引入化学史提高生物技术专业有机化学课程教学效果*

臧杰超，慈成刚

(黔南民族师范学院化学化工学院，贵州省计算催化化学重点实验室， 贵州 都匀 558000)

《有机化学》是生物技术专业的核心基础课程，在生物技术专门人才培养中扮演了承上启下的重要角色，特别是在培养学生扎实的生物化学相关基本概念、基本理论、基本知识和基本研究方法方面具有重要作用[1-4]。但《有机化学》课程抽象、理论性较强，化学反应方程式和反应机理多，如何激发学生学习兴趣，提高教学效果，成为亟待解决的重要问题。化学史是从人类认识世界开始，总结和归纳物质发现和创造的历史，在提高学生学习《有机化学》在内的化学相关课程和建立正确的科学史观方面具有重要意义[6-9]。本文以黔南民族师范学院生物技术专业2017级本科生为研究对象，探讨在该专业《有机化学》课程中适当引入化学史知识，改善课堂教学效果，提高学生学习兴趣，培养学生科学素养。

1 生物技术专业《有机化学》课程教学中引入化学史的途径

生物技术专业的《有机化学》课程不同于化学专业，仅有54学时，既要保障专业学习内容的完整性，也要保障学习效果的有效性。因此，化学史的引入途径要满足教学大纲，即在教学目标、教学内容和教学环节中合理引入相关化学史知识。

1.1 教学目标中引入化学史知识

生物技术专业《有机化学》课程的教学目标是培养学生系统掌握有机化合物的结构、命名和物理化学性质；掌握有机化合物结构和性质的关系；掌握典型有机化学反应机理；了解有机物的常用研究方法等[1-5]。可以看出《有机化学》课程是历代化学家大量研究成果的系统体现。在教学目标中引入化学史知识，可以让学生了解有机化学的历史起源，从有机物的发现，有机物结构的鉴别，到有机合成的实验方法，以及有机反应机理的探究过程。这有助于提高学生对有机化学学科的关注和热爱。例如，在讲授醚类有机化合物时，可以引入乙醚的史话。如1540年，德国植物学家瓦莱里乌斯·科尔都斯成功蒸馏分离出乙醚。历经几百年，到19世纪，乙醚在医学上被用做麻醉剂，使病人摆脱了手术的恐惧，造福了人类，成为人类历史上最伟大的发现之一。但几位科学家却为了乙醚麻醉的专利权开启了“名利之战”。这些化学史的引入，既提高了学生学习兴趣，也在学生思想中植入了学术道德的种子。

1.2 教学内容中引入化学史知识

在合适的教学内容中引入合适的化学史知识，既可以让学生了解有机化学知识的来源，也可以引发学生对有机化学知识的重视，提高学生学习兴趣。因此，针对合适的教学内容选取恰当的化学史知识成为关键。基于前期对黔南民族师范学院2017级生物技术专业《有机化学》课程教学的探索，在紧密结合实际生产和生活，对社会发展具有重要贡献的有机化学教学内容，都可以成为引入化学史的重要切入点。例如，手性化合物是现代医学最重要概念之一，讲授手性化合物时，可以引入巴斯德发现分子不对称现象，并于1848年成功分离左旋和右旋酒石酸铵钠盐晶体，随后分析测试两种晶体的旋光性相反[9]。2001年的诺贝尔化学奖授予不对称合成的化学家诺尔斯博士和日本化学家野依良治教授，极大推动了手性化合物的发展[9]。通过这段史话，引发学生思考“什么是手性化合物？具有何种结构特点的有机化合物具有手性？手性化合物的主要用途？”等一系列问题，不仅激发了学生学习兴趣，还使学生了解到基础知识也在随着时代的发展而不断涌现新发现、新突破。这些将帮助学生建立科学研究要具有善于思考、创新和坚持不懈的科学素养。

1.3 教学活动中引入化学史知识

引入化学史知识到《有机化学》课程的教学目的和教学内容，能够起到提高学生学习兴趣的教学效果。但如何有效在教学活动中实现教学的目的和内容，化学史知识的有效引入成为关键。以黔南民族师范学院2017级生物技术专业的《有机化学》课程教学实践为例。课前，选取图文并茂，幽默风趣且简短的相关化学史素材，通过超星学习通平台，推送至学生手机，可以在课前利用约1～2分钟快速阅读。例如，讲授绪论时，介绍德国化学家维勒与贝采里乌斯的争论，介绍“生命力论”错误学说的终结[9]。在激发学生学习兴趣的同时，帮助学生建立独立探索，突破前人学术藩篱的科学价值观。在课间休息时，播放大约10分钟的有机化学家获得诺贝尔奖的小视频，介绍现代有机化学对人类发展的贡献。这样可以见缝插针的时刻激发学生学习兴趣点，提高教学效果。

