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有机化学双语教学案例设计

2023-09-20杨静王霞密霞张京玉孔媛芳

中国教育技术装备 2023年10期
关键词:芳香烃有机化学思政元素

杨静 王霞 密霞 张京玉 孔媛芳

摘  要  通过全面分析教学目标、学情与策略、教学重难点和反思整个教学过程,对有机化学双语课程进行教学设计,并将课程思政元素润物无声式融入教学中。以芳香烃为例,通过问题导向、实验现象、分析讨论、课堂训练、课后练习及问题反馈等教学措施,实现课前—课中—课后的教与学无缝对接。同时,课程改革使教师的综合素质得以提高,教学相长。

关键词  有机化学;双语教学;课程思政;思政元素;芳香烃

中图分类号:G642.3    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2023)10-0086-04

Bilingual Teaching Case Design of Organic Chemistry: Taking Aromatic Hydrocarbon as Example//YANG Jing, WANG Xia, Mi Xia, ZHANG Jingyu, KONG Yuanfang

Abstract  The bilingual course of organic chemistry was designed by comprehensively analyzing the tea-ching objectives, learning situation and strategies, teaching key and difficult points, as well as re-flecting on the whole teaching process. Meanwhile, we imperceptibly integrate ideological and political elements into the bilingual teaching. Taking aroma-tic hydrocarbon as the example, teaching measures, such as problem orientation, experimental phenomena, analysis and discussion, class training, after-class practice and problem feedback will make seamless join among between teaching and learning before-during-after class. At the same time, the curriculum reform also improves the comprehensive quality of teachers, teaching and learning benefit each other.

Key words  organic chemistry; bilingual teaching; ideological and political education in curriculums; ideological and political elements; aromatic hydro-carbon

Authors address  Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou, China, 450046

0  引言

教育部早在我國加入世贸组织的当年就发文明确提出,本科教育要创造条件,使用英语等外语进行公共课和专业课教学[1],促使很多高校积极申请双语教学的教改项目,经过十几年的不懈努力,双语教学已取得了长足的进步。双语教学并不是一门简单的语言课,也不仅仅是能用英文授课就能达到教学目的。以有机化学这门专业基础课为例,该课程的双语教学需要教师的英文表达和专业知识并驾齐驱。2014年提出的“将课程思政的教育理念即思想政治教育融入高校课程教学和教学改革中”是一项艰巨而又伟大的任务。在有机化学的双语授课中引入思政元素,可以潜移默化地实现立德树人[2],使学生在知识和精神层面获得双丰收。因此,一门双语专业课程对授课教师三个标准要求是:语言表达、专业知识、高度的立德树人理念和思维。

有机化学是河南中医药大学药学院七个专业的基础课程,该课程理论性和抽象性强,与其他本科专业课程相比较,学习之路更加荆棘丛生。传统的授课仅注重灌输给学生专业知识以及实验或实践技能,育人环节不被重视。2011年,学校对双语教学方面给予了师资培训及项目经费等方面的大力支持。为此,专门设立双语教师库,对实行双语教学的教师在课时上按双倍课时量计入学时。今年申请的推动新时代中医药院校有机化学双语教学课程思政的研究与实践教学项目已获批河南省高等教育教学改革研究与实践立项重点项目,推动了有机化学双语课程思政教学的发展。本文选择芳香烃的授课内容,融入思政元素,对其进行双语课程教学设计和实施。

本章节芳香烃的教学设计在教学目标、学情分析、教学内容、教学反思与改进四大方面进行了较为详细的研究分析与策划,可为其他章节的学习提供教学参考依据。本课程的教学大纲均采用中英文双语书写,为避免内容重复和篇幅过长,本文以中文表达为主。

1  教学目标

教学目标是教学设计的首要元素,教育本质就是一种培养人的行为。在传统的教学模式基础上,新型的教育方式更加注重“以学生为中心,以目标和产出为导向”的理念[3],结合本章节的授课内容与思政育人目标的有机融合,明确本课程芳香烃的教学目标(表1)。

