秋水共长天一色

苗延虹 宋少芳 时伟杰 时爱菊

摘  要：人工智能、5G等新技术浪潮的兴起，极大地催生了学生对数学和物理等学科的学习热情，而同为基础学科的化学，在这两门强势科目的对比之下日渐式微。作为化学教师，在讲授专业知识的同时，应注重从多方面入手，加强对学生专业兴趣的培养。借助高科技的网络视频，将化学的美丽和神奇传递给学生，深度挖掘化学在人类生活和科技发展中的亮点，分享化学的跨界，找到化学的出口，让学生认识到化学就在身边，是个有意思、有前途的学科，从而激发内在的学习热情和学习动力。

关键词：网络视频  化学  学习热情

中图分类号：G642.0    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）06（a）-0094-02

近年来，随着人们对“好工作”“高薪金”的不断追求，化学专业似乎越来越不受待见了，“化学是红牌专业”“想不開才学化学”的留言大量充斥在互联网上。

高校招生中，自愿报考化学专业的学生越来越少了，许多学校的化学专业第一志愿常常招不满学生，只能调剂招入非志愿生。一些学生在入学之后，对化学专业的喜欢程度并不高，更谈不上热爱。存在这种现象的原因主要包括以下几个方面。

第一，现行的高考政策，使得学生在高中阶段对化学这门学科的精力投入不像以前那么多了。作为“理综”的化学，虽然还没有到“可有可无”的地步，但受在高考中所占分数的限制，足以让学生忽视这门学科。

第二，化学作为一门理工科，其属性中的某些“枯燥晦涩”，也是学生对其提不起兴趣的一个原因。

第三，也是最重要的一点，便是学生毕业后的就业前景，成为学生选择专业时最重要的考量。

归纳起来，直接导致学生对化学不感兴趣的原因是认识不清、从众心理及就业待遇等。而一旦专业认同出现问题，就会失去学习的动力，产生厌学、逃课的现象，教学效果也因此大打折扣。

科学研究表明：人脑是一个耗散系统，学习者只要对所学内容感兴趣，就可以使人脑这个系统处在开放状态。学习者的学习兴趣越浓厚，教学信息在传输过程中受到的信道干扰就越小，效率就越高。

中国男足前教练里皮辞职时曾说，对于一支不想赢的球队，我也无能为力。因此，教师的职责，不仅要传道、授业、解惑，更重要的还要激发、激励、引导[1]。一方面深度挖掘化学的“亮点”，另一方面找到化学的“出口”，让学生从心里面热爱化学这门学科，从而激发内在的学习热情和学习动力。

结合多年的高校化学专业课教学经验，该文主要从以下3个方面探讨如何激发和激励学生的求知欲和学习热情。

1  展示网络视频，让学生感受化学的妙趣和神奇

威斯康辛大学教授、美国化学学会主席Dr Bassam Shakhashiri和麻省理工大学化学系教师Dr John Dolhun曾共同主持过麻省理工的一个共12节的化学实验演示公开课，展示了化学给魔术带来的魔幻手段。在梁琰博士主导下，中国科学技术大学先进技术研究院和清华大学出版社联合制作的原创科学传播项目美丽化学“（Beautiful Chemistry）”，以及美丽化学项目的续集——重现化学，使用超清相机配合微距镜头，通过红外热成像摄影等最先进的技术捕捉了大量化学反应中惊人、美妙的细节。通过向学生介绍这样的学习视频节目，给学生呈现神奇的、刺激的化学信息，将枯燥、抽象的化学知识生动形象地展示出来，使学生身临其境。此时，教师若能巧妙地抓住时机，创设条理清晰、符合学生认知特点的问题情境，就可以做到事半功倍，并有效地启迪学生积极的思维并激发学生探究的欲望，吸引学生主动学习[2]。

