化学与人类文明公选课教学探讨

2012-09-25邢亮

大学化学 2012年3期

邢亮

(湖南师范大学树达学院湖南长沙 410012)

近些年来在高校中推行的文化素质教育是针对我国高等教育的实际情况而提出的，化学作为自然科学的一门重要基础学科，很有必要为大众所了解。因此，我们面向文科、社科类专业及原来不开设化学类课程的理工类专业(如数学、力学、计算机等)学生开设了化学与人类文明公选课。

我校开设的化学与人类文明公选课教学与一般化学专业课程教学有很大区别。下面笔者结合自己的教学经验，从教学目标、教学内容、教学原则、教学方法、考核方式及教学效果6个方面对化学与人类文明选修课进行介绍。

1 教学目标

化学与人类文明课程的教学目标不是要求学生能机械地记住化学知识，而是让学生初步了解化学与人类社会发展的关系，认识化学在人类文明发展中的重要地位；发现化学在实践中的广泛运用，用基本化学知识指导自己的生活，体会化学的科学价值、应用价值和人文价值；开阔视野，优化学生的知识结构，让学生了解化学与其他学科交叉渗透的特点，尝试用化学学科的眼光去看待事物，提高科学素养；同时，还要接受化学文化的熏陶，领会化学家的科学精神，增强社会责任感，培养坚定的意志。

2 合理设计教学内容

化学是一门历史悠久的学科，它促进了社会的进步，改善了人们的生活。化学的每一次重大突破都对人类文明进步产生重大影响。正如Pimentel G.C.教授在《化学中的机会——今天和明天》一书中指出的“化学是一门中心科学，它与社会发展各方面的需要都有密切关系”[1]。化学与其他学科的交叉将是21世纪科学发展的必然趋势，生命科学、材料科学、环境化学、绿色化学、能源化学、药物化学、计算化学、纳米化学等众多新兴的交叉领域将大大改变传统化学学科的范畴与意义，已经改变并将在更大程度上改变社会和个人的生存、发展及生活方式。

化学所涉及的内容多、范围广，课程内容选择不可能也不必过于追求系统化。本课程的选材原则是：第一，讲授化学发展的历史、化学思维方式、生活中的化学知识、化学问题和化学研究的前沿领域(结合化学诺贝尔奖)以及化学家的科学精神，更多探讨化学与人文的交叉；第二，不过深涉及化学理论，以能够讲清化学思想为标准，讲授的知识不求过深，但应凸显时代性，尽可能反映最新、最有价值的成果，让学生能听懂并有所收获；第三，开阔眼界，纵横兼顾，尽可能涉及化学与人类文明的多个方面，注重提高学生在生活中运用基本化学知识的能力。自2009年上学期开课以来，为了提高课程吸引力和课程教学质量，在征求选课学生建议的基础上，不断更新和完善授课内容，最终确定了10个专题和5个兴趣实验(表1)。每个专题讲授3课时，共30课时；每个实验为2课时，共10课时；总计40课时，考核通过获2个学分。

表1 化学与人类文明课程的基本内容

3 教学基本原则

3.1 贴近生活

本课程以化学学科为基础，围绕生活及社会中的热点问题展开。比如从社会上发生的“三聚氰胺奶粉事件”、“苏丹红事件”等引入“食品、药品与化学”专题。化学是一门贴近生活的学科。教师若能将知识讲授与实际生活联系起来，就能更好地抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣。美国教育心理学家奥苏贝尔在对学习类型做深入研究的基础上，按照效果将学习划分为“有意义学习”与“机械学习”两种类型。奥苏贝尔曾说：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一重要的因素是学习者已经知道了什么。”并且要“根据学生原有知识进行教学”[2]。贴近生活就能更好靠近学生的已认知领域，有效促进学生的“有意义学习”。

在美国哈佛大学的核心课程改革报告中指出：在普通科学教育中，应向学生介绍一些与生活密切相关的科学知识，把科学概念、事实、理论和方法与现实世界广受关注的问题联系起来，使学生能够更好地理解我们生活的世界和宇宙。只要可行且适当，讨论以下内容：知识、实践者和科研机构扮演的社会角色，社会大背景在科学知识发展中的作用，知识的历史以及知识传授的方法，自然世界真理论断的分析、评估和地位[5]。

