高校普及化学科学素养的窗口——浅析“化学与社会文明”课程的建设

张云龙，杨常玲，杨雪霞，杜 鹃，邢彦军，赵曙辉

(东华大学 化学化工与生物工程学院，上海201620)

化学(Chemistry)是自然科学的核心学科之一，它能够帮助人们从微观角度认知和利用物质，有助于人类自身维护和改造其生存环境，所以人类社会与化学密不可分。美国化学会前主席哈里逊说:“化学教育不应仅提供给计划成为科学家的学生，而剥夺许多人在求学时期学习富有意义的和有价值的化学经验的权利。”每一位渴望学习化学知识的社会成员都拥有获取化学科学素养的权利，使其有能力运用化学理论解析身边接触到的与化学有关的社会和个人问题，如能源保障、环境污染、医疗保健等［1］。因而广泛普及化学科学素养的必要性不言而喻，高等院校开设“化学与社会文明”课程势在必行。

在先进科技不断涌现的今天，完善的科学素养和综合的认知能力对现代人提出了新的要求和挑战，高端复合型人才的培养也成为现代大学的办学目标。自然科学素养和社会科学素养的平衡发展至关重要。我国高等院校为普及自然科学素养开设了一系列课程，如化学与社会系列课程，成为普及化学知识的窗口，这让更多的非化学专业学生了解“什么是化学”“化学与社会存在怎样的密切关系”，学会“如何运用化学知识解析人类自身和社会问题”。国内外众多出版社也纷纷出版系列丛书，旨在普及自然科学知识，如北京大学出版社出版的《未名·自然科学是什么?》系列丛书，涉及化学、物理、数学等多个学科领域，其中周公度教授(北京大学)主持编写的《化学是什么?》备受广大读者喜爱，体现了人们对自然科学知识的渴望。

2000年，我校(东华大学)开设了“化学与社会文明”课程，在全校范围内普及化学科学素养。十余年中，该课程经历了由选修课向必修课的转变，对教学内容和教学模式进行了适时更新等多层次、多方面调整，已建成一门广受学生喜爱的化学素质教育课程。现对该课程建设的收获和启迪作一回顾与总结。

一、教学思想和教学目标的转变

1986年，在美国国家科学基金会资助下，美国化学会组织编撰出版了“Chemistry in Context”，标志着美国普及化学科学素养教育的启动，并将化学素养教育课程延伸至高等院校［2］。1997年，我国唐有祺、王夔两位院士共同编著了《化学与社会》(高等教育出版社)，激起了我国普及化学科学素养教育的浪潮［3］。此后，复旦大学、浙江大学、北京大学、清华大学等高校陆续开设了化学知识普及性课程，如“化学与社会”“化学与人类”“社会化学”等，成为我国全面提升公民科学素质的标志之一。2011年，以“化学——我们的生活，我们的未来”为主题的国际化学年的到来，将普及化学科学素养的活动推向了高潮［4］。

2000年，我校由赵曙辉教授主持成立教学小组，正式开设“化学与社会文明”选修课。起初的课程目标是，激发非化学专业本科生对化学知识的兴趣，学习利用化学基本概念和原理，分析一些与化学相关的社会现象，如石油的组成、汽油与石油的关系、温室效应和臭氧层空洞等。随着教学的深入，我们发现学生真正感兴趣的并非深奥的化学知识本身，他们更看重的是如何运用化学知识，如何解决现实中“身边的”化学相关问题。这促使我们在教学思想、教学目标方面做出相应调整，将教学重心由“什么是化学”“化学与社会关系”转移至“如何运用化学解决身边的社会问题”。这样的转变带来了良好的效果。鉴于课程的意义深远以及课程建设的突出成效，2003年我校决定将该课程调整为必修课。

二、教学内容、教学模式的更新与优化

1.新颖独特的教学题材

在鼓励科技创新的今天，科学发展日新月异，而课程教学内容也必须与时俱进，这有利于教学创新的进程和教学方法的更新。“化学与社会文明”课程的授课对象广泛，面向我校多个非化学专业学生以及留学生，学生的“兴趣点”极难掌控，这需要有新颖的教学题材、美观的教学展示窗口以及活跃的教学氛围等来激发学生的学习热情，让学生感到真正有所收获。因此，及时收集、整理、归纳和更新教学内容，精选教学题材是首要任务。

我们从一开始就将教学设定为不仅基于教材指定内容，而且要适时更新、灵活精选教学题材，以化学知识为经线、以社会热门话题为纬线进行编织。教学内容划分为两个部分:一是“什么是化学”，二是“化学与人类社会的关系”。前者内容包括原子结构与元素周期律、化学键、高分子化学、电化学、生物化学等知识;后者则不仅包含教材原有的能源、环境、材料、生命现象等与化学有关的领域，还延伸到最新的化学相关问题。这不仅拓展了教学内容，教学模式也由被动变为主动，发辉了学生学习的主体性、能动性。

2.灵活的教学模式

采用注重实践环节的开放式互动教学模式。具体如下:(1)教学内容与教学科研相匹配，确保教学内容的广度和深度;(2)课堂教学实施有效互动，包括随时提问、有奖问答等环节;(3)增加实践教学课时比例，增设专题讨论环节，体现教学的灵活性和课程的与时俱进;(4)建立完善的考核制度，分为平时成绩(30%)和期末考试(70%)两部分，前者包括课堂互动问答、分组讨论总结、论文及作业完成情况等。