2  了解身边的化学，让学生感受到化学是一门让生活变得更好的学科，增强学习的亲切感

化学有着很强的烟火气，与人类的生存发展和日常生活息息相关。17世纪，德国金匠布朗特在提炼黄金的实验中意外地发现了磷这种易燃物质，然后由著名的英国化学家罗伯特·波义尔发明了火柴，这门学科从此走进了人们的日常生活。过去的100年里，人类合成和分离了近2300万种物质，例如塑料、合成橡胶、合成纤维等，结束了人类单纯依靠天然材料的历史，这才有了各式各样的运动鞋等日用生活品。化学合成药物问世之前，人类是通过从天然物质中发现某种药物的医疗功效，但天然药物发挥的作用着实有限。大家熟知的阿司匹林，其发现过程就是化学合成药物发展的典型代表。18世纪，欧洲人发现柳树皮煎水可治疗发热，实验证明柳树皮的有效成分是水杨酸苷，一种黄色晶体。1838年，化学家从水杨酸苷中提取到了水杨酸，是一种更强效的化合物，1860年实验合成水杨酸，但产物不纯也不稳定，并存在副作用——“酸性”。1897年由德国化学家霍夫曼合成了乙酰水杨酸，其疗效与水杨酸相当，但副作用更小，阿司匹林正式问世，不久便成为世界上妇孺皆知的一种药物。之后的几个世纪，人们不断研究阿司匹林的作用机制，各种基于它的新型非甾体抗炎药不断地被研发出来，应用于心脑血管、糖尿病、肿瘤等领域，成为老药新用的典范。曾几何时，疟疾是对人类危害最为严重的一种流行病，在一些非洲国家，很多孩童都因为疟疾的肆虐而夭折。屠呦呦团队从青蒿中提取到的青蒿素，是一种具有新结构类型的高效、低毒的抗疟药，对各种类型的疟疾尤其是抗性疟有特效。青蒿素的发现不仅仅是增加了一种新型抗疟药，更重要的是探究到了这一新化合物的独特的化学结构，并在此基础上合成了双氢青蒿素，双氢青蒿素可以说是青蒿素的“升级版”，因为其抗疟疗效是青蒿素的10倍，而且克服了青蒿素提取成本高、对疟疾难以根治等缺点。其他合成药物，如合成抗生素、合成胰岛素等 ，也都是通过模仿改造天然药物的化学结构，使其有了新的功能。人工合成药物满足了大规模生产的需要，在最大范围内保证了人类不受疾病之苦，延长了人类的平均寿命。

正处于青春期的大学生们，对于爱情的渴望比任何时候都要强烈。而在众多的同学之中，为什么其中的两个人会产生热烈的爱情呢？科学证明：多巴胺是异性间相互吸引的关键，用一个中国的成语来说，那就是“气味相投”。人类学家海伦·费舍尔曾对热恋中的两个人进行了脑部扫描，发现中脑边缘的多巴胺奖赏系统处于高速运转状态，如同吸服可卡因而兴奋的人。人与人相互看着是否“对眼”，不仅仅在于他们之间的三观是否一致，其中，多巴胺也在起着“牵线搭桥”的关键作用。还有，为什么购物的时候特别兴奋？为什么缓解焦虑的重要方法是户外活动呢？这些生动的生活素材，拉近了化学教学与现实生活的距离，即在生活中提炼化学，让化学回归生活。让学生感受到化学其实就在身边，深入到化学里面有无限多的妙趣，化学的发展能让生活越来越美好，化学让人们越活越明白。同时也促使学生以一种积极的情感体验去思考、探究。

3  介绍学科之间的交叉融合，分享化学的跨界，找到化学的出口

目前国内鼓励学科交叉融合的科研氛围还不够浓厚，学生也习惯于把各科孤立起来学习，但是在经济全球化的今天，每一项高科技的诞生和发展，都离不开多学科的联合作用。因此，首先要让学生认识到学科交叉融合的重要性。光纤之父高绲就曾说过，是孔子的哲学令他成为一名出色的工程师，童蒙时期不明所以背诵的“读书将以穷理，将以致用也”启发他独立思考，让他受惠终生。

