呂艷紅

(湖南第一師范學(xué)院 物理與化學(xué)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410000)

科學(xué)教育專業(yè)是一門普通高等學(xué)校本科專業(yè)，屬教育學(xué)類專業(yè)，基本修業(yè)年限為四年，授予教育學(xué)學(xué)位，培養(yǎng)具有良好思想道德品質(zhì)、扎實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)和較強(qiáng)的科學(xué)教育能力，能在中小學(xué)從事“科學(xué)”或“綜合實(shí)踐活動(dòng)”課程教學(xué)與研究工作，以及在教育科研部門、公共事業(yè)單位從事基礎(chǔ)科學(xué)教學(xué)研究和科學(xué)普及教育與管理的復(fù)合型人才[1]。該專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)自然科學(xué)的基本理論、基本知識(shí)，按受科學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面的基本訓(xùn)練，掌握科學(xué)教育和科學(xué)普及等方面的基本能力。科學(xué)教育課程既包含教育類課程、實(shí)踐類課程，還包括傳統(tǒng)的理科類課程?！洞髮W(xué)化學(xué)》是科學(xué)教育專業(yè)一門必修的基礎(chǔ)課程，掌握基本的化學(xué)知識(shí)及其在專業(yè)中的應(yīng)用，是該專業(yè)學(xué)生未來成為優(yōu)秀科學(xué)教育工作者的基礎(chǔ)。

以湖南第一師范學(xué)院為例，科學(xué)教育專業(yè)《大學(xué)化學(xué)》課程面向大二學(xué)生，指定教材為高等教育出版社第七版的《普通化學(xué)》，該教材涉及了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)以及有機(jī)化學(xué)四大化學(xué)學(xué)科的基本理論。該教材知識(shí)點(diǎn)較多，理論性較強(qiáng)，對(duì)于科教專業(yè)的大二學(xué)生而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量和課程建設(shè)也提出了更高的要求。因此，立足于提升科教專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和化學(xué)思維，《大學(xué)化學(xué)》課程改革勢(shì)在必行。

1 《大學(xué)化學(xué)》課程教學(xué)面臨的問題

1.1 學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱

科教專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)良莠不齊，有些學(xué)生甚至高考時(shí)未選擇化學(xué)作為考試科目。在《大學(xué)化學(xué)》課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生主要存在問題有以下幾點(diǎn)：第一，《普通化學(xué)》的教材內(nèi)容雖然面向非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，內(nèi)容和難度都已降到最低。但是對(duì)于化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言依然是理論性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)難度較大。因此，該部分學(xué)生上課時(shí)由于思路無法緊跟課堂進(jìn)度而導(dǎo)致注意力不集中，出現(xiàn)上課睡覺、看課外書等違反課堂紀(jì)律的現(xiàn)象，從而造成課上知識(shí)聽不懂，不想聽，課下作業(yè)不完成、完成質(zhì)量低的惡性循環(huán)。第二，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較差，尤其是查閱文獻(xiàn)的能力需要加強(qiáng)。根據(jù)《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)大綱課程目標(biāo)，要求學(xué)生具備一定的化學(xué)思維，具有化學(xué)應(yīng)用的能力，知識(shí)遷移的能力以及具有化學(xué)表達(dá)和化學(xué)交流的能力。然而，大部分學(xué)生習(xí)慣了填鴨式被動(dòng)教育，缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和能力，在自主學(xué)習(xí)過程中依賴性較強(qiáng)。第三，學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足。對(duì)于大部分科教專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后從事小學(xué)科學(xué)教育者居多，相比較于小學(xué)科學(xué)教育中所涵蓋的化學(xué)內(nèi)容，大學(xué)化學(xué)中知識(shí)顯得尤為生澀難懂，與日后工作生活脫節(jié)，因此學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足，對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)的態(tài)度不端正，抱有平時(shí)不努力，臨考報(bào)佛腳的幻想。

1.2 《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容多，課時(shí)少

《大學(xué)化學(xué)》課程所用教材《普通化學(xué)》涉及內(nèi)容包括緒論、熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)的基本原理、水溶液化學(xué)、電化學(xué)與金屬腐蝕、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、無機(jī)化合物、高分子化合物、生物大分子基礎(chǔ)、儀器分析基礎(chǔ)共9個(gè)章節(jié)的內(nèi)容[2]，涵蓋了四大化學(xué)的重要的基礎(chǔ)知識(shí)。然而《大學(xué)化學(xué)》課時(shí)僅為64課時(shí)，導(dǎo)致教師上課節(jié)奏較快，容易忽略教學(xué)與生活實(shí)踐的結(jié)合，導(dǎo)致課堂更加枯燥乏味，缺乏趣味性。此外，教師在有限的課時(shí)中難以教授學(xué)生查閱文獻(xiàn)等自主學(xué)習(xí)的方法，難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)應(yīng)用能力的課程目標(biāo)。