在特色专题分组讨论环节，学生兴趣盎然，许多“话题”引发了学生们的热议。如2012—2013学年第一学期，分组讨论主题为“我身边的化学”。学生针对不同问题展开了讨论，特色论题层出不穷，如:“化妆品之‘化’”“冬天的朋友——暖宝宝”“塑化剂风波背后的真相”“舌尖上的化学——食品添加剂”“废旧电池的未来在何方”“我身边的PVC材料”“化肥离我们多远”等。现将其中两个优秀个案介绍如下:

案例1:冬天的朋友——暖宝宝。该小组由会计学、管理学等专业背景的本科生组成，他们从贴心“暖宝宝”的化学产热机理、安全性、人类保暖史和未来发展趋势等方面展开热烈讨论，从小巧便捷的“暖宝宝”在自习室、教室、寝室都有它的身影，成为我们冬日里最亲密无间的朋友，谈论到神奇的“暖宝宝”究竟为何会发热，为何可以12小时连续释放50℃以上的热量。经查阅资料和分析发现，“暖宝宝”的工作原理是利用了化学原电池加快氧化反应速度，将化学能转变为热能。另外，该小组还就“暖宝宝”的安全隐患问题进行了热烈讨论，认为合理规范使用“暖宝宝”才会真正带来福音。

案例2:舌尖上的化学——食品添加剂。该小组由经济学、法学等专业背景的本科生组成，他们经充分讨论认为，不能与食品添加剂“恩断义绝”。现代人不能谈“添”(食品添加剂)色变，望而却步。正确的做法应该是合理合法利用食品添加剂，规范使用的“度”——食品添加剂是友非敌!

这些特色个案经过充分调研、讨论、查阅文献和总结分析，从不同视角论述了各色化学产品存在的利弊、发展阶段以及未来发展方向等，在讨论中培养了学生运用化学基本知识分析问题和解决问题的能力，体现了以学生为主体的能动性教学的优势。

另外，我们还非常注重可视化教学工具的应用，如PowerPoint多媒体教学课件、演示视频、讲座视频等;并且建立了教学互动平台，主要采用公共课程资源信箱、QQ群等，在线讨论环节包括精选时事问题、个案分析等。

三、教学成果的总结

“化学与社会文明”课程作为一个传播化学知识的窗口，承载着提升我校本科生化学科学素养的重任。

在过去十多年教学历程中，这门课程深受我校本科生的喜爱，评教情况良好，主要原因是:化学与人类的衣、食、住、行、生、老、病、死等息息相关，化学知识可以解答或解决许多现实问题;新颖生动的教学选题(教学内容)，灵活适用的教学模式，激发了学生的学习热情。

在课程建设中，我们积累了一些教学经验，现总结如下:

1.新颖的专业讲座教学模式，激发了学生的学习兴趣

由于课程内容涉及广泛，包括化工、能源、环境、材料和生命科学等学科，教学团队需要由不同专业背景的教师组成，协同教学。目前我们的教学团队有无机化学、分析化学、有机化学、轻化工程、生物工程和生物化学等不同教学科研背景的教师，教学团队成员分工协作的教学模式保证了教学的广度和深度。不同领域的新颖教学专题不仅能够激发学生的学习兴趣，同时保证了教学质量。

2.分组讨论教学模式，调动了学生的学习主动性

课程涉及的授课对象广泛，包括经济、管理、文学、法学、艺术等多专业背景的学生，还有留学生，他们对化学的了解程度参差不齐，也很难把握其兴趣方向，因而新鲜热点话题更利于激发学生的兴趣。而随机分组讨论，不同专业背景学生交叉讨论，多角度、多层次分析问题，有助于强化他们对化学知识的理解和掌握，增强学习的能动性。

3.建立在线资源共享平台，实现师生交流和课程资源共享最大化

该课程的授课对象专业背景各异，这种在线交流方式可有效弥补课堂教学的不足，拓展了课程的宽度，促进了学生预习与复习，提高了教学效率。在线教学模式包括公共课程资源信箱、课程QQ群等。

4.设立阶段性(分步)考核机制

设立一种综合性考核模式，促进学生更好地学习和掌握化学知识，解析现行问题。采取“平时/期末”分步考核模式，加强课堂教学互动环节运行机制等，有效促进了学生的学习积极性。

这些教学经验和成果是我校师生共同努力的结果。2009年该课程被列为我校重点建设课程。目前我校每学年学习该课程的本科生(包括留学生)有1600余名，学生评教情况良好，如2012—2013学年第一学期，955名学生对教学团队5名教师的日常评价成绩均在90分以上，学期评价成绩都在9.4以上(总分为10)。“化学与社会文明”课程教学团队将秉承不断进取的教学态度，更好地维护这个提升化学素养的“窗口”。

［1］梁英豪.世界化学与社会课程的几个特点［J］.化学教育，1989(5):60－62.

［2］钱扬义，王祖浩.国内外初中化学教材编写的比较研究［J］.化学教育，2003(3):8－11.

［3］刘啸天.文科学生的朋友:评介《化学与社会》［J］.大学化学，1997(3):60.

［4］万立骏，孙姝娜.化学与建设可持续发展社会:国际化学年谈化学［J］.化学通报，2011，74(10):871－873.