在精准医疗领域有卓越贡献的科学家谢晓亮曾说过，他的本科专业是化学，在读本科时就旁听了许多物理、数学方面的课程，在美国读研究生时又对生物产生了浓厚的兴趣，前几年涉猎医学领域。现如今，他仍然会关注新兴的领域，并与其他学科的科学家进行学术交流。他总结出自己“取得一点成绩的重要原因就是重视学科之间的交叉”。其次，要让学生了解化学这门基础学科在其他领域的成就中起到的支撑作用，也就是化学的跨界，找到化学的出口。

这是分析化学的基本公式：

在讲到这组公式时，告诉学生屠呦呦正是借助这两个公式，发现和提取出青蒿素。现在很多东西很有噱头，例如，“海水绿色能源”，实际上就是利用潮涨潮落海水中的盐分差来进行发电的，其中的理论依据就是无机化学的“渗透压”。这样，使学生在学习过程中体会到学以致用的价值，死的知识成为活的生活。

以芯片为例，经历了中兴事件、华为事件，让更多的中国企业意识到芯片的研发生产这种核心技术，要自己掌握才行。这就需要基础科学跟上，因为芯片的制造是在数学家、化学家、物理学家的共同支持下完成的。其中，关键的第一步，硅的提纯，就需要化学家来完成，后续各种光学、工业设备的制造，芯片工艺的推进，需要数学家，物理学家来完成。美国《分析化学》曾发表过这样一篇论文[3]，在泰晤士河岸边，发现了一具无头黑人男孩的尸体。通过对其胃内物质的分析，判断出死者非本地居民，因为其胃内的物质不可能来自英国;由于这些特殊的物质尚未消化完全，所以估计其死前到达伦敦不久;又在一位研究“锶（Sr）元素在全球土壤中分布”的教授的指導下，根据对比相关的分析数据，侦探收集了尼日利亚各地土壤及动物骨骼样本，分析其中Sr的含量，最终将怀疑地区进一步缩小。案件的侦破过程就是一系列的分析化学实验。借助这些事例，使学生更加全面地理解化学的内涵，了解化学在不同科学领域中所发挥的作用[4]，培养学生在学习上的责任感。

现如今，人们越来越关注身体健康，在未来，与身体健康相关的化学一定是一个热点。关注健康就要搞明白生物，化学与生物是孪生兄弟的关系。所以化学很大的一个发展方向就是开发以化学为基础与生物相关的新材料、新技术，包括各种基因和人工智能。将这些充满正能量的信息融入教学环节传递给学生，让枯燥的专业课，能够在多学科的层面上展示出来，既拓宽了学生的知识面和专业视野，又提振了作为化学专业学生的自信心，当学生感受到化学是个有意思、有前途的学科时，即形成学习的内部动力。

4  结语

古希腊学者普罗塔戈说过：“人的大脑不是一个要被填满的容器，而是一束需要被点燃的火把。”教师就是要做一个播撒火种的人，点燃学生的学习热情，让学生鲜活起来，自主地去学习、探索、实践和创新。某堂课上，当讲到朗伯·比尔定律的时候，让学生用学到的化学知识来对“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”给予一个科学上是否正确的判断，不正是应了该研究，让学生体会一下化学的跨界吗？

参考文献

[1] 陆国栋.我国大学教育现状与教学方法改革[J].中国高等教育，2013（23）：42-44.

[2] 裘培莉.情境教学法激发学困生化学学习兴趣的研究[D].上海师范大学，2012.

[3] Thomas J.Wenzel.Summary of The A nalysis of a Murder Case Study[J].Anal. Chem，2001（73）：501A-502A.

[4] 王秋泉.日本大学分析化学教育现状简介与借鉴[J].大学化学，2002，17（5）：57-61.