1.3 教學(xué)模式和手段單一

現(xiàn)階段《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)采用的是多媒體和板書教學(xué)相結(jié)合的方式。多媒體教學(xué)雖然引入視頻、動(dòng)畫等教學(xué)方式，在一定程度上可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是多媒體教學(xué)節(jié)奏較快，不利于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)的掌握。板書教學(xué)方式便于引導(dǎo)學(xué)生，留給學(xué)生思考的空間，有利于師生之間的課堂互動(dòng)，提高課堂效率，但是板書教學(xué)比較枯燥，可能會(huì)引起學(xué)生的厭學(xué)等負(fù)面情緒。將多媒體教學(xué)和板書教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，有利于優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。然而，在有限的課時(shí)內(nèi)，教師和學(xué)生要完成既定理論知識(shí)的教授和學(xué)習(xí)，很難做到以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，大部分還是以“授課”方式為主要教學(xué)模式。此外，隨著科技發(fā)展日新月益，傳統(tǒng)的理論與陳舊的科研生活實(shí)例很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)階段，雖然采用多媒體教學(xué)和板書教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，但是時(shí)間和空間依然局限在教室內(nèi)，不能充分培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2 《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)改革策略

2.1 因材施教，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

由于科教專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱，《普通化學(xué)》教材雖然面向非化學(xué)專業(yè)學(xué)生編纂，但是理論知識(shí)仍然較多，涉及面較廣，因此，很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。基于此，教師需要結(jié)合科教專業(yè)特點(diǎn)精選教學(xué)內(nèi)容。科教專業(yè)學(xué)生需要扎實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)和科學(xué)普及教育能力，因此與此相關(guān)的可持續(xù)發(fā)展、大氣污染現(xiàn)象、水污染現(xiàn)象以及電能等與生活密切相關(guān)的知識(shí)原理需要了解，由此涉及的教學(xué)內(nèi)容有熱力學(xué)第一定律，化學(xué)反應(yīng)原理，水溶液化學(xué)以及電化學(xué)，該部分內(nèi)容需要學(xué)生重點(diǎn)掌握并能夠與生活實(shí)際相結(jié)合，靈活應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)。使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)習(xí)是日后應(yīng)用的基礎(chǔ)，提高對(duì)化學(xué)課程的重視。教材中其他章節(jié)的內(nèi)容，例如物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、配位化學(xué)、高分子化合物等章節(jié)學(xué)習(xí)可以結(jié)合最前沿的科學(xué)研究，有針對(duì)性地講解，重視科普教育，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)已經(jīng)滲透到每一個(gè)科研領(lǐng)域和部門，與生活科研密切相關(guān)，認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性。

2.2 將科學(xué)前沿引入教學(xué)

隨著當(dāng)今世界信息傳播的高速發(fā)展，傳統(tǒng)陳舊的科研生活實(shí)例已不能滿足學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來的需要，因此，在《大學(xué)化學(xué)》課堂中引入最新的科研成果，了解當(dāng)前航空、航天、海洋、能源、信息、生物等高新技術(shù)領(lǐng)域最新的發(fā)展趨勢(shì)，有利于提高科教專業(yè)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)他們成為更為合格的科學(xué)教育工作者。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，通過了解化學(xué)發(fā)展史中一些里程碑式的研究成果，尤其是最近幾年極具代表性、熱門的科技前沿成果，則有利于進(jìn)一步加深學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)在學(xué)習(xí)生活中的重要性[3]。例如，在進(jìn)行《電化學(xué)》一章的講解時(shí)，很多同學(xué)認(rèn)為超電勢(shì)這一知識(shí)點(diǎn)難以理解，此時(shí)可結(jié)合目前科研熱點(diǎn)納米電催化劑加深學(xué)生對(duì)超電勢(shì)的理解。以電解水反應(yīng)為例，電解材料和結(jié)構(gòu)不同，氫氣和氧氣的析出電位不同，即超電勢(shì)有較大的差異。傳統(tǒng)商用的電解材料是貴金屬和貴金屬氧化物，這二者具有較低的析氫析氧超電勢(shì)，可以降低生產(chǎn)成本。為了進(jìn)一步降低電解水成本以及提高電解效率，最新的科學(xué)研究表明，層狀雙金屬氫氧化物納米材料(LDHs)可以媲美鉑、氧化釕等貴金屬電極。[4]將不同納米形貌的LDHs電子顯微鏡圖片展示給學(xué)生，使學(xué)生感受到顯微世界中科學(xué)之美，同時(shí)將LDHs的電解水性能數(shù)據(jù)圖結(jié)合超電勢(shì)知識(shí)點(diǎn)向?qū)W生講解，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