2  学情分析

本课程教学对象是本科一年级新生。作为“00后”主体,他们求知欲强,善于利用信息网络获取新知识,拥有较强的搜集信息和处理信息的能力,但是缺乏深入分析的能力,应用和创新能力亦明显不足。求知欲强烈与认知能力不足之间的矛盾,可能会形成学生思维判断培养的一个不利因素。同时,他们已经具备了一定的基础化学知识,特别是对化学实验技能操作具有浓厚的兴趣和好奇心,思维活跃,积极配合教师安排的各项教学活动。河南中医药大学无机化学的授课是在大学一年级上学期完成的,有机化学授课安排在下学期,此阶段,学生对化学键和常见的化合物性质均有一定的认知和理解,可以为接下来的有机化学课程的学习奠定一定的理论基础。

3  教学内容

教学内容是双语有机化学课程的核心部分,也是思政元素的切入点[4]。在教学中要巧用对比法,引领学生瞬间抓住问题的本质差异[5]。芳香烃的思政教学设计为从学生身边熟悉的事物取材带入思政元素—导入问题—引入对比实验现象探究思索—找到突破口分析问题—解决问题—总结问题—再次引入思政元素等环环相扣的教学措施。

3.1  创建情境,导入新课

正式讲授具体章节内容之前,先列举生活中熟知的与芳香烃相关的实例,展示其功能和应用。接下来进一步引导学生沉浸于知识点的思索中,再提出以下几个问题。

问题一:列举你所熟悉的与芳香烃相关的例子,并解释其特点和性能。

问题二:比较苯与乙烯的结构特点和化学性质,侧重稳定性。

问题三:苯的双键结构是否具有独立双键的特点?

这三个问题的设置是出于以下逻辑思维:

发散性的问题一虽然不拘一格,但能引发学生的导向思维,瞬间提升学生的自信心和注意力,既使课堂充满活力,又能提高学生的兴趣,实际上是引导和聚集思维的教学手段;

接着提出并讨论固定概念性的问题二,在问题一的基础上引出本设置环节呼之欲出的关键知识点“共振论和共轭体系”;

目的性的问题三是在前两个发散性问题与固定性问题的基础上,对即将聚焦本章节重点内容进行的热身准备。

这样引导学生将前面章节已学烯烃结构作铺垫,很自然地导入新课内容,使学生深刻体会到学习了分子的基本性质,可以用来解释生活中的一些现象。如此,将芳香烃的理论知识与现实生活中所见所闻实例密切结合,以达到“开门红”的教学效果。

3.2  剖析结构,提出问题,分析问题,突破难点

以苯环为例,对苯的Kekulé结构和共振杂化体进行解析:采用动画及视图讲解等多媒体教学,从而让学生对苯环的结构特性有根本性的理解。继而提出问题:苯与烯烃相比结构特点有什么异同?其不同之处是否决定了其性质的差异?要求学生进行分析讨论。在此过程中,学生能够准确判断出二者性质不同之处,但对于芳香烃发生的反应属于什么类型、反应位点在哪个节点发生并不清楚。此时教师应及时指出苯环双键与烯烃双键结构和性质是完全不同的,闭环的单双键共轭结构决定了苯的主要化学性质(图1)。同时,结合PPT课件进行知识点讲解。

3.3  剖观察实验现象,找出影响因素,突出重点,引出反应机理

此环节仍是采用动画及视图讲解多媒体教学,并着重板书讲解。

进行动画演示实验,让学生仔细观察两个相同体系的反应装置(图2),两个烧瓶内装等量溴水,再分别加入乙烯和苯,可以观察到左边的反应瓶内溴水颜色很快褪色,右邊瓶内溴水没有变化。在前面章节烯烃内容已经演示过该实验,所以学生对实验过程并不陌生。

此时,教师提出问题:两个相同的实验操作,但观察到的实验结果完全不同,如何解释这个现象?正是因为有前期烯烃知识铺垫以及对苯的基本性能的了解,教室瞬间热闹起来,发出了各种解答的声音。此时正是抓住学生注意力和好奇心的关键时刻,亦是提出亲电取代反应机理的绝佳时机。教师在此可以先作简单提示:苯虽然稳定,很难像烯烃一样进行加成反应,但是易于发生亲电取代反应。随即要求学生在5分钟内将教材上的反应历程大致看一遍(此部分内容已要求课前预习),自行练习写出关键的反应式,带着疑问再悉听教师一步步详解。此部分是整个章节的重点及难点,也是后续知识点的前奏。学生进入大学前亦未接触过此类理论知识,比较生疏,一时不能适应此类机理的分析思维,尽管前面烯烃章节已经学习了亲电加成反应,但是加成反应和取代反应属于两类不同的反应类型,在学时数有限的情况下,此节点安排1学时的教学内容,让学生有充分时间消化吸收。本章节总体安排4学时。