3.2 发展思维

根据本课程授课对象的特点，在教学过程中应注重渗透人文精神，凸显化学学科特有的思维方式。学习时要注重学习思维方式，而不是知识；知识容易被遗忘，而思维方式却能真正与学习者融为一体。具有化学学科思维方式的文科、社科等专业学生，对其本专业的理解会更加独到，有利于其专业上的发展。

4 多样化的教学方法

要让化学与人类文明公选课能激发学生的学习兴趣并取得良好的教学效果，除了要充分利用多媒体、网络教学等新兴的教学方法和手段外，以下几种教学方法也很适用于该课程的教学。

4.1 案例式教学

案例教学是一种能很好体现“贴近生活”原则的教学方式。例如，很多人对诺贝尔奖感兴趣，那么近些年的诺贝尔化学奖(表2)都主要集中在哪些研究领域？又能给我们什么启示？

通过对近年来诺贝尔化学奖获奖领域的比较，我们发现诺贝尔化学奖越来越多地授予了生物学相关领域的研究。这一方面说明人们已从关注自然的其他事物转为更关心自然中的生命；而化学家也一直在探究生命体系中的化学物质是如何相互作用的。另一方面表明化学作为一门基础学科在很大程度上决定着生命科学的研究高度和水平，化学处在能对生理学、医学做出重要贡献的地位。研究生命现象已成为化学学科今后的重要发展方向。

表2 2006～2010年诺贝尔化学奖

4.2 提问式教学

教学互动一直是教师普遍关注的问题。互动的作用就是要引发学生积极思考。所以，在教学过程中，我们精心设计了一些知识问答；把课程教学内容设计在问题中，通过提问抓住学生的注意力，以提高他们的学习兴趣。

例题：高分子物质分为天然和人工合成两大类。天然高分子是自然界本来就存在的，工程上的高分子物质主要是靠人工合成的各种有机材料。下列属于人工高分子的是( )

A、纤维素 B、天然橡胶 C、塑料 D、淀粉和核酸

实践证明，提问式教学方法有助于调动学生的学习热情，活跃课堂气氛，最重要的是能起到引导学生积极思考的作用。同时，针对人文、社科等类学生对自然科学知识理解上的困难，问题设计应尽量避免深奥的化学理论、复杂的化学反应式和计算公式。文化素质教育课虽然具有专业的内容，却又要跨越专业的限制，使课程具备通识性、可感知性等特点，使理论教学不陷于枯燥，使知识介绍不流于肤浅。

4.3 实验探索式教学

很多学生之所以对化学感到新奇，可能是被化学反应过程中的各种奇妙现象或奇特效应所吸引。因此，我们安排了适当的实验教学内容(表1)。这些富有趣味的化学实验不仅能帮助学生巩固化学知识，而且能锻炼他们的动手能力，激发他们学习化学的兴趣和热情。在哈佛大学的核心课程教学要求中，也提到了普通科学教育最理想的途径是通过实验室动手体验[3]。

5 考核方式

考核是课程教学的重要部分。每当开课之初，我都会明确告诉学生该课程的考核方式：总成绩是由课堂考勤、课堂提问和期末考试3部分组成。这样，学生就知道应该怎样上好这门课，上课时应该注意哪些事项。该考核方式将学习的过程与结果结合起来，能从学生的学习态度、学习效果等多个层面对学生进行考察。事实表明，学生普遍认可这种组合式的考核方式。虽然课程要求严格，但学生的学习热情未减，这说明此项考核方式改革是有成效的。

6 教学效果

从表3可以看出化学与人类文明公选课越来越受到学生的关注和欢迎。人文、社科类专业学生的选课比例和考核通过率逐年提升。2010年下学期，我院教务部门开展了针对全院公选课教学效果的问卷调查。结果显示：98.3%的学生认为开设化学与人类文明公选课有利于提高学生综合素质；96.7%的学生喜欢这门课程；85%的学生希望再增加该课程课时和教学内容；选课学生还从不同角度描述了他们的学习收获和感受。