列印好的精簡過的ppt講義版的電子教案,同學可以事先影印,以供同學上課使用,這樣可使學生上課不必忙於記筆記,而是聆聽老師的講解,只需在部分地方記錄一些老師的講解要點;另一套是完整的電子課件,放在網上供學生課後複習使用,這一方式受到同學的歡迎。

利用計算機課件開展課堂教學時教師不能一味地站在計算機前,看著計算機螢幕,而應該像傳統的講課一樣,時刻注意觀察學生的反應,及時調整講課速度,及時解答學生的問題,加強與學生的交流。因此教師在教學中採用多功能雷射筆,教師能離開計算機螢幕走入學生中,使教學方式更加靈活生動,也能達到有較多的師生互動的要求。

多**教學同時要求教師必須全身心地投入備課中,熟悉教學內容,教師必須對於每一頁ppt的內容和表現形式瞭若指掌,只有這樣,才能達到更好的教學效果,給學生帶來聽課的享受。

四、結束語

在高校有機化學教學中採用多**教學能有效地彌補傳統的、以板書為主的教學方式的不足,是教學手段的進步。但是,如果在教學中過度強調多**教學而忽略傳統的教學方式,則往往不能達到較好的教學效果。只有根據學生的實際情況,充分發揮多**教學的優勢,對各種教學手段進行整合,才能有效地提高教學效果。

[1]老虎工作室.flash mx基礎培訓教程[m].北京:人民郵電出版社,2002.

[2]高鴻賓.有機化學(第四版)[m].北京:高等教育出版社,2005.

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