2.3 采用混合式教學(xué)方式，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

《大學(xué)化學(xué)》課程課時(shí)少，但是理論內(nèi)容較多，在有限的課時(shí)完成教學(xué)任務(wù)和課程目標(biāo)對(duì)教師和學(xué)生提出了更高的要求。研究表明，將線上和線下教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合起來，能夠突破教與學(xué)在時(shí)間和空間上的局限，達(dá)到更好的教學(xué)效果[5-7]。對(duì)于一些晦澀難懂的知識(shí)點(diǎn)、課堂上無法進(jìn)行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，以及一些化學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)前沿研究，教師可以提前將以上相關(guān)的課程資源整合上傳至網(wǎng)絡(luò)終端，以供學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后自主學(xué)習(xí)。線上以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，帶著疑問進(jìn)行線下學(xué)習(xí)。而在線下學(xué)習(xí)中，仍要以學(xué)生為中心，教師僅需講解重點(diǎn)內(nèi)容，并以小組為單位，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)互相討論解答自主學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題。與此同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來，有利于加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握。例如，以《水溶液化學(xué)》中表面活性劑這一知識(shí)點(diǎn)為例，對(duì)于科教專業(yè)學(xué)生，應(yīng)著重了解表面活性劑的作用原理，為日后科普工作奠定理論基礎(chǔ)。教師提前將表面活性劑的基本理論以及表面活性劑分子作用模擬實(shí)驗(yàn)等相關(guān)課程資源發(fā)至線上，學(xué)生通過線上自主學(xué)習(xí)，了解表面活性劑的分類以及作用原理，并能舉一反三，在線下課堂上舉例表面活性劑在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。線上線下混合式教學(xué)模式既克服了《大學(xué)化學(xué)》課時(shí)少，內(nèi)容多的問題，又真正做到以學(xué)生為中心，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和獨(dú)立思考的能力。

2.4 采用多維評(píng)價(jià)方式

目前，學(xué)校對(duì)《大學(xué)化學(xué)》課程采用過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)的綜合評(píng)價(jià)方式，其中，過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)分別占綜合成績(jī)的40%和60%。在評(píng)價(jià)中突出小組學(xué)習(xí)、課堂表現(xiàn)、階段性考核以及計(jì)分作業(yè)等學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，目前，該評(píng)價(jià)方法已取得了一定的成果。然而，該評(píng)價(jià)方式還是有一定的弊端，學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)不足，期末考試的評(píng)價(jià)比例依然過高。因此，過程性評(píng)價(jià)的比例仍需提高，具體建議如下：第一，需合理增加文獻(xiàn)調(diào)研、線上學(xué)習(xí)完成情況的過程性評(píng)價(jià)部分。第二，對(duì)于科教專業(yè)學(xué)生，還需考察其對(duì)理論知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系能力，并能對(duì)社會(huì)中涉及的化學(xué)問題做出正確判斷。因此在過程評(píng)價(jià)中，還應(yīng)靈活設(shè)置生活小實(shí)驗(yàn)、科普小論文等過程性評(píng)價(jià)。第三，弱化期末考試成績(jī)所占比例，減輕學(xué)生考前突擊，死記硬背，不能將知識(shí)融會(huì)貫通，甚至考后將所學(xué)全部忘掉的現(xiàn)象?？傊?，增加過程性多種方式的評(píng)價(jià)，弱化結(jié)果導(dǎo)向的評(píng)價(jià)方式，更有利于促進(jìn)學(xué)生平時(shí)知識(shí)的積累，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和對(duì)化學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力。

3 結(jié)論

《大學(xué)化學(xué)》課程作為科教專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果是教學(xué)改革的重要任務(wù)，同時(shí)對(duì)教師提出了更高的要求。教師應(yīng)發(fā)揮科教專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，科學(xué)制定好每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用多種教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)方式，真正做到以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其獨(dú)立思考的能力，養(yǎng)成自主探究和相互交流合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并能更好地將理論運(yùn)用于實(shí)踐，為將來的科教工作打下一定的理論基礎(chǔ)。