3.4  拓展所学,根据授课节点选择性引入思政案例

芳香烃在很多领域应用广泛,刚学到的溴代芳烃类药物具有抑菌能力强、低毒无腐蚀性、能抑制与致癌有关的微管蛋白的组装,聚苯乙烯塑料在人们生活中更是随处可见。思政案例的自然引入更是教学改进与提高的一个重要环节(表2)。

4  教学反思与教学改进

此章节内容的重点和难点在于学生对芳香烃结构和性质关系的学习把握,并明确性质是由结构决定的这一研究物质的基本科学思想,反思教学过程是提升教学质量的关键步骤。

整个教学过程既抓住问题本质所在,又注重对概念的理解讨论过程。同时,为了巩固学生对所学知识的掌握,课后既有固定的基础知识作业,也有开放思维的思考题布置开放性作业,加深学生对概念原理的理解记忆,增强学生在教学活动中的主体意识。该专业大部分学生具备了利用学校图书馆资源查询和收集处理信息的能力,对于其他途径获取新知识的技能与日俱增,但融会新旧知识点进行综合分析的能力仍有待提高。教师在教学过程中的穿针引线,基本作用是搭建引导学生衔接和关联新旧知识之间的桥梁。

针对教学中出现的问题,提出相应的举措进行提升和改进。

1)个别学生由于基础薄弱,在课后作业和知识拓展中对所学知识的灵活应用表现不理想。在今后的教学中,应进一步增强互动交流,注重课堂反馈调控,加强对个别学生的指导,因材施教。

2)学生在利用网络资源自主学习时发现,相关资源较多,占用学习时间较长。教师应结合本专业学生的学习特点,有针对性地指定相关资源共享课程,使学生能够高效地进行课外自主学习。

3)充分体现“教师主导,学生主体”的教育理念,让学生在课堂中探究、讨论、解决问题。大一新生能获取来自各方的知识信息,表现出很强的求知欲和征服欲,敢于质疑教师的讲授内容。然而,从学生的知识水平来看,如果没有教师的引导,即使学生积极地学也容易陷入盲目状态,学生融合新旧知识点进行综合分析的能力仍有待提高,应给学生充分的讨论时间和自由发表意见的机会。

5  结束语

通过课前—课中—课后有机衔接,整个教学过程充分运用多媒体教学方法和教学策略。在传统授课方式的基础上,采用动画演示、分子模型和图片展示相结合的方式,使抽象的理论内容视觉化和生动化,便于学生理解掌握。教学内容设计合理,节奏和方法运用得当并有创新意义。教学中采用问题导入、观察实验、分析讨论及师生互动等教学方法和手段,提高了学生分析和解决问题的能力,增强了学生的信息交流能力,活跃了学生的思维。此外,恰当引入思政内容,使学生能够明确学习专业知识的标向及动力所在。多种教学方法和教学策略的运用使教师的专业素养和教学技能得以提升和凝练,真正实现了教学相长。

6  参考文献

[1] 教育部关于印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的通知[A/OL].(2001-08-28)[2020-08-11].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/gjs_left/s5664/moe_1623/201001/t20100129_88633.html.

[2] 刘志莲,崔玉,刘思全.有机化学“课程思政”元素的设计[J].大学化学,2020,35(9):31-35.

[3] 刘开华,向小川,冯伟林.专业认证理念下“一流课堂”质量评价体系探索与实践[J].长江师范学院学报,2021,37(6):116-124.

[4] 戴洁,何奕洁,陈帅,等.有机化学双语教学的课程思政探讨[J].大学化学,2022,37(3):131-137.

[5] 郑敏燕.问题、项目引领式教学法在高校有机化学教学中的应用[J].大学化学,2017,32(8):20-24.

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