2 有机化学课程中化学史的引入方法

教学方法是达成教学目标的重要环节，化学史的引入要具有操作性，教师能够根据讲授内容灵活机动的选择，最大限度的发挥引入化学史的教学效果。根据对黔南民族师范学院2017级生物技术专业本科生教学的实践，我们主要介绍情境设置法和主题教学法。

2.1 情境设置法

为了激发学生对有机化学的学习兴趣，在配套的有机化学实验课程中，采取积极、健康的情感，触发学生积极的、主动的、快乐的兴趣点，使学生的逻辑训练在快乐的情感中达到内化和深化。例如，在生物技术专业有机化学课程的实验部分，学生可以直接进入真实的有机合成实验场景。教师通过实验课程，介绍历史上有机化学研究的仪器和方法，帮助学生进入前人科学研究的情境，由教师进一步渲染科学研究对个人价值体现和社会贡献的作用。使学生获得学习乐趣，学习成就感和科学研究的真实体验，强化学生的学习兴趣，启发学生的科学思维。

2.2 主题教学法

围绕黔南民族师范学院学生基础和思维特点，确立教学主题，基于教学过程中的学生实际情况，通过话题导入、主题确认、学生探究、反馈交流和总结展示等环节，使学生以研究者的身份进入学习状态。在动态中掌握学习内容，深层次了解和掌握有机化学知识的发现和凝练方法。例如，在讲授酚类化合物课程时，导入麻醉剂话题，引导学生思考醚类化合物之外的麻醉剂，引入有机药物合成和应用主题，让学生以研究者身份，从醚类化合物的优缺点出发，通过寻找具有麻醉功能的有机官能团，转入酚类的麻醉作用功能，进而介绍酚类化合物的实验室合成以及工业化合成路径。介绍2018年9月11日，拉斯克临床医学奖授予苏格兰化学家约翰·格伦，表彰他在5000多种化合物中筛选出了异丙酚，该物质在麻醉中见效和人体恢复快，还具有成本低，无任何副作用的特点，成为目前使用的最佳麻醉剂。最后总结和反馈有机物合成和发现的科学规律，引导学生了解科学问题的提出和解决方式。

3 教学中引入化学史的建议

3.1 把握教学重点，提高学习兴趣

化学史的引入可以促进有机化学教学效果的提升，但有机化学课程没有化学史的教学任务。大量的引入化学史知识，尽管可以丰富和活跃课堂教学，但会占用教学时间，影响学生的学习目标。化学史的引入要把握教学重点，促进有机化学课程教学。因此，在课程教学中化学史引入的时间长短、选取的化学史案例，以及化学史与教学内容衔接的方式都要保障教学知识点的有效达成。

3.2 了解化学历史，改变思维方式

有机化学课程教学中适当引入化学史，让学生了解有机化学的历史发展，了解科学问题提出和解决的一般客观规律。引导学生扮演科学研究者，训练学生的科学思维方式。美国著名科学史学家萨顿，对化学史提出了形象化的描述，“同其他科学史发展类似，化学史也是人类长期社会实践活动中，对自然界化学知识系统和历史描述”[9]。可以看出化学史的学习有助于了解有机化合物的发现和合成历史，了解有机化学原理和规律的发现过程，有助于改变学生单纯的知识学习方式，培养学生的科学思维方式。

3.3 健全教学评价，提升学生学习效果

教学评价在学生全面发展和教师教学策略完善方面扮演了重要的角色。教学活动中引入化学史，需要采用形成性、综合性和结果性结合的多元化评价方法，避免单一的结果性评价。通过交流和观察，评价学生知识获取效率和科学素养形成的教学效果，及时反思教学方法的合理性和有效性，促进化学史在提升生物技术专业《有机化学》课程教学效果中的作用，达到提升学生学习效果的目的。

4 结 语

在生物技术专业《有机化学》课程教学中，从教学目标、教学内容和教学环节中适当引入化学史知识，可有效激发学生学习兴趣，提高教学效果，培养学生科学思维。结合适当的教学方法，如情境设置法和主题教育法等，能够使化学史和教学内容有效衔接，帮助教师达成课堂教学目标。进而通过把握教学重点，健全教学评价方式，改变学生思维方式，提升学生学习效果。